(57)【要約】【課題】別の無線ネットワークシステムとの間の電波干渉を低減させることができるよう、ネットワーク制御情報の送出制御又は送出要求ができるようにする。【解決手段】本発明のネットワーク制御情報送出装置は、無線ネットワークシステムを制御するネットワーク制御情報を送出するネットワーク制御情報送出装置において、通常はネットワーク制御情報の送出を行わず、外部から制御情報送出要求信号を受信すると、ネットワーク制御情報を送出するネットワーク制御情報送出制御手段を備える。また、本発明のネットワーク制御情報送出要求装置は、ネットワーク制御情報の送出の有無を確認する制御情報送出確認手段と、制御情報送出確認手段によりネットワーク制御情報が送出されていない場合に、ネットワーク制御情報送出要求信号を送信する制御情報送出要求手段とを備える。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークシステムを制御するネットワーク制御情報を送出するネットワーク制御情報送出装置において、
通常は上記ネットワーク制御情報の送出を行わず、外部から制御情報送出要求信号を受信すると、上記ネットワーク制御情報を送出するネットワーク制御情報送出制御手段を備えることを特徴とするネットワーク制御情報送出装置。
【請求項２】
少なくとも１以上のアンテナ指向性を切替可能なアンテナ手段を備え、
上記ネットワーク制御情報送出制御手段が、受信した上記制御情報送出要求信号の到来方向に向けて上記ネットワーク制御情報を送出するよう、上記アンテナ手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク制御情報送出装置。
【請求項３】
上記ネットワーク制御情報送出制御手段が、上記制御情報送出要求信号の要求元である１又は複数の無線通信装置と、これら上記各無線通信装置からの要求に応じて上記ネットワーク制御情報を送出するそれぞれのアンテナ条件とを対応付けた制御情報送出条件管理テーブルを有し、上記制御情報送出条件管理テーブルを用いて上記ネットワーク制御情報を継続的に送出する請求項２に記載のネットワーク制御情報送出装置。
【請求項４】
無線ネットワークシステムの無線通信制御装置から送出されたネットワーク制御情報を用いて無線通信を行う無線通信装置のネットワーク制御情報送出要求装置において、
上記ネットワーク制御情報の送出の有無を確認する制御情報送出確認手段と、
上記制御情報送出確認手段により上記ネットワーク制御情報が送出されていない場合に、ネットワーク制御情報送出要求信号を送信する制御情報送出要求手段と
を備えることを特徴とするネットワーク制御情報送出要求装置。
【請求項５】
上記無線ネットワークシステムがマルチキャリア変調方式を採用するものであり、
上記制御情報送出要求手段は、通常利用しない無線周波数を用いて、上記ネットワーク制御情報送出要求信号を送信することを特徴とする請求項４に記載のネットワーク制御情報送出要求装置。
【請求項６】
上記制御情報送出要求手段が、通常のデータ通信手段とは異なる別の通信手段で構成されることを特徴とする請求項４又は５に記載のネットワーク制御情報送出要求装置。
【請求項７】
無線ネットワークシステムを制御する無線通信制御装置と、１又は複数の無線通信装置との間の通信を中継する中継装置のネットワーク制御情報中継装置において、
外部から制御情報送出要求信号を受信すると、上記無線通信制御装置に向けて上記制御情報送出要求信号を送出する制御情報送出要求手段と、
上記無線通信制御装置から送出されたネットワーク制御情報を受け取ると、上記制御情報送出要求信号の要求元である無線通信装置に向けて、上記ネットワーク制御情報を中継するネットワーク制御情報中継手段と
を備えることを特徴とするネットワーク制御情報中継装置。
【請求項８】
上記ネットワーク制御情報中継手段が、上記制御情報送出要求信号の要求元である１又は複数の無線通信装置と、上記各無線通信装置からの要求に応じて上記ネットワーク制御情報を送出するそれぞれのアンテナ条件とを対応付けた制御情報中継条件管理テーブルを有し、上記制御情報送出条件管理テーブルを用いて上記ネットワーク制御情報を継続的に中継する請求項７に記載のネットワーク制御情報中継装置。
【請求項９】
無線ネットワークシステムを制御する無線通信制御装置において、請求項１〜３のいずれかに記載のネットワーク制御情報送出装置を備えることを特徴とする無線通信制御装置。
【請求項１０】
無線ネットワークシステムの無線通信制御装置から送出されたネットワーク制御情報に用いて無線通信を行う無線通信装置において、請求項４〜６のいずれかに記載のネットワーク制御情報送出要求装置を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
無線ネットワークシステムを制御する無線通信制御装置と、１又は複数の無線通信装置との間の通信を中継する中継装置において、請求項７又は８に記載のネットワーク制御情報中継装置を備えることを特徴とする中継装置。
【請求項１２】
少なくとも、無線通信制御装置と、１又は複数の無線通信装置とを有して構成される無線ネットワークシステムにおいて、
上記無線通信制御装置が、請求項９に記載の無線通信制御装置に対応するものであり、
上記各無線通信装置が、請求項１０に記載の無線通信装置に対応するものである
ことを特徴とする無線ネットワークシステム。
【請求項１３】
上記無線通信制御装置と、上記各無線通信装置との間の通信を中継する中継装置を備え、上記中継装置が、請求項１１に記載の中継装置に対応するものであることを特徴とする請求項１２に記載の無線ネットワークシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ネットワーク制御情報送出装置、ネットワーク制御情報送出要求装置、ネットワーク制御情報中継装置、無線通信制御装置、無線通信装置、中継装置、及び、無線ネットワークシステムに関し、例えば、複数の無線ネットワークが並存し得る環境下で、ネットワーク制御情報の送出制御又は送出要求を行う、無線通信制御装置、無線通信装置、中継装置に適用し得る。
