(57)【要約】［課題］優先的に送信する必要のあるデータを、他の通信装置へ影響をできるだけ少なく抑えて、送信可能にする。［解決手段］本発明の一態様としての無線通信装置は、第１のチャネルを用いて通信し、第２のチャネルを用いて前記第１のチャネルと異なる通信方式により通信する無線通信装置に搭載される通信処理装置であって、アクセス制御部を備える。前記アクセス制御部は、送信データが優先的に送信する必要のあるデータか否かを判定し、判定結果に応じて前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルから少なくとも１つのチャネルを特定し、特定したチャネルを用いて前記送信データを送信するように制御する。
2015033978.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のチャネルを用いて通信し、第２のチャネルを用いて前記第１のチャネルと異なる通信方式により通信する無線通信装置に搭載される通信処理装置であって、
送信データが優先的に送信する必要のあるデータか否かを判定し、判定結果に応じて前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルから少なくとも１つのチャネルを特定し、特定したチャネルを用いて前記送信データを送信するように制御するアクセス制御部
を備えた通信処理装置。
【請求項２】
前記アクセス制御部は、
前記第１のチャネルを用いてキャリアセンス方式により通信し、
前記第２のチャネルを用いて時分割多元アクセス方式により通信するよう制御する
請求項１に記載の通信処理装置。
【請求項３】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記送信データを前記第１のチャネルで送信するよう制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項４】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記第２のチャネルの空きスロットで前記送信データを送信するよう制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項５】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの予め割り当てられたスロットを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの空きのスロットを用いて前記送信データを送信することのうちの１つを、前記第２のチャネルにおける他の無線通信装置へのスロットの割り当て状況に応じて特定し、実行するように制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項６】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの予め割り当てられたスロットを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの空きのスロットを用いて前記送信データを送信することのうち少なくとも２つを実行するよう制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項７】
前記アクセス制御部は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信することと、前記第２のチャネルの空きのスロットを用いて前記送信データを送信することを実行するように制御する
請求項６に記載の通信処理装置。
【請求項８】
前記アクセス制御部は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信することを前記第２のチャネルの空きスロットを用いて前記送信データを送信することよりも先に実行する、もしくはこれと逆の順序で実行するように制御する
請求項７に記載の通信処理装置。
【請求項９】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルにおける他の無線通信装置へのスロットの割り当て状況に応じて、前記送信データを前記第１のチャネルを用いて送信すること、前記第２のチャネルの予め割り当てられたスロットを用いて送信すること、および前記第２のチャネルの空きのスロットを用いて送信することのうち、少なくとも２つを特定し、実行するように制御する
請求項６に記載の通信処理装置。
【請求項１０】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルの空きスロットを用いて前記送信データを送信する場合、前記第２のチャネルの空きのスロットを、スロットの割り当て要求を送信することなく用いる
請求項４ないし９のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１１】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルの空きスロットを用いて前記送信データを送信する場合、前記第１のチャネルを用いて前記第２のチャネルのスロットの割り当て要求を送信し、前記第１のチャネルで返される応答を前記送受信部から受信し、前記応答で指定されるスロットを用いて、前記送信データを送信するよう制御する
請求項４ないし９のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１２】
前記アクセス制御部は、前記送信データのサイズが所定値以上の場合に、前記割り当て要求を送信し、前記送信データのサイズが所定値未満の場合に、前記第２のチャネルの空きのスロットを、スロットの割り当て要求を送信することなく用いる
請求項１１に記載の通信処理装置。
【請求項１３】
前記所定値は、１つのスロットで送信可能なデータサイズを表す
請求項１２に記載の通信処理装置。
【請求項１４】
前記無線通信装置は設定チャネルを前記第１および第２のチャネル間で切り替え可能であり、
前記アクセス制御部は、前記割り当て要求の送信前に前記送受信部の設定チャネルを前記第１のチャネルにし、前記割り当て要求に対する応答が受信された後、前記割り当て要求に対する応答が受信された後、前記送受信部の設定チャネルを前記第２のチャネルへ切り換えるよう制御する
請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１５】
前記割り当て要求は、前記送信データの識別子と、前記第２のチャネルの割り当てを要求するスロット数に関する情報を含む
請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１６】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルの空きのスロットで前記送信データを行う場合、前記第２のチャネルの使用するスロットを指定した通知信号を前記第１のチャネルを用いて送信するよう制御し、
前記アクセス制御部は、前記通知信号が送信された後、前記通知信号で指定したスロットを用いて前記送信データを前記第２のチャネルを用いて送信するよう制御する
請求項４ないし９のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１７】
前記通知信号は、前記送信データの識別子と、前記第２のチャネルの使用するスロットに関する情報を含む
請求項１５に記載の通信処理装置。
【請求項１８】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信するデータでない場合は、前記第２のチャネルの予め割り当てられたスロットで前記送信データを送信するよう制御する
請求項２ないし１６のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１９】
前記送信データは、センサーのセンシング情報を含み、
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信するデータであるか否かを、前記センサーの種別、前記センサーのセンシング情報、および前記センサーの状態の少なくとも１つに基づき判断する
請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項２０】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルは互いに異なる周波数帯域に属する
請求項１ないし１９のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項２１】
前記第１のチャネルと前記第２のチャネルは同じ周波数帯域に属する
請求項１ないし１９のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項２２】
請求項１ないし２１のいずれか一項に従った通信処理装置を含む集積回路。
【請求項２３】
請求項１ないし２１のいずれか一項に従った通信処理装置と、
アンテナを介して前記第１のチャネル、および前記第２のチャネルを用いて信号を送受信する送受信部と
備え、
前記通信処理装置は前記送受信部を用いて通信する
無線通信装置。
【請求項２４】
請求項１ないし２１のいずれか一項に従った通信処理装置と、
少なくとも１つのアンテナと、
前記アンテナを介して、前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルを用いて信号を送受信する送受信部と、
を備え、前記通信処理装置は前記送受信部を用いて通信する
無線通信端末。
【請求項２５】
請求項１ないし２１のいずれか一項に従った通信処理装置と、
少なくとも１つのアンテナと、
前記アンテナを介して前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルを用いて信号を送受信する送受信部と
を備え、
前記通信処理装置は前記送受信部を用いて通信する
メモリーカード。
【請求項２６】
第１のチャネルを用いて通信し、第２のチャネルを用いて前記第１のチャネルと異なる通信方式により通信する無線通信方法であって、
送信データが優先的に送信する必要のあるデータか否かを判定するステップと、
判定結果に応じて前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルから少なくとも１つのチャネルを特定し、特定したチャネルを用いて前記送信データを送信するように制御するステップと
を備えた無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明の実施形態は、通信処理装置、集積回路、無線通信端末、メモリーカード、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
人体に形成する無線ネットワークとしてボディエリアネットワークと呼ばれるネットワークが知られている。ボディエリアネットワークは、たとえば人体に中央装置としてのハブと、端末装置としてのノードを装着して、ハブおよびノード間で通信を行う。端末は、生体センサーを搭載し、生体センサーで取得した情報等を、中央装置に無線送信する。無線送信する情報によっては、緊急データとして、優先的にかつ確実に送信する必要があるものがある。ボディエリアネットワークに関する標準化仕様であるＩＥＥＥ８０２．１５．６では、緊急データ発生時の対応として、ビーコン信号の送信タイミング直後に、緊急データ専用の時間を割り当てる仕組みを用いている。【０００３】
また、ボディエリアネットワークではないが、ノードが緊急データ発生時に、緊急通信要求を送信することで、緊急データの送信時間を確保する仕組みが考えられている。緊急通信要求は、緊急データ用の優先度の高い制御チャネルにて送る。この方法では、緊急通信要求を受信したアクセスポイントが次のダウンリンクタイミングにて、緊急データ送信があることを全端末に通知する。その後は、緊急データが発生したノードが、制御チャネル及びデータチャネルを占有して、緊急データを送信し、それ以外のノードはその期間の間、送受信を停止する。【０００４】
