(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線のネットワークを構成する無線通信装置において：
周波数ホッピングパターンを、所定期間に、自己のネットワークでの無線通信に用いる自己ホッピングパターンから他のネットワークでの無線通信に用いられる他ホッピングパターンに切替えて設定するパターン設定部と；
前記パターン設定部により設定された周波数ホッピングパターンを用いて、自己のネットワークまたは他のネットワークから所定の管理情報を受信する受信部と；
前記受信部が受信する所定の管理情報に含まれ、他の無線通信装置が無線通信に利用する時間帯を示す予約時間帯情報を解析する利用時間帯解析部と；
前記他ホッピングパターンにより、前記受信部が前記他のネットワークの無線通信装置から管理情報を受信した時刻と、前記他のネットワークの無線通信装置の前記予約時間帯情報とに基づいて、自己が無線通信に利用可能な時間帯を判定する利用可能時間帯判定部と；
を備える、無線通信装置。
【請求項２】
前記所定期間は、前記自己のネットワークでの無線通信を停止する期間である、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記無線通信に用いられ、周波数ホッピングパターンごとに異なる同期信号を検出する同期信号検出部をさらに含む、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記他のネットワークの無線通信装置が、前記他ホッピングパターンにより無線通信を行う時間帯を、干渉が生じる干渉時間帯として記憶する記憶部をさらに含む、請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
無線のネットワークを構成する無線通信装置による無線通信方法おいて：
周波数ホッピングパターンを、所定期間に、自己のネットワークでの無線通信に用いる自己ホッピングパターンから他のネットワークでの無線通信に用いられる他ホッピングパターンに切替えて設定するステップと；
前記設定された周波数ホッピングパターンを用いて、自己のネットワークまたは他のネットワークから所定の管理情報を受信するステップと；
前記所定の管理情報に含まれ、他の無線通信装置が無線通信に利用する時間帯を示す予約時間帯情報を解析するステップと；
前記他ホッピングパターンにより、前記他のネットワークの無線通信装置から管理情報を受信した時刻と、前記他のネットワークの無線通信装置の前記予約時間帯情報とに基づいて、自己が無線通信に利用可能な時間帯を判定するステップと；
を含む、無線通信方法。
【請求項６】
コンピュータをして、
周波数ホッピングパターンを、所定期間に、自己のネットワークでの無線通信に用いる自己ホッピングパターンから他のネットワークでの無線通信に用いられる他ホッピングパターンに切替えて設定するパターン設定部と；
前記パターン設定部により設定された周波数ホッピングパターンを用いて、自己のネットワークまたは他のネットワークから所定の管理情報を受信する受信部と；
前記受信部が受信する所定の管理情報に含まれ、他の無線通信装置が無線通信に利用する時間帯を示す予約時間帯情報を解析する利用時間帯解析部と；
前記他ホッピングパターンにより、前記受信部が前記他のネットワークの無線通信装置から管理情報を受信した時刻と、前記他のネットワークの無線通信装置の前記予約時間帯情報とに基づいて、自己が無線通信に利用可能な時間帯を判定する利用可能時間帯判定部と；
を含む無線通信装置として機能せしめ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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数ホッピング方式により無線通信を行う無線通信装置、無線通信方法およびコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、WiMedia Allianceにおいて、ウルトラワイドバンド（UWB；Ultra Wide Band）無線通信に利用するアクセス制御方法の規定として、自律分散型のメディアアクセス制御（Distributed Media Access Control for Wireless Network）、およびマルチバンドＯＦＤＭの物理層（Multi Band OFDM Physical Layer Specification）に関する仕様が策定されている。
【０００３】
上記仕様には、マルチバンドＯＦＤＭ方式の無線通信システムを構成する無線通信装置が、所定の周波数ホッピングパターンによりウルトラワイドバンド無線通信を行う方法が開示されている。該周波数ホッピングパターンは、ＴＦＣコードと呼ばれる異なる周波数の組合せが複数定義されており、各無線通信装置は、無線ネットワークを構築する際、必要に応じて利用するＴＦＣコードを選択することができる。
【０００４】
