(57)【要約】【課題】データの送信速度を向上させつつ、隠れ端末の存在を考慮してデータパケットの衝突を回避する。【解決手段】通信装置は、パケットを受信する受信回路１２と、受信されたパケットが、フレーム内の所定スロットの受信検出期間で受信された場合に、次のフレームにおける前記所定スロットを送信禁止期間に設定し、受信されたパケットが、前記フレーム内の所定スロットの衝突検出期間で受信された場合に、次のフレームにおける前記所定スロットを送信禁止期間から解除する送信禁止期間設定部１５と、送信禁止期間以外の任意のスロットのデータ転送期間でデータパケットをフレーム毎に送信する送信回路１９と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他端末からのパケットを受信するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段により受信されたパケットが、データ転送期間、受信検出期間及び衝突検出期間を有する複数のスロット期間で構成された基本周期内の所定スロット期間の受信検出期間で受信された場合に、次の基本周期における前記所定スロット期間を送信禁止期間に設定し、前記パケット受信手段により受信されたパケットが、前記基本周期内の所定スロット期間の衝突検出期間で受信された場合に、次の基本周期における前記所定スロット期間を送信禁止期間から解除するように設定する送信禁止期間設定手段と、
前記送信禁止期間設定手段により設定された送信禁止期間以外の任意のスロット期間のデータ転送期間のタイミングで、データパケットを基本周期毎に送信するデータパケット送信手段と、
を備えた通信装置。
【請求項２】
送信禁止期間以外のタイミングであってデータ転送期間、受信検出期間及び衝突検出期間を有する複数のスロット期間で構成された基本周期内の所定スロット期間のデータ転送期間のタイミングで、データパケットを基本周期毎に送信するデータパケット送信手段と、
他端末からのパケットを受信するパケット受信手段と、
前記パケット受信手段により受信されたパケットが、前記所定スロット期間の受信検出期間で受信された場合に、現時点から次の基本周期の前記所定スロット期間の直前のスロット期間まで送信禁止期間を設定し、前記パケット受信手段により受信されたパケットが、前記所定スロット期間と異なるスロット期間で受信された場合又は受信検出期間以外の期間で受信された場合に、次の基本周期の前記所定スロット期間を送信禁止期間に設定する送信禁止期間設定手段と、
を備えた通信装置。
【請求項３】
データ転送期間、受信検出期間及び衝突検出期間を有する複数のスロット期間で構成された基本周期内の所定スロット期間のデータ転送期間に、他端末からのデータパケットを受信するデータパケット受信手段と、
前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功した場合に次の基本周期の前記所定スロット期間を送信禁止期間に設定し、前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功しなかった場合に次の基本周期における前記所定スロット期間を送信禁止期間から解除するように設定する送信禁止期間設定手段と、
前記送信禁止期間設定手段により設定された送信禁止期間以外の任意のスロット期間のデータ転送期間のタイミングで、データパケットを基本周期毎に送信するデータパケット送信手段と、
を備えた通信装置。
【請求項４】
前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功した場合に前記所定スロット期間の受信検出期間に返信パケットを送信し、前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功しなかった場合に前記所定スロット期間の衝突検出期間に返信パケットを送信する返信パケット送信手段を更に備えた
請求項３に記載の通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基地局等の制御局なしに、個々の無線端末装置が周辺の無線端末装置に対して、同報通信（ブロードキャスト）することにより、情報を伝える無線システムが提案されている。このような通信形態を実現する一例として、無線ＬＡＮで用いられている通信方式の１つであるＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式では、データを送信したい端末（ノード）は、他の端末のパケット通信状況を監視し（キャリアセンス）、チャネルが空いているタイミングで送信を開始する。
