(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置により送信されたビーコンに含まれる該他の無線通信装置がデータを送信するために要求するタイムスロット数と、他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数との合計に基づいて、ビーコンを送信すべきビーコン周期を決定するビーコン周期決定部と、
該ビーコン周期決定部により決定されたビーコン周期に従って、他の無線通信装置にパケットを送信すべきタイムスロットでパケットを送信し、該タイムスロット以外の他のタイムスロットで他の無線通信装置からのパケットを受信するように制御するパケット送受信制御部と
を有する無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記ビーコン周期に含まれる複数のタイムスロットのうち、他の無線通信装置にビーコンを送信すべきタイムスロットでビーコンを送信し、該タイムスロット以外のタイムスロットのうち、ビーコンを受信すべき他のタイムスロットで他の無線通信装置からビーコンを受信するように制御するビーコン送受信制御部
を有する無線通信装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の無線通信装置において、
前記ビーコン周期決定部により合計されたタイムスロット数が零であるビーコン周期が所定の回数継続した場合に、当該無線通信装置をパワーセーブモードに遷移させるパワーセーブモード制御部
を有する無線通信装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の無線通信装置において、
前記ビーコン周期決定部は、他の無線通信ネットワークにより設定されるビーコン周期とは異なるように、ビーコン周期を決定する無線通信装置。
【請求項５】
請求項４に記載の無線通信装置において、
当該無線通信装置が属する無線通信ネットワークにより使用される通信プロトコルから、前記無線通信ネットワークと前記他の無線通信ネットワークとの間で共通して使用される通信プロトコルに、送信すべきパケットを変換するプロトコル変換部
を有し、
前記パケット送受信制御部は、前記他の無線通信ネットワークに、前記プロトコル変換部によりプロトコル変換されたパケットを送信する無線通信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記タイムスロットにより示される期間は変更可能である無線通信装置。
【請求項７】
無線通信装置によって実行される無線通信方法であって、
他の無線通信装置により送信されたビーコンに含まれる該他の無線通信装置がデータを送信するために要求するタイムスロット数と、他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数との合計に基づいて、ビーコンを送信すべきビーコン周期を決定するビーコン周期決定ステップと、
該ビーコン周期決定ステップにより決定されたビーコン周期に従って、他の無線通信装置にパケットを送信すべきタイムスロットでパケットを送信し、該タイムスロット以外の他のタイムスロットで他の無線通信装置からのパケットを受信するように制御するパケット送受信制御ステップと
を有する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信ネットワークに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年のネットワーク技術の進歩は非常に早く、特に、無線通信技術について顕著である。無線通信技術は通信ケーブルの敷設が必要なく、どこでもネットワークに接続できるなどの理由により、有線ネットワークと比較して物理的制約が少ない。物理的制約が少ないことから、無線通信技術は、益々その必要性、需要が高まっている。また、無線通信技術における通信速度の高速化も非常に求められている。
【０００３】
無線通信技術として、IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11系の無線LAN、IEEE802.15.3系のウルトラワイドバンド(UWB: Ultra Wide Band)通信、IEEE802.15.4系のセンサネットワーク通信など、様々な無線通信技術が規格化されている。例えば、規格では、データリンク層の通信プロトコルについて定められている。例えば、無線アクセス制御方法として、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance)と、TDMA(Time Division Multiple Access)が規格化されている。
【０００４】
例えば、無線LANのような狭帯域通信では、CSMA/CAアクセス制御方式が使用される。CSMA/CAアクセス制御方式では、無線通信装置は、キャリアセンスによりネットワークの使用状況を確認してからパケット通信を行う。
【０００５】
例えば、UWB無線通信では、超広帯域を使用して無線通信を行う。超広帯域を使用して無線通信を行うため、UWB無線通信では、キャリア検出が困難である。スキャンすべき周波数帯域が広いためである。キャリア検出が困難であるため、UWB無線通信を行う無線通信装置は、時分割多重アクセス方式(TDMA: Time Division Multiple Access)を使用する。CSMA/CAアクセス制御方式は使用されない。
【０００６】
時分割多重アクセス方式では、例えば、所定の期間を１つのスーパーフレーム期間とし、該スーパーフレーム期間内に複数のタイムスロットが配置される。該スーパーフレーム期間は、例えば、規格により定められる。ネットワークに参加する無線ノードには、タイムスロットが割り当てられる。無線ノードは、該タイムスロット期間にパケット送信を行うことができる。また、スーパーフレーム期間は、ネットワークコーディネータにより決定される場合もある。時分割多重アクセス方式では、各無線ノードの通信可能期間が設定されるため、無線ノード間で、ネットワークに送信すべきデータが競合することはない。
【０００７】
時分割多重アクセス方式には、要求タイムスロット割り当て方式と、周期的タイムスロット割り当て方式とが含まれる。
【０００８】
要求タイムスロット割り当て方式では、無線ノードはパケット送信を行う度に、タイムスロット要求パケットの送信を行う。要求タイムスロット割り当て方式では、各無線ノードがタイムスロットを占有する時間は必要最小限となる。各無線ノードがタイムスロットを占有する時間が必要最小限となるため、タイムスロットの使用効率がよい。但し、無線ノードはパケット送信を行う度にタイムスロット要求パケットを送信するため、タイムスロット要求パケットを送信してから実際に送信すべきパケットを送信するまでの送信遅延時間が長くなる。また、ネットワークのトラフィック量が増大すると、タイムスロット要求パケットが衝突する場合がある。
【０００９】
周期的タイムスロット割り当て方式では、タイムスロットを要求した無線ノードは、複数のスーパーフレーム期間においてタイムスロットを占有する。周期的タイムスロット割り当て方式では、無線ノードは、割り当てられたタイムスロットが開放されるまで、タイムスロット要求パケットを送信する必要はない。パケット送信毎にタイムスロット要求パケットを送信する必要が無いため、送信遅延時間は短い。また、他の無線ノードとの間でタイムスロットの割り当て要求の競合が生じにくい。但し、１つの無線ノードがタイムスロットを占有する時間が長くなり、例えば、１スーパーフレームの全タイムスロットが占有されることもありうる。１スーパーフレームの全タイムスロットが占有された場合、ネットワークに新規に無線ノードが参加できなくなる。ネットワークに新規に無線ノードが参加できない場合、タイムスロットが開放されるまで新規加入することを要求する無線ノードは待機することになる。
【００１０】
