(57)【要約】他の送信信号と衝突が発生し得る送信形式により他の無線通信装置と無線通信を行うことが可能な無線通信装置により実行される送信形式制御方法において、他の複数の無線通信装置から収集した通信要求に応じて、タイムスロットに従った通信を実行するかどうか判定し、タイムスロットに従った通信を実行すると判定した場合には、前記収集した通信要求に従ってタイムスロットの割り当て処理を実行し、タイムスロットに従った通信を実行しないと判定した場合には、前記送信形式にて前記他の無線通信装置と無線通信を行う、ことを特徴とする送信形式制御方法とした。
2009118802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の送信信号と衝突が発生し得る送信形式により他の無線通信装置と無線通信を行うことが可能な無線通信装置により実行される送信形式制御方法において、
他の複数の無線通信装置から収集した通信要求に応じて、タイムスロットに従った通信を実行するかどうか判定し、
タイムスロットに従った通信を実行すると判定した場合には、前記収集した通信要求に従ってタイムスロットの割り当て処理を実行し、タイムスロットに従った通信を実行しないと判定した場合には、前記送信形式にて前記他の無線通信装置と無線通信を行う、
ことを特徴とする送信形式制御方法。
【請求項２】
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部と、を備え、
前記送信部は、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記送信期間割り当て要求パケットに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第１送信期間割り当て結果を通知する第１送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記送信部が前記第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信した後、所定時間、前記受信部が前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する前記第１送信期間割り当て要求パケットを受信しない場合、前記送信部に、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信することを指示する、
請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記第１送信期間割り当て結果通達パケットは、前記送信期間を割り当てられた装置の識別情報と、前記送信期間を割り当てられた装置の数とを含む、
請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項５】
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、自装置に割り当てた前記送信期間に、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第２送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する第２送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットと前記第２送信期間割り当て要求パケットとに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第２送信期間割り当て結果を通知する第２送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第１送信期間割り当て結果に基づいて自装置に割り当てた前記送信期間に、前記第２送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項６】
前記処理部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットに基づいて他の装置に割り当てた送信期間に送信をしていない当該他の装置を認識した場合、当該他の装置を除いて、送信期間を割り当て、他の装置に第２送信期間割り当て結果を通知する第２送信期間割り当て結果通達パケットを作成する、
請求項５に記載の通信端末装置。
【請求項７】
前記受信部が他の装置から送信期間割り当て結果に基づく通信を中止することを求めるパケットを受信した時、送信期間割り当て結果に基づく通信を中止し、
前記送信部は、再度、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信する、
請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項８】
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部を備え、
前記受信部は、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを受信し、
前記処理部は、他の装置に送信するデータがある場合、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを送信し、
前記受信部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットに対する第１送信期間割り当て結果通達パケットを受信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットに基づいて、自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置。
【請求項９】
前記送信部が前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する前記第１送信期間割り当て要求パケットを送信後、所定時間内に、前記受信部が前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを受信した場合、前記信号生成部が時間情報に基づくタイミング信号を生成し、前記送信部が前記タイミング信号を使用して前記第１送信期間割り当て結果パケットに基づいて自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
請求項８に記載の通信端末装置。
【請求項１０】
前記処理部が、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信した他の装置が通信していないことを認識した場合、第１送信期間割り当て結果パケットに基づく通信を中止し、
前記送信部は、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第１送信期間割り当て結果を通知する第１送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
請求項８に記載の通信端末装置。
【請求項１１】
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部を備え、
前記受信部は、他の装置に割り当てられた送信期間に当該他の装置から送信され、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第２送信期間割り当て希望調査パケットを受信し、
前記処理部は、他の装置に送信するデータがある場合、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する送信期間割り当て要求パケットを作成し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記他の装置に割り当てられた送信期間に、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する第２送信期間割り当て要求パケットを送信し、
前記受信部は、前記第２送信期間割り当て要求パケットに対する第２送信期間割り当て結果通達パケットを受信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第２送信期間割り当て結果通達パケットに基づいて、自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置。
【請求項１２】
前記送信部が前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する前記第２送信期間割り当て要求パケットを送信後、所定時間、前記受信部が前記第２送信期間割り当て結果通達パケットを受信しない場合、前記受信部が他の装置から当該他の装置に割り当てられた送信期間に送信される第２送信期間割り当て希望調査パケットを受信した時、前記処理部がランダム時間待機し、前記送信部が前記タイミング信号を使用して前記他の装置に割り当てられた送信期間に前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する第２送信期間割り当て要求パケットを送信する、
請求項１１に記載の通信端末装置。
【請求項１３】
