(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線局を有し、
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線通信手段を有し、
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線チャネルを用いる無線通信システムにおいて、
各無線局は、自局内の通信手段間で信号を中継する手段を有し、
各無線局は、各無線チャネル毎に、適応的に、送信権を管轄し自局の制御に従って信号を伝送する親局、又は、親局の制御に従って信号を伝送する子局として動作する手段を有し、
各無線局は他の無線局と１つ以上の無線局を介して通信する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
複数の無線局を有し、
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線通信手段を有し、
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線チャネルを用いる無線通信システムにおいて、
各無線局は、自局内の通信手段間で信号を中継する手段を有し、
各無線局は、各無線チャネル毎に、適応的に、送信権を管轄し自局の制御に従って信号を伝送する親局、又は、親局の制御に従って信号を伝送する子局として動作する手段を有し、
さらに自律分散アクセスで動作する手段を有し、
各無線局は他の無線局と１つ以上の無線局を介して通信する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
無線局があるチャネルで集中制御アクセスの親局として動作するとき、該親局は集中制御アクセスの開始を示す「開始通知パケット」を送信し、該開始通知パケットは当該親局のアドレスと、当該親局に属する全ての子局のアドレスと、各子局が該開始通知パケットに応答して「通信要求パケット」を親局に送信するまでの時間をふくみ、前記開始通知パケットを受信した各子局は開始通知パケットで指定された時刻に「通知要求パケット」を前記親局に送信する、請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
あるチャネルで集中制御アクセスの親局と子局の関係で動作している無線局が、集中制御アクセスを終了するとき、親局は集中制御アクセスの終了を示す「終了通知パケット」を送信し、該終了通知パケットは集中制御アクセスの終了時刻と次の開始通知パケットが送信されるまでの時間と、該終了通知パケットを受信した子局が該終了通知パケットを他の子局に向けて中継すべきか否かの情報をふくみ、終了通知パケットを受信した子局は該終了通知パケットで通知された終了時刻に前記「終了通知パケット」を親局に送信する請求項３記載の無線通信システム。
【請求項５】
各無線局はチャネル毎に一定時間のキャリアセンスを行い、
親局からの開始通知パケットを受信したときは、当該チャネルにおいて前記親局に従属する子局として動作し、
親局からの開始通知パケットを受信せず子局からの通信要求パケットを受信したときは、当該チャネルにおいて前記親局による集中制御アクセスが行われている間は送信を禁止する送信禁止局として動作し、その後親局又は子局から終了通知パケットを受信したときは、該終了通知パケットに記載される次の開始通知パケットの時刻までの間自律分散アクセスにより送信を行うこともでき、
親局からの開始通知パケットを受信せず、かつ前記通信要求パケットを受信しないときは、当該チャネルで集中制御アクセスの親局として動作する、請求項１記載の無線通信システム。
【請求項６】
複数の無線局によって構成される無線ネットワークにおける無線局装置において、
各無線局装置は無線通信のための複数のチャネルを有し、
各無線局装置は集中制御アクセスにおける送信権を管轄する親局、親局に管理される子局、又は送信禁止局として動作可能であり、
他の無線局間の通信を中継する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継することを特徴とする無線局装置。
【請求項７】
複数の無線局によって構成される無線ネットワークにおける無線局装置において、
各無線局装置は無線通信のための複数のチャネルを有し、
各無線局装置は集中制御アクセスにおける送信権を管轄する親局、親局に管理される子局、又は送信禁止局として動作可能であり、さらに自律分散アクセスで動作可能であり、
