(57)【要約】【課題】通信のスロットの時刻が高精度に同期しなくても無線通信を実行することができる無線端末、無線通信システム、無線通信方法及び無線通信プログラムを提供することである。【解決手段】実施形態の無線端末は、グループ部と、スロット選択部と、送信遅延部とを持つ。グループ部は、自端末が属するグループを表す情報を取得する。スロット選択部は、秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちからグループに基づいてスロットを選択する。送信遅延部は、確率密度関数に基づく遅延時間を取得し、選択されたスロットの開始時刻から遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信する。【選択図】図３
2019054333.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自端末が属するグループを表す情報を取得するグループ部と、
秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちから前記グループに基づいてスロットを選択するスロット選択部と、
確率密度関数に基づく遅延時間を取得し、選択されたスロットの開始時刻から前記遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信する送信遅延部と
を備える無線端末。
【請求項２】
前記確率密度関数は、確率変数が０である場合に確率密度が最大値となる関数である、請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
平均データ長が長いデータを送信する無線端末が属する前記グループの前記確率密度関数の分散は、平均データ長が短いデータを送信する無線端末が属する前記グループの前記確率密度関数の分散と比較して大きい値に定められる、請求項１又は請求項２に記載の無線端末。
【請求項４】
属している無線端末が多い前記グループの前記確率密度関数の分散は、属している無線端末が少ない前記グループの前記確率密度関数の分散と比較して大きい値に定められる、請求項１又は請求項２に記載の無線端末。
【請求項５】
平均データ長が長いデータを送信する無線端末が属するグループのスロットの長さは、平均データ長が短いデータを送信する無線端末が属するグループのスロットの長さと比較して長く定められる、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項６】
属している無線端末が多い前記グループのスロットの長さは、属している無線端末が少ない前記グループのスロットの長さと比較して長く定められる、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項７】
無線端末が属する前記グループは、データ長が類似しているデータを送信する複数の無線端末が同一の前記グループに属するように定められる、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項８】
無線端末が属する前記グループは、無線端末から送信されるデータの総量が複数の前記グループにおいて均等になるように定められる、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項９】
平均データ長が長いデータの再送時刻の間隔は、平均データ長が短いデータの再送時刻の間隔と比較して長く定められる、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項１０】
属している無線端末が多い前記グループの無線端末から送信されるデータの再送時刻の間隔は、属している無線端末が少ないグループの無線端末から送信されるデータの再送時刻の間隔よりも長く定められる、請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項１１】
自端末の上位装置である無線局から出力された同報データを用いて自端末の時刻を前記無線局の時刻に同期させる同期部を更に備える、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の無線端末。
【請求項１２】
自端末が属するグループを表す情報を取得するグループ部と、
秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちから前記グループに基づいてスロットを選択するスロット選択部と、