前記処理部は、ランダム時間待機した回数を計数し前記回数が所定回数を超えたとき、前記送信部に前記他の装置に送信期間割り当て結果に基づく通信を中止することを求めるパケットを送信することを指示する、
請求項１２に記載の通信端末装置。
【請求項１４】
前記処理部が、前記第２送信期間割り当て結果通達パケットを送信した他の装置が通信していないことを認識した場合、第２送信期間割り当て結果パケットに基づく通信を中止し、
前記送信部は、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記送信期間割り当て要求パケットに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第１送信期間割り当て結果を通知する第１送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
請求項１１に記載の通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
通信ネットワークにおける通信端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アドホックネットワーク（ad hoc network）において、複数の無線通信端末装置（以下、ノードともいう）による通信多重を行う場合、Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance（ＣＳＭＡ／ＣＡ、搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式を使用することが多い。無線通信端末装置の数が少ない場合は、通信の衝突の発生の確率が低く、制御が容易であり、装置の構成が簡便となるからである。【０００３】
アドホックネットワークでは、アクセスポイントを介在させなくとも、複数の無線通信端末装置間で無線信号を送受信することで無線通信を行うことができる。アドホックネットワーク内では、無線通信端末装置の移動にともない、無線通信端末装置が孤立することもある。【０００４】
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、同一の通信チャネルにおいて複数の無線通信端末装置が通信する際の競合を回避する方式である。各無線通信端末装置は、通信チャネルが一定時間以上継続して空いていることを確認し、データを送信する。最後の通信からデータを送信するまでの時間は、所定時間にランダムな長さの時間を加えた時間である。これにより、直前の通信の後、一定時間後に複数の無線通信端末装置が同時に送信して信号が衝突することを防止する。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、非同期通信方式である。
【特許文献１】特開２００５−２９５４００号公報
【特許文献２】特開２００７−６７６５４号公報
【特許文献３】特開２００２−７７９７８号公報
【特許文献４】特開２００２−７７９７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信端末装置の数が少ないアドホックネットワークでは、通信の衝突発生の確率が低い。しかし、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を使用するアドホックネットワークにおいて、無線通信端末装置の数が増えた場合、通信の衝突発生の頻度が増大する。通信の衝突が発生すると、無線通信端末装置はデータを再送信することが必要となる。この結果、アドホックネットワークにおける通信帯域の利用効率が低下する。【０００６】
本発明は、通信帯域を有効利用する無線通信端末装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
開示の通信端末装置は、上記課題を解決するために、以下の手段を採用する。【０００８】
即ち、第１の態様は、
他の送信信号と衝突が発生し得る送信形式により他の無線通信装置と無線通信を行うことが可能な無線通信装置により実行される送信形式制御方法において、
他の複数の無線通信装置から収集した通信要求に応じて、タイムスロットに従った通信を実行するかどうか判定し、
タイムスロットに従った通信を実行すると判定した場合には、前記収集した通信要求に従ってタイムスロットの割り当て処理を実行し、タイムスロットに従った通信を実行しないと判定した場合には、前記送信形式にて前記他の無線通信装置と無線通信を行う、
ことを特徴とする送信形式制御方法とした。【０００９】
第２の態様は、
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部と、を備え、
前記送信部は、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記送信期間割り当て要求パケットに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第１送信期間割り当て結果を通知する第１送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置とした。【００１０】
第２の態様によると、送信データを有する他の装置に対して送信期間割り当て希望調査をして、送信期間を割り当て、割り当てた送信期間に基づいて、他の装置とのデータの送受信ができる。【００１１】
第３の態様は、
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部を備え、
前記受信部は、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを受信し、
前記処理部は、他の装置に送信するデータがある場合、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを送信し、
前記受信部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットに対する第１送信期間割り当て結果通達パケットを受信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットに基づいて、自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置とした。【００１２】
第３の態様によれば、送信期間割り当て希望調査を受け取り、応答することにより、送信期間を割り当てられ、割り当てられた送信期間に基づいて、他の装置とデータの送受信ができる。【００１３】
第４の態様は、
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部を備え、
前記受信部は、他の装置に割り当てられた送信期間に当該他の装置から送信され、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第２送信期間割り当て希望調査パケットを受信し、
前記処理部は、他の装置に送信するデータがある場合、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する送信期間割り当て要求パケットを作成し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記他の装置に割り当てられた送信期間に、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する第２送信期間割り当て要求パケットを送信し、
前記受信部は、前記第２送信期間割り当て要求パケットに対する第２送信期間割り当て結果通達パケットを受信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第２送信期間割り当て結果通達パケットに基づいて、自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置とした。【００１４】
第４の態様によれば、送信期間が割り当てられて通信が行われているときに、送信期間を割り当てた装置から、送信期間割り当て希望調査を受け取り、応答することにより、新たに送信期間を割り当てられ、割り当てられた送信期間に基づいて、他の装置とデータの送受信ができる。
【発明の効果】
【００１５】
開示の実施形態によれば、通信帯域を有効利用する無線通信端末装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、通信システムの概略構成例を示す図である。
【図２】図２は、ノードの機能ブロック図を示す図である。
【図３】図３は、タイムスロット希望調査パケットの送信の例を示す図である。
【図４】図４は、タイムスロット希望調査パケットの送信のタイミングの例を示す図である。
【図５】図５は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信を示す図である。
【図６】図６は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信のタイミングの例を示す図である。
【図７】図７は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信を示す図である。
【図８】図８は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信のタイミングを示す図である。
