JP6705932B2 - 通信方法、通信装置及び通信プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線ネットワークシステムにおいて通信に用いられるチャネルの選択方法に関する。

無線ネットワークにおいて通信を可能な状態にする場合に、ＷＬＡＮにおけるＡＰ装置やセンサーネットワークにおけるＰＡＮ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ等のシンクノードが行う手順としては、以下の３ステップからなる手順が知られている（非特許文献１）。ここで、「ＷＬＡＮ」は「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ」を、「ＡＰ」は「Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ」を、「ＰＡＮ」は「Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ」をいう。
ステップ１： シンクノードは、ＥＤ（Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ） Ｓｃａｎと呼ばれるチャネルスキャンを行う。利用可能なチャネルから未使用チャネルや利用率が低く利用可能なチャネルを判定し、利用可能と判断した当該チャネルを利用チャネルとして決定する。
ステップ２： シンクノードは、ステップ１で選択したチャネルの通信を一定時間モニタする。そして、ＰＡＮの識別子であるＩＤの利用状況を調べ、あらかじめ設定されたＩＤが未使用であれば、ＩＤとして選択し、あらかじめ設定されたＩＤが使用されていれば、未使用のＩＤを選択する。
ステップ３： シンクノードは、ステップ１で選択したチャネルと、ステップ２で選択したＩＤを用いてネットワークにおける通信を可能な状態にする。

シンクノードが、ネットワークにおける通信を可能な状態にすることは、ネットワークを開始すると表現される場合が多い。

ここで、チャネルスキャンは、ネットワークにおける通信を可能な状態にするシンクノードが行うものである。

また、本願発明に関連して、特許文献１には、スキャン処理の間、他のデバイスからブロードキャスト送信されたプローブ要求パケットを受信し、そのプローブ要求パケットに含まれる情報を取得してデバイスリストにデバイスを追加する技術が開示されている。

特開２００８−０６１１１０号公報

ＩＥＥＥ ８０２．１５．４−２０１１： Ｐａｒｔ １５．４：Ｌｏｗ−Ｒａｔｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＬＲ−ＷＰＡＮｓ） ＲＦＣ３５６１： Ａｄ ｈｏｃ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ （ＡＯＤＶ） Ｒｏｕｔｉｎｇ ＲＦＣ３６２６： Ｏｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ ＳｔａｔｅＲｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ （ＯＬＳＲ） ＲＦＣ６５５０： ＲＰＬ： ＩＰｖ６ ＲｏｕｔｉｎｇＰｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ１０８： ９２０ＭＨｚ帯テレメータ用、テレコントロール用 及びデータ伝送用無線設備 ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）−２００７ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｒ１７ ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６６ ３．７版： 第二世代小電力データ通信システム／ワイヤレスＬＡＮシステム

しかしながら、マルチホップネットワークの場合、シンクノードは、シンクノードが無線により通信を直接受信することが可能な周辺の状況しか判断できないため、適切なチャネル選択ができない可能性が高い。特に、無線ネットワークシステムが、非特許文献２乃至４等で規定されるルーティングプロトコルを利用したマルチホップネットワークの場合は、シンクノードは数ホップ先のルータやデバイスの周辺状況を検知することができない。そのため、シンクノードは、使用するチャネルの重なりを完全に防ぐことができない場合がある。

本発明の目的は、上記課題を解決し、マルチホップを含む通信を行うネットワークシステムにおいて、複数のネットワークシステムにおける同一チャネルの同時使用の発生を一層抑えることのできる通信方法等を提供することにある。

本発明の通信方法は、あるネットワークシステムにおける通信方法である。本発明の通信方法は、あるチャネルにおいて信号の受信を行うステップと、前記受信を行った信号に含まれるパケットについてのパケット解析を行うステップを含む。本発明の通信方法は、さらに、前記パケット解析を行った結果から、前記チャネルの、他のネットワークシステムによる使用の程度の導出及び出力を行うステップを含む。

本発明の通信方法等により、マルチホップを含む通信を行うネットワークシステムにおいても、複数のネットワークシステムにおける同一チャネルの同時使用の発生を一層抑えることができる。

本発明を適用可能なネットワークシステムのトポロジ構成例を表わす概念図である。 チャネルの偏りが発生するネットワークシステム構成例のイメージ図である。 通信装置１０の構成例を表す概念図である。 通信装置１０の検査部１４の構成例を表す概念図である。 管理装置である通信装置１０による、チャネルスキャン動作例を表す概念図である。 管理装置である通信装置１０による、ネットワーク開始前のチャネルスキャン処理例を表す概念図である。 ルータ又はデバイスである通信装置１０による、ネットワーク開始前のチャネルスキャン処理例を表す概念図である。 管理装置である通信装置１０による、ネットワーク開始後の処理例を表す概念図である。 ルータである通信装置１０による、ネットワーク開始後の処理例を表す概念図である。 デバイスである通信装置１０による、ネットワーク開始後の処理例を表す概念図である。 本発明の通信装置であるルータ又はデバイスが電力のスマートメータの場合のＮＷＳ例を表すイメージ図である。 本発明の最小構成の通信方法を表わす概念図である。

＜用語の説明＞
［発明を実施するための形態］において用いる代表的な用語について以下に説明する。

「ネットワークシステム」は、一の管理装置と、少なくとも一のルータ又はデバイスを備え、それらの通信装置間での通信を可能な状態にすることができるシステムをいう。以下において、「ネットワークシステム」を「ＮＷＳ」と表記することにする。

「管理装置」は、ＮＷＳにおける通信に用いるチャネル及びＩＤを決定することにより自己の属するネットワークシステムの管理を行う通信装置をいう。シンクノードは管理装置に含まれる。

「ルータ」は、受け取ったデータを転送する機能を備え、管理装置により管理される通信装置をいう。

「デバイス」は、受け取ったデータを転送する機能を備えず、管理装置により管理される通信装置をいう。

「通信装置」は、管理装置、ルータ及びデバイスのうちの一をいう。

「ＩＤ」は、ＮＷＳを論理的に識別するための識別子をいう。

「キャリア」は、通信を行う信号を伝える、電流、光、電波などの搬送波をいう。

「チャネル」は、通信に用いる周波数帯域をいう。なお、以下において、「チャネル」の次に表記する数字は、符号を表す番号ではなくチャネル番号を表すものとする。

「ネットワーク開始」は、ＮＷＳにおける通信を可能な状態にすることをいう。
＜本発明を適用可能なＮＷＳ＞
次に、本発明を適用可能なＮＷＳの例について説明する。

図１は、本発明を適用可能なＮＷＳのトポロジ構成例を表わす概念図である。

ＮＷＳ００１は、管理装置１０１と、管理装置１０１に管理される通信装置である、デバイス１０６乃至１１１とルータ１０２乃至１０５とを備える。

管理装置１０１は、デバイス１０７乃至１１１が送信するデータをルータ１０２乃至１０５を介して受信すると共に、ルータ１０２乃至１０５を起点として送信されるデータを受信するというマルチホップ動作を行う。また、管理装置１０１は、デバイス１０６のデータを管理装置１０１が直接収集するシングルホップ動作も行う。

ＮＷＳは、特にセンサーＮＷＳである場合には、管理される通信装置のトポロジ構成によりマルチホップとシングルホップが混在した構成になるのが一般的である。

ＮＷＳ００１は、例えば、非特許文献１に示されるＩＥＴＦが策定しているＲＰＬ等のツリー型トポロジ構成に適したマルチホップ向けのルーティングプロトコルにより構築、維持することができる。ここで、ＩＥＴＦはＩｎｔｅｒｎｅｔ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｔａｓｋ Ｆｏｒｃｅを、ＲＰＬはＩＰｖ６ Ｒｏｕｔｉｎｇ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ
ｆｏｒ Ｌｏｗ−Ｐｏｗｅｒ ａｎｄ Ｌｏｓｓｙ Ｎｅｔｗｏｒｋｓを、それぞれ表わす。

ＮＷＳの構成は、図１に表わしたツリー型トポロジ構成以外に、メッシュ型のトポロジの形態をとることも可能である。メッシュ型のトポロジ構成の場合には、例えば、非特許文献２に記載されているＡＯＤＶや、非特許文献４のＯＬＳＲ等のメッシュ型トポロジ構成に適したマルチホップ向けのルーティングプロトコルによりＮＷＳのトポロジ構成を構築、維持することができる。ここで、ＡＯＤＶはＡｄ ｈｏｃ Ｏｎ−Ｄｅｍａｎｄ Ｄｉｓｔａｎｃｅ Ｖｅｃｔｏｒ Ｒｏｕｔｉｎｇを、ＯＬＳＲはＯｐｔｉｍｉｚｅｄ Ｌｉｎｋ Ｓｔａｔｅ Ｒｏｕｔｉｎｇを、それぞれ表わす。