【背景技術】
【０００２】
例えば、集中制御型の無線ネットワークシステムは、一般に、ネットワークの制御を担う通信機（制御無線機）が、定期的に或いは適宜、ネットワーク制御情報を送出し、ネットワーク内の通信機や新たにネットワークに加入しようとしている通信機に情報を伝達している（特許文献１参照）。
【０００３】
情報通信対象は現にネットワークに加入している通信機だけではないため、そのネットワークがサービス対象とする全ての方向・領域に向かってその情報を送信する必要があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８６８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年、無線ネットワークシステムは、その有用性から、いろいろな分野で活用されており、複数の無線ネットワークシステムが並存する場合がある。このような、環境下で、無線通信を実現するためには、無線電波の干渉が問題となる。
【０００６】
しかしながら、上述したように、従来の制御無線機は、ネットワーク内に加入無線機又は新たな加入しようとする無線機が存在しない場合にも、その領域・方向にネットワーク制御情報を送出している。従って、その領域・方向に別の無線ネットワークシステムが存在する場合には、当該無線ネットワークシステムとこの別の無線ネットワークシステムとの間で、電波干渉が生じ、両システム間の無線通信効率を悪化させ、最悪の場合、無線通信が行えなくなる場合が生じ得る。
【０００７】
そのため、別の無線ネットワークシステムとの間の電波干渉を低減させることができるよう、ネットワーク制御情報を送出制御又は送出要求する、ネットワーク制御情報送出装置、ネットワーク制御情報送出要求装置、ネットワーク制御情報中継装置、無線通信制御装置、無線通信装置、中継装置、及び、無線ネットワークシステムが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かかる課題を解決するために、第１の本発明のネットワーク制御情報送出装置は、無線ネットワークシステムを制御するネットワーク制御情報を送出するネットワーク制御情報送出装置において、（１）通常はネットワーク制御情報の送出を行わず、外部から制御情報送出要求信号を受信すると、ネットワーク制御情報を送出するネットワーク制御情報送出制御手段を備えることを特徴とする。
【０００９】
第２の本発明のネットワーク制御情報送出要求装置は、無線ネットワークシステムの無線通信制御装置から送出されたネットワーク制御情報に用いて無線通信を行う無線通信装置のネットワーク制御情報送出要求装置において、（１）ネットワーク制御情報の送出の有無を確認する制御情報送出確認手段と、（２）制御情報送出確認手段によりネットワーク制御情報が送出されていない場合に、ネットワーク制御情報送出要求信号を送信する制御情報送出要求手段とを備えることを特徴とする。
【００１０】
第３の本発明のネットワーク制御情報中継装置は、無線ネットワークシステムを制御する無線通信制御装置と、１又は複数の無線通信装置との間の通信を中継する中継装置のネットワーク制御情報中継装置において、（１）外部から制御情報送出要求信号を受信すると、無線通信制御装置に向けて制御情報送出要求信号を送出する制御情報送出要求手段と、（２）無線通信制御装置から送出されたネットワーク制御情報を受け取ると、制御情報送出要求信号の要求元である無線通信装置に向けて、ネットワーク制御情報を中継するネットワーク制御情報中継手段とを備えることを特徴とする。
【００１１】
第４の本発明の無線通信制御装置は、無線ネットワークシステムを制御する無線通信制御装置において、第１の本発明のネットワーク制御情報送出装置を備えることを特徴とする。
【００１２】
第５の本発明の無線通信装置は、無線ネットワークシステムの無線通信制御装置から送出されたネットワーク制御情報に用いて無線通信を行う無線通信装置において、第２の本発明のネットワーク制御情報送出要求装置を備えることを特徴とする。
【００１３】
第６の本発明の中継装置は、無線ネットワークシステムを制御する無線通信制御装置と、１又は複数の無線通信装置との間の通信を中継する中継装置において、第３の本発明のネットワーク制御情報中継装置を備えることを特徴とする。
【００１４】
第７の本発明の無線ネットワークシステムは、少なくとも、無線通信制御装置と、１又は複数の無線通信装置とを有して構成される無線ネットワークシステムにおいて、無線通信制御装置が、第４の本発明の無線通信制御装置に対応するものであり、各無線通信装置が、第５の本発明の無線通信装置に対応するものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、無線ネットワークシステムにおいて、別の無線ネットワークシステムとの間の電波干渉を低減させることができるよう、ネットワーク制御情報を送出制御又は送出要求することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明のネットワーク制御情報送出装置、ネットワーク制御情報送出要求装置、無線通信制御装置、無線通信装置、及び、無線ネットワークシステムを適用した第１の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
第１の実施形態は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．３ＭＡＣを採用する無線ネットワークシステム（無線通信システム）を構成する、制御無線機に本発明のネットワーク制御情報送出装置及び無線通信制御装置を適用し、無線機に本発明のネットワーク制御情報送出要求装置及び無線通信装置を適用する場合を例に挙げて説明する。
