(57)【要約】  無線通信において消費電力の悪化や通信速度の低下を防止する。各ノード５０は、検索されるノード数が目標値となるようにデータ通信用の送信電力を決定し、その送信電力で検索されるノードのノードアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させる。また、同様に制御通信用の送信電力を決定する。ノード５０が他のノードにデータフレームを送信する場合、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されたノードアドレスを含むＥＲＴＳフレームを制御通信用の送信電力で送信し、ＥＣＴＳフレームを受信後に、データ通信用の送信電力でデータフレームを送信する。制御情報入出力部２４は、受信したＥＲＴＳフレーム等からＮＡＶ期間中のノードを判定し、そのノードのノードアドレスをＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる。
2008059678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波によって信号を送受信する無線通信装置であって、
データを含むデータ信号と、所定の制御信号とを送信する送信手段を備え、
データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とが異なる
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
電波によって信号を送受信する無線通信装置であって、
データを含むデータ信号と、所定の制御信号とを送信する送信手段と、
他の無線通信装置に応答を要求するプローブ要求信号と、プローブ要求信号に対する応答となるプローブ応答信号とを生成するプローブ信号生成手段と、
プローブ信号生成手段に、プローブ要求信号受信時にプローブ応答信号の生成を指示するスキャニング制御手段と、
他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とを調整する調整手段とを備える
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
制御信号送信時の電波到達距離が、データ信号送信時の電波到達距離よりも大きい
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
送信手段は、少なくとも周波数帯、消費電力、回折性のいずれかが異なっていることによって電波到達距離が異なる２種類の電波のうち、データ信号を電波到達距離が小さい方の電波で送信し、制御信号を電波到達距離が大きい方の電波で送信する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
他の無線通信装置に応答を要求するプローブ要求信号と、プローブ要求信号に対する応答となるプローブ応答信号とを生成するプローブ信号生成手段と、
プローブ信号生成手段に、プローブ要求信号受信時にプローブ要求信号の生成を指示するスキャニング制御手段と、
他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とを調整する調整手段とを備えた
請求項１または請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項６】
プローブ信号生成手段は、当該プローブ信号生成手段を備えた無線通信装置自身のアドレスを送信元アドレスとして含むプローブ要求信号およびプローブ応答信号を生成し、
調整手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときのプローブ要求信号の送信電力をデータ信号送信時の送信電力として決定し、
プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段を備え、
スキャニング制御手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを隣接装置アドレス記憶手段に記憶させ、
調整手段は、プローブ要求信号送信後に少なくとも隣接装置アドレス記憶手段に記憶させたアドレスを有する他の各無線通信装置からプローブ要求信号を受信することができるプローブ要求信号の送信電力を制御信号送信時の送信電力として決定する
請求項２または請求項５に記載の無線通信装置。
【請求項７】
他の無線通信装置に応答を要求するプローブ要求信号と、プローブ要求信号に対する応答となるプローブ応答信号とを生成するプローブ信号生成手段と、
プローブ信号生成手段に、プローブ要求信号受信時にプローブ要求信号の生成を指示するスキャニング制御手段と、
他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離を調整する調整手段とを備えた
請求項４に記載の無線通信装置。
【請求項８】
プローブ信号生成手段は、当該プローブ信号生成手段を備えた無線通信装置自身のアドレスを送信元アドレスとして含むプローブ要求信号およびプローブ応答信号を生成し、
調整手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときのプローブ要求信号の送信電力をデータ信号送信時の送信電力として決定し、
プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段を備え、
スキャニング制御手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを隣接装置アドレス記憶手段に記憶させる
請求項７に記載の無線通信装置。
【請求項９】
隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスを含むアドレス通知信号を送信するアドレス通知信号送信手段を備え、
調整手段は、他の無線通信装置から受信したアドレス通知信号に含まれる各アドレスを有する各無線通信装置からプローブ要求信号を受信することができるプローブ要求信号の送信電力を制御信号送信時の送信電力として決定する
請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
送信手段は、
データ信号送信前に、第１の制御信号として、隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスを含む第１の制御フレームを制御信号送信時の送信電力で送信し、
他の無線通信装置から第１の制御フレームを受信したときに、隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスを含む第２の制御フレームを制御信号送信時の送信電力で送信する
請求項６、請求項８、および請求項９のうちのいずれか１項に記載された無線通信装置。
【請求項１１】
送信手段は、
第１の制御フレームおよび第２の制御フレームとして、
少なくとも当該フレームの種類が記述されるフレーム制御用フィールドと、
デュレーションが記述されるデュレーション用フィールドと、
当該第１の制御フレームの宛先となる無線通信装置のアドレスが記述される宛先ノードアドレス用フィールドと、
当該第１の制御フレームの送信元となる無線通信装置のアドレスが記述される送信元ノードアドレス用フィールドと、
隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスの数が記述される隣接ノード数用フィールドと、
隣接装置アドレス記憶手段に記憶された各アドレスが記述される隣接ノードアドレス用フィールドと、
ＦＣＳ（Frame Check Sequence）値が記述されるＦＣＳ用フィールドとを含む
フレームを送信する
請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
送信手段は、
第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスまたは送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶している場合に、フレームの送信を停止する
請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
送信手段は、
第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致した場合に、当該当該第１の制御フレームの送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを宛先ノードアドレス用フィールドに記述した第２の制御フレームを送信する  請求項１１または請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
フレームの送信を停止している他の無線通信装置のアドレスと、フレームの送信の停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段を備えた
請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスおよび送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶しておらず、かつ、当該第１の制御フレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスと隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、前記共通のアドレスと、前記第１の制御フレームのデュレーション用フィールドに記述されたデュレーションとを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置アドレス管理手段を備えた
請求項１４に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
送信停止中装置アドレス管理手段は、送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶されたフレームの送信の停止期間中、当該停止期間に対応するアドレスを宛先とする第１の制御フレームの送信を停止させる
請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
送信すべきデータを出力するデータ処理手段と、
データ処理手段が出力したデータを送信手段に出力するデータ入出力手段とを備えた
請求項１から請求項１６のうちのいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
送信手段が、データを含むデータ信号を送信するときには、データ信号送信時の電波によってデータ信号を送信し、所定の制御信号を送信するときには、電波到達距離がデータ信号送信時の電波よりも大きい制御信号送信時の電波によって制御信号を送信する
ことを特徴とする無線通信方法。
【請求項１９】
データを含むデータ信号を直接送信可能な無線通信装置のアドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段と、信号の送信を停止している無線通信装置のアドレスと、信号送信停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段と、データ信号および所定の制御信号を送信する送信手段とを備えたコンピュータに搭載される無線通信プログラムであって、
当該コンピュータに、  所定の制御信号を受信したときに、当該コンピュータのアドレスと受信した制御信号の送信元アドレスとが一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該制御信号の宛先ノードアドレスおよび送信元アドレスを記憶しておらず、かつ、当該制御信号に含まれる当該制御信号を送信した無線通信装置の隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスと、隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、前記共通のアドレスと、前記無線信号が示す停止期間とを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置記憶処理を
実行させるための無線通信プログラム。
【請求項２０】
データを記述したデータフレームの送信前に送信される制御フレームのデータ構造である制御フレーム用データ構造であって、
少なくとも当該フレームの種類が記述されるフレーム制御用フィールドと、
デュレーションが記述されるデュレーション用フィールドと、
当該制御フレームの宛先となる無線通信装置のアドレスが記述される宛先ノードアドレス用フィールドと、
当該制御フレームの送信元となる無線通信装置のアドレスが記述される送信元ノードアドレス用フィールドと、  当該制御フレームの送信元となる無線通信装置が直接送信可能な他の無線通信装置の台数が記述される隣接ノード数用フィールドと、
当該制御フレームの送信元となる無線通信装置が直接送信可能な他の各無線通信装置のアドレスか記述される隣接ノードアドレス用フィールドと、
ＦＣＳ（Frame Check Sequence）値が記述されるＦＣＳ用フィールドとを含む
ことを特徴とする制御フレーム用データ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、および制御フレームデータ構造に関し、特に消費電力の悪化および通信速度の低下を抑制しながら無線干渉を回避可能な無線通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、およびその無線通信装置に適用される制御フレームデータ構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線を使用してデータ送信を実行する無線通信システムでは、無線干渉を回避することが重要な技術課題である。無線干渉は、通信速度低下、通信遅延、通信揺らぎといった無線通信性能の劣化を招く原因となる。【０００３】
以下の説明において、無線通信システムで用いられる個々の無線通信装置をノードと記す。【０００４】
従来の無線ＬＡＮに代表される無線通信システムでは、無線干渉を回避するために、データ送信を実行するノードは、データ送信に先立ちキャリアセンスを実行する。キャリアセンスとは、他ノードが送信する無線（キャリア波）の検出（センス）を行う動作である。ノードは、他ノードの送信する無線を検出しなかった場合、データ送信可能であると判断し、データ送信を実行する。この一連の動作はＣＳＭＡ／ＣＡ制御（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）と呼ばれ、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御によって、複数のノードが同時にデータ送信を開始することで発生する無線干渉を回避できる。【０００５】
しかし、一般に、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御では、完全に無線干渉を回避できないことが知られている。ＣＳＭＡ／ＣＡ制御で、無線干渉を回避できない事例として、隠れ端末問題が挙げられる。例えば、第１のノードから第３のノードまでの３つのノードが存在し、第１のノードおよび第２のノードが、第３のノードにデータ送信を行おうとする例を考える。以下、本例において、第３のノードに対してデータ送信を行う第１のノード、第２のノードをそれぞれ第１送信ノード、第２送信ノードと記し、第３のノードを受信ノードと記す。本例において、第１送信ノードと受信ノードは相互に通信可能であり、同様に第２送信ノードと受信ノードも相互に通信可能であるものとする。ただし、第１送信ノードと第２送信ノードとは、互いにキャリアセンスを行えないものとする。第１送信ノードと第２送信ノードとが互いにキャリアセンスを行えない態様の例として、第１送信ノードと第２送信ノードとの間に電波を反射する金属製パーティションなどが存在する場合が挙げられる。本例において、第１送信ノードは、第２送信ノードに対する隠れ端末であり、第２送信ノードは、第１送信ノードに対する隠れ端末である。第１送信ノードと第２送信ノードとは、互いにキャリアセンスできないため、互いにデータ送信しているかをキャリアセンスによって判断できない。この状態で第１送信ノードと第２送信ノードとが同時にデータ送信を実行した場合、受信ノードにおいて無線干渉が発生する。これは隠れ端末問題を原因とした無線干渉と呼ばれ、第１送信ノードと第２送信ノードとが隠れ端末状態にあるため発生する。【０００６】
隠れ端末を原因とした無線干渉を回避するために、非特許文献１にあるＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ−Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）制御が一般に利用される。図１５は、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御を示す説明図である。図１５では、３台のノード１０１〜１０３が存在し、ノード１０１，１０２がノード１０３にデータを送信する場合を例にして説明する。以下、ノード１０１，１０２をそれぞれ、第１送信ノード、第２送信ノードと記し、ノード１０３を受信ノードと記す。図１５に示す例において、第１送信ノード１０１と第２送信ノード１０２とは、互いにキャリアセンスできない隠れ端末状態の関係にある。【０００７】
ＲＴＳ／ＣＴＳ制御は、状態Ａ，Ｂ，Ｃの状態遷移を経る。第１送信ノード１０１は、受信ノード１０１にデータを送信する場合、まずＲＴＳフレームをブロードキャスト送信する。ＲＴＳフレームを送信する状態が状態Ａである（図１５の状態Ａ参照。）。なお、無線通信ではノードから送信されるフレームは、当該ノードの無線到達範囲内に存在する全ノードによって受信される。フレームを受信したノードは、受信したフレームの種類、宛先ノードアドレスおよび送信元ノードアドレスを参照して、受信したフレームに対して適当な処理を与える。ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームに関して、具体的に説明する。ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレームを送信するノードは、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレームに宛先ノードアドレスを記述するが、宛先ノードアドレスによって特定されるノード以外のノード（フレームを受信可能なノード）もＲＴＳフレームやＣＴＳフレームを受信する。以下の説明ではＲＴＳフレームやＣＴＳフレームの送信を便宜的に「ブロードキャスト送信」と記す。【０００８】
各ノードは、ＲＴＳフレームを受信した場合、自身のノードアドレスが、ＲＴＳフレームに記述されている宛先ノードアドレスおよび送信元ノードアドレスのいずれとも一致していない場合、データ送信を一定期間停止するＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）期間を設定する。各ノードは、ＣＴＳフレームを受信した場合も同様に、自身のノードアドレスが、ＣＴＳフレームに記述されている宛先ノードアドレスと一致していない場合、ＮＡＶ期間を設定する。なお、ＮＡＶ期間中のノードは、データフレームだけでなく、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレームの送信も停止する。【０００９】
図１５に示す例では、ＲＴＳフレームを受信できるノードは受信ノード１０３だけである。また、第１送信ノード１０１は、宛先ノードアドレスとして受信ノード１０３のアドレスを記述したＲＴＳフレームを送信する。従って、受信ノード１０３は、自身のアドレスと、ＲＴＳフレームに記述された宛先ノードアドレスとが一致するのでＮＡＶ期間を設定しない。よって、本例では、状態ＡにおいてＮＡＶ期間を設定するノードは存在しない。【００１０】
ＲＴＳフレームを受信した受信ノード１０３は、ＣＴＳフレームをブロードキャスト送信する。ＣＴＳフレームを送信する状態が状態Ｂである（図１５の状態Ｂ参照。）。受信ノード１０３は、宛先ノードアドレスとして第１送信ノード１０１のアドレスを記述したＣＴＳフレームを送信する。この結果、ＣＴＳフレームを受信した第２送信ノード１０２は、自身のノードアドレスと、ＣＴＳフレームに記述された宛先ノードアドレスとが異なっているのでＮＡＶ期間を設定する。また、ＣＴＳフレームを受信した第１送信ノード１０１は、自身のノードアドレスと、ＣＴＳフレームに記述された宛先ノードアドレスとが一致するので、受信ノード１０３へのデータ送信を開始する。この状態が状態Ｃである（図１５の状態Ｃ参照。）。【００１１】
ＲＴＳ／ＣＴＳ制御により、第１送信ノード１０１がデータ送信する間、第２送信ノード１０２はデータ送信を停止する。この結果、隠れ端末問題を原因とした無線干渉を回避できる。ＮＡＶ期間に設定されるデータ送信を停止する時間幅は、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームにデュレーションとして含まれており、データの送受信に関わらないノード（図１５に示す例では第２送信ノード）は、デュレーションを参照することで、ＮＡＶ期間を設定する。【００１２】
ここで、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームの構成について説明する。なお、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームについては、例えば非特許文献４に記載されている。図１６Ａは、既存のＲＴＳフレームの構成を示す説明図であり、図１６Ｂは、既存のＣＴＳフレームの構成を示す説明図である。図１６Ａに示すように、ＲＴＳフレームは、フレーム制御用フィールドと、デュレーション用フィールドと、宛先ノードアドレス用フィールドと、送信元ノードアドレス用フィールドと、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）用フィールドとから構成される。また、図１６Ｂに示されるＣＴＳフレームは、フレーム制御用フィールドと、デュレーション用フィールドと、宛先ノードアドレス用フィールドと、ＦＣＳ用フィールドとから構成される。【００１３】
フレーム制御用フィールドは、フレームに関する情報（プロトコル、バージョン、フレームの種類など）が記述されるフィールドである。デュレーション用フィールドは、デュレーションが記述されるフィールドである。デュレーションとは、ＮＡＶ期間の時間幅（すなわち、データ送信を停止する時間の長さ）であり、デュアリングと称されることもある。すなわち、デュレーション用フィールドには、データの送受信に関わらないノードに設定させるＮＡＶ期間の長さが記述され、データの送受信に関わらないノードは、ＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームを受信すると、その長さのＮＡＶ期間を設定する。宛先ノードアドレス用フィールドは、ＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームの宛先となるノードアドレスが記述されるフィールドである。送信元ノードアドレス用フィールドは、ＲＴＳフレームの送信元となるノードのノードアドレスが記述されるフィールドである。宛先ノードアドレス用フィールドおよび送信元ノードアドレス用フィールドには、例えば、ＭＡＣアドレスが記述される。ＦＣＳ用フィールドは、ＦＣＳ値が記述されるフィールドであり、ＦＣＳ値は、フレームを受信する宛先ノードが、フレームにビットエラーが存在しないかを確認するために使用する値である。【００１４】
フレーム制御用フィールドおよびデュレーション用フィールドはそれぞれ２オクテットであり、宛先ノードアドレス用フィールドおよび送信元ノードアドレス用フィールドはそれぞれ６オクテットである。また、ＦＣＳ用フィールドは４オクテットである。従って、ＲＴＳフレームは２０オクテットのフレーム長であり、ＣＴＳフレームは１４オクテットのフレーム長である。なお、１オクテットは８ビットである。【００１５】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格のオプションであるＲＴＳ／ＣＴＳ制御は、複数のノードが、必ずアクセスポイントを介して、データの送受信を行うネットワークを前提として開発された。複数のノードとアクセスポイントとから構成される集合は、無線セルと呼ばる。通信を集中管理するアクセスポイントが存在する無線セルでは、全ノードは、少なくともアクセスポイントが送信するＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームを受信できる。このため、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御を使用することで、無線セルにおいて、アクセスポイントとノードとの間で独占的にデータ送受信する期間を確保できる（一般に、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御による仮想キャリアセンスと呼ばれる。）。【００１６】
一方、アクセスポイントといったノードの通信制御を一括管理する機器が存在しないネットワークとしてアドホックネットワークがある。アドホックネットワークでは、電波到達距離よりも離れて設置されたノード同士であっても、直接通信できるノードにデータを中継させるマルチホップ通信によって、互いにデータ通信が可能である。アクセスポイントが存在しないアドホックネットワークでは、アクセスポイントを介さずノード同士が通信できるため、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御でＮＡＶ期間を設定しているノードに対しても、他のノードがデータ送信を実行する場合がある。つまり、アクセスポイントを介さず任意のノードと通信できるアドホックネットワークの場合、データを送信しようとする送信ノードは、宛先となる受信ノードがＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームを受信してＮＡＶ期間を設定しているか否かを認識できない。このため送信ノードは、ＮＡＶ期間を設定していてデータ送信を実行できない受信ノードに対して、データ送信を実行する場合がある。【００１７】
