(57)【要約】  無線マスタ装置（Ｎ２０１）において、無線スケジューリング部（１６）は、リアルタタイムデータとリアルタイムデータよりも優先度が低い非リアルタイムデータとを送信する無線スレーブ装置（Ｎ３００）と無線通信を行うための交信周期内にリアルタイムデータ期間を割り当て、リアルタイムデータ期間において無線スレーブ装置（Ｎ３００）にリアルタイムデータの送信を行わせ、無線スレーブ装置（Ｎ３００）によるリアルタイムデータの送信が完了した時点で交信周期が残っている場合に、交信周期の残り時間を非リアルタイムデータ期間に割り当て、非リアルタイムデータ期間において無線スレーブ装置（Ｎ３００）に非リアルタイムデータの送信を行わせる。
2017033314.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において前記無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせる無線スケジューリング部と、
前記第１データ期間において前記第１のデータを受信し、前記第２データ期間において前記第２のデータを受信する無線受信部とを有する無線通信装置。
【請求項２】
前記無線スケジューリング部は、
それぞれが第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する複数の無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記複数の無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記複数の無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において、前記複数の無線通信機器のうちの少なくとも一部の無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせる請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線スケジューリング部は、
前記第１データ期間の間、任意の順序で、無線通信機器ごとに前記第１のデータを送信するよう指示し、無線通信機器ごとに前記第１のデータの送信を行わせ、前記第２データ期間の間、任意の順序で、無線通信機器ごとに前記第２のデータを送信するよう指示し、無線通信機器ごとに前記第２のデータの送信を行わせる請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線スケジューリング部は、
前記無線通信期間の残り時間が閾値未満になった時点で、前記第２のデータを未送信の無線通信機器が存在していても、前記第２のデータの送信を停止させる請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線通信期間は、繰り返し到来し、
前記無線スケジューリング部は、
無線通信期間ごとに前記第１データ期間と前記第２データ期間とを割り当てる請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無線スケジューリング部は、
前記複数の無線通信機器による前記第２のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っており、前記複数の無線通信機器のうちのいずれかの無線通信機器が前記第２のデータよりも優先度が低い第３のデータを保持している場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第３のデータの送信のための第３データ期間に割り当て、前記第３データ期間において、前記第３のデータを保持している無線通信機器に前記第３のデータの送信を行わせる請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項７】
無線通信装置に送信する、優先度が設定されているデータを優先度別に記憶する記憶部と
前記記憶部に記憶されているデータの個数を優先度別に通知する通知データを前記無線通信装置に送信する無線送信部とを有する無線通信機器。
【請求項８】
前記無線通信機器は、
前記無線通信装置からのデータを受信する無線受信部を有し、
前記無線送信部は、
前記無線受信部により前記無線通信装置からのデータが受信されたことを通知するとともに、前記記憶部に記憶されているデータの個数を優先度別に通知する通知データを前記無線通信装置に送信する請求項７に記載の無線通信機器。
【請求項９】
コンピュータである無線通信装置が、
第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記第１データ期間において前記第１のデータを受信し、
前記無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において前記無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせ、前記第２データ期間において前記第２のデータを受信する無線通信方法。
【請求項１０】
コンピュータである無線通信機器が、
無線通信装置に送信する、優先度が設定されているデータを優先度別に記憶領域に格納し、
前記記憶領域に格納されているデータの個数を優先度別に通知する通知データを前記無線通信装置に送信する無線通信方法。
【請求項１１】
第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において前記無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせる無線スケジューリング処理と、
前記第１データ期間において前記第１のデータを受信し、前記第２データ期間において前記第２のデータを受信する無線受信処理とを、コンピュータである無線通信装置に実行させる無線通信プログラム。
【請求項１２】
無線通信装置に送信する、優先度が設定されているデータを優先度別に記憶領域に格納するデータ格納処理と、
前記記憶領域に格納されているデータの個数を優先度別に通知する通知データを前記無線通信装置に送信する無線通信処理を、コンピュータである無線通信機器に実行させる無線通信プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関する。
本発明は、例えば、産業用ネットワークにおける無線通信に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の非特許文献１に記載されるように、産業用ネットワークのうち、フィールドネットワークと呼ばれるネットワークでは、１台のマスタ機器と複数台のスレーブ機器が接続される。
例えば、マスタ機器は、コントローラであり、スレーブ機器は、各種のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）機器や測定器である。
そして、マスタ機器と複数のスレーブ機器間では、あらかじめ設定した時間間隔でサイクリック通信が行われる。【０００３】
一方で、有線ネットワークの敷設にかかるコストを削減する目的で、ネットワークの無線化が求められている。
特別な装置や免許が必要な周波数を用いてネットワークの無線化を図ると使い勝手の面で不便となる。