また、別の方法として、重要データの場合には、同一データを、他のデータチャネルで再度送信する仕組みも考えられている。他のデータチャネルは重要データ発生時のバックアップデータ送信のみに使用され、かつ重要データのバックアップデータはあらかじめ決められたタイミングで送信する。【０００５】
従来のＩＥＥ８０２．１５．６の方式では、緊急データ送信用の時間を事前に割り当てておく必要があり、緊急データが発生しない通常動作ではこの割り当て時間が無駄になる。また、上述の優先度の高い制御チャネルを用いる方法では、複数の制御チャネルとデータチャネルを用いたシステムを前提としているが、緊急データ発生時に、他のノードに通常とは異なる動作を行わせる必要がある。さらに重要データを他のデータチャネルで再送する上記方法では、バックアップ送信用にデータチャネルを確保しておく必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−３５２１９１号公報
【特許文献２】特開２０１１−１９９５８１号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】802.15.6-2012 - IEEE Standard for Local and metropolitan area networks - Part 15.6: Wireless Body Area Networks
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明の実施形態は、優先的に送信する必要のあるデータを、他の通信装置への影響をできるだけ少なく抑えて、送信可能にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様としての無線通信装置は、第１のチャネルを用いて通信し、第２のチャネルを用いて前記第１のチャネルと異なる通信方式により通信する無線通信装置に搭載される通信処理装置であって、アクセス制御部を備える。【００１０】
前記アクセス制御部は、送信データが優先的に送信する必要のあるデータか否かを判定し、判定結果に応じて前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルから少なくとも１つのチャネルを特定し、特定したチャネルを用いて前記送信データを送信するように制御する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施形態１に係る無線ネットワークシステムの一例を示す図。
【図２】実施形態１に係る処理のフローチャート。
【図３Ａ】実施形態１に係るハブにおける無線通信装置のブロック図。
【図３Ｂ】実施形態１に係るハブにおける無線通信装置のブロック図。
【図４】実施形態２に係る処理のフローチャート。
【図５】実施形態３に係る処理のフローチャート。
【図６】実施形態３に係る緊急割り当てノードのタイミング図。
【図７】実施形態３に係る緊急割り当てノードのタイミング図。
【図８】実施形態３に係る緊急割り当てノードのタイミング図。
【図９】実施形態４に係る処理のフローチャート。
【図１０】実施形態４に係る他の処理のフローチャート。
【図１１】実施形態４で用いる緊急割り当て要求のフレーム構成例を示す図。
【図１２】緊急割り当て要求及び応答のやり取りを示すノードのタイミング図。
【図１３】実施形態５に係る緊急割り当てノードのタイミング図。
【図１４】実施形態６に係るノードおよびハブのタイミング図。
【図１５】実施形態６に係るノードおよびハブのタイミング図。
【図１６】実施形態６に係るノードおよびハブのタイミング図。
【図１７】実施形態７に係るハブにおける無線通信装置のブロック図。
【図１８】実施形態７に係るノードにおける無線通信装置のブロック図。
【図１９】実施形態８に係るハブにおける無線通信装置のブロック図。
【図２０】実施形態８に係るノードにおける無線通信装置のブロック図。
【図２１】実施形態９に係る無線通信装置のハードウェアブロック図。
【図２２】実施形態１０に係る無線通信端末の斜視図。
【図２３】実施形態１０に係るメモリーカードを示す図。
【図２４】実施形態１８に係る無線通信システムを示す図。
【図２５】実施形態１８に係るノードのハードウェアブロック図。
【図２６】実施形態１８に係るハブのハードウェアブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。
【００１３】
（実施形態１）
図１に実施形態１に係る無線ネットワークシステムの一例を示す。図１に示す無線ネットワークシステム１００は、ハブ１０と、複数のノード２０、２１、２２を含む。ハブ１０は中央装置として動作する無線通信装置を含む。各ノードは、中央装置の端末として動作する無線通信装置を含む。ハブ１０の無線通信装置は、ノード２０、２１、２２にとっての対象通信装置であり、ノード２０、２１、２２の無線通信装置は、ハブ１０にとっての対象通信装置である。
【００１４】
各ノードは、たとえば１つまたは複数のセンサーを内蔵しており、センサーで取得したセンシング情報を、ハブ１０に無線送信する。また各ノードは、通信に必要な制御情報等をハブから無線で受信する。ボディエリアネットワークの場合では、各ノードおよびハブが人体に装着される。人体に装着とは、人体に直接接触する形態、服の上から装着する形態、首からかけた紐に設ける形態、ポケットの収容する形態など、人体に近接した位置に配置するあらゆる場合を含んでよい。センサーは、たとえば睡眠センサー、加速度センサー、心電図センサー、体温センサー、脈センサーなどの生体センサーが想定される。ただし、本実施形態はボディエリアネットワークに限定されず、ハブとノードを配置可能である限り、任意のネットワークを構築できる。たとえばハブとノードを、動物や植物等の人体以外の生体に設置してもよいし、生体以外の物体、たとえば自動車の複数箇所（たとえばボディと車輪など）に設置してもよい。
【００１５】
ハブとノードは、それぞれ制御チャネル（Ｃｃｈ）とデータチャネル（Ｄｃｈ）を用いて送受信を行う。制御チャネルとデータチャネルは、一例として、それぞれ１つであり、互いに異なる周波数帯域に属する。ただし、制御チャネルおよびデータチャネルのうちの一方もしくは両方が、複数であってもよい。制御チャネルとデータチャネルで用いる通信方式は特定のものに限定されないが、本実施形態では、制御チャネルがキャリアセンスを用いた通信方式、具体的にＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：キャリアセンス多重アクセアス）ベースの通信方式、データチャネルがＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時分割多元接続）ベースの通信方式を前提とする。
【００１６】
図３Ａに本実施形態に係るハブにおける無線通信装置のブロック図を示す。ハブは、アンテナ１０、ＰＨＹ＆ＲＦ部  ２０、本実施形態に係る通信処理装置であるＭＡＣ部３０及び上位処理部４０を備える。ＰＨＹ＆ＲＦ部  ２０は送信部２１と受信部２２を含む。ＭＡＣ部３０は、送信処理部３１、受信処理部３２、アクセス制御部３３  、チャネル制御部３４、送信バッファ３５及び受信バッファ３６を含む。
【００１７】
アクセス制御部３３は、制御チャネルおよびデータチャネルのアクセスを管理し、所望タイミングにて、各チャネルでのビーコン信号の送信を制御する。アクセス制御部３３は、送信処理部３１に制御チャネルまたはデータチャネルのビーコン信号の送信を指示すると、送信処理部３１は、制御チャネルまたはデータチャネルのビーコン信号のフレームを生成し、生成したフレームを送信部２１へ出力する。
【００１８】
送信部２１は、制御チャネルの送信と、データチャネルの送信とを行う。受信部２２は、制御チャネルの受信と、データチャネルの受信とを行う。
【００１９】
制御チャネルのビーコン信号フレームは、制御チャネルにて送信し、データチャネルのビーコン信号フレームは、データチャネルにて送信を行う。データフレームは後述するようにデータチャネルで送信する。また制御チャネルのフレーム受信は、受信部２２を制御チャネル用に設定した状態で行い、データチャネルのフレーム受信は受信部を制御チャネル用に設定した状態で行う。
【００２０】
送信部２１は、送信処理部３１から入力されたフレームに対し、所望の物理層の処理を行って、Ｄ／Ａ変換や周波数変換等を行い、アンテナ１０を介して信号を空間に電波として送信する。
【００２１】
受信部２２はアンテナ１０を介して信号を受信し、受信処理を行って、処理後のフレームを受信処理部３２へ出力する。受信処理としては、たとえばベースバンドへの周波数変換やＡ／Ｄ変換、Ａ／Ｄ変換後のフレームの物理ヘッダーの解析や復調処理など所望の物理層処理を含んでもよい。
【００２２】
チャネル制御部３４は、ＰＨＹ＆ＲＦ部２０の設定、すなわち、送信部２１および受信部２２の設定を制御する。チャネル制御部３４は、アクセス制御部３３からの指示に応じて、使用するチャネル（データチャネルあるいは制御チャネル）の番号を指定した動作チャネル情報をＰＨＹ＆ＲＦ部２０に送り、ＰＨＹ＆ＲＦ部２０は動作チャネル情報に応じて、送信に使用するチャネルを切り替える。なお、送受信部をデータチャネルと制御チャネルで２系統用意する構成の場合は、チャネル切り替えを行わずに、それぞれ独立して動作させることも可能である。この場合、各送受信部に対応してそれぞれアンテナを配置する。
【００２３】
受信処理部３２は、受信部２２から入力されたフレームのＭＡＣヘッダーの解析等を行う。受信処理部３２は、ノードから接続要求信号フレームを受信した場合には、アクセス制御部３３にノードからの接続要求を通知する。アクセス制御部３３は、当該接続要求への割り当てに対する応答の判断を行い、判断結果を送信処理部３１に通知する。たとえばノードに対し割り当てる時間（スロット）を決定、すなわちスロットの個数と、スロットの位置を決定する。送信処理部３１は、アクセス制御部３３の判断結果に応じた接続応答信号のフレームを生成する。ノードからの接続要求信号に、ノードが対応するセンサー種別もしくはそれに類する情報が含まれる場合、アクセス制御部３３は、上位処理部４０に当該情報を通知してもよい。上位処理部４０は、当該情報に基づき、ノードへの割り当てスロット数を判断しても構わない。この場合、上位処理部４０は、決定した割り当てスロット数の情報をアクセス制御部３３に通知し、アクセス制御部３３は、通知された割り当てスロット数等の情報からスロット割り当てを行う。アクセス制御部３３は、スロットの割り当て情報を含む接続応答信号のフレームを送信処理部３０に生成させ、ノードに送信部２１から制御チャネルを介して送信する。
【００２４】
また、受信処理部３２は、受信部２２から入力されたフレームのＭＡＣヘッダーの解析等受信したフレームがデータフレームである場合は、必要に応じて、処理後のフレームを上位処理部４０へ出力する。
【００２５】
なお、ノードへ個別に送信するダウンリンクのデータがあるときは、上位処理部４０はそのデータを含むデータフレームを送信処理部３１に渡す。アクセス制御部３３は、ノードに対して任意の方法（たとえばデータチャネルまたは制御チャネルのビーコン信号を用いた方法）で確保したダウンリンク用のスロットでデータフレームの送信を送信処理部３１に指示する。送信処理部３１は、当該フレームにＭＡＣヘッダー付加処理などを実施して、処理後のフレームを送信部２１へ出力する。送信部２１は、送信処理部３１から入力されたフレームをデータチャネルで送信する。具体的に当該フレームに対して、変調処理や物理ヘッダー付加など、所望の物理層処理を行う。そして、処理後のフレームに対してＤ／Ａ変換や周波数変換を行い、アンテナ１０を介して信号を空間に電波として放射する。
【００２６】
図３Ｂに本実施形態に係るノードにおける無線通信装置のブロック図を示す。ノードは、アンテナ１１０、ＰＨＹ＆ＲＦ部１２０、本実施形態に係る通信処理装置であるＭＡＣ部１３０、及びセンサー制御部である上位処理部１４０を備える。ＰＨＹ＆ＲＦ部１２０は送信部１２１と受信部１２２を含む。ＭＡＣ部１３０は、送信処理部１３１、受信処理部１３２、アクセス制御部１３３  、チャネル制御部１３４、送信バッファ１３５及び受信バッファ１３６を含む。上位処理部１４０は、センサーの情報を取得するセンサー情報取得部１４１を備える。センサーの情報は、センサーのセンシング情報のみならず、センサーの状態を特定する情報、センシング時刻の情報などを含んでもよい。