ＮＷＳ００１において行われる通信は、管理装置１０１が決定する、一のチャネル、及び、一のＩＤにより行われる。ここで、本実施形態において、チャネル対等の、複数のチャネルの組み合わせを用いて行う通信においては、当該チャネルの一の組み合わせを一のチャネルとみなすこととする。

次に、ＮＷＳ００１の、チャネルの偏りが発生する場合があるという課題について説明する。ここで、「チャネルの偏り」は、チャネルの重複なしに割り当てることが可能であるにも拘らずチャネルが重複することをいう。

図２は、チャネルの偏りが発生する場合のＮＷＳ構成例のイメージ図である。以下においては、同図に表した構成例を、非特許文献５に開示された９２０ＭＨｚ帯のチャネル割り当て手順を例に説明する。同図においては、ＮＷＳ１７０乃至１７２が隣接して存在している様子が表わされている。ＮＷＳ１７０は管理装置１２１を、ＮＷＳ１７１は管理装置１４１を、ＮＷＳ１７２は管理装置１５１を、それぞれ備える。

ここで、管理装置１２１がネットワーク開始を行い、次に管理装置１４１がネットワーク開始を行い、最後に管理装置１５１がネットワーク開始を行う場合を想定する。

管理装置１２１がネットワーク開始を行う際には、チャネルスキャンを行い、その結果、例えばチャネル２４、２５を選択し、ＮＷＳ１７０においてはチャネル２４、２５を用いた通信を行うことを決定する。そして、管理装置１２１の配下のルータとデバイス１２２乃至１３０がチャネル２４、２５によりＮＷＳ１７０に参加する。

次に管理装置１４１がネットワーク開始を行う際にチャネルスキャンを行う。この際に、同図に示したように、管理装置１４１の電波到達範囲１９１にＮＷＳ１７０に属す通信装置が存在しない場合には管理装置１４１は、ＮＷＳ１７０の存在を知ることができない。このため、管理装置１４１がチャネルスキャンを行い、ネットワーク開始を行う際に、チャネル２４、２５を選択してネットワーク開始を行う可能性がある。管理装置１４１がチャネル２４、２５を選択してネットワーク開始を行った場合、管理装置１４１に属するルータとデバイス１４２乃至１４７は、チャネル２４、２５によりＮＷＳ１７１に参加する。

最後に、管理装置１５１がネットワーク開始を行う。管理装置１５１はＮＷＳ１７０に属するデバイス１２８が管理装置１５１の電波到達範囲１９２にあるため、チャネルスキャンにてＮＷＳ１７０が使用しているチャネルであるチャネル２４、２５とは異なるチャネル２６、２７にてネットワーク開始を行う。そして、ルータ１５２及びデバイス１５３乃至１５６はチャネル２６、２７にてＮＷＳ１７２に参加する。

非特許文献５の表 ３−１２ ２（単位チャネル同時使用時の中心周波数）に示される９２０ＭＨｚ帯による無線通信では、割り当て可能な周波数チャネルが３６あるので、３つのＮＷＳであればチャネルの重複なしにチャネルを割り当てることが可能である。それにもかかわらず、上記のように複数のＮＷＳにおいて使用するチャネルが重複する場合があり得る。

以下においては、ＮＷＳ００１の課題である上記チャネルの偏りを抑えるための、本発明の実施形態について説明する。
＜実施形態＞
図３は、本実施形態の通信装置１０の構成例を表す概念図である。

通信装置１０は、送信部１１と、受信部１２と、制御部１３と、検査部１４とを備える。

送信部１１は、制御部１３から送られた情報に基づいて、通信装置１０が管理するＮＷＳの通信装置に対しての送信を行う。

受信部１２は、通信装置１０の外部から自己に到達した信号の受信を行う。受信した信号は、検査部１４に送られる。

送信部１１における送信及び受信部１２における受信は、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１５．４等の無線通信規格に従って行われる。

制御部１３は、通信装置１０及びその構成要素の動作についての制御を行う。

検査部１４の動作は、通信装置１０が管理装置か或いはルータ又はデバイスかの別、及び、その動作がネットワーク開始前に行う動作かネットワーク開始後に行う動作かの別、により異なる。

まず、通信装置１０が管理装置である場合において、ネットワーク開始前に、検査部１４が行う動作について説明する。

検査部１４は、チャネルスキャンを行い、チャネルスキャンの際に選択した各チャネルについて、他のＮＷＳによる使用状況の検査（以下においては、「使用状況検査」ということにする。）を行う。

使用状況検査は、例えば以下の内容である。すなわち、検査部１４は、受信部１２から送られた信号を受け取り、信号の解析を行う。そして、検査部１４は、その信号に含まれる、キャリア検出情報、受信した信号のＲＳＳＩ、受信パケットに含まれるＩＤや受信パケット数、受信バイト数等を取得し、記録する。ここで、ＲＳＳＩは受信信号強度（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）である。検査部１４は、さらに、ＩＤから、そのチャネルについて、他のＮＷＳがそのチャネルを使用しているかを判定する。

次に、通信装置１０が管理装置である場合において、ネットワーク開始後に、検査部１４が行う動作について説明する。

検査部１４は、通信装置１０が現在使用中のチャネルについて使用状況検査を行う。

次に、通信装置１０がルータ又はデバイスである場合において、ネットワーク開始前に、検査部１４が行う動作について説明する。

検査部１４は、管理装置探索検査を行う。ここで、「管理装置探索検査」は、ネットワーク開始前に、自己が参加する通信を行うＮＷＳの管理装置をチャネルスキャンにより探索、特定するために行う検査である。

管理装置探索検査は、例えば以下の内容である。すなわち、検査部１４は、受信部１２から送られた信号を受け取り、信号の解析を行う。そして、検査部１４は、その信号に含まれる受信パケットから、管理装置から送られたパケットを探索する。管理装置から送られたパケットに含まれるＩＤと、そのパケットを受信したチャネルを特定し、そのＩＤ及びチャネルによりネットワーク開始を行うためである。

次に、通信装置１０がルータ又はデバイスである場合において、ネットワーク開始後に検査部１４が行う動作について説明する。

検査部１４は使用状況検査を行う。そして、自己が属するＮＷＳにおいて使われているチャネルの、他のＮＷＳによる使用状況に関するデータを作成する。そのデータは、送信部１１を通じて、通信装置１０の属するＮＷＳの管理装置に送られる。

図４は、図３に表した通信装置１０の検査部１４の構成例を表す概念図である。

検査部１４は、チャネル記録部１４Ａと、ＩＤ記録部１４Ｂと、検査情報記録部１４Ｃと、閾値記録部１４Ｄと、候補チャネルリスト記録部１４Ｅと、処理部１４Ｆと、タイマー１４Ｈとを備える。

チャネル記録部１４Ａは、処理部１４Ｆからの指示により、通信装置１０が使用するチャネル番号を記録する。

閾値記録部１４Ｄは、チャネルの良否判定を行うための閾値を記録する。閾値は、例えば、ＩＤの数やパケット受信に伴う統計情報やキャリアを検出した時間と回数などである。記録した閾値と、検査情報記録部１４Ｃに保存される統計情報を比較することにより、使用しているチャネルが通信に適したものかについての判定等が可能となる。

タイマー１４Ｈは、処理部１４Ｆが一つのチャネルについての使用状況検査を開始する際に、処理部１４Ｆがタイマー１４Ｈに作動を指示してから、あらかじめ設定した時間が経過したときに、そのことを処理部１４Ｆに通知する。

処理部１４Ｆ、検査情報記録部１４Ｃ及び候補チャネルリスト記録部１４Ｅの動作は、通信装置１０が管理装置か或いはルータ又はデバイスかの別、及び、その動作がネットワーク開始前に行う動作かネットワーク開始後に行う動作かの別、により異なる。

まず、通信装置１０が管理装置である場合において、ネットワーク開始前に、処理部１４Ｆ等が行う動作等について説明する。

処理部１４Ｆは、チャネルスキャンを行い、スキャンした各チャネルについて使用状況検査を行うことにより、通信装置１０が管理するＮＷＳにおいて使用するチャネルを決定する。チャネルスキャンの結果、処理部１４Ｆはいずれかのチャネルを選択するが、選択したチャネル番号は、チャネル記録部１４Ａに記録されるであろう。

