(57)【要約】【課題】ウルトラワイドバンド通信方式において通信の衝突を回避しながら好適にアクセス制御を行なうとともに再送制御を行なう。【解決手段】情報送信元は所定の時間単位で伝送パケットを構築し、プリアンブルを挿入して送信し、情報受信先はプリアンブルを挿入したＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを返送する。隠れ端末は、ＮＡＣＫを受信してから次にＡＣＫを受信するまでの間は、伝送路がデータ再送に利用されていると認識して、衝突を回避する。また、ビーコン信号で指定された情報送信元に送信データがある場合には、次にＡＣＫを受信するまでの間は伝送路が利用されていると認識する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信装置で構成され、送信データを所定の単位毎に分割してデータ伝送を行なう無線通信システムであって、
情報送信元の通信装置は、各送信データにプリアンブル信号を挿入したデータ・パケットを構築して送信し、
現在通信中でない通信装置は、プリアンブル信号を検出してから所定の時間にわたり伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
情報送信元通信装置は、所定の時間単位でデータ・パケットを構築するとともにプリアンブル信号を挿入して送信し、
情報受信先通信装置は、データ・パケットの受信直後に、データを正しく受信できたことに応答してＡＣＫ情報を生成し、あるいはデータを正しく受信できなかったことに応答してＮＡＣＫ情報を生成し、プリアンブル信号を挿入したＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを構築して返送し、
前記情報送信元通信装置は、ＮＡＣＫパケットの受信に応答して前記所定の時間単位のデータ・パケットを再送し、
現在通信中でない通信装置は、プリアンブル信号の受信に基づいて、ＮＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路がデータ再送に利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
現在通信中でない他の通信装置は、プリアンブル信号の検出に基づいて、ＮＡＣＫパケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＡＣＫパケットを検出することができなかった場合には、伝送路の利用が終了したことを認識する、
ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
【請求項４】
情報受信先装置は、優先的に送信を許可する通信装置に関する情報を記載したビーコン信号を、先頭にプリアンブル信号を付加して送信し、
該ビーコン信号により指定された通信装置は、前記情報受信先装置に対して送信するデータが存在する場合に、所定の単位のデータ・パケットを送信し、
現在通信中でない他の通信装置は、プリアンブル信号の検出に基づいて、該ビーコン信号を受信してからパケット長相当時間は伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
情報送信元通信装置は、所定の時間にわたりプリアンブル信号を検出しなかった場合に、プリアンブル信号を挿入した送信要求パケット（ＲＴＳ）を送信し、情報受信先通信装置は、送信要求パケット（ＲＴＳ）を受信したことに応答して、確認通知パケット（ＣＴＳ）を返信する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項６】
現在通信中でない他の通信装置は、プリアンブル信号の検出に基づいて、確認通知（ＣＴＳ）パケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記情報送信元通信装置は、後続の送信データがある場合には、データ・パケット内に次のデータ・パケット送信のための送信要求（ＲＴＳ）の要素を含める、
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記情報受信先通信装置は、受信したデータ・パケットに対するＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットに確認通知（ＣＴＳ）の要素を含める、
ことを特徴とする請求項５に記載の無線通信システム。
【請求項９】
複数の通信装置で構成される無線ネットワーク内で動作する無線通信装置であって、
送信データを所定の単位毎に分割するバッファ手段と、
分割したデータに所定のプリアンブル信号を付加して送信パケットを構築する送信データ処理手段と、
伝送路上のプリアンブル信号を検出するプリアンブル検出手段と、
前記プリアンブル検出手段において所定の時間にわたりプリアンブル信号が検出されなかった場合に、構築されたパケットを送信する送信手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１０】
プリアンブル信号を検出したことに応答して、該プリアンブル信号に付加されている信号を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された情報を解析する受信データ処理手段と、
をさらに備えることを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
前記受信データ処理手段は、自己宛てのデータを正しく受信できたことに応答してＡＣＫ情報を生成し、あるいは自己宛てのデータを正しく受信できなかったことに応答してＮＡＣＫ情報を生成し、
前記送信データ処理手段は、プリアンブル信号を挿入したＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを構築し、
前記送信手段は、データの受信直後に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを送信する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１２】
現在通信中でないときに、前記受信データ処理手段は、ＮＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路がデータ再送に利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１３】
前記受信データ処理手段は、ＮＡＣＫパケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＡＣＫパケットを検出することができなかった場合には、伝送路の利用が終了したことを認識する、
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記送信データ処理手段は、優先的に送信を許可する通信装置に関する情報を記載したビーコン信号を生成し、
前記受信データ処理手段は、ビーコン信号を解析して自己の送信が優先的に許可されているか否かを解析する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
現在通信中でないときに、前記受信データ処理手段は、ビーコン信号を受信してからパケット長相当時間は伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項１４に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記送信データ処理手段は、データ送信先に対する送信要求（ＲＴＳ）パケットを生成し、
又は、前記受信処理手段が他の通信装置からの送信要求（ＲＴＳ）パケットを受信したことに応答して、前記送信データ処理手段は、確認通知（ＣＴＳ）パケットを生成する、
ことを特徴とする請求項１０に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