確率密度関数に基づく遅延時間を取得し、選択されたスロットの開始時刻から前記遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信する送信遅延部とを有する無線端末と、
前記送信遅延部から送信されたデータを取得する無線部を有する無線局と
を備える無線通信システム。
【請求項１３】
無線端末が実行する無線通信方法であって、
自端末が属するグループを表す情報を取得するステップと、
秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちから前記グループに基づいてスロットを選択するステップと、
確率密度関数に基づく遅延時間を取得し、選択されたスロットの開始時刻から前記遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信するステップと
を含む無線通信方法。
【請求項１４】
コンピュータに、
自端末が属するグループを表す情報を取得する手順と、
秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちから前記グループに基づいてスロットを選択する手順と、
確率密度関数に基づく遅延時間を取得し、選択されたスロットの開始時刻から前記遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信する手順と
を実行させるための無線通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、無線端末、無線通信システム、無線通信方法及び無線通信プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
モノのインターネット（IoT: Internet of Things)における通信回線を無線化することは、通信回線の敷設コストの削減に有効である。時分割送信を実施する従来の無線端末は、通信のスロットの時刻を無線端末及び無線局の間で高精度に同期させるために、リアルタイムクロック（RTC: Real Time Clock）を備える必要がある。従来の無線端末では、通信のスロットの時刻が高精度に同期しなければ無線通信を実行することができない場合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１９２００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、通信のスロットの時刻が高精度に同期しなくても無線通信を実行することができる無線端末、無線通信システム、無線通信方法及び無線通信プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
実施形態の無線端末は、グループ部と、スロット選択部と、送信遅延部とを持つ。グループ部は、自端末が属するグループを表す情報を取得する。スロット選択部は、秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちからグループに基づいてスロットを選択する。送信遅延部は、確率密度関数に基づく遅延時間を取得し、選択されたスロットの開始時刻から遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信する。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１実施形態の無線通信システムの構成の例を示す図。
【図２】第１実施形態の無線局の構成の例を示す図。
【図３】第１実施形態の無線端末の構成の例を示す図。
【図４】第１実施形態の確率密度関数の第１例を示す図。
【図５】第１実施形態の確率密度関数の第２例を示す図。
【図６】第１実施形態のスロット配置の第１例を示す図。
【図７】第１実施形態のスロット配置の第２例を示す図。
【図８】第１実施形態の送信時刻の例を示す図。
【図９】第１実施形態の伝送失敗率のシミュレーション条件の例を示す図。
【図１０】第１実施形態の伝送失敗率のシミュレーション結果の例を示す図。
【図１１】第１実施形態の無線通信システムのデータ収集動作の例を示すシーケンス図。
【図１２】第１実施形態の無線端末のデータ送信動作の例を示すシーケンス図。
【図１３】第４実施形態の無線通信システムの構成の例を示す図。
