無線通信システム
【課題】電波干渉源などから発せられる妨害電波を考慮し、全てのノードで良好な通信が得られる通信チャネルを共通の通信チャネルとして常に使用できるようにする。
【解決手段】マスタノードＭＳおよび各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）において複数の通信チャネルの候補毎に周辺の妨害電波の影響度を測定する。この妨害電波の影響度をマスタノードＭＳで集約し、通信チャネルの候補の中から全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補を選択し、その選択した通信チャネルの候補を各ノードで共通に使用する通信チャネルとする。
【解決手段】マスタノードＭＳおよび各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）において複数の通信チャネルの候補毎に周辺の妨害電波の影響度を測定する。この妨害電波の影響度をマスタノードＭＳで集約し、通信チャネルの候補の中から全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補を選択し、その選択した通信チャネルの候補を各ノードで共通に使用する通信チャネルとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、メッシュネットワーク構造の無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信を利用して、環境計測・監視・制御などを行うシステムが増加している。この環境計測・監視・制御などを行う無線通信システムでは、対象エリアが比較的広い、又は、対象エリア内に無線通信の障害物が多々存在する場合が多い。このような場合、対象エリアをカバーするためには、受信器と送信器の設置位置や電波状況等の環境により直接通信できなくても、他のデバイスを中継して通信を行うことができる無線通信ネットワークを利用することが有利である。
【０００３】
この種の無線通信ネットワークとして、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））プロトコルを利用した無線通信ネットワーク（例えば、特許文献１、２参照）など、メッシュネットワークが提案されている。このメッシュネットワークは、マスタノードとスレーブノードとの間の無線通信を直接通信圏内にある他のスレーブノードを中継して行うもので、１つの通信経路がマルチパスフェージングの影響を受けて通信不能に陥ったとしても、他の通信経路を探索して通信を継続することができる技術である。なお、マルチパスフェージングとは、複数の通信電波反射経路の間に発生する位相差により受信電波が打ち消され、受信ができなくなる現象をいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５９２８号公報
【特許文献２】特開２００６−４２３７０号公報
【特許文献３】特開２００６−２２９７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したメッシュネットワークでは、所定の通信周波数帯を通信チャネルとして定め、この通信チャネルを使用してマスタノードとスレーブノードとの間の無線通信を行う。この場合、メッシュネットワークの通信エリアに電波干渉源が存在すると、その電波干渉源によって通信が妨害され、正しい送受信が行えなくなることがある。
【０００６】
このような電波干渉源の存在を想定し、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネル（通信周波数帯）を用意しておき、正しい送受信が行えなくなった場合、その複数の通信チャネルの候補から良好な通信チャネルを選択し、その選択した通信チャネルを新たな通信チャネルとして切り替えて使用することが考えられる。しかしながら、メッシュネットワークにおける各ノードが受ける妨害電波の周波数は必ずしも同一とは限らない。したがって、現在使用している通信チャネルを別の通信チャネルに切り替えたとしても、切替先の別の通信チャネルで、必ずしも全てのノードで良好な通信が得られるとは限らない。
【０００７】
なお、特許文献３に、無線通信ネットワークにおいて通信チャネルの変更設定を容易にする技術が示されている。この特許文献３では、他の無線通信システムと同一の周波数帯域を共用する無線通信システムにおいて、自無線通信システムの周波数利用状況および他の無線通信システムの周波数利用状況を収集する情報収集手段を設け、自無線通信システムの周波数利用状況および他の無線通信システムの周波数利用状況に基づいて、周波数帯域内で、自無線通信システムに属する無線基地局および無線移動局への干渉の影響が所定値以下となるように、利用することが可能な無線周波数キャリアおよび通信チャネルを決定するようにしている。
【０００８】
しかしながら、この特許文献３に示された技術は、同一周波数帯域を共用する無線通信システム間の通信チャネルの割り当てに関するもので、情報収集手段は両方の無線通信システムの周波数利用状況について情報収集することができるが、電波干渉源などから発せられる妨害電波の影響については何も考慮されていない。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電波干渉源などから発せられる妨害電波を考慮し、全てのノードで良好な通信が得られる通信チャネルを常に決定することが可能な無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために本発明は、マスタノードとスレーブノードとの間で他のスレーブノードを中継ポイントとして無線通信を行う無線通信システムにおいて、マスタノードおよび各スレーブノードに、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶手段と、この通信チャネル記憶手段が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定手段とを設け、マスタノードに、さらに、自己の妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補をマスタノードおよび各スレーブノードで共通に使用する通信チャネルとして決定する通信チャネル決定手段を設けたものである。
【００１１】
この発明において、複数の通信チャネルの候補を通信チャネルｃｈ１〜ｃｈｎとした場合、マスタノードは、通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの各々についてその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する。また、各スレーブノードは、通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの各々についてその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する。そして、マスタノードは、自己が測定した通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの妨害電波の影響度と各スレーブノードが測定した通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補ｃｈｘを共通に使用する通信チャネルとして決定する。
【００１２】
例えば、本発明では、マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて共通に使用する通信チャネルを決定する。
【００１３】