【００１８】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、第１の実施形態に係る無線ネットワークシステムの構成イメージを示す構成図である。図２において、第１の実施形態の無線ネットワークシステム７は、制御無線機（ＰＮＣ）６と、この制御無線機（ＰＮＣ）６によるネットワーク制御の下、当該制御無線機（ＰＮＣ）６を通じて無線通信を行う複数の無線機（ＤＥＶ）１〜５とを有して構成するものである。
【００１９】
第１の実施形態の無線ネットワークシステム７は、制御無線機（ＰＮＣ）６をマスターとし、無線機（ＤＥＶ）１〜５をスレーブとして、制御無線機（ＰＮＣ）６を通じて無線通信を行うピコネットを想定する。
【００２０】
無線機（ＤＥＶ）１〜５は、制御無線機（ＰＮＣ）６からのネットワーク制御の下、制御無線機（ＰＮＣ）６を通じて無線通信を行う通信機であり、いわゆるデバイス（ＤＥＶ：ＤＥＶｉｃｅ）と呼ばれるものである。
【００２１】
制御無線機（ＰＮＣ）６は、無線ネットワークシステム７においてネットワーク制御を行う通信機であり、いわゆるピコネットコーディネータ（ＰＮＣ；ＰｉｃｏＮｅｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）と呼ばれるものである。制御無線機７は、ネットワーク制御機能を備えると共に、無線機（ＤＥＶ）として機能も備え得るものである。
【００２２】
制御無線機（ＰＮＣ）６は、それぞれ特性が異なる４個のアンテナ部の切り替えるアンテナ制御機能を備えており、アンテナ部を切り替えることにより、それぞれ異なる方向にネットワーク制御情報（以下、単に制御情報ともいう。）や送信データを送出することができるものである。
【００２３】
ここで、ネットワーク制御情報とは、例えば、制御無線機（ＰＮＣ）６の自局識別情報、ネットワークで使用している通信制御情報等が該当し、又必要に応じて、近くに存在する他の無線ネットワークシステムの識別情報等を含むようにしてもよい。
【００２４】
図１は、第１の実施形態の制御無線機（ＰＮＣ）６の内部構成を示す構成ブロック図である。図１において、第１の実施形態の制御無線機（ＰＮＣ）６は、通信制御部６１、記憶部６２、送信部６３、受信部６４、アンテナ制御部６５、アンテナ部６６（６６−１〜６６−４）、を少なくとも備えるものである。
【００２５】
アンテナ部６６−１〜６６−４は、ネットワーク制御情報の送出や、データ情報の送出・受信をするものである。第１の実施形態の制御無線機（ＰＮＣ）６は、それぞれの電磁界の領域・方向が異なる４個のアンテナ部６６−１〜６６−４を備える場合を例に挙げて説明する。勿論、アンテナ部６６の個数は、特に限定されない。アンテナ部６６−１〜６６−４のとしては、特に限定されるものではなく、例えば、電子的に最適な指向性を制御するスマートアンテナ(適応アンテナ)や、ダイバーシティ・アンテナ等を適用することができる。
【００２６】
なお、第１の実施形態では、説明便宜上、物理的に異なる複数個のアンテナ部６６を備える場合を示すが、例えば、指向性を変えることができるものを適用する場合には物理的に１個のアンテナ部６６としてもよい。
【００２７】
アンテナ制御部６５は、通信制御部６１の制御の下、アンテナ部６６−１〜６６−４の動作を制御するものである。
【００２８】
送信部６３は、通信制御部６１による制御の下、ネットワーク制御情報や通信データに対して所定の変調処理を施し、アンテナ部６６−１〜６６−４のいずれかを通じて、ネットワーク制御情報又は通信データを送出させるものである。
【００２９】
受信部６４は、通信制御部６１の制御の下、アンテナ部６６−１〜６６−４が受信した受信信号に対して所定の復調処理を施し、復調信号を通信制御部６１に与えるものである。
【００３０】
ここで、変調方式及び復調方式は、特に限定されるものではなく、既存の変調方式又は復調方式を広く適用することができる。また、通信データとしては、画像データ、音声データ、文字データ等その他データを取り扱うことができるので、これらのデータに応じた既存の符号化・復号方式を適宜適用することができる。
【００３１】
通信制御部６１は、ネットワーク制御情報及び通信データの通信制御機能を担うものであり、例えばＣＰＵ等が該当する。記憶部６２は、所定の処理プログラムや処理に必要な情報等を記憶するものであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等が該当する。
【００３２】
第１の実施形態では、通信制御部６１は、主に、制御情報送出制御機能部６１１、データ通信制御機能部６１２としての機能を実現するものである。なお、制御無線機（ＰＮＣ）６の機能は、例えば、通信制御機能部６１が記憶部６２の所定の処理プログラムを実行することにより実現される。
【００３３】
データ通信制御機能部６１２は、無線機（ＤＥＶ）１〜５との間で、通信データの授受を行う機能部である。
【００３４】
制御情報送出制御機能部６１１は、ネットワーク制御情報の送出制御を行う機能部である。制御情報送出制御機能部６１１は、無線機（ＤＥＶ）１〜５から制御情報送出要求信号を受信した場合に、その制御情報送出要求信号が到来してきた方向に、ネットワーク制御情報を送出するものである。
【００３５】
このようにすることで、ネットワーク制御情報の送出頻度を抑えることができるので、他の無線ネットワークシステムが並存する環境下にある場合でも、他の無線ネットワークシステムとの間での電波干渉を低減することができる。
【００３６】
図３は、制御情報送出制御機能部６１１の機能構成を示す機能ブロック図である。図３に示すように、制御情報送出制御機能部６１１は、方向判断部８１、制御情報送出部８２、制御情報送出条件管理部８３、制御情報送出条件記憶部８４、を少なくとも有する。
【００３７】
方向判断部８１は、制御情報送出要求信号の到来方向を判断するものである。制御情報送出要求信号の到来方向を判断する方法としては、アンテナ部６６の構成に応じて種々の方法を用いることができるが、例えば、図２のように物理的に４個のアンテナ部を備える場合には、制御情報送出要求信号を受信したアンテナ部６６−１〜６６−４を特定することで、制御情報送出要求信号の到来方向を判断することができる。
【００３８】