また、同一の無線ネットワークを構成する各無線通信装置は、スーパーフレームを構成する時分割されたメディアアクセススロットを指定することにより、自己が通信できる時間帯を予約することができる。同一の無線ネットワークにおいては、干渉を防止し、正常なデータの送受信を確保するため、異なる無線通信装置が同一のメディアアクセススロットを予約することを禁止している（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２５２６４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来の無線通信装置は、近隣に異なる周波数ホッピングパターンで動作する無線通信装置が存在すると、該無線通信装置と自己が無線通信に使用する時間帯が重なった場合、干渉の影響により満足な無線通信を行うことができないという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、近隣に異なる周波数ホッピングパターンで動作する無線通信装置が存在しても、正常に無線通信を行うことが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、無線のネットワークを構成する無線通信装置が提供される。該無線通信装置は、周波数ホッピングパターンを、所定期間に、自己のネットワークでの無線通信に用いる自己ホッピングパターンから、他のネットワークでの無線通信に用いられる他ホッピングパターンに切替えて設定するパターン設定部と、パターン設定部により設定された周波数ホッピングパターンを用いて、自己のネットワークまたは他のネットワークから所定の管理情報を受信する受信部と、受信部が受信する所定の管理情報に含まれ、他の無線通信装置が無線通信に利用する時間帯を示す予約時間帯情報を解析する利用時間帯解析部と、利用時間帯解析部が解析した予約時間帯情報に基づいて、自己が無線通信に利用可能な時間帯を判定する利用可能時間帯判定部とを含むことを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば、パターン設定部が周波数ホッピングパターンを適宜動作中に変更可能に構成されるため、受信部は、自己のネットワークに限らず、他のネットワークからも所定の管理情報を受信することができる。したがって、利用可能時間帯判定部は、自己のネットワーク、および近接する他のネットワークの予約時間帯情報に基づいて、干渉を回避するよう利用時間帯を判定することができる。
【００１０】
所定期間は、自己のネットワークでの無線通信を停止する期間であるとしてもよい。かかる構成によれば、無線通信装置が自己のネットワークと通信をしない時間を有効に活用し、また本来の通信を妨げることなく他のネットワークの予約時間帯情報の獲得をすることができる。
【００１１】
利用可能時間帯判定部は、他ホッピングパターンにより、受信部が他のネットワークの無線通信装置から管理情報を受信した時刻と、他のネットワークの無線通信装置の予約時間帯情報とに基づいて、自己が無線通信に利用可能な時間帯を判定するとしてもよい。かかる構成により、自己のネットワークと他のネットワークの通信の同期がずれていた場合でも、他のネットワークの無線通信装置の予約時間帯情報を自己のネットワークの同期を基準とした情報に変換し、自己が利用可能な時間帯を判定することが可能となる。
【００１２】
無線通信に用いられ、周波数ホッピングパターンごとに異なる同期信号を検出する同期信号検出部をさらに含むとしてもよい。かかる構成によれば、異なる周波数ホッピングパターンで動作する無線通信装置の存在を、同期信号の検出を通じて把握することができる。
【００１３】
他のネットワークの無線通信装置が、他ホッピングパターンにより無線通信を行う時間帯を、干渉が生じる干渉時間帯として記憶する記憶部をさらに含むとしてもよい。かかる構成によれば、自己が通信に利用する時間帯を、該干渉時間帯を極力避けて設定することができる。
【００１４】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、無線のネットワークを構成する無線通信装置による無線通信方法が提供される。該無線通信方法は、周波数ホッピングパターンを、自己のネットワークでの無線通信に用いる自己ホッピングパターンと、他のネットワークでの無線通信に用いられる他ホッピングパターンとで切替えて設定するステップと、設定された周波数ホッピングパターンを用いて、自己のネットワークまたは他のネットワークから所定の管理情報を受信するステップと、所定の管理情報に含まれ、他の無線通信装置が無線通信に利用する時間帯を示す予約時間帯情報を解析するステップと、予約時間帯情報に基づいて、自己が無線通信に利用可能な時間帯を判定するステップとを含むことを特徴とする。
【００１５】
かかる構成によれば、周波数ホッピングパターンを適宜動作中に変更できるため、自己のネットワークに限らず、他のネットワークからも所定の管理情報を受信することができる。したがって、自己のネットワーク、および近接する他のネットワークの予約時間帯情報に基づいて、干渉を回避するよう利用時間帯を判定することができる。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータをして、  周波数ホッピングパターンを、自己のネットワークでの無線通信に用いる自己ホッピングパターンと、他のネットワークでの無線通信に用いられる他ホッピングパターンとで切替えて設定するパターン設定部と、パターン設定部により設定された周波数ホッピングパターンを用いて、自己のネットワークまたは他のネットワークから所定の管理情報を受信する受信部と、受信部が受信する所定の管理情報に含まれ、他の無線通信装置が無線通信に利用する時間帯を示す予約時間帯情報を解析する利用時間帯解析部と、利用時間帯解析部が解析した予約時間帯情報に基づいて、自己が無線通信に利用可能な時間帯を判定する利用可能時間帯判定部とを含む無線通信装置として機能せしめることを特徴とする、コンピュータプログラムが提供される。
