(57)【要約】【課題】  短キャリアセンスによる省電力性を犠牲にすることなく、短キャリアセンスの無線通信装置が電波を独占利用することを回避できるようにする。【解決手段】  本発明は、キャリアセンス時間が、無線通信に利用する帯域が同一である第２のネットワークに規定されているキャリアセンス時間より短い第１のネットワークの無線通信装置に関する。そして、平均送信データ長を出力する手段と、周辺装置台数を出力する手段と、当該無線通信装置からのデータ送信後に、周辺装置台数の第１のネットワークに属する無線通信装置が平均送信データ長のデータを次々と送信したと仮定した場合にかかる時間より、少なくとも、第２のネットワークのキャリアセンス時間だけ長い時間を休止時間に決定し、決定した休止時間を設定する手段とを備えることを特徴とする。【選択図】      図１
2011171966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアセンス時間が、無線通信に利用する帯域が同一である第２のネットワークに規定されているキャリアセンス時間より短くなっている第１のネットワークに属する、短キャリアセンスの無線通信装置において、
データ送信後に当該無線通信装置が休止する休止時間の決定に用いる休止時間決定用データ長の情報を出力する休止時間決定用データ長把握手段と、
上記休止時間の決定に用いる周辺装置台数情報を出力する周辺装置台数把握手段と、
上記休止時間決定用データ長把握手段から出力された休止時間決定用データ長の情報と、上記周辺装置台数把握手段から出力されたから周辺装置台数情報と、上記第１のネットワークに係るキャリアセンス時間とに基づき、当該無線通信装置からのデータ送信後に、上記周辺装置台数情報が指示している台数の上記第１のネットワークに属する無線通信装置が上記休止時間決定用データ長のデータを次々と送信したと仮定した場合にかかる時間より、少なくとも上記第２のネットワークに規定されているキャリアセンス時間だけ長い時間を休止時間に決定し、決定した休止時間を設定する休止時間付与手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
上記周辺装置台数把握手段は、当該無線通信装置の周辺に位置する他の無線通信装置の台数を動的に把握するものであり、
上記休止時間付与手段は、上記周辺装置台数把握手段から出力された台数が、閾値台数以下の場合には、上記第１のネットワークについて規定されている休止時間をそのまま設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
データ送信時間の総和時間が送信、非送信を問わない全体時間に占める割合を捉える送信時間総和割合把握手段をさらに備え、
上記休止時間付与手段は、データ送信時間の総和時間が全体時間に占める割合の大小に応じ、上記閾値台数の大小を変更する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記休止時間決定用データ長把握手段は、キャリアセンスで送信権を獲得して送信したデータのデータ長の平均値を出力することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の無線通信装置間で無線通信を実行することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信装置及び無線通信システムに関し、例えば、複数の無線通信装置からの電波が干渉することを回避する機能を有する無線通信装置及び無線通信システムに適用し得るものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信を行う際に、他の電波が存在するときに送信を開始すると電波干渉を起こし、正しく通信を行うことができない。この電波干渉を回避するために、他の無線通信装置等が電波を使用していないことを確認してから送信を行う干渉回避機能が普及している。特に、９５０ＭＨｚ帯や２．４ＧＨｚ帯など、目的の異なる複数の無線通信装置の共用を許可している帯域では、干渉回避機能は必須となる。
【０００３】
干渉回避機能にはさまざまなものがあるが、最も単純なものとして、送信前にある閾値以上の強さのキャリア（＝電波又はノイズ）が存在しないことを一定の時間だけセンス（＝受信して確認）し、センスできたときに送信する「キャリアセンス」と呼ばれるものがある。
【０００４】
一般的に、キャリアをセンスする時間は、無線通信装置の特性や周辺の状況に合わせて設計される。短い通信で終わる場合には、短い時間のキャリアセンスを行い、長い通信を行う場合にはやや長いキャリアセンスを行うことが多い。
【０００５】