制御情報送出部８２は、方向判断部８２により判断された制御情報送出要求信号の到来方向に、ネットワーク制御情報の送出を実行するものである。
【００３９】
制御情報送出部８２は、所定の制御情報送出タイミングを有しており、ネットワーク制御情報の送出方向が決定した後、制御情報送出タイミングに従って、制御情報送出要求信号の到来方向にネットワーク制御情報を送出させる。このとき、制御情報送出部８２は、後述する制御情報送出条件管理テーブル８３ａを参照し、継続的に、ネットワーク制御情報を送出する。
【００４０】
また、制御情報送出部８２は、ネットワーク制御情報の送出が必要なくなると、その方向へのネットワーク制御情報の送出を行わないようにする。なお、ネットワーク制御情報の送出が必要なくなるときとは、例えば、無線通信中の無線機（ＤＥＶ）が当該無線ネットワークシステム７から離脱する場合や、当該制御無線機（ＰＮＣ）６が当該無線ネットワークシステム７から離脱する場合等が考えられる。
【００４１】
このとき、制御情報送出部８２は、制御情報を突然送出しなくなることによる無線通信が中断するおそれを回避するため、ネットワーク制御情報の送出が必要ないと判断された後、所定時間又は所定回数だけ、ネットワーク制御情報を当該方向に送出するようにしてもよい。
【００４２】
制御情報送出条件管理部８３は、制御情報送出条件管理テーブル８３ａを管理するものである。この制御情報送出条件管理テーブル８３ａは、アンテナ部６６と、そのアンテナ部６６を通じて無線通信に参加している参加無線機（ＤＥＶ）とを対応付けたものである。この制御情報送出条件管理テーブル８３ａを用いることで、ネットワーク制御情報を送出すべきアンテナ部６６を特定することができる。
【００４３】
図４は、制御情報送出条件管理テーブル８３ａの項目例を示す説明図である。図４に示すように、制御情報送出条件管理テーブル８３ａの項目としては、例えば、「参加通信機８３１」、「アンテナ条件８３２」を有する。
【００４４】
「参加通信機８３１」は、無線ネットワークシステム７に参加している無線機（ＤＥＶ）の識別情報を示し、例えば、無線機（ＤＥＶ）のＩＰアドレスやコンピュータ名称などを適用できる。「アンテナ条件８３２」は、参加通信機との通信に用いるアンテナ部６６に関する条件を示したものであり、例えば、アンテナ部６６を識別するための識別情報を適用できる。なお、１個のアンテナ条件に複数の参加無線機（ＤＥＶ）が対応付けられる場合もある。
【００４５】
制御情報送出条件管理部８３は、制御情報送出条件管理テーブル８３ａの更新処理や、履歴記録処理等も行うものである。すなわち、時間経過により、参加無線機８３１の内容やアンテナ条件８３２の内容は共に変化する可能性がある。そこで、これらの変化に応じて、制御情報送出条件管理部８３は、制御情報送出条件管理テーブル８３ａを更新したり、また制御情報送出条件管理テーブル８３ａの内容履歴を記録したりする。
【００４６】
図５は、無線機（ＤＥＶ）１〜５（ここでは、一般的に無線機（ＤＥＶ）９とする）の内部構成を示す構成ブロック図である。図５において、無線機（ＤＥＶ）９は、通信制御部９１、記憶部９２、送信部９３、受信部９４、アンテナ部９５、を少なくとも有して構成される。
【００４７】
無線機（ＤＥＶ）９の内部構成は、基本的には制御無線機（ＰＮＣ）６の内部構成と対応するものである。図５では、説明便宜のため、無線機（ＤＥＶ）９が、１個のアンテナ部９５を備える場合を示すが、システム運用に応じて、複数のアンテナ部を備えるようにしても良く、その場合には、制御無線機（ＰＮＣ）６の説明で示したアンテナ制御部を備える必要がある。
【００４８】
送信部９３及び受信部９４は、制御無線部６の送信部６３及び受信部６４に対応するものであり、ここでの説明を省略する。
【００４９】
通信制御部９１は、ネットワーク制御情報及び通信データの通信制御機能を担うものであり、例えばＣＰＵ等が該当する。記憶部９２は、所定の処理プログラムや処理に必要な情報等を記憶するものであり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等が該当する。
【００５０】
通信制御部９１は、記憶部９２の処理プログラムを実行することにより、データ通信制御機能部９２１、制御情報送出要求制御機能部９２２として機能する。
【００５１】
データ通信制御機能部９２１は、制御無線機（ＰＮＣ）６との間で、通信データの授受を行う機能部である。
【００５２】
制御情報送出要求制御機能部９２２は、通信データを送信する際に、ネットワーク制御情報が送信されているかを判断して、ネットワーク制御情報が送信されていないときに、制御情報送出要求をするものである。
【００５３】
図６は、制御情報送出機能部９２２の機能構成を説明する機能ブロック図である。図６に示すように、制御情報送出要求制御機能部９２２は、ネットワーク制御情報受信確認部１００１、制御情報送出要求信号送出部１００２、を少なくとも有する。
【００５４】
ネットワーク制御情報受信確認部１００１は、無線ネットワークシステム７に新規参加する際、制御無線機（ＰＮＣ）６からネットワーク制御情報が送信されているか否かを確認する機能である。ネットワーク制御情報が送信されているか否かの確認方法としては、例えば、自無線機（ＤＥＶ）の通常のデータ通信方法がなされた際に、ネットワーク制御情報の到来を確認することで実現できる。
【００５５】
制御情報送出要求信号送出部１００２は、ネットワーク制御情報受信確認部１００１によりネットワーク制御情報の受信が確認できない場合に、制御情報送出要求信号を送出させる機能である。これにより、近くに存在する制御無線機（ＰＮＣ）６に対して、ネットワーク制御情報の送出を促すことができる。制御情報送出要求信号は、ネットワーク制御情報の送出要求を示す情報や、要求元である無線機（ＤＥＶ）の識別情報等を有する。
【００５６】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、第１の実施形態の無線通信制御の動作を、図面を参照しながら説明する。
【００５７】