このため、既存の無線ＬＡＮ標準規格に準じてネットワークの無線化を実現することで、ハードウェアの調達コストや開発コストを低減することが可能である（非特許文献２）。【０００４】
産業用ネットワークでは、定周期性が求められ、また、マスタ機器は複数台のスレーブ機器と接続を行うことが求められる。
このため、無線区間における衝突を防止するスケジュール管理が求められる。
無線ＬＡＮ標準規格では、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格にて、ＨＣＣＡ（Ｈｙｂｒｉｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ）方式が示されている（非特許文献３）。
ＨＣＣＡ方式では、アクセスポイントが複数の無線ＬＡＮ端末の間のデータ送信を集中的に制御することにより，同一チャネルを共有する複数の無線ＬＡＮ端末の間でＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を実現する。
産業用ネットワークの無線化にあたり、ＨＣＣＡ方式を採用して、産業用ネットワークに存在する機器に順番に無線通信によりポーリングを実施することが考えられる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】産業用イーサネット（登録商標）入門  ２００９年５月  ＣＱ出版社
【非特許文献２】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１TM−２０１２  “Ｐａｒｔ  １１：  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”
【非特許文献３】ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１ｅTM−２００５  “Ｐａｒｔ  １１：  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  （ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ  Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ８：  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）  Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
産業用ネットワークでは、マスタ機器とスレーブ機器の間で少量のリアルタイムデータ（ＣＣ−Ｌｉｎｋ  ＩＥ  フィールドネットワークにおけるサイクリックデータ伝送や、ＰＲＯＦＩＮＥＴにおけるリアルタイムチャネル）を一定周期で連続的に交信することが求められる。
更に、産業用ネットワークでは、非リアルタイムデータ（ＣＣ−Ｌｉｎｋ  ＩＥ  フィールドネットワークにおけるトランジェント伝送やＰＲＯＦＩＮＥＴにおける非リアルタイムチャネル）が存在する場合には、周期に余裕があるときに、非リアルタイムデータをマスタ機器とスレーブ機器の間で交信する。【０００７】
誤りがほとんど生じない有線通信による産業用ネットワークでは、リアルタイムデータの割り当て時間と非リアルタイムデータの割り当て時間を事前に予測することが可能である。
また、複数のスレーブ機器のうちのいずれのスレーブ機器がどのタイミングでマスタ機器との間で非リアルタイムデータの交信を行うかを事前に決定することが可能である。【０００８】
しかし、産業用ネットワークを無線化した場合には、以下の課題がある。
（１）頻繁に通信エラーが発生するため、通信エラーが発生する度にリアルタイムデータの送受信のためのスケジュールを修正する必要が生じ、マスタ機器から各スレーブ機器にスケジュールの修正を通知する必要がある。
（２）スケジュールの修正に伴い、マスタ機器から各スレーブ機器に各スレーブ機器が保有するリアルタイムデータのデータ量を問い合わせるための通信が大量に発生するため、通信効率が低下する（スレーブ機器が１６台、３２台と増加した場合に、通信効率の低下が更に顕著になる）。
そして、これらの課題により、マスタ機器とスレーブ機器の間の交信のための周期が延びるといった課題や、周波数資源が無駄になるといった課題が生じる。【０００９】
本発明は、これらの課題を解決することを主な目的とし、通信エラーが発生しやすい無線通信において高い信頼性と高い通信効率を実現することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る無線通信装置は、
第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において前記無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせる無線スケジューリング部と、
前記第１データ期間において前記第１のデータを受信し、前記第２データ期間において前記第２のデータを受信する無線受信部とを有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明では、無線通信期間内に第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、第１のデータの送信が完了した時点で無線通信期間が残っている場合に、無線通信期間の残り時間を第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当てる。
このため、本発明によれば、無線通信期間内で確実に第１のデータの送信を完了させることができ、無線通信において高い信頼性と高い通信効率を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１に係る無線通信による産業用ネットワークの例と従来の有線通信による産業用ネットワークの例を示す図。
【図２】無線マスタ装置と無線スレーブ装置間の通信リンクの例を示す図。
【図３】実施の形態１に係る産業ネットワークにおける通信シーケンス例を示す図。
【図４】実施の形態１に係る無線マスタ装置と無線スレーブ装置の機能構成例を示す図。
【図５】実施の形態１に係るリアルタイムデータ期間における通信シーケンス例を示す図。
【図６】実施の形態１に係る非リアルタイムデータ期間における通信シーケンス例を示す図。
【図７】実施の形態１に係る無線マスタ装置の動作例を示すフローチャート図。
【図８】実施の形態１に係る無線マスタ装置の動作例を示すフローチャート図。
【図９】実施の形態１に係る無線スレーブ装置の動作例を示すフローチャート図。
【図１０】実施の形態２に係る無線マスタ装置と無線スレーブ装置の機能構成例を示す図。
【図１１】８０２．１１  Ａｃｋフレームのフォーマットを示す図である。
【図１２】８０２．１１  ＰＰＤＵフレームのフォーマットを示す図である。
【図１３】実施の形態２に係るＤｕｒａｔｉｏｎフィールドにて無線スレーブ装置の保有データ数を通知する方法を示す図。
【図１４】実施の形態２に係るＳＥＲＶＩＣＥフィールドにて無線スレーブ装置の保有データ数を通知する方法を示す図。
【図１５】実施の形態１及び実施の形態２に係る無線マスタ装置と無線スレーブ装置のハードウェア構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本実施の形態及び以降の実施の形態では、産業用ネットワークにおいて、マスタ機器とスレーブ機器の間で、一定周期で連続的にリアルタイムデータを無線通信により送受信するとともに、周期に余裕がある場合には、非リアルタイムデータを送受信する構成を説明する。