現在通信中でないときに、前記受信データ処理手段は、確認通知（ＣＴＳ）パケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＮＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信装置。
【請求項１８】
前記送信データ処理手段は、後続の送信データがある場合には、データ・パケット内に次のデータ・パケット送信のための送信要求（ＲＴＳ）の要素を含める、
ことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信装置。
【請求項１９】
前記送信データ処理手段は、受信したデータ・パケットに対するＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットに確認通知（ＣＴＳ）の要素を含める、
ことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信装置。
【請求項２０】
複数の通信装置で構成される無線ネットワーク内における無線通信方法であって、
送信データを所定の単位毎に分割するバッファリング・ステップと、
分割したデータに所定のプリアンブル信号を付加して送信パケットを構築する送信データ処理ステップと、
伝送路上のプリアンブル信号を検出するプリアンブル検出ステップと、
前記プリアンブル検出手段において所定の時間にわたりプリアンブル信号が検出されなかった場合に、構築されたパケットを送信する送信ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２１】
プリアンブル信号を検出したことに応答して、該プリアンブル信号に付加されている信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信された情報を解析する受信データ処理ステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項２０に記載の無線通信方法。
【請求項２２】
前記受信データ処理ステップでは、自己宛てのデータを正しく受信できたことに応答してＡＣＫ情報を生成し、あるいは自己宛てのデータを正しく受信できなかったことに応答してＮＡＣＫ情報を生成し、
前記送信データ処理ステップでは、プリアンブル信号を挿入したＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを構築し、
前記送信ステップでは、データの受信直後に、ＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを送信する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信方法。
【請求項２３】
現在通信中でないときに、前記受信データ処理ステップでは、ＮＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路がデータ再送に利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項２２に記載の無線通信方法。
【請求項２４】
前記受信データ処理ステップでは、ＮＡＣＫパケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＡＣＫパケットを検出することができなかった場合には、伝送路の利用が終了したことを認識する、
ことを特徴とする請求項２２に記載の無線通信方法。
【請求項２５】
前記送信データ処理ステップでは、優先的に送信を許可する通信装置に関する情報を記載したビーコン信号を生成し、
前記受信データ処理ステップでは、ビーコン信号を解析して自己の送信が優先的に許可されているか否かを解析する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信方法。
【請求項２６】
現在通信中でないときに、前記受信データ処理ステップでは、ビーコン信号を受信してからパケット長相当時間は伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項２５に記載の無線通信方法。
【請求項２７】
前記送信データ処理ステップでは、データ送信先に対する送信要求（ＲＴＳ）パケットを生成し、
又は、前記受信処理ステップにおいて他の通信装置からの送信要求（ＲＴＳ）パケットを受信したことに応答して、前記送信データ処理ステップでは、確認通知（ＣＴＳ）パケットを生成する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信方法。
【請求項２８】
現在通信中でないときに、前記受信データ処理ステップでは、確認通知（ＣＴＳ）パケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする請求項２７に記載の無線通信方法。
【請求項２９】
前記送信データ処理ステップでは、後続の送信データがある場合には、データ・パケット内に次のデータ・パケット送信のための送信要求（ＲＴＳ）の要素を含める、
ことを特徴とする請求項２７に記載の無線通信方法。
【請求項３０】
前記送信データ処理ステップでは、受信したデータ・パケットに対するＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットに確認通知（ＣＴＳ）の要素を含める、
ことを特徴とする請求項２７に記載の無線通信方法。
【請求項３１】
複数の通信装置で構成される無線ネットワーク内における無線通信処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
送信データを所定の単位毎に分割するバッファリング・ステップと、
分割したデータに所定のプリアンブル信号を付加して送信パケットを構築する送信データ処理ステップと、
伝送路上のプリアンブル信号を検出するプリアンブル検出ステップと、
前記プリアンブル検出手段において所定の時間にわたりプリアンブル信号が検出されなかった場合に、構築されたパケットを送信する送信ステップと、
プリアンブル信号を検出したことに応答して、該プリアンブル信号に付加されている信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信された情報を解析する受信データ処理ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、通信の衝突を回避しながらアクセス制御を行なうとともに再送制御を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、ウルトラワイドバンド通信方式において通信の衝突を回避しながらアクセス制御を行なうとともに再送制御を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、現在通信中でない通信装置が他の通信端末間のデータ通信や再送などを行なう伝送路の利用状況を把握して、アクセス制御や再送制御を実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
複数のコンピュータを接続してＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）を構成することにより、ファイルやデータなどの情報の共有化、プリンタなどの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ・コンテンツの転送などの情報の交換を行なったりすることができる。
【０００４】
従来、光ファイバーや同軸ケーブル、あるいはツイストペア・ケーブルを用いて、有線でＬＡＮ接続することが一般的であったが、この場合、回線敷設工事が必要であり、手軽にネットワークを構築することが難しいとともに、ケーブルの引き回しが煩雑になる。また、ＬＡＮ構築後も、機器の移動範囲がケーブル長によって制限されるため、不便である。
【０００５】