【００２７】
上位処理部（センサー制御部）１４０は、起動時や送信データ発生時など所定のタイミングで、ハブとの接続を行うべく送信要求をアクセス制御部１３３に行う。また、上位処理部１４０は、センシング情報など、送信データを含むデータフレームを生成し、送信バッファ１３５に出力する。送信データとしては、たとえば生体センサー等のセンサーにより取得されたセンシング情報や、センシング情報をアプリケーションなどにより処理した結果のデータや、または、現在のノードの状態を含むデータなどがあり得るが、特定のデータに限定されない。
【００２８】
ここで、上位処理部１４０は、送信データまたはデータフレームに、送信データのデータ種別を含める。データ種別はたとえばノードが搭載するセンサーの種類でもよいし、センシング情報の値から決まるセンシング情報の重要度でもよいし、センサーの状態が異常か正常かを表す値でもよい。データ種別は送信データを優先的に送信するかを判断するために用いられる。
【００２９】
上位処理部１４０は、ＣＰＵ等のプロセッサによって構成してもよいし、ハードウェアによって構成してもよいし、これらのソフトウェアとハードウェアの両方によって構成してもよい。上位処理部１４０は、ＴＣＰ／ＩＰやＵＤＰ／ＩＰなど、ＭＡＣ層の上位層の通信プロトコルの処理を行っても良い。
【００３０】
アクセス制御部１３３は、上位処理部１４０から上記送信要求を受けると、接続要求信号の送信指示を送信処理部１３１に出し、送信処理部１３１は接続要求信号のフレームを、送信部１２１に出力する。
【００３１】
送信部１２１は、制御チャネルの送信と、データチャネルの送信とを行う。受信部１２２は、制御チャネルの受信と、データチャネルの受信とを行う。
【００３２】
制御チャネルのビーコン信号フレームは、制御チャネルにて受信し、データチャネルのビーコン信号フレームまたはデータフレームは、データチャネルにて受信を行う。
【００３３】
チャネル制御部１３４は、アクセス制御部１３３からの指示に応じて、動作チャネル情報をＰＨＹ＆ＲＦ部１２０に送り、ＰＨＹ＆ＲＦ部１２０は、データチャネルおよび制御チャネルの切り替えを行う。
【００３４】
なお、ノードにアンテナが２つ用意し、データチャネルと制御チャネル用にそれぞれ送受信部を用意することで、制御チャネルとデータチャネルを同時に使用可能な構成でもかまわない。この場合、それぞれの動作のオン／オフを回路への電力供給により制御してもよい。
【００３５】
受信処理部１３２は、受信部１２２から入力されたフレームのＭＡＣヘッダーの解析等を行う。受信信号が接続応答信号である場合、アクセス制御部１３３に当該接続応答を通知する。アクセス制御部１３３は当該接続応答を受けると、動作チャネルを制御チャネルからデータチャネルに切り替えることを決定し、チャネル制御部１３４にチャネル切り替えを通知する。チャネル制御部１３４は、データチャネルへの切り替え設定をＰＨＹ＆ＲＦ部１２０に指示する。
【００３６】
アクセス制御部１３３は、接続応答信号に含まれるデータチャネルの割り当てスロットの情報に基づき、データチャネルへのアクセスを制御する。アクセス制御部３３は、送信処理部１３１のフレーム保持状況を把握しており、自ノードに割り当てられたスロットのタイミングにて、送信処理部３１へデータフレームの送信を指示する。送信処理部３１は、データフレームにＭＡＣヘッダー付加処理などを実施して、送信部１２１へ出力する。
【００３７】
ここで、送信バッファ１３５では上位処理部１４０から入力されたデータフレームのデータ種別に基づきフレームのキュー管理（ＱｏＳ制御）を行う。送信バッファ１３５は、上位処理部１４０からデータフレームの入力があると、そのデータフレームの送信要求とともにそのデータフレームのデータ種別を、アクセス制御部１３３に出力する。アクセス制御部１３３は、送信バッファ１３５から入力されるこれらの情報に基づき、送信バッファのキュー状態を把握する。
【００３８】
アクセス制御部３３は、送信バッファ１３５からデータフレームの送信要求およびデータ種別が入力されると、データ種別に応じて、そのデータフレームが含むデータが、他に優先的に送信する必要のあるデータ（以下、緊急データ）か否かを決定する。たとえばデータ種別がセンサーの種別の場合は、センサーの種別に応じて事前に緊急データか否かを定義しておいてもよい。または、センサーの種別と優先度とを対応づけたテーブルに基づき優先度を求め、優先度が最高もしくは一定値以上のデータフレームは、緊急データと決定してもよい。またデータ種別がセンサーの正常または異常を表す値である場合は、データ種別が異常を示すときは、緊急データと判定してもよい。
【００３９】
アクセス制御部３３は、緊急データでないと判定した場合は、当該データフレームをデータチャネルの予め割り当てられたスロットで送ると決定する。このように決定されたデータフレームは通常のデータフレームとして送信バッファ１３５でキュー管理され、アクセス制御部１３３は、送信バッファ１３５のキュー状態に応じて、次に送信するデータフレームを決定し、データチャネルの予め割り当てられたスロットで送信するよう制御する。あるいは、フレームの出力順序制御は送信処理部１３１または送信バッファ１３５が行うようにしてもよい。この場合、アクセス制御部１３３は、データチャネルの割り当てスロットのタイミングに応じて、送信処理部１３１に送信指示を出す。送信処理部１３１は、上記フレームの出力順序制御に応じて次に送信するデータフレームを決定して送信バッファ１３５から読み出し、読み出したフレームをＭＡＣ処理して、処理したフレームを送信部１２１を介して送信する。
【００４０】
一方、アクセス制御部１３３は、データフレームが緊急データを含むと判定した場合は、アクセス制御部１３３は、そのデータフレームを最優先で送信することを決定する。その場合、アクセス制御部１３３は、その緊急データを含むデータフレームを制御チャネルで送ることを決定する。アクセス制御部１３３はチャネル制御部１３４に制御チャネルへの変更指示を送り、送信処理部１３１に当該緊急データを含むデータフレームの読み出し指示を送る。送信処理部１３１は、指示されたデータフレームを読み出して送信部１２１に出力する。アクセス制御部１３３は、送信処理部３１に当該緊急データを含むデータフレームの読み出し指示を送る代わりに、送信バッファ１３５に当該緊急データを含むデータフレームの出力指示を出しても良い。この際、アクセス制御部１３３は、その緊急データをＭＡＣの最優先データ（Ｈｉｇｈｅｓｔ  ｐｒｉｏｒｉｔｙ  ｄａｔａ）として判断し、ＣＳＭＡのＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  ｗｉｎｄｏｗやＢａｃｋｏｆｆ値を他のデータよりも小さく設定するよう、チャネル制御部１３３に指示し、チャネル制御部１３３はその指示に従って、ＣＳＭＡのパラメータを調整してもよい。これにより、ＣＳＭＡベースのアクセス時にも優先的にデータ送信を行うことができる。
【００４１】
受信処理部１３２は、受信部１２２から入力されたフレームのＭＡＣヘッダーの解析等の結果、受信したフレームがデータフレームである場合は、必要に応じて、処理後のフレームを受信バッファ１３６を介して上位処理部１４０へ出力する。
【００４２】
なお、チャネル制御部１３４およびアクセス制御部１３３は、それぞれ制御に必要な情報を内部に保持しても良いし、アクセス可能な図示しない記憶部に保持してもよい。たとえば、ノードの状況、ハブの状況、データチャネルのチャネル番号、現在の動作チャネルの情報などを保持してもよい。たとえばノードの状況として、接続処理済みか否かの情報、バッテリー残量の情報を含んでも良い。また、ハブの状況として、制御チャネルのビーコン信号やデータチャネルのビーコン信号の送信タイミングの情報や、ハブの電源のオン／オフ状態を含んでも良いし、その他の情報を含んでも良い。
【００４３】
以下、ノードの動作例として、接続要求信号を送信してからスロットの割り当てを受けて、データフレームの送信を行うまでの例を示す。上位処理部１４０からの送信要求に基づき、アクセス制御部１３３は制御チャネルのアクセスを管理し、送信処理部１３１へ接続要求信号の送信を指示する。送信処理部１３１は、接続要求信号のフレームを生成して、送信部１２１の制御チャネルを介して送信し、アクセス制御部１３３はハブからの接続応答信号を待つ。アクセス制御部１３３は、接続応答信号の受信をトリガーに、動作チャネルを制御チャネルからデータチャネルへ切り替えるようチャネル制御部１３４に指示し、チャネル制御部１３４は、当該指示に応じた動作チャネル情報をＰＨＹ＆ＲＦ部１２０に通知する。ＰＨＹ＆ＲＦ部１２０は、動作チャネル情報に従って、データチャネルへ切り替えを行う。また、アクセス制御部１３３は、接続応答信号に含まれるデータチャネルでの割り当てスロットの情報に基づき、データチャネルへのアクセスを管理する。アクセス制御部１３３は、送信処理部１３１のフレーム保持状況を把握し、自ノードの割り当てスロットのタイミングにて、送信処理部１３１へデータフレームの送信を指示する。
【００４４】
次にノードの別の動作例として、緊急データが検出されたときの動作を説明する。図２に本実施形態におけるノードの処理フローを示す。
【００４５】
上位処理部１４０またはセンサー情報取得部４１は、センサー情報などのデータを含むデータフレームを送信バッファ１３５に出力する（Ｓ１０１）。送信バッファ１３５は、データフレームが入力されると、そのデータフレームの送信要求とデータ種別をアクセス制御部１３３に通知し、アクセス制御部１３３では、そのデータ種別からそのデータフレームが緊急データを含むか、すなわちそのデータフレームを緊急送信する必要があるかを判断する（Ｓ１０２）。判断の方法は前述した通りである。
【００４６】
緊急データを含むフレームと判断したときには、アクセス制御部１３３は、そのフレームを制御チャネルで送信することを決定する。この場合、アクセス制御部１３３は、チャネル制御部１３４に、動作チャネルを制御チャネルに切り換えるよう指示し（Ｓ１０３）、その緊急データフレームを送信するよう送信処理部１３１に指示する。送信処理部１３１は、そのフレームを送信バッファ１３５から読み出し、必要な処理を行って送信部１２１の制御チャネルを介して送信する（Ｓ１０５）。
【００４７】
一方、ステップＳ１０２で、緊急データを含むデータフレームでないと判断した場合は、アクセス制御部１３３は、通常通り、そのデータフレームをデータチャネルのスロットで送信することを決定する。そのデータフレームは送信バッファ１３５で管理され、ＱｏＳ制御に従ったタイミングで送信バッファ１３５から出力され、データチャネルの割り当てスロットで送信される（Ｓ１０４）。
【００４８】
なお、本実施形態ではデータフレームに含まれるデータ種別に基づき緊急送信するかを判断したが、緊急送信するかの判断方法は、これに限定されない。たとえばデータフレームとは別に緊急送信指示を上位処理部からアクセス制御部に入力し、アクセス制御部は、緊急送信指示がなされたデータフレームを緊急送信の対象として決定してもよい。また緊急送信指示がなされてから一定期間内に送信するすべてのデータフレームを緊急送信の対象として決定してもよい。
【００４９】
以上、第１の実施形態に係る無線通信装置は、制御チャネルを用いて緊急データを送信することで、データチャネルの割り当てスロットを用いた送信よりも、早急に送信を行う可能性を高めることができる。また、緊急データが発生したノード（緊急データ発生ノード）以外の他のノードでは、緊急データ発生ノードが制御チャネルでデータ送信を行うため、その間、制御チャネルのビジー検出率が高くはなるものの、当該他のノードは、データチャネルの利用を控えるといったような特別な処理を行う必要がない。つまり、当該他のノードは、緊急データ発生ノードが緊急データを送信する場合に、通常と異なる処理を行う必要はない。
【００５０】
（実施形態２）
本実施形態のノードのブロック図は実施形態１と同様であるため、以下では実施形態１の説明で用いた図３Ｂのブロック図を元に説明を行う。本実施形態でもデータチャネルではＴＤＭＡ方式、制御チャネルではＣＳＭＡ方式を用いるとする。本実施形態ではアクセス制御部１３３の動作が実施形態１と異なる。実施形態１と重複する動作の説明は省略する。