【０００３】
このような無線システムでは、例えば端末Ａは、自身の周辺の電波が届く範囲内に存在する端末の通信状況をキャリアセンスにより監視する。
【０００４】
そのため、周辺に他の端末が多数存在する場合、自身のデータを送信するタイミングが得られず、データの送信が大きく遅延する場合がある。このため、端末数や通信トラフィックが増加した場合に信頼性を保証できない問題がある。
【０００５】
更に、電波が届く範囲外の直接キャリアセンスができない場所に他の端末が多数存在する場合は、それらの端末の通信状況を検出することができず、端末Ａ自身のデータ送信時に他の端末の通信と衝突してしまう場合（いわゆる隠れ端末問題）が発生する。無線ＬＡＮでは、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Request To Send / Clear To Send ）という方式を用いて、この通信の衝突を回避する手段を持っている。この方式は、特定の端末に対して通信したい場合には有効であるが、同報通信の場合には適用できないため、上記のパケット通信の衝突を回避することはできないという問題がある。
【０００６】
そこで、上記問題を解決するために、フレームをｎスロットに時分割してアクセスする方法が提案されている（特許文献１を参照）。特許文献１に記載された無線端末装置は、フレーム単位でスロットの占有情報を監視し、自端末の送信データに加えて、スロットの占有情報を送信パケットに埋め込むことで他の端末と情報を交換する。上記フレームは例えば１００ｍｓで構成され、各スロットは各々異なる端末によって占有される。
【０００７】
また、いわゆる隠れ端末の問題に対して、特許文献１の技術は、スロットの様々な占有状態を示すフレーム情報をパケットに埋め込み、パケットの受信状況とパケットのフレーム情報とに基づいて、隠れ端末の存在を考慮してパケットの衝突を回避している。            
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２８５５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１の技術は、パケットにフレーム情報が存在することを前提としたものであるので、１パケット内に占める送信対象のデータを多くできず、データ送信速度が遅いとい問題がある。また、特許文献１の技術は、様々な種類の返信パケットを使用することによってパケットの受信状況をみて隠れ端末の存在を判断していることから、返信パケットの種類を少なくすると隠れ端末を検出できない問題がある。
【００１０】
本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、データの送信速度を向上させつつ、隠れ端末の存在を考慮してデータパケットの衝突を回避することができる通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明である通信装置は、他端末からのパケットを受信するパケット受信手段と、前記パケット受信手段により受信されたパケットが、データ転送期間、受信検出期間及び衝突検出期間を有する複数のスロット期間で構成された基本周期内の所定スロット期間の受信検出期間で受信された場合に、次の基本周期における前記所定スロット期間を送信禁止期間に設定し、前記パケット受信手段により受信されたパケットが、前記基本周期内の所定スロット期間の衝突検出期間で受信された場合に、次の基本周期における前記所定スロット期間を送信禁止期間から解除するように設定する送信禁止期間設定手段と、前記送信禁止期間設定手段により設定された送信禁止期間以外の任意のスロット期間のデータ転送期間のタイミングで、データパケットを基本周期毎に送信するデータパケット送信手段と、を備えている。
【００１２】
請求項２の発明である通信装置は、送信禁止期間以外のタイミングであってデータ転送期間、受信検出期間及び衝突検出期間を有する複数のスロット期間で構成された基本周期内の所定スロット期間のデータ転送期間のタイミングで、データパケットを基本周期毎に送信するデータパケット送信手段と、他端末からのパケットを受信するパケット受信手段と、前記パケット受信手段により受信されたパケットが、前記所定スロット期間の受信検出期間で受信された場合に、現時点から次の基本周期の前記所定スロット期間の直前のスロット期間まで送信禁止期間を設定し、前記パケット受信手段により受信されたパケットが、前記所定スロット期間と異なるスロット期間で受信された場合又は受信検出期間以外の期間で受信された場合に、次の基本周期の前記所定スロット期間を送信禁止期間に設定する送信禁止期間設定手段と、を備えている。