そこで、有線方式によるＬＡＮ配線からユーザを解放するシステムとして、無線ＬＡＮが注目されている。無線ＬＡＮによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。近年では、無線ＬＡＮシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の導入の検討が行なわれている。例えば、２．４ＧＨｚ帯や、５ＧＨｚ帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システムが規定されている。
【０００６】
複数の端末で構成される通信システムにおいては、端末同士の通信が競合しないようにアクセス制御が必要とされている。無線ネットワークにおけるアクセス制御には、ＦＤＭＡ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：周波数分割多重接続）や、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：時間分割多重接続）、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多重接続）などのチャネル占有方式、あるいはＡＬＯＨＡやＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：キャリア検出多重接続）などのチャネル共有方式が挙げられる。
【０００７】
通信要求がランダム的でバースト性の高いパケット通信などでは、複数の端末局が同一の周波数チャネルを共有するチャネル共有方式が多く採用されている。このチャネル共有方式では、端末局からの通信要求がランダム的に行なわれるため、複数の端末局からの信号が衝突（すなわち、同一時間帯での送信）するという事態が起き易い。この衝突は通信のサービス品質を劣化させるので、それを回避するための方法として、比較的単純なメカニズムで構成することができるＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：キャリア検出多重接続／衝突回避）方式が幅広く採用されている。
【０００８】
また、特定の基地局や制御局を設けず、それぞれの無線通信装置が通信可能な範囲でネットワークを自在に形成する「アドホック通信」が小規模なパーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の構築に適しているとされている。このアドホック通信システムにおいても、自己の送信型の送信を衝突しないことを検出するためにＣＳＭＡ／ＣＡに基づくアクセス制御が適用される。
【０００９】
また、無線通信システム内で、通信装置間の同期をとるために、パケットの先頭に既知パターンからなるプリアンブルを挿入するという方法が一般的に採用されている。
【００１０】
例えば、近年、「ウルトラワイドバンド（ＵＷＢ）通信」と呼ばれる、きわめて微弱なインパルス列に情報を載せて無線通信を行なう方式が、近距離超高速伝送を実現する無線通信システムとして注目され、その実用化が期待されている。ＵＷＢ伝送方式には、ＤＳの情報信号の拡散速度を極限まで高くしたＤＳ−ＵＷＢ方式と、数１００ピコ秒程度の非常に短い周期のインパルス信号列を用いて情報信号を構成して、この信号列の送受信を行なうインパルス−ＵＷＢ方式の２種類がある。どちらの方式も例えば３ＧＨｚから１０ＧＨｚという超高帯域な周波数帯域に拡散して送受信を行なうことにより高速データ伝送を実現する。その占有帯域幅は、占有帯域幅をその中心周波数（例えば１ＧＨｚ〜１０ＧＨｚ）で割った値がほぼ１になるようなＧＨｚオーダの帯域であり、いわゆるＷ−ＣＤＭＡやｃｄｍａ２０００方式、並びにＳＳ（Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ）やＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いた無線ＬＡＮにおいて通常使用される帯域幅と比較しても超広帯域なものとなっている。
【００１１】
現在、ＩＥＥＥ８０２．１５．３などにおいて、ウルトラワイドバンド通信のアクセス制御方式として、プリアンブルを含んだパケット構造のデータ伝送方式が考案されている。
【００１２】
また、無線通信システムにおける自動再送制御方法として、情報送信元通信装置からデータを送信後、情報受信先通信装置側で成功裏にデータ受信できた場合に即座に受信確認情報を返信する（イミディエートＡＣＫ）という方式が一般に採り入れられている。この場合、情報送信元通信装置側では、データ送信後所定の時間内にイミディエートＡＣＫを受信できた場合にデータ伝送が完了したと認識する一方、所定時間内にイミディエートＡＣＫを受信できなかった場合にはデータ伝送が完了していないと認識する。そして、後者の場合にはデータの再送処理が起動される。
【００１３】
また、無線通信システムにおいて、衝突を回避し通信品質を向上する他の方法として、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を挙げることができる。この場合、正味の情報の送信に先立ち、情報送信元通信装置はＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ：送信要求）を送信し、情報受信先通信装置がこのＲＴＳを受信してデータを受信可能であれば、その応答としてＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ：確認通知）を返す。そして、ＲＴＳ／ＣＴＳの情報交換により装置間でコネクションが確立した後にデータ伝送を実行する。
【００１４】
ところで、先述したウルトラワイドバンド通信においては、極めて微弱なインパルス列を用いて通信を行ない、特定の周波数的なキャリアを持たないために、受信電界強度情報（ＲＳＳＩ）を利用したＣＳＭＡ／ＣＡに基づくアクセス制御方法をそのまま適用することが困難であるという問題がある。
【００１５】
これに対し、受信装置において、自局宛ての信号を受信している期間中はアクセス制御信号の送信を行ない、周囲に自己の受信状況を報知するという仕組みが考えられる（例えば、非特許文献１を参照のこと）。この場合、通信中でない通信装置は、アクセス制御信号の受信を手掛かりに伝送路の利用状況を把握して、衝突を回避することができる。
【００１６】
しかしながら、通信中に伝送路の利用を通知する場合に、受信側の通信装置は、データ受信と同時に送信動作が必要となり、また、別の周波数帯の信号を利用したり、拡散コードを変化させたり、インパルスの重ならないタイミングを選択してアクセス制御信号を送信しなければならず、制御が複雑になってしまう。
【００１７】
また、プリアンブル信号の受信に基づいて伝送路の利用を把握するような無線通信システムにおいて、所定時間内の受領確認情報（イミディエートＡＣＫ）の返送の有無に基づいて自動的に再送制御を行なう場合には、情報受信先から一旦ＮＡＣＫ情報に付加されるプリアンブル信号の送信を行なわなければ、再送が開始されたことを他の通信装置に知らしめることができない。このため、通信時間のロスが予想される。
【００１８】
また、ＲＴＳ／ＣＴＳ情報の交換を行なう無線通信システムにおいては、データ伝送に先立ち情報送信元と情報受信先との間でコネクション手順を経る必要があり、信号の前に冗長な時間のプリアンプル信号を付加する方式を採用した場合、さらにコネクション手順に時間がかかってしまうという問題がある。
【００１９】
【非特許文献１】
特願２００１−２９０２２９号
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、通信の衝突を回避しながらアクセス制御を好適に行なうとともに再送制御を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２１】
本発明のさらなる目的は、ウルトラワイドバンド通信方式において通信の衝突を回避しながら好適にアクセス制御を行なうとともに再送制御を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、現在通信中でない通信装置が他の通信端末間のデータ通信や再送などを行なう伝送路の利用状況を把握して、アクセス制御や再送制御を好適に実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、複数の通信装置で構成され、送信データを所定の単位毎に分割してデータ伝送を行なう無線通信システムであって、