本実施の形態及び以降の実施の形態では、マスタ機器とスレーブ機器との間でデータを送受信するための周期は固定である。
そして、本実施の形態及び以降の実施の形態では、周期の最初にリアルタイムデータ期間を設定し、リアルタイムデータ期間の後に非リアルタイムデータ期間を設定する。
通信エラーによる変動は、リアルタイムデータ期間の長さを伸縮することで吸収する。
リアルタイムデータ期間が完了した後に周期に残り時間がある場合は、残り時間を非リアルタイムデータ期間に割り当てる。
このようにすることで、本実施の形態及び以降の実施の形態では、定時性と通信資源の有効化を図ることができる。
【００１４】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１に、従来の有線通信による産業用ネットワークのシステム構成例と、本実施の形態に係る無線通信による産業用ネットワークのシステム構成例を示す。
有線通信による産業用ネットワークでは、マスタ機器Ｎ１、スレーブ機器（１）Ｎ１０１、スレーブ機器（２）Ｎ１０２、スレーブ機器（３）Ｎ１０３、スレーブ機器（ｍ）Ｎ１０４が有線通信されている。
なお、スレーブ機器（１）Ｎ１０１、スレーブ機器（２）Ｎ１０２、スレーブ機器（３）Ｎ１０３、スレーブ機器（ｍ）Ｎ１０４を区別する必要がない場合は、各スレーブ機器を総称してスレーブ機器Ｎ１００と表記する。
【００１５】
無線通信による産業用ネットワークでは、マスタ機器Ｎ１に無線マスタ装置Ｎ２０１を接続している。
無線マスタ装置Ｎ２０１は、無線マスタとも表記する。
マスタ機器Ｎ１は、例えば、産業用ネットワークのコントローラである。
また、スレーブ機器（１）Ｎ１０１に無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１を接続し、スレーブ機器（２）Ｎ１０２に無線スレーブ装置（２）Ｎ３０２を接続し、スレーブ機器（３）Ｎ１０３に無線スレーブ装置（３）Ｎ３０３を接続し、スレーブ機器（ｍ）Ｎ１０４に無線スレーブ装置（ｍ）Ｎ３０４が接続されている。
なお、無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１、無線スレーブ装置（２）Ｎ３０２、無線スレーブ装置（３）Ｎ３０３、無線スレーブ装置（ｍ）Ｎ３０４を区別する必要がない場合は、各無線スレーブ装置を総称して無線スレーブ装置Ｎ３００と表記する。
また、無線スレーブ装置Ｎ３００は、無線スレーブとも表記する。
スレーブ機器Ｎ１００は、例えば、産業用ネットワークにおける各種のＩＯ機器、測定器などである
マスタ機器Ｎ１とスレーブ機器Ｎ１００は、無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置Ｎ３００とを介した通信を行い、有線通信の場合と同等のデータ交換を行うことができる。
図１では、有線通信による産業用ネットワークの接続トポロジーは、ライン型（デイジーチェーン状）であり、無線通信による産業用ネットワークの接続トポロジーは、１対Ｎのスター型であるが、この差は本質的な差ではない。
なお、有線通信による産業用ネットワークの接続トポロジーは、スター型、バス型、リング型でもよい。
また、無線通信による産業用ネットワークの接続トポロジーは図１に示すものと異なっていてもよい。
【００１６】
なお、無線マスタ装置Ｎ２０１は無線通信装置の例に相当し、無線スレーブ装置Ｎ３００は無線通信機器の例に相当する。
また、無線マスタ装置Ｎ２０１により行われる動作手順、無線スレーブ装置Ｎ３００により行われる動作手順は、それぞれ無線通信方法及び無線通信プログラムの例に相当する。
【００１７】
次に、図２を参照して、無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置Ｎ３００とを介したマスタ機器Ｎ１とスレーブ機器Ｎ１００との間の通信を説明する。
図２は、スレーブ機器Ｎ１００及び無線スレーブ装置Ｎ３００の組が３つの例を示す。
【００１８】
マスタ機器Ｎ１と無線マスタ装置Ｎ２０１は有線接続されている。
同様に、スレーブ機器Ｎ１００と無線スレーブ装置Ｎ３００は有線接続されている。
つまり、マスタ機器Ｎ１と無線マスタ装置Ｎ２０１は、有線通信リンクＬ１で接続されている。
また、スレーブ機器（１）Ｎ１０１と無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１は、有線通信リンクＬ３１で接続されている。
また、スレーブ機器（２）Ｎ１０２と無線スレーブ装置（２）Ｎ３０２は、有線通信リンクＬ３２で接続されている。
また、スレーブ機器（３）Ｎ１０３と無線スレーブ装置（３）Ｎ３０３は、有線通信リンクＬ３３で接続されている。
また、無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置Ｎ３００は無線接続されている。
つまり、無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１は無線通信リンクＬ２１で接続されている。
また、無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置（２）Ｎ３０２は無線通信リンクＬ２２で接続されている。
無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置（３）Ｎ３０３は無線通信リンクＬ２３で接続されている。
有線通信リンクＬ１、Ｌ３１〜Ｌ３３は独立に存在するため、マスタ機器Ｎ１と無線マスタ装置Ｎ２０１の間、スレーブ機器Ｎ１００と無線スレーブ装置Ｎ３００の間で、同時刻に異なる通信が可能である。
他方、無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置Ｎ３００の間では、同時刻には１つの通信のみが可能である。
また、無線マスタ装置Ｎ２０１は、無線通信リンクＬ２１〜Ｌ２３での通信状況を把握しているが、無線スレーブ装置Ｎ３００は、無線通信リンクＬ２１〜Ｌ２３の通信状況は把握できない。
なお、無線通信リンクＬ２１〜Ｌ２３を区別する必要がない場合は無線通信リンクＬ２１〜Ｌ２３を総称して、無線通信リンクＬ２０という。
また、有線通信リンクＬ３１〜Ｌ３３を区別する必要がない場合は有線通信リンクＬ３１〜Ｌ３３を総称して、有線通信リンクＬ３０という。
【００１９】
図４は、本実施の形態に係る無線マスタ装置Ｎ２０１と無線スレーブ装置Ｎ３００の機能構成例を示す。
【００２０】
図４に示すように、無線マスタ装置Ｎ２０１は、有線通信部１１、優先度別キュー管理部１２及び無線通信部１３及び記憶部１７で構成され、無線通信部１３は、無線送信部１４、無線受信部１５及び無線スケジューリング部１６で構成される。
【００２１】
無線マスタ装置Ｎ２０１には、図１５に示すように、プロセッサ９０１、記憶装置９０２、有線通信インタフェース９０３及び無線通信インタフェース９０４というハードウェアが含まれる。
記憶部１７は記憶装置９０２により実現される。
記憶装置９０２には、有線通信部１１、優先度別キュー管理部１２、無線送信部１４、無線受信部１５及び無線スケジューリング部１６の機能を実現するプログラムが記憶されている。