【図１４】第４実施形態の無線局の構成の例を示す図。
【図１５】第４実施形態の無線端末の構成の例を示す図。
【図１６】第４実施形態の無線通信システムの時刻調整動作の例を示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、実施形態の無線端末、無線通信システム、無線通信方法及び無線通信プログラムを、図面を参照して説明する。
【０００８】
（第１実施形態）
図１は、無線通信システム１ａの構成の例を示す図である。無線通信システム１ａは、無線通信を実行するシステムである。無線通信システム１ａは、無線局１００ａと、無線端末２００ａ−１〜２００ａ−Ｎ（Ｎは２以上の整数）とを備える。無線局１００ａ及び無線端末２００ａは、例えば、ビル内に設置される。
【０００９】
無線局１００ａについて説明する。
無線局１００ａは、無線端末２００ａの上位装置である。無線局１００ａは、無線端末２００ａによって生成された無線信号を、各無線端末２００ａから取得する。無線局１００ａは、無線局１００ａによって生成された無線信号を、各無線端末２００ａに送信する。
【００１０】
図２は、無線局１００ａの構成の例を示す図である。無線局１００ａは、無線部１１０と、アクセス制御部１２０と、データ記憶部１３０とを備える。無線部１１０は、無線局１００ａ及び無線端末２００ａの間で、無線信号を送信及び受信する。アクセス制御部１２０は、無線局１００ａ及び無線端末２００ａの間で、１対１の通信を管理する。例えば、アクセス制御部１２０は、ＩＥＥＥ８０２規格に基づいて１対１の通信を確立する。アクセス制御部１２０が実行するアクセス制御方式は、例えば、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance）方式、ＡＬＯＨＡ方式である。
【００１１】
データ記憶部１３０は、各無線端末２００ａに向けて送信される無線信号に含まれるデータを記憶する。データ記憶部１３０は、各無線端末２００ａから送信された無線信号に含まれていたデータを記憶する。データ記憶部１３０は、各無線端末２００ａのアドレス等を記憶する。データ記憶部１３０は、プログラムを記憶してもよい。データ記憶部１３０は、例えば、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記録媒体（非一時的な記録媒体）である。データ記憶部１３０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記録媒体を有してもよい。
【００１２】
次に、無線端末２００ａについて説明する。
無線端末２００ａは、データを定周期で生成する。定周期で生成されたデータ（定周期データ）は、例えば、センサによって測定された温度等のデータである。無線端末２００ａは、定周期で生成されたデータに応じて、無線信号を生成する。無線端末２００ａは、無線端末２００ａによって生成された無線信号を、無線局１００ａに送信する。
【００１３】
図３は、無線端末２００ａの構成の例を示す図である。無線端末２００ａは、１個以上の定周期データ生成部２１０と、送信時刻制御部２２０と、アクセス制御部２３０と、無線部２４０とを備える。無線端末２００ａの各機能部のうち一部又は全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、記憶部に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。無線端末２００ａの各機能部のうち一部又は全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。
【００１４】
定周期データ生成部２１０は、例えば、温度等を測定するセンサである。定周期データ生成部２１０は、測定された温度等のデータを定周期で生成する。
送信時刻制御部２２０は、定周期で生成されたデータを含む無線信号の送信時刻（送信タイミング）を制御する。送信時刻制御部２２０は、データの送信が失敗した場合、データを再送信する。
【００１５】
アクセス制御部２３０は、無線局１００ａ及び無線端末２００ａの間で、１対１の通信を管理する。例えば、アクセス制御部２３０は、ＩＥＥＥ８０２規格に基づいて、１対１の通信を確立する。すなわち、アクセス制御部２３０は、無線局１００ａのアドレスに基づいて、無線局１００ａ及び自端末の間で無線部２４０を介して、所定のデータを送信及び受信する。
