(57)【要約】【課題】物の管理や、物間の通信を実現することができる通信制御装置および無線通信システム並びに通信制御方法を提供する。【解決手段】通信制御装置に、他の通信デバイスの通信能力を把握する通信能力把握手段と、通信能力に応じて、他の通信デバイスへ送信するビーコンの送信間隔を決定する送信間隔決定手段と、送信間隔に基づいて、ビーコンを送信する通信手段とを備えることにより達成される。【選択図】図３
2006333115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の通信デバイスの通信能力を把握する通信能力把握手段；
前記通信能力に応じて、前記他の通信デバイスへ送信するビーコンの送信間隔を決定する送信間隔決定手段；
前記送信間隔に基づいて、ビーコンを送信する通信手段；
を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載の通信制御装置において：
前記通信能力把握手段は、他の通信デバイスから送信された登録メッセージを直接受信したか否かに基づいて、通信能力を把握することを特徴とする通信制御装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の通信制御装置において：
前記送信間隔決定手段は、前記他の通信デバイスの通信能力に応じて、ビーコンを送信する時間領域を決定することを特徴とする通信制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載の送信制御装置において：
前記通信能力把握手段は、他の通信デバイスの同期能力を把握し、
前記ビーコン送信手段は、前記同期能力に基づいて、ビーコンの繰り返し数を決定することを特徴とする通信制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の通信制御装置において：
前記送信間隔決定手段は、前記他の通信デバイスの通信能力に応じて、通信する時間領域を決定し、
前記通信手段は、決定された時間領域にしたがって、前記他の通信デバイスに情報を送信することを特徴とする通信制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載の通信制御装置において：
前記通信手段は、ビーコンの送信先とは異なる通信デバイスに情報を送信することを特徴とする通信制御装置。
【請求項７】
他の通信デバイスの通信能力に応じて、通信する時間領域を決定する送信間隔決定手段；
前記他の通信デバイスの通信能力に応じて、送信電力を決定する送信電力決定手段；
決定された時間領域および送信電力にしたがって、前記他の通信デバイスと通信を行う通信手段；
を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項８】
他の通信デバイスから、ビーコンが送信される時間領域にしたがって、ビーコンを受信する受信手段；
自通信デバイス宛の情報を、前記情報の送信元とは異なる通信デバイスに要求する情報要求手段；
を備えることを特徴とする通信制御装置。
【請求項９】
ルートデバイスと、中継デバイスと、末端デバイスとを備える無線通信システムであって：
前記ルートデバイスは、
末端デバイスの通信能力を把握する通信能力把握手段；
前記通信能力に応じて、前記中継デバイスおよび末端デバイスへ送信するビーコンの送信間隔を決定する送信間隔決定手段；
前記送信間隔に基づいて、ビーコンを送信する通信手段；
を備え、
前記中継デバイスは、
自中継デバイスが管轄する末端デバイス宛の情報を収集する情報収集手段；
収集した情報を該当する末端デバイスに送信する情報送信手段；
を備え、
前記末端デバイスは、
自末端デバイス宛の情報の有無に応じて、情報の要求を行う情報要求手段；
前記情報の受信を行う情報受信手段；
を備えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
他の通信デバイスの通信能力を把握する通信能力把握ステップ；
前記通信能力に応じて、前記他の通信デバイスへ送信するビーコンの送信間隔を決定する送信間隔決定ステップ；
前記送信間隔に基づいて、ビーコンを送信するビーコン送信ステップ；
を有することを特徴とする通信制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信制御装置および無線通信システム並びに通信制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
家やオフィスの中には様々な物が存在する。これらの物の位置管理や、物間の通信を実現する研究が行われている。
【０００３】
例えば、着信通知をリアルタイムに行うために、ＩＥＥＥ８０２．１５．４では、送信するノードはビーコンを頻繁に送信する。送信するノードが送信したビーコンを受信したノードは、その送信するノードに情報を要求する。
【０００４】
また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４を適用する無線通信システムでは、ノードが好きな時だけに情報を取りに行くことを実現する方法として、ビーコンを受信したノードは、自分宛の情報があれば、ビーコンを送信するノードに対して情報を要求する。ビーコンを送信したノードは、情報を要求する信号を受信した場合、情報を該当ノードに送信する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した背景技術には以下の問題がある。