【図９】図９は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信の例を示す図である。
【図１０】図１０は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信のタイミングの例を示す図である。
【図１１】図１１は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの例を示す図である。
【図１２】図１２は、タイムスロットが各ノードに割り当てられている状態を示す図である。
【図１３】図１３は、タイムスロットが割り当てられたノードが通信する状態を示す図である。
【図１４】図１４は、ＴＤＭＡモードにおけるタイムスロット割り当て希望調査パケットの送信の例を示す図である。
【図１５】図１５は、ＴＤＭＡモードにおけるタイムスロット割り当て希望調査パケットの送信のタイミングの例を示す図である。
【図１６】図１６は、タイムスロット割り当て要求パケットが同時に送信された場合の例を示す図である。
【図１７】図１７は、タイムスロット割り当て要求パケットが同時に送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。
【図１８】図１８は、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットが送信されない状態の例を示す図である。
【図１９】図１９は、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットが送信されない状態のタイミングの例を示す図である。
【図２０】図２０は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された場合の例を示す図である。
【図２１】図２１は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。
【図２２】図２２は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された場合の例を示す図である。
【図２３】図２３は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。
【図２４】図２４は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信を示す図である。
【図２５】図２５は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信タイミングを示す図である。
【図２６】図２６は、タイムスロット割り当て要求パケットが、再度、同時に送信された場合の例を示す図である。
【図２７】図２７は、タイムスロット割り当て要求パケットが、再度、同時に送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。
【図２８】図２８は、ノードの全体のフローチャート（１）を示す図である。
【図２９】図２９は、ノードの全体のフローチャート（２）を示す図である。
【図３０】図３０は、ノードの全体のフローチャート（３）を示す図である。
【図３１】図３１は、ノードの全体のフローチャート（４）を示す図である。
【図３２】図３２は、ノードの全体のフローチャート（５）を示す図である。
【図３３】図３３は、ノードの全体のフローチャート（６）を示す図である。
【図３４】図３４は、ノードの全体のフローチャート（７）を示す図である。
【図３５】図３５は、ノードの全体のフローチャート（８）を示す図である。
【図３６】図３６は、ノードの全体のフローチャート（９）を示す図である。
【図３７】図３７は、ノードの全体のフローチャート（１０）を示す図である。
【図３８】図３８は、ノードの全体のフローチャート（１１）を示す図である。
【図３９】図３９は、ノードの全体のフローチャート（１２）を示す図である。
【図４０】図４０は、レイヤの連携を示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
２００      無線通信端末装置（ノード）
２００Ａ    無線通信端末装置（ノード）Ａ
２００Ｂ    無線通信端末装置（ノード）Ｂ
２００Ｃ    無線通信端末装置（ノード）Ｃ
２００Ｄ    無線通信端末装置（ノード）Ｄ
２００Ｅ    無線通信端末装置（ノード）Ｅ
２０２      ＧＰＳレシーバ部
２０４      フレームタイミング部
２１２      無線送信部
２１４      デジタルアナログ変換部
２１６      変調用ＤＳＰ部
２１８      送信側外部インタフェース部
２２２      ＣＰＵ
２２４      メモリ
２２６      記憶装置
２３２      ＲｘＲＦ
２３４      アナログデジタル変換部
２３６      復調用ＤＳＰ
２３８      受信側外部インタフェース部
２５２      スイッチ部
２６２      ＧＰＳ用アンテナ
２６４      送受信用アンテナ
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して実施形態について説明する。実施形態の構成は例示であり、開示の実施形態の構成に限定されない。【００１９】
〔実施形態〕
（時間分割多重接続方式）
時間分割多重接続（Time division multiple Access、ＴＤＭＡ）方式は、複数の無線通信端末装置が共通の通信経路を介して接続されるシステムにおいて、一定の通信時間毎に区切られた送信可能時間（以下、タイムスロットともいう）を各無線通信端末装置に割り当てを行うことで、無線通信端末装置毎に送信機会を与えられる方式である。ＴＤＭＡ方式では、各無線通信端末装置は、一定時間毎にデータを送信する機会を与えられる。【００２０】
ＴＤＭＡ方式では、送信データを有するノードに対してタイムスロットを割り当てることで、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式（他の送信信号と衝突が発生し得る送信形式）と比較して、通信帯域の利用効率が高くなる。【００２１】
（構成）
図１は、本実施形態の通信システムの概略構成例を示す図である。本実施形態の通信システムは、５台の無線通信端末装置（ノード、２００Ａ−２００Ｅ）を有する。それぞれの無線端末装置は、少なくとも１つの無線通信端末装置と通信できる位置に存在する。ここで、５台の無線通信端末装置としたのは、例示であって、５台に限定されるものではない。また、本実施形態の通信システムの各無線通信端末装置は、固定的に存在するものではなく、加入や脱退により、台数が増減することが起こり得る。【００２２】
図２は、本実施形態の無線通信端末装置（ノード、Node）の機能ブロック図を示す図である。【００２３】
無線通信端末装置２００は、Global Positioning System（ＧＰＳ）用アンテナ２６２、ＧＰＳレシーバ部２０２、フレームタイミング（Frame Timing）部２０４、無線送信部（ＴｘＲＦ）２１２、デジタルアナログ（Digital/Analog、Ｄ／Ａ）変換部２１４、変調用Digital Signal Processor（ＤＳＰ）部２１６、送信側外部インタフェース（Interface、ＩＦ）部２１８、無線受信部（ＲｘＲＦ）２３２、アナログデジタル（Analog/Digital、Ａ／Ｄ）変換部２３４、復調用ＤＳＰ部２３６、受信側外部インタフェース２３８、送受信用アンテナ２６４、スイッチ（Switch、ＳＷ）部２５２、Central Processing Unit（ＣＰＵ）２２２、メモリ２２４、記憶装置２２６を備える。【００２４】
変調用ＤＳＰ部２１６、送信側外部ＩＦ２１８、復調用ＤＳＰ２３６、受信側外部ＩＦ２３８、ＣＰＵ２２２、記憶装置２２６は、バスに接続される。【００２５】
ＧＰＳレシーバ部２０２は、ＧＰＳアンテナ２６２を経由して、ＧＰＳ衛星からのクロック信号を受信する。フレームタイミング部２０４は、ＧＰＳレシーバ部２０２が受信したクロック信号に基づき、正確な時間情報を取得する。正確な時間情報は、ＧＰＳシステムを使用せずに、他の方法によって取得されてもよい。フレームタイミング部２０４は、信号作成部として機能しうる。【００２６】
フレームタイミング部２０４は、正確な時間情報を使用して、所定時間毎に区切られたタイムスロットに同期するためのタイミング信号を生成し、無線送信部２１２に送信する。タイミング信号は、ＴＤＭＡモードでデータ等を送信する場合、ＣＳＭＡ／ＣＡモードでタイムスロット割り当て要求パケットを主ノードに割り当てられたタイムスロットで送信する場合等に、使用される。【００２７】
無線送信部２１２、デジタルアナログ変換部２１４、変調用ＤＳＰ部２１６、送信側外部インタフェース２１８は、送信部として機能する。【００２８】
変調用ＤＳＰ部２１６は、送信側外部インタフェース２１８から入力されるデータや、  ＣＰＵ２２２で演算されたデータを、送信デジタル信号に変調する。デジタルアナログ変換部２１４は、変調用ＤＳＰ部２１６で変調された送信デジタル信号を、送信アナログ信号に変換する。無線送信部２１２は、送信アナログ信号をベースバンド周波数から無線周波数に変調する。また、無線送信部２１２は、必要に応じて、フレームタイミング部２０４からのタイミング信号により、信号を送信するタイミングを決定する。変調された送信アナログ信号は、スイッチ部２５２、送受信アンテナ２６４を経由して送信される。【００２９】