無線部２４０は、無線局１００ａ及び無線端末２００ａの間で、所定のデータを含む無線信号を送信及び受信する。
【００１６】
次に、無線端末２００ａの送信時刻制御部２２０の詳細を説明する。
送信時刻制御部２２０は、グループ部２２１と、スロット選択部２２２と、送信遅延部２２３とを備える。グループ部２２１は、自端末が属しているグループを表す情報（以下「グループ情報」という。）を取得する。各無線端末２００ａが属するグループは、例えば、無線通信システム１ａの管理者によって予め定められる。グループ部２２１は、グループ情報を記憶する。
【００１７】
データの送信周期は、秒単位以上の時間長の複数のスロットに分割されている。したがって、データの送信周期は、スロットの時間長よりも長い秒単位以上の時間長である。スロット選択部２２２は、グループ情報に基づいて、秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちから、自端末が属するグループに割り当てられたスロットを選択する。
【００１８】
送信遅延部２２３は、確率密度関数を記憶する。送信遅延部２２３は、確率密度関数に基づいて、自端末が属するグループに割り当てられたスロットの開始時刻からの遅延時間を決定する。例えば、送信遅延部２２３は、確率密度関数に基づいて確率乱数を生成することによって、確率乱数に応じて遅延時間を算出する。例えば、送信遅延部２２３は、確率変数が０秒である場合に遅延時間を０秒とする。例えば、送信遅延部２２３は、確率変数が１秒である場合に遅延時間を１秒とする。送信遅延部２２３は、選択されたスロットの開始時刻から遅延時間だけ遅れた時刻にデータをアクセス制御部２３０に送信する。
【００１９】
図４は、確率密度関数の第１例を示す図である。横軸は確率変数を示す。縦軸は確率密度を表す。確率密度関数は、正値の確率変数に応じて非線形に変化する確率密度の分布を表す関数である。例えば、確率密度関数は、標準偏差σ＝０．４で正規分布する確率密度における正値の確率変数の領域を表す関数である。図４では、確率変数が０秒である場合に、確率密度は最大値（２％）となる。
【００２０】
図５は、確率密度関数の第２例を示す図である。横軸は確率変数を示す。縦軸は確率密度を表す。図５に示された確率密度関数は、正値の確率変数に応じて線形に変化する確率密度の分布を表す関数である。例えば、確率密度関数は、確率変数の区間［０，１］で線形に変化する関数である。図５では、確率変数が０秒である場合に、確率密度は最大値となる。確率変数が１秒以上である場合に、確率密度は最小値（０％）となる。
【００２１】
無線端末２００ａは、自端末が属するグループに割り当てられたスロットを用いて、データを含む無線信号を無線局１００ａに送信する。
【００２２】
図６は、スロット配置の第１例を示す図である。図６では、送信周期は、互いに等しい時間長の複数のスロットに分割されている。無線端末２００ａが属するグループは、例えば、全ての無線端末２００ａが各グループに均等に属するように、無線端末２００ａごとに予め定められる。無線端末２００ａが属するグループは、例えば、データ長が類似している定周期データを送信する複数の無線端末２００ａが同一のグループに属するように、無線端末２００ａごとに予め定められてもよい。無線端末２００ａが属するグループは、例えば、無線端末２００ａから送信される定周期データの総量が複数のグループにおいて均等になるように、無線端末２００ａごとに予め定められてもよい。
【００２３】
スロット選択部２２２は、例えば、互いに等しい時間長の複数のスロットのうちから、自端末が属するグループに割り当てられたスロットを選択する。送信遅延部２２３は、スロット選択部２２２によって選択されたスロットにおいて、データをアクセス制御部２３０に送信する。
【００２４】
図７は、スロット配置の第２例を示す図である。図７では、送信周期は、グループごとに時間長が互いに異なる複数のスロットに分割されている。平均データ長が長い定周期データを送信する無線端末２００ａが属するグループのスロットの長さは、平均データ長が短い定周期データを送信する無線端末２００ａが属するグループのスロットの長さと比較して長く定められる。属する無線端末２００ａが多いグループのスロットの長さは、属する無線端末２００ａが少ないグループのスロットの長さと比較して長く定められてもよい。
【００２５】
スロット選択部２２２は、例えば、グループごとにスロットの時間長が異なる複数のスロットのうちから、自端末が属するグループに基づいてスロットを選択する。送信遅延部２２３は、スロット選択部２２２によって選択されたスロットにおいて、データをアクセス制御部２３０に送信する。
