JP6582108B2 - 無線装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線装置に関し、特に、複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う装置に関する。

データ通信や音声通信において特定小電力無線機が広く用いられている。特定小電力無線機は、送信電力、使用周波数帯、送信時間等についての規定に従うことで免許を申請することなく使用でき、産業界の広い分野で普及している。

特定小電力無線機を用いた通信システムとしては、例えば、コンピュータと公衆通信網との間の通信を特定小電力無線機によって行うものがある。また、特許文献１および２には特定小電力無線機を用いた警報器が記載されている。これらの特許文献には火災発生等の緊急時に、緊急用の信号を複数の周波数帯域で送受信し、通信の信頼性を向上させることが記載されている。

特開２０１５−１４９８６号公報 特開２０１５−１９１４号公報

特定小電力無線機が使用する周波数帯には、複数の周波数チャネルが定められている。特定小電力無線機では、送信対象のデータを送受信するためのデータ通信用チャネルとは別に、制御用チャネルが定められ、制御用チャネルを用いてデータ通信用チャネルの変更が行われる。また、制御用チャネルを用いてデータ通信用チャネルの通信レートを変更するものもある。しかし、制御用チャネルにおける通信状況によっては、データ通信用チャネルや、その通信レート等の通信条件が確実に変更されない場合があり、パケット通信の成功率等の通信状況が劣化することがある。

本発明は、複数の周波数帯を用いる無線通信における通信状況を良好にすることを目的とする。

本発明の関連技術は、複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置に関するものであり、周波数チャネルや通信レート等の通信条件を通信状況に応じて確実に変更することを目的とし、前記無線機との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行う冗長通信部と、前記複数の周波数帯のうち、１つの周波数帯を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する判定部と、前記所定条件が満たされない場合に、他の周波数帯を用いたデータ通信を停止し、当該他の周波数帯を用いた制御通信によって、前記１つの周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する制御通信部と、前記無線機から送信されたアクノリッジパケットであって、前記無線装置が送信したパケットに対するアクノリッジパケットを受信するアクノリッジ受信部と、を備え、前記判定部は、前記アクノリッジパケットの受信状況に応じて求められた通信良好度に基づいて前記所定条件が満たされるか否かを判定し、前記冗長通信部は、前記通信条件が変更された後に、前記他の周波数帯を用いたデータ通信を再開することを特徴とする。

望ましくは、前記複数の周波数帯のそれぞれに含まれる各周波数チャネルについて前記通信良好度を求める良好度決定部を備え、前記通信条件は、周波数チャネルに関する条件であり、前記制御通信部は、各周波数チャネルについて求められた前記通信良好度に基づいて、前記１つの周波数帯を用いたデータ通信の周波数チャネルを変更する。

望ましくは、前記通信条件は、周波数チャネル、変調方式、通信レートおよびスペクトラム拡散処理の採否のうち少なくとも１つに関する条件である。

また、本発明の関連技術は、複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置に関するものであり、周波数チャネルや通信レート等の通信条件を通信状況に応じて確実に変更することを目的とし、前記無線機との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行う冗長通信部と、前記複数の周波数帯のうち、第１の周波数帯および第２の周波数帯を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する判定部と、前記所定条件が満たされる場合に、前記第２の周波数帯を用いたデータ通信を停止し、前記第２の周波数帯を用いた制御通信によって、前記第１の周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する制御通信部と、を備え、前記制御通信部は、通信レートがより大きい条件に前記通信条件を変更し、前記冗長通信部は、前記通信条件が変更された後に、前記第２の周波数帯を用いたデータ通信を再開することを特徴とする。

また、本発明の関連技術は、複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置に関するものであり、周波数チャネルや通信レート等の通信条件を通信状況に応じて確実に変更することを目的とし、前記無線機との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行う冗長通信部と、前記複数の周波数帯のうち、１つの周波数帯を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する判定部と、前記所定条件が満たされない場合に、他の周波数帯を用いたデータ通信を停止し、当該他の周波数帯を用いた制御通信によって、前記１つの周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する制御通信部と、を備え、前記通信条件は、変調方式、シンボルレート、およびスペクトラム拡散処理の採否のうち少なくとも１つに関する条件であり、前記冗長通信部は、前記通信条件が変更された後に、前記１つの周波数帯を用いた通信を再開することを特徴とする。

望ましくは、前記制御通信部は、前記無線機との間のパケットの送受信状況に基づいて、前記通信条件を変更した後におけるデータ通信が可能であるか否かを判定する疎通確認部と、前記通信条件を変更した後におけるデータ通信が可能でないと判定されたときに、前記通信条件をさらに変更し、前記疎通確認部による処理を実行させる反復処理部と、を備える。

また、本発明は、複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、異なる周波数帯を用いてデータパケットを送信する第１送信部および第２送信部を備え、前記第１送信部は、予め定められた順序で複数のデータパケットを送信し、前記第２送信部は、前記複数のデータパケットのうちの最初のデータパケットを、前記第１送信部と共に送信し、前記第２送信部によるデータパケットの送信が完了したときは、前記複数のデータパケットのうち、前記第１送信部および前記第２送信部による送信が完了していないデータパケットであって、最も先に送信されるべきデータパケットを送信することを特徴とする。

また、本発明は、複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、予め定められた順序で複数のデータパケットを送信する第１送信部と、前記複数のデータパケットのうち、前記第１送信部による送信が完了していないデータパケットであって、最も先に送信されるべきデータパケットを送信する第２送信部と、前記無線機から送信されたアクノリッジパケットであって、前記無線装置が送信したパケットに対するアクノリッジパケットを受信するアクノリッジ受信部と、前記複数の周波数帯のうち１つの周波数帯について、データパケットに対し所定回数に亘って前記アクノリッジパケットが受信されなかった場合に、前記複数の周波数帯のうち他の１つの周波数帯で当該データパケットに対するアクノリッジパケットが受信されたときに、当該１つの周波数帯および当該他の１つの周波数帯を用いて次のデータパケットを送信する第３送信部と、を備え、前記第１送信部および第２送信部は、異なる周波数帯を用いて各データパケットを送信することを特徴とする。

望ましくは、前記第１送信部および第２送信部は、異なる通信レートで各データパケットを送信する。

本発明によれば、複数の周波数帯を用いる無線通信における通信状況を良好にすることができる。

本発明の関連技術に係る通信システムを示す図である。 データ通信の例を示す図である。 通信条件変更処理のタイミングチャートである。 第１無線装置と第２無線装置との間で実行される処理を示す図である。 通信レートアップ処理のタイミングチャートである。 先行型冗長処理のシーケンスチャートである。 送信失敗支援処理のシーケンスチャートである。 無線装置のハードウエアを示す図である。

（１）通信システムの構成
図１には、本発明の関連技術に係る通信システムが示されている。通信システムは、パケット通信を行う第１無線装置１０および第２無線装置１２を備える。各無線装置は、例えば、特定小電力無線機の規格に従って、使用周波数帯、送受信電力等が設計される。パケット通信にはデータ通信と制御通信がある。データ通信では、音声データ、画像データ、テキストデータ等の通信対象データを含むデータパケットが、一方の無線装置から他方の無線装置に送信される。制御通信では、データ通信を行う際の通信条件を設定するための制御パケットが第１無線装置１０および第２無線装置１２の間で送受信される。通信条件には、周波数チャネル（以下、単にチャネルという。）、通信レート等がある。そして、通信レートを決定する条件として、変調方式、各変調方式におけるシンボルレート（占有周波数帯域幅）等がある。

