(57)【要約】【課題】ユーザー間干渉やマルチバス干渉の影響を軽減し、ハードウェアが簡単で、かつ同報伝送も可能な無線通信装置及び無線通信システムを提供する。【解決手段】周波数の異なる複数のチャンネルで無線通信を行う無線通信装置であって、時間を計時するタイマー１５と、タイマー１５により計時された時間情報に基づき、１以上のフレームを送受信して通信を行うための所定の通信期間と前記複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるための所定のチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御する制御部１２ａとを備え、制御部１２ａは、所定のチャンネル切換期間中に所定のパターンに従い複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるチャンネル切換部１３を有する。【選択図】図１
2008219604.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数の異なる複数のチャンネルで無線通信を行う無線通信装置であって、
時間を計時するタイマーと、
前記タイマーにより計時された時間情報に基づき、１以上のフレームを送受信して通信を行うための所定の通信期間と前記複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるための所定のチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記所定のチャンネル切換期間中に所定のパターンに従い前記複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるチャンネル切換部を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記所定の通信期間を表すための通信期間情報と前記所定のチャンネル切換期間を表すためのチャンネル切換期間情報と前記所定のパターンを表すためのパターン情報とを記憶する記憶手段を備えることを備えることを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、
前記所定の通信期間内において、前記タイマーにより計時された時間情報に基づき、現時刻から前記所定の通信期間の終わりまでの残時間を算出する時間算出部を有するとともに、前記時間算出部により算出された残時間よりも送信時間が長いフレームは次回の通信期間に送信することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、
前記タイマーにより計時された時間情報に基づき、前記所定の通信期間及び前記所定のチャンネル切換期間のタイミングに対応してフレームを送信する時刻を遅延させる時間を算出する遅延時間算出部を有するとともに、前記遅延時間算出部により算出された時間に基づきフレームの送信時刻を遅延させることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
当該無線通信装置と同一構成の他の無線通信装置との間で前記所定の通信期間及び前記所定のチャンネル切換期間の同期をとるための同期データを生成する同期データ生成部を有するとともに、前記同期データ生成部により生成された同期データを送信するフレーム内に付加することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記制御手段は、
前記時間算出部により算出された残時間に基づき当該無線通信装置と同一構成の他の無線通信装置との間で前記所定の通信期間及び前記所定のチャンネル切換期間の同期をとるための同期データを生成する同期データ生成部を有するとともに、前記同期データ生成部により生成された同期データを送信するフレーム内に付加することを特徴とする請求項３又は請求項４記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記同期データ生成部により生成された同期データは、前記タイマーにより計時された自己の電源投入時からの経過時間に基づく有効値、及び自己が属する通信グループを識別するためのグループ番号のうち少なくとも１つを有することを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の無線通信装置を複数備えかつ前記複数の無線通信装置が互いに通信を行う通信グループを１つ以上備えた無線通信システムであって、
同一通信グループ内の前記複数の無線通信装置の前記制御手段の各々は、同じタイミングで前記通信期間と前記チャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、
同一通信グループ内の前記複数の無線通信装置の前記チャンネル切換部の各々は、前記所定のチャンネル切換期間中に同一のパターンに従い前記複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
複数の前記制御手段の各々は、異なる通信グループと同時期に同一のチャンネルを用いて通信を行わないように通信期間を制御することを特徴とする請求項８記載の無線通信システム。
【請求項１０】
複数の前記制御手段の各々は、異なる通信グループが互いに通信期間をずらして各チャンネルが常にいずれかの通信グループにより使用されているように通信期間を制御することを特徴とする請求項９記載の無線通信システム。
【請求項１１】
請求項３又は請求項４又は請求項６記載の無線通信装置を複数備えかつ前記複数の無線通信装置が互いに通信を行う通信グループを１つ以上備えた無線通信システムであって、
複数の前記制御手段の各々は、通信期間の終わりが近くて通信頻度が下がる第１通信グループと通信期間が始まる第２通信グループとの異なる２つの通信グループが第１通信グループの通信頻度が下がる時期に同一のチャンネルを用いて通信を行うように通信期間を制御することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１２】
請求項５乃至請求項７のいずれか１項記載の無線通信装置を複数備えかつ前記複数の無線通信装置が互いに通信を行う通信グループを１つ以上備えた無線通信システムであって、
同一通信グループ内の前記複数の無線通信装置の前記制御手段の各々は、同じタイミングで前記通信期間と前記チャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、前記通信期間の長さをチャンネル毎に変えることを特徴とする無線通信システム。
【請求項１３】
同一通信グループ内の前記複数の無線通信装置の前記制御手段の各々は、同一通信グループ内で共通の乱数を発生させる乱数発生部を有するとともに、前記乱数発生部により発生した共通の乱数に基づいて前記通信期間の長さを決定することを特徴とする請求項１２記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ユーザー間干渉やマルチパス干渉の影響を軽減するとともに、特定小電力無線を用いて無線通信を行う無線通信装置及び無線通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無資格で業務運用できる無線通信として、特定小電力無線がある。特定小電力無線は、室内１００ｍ、屋外３００ｍ以上の通信距離でも、通信品質を確保することができる。特定小電力無線においては、通信機ごとに複数の狭帯域のチャンネルが設けられ、単一周波数を使用することにより、データ通信が行われている。その際、特定小電力無線では、送信を行う前に、送信を行おうとする周波数帯域に無線キャリアが存在するか否かを判別し、存在しないときのみ送信を行うように規定されている。