【００１７】
かかる構成によれば、パターン設定部が周波数ホッピングパターンを適宜動作中に変更可能に構成されるため、受信部は、自己のネットワークに限らず、他のネットワークからも所定の管理情報を受信することができる。したがって、利用可能時間帯判定部は、自己のネットワーク、および近接する他のネットワークの予約時間帯情報に基づいて、干渉を回避するよう利用時間帯を判定することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように本発明の無線通信装置、無線通信方法およびコンピュータプログラムによれば、近隣に異なる周波数ホッピングパターンで動作する無線通信装置が存在しても、干渉を生じることなく正常に無線通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
（１）アドホックネットワークの構成
まず、アドホックネットワークの構成について説明する。図１は、アドホックネットワークの構成例を示した概念図である。図中の丸印は、通信装置（無線通信装置）を示し、点線で示した領域は、各通信装置が通信を行うことが可能な電波到達範囲を示す。
【００２１】
通信装置１１１は、その電波到達範囲１２１に含まれる通信装置１１２と通信が可能である。通信装置１１２は、その電波到達範囲１２２に含まれる通信装置１１１と通信装置１１３との間で通信が可能である。同様に、通信装置１１３は、通信装置１１２と通信装置１１４との間で通信が可能である。また、通信装置１１４は、通信装置１１３と通信装置１１５との間で通信が可能である。また、通信装置１１５は、通信装置１１４との間で通信が可能である。このように、通信装置１１１〜通信装置１１５が、それぞれの電波到達範囲に含まれる通信装置との間で通信を行い、アドホックネットワークが形成される。
【００２２】
（２）スーパーフレームの構成例
次に、スーパーフレームの構成について説明する。図２は、スーパーフレームの構成例を示した説明図である。スーパーフレーム周期は、所定の時間（例えば、６５ｍｓ）により定義され、２５６個のメディアアクセススロット（ＭＡＳ；Media Access Slot）に細分化されている。一のアドホックネットワークを構成する通信装置は、該スーパーフレーム周期を共有し、上記細分化されたＭＡＳを単位としてメッセージの転送が行われる。
【００２３】
さらに、スーパーフレームの先頭には、ビーコンにより管理情報の送受信を行うための管理領域としてのビーコン期間（ＢＰ）があり、所定の間隔をおいてビーコンスロット（ＢＳ）が配置されている。また、通信装置毎に、固有のビーコンスロットが設定され、周囲の通信装置との間で、ネットワークの管理やアクセス制御を行うためのパラメータが交換される。図中には、ビーコン周期として、ＢＳ０〜ＢＳ７の８個のビーコンスロットが設定されている例を示した。なお、ビーコン周期として設定されていない期間は、通常、データ伝送領域として利用される。
【００２４】
（３）ビーコンスロットの利用例
次に、ビーコンスロットの利用例を示す。図３は、通信装置１１１〜通信装置１１５が、一つのアドホックネットワークを形成している場合に、各通信装置が設定する自己のビーコンスロット位置を示した概念図である。ここでは、１つのアドホックネットワークを構成する各通信装置が、利用されていないビーコンスロットを通知しあうことで、自己の利用するビーコンスロットを選定した様子が示している。
【００２５】
この例では、通信装置１１１は、ＢＳ２で自己のビーコンを送信し、通信装置１１２は、ＢＳ３で自己のビーコンを送信する。同様に、通信装置１１３は、ＢＳ４で自己のビーコンを送信し、通信装置１１４は、ＢＳで自己のビーコンを送信する。通信装置１１５は、ＢＳ６で自己のビーコンを送信する。このように、各通信装置が、それぞれ固有のビーコンスロットを占有し、ビーコンを送信している状態を示している。
【００２６】
なお、このネットワークグループに新規参入する通信装置の為に、必要に応じてＢＳ１、ＢＳ２、ＢＳ７及びＢＳ８が確保されている。通常、自己のビーコンスロットの後方に所定数の空きビーコンスロットが設けられている。これらの空きビーコンスロットは、通信装置の新規参入に備えて準備されているものである。また、各通信装置のビーコン期間は、周囲に存在する通信装置のビーコンに応じて、適宜、拡張することが可能な構成となっている。
【００２７】
（４）ビーコンフレームの構成例
図４は、上述したビーコンスロットに送信されるビーコンのビーコンフレーム３０の構成例を示した説明図である。該ビーコンは、スーパーフレームの管理領域であるビーコン期間に各通信装置から送信され、該ビーコンを受信することによって、周囲の通信装置との間で管理情報を交換することができる。    
