(57)【要約】【課題】複数のチャネルが用意されている通信環境下において、通信局同士が干渉し合うことなく適当なアドホック・ネットワークを形成する。【解決手段】複数のチャネルを利用しながらアドホック・ネットワークを構築する場合に、どこのチャネルにどの無線通信装置が収容されているのかを判断するために、複数のチャネルを所定の周期で定期的にスキャン動作を行なうとともに、スキャン動作を行なうタイミングとチャネルの情報をビーコン信号で通知し、すべてのチャネルの利用状況を周囲の無線通信装置に通知する。その周期にデータの通信が必要であれば、そのスキャン動作のチャネルを利用して通信を行なう。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルが用意されている通信環境下において、制御局を配置せずに複数の無線通信装置によりアドホック通信に基づくネットワークを形成する無線通信システムであって、
各無線通信装置は、利用する各チャネルにおいて独自にフレーム周期を規定するとともに、各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作期間を所定間隔で配置する、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
各無線通信装置は、利用するチャネルの１つを基準チャネルとしてフレーム周期を規定し、他のチャネルでは基準チャネルのフレームに対し任意のオフセットを持つフレーム周期を規定する、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】
複数のチャネルが用意されている通信環境下において、制御局を配置せずに複数の無線通信装置によりアドホック通信に基づくネットワークを形成する無線通信システムであって、
各無線通信装置は、利用可能なチャネルの１つを基準チャネルに設定し基準チャネル上でフレーム周期を規定するとともに、各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作期間を該フレーム周期に基づいて所定間隔で配置する、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
複数のチャネルが用意されている通信環境下において、制御局を配置せずに複数の無線通信装置によりアドホック通信に基づくネットワークを形成する無線通信システムであって、各無線通信装置は、
各チャネル上で自己の受信領域を配置するとともに受信領域の配置情報を他の無線通信装置に通知し、
データ送信時においては、送信先の無線通信装置が受信領域を設定したチャネル及び位置を利用して送信する、ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
無線通信装置は、スキャン動作中の他の無線通信装置に対してスキャン動作を行なっているチャネルを利用してデータ送信する、ことを特徴とする請求項１又は３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項６】
スキャン動作中の無線通信装置は、当該スキャン動作期間中に同じチャネル上で受信領域を配置している他の無線通信装置に対してデータ送信する、ことを特徴とする請求項１又は３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項７】
各無線通信装置は、利用する各チャネル上でスキャン動作設定に関する情報を含んだ報知信号をフレーム周期毎に送信する、ことを特徴とする請求項１又は３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記報知信号は、当該無線通信装置が各チャネルにおいて設定したスキャン動作タイミングの情報を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記報知信号は、当該無線通信装置が各チャネルにおいて設定したビーコン送信タイミングの情報を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
前記報知信号は、当該無線通信装置が各チャネルにおいて設定した受信領域の情報を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
前記報知信号は、当該無線通信装置が関知する近隣の無線通信装置からのビーコン受信タイミングの情報を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
前記報知信号は、当該無線通信装置における各チャネルの使用不可能な領域の情報を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記報知信号は、当該無線通信装置が設定した基準チャネルの情報を含む、ことを特徴とする請求項７に記載の無線通信システム。
【請求項１４】
各無線通信装置は、電力状態に応じて、利用可能なチャネルのうち少なくとも一部のチャネルを利用しない、ことを特徴とする請求項１又は３のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１５】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作する無線通信装置であって、
各チャネルにおいて無線データを送受信する通信手段と、
前記通信手段による無線データの送受信動作を制御する制御手段と、
各チャネルにおいて独自にフレーム周期を規定し、各チャネルでフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知手段と、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン手段と、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１６】
前記ビーコン信号報知手段は、利用するチャネルの１つを基準チャネルとしてフレーム周期を規定し、他のチャネルでは基準チャネルのフレームに対し任意のオフセットを持つフレーム周期を規定する、ことを特徴とする請求項１５に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作する無線通信装置であって、
各チャネルにおいて無線データを送受信する通信手段と、
前記通信手段による無線データの送受信動作を制御する制御手段と、
利用可能なチャネルの１つを基準チャネルに設定し該基準チャネル上でフレーム周期を規定し、少なくとも基準チャネル上でフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知手段と、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン手段と、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１８】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作する無線通信装置であって、
各チャネルにおいて無線データを送受信する通信手段と、
前記通信手段による無線データの送受信動作を制御する制御手段と、
各チャネル上で自己の受信領域を配置し、受信領域が到来したチャネルにおいてその期間だけ受信処理を行なう受信処理手段と、
少なくとも１つのチャネル上で所定のフレーム周期毎に、自己の受信領域を設定したチャネル及び位置に関する情報を含むビーコン信号を報知するビーコン信号報知手段と、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理手段と、を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項１９】
データ送信時においては、送信先の無線通信装置が受信領域を設定したチャネル及び位置を利用して送信する、ことを特徴とする請求項１８に記載の無線通信装置。
【請求項２０】
スキャン動作中の他の無線通信装置に対してスキャン動作を行なっているチャネルを利用してデータ送信する手段をさらに含む、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２１】
スキャン動作期間中に同じチャネル上で受信領域を配置している他の無線通信装置に対してデータ送信する手段をさらに含む、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２２】
前記ビーコン信号報知手段は、自己が各チャネル上で設定したスキャン動作期間に関する情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２３】
前記ビーコン信号報知手段は、自己が各チャネルにおいて設定したビーコン送信タイミングの情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２４】
前記ビーコン信号報知手段は、自己が各チャネルにおいて設定した受信領域の情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記ビーコン信号報知手段は、自己が関知する近隣の無線通信装置からのビーコン受信タイミングの情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２６】
前記ビーコン信号報知手段は、各チャネルの使用不可能な領域の情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２７】
前記ビーコン信号報知手段は、自己が設定した基準チャネルの情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２８】
電力状態に応じて、利用可能なチャネルのうち少なくとも一部のチャネルを利用しない動作モードを持つ、ことを特徴とする請求項１５又は１７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２９】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための無線通信方法であって、