図１７は、アドホックネットワークにおけるＲＴＳ／ＣＴＳ制御の動作を示す説明図である。以下、図１７に例示するアドホックネットワークを例にして、アドホックネットワークにおけるＲＴＳ／ＣＴＳ制御の動作を説明する。図１７に例示するアドホックネットワークは、合計５台のノード２０１〜２０５から構成されている。各ノード２０１〜２０５にそれぞれ識別番号が与えられていて、ノード２０１〜２０５それぞれの識別番号が"１"〜"５"であるものとする。図１７では、各ノードを表す楕円内に識別番号を記載している。各ノードは、識別番号が隣り合う番号のノードとしか直接通信できないものとする。すなわち、ある一つのノードに着目した場合、そのノードが直接通信可能な電波到達距離範囲内には、そのノードの識別番号と隣り合う番号のノードのみが存在しているものとする。例えば、識別番号"２"のノードが直接通信可能な電波到達距離範囲内には、識別番号"１"，"３"のノードのみが存在し、識別番号"２"のノードは、識別番号"１"，"３"のノードとは通信可能であるが、識別番号"４"，"５"のノードとは通信できない。また、あるノード（Ｎとする。）の電波が到達する範囲内に存在してそのノードＮと直接通信可能なノードを、ノードＮに隣接するノード、あるいはノードＮの隣接ノードと呼ぶ。【００１８】
以下の説明では、ノード２０１がノード２０２に対してデータ送信を開始すると同時に、ノード２０４がノード２０３にデータ送信するためにＲＴＳフレームを送信する場合を例にして説明する。以下、ノード２０１，２０４をそれぞれ送信ノードと記し、ノード２０２，２０３を受信ノードと記す。【００１９】
送信ノード２０１が受信ノード２０２にデータを送信する場合、送信ノード２０１は、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御の手順に従って、ＲＴＳフレームをブロードキャスト送信する（状態Ａ。図１７の状態Ａ参照。）。ＲＴＳフレームを受信した受信ノード２０２は、宛先アドレス用フィールドに送信ノード２０１のノードアドレスを記述したＣＴＳフレームをブロードキャスト送信する。図１７に例示する無線通信システムでは、受信ノード２０２に隣接するノード２０１，２０３が、このＣＴＳフレームを受信する。ノード２０３は、自身のノードアドレスと、ＣＴＳフレームに記述された宛先ノードアドレスとが異なるので、ＮＡＶ期間を設定する（状態Ｂ。図１７の状態Ｂ参照。）。【００２０】
また、自身を宛先とするＣＴＳフレームを受信した送信ノード２０１は、受信ノード２０２へのデータ送信を開始する（状態Ｃ）。一方、送信ノード２０１がデータ送信を開始すると同時に、送信ノード２０４が、受信ノード２０３へのデータ送信のためにＲＴＳフレームをブロードキャスト送信したとする。この場合、状態Ｃにおいて、送信ノード２０４は、宛先アドレス用フィールドに受信ノード２０３のノードアドレスを記述したＲＴＳフレームをブロードキャスト送信する。このＲＴＳフレームは、送信ノード２０４に隣接する受信ノード２０３およびノード２０５に受信される。しかし、受信ノード２０３は、状態Ｂで既にＮＡＶ期間を設定しているため、ＣＴＳフレームを送信できない。一方、自ノードとは異なるノードを宛先とするＲＴＳフレームを受信したノード２０５は、ＮＡＶ期間を設定する。受信ノード２０３からＣＴＳフレームを受信できない送信ノード２０４は、ＲＴＳフレームの再送を繰り返す（図１７の状態Ｃ参照。）。
図１７に示すアドホックネットワークでは、受信ノード２０３がＮＡＶ期間中であることを送信ノード２０４が認識できない。そのため、送信ノード２０４は、ＲＴＳフレームの再送を繰り返す。この現象は、「ＮＡＶブロッキング」と呼ばれる。一方、送信ノード２０４は、ＣＴＳフレームを受信できないため、データ送信を開始できない。しかし、ノード２０５は、送信ノード２０４からＲＴＳフレームを受信した時点で、送信ノード２０４のデータ送信に備えてＮＡＶ期間を設定する。このため、ノード２０５は、自身のデータ送信機会を冗長的に抑制してしまう。この状態は、「ＮＡＶ冗長設定」と呼ばれる。【００２１】
特許文献１に記載された無線通信システムは、アドホックネットワークにおけるマルチホップ通信に対して、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御の交換動作を拡張することで、無線干渉を回避する無線通信システムである。送信ノードは、ＲＴＳフレームをブロードキャスト送信し、第１の中継ノードからＣＴＳフレームを受信する。その後、第１の中継ノードはＣＴＳフレームをブロードキャスト送信する。さらに第１の中継ノードから、ＣＴＳフレームを受信した第２の中継ノードは、ＣＴＳフレームをブロードキャスト送信する。第２の中継ノード以降の中継ノードも、ＣＴＳフレームを受信する毎に、ＣＴＳフレームをブロードキャスト送信する。送信ノードは、カウンタ部を使用して、受信したＣＴＳフレームの個数を計測し、中継ノードから予め定めた個数以上のＣＴＳフレームを受信した場合、データフレームの送信を開始する。【００２２】
非特許文献１に記載された無線通信システムはアドホックネットワークにおけるマルチホップ通信に対して、制御通信で使用するシグナリンチャネルを別途付加したものである。ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームの交換は、このシグナリングチャネル上で実行する。さらに、受信ノードは、送信ノードからのデータ受信中には、シグナリングチャネルを使用してビジートーンを送信し、ビジートーンを受信した送信ノードおよび受信ノードを除くノードはデータ通信を停止する。【００２３】
非特許文献３に記載された無線通信システムはアドホックネットワークにおけるマルチホップ通信に対して、制御通信で使用するシグナリングチャネルを２つ付加したものであり、非特許文献２を拡張した無線通信システムである。２つのシグナルチャネルは、データ送信中であることを周知するための送信ビジートーンと、データ受信中であることを周知するための受信ビジートーンとを使用する。受信ノードは、メインチャネルでＲＴＳフレームを受信すると、ＣＴＳフレームを送信し、さらにシグナルチャネルで受信ビジートーンをブロードキャスト送信する。一方で、ＣＴＳフレームを受信した送信ノードは、データ送信を開始する前に、シグナルチャネルで送信ビジートーンをブロードキャスト送信する。受信ビジートーンまたは送信ビジートーンを受信した送信ノードおよび受信ノードを除くノードはデータ通信を停止する。
【特許文献１】特開２００５−１３０４７９号公報 （図１０）
【非特許文献１】ブイ・バーガバン（Ｖ．Ｂｈａｒｇｈａｖａｎ）他３名、"マカダブリュ： ア・メディア・アクセス・プロトコル・フォー・ワイアレス・ラン（ＭＡＣＡＷ：Ａ Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ'ｓ）"，プロシーディング・オブ・エー・シー・エム・シグコム（Ｐｒｏｃｅｄｉｎｇｓｏｆ ＡＣＭ ＳＩＧＣＯＭＭ）、米国、１９９４、ｐ．２１５−２２５
【非特許文献２】スレッシュ・シン（Ｓｕｒｅｓｈ Ｓｉｎｇｈ）他１名、"パマス−パワー・アウェア・マルチアクセス・プロトコル・ウィズ・シグナリング・アドホックネットワーク（ＰＡＭＡＳ−Ｐｏｗｅｒ Ａｗａｒｅ Ｍｕｌｔｉ−Ａｃｃｅｓｓｐｒｏｔｏｃｏｌ ｗｉｔｈ Ｓｉｇｎａｌｌｉｎｇ ｆｏｒ Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）"、エー・シー・エム・コンピューター・コミュニケーションズ・レビュー（ＡＣＭ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ Ｒｅｖｉｅｗ）、米国、１９９８年、ｐ．５−２６
【非特許文献３】ジグムント・ハース（Ｚｙｇｍｕｎｔ Ｈａａｓ）他１名、"デュアル・ビジー・トーン・マルチプル・アクセス−ア・マルチプル・アクセス・コントロール・スキーム・フォー・アドホックネットワーク（ＤｕａｌＢｕｓｙ Ｔｏｎｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ（ＤＢＴＭＡ）−Ａ ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ Ａｄ Ｈｏｃ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ）"、プロシーディング・オブ・アイ・イー・イー・イー・ワイアレス・コミュニケーションズ・アンド・ネットワーキング・カンファレス（Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆ ＩＥＥＥ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ａｎｄ Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ）、米国、２００２年、第５０巻、第６号、ｐ．９７５−９８５
【非特許文献４】守倉正博、久保田周治、「インプレス標準教科書シリーズ  改訂版  ８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」、第１版、株式会社インプレスネットビジネスカンパニー、２００５年７月２１日、ｐ．７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
従来の無線通信システムにおけるＲＴＳ／ＣＴＳ制御では、ＮＡＶ設定中のノードに対して、他のノードがデータ送信を実行する場合があり、データ送信を実行するそのノードがデータ送信実行のために余計に電力を消費してしまう。【００２５】
その理由は、従来のＲＴＳ／ＣＴＳ制御では、データを送信する送信ノードは、データの送信先となる受信ノードがＮＡＶ期間中であることを認識できないため、データ送信の実行を試み、ＲＴＳフレームの再送を繰り返すためである。このように、ＮＡＶ期間を設定している受信ノードが、送信ノードのデータ送信およびデータ再送を受け付けない現象は、ＮＡＶブロッキングと呼ばれる。【００２６】
また、従来の無線通信システムにおけるＲＴＳ／ＣＴＳ制御では、「ＮＡＶ設定中の受信ノードに対してデータ送信を実行する送信ノード」に隣接するノードの通信速度が低下してしまうという問題も生じる。例えば、図１７の状態Ｃに示す例では、ＮＡＶ期間設定中の受信ノード２０３に対してデータ送信を行う送信ノード２０４に隣接するノード２０５の通信速度が低下する。【００２７】
本発明の目的は、消費電力の悪化や通信速度の低下を防止することができる無線通信装置、無線通信方法、無線通信プログラム、およびその無線通信装置に適用される制御フレームデータ構造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】
【００２８】
本発明による無線通信装置は、電波によって信号を送受信する無線通信装置であって、データを含むデータ信号と、所定の制御信号とを送信する送信手段（例えば、無線送受信装置１、あるいは第１無線送受信装置４と第２無線送受信装置５との組み合わせ）を備え、データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とが異なることを特徴とする。【００２９】
また、本発明による無線通信装置は、電波によって信号を送受信する無線通信装置であって、データを含むデータ信号と、所定の制御信号とを送信する送信手段（例えば、無線送受信装置１、あるいは第１無線送受信装置４と第２無線送受信装置５との組み合わせ）と、他の無線通信装置に応答を要求するプローブ要求信号（例えばプローブ要求フレーム）と、プローブ要求信号に対する応答となるプローブ応答信号（例えばプローブ応答フレーム）とを生成するプローブ信号生成手段（例えば、フレーム組立部１４）と、プローブ信号生成手段に、プローブ要求信号受信時にプローブ応答信号の生成を指示するスキャニング制御手段（例えば、スキャニング情報入出力部２２）と、他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とを調整する調整手段（例えば、電力制御部１１）とを備えることを特徴とする。【００３０】
制御信号送信時の電波到達距離が、データ信号送信時の電波到達距離よりも大きいことが好ましい。【００３１】
また、送信手段が、少なくとも周波数帯、消費電力、回折性のいずれかが異なっていることによって電波到達距離が異なる２種類の電波のうち、データ信号を電波到達距離が小さい方の電波で送信し、制御信号を電波到達距離が大きい方の電波で送信する構成であってもよい。【００３２】
他の無線通信装置に応答を要求するプローブ要求信号（例えばプローブ要求フレーム）と、プローブ要求信号に対する応答となるプローブ応答信号（例えばプローブ応答フレーム）とを生成するプローブ信号生成手段（例えば、フレーム組立部１４）と、プローブ信号生成手段に、プローブ要求信号受信時にプローブ要求信号の生成を指示するスキャニング制御手段（例えば、スキャニング情報入出力部２２）と、他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とを調整する調整手段（例えば、電力制御部１１）とを備えた構成であってもよい。【００３３】
プローブ信号生成手段が、当該プローブ信号生成手段を備えた無線通信装置自身のアドレスを送信元アドレスとして含むプローブ要求信号およびプローブ応答信号を生成し、調整手段が、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときのプローブ要求信号の送信電力をデータ信号送信時の送信電力として決定し、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段（例えば、隣接ノードアドレス記憶部２５）を備え、スキャニング制御手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを隣接装置アドレス記憶手段に記憶させ、調整手段は、プローブ要求信号送信後に少なくとも隣接装置アドレス記憶手段に記憶させたアドレスを有する他の各無線通信装置からプローブ要求信号を受信することができるプローブ要求信号の送信電力を制御信号送信時の送信電力として決定する構成であってもよい。【００３４】
他の無線通信装置に応答を要求するプローブ要求信号（例えばプローブ要求フレーム）と、プローブ要求信号に対する応答となるプローブ応答信号（例えばプローブ応答フレーム）とを生成するプローブ信号生成手段（例えば、第１無線送受信装置４のフレーム組立部１４）と、プローブ信号生成手段に、プローブ要求信号受信時にプローブ要求信号の生成を指示するスキャニング制御手段（例えば、スキャニング情報入出力部２２）と、他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離を調整する調整手段（例えば、電力制御部１１）とを備えた構成であってもよい。【００３５】
プローブ信号生成手段が、当該プローブ信号生成手段を備えた無線通信装置自身のアドレスを送信元アドレスとして含むプローブ要求信号およびプローブ応答信号を生成し、調整手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときのプローブ要求信号の送信電力をデータ信号送信時の送信電力として決定し、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段（例えば、隣接ノードアドレス記憶部２５）を備え、スキャニング制御手段が、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを隣接装置アドレス記憶手段に記憶させる構成であってもよい。【００３６】
隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスを含むアドレス通知信号を送信するアドレス通知信号送信手段（例えば、無線送受信装置１）を備え、調整手段が、他の無線通信装置から受信したアドレス通知信号に含まれる各アドレスを有する各無線通信装置からプローブ要求信号を受信することができるプローブ要求信号の送信電力を制御信号送信時の送信電力として決定する構成であってもよい。【００３７】
送信手段が、データ信号送信前に、第１の制御信号として、隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスを含む第１の制御フレーム（例えば、ＥＲＴＳフレーム）を制御信号送信時の送信電力で送信し、他の無線通信装置から第１の制御フレームを受信したときに、隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスを含む第２の制御フレーム（例えば、ＥＣＴＳフレーム）を制御信号送信時の送信電力で送信する構成であってもよい。【００３８】
送信手段が、第１の制御フレームおよび第２の制御フレームとして、少なくとも当該フレームの種類が記述されるフレーム制御用フィールドと、デュレーションが記述されるデュレーション用フィールドと、当該第１の制御フレームの宛先となる無線通信装置のアドレスが記述される宛先ノードアドレス用フィールドと、当該第１の制御フレームの送信元となる無線通信装置のアドレスが記述される送信元ノードアドレス用フィールドと、隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスの数が記述される隣接ノード数用フィールドと、隣接装置アドレス記憶手段に記憶された各アドレスが記述される隣接ノードアドレス用フィールドと、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）値が記述されるＦＣＳ用フィールドとを含むフレームを送信する構成であってもよい。【００３９】
送信手段が、第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスまたは送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶している場合に、フレームの送信を停止する構成であってもよい。【００４０】
送信手段が、第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致した場合に、当該当該第１の制御フレームの送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを宛先ノードアドレス用フィールドに記述した第２の制御フレームを送信する構成であってもよい。【００４１】
フレームの送信を停止している他の無線通信装置のアドレスと、フレームの送信の停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段（例えば、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６）を備えた構成であってもよい。【００４２】
第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスおよび送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶しておらず、かつ、当該第１の制御フレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスと隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、前記共通のアドレスと、前記第１の制御フレームのデュレーション用フィールドに記述されたデュレーションとを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置アドレス管理手段（例えば、制御情報入出力部２４）を備えた構成であってもよい。【００４３】
送信停止中装置アドレス管理手段が、送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶されたフレームの送信の停止期間中、当該停止期間に対応するアドレスを宛先とする第１の制御フレームの送信を停止させる構成であってもよい。【００４４】
送信すべきデータを出力するデータ処理手段（例えば、データ処理装置３）と、データ処理手段が出力したデータを送信手段に出力するデータ入出力手段（例えば、データ入出力部２３）とを備えた構成であってもよい。【００４５】
また、本発明による無線通信方法は、送信手段（例えば、無線送受信装置１）が、データを含むデータ信号を送信するときには、データ信号送信時の電波によってデータ信号を送信し、所定の制御信号を送信するときには、電波到達距離がデータ信号送信時の電波よりも大きい制御信号送信時の電波によって制御信号を送信することを特徴とする。【００４６】
また、本発明による無線通信プログラムは、データを含むデータ信号を直接送信可能な無線通信装置のアドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段（例えば、隣接ノードアドレス記憶部２５）と、信号の送信を停止している無線通信装置のアドレスと、信号送信停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段（例えば、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６）と、データ信号および所定の制御信号を送信する送信手段（例えば、無線送受信装置１、あるいは第１無線送受信装置４と第２無線送受信装置５との組み合わせ）とを備えたコンピュータに搭載される無線通信プログラムであって、当該コンピュータに、所定の制御信号を受信したときに、当該コンピュータのアドレスと受信した制御信号の送信元アドレスとが一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該制御信号の宛先ノードアドレスおよび送信元アドレスを記憶しておらず、かつ、当該制御信号に含まれる当該制御信号を送信した無線通信装置の隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスと、隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、前記共通のアドレスと、前記無線信号が示す停止期間とを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置記憶処理を実行させることを特徴とする。【００４７】
また、本発明による制御フレーム用データ構造は、データを記述したデータフレームの送信前に送信される制御フレーム（例えば、ＥＲＴＳフレーム、ＥＣＴＳフレーム）のデータ構造である制御フレーム用データ構造であって、少なくとも当該フレームの種類が記述されるフレーム制御用フィールドと、デュレーションが記述されるデュレーション用フィールドと、当該制御フレームの宛先となる無線通信装置のアドレスが記述される宛先ノードアドレス用フィールドと、当該制御フレームの送信元となる無線通信装置のアドレスが記述される送信元ノードアドレス用フィールドと、当該制御フレームの送信元となる無線通信装置が直接送信可能な他の無線通信装置の台数が記述される隣接ノード数用フィールドと、当該制御フレームの送信元となる無線通信装置が直接送信可能な他の各無線通信装置のアドレスか記述される隣接ノードアドレス用フィールドと、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）値が記述されるＦＣＳ用フィールドとを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４８】
本発明によれば、フレームの送信を停止している他の無線通信装置のアドレスと、フレームの送信の停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段によって、フレーム送信を停止している他の無線通信装置を特定することができ、その結果、そのような無線通信装置に対して繰り返し送信を試みることを停止することができる。従って、無線通信装置の消費電力の悪化を防止することができる。また、その結果、無線通信装置の稼動時間を延長することができる。【００４９】
また、宛先とする無線通信装置が、フレーム送信を停止しているか否かを特定できるため、データの送信に先立って送信すべき制御フレームの送信を停止することができ、その結果、宛先とする無線通信装置以外の無線通信装置を送信停止状態に移行させることを防ぐことができる。その結果、その無線通信装置の送信機会が低減することを防げるので、通信を効率化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１Ａ】本発明による制御フレームデータ構造を有するＥＲＴＳフレームの例を示す説明図である。
【図１Ｂ】本発明による制御フレームデータ構造を有するＥＣＴＳフレームの例を示す説明図である。
【図２】本発明の無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図３】第１の実施の形態のノードの処理経過の例を示すフローチャートである。
【図４】第１の実施の形態のノードの処理経過の例を示すフローチャートである。
【図５Ａ】第１の実施の形態のノードを複数備えた無線通信システムの例を示す説明図である。
【図５Ｂ】第１の実施の形態のノードを複数備えた無線通信システムの例を示す説明図である。
【図６】第２の実施の形態の無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図７】第２の実施の形態のノードの処理経過の例を示すフローチャートである。
【図８】第２の実施の形態のノードの処理経過の例を示すフローチャートである。