【００５１】
本実施形態では、データチャネルの各ノードへの割り当てスロットは、ハブによるデータチャネルのビーコン信号の送信から連続した時間内にまとめて配置され、その後の時間は次のビーコン信号まで空きスロットである形態の場合を想定する。つまり、ビーコンインターバル内の時間的に早い方のビーコン信号送信から始まる連続した時間領域にスロットが配置されている。これはスロット割り当てを効率的に行うためである。ただし、この形態はあくまで一例であり、ビーコンインターバル内で離散的な位置に各ノードのスロットが配置されていても何らかまわない。このようにデータチャネルのビーコン信号の送信から連続して、もしくは離散的に配置された各ノードの割り当てスロットの集合の期間を、“ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間”と呼ぶ。例えば後述する、図６や図７等にはデータチャネルと制御チャネルのタイミング図が示されており、これらの図では連続した割り当てを仮定し、データチャネルにおいて「Ｂ」で示すビーコン信号の送信直後から始まる破線で囲まれた領域がＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に相当する。そして、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間終了後の次のビーコン信号までの破線で囲まれていない期間は、スロットが割り当てられていない期間である。
【００５２】
図４は実施形態２に係るノードの動作フローを示す。
【００５３】
実施形態１と同様、上位処理部１４０からデータフレームが入力されると、送信バッファ１３５は、データフレームをデータ種別に応じてキュー管理するとともに、当該データフレームの送信要求とデータ種別をアクセス制御部１３３に通知する（Ｓ２０１）。
【００５４】
アクセス制御部１３３は、実施形態１と同様にして、データ種別に基づき、そのデータフレームを緊急送信する必要があるかを判断する（Ｓ２０２）。緊急送信する必要がないと判断した場合は、アクセス制御部１３３は、通常通り、そのデータフレームをデータチャネルの割り当てスロットで送信することを決定する。そのデータフレームは送信バッファ１３５で管理され、ＱｏＳ制御に従ったタイミングで送信バッファ１３５から出力され、データチャネルの自分の割り当てスロットで送信される（Ｓ２０８）。
【００５５】
一方、緊急送信する必要があると判断した場合は、データチャネルのスロット割り当て状況に基づき、送信をデータチャネルで行うか、制御チャネルで行うかを決定する（Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４）。
【００５６】
一例として、緊急送信する必要有りと決定した時点すなわち送信要求されたデータフレームが緊急データを含むことを検出した時点（緊急データ検出時点）のタイミングが、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれるかを判断する（Ｓ２０３）。これは、データチャネルでハブから送信されるビーコン信号に、割り当て済みスロット数もしくは、割り当て済み時間長が把握できる情報が挿入されており（例えばＮｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｓｌｏｔｓフィールド等）、該情報と、直前に受信したデータチャネルのビーコン信号からの経過時間とから現時点の割り当て状況を把握できる。緊急データ検出時点がＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれる場合は（Ｓ２０３のＹＥＳ）、さらに、当該ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間内の自分の割り当てスロットでの送信に、これから送信動作を開始しても間に合うかを判断する（Ｓ２０４）。間に合わない場合は、制御チャネルで送信することを決定し、チャネル制御部１３４に動作チャネルを制御チャネルに変更することをアクセス制御部１３３は指示する（Ｓ２０５）。これにより、緊急データフレームは制御チャネルで送信される（Ｓ２０６）。
【００５７】
緊急データ検出時点がＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれるが、当該自分の割り当てスロットでの送信に間に合う場合は（Ｓ２０４のＹＥＳ）、そのデータフレームをデータチャネルの割り当てスロットで送信することを決定する。この場合、データフレームはデータチャネルの自分の割り当てスロットで、送信される（Ｓ２０８）。この場合、送信バッファ内の他のデータフレームよりも優先して緊急データフレームを送信することとなる。
【００５８】
緊急データ検出時点が、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれない場合は（Ｓ２０３のＮＯ）、すなわちビーコンインターバル内でＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間が既に経過した場合は、空きのデータチャネルで送信することを決定する（Ｓ２０７）。これは、前述したように本実施形態ではビーコン信号の送信から連続する時間内に各ノードの割り当てスロットが配置されているため、緊急データ検出時点でデータチャネルにスロットが割り当てられていないときは、データチャネルでの次のビーコン信号まではスロットが空きであると判断できるためである。この場合、最も早く送信可能な空きのスロットもしくはその次以降の空きのスロットでデータフレームを送信する（Ｓ２０７）。この場合、ハブに対してあらかじめスロットの割り当て要求等を行わず、直接にそのスロットでデータフレームを送信してもよい。あるいは、別の方法として、新たに緊急データ用のデータチャネルスロットの割り当て要求処理をハブとの間で制御チャネルを用いて行い、割り当てられたスロットを用いて送信を行っても良い。
【００５９】
本処理フローでは、ステップＳ２０４でデータチャネルの自分の割り当てスロットでの送信が間に合う場合は、自分の割り当てスロットで緊急データフレームを送信した。これの変形例として、緊急データ検出時点から自分の割り当てスロットが到来するまでの時間が一定時間以上要する場合は、例外的に自分の割り当てスロットではなく、制御チャネルで即時送信するようにしてもよい。
【００６０】
また、本処理フローでは、緊急データ検出時点が、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれかつ、当該自分の割り当てスロットでの送信に間に合わない場合は、制御チャネルで送信した。これの変形例として、緊急データ検出時点が当該割り当てタイミング期間の終了間近であり、緊急データ検出時点から一定時間内に空きのデータチャネルでの送信が可能と判断される場合は、データチャネルの空きスロットで送信するようにしてもよい。
【００６１】
以上、実施形態２に係る無線通信装置は、緊急データ検出時点でのデータチャネルのスロット割り当て状況によって、より早く送信できるチャネルを選択することが可能となる。
【００６２】
（実施形態３）
第１及び第２の実施形態では、緊急データ検出時に制御チャネル、データチャネルどちらか一方のチャネルを選択して緊急データフレームを送信する場合を示した。一方、本実施形態では、緊急データ検出時には両チャネルにて緊急データフレームを送信する。本実施形態のノードのブロック図は実施形態１と同様である。このため、以下では実施形態１の説明で用いた図３Ｂのブロック図を元に説明を行う。本実施形態でもデータチャネルはＴＤＭＡ方式、制御チャネルはＣＳＭＡ方式が用いられるとする。本実施形態ではアクセス制御部１３３の動作が、実施形態１、２と異なる。実施形態１、２と重複する動作の説明は省略する。
【００６３】
図５本実施形態３に係る処理フローを示す。
【００６４】
実施形態１、２と同様、上位処理部１４０からデータフレームが送信バッファ１３５に入力され、アクセス制御部１３３が送信バッファ１３５からの送信要求とデータ種別の通知に基づき、データフレームを緊急送信するか判断するまでは、図４と同じである（Ｓ３０１、Ｓ３０２）。緊急送信する必要の無い場合は、実施形態２と同様、そのデータフレームを通常通り、データチャネルの自分の割り当てスロットで送信する（Ｓ３１２）。
【００６５】
緊急送信する必要のある場合は、すなわちそのデータフレームが緊急データフレームである場合は、以下にようになる。
【００６６】
実施形態２と同様に、緊急データ検出時点が、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれるかを判断する（Ｓ３０３）。当該割り当てタイミング期間に含まれる場合は、さらに、当該タイミング期間内の自分の割り当てスロットでの送信が、これから送信動作を開始しても間に合うかを判断する（Ｓ３０４）。間に合わない場合は、制御チャネルで送信することを決定する。この場合、チャネル制御部１３４に動作チャネルを制御チャネルに変更することをアクセス制御部１３３は指示し（Ｓ３０５）、制御チャネルで緊急データフレームを送信する（Ｓ３０６）。さらに、この後、本実施形態では、この緊急データフレームと同一のデータを含むデータフレームを、データチャネルでも送信する。すなわち、上記割り当てタイミング期間の終了後、データチャネルの空きスロットのタイミングで当該データフレームを送信する。このため、アクセス制御部１３３は、チャネル制御部１３４にデータチャネルへの変更指示を出し、チャネル制御部１３４はデータチャネルへ切り換える（Ｓ３０７）。アクセス制御部１３３は、空きスロットに応じたタイミングで当該データフレームの送信指示を送信処理部１３１に出し、送信処理部１３１は、そのデータフレームをＭＡＣ処理して、送信部１２１からデータチャネルを介して送信する。
【００６７】
一方、緊急データ検出時点が、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれるが、当該自分の割り当てスロットでの送信に間に合う場合は（Ｓ３０４のＹＥＳ）、そのデータフレームをデータチャネルの割り当てスロットで送信することを決定する。この場合、データフレームはデータチャネルの自分の割り当てスロットで、送信される（Ｓ３１３）。つまり、送信バッファ内の他のデータフレームよりも優先して緊急データフレームを送信することとなる。さらにこの後、緊急データフレームと同一のデータを含むデータフレームを制御チャネルでも送信する。すなわち、アクセス制御部１３３は、チャネル制御部１３４に制御チャネルへの変更指示を出し、チャネル制御部１３４は制御チャネルへＰＨＹ＆ＲＦ部１２０の設定を変更する（Ｓ３１４）。アクセス制御部１３３は、送信処理部１３１に当該データフレームの送信指示を出し、送信処理部１３１はＭＡＣ処理を行って、処理後のフレームを、送信部１２１から制御チャネルを介して送信する（Ｓ３１５）。
【００６８】
緊急データ検出時点が、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間に含まれない場合は（Ｓ３０３のＮＯ）、すなわち当該タイミング期間が経過した場合は、実施形態２と同様に、空きのデータチャネルで送信することを決定する。この場合、たとえば最も早く送信可能な空きのスロットもしくはその次以降の空きのスロットでデータフレームを送信する（Ｓ３０９）。この場合、ハブに対してあらかじめスロットの割り当て要求等を行わず、直接にそのスロットでデータフレームを送信してもよい。あるいは、別の方法として、新たに緊急データ用のデータチャネルスロットの割り当て処理をハブとの間で制御チャネルを用いて行い、割り当てられたスロットを用いて送信を行っても良い。本実施形態ではこの後さらに、動作チャネルを制御チャネルに変更して、制御チャネルでも、当該緊急データフレームと同一データを含むデータフレームの送信を行う。すなわち、アクセス制御部１３３は、チャネル制御部１３４に制御チャネルへの変更指示を出し、チャネル制御部１３４は制御チャネルへＰＨＹ＆ＲＦ部１２０の設定を変更する（Ｓ３１０）。アクセス制御部１３３は、送信処理部１３１に当該データフレームの送信指示を出し、送信処理部１３１はＭＡＣ処理を行って、処理後のフレームを送信部１２１に出力し、送信部１２１は制御チャネルでアンテナ１１０を介してフレームを送信する（Ｓ３１１）。