また、要求タイムスロット割り当て方式、及び周期的タイムスロット割り当て方式ともに、スーパーフレーム中のタイムスロット数は予め設定されている。従って、無線ノードの送信すべきデータ量によっては、空きタイムスロットが生じる可能性がある。空きタイムスロットが生じるとタイムスロットの使用効率が低下するため好ましくない。これまで、空きタイムスロットを減少させるために以下の技術が開示されている。
【００１１】
例えば、送信すべきパケットの種類毎に優先順位を設定する。空きタイムスロット数と、パケット送信に必要なタイムスロット数とに応じて、優先順位の高い方から送信すべきパケットを選択する。空きタイムスロット数とパケット送信に必要なタイムスロット数とに応じて優先順位の高い方から送信すべきパケットを選択することにより、１スーパーフレームの空きタイムスロット数を減少させることができる。１スーパーフレームの空きタイムスロット数を減少させることができるため、タイムスロットの使用効率を向上させることができる。その結果、スループットが向上する。しかし、１スーパーフレームに空きタイムスロットが生じる場合もある。１スーパーフレームに空きタイムスロットが生じる場合には、該空きタイムスロットだけ、他の無線ノードはパケット送信機会を逃してしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
時分割多重通信方式により無線ネットワークの制御が行われる場合、要求タイムスロット割り当て方式、及び周期的タイムスロット割り当て方式のいずれの方式で制御が行われる場合でも以下に示される問題が生じる。
【００１３】
要求タイムスロット割り当て方式では、無線ネットワークに参加する無線ノード数が多くなるとネットワークトラフィックが膨大となる。ネットワークトラフィックが膨大となるため、タイムスロット要求パケットの競合が生じることがある。タイムスロット要求パケットの競合が生じた場合には、タイムスロットが開放されるスーパーフレーム期間まで、パケット送信を行えない無線ノードが存在する。
【００１４】
周期的タイムスロット割り当て方式では、無線ネットワークに所属する無線ノードがパケット要求パケットの送信を行わないスーパーフレーム期間が存在すると、該スーパーフレーム期間だけパケット通信が行われない。パケット通信が行われないスーパーフレーム期間が存在する結果、空きタイムスロットが存在する。また、タイムスロットの使用効率が低下する。
【００１５】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線ネットワークに参加する無線ノード数が多い場合であっても、送信すべきパケットを送信するための待機時間を短縮でき、無線ネットワークに参加する無線ノード数が少ない場合であっても、タイムスロットの使用効率を向上させることができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本無線通信装置は、
他の無線通信装置により送信されたビーコンに含まれる該他の無線通信装置がデータを送信するために要求するタイムスロット数と、他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数との合計に基づいて、ビーコンを送信すべきビーコン周期を決定するビーコン周期決定部と、
該ビーコン周期決定部により決定されたビーコン周期に従って、他の無線通信装置にパケットを送信すべきタイムスロットでパケットを送信し、該タイムスロット以外の他のタイムスロットで他の無線通信装置からのパケットを受信するように制御するパケット送受信制御部と
を有する。
【００１７】
本無線通信方法は、
無線通信装置によって実行される無線通信方法であって、
他の無線通信装置により送信されたビーコンに含まれる該他の無線通信装置がデータを送信するために要求するタイムスロット数と、他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数との合計に基づいて、ビーコンを送信すべきビーコン周期を決定するビーコン周期決定ステップと、
該ビーコン周期決定ステップにより決定されたビーコン周期に従って、他の無線通信装置にパケットを送信すべきタイムスロットでパケットを送信し、該タイムスロット以外の他のタイムスロットで他の無線通信装置からのパケットを受信するように制御するパケット送受信制御ステップと
を有する。
【発明の効果】
【００１８】
開示の無線通信装置及び無線通信方法によれば、無線ネットワークに参加する無線ノード数が多い場合であっても、送信すべきパケットを送信するための待機時間を短縮でき、無線ネットワークに参加する無線ノード数が少ない場合であっても、タイムスロットの使用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例に従った無線通信システムを示す模式図である。
【図２】本実施例に従った無線通信デバイスを示す機能ブロック図である。
【図３】本実施例に従った無線通信デバイスを示す機能ブロック図である。
【図４】本実施例に従った無線通信システムにおけるスーパーフレームの一例を示す説明図（その１）である。
【図５】本実施例に従った無線通信システムにおけるスーパーフレームの一例を示す説明図（その２）である。
【図６】本実施例に従った無線通信システムにおけるスーパーフレームの一例を示す説明図（その３）である。
【図７】本実施例に従った無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図８】本実施例に従った無線通信システムの動作を示すフローチャートである。
【図９】本実施例に従った無線通信デバイスを示す機能ブロック図である。
【図１０】本実施例に従った無線通信システムを示す模式図である。
【図１１】本実施例に従った無線通信デバイスを示す機能ブロック図である。
【図１２】本実施例に従った無線通信デバイスを示す機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を用い、繰り返しの説明は省略する。
【００２１】
＜無線通信システム＞
図１は、本実施例に従った無線通信システムを示す。
【００２２】
本無線通信システムは、複数の無線通信デバイス１００ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）を有する。無線通信デバイス１００ｎは、無線インタフェース(I/F)を有するものであれば、ノートPCであってもよいし、移動体端末であってもよい。また、無線通信デバイスは、無線ノードと呼ばれてもよい。図１には、一例として９の無線通信デバイスが描かれているが、９未満であってもよいし、１０以上であってもよい。複数の無線通信デバイスは、メッシュネットワーク(mesh network)を構成する。メッシュネットワークでは、無線通信デバイス同士が相互に無線通信を行うことにより、網の目(mesh)状に無線通信ネットワーク１５０を形成する。例えば、実線により接続された無線通信デバイス同士は、無線通信が可能であることを示す。該無線通信ネットワーク１５０には、親機となるデバイスが存在せず、各無線通信デバイスは分散制御を行う。図１では、無線通信ネットワーク１５０は破線により示される。例えば、破線の略円により１つの無線通信ネットワーク１５０内で、無線通信可能な距離が示されてもよい。該無線通信ネットワーク１５０は、サブネットと呼ばれてもよい。サブネットとは、大きな無線通信ネットワークを複数の小さな無線通信ネットワークに分割して管理する際の管理単位となる小さな無線通信ネットワークである。無線通信ネットワーク１５０は、メッシュネットワークに限る必要は無く、スター型ネットワークなど、メッシュネットワークとは異なるネットワーク構成としてもよい。
【００２３】