【０００３】
ここで、単一周波数を使用する場合の問題点として、ユーザー間干渉やマルチパス干渉の問題が挙げられる。ユーザー間干渉は、複数のユーザーが同じ周波数を使うことにより、お互いに通信ができなくなることである。また、マルチパス干渉は、通信を行う通信機間に複数の無線通信パスが存在し、それら複数の無線通信パスを通る電波が打ち消しあうように合成され、通信が出来なくなることである。
【０００４】
一般に、携帯電話や無線ＬＡＮのような１つの通信機に広帯域の無線周波数を与えられる無線通信方式では、スペクトル拡散を用いてユーザー間干渉やマルチパス干渉の問題を解決している。特許文献１には、無線端末に組み込むことを可能とし、容易に他局信号からの干渉信号を除去するとともに、スペクトル拡散通信方式において、雑音として作用する他局の信号成分を除去し、耐雑音特性を向上させ、同時通信局数を増やすことができる干渉除去装置が記載されている。
【０００５】
この干渉除去装置は、受信されたスペクトル拡散信号に基づき希望信号の拡散符号と各局からの搬送波信号を検出する同期回路と、受信されたスペクトル拡散信号と同期回路により出力された希望信号の拡散符号とを乗算する乗算回路と、乗算回路からの出力と同期回路から出力された各局からの搬送波信号とをそれぞれ乗算する同期検波回路と、同期検波回路からの各乗算結果と希望信号の拡散符号との相関値に基づき各非希望信号の干渉雑音成分を計算する相関値計算回路と、各局からの搬送波信号の位相情報からタップ係数を求めるタップ係数制御回路と、相関値計算回路により求められた干渉雑音成分とタップ係数制御回路により求められたタップ係数とに基づき合成成分を求める干渉発生部と、相関値計算回路により求められた希望信号についての相関値から干渉発生部により求められた合成成分を減算し希望受信信号を得る減算回路とを備えている。
【０００６】
この干渉除去装置によれば、移動端末に組み込むことができ、容易に他局信号からの干渉信号を除去することができるとともに、スペクトル拡散通信方式において、雑音として作用する他局の信号成分を除去し、耐雑音特性を向上させ、同時通信局数を増やすことができる。
【特許文献１】特開２００２−１６５１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特定小電力無線は、１チャンネル毎の帯域が狭い通信方式である。したがって、スペクトル拡散のうち、デジタル信号を非常に小さい電力で広い帯域に分散して同時に送信する直接拡散方式は、広い占有帯域を必要とするため使用できない。また特定小電力無線のチャンネルの中には、送信間隔制限がある。したがって、スペクトル拡散方式のうち、周波数ホッピング方式は、同じ周波数に２秒以内に戻る可能性があるので使用できない。
【０００８】
複数の方式の機器が共存し、１つのチャンネルを占有する方式が多い特定小電力無線において、スペクトル拡散方式のようなチャンネルの使用効率が低い方式を用いることは難しい。
【０００９】
また、安価で、電池駆動の機器に特定小電力無線を用いる場合についても、ハードウェアが複雑で高速処理が必要なスペクトル拡散方式は使うのが難しい。
【００１０】
さらに、特定小電力無線においては、通常は１つの周波数を使用し、通信異常が発生したときのみ周波数を変える方式もある。しかしながら、この方式では、送信側と受信側で周波数の同期をとるのが難しい。また、通信機の数が増えれば通信機間で同期を取るのは更に難しくなるので、同報通信を行うことが困難となる。
【００１１】
本発明は上述した従来技術の問題点を解決するもので、ユーザー間干渉やマルチバス干渉の影響を軽減し、ハードウェアが簡単で、かつ同報伝送も可能な無線通信装置及び無線通信システムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る無線通信装置は、上記課題を解決するために、第１の発明は、周波数の異なる複数のチャンネルで無線通信を行う無線通信装置であって、時間を計時するタイマーと、前記タイマーにより計時された時間情報に基づき、１以上のフレームを送受信して通信を行うための所定の通信期間と前記複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるための所定のチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記所定のチャンネル切換期間中に所定のパターンに従い前記複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるチャンネル切換部を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る無線通信システムは、上記課題を解決するために、第２の発明は、請求項１乃至請求項７のいずれか１項記載の無線通信装置を複数備えかつ前記複数の無線通信装置が互いに通信を行う通信グループを１つ以上備えた無線通信システムであって、同一通信グループ内の前記複数の無線通信装置の前記制御手段の各々は、同じタイミングで前記通信期間と前記チャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、同一通信グループ内の前記複数の無線通信装置の前記チャンネル切換部の各々は、前記所定のチャンネル切換期間中に同一のパターンに従い前記複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えることを特徴とする。
【００１４】
第３の発明は、請求項３又は請求項４又は請求項６記載の無線通信装置を複数備えかつ前記複数の無線通信装置が互いに通信を行う通信グループを１つ以上備えた無線通信システムであって、複数の前記制御手段の各々は、通信期間の終わりが近くて通信頻度が下がる第１通信グループと通信期間が始まる第２通信グループとの異なる２つの通信グループが第１通信グループの通信頻度が下がる時期に同一のチャンネルを用いて通信を行うように通信期間を制御することを特徴とする。
【００１５】
第４の発明は、請求項５乃至請求項７のいずれか１項記載の無線通信装置を複数備えかつ前記複数の無線通信装置が互いに通信を行う通信グループを１つ以上備えた無線通信システムであって、同一通信グループ内の前記複数の無線通信装置の前記制御手段の各々は、同じタイミングで前記通信期間と前記チャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、前記通信期間の長さをチャンネル毎に変えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１の発明によれば、他の通信システム等により特定チャンネルが占有された場合であっても、他のチャンネルに切り換えることにより、通信を行うことができ、ユーザー間干渉の影響を軽減することができる。また、複数のチャンネルを使用することにより、マルチパス干渉の影響を軽減することができる。
【００１７】
本発明の第２の発明によれば、同一通信グループ内の複数の無線通信装置の各々は、同じタイミングで通信期間とチャンネル切換期間とを交互に繰り返すとともに、所定のチャンネル切換期間中に同一のパターンに従い複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるので、第１の発明と同様の効果を得ることができる。
【００１８】
本発明の第３の発明によれば、複数の制御手段の各々は、通信期間の終わりが近くて通信頻度が下がる第１通信グループと通信期間が始まる第２通信グループとの異なる２つの通信グループが第１通信グループの通信頻度が下がる時期に同一のチャンネルを用いて通信を行うので、限られたチャンネルを効率良く使用することができる。
【００１９】