無線受信部２３２、アナログデジタル変換部２３４、復調用ＤＳＰ部２３６、受信側外部インタフェース２３８は、受信部として機能する。【００３０】
送受信アンテナで受信した信号は、スイッチ部２５２を経由して、無線受信部２３２に入力される。無線受信部２３２は、受信した信号を無線周波数からベースバンド周波数に変調する。アナログデジタル変換部２３４は、無線受信部２３２で変調された受信アナログ信号を受信デジタル信号に変換する。復調用ＤＳＰ部２３６は、受信アナログ信号を復調する。復調されたデータは、受信用外部インタフェース２３８や、ＣＰＵ２２２に入力されて処理される。【００３１】
ＣＰＵ２２２は、各機能部を制御する制御部および各パケットの情報を処理する演算部として機能しうる。ＣＰＵ２２２は、タイムスロット割り当て希望調査パケット、タイムスロット割り当て要求パケット、タイムスロット割り当て結果通達パケット、バックオフ回数の閾値超え通達パケットその他のパケットを生成することができる。ＣＰＵ２２２は、受信したタイムスロット割り当て要求パケットに基づいて、タイムスロットを各ノードに割り当てることができる。ＣＰＵ２２２は、パケットを作成する作成部として機能しうる。ＣＰＵ２２２は、各種タイマとして機能しうる。【００３２】
記憶装置２２６は、送受信データ、各種タイマの待機時間（所定時間）、バックオフ処理回数、バックオフ処理回数の閾値等を格納することができる。【００３３】
（動作例）
〈全体の動作〉
本実施形態の全体の動作概略を説明する。【００３４】
主ノードとして動作するノードが、ＣＳＭＡ／ＣＡモードにて、周辺のノードに対して、タイムスロット希望調査を行う。タイムスロットは、Time Division Multiple Access（ＴＤＭＡ、時間分割多重接続）モードで使用する、ノード毎に割り当てられる送信可能時間（送信期間ともいう）である。周辺のノードは、タイムスロットの割り当てを希望する場合、タイムスロット割り当て要求をする。主ノードは、タイムスロット割り当て要求に基づいて、ＴＤＭＡモードで使用するタイムスロットを割り当てる。主ノードは、タイムスロット割り当て結果を周辺のノードに通知する。タイムスロットを割り当てられた各ノードは、ＴＤＭＡモードにて、割り当てに従って通信を行う。【００３５】
図３は、タイムスロット希望調査パケットの送信の例を示す図である。【００３６】
図４は、タイムスロット希望調査パケットの送信のタイミングの例を示す図である。【００３７】
他のノードに対する送信データを有するノード２００Ａは、ノード２００Ａの周辺のノードに対し、ＣＳＭＡ／ＣＡモードにて、ある時間Ｔ０１において、タイムスロット（Time Slot）割り当て希望調査パケットを送信する。尚、Ｔ０１は、所定の周期でおとずれる所定のタイミング、ノード２００Ａにより選択されたいずれかのタイミングとすることもできる。このとき、衝突なく当該パケットが送信されると、ノード２００Ａは主ノードとして動作する。他のノードは、それぞれ、ノード２００Ａからのタイムスロット希望調査パケットを受信する。【００３８】
尚、ノード２００Ａは、別の条件でタイムスロット割り当て希望調査パケットを送信するようにすることもできる。例えば、所定の時刻になったことを検出した場合、周囲に無線通信可能な所定数のノードを検出した場合等である。【００３９】
図５は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信の例を示す図である。【００４０】
図６は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信のタイミングの例を示す図である。【００４１】
ノード２００Ｂは、他のノードに対して送信するデータを有しているとする。ノード２００Ａからタイムスロット割り当て希望調査パケットを受信したノード２００Ｂは、ＣＳＭＡ／ＣＡモードにて、ある時間Ｔ０３において、タイムスロット割り当て要求パケットを、ノード２００Ａに対して送信する。ノード２００Ａは、タイムスロット割り当て要求パケットを、ノード２００Ｂから受信する。この時間Ｔ０３において、他のノードからパケットが送信されていないので、ノード２００Ａは、ノードＢからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信することができる。【００４２】
図７は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信を示す図である。【００４３】
図８は、タイムスロット割り当て要求パケットの送信のタイミングの例を示す図である。【００４４】
ノード２００Ｂと同様に、ノード２００Ｃも、他のノードに対すて送信するデータを有しているとする。ノード２００Ａからタイムスロット割り当て希望調査パケットを受信したノード２００Ｃは、ＣＳＭＡ／ＣＡモードにて、ある時間Ｔ０４において、タイムスロット割り当て要求パケットを、ノード２００Ａに対して送信する。ノード２００Ａは、タイムスロット割り当て要求パケットを、ノード２００Ｃから受信する。この時間Ｔ０４において、他のノードからパケットが送信されていないので、ノード２００Ａは、ノードＢからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信することができる。【００４５】
ノード２００Ｄ、ノード２００Ｅは、他のノードに対する送信データを有していないとする。このとき、ノード２００Ｄ、ノード２００Ｅは、ノード２００Ａからのタイムスロット割り当て希望調査パケットに対するタイムスロット割り当て要求パケットを送信しない。しかし、他の例では、将来的なデータ送信のために、タイムスロット割り当て要求パケットを送信するようにすることもできる。【００４６】
図９は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信の例を示す図である。【００４７】
図１０は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信のタイミングの例を示す図である。【００４８】
ノード２００Ａは、時間Ｔ０１において、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信した後、所定時間、他のノードからタイムスロット割り当て要求パケットを受信するために待機する。所定時間経過後、ノード２００Ａは、待機中に受信した、タイムスロット割り当て要求パケットに基づいて、タイムスロットの割り当てを行う。主ノードは、自ノードに対してもタイムスロットの割り当てを行う。ここでは、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、および、ノード２００Ｃの３台のノードにタイムスロットが、割り当てられる。タイムスロットの割り当ての結果は、記憶装置２２６に格納することができる。【００４９】
ノード２００Ａは、タイムスロットの割り当てをすると、タイムスロット割り当て結果通達パケットを、他のノードに対して送信する。【００５０】
図１１は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの例を示す図である。【００５１】
タイムスロット割り当て結果通達パケットは、サイクル数、タイムスロットを割り当てられたノード名を含む。サイクル数は、一連のタイムスロットを共有するノードの台数を示す情報である。ノード名は、タイムスロットを割り当てられた順番に記載される。図１１の例では、サイクル数は、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃの３台で共有されるので、「３」である。また、ノード名は、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃの順に、タイムスロットが割り当てられたので、第１ノードとして「Ａ」、第２ノードとして「Ｂ」、第３ノードとして「Ｃ」と順に記載される。尚、サイクル数（割り当てにより送信に利用可能なタイムスロットの周期に関する情報の1例）を、自局を含めたタイムスロット割り当て要求パケットを送信したノードの数より大きい値とすることもできる。未割り当てのスロットが生ずるが、データが送信されない期間が確保され、その期間においてＣＳＭＡ／ＣＡに従った送信処理を行うことが可能となる。特に後から移動してきたノードは、その期間を利用してタイムスロットの割り当てを要求したり、また、別のノードとの間でＣＳＭＡ／ＣＡにより無線通信を行ったりすることもできる。【００５２】
また、自局を含め、タイムスロット割り当て要求パケットを送信したノードの総数が所定数（例えば、１）より少ない場合は、ＴＤＭＡ方式に移行せず、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりそのまま通信を行うようにすることもできる。衝突の可能性が低いからである。移行しない旨は、タイムスロット割り当て結果通達パケットを送信しないこと又はタイムスロット割り当て結果通達パケットにタイムスロット割り当ては行わず、ＣＳＭＡ／ＣＡで動作すべきことを通知する信号を含めることで各ノードに通知することもできる。【００５３】
図１２は、タイムスロットが各ノードに割り当てられている状態を示す図である。【００５４】