そして、プロセッサ９０１がこれらプログラムを実行して、後述する有線通信部１１、優先度別キュー管理部１２、無線送信部１４、無線受信部１５及び無線スケジューリング部１６の動作を行う。
図１５では、プロセッサ９０１が有線通信部１１、優先度別キュー管理部１２、無線送信部１４、無線受信部１５及び無線スケジューリング部１６の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
有線通信インタフェース９０３は、マスタ機器Ｎ１との間で有線通信を行う。
無線通信インタフェース９０４は、無線スレーブ装置Ｎ３００との間で無線通信を行う。
【００２２】
無線スレーブ装置Ｎ３００は、有線通信部２１、優先度別キュー管理部２２、無線通信部２３及び記憶部２７で構成され、無線通信部２３は、無線送信部２４及び無線受信部２５で構成される。
【００２３】
無線スレーブ装置Ｎ３００には、図１５に示すように、プロセッサ９０５、記憶装置９０６、有線通信インタフェース９０７及び無線通信インタフェース９０８というハードウェアが含まれる。
記憶部２７は記憶装置９０６により実現される。
記憶装置９０６には、有線通信部２１、優先度別キュー管理部２２、無線送信部２４及び無線受信部２５の機能を実現するプログラムが記憶されている。
そして、プロセッサ９０５がこれらプログラムを実行して、後述する有線通信部２１、優先度別キュー管理部２２、無線送信部２４及び無線受信部２５の動作を行う。
図１５では、プロセッサ９０５が有線通信部２１、優先度別キュー管理部２２、無線送信部２４及び無線受信部２５の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
有線通信インタフェース９０７は、スレーブ機器Ｎ１００との間で有線通信を行う。
無線通信インタフェース９０８は、無線マスタ装置Ｎ２０１との間で無線通信を行う。
【００２４】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
無線マスタ装置Ｎ２０１において、有線通信部１１は、有線通信インタフェース９０３を用いて、マスタ機器Ｎ１から、スレーブ機器Ｎ１００に送信するデータを有線通信リンクＬ１を介して受信する。
また、有線通信部１１は、有線通信インタフェース９０３を用いて、スレーブ機器Ｎ１００から送信されたデータを有線通信リンクＬ１を介してマスタ機器Ｎ１に送信する。
有線通信部１１が送受信するデータには、優先度が設けられている。
本実施の形態では、有線通信部１１がリアルタイムデータと非リアルタイムデータとを送受信する例を説明する。
本実施の形態では、リアルタイムデータの優先度が高く、非リアルタイムデータの優先度はリアルタイムデータの優先度よりも低いものとする。
リアルタイムデータは第１のデータの例に相当し、非リアルタイムデータは第２のデータの例に相当する。
【００２５】
優先度別キュー管理部１２は、優先度別に設けられたキューを管理する。
優先度別のキューは、データの記憶領域たる記憶部１７に設けられている。
つまり、記憶部１７は、リアルタイムデータ及び非リアルタイムデータを優先度別に記憶する。
優先度別キュー管理部１２は、リアルタイムデータが受信された場合は、受信されたリアルタイムデータを高優先度のキューに格納し、非リアルタイムデータが受信された場合は、受信された非リアルタイムデータを低優先度のキューに格納する。
また、優先度別キュー管理部１２は、高優先度のキューからリアルタイムデータを読み出し、低優先度のキューから非リアルタイムデータを読み出す。
【００２６】
無線通信部１３は、無線スレーブ装置Ｎ３００との間で無線通信を行う。
無線通信部１３は、無線送信部１４、無線受信部１５及び無線スケジューリング部１６で構成される。
【００２７】
無線送信部１４は、有線通信部１１により受信されたデータを、無線通信インタフェース９０４を用いて、無線通信リンクＬ２０を介して無線スレーブ装置Ｎ３００に送信する。
無線受信部１５は、無線スレーブ装置Ｎ３００から送信されたデータを、無線通信インタフェース９０４を用いて、無線通信リンクＬ２０を介して受信する。
無線スケジューリング部１６は、無線スレーブ装置Ｎ３００へのデータ送信スケジュールを生成する。
より具体的には、無線スケジューリング部１６は、無線通信機器たる無線スレーブ装置Ｎ３００と無線通信を行うための交信周期（無線通信期間）内にリアルタイムデータ（第１のデータ）の送信のためのリアルタイムデータ期間（第１データ期間）を割り当てる。
そして、無線スケジューリング部１６は、リアルタイムデータ期間において無線スレーブ装置Ｎ３００にリアルタイムデータの送信を集中して行わせる。
無線スレーブ装置Ｎ３００によるリアルタイムデータの送信が完了した時点で交信周期が残っている場合に、無線スケジューリング部１６は、交信周期の残り時間を非リアルタイムデータ（第２のデータ）の送信のための非リアルタイムデータ期間（第２データ期間）に割り当てる。
そして、無線スケジューリング部１６は、非リアルタイムデータ期間において無線スレーブ装置Ｎ３００に非リアルタイムデータの送信を集中して行わせる
【００２８】
無線スケジューリング部１６によるスケジューリングに必要なネットワーク機器の台数や配置に関する情報は、初期設定時に手動で設定することや、ネットワークを流れる制御フレームを解析して自動で学習することにより取得される。
【００２９】
なお、優先度別キュー管理部１２は、高速な有線通信リンクＬ１から低速な無線通信リンクＬ２０へデータを送信する際に用いられるため、無線通信部１３の内部にあってもよい。
【００３０】
無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１において、有線通信部２１は、有線通信インタフェース９０７を用いて、スレーブ機器Ｎ１００から、マスタ機器Ｎ１に送信するデータを有線通信リンクＬ３０を介して受信する。
また、有線通信部２１は、有線通信インタフェース９０７を用いて、マスタ機器Ｎ１から送信されたデータを有線通信リンクＬ３０を介してスレーブ機器Ｎ１００に送信する。
【００３１】
優先度別キュー管理部２２は、優先度別に設けられたキューを管理する。
優先度別のキューは、データの記憶領域たる記憶部２７に設けられている。
つまり、記憶部２７は、リアルタイムデータ及び非リアルタイムデータを優先度別に記憶する。
優先度別キュー管理部２２は、リアルタイムデータが受信された場合は、受信されたリアルタイムデータを高優先度のキューに格納し、非リアルタイムデータが受信された場合は、受信された非リアルタイムデータを低優先度のキューに格納する。
また、優先度別キュー管理部２２は、高優先度のキューからリアルタイムデータを読み出し、低優先度のキューから非リアルタイムデータを読み出す。
【００３２】
無線通信部２３は、無線スレーブ装置Ｎ３００との間で無線通信を行う。
無線通信部２３は、無線送信部２４及び無線受信部２５で構成される。
【００３３】
無線送信部２４は、有線通信部２１により受信されたデータを、無線通信インタフェース９０８を用いて、無線通信リンクＬ２０を介して無線マスタ装置Ｎ２０１に送信する。
また、記憶部２７に記憶されているデータの個数を優先度別に通知する通知データを無線マスタ装置Ｎ２０１に送信する。
無線受信部２５は、無線マスタ装置Ｎ２０１から送信されたデータを、無線通信インタフェース９０８を用いて、無線通信リンクＬ２０を介して受信する。
【００３４】