また、本実施例では、各無線通信デバイス１００ｎは、近距離無線通信を行うことができる。例えば、各無線通信デバイス１００ｎは、近距離無線通信技術として、IrDA、ブルートゥース(BT: Bluetooth)、ウルトラワイドバンド(UWB: Ultra Wide Band)、Z-Wave、ZigBeeにより近距離無線通信を行うようにしてもよい。各無線通信デバイス１００ｎが近距離通信を行うことにより、無線パーソナルエリアネットワーク(WPAN: Wireless Personal Area Network)を形成するようにしてもよい。無線通信デバイスにより送信されたパケットは、他の無線通信デバイスをホップして、宛先の無線通信デバイスに送信される。例えば、無線通信デバイス１００９により送信された無線通信デバイス１００２を宛先とするパケットは、無線通信デバイス１００５及び１００４をホップして、無線通信デバイス１００２に送信される。無線パーソナルエリアネットワークでは、例えば、約10m程度の近距離無線通信を実現できる。具体的には、該無線パーソナルエリアネットワークは、オフィス内の、特に会議室などの比較的狭い空間、もしくは家庭内の１つの部屋内での無線通信に適用できる。無線通信距離として10m程度まで実現できれば、オフィス、部屋に限らず、適用できる。
【００２４】
複数の無線通信デバイス１００ｎは、無線通信ネットワーク１５０により利用可能な通信帯域を分割して共有する。さらに、複数の無線通信デバイス１００ｎは、送信すべきパケットを時分割多重方式により送信する。時分割多重方式により送信する際に、複数の無線通信デバイス１００ｎは、１つのスーパーフレームに含まれるべきタイムスロット数を、無線通信ネットワークに属する無線通信デバイス数に応じて動的に変更する。１つのスーパーフレームに含まれるべきタイムスロット数を無線通信デバイス数に応じて動的に変更することにより転送効率を向上させることができる。該タイムスロット数の変更は、開放型システム間相互接続(OSI: Open Systems Interconnection)参照モデルのデータリンク層のプロトコルを制御することにより行われてもよい。例えば、データリンク層のプロトコルとして、WiMedia Allianceにより規格化されたMAC（Medium Access Control）プロトコルを制御することにより行われてもよい。例えば、該MACプロトコルに含まれるビーコン（同報信号）パケット処理に関する制御が行われてもよい。例えば、スーパーフレームの先頭に、制御情報を送信すべきビーコン期間を定める。該制御情報には、無線通信ネットワーク同期などの情報が含まれる。各無線通信デバイスから送信されるべきビーコンパケットをビーコン期間内のビーコンタイムスロットに割り付ける。
【００２５】
例えば、無線通信ネットワーク１５０に参加している無線通信デバイスが要求するタイムスロット数に、１スーパーフレームに含まれるタイムスロット数を動的に設定するようにしてもよい。例えば、無線通信デバイスに複数のアプリケーションが実装され、該複数のアプリケーションがほぼ同時にデータの送受信をする場合、無線通信デバイスの数よりさらに多くのタイムスロットが必要とされる。無線通信デバイスが要求するタイムスロット数に１スーパーフレームに含まれるタイムスロット数を動的に設定することにより、無線通信デバイスに実装された複数のアプリケーションがほぼ同時にデータの送受信をする場合でも、要求されたタイムスロットを設定できる。また、無線通信ネットワーク１５０に参加している無線通信デバイスが要求するタイムスロット数に１スーパーフレームに含まれるタイムスロット数を動的に設定することにより、空きタイムスロットが無い状態を作ることができる。空きタイムスロットが無い状態を作ることにより、スループットの低下を防止することができる。また、無線通信ネットワーク１５０が混雑していても、無線通信デバイスは無線通信ネットワーク１５０に参加できる。無線通信ネットワーク１５０に参加している無線通信デバイスが要求するタイムスロット数に１スーパーフレームに含まれるタイムスロット数を動的に設定できるためである。無線通信デバイスは無線通信ネットワーク１５０に参加できるため、タイムスロットが開放されるまで待機することが無くなる。
【００２６】
＜無線通信デバイス＞
図２は、本実施例に従った無線通信デバイス１００ｎの一例を示す。各無線通信デバイスは同様の構成を有するため、図２では代表して無線通信デバイス１００ｎを示す。
【００２７】
本無線通信デバイス１００ｎは、中央演算処理装置(CPU: Central Processing Unit)１０２を有する。CPU１０２は、当該無線通信デバイス１００ｎの各機能ブロックの制御を行う。
【００２８】
本無線通信デバイス１００ｎは、RAM１０６を有する。RAM１０６は、無線データ、管理情報などを記憶する。
【００２９】
本無線通信デバイス１００ｎは、無線データ処理部１０２を有する。無線データ処理部１０２は、無線データの加工、処理などを行う。
【００３０】
CPU１０２と、RAM１０６と、無線データ処理部１０２との間は、バス１４０により接続される。
【００３１】
無線データ処理部１０２は、プロトコル制御部１０２２を有する。プロトコル制御部１０２２は、スーパーフレーム期間、タイムスロット数などを管理する。また、プロトコル制御部１０２２は、送信すべき時間にデータ送信指示を発行する。本実施例では、一例として、WiMedia ALLIANCEに従ってプロトコル制御が行われる場合について説明する。他のプロトコルが適用されてもよい。
【００３２】
スーパーフレームは、複数のタイムスロットを含む。複数のタイムスロットのうち、最初の数個のタイムスロットはビーコン期間(BP: Beacon Period)として設定される。該ビーコン期間の長さは、無線通信ネットワーク１５０に属する無線通信デバイスの数に応じて、無線通信ネットワーク１５０に属する無線通信デバイスの数が多くなるに従って長くなり、少なくなるに従って短くなる。ビーコン期間に含まれるタイムスロットは、複数のビーコンスロットを含むようにしてもよい。該ビーコンスロットには、スーパーフレーム期間において送信を要求する無線通信デバイスのIDと、該無線通信デバイスが要求するタイムスロット数とが含まれてもよい。
【００３３】
図３は、プロトコル制御部１０２２を示す機能ブロック図である。
【００３４】
プロトコル制御部１０２２は、タイマー３０２を有する。タイマー３０２は、スーパーフレーム期間を管理するためのタイマーである。
【００３５】
プロトコル制御部１０２２は、ビーコン送受信制御部３０４を有する。ビーコン送受信制御部３０４は、信号処理部１０２４、及びタイマー３０２と接続される。ビーコン送受信制御部３０４は、当該無線通信デバイスが属する無線通信ネットワーク１５０にブロードキャストすべきビーコンの送受信を制御する。具体的には、当該無線通信デバイスがビーコンを送信すべきタイムスロットにより他の無線通信装置にビーコンを送信し、当該無線通信デバイスが他の無線通信装置にビーコンを送信すべきタイムスロット以外のタイムスロットによりビーコンを受信するように制御する。
【００３６】
プロトコル制御部１０２２は、タイムスロット数決定部３０６を有する。タイムスロット数決定部３０６は、ビーコン送受信制御部３０４、及び信号処理部１０２４と接続される。タイムスロット数決定部３０６には、当該無線通信デバイスが要求すべきタイムスロット数が入力される。タイムスロット数決定部３０６は、信号処理部１０２４により入力されるべき他の無線通信デバイスにより要求されたタイムスロット数と、当該無線通信デバイスが他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数とに基づいて、１スーパーフレームに含まれるべきタイムスロット数を決定する。例えば、他の無線通信デバイスにより要求されたタイムスロット数と、当該無線通信デバイスが他の無線通信装置にデータを送信するために要求するタイムスロット数とを合計することにより、タイムスロット数の合計値を求める。該タイムスロット数決定部３０６は、該合計値が零であるかどうかを判定する。換言すれば、スーパーフレームで、送信要求を行った無線通信デバイスがゼロであるかどうかを判定する。該合計値が零である場合には、タイムスロット数決定部３０６は、合計値が零であることをパワーセーブモード制御部３０８に通知する。該合計値が零でない場合には、タイムスロット数決定部３０６は、該合計値をスーパーフレーム設定部３１０に入力する。
