JP7084215B2 - ビーコン送信端末、ビーコン受信端末および無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、同一車両内及び他車両に搭載された他の無線通信システムとの電波干渉による通信遅延時間の増大および通信不能状態を回避するビーコン送信端末、ビーコン受信端末および無線通信システムに関する。

従来から、他の無線通信システムの無線装置との電波干渉の発生を回避する方式が提案されている。

例えば、特許文献１では、1つ以上の端末装置を備えた無線ネットワーク内において制御装置を配置し、当該制御装置が複数の周波数チャネルを用いて無線通信を制御する方式が提案されている。
制御装置は、無線受信部、品質判定部およびビーコン生成部を含む。無線受信部は、複数の周波数チャネルの無線信号を受信可能であり、無線受信部が受信した無線信号の受信状態に基づいて、品質判定部が使用可能な周波数チャネルを判定するとともに、周波数チャネルの使用順序を決定する。
そして、ビーコン生成部が周波数チャネルの使用順序情報を含むビーコンを生成し、ビーコンを端末装置に送信する。ビーコンを受信した端末装置のチャネル設定部が使用順序情報に従って使用する周波数チャネルを設定する（図２３（特許文献１の図１４）参照）。
また、無線通信を行うことが可能なアクティブ期間と、無線通信を行わない非アクティブ期間からなるスーパーフレーム期間において、アクティブ期間が複数のビーコン送信期間に分割され、ビーコンはビーコン送信期間で周期的に送信される（図２０（特許文献１の図４）、図２１（特許文献１の図６）、図２２（特許文献１の図６）参照）。

また、例えば、特許文献２では、自己に割り当てられていない周波数帯域を一時的に使用して通信を行うシステムによる方式が提案されている。すなわち、自己のシステムとは異なる無線通信システムに割り当てられたライセンスバンドの一部を共有して通信を行う方式である。具体的には、通信開始前に、あらかじめ定められたＬ個の（Ｌ≧２）の周波数帯域に対して第１のキャリアセンスを行い、その中からＭ個の周波数帯域を選択し、タイムスロットの先頭のキャリアセンス区間にて、Ｍ個（Ｌ≧Ｍ≧２）の周波数帯域に対して第２のキャリアセンスを行い、使用されていない周波数帯域の中から送信に使用する周波数帯域を決定する（図２４（特許文献２の図７）、図２５（特許文献２の図８）参照）。この時、前回使用した周波数帯域が最終候補の中にあれば、その周波数帯域を使用する。または、使用された回数が多い周波数帯域を優先的に使用する。
なお、無線端末はマッチドフィルタ等を備え、予め記憶している既知系列と同じ信号系列と、受信した信号の先頭の系列の相関値を算出し、送信に使われた周波数帯域を特定するように構成される（図２６（特許文献２の図９）参照）。

また、例えば、特許文献３では、特定の制御局を必要としない自律分散型の無線通信ネットワークにおいて、複数のチャネルが用意されている通信環境下で周期的にチャネルを変更することにより、特定のチャネルの通信状況が悪くても、他の通信チャネルで通信することができる方式が提案されている。
すなわち、同じチャネルに留まって通信した場合には、そのチャネルが干渉などにより通信状況が悪いと通信できない状況になるが、複数チャネルを切り替えながら通信することで、通信状況の悪いチャネルの影響を回避できる。
そのために、各無線端末の送信タイミングではデータの送信の前に、ビーコンを送信して無線端末間で同期をとっている。そして、ビーコンを送信した直後はビーコンを送信した無線端末に通信の優先割当区間が与えられ、一定時間経過後に、他の無線端末が送信できるようにしている（図２７（特許文献３の図３）、図２８（特許文献３の図７）参照）。
また、規則的にチャネルを変更するため、端末間で通信チャネルを決定、通知する仕組みが不要になり、動作がシンプルになる（図２９（特許文献３の図１３）参照）。

国際公開第２０１０／００７７３８号 特開２００７－３００４２１号公報 特開２００５－０７９９８５号公報

しかし、特許文献１、特許文献２および特許文献３の開示によれば、干渉を受けている周波数帯を自立的に避けるとともに、電波干渉が長期間発生した場合における通信遅延時間の増大および通信不能状態を回避することが困難となる場合がある
そこで、本発明はこのような課題を解決する手段を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は次のような構成を採用する。
すなわち、請求項１に係る発明は、通信チャネルが切り替わるたびに複数の無線端末の１つをあらかじめ定められた順番でビーコン送信端末とし、残りの無線端末をビーコン受信端末とする無線通信システムのビーコン送信端末であって、
開始ビーコンおよび終了ビーコンを生成するビーコン生成部と、
前記開始ビーコン、データ情報および前記終了ビーコンを送受信する通信部と、
前記通信部の通信チャネルの切り替え周期を計時するタイマー部と、
前記通信チャネルの切り替え周期に対応して前記通信部の前記通信チャネルをあらかじめ定められた規則で切り替えるチャネル切り替え部を含み、
前記ビーコン生成部は、前記開始ビーコンに、干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報を含む干渉チャネルスキップ情報、および、前記開始ビーコンを受信するビーコン受信端末のタイマー部をリセットさせるリセット情報を含ませ、前記終了ビーコンに、干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報を含む干渉チャネルスキップ情報、および、前記通信チャネルを切り替えるタイミングを示すチャネル切り替え情報を含ませ、他のビーコン送信端末から前記終了ビーコンを受信できない場合には、前記干渉チャネルスキップ情報に前記終了ビーコンの通信チャネルの通信チャネル情報を含ませ、
前記開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報には、自無線端末の干渉チャネルスキップ情報と他のビーコン送信端末から受信した干渉チャネルスキップ情報が含まれ、
前記終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報には、開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報と自無線端末の干渉チャネルスキップ情報が含まれ、
前記通信部は、前記データ情報の送受信期間である規定時間の開始前に前記開始ビーコンを送信し、前記規定時間が終了した時点で前記終了ビーコンを送信し、
前記チャネル切り替え部は、前記開始ビーコンの送信を開始するタイミングから前記終了ビーコンの送信が完了するタイミングまでの前記通信チャネルの切り替え周期の終了時点で、前記終了ビーコンに含まれる前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替えるとともに、前記タイマー部をリセットすることを特徴とする。

上記構成によれば、ビーコン送信端末は、通信チャネルの切り替え周期の終了時点で終了ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報とあらかじめ定められた規則に基づいて通信チャネルを切り替えるので、干渉を受けている周波数帯である通信チャネルを自立的に避けることができる。また、終了ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報を受信したビーコン受信端末とともに、干渉を受けている周波数帯である通信チャネルを同期して避けることができる。さらに、特定の通信チャネルに電波干渉が長期間発生し、ビーコン送信端末が当該特定の通信チャネルで終了ビーコンを送信できない場合でも、他の通信チャネルで当該特定の通信チャネルをスキップする干渉チャネルスキップ情報をビーコン送信するので、ビーコン送信端末はビーコン受信端末と同期して特定の通信チャネルをスキップして通信チャネルを切り替えことが可能になる。したがって、電波干渉が長期間発生している通信チャネルを避けることによって通信遅延時間の増大および通信不能状態を回避することが可能になる。
また、ビーコン受信端末の伝送フレームのタイミングが所定の期間ずれても、伝送フレームの最初の開始ビーコンに含まれるビーコン受信端末のタイマー部をリセットさせるリセット情報と、伝送フレームの最後の終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報でビーコン受信端末と再同期を取ることができる。
さらに、ビーコン送信端末の通信チャネルの切り替えタイミングが早まった場合には、早まった切り替えタイミングで送信された終了ビーコンをビーコン受信端末が受信して、ビーコン受信端末が通信チャネルを切り替えることで、ビーコン送信端末はビーコン受信端末と再同期することが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のビーコン送信端末において、前記通信部は、前記開始ビーコンと前記終了ビーコンとの間に前記ビーコン受信端末から送信される中間ビーコンをさらに受信し、
前記通信部が受信した前記中間ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報を解析するビーコン解析部をさらに含み、
前記ビーコン解析部によって解析された前記干渉チャネルスキップ情報に含まれる干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報が前記開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に含まれていない場合には、前記ビーコン生成部は前記終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に当該通信チャネル情報を含ませることを特徴とする。
設置場所等により、同一の通信チャネルでもビーコン送信端末が干渉を受けずに、特定のビーコン受信端末が干渉を受ける場合には、当該ビーコン送信端末は当該干渉情報を含んだ終了ビーコンを送信できない。しかし、上記構成によれば、干渉を受けたビーコン受信端末の中間ビーコンによって、次の順番のビーコン送信端末が前の通信チャネルの干渉情報を認識し、当該干渉情報を含んだ終了ビーコンを送信することができるようになる。したがって、無線通信システムに含まれるビーコン送信端末とビーコン受信端末とで干渉チャネルをスキップして同期を取り続けることができる。

上記課題を解決するために、請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載のビーコン送信端末において、前記通信部が他のビーコン送信端末が送信した前記終了ビーコンを受信した場合には、前記チャネル切り替え部は、前記終了ビーコンに含まれる前記チャネル切り替え情報の受信終了時点で前記終了ビーコンに含まれる前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替えるとともに、前記タイマー部をリセットすることを特徴とする。
ビーコン送信端末の通信チャネルの切り替えタイミングがデータ情報の送受信期間である伝送フレームの長さ以内で遅れてしまった場合には、すでに通信チャネルを切り替えているビーコン受信端末は終了ビーコンを受信できない。したがって、ビーコン送信端末はビーコン受信端末と同期が取れなくなってしまう。しかし、上記構成によれば、ビーコン送信端末は切り替え後の通信チャネルで他のビーコン通信端末から終了ビーコンを受信すると、終了ビーコンの受信終了タイミングで通信チャネルを切り替え、タイマーをリセットする。その結果、ビーコン通信端末は他のビーコン通信端末およびビーコン受信端末と再同期することが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載のビーコン送信端末において、前記開始ビーコンには送信要求情報がさらに含まれ、送信要求情報が活性化されている場合には、前記ビーコン送信端末が前記開始ビーコンの送信後に優先的にデータ情報の送信を行う優先処理期間が設けられ、前記送信要求情報が活性化されていない場合には、前記優先処理期間が設けられずに、前記ビーコン受信端末によるデータ情報の送信が可能になることを特徴とする。
上記構成によれば、ビーコン送信端末に送信要求が有る場合のみ、優先処理期間を割り当てるため、ビーコン送信端末に送信要求が無い場合には、他の無線端末が効率良く通信することが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のビーコン送信端末において、前記干渉チャネルスキップ情報に干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報が含まれる場合には、切り替え先の通信チャネルが、前記干渉があった通信チャネルの順番になると、前記干渉があった通信チャネルの前の通信チャネルを維持し、維持した前記通信チャネルが切り替わるタイミングで、前記干渉があった通信チャネルの次の順番の通信チャネルに前記通信チャネルを切り替える規則が前記あらかじめ定められた規則として設定されることを特徴とする。
上記構成によれば、ビーコン送信端末は、干渉があった通信チャネルを使用する代わりに、干渉があった通信チャネルの前の通信チャネルをもう一度使用した後に、干渉があった通信チャネルの次の順番の通信チャネルに切り替える。したがって、開始ビーコンおよび終了ビーコンを受信できなかった他のビーコン受信端末と早期に再同期を取ることが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項６に係る発明は、通信チャネルが切り替わるたびに複数の無線端末の１つをあらかじめ定められた順番でビーコン送信端末とし、残りの無線端末をビーコン受信端末とする無線通信システムのビーコン受信端末であって、
開始ビーコン、データ情報および終了ビーコンを送受信する通信部と、
前記通信部の通信チャネルの切り替え周期を計時するタイマー部と、
前記通信チャネルの切り替え周期に対応して前記通信部の前記通信チャネルをあらかじめ定められた規則で切り替えるチャネル切り替え部と、
前記通信チャネルの干渉の有無を判定し、干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報を前記ビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報に記録する判定部と、
前記通信部が受信した前記開始ビーコンおよび前記終了ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報を解析し、当該干渉チャネルスキップ情報に含まれる通信チャネル情報を前記ビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報に追加するビーコン解析部を含み、
前記タイマー部は、前記通信部で前記開始ビーコンに含まれるリセット情報の受信を終了する、または、前記チャネル切り替え部が前記通信チャネルを切り替えるとリセットし、前記終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了するべき時点までの前記通信チャネルの切り替え周期を計時し、
前記チャネル切り替え部は、
前記終了ビーコンを受信する場合には、前記終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了すると、前記終了ビーコンに含まれる前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替え、
前記終了ビーコンを受信しない場合には、前記判定部が前記終了ビーコンの通信チャネルの通信チャネル情報を前記ビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報に記録し、前記タイマー部が前記終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了するべき時点を示すと、前記ビーコン受信端末の前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替えることを特徴とする。