各チャネルにおいて独自にフレーム周期を規定し、各チャネルでフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン・ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項３０】
前記ビーコン信号報知ステップでは、利用するチャネルの１つを基準チャネルとしてフレーム周期を規定し、他のチャネルでは基準チャネルのフレームに対し任意のオフセットを持つフレーム周期を規定する、ことを特徴とする請求項２９に記載の無線通信方法。
【請求項３１】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための無線通信方法であって、
利用可能なチャネルの１つを基準チャネルに設定し該基準チャネル上でフレーム周期を規定し、少なくとも基準チャネル上でフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン・ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項３２】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための無線通信方法であって、
各チャネル上で自己の受信領域を配置し、受信領域が到来したチャネルにおいてその期間だけ受信処理を行なう受信処理ステップと、
少なくとも１つのチャネル上で所定のフレーム周期毎に、自己の受信領域を設定したチャネル及び位置に関する情報を含むビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項３３】
データ送信時においては、送信先の無線通信装置が受信領域を設定したチャネル及び位置を利用して送信する、ことを特徴とする請求項３２に記載の無線通信方法。
【請求項３４】
スキャン動作中の他の無線通信装置に対してスキャン動作を行なっているチャネルを利用してデータ送信するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項３５】
スキャン動作期間中に同じチャネル上で受信領域を配置している他の無線通信装置に対してデータ送信するステップをさらに含む、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項３６】
前記ビーコン信号報知ステップでは、自己が各チャネル上で設定したスキャン動作期間に関する情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項３７】
前記ビーコン信号報知ステップでは、自己が各チャネルにおいて設定したビーコン送信タイミングの情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項３８】
前記ビーコン信号報知ステップでは、自己が各チャネルにおいて設定した受信領域の情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項３９】
前記ビーコン信号報知ステップでは、自己が関知する近隣の無線通信装置からのビーコン受信タイミングの情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項４０】
前記ビーコン信号報知ステップでは、各チャネルの使用不可能な領域の情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項４１】
前記ビーコン信号報知ステップでは、自己が設定した基準チャネルの情報をビーコン信号中に記載する、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項４２】
電力状態に応じて、利用可能なチャネルのうち少なくとも一部のチャネルを利用しない動作ステップを持つ、ことを特徴とする請求項２９又は３１のいずれかに記載の無線通信方法。
【請求項４３】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための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式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
各チャネルにおいて独自にフレーム周期を規定し、各チャネルでフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン・ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項４４】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための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式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
利用可能なチャネルの１つを基準チャネルに設定し該基準チャネル上でフレーム周期を規定し、少なくとも基準チャネル上でフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン・ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラム。
【請求項４５】
複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための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式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
各チャネル上で自己の受信領域を配置し、受信領域が到来したチャネルにおいてその期間だけ受信処理を行なう受信処理ステップと、
少なくとも１つのチャネル上で所定のフレーム周期毎に、自己の受信領域を設定したチャネル及び位置に関する情報を含むビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、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、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）のように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、端末同士が非同期で直接通信（ランダム・アクセス）を行なうことにより無線ネットワークが運営され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。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、制御局となる装置を特に配置せずにアドホック（Ａｄ−ｈｏｃ）通信により無線ネットワークが構築され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・プログラムに係り、特に、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、通信局同士が干渉し合うことなく適当なアドホック・ネットワークを形成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。
【０００６】
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。
【０００７】
無線技術を用いてローカル・エリア・ネットワークを構成するために、エリア内に「アクセス・ポイント」又は「コーディネータ」と呼ばれる制御局となる装置を１台設けて、この制御局の統括的な制御下でネットワークを形成する方法が一般的に用いられている。
【０００８】
アクセス・ポイントを配置した無線ネットワークでは、ある通信装置から情報伝送を行なう場合に、まずその情報伝送に必要な帯域をアクセス・ポイントに予約して、他の通信装置における情報伝送と衝突が生じないように伝送路の利用を行なうという、帯域予約に基づくアクセス制御方法が広く採用されている。すなわち、アクセス・ポイントを配置することによって、無線ネットワーク内の通信装置が互いに同期をとるという同期的な無線通信を行なう。
【０００９】
ところが、アクセス・ポイントが存在する無線通信システムで、送信側と受信側の通信装置間で非同期通信を行なう場合には、必ずアクセス・ポイントを介した無線通信が必要になるため、伝送路の利用効率が半減してしまうという問題がある。
【００１０】
これに対し、無線ネットワークを構成する他の方法として、端末同士が直接非同期的に無線通信を行なう「アドホック（Ａｄ−ｈｏｃ）通信」が考案されている。とりわけ近隣に位置する比較的少数のクライアントで構成される小規模無線ネットワークにおいては、特定のアクセス・ポイントを利用せずに、任意の端末同士が直接非同期の無線通信を行なうことができるアドホック通信が適当であると思料される。
【００１１】
無線ネットワークに関する標準的な規格の１つにＩＥＥＥ（Ｔｈｅ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１やＩＥＥＥ８０２．１５．３を挙げることができる。ＩＥＥＥ８０２．１１規格については、無線通信方式や使用する周波数帯域の違いなどにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格‥‥などの各種無線通信方式が存在する。
【００１２】
また、最近では、「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。
【００１３】
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方式など、様々な物理的信号形式の利用が検討されている。どの方式も例えば３ＧＨｚから１０ＧＨｚという超高帯域な周波数帯域を利用し、この周波数帯域内に例えば拡散処理を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。