他の無線局間の通信を中継する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継することを特徴とする無線局装置。
【請求項８】
複数の無線局を有し、
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線通信手段を有し、
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線チャネルを用いる無線通信方法において、
各無線局は、自局内の通信手段間で信号を中継する手段を有し、
各無線局は、各無線チャネル毎に、適応的に、送信権を管轄し自局の制御に従って信号を伝送する親局、又は、親局の制御に従って信号を伝送する子局として動作する手段を有し、
各無線局は他の無線局と１つ以上の無線局を介して通信する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継することを特徴とする無線通信方法。
【請求項９】
複数の無線局を有し、 
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線通信手段を有し、
各無線局はパケット無線通信のための複数の無線チャネルを用いる無線通信方法において、
各無線局は、自局内の通信手段間で信号を中継する手段を有し、
各無線局は、各無線チャネル毎に、適応的に、送信権を管轄し自局の制御に従って信号を伝送する親局、又は、親局の制御に従って信号を伝送する子局として動作する手段を有し、
さらに自律分散アクセスで動作する手段を有し、
各無線局は他の無線局と１つ以上の無線局を介して通信する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１０】
無線局があるチャネルで集中制御アクセスの親局として動作するとき、該親局は集中制御アクセスの開始を示す「開始通知パケット」を送信し、該開始通知パケットは当該親局のアドレスと、当該親局に属する全ての子局のアドレスと、各子局が該開始通知パケットに応答して「通信要求パケット」を親局に送信するまでの時間をふくみ、前記開始通知パケットを受信した各子局は開始通知パケットで指定された時刻に「通知要求パケット」を前記親局に送信する、請求項８に記載の無線通信方法。
【請求項１１】
あるチャネルで集中制御アクセスの親局と子局の関係で動作している無線局が、集中制御アクセスを終了するとき、親局は集中制御アクセスの終了を示す「終了通知パケット」を送信し、該終了通知パケットは集中制御アクセスの終了時刻と次の開始通知パケットが送信されるまでの時間と、該終了通知パケットを受信した子局が該終了通知パケットを他の子局に向けて中継すべきか否かの情報をふくみ、終了通知パケットを受信した子局は該終了通知パケットで通知された終了時刻に前記「終了通知パケット」を親局に送信する請求項１０記載の無線通信方法。
【請求項１２】
各無線局はチャネル毎に一定時間のキャリアセンスを行い、
親局からの開始通知パケットを受信したときは、当該チャネルにおいて前記親局に従属する子局として動作し、
親局からの開始通知パケットを受信せず子局からの通信要求パケットを受信したときは、当該チャネルにおいて前記親局による集中制御アクセスが行われている間は送信を禁止する送信禁止局として動作し、その後親局又は子局から終了通知パケットを受信したときは、該終了通知パケットに記載される次の開始通知パケットの時刻までの間自律分散アクセスにより送信を行うこともでき、
親局からの開始通知パケットを受信せず、かつ前記通信要求パケットを受信しないときは、当該チャネルで集中制御アクセスの親局として動作する、請求項８記載の無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線局間で構成されるマルチホップ無線通信ネットワークにおける無線通信システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮや移動通信システムなどの無線パケット伝送方法において、自律分散型のアクセス方式として、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式がある。この方式では、データパケットを送信する前に一定時間送信予定のチャネルが空いているかどうかを確認するため、パケットの衝突を低減することが可能となる。上記の方法は、ANSI/IEEE Std802.11 Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specificationに記されている通り、IEEE802.11標準規格のMACプロトコルとして採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、自律分散型であるCSMA/CA方式をマルチホップ無線通信ネットワークに適用すると、各々のリンクにおいて競合が発生し、再送しなければならないので、エンドエンド間において大きな遅延ゆらぎが生じる。また途中のリンクで他の無線局により無線チャネルが使用されている場合、無線チャネルが空くまで送信することができないため、遅延が増加しスループットが劣化する。