【０００６】
ビーコンを頻繁に送信するため、消費電力が大きくなる問題がある。特に、電源を備えていない物については、長時間ビーコンを送信し続けることは困難である。
【０００７】
また、ボールペンやカップなどに付加することのできる通信機は、同期能力が低い。そのため、一瞬で終わるビーコンの受信タイミングを逃す可能性が高い問題がある。
【０００８】
また、無線ＬＡＮやＩＥＥＥ８０２．１５．４を適用する無線通信システムでは、すべてのノードは同じ送信電力で送信する。しかし、ボールペンやカップなどに付加することができる通信機は、大きな送信電力を出せない。また、ボールペンやカップなどに付加することができる通信機は、その電池の容量が少ないため、長時間の使用を可能にするために、大きな送信電力を出せない場合もある。このように、大きな送信電力で行われる通信と小さな送信電力で行われる通信とが混在すると、小さな送信電力で行われる通信は、なかなか成立しない。このような場合には、再送が行われるが、この再送により、電池の容量の少ない物の消費電力が大きくなってしまう。
【０００９】
また、ボールペンやカップなどに付加される通信機は送信電力が小さいために、送信電力の大きいノードからビーコンを受信できても、ビーコンを送信したノードまで届くように情報要求メッセージを送信できない問題がある。
【００１０】
そこで本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、物の管理や、物間の通信を実現することができる通信制御装置および無線通信システム並びに通信制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の通信制御装置は、他の通信デバイスの通信能力を把握する通信能力把握手段と、前記通信能力に応じて、前記他の通信デバイスへ送信するビーコンの送信間隔を決定する送信間隔決定手段と、前記送信間隔に基づいて、ビーコンを送信する通信手段とを備えることを特徴の１つとする。
【００１２】
このように構成することにより、リアルタイムでの受信要求の低い通信デバイスに対して、ビーコンの受信頻度を低く抑えることができ、長時間使用できるようにすることができる。
【００１３】
また、本発明の通信制御装置は、他の通信デバイスの通信能力に応じて、通信する時間領域を決定する送信間隔決定手段と、前記他の通信デバイスの通信能力に応じて、送信電力を決定する送信電力決定手段と、決定された時間領域および送信電力にしたがって、前記他の通信デバイスと通信を行う通信手段とを備えることを特徴の１つとする。
【００１４】
このように構成することにより、同じエリア内で同時に複数の小さい送信電力での通信を行うことができる。
【００１５】
また、本発明の通信制御装置は、他の通信デバイスから、ビーコンが送信される時間領域にしたがって、ビーコンを受信する受信手段と、自通信デバイス宛の情報を、前記情報の送信元とは異なる通信デバイスに要求する情報要求手段を備えることを特徴の１つとする。
【００１６】
このように構成することにより、通信デバイスの送信能力が小さい場合でも、情報を受信することができる。
【００１７】
また、本発明の無線通信システムは、ルートデバイスと、中継デバイスと、末端デバイスとを備える無線通信システムであって、前記ルートデバイスは、末端デバイスの通信能力を把握する通信能力把握手段と、前記通信能力に応じて、前記中継デバイスおよび末端デバイスへ送信するビーコンの送信間隔を決定する送信間隔決定手段と、前記送信間隔に基づいて、ビーコンを送信する通信手段とを備え、前記中継デバイスは、自中継デバイスが管轄する末端デバイス宛の情報を収集する情報収集手段と、収集した情報を該当する末端デバイスに送信する情報送信手段とを備え、前記末端デバイスは、自末端デバイス宛の情報の有無に応じて、情報の要求を行う情報要求手段と、前記情報の受信を行う情報受信手段とを備えることを特徴の１つとする。
【００１８】
このように構成することにより、末端デバイスは、その送信能力が小さくても、中継デバイスを介して、情報を受信することができる。
【００１９】
また、本発明の通信制御方法は、末端デバイスの通信能力を把握する通信能力把握ステップと、前記通信能力に応じて、前記中継デバイスおよび末端デバイスへ送信するビーコンの送信間隔を決定する送信間隔決定ステップと、前記送信間隔に基づいて、ビーコンを送信するビーコン送信ステップとを有することを特徴の１つとする。
【００２０】
このようにすることにより、リアルタイムでの受信要求の低い末端デバイスに対して、ビーコンの受信頻度を低く抑えることができ、長時間使用できるようにすることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の実施例によれば、物の管理や、物間の通信を実現することができる通信制御装置および無線通信システム並びに通信制御方法を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。
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。
【００２３】