上記構成によれば、ビーコン受信端末は、長い干渉波によって特定の通信チャネルが使用できなくとも、通信チャネルを規則的に変更できるので、干渉がない通信チャネルを探すことで、長い干渉波による通信遅延時間の増大を防ぐことができる。
また、上記構成によれば、ビーコン受信端末は、干渉がない通信チャネルの終了ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報によって、干渉を受けていた通信チャネルをスキップできるので、干渉波による通信遅延時間の増大を防ぐことができる。
さらに、上記構成によれば、ビーコン受信端末が終了ビーコンを受信できなければ、終了ビーコンの通信チャネルを干渉チャネルスキップ情報に加えて、干渉を受けていた通信チャネルをスキップできるので、干渉波による通信遅延時間の増大を防ぐことができる。
さらに、上記構成によれば、データ情報が伝送される伝送フレームの長さ以内で伝送フレームのタイミングがずれても、ビーコン受信端末が伝送フレームの最初の開始ビーコンまたは最後の終了ビーコンを受信することで、ずれたタイミングをリセットできる。したがって、ビーコン送信端末および他のビーコン受信端末と再同期を取ることが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項７に係る発明は、請求項６に記載のビーコン受信端末において、前記開始ビーコンの受信前に、他の無線通信システムから通信チャネルに干渉を受けていたにもかかわらず、前記開始ビーコンに当該通信チャネルの干渉チャネルスキップ情報が含まれない場合には、当該通信チャネルの干渉チャネルスキップ情報を含ませた中間ビーコンを生成するビーコン生成部をさらに含み、前記通信部が前記中間ビーコンを送信することを特徴とする。
設置場所等により、同一の通信チャネルでもビーコン送信端末が干渉を受けずに、特定のビーコン受信端末が干渉を受ける場合には、当該ビーコン送信端末は当該通信チャネルの干渉チャネルスキップ情報を含んだ終了ビーコンを送信できない。しかし、上記構成によれば、開始ビーコンに当該干渉チャネルスキップ情報が含まれていないことを認識したビーコン受信端末が、当該干渉チャネルスキップ情報が含まれた中間ビーコンを送信することによって、ビーコン送信端末が前の通信チャネルの干渉情報を認識し、当該干渉チャネルスキップ情報を含んだ終了ビーコンを送信することができるようになる。したがって、無線通信システムに含まれるビーコン送信端末とビーコン受信端末とで干渉チャネルをスキップして同期を取り続けることができる。

上記課題を解決するために、請求項８に係る発明は、請求項６または７に記載のビーコン受信端末において、前記開始ビーコンには送信要求情報がさらに含まれ、送信要求情報が活性化されている場合には、前記ビーコン送信端末が前記開始ビーコンの送信後に優先的にデータ情報の送信を行う優先処理期間が設けられ、前記送信要求情報が活性化されていない場合には、前記優先処理期間が設けられずに、前記ビーコン受信端末によるデータ情報の送信が可能になることを特徴とする。
上記構成によれば、ビーコン送信端末に送信要求が有る場合のみ、優先処理期間を割り当てるため、ビーコン送信端末に送信要求が無い場合には、他の無線端末が効率良く通信チャネルを利用することが可能になる。

上記課題を解決するために、請求項９に係る発明は、請求項６乃至８のいずれかに記載のビーコン受信端末において、前記通信部がすべての通信チャネルで連続して、前記開始ビーコンおよび前記終了ビーコンを受信しない場合は、前記チャネル切り替え部は前記通信チャネルの切り替え順番の最初に設定された通信チャネルで、前記開始ビーコンまたは終了ビーコンの受信を待つことを特徴とする。
ビーコン受信端末の計時タイミングが所定時間外にずれてしまったり、通信フレームの変更順番がずれたりした場合には、ビーコン受信端末はビーコン送信端末および他のビーコン受信端末と完全に同期が取れなくなってしまう可能性がある。しかし、上記構成によれば、ビーコン受信端末は前記通信チャネルの切り替え順番の最初に設定された通信チャネルで待機するので、時間が経過すれば、ビーコン送信端末および他のビーコン受信端末と同期が取れるようになる。

上記課題を解決するために、請求項９に係る発明は、無線通信システムであって、請求項１乃至５のいずれかのビーコン送信端末と、請求項６乃至９のいずれかのビーコン受信端末と、を含むことを特徴とする。
上記構成によれば、ビーコン受信端末は、長い干渉波によって特定の通信チャネルが使用できなくとも、通信チャネルを規則的に変更できるので、干渉がない通信チャネルを探すことで、長い干渉波による通信遅延時間の増大および通信不能状態を回避することができる。

本発明によれば、干渉を受けている周波数帯である通信チャネルを自立的に避けるとともに、電波干渉が長期間発生した場合における通信遅延時間の増大および通信不能状態を回避することができる。

無線通信システムを構成する無線通信ネットワークの一例である。 無線端末のハードウェアの構成例を示すブロック図である。 実施例におけるビーコン送信タイミングおよび通信チャネル切り替えタイミングを示す図である。 開始ビーコンの構成を示す図である。 終了ビーコンの構成を示す図である。 データフレームの構成例を示す図である。 優先送信の要求がある場合の伝送フレームの例である。 優先送信の要求がない場合の伝送フレームの例である。 無線端末が起動した後の初期動作を示すフローチャートである。 通信チャネルを切り替えた後の処理を示したフローチャートである。 無線端末がビーコン送信端末として動作する場合のフローチャートである。 無線端末がビーコン送信端末として動作する場合のフローチャートである。 無線端末がビーコン受信端末として動作する場合のフローチャートである。 無線端末がビーコン受信端末として動作する場合のフローチャートである。 （ａ）通信チャネルに干渉が発生しない場合のチャネル切り替え順序の一例を示す図である。（ｂ）通信チャネル２に干渉が発生した場合のチャネル切り替え順序の一例を示す図である。 （ａ）干渉がない場合の基本フレームである。（ｂ）干渉チャネルスキップ判定基準の一例である。（ｃ）干渉チャネルスキップ判定基準の一例である。（ｄ）干渉チャネルスキップ判定基準の一例である。（ｅ）干渉チャネルスキップ判定基準の一例である。（ｆ）干渉チャネルスキップ判定基準の一例である。 ビーコン送信端末が干渉を検出した場合の模式図である。 ビーコン受信端末が干渉を検出した場合の模式図である。 ビーコン受信によるビーコン受信端末の再同期を示す模式図である。 ビーコン送信端末の再同期を示す模式図である。 無線通信システムを構成する無線通信ネットワークのその他の一例である。 従来技術である特許文献１を説明するための図面である。 従来技術である特許文献１を説明するための図面である。 従来技術である特許文献１を説明するための図面である。 従来技術である特許文献１を説明するための図面である。 従来技術である特許文献２を説明するための図面である。 従来技術である特許文献２を説明するための図面である。 従来技術である特許文献２を説明するための図面である。 従来技術である特許文献３を説明するための図面である。 従来技術である特許文献３を説明するための図面である。 従来技術である特許文献３を説明するための図面である。

（無線通信システムの概要）
本実施例の複数の無線端末で構成された無線ネットワークでは、それぞれの無線端末が２つ以上の通信チャネル（周波数帯）を規則的に切り替えて通信を行うことで、干渉を受けている周波数帯を自立的に避けて通信することができる。各無線端末は予め設定したビーコン送信順番で伝送フレームの最初と最後にビーコンを送信し、他の無線端末との同期を取る。チャネル切り替え周期は予め決まっており、切り替え時間になり次第、それぞれの無線端末が自立的に周波数を切り替える。また、周波数を切り替えるとともに、ビーコン送信順番にしたがってビーコンを送信する無線端末も切り替わる。仮にビーコンによる同期信号を受信できなかったとしても、前述の通りそれぞれの無線端末が自立的に周波数を切り替えることができるため、全無線端末が同じチャネル上で通信ができる。また、干渉が発生した場合にはビーコンの送受信により、干渉チャネルスキップ情報を全無線端末で共有するので、全ての無線端末が干渉の有るチャネルを避けて通信することができる。無線端末の基本動作として、データ送信やＡｃｋ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）送信やビーコン送信動作以外の時は、常に受信状態で待機し、受信強度を検出する。また、検出した受信強度からデータ、ビーコン、Ａｃｋ等であるのか、干渉であるのかを判定する。

図１に本実施例の無線通信システムを構成する無線通信ネットワークの構成例を示す。図１では、無線端末１～１０が無線通信ネットワークを構築している。無線通信方式としてはＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を想定する。

図２は本実施例の無線端末２００のハードウェアのブロック図の一例を示す。請求項に記載のビーコン送信端末およびビーコン受信端末は無線端末２００として実現される。無線端末２００は、通信部２１０、判定部２２０、制御部２３０、Ｉ／Ｆ（インターフェース）部２４０、情報記録部２５０を含む一般的なコンピュータである。一般的なコンピュータが通信プログラムを実行することにより、図２に示す機能を実現する。また、制御部２３０はＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）である。制御部２３０は、情報記録部２５０に記憶されたデータを読み書きしたり、通信部２１０とデータを入出力したりして、無線端末２００における処理を実行する。