【００２８】
ビーコンフレーム３０は、図４に示したように、ＭＡＣヘッダ情報３００と、ヘッダーチェックシーケンス（ＨＣＳ）３１０と、ビーコンペイロード情報３２０と、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）３３０とを含む。
【００２９】
さらに、ＭＡＣヘッダ情報３００は、フレーム制御情報３０１と、受信先アドレスである届け先アドレス３０２と、送信元アドレスである送り元アドレス３０３と、シーケンス番号などのシーケンス制御情報３０４と、アクセス制御に必要なパラメータが記載されたアクセス制御情報３０５とを含む。ここで、ホスト通信装置との接続時において、送り元アドレス３０３には自己が生成する無線アドレスが用いられる。
【００３０】
また、ビーコンペイロード情報３２０は、通信装置固有のパラメータである固有情報３２１と、ビーコンスロット利用を示したビーコン利用情報３２２と、通信装置のケーパビリティを示す能力情報３２３と、ハイバネーションモードで動作する場合に付加される休眠モード情報３２４と、ＤＲＰ(Distributed Reservation Protocol)予約をしているＭＡＳ位置を示すＤＲＰ予約情報３２５と、ＤＲＰ予約に利用可能なＭＡＳ位置を示したＤＲＰ利用情報３２６と、ＰＣＡ(Prioritized Contention Access)通信に利用する可能性のあるＭＡＳ位置を示したＰＣＡ利用情報３２７と、受信先通信装置に送信するデータが存在することを示す送信情報３２８と、を含む。
【００３１】
なお、これらの各種パラメータを、必要に応じて追加、削除してビーコンフレーム３０を構成するとしてもよい。
【００３２】
（５）ＭＡＳの設定例
図５は、上記ビーコンフレーム３０に含まれるＤＲＰ予約やＤＲＰ利用情報によるＭＡＳの設定例をビットマップ形式で示した説明図である。
【００３３】
ＤＲＰは、１６ＭＡＳごとに１つのゾーンを示すゾーンビットマップ（０〜１５）と、ゾーン毎にＭＡＳのビットを示すＭＡＳビットマップ（０〜１５）とのビットを組み合わさることによって指定(DRP Allocation)される。
【００３４】
例えば、ゾーンビットマップが全てのＭＡＳを指定する「１」であり、ＭＡＳビットマップの１５のみが「１」に設定された場合、各ビットマップの論理和をとり、図６の太枠領域ｘ、すなわちＭＡＳ１５、３１、４７、６３、７９、９５、１１１、１２７、１４３、１５９、１７５、１９１、２０７、２２３、２３９および２５５の利用が指定されたことを意味する。
【００３５】
（６）周波数ホッピングパターン
次に、本実施形態による通信装置の周波数ホッピングパターンについて説明する。
【００３６】
図６は、アドホックネットワークにおける周波数ホッピングの構成例を示した説明図である。
【００３７】
周波数ホッピングを行うパターンは、ＴＦＣと呼ばれる物理チャネルのコードによって定義される。例えば、物理チャネルがＴＦＣ：１であった場合、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。
【００３８】
また、物理チャネルがＴＦＣ：２であった場合、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。
【００３９】
また、物理チャネルがＴＦＣ：３であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。同様に、物理チャネルがＴＦＣ：４であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。
【００４０】
さらに、マルチバンドＯＦＤＭ方式においては、ＴＦＣ：５〜７のように、周波数ホッピングを行わないパターンも用意されている。
【００４１】
具体的には、ＴＦＣ：５はサブバンド１のみを連続的に利用し、ＴＦＣ：６はサブバンド２のみを連続的に利用し、ＴＦＣ：７はサブバンド３のみを連続的に利用する。このように、設定するＴＦＣコードに応じて、利用する周波数ホッピングのパターンが決定される。
【００４２】
また、利用するＴＦＣコードには、各ＴＦＣコードに対応する所定のプリアンブルのシーケンスが用意されている。プリアンブルとは、送受信される信号に付加される同期信号である。
【００４３】
具体的には、周波数ホッピングパターンとしてＴＦＣ：１を設定した場合にはシーケンス１を、ＴＦＣ：２を設定した場合にはシーケンス２を、ＴＦＣ：３を設定した場合にはシーケンス３を、ＴＦＣ：４を設定した場合にはシーケンス４を、ＴＦＣ：５を設定した場合にはシーケンス５を、ＴＦＣ：６を設定した場合にはシーケンス６を、ＴＦＣ：７を設定した場合にはシーケンス７を利用することができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、サブバンド１〜３をバンドグループ１として利用する構成を例示したが、より高い周波数帯域であるサブバンド４〜６を含むバンドグループ２や、サブバンド７〜９を含むバンドグループ３が利用されるとしてもよい。  
【００４５】
（７）周波数ホッピングの様子