【００３７】
プロトコル制御部１０２２は、パワーセーブモード制御部３０８を有する。パワーセーブモード制御部３０８は、タイムスロット数決定部３０６によりタイムスロットの合計値が零であることを通知された場合、パワーセーブ(PS: Power Save)カウント値が所定の値であるかどうかを判定する。該所定の値は、無線通信ネットワークに属する無線通信デバイス間で共通の値に設定される。パワーセーブカウント値とは、無線通信ネットワークの属する無線通信デバイスをパワーセーブモードに遷移させるかどうかを判定するために使用される閾値である。あるスーパーフレームで、送信要求する無線通信デバイスが存在しない場合に、所定の値だけ増加させる。該増加させるべき所定の値は１であってもよい。パワーセーブモード制御部３０８は、パワーセーブカウント値が所定の値であると判定した場合、パワーセーブモードに遷移させる。換言すれば、送信要求する無線通信デバイスが存在しないスーパーフレームが所定の回数継続した場合に、パワーセーブモードに遷移する。パワーセーブモードに遷移するまでのパワーダウン期間は、ビーコン期間と所定の回数との積により示される。
【００３８】
一方、パワーセーブモード制御部３０８は、パワーセーブカウント値が所定の値でないと判定した場合、パワーセーブカウント値を所定の値だけ増加させる。パワーセーブモード制御部３０８は、タイムスロットの合計値が零であることをスーパーフレーム設定部３１０に入力する。
【００３９】
プロトコル制御部１０２２は、スーパーフレーム設定部３１０を有する。スーパーフレーム設定部３１０は、タイムスロット数決定部３０６と、パワーセーブモード制御部３０８と接続される。スーパーフレーム設定部３１０は、タイムスロット数決定部３０６により入力されたタイムスロット数又はパワーセーブモード制御部３０８により入力されたタイムスロット数が零である情報に基づいて、スーパーフレームを設定する。例えば、スーパーフレーム設定部３１０は、ビーコン期間と、該ビーコン期間以外のデータ送信用のタイムスロットとして、パケット送信期間とを設定する。換言すれば、スーパーフレーム設定部３１０は、ビーコンが送信される周期（ビーコン周期）を設定する。該パケット送信期間では、各無線通信デバイスが順次パケット送信に使用する。ビーコン期間は、無線通信ネットワークに属する無線通信デバイスの数に依存し、パケット送信期間は無線通信デバイスにより送信要求されたタイムスロット数に依存する。該ビーコン期間以外のパケット送信期間の長さは、無線通信デバイスが要求するタイムスロットの数に応じて、無線通信ネットワーク１５０に属する無線通信デバイスが要求するタイムスロットの数が多くなるに従って長くなり、少なくなるに従って短くなる。
【００４０】
図４は、スーパーフレームの一例（その１）を示す。
【００４１】
図４に示されるスーパーフレームでは、無線通信ネットワーク１５０に属する無線通信デバイスの数が５台である場合が示される。図４によれば、５台の無線通信デバイスのうち、無線通信デバイス１により要求されたタイムスロット数はA(=６)であり、無線通信デバイス２により要求されたタイムスロット数はB(=５)であり、無線通信デバイス３により要求されたタイムスロット数はC(=１６)であり、無線通信デバイス４により要求されたタイムスロット数はD(=５)であり、無線通信デバイス５により要求されたタイムスロット数はE(=８)である。従って、スーパーフレームに含まれるパケット送信期間のタイムスロット数は、A+B+C+D+E(=40)である。
【００４２】
図５は、スーパーフレームの一例（その２）を示す。
【００４３】
図５に示されるスーパーフレームでは、無線通信ネットワーク１５０に属する無線通信デバイスの数が３台である場合が示される。図５によれば、３台の無線通信デバイスのうち、無線通信デバイス１により要求されたタイムスロット数はA(=６)であり、無線通信デバイス２により要求されたタイムスロット数はB(=５)であり、無線通信デバイス３により要求されたタイムスロット数はC(=１６)である。従って、スーパーフレームに含まれるパケット送信期間のタイムスロット数は、A+B+C(=27)である。３台の無線通信デバイスにより要求されたタイムスロット数の合計が図４の場合よりも少ないので、スーパーフレーム期間が短くなる。
【００４４】
図６は、スーパーフレームの一例（その３）を示す。
【００４５】
図６に示されるスーパーフレームでは、無線通信ネットワーク１５０に属する無線通信デバイスの数が２台である場合が示される。図６によれば、２台の無線通信デバイスのうち、無線通信デバイス１により要求されたタイムスロット数はA(=６)であり、無線通信デバイス２により要求されたタイムスロット数はB(=３２)である。従って、スーパーフレームに含まれるパケット送信期間のタイムスロット数は、A+B(=38)である。無線通信デバイス２により要求されたタイムスロット数が多いために、図５の場合のスーパーフレーム期間よりも長くなる。
【００４６】
図４−図６では、ビーコン期間が同じ長さに描かれているが、ビーコン期間は送信要求すべき無線デバイスの数に依存するため、図４のビーコン期間＞図５のビーコン期間＞図６のビーコン期間であってもよい。
【００４７】
また、スーパーフレーム設定部３１０は、パワーセーブモード制御部３０８によりタイムスロットの合計値が零であることが入力された場合、ビーコン期間のみを有するスーパーフレームを設定する。
【００４８】
プロトコル制御部１０２２は、パケット送受信制御部３１２を有する。パケット送受信制御部３１２は、タイマー３０２と、ビーコン送受信制御部３０４と、スーパーフレーム設定部３１０と、ROM１０６と、信号処理部１０２４と接続される。パケット送受信制御部３１２は、当該無線通信デバイスが送信すべきデータを有する場合に、タイムスロットを要求するための要求信号を送信するようにビーコン送受信制御部３０４に通知する。当該無線通信デバイスが送信すべきデータには、当該無線通信デバイスが送信元となるデータと、他の無線通信デバイスが送信元となるデータであって、当該無線通信デバイスを経由して他の無線通信デバイスに送信されるべきデータとが含まれてもよい。また、パケット送受信制御部３１２は、スーパーフレーム設定部３１０により入力されたスーパーフレームに従って、タイマー３０２により入力されるべきタイマー値に基づいて、当該無線通信デバイスのパケットの送受信を制御する。例えば、当該無線通信デバイスの送信すべきタイムスロットで、ROM１０６により入力されるべき送信データ又は他の無線通信デバイスから受信した他の無線通信デバイスを宛先とするパケットを送信するための制御を行う。例えば、送信データを信号処理部１０２４に入力する。また、パケット送受信制御部３１２は、例えば、他の無線通信デバイスにより送信され、且つ当該無線通信デバイスを宛先とするデータを受信するための制御を行う。また、パケット送受信制御部３１２は、例えば、他の無線通信デバイスにより送信され、且つ当該無線通信デバイスを経由して他の無線通信デバイスに送信されるべきパケットを受信するための制御を行う。
【００４９】
無線データ処理部１０２は、信号処理部１０２４を有する。信号処理部１０２４は、無線パケットの変復調を行う。また、信号処理部１０２４は、必要に応じて、誤り訂正などを行う。
【００５０】
無線データ処理部１０２は、AD/DA変換部１０２６を有する。AD/DA変換部１０２６は、デジタルデータをアナログデータへの変換し、又はアナログデータをデジタルデータへ変換する。
【００５１】
無線データ処理部１０２は、RF(Radio Frequency)部１０２８を有する。RF部１０２８は、アナログ高周波信号を制御し、アンテナから無線パケットの送受信を行う。
【００５２】
＜無線通信デバイスの動作（その１）＞