本発明の第４の発明によれば、同一通信グループ内の複数の無線通信装置の同期データ生成部を備えた制御手段の各々は、同じタイミングで通信期間とチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、通信期間の長さをチャンネル毎に変えるので、同一通信グループ内に同期のとれていない無線通信装置が存在した場合にも、効率よく同期をとることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の無線通信装置及び無線通信システムの実施の形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
最初に図１乃至図７を用いて実施例１を説明する。図１は、本発明の実施例１に係る無線通信装置及び無線通信システムの構成を示す図である。この無線通信システムは、通信グループ１、及び通信グループ２で構成されており、各通信グループ内の複数の無線通信装置が互いに通信を行う。通信グループ１は、通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、及び通信装置４０で構成されている。また通信グループ２は、通信装置５０、通信装置６０、通信装置７０、及び通信装置８０で構成されている。各通信装置は、本発明の無線通信装置に対応し、いずれも同一構成であるとともに、同一通信グループ内で互いに通信を行い、他の通信グループの通信装置と通信を行うことは無い。すなわち通信グループとは、お互いに通信を行い、または同報通信を行う通信装置の集まりである。また、本実施例において通信グループは２つであるが、１つであってもよいし、３つ以上であってもよい。
【００２２】
通信装置１０ａは、本発明の無線通信装置に対応し、制御部１２ａ、タイマー１５、メモリ１６、周波数発生部１７、送信部１８、及び受信部１９で構成されており、周波数の異なる複数のチャンネルで無線通信を行う。他の通信装置も通信装置１０ａと同様の構成である。
【００２３】
タイマー１５は、時間を計時する。
【００２４】
制御部１２ａは、本発明の制御手段に対応し、タイマー１５により計時された時間情報に基づき、１以上のフレームを送受信して通信を行うための所定の通信期間と、複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるための所定のチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御する。
【００２５】
また制御部１２ａは、所定のチャンネル切換期間中に所定のパターンに従い複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるチャンネル切換部１３を有する。チャンネル切換部１３は、チャンネル切換信号を周波数発生部１７に出力する。
【００２６】
メモリ１６は、本発明の記憶手段に対応し、所定の通信期間を表すための通信期間情報と、所定のチャンネル切換期間を表すためのチャンネル切換期間情報と、所定のパターンを表すためのパターン情報とを記憶する。
【００２７】
周波数発生部１７は、チャンネル切換部１３により出力されたチャンネル切換信号に応じて周波数を変え、送信部１８及び受信部１９を介して適切なチャンネルで送受信を行うことができるように周波数を制御する。
【００２８】
通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０の制御手段の各々は、同じタイミングで通信期間とチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０のチャンネル切換部の各々は、所定のチャンネル切換期間中に同一のパターンに従い複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換える。
【００２９】
また、通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０の制御手段の各々は、異なる通信グループ（ここでは通信グループ２）と同時期に同一のチャンネルを用いて通信を行わないように通信期間を制御する。
【００３０】
図２は、本実施例における通信グループ１の通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。ここでメモリ１６は、通信期間を４秒とする通信期間情報と、チャンネル切換期間を１秒とするチャンネル切換期間情報と、２つのチャンネルを交互に使用するというパターン情報とを記憶する。また、図２における無信号期間（休止期間）は、チャンネルを切り換えるためのチャンネル切換期間を示す。したがって、通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０の各々は、全体として５秒ごとに２つのチャンネルを交互に使用して通信を行っている。
【００３１】
通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０の制御手段の各々は、同じタイミングで４秒の通信期間と１秒のチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０のチャンネル切換部の各々は、１秒のチャンネル切換期間中に同一のパターン（２チャンネルを交互に使用）に従い２つのチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換える。ここで、通信グループ１内の複数の通信装置のうち、通信を希望する通信装置のみが、通信期間中に通信を行う。また同一通信グループ内の同一の通信装置又は異なる複数の通信装置は、通信期間に複数のフレームを伝送できる。
【００３２】
図３は、本実施例における通信グループ１の通信制御を通信グループから見た動作を示す図であり、図２で示した動作と同様である。チャンネル切換期間（休止期間）は、斜線により示される。通信グループ１は、全体として５秒ごとにチャンネル１とチャンネル２とを交互に使用していることがわかる。
【００３３】
図４は、本実施例における通信グループ１及び通信グループ２の通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。ここでメモリ１６は、図２において説明したように、通信期間を４秒とする通信期間情報と、チャンネル切換期間を１秒とするチャンネル切換期間情報と、２つのチャンネルを交互に使用するというパターン情報とを記憶する。また、通信グループ１内の他の通信装置が有するメモリや通信グループ２内の通信装置が有するメモリも同様である。
【００３４】
通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０の制御手段の各々は、同じタイミングで４秒の通信期間と１秒のチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０のチャンネル切換部の各々は、１秒のチャンネル切換期間中に同一のパターン（２チャンネルを交互に使用）に従い２つのチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換える。
【００３５】
また、通信グループ１内の通信装置１０ａ、通信装置２０、通信装置３０、通信装置４０の制御手段の各々は、異なる通信グループ（ここでは通信グループ２）と同時期に同一のチャンネルを用いて通信を行わないように通信期間を制御する。ここでは、２つのチャンネルを交互に使用期間が重ならないように使用することで、同時期に同一のチャンネルを用いることを避けることができる。各通信グループが互いに同期をとる方法については後述する。
【００３６】