第１無線装置１０および第２無線装置１２の間のデータ通信は、Ａ周波数帯に含まれるＡチャネルと、Ｂ周波数帯に含まれるＢチャネルの両者を用いた冗長通信によって行われる。すなわち、一方の無線装置は、同一の通信対象データを含むデータパケットをＡチャネルの無線信号およびＢチャネルの無線信号で送信する。他方の無線装置は、ＡチャネルおよびＢチャネルのうち、先にデータパケットが受信された方のデータパケットから通信対象データを取得し、後に受信されるデータパケットを用いない。

各無線装置が特定小電力無線機の規格に従って設計されている場合、例えば、Ａ周波数帯およびＢ周波数帯は、４００ＭＨｚ帯、９２０ＭＨｚ帯、１．２ＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯等の特定小電力無線機に対して定められている複数の周波数帯から選ばれる。また、後述のように、各無線装置が３つ以上の複数の周波数帯を用いる場合には、これら複数の周波数帯は、特定小電力無線機に対して定められている複数の周波数帯から選ばれる。

（２）冗長処理
図２には、データ通信の例がシーケンスチャートによって示されている。この図では、Ａチャネルでのパケットの送信が実線で示され、Ｂチャネルでのパケットの送信が破線で示されている。

第１無線装置１０は、Ａチャネルでデータパケットを送信すると共に（Ｓ１０１）、Ｂチャネルでデータパケットを送信する（Ｓ１０２）。第２無線装置１２では、Ａチャネルでデータパケットが先に受信されるため、第２無線装置１２はそのデータパケットから通信対象データを取得する（Ｓ１０３）。Ａチャネルでデータパケットが受信されてから時間ｔａが経過した時に、第２無線装置１２はＢチャネルでデータパケットを受信する。第２無線装置１２は、そのデータパケットに含まれている通信対象データが、先に受信したデータパケットに含まれていた通信対象データと同一であることを認識すると、Ｂチャネルで受信されたデータパケットを破棄する（Ｓ１０４）。ここで、データパケットの破棄は、データパケットを消去することの他、データパケットに関する処理を実行しないことを含む。第２無線装置１２は、Ａチャネルでデータパケットを受信したことに応答して、Ａチャネルでアクノリッジパケットを送信する（Ｓ１０５）。また、第２無線装置１２は、Ｂチャネルでデータパケットを受信したことに応答して、Ｂチャネルでアクノリッジパケットを送信する（Ｓ１０６）。第１無線装置１０は各アクノリッジパケットを受信し、ＡチャネルおよびＢチャネルのそれぞれで送信されたデータパケットが第２無線装置１２で受信されたことを認識する。

また、ステップＳ１０７およびＳ１０８に示されているように、第１無線装置１０がＡチャネルでデータパケットを送信すると共に（Ｓ１０７）、Ｂチャネルでデータパケットを送信した場合において（Ｓ１０８）、Ａチャネルで送信したデータパケットが、通信状況の不良により第２無線装置１２で受信されなかったものとする。この場合、第２無線装置１２は、Ｂチャネルで受信されたデータパケットから通信対象データを取得する（Ｓ１０９）。第２無線装置１２は、Ｂチャネルでデータパケットを受信したことに応答して、Ｂチャネルでアクノリッジパケットを送信する（Ｓ１１０）。第１無線装置１０はアクノリッジパケットを受信し、Ｂチャネルで送信されたデータパケットが第２無線装置１２で受信されたことを認識する。

ステップＳ１１１およびＳ１１２において、第１無線装置１０は、Ｂチャネルでデータパケットを送信すると共に（Ｓ１１１）、Ａチャネルでデータパケットを送信する（Ｓ１１２）。第２無線装置１２では、Ｂチャネルでデータパケットが先に受信されるため、第２無線装置１２はそのデータパケットから通信対象データを取得する（Ｓ１１３）。Ｂチャネルでデータパケットが受信されてから時間ｔｂが経過した時に、第２無線装置１２は、Ａチャネルでデータパケットを受信する。第２無線装置１２は、そのデータパケットに含まれている通信対象データが、先に受信したデータパケットに含まれていた通信対象データと同一であることを認識すると、Ａチャネルで受信されたデータパケットを破棄する（Ｓ１１４）。第２無線装置１２は、Ｂチャネルでデータパケットを受信したことに応答して、Ｂチャネルでアクノリッジパケットを送信する（Ｓ１１５）。また、第２無線装置１２は、Ａチャネルでデータパケットを受信したことに応答して、Ａチャネルでアクノリッジパケットを送信する（Ｓ１１６）。第１無線装置１０は各アクノリッジパケットを受信し、ＢチャネルおよびＡチャネルのそれぞれで送信されたデータパケットが第２無線装置１２で受信されたことを認識する。

ここでは、第１無線装置１０から第２無線装置１２にデータパケットを送信する処理について説明したが、第２無線装置１２から第１無線装置１０にデータパケットを送信する処理も同様にして行われる。また、音声データ、画像データ、テキストデータ等は、複数のデータパケットに分けて送信される。そのため、送信側の無線装置から受信側の送信装置には、複数のデータパケットが所定時間間隔で順次送信される。

このような冗長通信によれば、同一の通信対象データを含むデータパケットが、ＡチャネルおよびＢチャネルの両方で一方の無線装置から送信される。他方の無線装置は、先に受信されたデータパケットから通信対象データを取得する。これによって、一方のチャネルの通信状況が良好でない場合には、他方のチャネルによって一方の無線装置から他方の無線装置に通信対象データが送信されるため、データ通信の信頼性が向上する。

（３）チャネルの変更
第１無線装置１０および第２無線装置１２は、ＡチャネルおよびＢチャネルのうち一方のチャネルの通信状況が良好でない場合、次のような通信条件変更処理を実行する。すなわち、通信状況が良好である他方のチャネルによるデータ通信を停止して代わりに制御通信を行い、その制御通信によって、通信状況が良好でない一方のチャネルを同一周波数帯内の別のチャネルに変更する。例えば、Ａチャネルα１による通信の状況が良好でない場合、Ｂチャネルβ１によるデータ通信を停止してＢチャネルβ１による制御通信を行い、Ａチャネルα１をＡ周波数帯内の別のＡチャネルα２に変更する。Ａチャネルが変更された後、第１無線装置１０および第２無線装置１２は、Ｂチャネルβ１によるデータ通信を再開し、冗長通信を再開する。

同様に、Ｂチャネルβ１による通信の状況が良好でない場合、第１無線装置１０および第２無線装置１２は、Ａチャネルα１によるデータ通信を停止してＡチャネルα１による制御通信を行い、Ｂチャネルβ１をＢ周波数帯内の別のＢチャネルβ２に変更する。Ｂチャネルが変更された後、第１無線装置１０および第２無線装置１２は、Ａチャネルα１によるデータ通信を再開し、冗長通信を再開する。