情報送信元の通信装置は、各送信データにプリアンブル信号を挿入したデータ・パケットを構築して送信し、
現在通信中でない通信装置は、プリアンブル信号を検出してから所定の時間にわたり伝送路が利用されていることを認識する、
ことを特徴とする無線通信システムである。本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、各通信装置は、プリアンブル信号の検出に基づいて伝送路の利用状況を把握することができ、アドホック通信においても、通信の衝突を回避しながら好適にアクセス制御を実現することができる。
【００２４】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００２５】
本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、情報送信元通信装置は、所定の時間単位でデータ・パケットを構築するとともにプリアンブル信号を挿入して送信するようにする。一方、情報受信先通信装置は、データ・パケットの受信直後に、データを正しく受信できたことに応答してＡＣＫ情報を生成し、あるいはデータを正しく受信できなかったことに応答してＮＡＣＫ情報を生成し、プリアンブル信号を挿入したＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを構築して返送するようにする。そして、前記情報送信元通信装置は、ＮＡＣＫパケットの受信に応答してのみ、前記所定の時間単位のデータ・パケットを再送する。
【００２６】
このような自動再送制御を行なう場合、現在通信中でない通信装置は、プリアンブル信号の受信に基づいて、ＮＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路がデータ再送に利用されていることを認識することができる。
【００２７】
また、現在通信中でない他の通信装置は、プリアンブル信号の検出に基づいて、ＮＡＣＫパケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＡＣＫパケットを検出することができなかった場合には、ペイロードが所定長であると推測されることから、伝送路の利用が終了したことを認識することができる。
【００２８】
また、情報受信先装置は、優先的に送信を許可する通信装置に関する情報を記載したビーコン信号を、プリアンブル信号を先頭に付加して送信するようにしてもよい。そして、該ビーコン信号により指定された通信装置は、前記情報受信先装置に対して送信するデータが存在する場合に、所定の単位のデータ・パケットを送信するようにしてもよい。
【００２９】
このような場合、現在通信中でない他の通信装置は、プリアンブル信号の検出に基づいて、該ビーコン信号を受信してからパケット長相当時間は伝送路が利用されていることを認識することができる。
【００３０】
また、情報送信元通信装置は、所定の時間にわたりプリアンブル信号を検出しなかった場合に、プリアンブル信号を挿入した送信要求パケット（ＲＴＳ）を送信し、情報受信先通信装置は、送信要求パケット（ＲＴＳ）を受信したことに応答して、確認通知パケット（ＣＴＳ）を返信するようにして、ＲＴＳ／ＣＴＳに基づいたコネクション手順を経てデータ伝送を開始するようにしてもよい。
【００３１】
このような場合、現在通信中でない他の通信装置は、プリアンブル信号の検出に基づいて、確認通知（ＣＴＳ）パケットを受信してから所定の時間が経過するまでの間にＮＡＣＫパケットを検出してから次のＡＣＫパケットを検出するまでの期間は伝送路が利用されていることを認識することができる。
【００３２】
このとき、前記情報送信元通信装置は、後続の送信データがある場合には、データ・パケット内に次のデータ・パケット送信のための送信要求（ＲＴＳ）の要素を含めるようにしてもよい。また、前記情報受信先通信装置は、受信したデータ・パケットに対するＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットに確認通知（ＣＴＳ）の要素を含めるようにしてもよい。
【００３３】
このような場合、データ・パケット伝送が連続するときであっても、正味のデータ伝送やこれに対するＡＣＫ返送の中にＲＴＳ／ＣＴＳに基づく送受信装置間のコネクション手順を含めることができるので、コネクション手順の冗長性を解消し、同じデータ伝送量に必要な通信時間を短縮することができる。
【００３４】
また、本発明の第２の側面は、複数の通信装置で構成される無線ネットワーク内における無線通信処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
送信データを所定の単位毎に分割するバッファリング・ステップと、
分割したデータに所定のプリアンブル信号を付加して送信パケットを構築する送信データ処理ステップと、
伝送路上のプリアンブル信号を検出するプリアンブル検出ステップと、
前記プリアンブル検出手段において所定の時間にわたりプリアンブル信号が検出されなかった場合に、構築されたパケットを送信する送信ステップと、
プリアンブル信号を検出したことに応答して、該プリアンブル信号に付加されている信号を受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信された情報を解析する受信データ処理ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００３５】
本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第２の側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第１の側面に係る無線通信システムと同様の作用効果を得ることができる。
【００３６】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００３８】
図１には、本発明の一実施形態に係る無線通信システムを構成する通信装置の配置例を示している。同図では、通信装置＃１から通信装置＃７までが同一空間上に分布している様子が表されている。
【００３９】
同図中の破線は、各通信装置における通信範囲を示しており、その範囲内にある他の通信装置と互いに無線通信を行なうことができるとともに、自己の送信した信号が干渉する。
【００４０】
すなわち、図１に示す例では、通信装置＃１は、近隣にある通信装置＃２，＃３，＃７と通信可能な範囲に配置されている。また、通信装置＃２は、近隣にある通信装置＃１及び＃３と通信可能な範囲に配置されている。また、通信装置＃３は、近隣にある通信装置＃１，＃２，＃５と通信可能な範囲に配置されている。また、通信装置＃４は、近隣にある通信装置＃５と通信可能な範囲に配置されている。また、通信装置＃５は、近隣にある通信装置＃３，＃４，＃６と通信可能な範囲に配置されている。また、通信装置＃６は、近隣にある通信装置＃５と通信可能な範囲に配置されている。また、通信装置＃７は、近隣にある通信装置＃１と通信可能な範囲に配置されている。
【００４１】
後述するように、本発明によれば、各通信装置は周囲にある他の通信装置との間で互いに影響を考慮しながら１つの無線伝送路を時分割で利用することにより、アクセス制御を実現する。
【００４２】
図２には、本実施形態に係る無線通信システムにおいて利用されるフレームの構成例を示している。
【００４３】
図示のフレーム構成は、各無線通信装置からのビーコン信号（Ｂ）の送信によって規定され、無線通信装置毎に同じ周期と異なるオフセット・タイミングが設定される。つまり、それぞれの無線通信装置で異なるビーコン送信位置が設定されることで、自律分散型のアドホック無線ネットワークを形成することができる。ビーコン信号には、当該無線通信装置の通信範囲における通信動作を制御するための各種の情報を記載することができる。