最初に、本発明の実施例にかかる無線通信システムについて、図１を参照して説明する。
【００２４】
本実施例においては、一例として家の中に無線通信システムを形成する場合について説明する。家の中に様々な物が存在する。例えば、電源を備えた電球、サイズの比較的大きい机や引出しなどの家具、そしてサイズの小さい、電源を備えていない道具や本などである。
【００２５】
本実施例にかかる無線通信システムは、物の位置管理や物間の通信を実現するために、それぞれの物に通信制御装置としての通信モジュールを付加する。
【００２６】
無線通信システムは、例えばマルチホップネットワークを構成し、互いに無線通信ができるルートデバイスとしてのルートノード１００と、中継デバイスとしての中継ノード２００と、末端デバイスとしての末端ノード３００とを備える。
【００２７】
ルートノード１００は、例えば電源を備えている物、例えば電球などの電力消費面の心配がなく通信を行わせることができるデバイスにより構成される。また、ルートノード１００は、ビーコンやネットワーク間の中継等の通信機能を備える。
【００２８】
末端ノード３００は、例えば小さな道具や本やボールペンなどのような物により構成される。また、末端ノード３００は、サイズや値段の面から、簡単な通信機能と小容量の電池を備えるデバイスにより構成される。
【００２９】
中継ノード２００は、例えば、机や引出しなど比較的大きな物により構成される。また、中継ノード２００は、比較的大容量の電池を装備できると見込まれるため、簡単な中継機能および通信機能を備えるデバイスにより構成される。
【００３０】
次に、本実施例にかかる無線通信システムにおけるネットワークの構成について、図２を参照して説明する。
【００３１】
本実施例にかかる無線通信システムは、ルートノード１００を中心としたスター型のネットワークを構成する。ルートノード１００の間は、例えば電線により接続され、スター型のネットワーク間の中継が行われる。また、ルートノード１００の間は、別の周波数を使用し、無線により、スター型のネットワーク間の中継が行われるようにしてもよい。
【００３２】
末端ノード３００は中継機能を備えていない。したがって、末端ノード３００は、ルートノード１００へ直接送信できる場合はルートノード１００と直接通信を行う。また、末端ノード３００は、ルートノード１００へ直接送信できない場合は、ビーコンだけルートノード１００から直接受信して、他の通信は中継ノード２００を経由して行う。すなわち、ルートノード１００は、ビーコンの送信先と情報の送信先が異なるように制御する。
【００３３】
次に、本実施例にかかる無線通信システムにおける各ノードについて、図３を参照して説明する。
【００３４】
ルートノード１００は、ビーコン送信手段としての送受信部１０２と、送受信部１０２と接続された通信能力把握手段としての制御部１０４と、制御部１０４と接続された送信間隔決定手段としてのビーコン送信制御部１０６およびスーパーフレームタイミング制御部１０８と、制御部１０４と接続された記憶部１１０とを備える。
【００３５】
送受信部１０２は、中継ノード２００および末端ノード３００からの通知情報および登録情報の受信処理を行う。また、送受信部１０２は、中継ノード２００へのビーコンおよび命令を示す情報の送信処理、末端ノード３００へのビーコン、命令を示す情報およびメッセージの送信処理を行う。
【００３６】
ビーコン送信制御部１０６は、中継ノード２００と、末端ノード３００へのビーコンの送信周期（間隔）の制御を行う。また、ビーコン送信制御部１０６は、末端ノード３００へのビーコンおよび報知情報の繰り返し送信回数の制御を行う。また、ビーコン送信制御部１０６は、同期能力の高い中継ノードと低い末端ノードへのビーコンの繰り返しパターンを異なるようにしてもよい。
【００３７】
スーパーフレームタイミング制御部１０８は、後述するスーパーフレームの構成にしたがって、中継ノード２００および末端ノード３００に対する送受信に関する制御を行う。例えば、スーパーフレームタイミング制御部１０８は、送信電力が異なるノードに対する送信領域を異なる時間領域に設定する。
【００３８】
制御部１０４は、ルートノード１００の各種制御を行う。制御部１０４は中継ノード２００へ送信する情報および末端ノード３００へ送信する情報の送信制御を行う。制御部１０４は、末端デバイス３００の通信能力、例えば、同期能力、電池の容量、ＣＰＵの能力、機能の数を把握する。
【００３９】
記憶部１１０は、中継ノード２００および末端ノード３００への情報を保存する。
【００４０】
中継ノード２００は、通信手段としての送受信部２０２と、送受信部２０２と接続された送信間隔決定手段としての中継制御部２０４および送信電力決定手段としての送信電力制御部２０６と、中継制御部２０４と接続された記憶部２０８とを備える。中継制御部２０４は、送信電力制御部２０６と接続される。
【００４１】
送受信部２０２は、ルートノード１００からのビーコンおよび命令を示す情報の受信処理、末端ノード３００からの登録情報の受信処理を行う。また、送受信部２０２は、ルートノード１００への通知情報の送信処理、および末端ノード３００へのメッセージの送信処理を行う。
【００４２】
送信電力制御部２０６は、ルートノード１００へ送信を行う場合の送信電力Ｐ１と、末端ノード３００へ送信を行う場合の送信電力Ｐ２を設定し、送信電力の制御を行う。
【００４３】