【００１３】
請求項３の発明である通信装置は、データ転送期間、受信検出期間及び衝突検出期間を有する複数のスロット期間で構成された基本周期内の所定スロット期間のデータ転送期間に、他端末からのデータパケットを受信するデータパケット受信手段と、前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功した場合に前記所定スロット期間の受信検出期間に返信パケットを送信し、前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功しなかった場合に前記所定スロット期間の衝突検出期間に返信パケットを送信する返信パケット送信手段と、前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功した場合に次の基本周期の前記所定スロット期間を送信禁止期間に設定し、前記データパケット受信手段によりデータパケットの受信が成功しなかった場合に次の基本周期における前記所定スロット期間を送信禁止期間から解除するように設定する送信禁止期間設定手段と、前記送信禁止期間設定手段により設定された送信禁止期間以外の任意のスロット期間のデータ転送期間のタイミングで、データパケットを基本周期毎に送信するデータパケット送信手段と、を備えている。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、データの送信速度を向上させつつ、隠れ端末の存在を考慮してデータパケットの衝突を回避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークの通信装置の構成を示すブロック図である。無線通信ネットワークは、各通信装置が各々パケットをブロードキャストすることによって、動的に構成される。ここで、基本周期は複数のスロットに分割され、各通信装置はいずれかのスロットを占有してデータパケットを送信する。以下、必要に応じて、説明の対象となる通信装置を自端末といい、自端末の周辺にある通信装置を周辺端末又は他端末という。
【００１７】
通信装置は、受信アンテナ１１を介して他の無線端末装置が送信したパケットを受信する受信回路１２と、受信したパケットを検出し、どのスロット（どのタイミング）で送信されてきたのかを検出するパケット検出部１３と、検出されたパケットから送信されてきたデータを復調して受信情報を生成するパケット復調部１４と、検出されたパケットのタイミング情報に基づいて送信禁止期間を設定する送信禁止期間設定部１５と、を備えている。
【００１８】
更に、通信装置は、送信情報に基づいてパケットを生成するパケット生成部１６と、復調されたパケットに基づいて返信パケットを生成する返信パケット生成部１７と、送信タイミングを制御する送信タイミング制御部１８と、生成されたパケットを、アンテナ２０を介して送信する送信回路１９と、全体の動作を制御する制御回路３０と、を備えている。
【００１９】
図２は、データパケットが周期的に送受信されるときの基本周期（フレーム）の構成を示す図である。１基本周期は、複数のスロットに分けられ、例えば１００ｍｓｅｃに設定されている。本実施形態では、データパケットと返信パケットの２種類だけが使用され、データパケットと返信パケットを含む期間を１スロットとする。１スロットは、データ転送（ＤＡＴＡ）期間、受信検出（ＡＣＫ）期間、衝突検出（ＣＯＬ）期間の３つに分けられている。これにより、１つの返信パケットの受信タイミングで、受信検出と衝突検出が区別される。
【００２０】
なお、返信パケットが受信検出期間、衝突検出期間のいずれで検出されたかに応じて、図１に示す送信禁止期間設定部１５が送信禁止期間を再設定したり、解除したりする。
【００２１】
また、パケット復調部１４の復調結果に基づいてパケットの受信に成功したか否かが分かるが、いずれの場合であっても、返信パケット生成部１７は１種類のみの返信パケットを生成する。
【００２２】
送信タイミング制御部１８は、送信回路１９に対して、パケット生成部１６で生成されたデータパケット、返信パケット生成部１７で生成された返信パケットのそれぞれの送信タイミングを制御する。送信タイミング制御部１８は、データパケットについては、データ転送期間に送信するように送信回路１９を制御する。
【００２３】