また、別の例として、本発明では、マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施し、この重み付けが施された妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて共通に使用する通信チャネルを決定する。
【００１４】
本発明において、測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施す場合、通信トラフィック量を各ノードで検出し、通信トラフィック量が多くなるほど重くなるように重みを定めるようにしたり、各ノードのマスタノードからの通信経路上の位置に応じ、マスタノードからの中継回数が少ないほど重くなるように重みを定めるようにしたりするなどの方法が考えられる。
【００１５】
また、本発明において、測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に致命的な影響度が含まれていた場合、その致命的な影響度が生じた通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルを決定する際の対象から除外するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各ノードにおいて通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定し、この測定した各ノードの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度をマスタノードで集約し、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補を各ノードで共通に使用する通信チャネルとして決定するようにしたので、電波干渉源などから発せられる妨害電波を考慮し、全てのノードで良好な通信が得られる通信チャネルを共通の通信チャネルとして常に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る無線通信システムの一実施の形態の概略を示す構成図である。
【図２】この無線通信システムにおけるスレーブノードの機能ブロック図である。
【図３】この無線通信システムにおけるマスタノードの機能ブロック図である。
【図４】マスタノードの通信チャネル決定部で集約される各ノードからの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を例示する図（第１例）である。
【図５】マスタノードの通信チャネル決定部で集約される各ノードからの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を例示する図（第２例）である。
【図６】マスタノードの通信チャネル決定部で集約されされた各ノードからの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度（重み付け前／重み付け後）を例示する図（第３例）である。
【図７】通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定するようにした場合のスレーブノードの機能ブロック図である。
【図８】通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定するようにした場合のマスタノードの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る無線通信システムの一実施の形態の概略を示す構成図である。同図において、ＭＳは最上位に位置するマスタノード、ＳＬはマスタノードＭＳの下位に位置するスレーブノードであり、このマスタノードＭＳとスレーブノードＳＬによってメッシュネットワークが構成されている。
【００１９】
なお、スレーブノードＳＬはメッシュネットワーク中に多数存在するが、この例では説明を簡単とするために、スレーブノードＳＬとしてＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の３つを示している。また、図１において、ＡＲ０はマスタノードＭＳの通信エリア、ＡＲ１はスレーブノードＳＬ１の通信エリア、ＡＲ２はスレーブノードＳＬ２の通信エリア、ＡＲ３はスレーブノードＳＬ３の通信エリアであり、Ｄ１〜Ｄ３はこのメッシュネットワーク中に存在する電波干渉源である。
【００２０】
マスタノードＭＳおよびスレーブノードＳＬは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として妨害電波影響度測定機能を有している。また、マスタノードＭＳは、本実施の形態特有の機能として、上述した妨害電波影響度測定機能に加え、マスタノードＭＳおよびスレーブノードＳＬで共通に使用する通信チャネルを決定する通信チャネル決定機能を有している。
【００２１】
図２にスレーブノードＳＬの機能ブロック図を示す。スレーブノードＳＬは、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶部１−１と、この通信チャネル記憶部１−１が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定部１−２と、スレーブノードＳＬで使用する通信チャネルを切り替える通信チャネル切替部１−３とを備えている。
【００２２】
本実施の形態において、通信チャネル記憶部１−１は、通信チャネルの候補として５つの通信チャネルｃｈ（ｃｈ１〜ｃｈ５）を記憶している。また、妨害電波影響度測定部１−２は、スレーブノードＳＬの周辺の妨害電波の通信チャネルの候補ｃｈ毎の電波強度を測定し、この測定した電波強度を４段階で評価し、その評価結果を妨害電波の影響度とする。この例では、妨害電波の影響度を「０」〜「３」の４段階で表し、「０」は妨害電波の影響がないことを示し、「１」は妨害電波の影響が「小」であることを示し、「２」は妨害電波の影響が「中」であることを示し、「３」は妨害電波の影響が「大」であることを示すものとする。この妨害電波影響度測定部１−２によって測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度はマスタノードＭＳに送られる。
【００２３】
通信チャネル切替部１−３は、マスタノードＭＳから送られてくる後述する切替指令Ｓ１に基づいて、通信チャネル記憶部１−１に記憶されている通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈ５からその切替指令Ｓ１によって指示される通信チャネルを選択し、その選択した通信チャネルを新たな通信チャネルとして切り替える。なお、この実施の形態において、スレーブノードＳＬでの現在の通信チャネルは１ｃｈとされているものとする。
【００２４】
図３にマスタノードＭＳの機能ブロック図を示す。マスタノードＭＳは、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶部２−１と、この通信チャネル記憶部２−１が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定部２−２と、マスタノードＭＳおよびスレーブノードＳＬで使用する共通の通信チャネルを決定する通信チャネル決定部２−３と、マスタノードＭＳで使用する通信チャネルを切り替える通信チャネル切替部２−４とを備えている。
【００２５】
本実施の形態において、通信チャネル記憶部２−１は、スレーブノードＳＬの通信チャネル記憶部１−１と同じく、通信チャネルの候補として５つの通信チャネルｃｈ（ｃｈ１〜ｃｈ５）を記憶している。また、妨害電波影響度測定部２−２は、マスタノードＭＳの周辺の妨害電波の通信チャネルの候補ｃｈ毎の電波強度を測定し、この測定した電波強度を４段階で評価し、その評価結果を妨害電波の影響度とする。この場合も、スレーブノードＳＬにおける妨害電波影響度測定部１−２と同様、妨害電波の影響度を「０」〜「３」の４段階で表す。この妨害電波影響度測定部２−２によって測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度は通信チャネル決定部２−３に送られる。