９５０ＭＨｚ帯のように、法令でキャリアセンスの時間を定めることもある。図２は、９５０ＭＨｚ帯法令におけるキャリアセンス条件（送信電力１０ｍＷ以下）を示す説明図である。例えば、数百ミリ秒から数秒程度の長い通信を行うパッシブタグリーダ／ライタの場合、送信出力が１０ｍＷを超えるものは５ミリ秒以上、１０ｍＷ以下のものは１０ミリ秒以上のキャリアセンスを行うと規定されている。一方、数ミリ秒から数十ミリ秒程度の短いパケット通信を行うアクティブ系の無線通信装置は、技術的には短いキャリアセンスでも機能するが、パッシブ系の装置との共用を考慮して、基本的には１０ミリ秒以上のキャリアセンスを行うと定められている。
【０００６】
この１０ミリ秒というキャリアセンスの長さは、データの長さと比較しても大きなものであり、装置の消費電力を下げるように設計する際や、他の無線通信装置からのデータにすばやく返答をする際には大きな障害となる。低送信出力で低消費電力を目的とし無線通信の標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．４（非特許文献１）などでは、１００マイクロ秒程度のキャリアセンスが規定されている（正確には伝送レートに合わせて規定されており、１００ｋビット／秒の伝送レートの場合は、８０マイクロ秒となる）。そこで、９５０ＭＨｚ帯の法令でも、図２に示すように、１ｍＷ以下の非常に送信出力が低い場合に限り、連続送信時間の長さや送信時間の総和に上限を定めることで、１２８マイクロ秒以上という短いキャリアセンスでの動作を許可している。２００９年１２月現在、法令の改正が審議されており、今後、この短いキャリアセンスの特例は、１０ｍＷ以下の装置にも適用される見込み（非特許文献２）であり、短いキャリアセンスを利用する無線通信装置が増えることが予測される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．１５．４−２００３
【非特許文献２】総務省平成２１年１１月１３日報道資料「省電力無線システム委員会報告（案）に対する意見募集」（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｓｏｕｍｕ．ｇｏ．ｊｐ／ｍｅｎｕ＿ｎｅｗｓ／ｓ−ｎｅｗｓ／２１２９１．ｈｔｍｌ）の別添報告書（案）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述のように、９５０ＭＨｚ帯の法令では、長いキャリアセンス（５ミリ秒又は１０ミリ秒）の無線通信装置と短いキャリアセンス（１２８マイクロ秒）の無線通信装置が共存することになる。図３に示すように、長キャリアセンスと短キャリアセンスの無線通信装置が１台ずつの場合には、相手装置の通信が終わっていなくてキャリアセンスに失敗して送信できないタイミングも発生するが、相手装置の通信が終わった後は、相手装置が長いキャリアセンスの無線通信装置であろうと短いキャリアセンスの無線通信装置であろうと、必ず１００ミリ秒の休止をするため、その間にキャリアセンスが成功して通信を始めることが可能である。
【０００９】
しかしながら、短キャリアセンスの無線通信装置が複数存在する場合には、図４に示すように、短キャリアセンスの複数の無線通信装置が次々と送信を行い、長キャリアセンスの無線通信装置がいつまでも送信できないことが生じる可能性がある。なお、実際には、他の無線通信装置の送信終了をお互いに監視している訳ではないので、他の無線通信装置が送信終了してからキャリアセンスを開始するまでには多少のタイムラグがあるが、図４ではそのタイムラグは省略して描いている。
【００１０】
短キャリアセンスの無線通信装置は、図２に示すように、送信時間の総和の割合が１０％以下に制限されているため、多くの場面において長く連続して占有する可能性は低い。しかし、例えば、短キャリアセンスの無線通信装置が１０台以上で、かつ、それぞれが送信時間総和の割合１０％の上限ぎりぎりの送信を行う場合には、永続的に電波を占有してしまう可能性がある。また例えば、送信時間の総和の割合が５％の無線通信装置の場合には、２０台以上で電波が占有される可能性がある。
【００１１】
そのため、短キャリアセンスの無線通信装置によって電波が占有されないようにする仕組みが求められる。
【００１２】