使用状況検査を行うために、処理部１４Ｆは、受信部１２が受信した信号の信号解析を行う。この信号解析には受信したパケットの解析（パケット解析）やキャリアの受信に関する解析（キャリア解析）が含まれる。処理部１４Ｆは、受信パケットに含まれるＩＤにより、通信装置１０が属するＮＷＳの通信装置から送られたパケットと、他のＮＷＳの通信装置から送られたパケットとの識別を行う。また、処理部１４Ｆは、受信パケットに含まれる宛先アドレスから、通信装置１０宛の情報と、他ノード宛の情報の識別を行う。処理部１４Ｆは、さらに、検査情報記録部１４Ｃにおいて統計情報として記録するための、受信パケットのバイト数や情報量や、受信信号のＲＳＳＩ等の解析、取得を行う。処理部１４Ｆは、例えば、ＲＳＳＩが予め設定しておいた閾値よりも大きい場合にキャリア検出があったことを判定する。

処理部１４Ｆは、さらに、検査情報記録部１４Ｃに保存される統計情報から単位時間当たりの通信装置１０が属するＮＷＳによるチャネルの使用率や、他のＮＷＳによるチャネルの使用率を算出する場合がある。この場合は、これらの使用率を含む情報を用いて、現在使用中のチャネルの適性を判定することが可能になる。

処理部１４Ｆは、さらに、チャネルスキャンの期間に受信した全ての受信パケットに含まれるＩＤとＩＤ記録部１４Ｂの内容を比較する。そして、処理部１４Ｆは、ＩＤが一致した場合には、全ての受信パケットに含まれていないＩＤを、通信装置１０が属するＮＷＳのＩＤとして選択し、ＩＤ記録部１４Ｂに記録する。

検査情報記録部１４Ｃは、使用状況検査により得られた情報を記録する。その情報は、典型的には、キャリア検出やパケット受信に関する情報である。

検査情報記録部１４Ｃは、複数の記憶領域を有しても構わない。前述の９２０ＭＨｚ帯の場合、チャネル２４乃至チャネル６１の３８チャネルが定義されている。これを上回る数の記憶領域を持つ場合には、チャネルスキャンの際に得られた情報をチャネル毎に記憶領域に記録することができる。

前述のように、ＮＷＳにおいては、同一のチャネルを複数のＮＷＳが使用することが起こり得る。そのような場合を想定して、検査情報記録部１４Ｃは、通信装置１０の属するＮＷＳの通信による統計情報と、他のＮＷＳの通信による信号受信に伴う統計情報とは分離して管理することがより望ましい。分離して管理した場合は、他のＮＷＳの通信による信号受信に伴う統計情報からは、他のＮＷＳによるチャネルの使用状況を把握することが可能となる。また、通信装置１０が属するＮＷＳの通信による統計情報と他のＮＷＳの通信による統計情報の和からは、当該チャネルの使用率を把握することもできる。ここで、チャネルの「使用率」は、チャネルが通信に使われている時間の割合である。使用率を把握することにより、使用率を含めた情報により、チャネルの適性を判定することができる。

ＮＷＳを構成する通信装置は移動する場合があるが、その場合は、移動により通信状況が変わるため、移動前に取得した統計情報は意味をなさなくなる可能性がある。そのため、検査情報記録部１４Ｃに記録する統計情報は定期的に削除し、作成しなおすことが望ましい。また、チャネル毎の状況の傾向を把握するために、統計情報をチャネル毎に記録することがより好ましい。

候補チャネルリスト記録部１４Ｅは、ＮＷＳが使用する周波数帯において使用可能なチャネルのうち、通信装置１０が属するＮＷＳが使用する候補とするチャネルのチャネル番号のリストを記録する。例えば、２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮの場合、チャネル１乃至チャネル１４が規定されているが、干渉を防ぐために非特許文献７のＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ６６ ３．７版の参考７では推奨チャネルとしてチャネル１、６、１１が表されている。よって、ＮＷＳが２．４ＧＨｚ帯のＷＬＡＮシステムであり、推奨チャネルを用いる場合には、候補チャネルリスト記録部１４Ｅには、候補チャネルとして、チャネル１、６、１１が記録される。

次に、通信装置１０が管理装置である場合において、ネットワーク開始後に処理部１４Ｆ等が行う動作等について説明する。

処理部１４Ｆは、現在使用中のチャネルについて、使用状況検査を行う。使用状況検査の結果は、検査情報記録部１４Ｃに記録される。使用状況検査の結果、現在使用中のチャネルが通信に適さないと判断した場合、処理部１４Ｆは、チャネルスキャンをやり直す。この際、処理部１４Ｆは、チャネル記録部１４Ａの内容を消去し、現在使用中のチャネルが通信に適さないことを示す。

使用状況検査を行うために処理部１４Ｆが行う具体的な動作は、通信装置１０が管理装置である場合において、通信装置１０ネットワーク開始前に行う動作と同様である。

候補チャネルリスト記録部１４Ｅの動作はない。

次に、通信装置１０がルータ又はデバイスである場合において、通信装置１０がネットワーク開始を行う前に処理部１４Ｆ等が行う動作等について説明する。

処理部１４Ｆは、管理装置探索検査を行う。具体的には、処理部１４Ｆは、受信部１２が受信した信号の信号解析を行う。この信号解析には受信したパケットの解析やキャリアの受信に関する解析が含まれる。処理部１４Ｆは、受信パケットに含まれるＩＤにより、管理装置から送られたパケットの識別を行う。処理部１４Ｆは、管理装置から送られたパケットを発見した時には、そのパケットに含まれるＩＤ及びそのパケットを発見したチャネルで、通信装置１０が通信に参加することを決める。

次に、通信装置１０がルータ又はデバイスである場合において、ネットワーク開始後に処理部１４Ｆ等が行う動作等について説明する。

処理部１４Ｆは、チャネル記録部１４Ａに記録されている、通信装置１０が現在使用中のチャネルについて、使用状況検査を行う。使用状況検査を行うために処理部１４Ｆが行う具体的な動作は、通信装置１０が管理装置である場合において、通信装置１０がネットワーク開始前に行う動作と同様である。

処理部１４Ｆは、使用状況検査により得られた情報を検査情報記録部１４Ｃに記録する。

候補チャネルリスト記録部１４Ｅの動作はない。

図５は、図３に表した通信装置１０がネットワーク開始前に行うチャネルスキャンの動作例を表す概念図である。同図は、２．４ＧＨｚ帯におけるＷＬＡＮの代表的なチャネルであるチャネル１、６、１１および、チャネルの中心周波数は異なるが、周波数帯が重なるチャネル８を用いた場合を例に表してある。

同図において、パケット５Ａとパケット５Ｂはチャネル１を使用した通信のパケット、パケット５Ｃ乃至パケット５Ｅはチャネル６を使用した通信のパケットである。また、パケット５Ｆとパケット５Ｇはチャネル１１を使用した通信のパケットであり、パケット５Ｈとパケット５Ｊはチャネル８を使用した通信のパケットである。

同図において、ｃｈ１の検査期間、ｃｈ６の検査期間及びｃｈ１１の検査期間は、それぞれ、チャネル１、チャネル６及びチャネル１１の使用状況検査を行う期間を表す。

同図の例では、チャネル１についての使用状況検査中はパケット５Ｃとパケット５Ｆが存在する。しかし、パケット５Ｃとパケット５Ｆは、使用状況検査中のチャネル１とは異なるチャネルを使用しているため、チャネル１を使用するパケットとしては検出されない。従い、チャネル１は使用されていないと判断される。また、中心周波数は異なるが一部の周波数が重なっているチャネルがある場合は、パケットとしては検出されないが、キャリアが検出される。チャネル１の使用状況検査中には、パケットが検出されずキャリアが検出されることもなかったことから、チャネル１と一部の周波数が重なっているチャネルもないことが判断される。

一方、チャネル６の使用状況検査中にパケット５Ｄの受信が行われる。これにより、チャネル６は他のＮＷＳにより使用中であることが判断される。また、パケット５Ｈのパケットについては、中心周波数が異なるのでパケットの検出はしないが、一部の周波数が重なるチャネル８のパケットなので、そのキャリアは検出される。これにより、チャネル６と中心周波数は異なるが一部の周波数が重なっているチャネルの使用があることが判断される。このチャネルがチャネル８であることは使用状況検査ではわからない。