図７は、本実施例に従った無線通信デバイス１００ｎの動作の一例を示すフローチャートを示す。各無線通信デバイス１００ｎは、図７に示される処理を行うことにより無線通信ネットワーク１５０に参加する。換言すれば、各無線通信デバイス１００ｎが図７に示される処理を行うことにより、無線通信ネットワーク１５０が形成される。
【００５３】
無線通信ネットワーク１５０に未参加の無線通信デバイス１００ｎは、スキャンを実施する（ステップＳ７０２）。該スキャンには、電界強度スキャン、アクティブスキャン、及びパッシブスキャンが含まれてもよい。電界強度スキャンでは、電界強度測定を利用してスキャンを行う。アクティブスキャンでは、ビーコン要求コマンドを発行し、周囲ノードを探索する。パッシブスキャンでは、ビーコンを発信せずに、周囲のビーコンを受信する。例えば、無線通信デバイス１００ｎのプロトコル制御部１０２２は、アクティブスキャンを行う。
【００５４】
無線通信デバイス１００ｎは、ステップＳ７０２によるスキャン結果に基づいて、無線通信ネットワーク１５０が存在するかどうかを判定する（ステップＳ７０４）。例えば、プロトコル制御部１０２２は、ステップＳ７０２によるスキャン結果に基づいて、無線通信ネットワーク１５０が存在するかどうかを判定する。例えば、電界強度スキャンの場合には電界強度に基づいて、所定の電界強度以上の電界強度が所定の回数検出された場合に無線通信ネットワーク１５０が存在すると判断してもよい。例えば、アクティブスキャンの場合にはビーコン応答を受信した場合に無線通信ネットワーク１５０が存在すると判断してもよい。例えば、パッシブスキャンの場合には周囲のビーコンを受信した場合に無線通信ネットワーク１５０が存在すると判断してもよい。
【００５５】
無線通信ネットワーク１５０が存在すると判定された場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、無線通信デバイス１００ｎは、該無線通信ネットワーク１５０に同期し、接続要求を行う（ステップＳ７０６）。例えば、プロトコル制御部１０２２は、所定のプロトコルに従って、該無線通信ネットワーク１５０へ接続要求を行う。例えば、プロトコル制御部１０２２は、参加要求を送信するようにしてもよい。
【００５６】
該無線通信デバイス１００ｎは、ステップＳ７０６により接続要求を送信した後、認証要求を行う（ステップＳ７０８）。例えば、プロトコル制御部１０２２は、所定のプロトコルに従って、該無線通信ネットワーク１５０へ認証要求を行う。
【００５７】
ステップＳ７０８により認証処理が行われたのち、該無線通信デバイス１００ｎは無線通信ネットワーク１５０へ参加する（ステップＳ７１０）。
【００５８】
一方、ステップＳ７０４により無線通信デバイス１００ｎが、無線通信ネットワーク１５０が存在しないと判定した場合（ステップＳ７０４：ＮＯ）、該無線通信デバイス１００ｎは、無線通信ネットワーク１５０を生成する。無線通信ネットワーク１５０を生成した無線通信デバイス１００ｎは、ビーコンパケットを送信し続ける。該無線通信デバイス１００ｎは、他の無線通信デバイスから参加要求を受信するために、待機する（ステップＳ７１２）。例えば、プロトコル制御部１０２２は、所定のプロトコルに従って、他の無線通信装置から参加要求を受信するために、待機する。他の無線通信デバイスは、該ビーコンパケットを受信することにより無線通信ネットワーク１５０の存在を知る。無線ネットワーク１５０の存在を認識した他の無線通信デバイスは、該無線ネットワーク１５０に同期し、該無線通信ネットワーク１５０へ参加する場合には、参加要求を行う。
【００５９】
該無線通信デバイス１００ｎは、参加要求を受信したかどうかを判定する（ステップＳ７１４）。例えば、該無線通信デバイス１００ｎのプロトコル制御部１０２２は、他の無線通信デバイスにより送信された参加要求信号を受信したかどうかを判定する。
【００６０】
参加要求を受信した場合（ステップＳ７１４：ＹＥＳ）、該無線通信デバイス１００ｎは、参加要求を送信した他の無線通信デバイスに対して接続を許可する（ステップＳ７１６）。例えば、プロトコル制御部１０２２は、他の無線通信デバイスにより送信された接続要求に基づいて、該他の無線通信デバイスを当該無線通信デバイスにより生成された無線通信ネットワーク１５０に参加させる場合に、接続許可を行う。
【００６１】
一方、ステップＳ７１４により参加要求を受信しない場合（ステップＳ７１４：ＮＯ）、ステップＳ７１２に戻る。該無線通信デバイス１００ｎは、他の無線通信デバイスから参加要求を受信するために、待機する（ステップＳ７１２）。
【００６２】
ステップＳ７１６により参加要求を送信した他の無線通信デバイスに対して接続を許可した後、該無線通信デバイス１００ｎは、参加要求を送信した他の無線通信デバイスに対して認証を許可する（ステップＳ７１８）。例えば、プロトコル制御部１０２２は、他の無線通信デバイスを認証できた場合に、認証許可を行う。
【００６３】
ステップＳ７１０により当該無線通信デバイス１００ｎが無線通信ネットワーク１５０に参加した後、又はステップＳ７１８により当該無線通信デバイス１００ｎが他の無線通信デバイスに対して認証許可を行った後、無線通信ネットワーク１５０に参加している無線通信デバイス１００ｎは、送信すべきデータを有する場合に、次のスーパーフレームからタイムスロットの要求を実施する。例えば、無線通信ネットワーク１５０に含まれる無線通信デバイス１００ｎは、タイムスロットを要求するため、ビーコンをブロードキャストする。各無線通信デバイス１００ｎは、他の無線通信デバイスにより送信されたビーコンを受信し、該ビーコンに含まれる無線通信デバイスのID及び該他の無線通信デバイスが要求するタイムスロット数に基づいて、スーパーフレームを設定する。各無線通信デバイス１００ｎは、スーパーフレームを他の無線通信デバイスに送信する。
【００６４】
＜無線通信デバイスの動作（その２）＞
図８は、本実施例に従った無線通信デバイス１００ｎの動作の一例を示すフローチャート（その２）を示す。図８には、１つのスーパーフレーム期間の処理が示される。無線通信ネットワーク１５０に属する各無線通信デバイス１００ｎは同期している。
【００６５】
各無線通信デバイス１００ｎは、ビーコン期間(BP)開始まで待機する（ステップＳ８０２）。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、ビーコン期間開始まで待機する。
【００６６】
各無線通信デバイス１００ｎは、ビーコン期間が開始されそうかどうかを判定する（ステップＳ８０４）。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、ビーコン期間が開始されそうかどうかを判定する。ここで、ビーコン期間が開始されそうかどうかは、ビーコン期間が開始される直前までの時間である。
【００６７】
ビーコン期間が開始されそうであると判定されない場合（ステップＳ８０４：ＮＯ）、ステップＳ８０２に戻る。ビーコン送受信制御部３０４は、ビーコン期間が開始されそうであると判定されない場合、ビーコン期間が開始されそうになるまで待機する。
【００６８】
ビーコン期間が開始されそうであると判定された場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、各無線通信デバイス１００ｎは、当該無線通信デバイスのビーコンスロットを送信すべきタイムスロットとなりそうかどうか判定する。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、ビーコン期間が開始されそうと判定した場合、当該無線通信デバイスのビーコンスロットを送信すべきタイムスロットとなりそうかどうかを判定する。
【００６９】