各無線装置は、通信状況が良好であるか否かの判定を通信状況コストに基づいて行う。通信状況コストは通信の良好度を表し、Ａ周波数帯に含まれる各Ａチャネル、およびＢ周波数帯に含まれる各Ｂチャネルについて求められる。各無線装置は、データパケットを送信した後にそのデータパケットに対応するアクノリッジパケットを受信しなかったときは、通信状況コストを所定値だけ増加させて通信状況コストを更新する。また、各無線装置は、アクノリッジパケットを受信したときは、通信状況コストを所定値だけ減少させて通信状況コストを更新する。ただし、通信状況コストが上限値に達しているときは所定値を増加させず、通信状況コストが下限値に達しているときは所定値を減少させない。また、通信状況コストを所定値だけ増加させた場合に通信状況コストが上限値を超えてしまう場合には、通信状況コストを上限値とし、通信状況コストを所定値だけ減少させた場合に通信状況コストが下限値より小さくなってしまう場合には、通信状況コストを下限値とする。通信状況コストは、値が小さい程、通信状況が良好であることを示す。各無線装置は、通信状況コストが所定の良好度判定値以上になったときに通信状況が良好でないとの判定をする。

本技術では、通信状況コストの初期値は７であり、通信状況コストの上限値および下限値は、それぞれ、１５および０である。また、良好度判定値は１５である。各無線装置は、データパケットを送信した後にそのデータパケットに対応するアクノリッジパケットを受信せず通信状況コストが１４に達していない場合には、通信状況コストを２だけ増加させる。また、通信状況コストが１４または１５である場合には、通信状況コストを上限値１５とする。一方、データパケットを送信した後にそのデータパケットに対応するアクノリッジパケットを受信し通信状況コストが下限値０に達していない場合には、通信状況コストを１だけ減少させる。このように、通信状況コストを増加させる値を、減少させる値よりも大きくすることで通信状況の劣化が早期に検出される。

各無線装置は、通信状況コストが良好度判定値である１５となったときに、通信状況が良好でないとの判定をする。

また、各無線装置は、データパケットまたはアクノリッジパケットを受信する度に、受信信号の大きさを表す受信強度平均値を更新する。受信強度平均値は、例えば、最後に受信されたパケットを含めて過去に遡って所定回数に亘って受信された各パケットの受信信号の平均値である。また、受信強度平均値は、最後にパケットを受信したときから所定時間だけ遡った時間内に受信された各パケットの受信信号の平均値としてもよい。この平均値は、受信信号が新しい程重み付けを大きくする重み付け平均値であってもよい。受信強度平均値は、Ａ周波数帯に含まれる各Ａチャネル、およびＢ周波数帯に含まれる各Ｂチャネルについて求められる。

なお、データパケットを送信する側の無線装置は、次のような処理を実行してもよい。例えば、データパケットを送信する側の無線装置は、最新のデータパケットの送信を含めて過去Ｎ回に亘るデータパケットの送信に対し、アクノリッジパケットが受信されなかった回数を、新たにデータパケットを送信するごとに数える。そして、Ｎ回のうちある所定回数以上に亘ってアクノリッジパケットを受信しなかった場合には、通信状況が良好でないとの判定をする。また、データパケットを送信する側の無線装置は、アクノリッジパケットの受信信号の大きさが所定の閾値以下となった場合に通信状況が良好でないとの判定をしてもよい。

図３には、通信条件変更処理のタイミングチャートが示されている。図３（Ａ−１）には、第１無線装置および第２無線装置によって用いられるＡチャネルが示されている。図３（Ａ−２）には、図３（Ａ−１）で示されているＡチャネルでの通信状況コストが示されている。図３（Ａ−３）には、図３（Ａ−１）で示されているＡチャネルによって行われる通信が、データ通信であるか制御通信であるかが示されている。

同様に、図３（Ｂ−１）には、第１無線装置および第２無線装置によって用いられるＢチャネルが示されている。図３（Ｂ−２）には、図３（Ｂ−１）で示されているＢチャネルでの通信状況コストが示されている。図３（Ｂ−３）には、図３（Ｂ−１）で示されているＢチャネルによって行われる通信が、データ通信であるか制御通信であるかが示されている。

時刻ｔ０から時刻ｔ２までにおいて、第１無線装置は、Ａチャネルα１とＢチャネルβ１を用いた冗長通信によって第２無線装置にデータパケットを順次送信している。すなわち、第１無線装置は、データパケットをＡチャネルα１の無線信号およびＢチャネルβ１の無線信号によって第２無線装置に順次送信し、データ通信を行っている。第１無線装置はＡチャネルα１およびＢチャネルβ１において同一の通信対象データを含むデータパケットを送信する。

図３（Ａ−２）および（Ｂ−２）に示されているように、第１無線装置は、データパケットの送信に対してアクノリッジパケットを受信せず通信状況コストが１４に達していないときは、通信状況コストを２だけ増加させる。また、通信状況コストが１４または１５であるときは通信状況コストを上限値１５とする。一方、データパケットの送信に対してアクノリッジパケットを受信したときは、下限値０を下回らない限りにおいて通信状況コストを１だけ減少させる。

時刻ｔ０から時刻ｔ１より前までの間、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１のいずれについても通信状況コストは１５未満である。時刻ｔ１にＡチャネルα１の通信状況コストが１５に達すると、第１無線装置は、Ａチャネルα１でのデータ通信を続行しつつも、Ｂチャネルβ１でのデータ通信を停止し制御通信を開始する。制御通信は、時刻ｔ１より後の時刻ｔ２〜ｔ４の間で行われる。

図４には、制御通信において第１無線装置１０と第２無線装置１２との間で実行される処理の例が示されている。時間軸１０Ａは第１無線装置１０で用いられるＡチャネルに対応し、時間軸１０Ｂは第１無線装置１０で用いられるＢチャネルに対応する。時間軸１２Ａは第２無線装置１２で用いられるＡチャネルに対応し、時間軸１２Ｂは第２無線装置１２で用いられるＢチャネルに対応する。各時間軸上には、各時間で用いられるチャネルが符号によって示されている。

第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１での制御通信を開始すると（Ｓ２０１）、Ａチャネルをこれまで用いられていたＡチャネルα１からいずれのチャネルに変更するかを決定する（Ｓ２０２）。変更先のチャネルの決定は、例えば、各チャネルについて求められた通信状況コストに基づいて行われる。この場合、通信状況コストが閾値７以下であること等、通信状況コストが所定の閾値以下であることを変更先チャネルに求められる条件としてもよい。さらに、通信状況コストが最も小さいチャネルを変更先のチャネルとして決定してもよい。通信状況コストが最も小さいチャネルが複数ある場合には、現時点のチャネルとの周波数差が最も大きいチャネルを変更先のチャネルとして決定してもよい。また、変更先チャネルの決定は、各チャネルについて求められた受信強度平均値に基づいて行ってもよい。この場合、受信強度平均値が所定の閾値以上であることを変更先チャネルに求められる条件としてもよい。図４に示される例では、第１無線装置１０はＡチャネルα２を変更先のチャネルとして決定している。