同様にチャネル１１の使用状況検査中にパケット５Ｇの受信とパケット５Ｊのキャリアを検出する。これにより、チャネル１１が使用中であることが判断され、また、チャネル１１と中心周波数は異なるが一部の周波数が重なっているチャネルの使用があることが判断される。このチャネルはチャネル８であるが、そのことは使用状況検査ではわからない。

以上の使用状況検査により、他のＮＷＳによる使用もなく、中心周波数は異なるが一部の周波数が重なっているチャネルの使用もないと判断されたチャネル１を、自己の属するＮＷＳで使用するチャネルとして選択することになる。

図６乃至図１０に本実施形態の、管理装置、ルータ及びデバイスにおいて行われる処理例の概念図を表す。非特許文献１、２、３、４及び６にはそれぞれ異なる無線プロトコルが開示されており、適用する無線プロトコルにより、行われる処理の詳細は異なるが、処理の概念は同図に表したとおりである。

図６は、図３に表した通信装置１０が管理装置である場合に、図４に表した処理部１４Ｆにおいて行われる、ネットワーク開始前のチャネルスキャン処理例を表す概念図である。本処理は、ネットワーク開始前において、チャネルスキャンにより管理装置が管理するＮＷＳにおける通信に適したチャネルを探索し、探索したチャネルによりネットワーク開始を行う処理である。

本処理に先立ち、Ｓ１０２において用いる使用状況検査時間を予め設定しておく。ここで、使用状況検査時間は、図５に表した使用状況検査時間５Ｋ、すなわち、個々のチャネルについて使用状況検査を行う時間である。

また、本処理に先立ち、通信装置１０が属するＮＷＳにおける通信に用いる候補となるチャネルのチャネルリストを作成し、候補チャネルリスト記録部１４Ｅに記録しておく。

そして、Ｓ１０１において、処理部１４Ｆは、候補チャネルリスト記録部１４Ｅからチャネルリストを読み込む。そして、処理部１４Ｆは、チャネルリストにあるチャネルの中から最初に使用状況検査を行うチャネルを特定する。処理部１４Ｆは、さらに、タイマー１４Ｈの作動を開始させ、使用状況検査を開始する。

そして、Ｓ１０２において、処理部１４Ｆは、Ｓ１０１において使用状況検査を開始してからの経過時間が、予め設定しておいた使用状況検査時間に到達したかを判定する。その判定は、タイマー１４Ｈが終了したかを判定することにより行う。

Ｓ１０２において、その経過時間が、予め設定しておいた使用状況検査時間に到達したと判定しなかった場合は、Ｓ１０５に移行する。

Ｓ１０５に移行した場合は、Ｓ１０５において、処理部１４Ｆは、使用状況検査を開始してからその時までにパケット受信があったかを判定する。

Ｓ１０５において、使用状況検査を開始してからその時までにパケット受信があったと判定した場合は、Ｓ１０８に進む。

そして、Ｓ１０８において、処理部１４Ｆは、そのパケット受信が、通信装置１０が属するＮＷＳの通信装置から送られたパケット受信かを判定する。パケット受信を検出したとしても、通信装置１０の属するＮＷＳに属するルータやデバイスからの情報の場合と、他のＮＷＳに属する通信装置からの情報の場合が有るので、その別を判定するのである。

Ｓ１０８において、そのパケット受信が、通信装置１０が属するＮＷＳと同じＮＷＳからのパケット受信であると判定しなかった場合は、Ｓ１１２に移行する。

そして、Ｓ１１２において、処理部１４Ｆは、受信バイト数、パケット数、ＩＤ、ＲＳＳＩ等を統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。他のＮＷＳに属する通信装置からのパケット受信であれば、該当チャネルが他のＮＷＳにより使用されていることになるので、その関連情報を記録するのである。

そして、Ｓ１１５に移行する。

一方、Ｓ１０８において、処理部１４Ｆがそのパケット受信が、通信装置１０が属するＮＷＳの通信装置からのパケット受信であると判定した場合は、Ｓ１０２に移行する。

Ｓ１０５において、処理部１４ＦがＳ１０１で使用状況検査を開始してからその時までにパケット受信があったと判定しなかった場合は、Ｓ１０７に移行する。

そして、Ｓ１０７において、処理部１４Ｆは、使用状況検査を開始してからその時までにキャリア検出があったかを判定する。例えば、ＲＳＳＩが予め設定しておいた閾値よりも大きい場合にキャリア検出があったと判定する。

Ｓ１０７において、処理部１４Ｆがキャリア検出があったと判定した場合は、Ｓ１１１に移行する。

そして、Ｓ１１１において、処理部１４Ｆは、キャリア検出時間、回数等を統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。Ｓ１０５でパケットを受信しなかったにも拘らず、Ｓ１０７で処理部１４Ｆがキャリアを検出した場合は、中心周波数は異なるが、チャネルスキャン中のチャネルの周波数帯と他のＮＷＳが使用しているチャネルの周波数帯域とが重なっていることを意味する。

そして、Ｓ１１５に移行する。

Ｓ１１５に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、そのチャネルを、使用されているチャネルとして、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ１０２に移行する。

一方、Ｓ１０７において、処理部１４Ｆがキャリア検出があったと判定しなかった場合は、Ｓ１０２に移行する。

Ｓ１０２において、処理部１４Ｆが使用状況検査時間に達したと判定した場合は、Ｓ１０４に移行する。

そして、Ｓ１０４において、処理部１４Ｆは、検査情報記録部１４Ｃに記録されたＩＤから、使用状況検査を行ったチャネルが、他のＮＷＳに使われているかを判定する。

Ｓ１０４において、処理部１４Ｆが使用状況検査を行ったチャネルが、他のＮＷＳに使われていると判定した場合は、Ｓ１０６に移行する。

そして、Ｓ１０６において、処理部１４Ｆは、チャネルリストにあるチャネルについて、使用状況検査を行っていないチャネルがないかを判定する。

Ｓ１０６において、使用状況検査を行っていないチャネルがないと判定した場合は、Ｓ１１０に移行する。

そして、Ｓ１１０において、処理部１４Ｆは、チャネルリストにあるすべてのチャネルのうち最も使用率の低いチャネルを、自己の属するＮＷＳが行う通信に用いるチャネルとして選択する。

そして、Ｓ１１３に移行する。

一方、Ｓ１０６において、処理部１４Ｆが使用状況検査を行っていないチャネルがないと判定しなかった場合は、Ｓ１１４に移行する。

そして、Ｓ１１４において、チャネルリストにあるチャネルから、使用状況検査が行われていない一のチャネルを指定して使用状況検査を開始する。

そして、Ｓ１０２に移行する。

一方、Ｓ１０４において、処理部１４Ｆが使用状況検査を行ったチャネルが、他のＮＷＳに使われていると判定しなかった場合は、Ｓ１０９に移行する。

そして、Ｓ１０９において、処理部１４Ｆは、そのチャネルスキャンを行ったチャネルを、自己の属するＮＷＳが行う通信に用いるチャネルとして選択する。

そして、Ｓ１１３に移行する。

Ｓ１１３に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、他のＮＷＳで用いられていない、重複しないＩＤを決定する。

そして、Ｓ１１６において、処理部１４Ｆは、Ｓ１０９で選択したチャネルと、Ｓ１１３で決定したＩＤとを、使用するチャネルとＩＤとして、チャネル記録部１４Ａ及びＩＤ記録部１４Ｂにそれぞれ記録する。

そして、Ｓ１１７において、処理部１４Ｆは、ネットワーク開始を行う。

本処理は、これで終了である。

同図に表した処理においては、Ｓ１０４においてそのチャネルが他のＮＷＳにより使われていると判定しなかった場合に、Ｓ１０９において、そのチャネルを、自己の属するＮＷＳにおいて行う通信に用いるチャネルとして選択する。しかしながら、そのチャネルが他のＮＷＳにより使われていたとしても、その使用の程度が許容の範囲にある等により、自己の属するＮＷＳにおいて行う通信に用いることができると判定できる場合もあり得る。その場合は、そのチャネルが他のＮＷＳにより使われている使用の程度が予め設定しておいた条件を満たす場合に、そのチャネルを、自己の属するＮＷＳが行う通信に用いるチャネルとして選択することもできる。ここで、「他のネットワークシステムによる使用の程度」は、典型的には、そのチャネルが他のネットワークシステムにより使用される場合の、使用率や使用頻度であるが、使用の程度を表すものであればこれらに限定されない。また、前記条件は、例えば、前記使用の程度が使用率や使用頻度である場合には、それらが閾値よりも小さいこととすることができる。