【００２６】
通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳの妨害電波影響度測定部２−２で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬの妨害電波影響度測定部１−２から送られてくる通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補をマスタノードＭＳおよび各スレーブノードＳＬで共通に使用する通信チャネルとして決定する。そして、この決定した通信チャネルへの切替指令を生成し、この生成した切替指令をＳ１としてスレーブノードＳＬの通信チャネル切替部１−３およびマスタノードＭＳ内の通信チャネル切替部２−４へ送る。
【００２７】
通信チャネル切替部２−４は、通信チャネル決定部２−３から送られてくる切替指令Ｓ１に基づいて、通信チャネル記憶部２−１に記憶されている通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈ５からその切替指令Ｓ１によって指示される通信チャネルを選択し、その選択した通信チャネルを新たな通信チャネルとして切り替える。なお、この実施の形態において、マスタノードＭＳにおける現在の通信チャネルは１ｃｈとされているものとする。
【００２８】
〔通信チャネルの決定：第１例（妨害電波の影響が無い通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する）〕
マスタノードＭＳの通信チャネル決定部２−３での通信チャネルの決定方式としては種々考えられる。先ず、第１例として、妨害電波の影響が無い通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する方式を説明する。
【００２９】
図４に通信チャネル決定部２−３で集約される各ノードからの通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を例示する。なお、図４において、マスタノードＭＳは＃０、スレーブノードＳＬ１は＃１、スレーブノードＳＬ２は＃２、スレーブノードＳＬ３は＃３として、その識別子を示している。
【００３０】
この第１例において、通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳで測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補ｃｈ毎に積算し、その積算値（合計）が０である通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルとして決定する。この例では、通信チャネルの候補ｃｈ２とｃｈ４の積算値が０であるので、通信チャネルの候補ｃｈ２とｃｈ４を妨害電波の影響が無い通信チャネルと判断する。そして、通信チャネルｃｈ２とｃｈ４のうちどちらか一方を共通に使用する通信チャネルとして決定する。
【００３１】
ここで、通信チャネル決定部２−３は、例えば通信チャネルｃｈ２を共通に使用する通信チャネルとして決定すると、通信チャネルｃｈ２への切替指令Ｓ１をマスタノードＭＳの通信チャネル切替部２−４およびスレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の通信チャネル切替部１−３へ送る。これにより、マスタノードＭＳにおいて、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ２へと切り替えられる。また、スレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３において、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ２へと切り替えられる。
【００３２】
〔通信チャネルの決定：第２例（妨害電波の影響が最も小さい通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する）〕
次に、第２例として、妨害電波の影響が最も小さい通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する方式を説明する。図５に通信チャネル決定部２−３で集約される各ノードからの通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を例示する。
【００３３】
この第２例において、通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳで測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補ｃｈ毎に積算し、その積算値（合計）が最も小さい通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルとして決定する。この例では、通信チャネルの候補ｃｈ５の積算値が１であり、最も小さいので、通信チャネルｃｈ５を共通に使用する通信チャネルとして決定する。
【００３４】
そして、通信チャネル決定部２−３は、通信チャネルｃｈ５への切替指令Ｓ１をマスタノードＭＳの通信チャネル切替部２−４およびスレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の通信チャネル切替部１−３へ送る。これにより、マスタノードＭＳにおいて、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。また、スレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３において、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。
【００３５】
〔通信チャネルの決定：第３例（ノード毎に重み付けを施して共通に使用する通信チャネルを決定する）〕
次に、第３例として、ノード毎に重み付けを施して共通に使用する通信チャネルを決定する方式を説明する。この第３例では、図６に示すように、各ノードに重みを定める。この例では、マスタノードＭＳ（＃１）に重み「１」を定め、スレーブノードＳＬ１（＃１）に重み「３」を定め、スレーブノードＳＬ２（＃２）に重み「２」を定め、スレーブノードＳＬ３（＃３）に重み「５」を定めている。
【００３６】
この第３例において、通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳで測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施す（重み×影響度）。図６において、各通信チャネルの候補ｃｈのノード毎の影響度を示す欄において、左欄は重み付けを施す前の値を示し、右欄は重み付けを施した後の値を示している。
【００３７】
通信チャネル決定部２−３は、この重み付けが施された妨害電波の影響度を通信チャネルの候補ｃｈ毎に積算し、その積算値（合計）が最も小さい通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルとして決定する。この例では、通信チャネルの候補ｃｈ５の積算値が２であり、最も小さいので、通信チャネルｃｈ５を通信チャネルとして決定する。
【００３８】