図５は、本実施例における通信グループ１及び通信グループ２の通信制御を各通信グループから見た動作を示す図であり、図４で示した動作と同様である。通信グループ１及び通信グループ２が、全体として５秒ごとにチャンネル１とチャンネル２とを交互に使用しており、通信グループ１と通信グループ２とで、２つのチャンネルを一定周期で交換していることがわかる。
【００３７】
図６は、本実施例における無線通信システムが通信グループをＮ個有する場合の各通信グループの通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。各通信グループは、全体としてＴ秒ごとにＮ個のチャンネルを順番に使用して通信を行っている。Ｎ個の通信グループがＮ個のチャンネルをＴ秒ごとに順番に切り換えて通信を行っているので、異なる通信グループと同時期に同一のチャンネルを用いて通信を行うことを避けることができる。
【００３８】
図７は、本実施例における無線通信システムが通信グループをＮ個有する場合の各通信グループの通信制御を各通信グループから見た動作を示す図であり、図６で示した動作と同様である。各通信グループは、全体としてＴ秒ごとにチャンネルを切り換えている。
【００３９】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。図８は、本実施例の無線通信装置及び無線通信システムにおける制御部１２ａの通信制御を示すフローチャート図である。まず制御部１２ａは、チャンネル切換部１３を用いてチャンネルを１にする（ステップＳ１０１）。当然、同じタイミングで同一通信グループ内の他の通信装置の制御部は、別のチャンネルを選ぶ。
【００４０】
次に制御部１２ａは、通信期間を開始する（ステップＳ１０３）。通信装置１０ａは、通信期間中に、必要があれば通信を行うことができる。
【００４１】
次に制御部１２ａは、タイマー１５により計時された時間情報に基づき、１以上のフレームを送受信して通信を行うための所定の通信期間が経過したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。ここで制御部１２ａは、通信期間がどの程度の長さであるかを示す通信期間情報をメモリ１６から取得する。所定の通信期間を経過していない場合、ステップＳ１０３に戻って、制御部１２ａは通信を継続する。
【００４２】
所定の通信期間を経過した場合、制御部１２ａは、チャンネル切換部１３を用いて、現在のチャンネルに１を足したチャンネルに切り換える（ステップＳ１０７）。現在のチャンネルが１であるならば、１＋１＝２であることから、チャンネル２に切り換える。
【００４３】
次に制御部１２ａは、切り換えたチャンネルがｎ＋１と同一であるか否かを判断する（ステップＳ１０９）。ｎは、全体のチャンネル数であり、メモリ１６にパターン情報として記憶されている。本実施例において、チャンネル数は２であるため、ｎは２である。したがって制御部１２ａは、チャンネルが３であるか否かを判断する。チャンネルが３である場合、ステップＳ１０１に戻って制御部１２ａは、再びチャンネルを１にする。チャンネルが３でない場合、ステップＳ１０３に戻って、制御部１２ａは、再び通信期間を開始する。
【００４４】
ステップＳ１０７及びステップＳ１０９（ステップＳ１０１に戻る場合はステップＳ１０１も含める）は、所定のチャンネル切換期間中に行われる。制御部１２ａは、タイマー１５により計時された時間情報に基づき、チャンネル切換期間中にチャンネルの切換が終了するようにチャンネル切換部１３を制御する。この際制御部１２ａは、チャンネル切換期間がどの程度の長さであるかを示すチャンネル切換期間情報をメモリ１６から取得する。
【００４５】
上述のとおり、本発明の実施例１の形態に係る無線通信装置によれば、他の通信システム等により特定チャンネルが占有された場合であっても、他のチャンネルに切り換えることにより、通信を行うことができ、ユーザー間干渉の影響を軽減することができる。また、複数のチャンネルを使用することにより、マルチパス干渉の影響を軽減することができる。
【００４６】
また、通信期間情報とチャンネル切換期間情報とパターン情報とを記憶するメモリ１６を備えるので、使用者はそれぞれの情報を書き換えることで、自由に通信形態を制御することができる。
【００４７】
さらに、本発明の実施例１の形態に係る無線通信システムによれば、同一通信グループ内の複数の無線通信装置の各々は、同じタイミングで通信期間とチャンネル切換期間とを交互に繰り返すとともに、所定のチャンネル切換期間中に同一のパターンに従い複数のチャンネルのうちの現在使用しているチャンネルから別のチャンネルに切り換えるので、ユーザー間干渉やマルチパス干渉の影響を軽減することができる。
【００４８】
また、異なる通信グループと同時期に同一のチャンネルを用いて通信を行わないように通信期間を制御するので、複数の通信グループが限られたチャンネル数で効率よく通信を行うことができる。
【実施例２】
【００４９】
図９は、本発明の実施例２に係る無線通信システムが通信グループを４個有しかつチャンネル数が３個である場合の各通信グループの通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。本実施例における構成は、実施例１の構成と同じである。ただし、通信グループの数は４つであるとする。また、通信装置１０ａと同様の構成の無線通信装置が複数それぞれの通信グループに備えられている。
【００５０】
複数の制御手段の各々は、異なる通信グループが互いに通信期間をずらして各チャンネルが常にいずれかの通信グループにより使用されているように通信期間を制御する。
【００５１】
通信グループ１内の通信装置１０ａを例にとる。メモリ１６は、通信期間を３Ｔ秒とする通信期間情報と、チャンネル切換期間をＴ秒とするチャンネル切換期間情報と、３つのチャンネルを順番に繰り返し使用するというパターン情報とを記憶する。また、図９において、無信号期間（休止期間）は存在しない。図９に示すように、各通信グループの通信期間をＴ秒ずらすことにより、３つのチャンネルで４つの通信グループが通信を行うことができる。
【００５２】
本実施例において、通信期間は、チャンネル切換期間の３倍であり、４個の通信グループが通信を行う。これを一般化すると以下のようになる。
【００５３】
チャンネル切換期間の時間を１とした時の通信期間の時間をＰとする。Ｐが整数の場合、Ｐチャンネルを使用して（Ｐ＋１）個の通信グループが通信する場合に最も効率が良い。また、同一チャンネルにおいて、通信グループＸの通信期間の直後に通信グループ（Ｘ−１）が通信を行うように制御する。ここで、通信グループ１の次に、最大グループ番号である通信グループ（Ｐ＋１）が通信を行う。さらに、Ｐが整数でない場合には、２つの方法がある。
【００５４】
１つ目は、（Ｐ×Ｑ）が整数（最小が望ましい）となるＱを計算し、（Ｐ×Ｑ）チャンネルを使用し、（（Ｐ＋１）×Ｑ）個のグループが通信を行う。例えば、Ｐが１．５の場合、Ｑは２となり、３チャンネルを５グループで使用する。この場合にチャンネル使用効率が最も良い。
【００５５】
２つ目は、（Ｐ＋Ｒ）が整数（最小が望ましい）となるＲを計算し、（Ｐ＋Ｒ）チャンネルを使用し、（Ｐ＋Ｒ＋１）個のグループが通信を行う。例えば、Ｐが２．９の場合、Ｒは０．１となり、３チャンネルを４グループで使用する。この場合のＲの時間は無信号期間とする。チャンネルの使用効率は１００％とはならないが、少ないチャンネルおよびグループ数で効率の良いシステムを組むことができる。
【００５６】
図１０は、本実施例における通信グループ１乃至通信グループ４の通信制御を各通信グループから見た動作を示す図であり、図９で示した動作と同様である。チャンネル切換期間（休止期間）は、斜線により示される。