図７は、図３に表した通信装置１０がルータ又はデバイスである場合の図４に表した処理部１４Ｆにおける、ネットワーク開始前のチャネルスキャン処理例を表す概念図である。本処理は、ルータ又はデバイスが、ネットワーク開始前に、自己が参加する通信を行うＮＷＳをチャネルスキャンにより特定し、そのＮＷＳに参加する処理である。

本処理に先立ち、処理部１４Ｆは、予め、Ｓ２０２において用いる検査時間を設定しておく。検査時間は、個々のチャネルについて管理装置探索検査を行う時間である。

また、本処理に先立ち、処理部１４Ｆは、自己の属するＮＷＳにおける通信に用いる候補となるチャネルのチャネルリストを作成し、候補チャネルリスト記録部１４Ｅに記録しておく。

そして、Ｓ２０１において、処理部１４Ｆは、チャネルリストにあるチャネルの中から最初に管理装置探索検査を行うチャネルを指定し、管理装置探索検査を開始する。管理装置探索検査は、自己にパケットを送る管理装置を探す検査である。管理装置探索検査においては、あるチャネルにおいて、処理部１４Ｆは、送られてきたパケットがあった場合にそのパケットを解析し、そのパケットが管理装置から送られたものであるかを判定する。そして、そのパケットが管理装置から送られたものであると判定した場合に、その管理装置が管理するＮＷＳが使用しているチャネル及びＩＤにより、そのＮＷＳにおける通信に参加する。

チャネルスキャンの方法としては、周辺ノード探索のためビーコンを利用するアクティブスキャンと、ビーコンを利用しないパッシブスキャンという手法が広く知られている。ルータやデバイスである通信装置１０が行う管理装置探索検査を行うチャネルスキャンの方法としては、どちらを利用しても構わない。

そして、Ｓ２０２において、処理部１４Ｆは、Ｓ２０１において管理装置探索検査を開始してからの経過時間が、あらかじめ設定しておいた管理装置探索検査時間に到達したかを判定する。この判定は、タイマー１４Ｈの作動が終了しているかを判定することにより行う。

Ｓ２０２において、処理部１４Ｆが管理装置探索検査時間に到達したと判定した場合は、Ｓ２０３に移行する。

一方、Ｓ２０２において、処理部１４Ｆが管理装置探索検査時間に到達したと判定しなかった場合は、Ｓ２０４に移行する。

Ｓ２０３に移行した場合は、処理部１４Ｆは、同ステップにおいて、予め作成しておいたチャネルリストのチャネルに管理装置探索検査を行っていないものがないかについて判定する。

Ｓ２０３において、処理部１４Ｆが管理装置探索検査を行っていないものがないと判定しなかった場合は、Ｓ２０５に移行する。

一方、Ｓ２０３において、処理部１４Ｆが管理装置探索検査を行っていないものがないと判定した場合には、Ｓ２０６に移行する。

Ｓ２０５に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、予め作成しておいたチャネルリストから、まだ管理装置探索検査を行っていないチャネルを一つ選択し、そのチャネルについての管理装置探索検査を開始する。

そして、Ｓ２０２に移行する。

Ｓ２０６に移行した場合は、処理部１４Ｆは、同ステップにおいて予め設定しておいた規定時間だけ待ち合わせる。Ｓ２０６に移行した場合は、一回のチャネルスキャンにより管理装置が見つからなかったことを意味する。その理由として、チャネル時間を行った時間帯が管理装置がパケットを送っていなかった時間帯である可能性が想定される。そのため、規定時間だけ待ってから再度チャネルスキャンを行い、管理装置の探索を試みるために、待ち合わせるのである。待ち合わせている間はチャネルスキャン動作による通信装置の処理資源を使うことがないので、その分通信装置は通常の送受信等の処理スピードを上げることができる。ただし、そのような必要がない場合や、スキャン動作により処理スピードが低下する懸念が少ない場合等は、Ｓ２０６は省略することもできる。

そして、Ｓ２０１に移行する。

Ｓ２０４に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、パケットを受信したかを判定する。

Ｓ２０４において、パケットを受信したと判定した場合は、Ｓ２０７に移行する。

一方、Ｓ２０４において、パケットを受信したと判定しなかった場合は、Ｓ２０２に移行する。

Ｓ２０７に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、受信したパケットが管理装置から送られたものかを判定する。

Ｓ２０７において、処理部１４Ｆが受信したパケットが管理装置から送られたものと判定しなかった場合は、Ｓ２０２に移行する。

Ｓ２０７において、処理部１４Ｆが受信したパケットが管理装置から送られたものと判定した場合は、Ｓ２０８に移行する。

Ｓ２０８に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、その管理装置が管理しているチャネルとＩＤを、使用するチャネルとＩＤとして、ＩＤ記録部１４Ｂに記録する。ＩＤはその管理装置から送られたパケットに含まれる情報である。

そして、Ｓ２０９において、処理部１４Ｆは、使用することを決定したＩＤにより特定されるＮＷＳにおけるネットワーク開始を、そのチャネルにより行う。

次に、ネットワーク開始後における、通信装置（管理装置、ルータ及びデバイス）において行われる処理について説明する。

図８は、図３に表した通信装置１０が管理装置である場合に、図４に表した処理部１４Ｆがネットワーク開始後に行う処理例を表す概念図である。本処理は、ネットワーク開始後において、通信装置１０が、自己が管理するＮＷＳに既に適用しているチャネルが、自己が管理するＮＷＳにおいて使用するチャネルとして適当かについて判定するために行う処理である。通信装置１０は、適当であると判定しなかった場合は、再び図６に表したチャネルスキャン処理を行うことにより、自己が管理するＮＷＳにおいて使用するチャネルとして適当と判定されるチャネルを探索する。

まず、Ｓ３０１において、処理部１４Ｆは、タイマー１４Ｈの動作をスタートする。ここで、タイマーは、本処理において、一定時間ごとの統計情報の算出を行うために用いられる。なお、タイマー作動時間（検査時間）は本処理に先立ち予め定めておくものとする。また、タイマーの作動時間は図６に表した処理におけるタイマーの作動時間と異なっていても構わない。

次に、Ｓ３０２において、処理部１４Ｆはパケットの受信があるかについて判定する。

Ｓ３０２において、処理部１４Ｆがパケットの受信があると判定した場合には、Ｓ３０６に移行する。

そして、Ｓ３０６において、処理部１４Ｆは、受信バイト数、パケット数、ＩＤ、ＲＳＳＩ等を統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ３０３において、処理部１４Ｆは、そのパケットの受信が、通信装置１０が属するＮＷＳからの受信かを判定する。

Ｓ３０３において、処理部１４Ｆがそのパケットの受信が、通信装置１０が属するＮＷＳからの受信であると判定した場合は、Ｓ３０８に移行する。

Ｓ３０３において、処理部１４Ｆが、そのパケットの受信が通信装置１０の属するＮＷＳからの受信であると判定しなかった場合は、Ｓ３１７に移行する。

Ｓ３０８に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、その受信したパケットが、通信装置１０宛のものかを判定する。

Ｓ３０８において、処理部１４Ｆがその受信したパケットが、通信装置１０宛のものと判定した場合には、Ｓ３１０に移行する。

Ｓ３０８において、処理部１４Ｆがその受信したパケットが、通信装置１０宛のものと判定しなかった場合には、Ｓ３１２に移行する。

Ｓ３１０に移行した場合は、処理部１４Ｆは、パケット受信処理をする。そして、処理部１４Ｆは、必要に応じ応答パケットを生成する。

そして、Ｓ３１４において、処理部１４Ｆは、通信装置１０宛のパケットが、通信装置１０が管理するルータやデバイスからの統計情報を含むパケットかを判定する。下記の図９及び図１０の説明において説明するように、ルータやデバイスは、自己に送られるパケットの情報及びキャリアに関する情報を解析する。そして、ルータやデバイスは、解析結果の統計情報を含むパケットにした上で、自己が属するＮＷＳの管理装置に送る処理を行う。本処理は、そのようなパケットを探すために行う処理である。

Ｓ３１４において、処理部１４Ｆが通信装置１０宛のパケットが、通信装置１０が管理する、配下のルータやデバイスからの統計情報を含むパケットであると判定した場合は、Ｓ３１８に移行する。

一方、Ｓ３１４において、処理部１４Ｆが通信装置１０宛のパケットが、通信装置１０が管理する、配下のルータやデバイスからの統計情報を含むパケットであると判定しなかった場合は、Ｓ３０４に移行する。