第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１の無線信号によってチャネル変更要求パケットＣ（α１→α２）を第２無線装置１２に送信する（Ｓ２０３）。ここで、符号Ｃ（α１→α２）は、チャネル変更要求パケットが、Ａチャネルをα１からα２に変更することを要求していることを意味する。

チャネル変更要求パケットＣ（α１→α２）を受信した第２無線装置１２は、Ｂチャネルβ１でのデータ通信を停止し、制御通信を開始する（Ｓ２０４）。そして、Ａチャネルα２の通信状況が良好であるか否かを判定する（Ｓ２０５）。この判定は、例えば、第２無線装置１２がＡチャネルα２について求めた通信状況コストに基づいて行われる。この場合、第２無線装置１２は、通信状況コストが所定の閾値、例えば７以下であれば、通信状況は良好であると判定する。また、この判定は、第２無線装置１２がＡチャネルα２について求めた受信強度平均値に基づいて行ってもよい。この場合、Ａチャネルα２での受信強度平均値が所定の閾値以上であれば、第２無線装置１２は、通信状況が良好であると判定する。

図４に示される例では、第２無線装置１２はステップＳ２０５において、Ａチャネルα２の通信状況が良好でないとの判定をしている。これによって、第２無線装置１２は、Ｂチャネルβ１の無線信号によってチャネル変更拒絶パケットＮＧを第１無線装置１０に送信する（Ｓ２０６）。

チャネル変更拒絶パケットＮＧを受信したことによって、第１無線装置１０は、再び、ステップＳ２０２と同様の処理によって、変更先のチャネルを決定する（Ｓ２０７）。図４に示される例では、第１無線装置１０はＡチャネルα３を変更先のチャネルとして決定している。

第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１の無線信号によってチャネル変更要求パケットＣ（α１→α３）を第２無線装置１２に送信する（Ｓ２０８）。

チャネル変更要求パケットＣ（α１→α３）を受信した第２無線装置１２は、ステップＳ２０５と同様の処理によって、Ａチャネルα３の通信状況が良好であるか否かを判定する（Ｓ２０９）。

図４に示される例では、第２無線装置１２はステップＳ２０９において、Ａチャネルα３の通信状況が良好であるとの判定をしている。これによって、第２無線装置１２は、Ａチャネルをα１からα３に変更すると共に（Ｓ２１０）、Ｂチャネルβ１の無線信号によってチャネル変更了承パケットＯＫを第１無線装置１０に送信する（Ｓ２１１）。

チャネル変更了承パケットＯＫを受信したことによって、第１無線装置１０は、Ａチャネルをα１からα３に変更する（Ｓ２１２）。Ａチャネルを変更した後、第１無線装置１０は、Ａチャネルα３の無線信号によって疎通確認パケットＱ１を第２無線装置１２に送信する（Ｓ２１３）。第２無線装置１２は、疎通確認パケットＱ１を受信した場合には、第１無線装置１０にＡチャネルα３の無線信号によって疎通応答パケットＲ１を送信する（Ｓ２１４）。第１無線装置１０は、疎通応答パケットＲ１を受信するとＢチャネルβ１による制御通信を終了し（Ｓ２１５）、データ通信を再開する。

ここで、第１無線装置１０が疎通応答パケットＲ１を受信しなかった場合、疎通応答パケットＲ１が受信されるまで、第１無線装置１０は、ステップＳ２０１〜Ｓ２１２で例示された処理と同様、第２無線装置１２と共に、Ａチャネルを変更する処理を実行する。そして、疎通確認パケットＱ１の送信の後、疎通応答パケットＲ１が受信された場合には、制御通信を終了し（Ｓ２１５）、データ通信を再開する。

同様に、Ａチャネルを変更した後、第２無線装置１２は、Ａチャネルα３の無線信号によって疎通確認パケットＱ２を第１無線装置１０に送信する（Ｓ２１６）。第１無線装置１０は、疎通確認パケットＱ２を受信した場合には、Ａチャネルα３の無線信号によって第２無線装置１２に疎通応答パケットＲ２を送信する（Ｓ２１７）。第２無線装置１２は、疎通応答パケットＲ２を受信するとＢチャネルβ１による制御通信を終了し（Ｓ２１８）、データ通信を再開する。

ここで、第２無線装置１２が疎通応答パケットＲ２を受信しなかった場合、疎通応答パケットＲ２が受信されるまで、第２無線装置１２は、ステップＳ２０１〜Ｓ２１２で例示された処理につき、第１無線装置１０の処理と第２無線装置１２の処理とを入れ替えたものと同様の処理を実行する。そして、疎通確認パケットＱ２の送信の後、疎通応答パケットＲ２が受信された場合には、制御通信を終了し（Ｓ２１８）、データ通信を再開する。

図３に戻って通信条件変更処理について説明する。図３（Ａ−１）に示されているように、第１無線装置は、第２無線装置との間の制御通信に基づいて時刻ｔ３にＡチャネルをα３に設定する。このとき、Ａチャネルα３の通信状況コストおよび受信強度平均値は初期値に設定する。そして、時刻ｔ３〜時刻ｔ４の間で、疎通確認パケットを送信し、疎通応答パケットを受信する。なお、時刻ｔ３にＡチャネルをα３に設定する際に、Ａチャネルα３の通信状況コストおよび受信強度平均値は、初期値とせずに時刻ｔ３の直前の値を維持してもよい。第１無線装置は、時刻ｔ４にＢチャネルβ１による制御通信を終了し、データ通信を再開する。時刻ｔ３以降、Ａチャネルα３の通信状況は良好であり、通信状況コストは単調に減少して０に達している。

時刻ｔ４から時刻ｔ６までにおいて、第１無線装置は、Ａチャネルα３とＢチャネルβ１を用いた冗長通信によって第２無線装置にデータパケットを順次送信している。すなわち、第１無線装置は、データパケットをＡチャネルα３の無線信号およびＢチャネルβ１の無線信号によって第２無線装置に順次送信し、データ通信を行っている。第１無線装置はＡチャネルα３およびＢチャネルβ１において同一の通信対象データを含むデータパケットを送信する。

時刻ｔ４から時刻ｔ５より前までの間、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１のいずれについても通信状況コストは１５未満である。時刻ｔ５にＢチャネルβ１の通信状況コストが１５に達すると、第１無線装置は、Ｂチャネルβ１でのデータ通信を続行しつつも、Ａチャネルα３でのデータ通信を停止し制御通信を開始する。制御通信は、時刻ｔ５より後の時刻ｔ６〜時刻ｔ８の間で行われる。

Ａチャネルα３による制御通信によって、第１無線装置は時刻ｔ７にＢチャネルをβ４に設定し、Ｂチャネルβ４の通信状況コストおよび受信強度平均値を初期値に設定する。なお、時刻ｔ７にＢチャネルをβ４に設定する際に、Ｂチャネルβ４の通信状況コストおよび受信強度平均値は、初期値とせずに時刻ｔ７の直前の値を維持してもよい。第１無線装置は、時刻ｔ７〜時刻ｔ８の間、疎通確認パケットを送信し、疎通応答パケットを受信する。第１無線装置は、時刻ｔ８にＡチャネルα３による制御通信を終了し、データ通信を再開する。時刻ｔ７以降、Ｂチャネルβ４の通信状況は良好であり、通信状況コストは単調に減少して０に達している。