なお、優先度別キュー管理部２２は、高速な有線通信リンクＬ３０から低速な無線通信リンクＬ２０へデータを送信する際に用いられるため、無線通信部２３の内部にあってもよい。
【００３５】
図４に示すように、本実施の形態では、マスタ機器Ｎ１とスレーブ機器Ｎ１００の間でデータを送受信するための交信周期は固定である。
そして、本実施の形態では、無線マスタ装置Ｎ２０１の無線スケジューリング部１６は、交信周期内にリアルタイムデータの送信のためのリアルタイムデータ期間を割り当てる。
そして、無線スケジューリング部１６は、リアルタイムデータ期間の間、任意の順序で、無線スレーブ装置Ｎ３００ごとにリアルタイムデータを送信するよう指示し、無線スレーブ装置Ｎ３００ごとにリアルタイムデータの送信を行わせる。
複数の無線スレーブ装置Ｎ３００によるリアルタイムデータの送信が完了した時点で交信周期が残っている場合に、無線スケジューリング部１６は、交信周期の残り時間を非リアルタイムデータ（第２のデータ）の送信のための非リアルタイムデータ期間（第２データ期間）に割り当てる。
そして、無線スケジューリング部１６は、非リアルタイムデータ期間の間、任意の順序で、無線スレーブ装置Ｎ３００ごとに非リアルタイムデータを送信するよう指示し、無線スレーブ装置Ｎ３００ごとに非リアルタイムデータの送信を行わせる。
また、無線スケジューリング部１６は、非リアルタイムデータを未送信の無線スレーブ装置Ｎ３００が存在していても、交信周期の残り時間が閾値未満になった時点で、非リアルタイムデータの送信を停止させる。
交信周期は繰り返し到来するため、無線スケジューリング部１６は、交信周期ごとにリアルタイムデータ期間と非リアルタイムデータ期間とを割り当てる動作を繰り返す。
【００３６】
次に、リアルタイムデータ期間における動作例の詳細と、非リアルタイムデータ期間における動作例の詳細を、図５と図６を参照して説明する。
図５は、リアルタイムデータ期間における通信シーケンスの例を示し、図６は、リアルタイムデータ期間における通信シーケンスの例を示す。
【００３７】
図５に示すように、リアルタイムデータ期間は、無線マスタ装置Ｎ２０１の無線スレーブ装置Ｎ３００への一斉通知（マスタ機器Ｎ１からの周期起点のフレーム通知）により、開始される。
各無線スレーブ装置Ｎ３００では、無線マスタ装置Ｎ２０１からの一斉通知に対する応答として、無線送信部２４が、記憶部２７にて保持しているリアルタイムデータの個数と非リアルタイムデータの個数を通知する通知データを無線マスタ装置Ｎ２０１に送信する。
なお、無線送信部２４は、リアルタイムデータの個数のみを通知する通知データを送信するようにしてもよい。
また、システム設定にてリアルタイムデータの個数が予め決まっている場合（例えば、１つの交信周期にて送信されるリアルタイムデータの個数は必ず１つ）には、記憶部２７にリアルタイムデータが保持されていなくても、無線送信部２４は、システム設定で定められている値を通知する通知データを送信する。
通知データの実現方法は、実施の形態２で説明する。
【００３８】
無線マスタ装置Ｎ２０１では、無線スケジューリング部１６が、任意の順序で、無線送信部１４を用いて、ポーリングを実行する。
なお、通信エラーが生じた場合には、無線送信部１４が再送手順を実行し、無線受信部１５が、各無線スレーブ装置Ｎ３００からリアルタイムデータを受信する。
全ての無線スレーブ装置Ｎ３００からリアルタイムデータの受信を終えた時点で、無線スケジューリング部１６は、交信周期の残り時間から、無線マスタ装置Ｎ２０１及び各無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１が保有する非リアルタイムデータの個数に応じて、スケジューリングを計算する。
【００３９】
次に、非リアルタイムデータ期間の動作例を図６を参照して説明する。
図６の例では、無線マスタ装置Ｎ２０１の無線送信部１４が、無線マスタ装置Ｎ２０１が保有する非リアルタイムデータを無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１に送信し、無線受信部１５がＡｃｋデータを受信する。
その後、無線スケジューリング部１６が、任意の順序で、各無線スレーブ装置Ｎ３００にポーリングを行い、無線受信部２５が各無線スレーブ装置Ｎ３００から非リアルタイムデータを受信する。
交信周期の終了直前では、無線スケジューリング部１６は残りの時間が閾値未満になると新たな通信を停止する。
閾値は、通信エラーが発生した際の再送制御に要する時間を考慮して定められる。
図６の例では、無線スレーブ装置（２）Ｎ３０２から非リアルタイムデータが未達であるが、残り時間が閾値未満になったので、無線スケジューリング部１６は、無線スレーブ装置（２）Ｎ３０２への更なるポーリングを中止している。
【００４０】
なお、無線スケジューリング部１６による各無線スレーブ装置Ｎ３００に対するポーリングの順序は、無線スレーブ装置Ｎ３００間のフェアネスが確保できるようにして決定する。
なお、ここでは、非リアルタイムデータがユニキャスト送信される例を示したが、非リアルタイムデータがブロードキャスト送信、マルチキャスト送信されてもよい。
【００４１】
次に、図７及び図８のフローチャートを参照して、本実施の形態に係る無線マスタ装置Ｎ２０１の動作例を説明する。
【００４２】
交信周期が開始すると、無線送信部１４が各無線スレーブ装置Ｎ３００にリアルタイムデータを送信する（Ｓ１０１）。
より具体的には、優先度別キュー管理部１２が、記憶部１７からリアルタイムデータを読み出し、読み出したリアルタイムデータを無線送信部１４に出力する。
そして、無線送信部１４が、無線通信インタフェース９０４を介して無線通信リンクＬ２０から各無線スレーブ装置Ｎ３００にリアルタイムデータを送信する。
【００４３】
次に、無線受信部１５が、各無線スレーブ装置Ｎ３００から、Ｓ１０１で送信されたリアルタイムデータについてのＡｃｋデータを受信する（Ｓ１０２）。
このＡｃｋデータにおいて、各無線スレーブ装置Ｎ３００で保持されているリアルタイムデータの個数、非リアルタイムデータの個数が通知される。
Ａｃｋデータを受信できなかった無線スレーブ装置Ｎ３００に対しては、無線送信部１４がリアルタイムデータを再送する。
【００４４】
次に、無線スケジューリング部１６が、リアルタイムデータのポーリング順序と非リアルタイムデータのポーリング順序を決定する（Ｓ１０３）。
無線スケジューリング部１６によるポーリング順序の決定方法は任意である。
例えば、無線スケジューリング部１６は、無線スレーブ装置Ｎ３００間で予め決められている順序に沿ってポーリング順序を決定してもよい。
また、無線スケジューリング部１６は、Ａｃｋデータで通知されたリアルタイムデータの個数に従ってリアルタイムデータのポーリング順序を決定し、Ａｃｋデータで通知された非リアルタイムデータの個数に従って非リアルタイムデータのポーリング順序を決定するようにしてもよい。
【００４５】
次に、無線送信部１４が、Ｓ１０３で決定されたポーリング順序に従って、無線スレーブ装置Ｎ３００にポーリングを行う（Ｓ１０４）。
【００４６】
次に、無線受信部１５が、Ｓ１０４においてポーリングが行われた無線スレーブ装置Ｎ３００からリアルタイムデータを受信する（Ｓ１０５）。
無線スレーブ装置Ｎ３００からリアルタイムデータを受信できない場合は、無線送信部１４が再度ポーリングを行う。
【００４７】
次に、無線スケジューリング部１６が、全ての無線スレーブ装置Ｎ３００からリアルタイムデータを受信したか否かを判定する（Ｓ１０６）。