通信部２１０は、送受信切り替え部２１１、無線送信部２１２、無線受信部２１３を含み、無線端末２００が送信モードの場合には送受信切り替え部２１１がアンテナと無線送信部２１２を接続する。無線端末２００が受信モードの場合には送受信切り替え部２１１がアンテナと無線受信部２１３を接続する。

送受信切り替え部２１１は、データやビーコンを送信する時に無線端末２００を送信モードに切り替え、それ以外の時には無線端末２００を受信モードに切り替える。

無線送信部２１２は、データ、開始ビーコン、中間ビーコンおよび終了ビーコン等の無線信号の送信処理を行う機能を有する。

無線受信部２１３は、他の無線端末２００からアンテナで受信したデータ、開始ビーコン、中間ビーコンおよび終了ビーコン等の無線信号の受信処理を行う機能を有する。

判定部２２０は、受信強度判定部２２１および干渉判定部２２２を含む。

受信強度判定部２２１は、受信信号の電力が閾値レベルを超えたか否かを判定する機能を有する。

干渉判定部２２２は、閾値レベルを超えた受信信号が自無線通信システム内のものであるか、他無線通信システムによるものであるかを判定する機能を有する。他無線通信システムによる受信信号であれば、現在の通信チャネルに干渉が発生していると判定する。また、図１４に示す干渉パターンが通信チャネルに発生している場合には、干渉判定部２２２は、当該通信チャネルを干渉チャネルと判定し、干渉チャネルスキップ情報に当該通信チャネルの通信チャネル情報を記録する。

制御部２３０は、ビーコン生成部２３１、データ生成部２３２、ビーコン解析部２３３、チャネル切り替え部２３４、データ処理部２３５、タイマー部２３６を含む。そして、制御部２３０は、Ｉ／Ｆ（インターフェース）部２４０とのデータの送受信、情報記録部２５０との情報の送受信、無線送信部２１２へのデータやビーコン情報の送信、無線受信部２１３からのデータやビーコン情報の受信を行う。

ビーコン生成部２３１は、情報記録部２５０に記憶されているビーコン送信順番情報、チャネル切り替え周期情報およびタイマー情報から、自無線端末２００がビーコン送信端末としてビーコンを送信するタイミングになった時に、開始ビーコンまたは終了ビーコンを生成し、送信する機能を有する。また、中間ビーコンを生成する場合もあるが、中間ビーコンを生成する条件については後述する。

開始ビーコンには、無線通信ネットワーク内の通信チャネルに千渉があった場合に当該通信チャネルをスキップするための干渉チャネルスキップ情報、優先送信処理の有無を示す送信要求情報、時間リセット情報が含まれる。また、開始ビーコンの先頭には、開始ビーコンを送信したビーコン送信端末のアドレス情報が付加される。

開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報には、開始ビーコンの送信前の他の通信チャネルで受信した終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報と自無線端末２００の情報記録部２５０に記録された干渉チャネルスキップ情報が含まれる。

干渉チャネルスキップ情報は、例えば、無線通信システムが使用する通信チャネルの個数分のビットで構成される。各ビットと通信チャネルはあらかじめ対応づけられており、ビットが「１」の場合には当該ビットに対応する通信チャネルをスキップすべきことが示され、ビットが「０」の場合には当該ビットに対応する通信チャネルをスキップすべきことが示される。

終了ビーコンには、無線通信ネットワーク内の通信チャネルに千渉があった場合に当該通信チャネルをスキップするための干渉チャネルスキップ情報、チャネル切り替えタイミングを示すチャネル切り替え情報が含まれる。また、終了ビーコンの先頭には、終了ビーコンを送信したビーコン送信端末のアドレス情報が付加される。

終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報には、当該終了ビーコンの通信チャネルで送信された開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報と自無線端末２００の情報記録部２５０に記録された干渉チャネルスキップ情報が含まれる。

データ生成部２３２は、Ｉ／Ｆ部２４０から送信要求があった時に、送信するべきデータを生成する機能を有する。

ビーコン解析部２３３は、受信した開始ビーコンまたは終了ビーコンから、開始ビーコンまたは終了ビーコンに含まれる上述した各種のビーコン情報を抽出し、抽出した情報を情報記録部２５０に記録する機能を有する。また、制御部２３０は開始ビーコンから抽出した時間リセット情報に基づいてタイマー部をリセットさせ、タイマー部が計時した時間を情報記録部２５０のタイマー情報として記録する。また、ビーコン解析部２３３は時間リセット情報に基づいて、情報記録部２５０のタイマー情報を「０」等の初期値に設定してもよい。

チャネル切り替え部２３４は、終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信を終了したタイミングで通信チャネルを切り替える。また、終了ビーコンを受信できなかった場合には、情報記録部２５０に記憶されているタイマー情報を読み出し、タイマー情報がチャネル切り替え情報の受信が終了するタイミングになったら通信チャネルの切り替えを行う。通信チャネルの切り替えを行う場合には、情報記録部２５０に記憶されているチャネル切り替え順番情報と干渉チャネルスキップ情報によって、次に変更する通信チャネルを特定し、通信チャネルの切り替えを行う。

データ処理部２３５は、受信したデータをデータ処理し、Ｉ／Ｆ部２４０に送信する機能を有する。受信した受信信号が干渉信号であると判定されている場合には、データ処理部２３５は受信信号の通信チャネルに干渉があることを示す情報を情報記録部２５０の干渉情報に記録する。

タイマー部２３６は、通信チャネルが切り替わってタイマーがリセットしてから、終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の送受信が終了するタイミングまでをチャネル切り替え周期として計時する。また、開始ビーコンに含まれる時間リセット情報を受信してから、終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の送受信が終了するタイミングまでをチャネル切り替え周期として計時する。開始ビーコンから終了ビーコンまでのデータ情報を送受信する伝送フレーム期間、開始ビーコンの送受信期間、および、終了ビーコンの送受信期間は、無線通信システムが動作中は固定であるので、チャネル切り替え周期が決まる。

Ｉ／Ｆ部２４０は、外部装置とのインターフェース機能を有する。外部装置は任意の電子機器であることができる。

情報記録部２５０は、タイマー情報、干渉情報、チャネル切り替え周期情報、干渉チャネルスキップ情報、ビーコン送信順番情報、チャネル切り替え順番情報を含むさまざまな情報を記憶しており、それぞれの情報を制御部２３０と送受信している。

タイマー情報は、タイマー部２３６の計時時間に基づいて、予め規定されたチャネル切り替え周期を単位として、チャネル切り替え周期の先頭からの経過時間をリアルタイムに時間情報として記録している。また、受信した開始ビーコンから時間リセット情報を抽出した場合には、時間情報をリセットし、他の無線端末２００と同期を取る。さらに、チャネルを切り替えた後にも時間情報をリセットし、他の無線端末２００と同期を取る（図１０参照）。全ての無線端末２００が前記予め規定されたチャネル切り替え周期を単位として時刻を刻んでおり、前記チャネル切り替え周期で、自動的に通信チャネルを変更する。

干渉情報には、干渉判定部２２２により、干渉があると判断された通信チャネルの情報が記録されている。また、ビーコン解析部２３３により解析された、無線通信ネットワーク内の干渉情報も記録されている。例えば、無線通信システムで使用する通信チャネルの個数分のビットをあらかじめ用意し、通信チャネルとビットの順番を対応させ、通信チャネルに干渉が発生すれば制御部２３０が対応するビットを「１」に設定する。通信チャネルに干渉が発生していなければ制御部２３０が対応するビットを「０」に設定する。

チャネル切り替え周期情報には、予め規定された複数の通信チャネルの切り替え周期を示す情報が記録されている。すなわち、開始ビーコンの時間リセット情報の送受信が完了するタイミング、または、通信チャネルの切り替えが完了するタイミングから、終了ビーコンの最後に含まれるチャネル切り替え情報の送受信が完了するタイミングまでの時間が記録されている。

干渉チャネルスキップ情報は、蓄積された干渉情報から、制御部２３０がスキップする干渉チャネルを記録し、更新している。終了ビーコンを受信すると、または、タイマー情報によってチャネル切り替えタイミングになると、制御部２３０は干渉チャネルスキップ情報をチャネル切り替え部２３４に送信する。

チャネル切り替え順番情報は、予め規定された複数の通信チャネルの切り替え順番が記録されている。すなわち、通信チャネルに干渉が発生していない場合には、無線端末２００はチャネル切り替え順番通りに、通信チャネルを切り替える。例えば、図１３（ａ）で示されるように、１周期で用意されたすべての通信チャネルを一回ずつ使用するようにチャネル切り替え順番が設定されている。チャネル切り替え順番の１周期が終了すると、無線端末２００はチャネル切り替え順番の先頭から再び通信チャネルを選択する。

ビーコン送信順番情報には、無線端末２００がビーコン送信端末になる順番が記録されている。例えば、ビーコン送信順番情報に無線端末２００の識別情報が順番に記録されていれば、無線端末２００は通信チャネルを切り替える毎にどの無線端末２００がビーコン送信端末となるかを認識することができる。無線通信システムに含まれるすべての無線端末２００が順番にビーコン送信端末となる。ビーコン送信順番の１周期が終了すると、ビーコン送信順番の先頭から再びビーコン送信端末となる無線端末２００が決定される。

図３は、開始ビーコンおよび終了ビーコンの送信周期とチャネル切り替え周期を模式的に示した図である。

最初に無線端末１がビーコン送信端末として、チャネル切り替え順番情報の先頭に配置された初期通信チャネルであるＣＨ（チャネル：ＣＨａｎｎｅｌ）１上で開始ビーコンを送信し、Ｔｍｓ後に、終了ビーコンを送信する。この時、無線端末２～１０はビーコン受信端末としてＣＨ１上で開始ビーコンおよび終了ビーコンを受信する。Ｔｍｓはデータ情報の送受信期間である伝送フレーム期間であって、無線通信システムが動作中は固定の期間である。

無線端末１が終了ビーコンを送信した後に、全無線端末がＣＨ２に切り替わり、無線端末１の次の無線端末である無線端末２がビーコン送信端末となって開始ビーコンを送信する。以下同様に開始ビーコンおよび終了ビーコンの送受信と通信チャネルの切り替えを繰り返す。

図３では、Ｔｍｓ周期で開始ビーコンと終了ビーコンが送信されている。終了ビーコンの送受信が完了したタイミングで通信チャネルが変更され、通信チャネルが切り替わってから開始ビーコンが送信されている。上述したように、この周期時間Ｔは伝送フレーム期間であり、あらかじめ無線通信システムで規定されている。また、無線通信システムは無線端末が動作中に規定された周期時間Ｔを変更することはできない。