この課題を解決するために、ランダムに送信時間を遅らせるバックオフという機能を利用することができる。ランダムバックオフ機能の本来の目的は、同時に送信しようとした場合に同時にキャリアセンスを終えて、同時に電波を送出して電波干渉が発生することを防ぐために、キャリアセンス前にランダムな遅延を強制的に挿入するものであり、挿入する遅延は最大でも１ミリ秒以下が一般的である。上述の課題では、１０ミリ秒の長キャリアセンスの無線通信装置が送信できるようにすれば良いので、図５に示すように、短キャリアセンスの無線通信装置は、最大値を１０ミリ秒以上としたランダムバックオフを挿入するようにすれば、上述の課題は解決可能となる。但し、ランダムバックオフをキャリアセンス時間に含めて、相手の通信が終わる前からカウントする通信規格もあるが、その場合、すぐに送信可能となり、上述の課題は解決できない。ここではＩＥＥＥ８０２．１５．４と同様に、相手の通信が終わってからランダムの遅延を挿入するランダムバックオフを前提として解決できることを説明した。
【００１３】
このランダムバックオフによる解決は、通信機会の平等性の観点からは良い解決法であるが、短キャリアセンスの無線通信装置に余分な遅延を付加することになり、すばやい送信ができなくなる。また、そもそも短キャリアセンスの導入の最大の目的は、消費電力の抑制であったが、ランダムバックオフで短時間の遅延を挿入することにより、無線通信装置の各部（例えばＣＰＵ）の動作時間が増え、省電力効果がなくなってしまう。言い換えると、ランダムバックオフを導入したことにより、長キャリアセンスをした場合と消費電力が同じになり、短キャリアセンスを導入したことの意味がなくなる。
【００１４】
そのため、短キャリアセンスによる省電力性を犠牲にすることなく、短キャリアセンスの無線通信装置が電波を独占利用することを回避できる無線通信装置及び無線通信システムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
かかる課題を解決するために、第１の本発明は、キャリアセンス時間が、無線通信に利用する帯域が同一である第２のネットワークに規定されているキャリアセンス時間より短くなっている第１のネットワークに属する、短キャリアセンスの無線通信装置において、（１）データ送信後に当該無線通信装置が休止する休止時間の決定に用いる休止時間決定用データ長の情報を出力する休止時間決定用データ長把握手段と、（２）上記休止時間の決定に用いる周辺装置台数情報を出力する周辺装置台数把握手段と、（３）上記休止時間決定用データ長把握手段から出力された休止時間決定用データ長の情報と、上記周辺装置台数把握手段から出力されたから周辺装置台数情報と、上記第１のネットワークに係るキャリアセンス時間とに基づき、当該無線通信装置からのデータ送信後に、上記周辺装置台数情報が指示している台数の上記第１のネットワークに属する無線通信装置が上記休止時間決定用データ長のデータを次々と送信したと仮定した場合にかかる時間より、少なくとも上記第２のネットワークに規定されているキャリアセンス時間だけ長い時間を休止時間に決定し、決定した休止時間を設定する休止時間付与手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
第２の本発明の無線通信システムは、第１の本発明の無線通信装置間で無線通信を実行するものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、余分な遅延を加えることなく、短キャリアセンスの無線通信装置が電波を占有することを防ぐことができ、また、消費電力を抑えることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図２】９５０ＭＨｚ帯法令におけるキャリアセンス条件（送信電力１０ｍＷ以下）を示す説明図である。
【図３】９５０ＭＨｚ帯における長キャリアセンスと短キャリアセンスの共存例を示す説明図である。
【図４】短キャリアセンスの複数の無線通信装置が電波を占有するという課題の説明図である。
【図５】短キャリアセンスの無線通信装置によって電波が占有されないようにする、考えられる仕組み（ランダムバックオフ）の説明図である。
【図６】第１の実施形態の無線通信システムにおいて長キャリアセンスの装置が送信権を獲得できている様子を示すタイミングチャートである。
【図７】第２の実施形態に係る無線通信装置の機能的構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明は無線通信装置及び無線通信システムの第１の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２０】
第１の実施形態の無線通信システムは、９５０ＭＨｚ帯や２．４ＧＨｚ帯など、目的の異なる複数の無線通信装置の共用を許可している帯域を通信帯域としている、複数の第１の実施形態の無線通信装置を構成要素としているものである。構成要素となっている第１の実施形態の無線通信装置は短キャリアセンスの装置であり、その周囲には同一目的の無線通信装置（第１の実施形態の無線通信装置）だけでなく、その帯域を利用する、長キャリアセンスの他目的の無線通信装置が存在することもあり得る。