中継制御部２０４は、スーパーフレームの構成にしたがって、ルートノード１０から送信されるビーコンを受信し、このビーコンに格納されたＩＤを受信し、自中継ノードおよび自中継ノードに接続されている末端ノード宛の情報の有無を確認し、確認結果に基づいて情報の要求を行う。また、中継制御部２０４は、末端ノード３００からの情報の要求に応じて、その末端ノード宛の情報を送信電力Ｐ２で送信する。この場合、すなわち宛先となる通信デバイスとは異なる通信デバイスを介して、通信を行う場合には、ルートノード１００は、直接繋がっていない通信デバイス用ビーコン情報の通信領域で、ビーコンを送信する。
【００４４】
また、中継制御部２０４は、送信相手によって、送信時間領域を分ける制御を行う。記憶部２１０は、末端ノード宛の情報を記憶する。
【００４５】
末端ノード３００は、受信手段としての送受信部３０２と、送受信部３０２と接続された情報要求手段としての制御部３０４と、制御部３０４と接続された表示部３０６とを備える。
【００４６】
送受信部３０２は、ルートノード１００からのビーコン、命令を示す情報およびメッセージの受信処理、中継ノード２００からのメッセージの受信処理を行う。また、送受信部３０２は、ルートノード１００および中継ノード２００への登録情報の送信処理を行う。例えば、送受信部３０２は、ビーコン中のエラーチェックのフィールドを参照し、エラーのチェックを行い、自分宛のビーコンかどうか判定する。
【００４７】
制御部３０４は、自末端ノード宛の情報の有無を確認し、その結果に基づいて、情報の要求を行う。例えば、制御部３０４は、ビーコンを送信したルートノード１００とは異なる中継ノード２００に情報を要求する。すなわち、ビーコンの送信元と情報の要求先とが異なる。また、制御部３０４は、情報を受信した場合、ＡＣＫを送信する。表示部３０６は、情報の表示を行う。
【００４８】
次に、スーパーフレームについて、図４を参照して説明する。
【００４９】
本実施例にかかるルートノード３００のスーパーフレームタイミング制御部１０８は、スーパーフレームの構成にしたがって、中継ノード２００宛てのビーコンの送信と末端ノード３００宛のビーコンの送信とを異なる時間領域で行うように制御する。このようにすることにより、送受信できるノード、すなわち中継ノードと、受信できないが送信できるノード、すなわち末端ノードへの着信通知を異なる時間で行うことができる。また、ノードの能力、例えば電池容量、ＣＰＵの能力、機能の数などに応じて分類されたノードに対して、着信通知を別々の時間領域で行うようにしてもよい。
【００５０】
スーパーフレームは、中継ノード２００および直接繋がっている末端ノード３００へのビーコン情報を送信する通信領域と、ルートノード１００と直接繋がっているノードとの通信領域と、直接繋がっていない末端ノード３００用ビーコン情報を送信する通信領域と、直接繋がっていない末端ノード３００と中継ノード２００との通信領域とにより構成される。
【００５１】
直接繋がっていない末端ノード用ビーコン情報の通信領域では、ルートノード１００は、末端ノード３００宛てのビーコンや報知情報を数回繰り返して送信する。末端ノード３００は、ビーコン中のエラーチェックのフィールドを参照し、エラーチェックを行い、自末端ノード宛のビーコンか否かを判断する。
【００５２】
また、ルートノード１００と中継ノード２００との通信と、中継ノード２００と末端ノード３００との通信とでは、送信電力が異なるため、別々の通信領域、すなわちルートノード１００と直接繋がっているノードとの通信領域、直接繋がっていない末端ノードと中継ノードとの通信領域とが使用される。
【００５３】
しかし、末端ノード３００がルートノード１００と直接繋がっている場合は、中継ノード２００と同じ通信領域、すなわちルートノードと直接繋がっているノードとの通信領域でルートノード１００と通信する。また、ルートノード１００と直接繋がっているノードとの通信領域では、ＣＳＭＡ方式により無線アクセスが行われる。
【００５４】
次に、ルートノード１００から末端ノード３００へメッセージを送信する例について、図５を参照して説明する。
【００５５】
本実施例においては、末端ノード３００が中継ノード２００を経由してルートノード１００に繋がる場合について説明する。
【００５６】
最初に、末端ノード３００は、中継ノード２００および直接繋がっている末端ノードへのビーコン情報を送信する時間領域およびルートノード１００と直接繋がっているノードとの通信領域および直接繋がっていない末端ノード３００と中継ノード２００の通信領域の少なくとも１つ時間領域において、登録要求メッセージを送信する。
【００５７】
ルートノード１００の制御部１０４は、末端ノード３００により送信された登録要求メッセージを直接受信したか否かに基づいて、末端ノード３００の通信能力を判断する。例えば、ルートノード１００の制御部１０４は、登録要求メッセージを直接受信した場合、この登録要求メッセージを送信した末端ノードの通信能力が十分であることを認識し、直接通信を行う末端ノードとして登録するとともに、ＡＣＫを末端ノード３００に送信する。
【００５８】
末端ノード３００は、登録要求メッセージを送信してから所定の時間を経過してもＡＣＫを受信しない場合、直接繋がっていない末端ノード用ビーコン情報の通信領域において、登録要求メッセージを送信する。中継ノード２００の中継制御部２０４は、登録要求メッセージを受信すると、自中継ノードの管轄する末端ノードとして登録するとともに、ＡＣＫを送信する。