さらに、図３では、無線端末１から無線端末１０までの１０台の無線端末を使用しており、無線端末の動作中はこの無線端末の数に変動は生じない。つまり、基本的に無線端末は固定局であり、移動局は考慮していない。したがって、無線通信ネットワーク内での無線端末の増減は考慮されておらず、無線端末１から無線端末１０として割り当てられるべき無線端末は最初に規定されなければならない。無線通信システム内のすべての無線端末が順番にビーコン送信端末となる。

しかし、無線端末が動作していない場合には、無線通信システムが無線端末を新たに追加したり、削減したりすることは可能である。例えば、無線通信システムが無線端末を新たに１台追加する場合には、無線通信システムが新たに追加された無線端末を無線端末１１として無線端末１０の次の順番に割り当て、全無線端末のビーコン送信順番情報等の情報も更新する。

図３は基本的な通信チャネルの切り替え周期を表しており、初期チャネルをＣＨ１として、Ｔｍｓに開始ビーコンと終了ビーコンの送受信期間を加えた周期で全端末がＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３といった順に同時に切り替わる。また、ビーコンを送信するビーコン送信端末も、Ｔｍｓに開始ビーコンと終了ビーコンの送受信期間を加えた周期で、無線端末１から順番に無線端末１０まで切り替わる。

この場合に、全ての無線端末がビーコンによって同期が取れることが望ましい。しかし、ビーコンを受信できなかった場合でも、Ｔｍｓに開始ビーコンと終了ビーコンの送受信期間を加えた間隔で自動的に通信チャネルが切り替わるため、無線端末間で同期を取ることが可能である。

すなわち、ビーコン受信端末が終了ビーコンを受信できれば、終了ビーコンのチャネル切り替え情報の受信が完了した時点でビーコン受信端末は通信チャネルを切り替える。また、終了ビーコンが受信できなかった場合には、情報記録部２５０のタイマー情報に基づいて通信チャネルが切り替わる。

図４は、開始ビーコンの構成図を示す。開始ビーコンには、送信元アドレス、干渉チャネル（ＣＨ）スキップ情報、送信元の送信要求情報、時間リセット情報が含まれる。開始ビーコンは、ビーコンを送信するビーコン送信端末としての無線端末２００が、データを送受信する期間である伝送フレーム期間の最初に送信する。

送信元アドレスは、開始ビーコンを送信した無線端末２００のアドレスである。干渉チャネル（ＣＨ）スキップ情報は、制御部２３０が無線通信ネットワーク内の通信チャネルの干渉状態から干渉チャネルをスキップすると判断した場合の干渉チャネルスキップ情報である。全無線端末２００はこの干渉チャネル（ＣＨ）スキップ情報にしたがって干渉チャネルのスキップ動作を行う。

送信要求情報は、ビーコンを送信したビーコン送信端末にデータの送信要求があるか否かを示す情報である。送信要求がある場合には、送信要求情報がアクティブ状態になっており、後に詳述する優先送信処理および優先受信処理が実行される。例えば、送信要求情報は１ビットで表現され、送信要求がある場合には当該ビットが「１」になりアクティブ状態を示し、送信要求がない場合には当該ビットが「０」になり非アクティブ状態を示す。

時間リセット情報は、全無線端末２００で同期を取るために、全無線端末２００が同時に時間をリセットするための情報である。無線端末２００間の同期にずれが有った場合、この時間リセット情報により、無線端末２００間で再同期が可能になる。

すなわち、時間リセット情報を受信したビーコン受信端末は、タイマー部２３６をリセットするとともに、情報記録部２５０のタイマー情報を初期値、例えば「０」に設定する。

図５は、終了ビーコンの構成図を示す。終了ビーコンは、送信元アドレス、干渉チャネル（ＣＨ）スキップ情報、チャネル（ＣＨ）切り替え情報を含む。終了ビーコンは、ビーコン送信端末が伝送フレームの終了後に送信する。

送信元アドレスは、終了ビーコンを送信したビーコン送信端末としての無線端末２００のアドレスである。干渉チャネル（ＣＨ）スキップ情報は、無線通信ネットワーク内の干渉状態から干渉チャネルをスキップすると判断した場合の干渉チャネルスキップ情報である。全無線端末２００はこの干渉チャネル（ＣＨ）スキップ情報にしたがって干渉チャネルのスキップ動作を行う。

チャネル（ＣＨ）切り替え情報は、次の通信チャネルに切り替えるためのチャネル切り替え開始情報であり、チャネル（ＣＨ）切り替え情報の送受信が完了したタイミングで全無線端末２００は同時に通信チャネルを次の通信チャネルに切り替える。

無線端末２００間の同期にずれが有った場合、このチャネル（ＣＨ）切り替え情報により、無線端末２００間で再同期が可能になる。すなわち、ビーコン受信端末は、終了ビーコンを受信できれば終了ビーコンのチャネル（ＣＨ）切り替え情報の受信完了タイミングで通信チャネルを切り替えるので、通信チャネルの開始タイミングが同期する。また、通信チャネルを切り替えたタイミングで、タイマー部２３６がリセットする。

図６は、データフレームの構成例を示す。データフレームの先頭には、ビット単位で同期を取るためのビット同期信号があり、その次に、フレーム単位で同期を取るためのフレーム同期信号があり、その次に、無線通信システム固有のＩＤを含むヘッダがある。そして、ヘッダの次にデータの本体であるペイロードがあり、最後にデータの誤りの検出および訂正をするための誤り検出訂正符号がある。

図６に示すように、データフレームには無線通信システム固有のＩＤが含まれるので、無線端末２００が受信した無線信号が自無線通信システムの無線信号であるかどうかの判別は、その固有ＩＤを受信できたか否かによって判定できる。

図７は、ビーコンを送信したビーコン送信端末である無線端末Ｘに送信要求が有る場合の伝送フレームを示している。無線端末Ｘにデータを送信するための送信要求が有る場合には、無線端末Ｘは送信要求が有ることを示す情報を開始ビーコン内の送信元の送信要求情報に含ませ、開始ビーコンを送信する。例えば、上述したように送信要求情報は１ビットの信号であってもよく、送信要求ビットが「１」である場合には送信要求が有り、送信要求ビットが「０」である場合には送信要求が無いことを示すことができる。

開始ビーコン送信後は、無線端末Ｘにデータ送信の優先権が与えられるので、優先的にデータを送信することができる。優先データ送信完了後、全端末がＣＳＭＡ／ＣＡ等で、伝送フレーム内で送信要求を行うことができる。

図８は、無線端末Ｘに送信要求がない場合の伝送フレームを示している。無線端末Ｘに送信要求が無い場合には、開始ビーコンを送信後、全端末に送信権が与えられ、全端末がＣＳＭＡ／ＣＡ等で送信要求を行う。

図９に無線端末２００の起動時の初期動作を示したフローチャートを示す。

ステップＳ９０１において、無線端末２００が起動したら、それぞれの無線端末２００は通信チャネルを無線通信システムで予め決められた初期チャネルに設定する。これは、それぞれの無線端末２００が情報記録部２５０のチャネル切り替え順番情報を参照し、チャネル切り替え順番情報の先頭の通信チャネルを初期チャネルに設定することによって実行される。次に、無線端末２００はステップＳ９０２に進む。

ステップＳ９０２において、無線端末２００が、予め設定されたビーコン送信順番の初期無線端末２００か否かを判断する。ビーコン送信順番情報が情報記録部２５０に記憶されているので、ビーコン送信順番情報の先頭の無線端末２００の識別情報を無線端末２００が認識することで、無線端末２００が初期無線端末２００であるか否かを判定できる。無線端末２００が初期無線端末２００である場合（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ９０３に進み、初期無線端末２００ではない場合（ステップＳ９０２：ＮＯ）には、ステップＳ９１０に進む。

ステップＳ９０３において、初期無線端末２００であるビーコン送信端末が開始ビーコンを送信する前に、受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ９０３：ＹＥＳ）には、初期無線端末２００はステップＳ９０４に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ９０３：ＮＯ）には、ステップＳ９０５に進む。

ステップＳ９０４において、受信強度が検出されれば初期無線端末２００は開始ビーコンを送信できないので、初期無線端末２００は受信強度が検出されなくなるまで初期チャネルで待機するために、再びステップＳ９０３に進む。初期無線端末２００が通信する期間では、他の無線端末２００は通信を行わない取り決めになっている。したがって、受信強度が検出されれば、受信信号は他の無線通信システムからの無線信号であって、通信チャネルに干渉が発生していると初期無線端末２００は判定できる。

ステップＳ９０５において、受信強度が検出されない状態なので、初期無線端末２００は開始ビーコンを送信し、ステップＳ９０６に進む。

ステップＳ９０６において、初期無線端末２００はあらかじめ設定された規定時間である伝送フレーム期間が経過するまで待機してから、ステップＳ９０７に進む。

ステップＳ９０７において、初期無線端末２００が終了ビーコンを送信する前に、受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ９０７：ＹＥＳ）には、初期無線端末２００はステップＳ９０９に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ９０７：ＮＯ）には、ステップＳ９０８に進む。

ステップＳ９０８において、受信強度が検出されていない状態なので、初期無線端末２００は必要情報を終了ビーコンに含め、終了ビーコンを送信する。そして、チャネル切り替え部２３４がチャネル切り替え順番情報に基づいて通信チャネルを次のチャネルに切り替える処理を実行する。

ステップＳ９０９において、受信強度が検出されれば、初期無線端末２００は終了ビーコンを送信できないので、干渉チャネルスキップ情報に初期チャネルに干渉有りと記録する。そして、チャネル切り替え部２３４は、開始ビーコンの送信を開始するタイミングから終了ビーコンの送信が完了するタイミングまでの通信チャネルの切り替え周期の終了時点で、干渉チャネルスキップ情報とチャネル切り替え順番情報に基づいて通信チャネルを切り替える。

ステップＳ９１０において、初期無線端末２００はビーコン受信端末であるので、受信状態で待機し、ビーコンを受信したか否かを判定する。初期無線端末２００がビーコンを受信した場合（ステップＳ９１０：ＹＥＳ）には、初期無線端末２００はステップＳ９１２に進み、ビーコンを受信しない場合（ステップＳ９１０：ＮＯ）には、ステップＳ９１１に進む。

ステップＳ９１１において、ビーコン受信端末である初期無線端末２００は、ビーコンを受信するまで、初期チャネルで待機するために、ステップＳ９１０に進む。

ステップＳ９１２において、ビーコンを受信した初期無線端末２００は、受信したビーコンが開始ビーコンであるかどうかを解析する。受信したビーコンが開始ビーコンである場合（ステップＳ９１２：ＹＥＳ）には、初期無線端末２００はステップＳ９１３に進む。受信したビーコンが開始ビーコンではない場合（ステップＳ９１２：ＮＯ）には、受信したビーコンは終了ビーコンであるので、初期無線端末２００のチャネル切り替え部２３４が通信チャネルを次のチャネルに切り替えて処理を終了する。開始ビーコンおよび終了ビーコンにはビーコンの識別情報が含まれる。