図７は、制御無線機（ＰＮＣ）６におけるネットワーク制御情報の送出制御動作を示すフローチャートである。また、図８は、各ネットワーク状態例と、それらの状態における制御無線機（ＰＮＣ）６の制御情報送出条件管理テーブル８３ａの構成例を示す図である。
【００５８】
まず、無線ネットワークシステム７に参加している無線機（ＤＥＶ）が存在していない場合（図８（Ａ）参照）、制御無線機（ＰＮＣ）６の制御情報送出部８２は、ネットワーク制御情報の送出タイミングが来ても、ネットワーク制御情報の送出を行わない。この場合のネットワーク制御情報を送出しない状態を初期状態とする（Ｓ１０１）。
【００５９】
この段階では、無線ネットワークシステム７に参加している無線機（ＤＥＶ）は存在していないので、制御無線機（ＰＮＣ）６が管理する制御情報送出条件管理テーブル８３ａには管理データがない。
【００６０】
その後、無線ネットワークシステム７に参加する無線機（ＤＥＶ）１がある場合（図８（Ｂ））、新たに加入する無線機（ＤＥＶ）１は、ネットワーク制御情報が送信されていないことを確認すると、通常の通信方法で制御情報送出要求信号を送出し、無線機（ＤＥＶ）１から送出された制御情報送出要求信号が制御無線機（ＰＮＣ）６に受信される（Ｓ１０２）。
【００６１】
このとき、無線機（ＤＥＶ）１は、制御情報送出要求信号を全方向に送出するようにしてもよいし、又領域が分割されている場合には、制御無線機（ＰＮＣ）６からの応答があるまで順次領域を変えながら、制御情報送出要求信号を送出するようにしてもよい。
【００６２】
制御無線機（ＰＮＣ）６において制御情報送出要求信号が受信されると、方向判断部８１は、制御情報送出要求信号を受信したアンテナ部６６を認識することで、制御情報送出要求信号が到来してきた方向を特定し（Ｓ１０３）、その後の制御情報送出タイミングで、制御情報送出要求信号の到来してきた方向に向けて、ネットワーク制御情報を送出する（Ｓ１０４）。
【００６３】
なお、複数のアンテナ部６６に亘って制御情報送出要求信号が受信された場合には、最初に受信したアンテナ部６６の領域・方向を、制御情報送出要求信号の到来してきた方向とする。あるいは、最良の受信状態が得られたアンテナ部６６の領域・方向を選んでもよい。
【００６４】
また、制御情報送出部８２は、参加無線機（ＤＥＶ）１が、当該アンテナ部６６の領域内に存在していない場合であっても、一定期間、その方向にネットワーク制御情報を送出するものとする。なお、一定期間、ネットワーク制御情報を送出しても、無線機（ＤＥＶ）１の参加がない場合には、ネットワーク制御情報の送出を中止する。
【００６５】
無線機（ＤＥＶ）１においてネットワーク制御情報が受信されると、無線機（ＤＥＶ）１と制御無線機（ＰＮＣ）６との間で、所定の参加手続き処理が行われる。そして、参加無線機（ＤＥＶ）１の所定の参加手続が終了すると、制御無線機（ＰＮＣ）６において、制御情報送出条件管理部８３により、制御情報送出条件管理テーブル８３ａが作成される（Ｓ１０５）。
【００６６】
例えば、図８（Ｂ）に示すように、制御無線機（ＰＮＣ）６のアンテナ部６６−１の領域を通じて無線機（ＤＥＶ）１が新規参加する場合、制御情報送出条件管理部８３は、「参加通信機；ＤＥＶ１」、「アンテナ条件；アンテナ６６−１」のように、制御情報送出条件管理テーブル８３ａを作成する。
【００６７】
制御無線機（ＰＮＣ）６においては、制御情報送出部８２が、制御情報送出タイミングで、制御情報送出条件管理テーブル８３ａを参照し、アンテナ部６６−１の領域・方向に、ネットワーク制御情報を継続的に送出する（Ｓ１０６）。
【００６８】
その後、無線機（ＤＥＶ）２、無線機（ＤＥＶ）３が新たに無線ネットワークシステム７に参加してきた場合（図８（Ｃ））を説明する。
【００６９】
例えば、図８（Ｃ）において、無線機（ＤＥＶ）３に先立って、無線機（ＤＥＶ）２がアンテナ部６６−２の領域・方向からシステム参加する場合、無線機（ＤＥＶ）２は、ネットワーク制御情報が送信されていないことを確認すると、上記の無線機（ＤＥＶ）１と同様に、制御情報送出要求信号を送出する。
【００７０】
そうすると、制御無線機（ＰＮＣ）６は、無線機（ＤＥＶ）１の場合と同様に、Ｓ１０２〜Ｓ１０６の処理を行い、アンテナ部６６−２の領域・方向に、ネットワーク制御情報を送出する。
【００７１】
その後、無線機（ＤＥＶ）３がアンテナ部６６−２の領域・方向からシステム参加する場合（図８（Ｃ））、アンテナ部６６−２からネットワーク情報が送出されているため、無線機（ＤＥＶ）３は、制御情報送出要求を行わないで、制御無線機（ＰＮＣ）６と所定の参加手続き処理を行う。
【００７２】
そうすると、制御無線機（ＰＮＣ）６において、制御情報送出条件管理部８３は、当該無線機（ＤＥＶ）３についての制御情報送出条件管理テーブル８３ａが作成される。
【００７３】
例えば、図８（Ｃ）に示すように、制御無線機（ＰＮＣ）６のアンテナ部６６−２の領域を通じて無線機（ＤＥＶ）２及び無線機（ＤＥＶ）３が新規参加する場合、制御情報送出条件管理部８３は、「参加通信機；ＤＥＶ２」について「アンテナ条件；アンテナ６６−２」及び「参加通信機；ＤＥＶ３」について「アンテナ条件；アンテナ６６−２」のように、制御情報送出条件管理テーブル８３ａを作成する。
【００７４】
この状態では、制御無線機（ＰＮＣ）６は、ネットワーク送出タイミングに従ってアンテナ部６６−１及びアンテナ部６６−２からネットワーク制御情報を送出しており、無線機（ＤＥＶ）１、無線機（ＤＥＶ）２及び無線機（ＤＥＶ）３と無線通信しているものとする。
【００７５】
その後、無線機（ＤＥＶ）１がシステム参加から離脱する場合（図８（Ｄ））、制御無線機（ＰＮＣ）６の制御情報送出条件管理部８３は、当該離脱した無線機（ＤＥＶ）１の管理情報を、制御情報送出条件管理テーブル８３ａから削除する（Ｓ１０７、Ｓ１０８）。
【００７６】
例えば、図８（Ｄ）に示すように、無線機（ＤＥＶ）１の管理情報（「参加通信機；ＤＥＶ１」、「アンテナ条件；アンテナ６６−１」）を、制御情報送出条件管理テーブル８３ａから削除する。
【００７７】