【００１４】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．３の標準化作業において、例えばウルトラ・ワイド・バンド無線通信を行なう無線通信装置の間でピコネットを形成して通信を行なう方法が規格化されつつある。
【００１５】
ところで、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの情報機器が普及し、オフィス内に多数の機器が混在する作業環境下では、通信局が散乱し、複数のネットワークが重なり合って構築されていることが想定される。このような状況下では、単一チャネルを使用した無線ネットワークの場合、通信中に他のシステムが割り込んできたり、干渉などにより通信品質が低下したりしても、事態を修復する余地はない。
【００１６】
このため、従来の無線ネットワーク・システムでは、他のネットワークとの共存のために周波数チャネルを複数用意しておき、アクセス・ポイントとなる無線通信装置において利用する周波数チャネルを１つ選択して動作を開始する方法が一般に採用されている。
【００１７】
このようなマルチチャネル通信方式によれば、通信中に他のシステムが割り込んできたり、干渉などにより通信品質が低下したりしたときに、利用する周波数チャネルを切り替えることにより、ネットワーク動作を維持し、他のネットワークとの共存を実現することができる。
【００１８】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．３の高速無線ＰＡＮシステムにおいても、システムで利用可能な周波数チャネルが複数用意され、無線通信デバイスは電源投入後に周囲にピコネット・コーディネータ（ＰＮＣ）としてビーコン信号を送信しているデバイスの有無を確認するため、すべての利用可能なチャネルにわたってスキャン動作を行なうことで利用する周波数チャネルを選択する、というアルゴリズムが採用されている。
【００１９】
制御局を配置しない自律分散型のアドホック・ネットワークにおいては、近隣で稼動中の異なる無線ネットワークとの干渉を極力抑えるために、周波数チャネルに関するリソース管理は重要である。しかしながら、ネットワークで使用する周波数チャネルを一斉に切り替えるためには、コーディネータあるいはアクセス・ポイントと呼ばれる代表局が各端末局に利用チャネルの指示を行なう必要がある。言い換えれば、アドホック・ネットワークにおいて周波数チャネルを切り替えることは困難である。
【００２０】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１形の無線ＬＡＮシステムにおいては、最初にアクセス・ポイントが設定した周波数チャネルを利用してネットワークが形成されるので、基地局を配置せずにアドホック・ネットワークを構築することが困難である。他の周波数チャネルで動作するアクセス・ポイントに収容されている無線通信装置（端末）と通信を行なう場合には、アクセス・ポイント同士を例えば有線ＬＡＮのケーブルなどで接続しておかなければならない。つまり、収容されたアクセス・ポイント同士が接続されていなければ、物理的に隣接して存在する無線通信装置（端末）同士が異なるアクセス・ポイントに収容されていても通信が行なえない。
【００２１】
また、ＩＥＥＥ８０２．１５．３の高速無線ＰＡＮシステムにおいても、最初にすべての周波数チャネルのスキャンを行ない、周辺に存在するコーディネータの探索を行なうことは可能であるが、一旦特定の周波数チャネルでの運用が開始されてしまうと、他の周波数チャネルの利用状況を把握することができない。このため、近隣に利用している周波数チャネルの異なるピコネットが存在しても、そのピコネットに接続されている無線通信装置との通信が行なえない。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、制御局となる装置を特に配置せずにアドホック（Ａｄ−ｈｏｃ）通信により無線ネットワークを好適に構築することができる、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】
本発明のさらなる目的は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、通信局同士が干渉し合うことなくアドホック・ネットワークを好適に形成することができる、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。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、現在運用中の周波数チャネルと異なるチャネルに存在する無線通信装置を認識してアドホック・ネットワークを形成することができる、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。
【００２５】
【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、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、制御局を配置せずに複数の無線通信装置によりアドホック通信に基づくネットワークを形成する無線通信システムであって、
各無線通信装置は、利用する各チャネルにおいて独自にフレーム周期を規定するとともに、各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作期間を所定間隔で配置する、
ことを特徴とする無線通信システムである。ここで、各無線通信装置は、利用するチャネルの１つを基準チャネルとしてフレーム周期を規定し、他のチャネルでは基準チャネルのフレームに対し任意のオフセットを持つフレーム周期を規定するようにする。
【００２６】
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（以下、同様）。
【００２７】
また、本発明の第２の側面は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、制御局を配置せずに複数の無線通信装置によりアドホック通信に基づくネットワークを形成する無線通信システムであって、
各無線通信装置は、利用可能なチャネルの１つを基準チャネルに設定し基準チャネル上でフレーム周期を規定するとともに、各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作期間を該フレーム周期に基づいて所定間隔で配置する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【００２８】
本発明の第１及び第２の側面に係る無線通信システムによれば、所定の周期で利用チャネルを順次変更して複数のチャネルをスキャンして、他のチャネルに存在する無線通信装置の存在を把握することによって、複数のチャネルを利用したアドホック・ネットワークを形成することができる。また、各無線通信装置は複数のチャネルの中から基準となるチャネルを任意に決定し、この基準チャネル上でビーコンなどの定期的に報知される所定の信号のタイミングを設定するので、１つのチャネルしか収容できない従来方式に較べて自由度を増して運用することができる。
【００２９】
また、本発明の第３の側面は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、制御局を配置せずに複数の無線通信装置によりアドホック通信に基づくネットワークを形成する無線通信システムであって、各無線通信装置は、
各チャネル上で自己の受信領域を配置するとともに受信領域の配置情報を他の無線通信装置に通知し、
データ送信時においては、送信先の無線通信装置が受信領域を設定したチャネル及び位置を利用して送信する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【００３０】
本発明に係る無線ネットワークでは、無線通信装置は、スキャン動作中の他の無線通信装置に対して、スキャン動作を行なっているチャネルを利用してデータ送信することができる。また、スキャン動作中の無線通信装置は、基本的には連続的な受信動作を行なうが、当該スキャン動作期間中に同じチャネル上で受信領域を配置している他の無線通信装置に対してデータ送信するようにして、帯域を有効活用することができる。
【００３１】
すなわち、各無線通信装置は、スキャン動作中には、そのチャネルでの通信を行なうことで、他のチャネルへの頻繁な切り替え動作を行なわずに、周囲の無線通信装置からの信号受信を行ないながら、通信を併せて行なうことができる。また、スキャン動作中にある無線通信装置への通信には、そのスキャン動作中のチャネルによる通信を行なうことで、相手の通信装置がスキャン動作中であっても通信を継続的に行なうことができる。
【００３２】
また、各無線通信装置は、利用する各チャネル上において、スキャン動作設定に関する情報を含んだ報知信号すなわちビーコンを、フレーム周期毎に送信するようにする。
【００３３】
コーディネータを特に配置しない無線通信システムでは、各通信局はビーコン情報を報知することにより、近隣（すなわち通信範囲内）の他の通信局に自己の存在を知らしめるとともに、ネットワーク構成を通知する。また、ある通信局の通信範囲に新規に参入する通信局は、ビーコン信号を受信することにより、通信範囲に突入したことを検知するとともに、ビーコンに記載されている情報を解読することによりネットワーク構成を知ることができる。
【００３４】
さらに本発明によれば、マルチチャネル方式を採用することにより、たとえ１つのチャネルで送信したビーコンが他の無線通信装置からのビーコンと衝突をしても、他のチャネルのビーコンを受信することで、その無線通信装置の存在を把握することができる。
【００３５】
各無線通信装置は、全チャネルにおける周囲の通信装置の利用状況を獲得し、その利用状況に応じて該当する無線通信装置宛の通信を行なうことで、システム全体で効率良くチャネルを選択して利用することができる。また、無線通信装置がスキャン動作中であることをビーコン信号により事前に通知することで、周囲の通信装置はスキャン中の通信装置を容易に把握することができる。
【００３６】
ビーコン信号には、例えば、当該無線通信装置が各チャネルにおいて設定したスキャン動作タイミングの情報を含めることができる。
【００３７】
また、ビーコン信号には、当該無線通信装置が各チャネルにおいて設定したビーコン送信タイミングの情報を含めることができる。