【０００４】
一方集中制御型のアクセス方式であるPolling方式または集中制御型のアクセス方式と自律分散型のアクセス方式を時間的に分割して適用するアクセス方式であるPolling/CSMA方式は親局が子局の送信を管理するため、パケットの衝突が起こらず遅延・遅延ゆらぎが低減しスループットが向上し、QoS(Quality of Service)の保証が可能となる。しかし、マルチホップ無線ネットワークでは単一の親局で全ての無線局を管理できないため、従来のPolling方式及びPolling/CSMA方式をマルチホップ無線ネットワークに適用することができないという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記問題点を改善するもので、その目的はマルチホップ無線通信ネットワークにおいて、低遅延、低遅延ゆらぎ、高スループット、高いQoSの保証を実現するパケット伝送のための無線通信システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の特徴は複数の無線局を有し、各無線局はパケット無線通信のための複数の無線通信手段を有し、各無線局はパケット無線通信のための複数の無線チャネルを用いる無線通信システムにおいて、各無線局は自局内の通信手段間で信号を中継する手段を有し、各無線局は、各無線チャネル毎に、適応的に、送信権を管轄し自局の制御に従って信号を伝送する親局、又は、親局の制御に従って信号を伝送する子局として動作する手段を有し、各無線局は他の無線局と１つ以上の無線局を介して通信する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継する無線通信システムにある。
【０００７】
また、上記目的を達成するための本発明の特徴は、複数の無線局を有し、各無線局はパケット無線通信のための複数の無線通信手段を有し、各無線局はパケット無線通信のための複数の無線チャネルを用いる無線通信システムにおいて、各無線局は、自局内の通信手段間で信号を中継する手段を有し、各無線局は、各無線チャネル毎に、適応的に、送信権を管轄し自局の制御に従って信号を伝送する親局、又は、親局の制御に従って信号を伝送する子局として動作する手段を有し、さらに自律分散アクセスで動作する手段を有し、各無線局は他の無線局と１つ以上の無線局を介して通信する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継する無線通信システムにもある。
【０００８】
好ましくは、無線局があるチャネルで集中制御アクセスの親局として動作するとき、該親局は集中制御アクセスの開始を示す「開始通知パケット」を送信し、該開始通知パケットは当該親局のアドレスと、当該親局に属する全ての子局のアドレスと、各子局が該開始通知パケットに応答して「通信要求パケット」を親局に送信するまでの時間をふくみ、前記開始通知パケットを受信した各子局は開始通知パケットで指定された時刻に「通知要求パケット」を前記親局に送信する。
【０００９】
好ましくは、あるチャネルで集中制御アクセスの親局と子局の関係で動作している無線局が、集中制御アクセスを終了するとき、親局は集中制御アクセスの終了を示す「終了通知パケット」を送信し、該終了通知パケットは集中制御アクセスの終了時刻と次の開始通知パケットが送信されるまでの時間と、該終了通知パケットを受信した子局が該終了通知パケットを他の子局に向けて中継すべきか否かの情報をふくみ、終了通知パケットを受信した子局は該終了通知パケットで通知された終了時刻に前記「終了通知パケット」を親局に送信する。
【００１０】
好ましくは、各無線局はチャネル毎に一定時間のキャリアセンスを行い、親局からの開始通知パケットを受信したときは、当該チャネルにおいて前記親局に従属する子局として動作し、親局からの開始通知パケットを受信せず子局からの通信要求パケットを受信したときは、当該チャネルにおいて前記親局による集中制御アクセスが行われている間は送信を禁止する送信禁止局として動作し、その後親局又は子局から終了通知パケットを受信したときは、該終了通知パケットに記載される次の開始通知パケットの時刻までの間自律分散アクセスにより送信を行うこともでき、親局からの開始通知パケットを受信せず、かつ前記通信要求パケットを受信しないときは、当該チャネルで集中制御アクセスの親局として動作する。