【００２１】
第１の実施形態に係る無線通信装置は、当該無線通信装置からのデータ送信後に、周辺の無線通信装置数に応じた期間の休止を行うことを特徴としている。
【００２２】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、第１の実施形態に係る無線通信装置１００の機能的構成を示すブロック図である。図１において、無線通信装置１００は、平均送信データ長算出部１０１、周辺装置台数把握部１０２、休止時間制御部１０３、送信部１０４及び受信部１０５を有する。これら構成要素の一部（例えば、平均送信データ長算出部１０１、周辺装置台数把握部１０２、休止時間制御部１０３）は、ＣＰＵがプログラムを実行することによってその構成要素の機能を実現するものであっても良い。
【００２３】
平均送信データ長算出部１０１は、送信データを送信するのにかかる時間を算出し、過去の平均値を休止時間制御部１０３へ与えるものである。ここで、平均値は、過去１０回分の平均など、平均に供する回数を定めておき、その回数に応じた分だけデータ送信時間を記憶しておくようにしても良い。また、所定回数マイナス１回のデータ送信総和時間を記憶しておき、最新のデータ送信時間が与えられたときに、記憶しているデータ送信総和時間を用いて平均値を算出するようにしても良い。さらに、平均送信データ長を求めた後、それを送信時間に換算して送信データ時間の平均値を得るようにしても良い。
【００２４】
周辺装置台数把握部１０２は、受信した信号から、電波干渉に影響のある周辺の無線通信装置の台数（この台数に当該無線通信装置を含んでいても良く、また、含まないようにしても良い）を算出し、休止時間制御部１０３へ与えるものである。ここで、簡易に台数を算出する場合には、自装置が含まれるネットワーク（無線通信システム）における近隣のノード数を算出するだけでも良く、また、ＩＥＥＥ８０２．１５．４などで規定されているＮｅｉｇｈｂｏｒＴａｂｌｅで管理しているエントリー数をそのまま使っても良い。ここで、当該無線通信装置が含まれない他のネットワークの装置（例えば、長キャリアセンスの装置）の数も台数に含めるように算出しても良く、この場合であれば、パケットの先頭にあるプリアンブルをデコードできた相手だけをカウントするようにしても良い。このようにすると、単なるノイズを台数に含めることを防ぐこともできる。
【００２５】
周辺装置台数把握部１０２は、算出した台数が所定台数以下の場合には、算出した台数に代え、予め定められている情報を休止時間制御部１０３へ与えるようにしても良い。例えば、法令によって各無線通信装置のそれぞれについて送信時間総和の割合が１０％以下に定められている場合において（図２参照）、周辺装置台数（当該無線通信装置を含む）が９台以下の場合には、周辺装置台数把握部１０２は、休止時間制御部１０３へ周辺装置台数０台若しくは永続占有の恐れがないことを表す情報を渡す。これは、９台以下の場合には、従来の課題として説明した、短キャリアセンスの無線通信装置が永続的に占有する可能性がないためである。同様に、仮に、各無線通信装置のそれぞれについて送信時間総和の割合が５％以下に定められている場合において、周辺装置台数（当該無線通信装置を含む）が１９台以下の場合には、周辺装置台数把握部１０２は、休止時間制御部１０３へ周辺装置台数０台若しくは永続占有の恐れがないことを表す情報を渡す。
【００２６】
休止時間制御部１０３は、平均送信データ長算出部１０１から与えられた平均データ長の送信時間と、当該無線通信装置を含むネットワークについて定まっている短キャリアセンス時間と、周辺装置台数把握部１０２から与えられた周辺台数（若しくは周辺台数−１）とに基づいて、短キャリアセンスの無線通信装置が永続的に電波を占有することがない休止時間を決定するものである。例えば、休止時間制御部１０３は、周辺装置台数が、短キャリアセンスの無線通信装置が永続的に電波を占有することがない台数であれば、法令などで定まっている最小の休止時間（図２の送信時間制御の欄参照）を休止時間に定め、周辺装置台数が、短キャリアセンスの無線通信装置が永続的に電波を占有することがある台数であれば、法令などで定まっている最小の休止時間より長い時間であって台数にほぼ比例した、しかも、長キャリアセンスの無線通信装置が送信権を獲得可能な空き時間が含む時間を休止時間に定める。
【００２７】