ステップＳ９１３において、受信したビーコンが開始ビーコンであるので、初期無線端末２００は開始ビーコンの時間リセット情報に基づいてタイマー部２３６をリセットし、伝送フレーム期間が終了するまで受信状態で待機する。次に、初期無線端末２００はステップＳ９１４に進む。

ステップＳ９１４において、初期無線端末２００は終了ビーコンを受信したか否かを判定する。初期無線端末２００が終了ビーコンを受信しない場合（ステップＳ９１４：ＮＯ）には、初期無線端末２００はステップＳ９１５に進み、終了ビーコンを受信した場合（ステップＳ９１４：ＹＥＳ）には、通信チャネルを次のチャネルに切り替えて処理を終了する。すなわち、終了ビーコンのチャンネル切り替え情報の受信が完了すると、チャネル切り替え順番情報に基づいて通信チャネルを次のチャネルに切り替えて処理を終了する。

ステップＳ９１５は、初期無線端末２００が終了ビーコンを受信できなかった場合であるので、初期無線端末２００は通信チャネルに干渉有りとして干渉チャネルスキップ情報を更新し、通信チャネルを次のチャネルに切り替えて処理を終了する。

すなわち、タイマー部２３６が終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了するべき時点を示すと、初期無線端末２００は干渉チャネルスキップ情報とチャネル切り替え順番情報に基づいて通信チャネルを切り替える。

以上の動作が無線端末２００の起動時の初期動作であり、伝送フレーム期間である規定時間が経過している。なお、初期動作時には、ビーコン以外の送信動作は行わない。

図１０は、通信チャネルを切り替えた後の処理を示したフローチャートである。なお、無線端末２００がどの通信チャネルへ切り替えるかは、情報記録部２５０のチャネル切り替え順番情報を参照することによって判定できる。

ステップＳ１００１において、無線端末２００はタイマー部２３６をリセットし、情報記録部２５０のタイマー情報を初期値にし、ステップＳ１００２に進む。

ステップＳ１００２において、無線端末２００がビーコンを送信する順番になったか否かを判断する。無線端末２００がビーコンを送信する順番になった場合（ステップＳ１００２：ＹＥＳ）には、処理Ａに進み、ビーコンを送信する順番になっていない場合（ステップＳ１００２：ＮＯ）には、処理Ｂに進む。なお、無線端末２００がビーコンを送信する順番になったか否かは、情報記録部２５０のビーコン送信順番情報を参照することによって判定できる。

図１１Ａおよび図１１Ｂは、処理Ａのフローチャートを示す。処理Ａは、無線端末２００がビーコンを送信する順番になり、ビーコン送信端末として機能する場合の処理フローである。

ステップＳ１１０１において、無線端末２００が開始ビーコン送信する前に、受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ１１０１：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０７に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ１１０１：ＮＯ）には、ステップＳ１１０２に進む。

ステップＳ１１０２において、受信強度が検出されない状態なので、無線端末２００は開始ビーコンを送信し、ステップＳ１１０３に進む。この場合に、情報記録部２５０に記録されている干渉チャネルスキップ情報と直前に受信された終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報が、開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報として送信される。

ステップＳ１１０３において、ステップＳ１１０２において開始ビーコンを送信した無線端末２００が開始ビーコンに含まれる送信要求情報を送信要求有りにしていた場合（ステップＳ１１０３：ＹＥＳ）には、ステップＳ１１０４に進む。無線端末２００が開始ビーコンに含まれる送信要求情報を送信要求なしにしていた場合（ステップＳ１１０３：ＮＯ）には、ステップＳ１１０８に進み、優先送信処理をスキップする。

ステップＳ１１０４において、無線端末２００が優先送信を行う前に、受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ１１０４：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１１６に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ１１０４：ＮＯ）には、ステップＳ１１０５に進む。

ステップＳ１１０５において、無線端末２００はデータ情報を優先送信し、ステップＳ１１０６に進む。

ステップＳ１１０６において、無線端末２００は優先送信したデータ情報に対するＡｃｋ信号を受信したか否かを判定する。無線端末２００がＡｃｋ信号を受信した場合（ステップＳ１１０６：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１０８に進み、Ａｃｋ信号を受信しない場合（ステップＳ１１０６：ＮＯ）には、ステップＳ１１１５に進む。優先送信処理はステップＳ１１０６で終了する。

ステップＳ１１０７において、無線端末２００は干渉情報を更新して、ステップＳ１１０８に進む。すなわち、通信チャネルに干渉が発生して無線端末２００が開始ビーコンを送信できないので、無線端末２００は通信チャネルに干渉が発生しているという情報を情報記録部２５０の干渉情報に記録する。

ステップＳ１１０８において、無線端末２００は受信モードであるので受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ１１０８：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１０９に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ１１０８：ＮＯ）には、ステップＳ１１１３に進む。

ステップＳ１１０９において、受信強度が検出されている状態なので、無線端末２００は受信信号から無線通信システムに固有のＩＤが検出されるか否かを判定する。固有のＩＤが検出される場合（ステップＳ１１０９：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１１０に進み、固有のＩＤが検出されない場合（ステップＳ１１０９：ＮＯ）には、ステップＳ１１１６に進む。

ステップＳ１１１０において、無線端末２００は受信信号からデータ情報を正常に受信できたか否かを判定する。無線端末２００がデータ情報を正常に受信できた場合（ステップＳ１１１０：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１１１に進み、データ情報を正常に受信できない場合（ステップＳ１１１０：ＮＯ）には、ステップＳ１１１６に進む。

ステップＳ１１１１において、無線通信はステップＳ１１１０で受信したデータが中間ビーコンであるか否かを判定する。受信したデータが中間ビーコンである場合（ステップＳ１１１１：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１１６に進み、受信したデータが中間ビーコンではない場合（ステップＳ１１１１：ＮＯ）には、ステップＳ１１１２に進む。

ステップＳ１１１２は、無線端末２００がデータ情報を正常に受信できた場合なので、無線端末２００はＡｃｋ信号を、データ情報を送信した無線端末２００に送信し、ステップＳ１１１７に進む。

ステップＳ１１１３は、無線端末２００が受信モードであるにもかかわらず、受信信号による受信強度が検出されなかった場合であるので、無線端末２００にデータ情報の送信要求があるか否かを判定する。データ情報の送信要求がある場合（ステップＳ１１１３：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１１４に進み、データ情報の送信要求がない場合（ステップＳ１１１３：ＮＯ）には、無線端末２００はステップＳ１１１７に進む。

ステップＳ１１１４は、無線端末２００に送信するべきデータ情報がある状態なので、無線端末２００はデータ情報を送信し、ステップＳ１１１５に進む。

ステップＳ１１１５において、無線端末２００は送信したデータ情報に対するＡｃｋ信号を受信したか否かを判定する。無線端末２００がＡｃｋ信号を受信した場合（ステップＳ１１１５：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１１７に進み、Ａｃｋ信号を受信しない場合（ステップＳ１１１５：ＮＯ）には、ステップＳ１１１６に進む。

ステップＳ１１１６において、無線端末２００は干渉があった通信チャネルの干渉情報を干渉有りとし、干渉情報の更新を行い、ステップＳ１１１７に進む。干渉情報が図１４の干渉パターン１４０１～１４０５に該当する場合には、該当する通信チャネルをスキップするために、干渉チャネルスキップ情報に該当する通信チャネルを記録する。
なお、中間ビーコンを受信した場合には、中間ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に含まれる通信チャネルを、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に加えて記録する。

ステップＳ１１１７において、無線端末２００は経過時間の確認を行う。すなわち、無線端末２００は開始ビーコンの送信から、データ情報を送受信できるデータフレーム期間である規定時間が経過したか否かを確認する。規定時間が終了した場合（ステップＳ１１１７：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１１８に進み、規定時間が終了していない場合（ステップＳ１１１７：ＮＯ）には、無線端末２００はデータ情報の送受信を行うためにステップＳ１１０８に進む。

ステップＳ１１１８において、無線端末２００は受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ１１１８：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１１２０に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ１１１８：ＮＯ）には、ステップＳ１１１９に進む。

ステップＳ１１１９は、通信チャネルに干渉がない状態なので、無線端末２００は終了ビーコンを送信し、次にチャネル変更処理を行う。

ステップＳ１１２０において、無線端末２００は干渉があったチャネルの干渉情報を干渉有りとし、干渉情報の更新を行い、次にチャネル変更処理を行う。この場合は、無線端末２００は終了ビーコンを送信できなかった場合であるので、図１４の干渉パターン１４０１に該当する。したがって、無線端末２００は該当する通信チャネルをスキップするために、干渉チャネルスキップ情報に該当する通信チャネルを記録する。以上が処理Ａの処理フローである。

図１２Ａおよび図１２Ｂは、処理Ｂのフローチャートを示す。処理Ｂは、無線端末２００がビーコン受信端末として機能する場合の処理フローである。

ステップＳ１２０１は、無線端末２００がチャネルを切り替えた直後であるので、無線端末２００はビーコン送信端末から開始ビーコンを受信したか否かを判定する。無線端末２００が開始ビーコンを受信した場合（ステップＳ１２０１：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２０２に進み、開始ビーコンを受信しない場合（ステップＳ１２０１：ＮＯ）には、ステップＳ１２０８に進む。

ステップＳ１２０２において、無線端末２００は開始ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報を解析し、干渉されている通信チャネルがある場合には、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報を更新し、ステップＳ１２０３に進む。

ステップＳ１２０３において、無線端末２００は開始ビーコンの送信要求情報がアクティブになっているか否かを解析する。送信要求がアクティブになっている場合（ステップＳ１２０３：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２０４に進み、送信要求がアクティブになっていない場合（ステップＳ１２０３：ＮＯ）には、ステップＳ１２０９に進む。送信要求がアクティブになっている状態は、開始ビーコンを送信した無線端末２００に送信するべきデータ情報があり、当該無線端末２００が優先送信処理を要求している状態である。

ステップＳ１２０４において、無線端末２００はデータ情報の受信を待機し、受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ１２０４：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２０５に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ１２０４：ＮＯ）には、ステップＳ１２１７に進む。

ステップＳ１２０５において、無線端末２００は受信信号から無線通信システムに固有のＩＤが検出されるか否かを判定する。固有のＩＤが検出される場合（ステップＳ１２０５：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２０６に進み、固有のＩＤが検出されない場合（ステップＳ１２０５：ＮＯ）には、ステップＳ１２１７に進む。

ステップＳ１２０６において、無線端末２００はデータ情報を正常に受信できたか否かを判定する。無線端末２００がデータ情報を正常に受信できた場合（ステップＳ１２０６：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２０７に進み、データ情報を正常に受信できない場合（ステップＳ１２０６：ＮＯ）には、ステップＳ１２１７に進む。