そして、通信チャネル決定部２−３は、通信チャネルｃｈ５への切替指令Ｓ１をマスタノードＭＳの通信チャネル切替部２−４およびスレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の通信チャネル切替部１−３へ送る。これにより、マスタノードＭＳにおいて、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。また、スレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３において、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。
【００３９】
なお、この第３例では、ノード毎に重み付けを施すが、その際の重みを定める方法として、（１）設定ツールにより手動で人が重みを設定する方法、（２）通信トラフィック量を各ノードで算出し、その通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定する方法、（３）マスタノードからの中継回数の少ないものに大きな重みを機械的（手動／自動）に設定する方法、（４）ルート上で要となるノードに大きな重みを設定するなどの方法が考えられる。
【００４０】
上述した（２）の方法では、通信トラフィックの高いノードはネットワーク上重要なノードであるから、重みを大きくして、このノードの通信状態の良好な通信チャネルが共通に使用する通信チャネルとして選択され易くする。また、上述した（３）の方法では、マスタノードからの中継回数により、すなわちマスタノードからの通信経路上の位置により、そのノードがネットワーク上でマスタノードに近いか否かを判断する。中継回数が少ないものは、マスタノードにネットワーク上で近いと判断し、重みを大きくする。マスタノードにネットワーク上で近いノードは、そのノードを経由してマスタノードからの通信を受ける子ノードが多いので、そのノードで通信不具合が生じるとそのノードから先の子ノードも影響を受けてしまう。このため、そのノードの重みを重くすることで、そのノードでの妨害電波の影響度の高い通信チャネルが共通に使用する通信チャネルとして選ばれないようにする。
【００４１】
なお、通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定する場合、図７に示すように、各スレーブノードＳＬに自己の通信トラフィック量を検出する通信トラフィック量検出部１−４を設け、この通信トラフィック量検出部１−４によって検出される通信トラフィック量をマスタノードＭＳの通信チャネル決定部２−３へ送るようにする。また、図８に示すように、マスタノードＭＳに自己の通信トラフィック量を検出する通信トラフィック量検出部２−５を設け、この通信トラフィック量検出部２−５で検出される通信トラフィック量を通信チャネル決定部２−３へ送るようにする。そして、マスタノードＭＳの通信チャネル決定部２−３において、通信トラフィック量が多くなるほど重くなるように各ノードに対する重みを自動で設定するようにする。
【００４２】
上述した実施の形態では、妨害電波の影響度を「０」〜「３」の４段階で表し、「０」は妨害電波の影響がないことを示し、「１」は妨害電波の影響が「小」であることを示し、「２」は妨害電波の影響が「中」であることを示し、「３」は妨害電波の影響が「大」であることを示すものとしたが、通信不能であるレベルの妨害電波の影響度を致命的な影響度として定めるようにしてもよい。この場合、マスタモードＭＳにおける通信チャネル決定部２−３では、各ノードから通信チャネルの候補ｃｈ毎に送れてくる妨害電波の影響度に致命的な影響度が含まれていた場合、その致命的な影響度が生じた通信チャネルの候補を通信チャネルを決定する際の対象から除外するようにする。これにより、１台でも通信不能となるノードが発生する虞のある通信チャネルが共通に使用する通信チャネルとして選ばれることを防ぐことができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の無線通信システムは、通信幹線を無線化したメッシュネットワーク構造の中規模、大規模の監視制御システムなど様々な分野で利用することが可能である。具体的には、ＶＡＶ（可変風量調節）による居室内空調システムへの適用などが考えられる。
【符号の説明】
【００４４】
ＭＳ…マスタノード、ＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）…スレーブノード、ＡＲ０〜ＡＲ３…通信エリア、Ｄ１〜Ｄ３…電波干渉源、１−１…通信チャネル記憶部、１−２…妨害電波影響度測定部、１−３…通信チャネル切替部、１−４…通信トラフィック量検出部、２−１…通信チャネル記憶部、２−２…妨害電波影響度測定部、２−３…通信チャネル決定部、２−４…通信チャネル切替部、２−５…通信トラフィック量検出部。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、メッシュネットワーク構造の無線通信システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線通信を利用して、環境計測・監視・制御などを行うシステムが増加している。この環境計測・監視・制御などを行う無線通信システムでは、対象エリアが比較的広い、又は、対象エリア内に無線通信の障害物が多々存在する場合が多い。このような場合、対象エリアをカバーするためには、受信器と送信器の設置位置や電波状況等の環境により直接通信できなくても、他のデバイスを中継して通信を行うことができる無線通信ネットワークを利用することが有利である。
【０００３】
この種の無線通信ネットワークとして、ジグビー（Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標））プロトコルを利用した無線通信ネットワーク（例えば、特許文献１、２参照）など、メッシュネットワークが提案されている。このメッシュネットワークは、マスタノードとスレーブノードとの間の無線通信を直接通信圏内にある他のスレーブノードを中継して行うもので、１つの通信経路がマルチパスフェージングの影響を受けて通信不能に陥ったとしても、他の通信経路を探索して通信を継続することができる技術である。なお、マルチパスフェージングとは、複数の通信電波反射経路の間に発生する位相差により受信電波が打ち消され、受信ができなくなる現象をいう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５９２８号公報
【特許文献２】特開２００６−４２３７０号公報
【特許文献３】特開２００６−２２９７７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したメッシュネットワークでは、所定の通信周波数帯を通信チャネルとして定め、この通信チャネルを使用してマスタノードとスレーブノードとの間の無線通信を行う。この場合、メッシュネットワークの通信エリアに電波干渉源が存在すると、その電波干渉源によって通信が妨害され、正しい送受信が行えなくなることがある。
【０００６】
このような電波干渉源の存在を想定し、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネル（通信周波数帯）を用意しておき、正しい送受信が行えなくなった場合、その複数の通信チャネルの候補から良好な通信チャネルを選択し、その選択した通信チャネルを新たな通信チャネルとして切り替えて使用することが考えられる。しかしながら、メッシュネットワークにおける各ノードが受ける妨害電波の周波数は必ずしも同一とは限らない。したがって、現在使用している通信チャネルを別の通信チャネルに切り替えたとしても、切替先の別の通信チャネルで、必ずしも全てのノードで良好な通信が得られるとは限らない。
【０００７】