【００３８】
また、ビーコン信号には、当該無線通信装置が各チャネルにおいて設定した受信領域の情報を含めることができる。
【００３９】
また、ビーコン信号には、当該無線通信装置が関知する近隣の無線通信装置からのビーコン受信タイミングの情報を含めることができる。
【００４０】
また、ビーコン信号には、当該無線通信装置における各チャネルの使用不可能な領域の情報を含めることができる。
【００４１】
また、ビーコン信号には、当該無線通信装置が設定した基準チャネルの情報を含めることができる。
【００４２】
各無線通信装置は、電力状態に応じて、利用可能なチャネルのうち少なくとも一部のチャネルを利用しないようにしてもよい。すなわち、基本動作若しくは通常動作として、利用可能なすべてのチャネル上においてそれぞれのフレーム周期毎にビーコン信号の送信を周期的に行なうが、低消費電力動作時には、例えば基準チャネル上でのみビーコン信号の送信を行なうようにし、それ以外のチャネル上ではスキャン動作のみを行ないビーコン信号の送信は行なわない。
【００４３】
このように、無線通信装置が電力状態に応じて一部のチャネル上でビーコン情報を送信しないようにすることで、通常動作の無線通信装置と低消費電力動作の無線通信装置を混在させてアドホック・ネットワークの運用を行なうことができる。
【００４４】
また、本発明の第４の側面は、複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための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式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
各チャネルにおいて独自にフレーム周期を規定し、各チャネルでフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン・ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、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。
【００４５】
また、本発明の第５の側面は、複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための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式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
利用可能なチャネルの１つを基準チャネルに設定し該基準チャネル上でフレーム周期を規定し、少なくとも基準チャネル上でフレーム周期毎にビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
各チャネル上で１フレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作を所定間隔毎に行なうチャネル・スキャン・ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、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。
【００４６】
また、本発明の第６の側面は、複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で動作するための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式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
各チャネル上で自己の受信領域を所定間隔で配置し、受信領域が到来したチャネルにおいてその期間だけ受信処理を行なう受信処理ステップと、
少なくとも１つのチャネル上で所定のフレーム周期毎に、自己の受信領域を設定したチャネル及び位置に関する情報を含むビーコン信号を報知するビーコン信号報知ステップと、
他の通信局からのビーコン受信タイミングに基づいて隣接局を管理する隣接局管理ステップと、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。
【００４７】
本発明の第４乃至第６の各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４乃至第６の各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して無線通信処理を実行することによって、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乃至第３の各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。
【００４８】
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。
【００４９】
【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。
【００５０】
本発明において想定している通信の伝播路は無線であり、且つ複数の周波数チャネルからなる伝送媒体を用いて、複数の通信局間でネットワークを構築する。また、本発明で想定している通信は蓄積交換型のトラヒックであり、パケット単位で情報が転送される。
【００５１】
本発明に係る無線ネットワーク・システムは、コーディネータを配置しないシステム構成であり、各通信局は、基本的にはＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：キャリア検出多重接続）に基づくアクセス手順に従い直接非同期的に情報を伝送するアドホック通信などを行なうものとする。
【００５２】
このようにコーディネータを特に配置しない無線通信システムでは、各通信局はビーコン情報を報知することにより、近隣（すなわち通信範囲内）の他の通信局に自己の存在を知らしめるとともに、ネットワーク構成を通知する。また、ある通信局の通信範囲に新規に参入する通信局は、ビーコン信号を受信することにより、通信範囲に突入したことを検知するとともに、ビーコンに記載されている情報を解読することによりネットワーク構成を知ることができる。
【００５３】
以下に説明する各通信局での処理は、基本的に、本発明に係るアドホック・ネットワークに参入するすべての通信局で実行される処理である。但し、場合によっては、ネットワークを構成するすべての通信局が、以下に説明する処理を実行するとは限らない。
【００５４】
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。この無線通信システムでは、特定の制御極を配置せず、各通信装置が自立分散的に動作し、アドホック・ネットワークが形成されている。同図では、通信装置＃０から通信装置＃６までが、同一空間上に分布している様子を表わしている。
【００５５】
また、同図において各通信装置の通信範囲を破線で示してあり、その範囲内にある他の通信装置と互いに通信ができるのみならず、自己の送信した信号が干渉する範囲として定義される。すなわち、通信装置＃０は近隣にある通信装置＃１、＃４、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃１は近隣にある通信装置＃０、＃２、＃４、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃２は近隣にある通信装置＃１、＃３、＃６、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃３は近隣にある通信装置＃２、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃４は近隣にある通信装置＃０、＃１、＃５、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃５は近隣にある通信装置＃４、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃６は近隣にある通信装置＃２、と通信可能な範囲にある。
【００５６】
本実施形態では、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というアクセス制御を行なう。
【００５７】
図２には、本発明に係るマルチチャネル方式のウルトラ・ワイド・バンド信号のチャネル構成例を示している。
【００５８】
同図に示す例では、３ＧＨｚ帯から１０．６ＧＨｚ帯にわたって、広帯域なウルトラ・ワイド・バンド帯域が確保された場合に、このウルトラ・ワイド・バンド帯域をチャネル１からチャネル３まで３つのチャネルを配置している。チャネル１とチャネル２の間には、既存の５ＧＨｚ帯の無線システムとの干渉を回避するための領域が設けられている。
【００５９】
なお、本発明によるマルチチャネル・ウルトラ・ワイド・バンド信号のチャネル構成は、ここで示された周波数分割構成に限定されるものではなく、これよりも多いチャネル構成案や少ないチャネル構成案であっても良い。
【００６０】
図３には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の機能構成を模式的に示している。図示の無線通信装置は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、他の通信装置と干渉し合うことなく適当なアドホック・ネットワークを形成することができる。
【００６１】
無線通信装置１００は、インターフェース１０１と、データ・バッファ１０２と、中央制御部１０３と、ビーコン生成部１０４と、制御信号生成部１０５と、無線送信部１０６と、タイミング制御部１０７と、チャネル設定部１０８と、アンテナ１０９と、無線受信部１１０と、制御信号解析部１１１と、ビーコン解析部１１２と、情報記憶部１１３とで構成される。
【００６２】
インターフェース１０１は、この無線通信装置１００に接続される外部機器（例えば、パーソナル・コンピュータ（図示しない）など）との間で各種情報の交換を行なう。
【００６３】