その結果、制御無線機（ＰＮＣ）６の制御情報送出部８２は、アンテナ部６６−１を通じたネットワーク制御情報の送出が不要になったことを認識し、アンテナ部６６−１からネットワーク制御情報を送出しないようにする。これにより、ネットワーク制御情報はアンテナ部６６−２のみから送信されることとなる。
【００７８】
同様にして、更に全ての無線機がネットワークから離脱した場合には、制御無線機（ＰＮＣ）６はＳ１０１の状態となり、ネットワーク制御情報は全く送出されないことになる。
【００７９】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、制御無線機（ＰＮＣ）６は、基本的に、ネットワーク制御情報の送出をせず、システム参加を希望する無線機（ＤＥＶ）から制御情報送出要求信号を受信した場合に、その信号の到来方向にのみ、ネットワーク制御情報を送信することにより、ネットワーク制御情報は必要最小限の範囲に送出されることとなるので、別の無線ネットワークシステムが隣接して存在する場合でも、互いに電波干渉することなく、適切に運用することができる。
【００８０】
（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明のネットワーク制御情報送出装置、ネットワーク制御情報送出要求装置、無線通信制御装置、無線通信装置、及び、無線ネットワークシステムの第２の実施形態を説明する。
【００８１】
第２の実施形態のネットワーク構成は、第１の実施形態のネットワーク構成に対応するものである。従って、第２の実施形態でも、図１〜図６に示す各構成要素及び各構成要素に付された符号を用いて説明する。
【００８２】
第２の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、制御無線機（ＰＮＣ）６及び無線機（ＤＥＶ）１〜５がマルチキャリア変調方式を採用する点、かつ、無線機（ＤＥＶ）１〜５が制御情報送出要求信号の送信に通常の通信では用いられないサブキャリアを利用する点である。
【００８３】
図９は、第２の実施形態の無線機（ＤＥＶ）９の内部構成を示す構成ブロック図である。
【００８４】
なお、図９は、無線機（ＤＥＶ）９の内部構成を例に挙げて説明するが、なお、制御無線機（ＰＮＣ）６も同様の内部構成を備えるものとする。また、第２の実施形態では、マルチキャリア変調方式の例としてＯＦＤＭ変調方式を採用する場合を説明する。
【００８５】
無線機（ＤＥＶ）９及び制御無線機（ＰＮＣ）６は、上述したように、マルチキャリア変調方式（例えば、ＯＦＤＭ変調方式など）を採用する。そのため、図９の無線機（ＤＥＶ）９の送信部９３及び受信部９４は、マルチキャリア変調方式に対応する変調手段を備える。
【００８６】
すなわち、図９において、送信部９３は、並列直列変換部１１０１、逆フーリエ変換部１１０２、サブキャリア変調部１１０３（１１０３−１から１０３−ｎ；ｎは正の整数）、直列並列変換部１１０４、を少なくとも有して構成される。
【００８７】
また、受信部９４は、直列並列変換部１２０１、フーリエ変換部１２０２、サブキャリア復調部１２０３（１２０３−１〜１２０３−ｎ）、並列直列変換部１２０４、を少なくとも有して構成される。
【００８８】
さらに、通信制御部９１の制御情報送出要求制御機能部９２２は、第１の実施形態で説明した、ネットワーク制御情報受信確認部１００１及び制御情報送出要求信号送出部１００２のほかに、サブキャリア変調制御部１００３として機能させるものである。
【００８９】
サブキャリア変調制御部１００３は、制御情報送出要求信号を送出する際、通常利用されないサブキャリアを用いて、制御情報送出要求信号を送出するように制御する機能である。
【００９０】
ここで、通常利用されないサブキャリアとは、例えば、サブキャリアの中心周波数としたり、又は無線ネットワークシステム７毎に予め決定した、制御情報送出要求用のサブキャリアとしたりする。このように通常利用されないサブキャリアを用いて、制御情報送出要求信号を送出することで、制御情報送出要求と通常の通信とが同時に発生した場合でも衝突を回避することができる。また、制御無線機（ＰＮＣ）６が、複数の無線機との間で、制御情報送出要求信号の受信と通常の通信データの受信とを同時に行うことができるので、ネットワークのスループット低下防止と制御遅延の低減を実現できる。
【００９１】
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態で説明した効果に加えて以下の効果を奏する。
【００９２】
第２の実施形態によれば、無線機は、制御情報送出要求の際、通常の通信には用いられないサブキャリアを利用することで、制御情報送出要求と通常の通信とを同時に行うことができ、制御無線機も、制御情報送出要求の受信と共に、通信データの受信も同時に行うことができる。
【００９３】
また、第２の実施形態によれば、制御無線機は、複数の無線機との間で、制御情報送出要求信号の受信と通常の通信の受信を同時に行うことができるため、ネットワークのスループット低下防止と制御遅延低減が実現できる。
【００９４】
（Ｃ）第３の実施形態
次に、本発明のネットワーク制御情報送出装置、ネットワーク制御情報送出要求装置、無線通信制御装置、無線通信装置、及び、無線ネットワークシステムの第３の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００９５】
第３の実施形態のネットワーク構成は、第１の実施形態のネットワーク構成に対応するものである。従って、第３の実施形態でも、図１〜図６に示す各構成要素及び各構成要素に付された符号を用いて説明する。
【００９６】
第３の実施形態が、第１の実施形態と異なる点は、無線機が、通常の通信手段のほかに、別途、制御情報送出要求用の通信手段を備える点である。
【００９７】
図１０は、第３の実施形態の無線機（ＤＥＶ）９の内部構成例を示す構成ブロック図である。図１０に示すように、第３の実施形態の無線機（ＤＥＶ）９は、大別して、通信用通信手段１３００と、制御情報用通信手段１４００と、を少なくとも有して構成される。