図７Ａ〜図７Ｄは、上記の周波数ホッピングの構成例による周波数ホッピングの様子を示した模式図である。当該模式図は、マルチバンドＯＦＤＭ方式のウルトラワイドバンド無線通信システムにおいて規定された、サブバンドの周波数ホッピングの実施例を示したものである。
【００４６】
図７Ａは、ＴＦＣ：１の周波数ホッピングの様子を示している。図示したように、ＴＦＣ：１では、サブバンド１で所定のシンボル間に情報ビットが送信され、次に、サブバンド２で所定のシンボル間に情報ビットが送信され、サブバンド３で所定のシンボル間に情報ビットが送信され、当該動作を繰り返すことで連続的に情報が送信される。
【００４７】
図７ＢはＴＦＣ：２の周波数ホッピングの様子を、図７ＣはＴＦＣ；３の周波数ホッピングの様子を、図７ＤはＴＦＣ：４の周波数ホッピングの様子を示している。ＴＦＣチャネル２〜４においても、ＴＦＣチャネル１と同様に使用するサブバンドを順次切替えて情報ビットを連続的に送信することができる。
【００４８】
ところが、ある通信装置の近隣に、異なるネットワークに属する通信装置が存在した場合には、干渉の問題が生じる場合がある。すなわち、異なるネットワークに属する通信装置と自己が無線通信に使用する時間帯が重なる場合が考えられ、この場合、両者のＴＦＣチャネルが異なったとしても部分的には干渉が生じてしまう。
【００４９】
（８）無線通信の干渉例
図８は、無線通信の干渉例を示した説明図である。具体的には、自己がＴＦＣ：１で動作し、近隣にＴＦＣ：４で動作する通信装置が存在する場合の各サブバンドの使用状態を示している。なお、自己が利用するサブバンドを自己バンドＡ、近隣の他の通信装置が利用するサブバンドを他バンドＢとして示している。また、自己バンドＡと他バンドＢとが重畳する場合、自己バンドＡと他バンドＢとを合わせて複合領域Ｙとして示している。
【００５０】
図８を参照すると、複合領域Ｙには、自己バンドＡと他バンドＢが重畳する干渉領域Ｃを確認することができる。このような干渉を生じる干渉領域Ｃでは、データの送受信にエラーが生じ満足な通信が行えないという問題がある。また、本実施形態で示したようにサブバンドが３つの場合は、平均約１／３の頻度で干渉を生じ、該頻度は、物理層の誤り補正で訂正できるエラー数を大きく超えてしまう。
【００５１】
本発明の実施の一形態によれば、上記近隣の通信装置との周波数の干渉の問題を防止する通信装置が提供される。以下、図９を用いて本実施形態による通信装置の構成を説明する。
【００５２】
（９）通信装置の構成
図９は、本実施形態による通信装置１１０の構成を示したブロック図である。通信装置１１０は、アンテナ１４４、高周波信号処理部１４６、信号検出部１４８、プリアンブル検出部１５０、ホッピングパターン設定部１５２、受信ビーコン信号検出部１５４、受信ビーコン情報解析部１５６、利用時間帯解析部１５８、情報格納部１６０、利用時間帯判定部１７０、送信ビーコン情報設定部１７２、通信装置制御部１７４、アクセス制御部１７６、無線送信信号構築部１７８、データバッファ１８０およびデータインターフェース部１８２を含む。
【００５３】
アンテナ１４４は、他の通信装置と高周波無線信号により所定の情報の送受信をすることができ、送信部および受信部として機能する。上記所定の情報には、ビーコンや、ＤＲＰ予約が設定されたＭＡＳ内で送受信されるデータなどが該当する。
【００５４】
高周波無線処理部１４６は、アンテナ１４４が受信した高周波無線信号を増幅し、受信信号に変換する。また、アンテナ１４４から送信する所定の情報を高周波無線信号としての送信信号に変換する機能を有する。
【００５５】
信号検出部１４８は、高周波無線処理部１４６から出力される受信信号に基づいて、周波数ホッピング方式以外のスペクトル拡散技術による信号、例えば直接拡散方式による信号を検出する機能を備える。
【００５６】
プリアンブル検出部１５０は、高周波無線処理部１４６から出力される送信信号に基づいて、マルチバンドＯＦＤＭ方式の無線通信システムの信号に同期信号として付加されている所定のプリアンブル信号を検出し、同期信号検出部として機能する。また、本実施形態によるプリアンブル検出部１５０は、異なる周波数ホッピングパターンの信号の検出が可能となるよう、任意のプリアンブルパターンの設定をすることができる。
【００５７】
ホッピングパターン設定部１５２は、マルチバンドＯＦＤＭ方式の無線通信システムの周波数ホッピングパターンを設定するパターン設定部として機能する。本実施形態によるホッピングパターン設定部１５２は、周波数ホッピングパターンを適宜異なるＴＦＣチャネルに切替えて設定することができる。
【００５８】
かかる構成により、本実施形態による通信装置１１０は、自己のネットワークの通信装置のＤＲＰ予約情報以外にも、他の周波数ホッピングパターンで通信が行われるネットワークの通信装置のＤＲＰ予約情報も受信することが可能となる。
【００５９】
なお、従来からのキャリア検出可能な無線システムにおいては、自己の周波数ホッピングパターンを変更することなく他の周波数ホッピングパターンの検出をすることができた。しかし、マルチバンドＯＦＤＭ方式の無線通信システムにおいては、キャリアが検出できるレベルを下回る信号であるため、周波数ホッピングパターンを本実施形態にように干渉相手と同一に変更しなければ、干渉相手の通信装置のＤＲＰ予約情報を獲得すること困難である。