なお、通信条件変更処理において、第２無線装置がデータパケットの送信側である場合には、上記の説明において第１無線装置が実行する処理を第２無線装置が実行し、第１無線装置が実行する処理を第２無線装置が実行する。また、ＡチャネルおよびＢチャネルの両方の通信状況が良好でない場合、第１無線装置および第２無線装置は通信条件変更処理を実行しない。

このように、通信条件変更処理では、ＡチャネルおよびＢチャネルのうち一方による通信状況が良好でない場合、各無線装置は、通信状況が良好である他方のチャネルによるデータ通信を停止して代わりに制御通信を実行する。そして、通信状況が良好でない一方のチャネルを同一周波数帯内の別のチャネルに変更する。通信条件変更処理では、通信状況が良好である方のチャネルを用いて、通信状況が良好でない方のチャネルが変更されるため、チャネルの変更が確実に行われる。これによって、パケット通信の成功率の低下が抑制される。

（４）通信レートの変更
上記では、通信条件変更処理において、通信状況が良好でない一方のチャネルを、同一周波数帯内の別のチャネルに変更するものとした。このような処理に代えて、通信状況が良好でない一方のチャネルの通信レート（単位時間当たりに伝送される情報量）を変更する処理を実行してもよい。例えば、ＡチャネルおよびＢチャネルのうち一方による通信状況が良好でない場合、通信状況が良好なチャネルによる制御通信を行い、通信状況が良好でない一方のチャネルにおける通信レートを小さくする。この処理は、一方のチャネルを、同一周波数帯内の別のチャネルに変更する処理を試みたところ、その周波数帯内の総てのチャネルの通信状況コストが上限値１５に達している場合等、その周波数帯内の総てのチャネルの通信状況が良好でない場合に実行してもよい。

通信レートの変更は、例えば、変調方式を変更することで行われる。ＡチャネルおよびＢチャネルのうち一方による通信状況が良好でない場合、各無線装置は、通信状況が良好なチャネルによる制御通信を行い、通信状況が良好でない一方のチャネルにおける変調方式を通信レートが大きいものから小さいものに変更する。

変調方式には、３２ＱＡＭ変調方式、１６ＱＡＭ変調方式、ＱＰＳＫ変調方式、π／４ＤＱＰＳＫ変調方式等がある。

角周波数ω、時間ｔおよび初期位相φによって変調信号の位相角を（ωｔ＋φ）と表し、振幅をＤと表した場合、３２ＱＡＭ変調方式、１６ＱＡＭ変調方式等のＱＡＭ変調方式では、振幅Ｄおよび初期位相φについて複数の組が定義され、各組にシンボルが対応付けられている。ここで、シンボルとは１桁または複数桁のディジタル値をいう。また、ＱＰＳＫ変調方式等のＰＳＫ変調方式では、複数の初期位相φが定義され、各初期位相にシンボルが対応付けられている。π／４ＤＱＰＳＫ変調方式等のＤＰＳＫ変調方式では、初期位相φについて複数の時間変化量が定義され、各時間変化量にシンボルが対応付けられている。

単位時間当たりに伝送されるシンボルの数を表すシンボルレートを同一とすると、３２ＱＡＭ変調方式、１６ＱＡＭ変調方式、ＱＰＳＫ変調方式の順に通信レートが大きい。また、シンボルレートを同一とすると、ＱＰＳＫ変調方式およびπ／４ＤＱＰＳＫ変調方式では、通信レートが同一である。

各無線装置は、例えば、通常時はＡチャネルおよびＢチャネルのいずれについても変調方式を１６ＱＡＭ変調方式とし、通信状況が良好でない一方のチャネルの変調方式をＱＰＳＫ変調方式に変更して、通信レートを小さくする処理を実行する。

各無線装置は、変調方式は一定としシンボルレートを小さくすることで通信レートを小さくする処理を実行してもよい。

データパケットを送信する信号の占有周波数帯域幅は、変調方式、シンボルレート等の変調条件によって定まる。例えば、シンボルレートを大きくすると占有周波数帯域幅は広くなる。したがって、占有チャネル数を変調条件に応じて変更してもよい。すなわち、複数チャネル分の周波数を占有する変調条件については、周波数軸上で連続配置された複数のチャネルを用いてもよい。

制御通信を実行する各無線装置は、通信レートを変更した後、所定時間経過後に通信レートを元に戻す処理を実行してもよい。これによって、一時的な通信状況の劣化に対処することができると共に、通信レートが長時間に亘って低下することが回避される。通信レートを通常の値に戻す場合、各無線装置は、制御通信のチャネルによって制御通信を行い、データ通信のチャネルの通信レートを通常の通信レートに変更する。

（５）スペクトラム拡散処理
通信条件変更処理では、通信状況が良好でない一方のチャネルについて、スペクトラム拡散処理を実行してもよい。スペクトラム拡散処理は、変調前の信号に拡散符号を乗じる処理である。受信側では、受信された信号に拡散符号を乗じることで元の信号が再現される。スペクトラム拡散処理後の信号は、通信状況を良好とするために要される信号対雑音比が小さいため、雑音や干渉に対する耐性が強くなる。スペクトラム拡散処理を行った場合、データパケットを送信するための占有周波数帯域幅が広がる。そのため、各無線装置は、占有チャネル数を増加させる処理を実行する。

（６）通信レートアップ処理
第１無線装置１０および第２無線装置１２は、ＡチャネルおよびＢチャネルの両者の通信状況が良好である場合、通信レートアップ処理を実行してもよい。すなわち、一方のチャネルによるデータ通信を停止して代わりに制御通信を行い、その制御通信によって他方のチャネルの通信レートを大きくする処理を実行してもよい。

例えば、Ａチャネルα１の通信状況コストが所定の閾値Ｔ１以下であり、かつ、Ｂチャネルβ１の通信状況コストが所定の閾値Ｔ２以下である場合、Ｂチャネルβ１によるデータ通信を停止してＢチャネルβ１による制御通信を行い、Ａチャネルα１の通信レートを大きくする。本技術では、閾値Ｔ１は０であり、閾値Ｔ２は７である。Ａチャネルα１の通信レートが変更された後、第１無線装置１０および第２無線装置１２は、Ｂチャネルβ１によるデータ通信を再開し、冗長通信を再開する。なお、通信レートの変更は、変調方式、シンボルレート等を変更することで行われる。

図５には、通信レートアップ処理のタイミングチャートが示されている。図５（Ａ−１）には、第１無線装置および第２無線装置によって用いられるＡチャネルα１での通信レートが示されている。図５（Ａ−２）には、図５（Ａ−１）で示されている通信レートでの通信状況コストが示されている。図５（Ａ−３）には、図５（Ａ−１）で示されている通信レートによって行われる通信がデータ通信であることが示されている。