送信タイミング制御部１８は、データパケットの受信に成功した場合は、データパケットの受信タイミングからＴｒｅｐ_ＡＣＫ後（受信検出期間）に返信パケットを送信するように送信回路１９を制御する。また、送信タイミング制御部１８は、特に、データパケットの受信に成功しなかった場合は、データパケットの受信タイミングからＴｒｅｐ_ＣＯＬ後（衝突検出期間）に返信パケットを送信するように送信回路１９を制御する。
【００２４】
図３は、本通信装置の状態遷移図である。通信装置は、「受信待機状態」、「データパケット送信処理」、「自端末のデータに対する返信パケット受信処理」、「信号受信処理」、「返信パケット送信処理」の各々の状態を遷移する。
【００２５】
具体的には、通信装置は、受信待機状態において、受信信号がなくかつ送信すべきデータがある場合はデータパケット送信処理に移行し、受信信号を検出した場合は信号受信処理に移行する。
【００２６】
通信装置は、データパケット送信処理において、データパケットを送信できないときは受信待機状態に移行し、データパケット送信処理が完了したときは自端末のデータに対する返信パケット受信処理に移行する。そして、通信装置は、自端末のデータに対する返信パケット受信処理において、当該処理が完了したとき又は所定期間が経過したときは、受信待機状態に移行する。
【００２７】
一方、通信装置は、信号受信処理において、当該処理が完了したときは受信待機状態に移行し、当該処理が完了しかつ返信パケットの送信が必要であるときは返信パケット送信処理に移行する。そして、通信装置は、返信パケット送信処理において、当該処理が完了したときは、受信待機状態に移行する。以下では、データパケット送信処理、自端末のデータパケット送信処理、信号受信処理、返信パケット送信処理についてそれぞれ説明する。
【００２８】
（データパケット送信処理）
通信装置は、受信待機状態において、受信信号がなくかつ送信すべきデータがある場合はデータパケット送信処理に移行し、次の処理を実行する。
【００２９】
図４は、「データパケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ１では、送信タイミング制御部１８は、現在のタイミング（スロット）が送信禁止期間設定部１５で設定された送信禁止期間であるかを判定し、肯定判定のときは「送信すべきデータあり」の状態のままで受信待機状態へ移行し、否定判定のときはステップＳ２へ移行する。
【００３０】
ステップＳ２では、送信タイミング制御部１８は、受信回路１２又はパケット検出部１３の検出結果に基づいて各スロットの受信感度を測定して、キャリアが検出されたか否かを判定し、肯定判定のときは「送信すべきデータあり」の状態のままで受信待機状態へ移行し、否定判定のときはステップＳ３へ移行する。
【００３１】
ステップＳ３では、送信タイミング制御部１８は、パケット生成部で生成されたデータパケットを送信するように送信回路１９を制御して、本ルーチンを終了する。これにより、データパケットがアンテナ２０を介して各端末に送信される。そして、自端末のデータに対する返信パケット受信処理へ移行する。
【００３２】
なお、送信禁止期間でなく（ステップＳ１の否定判定）かつキャリア未検出（ステップＳ２の否定判定）の条件が満たされない場合、「送信すべきデータあり」があるが、「受信待機状態」と「データパケット送信処理」の間を行き来することになる。この場合、次のデータパケットを送信すべき時刻になると、以前の送信すべきデータを破棄し、新しいデータを送信するための処理が行われる。
【００３３】
（返信パケット受信処理）
図５は、「自端末のデータに対する返信パケット受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ１１では、送信タイミング制御部１８は、次のスロットまで返信パケットの受信を待機して、次のスロットのタイミングになるとステップＳ１２へ移行する。
【００３４】
ステップＳ１２では、パケット検出部１３は、自端末がデータパケットを送信したスロットで返信パケットを受信したかを判定し、肯定判定のときはステップＳ１３へ移行し、否定判定のときはステップＳ１５へ移行する。
【００３５】
ここで、自端末がデータパケットを送信したスロットにおいて返信パケットが受信された場合、当該返信パケットは、他端末から自端末への返信（ＡＣＫ）とみなされる。但し、自端末がデータパケットを送信したスロットと異なるスロットにおいて返信パケットが受信された場合、当該返信パケットは、隠れ端末が存在していることを示している。すなわち、隠れ端末は、返信パケットの受信タイミングのスロットを占有していることが分かる。
【００３６】