【００６９】
ステップＳ３０９〜Ｓ３１１では、データチャネルの空きスロットで送信した後、制御チャネルで送信したが、変形例として、制御チャネルで送信した後、データチャネルの空きスロットで送信してもよい。また、データチャネルの送信と制御チャネルの送信は時間的に一部重なっても良い。例えばノードがアンテナを複数有する場合は、このような動作が可能である。
【００７０】
ここで、ステップＳ３０９〜Ｓ３１１では、データチャネルと制御チャネルの両方でデータフレームを送信したが、この理由は、他のハブや他システムもデータチャネルと同一チャネルを用いている可能性があり、その時は空きスロットを選択しても衝突することもあるためである。またデータチャネルの状況が悪い場合もあり得る。そのため、データチャネルに空きのスロットがある場合にも、データチャネルでの送信後に、制御チャネルでも送信している。なお、データチャネルで、衝突等の心配がなく、信頼性が高いと判断できるような状況の場合には、データチャネルのみで送信してもよい。
【００７１】
図６〜図８に、本実施形態に係る緊急データが発生したノード（緊急データ発生ノード）とハブのタイミング図を示す。図６は、図５のステップＳ３０９〜Ｓ３１１の処理の第１例のタイミング図、図７は図５のステップＳ３０９〜Ｓ３１１の処理の第２例のタイミング図、図８は、ステップＳ３０５〜Ｓ３０８の処理を行う場合のタイミング図を示す。各図において、横軸は時間を表す。縦長の矩形は信号を表す。矩形の横幅は信号の送信時間あるいは信号サイズに対応する。「Ｂ」が記述された矩形の信号はビーコン信号、「Ｄ」が記述された矩形の信号はデータフレーム信号、「Ａ」が記述された矩形の信号はＡＣＫ信号を表す。「Ｄｃｈ」はデータチャネル、「Ｃｃｈ」は制御チャネルを表している。横長の破線の矩形は、タイムスロット割り当て期間を表している。
【００７２】
図６では、緊急データの検出時がＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間中でないため、まず制御チャネルで緊急データフレームを送信し、送信後に空きのデータチャネルのスロットを利用して同じデータのフレームを送信する。図５のフロー（Ｓ３０９〜Ｓ３１１）ではデータチャネルでの送信の後、制御チャネルの送信を行う場合を基本フローとしたが、この順序は逆でもよいと述べた。図６ではこの逆の場合の処理が示されている。図６に示す例では、制御チャネルでの送信開始後、これと並行してデータチャネルでも送信を開始しているため、時間的に重なっている。なお、ノードのデータチャネルは常時起動しており、一方、制御チャネルは必要時のみ起動し、それ以外では停止に設定されている。「Ｃｃｈ  ｏｎ」は制御チャネルが起動しており、「Ｃｃｈ  ｏｆｆ」は制御チャネルが停止していることを表す。ハブ側はデータチャネルも制御チャネルも常時起動しているとする。。
【００７３】
図７では、緊急データの検出時がスロット割り当てタイミング期間中でないため、当該割り当てタイミング期間経過後の空きのデータチャネルのスロットを利用して緊急データフレームを送信し、その後、制御チャネルで同一のデータフレームを送信する。データチャネルでの送信終了をトリガーに、制御チャネルを起動させ、同一のデータを含むフレームを送信する。制御チャネルでの送信が完了したら、制御チャネルの動作を停止させる。
【００７４】
図７に示した例ではデータチャネルでの送受信が完了した後で制御チャネルでの送信を行うため、制御チャネルおよびデータチャネルの動作が重ならず、図６に示した例よりも処理負荷が低い利点がある。
【００７５】
図８では、緊急データの検出時にスロット割り当てタイミング期間中であるため、まず制御チャネルで緊急データフレームを送信する。そして、送信後に、割り当てタイミング期間の経過後に、空きのデータチャネルのスロットを利用して同じデータのフレームを送信する。
【００７６】
以上、実施形態３では、緊急データの場合には、制御チャネルとデータチャネルの両方でそれぞれのアクセス方式に従って同一データを送信することで、より緊急データを確実に送信することができる。
【００７７】
（実施形態４）
本実施形態では、緊急データフレームのサイズを考慮して、データチャネルと制御チャネルのどちらで緊急データフレームを送信するかを決定する方法について説明する。
【００７８】
緊急データとしては、センサーが感知したアラーム的な情報や、センサーが取得したデータそのものが考えられる。これらの２つのデータではそのデータサイズに大きな違いがあると考えらえる。一方、データチャネルの空スロットを用いて、事前に割り当て要求なしに送信する場合、それによる影響が他ノード等に及ぶのは好ましくない。例えば、アラーム的な情報のみであれば、情報量が少なく、そのスロットが空いていれば、空スロット内に収まると考えらえるため、事前割り当て要求等なしにスロットを用いても他ノード等への影響は無いか、あっても小さいと考えられる。本実施形態ではこれらの点を考慮する。
【００７９】
実施形態１〜３では、データチャネルの空きスロットで送信する場合には、（Ａ）その空きスロットを直接用いて送信を行うか、あるいは、（Ｂ）緊急データ用の割り当て要求／割り当て応答のやり取りを行ってスロットの割り当てを受け、当該割り当てられたスロットを用いて送信を行っていた。本実施形態４では、上記（Ａ）、（Ｂ）のどちらを用いるかに加え、緊急データフレームのサイズも考慮して決める。
【００８０】
図９に、本実施形態４に係る処理フローを示す。
【００８１】
ステップＳ４０１、Ｓ４０２、Ｓ４０９は、図５のＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３１２と同一であるため、説明を省略する。
【００８２】
ステップＳ４０３では、緊急データフレームのサイズ（もしくはフレームに含まれる緊急データ本体のサイズ。以下同様）から決まる送信時間がＴＤＭＡの１スロットに収まるかを判断する。収まる場合には（Ｓ４０３のＹＥＳ）、割り当てタイミング期間経過後の空きスロットでそのまま送信する（Ｓ４０４）。すなわち、事前にスロットの割り当て要求なしに、当該空きスロットで緊急データフレームを送信する。
【００８３】
一方、緊急データフレームから決まる送信時間が１スロットに収まらないと判断した場合には（Ｓ４０３のＮＯ）、動作チャネルを制御チャネルに切り替え（Ｓ４０５）、制御チャネルにて、緊急割り当て要求信号を送信し、緊急割り当て応答信号を受ける（Ｓ４０６）。当該要求信号および応答信号のやりとりが終了したら、動作チャネルをデータチャネルに切り替えるとともに（Ｓ４０７）、応答信号に含まれる割り当て情報に基づき割り当てスロットを特定する。そして、そのスロットのタイミングでデータチャネルにて緊急データフレームを送信する（Ｓ４０８）。
【００８４】
図９で述べた例では、ＴＤＭＡフレームの１スロット長に緊急データフレームのサイズが収まるかを判断基準したが、別の例として、データチャネルの次のビーコン信号までの期間を考慮して、次のビーコン信号にデータ送信が重ならなければ、ステップＳ４０４の処理と同様に、データチャネルの空きスロットで送信すると決定してもよい。一方、次のビーコン信号にデータ送信が重なるのであれば、ステップＳ４０５〜Ｓ４０８の処理と同様にしてスロットを確保して送信を行う。もしくは、図４のＳ２０５〜Ｓ２０６と同様、制御チャネルにてデータ送信を行う。
【００８５】
上述した図９に示した例では、緊急データフレームのサイズのみに基づき、処理（Ｓ４０４）を行うか、処理（Ｓ４０５〜Ｓ４０９）を行うかを分けたが、実施形態２、３と同様に、データチャネルのスロット割り当て状況も追加的に考慮しても構わない。
【００８６】
図１０に、図９の処理フローにデータチャネルの割り当て状況に基づく判断ステップを加えた処理フローを示す。図９のステップＳ４０１〜Ｓ４０９に対し、ステップＳ４１０、Ｓ４１１、Ｓ４１２が追加されている。ステップＳ４１０、Ｓ４１１、Ｓ４１２、Ｓ４１３は、図４のＳ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５、Ｓ２０６と同一である。
【００８７】
ステップＳ４０２の処理で緊急送信を行うと判断された場合、タイムスロット割り当てタイミング期間中かを判断し（Ｓ４１０）、割り当てタイミング中である場合には（Ｓ４１１のＹＥＳ）、図４のステップＳ２０４〜Ｓ２０６、Ｓ２０８と同様の判断および処理を行う（Ｓ４１１、Ｓ４１２、Ｓ４１３、Ｓ４０９）。割り当てタイミング中でない場合は（Ｓ４１０のＮＯ）、図９と同様である（Ｓ４０３〜Ｓ４０８）。
【００８８】
図１１に本実施形態に係る緊急割り当て要求信号のフレーム構成例を示す。本図は一例を示したものであり、フレーム内のフィールドの順番が変更されても、一部のフィールドが存在しなくても、もしくは新たにフィールドが加わってもかまわない。
【００８９】
緊急割り当て要求には、ハブ及びノードのアドレスや、緊急データ用の割り当て時間長（スロット長）と、その頻度情報等が含まれる。割り当て時間長は、“Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｌｅｎｇｔｈ”フィールドに記述され、割り当て頻度は、“Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ”フィールドに記述される。割り当て時間長は、緊急データフレーム（または緊急データ本体）のサイズから決まる送信時間、もしくは送信時間に応答信号受信までの時間を加えた値を記述する。割り当て頻度は、たとえばデータチャネルのビーコン信号の何周期ごとに１回割り当てるのかを記述する。緊急データを１回のみ送信するだけの単発の緊急データの場合には割り当て頻度の記載は必須ではなく、そのフィールドを無くしてもよいし、もしくは頻度“１”と記載することで単発であることを示しても良い。
【００９０】
図１２に、緊急割り当て要求信号及び緊急割り当て応答信号のやり取りを行うノードとハブのタイミング図を示す。
【００９１】
緊急データが検出され（緊急要求が発生し）、緊急割り当て要求及び応答のやり取りを行うと判断すると、ノードは制御チャネルを起動し、制御チャネルにて緊急割り当て要求（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｒｅｑｕｅｓｔ）を送信する（Ａ１０１）。ノードは、ハブから緊急割り当て応答（Ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）を受信すると（Ａ１０２）、緊急割り当て応答に記載された割り当て情報（割り当てスロット、割り当て頻度）を用いて、データチャネルにて緊急データフレームを送信する（Ａ１０３）。ノードは、ハブから緊急割り当て応答の受信をトリガーに、制御チャネルを停止する。図１２に示した例では、緊急データを１回のみ送信する単発の緊急データの場合（頻度“１”の場合）を示したが、ある頻度での定期的なスロットの割り当てを緊急割り当て要求で要求して、定期的に緊急データ用のスロットを確保してもよい。
【００９２】
なお、図１２に示す「Ｃ−Ｒｅｑ」と「Ｃ−Ａｓｓ」は、（緊急ではない）接続要求および接続応答を示している。ノードは、通常、データチャネルのスロットの割り当てを要求するとき、接続要求をハブに送り（Ａ１１１）、ハブから接続応答を受けることで（Ａ１１２）、接続応答に示されるデータフレーム送信用のスロット割り当てを受ける。これによりノードはデータチャネルでの周期的なデータ送信のスロットを確保し、このスロットでデータフレームを送信できる（Ａ１１３）。
【００９３】
なお、図１２に示したタイミング図では、緊急割り当て要求信号および緊急割り当て応答信号といった制御信号に対してＡＣＫ等の応答信号を記載していないが、実際には各制御信号に対する応答信号を返すようにしても構わない。
【００９４】
また、図１２に示した例では、緊急割り当て要求信号や緊急割り当て応答信号は制御チャネルでやりとりするのを前提とした処理を示したが、データチャネルが空いていれば、上記緊急割り当てに関係する制御信号についてのみ、その送受信をデータチャネルで行う構成であっても構わない。