同様に、図５（Ｂ−１）には、第１無線装置および第２無線装置によって用いられるＢチャネルβ１での通信レートが示されている。図５（Ｂ−２）には、図５（Ｂ−１）で示されている通信レートでの通信状況コストが示されている。図５（Ｂ−３）には、図５（Ｂ−１）で示されている通信レートによって行われる通信が、データ通信であるか制御通信であるかが示されている。

時刻ｔ０から時刻ｔ２までにおいて、第１無線装置は、Ａチャネルα１とＢチャネルβ１を用いた冗長通信によって第２無線装置にデータパケットを順次送信している。各チャネルでの通信レートは通常の通信レートＲ１である。

図５（Ａ−２）および図５（Ｂ−２）に示されているように、第１無線装置は、データパケットの送信に対してアクノリッジパケットを受信せず通信状況コストが１４に達していないときは、通信状況コストを２だけ増加させる。また、通信状況コストが１４または１５であるときは通信状況コストを上限値１５とする。一方、データパケットの送信に対してアクノリッジパケットを受信したときは、下限値０を下回らない限りにおいて通信状況コストを１だけ減少させる。

時刻ｔ０から時刻ｔ１より前までの間、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１のいずれについても通信状況コストは１５未満であり、Ａチャネルα１についての通信状況コストは単調減少している。時刻ｔ１ではＡチャネルα１の通信状況コストは０であり、Ｂチャネルβ１の通信状況コストは４である。したがって、Ａチャネルα１の通信状況コストが閾値Ｔ１＝０以下であり、Ｂチャネルβ１の通信状況コストが閾値Ｔ２＝７以下であるという条件が成立する。これによって、第１無線装置は、Ｂチャネルβ１でのデータ通信を停止し制御通信を開始する。第１無線装置は、Ｂチャネルβ１での制御通信を行っている時刻ｔ２〜時刻ｔ３の間もＡチャネルα１における通信レートＲ１でのデータ通信を続行する。

通信レートアップ処理における制御通信は、例えば、次のようにして行われる。第１無線装置は、Ｂチャネルβ１の無線信号によって通信レート変更要求パケットを第２無線装置に送信する。通信レート変更要求パケットは、変更先の通信レートを特定する情報等を含む。本技術では、通信レート変更要求パケットは、変更先の通信レートとしてＲ２を特定する情報を含む。ここで、通信レートＲ２は通信レートＲ１よりも大きい。

通信レート変更要求パケットを受信した第２無線装置は、Ｂチャネルβ１でのデータ通信を停止する。そして、Ａチャネルα１の通信レートをＲ１からＲ２に変更すると共に、通信レート変更了承パケットをＢチャネルβ１の無線信号によって第１無線装置に送信する。このとき、第２無線装置は、Ａチャネルα１の通信状況コストおよび受信強度平均値を初期値に設定する。通信レート変更了承パケットを受信した第１無線装置は、Ａチャネルα１の通信レートをＲ１からＲ２に変更する。これによって、時刻ｔ３に第１無線装置および第２無線装置によって用いられるＡチャネルの通信レートがＲ１からＲ２に変更される。通信レートを変更する際に第１無線装置は、Ａチャネルα１の通信状況コストおよび受信強度平均値を初期値に設定する。

Ａチャネルα１の通信レートがＲ１からＲ２に変更された後、図４のステップＳ２１３、Ｓ２１４、Ｓ２１６およびＳ２１７と同様、時刻ｔ３〜時刻ｔ４の時間帯に、第１無線装置および第２無線装置の間で、疎通確認パケットおよび疎通応答パケットが送受信される。第１無線装置および第２無線装置は、疎通応答パケットを受信しなかった場合、変更後の通信レートＲ２を通常の通信レートＲ１に戻す。

なお、上記の説明において第１無線装置が実行する処理を第２無線装置が実行し、第１無線装置が実行する処理を第２無線装置が実行してもよい。また、第１無線装置および第２無線装置のうち、通信レートアップ処理を開始するための条件が先に成立した方が、通信レートアップ処理を先に開始してもよい。

通信レートアップ処理の条件としては、通信レートを大きくする側のチャネルの通信状況コストが閾値Ｔ１以下であり、制御通信を行う側のチャネルの通信状況コストが閾値Ｔ２以下であるという条件に加えて、制御通信を行う側のチャネルの受信強度平均値が所定の閾値Ｔ３以上であるという条件を付加してもよい。

通信システムでは、３種類以上の通信レートが定められていてもよい。通信レートアップ処理の条件が成立するごとに１段階ずつ通信レートを大きくしてもよい。また、変更先の通信レートを最大のものとし、変更後の通信レートで通信を続行できない場合には、１段階ずつ通信レートを小さくしてもよい。変更後の通信レートで通信を続行できるか否かの判定は、例えば、疎通確認パケットの送信および疎通応答パケットの受信に基づいて行われる。

（７）先行型冗長処理
冗長通信では、Ａチャネルの通信レートとＢチャネルの通信レートとが異なる場合、一方のチャネルでアクノリッジパケットが無線装置で受信された後に、他方のアクノリッジパケットが無線装置で受信される。すなわち、一方のチャネルでの送信が完了した後に、他方のチャネルでの送信が完了する。複数のデータパケットを送信する場合、両方のチャネルで送信が完了してから次のデータパケットを送信したのでは、通信レートの小さい方のチャネルによって、両方のチャネルによる総合通信レートが制限されてしまう。

そこで、本発明の実施形態に係る通信システムでは、一方のチャネルで送信を完了したときは、他方のチャネルでの送信完了を待たずに、一方のチャネルで次のデータパケットを送信する。一方のチャネルで送信すべき次のデータパケットは、いずれのチャネルでも送信を完了していないデータパケットのうち最も先に送信すべきデータパケットである。

図６には、このような先行型冗長処理のシーケンスチャートが示されている。時間軸１０Ａは第１無線装置１０で用いられるＡチャネルα１に対応し、時間軸１０Ｂは第１無線装置１０で用いられるＢチャネルβ１に対応する。時間軸１２Ａは第２無線装置１２で用いられるＡチャネルα１に対応し、時間軸１２Ｂは第２無線装置１２で用いられるＢチャネルβ１に対応する。Ａチャネルα１での通信レートは、Ｂチャネルβ１での通信レートよりも大きい。

第１無線装置１０は、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１でデータパケットＤ１を送信する。各チャネルでデータパケットＤ１を受信した第２無線装置１２は、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を送信する。

第１無線装置１０はＡチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を受信する。このとき第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を受信していない。第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１でのアクノリッジパケットＡｃｋ１の受信を待たずして、いずれのチャネルでも送信を完了していないデータパケットのうち最も先に送信すべきデータパケットＤ２をＡチャネルα１で送信する。

Ａチャネルα１でデータパケットＤ２を受信した第２無線装置１２は、Ａチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ２を送信する。

第１無線装置１０はＡチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ２を受信する。このときにおいても第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を受信していない。第１無線装置は、Ａチャネルα１でのアクノリッジパケットＡｃｋ１の受信を待たずして、いずれのチャネルでも送信を完了していないデータパケットのうち最も先に送信すべきデータパケットＤ３をＡチャネルα１で送信する。