【００４４】
図３には、優先送信元を指定した場合の通信シーケンスの動作例を示している。同図に示す例では、情報受信先となる通信装置が、自己のビーコン信号の直後に優先的に送信を行なう通信装置を特定して通知することによって、複雑なコネクション手順を廃した通信を可能としたシーケンスが表されている。
【００４５】
図中、通信装置＃１、＃２、＃３、＃４が配置されていて、通信装置＃１は隣接する通信装置＃２と通信可能であり、通信装置＃２は隣接する通信装置＃１、＃３と通信可能であり、通信装置＃３は隣接する通信装置＃２、＃４と通信可能であり、通信装置＃４は隣接する通信装置＃４と通信可能な状態にあり、通信装置＃３からのビーコン信号が送信されると、その近隣に存在する通信装置＃２、＃４で受信を行なわれ、そのビーコン信号で優先送信先としての指定を受けた通信装置＃２がデータを送信することができる。
【００４６】
このとき、通信装置＃２から隠れ端末となる通信装置＃４では、ビーコン信号による伝送路の利用を検出して、この通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。より具体的には、通信装置＃４は、ビーコン信号に基づいて他の通信装置＃２が優先送信元として指定されたことを検出し、通信装置＃２からの送信データに対するＡＣＫパケットを検出するまでの間は、伝送路が既に利用されていることを認識することができる。
【００４７】
また、通信装置＃２のデータ送信によって、通信装置＃３から隠れ端末となる通信装置＃１でも、同様にデータ・パケットの先頭に付加されているプリアンブル信号に基づいて伝送路の利用を検出して、この通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。
【００４８】
図３に示すように、ビーコン信号やデータ・パケット、ＡＣＫパケットの先頭にはプリアンブル信号が必ず付加されている。この図の中で、「Ｐ」と表示された部分がプリアンブルに相当し、それぞれの信号の送信開始時に必ず付加されることで、周囲の通信装置が伝送路の利用を検出することができる。プリアンブル信号は、一般に、既知の系列情報で構成されたものが送信されるため、正味の送信データよりも容易に受信することができるので、通信範囲の各通信装置はこれを確実に検出することができる。このことは、特定の周波数的なキャリアを持たないウルトラワイドバンド通信においても同様に当てはまる。
【００４９】
図３に示す動作シーケンス例において、通信終了の判断は、通信装置＃３からのＡＣＫの返送によって伝送路が開放されたことをトリガとする以外に、データのヘッダ部に記載された情報から通信の終了時刻を概算してもよい。あるいは、所定の時間にわたりプリアンブル信号の検出がなされなかったことで伝送終了と判断してもよい。
【００５０】
図４には、優先送信元を指定しない場合の通信シーケンスの動作例を示している。同図に示す例では、情報受信先となる通信装置が、送信要求（ＲＴＳ）を送信し、受信先となる通信装置が確認通知（ＣＴＳ）を返送して、それぞれの隠れ端末となり得る位置にある通信装置に対して、無線伝送路の利用を通知しながらデータ通信を行なう。
【００５１】
図中、通信装置＃１、＃２、＃３、＃４が図３の場合と同様な位置関係にあると仮定し、データを送信する通信装置＃２から通信装置＃３に送信要求（ＲＴＳ）が送信され、通信装置＃３は通信装置＃２に確認通知（ＣＴＳ）を返送する。
【００５２】
このとき、通信装置＃２及び通信装置＃３の双方から隠れ端末となり得る位置にある通信装置＃１並びに＃４では、伝送路の利用を検出してこの通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。より具体的には、ＣＴＳパケットに基づいて他の通信装置＃３が受信先となるデータ送信が開始されたことを検出し、通信装置＃３からのＡＣＫパケットの返送を検出するまでの間は、伝送路が既に利用されていることを認識することができる。
【００５３】
図４に示すように、ＲＴＳやＣＴＳ、データ・パケット、ＡＣＫパケットの先頭にはプリアンブル信号が必ず付加されている。この図の中で、「Ｐ」と表示された部分がプリアンブルに相当し、それぞれの信号の送信開始時に必ず付加されることで、周囲の通信装置が伝送路の利用を検出することができる。プリアンブル信号は、一般に、既知の系列情報で構成されたものが送信されるため、正味の送信データよりも容易に受信することができるので、通信範囲の各通信装置はこれを確実に検出することができる。このことは、特定の周波数的なキャリアを持たないウルトラワイドバンド通信においても同様に当てはまる。
【００５４】
図４に示す動作シーケンス例において、通信終了の判断は、通信装置＃３からのＡＣＫの返送によって伝送路が開放されたことをトリガとする以外に、データのヘッダ部に記載された情報から通信の終了時刻を概算してもよい。あるいは、所定の時間にわたりプリアンブル信号の検出がなされなかったことで伝送終了と判断してもよい。
【００５５】
図５には、ＲＴＳ／ＣＴＳに基づくコネクション手順を利用したデータ伝送において、データを連続して送信する通信シーケンス例を示している。同図に示す例では、複数のデータ・パケットを連続して送信する場合に、受信先から一旦ＡＣＫ情報を受領し、伝送路が引き続き利用されることを周囲に通知して、データの伝送を継続するようにしている。
【００５６】
図中、通信装置＃１、＃２、＃３、＃４が図３の場合と同様な位置関係にあると仮定し、通信装置＃２が所定のアクセス制御によって、通信装置＃３へのデータの送信を行なっていた場合、通信装置＃２でさらにデータが継続する場合には、ペイロード（データ本体）、あるいはヘッダ情報の中に次のデータ送信のためのＲＴＳの要素も追加して送ることとする。
【００５７】
これに対し、通信装置＃３側からは、そのデータ・パケットの終了後に通信装置＃２へＡＣＫ（又はＮＡＣＫ）が返送される。そして、このＡＣＫ情報にＣＴＳの要素も含んで返送されることで、通信装置＃２は引き続きデータを送信することができる。
【００５８】
このとき、隠れ端末である通信装置＃４では、このＣＴＳの要素も含んだＡＣＫを受信して、通信装置＃３宛ての通信が継続されることを把握し、伝送路の利用を検出して、この通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。
【００５９】
また、通信装置＃２からは、継続してデータの送信が行なわれることで、通信装置＃１でも、ＲＴＳの要素を含んだデータ・パケットを受信することで同様に伝送路の利用を検出して、この通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。
【００６０】
そして、最終的に、通信装置＃２がＲＴＳの要素を含んだデータの送信を行なわなかった場合や、通信装置＃３がＣＴＳの要素を含まない純粋なＡＣＫを返送することで、連続した通信が終了する。通信終了の判断は、図示のように通信装置＃３からのＡＣＫの返送によって伝送路が開放されたことをトリガとする以外に、データのヘッダ部に記載された情報から通信の終了時刻を概算してもよい。あるいは、所定の時間にわたりプリアンブル信号の検出がなされなかったことで伝送終了と判断してもよい。
【００６１】
図５に示すように、データ・パケットやＡＣＫ（又はＮＡＣＫ）パケットの先頭にはプリアンブル信号が必ず付加されている。この図の中で、「Ｐ」と表示された部分がプリアンブルに相当し、それぞれの信号の送信開始時に必ず付加されることで、周囲の通信装置が伝送路の利用を検出することができる。プリアンブル信号は、一般に、既知の系列情報で構成されたものが送信されるため、正味の送信データよりも容易に受信することができるので、通信範囲の各通信装置はこれを確実に検出することができる。このことは、特定の周波数的なキャリアを持たないウルトラワイドバンド通信においても同様に当てはまる。
【００６２】
また、図５に示すように、データ・パケットの伝送が連続する場合に、正味のデータ伝送やこれに対するＡＣＫ返送の中にＲＴＳ／ＣＴＳに基づく送受信装置間のコネクション手順を含めることができるので、コネクション手順の冗長性を解消し、同じデータ伝送量に必要な通信時間を短縮することができる。