ステップＳ１３では、パケット検出部１３は、ＡＣＫ期間内で返信パケットを受信したかを判定し、肯定判定の場合はステップＳ１４へ移行し、否定判定の場合はステップＳ１５へ移行する。なお、否定判定の場合、返信パケットは衝突検出期間で受信されている。これは、自端末と隠れ端末のデータパケットが衝突していることを示している。
【００３７】
ステップＳ１４では、送信禁止期間設定部１５は、データパケットの送信が前回と同様のスロットになるように、次回のデータパケットの送信タイミングを予約すべく、送信禁止期間を設定する。
【００３８】
図６は、送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、自端末がデータパケットを送信した後、そのデータパケットに対してすべての周辺端末が返信パケットを送信している。
【００３９】
このとき、送信禁止期間設定部１５は、全ての周辺端末から自端末のデータパケットに対する返信パケットを受信すると、次のフレームでデータパケットの送信と同じスロットで送信できるように、自端末のデータパケットの送信タイミングから１００ｍｓｅｃ後を自端末の次の送信予定タイミングとして決定し、現在のタイミングから次の送信予定タイミング前までの期間を、送信禁止期間として設定し、本ルーチンを終了する。これにより、自端末の次の送信予定タイミングが予約されたことになる。そして、受信待機状態へ移行する。
【００４０】
ステップＳ１５では、送信禁止期間設定部１５は、次のフレームでデータパケットの送信と同じスロットに送信禁止期間を設定し、本ルーチンを終了する。これにより、次回の自端末のデータパケットの送信タイミングが変更され、データパケットの衝突が回避される。そして、受信待機状態へ移行する。
【００４１】
（信号受信処理）
また、通信装置は、「受信待機状態」において、受信信号を検出した場合は「信号受信処理」に移行し、次の処理を実行する。
【００４２】
図７は、「信号受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ２１では、図１に示す受信回路１２が他の端末（周辺端末）のパケットを受信し、パケット検出部１３がそのパケットを検出して、ステップＳ２２に進む。
【００４３】
ステップＳ２２では、送信禁止期間設定部１５は、パケット検出部１３で検出されたパケットの種別（データパケット又は返信パケット）を判定し、データパケットであるときはステップＳ２３に進み、返信パケットであるときはステップＳ２４に進む。
【００４４】
ステップＳ２３では、送信禁止期間設定部１５は、所定の期間待機して本ルーチンを終了し、ステップＳ２１で受信されたデータパケットに対する返信パケット送信処理へ移行する。
【００４５】
また、ステップＳ２４では、パケット検出部１３は、ＡＣＫ期間内で返信パケットを受信したかを判定し、肯定判定の場合はステップＳ２５へ移行し、否定判定の場合はステップＳ２６へ移行する。
【００４６】
ステップＳ２５では、自端末のデータパケットに対してではない返信パケットが検出された状態になっているため、隠れ端末が現在のスロットを使用していることが分かる。そこで、送信禁止期間設定部１５は、次のフレームにおいてステップＳ２１で返信パケットを受信したスロットと同じスロットに送信禁止期間を設定する。すなわち、送信禁止期間設定部１５は、返信パケットの検出タイミングに基づいて、隠れ端末が次のデータパケットを送信する可能性があるスロットを送信禁止期間として設定する。そして、送信禁止期間の設定後、本ルーチンを終了して受信待機状態へ移行する。これにより、隠れ端末とのデータパケットの衝突を回避することができる。
【００４７】
ステップＳ２６では、ステップＳ２１で受信された返信パケットは、他端末の間でパケット衝突が発生していることを示している。この場合、各他端末はデータパケットの送信タイミングを変更する可能性がある。そこで、送信禁止期間設定部１５は、他端末が送信タイミングを変更することを考慮して、次のフレームにおいてステップＳ２１で返信パケットを受信したスロットと同じスロットについての送信禁止期間を解除して、本ルーチンを終了する。そして、受信待機状態へ移行する。
【００４８】
（返信パケット送信処理）
図８は、「返信パケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。ステップＳ３１では、パケット検出部１３は、他端末から送信されたデータパケットの受信に成功したかを判定し、肯定判定の場合はステップＳ３２に移行し、否定判定の場合はステップＳ３４に移行する。