Ａチャネルα１でデータパケットＤ３を受信した第２無線装置１２は、Ａチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ３を送信する。

第１無線装置１０が、Ａチャネルα１でデータパケットＤ３を送信してから、Ａチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ３を受信するまでの間に、第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を受信する。このとき第１無線装置１０は、Ａチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ３を受信していない。第１無線装置１０は、Ａチャネルα１でのアクノリッジパケットＡｃｋ３の受信を待たずして、いずれのチャネルでも送信を完了していないデータパケットのうち最も先に送信すべきデータパケットＤ３をＢチャネルβ１で送信する。

このような処理によれば、通信レートの小さい方のチャネルによって総合通信レートが制限されることなく、一方の無線装置から他方の無線装置に複数のデータパケットが送信される。また、先のデータパケットの送信が完了した後に、次のデータパケットが送信されるため、一方の無線装置から他方の無線装置に確実にデータパケットが送信される。

（８）送信失敗支援処理
先行型冗長処理では、一方のチャネルにおいて所定回数に亘ってデータパケットの送信が失敗であった場合には、送信失敗支援処理を実行してもよい。すなわち、所定回数に亘って送信が失敗したデータパケットに対応するアクノリッジパケットが他方のチャネルで後に受信されたときに、両方のチャネルで次のデータパケットを送信する。ここで、データパケットの送信が失敗であった場合とは、データパケットを送信した後に所定時間が経過しても、そのデータパケットに対するアクノリッジパケットが受信されなかった場合をいう。図７には、送信失敗支援処理のシーケンスチャートが示されている。

第１無線装置１０は、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１でデータパケットＤ１を送信する。各チャネルでデータパケットＤ１を受信した第２無線装置１２は、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を送信する。

第１無線装置１０はＡチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を受信する。このとき第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を受信していない。第１無線装置１０は、Ｂチャネルβ１でのアクノリッジパケットＡｃｋ１の受信を待たずして、いずれのチャネルでも送信を完了していないデータパケットのうち最も先に送信すべきデータパケットＤ２をＡチャネルα１で送信する。

図７には、このデータパケットＤ２が第２無線装置１２で受信されず、第２無線装置１２からＡチャネルα１でアクノリッジパケットＡｃｋ２が送信されない例が示されている。データパケットＤ２が第２無線装置１２で受信されないことの理由としては、雑音や干渉によって通信状況が良好でないこと等がある。

第１無線装置１０は、Ａチャネルα１でデータパケットＤ２を送信してから所定時間が経過してもアクノリッジパケットＡｃｋ２を受信しない場合、再び、Ａチャネルα１でデータパケットＤ２を送信する。

図７には、２回目および３回目に送信されたデータパケットＤ２もまた、第２無線装置１２で受信されず、第２無線装置１２からアクノリッジパケットＡｃｋ２が送信されない例が示されている。

本実施形態における送信失敗支援処理では、第１無線装置１０が３回に亘って一方のチャネルでのデータパケットの送信に失敗したときは、そのデータパケットに対するアクノリッジパケットが、他方のチャネルで後に受信されたときに、両方のチャネルで次のデータパケットを送信する。第１無線装置１０は、それまではデータパケットの送信を行わない。

図７に示される例では、第１無線装置１０は、３回目にデータパケットＤ２の送信が失敗した後には、Ｂチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ２が受信されるまで、Ａチャネルα１でのデータパケットの送信を行わない。

第１無線装置１０は、３回目にデータパケットＤ２の送信が失敗した後にＢチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ１を受信する。第１無線装置１０は、いずれのチャネルでも送信を完了していないデータパケットのうち最も先に送信すべきデータパケットＤ２をＢチャネルβ１で送信する。第２無線装置１２は、Ｂチャネルβ１でデータパケットＤ２を受信すると、Ｂチャネルβ１でアクノリッジパケットＡｃｋ２を送信する。

第１無線装置１０は、データパケットＤ２に対するアクノリッジパケットＡｃｋ２が、Ｂチャネルβ１で受信されたときに、Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１で次のデータパケットとしてデータパケットＤ３を送信する。Ａチャネルα１およびＢチャネルβ１のいずれにおいても、データパケットＤ３は第２無線装置１２で受信され、第２無線装置１２は、各チャネルでアクノリッジパケットＡｃｋ３を送信する。第１無線装置１０は、各チャネルでアクノリッジパケットＡｃｋ３を受信する。

このような処理によれば、通信レートが大きい方のチャネルで所定回数に亘ってデータパケットの送信が失敗であった場合には、通信レートが小さい方のチャネルによってデータパケットの送信が行われる。一般に、通信レートが大きい程、単位時間当たりに伝送可能な情報量が多くなる一方で、雑音や干渉に対する耐性は弱くなる。そして、通信レートが小さい程、雑音や干渉に対する耐性が強くなる一方で、単位時間当たりに伝送可能な情報量は少なくなる。送信失敗支援処理によれば、一方のチャネルの短所を他方のチャネルの長所で補うことで、総合通信レートが大きく、雑音や干渉に対する耐性が強い通信が行われる。

また、このような処理によれば、一方のチャネルにおいて所定回数に亘ってデータパケットの送信が失敗であった場合には、他方のチャネルによってそのデータパケットの送信が完了したときに、両方のチャネルで次のデータパケットが送信される。すなわち、他方のチャネルによってそのデータパケットの送信が完了するまでは、送信に失敗したデータパケットの次に送信すべきデータチャネルは一方のチャネルによって送信されない。そして、他方のチャネルによってそのデータパケットの送信が完了したときに初めて次のデータパケットが両方のチャネルで送信される。これによって、複数のデータパケットが予め定められた順序で受信され、受信側の無線装置における複数のデータパケットに対する処理が簡単となる。

（９）無線装置のハードウエア
（９−１）全体の構成
図８には通信システムに用いられる無線装置１００のハードウエアが示されている。無線装置１００は、図１に示される第１無線装置１０および第２無線装置１２として用いられる。無線装置１００は、信号処理ユニット１４および無線部１６を備える。無線部１６は、ＡチャネルおよびＢチャネルの無線信号を送受信することでパケットの送受信を行う。無線部１６は、受信されたパケットを信号処理ユニット１４に出力し、信号処理ユニット１４から出力されたパケットを送信する。また、無線部１６は、受信された無線信号の大きさを示す受信強度値を信号処理ユニット１４に出力する。

信号処理ユニット１４は、冗長通信部１８、アクノリッジ受信部２０、良好度決定部２２、判定部２４、および制御通信部２６を備える。信号処理ユニット１４は、プログラムに従った演算処理を実行するプロセッサを備えてもよい。この場合、信号処理ユニット１４は、演算処理によってこれらの構成要素を実現する。信号処理ユニット１４が備える各構成要素は、電子回路によって個別に構成してもよい。

（９−２）冗長通信に関する構成
冗長通信部１８は、無線部１６を介して、無線装置１００とは異なる他の無線装置（無線機）との間で複数の周波数帯で同一のデータ通信を行い、冗長通信を行う。通信条件変更処理および通信レートアップ処理において、冗長通信部１８は、制御通信が行われている間は冗長通信を停止し、制御通信が終了した後に冗長通信を再開する。