例えば、休止時間制御部１０３は、平均送信データ長算出部１０１から与えられた平均データ長の送信時間に当該無線通信装置を含むネットワークについて定まっているキャリアセンス時間（短キャリアセンス時間）の最小時間（以下では、この最小時間を短キャリアセンス時間と呼ぶこともある）を加算し、その値と周辺装置台数把握部１０２から受けた周辺台数−１（若しくは周辺台数）の積を算出する。この積に、長キャリアセンスの無線通信装置におけるキャリアセンス時間（長キャリアセンス期間）の最小時間（以下では、この最小時間を長キャリアセンス時間と呼ぶこともある；図２の例では１０ミリ秒）を加算した値が、短キャリアセンスの無線通信装置について法令などで定めっている休止時間（図２の例では１００ミリ秒）よりも小さい場合には、法令などで定めっている休止時間（１００ミリ秒）を休止時間とし、法令などで定めっている休止時間より大きい場合は算出した値を休止時間として、送信部１０４へ与える。
【００２８】
ここで、ランダムバックオフ機能を利用している場合には、平均データ長の送信時間に、短キャリアセンス時間とランダムバックオフの平均値（平均時間）とを加算してから、周辺台数との積を求めるようにすれば良い。また、周辺装置台数把握部１０２から永続占有の恐れがないことを表す情報が与えられた場合には、休止時間制御部１０３は、演算を行うことなく、短キャリアセンスの無線通信装置について法令などで定めっている休止時間を、送信部１０４へ与える休止時間として決定するようにしても良い。
【００２９】
送信部１０４は、規定されている短キャリアセンス時間ほどキャリアセンスを行い、周辺の他の無線通信装置間でデータの送受信が実行されていない場合には、データを送信するものである。送信部１０４は、データ送信後は、休止時間制御部１０３から与えられた休止時間ほど休止してから、キャリアセンスから始まる次のデータの送信動作を開始する。
【００３０】
受信部１０５は、アンテナが捕捉した無線信号を受信し、受信データを取出すものである。受信部１０５は、受信データが、周辺装置台数を表すデータであったり、周辺装置台数把握部１０２が周辺装置の台数を計数するのに必要なデータであったりする場合には、受信データを周辺装置台数把握部１０２に与えるものである。
【００３１】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態に係る無線通信装置及び無線通信システムの動作を説明する。
【００３２】
例えば、ある第１の実施形態に係る無線通信装置の平均データ長の送信時間が８０ミリ秒、キャリアセンス時間が１２８マイクロ秒、周辺装置台数が自装置を含めて１３台であったとする。この場合、その無線通信装置の休止時間制御部１０３は、（１）式に示すように、休止時間として９７１．５３６ミリ秒を算出する。算出された休止時間９７１．５３６ミリ秒は、法令などで定められている規定の休止時間１００ミリ秒より長いので、算出された休止時間９７１．５３６ミリ秒を送信部１０４に与える。（１）式において、１２（＝１３−１）台を適用しているのは、休止時間は、他の無線通信装置が送信権を獲得するための空き時間となっているためである。
【００３３】
（８０ミリ秒＋１２８マイクロ秒）×１２台＋１０ミリ秒＝９７１．５３６ミリ秒
…（１）
図６は、１３台中１２台が短キャリアセンスの無線通信装置の場合であって、１２台の短キャリアセンスの無線通信装置の平均データ長の送信時間が同一の場合を示している。１２台の短キャリアセンスの無線通信装置が次々と送信権を獲得したとする。最初に送信権を獲得した短キャリアセンスの無線通信装置のデータ送信が終了した後（図６（Ｂ）参照）、１１台の短キャリアセンスの他の無線通信装置が次々と送信権を獲得し（図６（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）、…参照）、最初に送信権を獲得した短キャリアセンスの無線通信装置が２回目の送信動作を開始しようとしても、休止時間が９７１．５３６ミリ秒であって、長キャリアセンス時間の１０ミリ秒が含まれているので、１２番目に送信権を獲得した短キャリアセンスの無線通信装置からのデータ送信が終了した時点は、最初に送信権を獲得した短キャリアセンスの無線通信装置についての休止時間が満了する時点より、１０ミリ秒以上前の時点となる。すなわち、全ての短キャリアセンスの無線通信装置が休止時間となっている時間（空き時間）が存在し、言い換えると、短キャリアセンスの無線通信装置が電波を解放している時間が存在する。そのため、長キャリアセンスの無線通信装置は、図６（Ａ）に示すように、その空き時間に送信権を獲得することが可能である。
【００３４】
以上では、１２台の短キャリアセンスの無線通信装置の平均データ長（の送信時間）が同一であるとして説明した。１２台の短キャリアセンスの無線通信装置の平均データ長は必ずしも同一になるとは限らない。但し、ネットワークの用途などによっては、各無線通信装置からのデータ送信の目的（例えばセンサ情報の収集）が同じになっていることも多く、１２台の短キャリアセンスの無線通信装置の平均データ長（の送信時間）が同様であると見なせることが多い。このような前提のもとで、第１の実施形態に係る無線通信システムは、全ての短キャリアセンスの無線通信装置が休止時間となっている時間（空き時間）を形成させようとしている。