【００４９】
ここでは、例えば、パケット検出部１３により所定のタイミングで１パケットのデータが検出された場合は、データパケットの受信に成功したとみなされる。また、１パケット以外のデータ（例えば、２つ以上のパケットやある程度の受信電力があるにもかかわらず復調できなかったデータ）が検出された場合は、データパケットの受信に成功しなかったとみなされる。
【００５０】
ステップＳ３２では、送信タイミング制御部１８は、データパケットの受信タイミングからＴrep ACK時間経過後（パケット検出期間）に返信パケットを送信するように送信回路１９を制御して、ステップＳ３３に移行する。
【００５１】
ステップＳ３３では、送信禁止期間設定部１５は、次のフレームにおいてステップＳ３１でデータパケットを受信したスロットと同じスロットに送信禁止期間を設定して、本ルーチンを終了する。これにより、他端末の次回のデータパケットの送信予定タイミングで自端末が送信しないようにすることができる。そして、本ルーチンを終了して、受信待機状態へ移行する。
【００５２】
一方、ステップＳ３４では、送信タイミング制御部１８は、データパケットの受信タイミングからＴrep ACK時間経過後（衝突検出期間）に返信パケットを送信するように送信回路１９を制御して、ステップＳ３５に移行する。
【００５３】
ステップＳ３５では、送信禁止期間設定部１５は、次のフレームにおいてステップＳ３１でデータパケットを受信したスロットと同じスロットについての送信禁止期間を解除して、本ルーチンを終了する。そして、受信待機状態へ移行する。
【００５４】
図９は、図１に示すように構成された通信装置（以下「端末」という。）端末Ａ〜Ｄの配置関係を示す図である。ここで、端末Ａ〜Ｄは同期がとれており、楕円形はパケットが届くエリアを示している。例えば、端末Ａのパケットは端末Ｂのみに届き、端末Ｂのパケットは端末Ａ及びＢに届き、端末Ｃのパケットは端末Ｂ及びＤに届き、端末Ｄのパケットは端末Ｃのみに届く。
【００５５】
図１０は、端末Ｂと端末Ｄのデータパケットが端末Ｃで衝突した場合における端末Ａ〜Ｄのパケットの送受信タイミングを示すタイミングチャートである。ここでは、“DATA”はデータパケット、“REP”は返信パケット、“NAV”は送信禁止期間を示している。
【００５６】
図９及び図１０において、端末Ａから送信されたデータパケットは、端末Ｂで正常に受信される。よって、端末Ｂは、データパケットの受信タイミングからＴｒｅｐ_ＡＣＫ後（ＡＣＫ期間）に返信パケットを送信する。端末Ａは、ＡＣＫ期間に返信パケットを受信したために、自端末のデータパケットは正常に受信されたと判断し、次のフレームにおける同じスロットの直前まで、送信禁止期間を設定する。
【００５７】
このとき、端末Ｃは、データパケットを送信せずに返信パケットのみを受信しているが（スロット＃１）、ＡＣＫ期間で受信している。このため、このスロット＃１で隠れ端末がデータパケットを送信していることがわかる。したがって、端末Ｃは、次のフレームの同じスロット（＃１）に対して、隠れ端末の送信タイミングとして、送信禁止期間を設定する。
【００５８】
スロット＃２では、端末Ｂと端末Ｄとがデータパケットを送信している。端末Ａは端末Ｂのパケットを正常に受信する。しかし、端末Ｃは、データパケットを受信して、端末Ｂ及びＤのデータパケットの衝突発生を検出するため、データパケットの受信からＴｒｅｐ_ＣＯＬ時間経過後の衝突検出期間に返信パケットを送信する。
【００５９】
このとき（スロット＃２）、端末Ｂは、ＡＣＫ期間とＣＯＬ期間の両方で返信パケットを受信する。端末Ｂは、返信パケットをＣＯＬ期間で受信したことによりパケット衝突が発生したと判断し、次のフレームで送信スロットを変更すべく、スロット＃２に送信禁止期間を設定する。端末Ｄも、返信パケットをＣＯＬ期間で受信するので、端末Ｂと同様に、スロット＃２に送信禁止期間を設定する。
【００６０】
図１１は、図１に示すように構成された端末Ａ〜Ｄの配置関係を示す図である。ここで、端末Ａ〜Ｄは同期がとれており、端末Ａのパケットは端末Ｂのみに届き、端末Ｂのパケットは端末Ａ、Ｃ及びＤに届き、端末Ｃのパケットは端末Ｂのみに届き、端末Ｄのパケットは端末Ｃのみに届く。
【００６１】
図１２は、端末Ａ〜Ｄのパケットの送受信タイミングを示すタイミングチャートである。図１３は、端末Ａと端末Ｃのデータパケットが端末Ｂで衝突した場合における端末Ａ〜Ｄのパケットの送受信タイミングを示すタイミングチャートである。
【００６２】