【００５７】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。本実施例における制御部１２ａの動作は、実施例１で説明した図８のフローチャート図と同様である。ただし、チャンネル数は３であるため、ステップＳ１０９においてｎ＝３である。また、複数の制御手段の各々は、通信グループ１、通信グループ２、通信グループ３、通信グループ４の順にＴ秒ずつずれるように通信期間の開始を制御する。
【００５８】
上述のとおり、本発明の実施例２の形態に係る無線通信システムによれば、実施例１の効果に加え、異なる通信グループが互いに通信期間をずらして各チャンネルが常にいずれかの通信グループにより使用されているように通信期間を制御するので、チャンネル側から見ると無信号期間が存在せず、限られたチャンネルを効率良く使用することができる。
【実施例３】
【００５９】
図１１は、本発明の実施例３に係る無線通信装置の構成を示す図である。実施例１の通信装置１０ａの構成と異なる点は、本実施例における通信装置１０ｂの制御部１２ｂは、時間算出部１４を有している点である。また、通信装置１０ｂは、通信グループ１内に備えられている。さらに、本実施例において通信グループは４つであり、通信装置１０ｂと同様の構成の無線通信装置が複数それぞれの通信グループに備えられている。
【００６０】
時間算出部１４は、所定の通信期間において、タイマー１５により計時された時間情報に基づき、現時刻から所定の通信期間の終わりまでの残時間を算出する。
【００６１】
制御部１２ｂは、時間算出部１４により算出された残時間よりも送信時間が長いフレームは送信せず、次回の通信期間にフレームを送信する。仮に制御部１２ｂがその長いフレームを送信すると、フレームの途中で通信期間が終了し、フレームを送信しきることができないためである。したがって、通信期間の終わりが近づくにつれ、通信頻度は下がる。
【００６２】
図１２は、本実施例に係る無線通信システムが通信グループを４個有しかつチャンネル数が３個である場合の各通信グループの通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。ここでメモリ１６は、通信期間を３．５Ｔ秒とする通信期間情報と、チャンネル切換期間を０．５Ｔ秒とするチャンネル切換期間情報と、３つのチャンネルを順番に繰り返し使用するというパターン情報とを記憶する。また、通信グループ１内の他の通信装置が有するメモリや他の通信グループ内の通信装置が有するメモリも同様である。
【００６３】
図１２において、無信号期間（休止期間）は存在しない。図１２に示すように、各通信グループの通信期間をＴ秒ずらすことにより、３つのチャンネルで４つの通信グループが通信を行うことができる。
【００６４】
複数の制御手段の各々は、通信期間の終わりが近くて通信頻度が下がる第１通信グループと通信期間が始まる第２通信グループとの異なる２つの通信グループが、第１通信グループの通信頻度が下がる時期に同一のチャンネルを用いて通信を行うように通信期間を制御する。
【００６５】
例えば、通信グループ１の通信期間は３．５Ｔ秒であり、図１２において、時刻０Ｔから時刻３．５Ｔまでは、チャンネル１を用いて通信を行うことができる。しかし、制御部１２ｂは、時間算出部１４により算出された残時間よりも送信時間が長いフレームは送信せず、次回の通信期間にフレームを送信するので、通信期間の終わりが近づくにつれ、通信頻度が下がる。図１２において、通信グループ１は、時刻２．５Ｔから通信頻度が下がり始め、時刻３．５Ｔではほとんど通信が行われていない。そこで、通信グループ１の通信頻度がある程度下がった時刻３Ｔから通信グループ４は、チャンネル１において通信を開始する。
【００６６】
図１３は、本実施例における通信グループ１乃至通信グループ４の通信制御を各通信グループから見た動作を示す図であり、図１２で示した動作と同様である。チャンネル切換期間（休止期間）は、斜線により示される。
【００６７】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。図１４は、本実施例の無線通信装置及び無線通信システムにおける制御部１２ｂの通信制御を示すフローチャート図である。実施例１において説明した図８のフローチャートと異なる点は、ステップＳ１０３にて通信を行う前に、制御部１２ｂが、時間算出部１４により算出された残時間よりもフレームの送信時間が長いか否かを判断する点である（ステップＳ１０２）。時間算出部１４により算出された残時間がフレームの送信時間よりも長い場合には、制御部１２ｂは、フレームを送信して通信を行う（ステップＳ１０３）。時間算出部１４により算出された残時間がフレームの送信時間よりも短い場合には、フレームは送信せず、ステップＳ１０５の通信期間が経過したか否かの判断に移る。また、送信されなかったフレームは、例えばメモリ１６に記憶され、次回の通信期間に送信される。後の動作は、図８のフローチャートと同様である。
【００６８】
図１５は、２種類のＭＡＣ（メディアアクセス制御）層方式を説明する図である。多数の端末が一つの一本の信号線を共有するネットワークでは、同時に複数の端末がデータを送信してしまう「衝突」を避ける必要がある。ＭＡＣは、ＬＡＮ等で利用される伝送制御技術であり、上述したような「衝突」を避けるための制御を行う。
【００６９】
ＣＳＭＡ方式は、ＬＡＮのＭＡＣ層の分散型アクセス制御方式である。この方式では、ＬＡＮ上の各機器は、チャンネル上のキャリアの有無を検知して、キャリアが無い場合にフレームを送信する。しかしながら、伝送遅延等によりキャリアを検出できずにフレームを送信した場合には、フレームの衝突が起こる。
【００７０】
トークンパッシング方式は、ＬＡＮのアクセス制御方式の一つで、トークンと呼ばれる「送信権」データがネットワークを常に周回し、これを取り込んだ端末がデータを送信する方式である。
【００７１】
ＭＡＣ層の通信手段によらず、制御部１２ｂは、時間算出部１４により算出された残時間よりもフレームの送信時間が長いか否かを判断し、上述した動作を行う。
【００７２】
図１６は、一般的なフレーム構造を示す。ＰＡは、プリアンブルを指し、フレームのビット同期を取るためのパターンである。ＳＤは、スタートデリミタを指し、フレームのバイト同期を取るためのパターンである。ＦＣは、フレームコントロールを指し、フレームの種類等を示す。ＦＣＳは、フレームチェックシーケンスを指し、データの正常性検査用データである。ＥＤは、エンドデリミタを指し、フレームの最後を示すパターンである。
【００７３】
上述のとおり、本発明の実施例３の形態に係る無線通信装置及び無線通信システムによれば、実施例１及び実施例２の効果に加え、制御部１２ｂは、時間算出部１４により算出された残時間よりも送信時間が長いフレームは送信せず、次回の通信期間にフレームを送信するので、不要なフレーム送信を行わない。また、複数の制御手段の各々は、通信期間の終わりが近くて通信頻度が下がる第１通信グループと通信期間が始まる第２通信グループとの異なる２つの通信グループが第１通信グループの通信頻度が下がる時期に同一のチャンネルを用いて通信を行う（通信期間を重ねる）ので、限られたチャンネルを効率良く使用することができる。
【実施例４】
【００７４】
図１７は、本発明の実施例４に係る無線通信装置の構成を示す図である。実施例３の構成と異なる点は、本実施例における通信装置１０ｃの制御部１２ｃは、同期データ生成部２１を有している点である。また、通信装置１０ｃは、通信グループ１内に備えられている。さらに、本実施例において通信グループは２つであり、通信装置１０ｃと同様の構成の無線通信装置が複数それぞれの通信グループに備えられている。
【００７５】
同期データ生成部２１は、通信装置１０ｃと同一構成の他の無線通信装置との間で所定の通信期間及び所定のチャンネル切換期間の同期をとるための同期データを生成する。本実施例において同期データ生成部２１は、時間算出部１４により算出された残時間に基づき同期データを生成する。また、同期データは、タイマー１５により計時された自己の電源投入時からの経過時間に基づく有効値、及び自己が属する通信グループを識別するためのグループ番号を有する。