【００９８】
通信用通信手段１３００は、既存のデータ通信を実現する通信手段である。
【００９９】
制御情報用通信手段１４００は、データ通信の際に、ネットワーク制御情報の送信がなされていないと確認したときに、制御情報送出要求信号を送信するものである。
【０１００】
制御情報用通信手段１４００制御情報用通信制御部１４０１は、第１又は第２の実施形態で説明した制御情報送出要求を実現するものであり、ここでの詳細な説明は省略する。
【０１０１】
以上のように、第３の実施形態によれば、第１及び第２の実施形態と同様の効果を奏することに加えて、以下の効果を奏する。
【０１０２】
第３の実施形態によれば、通常の通信手段と制御情報の通信手段と別々に備えることにより、両通信の衝突を完全に回避することができ、ネットワークのスループット低下防止と制御の遅延低減が実現できる。
【０１０３】
（Ｄ）第４の実施形態
次に、本発明のネットワーク制御情報送出装置、ネットワーク制御情報送出要求装置、ネットワーク制御情報中継装置、無線通信制御装置、無線通信装置、中継装置、及び、無線ネットワークシステムの第４の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【０１０４】
（Ｄ−１）第４の実施形態の構成
図１１は、第４の実施形態の無線ネットワークシステム１５の構成を示す構成図である。図１１において、第４の実施形態の無線ネットワークシステム１５は、制御無線機（ＰＮＣ）６、２台の中継器１６（１６−１、１６−２）、２台の無線機１、２を少なくとも有して構成される。
【０１０５】
なお、図１１において、制御無線機（ＰＮＣ）６は第１の実施形態の制御情報送出制御機能部６１１を備え、無線機１、２は第１〜第３の実施形態の制御情報送出制御機能部９２２等を備える。
【０１０６】
第４の実施形態が、第１〜第３の実施形態と異なる点は、無線ネットワークシステム１５を構成する中継器１６が、制御情報送出制御機能部１７を備える点である。
【０１０７】
中継器１６−１、１６−２は、制御無線機（ＰＮＣ）６と同様に、複数のアンテナ部１９を備えるものである。また、中継器１６−１、１６−２は、制御無線機（ＰＮＣ）６と無線機１、２との間で授受される通信データの中継処理を行うものである。
【０１０８】
このとき、中継器１６−１、１６−２は、制御情報送出制御機能部１７を利用して、システム参加する無線機１、２に向けてネットワーク制御情報の送出や、制御無線機（ＰＮＣ）６に対してネットワーク制御情報の送出要求をする。
【０１０９】
すなわち、制御情報送出制御機能部１７は、第１の実施形態の制御無線機（ＰＮＣ）６の制御情報送出制御機能部６１１としての機能部と、第１〜第３の実施形態の無線機（ＤＥＶ）９の制御情報送出要求制御機能部９２２等としての機能部とを兼ね備えた機能部である。
【０１１０】
図１２は、制御情報送出制御機能部１７の機能構成を示す機能ブロック図である。図１２に示すように、制御情報送出制御機能部１７は、方向判断部１８１、制御情報中継部１８２、制御情報中継条件管理部１８３、制御情報送出要求信号送出部１８４、を少なくとも有する。
【０１１１】
方向判断部１８１は、図３の方向判断部８１に対応するものである。
【０１１２】
制御情報中継部１８２は、制御無線機（ＰＮＣ）６から受信したネットワーク制御情報を、ネットワーク制御情報の送出要求された領域・方向に中継するものである。これにより、制御情報送出要求してきた無線機に向けてネットワーク制御情報を送出することができる。
【０１１３】
制御情報中継条件管理部１８３は、システム参加する無線機１、２と、ネットワーク制御情報を送出するアンテナ部１９とを対応付けて管理するものである。制御情報中継条件管理部１８３は、制御情報中継条件管理テーブル１８３を有する。この制御情報中継条件管理テーブル１８３は、図４の制御情報送出要件管理テーブル８３と対応するものである。
【０１１４】
制御情報中継条件管理テーブル１８３には、あらかじめ、制御無線機（ＰＮＣ）６と、この制御無線機（ＰＮＣ）６の存在する領域のアンテナ部１９とを対応付けた管理情報を有するようにしてもよい。
【０１１５】
制御情報送出要求信号送出部１８４は、無線機１、２から制御情報送出要求信号を受信した場合に、制御無線機（ＰＮＣ）６に対して制御情報送出要求信号を送信するものである。すなわち、第４の実施形態では、中継器１６が自発的に制御情報送出要求信号を送信することはない。
【０１１６】
（Ｄ−２）第４の実施形態の動作
続いて、第４の実施形態の動作を図１２を参照しながら説明する。第４の実施形態では、制御無線機（ＰＮＣ）６から送出されたネットワーク制御情報は、中継器１６を通して、無線機（ＤＥＶ）１、２に送信される。
【０１１７】
上述したように、中継器１６は自ら制御情報送出要求信号を送出せず、制御無線機（ＰＮＣ）６と同様、無線機（ＤＥＶ）１、２や、他の中継器１６からの制御情報送出要求信号の受信を待つ。
【０１１８】
中継器１６が制御情報送出要求信号を受けた場合、次の条件に従って処理を行う。
【０１１９】
（１）その中継器が既に制御無線機（ＰＮＣ）６からネットワーク制御情報の配信を受けている場合
制御無線機（ＰＮＣ）６の動作と同様に、制御情報送出要求信号を受信した方向に、一定期間、ネットワーク制御情報を送信する。一定期間内に、その方向に存在する無線機（ＤＥＶ）１、２がネットワークに参加した場合には、制御情報送出要件制御機能部１７は、制御情報中継条件管理テーブル１８３ａに反映させ、ネットワーク制御情報の送信を継続的に行う。参加する無線機（ＤＥＶ）１、２が存在しない場合には、ネットワーク制御情報の送信を中止する、
（２）その中継器が未だ制御無線機（ＰＮＣ）６からネットワーク制御情報の配信を受けていない場合
無線機（ＤＥＶ）１、２から制御情報送出要求信号を受信すると、無線機（ＤＥＶ）１、２の動作と同様に、自らの中継器１６を要求元として制御情報送出要求信号を送信する。
【０１２０】
一定期間内にネットワーク制御情報が受信できれば、（１）と同様の処理を行い、ネットワーク制御情報を中継する。一方、一定期間内にネットワーク制御情報が受信できない場合、処理を終える。