データ・バッファ１０２は、インターフェース１０１経由で接続される機器から送られてきたデータや、無線伝送路経由で受信したデータをインターフェース１０１経由で送出する前に一時的に格納しておくために使用される。
【００６４】
中央制御部１０３は、無線通信装置１００における一連の情報送信並びに受信処理の管理と伝送路のアクセス制御（マルチチャネルにおけるスキャン設定やチャネル設定など）を一元的に行なう。
【００６５】
本実施形態では、無線通信装置１００は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、特定の制御局を配置せずにアドホック・ネットワーク環境下で予約領域又は優先利用領域（後述）を利用したアイソクロナス通信、又はＣＳＭＡ／ＣＡに基づくランダム・アクセスなどの通信動作を行なう。
【００６６】
各無線通信装置は、チャネル１〜チャネル３のうち１つを基準チャネルとして任意に決定し、基準チャネル上で所定のフレーム周期（以下、「スーパーフレーム周期」とも呼ぶ）を規定する。また、基準チャネル以外のチャネル上では、基準チャネル上のスーパーフレーム周期に任意のオフセットを持ったスーパーフレーム周期を規定する。そして、すべてのチャネル上に、１スーパーフレーム周期分だけ連続受信するスキャン動作期間が所定間隔（例えばスーパーフレーム周期Ｎ個分）で配置される。スキャン動作のタイミングは基準チャネルのスーパーフレーム周期に基づいて設定される。
【００６７】
スーパーフレーム周期の先頭でビーコンを送信するので、無線通信装置１００が利用する各チャネルにおけるスーパーフレーム周期はビーコン間隔によって定義されることになる。スーパーフレーム周期は複数のスロットで構成され、先頭のビーコン送信スロットの他に、自己の受信スロットや近隣の通信装置からのビーコン受信スロットなどが配置される。
【００６８】
ビーコン生成部１０４は、近隣にある無線通信装置との間で周期的に交換されるビーコン信号を生成する。無線通信装置１００が無線ネットワークを運用するためには、各チャネルにおける自己のビーコン送信スロット位置、各チャネルにおける自己の受信スロット位置、各チャネルにおける近隣の通信装置からのビーコン受信スロット位置、各チャネルにおける自己のスキャン動作周期などを規定する。これらの情報は、情報記憶部１１３に格納されるとともに、ビーコン信号の中に記載して周囲の無線通信装置に報知する。ビーコン信号の構成については後述する。
【００６９】
制御信号生成部１０５は、データ送信に先立ち、必要に応じてＲＴＳ信号やＣＴＳ信号などの制御情報（後述）を生成する。
【００７０】
無線送信部１０６は、データ・バッファ１０２に一時格納されているデータやビーコン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。
【００７１】
タイミング制御部１０７は、ウルトラ・ワイド・バンド信号を送信並びに受信するためのタイミングの制御を行なう。例えば、利用する各チャネルにおいて規定したスーパーフレーム周期の先頭における自己のビーコン送信タイミングや受信タイミング、各チャネルにおけるスキャン動作周期、各チャネルにおける他の通信装置からのビーコン受信タイミングなどを制御する。そして、チャネル設定部１０８は、マルチチャネル方式のウルトラ・ワイド・バンド信号を実際に送受信するチャネルを選択する。
【００７２】
アンテナ１０９は、他の無線通信装置宛に信号を無線送信し、あるいは他の無線通信装置から送られる信号を収集する。
【００７３】
無線受信部１１０は、所定の時間に他の無線通信装置から送られてきた情報やビーコンなどの信号を受信処理する。
【００７４】
制御信号解析部１１１は、周辺の無線通信装置から送られてきたＲＴＳ信号やＣＴＳ信号などの制御情報を解析する。
【００７５】
ビーコン解析部１１２は、受信できた他の無線通信装置のビーコン信号を解析し、近隣の無線通信装置の存在や利用スロットを解析する。例えば、各チャネルにおけるビーコンの受信タイミングや、他の通信装置からの受信ビーコンに記載されているスキャン・タイミング、受信スロット位置、近隣ビーコン受信スロット位置などの情報は、近隣装置情報として情報記憶部１１３に格納される。
【００７６】
情報記憶部１１３は、中央制御部１０３において実行される一連のアクセス制御動作などの実行手順命令（スキャン設定やチャネル設定などを行なうプログラム）や、利用する各チャネルにおける自己のスキャン周期、動作チャネル、近隣装置情報などを蓄えておく。
【００７７】
図４には、本発明の一実施形態に係るマルチチャネルのスキャン周期の配置構成例を示している。同図では、チャネル１からチャネル３までの３つのチャネルが存在した場合（図２を参照のこと）に、それぞれのチャネルにおけるスーパーフレーム周期数個分の動作を模式的に表わしている。
【００７８】
まず、基準チャネルとして選択されたチャネル１のビーコン送信位置を基準として、スーパーフレーム周期（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ）が設定され、このスーパーフレーム周期の中で、それぞれの（利用可能なすべての）チャネル上でビーコン信号（Ｂｅａｃｏｎ）を送信するようにする。
【００７９】
各チャネル上では、スーパーフレーム周期の先頭でビーコンを送信するので、言い換えれば、各チャネルにおけるスーパーフレーム周期はビーコン間隔によって定義される。ビーコン送信位置は、それぞれのチャネルによって個別に設定される。例えば、基準チャネル上で設定されたビーコン送信位置に対し任意のオフセットを与えて他のチャネルのビーコン送信位置を設定するようにする。チャネル設定部１０８は、必要に応じてチャネルの切り替え制御を行なう。本実施形態では、１スーパーフレーム周期内に必ず１度は各チャネルを渡り、ビーコン送信動作やこれに連なる通信動作を行なう。
【００８０】
本実施形態では、所定の周期でチャネルを順次切り替え、各チャネルでスキャン動作を順次行なうことによって、他のチャネルに存在する無線通信装置の存在を把握し、マルチチャネル方式のアドホック・ネットワークを形成するようになっている。
【００８１】
図４に示す例では、基準チャネルに選択されたチャネル１のビーコン送信位置を基準として、スキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ）が設置されている。図示の例では、スキャン周期は基準チャネルにおけるスーパーフレーム周期４個分で構成され、スキャン周期の先頭のスーパーフレーム周期はいずれかのチャネルにおけるスキャン動作に割り当てられ、これに続く３個のスーパーフレーム周期は通常の通信領域に割り当てられる。各スキャン周期においてどの順番によりチャネルのスキャン動作を行なうかは、例えばラウンドロビン方式により決定される。
【００８２】
まず、基準チャネルとしてのチャネル１のスキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ１）の先頭が到来した場合には、１スーパーフレーム周期に渡って連続受信動作を行なう。以降、Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ１の期間すなわち残りの３スーパーフレーム周期に渡って、通常のスーパーフレーム周期が継続される。
【００８３】
その後、基準チャネルとしてのチャネル１における次のスキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ２）の先頭が到来した場合には、１スーパーフレーム周期に渡ってチャネル２での連続受信動作を行なう。以降、Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ２の期間すなわち残りの３スーパーフレーム周期に渡って、通常のスーパーフレーム周期が継続される。
【００８４】
さらに、基準チャネルとしてのチャネル１における次のスキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ３）の先頭が到来した場合には、１スーパーフレーム周期に渡ってチャネル３での連続受信動作を行なう。以降、Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ３の期間すなわち残りの３スーパーフレーム周期に渡って、通常のスーパーフレーム周期が継続される。
【００８５】
Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ１からＳｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ３までの時間をかけて、無線通信装置はすべてのチャネルについて１回ずつスキャンをする（Ａｌｌ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ）、という点を充分理解されたい。
【００８６】
なお、図４に示す例では、スキャン周期をスーパーフレーム周期４個分として設定しているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。例えば、通信装置が出没する頻度が少ないような静的な通信環境下では、数十から百程度のスーパーフレーム周期をスキャン周期として設定して、スキャンの頻度を少なくするようにしても良い。
【００８７】
本実施形態では、電力状態に応じて、利用可能なチャネルのうち少なくとも一部のチャネルを利用しないように構成されている。すなわち、基本動作若しくは通常動作として、利用可能なすべてのチャネル上においてそれぞれのフレーム周期毎にビーコン信号の送信を周期的に行なうが、低消費電力動作時には、基準チャネル上でのみビーコン信号の送信を行なうようにし、それ以外のチャネル上ではスキャン動作のみを行ないビーコン信号の送信は行なわない。無線通信装置が電力状態に応じて一部のチャネル上でビーコン情報を送信しないようにすることで、通常動作と低消費電力動作を混在させてアドホック・ネットワークの運用を行なうことができる。
【００８８】
図５には、低消費電力動作時におけるマルチチャネルのスキャン周期の配置構成例を示している。但し、図示の例では、チャネル３が基準チャネルとして選択されているものとする。
【００８９】
まず、基準チャネルとして選択されたチャネル３のビーコン送信位置を基準として、スーパーフレーム周期が設定され、このスーパーフレーム周期の中で、この基準チャネル上でのみビーコン信号を送信するようにする。