各無線通信デバイス１００ｎは、当該無線通信デバイスのビーコンスロットを送信すべきタイムスロットとなりそうであると判定した場合（ステップＳ８０６：ＹＥＳ）、当該無線通信デバイスのビーコンスロットを送信すべきタイムスロットでビーコンを送信する（ステップＳ８０８）。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、当該無線通信デバイスのビーコンスロットを送信すべきタイムスロットとなりそうであると判定した場合、当該無線通信デバイスのビーコンスロットを送信すべきタイムスロットでビーコンを送信するように制御する。該ビーコンには、当該無線通信デバイスのID及び送信要求するタイムスロット数が含まれてもよい。ビーコンは、信号処理部１０２４により変調処理、必要に応じて誤り訂正処理が行われる。変調処理が行われたビーコンは、AD/DA変換部１０２６によりアナログ信号に変換され、RF部１０２８により無線信号に変換され、アンテナから送信される。
【００７０】
一方、各無線通信デバイス１００ｎは、当該無線通信デバイスのビーコンスロットを送信すべきタイムスロットとなりそうであると判定しない場合（ステップＳ８０６：ＮＯ）、他の無線通信デバイスにより送信されたビーコンを受信する（ステップＳ８１０）。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、他の無線通信デバイスにより送信されたビーコンを受信するように制御する。他の無線通信デバイスにより送信されたビーコンは、アンテナからRF部１０２８に入力される。RF部１０２８では、無線信号が中間周波数の信号に変換され、AD/DA変換部１０２６に入力される。AD/DA変換部１０２６では、中間周波数の信号がデジタル信号に変換される。デジタル信号に変換された信号は、信号処理部１０２４により復調され、必要に応じて誤り訂正が行われる。復調された信号は、タイムスロット数決定部３０６に入力される。
【００７１】
各無線通信デバイス１００ｎは、ビーコン期間が終了したかどうかを判定する（ステップＳ８１２）。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、ビーコン期間が終了したかどうかを判定する。
【００７２】
ビーコン期間が終了したと判定しない場合（ステップＳ８１２：ＮＯ）、各無線通信デバイスは、次のビーコンスロットまで待機する。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、ビーコン期間が終了したと判定しない場合、次のビーコンスロットまで待機する。
【００７３】
一方、ビーコン期間が終了したと判定した場合（ステップＳ８１２：ＹＥＳ）、各無線通信デバイス１００ｎは、スーパーフレーム内のタイムスロット数を決定する（ステップＳ８１４）。例えば、タイムスロット数決定部３０６は、ビーコン送受信制御部３０４によりビーコン期間が終了したと判定した場合、ステップＳ８１０により他の無線通信デバイスにより受信したビーコンに基づいて、スーパーフレーム内のタイムスロット数を決定する。具体的には、当該無線通信デバイスが他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数と、他の無線通信装置がデータを送信するために要求されたタイムスロット数とを合計し、該合計値をスーパーフレームのビーコン期間以外のタイムスロット数とする。
【００７４】
各無線通信デバイスは、タイムスロット使用要求が１以上あるかどうかを判定する（ステップＳ８１８）。例えば、タイムスロット数決定部３０６は、ステップＳ８１４により決定されたタイムスロット数が１以上であるかどうかを判定する。
【００７５】
タイムスロット数が１以上であると判定した場合（ステップＳ８１８：ＹＥＳ）、各無線通信デバイス１００ｎは、スーパーフレームを設定する（ステップＳ８２０）。例えば、スーパーフレーム設定部３１０は、スーパーフレームにおけるビーコン期間以外のパケット送信期間を設定する。換言すればビーコン周期を設定する。例えば、ビーコン周期では、各無線通信デバイスに対して予め設定された優先順位に従って、優先順位が高い無線通信デバイスからパケット送信を行うように設定してもよい。
【００７６】
各無線通信デバイスは、パワーセーブカウント値を零とする（ステップＳ８２２）。例えば、パワーセーブモード制御部は、タイムスロット数決定部１０６によりタイムスロット数が１以上であると判定された場合、パワーセーブカウント値を零とする。パワーセーブモードは、スーパーフレームにより送信されるべきデータが零であるスーパーフレームが、所定の回数連続した場合に設定されるものであるからである。
【００７７】
各無線通信デバイス１００ｎは、当該無線通信デバイスがタイムスロットの要求を行ったかどうかを判定する（ステップＳ８２４）。例えば、パケット送受信制御部３１２は、当該無線通信デバイスがタイムスロットの要求を行ったかどうかを判定する。
【００７８】
当該無線通信デバイスがタイムスロットの要求を行ったと判定した場合（ステップＳ８２４：ＹＥＳ）、当該無線通信デバイスは、当該無線通信デバイスがデータを送信すべきタイムスロットで、パケットを送信する（ステップＳ８２６）。例えば、パケット送受信制御部３１２は、当該無線通信デバイスがタイムスロットの要求を行ったと判定した場合、当該無線通信デバイスがデータを送信すべきタイムスロットで、パケットを送信する。
【００７９】
一方、当該無線通信デバイスがタイムスロットの要求を行っていないと判定した場合（ステップＳ８２４：ＮＯ）、及びステップＳ８２６によりパケットを送信した場合、各無線通信デバイス１００ｎは、スーパーフレームが終了するまで、待機する（ステップＳ８２８）。例えば、パケット送受信制御部３１２は、スーパーフレームが終了するまで、待機する。該待機中に、他の無線通信デバイスにより送信されるべきパケットの宛先である無線通信デバイス又は該他の無線通信デバイスに送信されるべきパケットを中継すべき無線通信デバイスは、該他の無線通信デバイスにより送信されたパケットを受信する。例えば、パケット送受信制御部３１２は、該待機中に、他の無線通信デバイスにより送信されるべきパケットの宛先である場合又は該他の無線通信デバイスに送信されるべきパケットを中継すべき無線通信デバイスである場合に、該他の無線通信デバイスにより送信されたパケットを受信するように制御する。
【００８０】
ステップＳ８１８によりタイムスロット数が１以上であると判定されない場合（ステップＳ８１８：ＮＯ）、各無線通信デバイス１００ｎは、パワーセーブカウント値がＮであるかどうかを判定する（ステップＳ８３０）。該Ｎはパワーセーブモードに遷移するまでのスーパーフレーム数を示し、予め設定される。ユーザにより設定されてもよい。例えば、パワーセーブモード制御部３０８は、タイムスロット数が１以上であると判定しない場合、換言すれば、無線通信ネットワークに属する全無線通信デバイスが送信すべきデータを有さない場合、パワーセーブカウント値がＮであるかどうかを判定する。
【００８１】
パワーセーブカウント値がＮであると判定した場合（ステップＳ８３０：ＹＥＳ）、各無線通信デバイス１００ｎは、パワーセーブモードに遷移する（ステップＳ８３２）。例えば、パワーセーブモード制御部３０８は、パワーセーブカウント値がＮであると判定した場合、パワーセーブモードに遷移する。
【００８２】
パワーセーブカウント値がＮであると判定しない場合（ステップＳ８３０：ＮＯ）、各無線通信デバイス１００ｎは、パワーセーブカウント値に１を加える。（ステップＳ８３４）。例えば、パワーセーブモード制御部３０８は、パワーセーブカウント値がＮであると判定しない場合、パワーセーブカウントと値に１を加える（ステップＳ８３４）。
【００８３】
＜変形例（その１）＞
本実施例に従った無線通信ネットワークとして、ピコネットを形成して、ピコネットコーディネータ(PNC: Piconet Coordinator)が各無線通信デバイスの制御をを行い、タイムスロットの割り当てを行ってもよい。
【００８４】
例えば、無線通信ネットワーク１５０に含まれる全無線通信デバイスが、図３に示される機能を有する必要は無く、少なくとも１台の無線通信デバイスが図３に示される機能を有していればよい。
【００８５】
＜無線通信デバイス＞