【００１１】
好ましくは、第１の無線局が親局からの開始通知パケットを受信せず、かつ、前記通信要求パケットを受信しないときは、他のチャネルで当該無線局に接続している第２の無線局を選択し、前記第１の無線局は当該チャネルで親局として動作し前記第２の無線局は当該親局に従属する子局として動作するか、又は前記第２の無線局が親局として動作し前記第１の無線局が当該親局に従属する子局として動作する。
【００１２】
本発明の特徴は、更に、複数の無線局によって構成される無線ネットワークにおける無線局装置において、各無線局装置は無線通信のための複数のチャネルを有し、各無線局装置は集中制御アクセスにおける送信権を管轄する親局、親局に管理される子局、又は送信禁止局として動作可能であり、他の無線局間の通信を中継する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継する無線局装置にある。
【００１３】
本発明の特徴は、更に、複数の無線局によって構成される無線ネットワークにおける無線局装置において、各無線局装置は無線通信のための複数のチャネルを有し、各無線局装置は集中制御アクセスにおける送信権を管轄する親局、親局に管理される子局、又は送信禁止局として動作可能であり、さらに自律分散アクセルで動作可能であり、他の無線局間の通信を中継する際には、無線チャネル毎に定められた親局と子局間の通信チャネルを用いた集中制御アクセスにより信号を中継する無線局装置にある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明におけるパケット中継のためのチャネル構成図である。なお、無線局間の経路を決定する方法はAODV方式(Adhoc On-demand Distance Vector)として公知である。
【００１５】
チャネルａからチャネルｄまでの４つの無線チャネルを用いて送信局である無線局１から無線局２、無線局３…、無線局６の順番に中継して宛先局である無線局７まで伝送する場合を示す。各無線局はチャネル毎に集中制御アクセスにおける親局、子局又は送信禁止局である。図１に示すように無線局１は無線局２と通信を行なう際に、無線局１と無線局２の間に親局と子局の関係にあるチャネルｃまたはチャネルｄを用いて集中制御型のアクセス方式により通信を行なう。チャネルｃでは無線局１が子局で無線局２が親局であり、一方、チャネルｄでは無線局１が親局で無線局２が子局である。同様に無線局２は無線局３と通信を行なう際に、無線局２と無線局３の間に親局と子局の関係にあるチャネルｂまたはチャネルｃを用いて集中制御型のアクセス方式により通信を行なう。以下同様に無線局７まで、親局と子局の関係にあるチャネルを用いて通信を行なう。結局、無線局１から無線局７まで集中制御型のアクセス方式により通信を行なうことが可能となり、無線局１と無線局７の間でQoSを保証することが可能となる。
【００１６】
上記実施例は全てのリンクで集中制御アクセスが行われる実施例である。いくつかのリンクでは、親局と子局の関係のない自律分散アクセスにより通信を行ってもよい。
【００１７】
次に集中制御アクセスの例を図２Ａ及び図２Ｂにより説明する。この実施例では親局21のサービスエリア61の範囲内に子局22，23，24がある。
【００１８】
無線局21は、自局が親局として動作しているチャネルにおいて、無線局21に従属している子局（無線局22、無線局23及び無線局24）に対し集中制御の周期の開始を示す開始通知パケット101を送信する。開始通知パケット101には、無線局21、無線局22、無線局23及び無線局24のアドレス及び各子局が通信要求パケットを送信するべき時刻が記されている。
【００１９】
無線局22は無線局21から開始通知パケット101を受信すると、無線局21に対し通信要求パケット201を送信する。次に無線局23が無線局21に対し通信要求パケット202を送信する。次に無線局24が無線局21に対し通信要求パケット203を送信する。
【００２０】