【００９０】
基準チャネルにおけるスーパーフレーム周期はビーコン間隔によって定義されるが、それ以外のチャネルではビーコン送信位置を持たないので、スーパーフレーム周期は不定若しくは存在しないことになる。チャネル設定部１０８は、頻繁にチャネルを切り替える動作を省略することができる。
【００９１】
基準チャネルに選択されたチャネル３のビーコン送信位置を基準として、スキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ）が設定される。図示の例では、スキャン周期は基準チャネルにおけるスーパーフレーム周期４個分で構成され、スキャン周期の先頭のスーパーフレーム周期はいずれかのチャネルにおけるスキャン動作に割り当てられ、これに続く３個のスーパーフレーム周期は通常の通信領域に割り当てられる。各スキャン周期においてどの順番によりチャネルのスキャン動作を行なうかは、例えばラウンドロビン方式により決定される。
【００９２】
まず、基準チャネルとしてのチャネル３のスキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ１）の先頭が到来した場合には、チャネル３上において１スーパーフレーム周期に渡って連続受信動作を行なう。以降、Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ１の期間すなわち残りの３スーパーフレーム周期に渡って、通常のスーパーフレーム周期が継続される。
【００９３】
その後、基準チャネルとしてのチャネル３における次のスキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ２）の先頭が到来した場合には、１スーパーフレーム周期に渡ってチャネル２での連続受信動作を行なう。以降、Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ２の期間すなわち残りの３スーパーフレーム周期に渡って、チャネル３において通常のスーパーフレーム周期が継続される。
【００９４】
さらに、基準チャネルとしてのチャネル３における次のスキャン周期（Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ３）の先頭が到来した場合には、１スーパーフレーム周期に渡ってチャネル１での連続受信動作を行なう。以降、Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ３の期間すなわち残りの３スーパーフレーム周期に渡って、チャネル３において通常のスーパーフレーム周期が継続される。
【００９５】
図６〜図１０には、図４並びに図５に示したスーパーフレーム周期毎の動作をより詳細に記述している。
【００９６】
図６には、図４に示した１スーパーフレーム周期の動作を示している。但し、本実施形態では、スーパーフレーム周期は０〜６３の合計６４個のスロットで構成され、スロット単位で通信動作が制御されるものとする。
【００９７】
無線通信装置は、基本的に動作する１つのチャネルを基準チャネルとして選択し、そのチャネルを基準にしてビーコンの送信を行なう。図６に示す例では、チャネル１が基準チャネルに選択され、１スーパーフレームが６４個のスロットに区分され、先頭のスロット０の部分がチャネル１のビーコン・スロット位置として設定される。
【００９８】
さらに、ビーコン・スロットの直前のスロットは、自己が受信するＲｘ（受信）  スロットとして設定される。先頭のスロット０の直前にあるスロットはスーパーフレームの末尾のスロットに相当するスロット６３となるので、チャネル１のＲｘスロットに設定されて時間的に連続したスーパーフレーム構成となる。
【００９９】
なお、自己が受信するＲｘスロットは、その無線通信装置の動作状況に応じて追加設定されても良い。図６では図面の簡素化と説明の便宜のために、最低１つのＲｘスロットがビーコン・スロットの直前に設定される例を示している。
【０１００】
さらにチャネル２におけるビーコン・スロットがスーパーフレーム内の任意のタイミングに設定される。図６に示す例では、スロット２４がチャネル２のビーコン・スロットとして設定され、その直前のスロット２３がチャネル２のＲｘスロットに設定される。
【０１０１】
同様に、チャネル３におけるビーコン・スロットがスーパーフレーム内の任意のタイミングに設定される。図６に示す例では、スロット４８がチャネル３のビーコン・スロットとして設定され、その直前のスロット４７がチャネル３のＲｘスロットに設定される。
【０１０２】
図６では、説明の便宜上、それぞれのチャネルにビーコン・スロットとＲｘスロットを設定したが、低消費電力動作が期待される無線通信装置では、基準チャネル以外のチャネルではこれらビーコン・スロットとＲｘスロットを設定しないようにしても良い。
【０１０３】
図７には、図４に示したスキャン周期Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ１の先頭のスーパーフレーム周期で、基準チャネルとしてのチャネル１においてスキャン動作を行なう期間の動作を示している。
【０１０４】
同図に示すように、チャネル１上では、ビーコン・スロットであるスロット０においてチャネル１のビーコンが送信され、以降、スロット１からスロット６３までの間、チャネル１上で連続受信すなわち他の通信装置を探索するスキャン動作を行なう。
【０１０５】
このスキャン動作の期間中、チャネル２上のＲｘスロットであるスロット２３、並びにチャネル３のＲｘスロットであるスロット４７においても、チャネルの切り替えを行なうことなく、チャネル１上での受信動作が継続して行なわれる。
このため、当該スーパーフレームでは、スキャン動作を行なうチャネル１以外のチャネル上のＲｘスロットは消滅する。
【０１０６】
さらに、チャネル２のビーコン・スロットであるスロット２４、並びにチャネル３のビーコン・スロットであるスロット４８において、図中破線で示したように可能であればビーコンの送信を行なう。但し、チャネルの切換え処理が煩雑になる場合は、他のチャネル上でのビーコン送信を行なわず、基本的にスキャン動作の間は受信動作を継続させる構成とすることが望ましい。
【０１０７】
また、図８には、図４に示したスキャン周期Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ２の先頭のスーパーフレーム周期で、チャネル２においてスキャン動作を行なう期間の動作を示している。
【０１０８】
同図に示すように、チャネル２上では、ビーコン・スロットであるスロット２４においてチャネル２のビーコンが送信され、スロット０からスロット２３までと、スロット２５からスロット６３までの間は、チャネル２上で連続受信動作すなわち他の通信装置を探索するスキャン動作を行なう。
【０１０９】
このスキャン動作の期間中、チャネル１上のＲｘスロットであるスロット６３、並びにチャネル３のＲｘスロットであるスロット４７においても、チャネルの切り替えを行なうことなく、チャネル２上での受信動作が継続して行なわれる。このため、当該スーパーフレームでは、スキャン動作を行なうチャネル２以外のチャネル上のＲｘスロットは消滅する。
【０１１０】
さらに、チャネル１のビーコン・スロットであるスロット０、並びにチャネル３のビーコン・スロットであるスロット４８において、図中破線で示したように可能であればビーコンの送信を行なう。但し、チャネルの切換え処理が煩雑になる場合は、他のチャネル上でのビーコン送信を行なわず、基本的にスキャン動作の間は受信動作を継続させる構成とすることが望ましい。
【０１１１】
また、図９には、図４に示したスキャン周期Ｓｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ３の先頭のスーパーフレーム周期で、チャネル３においてスキャン動作を行なう期間の動作を示している。
【０１１２】
同図に示すように、チャネル３上では、ビーコン・スロットであるスロット４８においてチャネル３のビーコンが送信され、スロット０からスロット４７までと、スロット４９からスロット６３までの間は、チャネル３上で連続受信動作すなわち他の通信装置を探索するスキャン動作を行なう。
【０１１３】
このスキャン動作の期間中、チャネル１上のＲｘスロットであるスロット６３、並びにチャネル２のＲｘスロットであるスロット２３においても、チャネルの切り替えを行なうことなく、チャネル３上での受信動作が継続して行なわれる。
このため、当該スーパーフレームでは、スキャン動作を行なうチャネル２以外のチャネル上のＲｘスロットは消滅する。
【０１１４】
さらに、チャネル１のビーコン・スロットであるスロット０、並びにチャネル２のビーコン・スロットであるスロット２４において、図中破線で示したように可能であればビーコンの送信を行なう。但し、チャネルの切換え処理が煩雑になる場合は、他のチャネル上でのビーコン送信を行なわず、基本的にスキャン動作の間は受信動作を継続させる構成とすることが望ましい。
【０１１５】
図１０には、図５に示した低消費電力動作時における１スーパーフレーム周期の動作を示している。
【０１１６】
低消費電力で動作する無線通信装置は、基本的に１つのチャネルを選択し、そのチャネルでのみビーコンの送信と受信動作を行なう（前述）。ここでも、１スーパーフレームが６４個のスロットとして区分されていて、先頭のスロット０の部分が、基準チャネルとして選択されたチャネル３におけるビーコン・スロットとして設定される。
【０１１７】
さらに、基準チャネル上では、ビーコン・スロットの直前のスロットに、自己が受信するＲｘスロットが設定されている。図１０に示す例では、先頭のスロット０の直前にあるスロットは当該スーパーフレームの末尾のスロットに相当するスロット６３となるので、チャネル３のＲｘスロットに設定されて時間的に連続したスーパーフレーム構成となる。
【０１１８】
低消費電力動作の場合、基準チャネル以外のチャネル、すなわちチャネル１並びにチャネル２では、ビーコン・スロットとＲｘスロットの設定を行なう必要はなく、チャネル切換え動作も不要になるので、かなりの低消費電力効果が期待される。
【０１１９】
図１１には、マルチチャネル・スーパーフレームの利用状況を例示している。