全ての無線スレーブ装置Ｎ３００からリアルタイムデータを受信している場合（Ｓ１０６でＹＥＳ）は、処理がＳ１０７に移行する。
一方、リアルタイムデータを受信していない無線スレーブ装置Ｎ３００がある場合（Ｓ１０６でＮＯ）は、Ｓ１０４以降の処理が繰り返される。
【００４８】
Ｓ１０７では、無線送信部１４が、いずれかの無線スレーブ装置Ｎ３００に非リアルタイムデータを送信する。
より具体的には、優先度別キュー管理部１２が、記憶部１７から非リアルタイムデータを読み出し、読み出した非リアルタイムデータを無線送信部１４に出力する。
そして、無線送信部１４が、無線通信インタフェース９０４を介して無線通信リンクＬ２０から無線スレーブ装置Ｎ３００に非リアルタイムデータを送信する。
【００４９】
次に、無線受信部１５が、非リアルタイムデータの送信先の無線スレーブ装置Ｎ３００から、Ａｃｋデータを受信する（Ｓ１０８）。
Ａｃｋデータを受信できなかった場合は、無線送信部１４が非リアルタイムデータを再送する。
【００５０】
次に、無線送信部１４が、Ｓ１０３で決定されたポーリング順序に従って、無線スレーブ装置Ｎ３００にポーリングを行う（Ｓ１０９）。
【００５１】
次に、無線受信部１５が、Ｓ１０９においてポーリングが行われた無線スレーブ装置Ｎ３００から非リアルタイムデータを受信する（Ｓ１１０）。
無線スレーブ装置Ｎ３００から非リアルタイムデータを受信できない場合は、無線送信部１４が再度ポーリングを行う。
【００５２】
次に、無線スケジューリング部１６は、交信周期の残り時間が十分あるか、すなわち残り時間が閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ１１１）。
残り時間が閾値以上である場合（Ｓ１１１でＹＥＳ）は、Ｓ１０４の処理を繰り返す。
一方、残り時間が閾値未満（Ｓ１１１でＮＯ）であれば、無線スケジューリング部１６は、非リアルタイムデータを未送信の無線スレーブ装置Ｎ３００が存在しても、非リアルタイムデータの送信を停止させ（Ｓ１１２）、次の交信周期が開始するのを待つ。
なお、全ての無線スレーブ装置Ｎ３００から非リアルタイムデータを受信している場合も、無線スケジューリング部１６は、同様に、次の交信周期が開始するのを待つ。
【００５３】
次に、図９を参照して、本実施の形態に係る無線スレーブ装置Ｎ３００の動作例を説明する。
【００５４】
無線スレーブ装置Ｎ３００では、無線受信部２５が無線マスタ装置Ｎ２０１からのリアルタイムデータを受信する（Ｓ２０１）。
より具体的には、無線受信部２５は、無線通信インタフェース９０８を介して無線通信リンクＬ２０から無線マスタ装置Ｎ２０１からのリアルタイムデータを受信し、受信したリアルタイムデータを優先度別キュー管理部２２に出力する。
【００５５】
次に、無線送信部２４がＡｃｋデータを送信する（Ｓ２０２）。
より具体的には、優先度別キュー管理部２２が、記憶部２７に格納されているリアルタイムデータの個数と非リアルタイムデータの個数を計数し、リアルタイムデータの個数と非リアルタイムデータの個数を通知する通知データを無線送信部２４に出力する。
そして、無線送信部２４は、優先度別キュー管理部２２から出力された通知データを含むＡｃｋデータを生成し、生成したＡｃｋデータを無線通信インタフェース９０８を介して無線通信リンクＬ２０から無線マスタ装置Ｎ２０１に送信する。
【００５６】
次に、無線受信部２５が無線マスタ装置Ｎ２０１からリアルタイムデータについてのポーリング通知を受信した場合（Ｓ２０４でＹＥＳ）に、無線送信部２４がリアルタイムデータを無線マスタ装置Ｎ２０１に送信する（Ｓ２０５）。
より具体的には、無線受信部２５が無線マスタ装置Ｎ２０１からのポーリング通知を優先度別キュー管理部２２に出力する。
優先度別キュー管理部２２は、無線マスタ装置Ｎ２０１からのポーリング通知を取得し、記憶部２７からリアルタイムデータを読み出す。
更に、優先度別キュー管理部２２は、読み出したリアルタイムデータを無線送信部２４に出力する。
無線送信部２４は、無線通信インタフェース９０８を介して無線通信リンクＬ２０から無線マスタ装置Ｎ２０１にリアルタイムデータを送信する。
【００５７】
無線マスタ装置Ｎ２０１から非リアルタイムデータが送信された場合は、無線受信部２５は、無線マスタ装置Ｎ２０１からの非リアルタイムデータを受信する（Ｓ２０６）。
なお、無線受信部２５は、無線マスタ装置Ｎ２０１からの非リアルタイムデータを受信しない場合もある。
図６の例では、無線スレーブ装置（１）Ｎ３０１は、無線マスタ装置Ｎ２０１からの非リアルタイムデータを受信するが、無線スレーブ装置（２）Ｎ３０２及び無線スレーブ装置（３）Ｎ３０３は、無線マスタ装置Ｎ２０１からの非リアルタイムデータを受信しない。
無線マスタ装置Ｎ２０１からの非リアルタイムデータを受信した場合は、無線送信部２４がＡｃｋデータを無線マスタ装置Ｎ２０１に送信する。
【００５８】
次に、無線受信部２５が無線マスタ装置Ｎ２０１から非リアルタイムデータについてのポーリング通知を受信した場合（Ｓ２０７でＹＥＳ）に、無線送信部２４が非リアルタイムデータを無線マスタ装置Ｎ２０１に送信する（Ｓ２０８）。
より具体的には、無線受信部２５が無線マスタ装置Ｎ２０１からのポーリング通知を優先度別キュー管理部２２に出力する。
優先度別キュー管理部２２は、無線マスタ装置Ｎ２０１からのポーリング通知を取得し、記憶部２７から非リアルタイムデータを読み出す。
更に、優先度別キュー管理部２２は、読み出した非リアルタイムデータを無線送信部２４に出力する。
無線送信部２４は、無線通信インタフェース９０８を介して無線通信リンクＬ２０から無線マスタ装置Ｎ２０１に非リアルタイムデータを送信する。
【００５９】
＊＊＊実施の形態の効果＊＊＊
本実施の形態によれば、リアルタイムデータ期間を非リアルタイムデータ期間の前に設定することで、通信エラーが発生してもリアルタイムデータの送受信を確実に行うことができ、また、周期に余裕がある場合には、非リアルタイムデータの送受信を行うことができる。
このため、通信エラーが発生しやすい無線通信においても高い信頼性と高い通信効率を実現させることができ、周波数資源を有効に利用することができる。
【００６０】
実施の形態２．
本実施の形態では、無線スレーブ装置Ｎ３００が無線マスタ装置Ｎ２０１に無線スレーブ装置Ｎ３００が保持するリアルタイムデータの個数及び非リアルタイムデータの個数の通知する具体的方法を説明する。
【００６１】
本実施の形態では、無線スレーブ装置Ｎ３００の無線送信部２４に、優先度別キュー通知処理部２６を設ける。
優先度別キュー通知処理部２６は、記憶部２７で保持さているリアルタイムデータの個数及び非リアルタイムデータの個数を通知する処理を行う。
より具体的には、優先度別キュー通知処理部２６は、優先度別キュー管理部２２により計数されたリアルタイムデータの個数及び非リアルタイムデータの個数を、図９のＳ２０３で送信されるＡｃｋデータで通知する処理を行う。
【００６２】
優先度別キュー通知処理部２６は、新たな通信手順やフレームを設けずに、８０２．１１（非特許文献２）に準拠させて、無線スレーブ装置Ｎ３００が保持するリアルタイムデータの個数及び非リアルタイムデータの個数を無線マスタ装置Ｎ２０１に通知する。
以下では、優先度別キュー通知処理部２６による通知方法を２種類示す。
【００６３】