無線局21は全ての通信要求パケットを受信完了する時間が経過した後、まず無線局22に対しPOLLパケット301を送信する。POLLパケットは公知のポーリング方式におけるPOLLパケットと同じで親局アドレスと子局アドレスをふくむ。POLLパケット301に応答して無線局22は無線局21にデータパケット401を送信し、無線局21はデータパケット401に対する確認ACK及び無線局23に対するPOLL（ACK+POLL）パケット501を送信する。これに応答して無線局23はデータパケット402を送信する。全ての無線局に対しPOLLパケットを送信終了すると、無線局21は集中制御の終了とデータパケット403に対する確認応答を示す終了通知パケット601を無線局22、無線局23及び無線局24に対して送信する。終了通知パケット601には集中制御アクセスの終了時刻と、次に無線局21が次の開始通知パケットを送信するまでの時間、及び終了通知パケットを他の子局に中継するか否かの制御情報が記されており、上記時間が経過するまで子局は自律分散制御により通信を行なうことが可能とする。
【００２１】
上記実施例において、親局がPollingを開始する前に子局の通信要求パケットを受信するため、親局はその情報に従ってPollingを行なうことが可能である。また終了通知パケットを無線局21の電波の届かない円61の外側にある無線局に中継することが可能となる。
【００２２】
次に図３Ａ及び図３Ｂにより、終了通知パケットを親局のサービスエリアの外にまで中継するシーケンスを説明する。図３Ｂにおいて、無線局31は親局で、そのサービスエリアは円71で示され、その中に子局32，33，34があるものとする。
【００２３】
無線局31は自局が親局として動作しているチャネルにおいて、無線局31から送信される信号を受信可能な円71の内側にある無線局32、無線局33及び無線局34に対し集中制御アクセスにより通信を行なっているものとする。集中制御アクセス（111，311，411，511，412，512，413）は図２Ａの実施例と同じである。無線局31は無線局32、無線局33及び無線局34に対する集中制御アクセス（Polling）を終了すると終了通知パケット611を無線局32、無線局33及び無線局34に対し送信する。
【００２４】
終了通知パケット611には無線局31、無線局32、無線局33及び無線局34のアドレス及び終了通知パケットを他の子局に中継させる制御情報が記されている。無線局32は無線局31から終了通知パケット611を受信すると終了通知パケット612を無線局32から送信される信号を受信可能な円72内に送信する。同様に無線局33及び無線局34も終了通知パケット613及び614を円73及び円74内に送信する。従って、終了通知パケットを無線局31のサービスエリア円71の外側にある無線局に送信することが可能となる。
【００２５】
中継された終了通知パケット612，613，614は親局31でも受信することができる。
【００２６】
なお、図３Ｂの円72，73，74の内部でかつ円71の外部の無線局は親局31からの信号を受信できないが、子局32，33又は34からの信号を受信することができる。これらの無線局は、親局31が集中制御アクセスを行っているときは、送信禁止局となり、親局31による集中制御アクセスが終了して子局（32，33又は34）から終了通知パケットを受信すると、当該子局との間で自律分散アクセスにより通信することができる。
【００２７】
次に図４Ａ及び図４Ｂにより、親局41のエリア83の範囲内に子局42，43があるときに、前記エリア83の範囲内の新規局44を親局41の子局として登録するシーケンスを説明する。
【００２８】
無線局41は自局が親局として動作している無線チャネルにおいて、無線局42及び無線局43に対し集中制御アクセスにより通信を行なっているものとする。ここで無線局41から送信される信号を受信可能な円81の内にある無線局44が電源をONとして、無線局41が親局として動作しているチャネルにおいて新たに通信を開始するとする。
【００２９】
親局41による子局42，43に対する集中制御アクセス（121，221，222，321，421，521，422，621）は図２Ａ、または図３Ａのシーケンスと同じである。
【００３０】
新規無線局44は一定時間キャリアセンスを行い、無線局41から開始通知パケット121を受信した場合、無線局41（親局）に対し登録要求パケット721を送信する。登録要求パケットは自局のアドレスと、中継局があるときは中継局のアドレス、及び親局のアドレスをふくむ。この登録要求パケット721を送信する時刻はランダム時間後でも構わないしあらかじめ親局41により指定された時刻でも構わない。無線局41は無線局44から登録要求パケット721を受信すると、無線局44を自局の子局として動作することが可能である場合、無線局44に対し登録確認パケット821を送信する。登録確認パケットは、自局のアドレスと、中継局があるときは中継局のアドレス及び親局のアドレスをふくむ。無線局44は無線局41から登録確認パケット821を受信すると、これ以降当該チャネルにおいて無線局41の子局として動作する。以上により親局から送信される信号を受信可能な新規無線局を親局に登録することが可能となる。