【００３５】
また、例えば、ある第１の実施形態に係る無線通信装置の平均データ長の送信時間が５ミリ秒、キャリアセンス時間が１２８マイクロ秒、周辺装置台数が自装置を含めて１３台であったとする。この場合、その無線通信装置の休止時間制御部１０３は、（２）式に示すように、休止時間として７１．５３６ミリ秒を算出する。算出された休止時間７１．５３６ミリ秒は、法令などで定められている規定の休止時間１００ミリ秒より短いので、休止時間制御部１０３は、法令などで定められている規定の休止時間１００ミリ秒を送信部１０４に与える。
【００３６】
（１０ミリ秒＋１２８マイクロ秒）×１２台＋１０ミリ秒＝７１．５３６ミリ秒
…（２）
算出された休止時間７１．５３６ミリ秒には、長キャリアセンス時間の１０ミリ秒が含まれており、送信部１０４がデータ送信後に確保する休止時間は、算出された７１．５３６ミリ秒より長い１００ミリ秒であるので、短キャリアセンスの無線通信装置が次々に送信権を確保したとしても、全ての短キャリアセンスの無線通信装置が休止時間となっている時間（空き時間）として、１０ミリ秒＋（１００ミリ秒−７１．５３６ミリ秒）＝３８．４０４ミリ秒があり、この時間で、長キャリアセンスの無線通信装置は送信権を獲得することが可能である。
【００３７】
さらに、例えば、ある第１の実施形態に係る無線通信装置の平均データ長の送信時間が８０ミリ秒、キャリアセンス時間が１２８マイクロ秒、周辺装置台数が自装置を含めて９台であったとする。この場合、その無線通信装置の周辺装置台数把握部１０２は、周辺装置台数が、全ての短キャリアセンスの無線通信装置が法令上限の送信総和１０％を満たしたとしても全体で１００％には達しない（＝８０％）９台であるため、０台を休止時間制御部１０３に与える。これにより、休止時間制御部１０３は、（３）式に示すように、休止時間として０ミリ秒を算出する。算出された休止時間０ミリ秒は、法令などで定められている規定の休止時間１００ミリ秒より短いので、休止時間制御部１０３は、法令などで定められている規定の休止時間１００ミリ秒を送信部１０４に与える。
【００３８】
（８０ミリ秒＋１２８マイクロ秒）×０台＝０ミリ秒      …（３）
全ての短キャリアセンスの無線通信装置が法令上限の送信総和１０％を満たした場合、それを超えた送信ができないため、休止時間の１００ミリ秒の８０％が全ての短キャリアセンスの無線通信装置に割かれるに過ぎず、１００ミリ秒のうち、少なくとも２０ミリ秒は、全ての短キャリアセンスの無線通信装置が休止時間となっている時間（空き時間）となり、この時間で、長キャリアセンスの無線通信装置は送信権を獲得することが可能である。
【００３９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば、余分な遅延を加えることなく、短キャリアセンスの無線通信装置が電波を占有し、長キャリアセンスの無線通信装置が徒に長い期間送信権を獲得できない事態を防ぐことができる。また、少なくとも１回の長い休止期間で、従来の課題解決を行うことができ、ランダムバックオフして何度もキャリアセンスを行う場合に比較して、消費電力を抑えることができる。
【００４０】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明は無線通信装置及び無線通信システムの第２の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００４１】
第２の実施形態は、送信時間の総和の状況によっても休止時間の長短を制御するようにしたことを特徴の一つとするものである。
【００４２】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図７は、第２の実施形態に係る無線通信装置２００の機能的構成を示すブロック図であり、第１の実施形態に係る図１との同一、対応部分には同一符号を付して示している。
【００４３】
図７において、第２の実施形態の無線通信装置２００は、送信総和算出部２０１、平均送信データ長算出部１０１、周辺装置台数把握部２０２、休止時間制御部１０３、送信部１０４及び受信部１０５は、第１の実施形態のものと同様なものであり、その機能説明は省略する。
【００４４】
送信総和算出部２０１は、送信時間総和の割合（デューティ比）を得て周辺装置台数把握部２０２へ与えるものである。送信総和算出部２０１は、例えば、所定時間（例えば１時間）毎に、当該無線通信装置２００がデータを送信した時間の総和を求め、そのようにして求めたｎ（ｎは２以上の整数）個の送信時間総和の平均を求め、この送信時間総和の平均値が、上述した所定時間に占める割合を求め、これを送信時間総和の割合として周辺装置台数把握部２０２に与える。