【００２６】
図８は、送信時刻の例を示す図である。図８では、データ長が類似している定周期データを送信する無線端末２００ａ−１〜２００ａ−３は、一例としてグループＡに属する。データ長が類似している定周期データを送信する無線端末２００ａ−４〜２００ａ−５は、一例としてグループＢに属する。図８では、平均データ長が長い定周期データを送信する無線端末２００ａ−４〜２００ａ−５が属するグループＢのスロットの長さは、平均データ長が短い定周期データを送信する無線端末２００ａ−１〜２００ａ−３が属するグループＡのスロットの長さよりも長い。
【００２７】
時刻ｔ１は、グループＡのスロットの開始時刻である。グループＡに属する各無線端末２００ａは、確率密度関数に基づいて定められた遅延時間だけ時刻ｔ１から経過した時刻である送信時刻にデータを送信する。例えば、グループＡに属する無線端末２００ａ−１は、確率密度関数に基づいて定められた遅延時間だけ時刻ｔ１から経過した時刻である送信時刻にデータを送信する。
【００２８】
時刻ｔ２は、グループＡのスロットの終了時刻であり、グループＢのスロットの開始時刻である。グループＢに属する各無線端末２００ａは、確率密度関数に基づいて定められた遅延時間だけ時刻ｔ２から経過した時刻である送信時刻にデータを送信する。例えば、グループＢに属する無線端末２００ａ−４は、確率密度関数に基づいて定められた遅延時間だけ時刻ｔ２から経過した時刻である送信時刻にデータを送信する。
【００２９】
なお、無線端末２００ａは、時刻同期の精度が秒単位であるために、自端末が属するグループに割り当てられたスロットに隣接する他のスロットにおいて、データを含む無線信号を無線局１００ａに送信することになってもよい。例えば、無線端末２００ａ−３は、時刻ｔ２よりも後に、データを含む無線信号を無線局１００ａに送信することになってもよい。例えば、無線端末２００ａ−４は、時刻ｔ２よりも前に、データを含む無線信号を無線局１００ａに送信することになってもよい。
【００３０】
次に、伝送失敗率のシミュレーションの例を説明する。
図９は、伝送失敗率のシミュレーション条件の例を示す図である。シミュレーション条件は、制御なしと、グループ化のみと、遅延制御のみと、グループ化及び遅延制御とである。制御なしでは、データの送信時刻を遅延する制御と無線端末２００ａのグループ化とは、いずれも行われない。各条件の項目には、無線端末の数と、データサイズと、周期と、データの再送回数（無線信号の再送回数）と、データの再送間隔（無線信号の再送時刻の間隔）と、アクセス制御方式と、周波数帯と、確率密度関数と、グループの数と、無線端末が属するグループと、スロットの時間長とがある。
【００３１】
図１０は、伝送失敗率のシミュレーション結果の例を示す図である。横軸は伝送失敗率のシミュレーション条件を示す。縦軸は伝送失敗率を示す。図１０では、無線局１００ａは、４０台の無線端末２００ａから、１０秒周期でデータを収集する。
【００３２】
「制御なし」では、各無線端末２００ａはグループ化されていない。データの送信時刻は遅延されない。このため、全ての無線端末２００ａが、ほぼ同時刻にデータを送信する。「制御なし」では、伝送失敗率は８８１，２７８ｐｐｍであり各条件のうちで最も高い。
【００３３】
「グループ化のみ」では、各無線端末２００ａはグループ化されている。データの送信時刻は遅延されない。このため、全ての無線端末２００ａが、ほぼ同時刻にデータを送信する。「グループ化のみ」では、伝送失敗率は６０８,０２０ｐｐｍである。
【００３４】
「遅延制御のみ」では、各無線端末２００ａはグループ化されていない。データの送信時刻は遅延される。このため、全ての無線端末２００ａは、図４に示された確率密度関数の確率変数に基づいて遅延された送信時刻にデータを送信する。「遅延制御のみ」では、伝送失敗率は、１０００ｐｐｍ以上で１０,０００ｐｐｍ未満である。
【００３５】
「グループ化及び遅延制御」では、各無線端末２００ａはグループ化されている。データの送信時刻は遅延される。このため、各無線端末２００ａは、図４に示された確率密度関数の確率変数に基づいて遅延された送信時刻にデータを送信する。「グループ化及び遅延制御」では、伝送失敗率は６６５ｐｐｍであり、各条件のうちで最も低い。このように、無線通信システム１ａは、「制御なし」と「グループ化のみ」と「遅延制御のみ」とのそれぞれと比較して、伝送失敗率を低減することが可能である。