ステップＳ１２０７は、無線端末２００がデータ情報を正常に受信できた状態なので、無線端末２００はＡｃｋ信号を、データ情報を送信した無線端末２００に送信し、ステップＳ１２２１に進む。

ステップＳ１２０８において、無線端末２００は開始ビーコンを受信できなかったので、現在の通信チャネルに干渉があるという情報を干渉情報に記録し、ステップＳ１２０９に進む。

ステップＳ１２０９において、無線端末２００は受信モードとなり、受信強度判定部２２１で受信強度が検出されるか否かを判定する。受信強度が検出される場合（ステップＳ１２０９：ＹＥＳ）には、ステップＳ１２１０に進み、受信強度が検出されない場合（ステップＳ１２０９：ＮＯ）には、ステップＳ１２１４に進む。

ステップＳ１２１０において、受信強度が検出されている状態なので、無線端末２００は受信信号から無線通信システムに固有のＩＤが検出されるか否かを判定する。固有のＩＤが検出される場合（ステップＳ１２１０：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２１１に進み、固有のＩＤが検出されない場合（ステップＳ１２１０：ＮＯ）には、ステップＳ１２１７に進む。

ステップＳ１２１１において、無線端末２００はデータ情報を正常に受信できたか否かを判定する。無線端末２００がデータ情報を正常に受信できた場合（ステップＳ１２１１：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２１２に進み、データ情報を正常に受信できない場合（ステップＳ１２１１：ＮＯ）には、ステップＳ１２１７に進む。

ステップＳ１２１２において、無線端末２００はステップＳ１２１１で受信した無線信号が中間ビーコンであるか否かを判定する。受信した無線信号が中間ビーコンである場合（ステップＳ１２１２：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２１７に進み、受信した無線信号が中間ビーコンではない場合（ステップＳ１２１２：ＮＯ）には、ステップＳ１２１３に進む。

ステップＳ１２１３は、無線端末２００がデータ情報を正常に受信できた状態なので、無線端末２００はＡｃｋ信号を、データ情報を送信した無線端末２００に送信し、ステップＳ１２２１に進む。

ステップＳ１２１４は、受信強度が検出されなかった場合であるので、無線端末２００にデータ情報の送信要求があるか否かを判定する。データ情報の送信要求がある場合（ステップＳ１２１４：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２１５に進み、データ情報の送信要求がない場合（ステップＳ１２１４：ＮＯ）には、ステップＳ１２１８に進む。

ステップＳ１２１５は、無線端末２００に送信するべきデータ情報がある状態なので、無線端末２００はデータ情報を送信し、ステップＳ１２１６に進む。

ステップＳ１２１６において、無線端末２００は送信したデータ情報に対するＡｃｋ信号を受信したか否かを判定する。無線端末２００がＡｃｋ信号を受信した場合（ステップＳ１２１６：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２２１に進み、Ａｃｋ信号を受信しない場合（ステップＳ１２１６：ＮＯ）には、ステップＳ１２１７に進む。

ステップＳ１２１７において、無線端末２００は干渉があった通信チャネルの干渉情報を干渉有りとし、干渉情報の更新を行い、ステップＳ１２２１に進む。干渉情報が図１４の干渉パターン１４０１～１４０５に該当する場合には、該当する通信チャネルをスキップするために、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に該当する通信チャネルを記録する。なお、中間ビーコンを受信した場合には、中間ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に含まれる通信チャネルを、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に加えて記録する。

ステップＳ１２１８において、無線端末２００は中間ビーコンの送信要求があるか否かを判定する。すなわち、開始ビーコンを受信する前の通信チャネルで当該無線端末２００に干渉が発生していたにもかかわらず、受信した開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に当該通信チャネルの情報がない場合がある。この場合に中間ビーコンの送信要求が発生する。中間ビーコンの送信要求がある場合（ステップＳ１２１８：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２１９に進み、中間ビーコンの送信要求がない場合（ステップＳ１２１８：ＮＯ）には、ステップＳ１２２１に進む。

ステップＳ１２１９において、無線端末２００は中間ビーコンを送信できるタイミングであるか否かを判定する。中間ビーコンを送信できるタイミングは無線通信システムであらかじめ決定されており、無線通信システムは伝送フレームの任意の区間を中間ビーコンの送受信期間とすることができる。現在のタイミングが中間ビーコンを送信できるタイミングである場合（ステップＳ１２１９：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２２０に進み、中間ビーコンを送信できない場合（ステップＳ１２１９：ＮＯ）には、ステップＳ１２２１に進む。

ステップＳ１２２０において、無線端末２００は中間ビーコンを送信し、ステップＳ１２２１に進む。中間ビーコンには、受信した開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報には含まれていなかった、干渉を受けていた通信チャネルの情報が含まれる。

ステップＳ１２２１において、無線端末２００は経過時間の確認を行う。すなわち、無線端末２００は開始ビーコンの受信または開始ビーコンを受信するべきだった時間から伝送フレーム期間である規定時間が経過したか否かを確認する。規定時間が終了した場合（ステップＳ１２２１：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２２２に進み、規定時間が終了していない場合（ステップＳ１２２１：ＮＯ）には、無線端末２００はデータ情報の送受信を行うためにステップＳ１２０９に進む。

ステップＳ１２２２において、無線端末２００は終了ビーコンを受信したか否かを判定する。終了ビーコンを受信した場合（ステップＳ１２２２：ＹＥＳ）には、無線端末２００はステップＳ１２２３に進み、終了ビーコンを受信しない場合（ステップＳ１２２２：ＮＯ）には、ステップＳ１２２４に進む。

ステップＳ１２２３において、無線端末２００は終了ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報を解析し、終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に含まれるスキップすべき通信チャネルを、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に加える。次にチャネル変更処理を行う。

すなわち、無線端末２００は前記終了ビーコンを受信しているので、終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了すると、終了ビーコンに含まれる前記干渉チャネルスキップ情報とチャネル切り替え順番情報に基づいて前記通信チャネルを切り替える。

ステップＳ１２２４において、無線端末２００は干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報を干渉チャネルスキップ情報に記録する更新を行い、次にチャネル変更処理を行う。この場合は、無線端末２００は終了ビーコンを受信できなかった場合であるので、図１４の干渉パターン１４０１に該当する。したがって、無線端末２００は該当する通信チャネルをスキップするために、干渉チャネルスキップ情報に該当する通信チャネルを記録するのである。そして、通信チャネルの変更処理を行う。

すなわち、終了ビーコンを受信できなかったので、判定部２２０が終了ビーコンの通信チャネルの通信チャネル情報をビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報に記録する。そして、タイマー部２３６が終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了するべき時点を示すと、ビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報とチャネル切り替え順番情報に基づいて通信チャネルを切り替える。以上が処理Ｂの処理フローである。

（チャネル切り替え順序の概要）
次に図１３を参照してチャネル切り替え順序の概要について説明する。

図１３はチャネル切り替え順番情報で示される切り替え順序を示す図である。図１３（ａ）が基本順序であり、ＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３といった順序でチャネルが切り替わっていく。チャネル数は、２チャネル以上であればいくつであっても良い。また、チャネル切り替え順序は、全無線端末２００で統一して規定されていればよく、チャネル切り替え順序は無線通信システムが任意に設定することができる。同様に、初期チャネルも全無線端末２００で統一して規定されていればよく、どのチャネルが初期チャネルになってもよい。チャネル切り替え順序は、チャネル切り替え順序情報として情報記録部２５０に記憶されている。

図１３（ｂ）は、ＣＨ２が干渉された場合のチャネル切り替え順序を示す。ＣＨ２が干渉された場合、次回のＣＨ２への切り替えをスキップし、ＣＨ１からＣＨ３へ切り替えを行う。同様に、他の通信チャネルが干渉された場合も、その通信チャネルへの次回の切り替え動作をスキップし、干渉された次の通信チャネルに切り替える。また、同時に２つの通信チャネルが干渉された場合は、同じく干渉が発生した２つの通信チャネルへの切り替えをスキップする。そして、スキップする通信チャネルは、開始ビーコン、中間ビーコンおよび終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報で他の無線端末２００に送信され、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に記録され、無線端末２００間で共有される。

図１３（ｂ）では、干渉されたチャネルを１回のみスキップしているが、２回以上連続してスキップしてもよい。但し、スキップ回数は事前に無線通信システムで規定しておく必要がある。各無線端末２００は、全てのチャネルで連続してビーコンを受信できなかった場合には、初期チャネルでビーコンが受信できるまで待機するように設定されている。したがって、無線端末２００間の同期が完全に取れなくなった場合でも、初期チャネルで待機することによって、再び同期が取れるようになる。また、干渉された通信チャネルのスキップが終了すると干渉チャネルスキップ情報の該当通信チャネルの情報はクリアされる。

これらの干渉された通信チャネルのスキップ方法があらかじめ定められた規則として全無線端末２００間で共有されている。また、他のスキップ方法があらかじめ定められた規則として全無線端末２００間で共有されていてもよい。

（干渉チャネルのスキップ判定基準）
次に、図１４を参照して、干渉チャネルのスキップ判定基準を説明する。

各無線端末は、送信動作以外の時は常に受信状態であり、各無線端末が受信強度を検出する。受信強度が閾値を超えた場合には、受信した無線信号が自無線通信システムのネットワーク内のものであるか、別の無線通信システムによるものかを判定する。受信した無線信号が別の無線通信システムによるものである場合には、干渉が発生していることを示す。また、開始ビーコン送信期間および開始ビーコン送信期間で、ビーコン送信端末が受信強度を検出する場合にも、通信チャネルに干渉が発生していることを示す。無線干渉が発生している状況によって、干渉チャネルのスキッフ動作を行うかどうかを無線端末は判断する。

図１４に、干渉チャネルスキップ判定基準の干渉パターンを示す。
図１４（ａ）が基本フレームであり、干渉が発生していない状況を示す。図１４（ａ）の基本フレームでは、それぞれの無線端末は開始ビーコンを送受信した後に、Ｔｍｓの間、同一チャネルで待機もしくは通信を行い、その後、終了ビーコンを送受信し、チャネルを次のチャネルに切り替える。

図１４（ｂ）～（ｆ）は、干渉チャネルをスキップするか否かを判定するための干渉パターンである。

図１４（ｂ）は、干渉パターン１４０１である。終了ビーコンの送受信ができなかった場合には、干渉の長さが分からないため、終了ビーコンの送受信ができなかった通信チャネルには干渉が有ると無線端末が判断し、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に当該通信チャネルを記録する。

例えば、干渉チャネルスキップ情報として、無線通信システムで使用する通信チャネルの個数分のビットをあらかじめ用意し、通信チャネルに干渉が発生すれば制御部２３０が対応するビットを「１」に設定する。通信チャネルに干渉が発生していなければ制御部２３０が対応するビットを「０」に設定する。通信チャネルとビットの順番はあらかじめ無線通信システムが決定する。一例として、干渉チャネルスキップ情報ビットの最上位ビットまたは最下位ビットからチャネル切り替え情報の通信チャネルの順番を対応させることで、スキップする通信チャネルを認識することができる。