１つ目は、ＭＡＣレイヤで取り扱うＡｃｋフレームにおけるＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを用いる方法である（図１１）。
２つ目は、ＰＨＹレイヤで取り扱うＰＰＤＵフレームにおけるＳＥＲＶＩＣＥフィールドを用いる方法である（図１２）。
【００６４】
１つ目の方法では、優先度別キュー通知処理部２６は、図１３に示すように、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドを用いてデータの個数を通知する。
Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの１６ビットは、通常の無線ＬＡＮでは、今後の通信時間を示すフィールドであり、例えば１２ビット目の値を１とすることで、無線ＬＡＮのアクセスポイントは、４０９６μｓ〜８１９１μｓを発信端末が使用することを認識することができる。
優先度別キュー通知処理部２６は、図１３に示すように、０ビット目から１１ビット目（ｂ０〜ｂ１１）を使用して、４つの優先度に対応したキューにおけるデータの個数を通知することができる。
本実施の形態では、リアルタイムデータと非リアルタイムデータという２つのデータ種類が設けられているため、図１３に示すように、ｂ９〜ｂ１１を使用してリアルタイムデータの個数を通知し、ｂ０〜ｂ２を使用して非リアルタイムデータの個数を通知することが考えられる。
【００６５】
２つ目の方法では、優先度別キュー通知処理部２６は、未使用（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）領域であるＳＥＲＶＩＣＥフィールドの１６ビットを用いてデータの個数を通知する。
２つ目の方法でも、優先度別キュー通知処理部２６は、１つ目の方法と同様に、図１４に示すように、ｂ０〜ｂ１１を使用して、４つの優先度に対応したキューにおけるデータの個数を通知することができる。
本実施の形態では、リアルタイムデータと非リアルタイムデータという２つのデータ種類が設けられているため、図１４に示すように、ｂ９〜ｂ１１を使用してリアルタイムデータの個数を通知し、ｂ０〜ｂ２を使用して非リアルタイムデータの個数を通知することが考えられる。
【００６６】
図１３及び図１４の例では、３ビットを用いるため、通知されるリアルタイムデータの個数及び非リアルタイムデータの個数はそれぞれ０〜７個の範囲である。
無線マスタ装置Ｎ２０１に通知できる最大の個数は７個であるため、記憶部２７に７個以上のリアルタイムデータ又は非リアルタイムデータが保持されている場合は、現実の個数を通知することができないが、スケジューリングへの影響は軽微と考えられる。
３ビット以上のビット数を使用して、記憶部２７で保持されているデータの個数を通知するようにしてもよい。
また、図１３及び図１４において、４つの優先度に対応させているのは、クラス分けされたＱｏＳに対応させるためである。
Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの１６ビット及びＳＥＲＶＩＣＥフィールドの１６ビットを４つ以外の優先度に対応させていてもよい。
なお、産業用ネットワークでは、原則として、無線通信の利用が工場内に限定されており、無線ＬＡＮ用の８０２．１１のフレームを、図１３又は図１４に示すような使用形態で使用しても、無線ＬＡＮでの使用との混同は生じない。
【００６７】
＊＊＊付記＊＊＊
なお、実施の形態１及び実施の形態２では、リアルタイムデータと非リアルタイムデータという２段階の優先度に対応している例を説明したが、３段階以上の優先度に対応させてもよい。
この場合には、無線スケジューリング部１６は、複数の無線スレーブ装置Ｎ３００による２つ目の優先度のデータである第２のデータの送信が完了した時点で交信周期が残っており、複数の無線スレーブ装置Ｎ３００のうちのいずれかの無線スレーブ装置Ｎ３００が第２のデータよりも優先度が低い第３のデータを保持している場合に、交信周期の残り時間を第３のデータの送信のための第３データ期間に割り当てる。
そして、無線スケジューリング部１６は、第３データ期間において、第３のデータを保持している無線スレーブ装置Ｎ３００に第３のデータの送信を行わせる。
第４のデータ以降についても無線スケジューリング部１６は同様の処理を行う。
【００６８】
また、実施の形態１及び実施の形態２では、無線マスタ装置Ｎ２０１が１つのマスタ機器Ｎ１と接続し、無線スレーブ装置Ｎ３００がスレーブ機器Ｎ１００と１対１で接続する例を説明した。
産業用ネットワークの構成によっては、無線マスタ装置Ｎ２０１は、異なる産業用ネットワークに属する複数のマスタ機器Ｎ１と接続してもよい。
また、無線スレーブ装置Ｎ３００は、異なる産業用ネットワークに属する複数の産業用スレーブ機器Ｎ１００と接続してもよい。
【００６９】
また、実施の形態１及び実施の形態２では、産業用ネットワークに対応させた例を説明したが、無線通信によりマスタ機器とスレーブ機器とがデータを送受信するネットワークであれば、実施の形態１及び実施の形態２に示した構成及び手順は、産業用ネットワーク以外のネットワークにも適用可能である。
【００７０】
＊＊＊ハードウェア構成の説明＊＊＊
最後に、無線マスタ装置Ｎ２０１及び無線スレーブ装置Ｎ３００のハードウェア構成の補足説明を行う。
無線マスタ装置Ｎ２０１及び無線スレーブ装置Ｎ３００はコンピュータである。
図１５に示すプロセッサ９０１、９０５は、プロセッシングを行うＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）である。
プロセッサ９０１、９０５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）等である。
図１５に示す記憶装置９０２、９０６は、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）等である。
図１５に示す有線通信インタフェース９０３、９０７、無線通信インタフェース９０４、９０８は、データを受信するレシーバー及びデータを送信するトランスミッターを含む。
有線通信インタフェース９０３、９０７、無線通信インタフェース９０４、９０８は、例えば、通信チップ又はＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｃａｒｄ）である。
【００７１】
また、記憶装置９０２、９０６には、ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）も記憶されている。
そして、ＯＳの少なくとも一部がプロセッサ９０１、９０５により実行される。
プロセッサ９０１はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、無線マスタ装置Ｎ２０１の機能構成要素である有線通信部１１、優先度別キュー管理部１２、無線送信部１４、無線受信部１５及び無線スケジューリング部１６の機能を実現するプログラムを実行する。
また、プロセッサ９０５はＯＳの少なくとも一部を実行しながら、無線スレーブ装置Ｎ３００の機能構成要素である有線通信部２１、優先度別キュー管理部２２、無線送信部２４及び無線受信部２５（及び優先度別キュー通知処理部２６）の機能を実現するプログラムを実行する。
また、無線マスタ装置Ｎ２０１の機能を実現するプログラム及び無線スレーブ装置Ｎ３００の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ（登録商標）ディスク、ＤＶＤ等の可搬記憶媒体に記憶されてもよい。