図９は、ピコネットコーディネータ以外の無線通信デバイスのプロトコル制御部１０２２を示す機能ブロック図である。
【００８６】
プロトコル制御部１０２２は、タイマー３０２を有する。タイマー３０２は、スーパーフレーム期間を管理するためのタイマーである。
【００８７】
プロトコル制御部１０２２は、ビーコン送受信制御部３０４を有する。ビーコン送受信制御部３０４は、信号処理部１０２４と、タイマー３０２と接続される。ビーコン送受信制御部３０４は、当該無線通信デバイスが属する無線通信ネットワーク１５０にブロードキャストすべきビーコンの送受信を制御する。具体的には、当該無線通信デバイスが他の無線通信装置にビーコンを送信すべきタイムスロットによりビーコンを送信し、当該無線通信デバイスがビーコンを送信すべきタイムスロット以外のタイムスロットによりビーコンを受信するように制御する。
【００８８】
プロトコル制御部１０２２は、パワーセーブモード制御部３０８を有する。パワーセーブモード制御部３０８は、ピコネットコーディネータによりパワーセーブモードに遷移させると判定された場合、パワーセーブモードに遷移する。
【００８９】
プロトコル制御部１０２２は、パケット送受信制御部３１２を有する。パケット送受信制御部３１２は、タイマー３０２と、ビーコン送受信制御部３０４と、ROM１０６と、信号処理部１０２４と接続される。パケット送受信制御部３１２は、当該無線通信デバイスが送信すべきデータを有する場合に、タイムスロットを要求するための要求信号を送信するようにビーコン送受信制御部３０４に通知する。当該無線通信デバイスが送信すべきデータには、当該無線通信デバイスが送信元となるデータと、他の無線通信デバイスが送信元となるデータであって、当該無線通信デバイスを経由して他の無線通信デバイスに送信されるべきデータとが含まれてもよい。パケット送受信制御部３１２は、ピコネットコーディネータにより通知されたスーパーフレームに従って、タイマー３０２により入力されるべきタイマー値に基づいて、当該無線通信デバイスのパケットの送受信を制御する。例えば、当該無線通信デバイスの送信すべきタイムスロットで、ROM１０６により入力されるべき送信データ又は他の無線通信デバイスから受信した他の無線通信デバイスを宛先とするパケットを送信するための制御を行う。例えば、送信データを信号処理部１０２４に入力する。また、パケット送受信制御部３１２は、例えば、他の無線通信デバイスにより送信され、且つ当該無線通信デバイスを宛先とするパケットを受信するための制御を行う。また、パケット送受信制御部３１２は、例えば、他の無線通信デバイスにより送信され、且つ当該無線通信デバイスを経由して他の無線通信デバイスに送信されるべきパケットを受信するための制御を行う。
【００９０】
＜変形例（その２）＞
複数の無線通信ネットワークが存在する場合、各無線通信ネットワークにおいて送信されるスーパーフレームに含まれるタイムスロット数は独立である。換言すれば、複数の無線通信ネットワークにおけるスーパーフレームに含まれるタイムスロット数は異なることがある。
【００９１】
図１０は、異なる無線通信ネットワークに属する無線通信デバイス間で通信を行うことを示す説明図である。図１０によれば、無線通信ネットワーク１５０１には無線通信デバイス１００１−１００９が含まれ、無線通信ネットワーク１５０２には無線通信デバイス１００１０−１００１６が含まれ、無線通信ネットワーク１５０３には無線通信デバイス１００１７−１００２１が含まれる。
【００９２】
各無線通信ネットワーク１５０１−１５０３に属する無線通信デバイスの数は異なることがある。また、無線通信ネットワーク１５０１−１５０３毎に、スーパーフレーム期間に、無線通信デバイスが要求するタイムスロット数は異なることがある。従って、無線通信デバイスが送信すべきパケットの宛先の他の無線通信デバイスが、該無線通信デバイスが所属する無線通信ネットワークとは異なる他の無線通信ネットワークに所属する場合、該無線通信デバイスと、該他の無線通信デバイスとの間の同期がとれないことがある。該無線通信デバイスが受信すべきビーコン期間の開始時間と、該他の無線通信デバイスが受信すべきビーコン期間の開始時間とが異なるためである。
【００９３】
無線通信ネットワークとして、オフィス内の会議室や、家庭内通信に限定して考えると、短距離無線通信である無線PANを使用していても、無線通信距離は約10mまで実現できるので、問題にはならないと考えられる。
【００９４】
しかし、無線通信デバイスが、該無線通信デバイスが所属する無線通信ネットワークとは異なる他の無線通信ネットワークに所属する他の無線通信デバイスに、パケットを送信したい場合もある。
【００９５】
本実施例に従った無線通信システムでは、無線通信ネットワークに属する少なくとも１台の無線通信デバイスは、該無線通信ネットワークにより使用されている通信プロトコルとは異なる通信プロトコルにより他の無線通信ネットワークの属する他の無線通信デバイスと通信を行う。本変形例では、異なる通信プロトコルの例としてイーサネット(Ethernet)（登録商標）が使用される場合について説明する。
【００９６】
＜無線通信デバイス（その１）＞
図１１は、本変形例に従った無線通信デバイス（その１）を示す。無線通信ネットワークには、親機となるデバイスが存在せず、各無線通信デバイスは分散制御を行う場合の無線通信デバイスが示される。本無線通信デバイスは、図３を参照して説明した無線通信システムにおいて、プロトコル変換部３１４を有する。
【００９７】
プロトコル変換部３１４は、パケット送受信制御部３１２と、信号処理部１０２４と接続される。プロトコル変換部３１４は、当該無線通信ネットワーク１５０により使用されている通信プロトコルから、当該無線通信ネットワークと他の無線通信ネットワークとの間で共通に使用される通信プロトコルに変換する。例えば、当該無線通信ネットワーク１５０により使用されている通信プロトコルがUWBであり、当該無線通信ネットワークと他の無線通信ネットワークとの間で共通に使用される通信プロトコルがイーサネットである場合、UWBからイーサネットにプロトコル変換する。該プロトコル変換されたデータは、他の無線通信ネットワークの他の無線通信デバイスに送信される。また、他の無線通信ネットワークから、イーサネットにより送信されたパケットは、プロトコル変換部３１２により、UWBにプロトコル変換される。該プロトコル変換されたパケットの宛先が当該無線通信デバイス以外である場合には、UWBにプロトコル変換されたパケットは、信号処理部１０２４により変調され、RF部１０２８により無線信号に変換され送信される。
【００９８】
＜無線通信デバイス（その２）＞
図１２は、本変形例に従った無線通信デバイス（その２）を示す。無線通信ネットワークには、親機となるデバイスが存在し、親機以外の無線通信デバイスは親機により制御される場合の無線通信デバイスが示される。親機は、図１１により示される構成としてもよい。親機以外の無線通信デバイスは、図９を参照して説明した無線通信システムにおいて、プロトコル変換部３１４を有する。
【００９９】
プロトコル変換部３１４は、パケット送受信制御部３１２と、信号処理部１０２４と接続される。プロトコル変換部３１４は、当該無線通信ネットワーク１５０により使用されている通信プロトコルから、当該無線通信ネットワークと他の無線通信ネットワークとの間で共通に使用される通信プロトコルに変換する。例えば、当該無線通信ネットワーク１５０により使用されている通信プロトコルがUWBであり、当該無線通信ネットワークと他の無線通信ネットワークとの間で共通に使用される通信プロトコルがイーサネットである場合、UWBからイーサネットにプロトコル変換する。該プロトコル変換されたデータは、他の無線通信ネットワークの他の無線通信デバイスに送信される。また、他の無線通信ネットワークから、イーサネットにより送信されたパケットは、プロトコル変換部３１２により、UWBにプロトコル変換される。該プロトコル変換されたパケットの宛先が当該無線通信デバイス以外である場合には、UWBにプロトコル変換されたパケットは、信号処理部１０２４により変調され、RF部１０２８により無線信号に変換され送信される。