【０１２１】
図１２では、当初、中継器１６−１、１６−２は共にネットワーク制御情報の配信を受けていないので、周辺の無線機（ＤＥＶ）に対してネットワーク制御情報を中継していない。
【０１２２】
その後、中継器１６−１は、無線機（ＤＥＶ）２から制御情報送出要求信号を受けた後（Ｓ２０１）、自らが制御情報送出要求信号を送信する（Ｓ２０２）。
【０１２３】
その結果、制御無線機（ＰＮＣ）６が、中継器１６−１に向けて、ネットワーク制御情報を送出し始める（Ｓ２０３）。
【０１２４】
中継器１６−１は、制御無線機（ＰＮＣ）６からのネットワーク制御情報を受け取ると、そのネットワーク制御情報を無線機（ＤＥＶ）２に向けて中継する（Ｓ２０４）。
【０１２５】
そうすると、無線機（ＤＥＶ）２は、中継器１６−１を通じて制御無線機（ＰＮＣ）６との間で、ネットワーク１５への参加手続き処理を行う。
【０１２６】
この無線機（ＤＥＶ）２の参加手続き処理が終了すると、ネットワーク制御情報は、制御無線機（ＰＮＣ）６から中継器１６−１の方向へと送出され、さらに中継器１６−１から無線機（ＤＥＶ）２の方向へと継続的に送出される。
【０１２７】
他方、中継器１６−２は、中継器１６−１を介して、ネットワーク制御情報送出要求信号を受信したとしても、それに基づき自らが発した制御情報送出要求信号に対する応答が得られないため、制御情報の中継を行わない状態に留まる。
【０１２８】
（Ｄ−３）第４の実施形態の効果
以上のように、第４の実施形態によれば、第１〜第３の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。
【０１２９】
第４の実施形態によれば、中継器にも拡張することで、並存する無線ネットワークシステムとの衝突の可能性が高まる、中継を含む拡張ネットワークにおいても、衝突を回避し、高パフォーマンス、低遅延のネット動作が可能である。
【０１３０】
（Ｅ）他の実施形態
第１〜第４の実施形態で説明した技術は、制御無線機がネットワーク制御情報を送信する必要のある無線通信ネットワークシステムに広く適用することができる。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５ワーキンググループにより標準化されている標準化規格ＩＥＥＥ８０２．１５．１、ＩＥＥＥ８０２．１５．２、ＩＥＥＥ８０２．１５．３、ＩＥＥＥ８０２．１５．４、ＩＥＥＥ８０２．１５．５等、またこれらの標準化規格を基準に規格化された他の規格を採用する無線通信制御装置、方法及びプログラムに適用できる。
【０１３１】
第１〜第４の実施形態の制御無線機は、複数のアンテナ部を備える場合を説明したが、無指向性のアンテナ部を備えるものとしてもよい。
【０１３２】
第４の実施形態では、制御無線機（ＰＮＣ）と無線機（ＤＥＶ）との間に、１台の中継器が存在する場合を示したが、２台以上の中継器が存在する場合にも適用できる。
【０１３３】
また、第４の実施形態では、中継器と無線機（ＤＥＶ）とを物理的に異なる装置であると区別して説明したが、無線機（ＤＥＶ）が、中継器の機能構成を備え、無線機（ＤＥＶ）と中継器の機能の双方を実現できるようにしてもよい。また、制御無線機（ＰＮＣ）も、中継器の機能構成を備え、制御無線機（ＰＮＣ）と中継器の機能の双方を実現できるようにしてもよい。
【０１３４】
第１〜第４の実施形態では、制御無線機（ＰＮＣ）、無線機（ＤＥＶ）、及び、中継器が実現する機能は、それぞれソフトウェア処理で実現す場合を説明したが、ハードウェアで実現するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３５】
【図１】第１の実施形態の制御無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態の無線ネットワークシステムの構成図である。
【図３】第１の実施形態の制御情報送出制御機能部の機能ブロック図である。
【図４】第１の実施形態の制御情報送出要件管理テーブルの構成を示す図である。
【図５】第１の実施形態の無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態の制御情報送出要求制御機能部の機能ブロック図である。
【図７】第１の実施形態の制御無線機における動作を示すフローチャートである。
【図８】第１の実施形態のネットワーク状況に応じた制御情報送出要件管理テーブルの構成を示す図である。
【図９】第２の実施形態の無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図１０】第３の実施形態の無線機の内部構成を示すブロック図である。
【図１１】第４の実施形態の無線ネットワークシステムの構成図である。
【図１２】第４の実施形態の中継器の制御情報送出制御機能部の機能ブロック図である。
【符号の説明】
【０１３６】
１〜５、９…無線機（ＤＥＶ）、９１…通信制御部、９２２…制御情報送出要求制御機能部、６…制御無線機（ＰＮＣ）、６１…通信制御部、６１１…制御情報送出制御機能部、６６（６６−１〜６６−４）…アンテナ部、１３００…通信用通信手段、１４００…制御情報用通信手段、１７…制御情報送出制御機能部。
【図１】
2008199494.tif 000003
【図２】
2008199494.tif 000004
【図３】
2008199494.tif 000005
【図４】
2008199494.tif 000006
【図５】
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【図６】
2008199494.tif 000008
【図７】
2008199494.tif 000009
【図８】
2008199494.tif 000010
【図９】
2008199494.tif 000011
【図１０】
2008199494.tif 000012
【図１１】
2008199494.tif 000013
【図１２】
2008199494.tif 000014