【００９５】
以上、実施形態４では、アラーム的なサイズの小さい緊急データの場合には、空きのスロットで、事前のスロット割り当て処理を行うことなく、送信することで、より簡単に緊急データが送信できる。また、緊急データのサイズが大きく、他ノードへの影響が及ぶ可能性が高い場合には、事前にスロットの割り当て処理を行ってスロットを確保し、確保したスロットで送信を行うことで、他ノードへの影響を低減することが可能となる。
【００９６】
（実施形態５）
実施形態４では、緊急割り当て要求信号をノードがハブに送信し、ハブから緊急割り当て応答信号を受信し、その応答信号に含まれる割り当て情報に従ったスロットで、ノードがデータチャネルにて緊急データを送信する例を示した。
【００９７】
本実施形態５では、緊急割り当て要求及び応答のやりとりを行うのではなく、ノードが個別にデータチャネルの空スロットの中から、緊急データを送信したいスロットを特定し、ハブに通知する仕組みを導入する。これは、少なくともデータチャネルのビーコン信号に、ＴＤＭＡの割り当て済みスロット数もしくは、割り当て済み時間長が把握できる情報（例えば“Ｎｕｍｂｅｒ  ｏｆ  ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  ｓｌｏｔｓ”フィールドの値）が挿入されているので、各ノードは自分が接続しているハブのデータチャネルでの占有スロットと空スロットが把握できることによる。ノードは、使用したいスロットを指定した通知信号をハブに送信し、通知信号の送信後、当該通知したスロットにてデータ送信を試みる。通知信号のフォーマットとしては、一例として、緊急割り当て応答信号のフォーマットを用いることができる。
【００９８】
図１３に、本実施形態に係るノードとハブのタイミング図を示す。
【００９９】
緊急データの検出後、ノードは、制御チャネルにて、使用したいスロットを指定した情報を含む緊急割り当て応答信号を送信する（Ａ１３１）。その後、ノードは、指定したスロットにて緊急データフレームを送信する（Ａ１３２）。
【０１００】
なお、図１３に示したタイミング図では、緊急割り当て応答信号といった制御信号に対してＡＣＫ等の応答信号を記載していないが、実際には制御信号に対する応答信号を返すようにしても構わない。また、図１３に示した例では、緊急割り当て応答信号は制御チャネルでやりとりするのを前提とした処理を示したが、データチャネルが空いていれば、緊急データに関係する制御信号についてのみ、その送受信をデータチャネルで行う構成であっても構わない。
【０１０１】
以上、実施形態５では、ノードが緊急データフレーム送信用のスロットを自分で決定してハブに通知し、通知したスロットで緊急データフレームを送信することで、より簡単にハブと連絡を行うことができる。
【０１０２】
（実施形態６）
実施形態１〜５では、制御チャネルとデータチャネルが周波数軸上で異なる周波数を用いていた。一方、実施形態６では、同じ周波数チャネル、すなわち１つのチャネルで、制御チャネルとデータチャネルの両方が時分割で動作する場合において、緊急データフレームを送信する場合を説明する。
【０１０３】
図１４〜図１６に本実施形態６に係るノードおよびハブのタイミング図を示す。なお、図１４〜図１６では、データチャネルのみの動作が示されており、制御チャネルの動作の図示は省略している。
【０１０４】
図１４は緊急データ検出時がＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間経過後である場合、図１５および図１６は緊急データ検出時が、ＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間中である場合をそれぞれ示す。
【０１０５】
図１４のように、緊急データ検出時が割り当てタイミング経過後の場合には、送信可能な最も早いスロットもしくはそれ以降のスロット（ただしビーコンインターバル内）で、緊急データフレームの送信を行う。
【０１０６】
一方、図１５のように、緊急データ検出時がＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間中であり、かつ、現ビーコンインターバルの自ノード用の割り当てスロットが過ぎている場合または当該自ノード用の割り当てスロットでの送信に間に合わない場合（たとえば当該割り当てスロットまでの時間が閾値以下の場合）には、スロット割り当てタイミング期間経過後の空きのスロットで送信する。たとえばＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間終了後で送信可能な最早のスロットか、それより後のスロット（ただしビーコンインターバル内）で送信する。
【０１０７】
さらに、図１６のように、緊急データ検出時がＴＤＭＡタイムスロット割り当てタイミング期間であるが、現ビーコンインターバルの自ノード用の割り当てスロットの送信までに間に合う場合には、自ノード用の割り当てスロットを用いて、緊急データフレームを送信する。
【０１０８】
図１４〜図１６に示した処理では、緊急データのサイズを考慮していないが、実際には図１４〜図１６の処理に、緊急データのサイズを考慮した処理を含めても良い。例えば、データチャネルと制御チャネルが同一周波数チャネル上で時間分割されているとした場合、データサイズによっては、制御チャネルの時間中に緊急割り当て要求および緊急割り当て応答のやりとりを行って、データチャネルでのスロット割り当てを受け、当該スロットで送信を行ってもよい。
【０１０９】
（実施形態７）
図１７に実施形態７に係るハブにおける無線通信装置のブロック図を示す。
【０１１０】
図１７に示すハブは、図３Ａに示した実施形態１におけるバッファ３５、３６、アクセス制御部３３にバス７３を接続し、バス７３に上位インターフェース部７４とプロセッサ部７５を接続した形態を有する。ＭＡＣ部３０は、上位インターフェース部７４において上位処理部４０と接続されている。プロセッサ部７５では、ファームウェアが動作する。ファームウェアの書き換えによって無線通信装置の機能変更を容易に行うことができる。アクセス制御部３３およびチャネル制御部３４の少なくとも一方の機能をプロセッサ部７５で実現してもよい。
【０１１１】
図１８に実施形態７に係るノードにおける無線通信装置のブロック図を示す。
【０１１２】
図１８に示すノードは、図３Ｂに示した実施形態１におけるバッファ１３５、１３６、アクセス制御部１３３にバス１７３を接続し、バス１７３に上位インターフェース部１７４とプロセッサ部１７５を接続した形態を有する。ＭＡＣ部１３０は、上位インターフェース部１７４において上位処理部１４０と接続されている。プロセッサ部１７５では、ファームウェアが動作する。ファームウェアの書き換えによって無線通信装置の機能変更を容易に行うことができる。アクセス制御部１３３およびチャネル制御部１３４の少なくとも一方の機能をプロセッサ部１７５で実現してもよい。
【０１１３】
（実施形態８）
図１９に実施形態８に係るハブにおける無線通信装置のブロック図を示す。
【０１１４】
図１９に示す無線通信装置は、図３Ａに示した実施形態１に係るハブにおけるＭＡＣ部３０にクロック生成部７６を接続した形態を有する。クロック生成部７６は、出力端子を介して外部のホスト（ここでは上位処理部４０）に接続され、クロック生成部７６により生成されたクロックは、ＭＡＣ部３０に与えられるとともに、外部のホストにも出力される。ホストをクロック生成部７６から入力されるクロックによって動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側を同期させて動作させることが可能となる。この例ではクロック生成部７６は、ＭＡＣ部の外側に配置されているが、ＭＡＣ部の内部に設けてもよい。
【０１１５】
図２０に実施形態８に係るノードにおける無線通信装置のブロック図を示す。
【０１１６】
図２０に示す無線通信装置は、図３Ｂに示した実施形態１に係るノードにおけるＭＡＣ部１３０にクロック生成部１７６を接続した形態を有する。クロック生成部１７６は、出力端子を介して外部のホスト（ここでは上位処理部１４０）に接続され、クロック生成部１７６により生成されたクロックは、ＭＡＣ部１３０に与えられるとともに、外部のホストにも出力される。ホストをクロック生成部１７６から入力されるクロックによって動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側を同期させて動作させることが可能となる。この例ではクロック生成部１７６は、ＭＡＣ部の外側に配置されているが、ＭＡＣ部の内部に設けてもよい。
【０１１７】
（実施形態９）
図２１は、実施形態９に係る無線通信装置のハードウェア構成例を示したものである。このハードウェア構成は一例であり、ハードウェア構成は種々の変更が可能である。図２１に示した無線通信装置の動作は、これまで述べた実施形態の無線通信装置と同様であるため、以下では、ハードウェア構成上の違いを中心に説明し、詳細な動作の説明は省略する。なお、図示のハードウェア構成は、ハブとして動作する無線通信装置およびノードとして動作する無線通信装置のいずれにも適用可能である。
【０１１８】
本無線通信装置は、ベースバンド部２１１、ＲＦ部２２１と、アンテナ５０（１）〜５０（Ｎ）（Ｎは１以上の整数）とを備える。
【０１１９】
ベースバンド部２１１は、制御回路２１２と、送信処理回路２１３と、受信処理回路２１４と、ＤＡ変換回路２１５、２１６と、ＡＤ変換回路２１７、２１８とを含む。ＲＦ部２２１とベースバンド部２１１は、まとめて１チップのＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：集積回路）として構成されてもよいし、別々のチップで構成されてもよい。
【０１２０】
一例として、ベースバンド部２１１は、ベースバンドＬＳＩまたはベースバンドＩＣである。または、ベースバンド部２１１が、図示の点線の枠で示すように、ＩＣ２３２とＩＣ２３１とを備えてもよい。このとき、ＩＣ２３２が制御回路２１２と送信処理回路２１３と受信処理回路２１４とを含み、ＩＣ２３１が、ＤＡ変換回路２１５、２１６とＡＤ変換回路２１７、２１８を含むように、各ＩＣに分かれてもよい。
【０１２１】
制御回路２１２は、主として図３Ａおよび図３Ｂ等のＭＡＣ部３０、１３０の機能を実行する。上位処理部４０、１４０の機能を、制御回路２１２に含めても構わない。
【０１２２】
送信処理回路２１３は、図３Ａおよび図３Ｂ等の送信部２１、１２１のＤＡ変換処理の前までを行う部分に対応する。すなわち、送信処理回路２１３は、プリアンブル及びＰＨＹヘッダーの追加や符号化、変調（ＭＩＭＯ変調を含んでも良い）などの物理層の処理を主に行い、例えば２種類のデジタルベースバンド信号（以下、デジタルＩ信号とデジタルＱ信号）を生成する。なお、図３Ａおよび図３Ｂ等の送信部２１、１２１のＤＡ変換処理の前までの機能を送信処理回路２１３に含めるとともに、受信部２２、１２２のＡＤ変換処理より後の機能を受信処理回路２１４に含める構成も可能である。
【０１２３】
本実施形態の通信処理装置は、例えば制御回路２１２と送信処理回路２１３と受信処理回路２１４に対応する。本実施形態の通信処理装置は、１チップＩＣの形態、複数のチップＩＣからなる形態のいずれも含む。
【０１２４】
ＤＡ変換回路２１５、２１６は、図３Ａおよび図３Ｂ等の送信部２１、１２１の処理のうち、ＤＡ変換を行う部分に相当する。ＤＡ変換回路２１５、２１６は、送信処理回路２１３から入力される信号をＤＡ変換する。より詳細には、ＤＡ変換回路２１５はデジタルＩ信号をアナログのＩ信号に変換し、ＤＡ変換回路２１６はデジタルＱ信号をアナログのＱ信号に変換する。なお、直交変調せずに一系統の信号のままで送信する場合もありうる。この場合、ＤＡ変換回路は１つだけでもよい。また、一系統または複数系統の送信信号をアンテナの数だけ振り分けて送信する場合には、アンテナの数に応じた数のＤＡ変換回路を設けてもよい。
【０１２５】