Ｓ３１８に移行した場合は、処理部１４Ｆは、通信装置１０が管理するルータやデバイスから送られた統計情報を、通信装置１０がルータやデバイスを介さずに直接得た統計情報に合算する。通信装置１０の属するＮＷＳの統計情報を、通信装置１０が直接得たものだけでなく、通信装置１０が管理するルータやデバイスが得たものも含めたものにするためである。

Ｓ３１２に移行した場合は、処理部１４Ｆは、同ステップにおいて、次転送ノードへのパケット転送を行うパケットの中継処理を行う。ただし、管理装置が属するＮＷＳがセンサーネットワークの場合などでは、処理部１４Ｆは、中継処理の代わりに廃棄処理を行う場合もあり得る。

そして、Ｓ３０４に移行する。

Ｓ３１７に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、そのパケットを受信したチャネルを、他のＮＷＳに使用されているチャネルとして、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ３０４に移行する。

Ｓ３０４に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、キャリア検出があるかを判定する。処理部１４Ｆは、例えば、ＲＳＳＩが予め設定しておいた閾値よりも大きい場合にキャリア検出があったことを判定する。

Ｓ３０４において、処理部１４Ｆがキャリア検出があると判定した場合は、Ｓ３０５に移行する。

そして、Ｓ３０５において、処理部１４Ｆは、キャリア検出時間等を統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。キャリア検出はあるが、パケット受信が無い場合は、他のＮＷＳが組み合わせて使用している近接する周波数帯域をもつチャネルの組み合わせの一部が、通信装置１０の管理するＮＷＳで使用しているチャネルと重なっている可能性が推定できる。そのため、処理部１４Ｆは、このチャネルを他のＮＷＳが組み合わせて使用している可能性があるものとするために、キャリア検出を統計情報として収集するのである。

そして、Ｓ３０７に移行する。

一方、Ｓ３０４において、処理部１４Ｆがキャリア検出があると判定しなかった場合は、Ｓ３０７に移行する。

次に、Ｓ３０７において、処理部１４Ｆは、通信装置１０から送信すべきパケットの有無を判定する。

Ｓ３０７において、処理部１４Ｆが通信装置１０から送信すべきパケットがあると判定した場合は、Ｓ３０９に移行する。

そして、Ｓ３０９において、処理部１４Ｆは、パケット送信処理を行い、パケット送信処理を行ったことを統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ３１１に移行する。

Ｓ３０７において、処理部１４Ｆが通信装置１０から送信すべきパケットがあると判定しなかった場合は、Ｓ３１１に移行する。

次に、Ｓ３１１において、処理部１４Ｆは、タイマーが満了したかを判定する。

Ｓ３１１において、処理部１４Ｆがタイマーが満了したと判定した場合は、Ｓ３１５に移行する。

そして、Ｓ３１５において、処理部１４Ｆは、現在のチャネルの品質を表す値を求める。現在のチャネルの品質を表す値は、Ｓ３０５において統計情報としたキャリア検出時間等により求める。現在のチャネルの品質を表す値として、例えば、キャリア検出時間の検査時間（タイマー作動時間）に対する割合を用いることもできる。

次に、Ｓ３１６において、処理部１４Ｆは、Ｓ３１５において求めた現在のチャネルの品質を表す値が予め設定しておいた閾値以下であるかを判定する。

Ｓ３１６において、処理部１４Ｆがチャネルの品質を表す値が予め設定しておいた閾値以下であると判定した場合は、Ｓ３１９に移行する。

そして、Ｓ３１９において、処理部１４Ｆが記録したチャネルの情報を削除し、チャネルスキャンをやり直す。すなわち、図６に表した処理を再度行う。チャネルの品質を表す値が予め設定しておいた閾値以下であると判定したことにより、現在使われているチャネルが通信に適さないことを判定し、より通信に適した他のチャネルを探すのである。

この場合、本処理は終了となる。

一方、Ｓ３１６において、処理部１４Ｆがチャネルの品質を表す値が予め設定しておいた閾値以下であると判定しなかった場合は、Ｓ３２０に移行する。

そして、Ｓ３２０において、処理部１４Ｆは、検査情報記録部１４Ｃに記録してある統計情報を削除し、タイマーを再スタートする。この時に、処理部１４Ｆは、検査情報記録部１４Ｃに記録してある統計情報を削除せず、履歴情報として統計情報とは区別して検査情報記録部１４Ｃに記録することもできる。この場合には、履歴情報を長期にわたる品質測定に利用することも可能である。

そして、Ｓ３０２に移行する。

図８に表した処理の場合は、上記のように、処理部１４Ｆは、通信装置１０が直接得た統計情報と、通信装置１０が管理する通信装置が得て通信装置１０に送った統計情報の両方を利用する。そのため、処理部１４Ｆは、通信装置１０の管理するＮＷＳ全体のチャネルの使用状況を把握することができる。そのため、通信装置１０は、通信装置１０の電波到達範囲外や通信品質が悪い場合についても、通信装置１０が自己の管理するＮＷＳに適用しているチャネルの他のＮＷＳによる使用状況を把握することができる可能性がある。

図９は、ルータにより行われる、ネットワーク開始後の処理例を表す概念図である。ネットワーク開始後にルータにより行われる処理は、通信装置１０に送られる信号を解析し、統計情報とした上で、通信装置１０が属するＮＷＳの管理装置に送る処理である。

まず、Ｓ４０１において、処理部１４Ｆは、タイマーをスタートする。ここで、タイマーは、ある定められた時間が経過したことを示すものであり、一定時間ごとの統計情報の算出を可能にするために用いられる。処理部１４Ｆは、タイマーの作動時間（検査時間）を、本処理に先立ち予め設定しておく。

次に、Ｓ４０２において、処理部１４Ｆは、パケットの受信があるかについて判定する。

Ｓ４０２において、処理部１４Ｆがパケットの受信があると判定した場合は、Ｓ４０６に移行する。

そして、Ｓ４０６において、処理部１４Ｆは、受信バイト数、パケット数、ＩＤ、ＲＳＳＩ等を統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ４０３において、処理部１４Ｆは、そのパケットの受信が、通信装置１０が属するＮＷＳからの受信かを判定する。

Ｓ４０３において、処理部１４Ｆがそのパケットの受信が通信装置１０の属するＮＷＳからの受信であると判定した場合は、Ｓ４０９に移行する。

そして、Ｓ４０９において、処理部１４Ｆは、そのパケットが通信装置１０宛のものであるかを判定する。

処理部１４Ｆは、Ｓ４０９において、そのパケットが通信装置１０宛のものであると判定した場合は、Ｓ４１２に移行する。

そして、Ｓ４１２において、処理部１４Ｆは、パケット受信処理を行い、必要に応じ応答パケットを生成する。

そして、Ｓ４０４に移行する。

一方、Ｓ４０９において、処理部１４Ｆがそのパケットが通信装置１０宛のものであると判定しなかった場合は、Ｓ４１４に移行する。

そして、Ｓ４１４において、処理部１４Ｆは、次転送ノードへのパケット転送であるパケットの中継処理を行う。

そして、Ｓ４０４に移行する。

一方、Ｓ４０３において、処理部１４Ｆがそのパケットの受信が通信装置１０の属するＮＷＳからの受信と判定しなかった場合は、Ｓ４１１に移行する。

そして、Ｓ４１１において、処理部１４Ｆは、通信装置１０が使用しているチャネルを、他のＮＷＳに使用されているチャネルとして、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ４０４に移行する。

Ｓ４０４に移行した場合は、同ステップにおいて、処理部１４Ｆは、キャリア検出があるか判定する。

Ｓ４０４において、処理部１４Ｆがキャリア検出があると判定した場合は、Ｓ４０５に移行する。

そして、Ｓ４０５において、処理部１４Ｆは、キャリア検出時間等を統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ４０８に移行する。

次に、Ｓ４０８において、処理部１４Ｆは、送信パケットがあるかを判定する。

Ｓ４０８において、処理部１４Ｆが送信パケットがあると判定した場合は、Ｓ４１０に移行する。

そして、Ｓ４１０において、処理部１４Ｆは、パケット送信処理を行い、パケット送信処理に関する情報を統計情報として、検査情報記録部１４Ｃに記録する。

そして、Ｓ４１３に移行する。

Ｓ４０８において、処理部１４Ｆが送信パケットがあると判定しなかった場合はＳ４１３に移行する。

Ｓ４１３に移行した場合は、処理部１４Ｆは、同ステップにおいて、タイマーが満了したかを判定する。

Ｓ４１３において、処理部１４Ｆがタイマーが満了したと判定しなかった場合は、Ｓ４２０に移行する。

一方、Ｓ４１３において、処理部１４Ｆがタイマーが満了したと判定した場合は、Ｓ４１５に移行する。

そして、Ｓ４１５において、処理部１４Ｆは、タイマーが満了するまでに検査情報記録部１４Ｃに記録した統計情報を含むパケットを生成し、そのパケットを通信装置１０の属するＮＷＳの管理装置宛に送付する送信する。