図１４（ｃ）は、干渉パターン１４０２である。無線通信システムは、予め干渉判定基準の干渉長さをＩｍｓと規定する。干渉の長さｔｍｓが規定されたＩｍｓよりも長い場合（ｔ＞Ｉ）には、無線端末は通信チャネルに干渉が有ると判断し、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に該当通信チャネルに干渉が有ることを記録する。

図１４（ｄ）は、干渉パターン１４０３である。干渉パターン１４０３は、無線端末がデータ情報の送信に失敗し、再送もできなかった場合、または、データ送信はできたがＡｃｋ信号の受信ができなかった場合である。この場合には、無線端末がチャネルに干渉が有ると判断し、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に該当通信チャネルに干渉が有ることを記録する。

図１４（ｅ）は、干渉パターン１４０４である。干渉パターン１４０４は、無線端末がデータ情報の受信に失敗、または、データ情報の受信には成功したがＡｃｋ信号を送信できなかった場合である。この場合には、無線端末がチャネルに干渉が有ると判断し、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に該当通信チャネルに干渉が有ることを記録する。

図１４（ｆ）は、干渉パターン１４０５である。干渉の長さが図１４（ｃ）の干渉パターン１４０２で示したＩｍｓよりも短い場合（ｔ＜Ｉ）であっても、規定数以上の干渉数が確認されれば、この通信チャネルには干渉有りと無線端末が判断し、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報に該当通信チャネルに干渉が有ることを記録する。そして、干渉チャネルスキップ情報に基づいて、次のチャネル切り替えのタイミングで干渉チャネルのスキップを行う。また、伝送フレームに対して規定された割合以上の割合で干渉が確認されれば、無線端末は通信チャネルに干渉が有ると判断し、情報記録部２５０の干渉チャネルスキップ情報を更新する。無線通信システムは、あらかじめ上述した規定数と割合を任意の値に決定する。

（干渉情報の送受信タイミング）
次に干渉情報の送受信タイミングについて説明する。
無線端末毎に干渉の発生状況が違うことが考えられるので、無線端末間でチャネル切り替え手順が一致しなくなる恐れがある。そのため、干渉が確認された場合の干渉情報の送受信タイミングについて、以下に説明する。

図１５は、ビーコン送信端末である無線端末２が干渉を検出した場合である。ビーコン送信端末である無線端末２がＣＨ２で干渉を受けているため、無線端末２はＣＨ２で開始ビーコンおよび終了ビーコンを送信することができない。したがって、無線端末２以外の無線端末は開始ビーコンおよび終了ビーコンを受信することができない。その結果、無線端末２以外の無線端末は、開始ビーコンおよび終了ビーコンを受信できないため、ＣＨ２で干渉有りと判断する。

このような場合には、次のビーコン送信無線端末である無線端末３と、無線端末３の次のビーコン送信無線端末４が、ＣＨ２に干渉が発生していることを示す情報を含む干渉チャネルスキップ情報を開始ビーコンおよび終了ビーコンによって送信する。ビーコンを受信した全無線端末はＣＨ２のスキップ情報を共有することができ、当該無線端末はＣＨ１からＣＨ２にチャネルが切り替わるタイミングでＣＨ２をスキップし、ＣＨ１からＣＨ２の次のＣＨ３に切り替える。無線端末２以外の無線端末が同じタイミングで、ＣＨ２で干渉を受けた場合にも、ＣＨ３とＣＨ１で通信を行うタイミングで送信されるビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報から、各無線端末はＣＨ２をスキップする情報を受信することができる。このように、基本的には開始ビーコンおよび終了ビーコンに含まれる情報に従ってチャネルスキップ処理を行う。

図１６は、ビーコン受信無線端末である無線端末が他の無線通信システムからの干渉を検出した時のケースである。

図１６では、ビーコン受信無線端末である無線端末６、無線端末９および無線端末１０がＣＨ２で干渉を受けている。しかし、ビーコン送信無線端末である無線端末２は、ＣＨ２で干渉を受けていないため、ビーコンを送信することができる。また、その他の無線端末もＣＨ２で干渉を受けていないため、ビーコンを受信することができる。

したがって、この場合には、無線端末６、無線端末９および無線端末１０以外の無線端末は、無線端末６、無線端末９および無線端末１０がＣＨ２で干渉を受けていることを認知することができない。このため、この状況が続くと各無線端末はＣＨ２をスキップできない。

また、無線端末６、無線端末９および無線端末１０は、ビーコンを受信できないので、他の無線端末の干渉情報を認知できない。

しかし、無線端末６、９および１０がＣＨ３に切り替えた後に無線端末３の開始ビーコンを受信したときに、無線端末３の開始ビーコンにＣＨ２をスキップすることを示す干渉チャネルスキップ情報が含まれていないために、他の無線端末がＣＨ２で干渉を受けていないことを認知することができる。無線端末６、９および１０は、ＣＨ３の開始ビーコンにＣＨ２の干渉情報が含まれていないことを認識すると、ＣＨ２干渉情報（ＣＨ２をスキップするべきことを示す情報）を含む中間ビーコンを、ＣＨ３の開始ビーコンと終了ビーコンとの間で送信する。

送信タイミングは無線通信システムが任意のタイミングに決定することができる。例えば中間ビーコン送信区間を設けてもよいし、送信可能なタイミングで適切な時間に中間ビーコンを送信してもよい。また、図１６に示すように、無線端末６が最初に中間ビーコンを送信した場合には、無線端末９と無線端末１０は中間ビーコンを送信しない。このようにすることで、データ情報の送受信期間を有効に利用することができる。

図１５と図１６では、ＣＨ２のみが干渉を受けているが、ＣＨ２とＣＨ３の２つとも干渉を受けた場合でも、ＣＨ１での開始ビーコンと終了ビーコンにより、各無線端末は干渉情報の送受信を行うことができる。また、全チャネルでビーコンを送受信できなかった場合には、前述したように、各無線端末はビーコンが受信できるまで初期チャネルで待機する。

（同期ずれの補正方法）
次に、同期ずれの補正方法について説明する。
各無線端末は、タイマー部２３６を有しているので、あらかじめ規定されたＴｍｓに開始ビーコンの送受信期間および終了ビーコンの送受信期間を加えた周期で規則的に周波数チャネルを切り替えることができる。しかし、基本的には開始ビーコンおよび終了ビーコンを受信することで同期を取っている。

一方、干渉等により、無線端末がビーコンを受信できない場合に加え、タイマー部２３６のクロック周波数のずれ等により、チャネル切り替えタイミングが早過ぎたり遅過ぎたりする場合が発生する可能性がある。

そこで、図１７に、ビーコン受信による再同期の手順を示す。

図１７のビーコン受信端末１７０１は、ＣＨ１からＣＨ２へのチャネル切り替えタイミングが早過ぎた場合を示す図である。この場合には、ビーコン受信端末１７０１は、チャネル切り替え先のＣＨ２で正常なタイミングで開始ビーコンを受信し、ビーコン受信端末１７０１のタイマー部２３６をリセットすることで他の無線端末と再同期することできる。すなわち、開始ビーコンの最後に時間リセット情報が含まれるので、ビーコン受信端末１７０１は開始ビーコンの受信完了とともにタイマー部２３６をリセットすることができる。

図１７のビーコン受信端末１７０２は、ＣＨ１からＣＨ２へのチャネル切り替えタイミングが遅すぎる場合を示す図である。この場合には、ビーコン受信端末１７０２は、チャネル切り替え先のＣＨ２で正常なタイミングで終了ビーコンを受信できる。したがって、ビーコン受信端末１７０２は、終了ビーコンの最後に含まれるＣＨ切り替え情報に基づいて、終了ビーコンの受信完了とともにＣＨ３に切り替えて他の無線端末と再同期することができる。

図１７に示すように、あらかじめ定められた規定の伝送フレームの長さであるＴｍｓ以内のずれが発生した場合には、無線端末は切り替わった先のチャネルで開始ビーコンまたは終了ビーコンを受信することで、他の無線端末と再同期することが可能である。Ｔｍｓ以上の時間で同期がずれた場合には、前述したように、無線端末はビーコンが受信できるまで初期チャネルで待機する。

図１８は、ビーコン送信端末の同期がずれた場合に再同期させる様子を示す図である。

図１８において、ビーコン送信端末である無線端末２は、Ｔｍｓ以上の間隔で終了ビーコンを送信している。しかし、無線端末２以外の無線端末は、開始ビーコンの受信からＴｍｓ経過後に受信されるべきであった終了ビーコンの受信期間を加えたタイミングで、自動的にＣＨ３に通信チャネルを切り替える。したがって、無線端末２はＣＨ３へのチャネル切り替えタイミングが他の無線端末より遅くなる。しかし、無線端末２はＣＨ３で無線端末３からの終了ビーコンを受信すると、ＣＨ３からＣＨ１へ切り替わり、ＣＨ１で他の無線端末と再同期できる。

この場合、無線端末２以外の無線端末は、ＣＨ２で終了ビーコンを受信できなかったため、ＣＨ２に干渉有りと判断し、ＣＨ２のスキップ動作を行う。すなわち、次に無線端末がＣＨ１からＣＨ２に切り替わるタイミングで、ＣＨ１からＣＨ２に切り替わらずに、ＣＨ１からＣＨ３に切り替わる。また、ＣＨ３で無線端末３からの終了ビーコンを受信すると、ＣＨ２に干渉有りと判断し、ＣＨ２のスキップ動作を行うことができる。

次に、無線端末４がビーコン送信無線端末の場合に、無線端末４は開始ビーコンの送信からＴｍｓ以下のタイミングで終了ビーコンを送信し、チャネル切り替えを行っている。規定された伝送フレーム長であるＴｍｓ以下で無線端末４は終了ビーコンを送信するが、終了ビーコンを受信した他の無線端末も、無線端末４と同じタイミングでチャネル切り替えを行う。このように、各無線端末は終了ビーコンを受信するとチャネル切り替え動作を行うので、無線端末間で同期を取ることができる。

図１８に示すように、規定の伝送フレーム長であるＴｍｓ以内のずれであれば、ビーコン送信端末である無線端末は他の無線端末との間で再同期することが可能である。Ｔｍｓ以上同期がずれた場合には、前述したように、無線端末はビーコンが受信できるまで初期チャネルで待機する。