【００４５】
第２の実施形態の周辺装置台数把握部２０２は、以下の点が、第１の実施形態の周辺装置台数把握部１０２と異なっている。周辺装置台数把握部２０２は、送信総和算出部２０１から与えられた送信時間総和の割合に基づき、短キャリアセンスの無線通信装置が電波を占有するに必要な台数を算出する。周辺装置台数把握部２０２は、法令の規定から得られる占有台数に代え、算出された占有台数を適用し、休止時間制御部１０３に与える周辺装置台数を得る。例えば、周辺装置台数把握部２０２は、送信時間総和の割合が１０％（この１０％は法令上限に等しい）であれば、占有に必要な台数を１０（＝１００％／１０％）台と算出し、５％であれば占有に必要な台数を２０（＝１００％／５％）台と算出する。周辺装置台数把握部２０２は、第１の実施形態と同様に、当該無線通信装置を含めて、周辺装置台数が算出された占有台数に満たない場合は、休止時間制御部１０３へ０台若しくは永続占有の恐れがないことを表す情報を渡す。
【００４６】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、第２の実施形態に係る無線通信装置及び無線通信システムの動作を説明する。
【００４７】
第２の実施形態の無線通信装置２００は、第１の実施形態の無線通信装置１００とは異なり、短キャリアセンスの無線通信装置が電波を占有する可能性がある周辺装置台数を、法令から定めるのではなく、実際の送信時間総和に応じて定めて適用することとしたものである。
【００４８】
例えば、第１の実施形態の場合であれば、短キャリアセンスの当該無線通信装置の平均データ長の送信時間が８０ミリ秒、キャリアセンス時間が１２８マイクロ秒、周辺装置台数が自装置を含めて１３台であったとすると、上述したように、その無線通信装置の休止時間制御部１０３は、休止時間として９７１．５３６ミリ秒を算出する。
【００４９】
この第２の実施形態では、算出された占有台数に応じて、休止時間を法令に記載されているより長くする必要性があるか否かを判断する。
【００５０】
例えば、上述したように、短キャリアセンスの当該無線通信装置の平均データ長の送信時間が８０ミリ秒、キャリアセンス時間が１２８マイクロ秒、周辺装置台数が自装置を含めて１３台であった場合において、送信時間総和の割合が５％であると、占有台数が１３台より多い２０台となるため、休止時間の追加（追加とは法令の休止時間より長くすることを表している）は不要となり、法令で定められている１００ミリ秒のみの休止で、長キャリアセンスの無線通信装置が送信権を獲得し得る空き時間を確保することができる。この場合、短キャリアセンスの当該無線通信装置は、第１の実施形態の場合に比較して、８７１．５３６ミリ秒（＝９７１．５３６ミリ秒−１００ミリ秒）も短い休止時間で次のデータ送信動作を開始することができる。
【００５１】
また例えば、上述したように、短キャリアセンスの当該無線通信装置の平均データ長の送信時間が８０ミリ秒、キャリアセンス時間が１２８マイクロ秒、周辺装置台数が自装置を含めて１３台であった場合において、送信時間総和の割合が８％であると、占有台数（１００％／８％＝１２．５であるので１３台で占有する）が周辺装置台数と同じ１３台であるため、法令で定められている１００ミリ秒より長い９７１．５３６ミリ秒を休止時間とし、長キャリアセンスの無線通信装置が送信権を獲得し得る空き時間を確保する。
【００５２】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様な効果を奏することができ、さらに、以下のような効果を奏することもできる。
【００５３】
送信時間総和の割合が低い無線通信装置においては、無用な休止時間（長過ぎる休止時間）を設定することがなくなるため、より省電力かつ低遅延の送信動作を行うことができる。
【００５４】
（Ｃ）他の実施形態
上記各実施形態においては、平均送信データ長算出部１０１がリアルタイムに送信データのデータ長（若しくはその送信時間）を算出するものを示したが、これに限定されるものではない。例えば、データサイズを毎回算出するのではなく、単純に最大パケットサイズ（ＩＥＥＥ８０２．１５．４では１２８バイト）を適用するようにしても良く、また、法令で規定されている連続送信最大長（１００ミリ秒）をそのまま利用するようにしても良い。この場合、データ送信後に休止する時間が必要以上に長くなってしまうが、平均送信データ長算出部１０１を省略できるので、全体の消費電力を減らすことができる。特許請求の範囲における「休止時間決定用データ長把握手段」には、平均送信データ長算出部１０１だけでなく、上述したデータ長の固定値を適用する場合の構成も含まれている。