【００５９】
ルートノード１００の制御部２０４は、同様に、送信できる中継ノード２００および末端ノード３００と、中継ノード２００が管轄する末端ノード３００とを把握し、記憶部１１０に記憶する。
【００６０】
次に、ルートノード１００は、スーパーフレームの構成にしたがってビーコンを送信する。ルートノード１００の制御部１０４は、中継ノード２００および直接繋がっている末端ノード３００へのビーコン情報を送信する通信領域で、ビーコンを送信する。この場合、送るメッセージが無いときには、ビーコンの中にはルートノード１００のＩＤが格納される。
【００６１】
末端ノード３００宛のメッセージが発生すると、ルートノード１００の制御部１０４は、記憶部１１０を参照し、該当の末端ノード３００を管轄する中継ノードを調べる。そして制御部１０４は、該当の中継ノード宛に呼び出しを行う。
【００６２】
呼び出しが行われる場合、ビーコンはルートノード１００のＩＤと呼び出す中継ノードのＩＤで構成される。中継ノードは中継ノード用ビーコンの受信時間、すなわち中継ノードおよび直接繋がっていない末端ノードへのビーコン情報の通信領域にアイドル状態から起きてビーコンを受信する。
【００６３】
中継ノード２００の中継制御部２０４は、受信したビーコンに基づいて、自中継ノード宛の情報があるか否かを判定する。自中継ノード宛の情報があると判定した場合、中継制御部２０４は、ルートノードと直接繋がっているノードとの通信領域において、バックオフした後に、その情報をルートノード１００に要求する。
【００６４】
ルートノード１００の制御部１０４は、中継ノード２００からの要求に応じてメッセージを送信する。中継ノード２００はメッセージを受信した後にＡＣＫを返す。ルートノード１００はＡＣＫを受信したことにより、メッセージが中継ノードに届いたことを確認し、末端ノード用ビーコン情報の通信領域、すなわち直接繋がっていない末端ノード用ビーコン情報の通信領域まで待機する。
【００６５】
末端ノード用ビーコン情報の通信時間になると、ルートノード１００の制御部１０４は、末端ノード３００に対して自ルートノード１００のＩＤと該当末端ノードのＩＤとが格納されたビーコンを数回繰り返して送信する。ここで、制御部１０４は、末端ノード３００の能力に応じて、ビーコンの送信繰り返し数を変更するようにしてもよい。
【００６６】
末端ノード３００は、末端ノード宛のビーコン時間になると、アイドル状態から起きて、ビーコンを受信する。末端ノード３００の制御部３０４は、ビーコンに基づいて、自分宛の情報があるか否かを判定し、直接繋がっていない末端ノードと中継ノードの通信領域まで待機する。末端ノード３００の制御部３０４は、自分宛の情報があると判定した場合には直接繋がっていない末端ノードと中継ノードの通信領域において、バックオフした後に、自末端ノードの位置を登録している中継ノード、すなわち自末端ノード３００を管轄する中継ノード２００に対して、情報を要求する。
【００６７】
一方、中継ノード２００の中継制御部２０４は記憶部２０８を参照し、蓄積されたメッセージのタイプや宛先から、末端ノード３００宛のメッセージであると判断した場合は、末端ノード３００との通信時間領域、すなわち直接繋がっていない末端ノードと中継ノードとの通信領域に入ると、アイドル状態から起きて末端ノード３００からの情報請求を待つ。末端ノード３００から情報要求を受信した場合、中継ノード２００の中継制御部２０４はメッセージを該当の末端ノード３００へ送信する。その場合、送信電力制御部２０６は、送信電力を、ルートノード１００と通信する場合の送信電力より一段低い値に制御する。
【００６８】
末端ノード３００の制御部３０４は、メッセージを受信できたら、ＡＣＫを中継ノードへ返す。
【００６９】
中継ノード２００の中継制御部２０４はＡＣＫを受信したら、そのＡＣＫを次のルートノード１００と通信領域、すなわちルートノードと直接繋がっているノードとの通信領域で、ルートノード１００へ中継する。
【００７０】
ルートノード１００の制御部１０４はＡＣＫを受信したら、中継ノード２００へＡＣＫを返して、該当末端ノード３００宛のメッセージを削除する。
【００７１】
次に、ルートノード１００の動作について、図６を参照して説明する。
【００７２】
ルートノード１００が起動されると、ビーコン送信制御部１０６は、中継ノード２００と末端ノード３００へのビーコンの周期の設定と、末端ノード３００へのビーコンの繰り返し送信回数ｎの設定を行う（ステップＳ６０２）。
【００７３】
次に、ビーコン送信制御部１０６は、中継ノード２００へのビーコン送信時間、すなわち中継ノードおよび直接繋がっている末端ノードへのビーコン情報の通信領域であるか否かを判断する（ステップＳ６０４）。
【００７４】
中継ノード２００へのビーコン送信時間であると判断した場合（ステップＳ６０４：ＹＥＳ）、ビーコン送信制御部１０６は、ルートノード１００のＩＤを送信する（ステップＳ６０６）。次に、制御部１０４は、記憶部１１０を参照し、中継ノード２００や末端ノード３００への情報があるか否かを判断する（ステップＳ６０８）。中継ノード２００や末端ノード３００への情報がない場合（ステップＳ６０８：ＮＯ）、ステップＳ６０４に戻る。一方、中継ノード２００や末端ノード３００への情報がある場合（ステップＳ６０８：ＹＥＳ）、情報があることを該当する中継ノード２００宛てに通知し（ステップＳ６１０）、ステップＳ６０４に戻る。