ＲＦ部２２１は、一例としてＲＦアナログＩＣあるいは高周波ＩＣである。ＲＦ部２２１における送信回路２２２は、図３Ａおよび図３Ｂ等に示した送信部２１、１２１の処理のうち、ＤＡ変換より後の送信時の処理を行う部分に相当する。送信回路２２２は、ＤＡ変換回路２１５、２１６によりＤＡ変換されたフレームの信号から所望帯域の信号を抽出する送信フィルタ、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、フィルタリング後の信号を無線周波数にアップコンバートするミキサ、アップコンバート後の信号を増幅するプリアンプ（ＰＡ）等を含む。
【０１２６】
ＲＦ部２２１における受信回路２２３は、図３Ａおよび図３Ｂ等に示した受信部２２、１２２の処理のうち、ＡＤ変換より前までの受信時の処理を行う部分に相当する。受信回路２２３は、アンテナで受信された信号を増幅するＬＮＡ（低雑音増幅器）、発振装置から供給される一定周波数の信号を利用して、増幅後の信号をベースバンドにダウンコンバートするミキサ、ダウンコーバート後の信号から所望帯域の信号を抽出する受信フィルタ等を含む。より詳細には、受信回路２２３は、不図示の低雑音増幅部で低雑音増幅された受信信号を互いに９０°位相のずれた搬送波により直交復調して、受信信号と同位相のＩ（In-phase）信号と、これより９０°位相が遅れたＱ（Quad-phase）信号とを生成する。これらＩ信号とＱ信号は、ゲインが調整された後に、受信回路２２３から出力される。
【０１２７】
制御回路２１２は、送信回路２２２の送信フィルタおよび受信回路２２３の受信フィルタの動作を制御してもよい。送信回路２２２および受信回路２２３を制御する別の制御部が存在し、制御回路２１２がその制御部に指示を出すことで、同様の制御を行ってもよい。
【０１２８】
ベースバンド部２１１におけるＡＤ変換回路２１７、２１８は、図３Ａおよび図３Ｂ等に示した受信部２２、１２２の処理のうち、ＡＤ変換を行う部分に相当する。ＡＤ変換回路２１７、２１８は、受信回路２２３からの入力信号をＡＤ変換する。より詳細には、ＡＤ変換回路２１７はＩ信号をデジタルＩ信号に変換し、ＡＤ変換回路２１８はＱ信号をデジタルＱ信号に変換する。なお、直交復調せずに一系統の信号だけを受信する場合もありうる。この場合、ＡＤ変換回路は１つだけでよい。また、複数のアンテナが設けられる場合には、アンテナの数に応じた数のＡＤ変換回路を設けてもよい。受信処理回路２１４は、図３Ａおよび図３Ｂ等に示した受信部２２、１２２の処理のうち、ＡＤ変換より後の処理を行う部分に対応する。すなわち、受信処理回路２１４は、ＡＤ変換後の信号の復調処理、プリアンブル及びＰＨＹヘッダーを取り除く処理などを行い、処理後のフレームを制御回路２１２に渡す。
【０１２９】
なお、アンテナ５０（１）〜５０（Ｎ）を、送信回路２２２および受信回路２２３のいずれか一方に切り換えるスイッチがＲＦ部に配置されてもよい。スイッチを制御することで、送信時にはアンテナ５０（１）〜５０（Ｎ）を送信回路２２２に接続し、受信時には、アンテナ５０（１）〜５０（Ｎ）を受信回路２２３に接続してもよい。
【０１３０】
図２１では、ＤＡ変換回路２１５、２１６およびＡＤ変換回路２１７、２１８がベースバンド部２１１側に配置されていたが、ＲＦ部２２１側に配置されるように構成してもよい。
【０１３１】
なお、送信回路２２２および受信回路２２３により無線通信部を形成してもよい。送信回路２２２および受信回路２２３にさらに、ＤＡ変換回路２１５、２１６およびＤＡ変換回路２１７、２１８を含めて無線通信部を形成してもよい。さらに、これらに加えて、送信処理回路２１３および受信処理回路２１４のＰＨＹ処理部分（すなわち変調部５５および復調部５６）を含めて無線通信部を形成してもよい。または、送信処理回路２１３および受信処理回路２１４のＰＨＹ受信処理部分により無線通信部を形成してもよい。
【０１３２】
（実施形態１０）
図２２（Ａ）および図２２（Ｂ）は、それぞれ実施形態１０に係る無線通信端末（無線機器）の斜視図である。図２２（Ａ）の無線機器はノートＰＣ３０１であり、図２２（Ｂ）の無線機器は移動体端末３２１である。それぞれ、端末（基地局および子局のいずれとして動作してもよい）の一形態に対応する。ノートＰＣ３０１および移動体端末３２１は、それぞれ無線通信装置３０５、３１５を搭載している。無線通信装置３０５、３１５として、これまで説明してきた無線通信装置を用いることができる。無線通信装置を搭載する無線機器は、ノートＰＣや移動体端末に限定されない。例えば、ＴＶ、デジタルカメラ、ウェアラブルデバイス、タブレット、スマートフォン等にも搭載可能である。
【０１３３】
また、無線通信装置は、メモリーカードにも搭載可能である。当該無線通信装置をメモリーカードに搭載した例を図２３に示す。メモリーカード３３１は、無線通信装置３５５と、メモリーカード本体３３２とを含む。メモリーカード３３１は、外部の装置との無線通信のために無線通信装置３３５を利用する。なお、図２３では、メモリーカード３３１内の他の要素（例えばメモリ等）の記載は省略している。
【０１３４】
（実施形態１１）  
実施形態１１では、実施形態１〜１０のいずれかに係る無線通信装置の構成に加えて、バス、プロセッサ部、及び外部インターフェース部を備える。プロセッサ部及び外部インターフェース部は、バスを介してバッファと接続される。プロセッサ部ではファームウェアが動作する。このように、ファームウェアを無線通信装置に含める構成とすることにより、ファームウェアの書き換えによって無線通信装置の機能の変更を容易に行うことが可能となる。
【０１３５】
（実施形態１２）  
実施形態１２では、実施形態１〜１０のいずれかに係る無線通信装置の構成に加えて、クロック生成部を備える。クロック生成部は、クロックを生成して出力端子より無線通信装置の外部にクロックを出力する。このように、無線通信装置内部で生成されたクロックを外部に出力し、外部に出力されたクロックによってホスト側を動作させることにより、ホスト側と無線通信装置側とを同期させて動作させることが可能となる。
【０１３６】
（実施形態１３）  
実施形態１３では、実施形態１〜１０のいずれかに係る無線通信装置の構成に加えて、電源部、電源制御部、及び無線電力給電部を含む。電源制御部は、電源部と無線電力給電部とに接続され、無線通信装置に供給する電源を選択する制御を行う。このように、電源を無線通信装置に備える構成とすることにより、電源を制御した低消費電力化動作が可能となる。
【０１３７】
（実施形態１４）  
実施形態１４では、実施形態１３に係る無線通信装置の構成に加えて、ＳＩＭカードを含む。ＳＩＭカードは、例えば、無線通信装置におけるＭＡＣ部５３、または、制御部２１２等と接続される。このように、ＳＩＭカードを無線通信装置に備える構成とすることにより、容易に認証処理を行うことが可能となる。
【０１３８】
（実施形態１５）  
実施形態１５では、実施形態１１に係る無線通信装置の構成に加えて、動画像圧縮／伸長部を含む。動画像圧縮／伸長部は、バスと接続される。このように、動画像圧縮／伸長部を無線通信装置に備える構成とすることにより、圧縮した動画像の伝送と受信した圧縮動画像の伸長とを容易に行うことが可能となる。
【０１３９】
（実施形態１６）  
実施形態１６では、実施形態１〜１０に係る無線通信装置の構成に加えて、ＬＥＤ部を含む。ＬＥＤ部は、例えば、無線通信装置におけるＭＡＣ部５３、送信処理回路２１３、受信処理回路２１４、または制御回路２１２等と接続される。このように、ＬＥＤ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態を、ユーザに容易に通知することが可能となる。
【０１４０】
（実施形態１７）  
実施形態１７では、実施形態１〜１０のいずれかに係る無線通信装置の構成に加えて、バイブレータ部を含む。バイブレータ部は、例えば、無線通信装置におけるＭＡＣ部５３、送信処理回路２１３、受信処理回路２１４、または制御回路２１２等と接続される。このように、バイブレータ部を無線通信装置に備える構成とすることにより、無線通信装置の動作状態を、ユーザに容易に通知することが可能となる。
【０１４１】
（実施形態１８）  
図２４は、実施形態１８に係る無線通信システムの全体構成を示す。この無線通信システムは、ボディエリアネットワークの例である。無線通信システムは、ノード４０１、４０２を含む複数のノードと、ハブ４５１とを含む。各ノードおよびハブは人体に装着され、各ノードはハブ４５１と無線通信を行う。人体に装着とは、人体に直接接触する形態、服の上から装着する形態、首からかけた紐に設ける形態、ポケットの収容する形態など、人体に近接した位置に配置するあらゆる場合を含んでよい。ハブ４５１は、一例として、スマートフォンや携帯電話、タブレット、ノート型ＰＣなどの端末である。
【０１４２】
ノード４０１は、生体センサー４１１と無線通信装置４１２を備える。生体センサー４１１として、例えば、体温、血圧、脈拍、心電、心拍、血中酸素濃度、尿糖、または血糖等をセンシングするセンサーを用いることができる。ただし、これら以外の生体データをセンシングするセンサーを用いてもかまわない。無線通信装置４１２は、これまで述べた実施形態のいずれかの無線通信装置である。無線通信装置４１２は、ハブ４５１の無線通信装置４５３と無線通信を行う。無線通信装置４１２は、生体センサー４１１でセンシングされた生体データ（センシング情報）を、ハブ４５１の無線通信装置４５３に無線送信する。ノード４０１はタグ状の装置として構成されてもよい。
【０１４３】
ノード４０２は、生体センサー４２１と無線通信装置４２２を備える。生体センサー４２１と無線通信装置４２２は、ノード４０１の生体センサー４１１と無線通信装置４１２と同様であるため、説明を省略する。
【０１４４】
ハブ４５１は、通信装置４５２と無線通信装置４５３とを備える。無線通信装置４５３は、各ノードの無線通信装置と無線通信を行う。無線通信装置４５３は、これまで述べた実施形態のいずれかの無線通信装置でもよいし、ノードの無線通信装置と通信可能であれば、これまで述べた実施形態とは別の無線通信装置でもよい。通信装置４５２は、有線または無線によりネットワーク４７１と接続される。ネットワーク４７１は、インターネットや無線ＬＡＮ等のネットワークでもよいし、有線ネットワークと無線ネットワークとのハイブリッドネットワークでもよい。通信装置４５２は、無線通信装置４５３により各ノードから収集されたデータを、ネットワーク４７１上の装置に送信する。無線通信装置４５３から通信装置へのデータの受け渡しは、ＣＰＵやメモリ、補助記憶装置等を介して、行われてもよい。ネットワーク４７１上の装置は、具体的に、データを保存するサーバ装置でもよいし、データ解析を行うサーバ装置でもよいし、その他のサーバ装置でもよい。ハブ４５１も、ノード４０１、４０２と同様に生体センサーを搭載してもよい。この場合、ハブ４５１は、当該生体センサーで取得したデータも、通信装置４５２を介してネットワーク４７１上の装置に送信する。ハブ４５１にＳＤカード等のメモリーカードを挿入するインターフェースを搭載し、生体センサーで取得したデータまたは各ノードから取得したデータを、メモリーカードに保存してもよい。また、ハブ４５１に、ユーザが各種指示を入力するユーザ入力部、およびデータ等を画像表示する表示部を搭載してもよい。
【０１４５】
図２５は、図２４に示したノード４０１またはノード４０２のハードウェア構成例を示したブロック図である。ＣＰＵ５１２、メモリ５１３、補助記憶装置５１６、無線通信装置５１４、および生体センサー５１５がバス５１１に接続されている。ここでは１つのバスに各部５１２〜５１６が接続されているが、チップセット等を介して複数のバスを設け、各部５１２〜５１６が複数のバスに分かれて接続されてもよい。無線通信装置５１４は、図２４の無線通信装置４１２、４２２に対応し、生体センサー５１５は、図２４の生体センサー４１１、４２１に対応する。ＣＰＵ５１２は、無線通信装置５１４および生体センサー５１４を制御する。補助記憶装置５１６は、ＳＳＤ、ハードディスク等のデータを永続的に記憶する装置である。補助記憶装置５１６は、ＣＰＵ５１２が実行するプログラムを格納している。また、補助記憶装置５１６は、生体センサー５１５により取得されたデータを格納してもよい。ＣＰＵ５１２は、補助記憶装置５１６からプログラムを読み出して、メモリ５１３に展開して実行する。メモリ５１３は、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。ＣＰＵ５１２は、生体センサー５１５を駆動し、生体センサー５１５により取得されたデータをメモリ５１３または補助記憶装置５１６に格納し、当該データを、無線通信装置５１４を介してハブに送信する。ＣＰＵ５１２は、ＭＡＣ層より上位の通信プロトコルやアプリケーション層の処理を実行してもよい。