【００７２】
また、無線マスタ装置Ｎ２０１の機能及び無線スレーブ装置Ｎ３００の機能である「〜部」を「プロセッシングサーキットリー」又は「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
「プロセッシングサーキットリー」又は「回路」は、プロセッサ９０１、９０５だけでなく、ロジックＩＣ又はＧＡ（Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）といった他の種類の処理回路をも包含する概念である。
【符号の説明】
【００７３】
Ｎ１  マスタ機器、Ｎ１００  スレーブ機器、Ｎ１０１  スレーブ機器（１）、Ｎ１０２  スレーブ機器（２）、Ｎ１０３  スレーブ機器（３）、Ｎ１０４  スレーブ機器（ｍ）、Ｎ２０１  無線マスタ装置、Ｎ３００  無線スレーブ装置、Ｎ３０１  無線スレーブ装置（１）、Ｎ３０２  無線スレーブ装置（２）、Ｎ３０３  無線スレーブ装置（３）、Ｎ３０４  無線スレーブ装置（ｍ）、１１  有線通信部、１２  優先度別キュー管理部、１３  無線通信部、１４  無線送信部、１５  無線受信部、１６  無線スケジューリング部、１７  記憶部、２１  有線通信部、２２  優先度別キュー管理部、２３  無線通信部、２４  無線送信部、２５  無線受信部、２６  優先度別キュー通知処理部、２７  記憶部。
【図１】
2017033314.tif 000003
【図２】
2017033314.tif 000004
【図３】
2017033314.tif 000005
【図４】
2017033314.tif 000006
【図５】
2017033314.tif 000007
【図６】
2017033314.tif 000008
【図７】
2017033314.tif 000009
【図８】
2017033314.tif 000010
【図９】
2017033314.tif 000011
【図１０】
2017033314.tif 000012
【図１１】
2017033314.tif 000013
【図１２】
2017033314.tif 000014
【図１３】
2017033314.tif 000015
【図１４】
2017033314.tif 000016
【図１５】
2017033314.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月3日(2017.2.3)
【手続補正２】
【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のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において前記無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせる無線スケジューリング部と、
前記第１データ期間において前記第１のデータを受信し、前記第２データ期間において前記第２のデータを受信する無線受信部とを有する無線通信装置。
【請求項２】
前記無線スケジューリング部は、
それぞれが第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する複数の無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記複数の無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記複数の無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において、前記複数の無線通信機器のうちの少なくとも一部の無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせる請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線スケジューリング部は、
前記第１データ期間の間、任意の順序で、無線通信機器ごとに前記第１のデータを送信するよう指示し、無線通信機器ごとに前記第１のデータの送信を行わせ、前記第２データ期間の間、任意の順序で、無線通信機器ごとに前記第２のデータを送信するよう指示し、無線通信機器ごとに前記第２のデータの送信を行わせる請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記無線スケジューリング部は、
前記無線通信期間の残り時間が閾値未満になった時点で、前記第２のデータを未送信の無線通信機器が存在していても、前記第２のデータの送信を停止させる請求項３に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記無線通信期間は、繰り返し到来し、
前記無線スケジューリング部は、
無線通信期間ごとに前記第１データ期間と前記第２データ期間とを割り当てる請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記無線スケジューリング部は、
前記複数の無線通信機器による前記第２のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っており、前記複数の無線通信機器のうちのいずれかの無線通信機器が前記第２のデータよりも優先度が低い第３のデータを保持している場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第３のデータの送信のための第３データ期間に割り当て、前記第３データ期間において、前記第３のデータを保持している無線通信機器に前記第３のデータの送信を行わせる請求項２に記載の無線通信装置。
【請求項７】
コンピュータである無線通信装置が、
第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記第１データ期間において前記第１のデータを受信し、
前記無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において前記無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせ、前記第２データ期間において前記第２のデータを受信する無線通信方法。
【請求項８】
第１のデータと前記第１のデータよりも優先度が低い第２のデータとを送信する無線通信機器と無線通信を行うための無線通信期間内に前記第１のデータの送信のための第１データ期間を割り当て、前記第１データ期間において前記無線通信機器に前記第１のデータの送信を行わせ、前記無線通信機器による前記第１のデータの送信が完了した時点で前記無線通信期間が残っている場合に、前記無線通信期間の残り時間を前記第２のデータの送信のための第２データ期間に割り当て、前記第２データ期間において前記無線通信機器に前記第２のデータの送信を行わせる無線スケジューリング処理と、
前記第１データ期間において前記第１のデータを受信し、前記第２データ期間において前記第２のデータを受信する無線受信処理とを、コンピュータである無線通信装置に実行させる無線通信プログラム。
【国際調査報告】
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