【図９Ａ】第２の実施の形態のノードを複数備えた無線通信システムの例を示す説明図である。
【図９Ｂ】第２の実施の形態のノードを複数備えた無線通信システムの例を示す説明図である。
【図１０Ａ】実施例１において各ノードが自ノードの隣接ノードアドレス記憶部に記憶させたノードアドレスを示す説明図である。
【図１０Ｂ】実施例１において各ノードが自ノードの隣接ノードアドレス記憶部に記憶させたノードアドレスを示す説明図である。
【図１１】実施例１において送信ノード（４）が送信電力［Ｃ］でＥＲＴＳフレームをブロードキャスト送信した後の各ノードの状態を示す説明図である。
【図１２】実施例１において受信ノード（３）が送信電力［Ｃ］でＥＣＴＳフレームをブロードキャスト送信した後の各ノードの状態を示す説明図である。
【図１３Ａ】送信電力［Ｄ］で直接通信できるノードと、送信電力［Ｃ］で直接通信できるノードとが同一である無線通信システムの例を示す説明図である。
【図１３Ｂ】送信電力［Ｄ］で直接通信できるノードと、送信電力［Ｃ］で直接通信できるノードとが同一である無線通信システムの例を示す説明図である。
【図１４】無線ＬＡＮデバイスと特定小電力無線デバイスとの無線伝搬特性の違いを示す説明図である。
【図１５】ＲＴＳ／ＣＴＳ制御を示す説明図である。
【図１６Ａ】ＲＴＳフレームの構成を示す説明図である。
【図１６Ｂ】ＣＴＳフレームの構成を示す説明図である。
【図１７】アドホックネットワークにおけるＲＴＳ／ＣＴＳ制御の動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  無線送受信装置
２  ノード制御装置
３  データ処理装置
７  アンテナ
１１  電力制御部
１２  変調部
１３  復調部
１４  フレーム組立部
１５  フレーム分解部
２１  解析部
２２  スキャニング情報入出力部
２３  データ入出力部
２４  制御情報入出力部
２５  隣接ノードアドレス記憶部
２６  ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
実施の形態１．
本発明の無線通信装置同士がデータの送受信を行う場合、データの送信元の無線通信装置が、データの送信先の無線通信装置のノードアドレスを宛先として、ＲＴＳフレームに相当する制御フレーム（以下、ＥＲＴＳフレームと記す。）を送信する。ＥＲＴＳフレームを受信した無線通信装置は、ＥＲＴＳフレームを送信した無線通信装置を宛先として、ＣＴＳフレームに相当する制御フレーム（以下、ＥＣＴＳフレームと記す。）を送信する。ＥＲＴＳ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ−ＲＴＳ）フレーム、ＥＣＴＳ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ―ＣＴＳ）フレームは、本発明による制御フレームデータ構造を有し、従来のＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレームとは異なる。【００５３】
本発明の無線通信装置は、複数の無線通信装置が通信を行う無線通信システム内でデータを送受信するノードとなる。以下の説明にて記載するノードは、無線通信装置を指す。【００５４】
図１Ａ、Ｂは、本発明による制御フレームデータ構造を有するＥＲＴＳフレーム、ＥＣＴＳフレームの例を示す説明図である。図１ＡはＥＲＴＳフレームの例を示し、図１ＢはＥＣＴＳフレームの例を示す。本発明による制御フレームデータ構造は、フレーム制御用フィールド９１と、デュレーション用フィールド９２と、宛先ノードアドレス用フィールド９３と、送信元ノードアドレス用フィールド９４と、隣接ノード数用フィールド９５と、隣接ノードアドレス用フィールド９６ａ〜９６ｋと、ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）用フィールド９７とを含む。【００５５】
図１Ａ、Ｂにおいて、各フィールドに示した数値は、各フィールドの長さを示す。フレーム制御用フィールド９１およびデュレーション用フィールド９２はそれぞれ２オクテットであり、宛先ノードアドレス用フィールド９３および送信元ノードアドレス用フィールド９４はそれぞれ６オクテットである。また、ＦＣＳ用フィールド９７は４オクテットである。【００５６】
フレーム制御用フィールド９１は、フレームに関する情報（プロトコル、バージョン、フレームの種類など）が記述されるフィールドである。ＥＲＴＳフレームのフレーム制御用フィールド９１には、フレームの種類がＥＲＴＳフレームであることを示す情報が記述される。また、ＥＣＴＳフレームのフレーム制御用フィールド９１には、フレームの種類がＥＣＴＳフレームであることを示す情報が記述される。【００５７】
なお、データを格納したデータフレームもフレーム制御用フィールドを有し、データフレームのフレーム制御用フィールドには、フレームの種類がデータフレームであることを示す情報が記述される。【００５８】
デュレーション用フィールド９２は、ＮＡＶ期間の時間幅（すなわち、データ送信を停止する時間の長さ）が記述されるフィールドである。ＮＡＶ期間の時間幅のことをデュレーションと呼ぶ。【００５９】
宛先ノードアドレス用フィールド９３は、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームの宛先となるノードアドレスが記述されるフィールドである。送信元ノードアドレス用フィールド９４は、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームの送信元となるノードのノードアドレスが記述されるフィールドである。宛先ノードアドレス用フィールド９３および送信元ノードアドレス用フィールド９４には、フレームの宛先や送信元となるノードのノードアドレスとして、例えば、ＭＡＣアドレスが記述される。以下、宛先ノードアドレス用フィールド９３および送信元ノードアドレス用フィールド９４にはＭＡＣアドレスが記述されるものとして説明する。【００６０】
ＦＣＳ用フィールド９７は、ＦＣＳ値が記述されるフィールドである。【００６１】
隣接ノード数用フィールド９５は、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームを送信するノードに隣接するノードの台数が記述されるフィールドである。ただし、本発明における「隣接」とは、直接データの送受信を行えることを意味する。本発明の説明では、あるノード（Ｎとする。）がデータ送信用の送信電力で送信したフレームを直接受信可能なノードを、ノードＮに隣接するノード、あるいはノードＮの隣接ノードと呼ぶ。図１Ａ、１Ｂに示す例では、隣接ノード数用フィールド９５のフィールド長が２オクテットである場合を示している。【００６２】
隣接ノードアドレス用フィールド９６ａ〜９６ｋは、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームを送信するノードに隣接するノードのノードアドレスが記述されるフィールドである。隣接ノードアドレス用フィールド９６ａ〜９６ｋには、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームを送信するノードの隣接ノードのアドレスが記述される。隣接ノードのアドレスは、その隣接ノードに固有に与えられるＭＡＣアドレスなどの識別情報である。以下の説明では、隣接ノードアドレス用フィールドには、隣接ノードのＭＡＣアドレスが記述されるものとして説明する。図１Ａ、Ｂに示す例では、隣接ノードアドレス用フィールド９６ａ〜９６ｋのフィールド長がそれぞれ６オクテットである場合を示している。【００６３】
隣接ノード数用フィールド９５が２オクテットである場合、最大ｋ＝６５５３５（＝２１６−１）台の隣接ノードのノードアドレスをＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームに記述することができる。しかし、制御通信で頻繁に交換されるＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームのサイズが肥大化すると通信オーバヘッドが発生する。また、後述するように、各ノードは、隣接ノードの台数が目標値となるように、データ送信用の送信電力を決定する。この場合、各ノードの隣接ノード台数の目標値が異なっていて、各ノードが自身の隣接ノード台数に合わせてＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを作成するものとすると、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームのフレーム長は、どのノードから送信されたかによって異なることになる。このように、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームのフレーム長がどのノードから送信されたかによって異なると、フレーム組立部１４およびフレーム分解部１５（図２参照。）の負荷が高くなる。フレーム組立部１４およびフレーム分解部１５については図２を参照して後述する。このことから、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを固定長のフレームとすることが好ましい。ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームが固定長であり、隣接ノード用フィールドに記述できる隣接ノードアドレスの最大値が予め決まっている場合を例にして説明する。【００６４】
ただし、隣接ノード数用フィールド長およびＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームで指定できる隣接ノードの最大台数は、運用する無線通信システムで動作するノード数およびノードの設置密度などを鑑みて決定し、従来の無線ＬＡＮで提供されているＲＴＳスレッショルド（ＲＴＳ／ＣＴＳ制御を発動するかを決定するフレーム長の指標）の設定方法と同様に、指定できる隣接ノードの最大台数を無線送受信装置１（図２参照。）に提供される内部レジスタなどの不揮発性記憶装置に設定すればよい。無線送受信装置１については、図２を参照して後述する。【００６５】
次に、本発明のノード（無線通信装置）の構成について説明する。【００６６】
図２は、本発明のノード（無線通信装置）の構成例を示すブロック図である。第１の実施の形態では、ノード５０は、無線送受信装置１と、ノード制御装置２と、データ処理装置３とを備える。【００６７】
無線送受信装置１は、電力制御部１１と、変調部１２と、復調部１３と、フレーム組立部１４と、フレーム分解部１５と、ＮＡＶ設定部１６と、アドレス判定部１７と、カウンタ部１８と、種別判定部１９と、アンテナ７とを備える。【００６８】
フレーム組立部１４は、ノード制御装置２から入力される各種データ（スキャニングのためのスキャニング情報、データ通信のためのデータ、制御通信のための制御情報）を用いて、プローブ要求フレームおよびプローブ応答フレーム、データフレーム、制御フレーム（ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレーム）を生成する。【００６９】
フレーム組立部１４は、ノード制御装置２のスキャニング情報入出力部２２から入力されるスキャニング情報を用いてプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームを生成する。スキャニングとは、通信可能なノードを検索することである。プローブ要求フレームとは、受信したノード（他のノード）に応答を求めるフレームであり、プローブ応答フレームとは、プローブ要求フレームを受信したノードがプローブ要求フレームに対する応答として送信するフレームである。スキャニング情報とは、プローブ要求フレームやプローブ応答フレームを構成するデータ群を示す。具体的には、プローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームに記述されるサービスセット識別子、サポートしている無線伝送レート一覧、ビーコン周期などのデータである。フレーム組立部１４は、スキャニング情報に含まれるデータを所定のフィールドに記述することによってプローブ要求フレームを生成する。フレーム組立部１４は、プローブ応答フレームも同様に生成する。フレーム組立部１４は、プローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームを生成するとき、自ノードのアドレスをプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームの送信元アドレス用フィールドに記述する。【００７０】
また、フレーム組立部１４は、ノード制御装置２のデータ入出力部２３から入力されるデータを格納したデータフレームを生成する。【００７１】
また、フレーム組立部１４は、ノード制御装置２の制御情報入出力部２４から入力される制御情報をＥＲＴＳフレームの所定のフィールド（各フィールド９１〜９７。図１参照。）に記述することによってＥＲＴＳフレームを生成する。同様に、制御情報入出力部２４から入力される制御情報をＥＣＴＳフレームの所定のフィールドに記述することによってＥＣＴＳフレームを生成する。制御情報入出力部２４から入力される制御情報は、デュレーション、宛先ノードアドレス、送信元ノードアドレス、隣接ノード数、隣接ノードアドレスを含む。【００７２】
変調部１２は、フレーム組立部１４によって生成されたフレームを変調し、変調したフレームをアンテナ７から送信する。変調部１２は、フレームを電波によって送信する。【００７３】
電力制御部１１は、変調部１２がアンテナ７からフレームを送信する際の電力を制御する。具体的には、スキャニングによって通信可能なノードとして検索されるノードの台数が目標値となるように、送信電力を決定し、その送信電力を記憶する。そして、電力制御部１１は、変調部１２がフレームを送信する際の送信電力として、記憶した送信電力を指定する。ただし、電力制御部１１は、データ通信可能なノードとして検索されるノードの台数が目標値となるように、データ通信用の送信電力を決定し、記憶する。また、電力制御部１１は、制御通信可能なノード（ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを送受信可能なノード）として検索されるノードの台数が目標値となるように、制御通信用の送信電力を決定し、記憶する。すなわち、電力制御部１１は、データ通信用の送信電力と、制御通信用の送信電力を別々に決定し、フレームがデータフレームであるのか、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームであるのかによって異なる送信電力を指定する。変調部１２は、変調したフレームを指定された送信電力で送信する。【００７４】
以下、データ通信用の送信電力を送信電力［Ｄ］と記す。また、制御通信用（具体的にはＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの送信用）の送信電力を送信電力［Ｃ］と記す。電力制御部１１は、送信電力［Ｄ］と送信電力［Ｃ］とを独立に調整して決定する。【００７５】
復調部１３は、アンテナ７で受信した無線信号（フレーム）を復調する。【００７６】
フレーム分解部１５は、復調部１３によって復調されたフレームをフィールド毎のビット列に分解する。フレーム分解部１５は、フレームを分解して得た各フィールド毎のビット列をノード制御装置２に出力する。【００７７】
アドレス判定部１７は、受信したＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームに記述された宛先アドレスと自ノードのアドレスとが一致しているか否かを判定し、判定結果をＮＡＶ設定部１６、制御情報入出力部２４に出力する。【００７８】
ＮＡＶ設定部１６は、受信したＥＲＴＳフレームに記述された宛先アドレスと自ノードのアドレスとが一致していないと判定され、そのＥＲＴＳフレームに記述された隣接ノードアドレスの中に、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している隣接ノードアドレスと共通のアドレスが存在する場合に、ＮＡＶ期間を設定する。ＮＡＶ期間の設定とは、具体的には、ＥＲＴＳフレームに記述されたＮＡＶ設定期間（デュレーション）の間、フレーム組立部１４にフレーム生成動作を停止させ、フレームの送信を不能とすることである。ＮＡＶ設定部１６は、無線送受信装置１が備えるタイマ（図示せず。）を確認して、ＮＡＶ期間が経過したときに、ＮＡＶ期間の設定を終了する。すなわち、フレーム組立部１４にフレーム生成を許可し、フレーム送信可能とする。なお、ＮＡＶ期間の設定を、単にＮＡＶ設定と記す場合もある。【００７９】
種別判定部１９は、受信したフレームのフレーム制御用フィールド９１を参照して、受信したフレームの種別を判定する。例えば、種別判定部１９は、がデータフレームであるか否かの判定や、ＥＲＴＳフレームであるのかＥＣＴＳフレームであるのかの判定を行う。【００８０】
カウンタ部１８は、プローブ要求フレーム送信後に受信するプローブ応答フレームの数をカウントする。すなわち、カウンタ部１８は、プローブ要求フレームに応答したノードの台数をカウントする。電力制御部１１は、カウンタ部１８によってカウントされた値と、目標値（ノードの台数の目標値）とを比較し、送信電力を調整する。【００８１】
また、図示を省略しているが、無線送受信装置１は、キャリアセンスを実行し、他のノードが通信を行っているか否かを判定するキャリアセンス実行部を復調部１３の前段に備える。【００８２】
ノード制御装置２は、スキャニング情報入出力部２２と、データ入出力部２３と、制御情報入出力部２４と、隣接ノードアドレス記憶部２５と、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６と、解析部２１とを備える。【００８３】
隣接ノードアドレスとは、データ通信によって直接通信できるノード（隣接ノード）のアドレス（例えば、ＭＡＣアドレスなどのノード固有に与えられる識別番号）を指す。また、ＮＡＶ設定ノードアドレスとは、ＮＡＶ設定中のノードのアドレスを指す。ここでは、隣接ノードアドレスおよびＮＡＶ設定ノードアドレスがＭＡＣアドレスであるものとして説明する。【００８４】
隣接ノードアドレス記憶部２５は、自ノードに隣接する隣接ノードのノードアドレスおよび隣接ノードの台数を記憶する記憶装置である。なお、隣接ノードアドレス記憶部２５は、隣接ノードの台数を記憶していなくてもよい。【００８５】
ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６は、ＮＡＶ設定ノードアドレスおよびＮＡＶ期間を記憶する記憶装置である。【００８６】
スキャニング情報入出力部２３は、スキャニングを実行する場合に、スキャニング実行時に使用するプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームをフレーム組立部１４に生成させる。スキャニング情報入出力部２３は、フレーム組立部１４にスキャニング情報を出力し、プローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームをフレーム組立部１４に生成させる。生成されたプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームは、変調部１２で変調され、送信される。スキャニングの実行後に決定される制御通信およびデータ通信の実行時に使用する送信電力は、電力制御部１１に記憶される。【００８７】
スキャニングを行うタイミングの一態様として、定期的にスキャニングを行う態様が挙げられる。以下、ノード５０が定期的にスキャニングを行う場合を例にして説明する。この場合、スキャニング情報入出力部２２から入力されるスキャニング情報には、スキャニングを行ってから次にスキャニングを行うまでの間隔（時間）も含まれる。フレーム組立部１４は、スキャニング情報で指定された時間が経過する毎にプローブ要求フレームを作成してもよい。あるいは、スキャニング情報入出力部２３が、一定時間毎にスキャニング情報をフレーム組立部１４に出力して、フレーム組立部１４にプローブ要求フレームを作成させてもよい。【００８８】
スキャニング情報入出力部２２は、スキャニングによって直接通信できるノードとして
制御情報入出力部２４は、制御通信を実行する場合に、隣接ノードアドレス記憶部２５を参照して、制御フレームの生成に必要な隣接ノードのアドレスを取り出し、フレーム組立部１４に出力し、制御通信時に使用する制御フレームをフレーム組立部２４に生成させる。この制御通信とは、データ送信に先立って行われるＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの送受信であり、上記の制御フレームは、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームを指す。また、制御情報入出力部２４は、宛先ノードアドレス、送信元ノードアドレス、隣接ノード数なども制御フレームに記述すべき制御情報としてフレーム組立部２４に出力する。生成された制御フレームは、変調部１２で変調され、電力制御部１１で指定された送信電力を用いて送信される。【００８９】
また、制御情報入出力部２４は、制御フレームを受信したときに所定の条件が満たされていると、ＮＡＶ期間を設定中のノードのノードアドレス（ＮＡＶ設定ノードアドレス）とそのＮＡＶ期間とを対応付けて、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる。【００９０】
制御情報入出力部２４は、ＥＲＴＳフレームを受信した場合、受信したＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスと自ノードのノードアドレスとが一致せず、ＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されておらず、ＥＲＴＳフレームに記述された隣接ノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されているという条件が満たされると、ＮＡＶ設定ノードアドレスおよびＮＡＶ期間を対応付けてＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる。【００９１】
制御情報入出力部２４は、ＥＣＴＳフレームを受信した場合、受信したＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスと自ノードのノードアドレスとが一致せず、ＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されておらず、ＥＣＴＳフレームに記述された隣接ノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されているという条件が満たされると、ＮＡＶ設定ノードアドレスおよびＮＡＶ期間を対応付けてＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる。【００９２】
制御情報入出力部２４は、受信したフレームに記述された宛先アドレスと自ノードのアドレスとが一致しているか否かを判定結果をアドレス判定部１７から供給されればよい。【００９３】
そして、制御情報入出力部２４は、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６を常時監視し、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されているノードアドレスに対しては、制御通信を延期する。制御情報入出力部２４は、ノード制御装置２が備えるタイマ（図示せず。）を参照してＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されているＮＡＶ設定期間が終了したと判定した場合、そのＮＡＶ設定期間およびそのＮＡＶ設定期間に対応付けられたノードアドレスをＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６から消去する。【００９４】
データ入出力部２３は、データ通信を実行する場合に、データ処理装置３から入力されるデータを、フレーム組立部１４に出力し、データ通信時に使用するデータフレームをフレーム組立部２４に生成させる。生成されたデータフレームは、変調部１２で変調され、電力制御部１１で指定された送信電力を用いて送信される。【００９５】
また、データ入出力部２３は、受信したデータフレームに含まれていたデータが解析部２１から入力されると、そのデータをデータ処理装置３のデータ計算部３１に出力する。【００９６】
解析部２１には、フレーム分解部１５によってフレームから各フィールド毎に分解されたビット列が入力される。解析部２１は、入力されたビット列を、スキャニング情報、データ、制御情報に分類する。解析部２１は、スキャニング情報をスキャニング情報入出力部２２に出力し、データをデータ入出力部２３に出力し、制御情報を制御情報入出力部２４に出力する。【００９７】
データ処理装置３は、データの計算や記憶を行い、他のノードに送信すべきデータをノード制御装置２に出力する。データ処理装置３は、データ計算部３１と、データ記憶部３２と備える。【００９８】
データ記憶部３２は、データを記憶する記憶装置である。【００９９】
データ計算部３１は、データ入出力部２３から入力されたデータ（受信されたデータ）に対して計算処理を行い、計算処理を行ったデータをデータ記憶部３２に記憶させる。データ入出力部２３から入力されたデータをそのままデータ記憶部３２に記憶させてもよい。【０１００】
データ計算部３１は、データ記憶部３２に記憶されているデータを送信する場合には、そのデータをデータ記憶部３２から読み込み、データ入出力部２３に出力する。また、データ計算部３１は、送信するデータを外部から与えられ、そのデータをデータ入出力部２３に出力してもよい。データ計算部３１は、外部から与えられたデータに対して計算処理を行い、その結果得られたデータを、送信すべきデータとしてデータ入出力部２３に出力してもよい。【０１０１】