なお、特許文献３に、無線通信ネットワークにおいて通信チャネルの変更設定を容易にする技術が示されている。この特許文献３では、他の無線通信システムと同一の周波数帯域を共用する無線通信システムにおいて、自無線通信システムの周波数利用状況および他の無線通信システムの周波数利用状況を収集する情報収集手段を設け、自無線通信システムの周波数利用状況および他の無線通信システムの周波数利用状況に基づいて、周波数帯域内で、自無線通信システムに属する無線基地局および無線移動局への干渉の影響が所定値以下となるように、利用することが可能な無線周波数キャリアおよび通信チャネルを決定するようにしている。
【０００８】
しかしながら、この特許文献３に示された技術は、同一周波数帯域を共用する無線通信システム間の通信チャネルの割り当てに関するもので、情報収集手段は両方の無線通信システムの周波数利用状況について情報収集することができるが、電波干渉源などから発せられる妨害電波の影響については何も考慮されていない。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電波干渉源などから発せられる妨害電波を考慮し、全てのノードで良好な通信が得られる通信チャネルを常に決定することが可能な無線通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このような目的を達成するために本発明は、マスタノードとスレーブノードとの間で他のスレーブノードを中継ポイントとして無線通信を行う無線通信システムにおいて、マスタノードおよび各スレーブノードに、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶手段と、この通信チャネル記憶手段が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定手段とを設け、マスタノードに、さらに、自己の妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補をマスタノードおよび各スレーブノードで共通に使用する通信チャネルとして決定する通信チャネル決定手段を設けたものである。
【００１１】
この発明において、複数の通信チャネルの候補を通信チャネルｃｈ１〜ｃｈｎとした場合、マスタノードは、通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの各々についてその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する。また、各スレーブノードは、通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの各々についてその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する。そして、マスタノードは、自己が測定した通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの妨害電波の影響度と各スレーブノードが測定した通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈｎの妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補ｃｈｘを共通に使用する通信チャネルとして決定する。
【００１２】
例えば、本発明では、マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて共通に使用する通信チャネルを決定する。
【００１３】
また、別の例として、本発明では、マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施し、この重み付けが施された妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて共通に使用する通信チャネルを決定する。
【００１４】
本発明において、測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施す場合、通信トラフィック量を各ノードで検出し、通信トラフィック量が多くなるほど重くなるように重みを定めるようにしたり、各ノードのマスタノードからの通信経路上の位置に応じ、マスタノードからの中継回数が少ないほど重くなるように重みを定めるようにしたりするなどの方法が考えられる。
【００１５】
また、本発明において、測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に致命的な影響度が含まれていた場合、その致命的な影響度が生じた通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルを決定する際の対象から除外するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、各ノードにおいて通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定し、この測定した各ノードの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度をマスタノードで集約し、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補を各ノードで共通に使用する通信チャネルとして決定するようにしたので、電波干渉源などから発せられる妨害電波を考慮し、全てのノードで良好な通信が得られる通信チャネルを共通の通信チャネルとして常に使用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る無線通信システムの一実施の形態の概略を示す構成図である。
【図２】この無線通信システムにおけるスレーブノードの機能ブロック図である。
【図３】この無線通信システムにおけるマスタノードの機能ブロック図である。
【図４】マスタノードの通信チャネル決定部で集約される各ノードからの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を例示する図（第１例）である。
【図５】マスタノードの通信チャネル決定部で集約される各ノードからの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を例示する図（第２例）である。
【図６】マスタノードの通信チャネル決定部で集約されされた各ノードからの通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度（重み付け前／重み付け後）を例示する図（第３例）である。
【図７】通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定するようにした場合のスレーブノードの機能ブロック図である。
【図８】通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定するようにした場合のマスタノードの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。図１はこの発明に係る無線通信システムの一実施の形態の概略を示す構成図である。同図において、ＭＳは最上位に位置するマスタノード、ＳＬはマスタノードＭＳの下位に位置するスレーブノードであり、このマスタノードＭＳとスレーブノードＳＬによってメッシュネットワークが構成されている。
【００１９】
なお、スレーブノードＳＬはメッシュネットワーク中に多数存在するが、この例では説明を簡単とするために、スレーブノードＳＬとしてＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の３つを示している。また、図１において、ＡＲ０はマスタノードＭＳの通信エリア、ＡＲ１はスレーブノードＳＬ１の通信エリア、ＡＲ２はスレーブノードＳＬ２の通信エリア、ＡＲ３はスレーブノードＳＬ３の通信エリアであり、Ｄ１〜Ｄ３はこのメッシュネットワーク中に存在する電波干渉源である。