【００６３】
図６には、データ再送の動作シーケンス例を示している。同図に示す例では、送信元の通信装置が受信先からＮＡＣＫを受領した場合に、引き続き再送が行なわれることを周囲に通知して、データの再送を継続する。
【００６４】
図中、通信装置＃２が所定のアクセス制御に従って通信装置＃３へのデータの送信を行なっていた場合、通信装置＃３でデータに誤りが含まれている場合、ＮＡＣＫ情報を生成する。そして、そのデータの終了後に通信装置＃３から通信装置＃２へＮＡＣＫが返送される。このとき、ＮＡＣＫの先頭にはプリアンブル信号が付加されている。このＮＡＣＫ情報を受けた通信装置＃２では、引き続きデータの再送を行なうことができる。
【００６５】
このとき、このＮＡＣＫを受信した通信装置＃４では、通信装置＃３宛ての再送が継続されることを把握して、伝送路の利用を検出してこの通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。より具体的には、ＮＡＣＫパケットに基づいて他の通信装置＃３が受信先となるデータ再送が開始されたことを検出し、通信装置＃３からのＡＣＫパケットの返送を検出するまでの間は、伝送路が既に利用されていることを認識することができる。
【００６６】
また、通信装置＃２からはデータの再送が行なわれることで、通信装置＃３から隠れ端末となる通信装置＃１でも、同様にデータ・パケットの先頭に付加されているプリアンブル信号に基づいて伝送路の利用を検出して、この通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。
【００６７】
そして、最終的に通信装置＃２がＡＣＫを返送することで、一連の通信が終了する。通信終了の判断は、図示のように通信装置＃３からのＡＣＫの返送によって伝送路が開放されたことをトリガとする以外に、データのヘッダ部に記載された情報から通信の終了時刻を概算してもよい。あるいは、所定の時間にわたりプリアンブル信号の検出がなされなかったことで伝送終了と判断してもよい。
【００６８】
図６に示すように、データ・パケットやＡＣＫ並びにＮＡＣＫパケットの先頭にはプリアンブル信号が必ず付加されている。この図の中で、「Ｐ」と表示された部分がプリアンブルに相当し、それぞれの信号の送信開始時に必ず付加されることで、周囲の通信装置が伝送路の利用を検出することができる。プリアンブル信号は、一般に、既知の系列情報で構成されたものが送信されるため、正味の送信データよりも容易に受信することができるので、通信範囲の各通信装置はこれを確実に検出することができる。このことは、特定の周波数的なキャリアを持たないウルトラワイドバンド通信においても同様に当てはまる。
【００６９】
図７には、本発明の一実施形態に係る無線システムにおいて好適に動作することができる無線通信装置の機能構成例を模式的に示している。図示の無線通信装置は、インターフェース１０１と、送信バッファ１０２と、無線送信部１０３と、プリアンブル挿入部１０４と、アンテナ１０５と、プリアンブル検出部１０６と、無線受信部１０７と、中央制御部１０８と、受信バッファ１０９と、受領確認情報生成部１１０と、送信データ処理部１１１と、受信データ処理部１１２と、情報記憶部１１３とで構成される。
【００７０】
インターフェース１０１は、無線通信装置に接続される機器（例えば、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの情報処理機器や、機器上で動作する上位アプリケーション）との間で各種情報の交換を行なう。
【００７１】
送信バッファ１０２は、機器又は上位アプリケーションからインターフェース１０１経由で送られてきたデータを所定の単位でフラグメント化して一時的に格納しておく。
【００７２】
無線送信部１０３は、データを無線送信するために、例えばウルトラワイドバンド信号として変調処理する。ウルトラワイドバンド信号は、数１００ピコ秒程度の非常に短い周期のインパルス信号列を用いて構成される。本実施形態では、所定の時間にわたりプリアンブル信号が検出されなかった場合に、データ・パケットや送信要求（ＲＴＳ）、ビーコン信号の送信動作が開始される。
【００７３】
プリアンブル挿入部１０４は、ウルトラワイドバンド信号すなわち正味のデータの送信直前に所定のプリアンブル信号を付加する。プリアンブル信号は、一般に、既知の系列情報で構成されたものが送出される。
【００７４】
アンテナ１０５は、他の無線通信装置宛に信号を無線送信するとともに、他の無線通信装置から送られる信号を収集する。アンテナ１０５は、送受信共用でもよい。
【００７５】
プリアンブル検出部１０６は、中央制御部１０８から指示されたタイミングにアンテナ１０５で収集されたウルトラワイドバンド信号の先頭に付加されている既知の系列で構成されたプリアンブル信号を検出する。
【００７６】
無線受信部１０７は、他の無線通信装置から送られてきたデータやビーコンなどの信号を受信する。本実施形態では、無線受信部１０７は、プリアンブル信号を検出したことに応答してプリアンブル信号に付加されている信号を受信する。
【００７７】
中央制御部１０８は、情報記憶部１１３に格納されている実行手順命令に従って、一連のデータ通信におけるシーケンス管理と無線伝送路のアクセス制御を一元的に行なう。
【００７８】
受信バッファ１０９は、無線受信部１０７で受信したデータを格納するとともに、そのデータ内に誤りの有無を判断する。
【００７９】
受領確認情報生成部１１０は、データ正常受信時のＡＣＫ情報や、データ異常受信時のＮＡＣＫ情報を生成する。中央制御部１０８は、これらＡＣＫ情報やＮＡＣＫ情報を送信データ処理部１１１に送り、ＡＣＫ又はＮＡＣＫパケットを生成する。
【００８０】
送信データ処理部１１１は、送信バッファ１０２内にフラグメント化して格納されているデータを取り出して送信用のパケットを生成したり、送信要求（ＲＴＳ）や確認通知（ＣＴＳ）を生成したり、所定のフレーム周期に周期的なビーコン信号を生成したりする。ビーコン信号中では、優先送信元の指定を記載することができる。
【００８１】
受信データ処理部１１２は、受信できた他の無線通信装置からのデータの解析を行なう。ここで言う受信データには、所定のフレーム周期で他の無線通信装置から送出されるビーコン信号や、送信元となる他の無線通信装置からのデータ・パケット、受信先となる他の無線通信装置からのＡＣＫ又はＮＡＣＫパケット、送信要求（ＲＴＳ）に対して返送された確認通知（ＣＴＳ）などが挙げられる。ビーコン信号を受信したときには、ここで記載されている優先送信元情報を解析する。
【００８２】
情報記憶部１１３は、一連の動作を実行手順命令として蓄え、アクセス制御に関わる情報を一時的に蓄えておく。
【００８３】
図８には、本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるビーコン信号の構成を示している。図示のビーコン信号は、所定のプリアンブルに続きヘッダ情報部とペイロード情報部とで構成される。
【００８４】
ヘッダ情報部は、ビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）であることを表わす識別子と、この情報の情報長と、送信元アドレスの情報と、受信するグループの情報と、ヘッダの誤り検出情報（ＨＣＳ）とで構成される。
【００８５】
また、ペイロード情報部には、必要に応じて設定される優先送信装置の指定情報などが付加され、またその最後尾にはペイロードの誤り検出情報（ＣＲＣ）が付加されている。
【００８６】
図９には、本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるデータ・パケット信号の構成を示している。図示のデータ・パケットは、所定のプリアンブルに続き、ヘッダ情報部とペイロード情報部とで構成される。
【００８７】
ヘッダ情報部は、データ（Ｄａｔａ）であることを表わす識別子と、この情報の情報長と、送信元アドレスの情報と、受信先アドレスの情報と、ヘッダの誤り検出情報（ＨＣＳ）とで構成される。