データ計算部３１が実行する計算処理の内容は特に限定されない。【０１０２】
次に、動作について説明する。【０１０３】
図３および図４は、第１の実施の形態のノード（無線通信装置）の処理経過の例を示すフローチャートである。図５Ａ、Ｂは、第１の実施の形態のノードを複数備えた無線通信システムの例を示す説明図であり、図５Ａ、Ｂでは、７台のノードを備えた無線通信システムを例示している。図５Ａ、Ｂに例示する無線通信システムを例にしてノードの動作について説明する。図５Ａ，Ｂに示す各ノードの構成は、いずれも図２に示す構成である。【０１０４】
無線通信システムに設置された全てのノードには、電源が投入される（ステップＡ１）。電源投入後、各ノードは、スキャニングを実行するかを判定する（ステップＡ２）。本例では、各ノードが一定時間毎にスキャニングを行う、と判定する場合を例にして説明する。例えば、スキャニング情報入出力部２２は、スキャニング情報に、スキャニングを行ってから次にスキャニングを行うまでの間隔（時間）の情報を含めてフレーム組立部１４にスキャニング情報を出力し、フレーム組立部１４はその時間が経過する毎に、プローブ要求フレームを作成してスキャニングを開始すると判定してもよい。また、スキャニング情報入出力部２３が、一定時間毎に、スキャニングを行うと判定して、スキャニング情報をフレーム組立部１４に出力して、フレーム組立部１４にプローブ要求フレームを作成させてもよい。【０１０５】
スキャニングを実行するのには、２つの目的がある。第１に、データ通信で指定する送信電力［Ｄ］と、制御通信で指定する送信電力［Ｃ］とを決定することである。第２に、少なくとも送信電力［Ｄ］で直接通信できる隣接ノードを特定し、さらには送信電力［Ｃ］で直接通信できるノードを特定することである。【０１０６】
ステップＡ２でスキャニングを実行すると判定した場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、スキャニングを実行するノードは事前に設定された送信電力［Ｄ］でスキャニングを実行する（ステップＢ１）。ステップＢ１において、スキャニングを実行すると判定したノードのフレーム組立部１４は、送信元アドレスとして自ノードのアドレスを記述したプローブ要求フレームを生成する。変調部１２は、そのプローブ要求フレームを変調し、変調したプローブ要求フレームをアンテナ７から送信する。ただし、ステップＡ２からステップＢ１に移行したときには、電力制御部１１は事前に定められた送信電力［Ｄ］を指定し、変調部１２は、その送信電力［Ｄ］でプローブ要求フレームを送信する。プローブ要求フレームを受信した各ノードは、プローブ応答フレームを送信する。プローブ要求フレームを送信したノードは、そのプローブ応答フレームを受信する。すなわち、アンテナ７がプローブ応答フレームを受信し、復調部１３が、そのプローブ応答フレームを復調する。カウンタ部１８は、受信したプローブ応答フレームの数（すなわち、プローブ要求フレームに応答したノードの数）をカウントする。ステップＢ１において、以上の動作を行う。【０１０７】
また、ステップＢ１において、カウンタ部１８は、プローブ要求フレーム送信時からの監視時間内に受信したプローブ応答フレームの数をカウントする。監視時間は予め定められている。例えば、カウンタ部１８は、変調部１２からプローブ要求フレームが送信されたときに、無線送受信装置１が備えるタイマ（図示せず。）を起動し、タイマを参照して監視時間が経過するまでに受信したプローブ応答フレームの数をカウントする。【０１０８】
なお、プローブ要求フレームを受信したノードは、以下の動作によってプローブ応答フレームを送信する。プローブ要求フレームを受信したノードの復調部１３は、そのプローブ要求フレームを復調し、フレーム分解部１５がプローブ要求フレームをフィールド毎のビット列に分解し、解析部２１に出力する。この結果、フレーム分解部１５でプローブ要求フレームの送信元アドレスが特定される。解析部２１は、プローブ要求フレームの送信元アドレスをスキャニング情報入出力部２２に出力し、スキャニング情報入出力部２２はその送信元アドレスを宛先ノードアドレスとして指定し、フレーム組立部１４にプローブ応答フレームを生成させる。変調部１２は、そのプローブ応答フレームを変調して送信する。このプローブ応答フレームが、前述のステップＢ１でプローブ要求フレームを送信したノードに受信される。【０１０９】
電力制御部１１には、隣接ノード（直接データ通信を行うことができるノード）の台数の目標値が事前に設定されている（例えば、電力制御部１１は、予め隣接ノード台数の目標値を記憶している。）。ステップＢ１のスキャニングを実行した後、電力制御部１１は、検索に成功したノード数（すなわちカウンタ部１８がカウントしたプローブ応答フレームの受信数）と、隣接ノード台数の目標値とを比較する（ステップＢ２）。両者が一致している場合ステップＢ４に移行する。両者が一致していない場合、電力制御部１１は、送信電力［Ｄ］を調整する（ステップＢ３）。検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値を上回った場合、電力制御部１１は送信電力［Ｄ］を下げる。検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値を下回った場合、電力制御部１１は送信電力［Ｄ］を上げる。そして、ステップＢ１に移行し、再度ステップＢ１以降の処理を行う。以上の動作を、検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値と等しいと判定するまで繰り返す。ステップＢ３で送信電力［Ｄ］が調整されて、ステップＢ１に移行した場合、変調部１２は、調整された送信電力［Ｄ］でプローブ要求フレームを送信する。本例では、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームが固定長であり、隣接ノード用フィールドに記述できる隣接ノードアドレスの最大値が予め決まっているので、検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値と等しいと判定するまでステップＢ１〜Ｂ３の動作を繰り返す。【０１１０】
ステップＢ２で、検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値と等しいと判定した場合、電力制御部１１は、直前のステップＢ１でプローブ要求フレームの送信電力として指定した送信電力を、データ通信用の送信電力［Ｄ］として決定し、記憶する（ステップＢ４）。【０１１１】
さらに、検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値と等しいと判定された場合、スキャニングを実行したノードは、検索に成功したノードのアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶する（ステップＢ５）。具体的には、フレーム分解部１５は検索した各ノードから受信したそれぞれのプローブ応答フレームをフィールド毎のビット列に分解し、解析部２１に出力する。解析部２１は、各プローブ応答フレームの送信元アドレスを示すビット列をスキャニング情報入出力部２２に出力し、スキャニング情報入出力部２２は、その送信元アドレスを隣接ノードアドレスとして隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させる。このとき、スキャニング情報入出力部２２は、その隣接ノードアドレスの個数（すなわち、隣接ノードの台数）も隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させる。ただし、隣接ノードの台数は、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させなくてもよい。【０１１２】
次に、ノードは、送信電力［Ｄ］の決定動作と同様にして、制御通信で指定する送信電力［Ｃ］を決定する。ステップＢ５からステップＢ６に移行したときにノードは事前に設定された送信電力［Ｃ］でスキャニングを実行する（ステップＢ６）。ステップＢ６において、フレーム組立部１４は、送信元アドレスとして自ノードのアドレスを記述したプローブ要求フレームを生成する。変調部１２は、そのプローブ要求フレームを変調し、変調したプローブ要求フレームをアンテナ７から送信する。ただし、ステップＢ５からステップＢ６に移行したときには、電力制御部１１は事前に定められた送信電力［Ｃ］を指定し、変調部１２は、その送信電力［Ｃ］でプローブ要求フレームを送信する。プローブ要求フレームを受信した各ノードは、プローブ応答フレームを送信する。プローブ要求フレームを送信したノードは、そのプローブ応答フレームを受信する。すなわち、アンテナ７がプローブ応答フレームを受信し、復調部１３が、そのプローブ応答フレームを復調する。カウンタ部１８は、受信したプローブ要求フレームの数（すなわち、プローブ要求フレームに応答したノードの数）をカウントする。ステップＢ６において、以上の動作を行う。【０１１３】
また、ステップＢ６において、カウンタ部１８は、ステップＢ１と同様に、プローブ要求フレーム送信時からの監視時間内に受信したプローブ応答フレームの数をカウントする。【０１１４】
電力制御部１１には、制御フレーム（ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレーム）を送受信可能なノードの台数の目標値が設定されている（例えば、電力制御部１１は予めその目標値を記憶している。）。なお、制御フレームを送受信可能なノードの台数の目標値は、隣接ノード台数の目標値と等しいかより大きな値として設定される。ステップＢ６のスキャニングを実行した後、電力制御部１１は、検索に成功したノード数（すなわちカウンタ部１８がカウントしたプローブ応答フレームの受信数）と、制御フレームを送受信可能なノードの台数の目標値とを比較する（ステップＢ７）。両者が一致している場合ステップＢ９に移行する。両者が一致していない場合、電力制御部１１は、送信電力［Ｃ］を調整する（ステップＢ８）。検索に成功したノード数が設定されたノード台数の目標値を上回った場合、電力制御部１１は送信電力［Ｃ］を下げる。検索に成功したノード数がノード台数の目標値を下回った場合、電力制御部１１は送信電力［Ｃ］を上げる。そして、ステップＢ６に移行し、再度ステップＢ６以降の処理を行う。以上の動作を、検索に成功したノード数が設定されたノード台数の目標値と等しいと判定するまで繰り返す。ステップＢ８で送信電力［Ｃ］が調整されて、ステップＢ６に移行した場合、変調部１２は、調整された送信電力［Ｃ］でプローブ要求フレームを送信する。【０１１５】
ステップＢ７で、検索に成功したノード数がノード台数の目標値と等しいと判定した場合、電力制御部１１は、直前のステップＢ６でプローブ要求フレームの送信電力として指定した送信電力を、データ通信用の送信電力［Ｃ］として決定し、記憶する（ステップＢ９）。このとき、ノードは、ステップＢ６で検索に成功したノードのアドレスを記憶してもよい。【０１１６】
既に説明したように、制御フレームを送受信可能なノードの台数の目標値は、隣接ノード台数の目標値と等しいかより大きな値として設定される。そして、本実施の形態では、同一の装置（無線送受信装置１）が、送信電力［Ｄ］および送信電力［Ｃ］を決定し、送信電力［Ｄ］でデータフレームを送信し、送信電力［Ｃ］でＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを送信する。従って、送信電力［Ｃ］は、送信電力［Ｄ］と等しいかより大きな送信電力であり、送信電力［Ｃ］で送信される電波の電波到達距離は、送信電力［Ｄ］で送信される電波の電波到達距離と等しいかより大きい。よって、送信電力［Ｃ］で送信されるＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームは、少なくとも隣接ノードに受信される。このように、電力制御部１１は、制御フレームを送受信可能なノードの台数の目標値を隣接ノード台数の目標値と等しいかより大きな値として定めておくことによって、少なくとも各隣接ノードがＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを受信できるように送信電力［Ｃ］を決定する。【０１１７】
以上の動作によって、ノードはデータ通信で指定（使用）する送信電力［Ｄ］と、制御通信で指定（使用）する送信電力［Ｃ］とを決定する。その後、ステップＡ２に戻り、次のスキャニングの実行機会を待機する（ステップＢ１０）。【０１１８】
次に、ノードがデータ送信を行う動作について説明する。ここでは、図５Ａ，Ｂに例示するノード（４）が、ノード（３）にデータを送信する場合を例にして説明するが、他のノードが送信する場合であっても同様の動作である。図５Ａ、Ｂに示す例では、便宜的に７個のノードのノードアドレスがそれぞれ"１"〜"７"であるものとして説明する。また、図５Ａ、Ｂに示す各ノードを表す場合、そのノードアドレスに括弧を付して表すものとする。例えば、ノードアドレスが"１"であるノードを表す場合、ノード（１）と記す。また、本例ではノード（４）がノード（３）にデータを送信する場合を例にして説明するので、ノード（４）を送信ノード（４）と記し、ノード（３）を受信ノード（３）を記す。【０１１９】
また、ノード（１）〜（７）はステップＡ１、Ａ２およびステップＢ１〜Ｂ１０の動作を完了し、送信電力［Ｄ］、［Ｃ］を決定したものとする。そして、図５Ａ、Ｂに例示する無線通信システムにおけるノード（１）〜（７）は、送信電力［Ｄ］によって、自身のノードアドレス（ここでは、（１）〜（７）を指す）と差が"１"のノードアドレスを有するノードと直接通信できるものとする。例えば、ノード（４）は、送信電力［Ｄ］によって、ノード（３），（５）と直接データ通信を行えるものとする。また、ノード（１）〜（７）は、送信電力［Ｃ］によって、自ノードアドレスと差が"２"以内のノードアドレスを有するノードと直接制御通信（ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの送受信）できるものとする。例えば、ノード（４）は、送信電力［Ｃ］によって、ノード（３），（５），（２），（４）と直接通信できるものとする。図５Ｂに示す表は、各ノードが送信電力［Ｄ］で通信できるノードのノードアドレスと、各ノードが送信電力［Ｃ］で通信できるノードのノードアドレスとを示している。【０１２０】
送信ノード（４）は、スキャニング実行タイミングでないときに（ステップＡ２のＮＯ）、キャリアセンスを実行し、他ノードがデータ通信または制御通信を実行しているか否かを確認する（ステップＣ１）。ステップＣ１において、送信ノード（４）のキャリアセンス実行部（図示せず。）は、他ノードが送信するキャリア波を検出した場合、他ノードがデータ通信または制御通信を実行していると判定し（ステップＣ１のＹＥＳ）、他ノードが送信するキャリア波を検出しない場合には、他ノードがデータ通信も制御通信も実行していないと判定する（ステップＣ１のＮＯ）。制御情報入出力手段２４は、この判定結果を無線送受信装置１から受け取る。【０１２１】
また、制御情報入出力手段２４は、データの送信先となるノードのノードアドレスがＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されているか否かを判定する（ステップＣ２）。他ノードが通信中ではなく（ステップＣ１のＮＯ）、データの送信先となるノードのアドレスがＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されていない場合（ステップＣ２のＮＯ）、制御情報入出力手段２４は、データの送信先となるノードのノードアドレスを指定して、フレーム組立部１４にＥＲＴＳフレームを生成させる（ステップＣ３）。このとき、制御情報入出力手段２４は、自ノードの隣接ノードのノードアドレスおよび隣接ノードの台数を隣接ノードアドレス記憶部２５から読み込み、フレーム組立部１４に隣接ノードアドレスや隣接ノードの台数を含む制御情報をフレーム組立部１４に出力する。隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されている隣接ノードのアドレスは、送信ノード（４）がステップＢ４で記憶した送信電力［Ｄ］で直接通信できるノードのアドレスである。なお、隣接ノードアドレス記憶部２５に隣接ノードの台数を記憶しない場合には、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している隣接ノードアドレスの数をカウントし、その値を隣接ノードの台数とすればよい。フレーム組立部１４は、送信電力［Ｄ］で直接通信できる隣接ノードのノードアドレスおよび台数を記述したＥＲＴＳフレームを生成する。その後、送信ノード（４）の変調部１２は、ＥＲＴＳフレームを変調して電力制御部１１が指定する送信電力［Ｃ］でブロードキャスト送信する（ステップＣ４）。ステップＣ４において、電力制御部１１は、ステップＢ９で決定した送信電力［Ｃ］を指定し、変調部１２はその送信電力でＥＲＴＳフレームを送信する。【０１２２】
なお、ＥＲＴＳフレーム、ＥＣＴＳフレームを送信するノードは、ＥＲＴＳフレーム、ＥＣＴＳフレームに宛先ノードアドレスを記述する。無線通信ではノードから送信されるフレームは、当該ノードの無線到達範囲内に存在する全ノードによって受信される。フレームを受信したノードは、受信したフレームの種類、宛先ノードアドレスおよび送信元ノードアドレスを参照して、受信したフレームに対して適当な処理を与える。宛先ノードアドレスによって特定されるノード以外のノード（フレームを受信可能なノード）もＥＲＴＳフレームやＥＣＴＳフレームを受信する。以下の説明ではＥＲＴＳフレームやＥＣＴＳフレームの送信を便宜的に「ブロードキャスト送信」と記す。【０１２３】
ステップＣ２で、データの送信先となるノードのノードアドレスがＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されていると判定した場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、ステップＡ２に移行してステップＡ２以降の動作を行うことを繰り返す。すると、ＥＲＴＳフレームの送信が延期され、その結果、データフレームの送信が延期される。【０１２４】
ステップＣ４でＥＲＴＳフレームを送信した送信ノード（４）は、自ノードのノードアドレスを宛先ノードアドレスとするＥＣＴＳフレームを受信するまで待機する。自ノードのノードアドレスを宛先ノードアドレスとするＥＣＴＳフレームを受信した後、送信ノード（４）は、データフレームを生成する（ステップＣ５）。データフレームは、データ処理装置３からノード制御装置２にデータが送られ、作成される。以下、ステップＣ５で、データ処理装置３がデータを出力する態様の一例を説明する。本例では、送信するデータが、データ処理装置３のデータ計算部３１で処理され、データ記憶部３２に記憶されているデータである場合を例にして説明する。データ計算部３１は、データ記憶部３２からデータを読み込み、データ入出力部２３に出力し、データ入出力装置２３は、そのデータをフレーム組立部１４に出力する。フレーム組立部１４は、そのデータを格納したデータフレームを生成する。このとき、フレーム組立部１４は、送信元ノードアドレスとして自ノードのノードアドレスをデータフレームに記述し、宛先ノードアドレスとして宛先となるノードのアドレスを記述する。自ノードおよび宛先となるノードのノードアドレスは、データ入出力部２３がフレーム組立部１４に出力すればよい。【０１２５】
ステップＣ５の後、変調部１２はデータフレームを変調し、変調したデータフレームを電力制御部１１が指定する送信電力［Ｄ］でデータフレームを送信する（ステップＣ６）。ステップＣ６において、電力制御部１１は、ステップＢ４で決定した送信電力［Ｄ］を指定し、変調部１２はその送信電力でデータフレームを送信する。【０１２６】
次に、ノードがフレームを受信した場合の動作について説明する。【０１２７】
まず、ＥＲＴＳフレームを受信した場合の動作について説明する。上記の動作の説明では図５Ａ、Ｂに示す送信ノード（４）がＥＲＴＳフレームを送信する場合を例にして説明したが、以下の例ではノード（４）以外のノードがＥＲＴＳを受信した場合を例にして説明する。【０１２８】
送信ノード（４）が、ステップＣ４においてブロードキャスト送信したＥＲＴＳフレームは、ノード（３），（５），（２），（６）に受信される。このＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレス用フィールドには、受信ノード（３）のノードアドレスが記述され、送信元ノードアドレス用フィールドには、送信ノード（４）のノードアドレスが記述されている。【０１２９】
各ノードは、スキャニング実行タイミングでないときに（ステップＡ２のＮＯ）、キャリアセンス実行部（図示せず。）によって他ノードがデータ通信または制御通信を実行していると判定された場合、他ノードからフレームを受信する可能性がある。ノード（３），（５），（２），（６）の復調部１３はアンテナ７を介して無線信号（フレーム）を受信すると、その無線信号を復調する。種別判定部１９は、復調されたフレームのフレーム制御用フィールド９１を参照して、受信したフレームがデータフレームであるか否かを判定する（ステップＤ１）。【０１３０】
受信したフレームがデータフレームでなければ（ステップＤ１のＮＯ）、種別判定部１９は、受信したフレームがＥＲＴＳフレームであるのかＥＣＴＳフレームであるのかを判定する（ステップＥ１）。受信したフレームがＥＲＴＳフレームである場合、ノード（３），（５），（２），（６）のアドレス判定部１７は、受信したＥＲＴＳフレームに記述された宛先ノードアドレスが、自身（自ノード）のノードアドレスと一致するか否かを判定する（ステップＥ２）。【０１３１】
受信ノード（３）のアドレス判定部１７は、受信したＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスと一致すると判定する（ステップＥ２のＹＥＳ）。すると、受信ノード（３）のフレーム分解部１５は、受信したＥＲＴＳフレームをフィールド毎のビット列に分解し、解析部２１に各ビット列を出力し、解析部２１は、各ビット列が制御フレームから分解されたビット列であると判定し、各ビット列を制御情報入出力部２４に出力する。制御情報入出力部２４は、宛先ノードアドレスとなる情報として、受信したＥＲＴＳフレームに記述されていた送信元アドレスをフレーム組立部１４に出力し、宛先ノードアドレスとなる情報として自ノードのノードアドレスをフレーム組立部１４に出力する。また、制御情報入出力部２４は、自ノードの隣接ノードのノードアドレスおよび隣接ノードの台数を隣接ノードアドレス記憶部２５から読み込み、フレーム組立部１４に隣接ノードアドレスや隣接ノードの台数を出力する。なお、この隣接ノードアドレスは、ノード（３）がステップＢ５において隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させたノードアドレスであり、ノード（３）が送信電力［Ｄ］で直接通信可能なノードのノードアドレスである。フレーム組立部１１は、これらの宛先ノードアドレス、送信元ノードアドレス、隣接ノードアドレスや隣接ノードの台数などを記述したＥＣＴＳフレームを生成する。そして、変調部１２は、生成されたＥＣＴＳフレームを変調して電力制御部１１が指定する送信電力［Ｃ］でブロードキャスト送信する（ステップＥ３）。電力制御部１１は、ステップＢ９で決定した送信電力［Ｃ］を指定し、変調部１２はその送信電力でＥＣＴＳフレームを送信する。ステップＥ３の後、ステップＡ２に移行する。【０１３２】
このようにＥＣＴＳフレームは、ＥＲＴＳフレームを受信し、ＥＲＴＳフレームに含まれる宛先ノードアドレスと、自身のノードアドレスとが一致したノード（データフレームを受信することになるノード）が送信する。【０１３３】
また、ノード（５），（２），（６）のアドレス判定部１７は、受信したＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスと一致しないと判定する（ステップＥ２のＮＯ）。受信したＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスと一致しない場合、各ノードは、ＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスが、ステップＢ５で隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶したノードアドレスに含まれるかを確認する（ステップＥ４）。具体的には、ノード（５），（２），（６）のフレーム分解部１５は、受信したＥＲＴＳフレームを各フィールド毎のビット列に分解し、解析部２１に各ビット列を出力し、解析部２１は、各ビット列が制御フレームから分解されたビット列であると判定し、各ビット列を制御情報入出力部２４に出力する。制御情報入出力部２４は、受信したＥＲＴＳフレームに記述されていた宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスと一致するノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されているか否かを判定する。制御情報入出力部２４は、この判定結果を、無線送受信装置１のＮＡＶ設定部１６に出力する。また、アドレス判定部１７は、ステップＥ２の判定を行ったときに、判定結果をＮＡＶ設定部１６に出力する。【０１３４】