【００６０】
受信ビーコン信号検出部１５４は、プリアンブル検出部１５０がプリアンブルを検出した後、所定の周波数ホッピングパターンにより受信した受信信号から、ビーコンを抽出する。なお、受信ビーコン信号検出部１５４の検出するビーコンは、自己のネットワークの通信装置が送信したビーコンに限られず、他のネットワークの通信装置のビーコンも含まれる。
【００６１】
受信ビーコン情報解析部１５６は、受信ビーコン信号検出部１５４が検出したビーコンに記載されているＤＲＰ予約情報や利用可能時間帯情報などを解析する。
【００６２】
利用時間帯解析部１５８は、受信ビーコン情報解析部１５６が解析したＤＲＰ予約情報および利用可能時間帯情報や、信号検出部１４８が検出した他のスペクトル拡散方式による信号に基づいて、自己の周囲に存在する通信装置による利用時間帯を解析する。
【００６３】
記憶部としての情報格納部１６０は、利用時間帯解析部１５８が解析した上記利用時間帯を、自己が通信をした場合に干渉を生じる可能性が高い利用干渉時間帯として記憶する。また、後述する利用可能時間帯判定部１７０が判定した、自己の通信の利用可能時間帯を記憶する。
【００６４】
利用可能時間帯判定部１７０は、利用時間帯解析部１５８による上記自己の周囲に存在する通信装置による利用時間帯の解析結果に基づいて、自己の利用可能時間帯を判定する。以下に、利用可能時間帯の判定方法の詳細について説明する。
【００６５】
（１０）他のネットワークによる通信を検出する実施例
図１０は、他のネットワークによる通信を検出する実施例を示した説明図である。通信装置１１０は、自己のネットワークで通信を行わないビーコンスキップ期間を有する。図示の例では、２つ目と、５つ目のスーパーフレーム周期では自己のネットワークで通信を行わない様子を点線で示している。なお、該ビーコンスキップの周期は、後述する通信装置制御部１７４により制御されるとしてもよい。
【００６６】
本実施形態による通信装置１１０は、上記ビーコンスキップ期間に周波数ホッピングパターンを変更し、他のネットワークの情報を検出することができる。図示の例では、ビーコンスキップ期間に周波数ホッピングパターンを他のＴＦＣチャネルに変更している様子を実線で示している。また、図示したように、各ビーコンスキップ期間に異なる周波数ホッピングパターンに変更することも可能である。
【００６７】
かかる構成により、自己の本来の通信を妨げることなく、他のネットワークの管理情報あるいはビーコンを検出することができる。また、電源投入直後のビーコンスキャン動作により、異なる周波数ホッピングパターンで動作するネットワークの存在を把握した後、新たに異なるネットワークが接近してきた場合でも、新たなネットワークの情報を獲得して自己の通信の利用時間帯に反映することが可能である。
【００６８】
（１１）利用可能時間帯の判定
図１１Ａおよび図１１Ｂは、利用可能時間帯判定部１７０による利用可能時間帯の判定の様子を示した説明図である。ビットマップを構成する各ＭＡＳは、自己ビーコン期間２１０、自己利用期間２２０、利用不可期間２３０、利用可能時間帯２４０、他ビーコン期間２５０および他ネットワーク利用期間２６０に分類される。
【００６９】
図１１Ａは、自己の近隣に異なるネットワークが存在しない場合の利用可能時間帯を示している。自己ビーコン期間２１０（ＭＡＳ０〜１５）は、自己のネットワークでのビーコン期間（Ｂｅａｃｏｎ  Ｐｅｒｉｏｄ）として予約されている時間帯を示している。
【００７０】
自己利用期間２２０（ＭＡＳビットマップの１４、１５行）は、自己の利用するＭＡＳとしてＤＲＰ予約されている時間帯を示している。また、利用不可期間２３０（ＭＡＳビットマップの１１〜１３行）は、自己のネットワークで動作する他の通信装置が利用するＤＲＰ予約している時間帯を示している。自己のネットワークで動作する通信装置は、共通の周波数ホッピングパターンを用いるため、当該期間を利用して新たに通信を行うと干渉を生じる可能性が高く、利用が不可能である時間帯としている。
【００７１】
そして、その他の利用可能時間帯２４０が、自己のネットワーク内に属する通信装置が利用可能な時間帯を示している。しかし、近隣に異なる周波数ホッピングパターンで動作するネットワークが存在した場合、上記期間２１０〜２４０のみを考慮するのでは干渉を回避することができない。
【００７２】
図１１Ｂは、自己の近隣に異なるネットワークが存在する場合の利用可能時間帯２４０を示している。すなわち、通信装置１１０が、周波数ホッピングパターンを他のＴＦＣコードに変更し、近隣に他のネットワークを検出した場合の様子を示している。
【００７３】
他ビーコン期間２５０（ＭＡＳ１０５〜１２０）は、他のネットワークのビーコン期間として予約されている時間帯を示している。また、他ネットワーク利用期間２６０（ＭＡＳビットマップの３〜８行）は、他のネットワークで利用が設定されているＤＲＰ予約に相当する時間帯を示している。他ビーコン期間２５０および他ネットワーク利用期間２６０では、図８を用いて説明したように利用する周波数バンドが一部、または全体が重なるため、干渉を生じる可能性がある時間帯として把握される。
【００７４】