【００８８】
また、ペイロード情報部は、所定の時間単位の情報量にフラグメント化されたデータ・ペイロードと、そのペイロードの誤り検出情報（ＣＲＣ）とで構成される。データ・パケットの伝送が連続する場合には、ペイロード中に次のデータ送信のためのＲＴＳの要素を含めることができる。また、このＲＴＳの要素をヘッダ情報部に含めることもできる（図５を参照のこと）。
【００８９】
図１０には、本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるＡＣＫパケット信号の構成を示している。図示のＡＣＫパケットは、所定のプリアンブルに続くヘッダ情報部のみで構成される。
【００９０】
ヘッダ情報部は、正常受領確認（ＡＣＫ）であることを表わす識別子と、この情報の情報長と、送信元アドレスの情報と、受信先アドレスの情報と、ヘッダの誤り検出情報（ＨＣＳ）とで構成される。また、データ・パケットの伝送が連続する場合には、次のデータ送信のためのＣＴＳの要素を含めることができる（図５を参照のこと）。
【００９１】
図１１には、本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるＮＡＣＫパケット信号の構成を示している。図示のＮＡＣＫパケットは、所定のプリアンブルに続くヘッダ情報部のみで構成される。
【００９２】
ヘッダ情報部は、異常受領確認（ＮＡＣＫ）であることを表わす識別子と、この情報の情報長と、送信元アドレスの情報と、受信先アドレスの情報と、ヘッダの誤り検出情報（ＨＣＳ）とで構成される。
【００９３】
図１２には、本発明の一実施形態に係る無線システムで使用される送信要求（ＲＴＳ）パケット信号の構成を示している。図示のＲＴＳパケットは、所定のプリアンブルに続くヘッダ情報部のみで構成される。
【００９４】
ヘッダ情報部は、送信要求（ＲＴＳ）であることを表わす識別子と、この情報の情報長と、送信元アドレスの情報と、受信先アドレスの情報と、ヘッダの誤り検出情報（ＨＣＳ）とで構成される。
【００９５】
図１３には、本発明の一実施形態に係る無線システムで使用される確認通知（ＣＴＳ）パケット信号の構成を示している。図示のＣＴＳパケットは、所定のプリアンブルに続くヘッダ情報部のみで構成される。
【００９６】
ヘッダ情報部は、確認通知（ＣＴＳ）であることを表わす識別子と、この情報の情報長と、送信元アドレスの情報と、受信先アドレスの情報と、ヘッダの誤り検出情報（ＨＣＳ）とで構成される。
【００９７】
図１４には、図７に示した無線通信システムが無線システム内で実行する動作手順をフローチャートの形式で示している。この動作手順は、実際には、中央制御部１０８が情報記憶部１１３に格納されている実行手順命令を実行するという形態で実現される。
【００９８】
無線通信装置のインターフェース１０１において外部に接続されている機器（又は機器上で起動している上位アプリケーション）からデータの送信要求を受理したかどうかを判断する（ステップＳ１）。
【００９９】
データの送信要求を検出した場合には、そのデータを所定の単位にフラグメント化して、送信バッファ１０２に格納する（ステップＳ２）。
【０１００】
その後、所定のアクセス制御処理を経て（ステップＳ３）、送信バッファ１０２中の送信用データを無線伝送路へ送信することが可能かどうかを判断する（ステップＳ４）。
【０１０１】
ここで、無線通信装置の通信範囲において他の通信装置の通信が行なわれていれば、所定のアクセス制御処理（ステップＳ３）を継続して行ない、他の通信装置の通信が行なわれていなければ、無線伝送路へ送信が行なえる状態にある。アクセス制御処理の詳細については後述に譲る。
【０１０２】
次いで、情報受信先のビーコン信号を受信して、受信領域が到来しているかどうかを判断する（ステップＳ５）。ここで、受信領域が到来していなければ、ステップＳ３に戻り、再度所定のアクセス制御処理を試みる。
【０１０３】
ビーコン信号を受信して、情報受信先の受信領域であることが明白な場合には、優先送信元として自己が指定されているかどうかを判断する（ステップＳ６）。そして、優先送信元として指定されていれば、ステップＳ９に移行して、プリアンブル信号を付加したデータ（Ｄａｔａ）の送信する。
【０１０４】
一方、優先送信先として指定されていなければ、プリアンブル＋送信要求（ＲＴＳ）信号を受信先通信装置に向けて送信する（ステップＳ７）。その後、自己宛確認通知（ＣＴＳ）を受信した場合にのみ（ステップＳ８）、プリアンブルを付加したデータ（Ｄａｔａ）の送信を行なう（ステップＳ９）。
【０１０５】
ここで、自局宛確認通知（ＣＴＳ）を受信しなかった場合には、ステップＳ５に戻り、再度情報送信領域であるかを確認の上、ＲＴＳの送信処理を繰り返す。
【０１０６】
データの送信後、自局宛ＮＡＣＫ情報を受信した場合には（ステップＳ１０）、ステップＳ９に戻り、そのデータの再送を行なう。
【０１０７】
また、データの送信後、自局宛ＡＣＫ情報を受信した場合には（ステップＳ１１）、継続して送信データがあるかどうかを判断する（ステップＳ１２）。そして、継続して送信データがある場合には、ステップＳ９に移行し、フラグメント化された次のデータを送信バッファ１０２から取り出して、そのデータ送信を実行する。
【０１０８】
ここで、継続したデータが存在しなければ、一連のデータ送信処理を終了し、最初のステップＳ１に戻る。
【０１０９】
なお、所定の受領確認時間内にＡＣＫもＮＡＣＫも受信しなかった場合には、ステップＳ１１におけるＮｏの分岐より、ステップＳ５に戻り、再度情報送信領域であるかを確認の上、ＲＴＳの送信処理を行なってからデータの再送を行なう（同上）。
【０１１０】
この無線通信装置はステップＳ１における判断でデータ送信要求を受理していなければ、次いで、フレーム周期の先頭タイミングが到来したか判断する（ステップＳ１３）。そして、フレーム周期の先頭タイミングが到来している場合には、ビーコンを送信する（ステップＳ１４）。その後、自己受信領域内にあるか判断（ステップＳ１５）する。
【０１１１】
ここで、フレーム周期の先頭タイミングでない場合、あるいは自己受信領域外にある場合には、ステップＳ１に戻る。
【０１１２】
また、自己受信領域内であった場合には、所定のプリアンブル信号の受信処理を行なう（ステップＳ１６）。
【０１１３】
このとき、自局宛の送信要求（ＲＴＳ）を受信した場合には（ステップＳ１７）、直後にプリアンブルを付加した確認通知（ＣＴＳ）の返送を行なう（ステップＳ１８）。
【０１１４】
また、自局宛のデータ（Ｄａｔａ）を受信した場合には（ステップＳ１９）、所定の単位のデータ受信を行なう（ステップＳ２０）。このとき、自局宛データの送信元となる無線通信装置を優先送信元として指定する構成を取ってもよい（ステップＳ２１）。
【０１１５】
このデータを正常に受信できたかを、末尾のＣＲＣにて判断する（ステップＳ２２）。そして、データを受信できなかった場合には、直後にプリアンブルを付加したＮＡＣＫの返送を行なう（Ｓ２３）。その後、ステップＳ１５に戻り、再度受信処理を継続する。
【０１１６】
一方、データを正しく受信できた場合には（ステップＳ２２）、直後にプリアンブルを付加したＡＣＫの返送を行ない（ステップＳ２４）、受信できたデータをインターフェース１０２から外部接続された機器（又は上位アプリケーション）へ出力し（ステップＳ２５）、一連のデータ受信処理が完了する。その後、最初のステップＳ１に戻る。
【０１１７】
また、自局宛のデータを受信していない場合には（ステップＳ１９）、再度ステップＳ１５に戻り、自己受信領域内にある場合にのみ、これら一連の受信処理を継続して行なう。
【０１１８】
図１５には、図１４中のステップＳ３に相当するアクセス制御処理の詳細な手順をフローチャートの形式で示している。
【０１１９】
まず、所定のフラグメントされたデータの時間単位に相当する時間をアクセス・タイマに設定する（ステップＳ３１）。そして、プリアンブル信号を検出したかどうかを判断し（ステップＳ３２）、検出した場合には、その後のヘッダ部分を復号する。
【０１２０】