【０１００】
本変形例によれば、無線通信ネットワークに属する無線通信デバイスが、他の無線通信ネットワークに属する無線通信デバイスと通信する必要がある場合に、該通信を可能とする。
【０１０１】
当該無線通信ネットワークと他の無線通信ネットワークとの間で共通に使用される通信プロトコルとして、イーサネットを例として説明したが、イーサネットに限られず、他の通信プロトコルが使用されてもよい。例えば、無線LANを使用してもよい。
【０１０２】
また、他の無線通信ネットワークに属する無線通信デバイスと通信可能な無線通信デバイスは、無線通信ネットワークに少なくとも１台存在すればよい。該少なくとも１台の無線通信デバイスは、少なくとも２のネットワークインタフェースを有する。
【０１０３】
＜変形例（その３）＞
上述した実施例及び変形例では、無線通信デバイスは、タイムスロットを単位として、送信要求する場合について説明した。該タイムスロットの時間単位は予め設定されていた。しかし、各無線通信デバイスは、送信要求する際に、要求すべきタイムスロットの期間を自由に設定できるようにしてもよい。無線通信デバイスにより使用されるアプリケーションによっては、サイズが小さいパケットしか送信されない場合もある。サイズが小さいパケットしか送信されない場合に、予め設定された期間を有するタイムスロットを単位として送信要求を行っても、該タイムスロットの一部でしかデータが送信されない場合もある。例えば、ビーコン送受信制御部３０４は、送信すべきデータが存在する場合に、タイムスロット期間を指定するようにしてもよい。本変形例では、要求すべきタイムスロットの期間を自由に設定できることにより、更に冗長な時間をなくして、スループット向上を実現することが可能になる。
【０１０４】
本実施例及び変形例によれば、無線通信装置が提供される。
【０１０５】
該無線通信装置は、
他の無線通信装置により送信されたビーコンに含まれる該他の無線通信装置がデータを送信するために要求するタイムスロット数と、他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数との合計に基づいて、ビーコンを送信すべきビーコン周期を決定するタイムスロット数決定部としてのビーコン周期決定部と、
該ビーコン周期決定部により決定されたビーコン周期に従って、他の無線通信装置にパケットを送信すべきタイムスロットでパケットを送信し、該タイムスロット以外の他のタイムスロットで他の無線通信装置からのパケットを受信するように制御するパケット送受信制御部と
を有する。
【０１０６】
さらに、
前記ビーコン周期に含まれる複数のタイムスロットのうち、他の無線通信装置にビーコンを送信すべきタイムスロットでビーコンを送信し、該タイムスロット以外のタイムスロットのうち、ビーコンを受信すべき他のタイムスロットで他の無線通信装置からビーコンを受信するように制御するビーコン送受信制御部
を有する。
【０１０７】
本無線通信装置（デバイス）によれば、１つのスーパーフレーム期間で、無線ネットワークに参加する全無線通信デバイスは、パケット送信を行うことができる。換言すれば、パケット送信を行わない期間が無くなる。パケット送信を行わない期間が無くなることにより、無線ネットワーク全体のパケット転送効率が向上する。
【０１０８】
さらに、
前記ビーコン周期決定部により合計されたタイムスロット数が零であるビーコン周期が所定の回数継続した場合に、当該無線通信装置をパワーセーブモードに遷移させるパワーセーブモード制御部
を有する。
【０１０９】
本無線通信装置（デバイス）によれば、パケット通信が行われない期間は、無線通信デバイスは省電力モードに遷移する。省電力モードに遷移することにより、各無線通信デバイスの電力消費量を低減できる。各無線通信デバイスの電力消費量を低減できることにより、無線ネットワーク全体の電力消費量を低減できる。
【０１１０】
さらに、
前記ビーコン周期決定部は、他の無線通信ネットワークにより設定されるビーコン周期とは異なるように、ビーコン周期を決定する。
【０１１１】
さらに、
当該無線通信装置が属する無線通信ネットワークにより使用される通信プロトコルから、前記無線通信ネットワークと前記他の無線通信ネットワークとの間で共通して使用される通信プロトコルに、送信すべきパケットを変換するプロトコル変換部
を有し、
前記パケット送受信制御部は、前記他の無線通信ネットワークに、前記プロトコル変換部によりプロトコル変換されたパケットを送信する。
【０１１２】
本無線通信装置（デバイス）によれば、各無線サブネットワーク間のパケット送受信を可能にして、通信ネットワーク範囲を拡大することができる。
【０１１３】
さらに、
前記タイムスロットにより示される期間は変更可能である。
【０１１４】
本無線通信装置（デバイス）によれば、例えばアプリケーションによってはサイズの小さいパケットを一定量送信するような場合は、各タイムスロット期間を短くすることにより、タイムスロット内の通信を行わない冗長な時間をなくすことができる。タイムスロット内の通信を行わない冗長な時間をなくすことによりパケット転送効率を向上させることができる。
【０１１５】
本実施例及び変形例によれば、
無線通信装置によって実行される無線通信方法が提供される。
【０１１６】
該無線通信方法は、
他の無線通信装置により送信されたビーコンに含まれる該他の無線通信装置がデータを送信するために要求するタイムスロット数と、他の無線通信装置にデータを送信するために要求すべきタイムスロット数との合計に基づいて、ビーコンを送信すべきビーコン周期を決定するビーコン周期決定ステップと、
該ビーコン周期決定ステップにより決定されたビーコン周期に従って、他の無線通信装置にパケットを送信すべきタイムスロットでパケットを送信し、該タイムスロット以外の他のタイムスロットで他の無線通信装置からのパケットを受信するように制御するパケット送受信制御ステップと
を有する。
【０１１７】
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウエアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
【符号の説明】
【０１１８】
１００ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）  無線通信デバイス
１０２  無線データ処理部
１０２２  プロトコル制御部
１０２４  信号処理部
１０２６  AD/DA変換部
１０２８  RF(Radio Frequency)部
１０４  中央演算処理装置(CPU: Central Processing Unit)
１０６  RAM
１４０  バス
１５０ｍ（ｍは、ｍ＞０の整数）  無線通信ネットワーク
３０２  タイマー
３０４  ビーコン送受信制御部
３０６  タイムスロット数決定部
３０８  パワーセーブモード制御部
３１０  スーパーフレーム設定部
３１２  パケット送受信制御部
３１４  プロトコル変換部
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１９】
【特許文献１】特開２００３−３１８８５２号公報
【図１】
0005488062.tif 000002
【図２】
0005488062.tif 000003
【図３】
0005488062.tif 000004
【図４】
0005488062.tif 000005
【図５】
0005488062.tif 000006
【図６】
0005488062.tif 000007
【図７】
0005488062.tif 000008
【図８】
0005488062.tif 000009
【図９】
0005488062.tif 000010
【図１０】
0005488062.tif 000011
【図１１】
0005488062.tif 000012
【図１２】
0005488062.tif 000013