ＮＡＶ設定部１６は、受信したＥＲＴＳフレームに記述された宛先アドレスと自ノードのアドレスとが一致していないと判定され、ＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスが自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスに含まれていると判定された場合（ステップＥ４のＹＥＳ）に、ＮＡＶ期間を設定する（ステップＥ５）。従って、受信したフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスとが一致しないとステップＥ２で判定され、受信したＥＲＴＳフレームに記述されていた宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスと一致するノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されているとステップＥ４で判定された場合、ＮＡＶ設定部１６は、復調部１３によって復調されたＥＲＴＳフレームに記述されたＮＡＶ設定期間（デュレーション）の間、ＮＡＶ期間を設定する。すなわち、ＥＲＴＳフレームに記述されたＮＡＶ設定期間の間、フレーム組立部１４にフレーム生成動作を停止させる。この結果、自ノードからのフレーム送信が不能となる。本例ではノード（５），（２）は、ステップＥ２からステップＥ４に移行し、ＥＲＴＳフレームに記述された隣接ノードアドレスの中に、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶している隣接ノードアドレスと共通のアドレスが存在すると判定するので（ステップＥ４のＹＥＳ）、ＥＲＴＳフレームのデュレーション用フィールドに記載された時間幅に相当するＮＡＶ期間を設定する。【０１３５】
ステップＥ５でＮＡＶ期間を設定したＮＡＶ設定部１６は、無線送受信装置１が備えるタイマ（図示せず。）を確認する。そして、ＮＡＶ設定部１６は、ＮＡＶ期間が終了したか否かを判定し（ステップＤ３）、ＮＡＶ期間が終了していなければ（ステップＤ３のＮＯ）、フレーム組立部１４にフレーム生成動作を停止させる状態を維持して、ノードがデータ送信動作を停止する状態のままとする（ステップＤ４）。そして、再度、無線送受信装置１が備えるタイマ（図示せず。）を確認して（ステップＤ５）、ステップＤ３以降の動作を繰り返す。ＮＡＶ期間が終了したならば、ステップＡ２に移行し、ステップＡ２以降の動作を行う。なお、ＮＡＶ設定期間中にステップＤ３〜Ｄ５の処理を繰り返しているときに、新たに他のノード（送信ノード（４）以外のノード）からＥＲＴＳを受信し、ステップＥ５に移行した場合、そのＥＲＴＳフレームに記述されたデュレーションの期間、ＮＡＶ期間を設定するように、ＮＡＶ期間の終了時を延長する。【０１３６】
ＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスと送信元ノードアドレスのいずれもが自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスに含まれていないとステップＥ４で判定した場合（ステップＥ４のＮＯ）、制御情報入出力部２４は、受信したＥＲＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されていたノードアドレスを参照し、そのノードアドレスと、自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスとを比較し、共通のノードアドレスか存在するか否かを判定する（ステップＥ６）。【０１３７】
受信したＥＲＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されていたノードアドレスと、自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスとで共通するノードアドレスが存在するならば（ステップＥ６のＹＥＳ）、制御情報入出力部２４は、その共通のノードアドレスと、受信したＥＲＴＳフレームに記述されていたＮＡＶ設定期間とを対応付けてＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる（ステップＥ７）。本例では、ノード（６）が、ステップＥ２，Ｅ４，Ｅ６，Ｅ７の順に動作する。ノード（６）は、ステップＢ５の処理を行ったときに、自ノードの隣接ノードであるノード（５）のノードアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させている。また、ノード（６）が送信ノード（４）から受信するＥＲＴＳノードの隣接ノードアドレス用フィールドには、送信ノード（４）の隣接ノード（送信ノード（４）が送信電力［Ｄ］で通信可能なノード）であるノード（５）のノードアドレスが記述されている。よって、ノード（６）の制御情報入出力部２４は、ステップＥ７において、ノード（５）のノードアドレスとノード（５）のＮＡＶ設定期間とを対応付けてＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる。ここで、ノード（５）のＮＡＶ設定期間は、ノード（６）が受信したＥＲＴＳフレームに記述されたデュレーションである。よって、ステップＥ７では、受信したＥＲＴＳフレームに記述されたデュレーションをＮＡＶ設定期間としてＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させればよい。【０１３８】
ステップＥ７で、ノードアドレスとＮＡＶ設定期間とがＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されたということは、そのノードアドレスのノードがＮＡＶ期間中であることを意味する。制御情報入出力部２４は、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６を常時監視し、ステップＣ２に移行したときに、データの送信先となるノードのノードアドレスがＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されていると判定した場合（ステップＣ２のＹＥＳ）、ステップＡ２に移行してステップＡ２以降の動作を行うことを繰り返す。この結果、データ送信が延期される。本例では、ノード（５）のノードアドレスとＮＡＶ設定期間とを対応付けてＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させることで、ノード（６）は、ノード（５）へのデータ送信を延期する。また、制御情報入出力部２４は、ノード制御装置２が備えるタイマ（図示せず。）を参照してＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されているＮＡＶ設定期間が終了したと判定した場合、そのＮＡＶ設定期間およびそのＮＡＶ設定期間に対応付けられたノードアドレスをＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６から消去する。この後にＣ２に移行し、データフレームの宛先となるノードアドレスがＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されていない状態となった場合、ステップＣ３以降の処理を行い、データ送信が可能となる。【０１３９】
ステップＥ６の条件を満足しないノードが存在した場合について説明する。すなわち、受信したＥＲＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されていたノードアドレスと、自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスとで共通するノードアドレスが存在しない場合、そのＥＲＴＳフレームを受信したノードは、受信したＥＲＴＳフレームを廃棄してステップＡ２に戻る。例えば、送信ノード（４）が送信したＥＲＴＳフレームを、ノード（７）が受信した場合、ノード（７）はステップＥ２，Ｅ４，Ｅ６のいずれのでもＮＯと判定し、ＥＲＴＳフレームを廃棄し、ステップＡ２に戻る。なお、送信ノード（４）が送信電力［Ｃ］で送信したＥＲＴＳフレームは、ノード（３），（５），（２），（６）に受信されるが、無線伝搬特性が変動して、予期しないノード（７）もそのＥＲＴＳフレームを受信することがあり得る。【０１４０】
次に、ノードがＥＣＴＳフレームを受信した場合の動作について説明する。以下の説明では、受信ノード（３）が送信ノード（４）からのＥＲＴＳフレームを受信して、ステップＥ３でＥＣＴＳフレームをブロードキャスト送信した場合を例にして説明する。本例では、受信ノード（３）は、宛先ノードアドレスとして送信ノード（４）のノードアドレスを記述し、送信元ノードアドレスとしてノード（３）自身のノードアドレスを記述したＥＣＴＳフレームを送信する。本例では、図５Ａ、Ｂに例示する無線通信システムにおいて、受信ノード（３）が送信したＥＣＴＳフレームは、（２），（４），（１），（５）に受信される。【０１４１】
各ノードは、既に説明したステップＤ１の動作と同様に、受信したフレームがデータフレームであるか否かを判定する（ステップＤ１）。すなわち、復調部１３はアンテナ７を介して無線信号（フレーム）を受信すると、その無線信号を復調し、種別判定部１９は、復調されたフレームのフレーム制御用フィールド９１を参照して、受信したフレームがデータフレームであるか否かを判定する（ステップＤ１）。受信したフレームがデータフレームでなければ（ステップＤ１のＮＯ）、種別判定部１９は、受信したフレームがＥＲＴＳフレームであるのかＥＣＴＳフレームであるのかを判定する（ステップＥ１）。受信したフレームがＥＣＴＳフレームである場合、ノード（２），（４），（１），（５）のアドレス判定部は、受信したＥＣＴＳフレームに記述された宛先ノードアドレスが、自身（自ノード）のノードアドレスと一致するか否かを判定する（ステップＥ８）。【０１４２】
送信ノード（４）のアドレス判定部１７は、受信したＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスと一致すると判定する（ステップＥ８のＹＥＳ）。この場合、既に説明したステップＣ５，Ｃ６の動作を行う。すなわち、データ入出力部２３が、データ計算部３１から送られるデータをフレーム組立部１４に出力して、フレーム組立部１４がデータフレームを生成する（ステップＣ５）。そして、変調部１２はデータフレームを変調し、変調したデータフレームを電力制御部１１が指定する送信電力［Ｄ］でデータフレームを送信する（ステップＣ６）。【０１４３】
ノード（２），（１），（５）のアドレス判定部１７は、受信したＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスと一致しないと判定する（ステップＥ８のＮＯ）。受信したＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスと一致しない場合、各ノードは、ステップＥ４と同様に、受信したＥＣＴＳフレームに記述された宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスが、ステップＢ５で隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶したノードアドレスに含まれるかを確認する（ステップＥ８ａ）。具体的には、ノード（２），（１），（５）のフレーム分解部１５は、受信したＥＣＴＳフレームを各フィールド毎のビット列に分解し、解析部２１に各ビット列を出力し、解析部２１は、各ビット列が制御フレームから分解されたビット列であると判定し、各ビット列を制御情報入出力部２４に出力する。制御情報入出力部２４は、受信したＥＣＴＳフレームに記述されていた宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスと一致するノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されているか否かを判定する。【０１４４】
本例では、ノード（２），（５）の制御情報入出力部２４は、受信したＥＣＴＳフレームに記述されていた宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスと一致するノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されていると判定する（ステップＥ８ａ）。このように受信したＥＣＴＳフレームに記述されていた宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスと一致するノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されている場合（ステップＥ８ａのＹＥＳ）、そのノードは、既にＥＲＴＳフレームを受信してＮＡＶ期間を設定している。各ノードは、ＥＲＴＳフレームを受信してステップＥ３でＥＣＴＳフレームを送信する場合、ＥＣＴＳフレームに記述するデュレーションを、ＥＲＴＳフレームに記述されたデュレーションよりも短く設定する。よって、既にＥＲＴＳフレームを受信してＮＡＶ期間を設定しているノードは、そのＥＲＴＳフレームに対応するＥＣＴＳフレーム受信時にＮＡＶ期間を延長することはない。従って、受信したＥＣＴＳフレームに記述されていた宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスと一致するノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されている場合（ステップＥ８ａのＹＥＳ）、ノードは受信したＥＣＴＳフレームを廃棄し、ステップＡ２に戻る。本例では、ノード（２），（５）は、ステップＥ８ａの判定後、受信したＥＣＴＳフレームを廃棄し、ステップＡ２に戻る。【０１４５】
受信したＥＣＴＳフレームに記述されていた宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスと一致するノードアドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されていない場合（ステップＥ８ａのＮＯ）、制御情報入出力部２４は、受信したＥＣＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されていたノードアドレスを参照し、そのノードアドレスと、自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスとを比較し、共通のノードアドレスか存在するか否かを判定する（ステップＥ９）。【０１４６】
受信したＥＣＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されたノードアドレスと、自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスとで共通するノードアドレスが存在する場合（ステップＥ９のＹＥＳ）、制御情報入出力部２４は、その共通のノードアドレスと、既に受信しているＥＲＴＳフレームに記述されていたＮＡＶ設定期間とを対応付けてＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる（ステップＥ１０）。ステップＥ１０で記憶させるＮＡＶ設定期間は、ＥＣＴＳフレーム受信前に既に受信していたＥＲＴＳフレーム（受信したＥＣＴＳフレームに対応するＥＲＴＳフレーム）に記述されていたＮＡＶ設定期間である。ノードは、自ノードのＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６を常時監視し、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されたノードアドレスを宛先としてデータ送信を行う場合、そのノードアドレスに対応付けて記憶したＮＡＶ設定期間が終了するまでデータ送信を延期する。また、既に説明したように、制御情報入出力部２４は、ノード制御装置２が備えるタイマ（図示せず。）を参照してＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶されているＮＡＶ設定期間が終了したと判定した場合、そのＮＡＶ設定期間およびそのＮＡＶ設定期間に対応付けられたノードアドレスをＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６から消去する。【０１４７】
本例では、ノード（１）がステップＥ８ａからステップＥ９に移行する。ノード（１）は、ステップＢ５で、ノード（２）のノードアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している。また、受信ノード（３）から受信したＥＣＴＳフレームには、ノード（３）の隣接ノードアドレスとして、ノード（２）のノードアドレスが記述されている。従って、ノード（１）は、ノード（２）のノードアドレスおよびノード（２）のＮＡＶ設定期間を対応付けて、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶させる（ステップＥ１０）。【０１４８】
ノード（１）は、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６を常時監視し、ノード（２）へのデータ送信を延期する。ノード（１）が、ノード（２）のＮＡＶ設定期間が終了したとタイマ（図示せず。）により判断した場合、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６からノード（２）の情報は消去される。すると、ステップＣ２からステップＣ３へ移行するようになり、ノード（２）へのデータ送信が可能となる。【０１４９】
次に、ノードがデータフレームを受信した場合の動作について説明する。他のノードが送信したデータフレームを受信したノード（例えば送信ノード（４）からデータフレームを受信した受信ノード（３））の復調部１３は、アンテナ７を介して無線信号（フレーム）を受信すると、その無線信号を復調し、種別判定部１９は、復調されたフレームのフレーム制御用フィールド９１を参照して、受信したフレームがデータフレームであるか否かを判定する（ステップＤ１）。受信したフレームがデータフレームである場合、データフレームを受信したノードのアドレス判定部１７は、データフレームの宛先ノードアドレスフィールドを参照し、宛先ノードアドレスフィールドに記述された宛先ノードアドレスが自ノードのアドレスと一致しているか否かを判定し、一致していなければデータフレームを廃棄する。一致していれば、フレーム分解部１５がデータフレームを各フィールド毎のビット列に分解し、解析部２１に出力する。解析部２１は、データをデータ入出力部２３に出力し、データ入出力部２３は、そのデータをデータ計算部３１に出力する。データ計算部３１は、そのデータをデータ記憶部３１に記憶し、また受信したデータを用いた処理を行う（ステップＤ２）。【０１５０】
次に、本実施の形態の効果について説明する。【０１５１】
本発明では、ノードが、自身の隣接ノード、およびその隣接ノードに隣接するノードに対し、自ノードの隣接ノードのノードアドレスを通知することにより、ＮＡＶブロッキングやＮＡＶ冗長設定に起因する課題（余計な消費電力の消費、通信速度の低下）を解決する。「データ通信を実行する送信ノードおよび受信ノードに隣接する隣接ノード」に隣接する隣接ノードに対し、ＥＲＴＳフレーム、ＥＣＴＳフレームを受信させて、ＮＡＶ設定期間中のノードを判定させ、そのノードのノードアドレスを記憶させる。ＮＡＶ設定期間中のノードのノードアドレスを記憶したノードは、ＮＡＶ設定期間中のノードに対するＥＲＴＳフレームの送信および再送を停止することができ、この結果、ノードの消費電力の悪化および通信速度の低下を抑制することができる。【０１５２】
本実施の形態では、無線通信システムにおけるノードは、データ通信に使用する送信電力［Ｄ］と、制御通信に使用する送信電力［Ｃ］とを調整することで、「データ通信できるノード（隣接ノード）」と制御通信することができる（ステップＢ４，Ｂ９）。さらに、送信ノードおよび受信ノードは、データ通信可能なノードのアドレスを含むＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの交換に送信電力［Ｃ］を指定（使用）することで、「送信ノードおよび受信ノードと直接データ通信できるノード」に対してＮＡＶ期間を設定し（ステップＥ５）、かつ、「ＮＡＶ期間中のノードへデータ送信を試みるノード」のデータ送信をＮＡＶ設定期間だけ延期することができる（ステップＥ７，Ｅ１０）。【０１５３】
このため、ＮＡＶ設定中のノードに対するＥＲＴＳフレームの送信および再送を抑止することができ、「ＮＡＶブロッキング」および「ＮＡＶ冗長設定」を回避できるため、ノードの消費電力の悪化および通信速度の低下を抑制しながら、無線干渉の発生しないデータ通信を実行できる。
実施の形態２．
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態のノード（無線通信装置）が送受信するＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームのデータ構造は、第１の実施の形態と同様である。【０１５４】
図６は、第２の実施の形態のノード（無線通信装置）の構成例を示すブロック図である。第２の実施の形態では、ノード５１は、ノード制御装置２と、データ処理装置３と、第１無線送受信装置４と、第２無線送受信装置５とを備える。第１の実施の形態と同様の構成要素については、図２と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。【０１５５】
本実施の形態は、ノード５１が第１無線送受信装置４および第２無線送受信装置５を備える点で第１の実施の形態と異なる。【０１５６】
第１無線送受信装置４の構成は、第１の実施の形態における無線送受信装置１の構成と同様である。図６では、ＮＡＶ設定部１６、アドレス判定部１７、カウンタ部１８、種別判定部１９の図示を省略しているが、以下に示す例では、第１無線送受信装置４は、電力制御部１１と、変調部１２と、復調部１３と、フレーム組立部１４と、フレーム分解部１５とを備え、また、第１の実施の形態における無線送受信装置１と同様に、ＮＡＶ設定部１６、アドレス判定部１７、カウンタ部１８、種別判定部１９も備えているものとする。【０１５７】
また、本実施の形態では、少なくとも第２無線送受信装置５は、電力制御部１１を不要とし、第２無線送受信装置５は電力制御部１１を備えない。図６では、ＮＡＶ設定部１６、アドレス判定部１７、種別判定部１９の図示を省略しているが、以下に示す例では、第２無線送受信装置５は、変調部１２と、復調部１３と、フレーム組立部１４と、フレーム分解部１５とを備え、また第１の実施の形態における無線送受信装置１と同様のＮＡＶ設定部１６、アドレス判定部１７、種別判定部１９も備えているものとする。【０１５８】
また、図６に示すように、第１無線送受信装置４および第２無線送受信装置５は、それぞれアンテナ７を備えている。【０１５９】
第１無線送受信装置４と第２無線送受信装置５とは、電波到達距離（無線到達距離）が異なっていて、第２無線送受信装置５の電波到達距離が第１無線送受信装置４の電波到達距離よりも長いという条件を満たしていればよい。この電波到達距離は、障害物が存在しない場合の電波到達距離である。すなわち、ノード５１の周囲に障害物がない場合に、第２無線送受信装置５の電波到達距離が第１無線送受信装置４の電波到達距離よりも長ければよい。第１無線送受信装置４と第２無線送受信装置５とでは、少なくとも周波数帯、消費電力、回折性の無線伝搬特性のいずれかが異なることで、第２無線送受信装置５の電波到達距離の方が第１無線送受信装置４よりも長くなっていればよい。【０１６０】
さらに、第２無線送受信装置５と第１無線送受信装置４とで周波数帯が異なり、第２無線送受信装置５は第１無線送受信装置４と比較して、回折性が高く、さらに消費電力が小さい無線伝搬特性を有することが好ましい。【０１６１】
ノード制御装置２は、スキャニング情報入出力部２２と、データ入出力部２３と、制御情報入出力部２４と、隣接ノードアドレス記憶部２５と、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６と、解析部２１とを備える。【０１６２】
本実施の形態では、スキャニング情報入出力部２２は、スキャニングを実行する場合には、第１無線送受信装置４を用いて、プローブ要求フレーム、プローブ応答フレームを送信する。すなわち、スキャニング情報入出力部２２は、第１無線送受信装置４のフレーム組立部１４にプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームを生成させ、第１無線送受信装置４の変調部１２がプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームを変調して送信する。スキャニングの実行後に決定されるデータ通信の送信電力［Ｄ］は、電力制御部１１に記憶される。電力制御部１１は、第１無線送受信装置４の変調部１２がフレームを変調して送信する際の送信電力［Ｄ］を指定する。【０１６３】
第２無線送受信装置５の変調部１２は、変調したＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを、予め定められた送信電力で送信する。【０１６４】
また、本実施の形態では、制御情報入出力部２４は、制御通信を実行する場合には、第２無線送受信装置５を用いて、制御フレーム（ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレーム）を送信する。すなわち、制御情報入出力部２４は、第２無線送受信装置５のフレーム組立部１４に制御フレームを生成させ、第２無線送受信装置５の変調部１２が制御フレームを変調して送信する。【０１６５】
また、本実施の形態では、データ入出力部２３は、データ通信を実行する場合には、第１無線送受信装置４を用いて、電力制御部１１で指定された送信電力によって、データフレームを送信する。すなわち、データ入出力部２３は、第１無線送受信装置４のフレーム組立部１４にデータフレームを生成させ、第１無線送受信装置４の変調部１２がデータフレームを変調して送信する。【０１６６】
第１無線送受信装置４のフレーム組立部１４および第２無線送受信装置５のフレーム組立部１４がフレームを生成する動作は第１の実施の形態におけるフレーム組立部１４（図２参照。）と同様である。【０１６７】