【００３１】
次に図５Ａ及び図５Ｂにより、親局51のエリア91の範囲内に子局52と53があるとき、親局51のエリア91の範囲外にある新規局54を親局51に登録するシーケンスを説明する。
【００３２】
無線局51から送信される信号を受信可能な円91の外にあり、無線局53から送信される信号を受信可能な円93の中にある無線局54が、無線局51が親局として動作している上記チャネルにおいて無線局54が電源をONとして新たに通信を開始するとする。
【００３３】
親局51による子局52，53に対する集中制御は図２Ａ、図３Ａ、図４Ａの場合と同じである。新規無線局54は一定時間キャリアセンスを行ない、無線局51から開始通知パケット131を受信せず無線局53から通信要求パケット232を受信した場合、無線局53に対し登録要求パケット731をランダム時間後に送信する。無線局53は無線局54から登録要求パケット731を受信した場合、送信可能な場合に無線局54に対し登録確認パケット831を送信する。
【００３４】
この場合には新規無線局54は送信禁止局として登録される。これ以降無線局53は無線局51から終了通知パケット632を受信すると、無線局54に対し上記終了通知パケット633を中継する。終了通知パケット633には、当該チャネルにおいて無線局51が次の開始通知パケットを送信するまでの時間が記されている。無線局54は無線局53から終了通知パケット633を受信すると、終了通知パケット633に記されている次の開始通知パケットまでの時間において自律分散方式で通信を行なうことが可能となる。以上のとおり、親局から送信される信号を受信不可能であり、かつ子局から送信される信号を受信可能な新規無線局の送信を禁止し、親局による集中制御が終了すると上記新規無線局は親局の集中制御の終了を、子局の送信を通じて把握し、次の集中制御が開始されるまでの間自律分散方式を用いて通信を行なうことが可能となる。
【００３５】
図６は、本発明における無線チャネルの配置例である。前述したシーケンスを行うことにより、図６のように各無線局に無線チャネルが配置される。図６のように各無線局に無線チャネルが配置されると、図１のように送信局から宛先局まで集中制御型のアクセス方式または、集中制御型のアクセス方式と自律分散型のアクセス方式を時間的に分割して適用するアクセス方式により通信を行なうことが可能となりQoSの保証が実現できる。
【００３６】
図７は集中制御アクセスに参加していない新規の無線局が集中制御アクセスに親局又は子局として登録するときの動作の流れ図を示す。
【００３７】
新規の無線局が登録しようとする無線局が複数あるとき、どの無線局に登録するかの選択は次の基準Ａのいずれか又は組合せによる。
【００３８】
基準Ａ
（Ａ１）有線ネットワークと接続するゲートウェイまでのホップ数の最も少ない無線局の順に選択する。
（Ａ２）新規の無線局における受信電力が大きな無線局の順に選択する。
（Ａ３）干渉量が小さな無線局の順に選択する。
（Ａ４）既に接続している無線局の数が少ない無線局の順に選択する。
（Ａ５）所要Ｃ／Ｉ(Carrier to Interference Ratio)を下回らないまで加えることができる干渉量の大きい順に選択する。
【００３９】
登録相手の無線局が親局でないとき、新規無線局と登録相手局のいずれを親局とするかの選択は次の基準Ｂのいずれか又は組合せによる。
【００４０】
基準Ｂ
（Ｂ１）新規の無線局を親局とする。
（Ｂ２）登録相手の無線局を親局とする。
（Ｂ３）移動無線局のときは電池容量の多い方の無線局を親局とする。
（Ｂ４）使用しているチャネル数が少ない方の無線局を親局とする。
（Ｂ５）干渉量の少ない方の無線局を親局とする。
【００４１】
図７において、新規に登録しようとする無線局は全ての周波数チャネルにおいて一定時間キャリアセンスを行う（F1）。キャリアセンスを行った結果、開始通知パケット、送信要求パケット及び終了通知パケットの受信信号レベルが閾値を越えている場合、周波数チャネル及び接続無線局テーブルに書き込む。このテーブルには、当該チャネルにおける当該無線局からの受信電力レベル、当該チャネルにおける他の無線局からの干渉電力レベル、当該無線局が当該チャネルにおいて周波数を管理している親局として動作しているか、親局ではない子局として動作しているかが書き込まれる。これにより隣接に親局があるか否かが検出される（F3）。複数の親局が検出されたときは（F5）、前記基準Ａによりひとつの親局を選択する（F7）。