図１２に示すように、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃが、通信に参加することにより、サイクリックに、３台のノードに対して、タイムスロットが割り当てられる。【００５５】
図１３は、タイムスロットが割り当てられたノードが通信する状態を示す図である。【００５６】
タイムスロット割り当て結果通達パケットが送信されると、そのパケットの受信により、通信する各ノードは、ＣＳＭＡ／ＣＡモードから、ＴＤＭＡモードに遷移する。【００５７】
ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃは、それぞれ、割り当てられたタイムスロットで、他のノードに対してデータを送信する。タイムスロットが割り当てられていない、ノードＤ、および、ノードＥは、原則として、データを送信することはできない。【００５８】
図１４は、ＴＤＭＡモードにおけるタイムスロット割り当て希望調査パケットの送信の例を示す図である。【００５９】
図１５は、ＴＤＭＡモードにおけるタイムスロット割り当て希望調査パケットの送信のタイミングの例を示す図である。【００６０】
ＴＤＭＡモードでノード２００Ｂ、ノード２００Ｃと通信中の、主ノードであるノード２００Ａは、自身のタイムスロットを使用して、周辺のノードに対して、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信する。ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃ以外の周辺のノードは、通信状況をモニタすることにより、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００ＣがＴＤＭＡモードで通信していることを認識することができる。また、タイムスロット割り当て希望調査パケットがノード２００Ａに割り当てられたタイムスロットで送信されていることを、周辺のノードは認識することができる。【００６１】
図１６は、タイムスロット割り当て要求パケットが同時に送信された場合の例を示す図である。【００６２】
図１７は、タイムスロット割り当て要求パケットが同時に送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。【００６３】
ノード２００Ａからのタイムスロット割り当て希望調査パケットに対して、新たにタイムスロットの割り当てを希望するノード２００Ｄ、および、ノード２００Ｅは、ノード２００Ａに対して、それぞれ、ノード２００Ａに割り当てられたタイムスロットにおいて、タイムスロット割り当て要求パケットを送信する。このとき、ノード２００Ｄ、および、ノード２００Ｅから、同時にタイムスロット割り当て要求パケットが送信されると、ノード２００Ａは、どちらのタイムスロット割り当て要求パケットも受信することができない。【００６４】
この場合、ノード２００Ａは、所定時間待機してもタイムスロット割り当て要求パケットを受信しないので、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットを送信しない。【００６５】
図１８は、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットが送信されない状態の例を示す図である。【００６６】
図１９は、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットが送信されない状態のタイミングの例を示す図である。【００６７】
ノード２００Ａは、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信してから所定時間経過後まで、タイムスロット割り当て要求パケットを受信できなかったので、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットを送信しない。【００６８】
タイムスロット割り当て結果通達パケットを受信しなかったノード２００Ｄは、送信したタイムスロット割り当て要求パケットがノード２００Ａに受信されなかったことを認識する。ノードＥも、同様に、送信したタイムスロット割り当て要求パケットがノード２００Ａに受信されなかったことを認識する。【００６９】
主ノードであるノード２００Ａは、所定時間経過後、再び、自身のタイムスロットを使用して、周辺のノードに対して、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信する。主ノードは、所定時間毎または所定タイムスロット毎に、自身のタイムスロットを使用して、周辺のノードに対して、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信することができる。【００７０】
図２０は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された場合の例を示す図である。【００７１】
図２１は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。【００７２】
ノード２００Ｄは、再び、ノード２００Ａからのタイムスロット割り当て希望調査パケットを受信したとする。【００７３】
ノード２００Ｄは、所定時間にランダム時間を加算した時間後（例えば、時間Ｔ４１）のノード２００Ａに割り当てられたタイムスロットにて、再びタイムスロット割り当て要求パケットを、ノード２００Ａに対して、送信する。このタイムスロット割り当て要求パケットは他のパケットと衝突していないので、ノード２００Ａは、ノード２００Ｄからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信することができる。【００７４】
図２２は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された例を示す図である。【００７５】
図２３は、タイムスロット割り当て要求パケットが再送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。【００７６】
ノード２００Ｅも、ノード２００Ｄと同様に、再び、ノード２００Ａからのタイムスロット割り当て希望調査パケットを受信したとする。【００７７】
ノード２００Ｅも、所定時間にランダム時間を加算した時間後（例えば、時間Ｔ４４）のノード２００Ａに割り当てられたタイムスロットにて、再びタイムスロット割り当て要求パケットを、ノード２００Ａに対して、送信する。このタイムスロット割り当て要求パケットも他のパケットと衝突していないので、ノード２００Ａは、ノード２００Ｄからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信することができる。【００７８】
ノード２００Ａは、ノード２００Ｄおよびノード２００Ｅが新たにタイムスロットの割り当てを希望していることを認識することができる。【００７９】
ノード２００Ａは、タイムスロット割り当て要求パケットに基づいて、タイムスロットの割り当てを行う。主ノードは、自ノードに対しても割り当てを行う。また、既にＴＤＭＡモードで通信中のノードに対してもタイムスロットを割り当てる。ここでは、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃ、ノード２００Ｄおよびノード２００Ｅの５台にタイムスロットが、割り当てられる。但し、現在、通信を行っていないノードに対しては、タイムスロットを割り当てないとすることもできる。【００８０】
図２４は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信を示す図である。【００８１】
図２５は、タイムスロット割り当て結果通達パケットの送信タイミングを示す図である。【００８２】
ここでは、サイクル数は、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃ、ノード２００Ｄ、ノード２００Ｅの５台で共有されるので、「５」である。また、ノード名は、ノード２００Ａ、ノード２００Ｂ、ノード２００Ｃ、ノード２００Ｄ、ノード２００Ｅの順に、タイムスロットが割り当てられたので、第１ノードとして「Ａ」、第２ノードとして「Ｂ」、第３ノードとして「Ｃ」、第４ノードとして「Ｄ」、第５ノードとして「Ｅ」と順に記載される。【００８３】
図２６は、タイムスロット割り当て要求パケットが、再度、同時に送信された場合の例を示す図である。【００８４】
図２７は、タイムスロット割り当て要求パケットが、再度、同時に送信された場合の送信タイミングの例を示す図である。【００８５】
ノード２００Ｄ、および、ノード２００Ｅが、ノード２００Ａのタイムスロットにおいて、再度、タイムスロット割り当て要求パケットを送信するとき、ノード２００Ｄ、および、ノード２００Ｅから、再度、同時にタイムスロット割り当て要求パケットが送信されると、ノード２００Ａは、どちらのタイムスロット割り当て要求パケットも受信することができない。【００８６】
すると、図１８の例と同様に、主ノードであるノードＡは、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットを送信しない。【００８７】
タイムスロット割り当て結果通達パケットを受信しなかったノード２００Ｄ、および、ノードＥは、送信したタイムスロット割り当て要求パケットがノード２００Ａに受信されなかったことを認識する。【００８８】