【００３６】
次に、無線通信システム１ａの動作の例を説明する。
図１１は、無線通信システム１ａのデータ収集動作の例を示すシーケンス図である。無線端末２００ａの定周期データ生成部２１０は、所定周期でデータを生成する。定周期データ生成部２１０は、生成されたデータを送信時刻制御部２２０に出力する（ステップＳ１０１）。送信時刻制御部２２０は、確率密度関数に基づく遅延時間が経過するまで（送信時刻になるまで）データを保持する（ステップＳ１０２）。
【００３７】
現在時刻が送信時刻になった場合、送信時刻制御部２２０は、データをアクセス制御部２３０に出力する（ステップＳ１０３）。アクセス制御部２３０は、無線局１００ａ及び自端末の間でアクセス制御を実行する。アクセス制御部２３０は、アクセス制御の実行結果に基づいて、データ送信の可否を判定する（ステップＳ１０４）。データ送信が可能である場合、アクセス制御部２３０は、データを無線部２４０に出力する（ステップＳ１０５）。無線部２４０は、データを含む無線信号を生成する。無線部２４０は、生成された無線信号を無線局１００ａに送信する（ステップＳ１０６）。
【００３８】
無線局１１０ａの無線部１１０は、無線信号を無線端末２００ａから取得する。無線部１１０は、無線信号をデータに変換する。無線部１１０は、データをアクセス制御部１２０に出力する（Ｓ１０７）。アクセス制御部１２０は、データをデータ記憶部１３０に記録する（ステップＳ１３０）。データ記憶部１３０はデータを記憶する（Ｓ１０９）。
【００３９】
図１２は、無線端末２００ａのデータ送信動作の例を示すシーケンス図である。定周期データ生成部２１０は、生成されたデータを送信時刻制御部２２０に出力する（ステップＳ１０１）。送信時刻制御部２２０のスロット選択部２２２は、グループ情報をグループ部２２１に要求する（ステップＳ１０２−１）。グループ部２２１は、自端末が属するグループを表すグループ情報を、スロット選択部２２２に出力する（ステップＳ１０２−２）。
【００４０】
スロット選択部２２２は、グループ情報に基づいて通信のスロットを選択する（ステップＳ１０２−３）。スロット選択部２２２は、選択されたスロットの開始時刻になるまでデータを保持する（ステップＳ１０２−４）。現在時刻がスロットの開始時刻になった場合、スロット選択部２２２は、データを送信遅延部２２３に出力する（ステップＳ１０２−５）。送信遅延部２２３は、確率密度関数に基づいて確率乱数を生成する。送信遅延部２２３は、スロットの開始時刻からの遅延時間を確率乱数に基づいて決定する（ステップＳ１０２−６）。送信遅延部２２３は、スロットの開始時刻から遅延時間が経過するまで（送信時刻になるまで）、データを保持する（ステップＳ１０２−７）。スロットの開始時刻から遅延時間が経過した場合、送信遅延部２２３は、データをアクセス制御部２３０に出力する（ステップＳ１０３）。
【００４１】
以上のように、第１実施形態の無線端末２００ａは、グループ部２２１と、スロット選択部２２２と、送信遅延部２２３とを持つ。グループ部２２１は、自端末が属するグループを表す情報を取得する。スロット選択部２２２は、秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちからグループに基づいてスロットを選択する。送信遅延部２２３は、確率密度関数に基づく遅延時間を取得する。送信遅延部２２３は、スロット選択部２２２によって選択されたスロットの開始時刻から遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信する。
【００４２】
これによって、第１実施形態の無線端末２００ａは、通信のスロットの時刻が高精度に同期しなくても無線通信を実行することができる。グループ化された無線端末２００ａは、スロットの開始時刻と確率乱数に基づいて決定される遅延時間とに応じて送信時刻を制御するので、データ同士の衝突を回避して、伝送失敗率を低減することができる。第１実施形態の無線端末２００ａは、伝送効率を高めることができる。
【００４３】
第１実施形態の無線端末２００ａは、高精度の時刻同期を実行するためのリアルタイムクロックを備える必要がない。すなわち、第１実施形態の無線端末２００ａは、無線端末２００ａごとの固定遅延時間に基づく代わりに確率乱数に基づいて無線信号の送信時刻を遅延させるので、高精度の時刻同期を実行するためのリアルタイムクロックを備える必要がない。これによって、第１実施形態の無線端末２００ａは、自端末のコスト増加を抑制することができる。