【００２０】
マスタノードＭＳおよびスレーブノードＳＬは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働して各種機能を実現させるプログラムとによって実現され、本実施の形態特有の機能として妨害電波影響度測定機能を有している。また、マスタノードＭＳは、本実施の形態特有の機能として、上述した妨害電波影響度測定機能に加え、マスタノードＭＳおよびスレーブノードＳＬで共通に使用する通信チャネルを決定する通信チャネル決定機能を有している。
【００２１】
図２にスレーブノードＳＬの機能ブロック図を示す。スレーブノードＳＬは、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶部１−１と、この通信チャネル記憶部１−１が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定部１−２と、スレーブノードＳＬで使用する通信チャネルを切り替える通信チャネル切替部１−３とを備えている。
【００２２】
本実施の形態において、通信チャネル記憶部１−１は、通信チャネルの候補として５つの通信チャネルｃｈ（ｃｈ１〜ｃｈ５）を記憶している。また、妨害電波影響度測定部１−２は、スレーブノードＳＬの周辺の妨害電波の通信チャネルの候補ｃｈ毎の電波強度を測定し、この測定した電波強度を４段階で評価し、その評価結果を妨害電波の影響度とする。この例では、妨害電波の影響度を「０」〜「３」の４段階で表し、「０」は妨害電波の影響がないことを示し、「１」は妨害電波の影響が「小」であることを示し、「２」は妨害電波の影響が「中」であることを示し、「３」は妨害電波の影響が「大」であることを示すものとする。この妨害電波影響度測定部１−２によって測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度はマスタノードＭＳに送られる。
【００２３】
通信チャネル切替部１−３は、マスタノードＭＳから送られてくる後述する切替指令Ｓ１に基づいて、通信チャネル記憶部１−１に記憶されている通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈ５からその切替指令Ｓ１によって指示される通信チャネルを選択し、その選択した通信チャネルを新たな通信チャネルとして切り替える。なお、この実施の形態において、スレーブノードＳＬでの現在の通信チャネルは１ｃｈとされているものとする。
【００２４】
図３にマスタノードＭＳの機能ブロック図を示す。マスタノードＭＳは、使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶部２−１と、この通信チャネル記憶部２−１が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定部２−２と、マスタノードＭＳおよびスレーブノードＳＬで使用する共通の通信チャネルを決定する通信チャネル決定部２−３と、マスタノードＭＳで使用する通信チャネルを切り替える通信チャネル切替部２−４とを備えている。
【００２５】
本実施の形態において、通信チャネル記憶部２−１は、スレーブノードＳＬの通信チャネル記憶部１−１と同じく、通信チャネルの候補として５つの通信チャネルｃｈ（ｃｈ１〜ｃｈ５）を記憶している。また、妨害電波影響度測定部２−２は、マスタノードＭＳの周辺の妨害電波の通信チャネルの候補ｃｈ毎の電波強度を測定し、この測定した電波強度を４段階で評価し、その評価結果を妨害電波の影響度とする。この場合も、スレーブノードＳＬにおける妨害電波影響度測定部１−２と同様、妨害電波の影響度を「０」〜「３」の４段階で表す。この妨害電波影響度測定部２−２によって測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度は通信チャネル決定部２−３に送られる。
【００２６】
通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳの妨害電波影響度測定部２−２で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬの妨害電波影響度測定部１−２から送られてくる通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補をマスタノードＭＳおよび各スレーブノードＳＬで共通に使用する通信チャネルとして決定する。そして、この決定した通信チャネルへの切替指令を生成し、この生成した切替指令をＳ１としてスレーブノードＳＬの通信チャネル切替部１−３およびマスタノードＭＳ内の通信チャネル切替部２−４へ送る。
【００２７】
通信チャネル切替部２−４は、通信チャネル決定部２−３から送られてくる切替指令Ｓ１に基づいて、通信チャネル記憶部２−１に記憶されている通信チャネルの候補ｃｈ１〜ｃｈ５からその切替指令Ｓ１によって指示される通信チャネルを選択し、その選択した通信チャネルを新たな通信チャネルとして切り替える。なお、この実施の形態において、マスタノードＭＳにおける現在の通信チャネルは１ｃｈとされているものとする。
【００２８】
〔通信チャネルの決定：第１例（妨害電波の影響が無い通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する）〕
マスタノードＭＳの通信チャネル決定部２−３での通信チャネルの決定方式としては種々考えられる。先ず、第１例として、妨害電波の影響が無い通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する方式を説明する。
【００２９】
図４に通信チャネル決定部２−３で集約される各ノードからの通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を例示する。なお、図４において、マスタノードＭＳは＃０、スレーブノードＳＬ１は＃１、スレーブノードＳＬ２は＃２、スレーブノードＳＬ３は＃３として、その識別子を示している。
【００３０】
この第１例において、通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳで測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補ｃｈ毎に積算し、その積算値（合計）が０である通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルとして決定する。この例では、通信チャネルの候補ｃｈ２とｃｈ４の積算値が０であるので、通信チャネルの候補ｃｈ２とｃｈ４を妨害電波の影響が無い通信チャネルと判断する。そして、通信チャネルｃｈ２とｃｈ４のうちどちらか一方を共通に使用する通信チャネルとして決定する。
【００３１】
ここで、通信チャネル決定部２−３は、例えば通信チャネルｃｈ２を共通に使用する通信チャネルとして決定すると、通信チャネルｃｈ２への切替指令Ｓ１をマスタノードＭＳの通信チャネル切替部２−４およびスレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の通信チャネル切替部１−３へ送る。これにより、マスタノードＭＳにおいて、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ２へと切り替えられる。また、スレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３において、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ２へと切り替えられる。
【００３２】