上述したように３つのチャネルにわたるスキャン動作を行なった結果により、どのチャネルのどのタイミングで周辺に存在する無線通信装置がビーコン信号を送信しているのかを判断することができる。図示の例は、図４で示した無線通信装置（図１中の通信ノード＃１に相当）において、図７〜図９に示したようにそれぞれのチャネルにおいてスキャン動作を行なった結果を示している。
【０１２０】
まず、チャネル１でスキャン動作した結果、スロット１６にノード＃４のビーコンが存在し、スロット４０にノード＃２のビーコンが存在することが検出されている。
【０１２１】
そして、チャネル２でスキャン動作した結果、スロット３６にノード＃４のビーコンが存在し、スロット５６にノード＃２のビーコンが存在することが検出されている。
【０１２２】
さらに、チャネル３でスキャン動作した結果、スロット８にノード＃２のビーコンが存在し、スロット２８にノード＃０のビーコンが存在することが検出されている。
【０１２３】
ここで、各無線通信装置が自己のビーコン・スロットの直前のスロットにＲｘスロットを配置するようにスーパーフレームを構成する場合、他の無線通信装置からのビーコン信号を受信することにより、それぞれの無線通信装置が受信動作を行なうタイミングを明白に判断することができる。
【０１２４】
本実施形態では、チャネル毎のスキャン動作の結果として自己のビーコン送信タイミングと他の無線通信装置からのビーコンのタイミングが衝突していることが検出された場合には、どちらかのビーコン送信タイミングを変更するようにして、信号の衝突を回避し、自律分散的にアドホック・ネットワークを形成するようになっている。さらに、受信できたビーコン信号の記載内容を解析して、隣接する無線通信装置（隠れ端末）におけるスーパーフレームの利用状況を把握することもできる。
【０１２５】
図１２には、マルチチャネル・スーパーフレームの利用状況についての他の例を示している。図示の例は、図５で示した低消費電力動作中の無線通信装置（図１中の通信ノード＃０に相当）においてそれぞれのチャネルにおいてスキャン動作を行なった結果を示している。上述したように３つのチャネルにわたるスキャン動作を行なった結果により、どのチャネルのどのタイミングで周辺に存在する無線通信装置がビーコン信号を送信しているのかを判断することができる。
【０１２６】
まず、チャネル１でスキャン動作した結果、スロット３６にノード＃１のビーコンが存在し、スロット５２にノード＃４のビーコンが存在することが検出されている。
【０１２７】
そして、チャネル２でスキャン動作した結果、スロット８にノード＃４のビーコンが存在し、スロット６０にノード＃１のビーコンが存在することが検出されている。
【０１２８】
さらに、チャネル３でスキャン動作した結果、スロット２０にノード＃１のビーコンが存在することが検出されている。
【０１２９】
基準チャネル上でのみ自己のビーコンを送信し、それ以外のチャネルではスキャン動作のみを行なう低消費電力動作時には、このように、自己のスーパーフレーム周期を基準にして、アドホック・ネットワークを構成する各無線通信装置が相対的にどのタイミングでビーコンの送信を行なっているかを把握することができる。
【０１３０】
本実施形態では、制御局を置かないアドホック・ネットワークでＣＳＭＡ／ＣＡに基づくランダム・アクセスが行なわれる通信環境下において、衝突を回避し通信品質を向上させる手段としてＲＴＳ／ＣＴＳ方式を採用している。すなわち、この場合、正味の情報の送信に先立ち、送信元通信装置はＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ：送信要求）を送信し、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：受信準備完了）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。
【０１３１】
図１３には、本実施形態に係る無線ネットワークにおけるデータ送受信シーケンス例を示している。同図に示す例は、送信元通信装置＃１から受信先通信装置＃２へデータ伝送が行なわれる場合のシーケンスである。
【０１３２】
まず、無線通信装置＃１から＃２へデータを送信するに先立ち、無線通信装置＃１において伝送路が空き状態であることを検出した後に、所定のプリアンブル信号Ｐ（１３１）と、ＲＴＳ信号（１３２）を送信する。
【０１３３】
ここで、ＲＴＳ信号には、ＣＴＳを受信するまでの時間情報が記載され、このＲＴＳ信号を受信できた周辺の無線通信装置は、その期間は信号の送信を停止することで衝突回避動作を行なう。図示の例では、無線通信装置＃０が、無線通信装置＃１のＲＴＳ信号を受信したことによって、その受信時刻情報から、自己からの送信を控える時間（送信待機期間）を設定する動作を行なう。
【０１３４】
さらに、無線通信装置＃２が前記ＲＴＳ信号を受信できて、なお且つその後のデータ受信が可能であれば、所定のプリアンブル信号Ｐ（１３３）と、ＣＴＳ信号（１３４）を返信する。
【０１３５】
ＣＴＳ信号には、データの受信が終了するまでの時間情報が記載され、このＣＴＳ信号を受信できた周辺の通信装置は、その期間は信号の送信を停止することで衝突回避動作を行なう。図示の例では、無線通信装置＃３が、無線通信装置＃２のＣＴＳ信号を受信したことによって、その受信時刻情報から、自己からの送信を控える時間（送信待機期間）を設定する動作を行なう。
【０１３６】
そして、このＣＴＳ信号を受信できた無線通信装置＃１では、ＣＴＳ信号で記載された時間にわたり、所定のプリアンブル信号Ｐ（１３５）とデータＤａｔａ（１３６）の送信処理を行なうとともに、無線通信装置＃２では、同時にデータＤａｔａ（１３６）の受信動作を行なう。
【０１３７】
このとき、無線通信装置＃０では、無線通信装置＃１からのデータ通信が行なわれることを、データＤａｔａ（１３６）のヘッダ情報Ｈｅａｄ（図示しない）から把握し、このデータ通信持続時間にわたり、無線通信装置＃１宛ての送信が行なわない制御を行なうようにしても良い。
【０１３８】
この他に必要に応じて、データの受信が正しく行なわれたか否かをＡＣＫ情報（図示しない）として、無線通信装置＃２から無線通信装置＃１に返送するようにしても良い。
【０１３９】
図１４には、本実施形態に係る無線ネットワークにおいて使用されるビーコン情報のフレーム構成例を示している。
【０１４０】
同図に示すように、ビーコン情報フレームは、ビーコン情報であることを示すＴｙｐｅフィールドと、当該フレームの情報長を表すＬｅｎｇｔｈフィールドと、自局のＭＡＣアドレス情報を記述するＡｄｄｒｅｓｓフィールドと、このビーコンの属性を示すＡｔｔｒｉｂｕｔｅフィールドと、時刻情報を示すＴｉｍｅｓｔａｍｐフィールドと、次回のスキャン動作を行なうまでのタイミングを示すＳｃａｎＴｉｍｉｎｇフィールドと、スキャンするチャネルを示すＳｃａｎＣｈａｎｎｅｌフィールドと、各チャネルにおけるスーパーフレーム内部が当該無線通信装置によってどのように利用されているのかが記載されたＭｕｌｔｉＣｈａｎｎｅｌＣｏｎｔａｉｎフィールドと、当該ビーコン・フレームの誤り検出を行なうための符号ＣＲＣで構成される。
【０１４１】
ＭｕｌｔｉＣｈａｎｎｅｌＣｏｎｔａｉｎフィールドには、自己が各チャネルにおいてビーコンを送信するタイミングを示す送信ビーコン・スロット位置フィールド、各チャネルに配置した自己の受信スロット・タイミングを示す自己受信スロット位置、自己の周囲にある通信装置からのビーコン受信があったタイミングを示す近隣ビーコン位置、他の通信に利用されていて利用できない領域を示す使用不可能スロット位置、自己が基準チャネルとして選択した基準チャネル情報など、マルチチャネル方式のアドホック・ネットワークを構築するために必要な情報を含んでいる。これらの情報はビットマップ形式で記載される構成であってもよい。
【０１４２】
図１５には、本実施形態に係る無線ネットワークにおいて使用されるデータ・フレームの構成例を示している。
【０１４３】
同図に示すように、データ・フレームは、データ・フレームであることを示すＴｙｐｅフィールドと、当該フレームの情報長を表すＬｅｎｇｔｈフィールドと、データ受信先の通信装置を示すＲｘアドレス・フィールドと、データ送信元の通信装置を示すＴｘアドレス・フィールド、実際の送信データ本体すなわちペイロードを記述するデータ・ペイロード・フィールドと、当該データ・フレームの誤り検出を行なうための符号ＣＲＣなどで構成される。
【０１４４】
図１６には、本実施形態に係る無線ネットワークにおいて使用されるコマンド・フレームの構成例を示している。
【０１４５】
同図に示すように、コマンド・フレームは、コマンド・フレームであることを示すＴｙｐｅフィールドと、当該フレームの情報長を表すＬｅｎｇｔｈフィールドと、コマンド受信先の通信装置を示すＲｘアドレス・フィールドと、コマンド送信元の通信装置を示すＴｘアドレス・フィールド、実際のコマンドすなわち制御情報を記述するコマンド・ペイロード・フィールドと、当該コマンド・フレームの誤り検出を行なうための符号ＣＲＣなどで構成される。
【０１４６】
図１７には、本実施形態に係るマルチチャネル方式のアドホック・ネットワークにおける無線通信装置の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１０３が情報記憶部１１３内のプログラム・コードを実行するという形態で実現される。
【０１４７】
まず、無線通信装置は自己のスーパーフレーム周期の設定を行ない（ステップＳ１）、さらにスキャン周期の設定を行なうとともに（ステップＳ２）、そのスキャン・チャネルの順番の設定を行ない（ステップＳ３）、さらにこれらのパラメータをビーコン情報として設定しておく（ステップＳ４）。
【０１４８】
そして、設定したスーパーフレーム周期内のそれぞれのタイミング毎に以下の処理へ分岐される。
【０１４９】
まず、スキャン周期の期間であった場合には（ステップＳ５）、スキャン・チャネルの設定を行ない（ステップＳ６）、スキャン動作すなわち１スーパーフレーム周期分の連続的な信号受信処理を試みる（ステップＳ７）。スキャン動作中の無線通信装置は、基本的には連続的な受信動作を行なうが、当該スキャン動作期間中に同じチャネル上で受信領域を配置している他の無線通信装置に対してデータ送信するようにして、帯域を有効活用することができる。
【０１５０】