図示したように、自己の利用するＭＡＳとしてＤＲＰ予約していた自己利用期間２２０のうち、ＭＡＳ１１０、１１１は、他ビーコン期間２５０と重なり、干渉を生じる可能性が高いので、予約時間帯を利用可能時間帯２４０の領域内に変更することができる。
【００７５】
このように、本実施形態によれば、近隣に異なる周波数ホッピングパターンで動作する無線通信装置が存在しても、該無線通信装置のビーコンを受信し、干渉の発生する時間帯を把握できるので、該時間帯を避け正常な無線通信を行うことが可能である。
【００７６】
なお、他ビーコン期間２５０および他ネットワーク利用期間２６０において、自己のＴＦＣコードと他のネットワークのＴＦＣの組合わせによっては、干渉の程度が低い場合も考えられる。したがって、このような場合は、必ずしも他ビーコン期間２５０および他ネットワーク利用期間２６０を避けて利用時間帯を設定しなくてもよい。
【００７７】
図１２は、利用可能時間帯判定部１７０による利用可能時間帯の判定の様子を示した他の説明図である。図１２は、スーパフレーム周期の一部分を抽出し、上段に他のネットワークのＤＲＰ予約状況、中段に自己のＤＲＰ予約状況および下段に自己の変更後のＤＲＰ予約状況を示している。
【００７８】
他のネットワークでＤＲＰ予約されている時間帯（斜線領域）と、自己がＤＲＰ予約している時間帯が、図示したように部分的に重なってしまった場合、その時間帯では干渉の影響により通信を満足に行うことができないと考えられる。
【００７９】
そこで、図１２の下段に示したように、自己のＤＲＰ予約ＭＡＳを、他のネットワークでＤＲＰ予約されている時間帯を避けて設定することにより、干渉の影響を受けず、エラーの抑制された通信を行うことが可能となる。
【００８０】
ここで、通信装置１１０の構成の説明に戻ると、送信ビーコン情報設定部１７２は、上述のようにして得られた利用可能時間帯の情報を付加した送信ビーコンを生成する。
【００８１】
通信装置制御部１７４は、ビーコンの受信状況や、データ送受信を行う時間帯（ＭＡＳ）の設定状況から、通信装置としての動作を制御したり、周波数ホッピングのタイミングを制御したりする。また、ビーコンスキップ期間を制御する構成とすることもできる。
【００８２】
アクセス制御部１７６は、データ送受信の時間帯で通信のアクセス制御を行う。無線送信信号構築部１７８は、高周波信号処理部１４６が送信信号を生成するためのデータを構築する。データバッファ１８０は、受信信号や送信信号を一時的に格納する機能を有する。データインターフェース部１８２は、通信装置１１０に接続される機器やアプリケーションとの間でデータの授受を行う。
【００８３】
なお、上述した通信装置を構成する各構成は、必要に応じて一部を付加あるいは除去しても、複数の機能を包含するよう構成するとしてもよい。
【００８４】
（１２）通信装置の動作の流れ
次に、本実施形態による通信装置１１０の動作について説明する。
【００８５】
図１３は、本実施形態による通信装置１１０の動作の流れを示したフローチャートである。図１３においては、通信装置１１０の電源投入後からの動作を示しており、まず、通信装置１１０は、所定のスーパーフレーム周期にわたって、ネットワークの存在を把握するためのスキャン動作を行う（Ｓ４０１）。
【００８６】
そして、上記スキャン動作の結果、既存のネットワークが検出された場合、自己の周波数ホッピングパターンを該既存のネットワークの周波数ホッピングパターンに設定し、スーパーフレーム周期も設定する（Ｓ４０２）。なお、既存のネットワークが検出されなかった場合、周波数ホッピングパターンとスーパーフレーム周期を任意に設定する。そして、ビーコンの送信を停止するビーコンスキップ周期を設定する（Ｓ４０３）。
【００８７】
次に、現在、スーパフレーム周期の先頭であるか否かを判断する（Ｓ４０４）。スーパフレームの先頭であると判断された場合には、ビーコンスキップ期間であるか否かを判断する（Ｓ４０５）。続いて、ビーコンスキップ期間でないと判断された場合、自己のビーコン期間であるか否かを判断する（Ｓ４０６）。
【００８８】
Ｓ４０６で自己のビーコン期間であると判断された場合、ビーコン期間の情報交換を行うために、自己のネットワークで利用する周波数ホッピングのパターンを設定する（Ｓ４０７）。そして、該当するプリアンブルのシーケンスも設定する（Ｓ４０８）。
【００８９】
続いて、現在が自己のビーコンスロット期間であるか否かを判断する（Ｓ４０９）。自己のビーコンスロット期間であると判断された場合、例えばＤＲＰ予約情報のようにネットワークで通信に利用される時間帯の情報を獲得する（Ｓ４１０）。さらに自己の通信装置が利用可能となる時間帯を示す利用可能時間帯の情報も獲得する（Ｓ４１１）。そして、利用可能時間帯などに基づいてビーコンを構築し、送信する（Ｓ４１２）。
【００９０】
そして、Ｓ４１２でビーコンを送信した後、またはＳ４０９で自己のビーコンスロットでないと判断された場合、自己のネットワークに属する周囲の通信装置からのビーコンを受信し、そのビーコン情報を収集する（Ｓ４１３）。
【００９１】
次に、ビーコン期間が終了したか否かを判断し（Ｓ４１４）、ビーコン期間が終了していないと判断された場合には、Ｓ４０７に戻ってＳ４１３までの動作を繰り返す。ビーコン期間が終了したと判断された場合には、獲得したＤＲＰ予約情報などに基づいて、自己が利用する時間帯を設定し、Ｓ４０４に戻る（Ｓ４１５）。