【００４４】
（第２実施形態）
第２実施形態では、確率密度関数がグループごとに異なる点が、第１実施形態と相違する。第２実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００４５】
送信遅延部２２３は、グループごとに異なる確率密度関数を記憶する。平均データ長が長い定周期データを送信する無線端末２００ａが属するグループの確率密度関数の分散は、平均データ長が短い定周期データを送信する無線端末２００ａが属するグループの確率密度関数の分散と比較して大きい値に定められる。また、属している無線端末２００ａが多いグループの確率密度関数の分散は、属している無線端末２００ａが少ないグループの確率密度関数の分散と比較して大きい値に定められる。
【００４６】
以上のように、第２実施形態の確率密度関数の分散は、定周期データの平均データ長に基づいて定められる。第２実施形態の確率密度関数の分散は、グループに属している無線端末２００ａの数に基づいて定められる。これによって、第２実施形態の無線端末２００ａは、データ量が相対的に多いグループの確率密度関数の分散を大きくするので、データ量が多いグループのデータ同士の衝突を回避することができる。第２実施形態の無線端末２００ａは、伝送失敗率を低減することができる。
【００４７】
（第３実施形態）
第３実施形態では、データの再送時刻の間隔がグループごとに異なる点が、第２実施形態と相違する。第３実施形態では、第２実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００４８】
データの再送時刻の間隔（無線信号の再送時刻の間隔）は、グループごとに異なる。平均データ長が長い定周期データの再送時刻の間隔は、平均データ長が短い定周期データの再送時刻の間隔と比較して長く定められる。また、属している無線端末２００ａが多いグループの無線端末２００ａから送信される定周期データの再送時刻の間隔は、属している無線端末２００ａが少ないグループの無線端末２００ａから送信される定周期データの再送時刻の間隔よりも長く定められる。
【００４９】
以上のように、第３実施形態の定周期データの再送時刻の間隔は、平均データ長に基づいて定められる。第３実施形態の定周期データの再送時刻の間隔は、グループに属している無線端末２００ａの数に基づいて定められる。これによって、第３実施形態の無線端末２００ａは、データ量が相対的に多いグループのデータの再送時刻の間隔を長くするので、データ量が多いグループの無線端末２００ａから再送されたデータ同士の衝突を回避することができる。第３実施形態の無線端末２００ａは、伝送失敗率を低減することができる。
【００５０】
（第４実施形態）
第４実施形態では、同報データに基づいて無線端末が時刻を調整する点が、第１実施形態と相違する。第４実施形態では、第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００５１】
図１３は、無線通信システム１ｂの構成の例を示す図である。無線通信システム１ｂは、無線通信を実行するシステムである。無線通信システム１ｂは、無線局１００ｂと、無線端末２００ｂ−１〜２００ｂ−Ｎとを備える。無線局１００ｂは、無線端末２００ｂによって生成された無線信号を、無線端末２００ｂから取得する。無線局１００ｂは、無線局１００ｂによって生成された無線信号を、無線端末２００ａに送信する。
【００５２】
図１４は、無線局１００ｂの構成の例を示す図である。無線局１００ｂは、無線部１１０と、アクセス制御部１２０と、データ記憶部１３０と、同報データ生成部１４０とを備える。同報データ生成部１４０は、配下の各無線端末２００ｂが取得可能である同報データを、時刻同期用のデータとして生成する。同報データは、同報データであることを表す情報を含む。同報データは、時刻情報を更に含んでもよい。同報データ生成部１４０は、同報データを含む無線信号を、無線部１１０を介して無線端末２００ａにブロードキャストで送信する。
【００５３】
無線端末２００ｂは、測定された温度等のデータを、定周期で生成する。無線端末２００ｂは、定周期で生成されたデータを含む無線信号を生成する。無線端末２００ｂは、無線端末２００ｂによって生成された無線信号を、無線局１００ｂに送信する。
【００５４】