（９−３）通信状況を測定するための構成
アクノリッジ受信部２０は、無線部１６を介してアクノリッジパケットを取得する。良好度決定部２２は、無線部１６を介して取得されたパケットに基づいて複数の周波数帯のそれぞれに含まれる各チャネルについて通信良好度を求める。通信良好度には、通信状況コスト、受信強度平均値等がある。

（９−４）制御通信に関する構成
通信条件変更処理において、判定部２４は、複数の周波数帯のうち１つの周波数帯（Ａ周波数帯またはＢ周波数帯）を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する。すなわち、判定部２４は、パケットの受信状況に応じて求められた通信良好度に基づいて通信状況が良好であるか否かを判定する。

また、通信条件変更処理において、制御通信部２６は、所定条件が満たされない場合に、複数の周波数帯のうち他の周波数帯（Ｂ周波数帯またはＡ周波数帯）を用いたデータ通信を停止し、他の周波数帯を用いた制御通信によって、１つの周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する。通信条件には、チャネル、変調方式、通信レート、スペクトラム拡散処理の採否等がある。通信レートは、変調方式、シンボルレート（占有周波数帯域幅）等を変更することで変更される。

通信条件変更処理における通信条件がチャネルに関する条件である場合、制御通信部２６は、各チャネルについて求められた通信良好度に基づいて、１つの周波数帯を用いたデータ通信のチャネルを変更する。

通信レートアップ処理において、判定部２４は、複数の周波数帯のうち、第１の周波数帯（Ａ周波数帯またはＢ周波数帯）および第２の周波数帯（Ｂ周波数帯またはＡ周波数帯）を用いたデータ通信の状況について、所定条件が満たされるか否かを判定する。

また、通信レートアップ処理において、制御通信部２６は、所定条件が満たされる場合に、第２の周波数帯を用いたデータ通信を停止し、第２の周波数帯を用いた制御通信によって、第１の周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を変更する。この場合、制御通信部２６は、第１の周波数帯を用いたデータ通信の通信条件を、通信レートがより大きい条件に変更する。

制御通信部２６は、疎通確認部３４および反復処理部３６を備える。通信条件変更処理および通信レートアップ処理において、疎通確認部３４は、無線装置１００とは異なる他の無線装置との間の疎通確認パケットおよび疎通応答パケットの送受信状況に基づいて、通信条件を変更した後におけるデータ通信が可能であるか否かを判定する。反復処理部３６は、通信条件を変更した後におけるデータ通信が可能でないと判定されたときに、通信条件をさらに変更し、疎通確認部３４による処理を実行させる。

（９−５）先行冗長処理および送信失敗支援処理に関する構成
冗長通信部１８は、第１送信部２８、第２送信部３０および第３送信部３２を備え、上述の先行冗長処理および送信失敗支援処理を実行する。

第１送信部２８は、予め定められた順序で複数のデータパケットを、無線部１６を介して送信する。第２送信部３０は、複数のデータパケットのうち、第１送信部２８による送信が完了していないデータパケットであり、かつ、最も先に送信されるべきデータパケットを、無線部１６を介して送信する。第１送信部２８および第２送信部３０は、無線部１６を介して、異なる周波数帯を用いて異なる通信レートでデータパケットを送信する。

第３送信部３２は、複数の周波数帯のうち１つの周波数帯（Ａ周波数帯またはＢ周波数帯）について、データパケットに対し所定回数に亘ってアクノリッジパケットが受信されなかった場合に、他の１つの周波数帯（Ｂ周波数帯またはＡ周波数帯）で、そのデータパケットに対するアクノリッジパケットが受信されたときに、それら１つの周波数帯および他の１つの周波数帯を用いて次に送信されるべきデータパケットを、無線部１６を介して送信する。

（１０）その他の構成および処理
上記では、第１無線装置１０および第２無線装置１２が、２つの周波数帯を用いて通信を行う処理について説明した。各無線装置は３つ以上の複数の周波数帯を用いて通信を行ってもよい。この場合、第１無線装置１０および第２無線装置１２は、複数の周波数帯のそれぞれに含まれるチャネルによって冗長通信を行う。各無線装置は、複数の周波数帯のうち１つの周波数帯をＡ周波数帯とし、複数の周波数帯のうち他の１つの周波数帯をＢ周波数帯とした処理を実行する。

また、上記では、チャネル、通信レート等の通信条件のうちいずれかを変更する通信条件変更処理について説明した。これらの通信条件は、適宜組み合わせて変更してもよい。例えば、チャネルと通信レートの両方を変更するような通信条件変更処理を実行してもよい。

また、第１無線装置１０および第２無線装置１２が最初に通信を開始するときは、各無線装置は最も小さい通信レートで仮の通信を行ってもよい。この通信は、各チャネルの通信状況コストおよび受信強度平均値を求めるためのトレーニングパケットを送受信する通信であってもよい。

１０ 第１無線装置、１２ 第２無線装置、１４ 信号処理ユニット、１６ 無線部、１８ 冗長通信部、２０ アクノリッジ受信部、２２ 良好度決定部、２４ 判定部、２６ 制御通信部、２８ 第１送信部、３０ 第２送信部、３２ 第３送信部、３４ 疎通確認部、３６ 反復処理部、１００ 無線装置。

Claims (3)

1. 複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、
   異なる周波数帯を用いてデータパケットを送信する第１送信部および第２送信部を備え、
   前記第１送信部は、
   予め定められた順序で複数のデータパケットを送信し、
   前記第２送信部は、
   前記複数のデータパケットのうちの最初のデータパケットを、前記第１送信部と共に送信し、前記第２送信部によるデータパケットの送信が完了したときは、前記複数のデータパケットのうち、前記第１送信部および前記第２送信部による送信が完了していないデータパケットであって、最も先に送信されるべきデータパケットを送信することを特徴とする無線装置。
2. 複数の周波数帯を用いて無線機との間で無線通信を行う無線装置において、
   予め定められた順序で複数のデータパケットを送信する第１送信部と、
   前記複数のデータパケットのうち、前記第１送信部による送信が完了していないデータパケットであって、最も先に送信されるべきデータパケットを送信する第２送信部と、
   前記無線機から送信されたアクノリッジパケットであって、前記無線装置が送信したパケットに対するアクノリッジパケットを受信するアクノリッジ受信部と、
   前記複数の周波数帯のうち１つの周波数帯について、データパケットに対し所定回数に亘って前記アクノリッジパケットが受信されなかった場合に、前記複数の周波数帯のうち他の１つの周波数帯で当該データパケットに対するアクノリッジパケットが受信されたときに、当該１つの周波数帯および当該他の１つの周波数帯を用いて次のデータパケットを送信する第３送信部と、を備え、
   前記第１送信部および第２送信部は、異なる周波数帯を用いて各データパケットを送信することを特徴とする無線装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の無線装置において、
   前記第１送信部および第２送信部は、異なる通信レートで各データパケットを送信することを特徴とする無線装置。

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