【００７５】
一方、中継ノードへのビーコン送信時間でないと判断した場合（ステップＳ６０４：ＮＯ）、末端ノード３００へのビーコン送信時間、すなわち直接繋がっていない末端ノード用ビーコン情報通信領域であるか否かを判断する（ステップＳ６１２）。
【００７６】
末端ノード３００へのビーコン送信時間であると判断した場合（ステップＳ６１２：ＹＥＳ）、制御部１０４は、記憶部１１０を参照し、末端ノード３００への情報があるか否かを判断する（ステップＳ６１４）。末端ノード３００への情報があると判断した場合（ステップＳ６１４：ＹＥＳ）、ルートノード１００のＩＤと情報があることを該当の末端ノード宛へビーコンの繰り返し送信回数ｎ通知し（ステップＳ６１６）、ステップＳ６０４に戻る。一方、末端ノード３００への情報が無いと判断した場合（ステップＳ６１４：ＮＯ）、ルートノードのＩＤをビーコンの繰り返し送信回数ｎ送信する（ステップＳ６１８）。
【００７７】
一方、末端ノード３００へのビーコン送信時間でないと判断した場合（ステップＳ６１２：ＮＯ）、およびステップＳ６１８において、ルートノードのＩＤを送信した場合、制御部１０４は、中継ノード２００からのメッセージを受信したか否かを判断する（ステップＳ６２０）。
【００７８】
中継ノード２００からのメッセージを受信しない場合（ステップＳ６２０：ＮＯ）、ステップＳ６０４に戻る。
【００７９】
一方、中継ノード２００からのメッセージを受信した場合（ステップＳ６２０：ＹＥＳ）、制御部１０４は、そのメッセージが中継ノード２００からの情報の要求を示す情報であるか否かを判断する（ステップＳ６２２）。
【００８０】
メッセージが中継ノード２００からの情報の要求を示す情報である場合（ステップＳ６２２：ＹＥＳ）、制御部１０４は、情報を該当の中継ノード宛へ送信し（ステップＳ６２４）、ステップＳ６０４に戻る。
【００８１】
一方、メッセージが中継ノードからの情報の要求を示す情報でない場合（ステップＳ６２２：ＮＯ）、制御部１０４は、そのメッセージが中継ノード宛の情報に対するＡＣＫであるか否か判断する（ステップＳ６２６）。
【００８２】
メッセージが中継ノード宛の情報に対するＡＣＫである場合（ステップＳ６２６：ＹＥＳ）、制御部１０４は、記憶部１１０に記憶している該当情報を削除し（ステップＳ６２８）、ステップＳ６０４に戻る。
【００８３】
一方、メッセージが中継ノード宛の情報に対するＡＣＫでない場合（ステップＳ６２６：ＮＯ）、メッセージが中継ノード２００から転送された末端ノード３００宛情報に対するＡＣＫであるか否かを判断する（ステップＳ６３０）。
【００８４】
メッセージが中継ノード２００から転送された末端ノード３００宛情報に対するＡＣＫである場合（ステップＳ６３０：ＹＥＳ）、制御部１０４は、記憶部１１０に記憶している該当情報を削除し（ステップＳ６３２）、ステップＳ６０４に戻る。
【００８５】
一方、メッセージが中継ノード２００から転送された末端ノード３００宛情報に対するＡＣＫでない場合（ステップＳ６３０：ＮＯ）、制御部１０４は、末端ノード３００の位置更新情報であるか否かを判断する（ステップＳ６３４）。
【００８６】
末端ノード３００の位置更新情報であると判断した場合（ステップＳ６３４：ＹＥＳ）、制御部１０４は、その末端ノード３００に該当する中継ノードの情報を更新し（ステップＳ６３６）、ステップＳ６０４に戻る。
【００８７】
一方、末端ノード３００の位置更新情報ではない判断した場合（ステップＳ６３４：ＮＯ）、ステップＳ６０４に戻る。
【００８８】
次に、中継ノード２００の動作について、図７を参照して説明する。
【００８９】
中継ノード２００が起動されると、送信電力制御部２０６は、ルートノード１００へ送信する場合の送信電力Ｐ１と、末端ノード３００へ送信する場合の送信電力Ｐ２とを設定する。また、中継制御部２０４は、ビーコンを探知し同期する（ステップＳ７０２）。
【００９０】
次に、中継制御部２０４は、中継ノード２００宛のビーコンの受信時間、すなわち中継ノードおよび直接繋がっている末端ノードへのビーコン情報の通信領域であるか否かを判断する（ステップＳ７０４）。
【００９１】
中継ノード２００宛のビーコンの受信時間であると判断した場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、ルートノード１００のＩＤを受信する（ステップＳ７０６）。
【００９２】
次に、中継制御部２０４は、自中継装置２００宛の情報があるか否かを判断する（ステップＳ７０８）。
【００９３】
自中継装置２００宛の情報があると判断した場合（ステップ７０８：ＹＥＳ）、中継制御部２０４は、ルートノードと直接繋がっているノードとの通信領域において、バックオフした後に、情報を要求することを示すメッセージを送信電力Ｐ１で、ルートノード１００へ送信する（ステップＳ７１０）。次に、送受信部２０２は、自中継ノード２００当ての情報を受信する（ステップＳ７１２）。次に、情報を獲得する（ステップＳ７１４）。次に、中継制御部２０４は、ＡＣＫを送信する（ステップＳ７１６）。次に、情報が自中継ノード２００に登録されている末端ノード宛の情報であるか否かを判断する（ステップＳ７１８）。
【００９４】