【００４２】
次に、選択された親局のチャネルで、当該新規無線局が子局として動作可能か否かを、例えば干渉量が許容値以下であるか否かを測定することにより判定する（F9，F15）。子局として動作可能なときは、子局として登録して（F11，F17）、登録フローを終了する（F19）。
【００４３】
F9で子局としての動作が不可能と判定されたときは、全ての親局の検索が未了のときは（F13）、F9，F11の動作をくり返し、子局として登録可能な親局が検出されれば、その親局に子局として登録する。
【００４４】
なお、新規登録局の近傍に複数の親局が存在して、全ての親局にそれぞれのチャネルでの登録を希望するときは、F11で子局として登録した後に終了（F19）する代りに、F13に進んでF9，F11により別の親局に対する登録を試みる。
【００４５】
F1のキャリアセンスで近傍に親局が検出されないとき、F15で子局としての動作が不可能と判定されたとき、及び、F13で全ての親局を検索しても子局として登録できないときは、F21に進み、近傍の無線局とその空きチャネルを検索する。この検索は通信要求パケット又は終了通知パケットを検出することにより行う。ここで複数の無線局が検出されたときは前記基準Ａによりひとつの無線局を選択する。
【００４６】
F21で近傍の無線局と空きチャネルが検出されたときは、その空きチャネルを使用して通信可能か否かを、例えば干渉量の測定により判定する（F23）。F23で通信可能と判定されたときは、F29に進み、新規無線局が親局となるか子局となるかを前記基準Ｂにより決定し、F17で登録を行う。
【００４７】
F23で通信不可能と判定されたときは、別の無線局とチャネルでの通信が可能か否かを判定する（F23，F25）。全ての無線局とチャネルで通信不可能なときは登録失敗となる（F27）。
【００４８】
【発明の効果】
複数の無線局が存在するマルチホップ無線パケット通信ネットワークにおいて自律分散型のアクセス方式を用いた場合、遅延、遅延ゆらぎ及びスループットが劣化し、QoSを保証することができないが、本発明によれば集中制御型アクセス方式または集中制御型アクセス方式と自律分散型アクセス方式を時間的に分割して適用するアクセス方式を、複数チャネルを用いてマルチホップ無線パケット通信に適用することにより、集中制御を行なう親局をチャネル毎に決定することが可能となり、遅延や遅延ゆらぎを低減しスループットを向上させ、QoSを保証することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるパケット中継のためのチャネル構成図である。
【図２Ａ】本発明における第１のパケット処理シーケンス例である。
【図２Ｂ】図２Ａに対応する送受信無線局の配置例である。
【図３Ａ】本発明における第２のパケット処理シーケンス例である。
【図３Ｂ】図３Ａに対応する送受信無線局の配置例である。
【図４Ａ】本発明における第３のパケット処理シーケンス例である。
【図４Ｂ】図４Ａに対応する送受信無線局の配置例である。
【図５Ａ】本発明における第４のパケット処理シーケンス例である。
【図５Ｂ】図５Ａに対応する送受信無線局の配置例である。
【図６】本発明における無線チャネルの配置例である。
【図７】新規無線局をネットワークに登録する動作のフローを示す。
【符号の説明】
ａ〜ｄ  無線チャネル
１１〜５４  無線局
６１〜９３  電波の届く範囲
１０１〜１３１  開始通知パケット
２０１〜２３２  通信要求パケット
３０１〜３３１  ＰＯＬＬパケット
４０１〜４３２  データパケット
５０１〜５３１  ＡＣＫ＋ＰＯＬＬパケット
６０１〜６３３  終了通知パケット
７１１〜７３１  登録要求パケット
８１１〜８３１  登録確認パケット
【図１】
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【図２Ａ】
0003599032.tif 000003
【図２Ｂ】
0003599032.tif 000004
【図３Ａ】
0003599032.tif 000005
【図３Ｂ】
0003599032.tif 000006
【図４Ａ】
0003599032.tif 000007
【図４Ｂ】
0003599032.tif 000008
【図５Ａ】
0003599032.tif 000009
【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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