このように、タイムスロット割り当て要求パケットを送信しているにもかかわらず、新たなタイムスロット割り当て結果通達パケットを受信できないことが所定回数続いた場合、ノード２００Ｄ、および、ノード２００Ｅは、ノード２００Ａに対して、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードへ遷移することを要求するパケット（バックオフ回数の閾値超え通知パケット）を送信する。【００８９】
当該パケットを受信したノード２００Ａは、周辺のノードに対し、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードへ遷移することを通達する。主ノード、および、当該主ノードとＴＤＭＡモードで通信する周辺のノードは、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードに遷移する。【００９０】
これにより、主ノードは、ＣＳＭＡ／ＣＡモードで、新たに、周辺のノードに対し、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信する。【００９１】
〈ノードの動作〉
図２８乃至図３９は、本実施形態の個々の無線通信端末装置（ノード）の動作フローチャートを示す図である。【００９２】
ノード２００の初期状態は、ＣＳＭＡ／ＣＡモードである。タイムスロットが割り当てられていないため、ＴＤＭＡモードでは通信できないからである。【００９３】
ノード２００は、発信するデータがあるか否かを確認する（図２８：Ｓ１００２）。発信するデータが無い場合（Ｓ１００２；ＮＯ）、ノード２００は、発信するデータが発生するまで、待機する。【００９４】
発信するデータがある場合（Ｓ１００２；ＹＥＳ）、ノード２００は、既にタイムスロット割り当て希望調査パケットを受信しているかを確認する（図２８：Ｓ１００４）。【００９５】
タイムスロット割り当て希望調査パケットを受信していない場合（Ｓ１００４；ＮＯ）、ノード２００は、タイムスロット割り当て希望調査パケットを周辺のノードに対して送信する（図２８：Ｓ１００６）。タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信するノードを、主ノードと呼ぶ。【００９６】
ノード２００は、希望調査タイマを起動する（図２９：Ｓ１００８）。希望調査タイマは、タイムスロット割り当て希望調査パケットに対する応答を待機する時間を計測するタイマである。タイムスロット割り当て希望調査パケットに対する応答を待機する時間は、あらかじめ設定され得る。【００９７】
ノード２００は、希望調査タイマが所定の時間に達したか否かを判断する（図２９：Ｓ１０１０）。【００９８】
希望調査タイマが所定の時間に達していない場合（Ｓ１０１０；ＮＯ）、ノード２００は、他ノードからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信したか否かを確認する（図２９：Ｓ１０１２）。【００９９】
他ノードからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信した場合（Ｓ１０１２；ＹＥＳ）、ノード２００は、当該他ノードを、タイムスロット割り当てを希望するノードとして、記憶装置２２６に記憶し（図２９：Ｓ１０１４）、ステップＳ１０１０に戻る。【０１００】
他ノードからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信していない場合（Ｓ１０１２；ＮＯ）、ステップＳ１０１０に戻る。【０１０１】
希望調査タイマが所定の時間に達した場合（Ｓ１０１０；ＹＥＳ）、ノード２００はタイムスロット割り当て希望パケットを受信したか否かを確認する（図３０：Ｓ１０１８）。【０１０２】
タイムスロット割り当て希望パケットを受信した場合（１０１８；ＹＥＳ）、ノード２００は、記憶装置２２６に記憶したタイムスロットの割り当てを希望するノードの情報を記憶装置２２６から取り出し、タイムスロットの割り当てを行う。ノード２００は、周辺のノードに対し、タイムスロット割り当て結果通達パケットを送信する（図３０：Ｓ１０２０）。タイムスロット割り当て希望パケットを受信しなかった場合（１０１８；ＹＥＳ）、ステップＳ１００２にもどる。【０１０３】
主ノードであるノード２００は、自装置をＣＳＭＡ／ＣＡモードからＴＤＭＡモードに遷移させる（図３０：Ｓ１０２２）。これにより、主ノードは、タイムスロットを割り当てたノードと、ＴＤＭＡモードで通信することができる。【０１０４】
ノード２００は、自装置に割り当てたタイムスロットにおいてデータを送信する（図３０：Ｓ１０２４）。【０１０５】
自装置が主ノードである場合（図３１：Ｓ１０２６；ＹＥＳ）、ノード２００は、後述のバックオフ回数の閾値超え通知パケットを受信したか否かを確認する。【０１０６】
バックオフ回数の閾値超え通知パケットを受信していない場合（図３１：Ｓ１０２８；ＮＯ）、割り当てたタイムスロットによる通信と、現実の通信状況とが一致しているか否かを確認する（図３１：Ｓ１０３０）。主ノードは、通信状況をモニタすることで、通信を取りやめた脱退ノードが存在するか否かを確認することができる。主ノードは、脱退ノードが存在する場合は、脱退ノードを除いて改めてタイムスロットを割り当てることで通信帯域を有効利用することができる。【０１０７】
割り当てたタイムスロットによる通信と現実の通信状況とが一致している場合（図３１：１０２８；ＹＥＳ）、ノード２００は、自装置のタイムスロットにおいて、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信する（図３１：Ｓ１０３２）。主ノードは、このタイムスロット割り当て希望調査パケットの送信を、周期的に主ノードに割り当てられたタイムスロットにおいて毎回行うのではなく、所定タイムスロット毎に行うことができる。また、主ノードは、所定時間毎に、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信してもよい。【０１０８】
ノード２００は、希望調査タイマを起動する（図３２：Ｓ１０３４）。希望調査タイマは、タイムスロット割り当て希望調査パケットに対する応答を待機する時間を計測するタイマである。タイムスロット割り当て希望調査パケットに対する応答を待機する時間は、あらかじめ設定され得る。【０１０９】
ノード２００は、希望調査タイマが所定の時間に達したか否かを判断する（図３２：Ｓ１０３６）。【０１１０】
希望調査タイマが所定の時間に達していない場合（Ｓ１０３６；ＮＯ）、ノード２００は、他のノードからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信したか否かを確認する（図３２：Ｓ１０３８）。【０１１１】
他のノードからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信した場合（Ｓ１０３８；ＹＥＳ）、ノード２００は、当該他のノードを、タイムスロット割り当てを希望するノードとして、記憶装置２２６に記憶し（図３２：Ｓ１０４０）、ステップＳ１０３６に戻る。【０１１２】
他ノードからのタイムスロット割り当て要求パケットを受信していない場合（Ｓ１０３８；ＮＯ）、ステップＳ１０３６に戻る。【０１１３】
希望調査タイマが所定の時間に達した場合（Ｓ１０３６；ＹＥＳ）、ノード２００はタイムスロット割り当て希望パケットを受信したか否かを確認する（図３３：Ｓ１０５０）。【０１１４】
タイムスロット割り当て希望パケットを受信した場合（図３３：Ｓ１０５０；ＹＥＳ）、ノード２００は、タイムスロットの割り当てを希望するノードの情報、および、現在タイムスロットを割り当てているノードの情報を記憶装置２２６から取り出し、取り出した各ノードに、新たにタイムスロットの割り当てを行う。ノード２００は、周辺のノードに対し、タイムスロット割り当て結果通達パケットを送信する（図３３：Ｓ１０５２）。タイムスロット割り当て希望パケットを受信しなかった場合（Ｓ１０５０；ＮＯ）、ステップＳ１０２６に戻る。【０１１５】
ノード２００は、新たに自装置に割り当てられたタイムスロットにてデータ送信をする（図３３：Ｓ１０５４）。【０１１６】
以上が、ノードが、主に、主ノードとして動作するときの動作フローである。【０１１７】
次に、ノードが、主に、主ノード以外のノードとして動作するときの動作フローを説明する。【０１１８】
図２８に戻って、発信データを有しており（Ｓ１００２；ＹＥＳ）、タイムスロット割り当て希望調査パケットを受信している場合（Ｓ１００４；ＹＥＳ）、ノード２００は、タイムスロット割り当て希望調査パケットがＴＤＭＡモードで送信されたか否かを判断する（図３４：Ｓ１１００）。ノード２００は、周辺の通信状況をモニタすることで、ＴＤＭＡモードで通信が行われているか、ＣＳＭＡ／ＣＡモードで通信が行われているかを判断することができる。ＴＤＭＡモードでは、タイムスロットに従って通信が行われるからである。【０１１９】
タイムスロット割り当て希望調査パケットがＴＤＭＡモードで送信されていない場合（Ｓ１１００；ＮＯ）、ノード２００は、タイムスロット割り当て要求パケットを、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信した主ノードに、送信する（図３４：Ｓ１１０２）。タイムスロット割り当て要求パケットを送信したノード２００は、結果通達タイマを起動する（図３４：Ｓ１１０４）。タイムスロット割り当て要求パケットに対する応答（タイムスロット割り当て結果通達パケット）を待機する時間は、あらかじめ設定され得る。【０１２０】