情報が自中継ノード２００に登録されている末端ノード宛の情報であると判断した場合（ステップＳ７１８：ＹＥＳ）、中継制御部２０４は、記憶部２０８に記憶する。例えば、中継制御部２０４は、記憶部２０８の末端ノード３００宛のメモリ領域に記憶する（ステップＳ７２０）。
【００９５】
一方、自中継装置２００宛の情報がないと判断した場合（ステップ７０８：ＮＯ）、中継制御部２０４は、転送するＡＣＫがあるか否かを判断する（ステップＳ７２２）。
【００９６】
転送するＡＣＫがあると判断した場合（ステップＳ７２２：ＹＥＳ）、中継制御部２０４は、ルートノードと直接繋がっているノードとの通信領域において、バックオフした後に、ルートノード１００へ送信電力Ｐ１で転送する（ステップＳ７２４）。次に、ルートノード１００からＡＣＫを受信し、該当する情報をメモリ領域から削除する（ステップＳ７２６）。
【００９７】
一方、中継ノード２００宛のビーコンの受信時間でないと判断した場合（ステップＳ７０４：ＮＯ）、情報が自中継ノード２００に登録されている末端ノード宛の情報でないと判断した場合（ステップＳ７１８：ＮＯ）、転送するＡＣＫがない場合（ステップＳ７２２：ＮＯ）、ステップＳ７２０において末端ノード３００宛のメモリに記録した場合およびルートノード１００からＡＣＫを受信し、該当する情報をメモリから削除した場合（ステップＳ７２６）、中継制御部２０４は、末端ノード３００と通信できる時間領域、すなわち直接つながっていない末端ノードと中継ノードの通信領域であるか否かを判断する（ステップＳ７２８）。
【００９８】
末端ノード３００と通信できる時間領域でないと判断した場合（ステップＳ７２８：ＮＯ）、ステップＳ７０４に戻る。
【００９９】
一方、末端ノード３００と通信できる時間領域であると判断した場合（ステップＳ７２８：ＹＥＳ）、中継制御部２０４は、末端ノード３００からの受信が行われたか否かを判断する（ステップＳ７３０）。
【０１００】
末端ノード３００からの受信が行われていない場合（ステップＳ７３０：ＮＯ）、ステップＳ７２８に戻る。
【０１０１】
一方、末端ノード３００からの受信が行われている場合（ステップＳ７３０：ＹＥＳ）、中継制御部２０４は、末端ノード３００から情報を要求するメッセージを受信したか否かを判断する（ステップＳ７３２）。
【０１０２】
末端ノード３００から情報を要求するメッセージを受信した場合（ステップＳ７３２：ＹＥＳ）、送信電力制御部２０６は、送信電力Ｐ２に制御し、中継制御部２０４は、該当する末端ノード宛の情報を送信する（ステップＳ７３４）。次に、該当末端ノード３００からのＡＣＫを受信し、ＡＣＫを記録する（ステップＳ７３６）。次に、中継制御部２０４は、記憶部２０８から該当する情報を削除する（ステップＳ７３８）。
【０１０３】
一方、末端ノード３００から情報を要求するメッセージを受信していない場合（ステップＳ７３２：ＮＯ）、中継制御部２０４は、末端ノード３００からのＡＣＫを受信したか否かを判断する（ステップＳ７４０）。
【０１０４】
末端ノード３００からのＡＣＫを受信した場合（ステップＳ７４０：ＹＥＳ）、ＡＣＫを記憶部２０８に記憶する（ステップＳ７４２）。
【０１０５】
一方、末端ノード３００からのＡＣＫを受信していない場合（ステップＳ７４０：ＮＯ）、ステップＳ７４２においてＡＣＫを記憶部２０４に記憶した場合およびステップＳ７３８において該当する情報を記憶部２０８から削除した場合、ステップＳ７２８に戻る。
【０１０６】
次に、末端ノード３００の動作について、図８を参照して説明する。
【０１０７】
末端ノード３００が起動されると、制御部３０４は、自末端ノード３００宛のビーコンを探知し、同期する。また、制御部３０４は、中継ノード２００から報知情報を探知する時間領域の長さＴを設定する（ステップＳ８０２）。
【０１０８】
次に、制御部３０４は、末端ノード３００宛のビーコンの受信時間、すなわち直接繋がっていない末端ノード用ビーコン情報の通信領域であるか否かを判断する（ステップＳ８０４）。
【０１０９】
末端ノード３００宛のビーコンの受信時間ではないと判断した場合（ステップＳ８０２：ＮＯ）、ステップＳ８０４に戻る。
【０１１０】
一方、末端ノード３００宛のビーコンの受信時間であると判断した場合（ステップＳ８０４：ＹＥＳ）、ルートノード１００のＩＤを受信する（ステップＳ８０６）。
【０１１１】
次に、制御部３０４は、自末端ノード宛の情報があるか否かを判断する（ステップＳ８０８）。
【０１１２】
自末端ノード宛の情報がないと判断した場合（ステップＳ８０８：ＮＯ）、ステップＳ８０４に戻る。
【０１１３】
一方、自末端ノード宛の情報があると判断した場合（ステップＳ８０８：ＹＥＳ）、制御部３０４は、直接繋がっている末端ノードと中継ノードの通信領域において、バックオフした後に、情報を要求することを示すメッセージを送信する（ステップＳ８１０）。
【０１１４】
次に、制御部３０４は、自末端ノード３００宛の情報を受信する（ステップＳ８１２）。次に、制御部３０４は、情報を獲得する（ステップＳ８１４）。次に、制御部３０４は、ＡＣＫを送信し（ステップＳ８１６）、ステップＳ８０４に戻る。
【０１１５】
世の中の物の大半は、安価でサイズの大きくない物である。このような物には、高性能の送受信機や大量の電池を装備することが困難である。
【０１１６】
本実施例によれば、同期能力、送信能力、受信能力、そして備える電池の容量が非常に少ないノードの位置管理や通信をサポートできる。