【００９２】
Ｓ４０５で、現在がビーコンスキップ期間であると判断された場合、周波数ホッピングパターンを、自己のネットワークで使用される周波数ホッピングパターンとは異なるパターンに設定する（Ｓ４１６）。そして、変更後の周波数ホッピングパターンに対応するプリアンブルを設定する（Ｓ４１７）。なお、周波数ホッピングパターンが複数存在する場合には、適宜それらを切替えて設定することができる。
【００９３】
続いて、Ｓ４１７で設定したプリアンブルの検出の有無を判断する（Ｓ４１８）。プリアンブルが検出された場合は、引続き受信信号を解析し、他のネットワークのビーコンを受信したか判断をする（Ｓ４１９）。そして、ビーコンを受信した場合には、そのビーコンを検出した時刻を記憶する（Ｓ４２０）。ここで、ビーコンが検出された時刻を記憶するのは、他のネットワークのＤＲＰ予約情報を自己のスーパーフレーム周期に換算するために、自己のスーパーフレームとの同期の差分を把握しておく必要があるからである。
【００９４】
そして、引続きビーコンパラメータを解析し、該ビーコンに記載されている、他のネットワークで利用する時間帯情報（ＤＲＰ予約情報）を獲得する（Ｓ４２１）。さらに、該時間帯情報を干渉を生じる可能性がある時間帯の情報として保持する（Ｓ４２２）。
【００９５】
次に、上記の干渉を生じる可能性がある時間帯の情報と、スーパーフレームの同期の差分に基づいて、自己の利用が可能な時間帯（ＭＡＳ）を判定する（Ｓ４２７）。そして、自己の利用が可能な時間帯を利用可能時間帯情報、あるいはDRP Availability IEとして設定する（Ｓ４２８）。
【００９６】
一方、Ｓ４１８においてプリアンブルが検出されなかった場合、他のスペクトル拡散方式などによる信号を受信しているか否かを判断する（Ｓ４２３）。他のスペクトル拡散方式などによる信号を受信していないと判断された場合には、Ｓ４２７の処理へ進む。他のスペクトル拡散方式による信号が検出された場合、該信号が検出された時刻を記憶しておく（Ｓ４２４）。そして、該記憶された時刻に周期性があるか否かを判断する（Ｓ４２５）。周期性があると判断された場合には、該周期性に基づいて、干渉を生じる可能性がある時間帯を計算し、保持する（Ｓ４２６）。そして、Ｓ４２７の処理へ進む。
【００９７】
Ｓ４０４において、現在がスーパーフレーム周期の先頭でないと判断された場合には、自己の利用時間帯であるか否かを判断する（Ｓ４２９）。自己の利用時間帯であると判断された場合には、自己のネットワークで利用する周波数ホッピングパターンを設定する（Ｓ４３０）。そして、プリアンブルも自己の周波数ホッピングパターンに対応するシーケンスに設定し（Ｓ４３１）、一連のデータ送受信動作を行う（Ｓ４３２）。なお、Ｓ４２９において、自己の利用時間帯でないと判断された場合には、その時間帯では休眠動作とし、受信処理を行なわない構成となっている。
【００９８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００９９】
【図１】アドホックネットワークの構成例を示した概念図である。
【図２】スーパーフレームの構成例を示した概念図である。
【図３】各通信装置が設定する自己のビーコンスロット位置を示した概念図である。
【図４】ビーコンスロットに送信されるビーコンフレームの構成例を示した説明図である。
【図５】ＭＡＳの設定例をビットマップ形式で示した説明図である。
【図６】周波数ホッピングの構成例を示した説明図である。
【図７Ａ】周波数ホッピングの様子を示した模式図である。
【図７Ｂ】周波数ホッピングの様子を示した模式図である。
【図７Ｃ】周波数ホッピングの様子を示した模式図である。
【図７Ｄ】周波数ホッピングの様子を示した模式図である。
【図８】無線通信の干渉例を示した説明図である。
【図９】本実施形態による通信装置の構成を示したブロック図である。
【図１０】他のネットワークでの通信を検出する実施例を示した説明図である。
【図１１Ａ】利用可能時間帯判定部による利用可能時間帯の判定の様子を示した説明図である。
【図１１Ｂ】利用可能時間帯判定部による利用可能時間帯の判定の様子を示した説明図である。
【図１２】利用可能時間帯判定部による利用可能時間帯の判定の様子を示した他の説明図である。
【図１３】本実施形態による通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。
【符号の説明】
【０１００】
１００      アドホックネットワーク
１１０〜１１５    無線通信装置
１４４      アンテナ
１５０      プリアンブル検出部
１５２      ホッピングパターン設定部
１５８      利用時間帯解析部
１６０      情報格納部
１７０      利用可能時間帯判定部
【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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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