ノード２００は、結果通達タイマが所定の時間に達したか否かを判断する（図３５：Ｓ１１０６）。【０１２１】
結果通達タイマが所定の時間に達していない場合（Ｓ１１０６；ＮＯ）、ノード２００は、主ノードから、自装置にタイムスロットが割り当てられたことを通知するタイムスロット割り当て結果通達パケットを受信したか否かを確認する（図３５：Ｓ１１０８）。【０１２２】
ノード２００は、自装置にタイムスロットが割り当てられたことを通知するタイムスロット割り当て結果通達パケットを受信した場合（Ｓ１１０８；ＹＥＳ）、ＣＳＭＡ／ＣＡモードからＴＤＭＡモードに遷移する（図３５：Ｓ１１１０）。発信するデータを有するノード２００が、割り当てられたタイムスロットを使用して、ＴＤＭＡモードで通信するためである。【０１２３】
ノード２００は、自装置に割り当てられたタイムスロットにおいてデータを送信する（図３５：Ｓ１１１２）。【０１２４】
自装置が主ノードでない場合（図３１：Ｓ１０２６；ＮＯ）、ノード２００は、自装置が第２ノードであるか否かを判断する（図３６：Ｓ１２０２）。自装置が第２ノードであるか否かは、受信したタイムスロット割り当て結果通達パケットにより判断することができる。タイムスロット割り当て結果通達パケットにおいて自装置が主ノードに次いで第２番目にタイムスロットを割り当てられている場合、ノード２００は、自装置が第２ノードであると判断できる。自装置が第２ノードであると判断した場合（Ｓ１２０２；ＹＥＳ）、ノード２００は、通信をしながら、主ノードの通信状況をモニタする（図３６：Ｓ１２０４）。自装置が第２ノードではないと判断した場合（Ｓ１２０２；ＮＯ）、ステップＳ１０２６に戻る。【０１２５】
主ノードの通信が途絶えたと第２ノードが判断した場合（図３６：Ｓ１２０６）、当該第２ノードが主ノードにとって代わる（図３６：Ｓ１２０８）。【０１２６】
ノード２００は、主ノードとして、改めてタイムスロット割り当てを行うため、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードに遷移することを周囲のノードに通達する（図３６：Ｓ１２１０）。ノード２００は、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードに遷移する。また、上記の通達を受信した周囲のノードも、同様に、ＣＳＭＡ／ＣＡモードに遷移する。【０１２７】
また、図３１に戻って、主ノードであるノード２００がバックオフ回数の閾値越え通知パケットを受信した場合（図３１：Ｓ１０２８；ＹＥＳ）、または、主ノードであるノード２００が既存の割り当てノードの通信状況とパケット割り当て結果通達パケットとが一致していないことを認識した場合（図３１：Ｓ１０３０；ＮＯ）、改めてタイムスロット割り当てを行うため、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードに遷移することを周囲のノードに通達する（図３６：Ｓ１２１０）。【０１２８】
図３４に戻って、タイムスロット割り当て希望調査パケットがＴＤＭＡモードで送信されている場合（図３４：Ｓ１１００；ＹＥＳ）、ノード２００は、タイムスロット割り当て要求パケットを、タイムスロット割り当て希望調査パケットを送信した主ノードに、主ノードに割り当てられたタイムスロットで、送信する（図３７：Ｓ１３０２）。タイムスロット割り当て要求パケットを送信したノード２００は、結果通達タイマを起動する（図３７：Ｓ１３０４）。【０１２９】
ノード２００は、結果通達タイマが所定の時間に達したか否かを判断する（図３８：Ｓ１３０６）。【０１３０】
結果通達タイマが所定の時間に達していない場合（Ｓ１３０６；ＮＯ）、ノード２００は、主ノードから、自装置にタイムスロットが割り当てられたことを通知するタイムスロット割り当て結果通達パケットを受信したか否かを確認する（図３８：Ｓ１３０８）。【０１３１】
ノード２００は、自装置にタイムスロットが割り当てられたことを通知するタイムスロット割り当て結果通達パケットを受信した場合（Ｓ１３０８；ＹＥＳ）、ノード２００は、ＣＳＭＡ／ＣＡモードからＴＤＭＡモードに遷移し、自装置に割り当てられたタイムスロットにおいてデータを送信する（図３８：Ｓ１３１０）。【０１３２】
自装置にタイムスロットが割り当てられたことを通知するタイムスロット割り当て結果通達パケットを受信すること無く（Ｓ１３０８；ＮＯ）、結果通達タイマが所定の時間に達した場合（Ｓ１３０６；ＹＥＳ）、ノード２００は、タイムスロット割り当て要求パケットが主ノードに受信されなかったことを認識する。【０１３３】
ノード２００は、ランダム時間のバックオフ処理を行う（図３９：Ｓ１３１２）。バックオフ処理とは、ノード２００が、タイムスロット割り当て希望調査パケット受信から所定時間経過後さらにランダム時間経過後の主ノードに割り当てられたタイムスロットにて、タイムスロット割り当て要求パケットを、送信することを決定することである。所定時間にランダム時間を加算することで、ノード２００が送信するタイムスロット割り当て要求パケットと他のノードが送信する通信パケットとの衝突を避けやすくなる。【０１３４】
ノード２００は、バックオフ処理の回数が所定の閾値を超えたか否かを判断する（図３９：Ｓ１３１４）。バックオフ処理の回数が所定の閾値を超えていない場合（Ｓ１３１４；ＮＯ）、ノード２００は、主ノードからタイムスロット割り当て希望調査パケットを待って、上記の決定をしたタイムスロットで、タイムスロット割り当て要求パケットを送信する（図３７：Ｓ１３０２）。【０１３５】
バックオフ処理の回数が所定の閾値を超えた場合（Ｓ１３１４；ＹＥＳ）、ノード２００は、主ノードに、バックオフ処理の回数の閾値越え通知パケットを送信する（図３９：Ｓ１３１６）。この通知パケットは、主ノードに、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードに遷移する通知を送信することを要求する通信パケットである。【０１３６】
バックオフ処理を行うことは、タイムスロット割り当て要求パケットが主ノードに受信されていないことを意味する。よって、バックオフ処理の回数が多いことは、タイムスロット割り当て要求パケットが主ノードに受信されないことが多いことを意味する。タイムスロット割り当て要求パケットが主ノードに受信されないことが多いことは、主ノードのタイムスロットにおいて、タイムスロット割り当て要求パケットを送信するノードが複数存在することが考えられる。このような場合、ＣＳＭＡ／ＣＡモードでタイムスロット割り当て希望調査を行うことで、タイムスロット割り当ての希望をするノードに、タイムスロットが割り当てられ易くなる。ＣＳＭＡ／ＣＡモードでは、送信時間が特定のタイムスロットに制限されないからである。そこで、ノード２００は、主ノードに対し、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードに遷移して、ＣＳＭＡ／ＣＡモードでタイムスロット割り当て希望調査を行うこと促す。【０１３７】
ノード２００は、ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードへの遷移の通達パケットを受信したか否かを判断する（図３９：Ｓ１３１８）。【０１３８】
ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードへの遷移の通達パケットを受信していない場合（Ｓ１３１８；ＮＯ）、ノード２００は再び主ノードにバックオフ処理の回数の閾値超え通知パケットを送信する（Ｓ１３１６）。【０１３９】
ＴＤＭＡモードからＣＳＭＡ／ＣＡモードへの遷移の通達パケットを受信した場合（Ｓ１３１８；ＹＥＳ）、ステップＳ１００２に戻る。【０１４０】
〈レイヤの連携〉
図４０は、レイヤの連携を示す図である。【０１４１】
主ノードであるノード２００は、所定時間毎等に、タイムスロットの割り当てを行い、タイムスロット割り当て結果通達パケットを送信することができる。これによって一時的にＭＡＣレイヤでの通信が遮断されたとする。このとき、ＭＡＣレイヤからのリトライがリトライアウトする。すると、ＭＡＣレイヤから上位レイヤにリトライアウト通知がされる。リトライアウト通知を受信し通信の遮断を認識した上位レイヤは、リトライ指示を下位レイヤに行う。このように、ＭＡＣレイヤでの通信が一時的に遮断されても、上位レイヤのリトライ指示により通信の復旧が可能となる。【０１４２】
上位レイヤは、通信コネクションを保証できるプロトコルであればよい。上位レイヤの例としては、Transmission Control Protocol（ＴＣＰ）、User Datagram Protocol（ＵＤＰ）等が挙げられる。【０１４３】
〈その他〉
本実施形態は、高速道路上を走行する自動車に搭載される無線端末によるネットワーク上の通信や、災害発生時に緊急的に構築されるネットワーク上の通信において、適用することができる。【０１４４】
〈実施形態の作用効果〉