図１５は、無線端末２００ｂの構成の例を示す図である。無線端末２００ｂは、１個以上の定周期データ生成部２１０と、送信時刻制御部２２０と、アクセス制御部２３０と、無線部２４０と、同期部２５０とを備える。同期部２５０は、無線局１００ｂから出力された同報データに基づいて自端末の時間を調整する。すなわち、同期部２５０は、無線局１００ｂから出力された同報データを用いて自端末の時刻を無線局１００ｂの時刻に同期させる。
【００５５】
例えば、同期部２５０は、同報データを無線部２４０が取得した時刻を自端末の時刻の基準とすることによって、自端末の時刻を無線局１００ｂの時刻に同期させる。また例えば、無線局１００ｂが時刻情報（時間カウント値）を同報データに付加した場合、同期部２５０は、時刻情報に基づいて自端末の時刻を無線局１００ｂの時刻に同期させてもよい。
【００５６】
次に、無線通信システム１ｂの動作の例を説明する。
図１６は、無線通信システム１ｂの時刻調整動作の例を示すシーケンス図である。無線局１００ｂの同報データ生成部１４０は、配下の各無線端末２００ｂが受信可能である同報データを、時刻同期用のデータとして生成する。同報データ生成部１４０は、同報データをアクセス制御部１２０に出力する（ステップＳ２０１）。
【００５７】
アクセス制御部１２０は、自無線局及び無線端末２００ｂの間でアクセス制御を実行する。アクセス制御部１２０は、アクセス制御の実行結果に基づいて、データ送信の可否を判定する（ステップＳ２０２）。データ送信が可能である場合、アクセス制御部１２０は、同報データを無線部１１０に出力する（ステップＳ２０３）。無線部１１０は、同報データを含む無線信号を無線端末２００ｂに送信する（ステップＳ２０４）。
【００５８】
無線端末２００ｂの無線部２４０は、同報データを含む無線信号を取得する。無線部２４０は、無線信号を同報データに変換する。無線部２４０は、同報データをアクセス制御部２３０に出力する（ステップＳ２０５）。アクセス制御部２３０は、同報データを同期部２５０に出力する（ステップＳ２０６）。同期部２５０は、同報データを用いて自端末の時刻を無線局１００ｂの時刻に同期させる（ステップＳ２０７）。
【００５９】
以上のように、第４実施形態の無線端末２００ｂは、同期部２５０を持つ。同期部２５０は、同報データを用いて自端末の時刻を無線局１００ｂの時刻に同期させる。これによって、第４実施形態の無線端末２００ｂは、無線局１００ｂから出力された同報データに基づいて無線端末２００ｂの時刻を調整するので、各無線端末２００ｂの時刻同期を容易に実行することができる。第４実施形態の無線端末２００ｂは、無線通信システム１ｂが長期間に稼働した場合における同期のずれを補正することができる。
【００６０】
第４実施形態の無線端末２００ｂは、無線局１００ｂから同報データ（ビーコン情報）を取得したとしても、グループ情報とスロット時刻情報と遅延時間情報とを同報データから抽出して解析する不要がない。これによって、無線端末２００ｂは、処理量を大幅に増加させなくても、無線通信を実行することができる。無線端末２００ｂは、自端末が同報データを無線局１００ｂから取得した時刻に基づいて、無線局１００ｂの時刻と自端末の時刻とを同期させてもよい。
【００６１】
以上述べた少なくともひとつの実施形態によれば、秒単位以上の時間長の複数のスロットのうちからグループに基づいてスロットを選択するスロット選択部と、確率密度関数に基づく遅延時間を取得し、選択されたスロットの開始時刻から遅延時間だけ遅れた時刻にデータを送信する送信遅延部とを持つことにより、通信のスロットの時刻が高精度に同期しなくても無線通信を実行することができる。
【００６２】
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００６３】
１ａ，１ｂ…無線通信システム、１００ａ，１００ｂ…無線局、２００ａ，２００ｂ…無線端末、１１０…無線部、１２０…アクセス制御部、１３０…データ記憶部、２１０…定周期データ生成部、２２０…送信時刻制御部、２２１…グループ部、２２２…スロット選択部、２２３…送信遅延部、２３０…アクセス制御部、２４０…無線部
【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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【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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