次に、本実施の形態のノードの動作について説明する。図７および図８は、第２の実施の形態のノード（無線通信装置）の処理経過の例を示すフローチャートである。第１の実施の形態と同様の動作については、図３および図４と同一の符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、図７および図８では、第１無線送受信装置４を装置［Ｈ］と記し、第２無線送受信装置５を装置［Ｌ］と記している。【０１６８】
電源投入の後に、スキャニングを実行するかを判定する動作（ステップＡ１後のステップＡ２）は、第１の実施の形態と同様である。【０１６９】
本実施の形態では、スキャニングを実行すると判定した場合（ステップＡ２のＹＥＳ）、第１無線送受信装置４がスキャニングを実行して送信電力［Ｄ］を決定する処理を行う（ステップＦ１）。第１無線送受信装置４は、このステップＦ１の処理として、第１の実施の形態のノードが実行するステップＢ１〜Ｂ５と同様の処理を行う。第１無線送受信装置４の各構成要素は、第１の実施の形態の無線送受信装置１がステップＢ１〜Ｂ５の処理を行うときと同様の処理を行う。すなわち、第１無線送受信装置４のフレーム組立部１４がプローブ要求フレームを生成する。第１無線送受信装置４の変調部１２は、そのプローブ要求フレームを変調し、変調したプローブ要求フレームをアンテナ７から送信する。その後、第１無線送受信装置４のカウンタ部１８は、受信したプローブ応答フレームの数（すなわち、プローブ要求フレームに応答したノードの数）をカウントする。電力制御部１１は、検索に成功したノード数（すなわちカウンタ部１８がカウントしたプローブ応答フレームの受信数）と、隣接ノード台数の目標値とを比較し、送信電力を調整する。この動作を、検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値と等しいと判定するまで繰り返す（ステップＢ１〜Ｂ３）。検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値と等しくなった場合、電力制御部１１は、直前のステップＢ１でプローブ要求フレームの送信電力として指定した送信電力を、データ通信用の送信電力［Ｄ］として決定し、記憶する（ステップＢ４）。さらに、スキャニングを実行したノードは、検索に成功したノードのアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶する（ステップＢ５）。その後、ステップＡ２に戻り、次のスキャニングの実行機会を待機する（ステップＢ１０）。【０１７０】
第２無線送受信装置５は、変調したＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを、予め定められた送信電力で送信するので、スキャニングを実行しない。【０１７１】
本実施の形態では、スキャニングを実行しないと判定した場合（ステップＡ２のＮＯ）場合、ノードはステップＣ１以降の動作を実行する。ステップＣ１〜Ｃ３およびステップＣ５の動作は第１の実施の形態と同様である。ステップＣ３でＥＲＴＳフレームを生成した後、第２無線送受信装置５の変調部１２は、ＥＲＴＳフレームを変調し予め定められた送信電力で送信する（ステップＦ２）。ステップＦ２でＥＲＴＳフレームを送信したノードは、自ノードのノードアドレスを宛先ノードアドレスとするＥＣＴＳフレームを受信するまで待機する。自ノードのノードアドレスを宛先ノードアドレスとするＥＣＴＳフレームを受信した後、データフレームを生成する（ステップＣ５）。ステップＣ５の後、第１無線送受信装置４の変調部１２は、電力制御部１１が指定する送信電力［Ｄ］でデータフレームを送信する（ステップＦ４）。ステップＦ４において、電力制御部１１は、ステップＢ４で決定した送信電力［Ｄ］を指定し、変調部１２はその送信電力でデータフレームを送信する。【０１７２】
なお、ステップＣ３では、制御情報入出力部２４が第２無線送受信装置５のフレーム組立部１４にＥＲＴＳフレームを生成させる。また、ステップＣ５では、データ入出力部２３は、第１無線送受信装置４のフレーム組立部１４にデータフレームを生成させる。【０１７３】
また、フレームを受信したノードの第１無線送受信装置４および第２無線送受信装置５は、それぞれ第１の実施の形態と同様にステップＤ１以降の動作を行う。ステップＤ１〜Ｄ５，Ｅ１，Ｅ２，Ｅ４〜Ｅ１０の動作は、第１の実施の形態と同様である。ただし、ステップＥ２で、受信したＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスが自身のノードアドレスと一致すると判定した場合（ステップＥ２のＹＥＳ）、制御情報入出力部２４は、第２無線送受信装置５のフレーム組立部１４にＥＣＴＳフレームを生成させ、第２無線送受信装置５の変調部１２は、ＥＣＴＳフレームを変調し予め定められた送信電力で送信する（ステップＦ３）。なお、このとき、制御情報入出力部２４が第２無線送受信装置５のフレーム組立部１４にＥＣＴＳフレームを生成させる動作は、第１の実施の形態おける制御情報入出力部２４がフレーム組立部１４にＥＣＴＳフレームを生成させる動作と同様である。【０１７４】
図９Ａ、Ｂは、第２の実施の形態のノードを複数備えた無線通信システムの例を示す説明図であり、図９Ａ、Ｂでは、７台のノードを備えた無線通信システムを例示している。図９Ａ、Ｂに示す例では、便宜的に７個のノードのノードアドレスがそれぞれ"１"〜"７"であるものとして説明する。また、図９Ａ、Ｂに示す各ノードを表す場合、そのノードアドレスに括弧を付して表すものとする。図９Ｂに示す表は、第１無線送受信装置４がステップＢ４で決定した送信電力［Ｄ］で送信した無線信号の到達範囲内に存在するノードと、第２無線送受信装置５が予め定められた送信電力で送信した無線信号の到達範囲内に存在するノードとを示している。図９Ｂに示すように、各ノードの第１無線送受信装置４が送信する無線信号は、自ノードアドレスと差が"１"のノードアドレスを有するノードまで到達可能であるものとする。また、各ノードの第２無線送受信装置５が送信する無線信号は、自ノードアドレスと差が"４"以内のノードアドレスを有するノードまで到達可能であるものとする。以下、ノード（４）がノード（３）にデータ送信する場合を例に、各ノードの動作を説明する。以下、ノード（４）を送信ノード（４）と記し、ノード（３）を受信ノード（３）と記す。【０１７５】
送信ノード（４）は、フレーム組立部１４で生成したＥＲＴＳフレームを、第２無線送受信装置５でブロードキャスト送信する（ステップＦ２）。【０１７６】
送信ノード（４）が送信したＥＲＴＳフレームは、ノード（１），（２），（３），（５），（６），（７）に受信される。【０１７７】
受信ノード（３）は、ＥＲＴＳフレームを受信した後、第２無線送受信装置５でＥＣＴＳフレームをブロードキャスト送信する（ステップＦ３）。図９Ａ、Ｂに例示する無線通信システムでは、このステップＦ３で受信ノード（３）がブロードキャスト送信したＥＣＴＳフレームは、ノード（１），（２），（４），（５），（６），（７）に受信される。【０１７８】
送信ノード（４）は、ＥＣＴＳフレームを受信した後、第１無線送受信装置４を使用して、ステップＢ４で決定した送信電力［Ｄ］でデータフレームを受信ノード（３）に送信する（ステップＦ４）。【０１７９】
次に、第２の実施の形態の効果について説明する。【０１８０】
第２の実施の形態のノードは、第１無線送受信装置４および第２無線送受信装置５の２つの無線送受信装置を備える。【０１８１】
第２の実施の形態においても、「データ通信を実行する送信ノードおよび受信ノードに隣接する隣接ノード」に隣接する隣接ノードに対し、ＥＲＴＳフレーム、ＥＣＴＳフレームを受信させて、ＮＡＶ設定期間中のノードを判定させ、そのノードのノードアドレスを記憶させる。ＮＡＶ設定期間中のノードのノードアドレスを記憶したノードは、ＮＡＶ設定期間中のノードに対するＥＲＴＳフレームの送信および再送を停止することができる。この結果、第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、「ＮＡＶブロッキング」、「ＮＡＶ冗長設定」を回避し、ノードの消費電力の悪化および通信速度の低下を抑制しながら、無線干渉の発生しないデータ通信を実行できる。
第１無線送受信装置４と比較して、電波到達距離が大きく、回折性が高い第２無線送受信装置５を制御通信に用いることで、スキャニングの実行回数を第２無線送受信装置５の１回だけに抑えることができる。この結果、第１の実施の形態と比較して、第１無線送受信装置４のスキャニング実行フェーズを省略することができる。【０１８２】
さらに、第１無線送受信装置４に比べて消費電力が小さい第２無線送受信装置５を制御通信に用いることで、フレームの種類に対応して、電力制御部１１によって送信電力を調整する動作を排除できる。第１の実施の形態と比較すると、第１の実施の形態では、無線送受信装置が１つであるため、送信を実行する毎に、フレームの種類（プローブ要求フレームおよびフレーム応答フレーム、または制御フレーム、またはデータフレーム）に対応して、電力制御部１１が指定する送信電力を変更する必要があった。一方、第２の実施の形態では、第２無線送受信装置５が制御フレームを送信し、第１無線送受信装置４がデータフレームを送信するので、制御フレームであるのかデータフレームであるのかに応じて送信電力を調整する必要がない。すなわち、第１無線送受信装置４、第２無線送受信装置５は、指定する送信電力を変更する必要がなく、指定する送信電力の変更動作を排除することができる。【０１８３】
さらに、第１無線送受信装置４、第２無線送受信装置５として、互いに周波数帯域が異なる無線送受信装置を用いることで、スキャニングまたはデータ通信と、制御通信とを同時に実行できる。第１の実施の形態と比較すると、第１の実施の形態では、スキャニング、制御通信およびデータ通信が同一の無線送受信装置を使用するために、スキャニングおよび制御通信およびデータ通信を排他的に実行する必要があった。第２の実施の形態では、互いに周波数帯域が異なる２台の無線送受信装置を用いることで、スキャニングまたはデータ通信と、制御通信とを同時に実行できる。【０１８４】
第２の実施の形態において、第２無線送受信装置５が、第１無線送受信装置４と同様に、スキャニングを行って送信電力［Ｃ］を決定してもよい。その場合、第２無線送受信装置５は、第１無線送受信装置４と同様に、電力制御部１１とカウンタ部１８を備えていればよい。ただし、この場合も、第１無線送受信装置４から送信電力［Ｄ］で送信される電波の電波到達距離よりも、第１無線送受信装置５から送信電力［Ｃ］で送信される電波の電波到達距離が長くなるようにする。【０１８５】
上記の各実施の形態では、ノードが定期的にスキャニングを行う場合を例に説明した。各ノードは、他ノードからプローブ要求フレームを受信して、他ノードのノードアドレス（プローブ要求フレームに記述された送信元アドレス）が自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されていない場合（すなわち無線通信システムに新たなノードが参加した場合）にスキャニングを実行してもよい。この場合、復調部１３が復調したプローブ要求フレームをフレーム分解部１５が各フィールド毎のビット列に分解し、各ビット列を解析部２１に出力する。解析部２１は、各ビット列をスキャニング情報入出力部２２に出力し、スキャニング情報入出力部２２は、プローブ要求フレームに記述された送信元アドレスが隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されているか否かを判定し、記憶されていない場合にスキャニングを実行すると判定する。この場合、各ノードはプローブ要求フレームを受信したときにステップＡ２の判定を行う。【０１８６】
また、第１の実施の形態および第２の実施の形態では、検索に成功したノード数が隣接ノード台数の目標値と等しいと判定するまでステップＢ１〜Ｂ３の動作を繰り返すことで、送信電力［Ｄ］を決定する場合を示した。上記の各実施の形態において、送信電力［Ｄ］を以下のように決定してもよい。【０１８７】
例えば、スキャニングを行う各ノードは、ステップＡ２からステップＢ１に移行したときには、電力制御部１１が指定可能な最大送信電力でプローブ要求フレームをブロードキャスト送信し、受信したプローブ応答フレームの数（すなわち、プローブ要求フレームに応答したノードの数）が隣接ノード台数の目標値値より大きい場合に（ステップＢ２のＮＯ）、電力制御部１１が送信電力を小さくしてもよい（ステップＢ３）。そして、ステップＢ１〜Ｂ３の処理を繰り返し、プローブ要求フレームに応答したノードの数が隣接ノードの台数の目標値と一致した場合に、直前のステップＢ１でプローブ要求フレームの送信電力として指定した送信電力を、データ通信用の送信電力［Ｄ］として決定してもよい。【０１８８】
また、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームは、固定長に限定されずに可変長であってもよい。ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームが可変長であり、隣接ノード数用フィールド９５が２オクテットである場合、６５５３５台の隣接ノードのノードアドレスをＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームに記述することができる。この場合、以下のように送信電力［Ｄ］を決定してもよい。スキャニングを行う各ノードは、ステップＡ２からステップＢ１に移行したときには、電力制御部１１が指定可能な最大送信電力でプローブ要求フレームをブロードキャスト送信する。そして、プローブ要求フレームを送信したノードのカウンタ部１８は、監視時間内に受信したプローブ応答フレームをカウントし、そのカウント数を「Ｎ１」とする。そして、例えば、最大送信電力でプローブ要求フレームを送信したときの監視時間内に受信したプローブ応答フレームを「Ｎ１」とすると隣接ノード台数の目標値を「Ｎ１／２」とすることを、事前に無線送受信装置１の内部レジスタに設定しておく。ノードは、ステップＢ１の後、監視時間内に受信したプローブ応答フレームの数が目標値「Ｎ１／２」より大きい場合に（ステップＢ２のＮＯ）、電力制御部１１が送信電力を小さくする（ステップＢ３）。そして、ステップＢ１〜Ｂ３の処理を、プローブ要求フレームに応答したノードの数が目標値「Ｎ１／２」と一致した場合に、直前のステップＢ１でプローブ要求フレームの送信電力として指定した送信電力を、データ通信用の送信電力［Ｄ］として決定する。【０１８９】
また、スキャニングの際に、意図したノード台数に相当する送信電力［Ｄ］を決定できないことがある。【０１９０】
このとき、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームが固定長の場合は、検索されるノード台数が、隣接ノードアドレス用フィールドに記述可能なノード台数以下となるような送信電力を使用する方法がある。同様に、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームが可変長の場合は、例えば、事前に無線送受信装置１の内部レジスタに記憶した隣接ノード数の目標値である上述の「Ｎ１／２」に最も近い台数のノードからプローブ応答フレームを受信できる送信電力を使用する方法がある。【０１９１】
以上のデータ通信で使用する送信電力［Ｄ］の決定方法では、送信電力を調整することで、最大送信電力を使用した場合と比較して、直接通信可能なノードの台数を制限している。アドホックネットワークでは、マルチホップ通信により、直接通信できないノードに対しても、隣接ノードにデータを中継させることで、データ送信が可能である。このため、データフレームを送信するノードが直接通信できるノードの台数が減少した場合であっても、データ通信は可能である。また、送信電力を抑えることで、ノードの消費電力を低くでき、ノードが、例えば、ＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル無線端末である場合、バッテリ駆動時間を延長できる利点がある。【０１９２】
また、第１の実施の形態では、送信電力［Ｄ］の他に、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの送信用の送信電力［Ｃ］も決定する。既に説明した第１の実施の形態では、ステップＢ５からステップＢ６に移行したときに、事前に設定された送信電力［Ｃ］でプローブ要求フレームを送信し、送信電力［Ｃ］を調整する場合を示した。ステップＢ５からステップＢ６に移行したときに、既に決定した送信電力［Ｄ］と同一の送信電力でプローブ要求フレームを送信して、送信電力を大きくするように調整し、「送信電力［Ｄ］で直接通信可能なノード台数（隣接ノードの台数）以上のノード台数」からプローブ応答フレームを受信できるように送信電力［Ｃ］を決定してもよい。例えば、ノードが決定した送信電力［Ｄ］によって、そのノードが２台のノードと直接データ通信可能であるならば、そのノードは上記の方法によって、２台以上のノードと制御通信（ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの通信）を行える送信電力を送信電力［Ｃ］として決定する。【０１９３】
この他に、送信電力［Ｃ］の決定方法として、以下の第１から第３の決定方法が上げられる。【０１９４】
第１の決定方法では、電力制御部１１が指定可能な最大送信電力（ノードの最大送信電力）を送信電力［Ｃ］として事前に無線送受信装置１の内部レジスタ（図示せず。）に記憶しておく。そして、スキャニングによる送信電力［Ｃ］の決定は行わない。第１の実施の形態におけるステップＣ４，Ｅ３では、予め内部レジスタ（図示せず。）に記憶されている送信電力（すなわちノードの最大送信電力）を指定して、ＥＲＴＳフレーム、ＥＣＴＳフレームを送信する。この第１の決定方法では、ステップＢ４で決定した送信電力［Ｄ］がノードの設定可能な最大送信電力であった場合でも、送信電力［Ｄ］で検索できる隣接ノードの台数と同数のノードに対して、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを直接送信することができる。【０１９５】
第２の決定方法では、データ通信用の送信電力［Ｄ］で通信可能な隣接ノード台数をＮとしたときに、「２・Ｎ」のノード台数をステップＢ７の判定におけるノード台数の目標値とする。すなわち、ステップＢ６でのスキャニングの結果、応答のあったノードの台数が隣接ノード台数Ｎの２倍となるまで、第１の実施の形態で示したステップＢ６〜Ｂ８の処理を繰り返す。そして、スキャニング時に応答のあったノードの台数が２・Ｎとなったときに（ステップＢ７のＹＥＳ）、直前のステップＢ６で指定した送信電力を送信電力［Ｃ］として決定する。この第２の決定方法では、ノードは最大送信電力でＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを送信する必要がないため、ノードの消費電力を低くでき、ノードが、例えば、ＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル無線端末である場合、バッテリ駆動時間を延長できる利点がある。【０１９６】
第３の決定方法は、第２の決定方法を拡張した決定方法である。各ノードは、ステップＢ４で決定した送信電力［Ｄ］で直接通信できる隣接ノードアドレスを、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している。第３の決定方法では、ノードは、送信電力［Ｄ］で直接通信可能なノード（すなわち隣接ノード）から、その隣接ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されている隣接ノードアドレスを取得する。すなわち、自ノードの隣接ノードに隣接するノードのノードアドレスを取得する。第１の実施の形態のステップＢ６を行った後、電力制御部１１は、取得したノードアドレスを有する全てのノード（自ノードの隣接ノードに隣接するノード。ただし、自ノードは除く。）からプローブ応答フレームを受信できたか否かを判定する。取得したノードアドレスを有する全てのノードからプローブ応答フレームを受信できていない場合、ステップＢ８と同様に送信電力［Ｃ］の調整を行い、取得したノードアドレスを有する全てのノードからプローブ応答フレームを受信できた場合には、そのスキャニング時に用いた送信電力を送信電力［Ｃ］として決定する。【０１９７】
なお、ノードが、隣接ノードから、その隣接ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されている隣接ノードアドレスを取得できるようにするためには、例えば、以下のように動作する。例えば、各ノードの制御情報入出力部２４は、ステップＢ５の後、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させた隣接ノードのノードアドレスを記述したフレーム（アドレス通知信号）をフレーム組立部１４に生成させる。そして、復調部１２が、そのフレームを復調して、復調したフレームを送信する。このとき、電力制御部１１は送信電力［Ｄ］を指定し、復調部１２は送信電力［Ｄ］でフレームを送信する。各ノードは、隣接ノードからこのフレームを受信することによって、その隣接ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されている隣接ノードアドレスを取得すればよい。但し、アドレス通知信号は、送信電力[Ｃ]で送信しても良い。送信電力[Ｃ]を用いた場合、「アドレス通知信号の送信元ノード」の隣接ノードでないノードが、アドレス通知信号を受信する場合があるが、当該ノードは、アドレス通知信号の送信元ノードのアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶していないため、受信したアドレス通知信号を廃棄する。【０１９８】
なお、ここで説明した送信電力［Ｃ］の各決定方法は、送信電力［Ｃ］を決定する第１の実施の形態に適用される。【０１９９】
また、第１の実施の形態および第２の実施の形態において、本発明の各ノードは、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応しないノードに対しては、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレームを送信するようにしてもよい。本発明で使用するＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームは、ＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームが含むフレーム制御用フィールドと、デュレーション用フィールドと、宛先ノードアドレス用フィールドと、送信元ノードアドレス用フィールドと、ＦＣＳ用フィールドというフィールドに加え、隣接ノードの台数を示す隣接ノード数用フィールドと、隣接ノードのアドレスを示す隣接ノードアドレス用フィールドとを含む。【０２００】
また、ノードが受信したＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームは、フレーム分解部１５でフィールド毎のビット列に分解され、分解されたビット列は解析部２１によって、制御情報入出力部２４に受け渡される。さらに、制御情報入出力部２４は、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶された隣接ノードアドレスと、隣接ノードの台数とをフレーム組立部１４に受け渡し、フレーム組立部１４はＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームを組み立てる。【０２０１】
さらに、従来のＲＴＳ／ＣＴＳ制御で使用されるＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームは固定長である。【０２０２】
以上のことから、以下に示す動作によって、本発明の各ノードは、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応しないノードに対しては、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレームを送信することができる。【０２０３】
復調部１３は、復調して得られたフレームが本発明のＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームであっても、従来のＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームであっても、そのフレームをフレーム分解部１５に出力する。フレーム分解部１５は、フレーム制御用フィールド９１に基づいて、受信したフレームがＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームであるのか、ＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームであるのかを判定する。【０２０４】
フレーム分解部１５は、受信したフレームが従来のＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームであると判定した場合、ＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレームをフィールド毎のビット列に分解して、各ビット列を解析部２１に出力するときに、受信したフレーム（ＲＴＳフレームまたはＣＴＳフレーム）の送信元のノードはＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応していないことを解析部２１に通知する。【０２０５】
また、解析部２１は、この通知を受けた場合、各ビット列を制御情報入出力部２４に出力するとともに、受信したフレームの送信元のノードはＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応していないことを制御情報入出力部２４に通知する。【０２０６】