〔通信チャネルの決定：第２例（妨害電波の影響が最も小さい通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する）〕
次に、第２例として、妨害電波の影響が最も小さい通信チャネルを共通に使用する通信チャネルとして決定する方式を説明する。図５に通信チャネル決定部２−３で集約される各ノードからの通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を例示する。
【００３３】
この第２例において、通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳで測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補ｃｈ毎に積算し、その積算値（合計）が最も小さい通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルとして決定する。この例では、通信チャネルの候補ｃｈ５の積算値が１であり、最も小さいので、通信チャネルｃｈ５を共通に使用する通信チャネルとして決定する。
【００３４】
そして、通信チャネル決定部２−３は、通信チャネルｃｈ５への切替指令Ｓ１をマスタノードＭＳの通信チャネル切替部２−４およびスレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の通信チャネル切替部１−３へ送る。これにより、マスタノードＭＳにおいて、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。また、スレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３において、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。
【００３５】
〔通信チャネルの決定：第３例（ノード毎に重み付けを施して共通に使用する通信チャネルを決定する）〕
次に、第３例として、ノード毎に重み付けを施して共通に使用する通信チャネルを決定する方式を説明する。この第３例では、図６に示すように、各ノードに重みを定める。この例では、マスタノードＭＳ（＃１）に重み「１」を定め、スレーブノードＳＬ１（＃１）に重み「３」を定め、スレーブノードＳＬ２（＃２）に重み「２」を定め、スレーブノードＳＬ３（＃３）に重み「５」を定めている。
【００３６】
この第３例において、通信チャネル決定部２−３は、マスタノードＭＳで測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度および各スレーブノードＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）で測定された通信チャネルの候補ｃｈ毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施す（重み×影響度）。図６において、各通信チャネルの候補ｃｈのノード毎の影響度を示す欄において、左欄は重み付けを施す前の値を示し、右欄は重み付けを施した後の値を示している。
【００３７】
通信チャネル決定部２−３は、この重み付けが施された妨害電波の影響度を通信チャネルの候補ｃｈ毎に積算し、その積算値（合計）が最も小さい通信チャネルの候補を共通に使用する通信チャネルとして決定する。この例では、通信チャネルの候補ｃｈ５の積算値が２であり、最も小さいので、通信チャネルｃｈ５を通信チャネルとして決定する。
【００３８】
そして、通信チャネル決定部２−３は、通信チャネルｃｈ５への切替指令Ｓ１をマスタノードＭＳの通信チャネル切替部２−４およびスレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３の通信チャネル切替部１−３へ送る。これにより、マスタノードＭＳにおいて、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。また、スレーブノードＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３において、使用する通信チャネルが現在の通信チャネルｃｈ１から新しい通信チャネルｃｈ５へと切り替えられる。
【００３９】
なお、この第３例では、ノード毎に重み付けを施すが、その際の重みを定める方法として、（１）設定ツールにより手動で人が重みを設定する方法、（２）通信トラフィック量を各ノードで算出し、その通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定する方法、（３）マスタノードからの中継回数の少ないものに大きな重みを機械的（手動／自動）に設定する方法、（４）ルート上で要となるノードに大きな重みを設定するなどの方法が考えられる。
【００４０】
上述した（２）の方法では、通信トラフィックの高いノードはネットワーク上重要なノードであるから、重みを大きくして、このノードの通信状態の良好な通信チャネルが共通に使用する通信チャネルとして選択され易くする。また、上述した（３）の方法では、マスタノードからの中継回数により、すなわちマスタノードからの通信経路上の位置により、そのノードがネットワーク上でマスタノードに近いか否かを判断する。中継回数が少ないものは、マスタノードにネットワーク上で近いと判断し、重みを大きくする。マスタノードにネットワーク上で近いノードは、そのノードを経由してマスタノードからの通信を受ける子ノードが多いので、そのノードで通信不具合が生じるとそのノードから先の子ノードも影響を受けてしまう。このため、そのノードの重みを重くすることで、そのノードでの妨害電波の影響度の高い通信チャネルが共通に使用する通信チャネルとして選ばれないようにする。
【００４１】
なお、通信トラフィック量の多いものに大きな重みを自動で設定する場合、図７に示すように、各スレーブノードＳＬに自己の通信トラフィック量を検出する通信トラフィック量検出部１−４を設け、この通信トラフィック量検出部１−４によって検出される通信トラフィック量をマスタノードＭＳの通信チャネル決定部２−３へ送るようにする。また、図８に示すように、マスタノードＭＳに自己の通信トラフィック量を検出する通信トラフィック量検出部２−５を設け、この通信トラフィック量検出部２−５で検出される通信トラフィック量を通信チャネル決定部２−３へ送るようにする。そして、マスタノードＭＳの通信チャネル決定部２−３において、通信トラフィック量が多くなるほど重くなるように各ノードに対する重みを自動で設定するようにする。
【００４２】
上述した実施の形態では、妨害電波の影響度を「０」〜「３」の４段階で表し、「０」は妨害電波の影響がないことを示し、「１」は妨害電波の影響が「小」であることを示し、「２」は妨害電波の影響が「中」であることを示し、「３」は妨害電波の影響が「大」であることを示すものとしたが、通信不能であるレベルの妨害電波の影響度を致命的な影響度として定めるようにしてもよい。この場合、マスタモードＭＳにおける通信チャネル決定部２−３では、各ノードから通信チャネルの候補ｃｈ毎に送れてくる妨害電波の影響度に致命的な影響度が含まれていた場合、その致命的な影響度が生じた通信チャネルの候補を通信チャネルを決定する際の対象から除外するようにする。これにより、１台でも通信不能となるノードが発生する虞のある通信チャネルが共通に使用する通信チャネルとして選ばれることを防ぐことができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の無線通信システムは、通信幹線を無線化したメッシュネットワーク構造の中規模、大規模の監視制御システムなど様々な分野で利用することが可能である。具体的には、ＶＡＶ（可変風量調節）による居室内空調システムへの適用などが考えられる。
【符号の説明】
【００４４】