【００５５】
また、平均送信データ長算出部１０１を残す場合においても、算出されたデータ長の平均をそのまま適用するのではなく、長キャリアセンスの無線通信装置が送信権を獲得し得ることをより保証できるように、算出されたデータ長の平均にマージンを加えた値を休止時間制御部１０３に与えるようにしても良い。
【００５６】
上記各実施形態においては、周辺装置台数が占有台数に満たない台数の場合には、法令などで定まっている休止時間に追加時間を設けないものを示したが、これに限定されるものではない。例えば、周辺装置台数を把握することなく休止時間に追加時間を設定するようにしても良い。無線通信装置の初期設定項目として台数項目を設け、設置者若しくは利用者が台数を設定し、この設定された台数を常に適用して、休止時間の追加時間をいつも算出するようにしても良い。このようにした場合、データ送信後に休止する時間が必要以上に長くなってしまう恐れがあるが、周辺装置台数把握部１０２、２０２を省略できるので、全体の消費電力を減らすことができる。なお、特許請求の範囲における「周辺装置台数把握手段」には、周辺装置台数把握部１０２、２０２だけでなく、上述した設定を実現する構成も含まれている。
【００５７】
但し、休止時間の算出に適用するデータ長及び台数の双方が固定の場合には、休止時間も固定になるので、本発明の対象外とする。すなわち、休止時間の算出に適用するデータ長及び台数の少なくとも一方は、ダイナミックに把握した値を適用する。
【００５８】
また、上記各実施形態においては、短キャリアセンスの無線通信装置で電波を占有する恐れがある状況では、周辺装置台数毎に、異なる休止時間を設けるものを示したが、台数の範囲毎に、休止時間を定めるようにしても良い。例えば、１１台〜１５台は同じ休止時間を設定し、１６台〜２０台では、それより長い同じ休止時間を設定するようにしても良い。このようにした場合、演算によらず、変換テーブルなどを適用して休止時間を定めることができる。テーブルに格納しておく休止時間は、例えば、同一範囲の最大台数を適用して、上述の算出方法（（１）式参照）で得られた休止時間を格納しておけば良い。
【００５９】
上記各実施形態においては、長キャリアセンスの装置か短キャリアセンスの装置かを区別することなく、周辺装置台数を把握するものを示したが、長キャリアセンスの装置か短キャリアセンスの装置かを区別して周辺装置台数を把握し、その把握結果に応じて、休止時間を定めるようにしても良い。例えば、休止時間制御部１０３は、平均送信データ長算出部１０１から与えられた平均データ長の送信時間に当該短キャリアセンスの無線通信装置を含むネットワークについて定まっている短キャリアセンス時間を加算し、その値と周辺装置台数把握部１０２、２０２から受けた短キャリアセンスの周辺装置台数−１との積を算出し、この積に、長キャリアセンス期間と周辺装置台数把握部１０２、２０２から受けた長キャリアセンスの周辺装置台数との積を加算して休止時間を算出し、算出した休止時間が、短キャリアセンスの無線通信装置について法令などで定めっている休止時間よりも小さい場合には、法令などで定めっている休止時間（１００ミリ秒）を休止時間とし、法令などで定めっている休止時間より大きい場合は算出した休止時間を休止時間として、送信部１０４に与えるようにすれば良い。また、上述した変形実施形態と同様に、短キャリアセンスの周辺装置台数（若しくはその範囲）と長キャリアセンスの周辺装置台数（若しくはその範囲）との組み合わせを、休止時間に変換する変換テーブルを利用して休止時間を定めるようにしても良い。
【００６０】
上記各実施形態の説明は、９５０ＭＨｚの法令例を意図して行ったが、これに限定されるものではない。２．４ＧＨｚ帯など他の帯域でも、キャリアセンス時間の異なるシステムは混在しており、短キャリアセンス装置と長キャリアセンス装置とが共存する場合に、本発明を適用可能である。上記、短キャリアセンスの無線通信装置の占有について説明をしたが、本発明によれば、キャリアセンスをしない無線通信装置の占有を防止することも可能である。特許請求の範囲における「短キャリアセンス」には、「キャリアセンスをしないこと」も含まれている。
【符号の説明】
【００６１】
１００、２００…無線通信装置、１０１…平均送信データ長算出部、１０２、２０２…周辺装置台数把握部、１０３…休止時間制御部、１０４…送信部、１０５…受信部、２０１…送信総和算出部。
【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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