以上、説明したように、本実施例によれば．制御局を設置しなくても、各無線端末が自立して動作することができる。
また、全ての無線端末が規則的に周波数チャネルを変更して通信するため、同じ周波数チャネルで長い時間待機する必要がなく、通信開始前に全周波数帯域をキャリアセンスする必要もない。
さらに、使用する周波数帯が全無線端末で統一されているため、送信に使用した周波数帯域を相関によって推定する必要が無い。
さらに、ビーコン送信端末に送信要求が有る場合のみ、優先処理区間を割り当てるので、ビーコン送信端末に送信要求が無い場合には、他の無線端末が伝送フレームを効率良く利用できる。
さらに、特定の無線端末だけ干渉を受けた場合でも、自動的にチャネルを切り替えるため、チャネル切り替え先のビーコン受信により、干渉情報を受信し、他の無線端末と同期を取ることができる。
さらに、伝送フレームの最初と最後の２回のビーコンで同期を取るため、伝送フレーム長さ内のずれであれば、ビーコンで再同期できる。また、完全に同期が取れなくなった場合でも、初期チャネルで待機するので、他の無線端末との再同期が可能になる。

（変形例１）
上述した実施例では、ある特定のチャネルが干渉された場合には、次回のそのチャネルへの切り替えをスキップし、干渉されたチャネルの次のチャネルに切り替え行っている。例えば、ＣＨ２が干渉された場合には、通信チャネルはＣＨ１→ＣＨ３→ＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３と切り替わる。しかし、干渉されたチャネルの前のチャネルに切り替えてから、干渉されたチャネルをスキップしても良い。例えばＣＨ２が干渉された場合には、通信チャネルはＣＨ１→ＣＨ１→ＣＨ３→ＣＨ１→ＣＨ２→ＣＨ３と切り替わる。このような干渉チャネルのスキップ規則をあらかじめ定められた規則として設定することも可能である。

（変形例２）
図１では、無線通信ネットワーク内に全ての無線端末が入っているが、図１９のように、直接通信できない無線端末同士も存在する場合がある。この場合には中継伝送を用いることで、無線通信ネットワークを組むことができる。

例えば、無線通信ネットワーク１９０１に属する無線端末１がビーコン送信端末の場合について説明する。無線端末１が送信した開始ビーコンおよび／または終了ビーコンを受信した無線端末４が、無線通信ネットワーク１９０１に属していない無線端末５～１０に対して、開始ビーコンおよび／または終了ビーコン中継送信する。または、無線端末１が送信した開始ビーコンおよび／または終了ビーコンを受信した無線端末２または３が、無線端末５～７に中継送信し、無線端末７が無線端末８～１０に開始ビーコンおよび／または終了ビーコンを中継送信する。
このようにして、中継送信を利用することで、無線通信ネットワーク１９０１、無線通信ネットワーク１９０２および無線通信ネットワーク１９０３で、１つの無線通信ネットワークを組むことができる。

（変形例３）
車内で無線通信ネットワークを組む場合に、車内の全ての無線端末に上述した通信制御方式を採用することができる。その結果、車外の他の無線通信システムからの干渉や、同一の車内に持ち込まれた他の無線端末および無線機器からの干渉に対応した無線通信ネットワークを構築することができる。また、車内に関わらず、工場等の無線機器にも同様に上述した通信制御方式を採用することができる。なお、無線通信方式は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式以外の方式を採用することができる。

以上、さまざまな実施例を説明したが、それらの実施例の一部または全部を組み合わせて新たな実施例とすることもできる。

本発明は、他の無線通信システムとの電波干渉による通信遅延時間の増大および通信不能状態を回避する通信制御を行う無線ネットワークに用いて、極めて有用である。

２００・・・無線端末
２１０・・・通信部
２１１・・・送受信切り替え部
２１２・・・無線送信部
２１３・・・無線受信部
２２０・・・判定部
２２１・・・受信強度判定部
２２２・・・干渉判定部
２３０・・・制御部
２３１・・・ビーコン生成部
２３２・・・データ生成部
２３３・・・ビーコン解析部
２３４・・・チャネル切り替え部
２３５・・・データ処理部
２３６・・・タイマー部
２４０・・・Ｉ／Ｆ（インターフェース）部
２５０・・・情報記録部

Claims (10)

1. 通信チャネルが切り替わるたびに複数の無線端末の１つをあらかじめ定められた順番でビーコン送信端末とし、残りの無線端末をビーコン受信端末とする無線通信システムのビーコン送信端末であって、
   開始ビーコンおよび終了ビーコンを生成するビーコン生成部と、
   前記開始ビーコン、データ情報および前記終了ビーコンを送受信する通信部と、
   前記通信部の通信チャネルの切り替え周期を計時するタイマー部と、
   前記通信チャネルの切り替え周期に対応して前記通信部の前記通信チャネルをあらかじめ定められた規則で切り替えるチャネル切り替え部を含み、
   前記ビーコン生成部は、前記開始ビーコンに、干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報を含む干渉チャネルスキップ情報、および、前記開始ビーコンを受信するビーコン受信端末のタイマー部をリセットさせるリセット情報を含ませ、前記終了ビーコンに、干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報を含む干渉チャネルスキップ情報、および、前記通信チャネルを切り替えるタイミングを示すチャネル切り替え情報を含ませ、他のビーコン送信端末から前記終了ビーコンを受信できない場合には、前記干渉チャネルスキップ情報に前記終了ビーコンの通信チャネルの通信チャネル情報を含ませ、
   前記開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報には、自無線端末の干渉チャネルスキップ情報と他のビーコン送信端末から受信した干渉チャネルスキップ情報が含まれ、
   前記終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報には、開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報と自無線端末の干渉チャネルスキップ情報が含まれ、
   前記通信部は、前記データ情報の送受信期間である規定時間の開始前に前記開始ビーコンを送信し、前記規定時間が終了した時点で前記終了ビーコンを送信し、
   前記チャネル切り替え部は、前記開始ビーコンの送信を開始するタイミングから前記終了ビーコンの送信が完了するタイミングまでの前記通信チャネルの切り替え周期の終了時点で、前記終了ビーコンに含まれる前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替えるとともに、前記タイマー部をリセットすることを特徴とするビーコン送信端末。
2. 前記通信部は、前記開始ビーコンと前記終了ビーコンとの間に前記ビーコン受信端末から送信される中間ビーコンをさらに受信し、
   前記通信部が受信した前記中間ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報を解析するビーコン解析部をさらに含み、
   前記ビーコン解析部によって解析された前記干渉チャネルスキップ情報に含まれる干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報が前記開始ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に含まれていない場合には、前記ビーコン生成部は前記終了ビーコンの干渉チャネルスキップ情報に当該通信チャネル情報を含ませることを特徴とする請求項１に記載のビーコン送信端末。
3. 前記通信部が他のビーコン送信端末が送信した前記終了ビーコンを受信した場合には、前記チャネル切り替え部は、前記終了ビーコンに含まれる前記チャネル切り替え情報の受信終了時点で前記終了ビーコンに含まれる前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替えるとともに、前記タイマー部をリセットすることを特徴とする請求項１または２に記載のビーコン送信端末。
4. 前記開始ビーコンには送信要求情報がさらに含まれ、送信要求情報が活性化されている場合には、前記ビーコン送信端末が前記開始ビーコンの送信後に優先的にデータ情報の送信を行う優先処理期間が設けられ、前記送信要求情報が活性化されていない場合には、前記優先処理期間が設けられずに、前記ビーコン受信端末によるデータ情報の送信が可能になることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のビーコン送信端末。
5. 前記干渉チャネルスキップ情報に干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報が含まれる場合には、切り替え先の通信チャネルが、前記干渉があった通信チャネルの順番になると、前記干渉があった通信チャネルの前の通信チャネルを維持し、維持した前記通信チャネルが切り替わるタイミングで、前記干渉があった通信チャネルの次の順番の通信チャネルに前記通信チャネルを切り替える規則が前記あらかじめ定められた規則として設定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のビーコン送信端末。
6. 通信チャネルが切り替わるたびに複数の無線端末の１つをあらかじめ定められた順番でビーコン送信端末とし、残りの無線端末をビーコン受信端末とする無線通信システムのビーコン受信端末であって、
   開始ビーコン、データ情報および終了ビーコンを送受信する通信部と、
   前記通信部の通信チャネルの切り替え周期を計時するタイマー部と、
   前記通信チャネルの切り替え周期に対応して前記通信部の前記通信チャネルをあらかじめ定められた規則で切り替えるチャネル切り替え部と、
   前記通信チャネルの干渉の有無を判定し、干渉があった通信チャネルの通信チャネル情報を前記ビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報に記録する判定部と、
   前記通信部が受信した前記開始ビーコンおよび前記終了ビーコンに含まれる干渉チャネルスキップ情報を解析し、当該干渉チャネルスキップ情報に含まれる通信チャネル情報を前記ビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報に追加するビーコン解析部を含み、
   前記タイマー部は、前記通信部で前記開始ビーコンに含まれるリセット情報の受信を終了する、または、前記チャネル切り替え部が前記通信チャネルを切り替えるとリセットし、前記終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了するべき時点までの前記通信チャネルの切り替え周期を計時し、
   前記チャネル切り替え部は、
   前記終了ビーコンを受信する場合には、前記終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了すると、前記終了ビーコンに含まれる前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替え、
   前記終了ビーコンを受信しない場合には、前記判定部が前記終了ビーコンの通信チャネルの通信チャネル情報を前記ビーコン受信端末の干渉チャネルスキップ情報に記録し、前記タイマー部が前記終了ビーコンに含まれるチャネル切り替え情報の受信が完了するべき時点を示すと、前記ビーコン受信端末の前記干渉チャネルスキップ情報と前記あらかじめ定められた規則に基づいて前記通信チャネルを切り替えることを特徴とするビーコン受信端末。
7. 前記開始ビーコンの受信前に、他の無線通信システムから通信チャネルに干渉を受けていたにもかかわらず、前記開始ビーコンに当該通信チャネルの干渉チャネルスキップ情報が含まれない場合には、当該通信チャネルの干渉チャネルスキップ情報を含ませた中間ビーコンを生成するビーコン生成部をさらに含み、前記通信部が前記中間ビーコンを送信することを特徴とする請求項６に記載のビーコン受信端末。
8. 前記開始ビーコンには送信要求情報がさらに含まれ、送信要求情報が活性化されている場合には、前記ビーコン送信端末が前記開始ビーコンの送信後に優先的にデータ情報の送信を行う優先処理期間が設けられ、前記送信要求情報が活性化されていない場合には、前記優先処理期間が設けられずに、前記ビーコン受信端末によるデータ情報の送信が可能になることを特徴とする請求項６または７に記載のビーコン受信端末。
9. 前記通信部がすべての通信チャネルで連続して、前記開始ビーコンおよび前記終了ビーコンを受信しない場合は、前記チャネル切り替え部は前記通信チャネルの切り替え順番の最初に設定された通信チャネルで、前記開始ビーコンまたは終了ビーコンの受信を待つことを特徴とする請求項６乃至８のいずれかに記載のビーコン受信端末。
10. 請求項１乃至５のいずれかのビーコン送信端末と、
    請求項６乃至９のいずれかのビーコン受信端末と、を含むことを特徴とする無線通信システム。

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