【００７６】
有効値は、同期を取る場合に、いずれの通信装置に他の通信装置が同期を合わせるかを示す数値であり、最も有効値の大きい通信装置に同期を合わせる。本実施例においては、自己の電源投入時からの経過時間を有効値として用いる。すなわち、最も長く稼動している通信装置に他の通信装置が同期を合わせる。新たに電源が入った通信装置がフレームを送信した場合に、長らく同期が取れている他の通信装置の同期が一斉に新しく電源が入った装置にあってしまうとすると、新しく通信装置の電源を入れる度に再同期が発生してしまい、システムとして不安定になるからである。
【００７７】
有効値の他の例として、自装置に近い残時間を持つ装置数（無線を通して受信した装置からのフレームから計数する）を用いることもできる。
【００７８】
なお、本実施例においては同期データとして残時間を用いているが、通信期間の先頭等の固定タイミングで送信するフレームの場合は、省略可能である。また、別な値として図示されない同期用タイマーを用いることもできる。同期用タイマーは、例えばチャンネル１での通信期間の開始からの経過時間を計時し、再びチャンネル１での通信期間が開始した時にリセットされるとする。この同期用タイマーから、どのチャンネルを使用する通信期間であるか又はチャンネル切換期間であるかを判断し、若しくは通信期間の残時間を算出することもできる。
【００７９】
また、複数の通信グループが同一チャンネルを時間をずらして使用する場合は、同期データ中にグループ番号を入れる。このフレームを受信した通信装置は、グループ番号から自装置が属する通信グループの同期用タイマー値を計算する。このようにして、簡単に複数の通信グループの各々が備える複数の通信装置の同期を取ることができる。
【００８０】
制御部１２ｃは、同期データ生成部２１により生成された同期データを送信するフレーム内に付加する。
【００８１】
図１８は、本実施例における通信装置１０ｃ内の同期データ生成部２１が生成する同期データに用いる残時間を説明する図である。斜線は、通信グループ１内の通信装置１０ｃが送信するフレームを示す。通信期間に送信したフレームには、そのフレームの末尾（フレームのどの位置でも可能）から通信期間の終わりまでの時間を示す残時間が付加されている。
【００８２】
チャンネル１使用通信期間の最初に送信されたフレームは、残り時間１が同期データとして付加されている。チャンネル１使用通信期間の２番目に送信されたフレームは、残り時間２が同期データとして付加されている。また、チャンネル２使用通信期間に送信されたフレームは、残り時間３が同期データとして付加されている。
【００８３】
図１９は、同期データによる同期維持方法を示す図である。フレームを受信した装置２及び装置３が有する制御手段の各々は、最初にフレーム中の有効値と自装置の有効値とを比較し、自装置の有効値が大きい場合は、自装置の方が稼働時間の長い古参であると判断し、そのフレームで同期の取り直しは行わない。図１９の例においては、装置２及び装置３が有する制御手段の各々は、自装置の有効値が小さく、自装置は新参者であると判断し、フレームに付加された残時間から自装置の同期用タイマーを修正する。
【００８４】
ここで装置２が有する制御手段は、装置１に比べて通信期間が早く始まっていたが、装置１から送信されたフレームに付加された同期データを参照することにより、通信期間を延長して装置１に同期を合わせた。また装置３が有する制御手段は、装置１に比べて通信期間が遅く始まっていたが、装置１から送信されたフレームに付加された同期データを参照することにより、通信期間を短縮して装置１に同期を合わせた。このようにして装置２及び装置３は、装置１に同期し、全装置の同期を取ることができる。
【００８５】
ここで、同一通信グループ内に１８０度位相がずれたサブグループができた場合を考える。図２０は、通信グループ１内に、２つのサブグループが存在する場合の各サブグループの通信制御をサブグループから見た動作を示す図である。サブグループＪとサブグループＫとは、同一通信グループ内であるため、使用者としてはお互いに通信を行うことを希望している。
【００８６】
サブグループＪとサブグループＫは、同一通信グループであるため、同一の通信期間情報及びチャンネル切換期間情報を有している。したがって、２つのサブグループは、いずれも全体として５秒ごとに２つのチャンネルを交互に使用して通信を行っているが、互いに１８０度位相がずれているため、クロック精度が良い場合には、いつまでも同一チャンネルを使用して通信を行う機会が訪れず、サブグループを解消することができない。同一チャンネルを使用して通信を行う機会が訪れれば、両サブグループは、上述した同期データが付加されたフレームを送信し合うことにより、同期を取ることができる。
【００８７】
図２１は、本実施例に係る無線通信システムの通信グループ１及び通信グループ２の通信制御を各通信グループから見た動作を示す図である。本実施例において、同一通信グループ内の複数の無線通信装置の制御手段の各々は、同じタイミングで通信期間とチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、通信期間の長さをチャンネル毎に変える。
【００８８】
図２１において、通信グループ１は、チャンネル１を使用する通信期間が長く、チャンネル２を使用する通信期間が短い。逆に通信グループ２は、チャンネル１を使用する通信期間が短く、チャンネル２を使用する通信期間が長い。ただし、いずれも通信期間は、チャンネル切換期間よりも充分長いものとする。
【００８９】
このようにチャンネル毎の通信期間の長さを変えることにより、図２０で説明したような同一通信グループ内に１８０度位相がずれたサブグループができた場合の問題点を解決することができる。その理由は、図２２に示される。
【００９０】
図２２は、本実施例に係る無線通信システムのサブグループＪ及びサブグループＫの通信制御をサブグループから見た動作を示す図である。２つのサブグループは、いずれも通信グループ１に属するため、図２１で説明したように、チャンネル１を使用する通信期間が長く、チャンネル２を使用する通信期間が短い。したがって、仮に１８０度位相が互いにずれていたとしても、サブグループ間で通信できる重複期間（図２２で菱形で示した期間）ができる。複数の制御手段の各々は、この重複期間に同期データが付加されたフレームを送信することで、同期を合わせて、ずれを解消することができる
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。本実施例における無線通信装置及び無線通信システムの動作は、図８で説明した実施例１の動作と同様である。ただし、ステップＳ１０３で通信を行う際に、制御部１２ｃは、同期データ生成部２１により生成された同期データを送信するフレーム内に付加して同期を取る。
【００９１】
また、ステップＳ１０５で所定の通信期間を経過したか否かを判断する際に、制御部１２ｃは、チャンネル毎に異なる通信期間を参照する。したがって、メモリ１６は、チャンネル毎に異なる通信期間情報を記憶する。後の動作は、図８のフローチャートと同様である。
【００９２】
上述のとおり、本発明の実施例４の形態に係る無線通信装置によれば、制御部１２ｃは、同期データ生成部２１を有するとともに、同期データ生成部２１により生成された同期データを送信するフレーム内に付加するので、同一通信グループ内の他の無線通信装置と同期をとることができ、同報通信も容易にできる。
【００９３】
また同期データは、時間算出部１４により算出された残時間に基づき生成されたので、同一通信グループ内の複数の通信装置の通信期間のタイミングを合わせて正しく同期を取ることができる。