本実施形態によると、アドホックネットワークにおけるノードは、ＣＳＭＡ／ＣＡモードで、タイムスロット割り当て希望調査を行い、ＴＤＭＡモードで使用するタイムスロットをタイムスロット割り当てを要求するノードに割り当てることができる。タイムスロット割り当てを行ったノードは、ＴＤＭＡモードで通信中に、タイムスロット割り当て希望調査を行い、新たにタイムスロットの割り当てを希望するノードに対しても、ＴＤＭＡモードで使用するタイムスロットの割り当てを行うことができる。【０１４５】
本実施形態によれば、ノードは、ＣＳＭＡ／ＣＡモードでタイムスロット割り当て希望調査を行い、タイムスロットを各ノードに割り当てて、ＴＤＭＡモードでデータの通信を行うことで、通信帯域の利用効率を高くすることができる。また、ノードは、ＴＤＭＡモードにおいても、タイムスロット割り当て希望調査を行うことで、新たに参入を希望するノードに対してタイムスロットを割り当てて、通信に参加させることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年10月14日(2010.10.14)
【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】
他の送信信号と衝突が発生し得る送信形式により他の無線通信装置と無線通信を行うことが可能な無線通信装置により実行される送信形式制御方法において、
他の複数の無線通信装置から収集した通信要求に応じて、タイムスロットに従った通信を実行するかどうか判定し、
タイムスロットに従った通信を実行すると判定した場合には、前記収集した通信要求に従ってタイムスロットの割り当て処理を実行し、タイムスロットに従った通信を実行しないと判定した場合には、前記送信形式にて前記他の無線通信装置と無線通信を行う、
ことを特徴とする送信形式制御方法。
【請求項２】
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部と、を備え、
前記送信部は、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記送信期間割り当て要求パケットに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第１送信期間割り当て結果を通知する第１送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置。
【請求項３】
前記処理部は、前記送信部が前記第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信した後、所定時間、前記受信部が前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する前記第１送信期間割り当て要求パケットを受信しない場合、前記送信部に、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信することを指示する、
請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項４】
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、自装置に割り当てた前記送信期間に、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第２送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する第２送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットと前記第２送信期間割り当て要求パケットとに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第２送信期間割り当て結果を通知する第２送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第１送信期間割り当て結果に基づいて自装置に割り当てた前記送信期間に、前記第２送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項５】
前記受信部が他の装置から送信期間割り当て結果に基づく通信を中止することを求めるパケットを受信した時、送信期間割り当て結果に基づく通信を中止し、
前記送信部は、再度、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信する、
請求項２に記載の通信端末装置。
【請求項６】
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部を備え、
前記受信部は、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを受信し、
前記処理部は、他の装置に送信するデータがある場合、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを送信し、
前記受信部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットに対する第１送信期間割り当て結果通達パケットを受信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットに基づいて、自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置。
【請求項７】
前記送信部が前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する前記第１送信期間割り当て要求パケットを送信後、所定時間内に、前記受信部が前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを受信した場合、前記信号生成部が時間情報に基づくタイミング信号を生成し、前記送信部が前記タイミング信号を使用して前記第１送信期間割り当て結果パケットに基づいて自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
請求項６に記載の通信端末装置。
【請求項８】
前記処理部が、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信した他の装置が通信していないことを認識した場合、第１送信期間割り当て結果パケットに基づく通信を中止し、
前記送信部は、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り
当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記第１送信期間割り当て要求パケットに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第１送信期間割り当て結果を通知する第１送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
請求項６に記載の通信端末装置。
【請求項９】
パケットを受信する受信部と、パケットを送信する送信部と、タイミング信号を生成する信号生成部と、他の装置と送受信するパケットを処理する処理部を備え、
前記受信部は、他の装置に割り当てられた送信期間に当該他の装置から送信され、データを送信する送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第２送信期間割り当て希望調査パケットを受信し、
前記処理部は、他の装置に送信するデータがある場合、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する送信期間割り当て要求パケットを作成し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記他の装置に割り当てられた送信期間に、前記第２送信期間割り当て希望調査パケットに対する第２送信期間割り当て要求パケットを送信し、
前記受信部は、前記第２送信期間割り当て要求パケットに対する第２送信期間割り当て結果通達パケットを受信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号を使用して、前記第２送信期間割り当て結果通達パケットに基づいて、自装置に割り当てられた前記送信期間にデータを送信する、
通信端末装置。
【請求項１０】
前記処理部が、前記第２送信期間割り当て結果通達パケットを送信した他の装置が通信していないことを認識した場合、第２送信期間割り当て結果パケットに基づく通信を中止し、
前記送信部は、前記送信期間の割り当てを希望する装置を確認する第１送信期間割り当て希望調査パケットを送信し、
前記受信部は、前記第１送信期間割り当て希望調査パケットに対する第１送信期間割り当て要求パケットを受信し、
前記処理部は、前記送信期間割り当て要求パケットに基づいて、自装置と前記送信期間の割り当てを要求する他の装置とに、送信期間を割り当て、前記他の装置に第１送信期間割り当て結果を通知する第１送信期間割り当て結果通達パケットを作成し、
前記送信部は、前記第１送信期間割り当て結果通達パケットを送信し、
前記信号生成部は、時間情報に基づくタイミング信号を生成し、
前記送信部は、前記タイミング信号に同期して、自装置に割り当てた前記送信期間にデータを送信する、
請求項９に記載の通信端末装置。
【国際調査報告】
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