そして、Ｓ４１６において、処理部１４Ｆは、タイマーが満了するまでに検査情報記録部１４Ｃに記録した統計情報を消去し、タイマーを再スタートする。

そして、Ｓ４２０に移行する。

Ｓ４２０に移行した場合は、処理部１４Ｆは、同ステップにおいて、本処理を終了するかを判定する。

Ｓ４２０において、処理部１４Ｆが本処理を終了するという判定をした場合は、本処理を終了する。

一方、Ｓ４２０において、処理部１４Ｆは、本処理を終了するという判定をしなかった場合は、Ｓ４０２に移行する。

図１０は、デバイスにより行われる、ネットワーク開始後の処理例を表す概念図である。ネットワーク開始後にデバイスにより行われる処理は、デバイスである通信装置１０に送られたパケット情報及びキャリア情報を解析し、統計情報とした上で、デバイスである通信装置１０が属するＮＷＳの管理装置に送る処理である。

ネットワーク開始後にデバイスにより行われる処理は、ネットワーク開始後にルータにより行われる図９に表した処理とは、同図のＳ４１４に表したパケットの中継処理がない点のみが異なる。従い、その説明は、次の一文を除いて、図９の説明において、Ｓ４１４についての説明を削除し、処理を表す記号のＳの次の数字である「４」を「５」に置き換えたものと同じである。

一方、Ｓ５０９において、処理部１４Ｆがそのパケットが通信装置１０宛のものであると判定しなかった場合は、Ｓ５０４に移行する。
［具体例］
次に、本実施形態の通信装置の具体的な適用例について説明する。

図１１は、本発明の通信装置であるルータ又はデバイスが電力のスマートメータの場合のＮＷＳ例を表すイメージ図である。

同図に表したＮＷＳは、電柱２２０と２２１の柱上に設置された、管理装置に相当する親機２００及び２１０と、各家庭に設置されたスマートメータ２０１乃至２０４及び、２１１乃至２１５で構成される。同図には、親機２００及びスマートメータ２０１乃至２０４で構成されるＮＷＳと、親機２１０及びスマートメータ２１１乃至２１４で構成されるＮＷＳと、の２つのＮＷＳが隣接する例を表してある。

親機２００及び親機２１０は、それぞれ図６に表した処理によりチャネルスキャンを行い、ＩＤを決定した後にネットワーク開始を行う。親機２００と親機２１０の電波到達範囲はそれぞれ、電波到達範囲２００Ｒと２１０Ｒであることを想定する。その場合、親機２１０が行う通信を親機２００は直接電波を受け取ることによっては認識できず、同様に親機２００が行う通信を親機２１０は直接電波を受け取ることによっては認識できない。そのため、親機２００と親機２１０とは、直接電波を受け取ることのみによる通信で判断した場合には、同一のチャネルを選択する可能性が高い状況にある。

以下においては、親機２００と親機２１０は、上記状況下において、共に９２０ＭＨｚ帯のチャネル２４、２５を選択したとして説明する。

親機２００が管理するＮＷＳにおいて行われる通信には、まずスマートメータ２０１が参加し、次にスマートメータ２０２が参加し、さらにスマートメータ２０３と２０４が参加する場合を想定する。

また、親機２１０の管理するＮＷＳにおいて行われる通信には、まずスマートメータ２１１が参加し、次にスマートメータ２１２が参加し、さらにスマートメータ２１３、２１４と参加することを想定する。

スマートメータ２０１乃至２０４は、それぞれが内蔵するタイマーの作動が満了すると、それぞれが得た統計情報を含むパケットを、親機２００に送付する。同様に、スマートメータ２１１乃至２１４はそれぞれが得た統計情報を含むパケットを親機２１０に送付する。

ここで、スマートメータ２０１の電波到達範囲２０１Ｒに、スマートメータ２０１が属するＮＷＳを管理する親機２００とは異なる親機である親機２１０が管理するＮＷＳに属するスマートメータ２１３が存在する。そのため、スマートメータ２０１から送付される統計情報には、親機２００が管理するＮＷＳと、親機２１０が管理するＮＷＳの２つのＮＷＳに関する統計情報が含まれる。同様に、スマートメータ２０４とスマートメータ２１３及び２１４が送信する統計情報にも、これら２つのＮＷＳに関する統計情報が含まれる。

スマートメータ２０１及び２０４からの統計情報により、親機２００は、親機２１０が管理するＮＷＳの存在を認識することができる。また、親機２１０は、スマートメータ２１３及び２１４が送信する統計情報により、親機２００が管理するＮＷＳの存在を認識することができる。

同図に表した例では、スマートメータ２１３の電波到達範囲２１３Ｒ内のスマートメータ２０１は、スマートメータ２０２乃至２０４の３台のスマートメータから送られるデータを転送処理するものとする。その場合、スマートメータ２０１は、スマートメータ２０１乃至２０４の４台分のデータを送信することになる。これに対し、スマートメータ２１３はスマートメータ２１３乃至２１４の２台分のデータを送信するものとする。

スマートメータ２０１は４台分のデータを送信するため自己が行う通信のトラヒック量が多いため、スマートメータ２１３によるスマートメータ２１４のデータの中継動作は、スマートメータ２０１が行う通信の影響を受ける。これにより、スマートメータ２１３を介してのスマートメータ２１４からのデータ受信頻度が下がると、親機２１０は使用中のチャネルが通信に適さないと判断することになる。すなわち、親機２１０は、図８のＳ３１６における判定で、Ｓ３１５において求めた現在のチャネルの品質を表す値が予め設定しておいた閾値以下であることを判定し、Ｓ３１９の処理を実行する。これにより親機２１０は図６に表したチャネルスキャンを再度実行する。それにより、親機２００が使用しているチャネルではない、例えばチャネル２６、２７を用いて親機２１０の管理するＮＷＳを再開する。これにより、親機２００と親機２１０のＮＷＳは異なるチャネルを使用することになり、異なるＮＷＳで行われる通信間の干渉を避けることができるようになる。
［効果］
本発明の通信装置は、指定したチャネルにおいて信号の受信を行い、その信号に含まれるパケットを解析し、そのチャネルの、他のＮＷＳによる使用状況を求め、その使用状況から、通信装置が管理を行うＮＷＳで行う通信へのそのチャネルの適性の判定を行う。

そのため、その管理装置が管理するＮＷＳの通信装置が、管理装置が直接通信できる範囲にない場合についても、そのチャネルの適性の判定を行うことができる。ここで、「直接通信できる」は、ＮＷＳが無線による通信を行うＮＷＳである場合における、電波到達範囲にあるような場合である。その場合は、その通信装置から、他のＮＷＳによる使用状況を含む情報を送らせ、その情報を含めてそのチャネルの適性を判定することができるからである。

そのため、本発明の通信方法等は、マルチホップを含む通信を行うネットワークシステムにおいて、複数のネットワークシステムにおける同一チャネルの同時使用の発生を一層抑えることができる。

なお、本発明の最小構成の通信方法を表わす概念図を図１２に表す。

本発明の最小構成の通信方法は、あるネットワークシステムにおける通信方法である。本発明の最小構成の通信方法は、あるチャネルにおいて信号の受信を行うステップ（Ｓ６０１）と、前記受信を行った信号に含まれるパケットについてのパケット解析を行うステップ（Ｓ６０２）とを含む。本発明の最小構成の通信方法は、さらに、前記パケット解析を行った結果から、前記チャネルの、他のネットワークシステムによる使用の程度の導出及び出力を行うステップ（Ｓ６０３）を含む。

本発明の最小構成の通信方法は、上記構成により、［発明の効果］に記載した効果を奏する。

以上好ましい実施形態をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形し実施することができる。

また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記述され得るが、以下には限られない。

（付記Ａ１）
あるネットワークシステムにおける通信方法であって、
あるチャネルにおいて信号の受信を行うステップと、
前記受信を行った信号に含まれるパケットについてのパケット解析を行うステップと、
前記パケット解析を行った結果から、前記チャネルの、他のネットワークシステムによる使用の程度の導出及び出力を行うステップと、
を含む、通信方法。