【００９４】
さらに同期データは、タイマー１５により計時された自己の電源投入時からの経過時間に基づく有効値、及び自己が属する通信グループを識別するためのグループ番号を有するので、最も長く稼動している通信装置に他の通信装置が同期を合わせ、安定したシステムを構成することができるとともに、複数の通信グループが存在する場合であっても正しく同期を取ることができる。
【００９５】
さらに、本発明の実施例４の形態に係る無線通信システムによれば、同一通信グループ内の複数の無線通信装置の制御手段の各々は、同じタイミングで通信期間とチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、通信期間の長さをチャンネル毎に変えるので、同一通信グループ内に同期のとれていない無線通信装置が存在した場合にも、効率よく同期をとることができる。
【実施例５】
【００９６】
実施例４に係る無線通信システムを用いた場合、通信期間の長いチャンネルが衝突等により使用できない場合には、ずれを解消できない可能性がある。例えば、図２２において、チャンネル１が衝突により使用できない場合には、重複期間が生じないため、２つのサブグループは、互いに同期を取ることができないという問題が発生する。この問題を解決する方法として、実施例５が考えられる。
【００９７】
図２３は、本発明の実施例５に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。実施例４の構成と異なる点は、本実施例における通信装置１０ｄの制御部１２ｄは、乱数発生部２４を有している点である。また、通信装置１０ｄは、通信グループ１内に備えられている。さらに、本実施例において通信グループは２つであり、通信装置１０ｄと同様の構成の無線通信装置が複数それぞれの通信グループに備えられている。
【００９８】
乱数発生部２４は、同一通信グループ内で共通の乱数を発生させる。
【００９９】
制御部１２ｄは、乱数発生部２４により発生した共通の乱数に基づいて通信期間の長さを決定する。
【０１００】
図２４は、通信グループ１内の通信装置１０ｄが有する乱数発生部２４が擬似ノイズ（Ｍ系列乱数等）信号に基づき決定した通信期間を示す図である。また図２５は、通信グループ１内のサブグループＤ及びサブグループＥの通信制御をサブグループから見た動作を示す図である。重複期間は、菱形で示されている。
【０１０１】
擬似ノイズは、自己相関は高く、相互相関は低いことが知られている。そのため、図２５のようにサブグループ間に通信期間のずれが生じたとしても、各サブグループ間での相互相関は低く、必ず同一チャンネルを使用する時間帯が発生する。したがって、仮に複数のチャンネルに衝突が発生してそれらのチャンネルが不通になったとしても、１つでも正常なチャンネルがあれば、同期データが付加されたフレームを送信して、ずれを解消することができる。
【０１０２】
以上のようにして、同一通信グループ内の複数の制御手段の各々は、サブグループ間に発生する通信期間のずれを解消することができる。
【０１０３】
また、図２６は、本実施例に係る無線通信システムの通信グループ１及び通信グループ２の通信制御の１例を各通信グループから見た動作を示す図である。本実施例において、同一通信グループ内の複数の無線通信装置の制御手段の各々は、同じタイミングで通信期間とチャンネル切換期間とを交互に繰り返すように通信を制御するとともに、乱数発生部２４により発生した共通の乱数に基づいて通信期間の長さを決定する。
【０１０４】
図２６に示すように、サブグループ間の場合と同様、菱形で示したような同一チャンネルを使用する重複期間が発生する。したがって、この期間に他の通信グループの通信を傍受することにより、複数の制御手段の各々は、異なる通信グループが同時期に同一チャンネルを使用しないように通信期間の制御を行うことが容易になる。ただし、同期データは、グループ番号の情報を含む必要がある。
【０１０５】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。本実施例における無線通信装置及び無線通信システムの動作は、実施例４の動作と同様である。ただし、図８のステップＳ１０５で所定の通信期間を経過したか否かを判断する際に、制御部１２ｃは、乱数発生部２４により発生した共通の乱数に基づいて通信期間を決定する。後の動作は、図８のフローチャートと同様である。
【０１０６】
上述のとおり、本発明の実施例５の形態に係る無線通信装置及び無線通信システムによれば、乱数発生部２４時間により発生した共通の乱数に基づいて通信期間の長さを決定するので、実施例４の効果に加え、仮に複数のチャンネルに衝突が発生してそれらのチャンネルが不通になったとしても、１つでも正常なチャンネルがあれば、同期データが付加されたフレームを送信して、ずれを解消することができる。さらに、異なる通信グループ間においても、通信期間のずれが生じた場合には、同一チャンネルの重複使用期間にフレームを送信し合うことにより、通信期間のずれを解消することができる。
【実施例６】
【０１０７】
図２７は、ＭＡＣ層にＣＳＭＡ方式を用いた場合の送信タイミングを示す図である。通信期間内にフレームの送信要求が発生した場合、フレームは、そのまま送信される。しかしながら、通信期間内に送信完了できないような通信期間の末期及びチャンネル切換期間に発生した送信要求は、次回の通信期間の先頭に一斉に送信が行われる。そのため、通常、送信要求は通信期間のいずれのタイミングにかかわらず均等に分散されるが、通信期間の先頭では毎回通信頻度が上がり、特にＣＳＭＡ方式においては衝突確率が高くなり、遅延やフレーム消失確率が高くなるという問題が生ずる。この問題を解決する方法として、以下に示す実施例６が考えられる。
【０１０８】
図２８は、本発明の実施例６に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。実施例３の構成と異なる点は、本実施例における通信装置１０ｅの制御部１２ｅは、遅延時間算出部２２を有している点である。また、通信装置１０ｅは、通信グループ１内に備えられている。さらに、本実施例において通信グループは１つであり、通信装置１０ｅと同様の構成の無線通信装置が複数備えられている。
【０１０９】
遅延時間算出部２２は、タイマー１５により計時された時間情報に基づき、所定の通信期間及び所定のチャンネル切換期間のタイミングに対応してフレームを送信する時刻を遅延させる時間を算出する。なお、本実施例において時間算出部１４は必須ではないが、例えば遅延時間算出部２２は、時間算出部１４により算出された残時間に基づきフレームを送信する時刻を遅延させる時間を算出することも可能である。
【０１１０】
制御部１２ｅは、遅延時間算出部２２により算出された時間に基づきフレームの送信時刻を遅延させる。
【０１１１】
図２９は、本実施例に係る無線通信装置を用いた場合の送信タイミングを示す図である。送信要求時期に対して、実際の送信時期は、遅延時間関数に応じて遅延される。遅延時間算出部２２は、この遅延時間関数を内部に有しており、通信期間及びチャンネル切換期間のサイクル時間位置に対応する遅延時間を算出する。制御部１２ｅは、送信要求のあったフレームにその遅延時間分だけ遅延し、送信部１８を介して送信する。図２９の例では、遅延時間関数は、一律な減衰関数である。１フレームが送信できない通信期間の末期である時刻ｔ０において、遅延時間は、最小から最大になる。その後、チャンネル切換期間の始まりである時刻ｔ１及びチャンネル切換期間の終わりである時刻ｔ２を経るにしたがい遅延時間は徐々に減衰し、次の通信期間の末期である時刻ｔ３において再び遅延時間は、最小から最大になる。
【０１１２】