スキャン動作期間中に、ビーコンの受信があった場合には（ステップＳ８）、その通信装置のアドレス情報を登録し（ステップＳ９）、さらにその受信タイミングを通信装置のビーコン送信スロットとし、またその直前のスロットを受信スロットとして登録し（ステップＳ１０）、そのタイミングを自己のマルチチャネル利用状況としてＭｕｌｔｉＣｈａｎｎｅｌＣｏｎｔａｉｎ情報として設定して情報記憶部１１３に格納する（ステップＳ１１）。
【０１５１】
また、その無線通信装置のスキャン・タイミングとスキャン・チャネルの周期などを登録し（ステップＳ１２）、さらにマルチチャネル利用状況の情報を登録することで（ステップＳ１３）、近隣通信装置のさらに遠方に存在する無線通信装置（隠れ端末）のチャネル利用状況を把握することができる。
【０１５２】
そして、これらの登録設定処理が終われば、ステップＳ０に戻り、一連の処理の分岐が繰り返される。
【０１５３】
さらに、ステップＳ８の判断でビーコンの受信がなければ、自己宛データの受信があったかどうかの判断を行ない（ステップＳ１７）、ビーコン以外に自己宛のデータの受信処理を行なう。
【０１５４】
また、自己の受信スロットの期間にあれば（ステップＳ１４）、受信を行なうチャネルの設定を行ない（ステップＳ１５）、信号受信処理を試みる（ステップＳ１６）。そして、自己宛データの受信があった場合には（ステップＳ１７）、そのデータの受信処理を行なう（ステップＳ１８）。信号受信処理では、衝突回避により通信品質を向上させるために、ＲＴＳ／ＣＴＳの情報交換（図１３を参照のこと）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。そして、必要であればＡＣＫ情報の生成を行ない（ステップＳ１９）、適宜情報送信元通信装置へ返送する。
【０１５５】
そして、これらのデータ受信処理が終われば、ステップＳ０に戻り、一連の処理の分岐が繰り返される。
【０１５６】
あるいは、インターフェース１０１経由で接続されている外部機器から送信用のデータを受理した場合には（ステップＳ２０）、受信先通信装置が近隣に存在するかを確認する（ステップＳ２１）。そして、その受信先通信装置がスキャン周期で連続受信動作中であるかどうかを確認し（ステップＳ２２）、スキャン動作中であれば、そのまま送信チャネルの設定を行なう（ステップＳ２４）。また、スキャン動作中でなければ、受信先通信装置が設定した受信スロットのタイミングが到来したことに応答して（ステップＳ２３）、送信チャネルの設定を行なう（ステップＳ２４）。
【０１５７】
送信チャネルの設定後、周辺にある無線通信装置での受信が行なわれていないことを確認した後（ステップＳ２５）、実際にデータの送信を行なう（ステップＳ２６）。周辺にある無線通信装置での受信が行なわれていないかどうかは、例えばＲＴＳ信号やＣＴＳ信号に記載されている送信待機期間であるかどうかによって判断される。
【０１５８】
そして、これらのデータ送信処理が終われば、ステップＳ０に戻り、一連の処理の分岐が繰り返される。
【０１５９】
また、自己のビーコンの送信タイミング（時刻）が到来した場合には（ステップＳ２７）、送信を行なうチャネルを設定し（ステップＳ２８）、ビーコン送信時刻のタイムスタンプ情報を付加し（ステップＳ２９）、実際にビーコンの送信を行なう（ステップＳ３０）。
【０１６０】
そして、これらのビーコン送信処理が終われば、ステップＳ０に戻り、一連の処理の分岐が繰り返される。
【０１６１】
また、ビーコンの送信タイミング（時刻）でない場合にも、ステップＳ０に戻り、一連の処理の分岐が繰り返される。
【０１６２】
［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。
【０１６３】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、通信局同士が干渉し合うことなくアドホック・ネットワークを好適に形成することができる、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。
【０１６４】
また、本発明によれば、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、現在運用中の周波数チャネルと異なるチャネルに存在する無線通信装置を認識してアドホック・ネットワークを形成することができる、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。
【０１６５】
本発明によれば、所定の周期で利用チャネルを順次変更して複数のチャネルをスキャンすることによって、他のチャネルに存在する無線通信装置の存在を把握することができるので、複数のチャネルを利用したアドホック・ネットワークを形成することができる。
【０１６６】
本発明によれば、各無線通信装置は複数のチャネルの中から基準となるチャネルを任意に決定し、この基準チャネル上でビーコンなどの定期的に報知される所定の信号のタイミングを設定する。したがって、１つのチャネルしか収容できない従来方式に較べて自由度を増して運用することができる。
【０１６７】
各無線通信装置は、スキャン動作中には、そのチャネルでの通信を行なうことで、他のチャネルへの頻繁な切換え動作を行なわずに、周囲の無線通信装置からの信号受信を行ないながら、通信を併せて行なうことができる。
【０１６８】
また、スキャン動作中にある無線通信装置への通信には、そのスキャン動作中のチャネルによる通信を行なうことで、相手の通信装置がスキャン動作中であっても通信を継続的に行なうことができる。
【０１６９】
また、無線通信装置は、低消費電力動作時などの電力状態に応じて一部のチャネルでビーコン情報を送信しないようにすることで、通常動作の無線通信装置と低消費電力動作の無線通信装置を混在させてアドホック・ネットワークの運用を行なうことができる。
【０１７０】
また、本発明によれば、無線通信装置は複数のチャネルで送信を行なうので、たとえ１つのチャネルで送信したビーコンが他の無線通信装置からのビーコンと衝突をしても、他のチャネルのビーコンを受信することで、その無線通信装置の存在を把握することができる。
【０１７１】
また、本発明によれば、各無線通信装置は、すべてのチャネルにおいて周囲の通信装置の利用状況を獲得し、その利用状況に応じて該当する無線通信装置宛の通信を行なうことで、システム全体で効率良くチャネルを選択して利用することができる。
【０１７２】
また、本発明によれば、無線通信装置がスキャン動作中であることを事前に通知することで、周囲の通信装置はスキャン中の通信装置を容易に把握することができる。
【０１７３】
また、周囲の無線通信装置が該当するチャネル上で通信動作を行なっていない場合に、送信を行なうことを許容することで、アドホック・ネットワークにおいて効率よく通信を行なうことができる。
【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】本発明に係るマルチチャネル方式のウルトラ・ワイド・バンド信号のチャネル構成例を示した図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る無線通信装置の機能構成を模式的に示した図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るマルチチャネルのスキャン周期の配置構成例を示した図である。
【図５】低消費電力動作時におけるマルチチャネルのスキャン周期の配置構成例を示した図である。
【図６】図４に示した１スーパーフレーム周期の動作を示した図である。
【図７】図４に示したＳｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ１の先頭のスーパーフレーム周期で、基準チャネルとしてのチャネル１においてスキャン動作を行なう期間の動作を示した図である。
【図８】図４に示したＳｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ２の先頭のスーパーフレーム周期で、チャネル２においてスキャン動作を行なう期間の動作を示した図である。
【図９】図４に示したＳｃａｎ  Ｄｕｒａｔｉｏｎ３の先頭のスーパーフレーム周期で、チャネル３においてスキャン動作を行なう期間の動作を示した図である。
【図１０】図５に示した低消費電力動作時における１スーパーフレーム周期の動作を示した図である。
【図１１】マルチチャネル・スーパーフレームの利用状況を例示した図である。
【図１２】マルチチャネル・スーパーフレームの利用状況を例示した図である。
【図１３】本実施形態に係る無線ネットワークにおけるデータ送受信シーケンス例を示した図である。
【図１４】本発明に係る無線ネットワークにおいて使用されるビーコン情報のフレーム構成例を示した図である。
【図１５】本発明に係る無線ネットワークにおいて使用されるデータ・フレームの構成例を示した図である。
【図１６】本発明に係る無線ネットワークにおいて使用されるコマンド・フレームの構成例を示した図である。
【図１７】本発明に係るマルチチャネル方式のアドホック・ネットワークにおける無線通信装置の動作手順をフローチャートである。
【符号の説明】
１００…無線通信装置
１０１…インターフェース
１０２…データ・バッファ
１０３…中央制御部
１０４…ビーコン生成部
１０５…制御信号生成部
１０６…無線送信部
１０７…タイミング制御部
１０８…チャネル設定部
１０９…アンテナ
１１０…無線受信部
１１１…制御信号解析部
１１２…ビーコン解析部
１１３…情報記憶部
【図１】
2004343509.tif 000003
【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】
2004343509.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2004343509.tif 000012
【図１１】
2004343509.tif 000013
【図１２】
2004343509.tif 000014
【図１３】
2004343509.tif 000015
【図１４】
2004343509.tif 000016
【図１５】
2004343509.tif 000017
【図１６】
2004343509.tif 000018
【図１７】
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