【０１４６】
図２６は、図２４に示したハブ４５１のハードウェア構成例を示したブロック図である。ＣＰＵ６１２、メモリ６１３、補助記憶装置６１６、通信装置６１４、無線通信装置６１５、入力部６１６および表示部６１７が、バス６１１に接続されている。ここでは１つのバスに各部６１２〜６１７が接続されているが、チップセット等を介して複数のバスを設け、各部６１２〜６１７が複数のバスに分かれて接続されてもよい。生体センサーまたはメモリカードインタフェースが、さらにバス６１１に接続されてもよい。入力部６１６は、各種指示の入力をユーザから受けて、入力された指示の信号をＣＰＵ６１２に出力する。表示部６１７は、ＣＰＵ６１２により指示されたデータ等を画像表示する。通信装置６１４および無線通信装置６１５は、図２４のハブが備える通信装置４５２および無線通信装置４５３にそれぞれ対応する。ＣＰＵ６１２は、無線通信装置６１５および通信装置６１４を制御する。補助記憶装置６１６は、ＳＳＤ、ハードディスク等のデータを永続的に記憶する装置である。補助記憶装置６１６は、ＣＰＵ６１２が実行するプログラムを格納しており、また、各ノードから受信したデータを格納してもよい。ＣＰＵ６１２は、補助記憶装置６１６からプログラムを読み出して、メモリ６１３に展開して実行する。メモリ６１３は、ＤＲＡＭ等の揮発性メモリでもよいし、ＭＲＡＭ等の不揮発メモリでもよい。ＣＰＵ６１２は、無線通信装置６１５で各ノードから受信したデータをメモリ６１３または補助記憶装置６１６に格納し、当該データを、通信装置６１４を介してネットワーク４７１に送信する。ＣＰＵ６１２は、ＭＡＣ層より上位の通信プロトコルやアプリケーション層の処理を実行してもよい。
【０１４７】
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
【符号の説明】
【０１４８】
１００：無線ネットワークシステム
１０：ハブ
２０〜２２：ノード
１０、１１０：アンテナ
２０、１２０：送受信部
２１、１２１：送信部
２２、１２２：受信部
３０、１３０：ＭＡＣ部
３１、１３１：送信処理部
３２、１３２：受信処理部
３３、１３３：アクセス制御部
３４、１３４：チャネル制御部
３５、１３５：送信バッファ
３６、１３６：受信バッファ
１４１：センサー情報取得部
４０、１４０：上位処理部
７１、７２、１７１、１７２：バッファ
７３、１７３：バス
７４、１７４：上位インターフェース部
７５、１７５：プロセッサ部
７６、１７６：クロック生成部
２１１：ベースバンド部
２２１：ＲＦ部
５０（１）〜５０（Ｎ）：アンテナ
２１２：制御回路
２１３：送信処理回路
２１４：受信処理回路
２１５、２１６：ＤＡ変換回路
２１７、２１８：ＡＤ変換回路
２３１、２３２：ＩＣ
３０１：ノートＰＣ
３２１：移動体端末
３０５、３１５：無線通信装置
３３１：メモリーカード
３３２：メモリーカード本体
３５５：無線通信装置
４０１、４０２：ノード
４５１：ハブ
４７１：ネットワーク
５１１、６１１：バス
５１２、６１２：ＣＰＵ
５１３、６１３：メモリ
５１４、６１５：無線通信装置
５１５：生体センサー
５１６、６１６：補助記憶装置
６１４：通信装置
【図１】
2015033978.tif 000003
【図２】
2015033978.tif 000004
【図３Ａ】
2015033978.tif 000005
【図３Ｂ】
2015033978.tif 000006
【図４】
2015033978.tif 000007
【図５】
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【図６】
2015033978.tif 000009
【図７】
2015033978.tif 000010
【図８】
2015033978.tif 000011
【図９】
2015033978.tif 000012
【図１０】
2015033978.tif 000013
【図１１】
2015033978.tif 000014
【図１２】
2015033978.tif 000015
【図１３】
2015033978.tif 000016
【図１４】
2015033978.tif 000017
【図１５】
2015033978.tif 000018
【図１６】
2015033978.tif 000019
【図１７】
2015033978.tif 000020
【図１８】
2015033978.tif 000021
【図１９】
2015033978.tif 000022
【図２０】
2015033978.tif 000023
【図２１】
2015033978.tif 000024
【図２２】
2015033978.tif 000025
【図２３】
2015033978.tif 000026
【図２４】
2015033978.tif 000027
【図２５】
2015033978.tif 000028
【図２６】
2015033978.tif 000029
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月3日(2016.3.3)
【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】
第１のチャネルを用いて通信し、第２のチャネルを用いて前記第１のチャネルと異なる通信方式により通信する無線通信装置に搭載される通信処理装置であって、
送信データが優先的に送信する必要のあるデータか否かを判定し、判定結果に応じて前記第１のチャネルおよび前記第２のチャネルから少なくとも１つのチャネルを特定し、特定したチャネルを用いて前記送信データを送信するように制御するアクセス制御部
を備えた通信処理装置。
【請求項２】
前記アクセス制御部は、
前記第１のチャネルを用いてキャリアセンス方式により通信し、
前記第２のチャネルを用いて時分割多元アクセス方式により通信するよう制御する
請求項１に記載の通信処理装置。
【請求項３】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記送信データを前記第１のチャネルで送信するよう制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項４】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記第２のチャネルの空きスロットで前記送信データを送信するよう制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項５】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの予め割り当てられたスロットを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの空きのスロットを用いて前記送信データを送信することのうちの１つを、前記第２のチャネルにおける他の無線通信装置へのスロットの割り当て状況に応じて、実行するように制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項６】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信する必要のあるデータである場合は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの予め割り当てられたスロットを用いて前記送信データを送信すること、前記第２のチャネルの空きのスロットを用いて前記送信データを送信することのうち少なくとも２つを実行するよう制御する
請求項２に記載の通信処理装置。
【請求項７】
前記アクセス制御部は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信することと、前記第２のチャネルの空きのスロットを用いて前記送信データを送信することを実行するように制御する
請求項６に記載の通信処理装置。
【請求項８】
前記アクセス制御部は、前記第１のチャネルを用いて前記送信データを送信することを前記第２のチャネルの空きスロットを用いて前記送信データを送信することよりも先に実行する、もしくはこれと逆の順序で実行するように制御する
請求項７に記載の通信処理装置。
【請求項９】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルにおける他の無線通信装置へのスロットの割り当て状況に応じて、前記少なくとも２つの送信を、実行するように制御する
請求項６に記載の通信処理装置。
【請求項１０】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルの空きスロットを用いて前記送信データを送信する場合、前記第２のチャネルの空きのスロットを、スロットの割り当て要求を送信することなく用いる
請求項４に記載の通信処理装置。
【請求項１１】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルの空きスロットを用いて前記送信データを送信する場合、前記第１のチャネルを用いて前記第２のチャネルのスロットの割り当て要求を送信し、前記第１のチャネルで返される応答を受信し、前記応答で指定されるスロットを用いて、前記送信データを送信するよう制御する
請求項４に記載の通信処理装置。
【請求項１２】
前記アクセス制御部は、前記送信データのサイズが所定値以上の場合に、前記割り当て要求を送信し、前記送信データのサイズが所定値未満の場合に、前記第２のチャネルの空きのスロットを、前記割り当て要求を送信することなく用いる
請求項１１に記載の通信処理装置。
【請求項１３】
前記所定値は、１つのスロットで送信可能なデータサイズを表す
請求項１２に記載の通信処理装置。
【請求項１４】
前記アクセス制御部は、前記割り当て要求の送信前にチャネルを前記第１のチャネルにし、前記割り当て要求に対する応答が受信された後、前記チャネルを前記第２のチャネルへ切り換えるよう制御する
請求項１１ないし１３のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１５】
前記割り当て要求は、前記送信データの識別子と、前記第２のチャネルの割り当てを要求するスロット数に関する情報を含む
請求項１１ないし１４のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１６】
前記アクセス制御部は、前記第２のチャネルの空きのスロットで前記送信データを行う場合、前記第２のチャネルの使用するスロットを指定した通知信号を前記第１のチャネルを用いて送信するよう制御し、
前記アクセス制御部は、前記通知信号が送信された後、前記通知信号で指定したスロットを用いて前記送信データを前記第２のチャネルを用いて送信するよう制御する
請求項４ないし９のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１７】
前記通知信号は、前記送信データの識別子と、前記第２のチャネルの使用するスロットに関する情報を含む
請求項１６に記載の通信処理装置。
【請求項１８】
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信するデータでない場合は、前記第２のチャネルの予め割り当てられたスロットで前記送信データを送信するよう制御する
請求項２ないし１６のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【請求項１９】
前記送信データは、センサーのセンシング情報を含み、
前記アクセス制御部は、前記送信データが優先的に送信するデータであるか否かを、前記センサーの種別、前記センサーのセンシング情報、および前記センサーの状態の少なくとも１つに基づき判断する
請求項１ないし１８のいずれか一項に記載の通信処理装置。
【国際調査報告】
2015033978.tif 000030
2015033978.tif 000031