（付記Ａ２）
前記パケット解析がパケットの受信の有無に関しての解析を含む、付記Ａ１に記載された通信方法。

（付記Ａ３）
前記パケット解析が、自己に到達したパケットの有無に関する判定を行うステップを含む、付記Ａ２に記載された通信方法。

（付記Ａ４）
前記パケットが、前記他のネットワークシステムに属する装置から送られたパケットを含む、付記Ａ１乃至付記Ａ３のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ５）
前記パケット解析が、受信したパケットに含まれる情報の解析を含む、付記Ａ１乃至付記Ａ４のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ６）
前記パケット解析が、自己に到達したパケットが、自己宛に送られたパケットであることに関しての判定を行うステップを含む、付記Ａ５に記載された通信装置。

（付記Ａ７）
前記パケット解析が、自己に到達したパケットが、自己宛に送られたパケットでない場合に、前記チャネルが他のネットワークシステムにより使用されているチャネルである旨の判定を行うステップを含む、付記Ａ６に記載された通信方法。

（付記Ａ８）
前記パケットが、前記あるネットワークシステムに属す装置から送られたパケットを含む、付記Ａ１乃至付記Ａ７のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ９）
前記あるネットワークシステムに属す装置から送られた前記パケットが、前記あるネットワークシステムに属す装置による、前記チャネルについての、他のネットワークシステムによる使用の程度の調査結果を備えるパケットを含む、付記Ａ８に記載された通信方法。

（付記Ａ１０）
前記信号のキャリア解析を行いキャリア解析結果を求めるステップをさらに含み、
前記キャリア解析結果と前記パケット解析結果とから前記使用の程度の導出を行う、
付記Ａ１乃至付記Ａ９のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ１１）
前記キャリア解析が、前記キャリアの検出はあるが自己に到達したパケットがない場合に、前記チャネルの周波数帯域と、他のネットワークシステムにより使用されているチャネルの周波数帯域とが重なっている旨を判定を行うステップを含む、付記Ａ１０に記載された通信方法。

（付記Ａ１２）
前記キャリア解析が、前記キャリアの検出はあるが前記通信装置に到達したパケットがないと判断された場合に、前記チャネルは他のネットワークシステムにより使用されている旨を判定を行うステップを含む、付記Ａ１０又は付記１１に記載された通信方法。

（付記Ａ１３）
前記信号の受信信号強度が設定した閾値以上である旨の判定が、前記キャリアの検出がある旨の判定である、付記Ａ１１又は付記Ａ１２に記載された通信方法。

（付記Ａ１４）
前記使用の程度が、設定した条件を満たすと判定された場合に、前記チャネルについて、前記あるネットワークシステムで行う通信のチャネルとしての選択を行う、付記Ａ１乃至付記Ａ１３のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ１５）
前記チャネルについて、前記他のネットワークシステムによる使用がないと判定された場合に、前記チャネルについて、前記あるネットワークシステムで行う通信のチャネルとしての選択を行う、付記Ａ１乃至付記Ａ１４のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ１６）
候補とした複数の前記チャネルのそれぞれについて、順次、前記パケット解析と前記キャリア解析を行うことにより、前記使用の程度の前記導出を行い、前記チャネルについての前記使用の程度が、設定した条件を満たす場合に、当該前記チャネルについて、前記ネットワークシステムで行う通信のチャネルとしての選択を行う、付記Ａ１０乃至付記Ａ１３のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ１７）
前記使用の程度が最も少ないと判定した前記チャネルについて、前記選択を行う、付記Ａ１６に記載された通信方法。

（付記Ａ１８）
前記あるネットワークシステムで用いるチャネルとして適している旨の判定を行ったチャネルを用いて、前記ネットワークシステムにおける通信を行う、付記１乃至１７のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ１９）
前記ネットワークシステムを特定する識別情報を決定し、当該識別情報を用いて、前記ネットワークシステムにおける通信を行う、付記１８に記載された通信方法。

（付記Ａ２０）
前記導出及び出力を、前記選択を行う前に行う、付記１乃至付記１９のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ２１）
前記導出および出力を、前記選択を行った後に、その選択を行った前記チャネルについて行う、付記１乃至付記２０のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ２２）
前記選択を行った前記チャネルについて、前記導出及び出力を行った後に、前記選択を行った前記チャネル以外の他の前記チャネルについて、前記導出及び出力を行う、付記Ａ２１に記載された通信方法。

（付記Ａ２３）
前記あるネットワークシステムが、マルチホップ通信を行い得るネットワークシステムである、付記Ａ１乃至付記Ａ２２のうちのいずれか一に記載された通信方法。

（付記Ａ２４）
前記あるネットワークシステムが、シングルホップ通信を行い得るネットワークシステムである、付記Ａ２３に記載された通信方法。

（付記Ｂ１）
あるネットワークシステムに属する通信装置であって、
あるチャネルにおいて信号の受信を行う受信部と、
前記受信を行った信号に含まれるパケットについてのパケット解析を行い、前記パケット解析を行った結果から、前記チャネルの、他のネットワークシステムによる使用の程度を求める処理部と、
前記使用の程度を出力する出力部と、
を備える、通信装置。

（付記Ｃ１）
あるネットワークシステムにおける処理をコンピュータに実行させる通信プログラムであって、
あるチャネルにおいて信号の受信を行う処理と、
前記受信を行った信号に含まれるパケットについてのパケット解析を行う処理と、
前記パケット解析を行った結果から、前記チャネルの、他のネットワークシステムによる使用の程度を求め、当該使用の程度を出力する処理と、
を含む処理を、コンピュータに実行させる通信プログラム。

１０１、１２１、１４１、１５１ 管理装置
１０２、１０３、１０４、１０５、１２２、１２３、１２６、１２７、１４２、１４３、１５２ ルータ
１０６、１０７、１０８、１０９、１１０、１１１、１２４、１２５、１２８、１２９、１３０、１４４、１４５、１４６１４７、１５３、１５４、１５５、１５６ デバイス
１７０、１７１、１７２ ＮＷＳ
１９０ 管理装置１２１の電波到達範囲
１９１ 管理装置１４１の電波到達範囲
１９２ 管理装置１５１の電波到達範囲
１０ 通信装置
１１ 送信部
１２ 受信部
１３ 制御部
１４ 検査部
１４Ａ チャネル記録部
１４Ｂ ＩＤ記録部
１４Ｃ 検査情報記録部
１４Ｄ 閾値記録部
１４Ｅ 候補チャネルリスト記録部
１４Ｆ 処理部
１４Ｇ 統計情報算出部
１４Ｈ タイマー
５Ａ、５Ｂ、５Ｃ、５Ｄ、５Ｅ、５Ｆ、５Ｇ、５Ｈ、５Ｉ、５Ｊ パケット
５Ｋ 使用状況検査時間
２００、２１０ 親機
２０１、２０２、２０３、２０４、２１１、２１２、２１３、２１４ スマートメータ
２００Ｒ、２０１Ｒ、２０４Ｒ、２１０Ｒ、２１３Ｒ、２１４Ｒ 電波到達範囲
２２０、２２１ 電柱

Claims (2)

1. あるネットワークシステムに属する通信装置であって、
   あるチャネルにおいて信号の受信を行う受信部と、
   前記受信を行った信号に含まれるパケットについてのパケット解析を行い、前記パケット解析を行った結果から、前記チャネルの、他のネットワークシステムによる使用の程度を求める処理部と、
   前記使用の程度を出力する出力部と、
   を備え、
   前記信号のキャリア解析を行いキャリア解析結果を求め、
   前記キャリア解析結果と前記パケット解析結果とから前記使用の程度を求め、
   前記キャリア解析が、前記キャリアの検出はあるが自己に到達したパケットがないと判
   定された場合に、前記チャネルは他のネットワークシステムにより使用されている旨の判
   定を行う、
   通信装置。
2. あるネットワークシステムにおける処理をコンピュータに実行させる通信プログラムであって、
   あるチャネルにおいて信号の受信を行う処理と、
   前記受信を行った信号に含まれるパケットについてのパケット解析を行う処理と、
   前記パケット解析を行った結果から、前記チャネルの、他のネットワークシステムによる使用の程度を求め、当該使用の程度を出力する処理と、
   を含む処理と、
   前記信号のキャリア解析を行いキャリア解析結果を求める処理と、
   前記キャリア解析結果と前記パケット解析結果とから前記使用の程度を求める処理と、
   前記キャリア解析が、前記キャリアの検出はあるが自己に到達したパケットがないと判
   定された場合に、前記チャネルは他のネットワークシステムにより使用されている旨の判
   定を行う処理と、
   を、通信装置の備えるコンピュータに実行させる通信プログラム。

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