【０１１７】
具体的には、着信通知をリアルタイムに行うために、ＩＥＥＥ８０２．１５．４では、送信するノードはビーコンを頻繁に送信し、それを受信したノードはそのノードに情報を要求する。しかし、ビーコンを頻繁に送信することにより、消費電力が大きくなる問題がある。特に、電源を備えていない物については、長い間ビーコンを送信し続けることが困難である。そして、ボールペンやカップなどに付加される通信機は同期する能力も弱い。そのため、一瞬で終わるビーコンの受信タイミングを逃す可能性が高い。
【０１１８】
本実施例によれば、物を電池の容量に応じて、ルートノード、中継ノードおよび末端ノードに分類し、それぞれに対するビーコンの周期と送信時間とを異なるように設定する。このようにすることにより、リアルタイムでの受信要求の低い末端ノードはビーコンの受信頻度を低く抑えることができ、電池の持ちを長くできる。
【０１１９】
また、物によっては、同期能力やタイミングを捕捉する能力も異なるので、同期能力の低い末端ノードへのビーコンを繰り返し送信するようにすることによって、末端ノードのタイミングが若干ずれてもビーコンを受信できるようにする。
【０１２０】
また、無線ＬＡＮやＩＥＥＥ８０２．１５．４を適用する無線通信システムでは、すべてのノードは同じ送信電力で送信する。しかし、ボールペンやカップなどに付加される通信機は大きな送信電力を出せない。また、ボールペンやカップなどに付加される通信機が備える電池は小容量であるため、長く使用できるようにするためには送信電力を出せない。
【０１２１】
このように、大きな送信電力で行う通信と小さな送信電力で行う通信が混在する場合、小さな送信電力で行う通信がなかなか成立しない、このような場合には、再送が行われるが、この再送により、電池の容量の少ない物の消費電力が大きくなってしまう。
【０１２２】
このような問題に対し本実施例によれば、送信電力の大きい通信と送信電力の小さい通信とを別々の時間帯で行うようにする。このようにすることによって、小さい送信電力で通信を行う場合に、遠方から大きな干渉を受けることなく、同じエリア内で同時に複数の小さい送信電力での通信を行うことが可能になる。したがって、より多くの末端ノードを同じエリアに収容可能である。
【０１２３】
また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４を適用する無線通信システムでは、ノードが好きな時に情報を取りに行くことを実現する方法として、ノードはビーコンを受信した場合、自分宛の情報があれば、ビーコンを送信するノードに対して情報を要求する。ビーコンを送信したノードは、情報を該当ノードに送信する。
【０１２４】
しかし、ボールペンやカップなどに付加される送信機は送信電力が小さいために、送信電力の大きいノードからビーコンを受信できても、情報要求メッセージをビーコンを送信したノードまで届くように送信することができない問題がある。
【０１２５】
このような問題に対し、本実施例によれば、ルートノードは、情報を該当末端ノードのエリアを管轄する中継ノードに送信する。そして、ルートノードは、ビーコンを末端ノードに送信する。末端ノードは、受信したビーコンに基づいて、自末端ノード宛の情報があるか否かを判断し、その結果に応じて、管轄の中継ノードに対して情報を要求する。このようにすることにより、末端ノードの送信電力が小さくても、好きな時に情報を受信することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２６】
本発明にかかる通信制御装置、通信デバイスおよび無線通信システム並びに通信制御方法は、無線通信システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施例にかかる無線通信システムを示す説明図である。
【図２】本発明の一実施例にかかる無線通信システムを示す説明図である。
【図３】本発明の一実施例にかかる無線通信システムを示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例にかかるスーパーフレームの構造を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる末端ノードへの通信手順を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施例にかかるルートノードの動作を示すフローチャートである。
【図７】本発明の一実施例にかかる中継ノードの動作を示すフローチャートである。
【図８】本発明の一実施例にかかる末端ノードの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１２８】
１００  ルートノード
２００  中継ノード
３００  末端ノード
【図１】
2006333115.tif 000003
【図２】
2006333115.tif 000004
【図３】
2006333115.tif 000005
【図４】
2006333115.tif 000006
【図５】
2006333115.tif 000007
【図６】
2006333115.tif 000008
【図７】
2006333115.tif 000009
【図８】
2006333115.tif 000010