次に、上述のように構成された本実施の形態の作用を説明する。本実施例における無線通信装置の動作は、実施例１の動作と同様である。ただし、図８のステップＳ１０３で通信を行う際に、制御部１２ｅは、遅延時間算出部２２により算出された時間に基づいてフレームの送信時刻を遅延させる。後の動作は、図８のフローチャートと同様である。
【０１１３】
上述のとおり、本発明の実施例６の形態に係る無線通信装置によれば、図２９に示すように、遅延時間算出部２２を備えることで、実際の送信時期は通信期間の中で一様に分散される。そのため、衝突確率は大幅に軽減し、大きな遅延やフレーム消失確率が少なくなる。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本発明は、特定小電力無線等により制御を行うビル空調用無線コントローラに適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１５】
【図１】本発明の実施例１の形態の無線通信装置及び無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の形態の無線通信システムにおける通信グループの通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。
【図３】本発明の実施例１の形態の無線通信システムにおける通信グループの通信制御を通信グループから見た動作を示す図である。
【図４】本発明の実施例１の形態の無線通信システムおける通信グループ１及び通信グループ２の通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。
【図５】本発明の実施例１の形態の無線通信システムおける通信グループ１及び通信グループ２の通信制御を通信グループから見た動作を示す図である。
【図６】本発明の実施例１の形態の無線通信システムが通信グループをＮ個有する場合の各通信グループの通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。
【図７】本発明の実施例１の形態の無線通信システムが通信グループをＮ個有する場合の各通信グループの通信制御を通信グループから見た動作を示す図である。
【図８】本発明の実施例１の形態の無線通信装置の制御部の動作を示すフローチャート図である。
【図９】本発明の実施例２の形態の無線通信システムが通信グループを４個有しかつチャンネル数が３個である場合の各通信グループの通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２の形態の無線通信システムの通信グループ１乃至通信グループ４の通信制御を各通信グループから見た動作を示す図である。
【図１１】本発明の実施例３の形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例３の形態の無線通信システムが通信グループを４個有しかつチャンネル数が３個である場合の各通信グループの通信制御をチャンネルから見た動作を示す図である。
【図１３】本発明の実施例３の形態の無線通信システムの通信グループ１乃至通信グループ４の通信制御を各通信グループから見た動作を示す図である。
【図１４】本発明の実施例３の形態の無線通信装置の制御部の動作を示すフローチャート図である。
【図１５】２種類のＭＡＣ層方式を説明する図である。
【図１６】一般的なフレーム構造を示す図である。
【図１７】本発明の実施例４の形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】本発明の実施例４の形態の無線通信装置内の同期データ生成部が生成する同期データに用いる残時間を説明する図である。
【図１９】本発明の実施例４の形態の無線通信システムにおいて同期データによる同期維持方法を示す図である。
【図２０】通信グループ１内に２つのサブグループが存在する場合の各サブグループの通信制御をサブグループから見た動作を示す図である。
【図２１】本発明の実施例４の形態の無線通信システムの通信グループ１及び通信グループ２の通信制御を各通信グループから見た動作を示す図である。
【図２２】本発明の実施例４の形態の無線通信システムのサブグループＪ及びサブグループＫの通信制御をサブグループから見た動作を示す図である。
【図２３】本発明の実施例５の形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２４】本発明の実施例５の形態の無線通信装置が有する乱数発生部が擬似ノイズ信号に基づき決定した通信期間を示す図である。
【図２５】本発明の実施例５の形態の無線通信システムの通信グループ１内のサブグループＤ及びサブグループＥの通信制御をサブグループから見た動作を示す図である。
【図２６】本発明の実施例５の形態の無線通信システムの通信グループ１及び通信グループ２の通信制御の１例を各通信グループから見た動作を示す図で
【図２７】ＭＡＣ層にＣＳＭＡ方式を用いた場合の送信タイミングを示す図である。
【図２８】本発明の実施例６の形態の無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２９】本発明の実施例６の形態の無線通信装置を用いた場合の送信タイミングを示す図である。
【符号の説明】
【０１１６】
１、２  通信グループ
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ  通信装置
１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ  制御部
１３    チャンネル切換部
１４    時間算出部
１５    タイマー
１６    メモリ
１７    周波数発生部
１８    送信部
１９    受信部
２０    通信装置
２１    同期データ生成部
２２    遅延時間算出部
２４    乱数発生部
３０、４０、５０、６０、７０、８０  通信装置
【図１】
2008219604.tif 000003
【図２】
2008219604.tif 000004
【図３】
2008219604.tif 000005
【図４】
2008219604.tif 000006
【図５】
2008219604.tif 000007
【図６】
2008219604.tif 000008
【図７】
2008219604.tif 000009
【図８】
2008219604.tif 000010
【図９】
2008219604.tif 000011
【図１０】
2008219604.tif 000012
【図１１】
2008219604.tif 000013
【図１２】
2008219604.tif 000014
【図１３】
2008219604.tif 000015
【図１４】
2008219604.tif 000016
【図１５】
2008219604.tif 000017
【図１６】
2008219604.tif 000018
【図１７】
2008219604.tif 000019
【図１８】
2008219604.tif 000020
【図１９】
2008219604.tif 000021
【図２０】
2008219604.tif 000022
【図２１】
2008219604.tif 000023
【図２２】
2008219604.tif 000024
【図２３】
2008219604.tif 000025
【図２４】
2008219604.tif 000026
【図２５】
2008219604.tif 000027
【図２６】
2008219604.tif 000028
【図２７】
2008219604.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
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