ＭＳ…マスタノード、ＳＬ（ＳＬ１，ＳＬ２，ＳＬ３）…スレーブノード、ＡＲ０〜ＡＲ３…通信エリア、Ｄ１〜Ｄ３…電波干渉源、１−１…通信チャネル記憶部、１−２…妨害電波影響度測定部、１−３…通信チャネル切替部、１−４…通信トラフィック量検出部、２−１…通信チャネル記憶部、２−２…妨害電波影響度測定部、２−３…通信チャネル決定部、２−４…通信チャネル切替部、２−５…通信トラフィック量検出部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マスタノードとスレーブノードとの間で他のスレーブノードを中継ポイントとして無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記マスタノードおよび前記各スレーブノードは、
使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶手段と、
この通信チャネル記憶手段が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定手段とを備え、
前記マスタノードは、さらに、
自己の前記妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補を前記マスタノードおよび前記各スレーブノードで共通に使用する通信チャネルとして決定する通信チャネル決定手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段は、
前記マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて前記共通に使用する通信チャネルを決定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段は、
前記マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施し、この重み付けが施された妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて前記共通に使用する通信チャネルを決定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載された無線通信システムにおいて、
前記マスタノードおよび前記各スレーブノードは、
自己の通信トラフィック量を検出する通信トラフィック量検出手段を備え、
前記マスタノードは、
自己の前記通信トラフィック量検出手段によって検出された通信トラフィック量および前記各スレーブノードの通信トラフィック量検出手段によって検出された通信トラフィック量に基づいて前記通信チャネル決定手段で使用する各ノード毎の重みを定める重み決定手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項３に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段において各ノード毎に定められる重みは、そのノードの前記マスタノードからの通信経路上の位置に応じて定められている
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段は、
前記マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に致命的な影響度が含まれていた場合、その致命的な影響度が生じた通信チャネルの候補を前記共通に使用する通信チャネルを決定する際の対象から除外する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１】
マスタノードとスレーブノードとの間で他のスレーブノードを中継ポイントとして無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記マスタノードおよび前記各スレーブノードは、
使用する通信チャネルの候補として複数の通信チャネルを記憶する通信チャネル記憶手段と、
この通信チャネル記憶手段が記憶する通信チャネルの候補毎にその通信チャネルを使用して無線通信を行う場合の周辺の妨害電波の影響度を測定する妨害電波影響度測定手段とを備え、
前記マスタノードは、さらに、
自己の前記妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に基づいて、システム全体として最も妨害電波の影響度が小さいと推測される通信チャネルの候補を前記マスタノードおよび前記各スレーブノードで共通に使用する通信チャネルとして決定する通信チャネル決定手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段は、
前記マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて前記共通に使用する通信チャネルを決定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段は、
前記マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に各ノード毎に定められた重み付けを施し、この重み付けが施された妨害電波の影響度を通信チャネルの候補毎に積算し、その通信チャネルの候補毎の積算値に基づいて前記共通に使用する通信チャネルを決定する
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載された無線通信システムにおいて、
前記マスタノードおよび前記各スレーブノードは、
自己の通信トラフィック量を検出する通信トラフィック量検出手段を備え、
前記マスタノードは、
自己の前記通信トラフィック量検出手段によって検出された通信トラフィック量および前記各スレーブノードの通信トラフィック量検出手段によって検出された通信トラフィック量に基づいて前記通信チャネル決定手段で使用する各ノード毎の重みを定める重み決定手段
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項３に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段において各ノード毎に定められる重みは、そのノードの前記マスタノードからの通信経路上の位置に応じて定められている
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載された無線通信システムにおいて、
前記通信チャネル決定手段は、
前記マスタノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度および前記各スレーブノードの妨害電波影響度測定手段によって測定された通信チャネルの候補毎の妨害電波の影響度に致命的な影響度が含まれていた場合、その致命的な影響度が生じた通信チャネルの候補を前記共通に使用する通信チャネルを決定する際の対象から除外する
ことを特徴とする無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−２６６５２（Ｐ２０１３−２６６５２Ａ）
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１５６３６４（Ｐ２０１１−１５６３６４）
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月４日（２０１３．２．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月１５日（２０１１．７．１５）
【出願人】（０００００６６６６）アズビル株式会社 (1,808)
【Ｆターム（参考）】
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