制御情報入出力部２４は、この通知を受けた場合、受信したフレームの送信元のノードがＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応していないこと隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶させる。具体的には、ステップＢ５で、隣接ノードアドレス記憶部２５に隣接ノードのノードアドレスを記憶させるときに、隣接ノードのノードアドレスに対応させて、そのノードがＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応していないノードであるのか否かを示すフラグも記憶させておく。このフラグの初期状態は、無効（ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳの送受信も可能）であることを示す"０"とすればよい。そして、制御情報入出力部２４は、受信したフレームの送信元のノードがＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応していない旨の通知を受けた場合、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されている各隣接ノードのノードアドレスのうち、受信したＲＴＳフレームの送信元アドレスフィールドに記述されていた送信元アドレスと一致するノードアドレスのフラグを有効化する。すなわち、フラグの状態を、有効（ノードアドレスが示すノードがＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応しないこと。）を示す"１"とする。なお、ＣＴＳフレームには送信元アドレスが記述されていないので、隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶されたフラグを書き換えるのは、ＲＴＳフレーム受信時である。【０２０７】
また、制御情報入出力部２４は、ステップＣ３やステップＥ３（第２の実施の形態ではステップＦ３）においてフレーム組立部１４にＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームを生成させるときに、そのＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスとすべきノードアドレスのフラグが有効となっているか否かを、隣接ノードアドレス記憶部２５を参照して確認する。制御情報入出力部２４は、ＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレスとすべきノードアドレスのフラグが有効となっている場合、ＥＲＴＳフレームの代わりに従来のＲＴＳフレームを生成するようにフレーム組立部１４に指示する。同様に、制御情報入出力部２４は、ＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスとすべきノードアドレスのフラグが有効となっている場合、ＥＣＴＳフレームの代わりに従来のＣＴＳフレームを生成するようにフレーム組立部１４に指示する。また、制御情報入出力部２４は、ＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスとすべきノードアドレスのフラグが無効である場合、フレーム組立部１４にＥＲＴＳフレームまたはＥＣＴＳフレームを生成させる。【０２０８】
フレーム組立部１４は、ＲＴＳフレームの生成を指示された場合、制御情報入出力部２４から入力される制御情報をＲＴＳフレームの所定のフィールド（図１６Ａ参照。）に記述することによって、ＲＴＳフレームを生成する。同様に、フレーム組立部１４は、ＣＴＳフレームの生成を指示された場合、制御情報入出力部２４から入力される制御情報をＣＴＳフレームの所定のフィールド（図１６Ｂ参照。）に記述することによって、ＣＴＳフレームを生成する。フレーム組立部１４によって組み立てられたＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームを変調部１２が変調して送信する動作は、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレーム送信時と同様である。【０２０９】
このように、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御にしか対応していないノードに対しては、ＥＲＴＳフレーム／ＥＣＴＳフレームではなく、ＲＴＳフレーム／ＣＴＳフレームを送信することによって、本発明のノード（無線通信装置）を、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御を用いた既存の無線ＬＡＮなどの無線通信システムと共存して運用することができる。【０２１０】
また、第１の実施の形態および第２の実施の形態では、ＥＣＴＳフレームに送信元ノードアドレスフィールドを含めている。従来のＣＴＳフレームと同様に、ＥＣＴＳフレームに送信元ノードアドレスフィールドを含めない実施態様も考えられるが、その場合、ＥＣＴＳフレーム受信時におけるステップＥ８ａの判断を正確に行えなくなる。従って、ＥＣＴＳフレームに送信元ノードアドレスフィールドを含めることが好ましい。【０２１１】
また、スキャニングの方式として、アクティブスキャニング方式とパッシブスキャニング方式とがある。アクティブスキャニング方式は、任意のノードが一定間隔でプローブ要求フレームを送信する。アクティブスキャニング方式では、ノード同士がプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームを交換することで、無線通信システムに設置されたノードを検索できる。スキャニングを実行するノードは、プローブ要求フレームをブロードキャスト送信し、プローブ要求後、タイマを起動して、プローブ応答フレームの受信を監視する。実施の形態１および実施の形態では、アクティブスキャニング方式を採用した場合を例にして説明した。【０２１２】
パッシブスキャニング方式では、特定のノード（無線ＬＡＮではアクセスポイント）が送信するプローブ要求フレーム（ビーコンの場合もある。）に呼応して、ノードがプローブ応答フレームを送信する。パッシブスキャニング方式を採用した場合、ノードがフレーム送信を頻発することによる電力消費量を低減できる。ノードがフレーム送信を頻発することによる電力消費量を低減させる場合には、パッシブスキャニング方式を採用することが好ましい。なお、特定のノード以外のノードは、その特定のノードと他のノードとが送受信するプローブ要求フレームおよびプローブ応答フレームから他のノードの隣接ノードを判定すればよい。【０２１３】
ノードに対して電源供給ができないモバイル機器で構成される通信ネットワークや、ノーが移動するために特定のノードからのビーコンを待機すると無線通信リンクを確立できない期間が長くなる通信ネットワークでは、アクティブスキャニング方式を採用することが好ましい。【０２１４】
第１の実施の形態および第２の実施の形態の変形例において、スキャニング情報入出力部２２、データ入出力部２３、制御情報入出力部２４、および解析部２１は、無線通信プログラムに従って動作するＣＰＵによって実現されていてもよい。また、スキャニング情報入出力部２２、データ入出力部２３、制御情報入出力部２４、および解析部２１が同一のＣＰＵによって実現されていてもよい。ＣＰＵは、ノード制御装置２３が備える記憶装置から無線通信プログラムを読み込み、無線通信プログラムに従って、スキャニング情報入出力部２２、データ入出力部２３、制御情報入出力部２４、および解析部２１として動作すればよい。
【実施例１】
【０２１５】
次に、本発明の第１の実施例を、図面を参照して説明する。実施例１は本発明の第１の実施の形態に対応する。【０２１６】
図５Ａ、Ｂに示す無線通信システムを例にして、第１の実施例を説明する。図５Ａ、Ｂに示す無線通信システムは、アクセスポイントのようなノードの通信制御を一括管理する機器が存在しないアドホックネットワークである。送信ノード（４）が、受信ノード（３）にデータ送信を実行する場合について説明する。【０２１７】
また、本実施例では、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームで指定できる隣接ノードアの台数は、最大ｋ＝２台として、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームが固定長であるとして説明する。【０２１８】
また、本実施例では、アクティブスキャニング方式を採用する場合を例にして説明する。ノードは、データ通信可能な隣接ノードの検索を行い、データ通信における送信電力［Ｄ］、制御通信における送信電力［Ｃ］を決定する。【０２１９】
送信ノード（４）は、電源が投入されると、スキャニングを実行するかを判定する（ステップＡ１，Ａ２）。この判断は、送信ノード（４）が定期的にスキャニングを実行するのであれば、送信ノード（４）が備えるタイマを用いて判定できる。また、送信ノード（４）が、他ノードからのプローブ要求フレームを受信し、他ノードのアドレスが自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に存在しない場合、つまり、無線通信システムに新たなノードが参加した場合にスキャニングを実行するのであれば、送信ノード（４）が他ノードからプローブ要求フレームを受信することで、スキャニングを行うか否かを判定できる。【０２２０】
送信ノード（４）がスキャニングを実行すると判定した後（ステップＡ２のＹＥＳ）、送信電力［Ｄ］を決定する動作に関して説明する。送信ノード（４）は、電力制御部１１を用いて、送信電力を調整できる。なお、送信電力の調整機能は、既存の無線通信システムで使用される無線デバイスに一般的に提供されている。まず、送信ノード（４）は、プローブ要求フレームを、予め無線送受信装置１の内部レジスタに記憶された送信電力でブロードキャスト送信し、監視時間内だけプローブ応答フレームの受信を待機する。受信したプローブ応答フレームが３フレーム（異なる３台のノードが送信したプローブ応答フレームを受信）以上の場合、送信ノード（４）は送信電力を小さくし、２フレーム未満の場合、送信ノード（４）は送信電力を大きくして、再度プローブ要求フレームをブロードキャスト送信する。本実施例は、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの隣接ノード数用フィールドに指定できる隣接ノードの最大数を２台としているので、目標値を２とする。【０２２１】
図５Ａ、Ｂに示す無線通信システムにおいて、送信ノード（４）は、ノード（３），（５）からプローブ応答フレームを受信した際の送信電力を、送信電力［Ｄ］として決定する。そして、送信ノード（４）は、ノード（３），（５）のＭＡＣアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶する。【０２２２】
なお、既に説明したように、他の方法で送信電力［Ｄ］を決定してもよい。【０２２３】
次に、送信ノード（４）がスキャニングを実行し、制御通信で使用する送信電力［Ｃ］を決定する動作に関して説明する。ここでは、既述の第２の決定方法で送信電力［Ｃ］を決定する場合を例にして説明する。送信ノード（４）が送信電力［Ｄ］で通信可能な隣接ノードの台数は２台（ノード（３），（５））である。従って、応答するノードの目標値を"４（＝２・２）"として、スキャニングや送信電力［Ｃ］の調整を行う（ステップＢ７〜Ｂ８）。この結果、送信ノード（４）は、ノード（３），（５），（２），（６）からプローブ応答フレームを受信した際の送信電力を送信電力［Ｃ］として決定する。ただし、送信ノード（４）は検索に成功したノード（３），（５），（２），（６）のＭＡＣアドレスを記憶する必要はない。【０２２４】
送信ノード（４）を含む無線通信システムに設置されたノード（１）〜（７）は、以上のスキャニングを実行し、自身の隣接ノードアドレス記憶部に、隣接ノードのＭＡＣアドレスを記憶し、送信電力［Ｄ］および送信電力［Ｃ］を決定できる。図１０Ａ、Ｂは、本例において各ノード（１）〜（７）が自ノードの隣接ノードアドレス記憶部に記憶させたノードアドレスを示す説明図である。なお、図１０Ｂに示す表は、図５Ｂに示す表と同様の表である。【０２２５】
ステップＡ２に戻った場合、送信ノード（４）は、受信ノード（３）へデータ送信するのに先立ち、ＥＲＴＳフレームのブロードキャスト送信を実行する。送信ノード（４）の制御情報入出力部２４は、自身の隣接ノードアドレス記憶部２５を参照して、フレーム組立部１４にＥＲＴＳフレームを生成させる。ＥＲＴＳフレームの隣接ノード数用フィールドには、隣接ノードの台数「２」が記述され、隣接ノードアドレス用フィールドには、隣接ノード（３），（５）のＭＡＣアドレスが記述される。宛先ノードアドレス用フィールドには、受信ノード（３）のＭＡＣアドレスが記述され、送信元ノードアドレス用フィールドには、送信ノード（４）のＭＡＣアドレスが記述される。【０２２６】
送信ノード（４）は生成したＥＲＴＳフレームを、制御通信で使用する送信電力［Ｃ］でブロードキャスト送信する。ブロードキャスト送信されたＥＲＴＳフレームは、送信ノード（４）が送信電力［Ｃ］で直接通信できるノード（３），（５），（２），（６）によって受信される。【０２２７】
ＥＲＴＳフレームを受信した各ノード（３），（５），（２），（６）は、以下のように動作する。【０２２８】
ノード（３），（５），（２），（６）は、受信したＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレス用フィールドを参照する。【０２２９】
宛先ノードアドレスが自身のＭＡＣアドレスと一致するノード（３）は、受信したＥＲＴＳフレームに応じて、ＥＣＴＳフレームを生成して、ブロードキャスト送信の準備を行う。【０２３０】
ノード（５），（２），（６）は、受信したＥＲＴＳフレームの宛先ノードアドレス用フィールドと送信元ノードアドレス用フィールドとを参照する。【０２３１】
ノード（２）は、受信ノード（３）のノードアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している。また、ノード（５）は、送信ノード（４）のノードアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している。また、ＥＲＴＳフレームには、宛先ノードアドレスとして受信ノード（３）のノードアドレスが記述され、送信元ノードアドレスとして送信ノード（４）のノードアドレスが記述されている。【０２３２】
宛先ノードアドレスまたは送信元ノードアドレスが、自身の隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶しているノードアドレスに含まれるノード（２），（５）は、受信したＥＲＴＳフレームのデュレーション用フィールドに含まれる時間幅の間、ＮＡＶ期間を設定する（ステップＥ５）。【０２３３】
ノード（６）は、受信したＥＲＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドを参照する。【０２３４】
ＥＲＴＳフレームの隣接ノードアドレスフィールドには、ノード（３），（５）のアドレスが記述されている。また、ノード（６）は、自身の隣接ノードアドレス記憶部２５にノード（５），（７）を記憶している。従って、ＥＲＴＳフレームに記述された隣接ノードアドレスであるノード（５）のアドレスは、ノード（６）の隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶された隣接ノードアドレスに含まれている。従って、受信したＥＲＴＳフレームに含まれる隣接ノードアドレス内に、自身の隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している隣接ノードアドレスが含まれているノード（６）は、その隣接ノードアドレスを有するノード（５）がＮＡＶ期間を設定していることを認識する。ノード（６）は、ノード（５）のＭＡＣアドレスを、例えば高速に読み書きできるメモリで与えられるＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶する（ステップＥ７）。その後、ノード（６）は、データ処理装置３から、ノード（５）へのデータ通信の要求が発生しても、制御通信（ＥＲＴＳフレームの送信）を実行せず、受信したＥＲＴＳフレームのデュレーション用フィールドに含まれる時間幅の間、データ通信を延期する。ノード（５）のＮＡＶ期間が終了した後、ノード（６）は、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶していたノード（５）のＭＡＣアドレスを消去する。【０２３５】
次に、送信ノード（４）が送信電力［Ｃ］で送信したＥＲＴＳフレームが、ノード（３），（５），（２），（６）以外のノード（１）に到達した場合について説明する。一般に、無線通信システムは、無線伝搬特性が変動することあり、予期しないノード（１）がＥＲＴＳフレームを受信する場合がある。ノード（１）は、ステップＥ２、Ｅ４、Ｅ６のいずれの条件も満足しないため、送信ノード（４）から受信したＥＲＴＳフレームを廃棄する。【０２３６】
図１１は、送信ノード（４）が送信電力［Ｃ］でＥＲＴＳフレームをブロードキャスト送信した後のノード（１）〜（７）の状態を示している。ノード（３）は、ＥＣＴＳフレームの送信準備を行い、ノード（２），（５）はＮＡＶ期間中である。ノード（６）は、送信電力［Ｄ］で直接通信可能な隣接ノード（５）がＮＡＶ期間中であることを認識しており、ノード（５）へのデータ送信要求が発生した場合でも、ノード（５）のＮＡＶ期間中はデータ送信を延期する。また、ＥＲＴＳフレームを受信したか否かによらず、ノード（１）、（７）は、アイドル状態（データ送受信の待機中の状態を示す）である。
次に、送信ノード（４）からＥＲＴＳフレームを受信し、ＥＣＴＳフレームの送信準備が完了した受信ノード（３）は、制御通信で使用する送信電力［Ｃ］でＥＣＴＳフレームをブロードキャスト送信する。ＥＲＴＳフレームと同様に、受信ノード（３）は、自身の隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している隣接ノードアドレスを用いてＥＣＴＳフレームを生成する。ブロードキャスト送信されたＥＣＴＳフレームは、受信ノード（３）が、送信電力［Ｃ］で直接通信できるノード（２），（４），（１），（５）によって受信される。【０２３７】
ＥＣＴＳフレームを受信した各ノード（２），（４），（１），（５）は、以下のように動作する。【０２３８】
ノード（２），（４），（１），（５）は、受信したＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレス用フィールドを参照する。【０２３９】
宛先ノードアドレスが自身のＭＡＣアドレスと一致するノード（４）は、データフレームを生成して、受信ノード（３）へのデータ送信の準備を行う。【０２４０】
ノード（２），（１），（５）は、受信したＥＣＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドを参照する。【０２４１】
ノード（１）は、隣接ノードアドレス記憶部２５にノード（２）のノードアドレスを記憶している。また、受信したＥＣＴＳフレームの宛先ノードアドレスは、ノード（４）のノードアドレスであり、送信元ノードアドレスは、ノード（３）のノードアドレスである。従って、ノード（１）は、ステップＥ８，Ｅ８ａ，Ｅ９の順に移行する（図４参照。）。また、受信したＥＣＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドには、ノード（２），（４）のノードアドレスが記述されている。従って、ノード（２）のアドレスは、ノード（１）の隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶され、またＥＣＴＳフレームにも記述されている。受信したＥＣＴＳフレームに含まれる隣接ノードアドレス内に、自身の隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶している隣接ノードアドレスが含まれているノード（１）は、その隣接ノードアドレスを有するノード（２）がＮＡＶ期間を設定していることを認識する。ノード（１）は、ノード（２）のＭＡＣアドレスを、例えば高速に読み書きできるメモリで与えられるＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶する（ステップＥ１０）。その後、ノード（１）は、データ処理装置３から、ノード（２）へのデータ通信の要求が発生しても、制御通信（ＥＲＴＳフレームの送信）を実行せず、受信したＥＣＴＳフレームのデュレーション用フィールドに含まれる時間幅の間、データ通信を延期する。ノード（２）のＮＡＶ期間が終了した後、ノード（１）は、ＮＡＶ設定ノードアドレス記憶部２６に記憶していたノード（２）のＭＡＣアドレスを消去する。【０２４２】
ＮＡＶ期間中であるノード（２），（５）は、ステップＥ９に移行せず、受信ノード（３）から受信したＥＣＴＳフレームを廃棄する。【０２４３】
また、本来、受信ノード（３）からＥＣＴＳフレームを受信しないノード（６），（７）が、無線伝搬特性の変動により、受信ノード（３）からのＥＣＴＳフレームを受信する場合がある。ノード（６），（７）は、ＥＣＴＳフレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されたノードアドレスを、自ノードの隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶していない。従って、ノード（６），（７）は、ステップＥ９からステップＥ１０に移行することなく、受信ノード（３）から受信したＥＣＴＳフレームを廃棄する。【０２４４】
図１２は、受信ノード（３）が送信電力［Ｃ］でＥＣＴＳフレームをブロードキャスト送信した後のノード（１）〜（７）の状態を示している。ノード（４）は、データフレームの送信準備を行い、ノード（２），（５）はＮＡＶ期間中である。ノード（６）は、ノード（５）へのデータ送信を延期する。そして、ノード（１）は、送信電力［Ｄ］で直接通信可能な隣接ノード（２）がＮＡＶ期間中であることを認識しており、ノード（２）へのデータ送信要求が発生した場合でも、ノード（２）のＮＡＶ期間中はデータ送信を延期する。また、ＥＲＴＳフレームを受信したか否かによらず、ノード（７）は、アイドル状態（データ送受信の待機中の状態を示す）である。【０２４５】
次に、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの交換を終了した送信ノード（４）は、受信ノード（３）に、データ通信で使用する送信電力［Ｄ］でデータ送信を実行する。【０２４６】
以上のような動作により、例えばノード（６）は、ノード（５）へのデータ送信要求が発生した場合であっても、ノード（５）がＮＡＶ期間中であることを認識しているため、ノード（５）へのＥＲＴＳフレームの送信を延期する。このことにより、ノード（６）の消費電力の悪化を防止できる（ＮＡＶブロッキング防止）。さらに、ノード（６）がＥＲＴＳフレームの送信を延期するため、ノード（７）はＮＡＶ期間を冗長に設定する必要がなく、例えばノード（７）は、ノード（６）へのデータ送信を実行でき、通信速度の低下を防止できる（ＮＡＶ冗長設定防止）。【０２４７】
スキャニング実行時に送信電力［Ｄ］で直接通信できるノード（隣接ノード）と、送信電力［Ｃ］で直接通信できるノードとが同一であった場合、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの交換が終了した状態は、既存のＲＴＳ／ＣＴＳ制御においてＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの交換が終了した状態と同等である。図１３Ａ、Ｂは、送信電力［Ｄ］で直接通信できるノードと、送信電力［Ｃ］で直接通信できるノードとが同一である無線通信システムの例を示す説明図である。図５Ａ、Ｂと同様に、各ノードのノードアドレスを（１）〜（７）とする。図１３Ｂに示す表は、各ノードが送信電力［Ｄ］で通信できるノードのノードアドレスと、各ノードが送信電力［Ｃ］で通信できるノードのノードアドレスとを示している。送信電力［Ｄ］と送信電力［Ｃ］のどちらでフレームを送信する場合であっても、自ノードのノードアドレスの差が"１"のノードにフレームを送信することができる。図１３Ａ、Ｂに示すように、無線通信システムに設置されたノード（１）〜（７）が送信電力［Ｄ］を使用した場合と送信電力［Ｃ］を使用した場合とで検索できるノードが同一であった場合でも、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの交換が終了した際には、ノード（２），（５）がＮＡＶ期間中であり、受信ノード（３）が送信ノード（４）へデータ送信を実行する。図１３Ａに示す状態は、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御でＲＴＳフレームおよびＣＴＳフレームの交換が終了した無線通信システムの状態と同様である。よって、ＥＲＴＳ／ＥＣＴＳ制御を実行する無線通信システムで動作するノードの消費電力および通信速度が、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御を実行する無線通信システムで動作するノードの消費電力および通信速度よりも性能劣化することは無い。【０２４８】
さらに、図１３Ａ、Ｂに示す無線通信システムにおいて、例えばノード（４）がノード（３）を中継して、ノード（２）にデータ送信を実行するマルチホップ通信を実行する場合であっても、ノード（４）とノード（３）、およびノード（３）とノード（２）の間でＥＲＴＳ／ＥＣＴＳ制御を実行することで、ノードの消費電力および通信速度の悪化を防止できる。