図１２の場合、端末Ａが送信したパケットは端末Ｂで正常受信される。端末Ｂは、データパケットの受信からＴ＿ｒｅｐ＿ＡＣＫ時間経過後の受信検出期間に返信パケットを送信している。この返信パケットは、端末Ａ、Ｃ、Ｄに到達する。端末Ｃと端末Ｄは、ＡＣＫ期間で返信パケットを受信したため、隠れ端末である端末Ａにより送信されたデータが端末Ｂで正常受信されたことがわかる。
【００６３】
図１３の場合、端末Ａと端末Ｃが同一スロットでデータを送信したため、端末Ｂでパケット衝突が発生している。このとき、端末Ｂは、データ受信からＴ＿ｒｅｐ＿ＣＯＬ時間経過後の衝突検出期間に返信パケットを送信する。この返信パケットは、端末Ａ、Ｃ、Ｄに到達する。この場合、端末Ｄは、隠れ端末同士である端末Ａと端末Ｃのパケットが衝突したことがわかる。
【００６４】
図１２及び図１３において、端末Ｄは、返信パケットのみしか受信できていないにも関わらず、ＡＣＫ期間で受信したかＣＯＬ期間で受信したかが異なるため、隠れ端末の検出と、隠れ端末同士のパケット衝突を正確に区別することが可能である。
【００６５】
以上のように、本実施形態に係る通信装置は、各端末が同期をとった状態において、基本周期である１フレームのデータパケットと返信パケットの組み合わせの期間を１スロットとし、１スロット期間内をデータ送信期間、受信検出期間、衝突検出期間に区別している。
【００６６】
そして、上記通信装置は、返信パケットの受信タイミングが、自端末のデータパケットの送信と同じスロットであるか否か、また受信検出期間か衝突検出期間であるかに基づいて、隠れ端末がデータを送信しているか、隠れ端末同士のパケット衝突が発生しているかを判断して、自端末のデータパケットの送信禁止期間を設定する。これにより、上記通信装置は、１種類だけの返信パケットを用いて、隠れ端末とのパケット衝突が発生しないように自端末のデータパケットを受信することができる。
【００６７】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係る無線通信ネットワークの通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】データパケットが周期的に送受信されるときの基本周期（フレーム）の構成を示す図である。
【図３】本通信装置の状態遷移図である。
【図４】「データパケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図５】「自端末のデータに対する返信パケット受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図６】送信禁止期間を説明するためのタイミングチャートである。
【図７】「信号受信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図８】返信パケット送信処理」の処理ルーチンを示すフローチャートである。
【図９】図１に示すように構成された通信装置（以下「端末」という。
【図１０】端末Ｂと端末Ｄのデータパケットが端末Ｃで衝突した場合における端末Ａ〜Ｄのパケットの送受信タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１１】図１に示すように構成された端末Ａ〜Ｄの配置関係を示す図である。
【図１２】端末Ａ〜Ｄのパケットの送受信タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１３】端末Ａと端末Ｃのデータパケットが端末Ｂで衝突した場合における端末Ａ〜Ｄのパケットの送受信タイミングを示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１２  受信回路
１３  パケット検出部
１４  パケット復調部
１５  送信禁止期間設定部
１６  パケット生成部
１７  返信パケット生成部
１８  送信タイミング制御部
１９  送信回路
【図１】
2010074752.tif 000003
【図２】
2010074752.tif 000004
【図３】
2010074752.tif 000005
【図４】
2010074752.tif 000006
【図５】
2010074752.tif 000007
【図６】
2010074752.tif 000008
【図７】
2010074752.tif 000009
【図８】
2010074752.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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