次いで、ＲＴＳヘッダを受信したかどうかを判断する（ステップＳ３３）。ＲＴＳヘッダを受信した場合には、引き続き、Ｄａｔａヘッダが含まれているかどうかを判断する（ステップＳ３４）。
【０１２１】
Ｄａｔａヘッダが含まれている場合には、そのデータの情報長に相当する時間をアクセス・タイマに設定し（ステップＳ４１）、タイムアウトするまでの期間は伝送路が利用されているものと認識して、送信動作を行なわないように制御する。他方、Ｄａｔａヘッダが含まれていなければ、次に送られてくるであろうＤａｔａタイミングまでの時間をアクセス・タイマに設定する（ステップＳ４０）。
【０１２２】
さらに、ＲＴＳヘッダ以外に、ＣＴＳヘッダを受信したならば（Ｓ３５）、データの情報長に相当する時間をアクセス・タイマに設定し（ステップＳ４１）、タイムアウトするまでの期間は隠れ端末により伝送路が利用されているものと認識して、送信動作を行なわないように制御する。
【０１２３】
また、ＲＴＳヘッダ、ＣＴＳヘッダ以外に、Ｄａｔａヘッダを受信したならば（ステップＳ３６）、データの情報長に相当する時間をアクセス・タイマに設定する（ステップＳ４１）。
【０１２４】
そして、ＲＴＳヘッダ、ＣＴＳヘッダ、並びにＤａｔａヘッダ以外に、ＮＡＣＫヘッダを受信したならば（ステップＳ３７）、データの情報長に相当する時間をアクセス・タイマに設定し（ステップＳ４１）、タイムアウトするまでの期間は隠れ端末によりデータ再送のために伝送路が利用されているものと認識して、送信動作を行なわないように制御する。
【０１２５】
さもなくば、ＡＣＫヘッダを受信した場合には（ステップＳ３８）、引き続きＣＴＳヘッダが含まれているかどうかを判断する（ステップＳ３９）。ＣＴＳヘッダが含まれている場合には、そのデータの情報長に相当する時間をアクセス・タイマに設定し（ステップＳ４１）、タイムアウトするまでの期間は連続したデータ伝送のために伝送路が利用されているものと認識して、送信動作を行なわないように制御する。他方、ＣＴＳヘッダが含まれていなければ、ＡＣＫの対象となっていたアクセス・タイマの設定を解除し（ステップＳ４２）、一連のアクセス制御処理を終了してサブルーチンを抜ける。
【０１２６】
さらに、プリアンブル信号を検出した後、何のヘッダも受信できない場合には、所定のフラグメントされたデータの時間単位に相当する時間をアクセス・タイマに設定し（ステップＳ４３）する。
【０１２７】
その後、プリアンブル信号を検出しなかった場合と新たにタイマの値が設定された場合には、アクセス・タイマがタイムアウトしたかを判断する（ステップＳ４４）。そして、タイムアウトした場合に、一連のアクセス制御処理を終了してサブルーチンを抜ける。
【０１２８】
アクセス・タイマがタイムアウトしていなければ、ステップＳ３２に戻り、設定されたタイマがタイムアウトする時間までに新たな信号の受信がないか、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１２９】
本実施形態では、既に述べたように、パケットの先頭にはプリアンブル信号が必ず付加されている。それぞれの信号の送信開始時に必ず付加されることで、周囲の通信装置が伝送路の利用を検出することができる。プリアンブル信号は、一般に、既知の系列情報で構成されたものが送信されるため、正味の送信データよりも容易に受信することができるので、通信範囲の各通信装置はこれを確実に検出することができる。
【０１３０】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１３１】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、ウルトラワイドバンド通信方式において通信の衝突を回避しながら好適にアクセス制御を行なうとともに再送制御を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１３２】
また、本発明によれば、現在通信中でない通信装置が他の通信端末間のデータ通信や再送などを行なう伝送路の利用状況を把握して、アクセス制御や再送制御を好適に実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１３３】
本発明によれば、データを正しく受信できた場合にＡＣＫ情報を返送し、あるいはデータを正しく受信できなかった場合にＮＡＣＫ情報を返送することを明確に規定することで、伝送路が繰り返し利用されることを周囲の通信装置に通知することができる通信方法を提供することができる。
【０１３４】
また、本発明によれば、優先的に送信を許可する無線通信装置の情報を記載したビーコン信号の送信を行なうことで、データ通信に先立ち、事前に送信要求（ＲＴＳ）と確認通知（ＣＴＳ）を交換する手順を用いずに、通信装置の間で衝突を好適に防ぐことができる。
【０１３５】
また、本発明によれば、複数のフラグメント化されたデータを送信する場合に、データ・パケットに対するＡＣＫパケットの受領後に、次の単位のデータ・パケットを送信することで、伝送路を継続利用する場合に衝突を発生することを好適に防止することができる。
【０１３６】
また、本発明によれば、優先的に送信することが許可されていない場合や、ＡＣＫを受信できなかった場合に、送信要求（ＲＴＳ）と確認通知（ＣＴＳ）を交換する手順を用いることで、通信装置の間での衝突を好適に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線通信システムを構成する通信装置の配置例を示した図である。
【図２】本発明の実施形態に係る無線通信システムにおいて利用されるフレームの構成例を示した図である。
【図３】優先送信元を指定した場合の通信シーケンスの動作例を示した図である。
【図４】優先送信元を指定しない場合の通信シーケンスの動作例を示した図である。
【図５】ＲＴＳ／ＣＴＳに基づくコネクション手順を利用したデータ伝送において、データを連続して送信する通信シーケンス例を示した図である。
【図６】データ再送の動作シーケンス例を示した図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る無線システムにおいて好適に動作することができる無線通信装置の機能構成例を模式的に示した図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるビーコン信号の構成を示した図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるデータ・パケット信号の構成を示した図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるＡＣＫパケット信号の構成を示した図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る無線システムで使用されるＮＡＣＫパケット信号の構成を示した図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る無線システムで使用される送信要求（ＲＴＳ）パケット信号の構成を示した図である。
【図１３】本発明の一実施形態に係る無線システムで使用される確認通知（ＣＴＳ）パケット信号の構成を示した図である。
【図１４】図７に示した無線通信システムが無線システム内で実行する動作手順を示したフローチャートである。
【図１５】図１４中のステップＳ３に相当するアクセス制御処理の詳細な手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１０１…インターフェース
１０２…送信バッファ
１０３…無線送信部
１０４…プリアンブル挿入部
１０５…アンテナ
１０６…プリアンブル検出部
１０７…無線受信部
１０８…中央制御部
１０９…受信バッファ
１１０…受領確認情報生成部
１１１…送信データ処理部
１１２…受信データ処理部
１１３…情報記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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