【実施例２】
【０２４９】
次に、本発明の第２の実施例を、図面を参照して説明する。実施例２は本発明の第２の実施の形態に対応する。【０２５０】
図９Ａ、Ｂに示す無線通信システムを例にして、第２の実施例を説明する。図９Ａ、Ｂに示す無線通信システムは合計７台のノードから構成されており、アクセスポイントのようなノードの通信制御を一括管理する機器が存在しないアドホックネットワークである。送信ノード（４）が、受信ノード（３）にデータ送信を実行する場合について説明する。【０２５１】
図９Ａ、Ｂの無線通信システムに設置されたノードは、第１無線送受信装置４および第２無線送受信装置５を備える。第２無線送受信装置５は、第１無線送受信装置４と比較して、周波数帯が異なり、回折性が高く、さらに消費電力が小さい無線伝搬特性を有し、第２無線送受信装置５の電波到達距離は、第１無線送受信装置４の電波到達距離よりも長い。第１無線送受信装置４として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格に準拠した無線ＬＡＮデバイスを用いることができる。また、第２無線送受信装置５として、例えば、免許を必要としない特定小電力無線デバイス（１ｍＷ型）を用いることができる。図１４に、無線ＬＡＮデバイスと特定小電力無線デバイスとの無線伝搬特性の違いを示す。【０２５２】
図９Ａ、Ｂに示す無線通信システムに設置された７台のノードは、電源が投入されると、スキャニングを実行するかを判定する（ステップＡ１，Ａ２）。【０２５３】
送信ノード（４）がスキャニングを実行すると判定した後（ステップＡ２のＹＥＳ）、送信電力［Ｄ］を決定する動作に関して説明する。送信ノード（４）は、第１無線送受信装置４を用いてスキャニングを実行する。送信ノード（４）は、実施例１と同様に、ステップＢ１〜Ｂ５で送信電力［Ｄ］を決定し、ノード（３），（５）のＭＡＣアドレスを隣接ノードアドレス記憶部２５に記憶する。【０２５４】
ただし、送信ノード（４）は、第２無線送受信装置５を用いてスキャニングを実行しない。第２無線送受信装置５は、内部レジスタに記憶された送信電力を使用するか、最大送信電力を使用すればよい。これは、第２無線送受信装置５の消費電力が、第１無線送受信装置４と比較して十分に小さいため、第２無線送受信装置５の送信電力を調整しない場合でも、ノードの消費電力に大きな悪化はなく、第１無線送受信装置４のスキャニングに加え、第２無線送受信装置５のスキャニングを実行することによる通信処理負荷が問題となるからである。【０２５５】
ただし、例えば、定期的にスキャニングを実行し、かつスキャニングの実行間隔が十分に長い場合は、第１無線送受信装置４と同様に第２無線送受信装置５を用いたスキャニングを実行し、送信電力を決定してもよい。【０２５６】
ステップＡ２に戻った場合、送信ノード（４）は、受信ノード（３）へデータ送信するのに先立ち、第２無線送受信装置５を用いて、ＥＲＴＳフレームをブロードキャスト送信する。ブロードキャスト送信されたＥＲＴＳフレームは、送信ノード（４）が第２無線送受信装置５で直接通信できるノード（１），（２），（３），（５），（６），（７）によって受信される。【０２５７】
ＥＲＴＳフレームを受信したノード（１），（２），（３），（５），（６），（７）は、以下のように動作する。【０２５８】
ノード（１），（２），（３），（５），（６），（７）の内、ステップＥ２の条件を満足する受信ノード（３）は、ＥＣＴＳフレームを生成して、ブロードキャスト送信の準備を行う。【０２５９】
次に、ノード（１），（２），（５），（６），（７）の内、ステップＥ４の条件を満足するノード（２），（５）は、ＮＡＶ期間を設定する（ステップＥ５）。【０２６０】
次に、ノード（１），（６），（７）の内、ステップＥ６の条件を満足するノード（６）は、ノード（５）が、ＮＡＶ期間を設定していると認識し、ノード（５）への送信要求があっても通信を実行しない。【０２６１】
次に、ステップＥ２、Ｅ４、Ｅ６のいずれの条件も満足しないノード（１），（７）は、送信ノード（４）から受信したＥＲＴＳフレームを廃棄し、アイドル状態となる。【０２６２】
次に、送信ノード（４）から、ＥＲＴＳフレームを受信し、ＥＣＴＳフレームの送信準備が完了した受信ノード（３）は、ＥＣＴＳフレームを第２無線送受信装置５を用いて、ブロードキャスト送信する。ブロードキャスト送信されたＥＣＴＳフレームは、受信ノード（３）が、第２無線送受信装置５で直接通信できるノード（１），（２），（４），（５），（６），（７）によって受信される。【０２６３】
ＥＣＴＳフレームを受信したノード（１），（２），（４），（５），（６），（７）は、以下のように動作する。【０２６４】
ノード（１），（２），（４），（５），（６），（７）の内、ステップＥ８の条件を満足する送信ノード（４）は、データフレームを生成して、受信ノード（３）へのデータ送信の準備を行う。【０２６５】
次に、ノード（１），（２），（５），（６），（７）の内、ステップＥ９の条件を満足するノード（１）は、ノード（２）がＮＡＶ期間を設定していると認識し、ノード（２）への送信要求があっても通信を実行しない。【０２６６】
次に、ＮＡＶ期間中であるノード（２），（５）は、ステップＥ８ａからステップＥ９に移行せず、受信ノード（３）から受信したＥＣＴＳフレームを廃棄し、アイドル状態となる。【０２６７】
ＥＣＴＳフレームを受信したノード（６），（７）は、ステップＥ８〜Ｅ９のいずれの条件も満足しないため、受信ノード（３）から受信したＥＣＴＳフレームを廃棄し、アイドル状態となる。【０２６８】
次に、ＥＲＴＳフレームおよびＥＣＴＳフレームの交換を終了した送信ノード（４）は、第１無線送受信装置４を用いて、データ通信で使用する送信電力［Ｄ］で受信ノード（３）へ対してデータ送信を実行する。【０２６９】
実施例２では、第１無線送受信装置４として無線ＬＡＮデバイスを用い、第２無線送受信装置５として特定小電力無線デバイスを用いる場合を例にして説明したが、第１無線送受信装置４や第２無線送受信装置５として、他の無線送受信装置を用いることができる。第１無線送受信装置４と第２無線送受信装置５とで、少なくとも周波数帯、消費電力、回折性の無線伝搬特性のいずれかが異なることで、第２無線送受信装置５の電波到達距離の方が第１無線送受信装置４よりも長くなっていれば、本発明の効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【０２７０】
本発明は、アクセスポイントのようにノードの通信制御を一括管理する機器が存在しないアドホックネットワークで動作するＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル無線端末に好適に適用できる。さらに、センサ機器を搭載したノードがセンサの計測情報を無線伝送するセンサネットワークシステムを構成する無線センサノードにも好適に適用できる。さらに、アクセスポイントが管理する無線セルが複数集合して構成される無線ＬＡＮネットワークで動作するアクセスポイント、およびＰＤＡ、ノート型パーソナルコンピュータなどのモバイル端末にも好適に適用できる。
【図１Ａ】
2008059678.tif 000003
【図１Ｂ】
2008059678.tif 000004
【図２】
2008059678.tif 000005
【図３】
2008059678.tif 000006
【図４】
2008059678.tif 000007
【図５Ａ】
2008059678.tif 000008
【図５Ｂ】
2008059678.tif 000009
【図６】
2008059678.tif 000010
【図７】
2008059678.tif 000011
【図８】
2008059678.tif 000012
【図９Ａ】
2008059678.tif 000013
【図９Ｂ】
2008059678.tif 000014
【図１０Ａ】
2008059678.tif 000015
【図１０Ｂ】
2008059678.tif 000016
【図１１】
2008059678.tif 000017
【図１２】
2008059678.tif 000018
【図１３Ａ】
2008059678.tif 000019
【図１３Ｂ】
2008059678.tif 000020
【図１４】
2008059678.tif 000021
【図１５】
2008059678.tif 000022
【図１６Ａ】
2008059678.tif 000023
【図１６Ｂ】
2008059678.tif 000024
【図１７】
2008059678.tif 000025
【手続補正書】
【提出日】平成20年9月9日(2008.9.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（削除）
【請求項２】
データ信号及び制御信号を送信する送信手段と、
データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離を異なるよう調整する調整手段と、
データ信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置の隣接ノードアドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段と、を備え、
前記送信手段は、データ送信前に、宛先及び送信元ノードアドレス用フィールド、及び隣接装置アドレス記憶手段に記憶された各アドレスが記述される隣接ノードアドレス用フィールドを含む第１の制御フレームと第２の制御フレームを、制御信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置と交換する無線通信装置。
【請求項３】
制御信号送信時の電波到達距離が、データ信号送信時の電波到達距離よりも大きい
請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記送信手段は、少なくとも周波数帯、消費電力、回折性のいずれかが異なっていることによって電波到達距離が異なる２種類の電波のうち、データ信号を電波到達距離が小さい方の電波で送信し、制御信号を電波到達距離が大きい方の電波で送信する
請求項２又は３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記調整手段は、
他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とを調整する
請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記隣接装置アドレス記憶手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを記憶する
請求項２乃至５のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
（削除）
【請求項９】
（削除）
【請求項１０】
（削除）
【請求項１１】
前記第１の制御フレームおよび第２の制御フレームは、
少なくとも当該フレームの種類が記述されるフレーム制御用フィールドと、
デュレーションが記述されるデュレーション用フィールドと、
隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスの数が記述される隣接ノード数用フィールドと、
ＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）値が記述されるＦＣＳ用フィールドと、を含む
請求項２乃至６のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
前記送信手段は、
前記第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、かつ、前記隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスまたは送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶している場合に、フレームの送信を停止する
請求項２乃至６及び１１のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記送信手段は、
前記第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致した場合に、当該当該第１の制御フレームの送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを宛先ノードアドレス用フィールドに記述した第２の制御フレームを送信する
請求項２乃至６、１１及び１２のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
フレームの送信を停止している他の無線通信装置のアドレスと、フレームの送信の停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段を備えた
請求項２乃至６、１１乃至１３のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、
かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスおよび送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶しておらず、かつ、当該第１の制御フレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスと隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、
前記共通のアドレスと、前記第１の制御フレームのデュレーション用フィールドに記述されたデュレーションとを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置アドレス管理手段を備えた
請求項２乃至６、１１乃至１４のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記送信停止中装置アドレス管理手段は、前記送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶されたフレームの送信の停止期間中、当該停止期間に対応するアドレスを宛先とする第１の制御フレームの送信を停止させる
請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
送信すべきデータを出力するデータ処理手段と、
データ処理手段が出力したデータを送信手段に出力するデータ入出力手段と、を備えた
請求項２乃至６、１１乃至１６のうちのいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離を異なるよう調整し、
データ信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置の隣接ノードアドレスを記憶し、
データ送信前に、制御信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置と、宛先及び送信元ノードアドレス用フィールド、及び隣接装置アドレス記憶手段に記憶された各アドレスが記述される隣接ノードアドレス用フィールドを含む第１の制御フレームと第２の制御フレームを交換する無線通信方法。
【請求項１９】
データを含むデータ信号を直接送信可能な無線通信装置のアドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段と、信号の送信を停止している無線通信装置のアドレスと、信号送信停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段と、データ信号および所定の制御信号を送信する送信手段とを備えたコンピュータに搭載される無線通信プログラムであって、
当該コンピュータに、
所定の制御信号を受信したときに、当該コンピュータのアドレスと受信した制御信号の送信先アドレスとが一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該制御信号の宛先ノードアドレスおよび送信元アドレスを記憶しておらず、かつ、当該制御信号に含まれる当該制御信号を送信した無線通信装置の隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスと、隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、前記共通のアドレスと、無線信号が示す停止期間とを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置記憶処理を実行させるための無線通信プログラム。
【請求項２０】
データを記述したデータフレームの送信前に送信される制御フレームのデータ構造である制御フレーム用データ構造であって、
当該制御フレームの宛先となる無線通信装置のアドレスが記述される宛先ノードアドレス用フィールドと、
当該制御フレームの送信元となる無線通信装置のアドレスが記述される送信元ノードアドレス用フィールドと、
当該制御フレームの送信元となる無線通信装置が直接送信可能な他の各無線通信装置のアドレスか記述される隣接ノードアドレス用フィールドとを含む制御フレーム用データ構造。
【請求項２１】
更にデュレーションが記述されるデュレーション用フィールドを含む
請求項１５に記載の制御フレーム用データ構造。
【手続補正書】
【提出日】平成21年8月19日(2009.8.19)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ信号及び制御信号を送信する送信手段と、
データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離を異なるよう調整する調整手段と、
データ信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置の隣接ノードアドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段と、を備え、
前記送信手段は、データ送信前に、宛先及び送信元ノードアドレス用フィールド、及び隣接装置アドレス記憶手段に記憶された各アドレスが記述される隣接ノードアドレス用フィールドを含む第１の制御フレームと第２の制御フレームを、制御信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置と交換する無線通信装置。
【請求項２】
制御信号送信時の電波到達距離が、データ信号送信時の電波到達距離よりも大きい
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記送信手段は、少なくとも周波数帯、消費電力、回折性のいずれかが異なっていることによって電波到達距離が異なる２種類の電波のうち、データ信号を電波到達距離が小さい方の電波で送信し、制御信号を電波到達距離が大きい方の電波で送信する
請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記調整手段は、
他の無線通信装置から受信したプローブ要求信号が所定の条件を満たすように、データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離とを調整する
請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記隣接装置アドレス記憶手段は、プローブ要求信号に応答する他の無線通信装置から受信したプローブ応答信号の数が予め定められた目標値となるときにおける各プローブ応答信号の送信元アドレスを記憶する
請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記第１の制御フレームおよび第２の制御フレームは、
少なくとも当該フレームの種類が記述されるフレーム制御用フィールドと、
デュレーションが記述されるデュレーション用フィールドと、
隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスの数が記述される隣接ノード数用フィールドと、
ＦＣＳ（Frame Check Sequence）値が記述されるＦＣＳ用フィールドと、を含む
請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記送信手段は、
前記第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、かつ、前記隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスまたは送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶している場合に、フレームの送信を停止する
請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記送信手段は、
前記第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致した場合に、当該当該第１の制御フレームの送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを宛先ノードアドレス用フィールドに記述した第２の制御フレームを送信する
請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項９】
フレームの送信を停止している他の無線通信装置のアドレスと、フレームの送信の停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段を備えた
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
前記第１の制御フレームを受信したときに、当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスが、当該第１の制御フレームを受信した無線通信装置自身のアドレスと一致せず、
かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該第１の制御フレームの宛先ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスおよび送信元ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスを記憶しておらず、かつ、当該第１の制御フレームの隣接ノードアドレス用フィールドに記述されたアドレスと隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、
前記共通のアドレスと、前記第１の制御フレームのデュレーション用フィールドに記述されたデュレーションとを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置アドレス管理手段を備えた
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記送信停止中装置アドレス管理手段は、前記送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶されたフレームの送信の停止期間中、当該停止期間に対応するアドレスを宛先とする第１の制御フレームの送信を停止させる
請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
送信すべきデータを出力するデータ処理手段と、
データ処理手段が出力したデータを送信手段に出力するデータ入出力手段と、を備えた
請求項１乃至１１のうちのいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離を異なるよう調整し、
データ信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置の隣接ノードアドレスを記憶し、
データ送信前に、制御信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置と、宛先及び送信元ノードアドレス用フィールド、及び隣接装置アドレス記憶手段に記憶された各アドレスが記述される隣接ノードアドレス用フィールドを含む第１の制御フレームと第２の制御フレームを交換する無線通信方法。
【請求項１４】
データを含むデータ信号を直接送信可能な無線通信装置のアドレスを記憶する隣接装置アドレス記憶手段と、信号の送信を停止している無線通信装置のアドレスと、信号送信停止期間とを対応付けて記憶する送信停止中装置アドレス記憶手段と、データ信号および所定の制御信号を送信する送信手段とを備えたコンピュータに搭載される無線通信プログラムであって、
当該コンピュータに、
所定の制御信号を受信したときに、当該コンピュータのアドレスと受信した制御信号の送信先アドレスとが一致せず、かつ、隣接装置アドレス記憶手段が当該制御信号の宛先ノードアドレスおよび送信元アドレスを記憶しておらず、かつ、当該制御信号に含まれる当該制御信号を送信した無線通信装置の隣接装置アドレス記憶手段に記憶されたアドレスと、隣接装置アドレス記憶手段が記憶しているアドレスとで共通のアドレスが存在する場合に、前記共通のアドレスと、無線信号が示す停止期間とを対応付けて送信停止中装置アドレス記憶手段に記憶させる送信停止中装置記憶処理を実行させるための無線通信プログラム。
【請求項１５】
データ信号送信時の電波到達距離と、制御信号送信時の電波到達距離が異なる無線通信装置間において交換され、
宛先及び送信元ノードアドレス用フィールド、及びデータ送信時の電波到達距離に含まれる他の無線通信装置の隣接ノードアドレスが記述された隣接ノードアドレス用フィールドを備え、
データ送信前に、制御信号送信時の電波到達距離内に含まれる他の無線通信装置と交換される、制御フレームデータ構造。
【国際調査報告】
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