(57)【要約】【課題】  通信局が不必要な送信停止期間を設けることなく、効率的にマルチチャネル自律分散型の無線ネットワークを形成する。【解決手段】  通信局は、隣接局から受信したビーコンに記載されている近隣装置情報を見て、該当する次隣接局のビーコン送信チャネルが自局の送信予定チャネルと一致するのかどうかを判断する。これらのチャネルが一致する場合には次隣接局用の送信停止期間を設けて、送信を延期する。これにより、隣接局の次隣接局からのビーコン受信の妨害を避けるとともに、不必要な送信停止期間を設けることが無くなり、スループットが向上する。【選択図】  図１７
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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自律分散的にネットワークを形成する無線通信システムであって、
各通信局は、周辺局の送信予定時刻において、該周辺局が隣接局又は次隣接局のいずれであるか、並びに該周辺局の送信時の使用チャネルに応じて送信停止期間を設定する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
各通信局は、前記複数のチャネルの中から選択したビーコン送信チャネル上で、所定の伝送フレーム周期においてそれぞれ異なる送信タイミングでビーコン信号を送信する、
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３】
各通信局は、周辺局のビーコン送信チャネル及びビーコン送信タイミングに関する近隣装置情報をビーコン信号に含めて送信する、
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】
通信局は、周辺局からのビーコンの受信予定時刻においてビーコンを実際に聞くことができたかどうかに応じて、当該ビーコンの送信元が隣接局又は次隣接局のいずれであるかを判別する、
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５】
各通信局は、自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得て、データ送信先に対して送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始する、
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】
通信局は、隣接局からのＲＴＳ信号を受信後、データ送信先からのＣＴＳ信号を受信しなければ、隣接局からビーコンを受信した後からＣＴＳの受信予定時刻までを送信停止期間に設定する、
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】
通信局は、次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定する、
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８】
通信局は、次隣接局のビーコン受信予定時において、当該次隣接局のビーコン送信予定チャネルが自局のデータ送信予定チャネルと一致するかどうかに応じて送信停止期間を設定する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信システム。
【請求項９】
各通信局は、自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得て、ビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なうことが許容される、
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１０】
各通信局は、自局及び／又は周辺局がビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なう可能性を記述したデータ・チャネル変更可能性情報を互いに通知し合う、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１１】
通信局は、データ・チャネル変更可能性のある次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定する、
ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
複数のチャネルが用意されている無線通信環境下で自律分散的に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、
前記通信手段において自局の送信信号の送信チャネルを設定する通信チャネル設定手段と、
前記通信チャネル設定手段により設定されたチャネル上で前記通信手段による通信動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、周辺局の送信予定時刻において、該周辺局が隣接局又は次隣接局のいずれであるか、並びに該周辺局の送信時の使用チャネルに応じて送信停止期間を設定する、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１３】
自局に関する情報を記載したビーコン信号を生成するビーコン信号生成手段と、
前記通信手段により隣接局から受信したビーコン信号を解析するビーコン信号解析手段と、
をさらに備え、
前記チャネル設定手段は、前記複数のチャネルの中からビーコン送信チャネルを設定し、
前記制御手段は、所定の伝送フレーム周期において周辺局とは異なるビーコン送信タイミングでのビーコン送信を制御する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１４】
前記ビーコン信号生成手段は、周辺局のビーコン送信チャネル及びビーコン送信タイミングに関する近隣装置情報をビーコン内で記述する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１５】
前記制御手段は、周辺局からのビーコンの受信予定時刻においてビーコンを実際に聞くことができたかどうかに応じて、当該ビーコンの送信元が隣接局又は次隣接局のいずれであるかを判別する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信装置。
【請求項１６】
前記制御手段は、自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得て、データ送信先に対して送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始する、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項１７】
前記制御手段は、隣接局からのＲＴＳ信号を受信後、データ送信先からのＣＴＳ信号を受信しなければ、隣接局からビーコンを受信した後からＣＴＳの受信予定時刻までを送信停止期間に設定する、
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】
前記制御手段は、次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定する、
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１９】
前記制御手段は、次隣接局のビーコン受信予定時において、当該次隣接局のビーコン送信予定チャネルが自局のデータ送信予定チャネルと一致するかどうかに応じて送信停止期間を設定する、
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２０】
前記制御手段は、自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得て、ビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なうことができる、
ことを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
【請求項２１】
前記ビーコン信号生成手段は、自局及び／又は周辺局がビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なう可能性を記述したデータ・チャネル変更可能性情報をビーコン中に記述する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２２】
前記制御手段は、データ・チャネル変更可能性のある次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定する、
ことを特徴とする請求項２０に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
複数のチャネルが用意されている無線通信環境下で自律分散的に動作するための無線通信方法であって、
自局の送信信号の送信チャネルを設定する通信チャネル設定ステップと、
周辺局の送信予定時刻において、該周辺局が隣接局又は次隣接局のいずれであるか、並びに該周辺局の送信時の使用チャネルに応じて送信停止期間を設定しながら、前記通信チャネル設定ステップにより設定されたチャネル上での通信動作を制御する制御ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２４】
自局に関する情報を記載したビーコン信号を生成するビーコン信号生成ステップと、
隣接局から受信したビーコン信号を解析するビーコン信号解析ステップと、
をさらに備え、
前記チャネル設定ステップでは、前記複数のチャネルの中からビーコン送信チャネルを設定し、
前記制御ステップでは、所定の伝送フレーム周期において周辺局とは異なるビーコン送信タイミングでのビーコン送信を制御する、
ことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信方法。
【請求項２５】
前記ビーコン信号生成ステップでは、周辺局のビーコン送信チャネル及びビーコン送信タイミングに関する近隣装置情報をビーコン内で記述する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の無線通信方法。
【請求項２６】
前記制御ステップでは、周辺局からのビーコンの受信予定時刻においてビーコンを実際に聞くことができたかどうかに応じて、当該ビーコンの送信元が隣接局又は次隣接局のいずれであるかを判別する、
ことを特徴とする請求項２４に記載の無線通信方法。
【請求項２７】
前記制御ステップでは、自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得て、データ送信先に対して送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するように制御する、
ことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信方法。
【請求項２８】
前記制御ステップでは、隣接局からのＲＴＳ信号を受信後、データ送信先からのＣＴＳ信号を受信しなければ、隣接局からビーコンを受信した後からＣＴＳの受信予定時刻までを送信停止期間に設定する、
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】
前記制御ステップでは、次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定する、
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３０】
前記制御ステップでは、次隣接局のビーコン受信予定時において、当該次隣接局のビーコン送信予定チャネルが自局のデータ送信予定チャネルと一致するかどうかに応じて送信停止期間を設定する、
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３１】
前記制御ステップでは、自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得て、ビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なうことができる、
ことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信方法。
【請求項３２】
前記ビーコン信号生成ステップでは、自局及び／又は周辺局がビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なう可能性を記述したデータ・チャネル変更可能性情報をビーコン中に記述する、
ことを特徴とする請求項３１に記載の無線通信方法。
【請求項３３】
前記制御ステップでは、データ・チャネル変更可能性のある次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定する、
ことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信方法。
【請求項３４】
複数のチャネルが用意されている無線通信環境下で自律分散的に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化毒形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
自局の送信信号の送信チャネルを設定する通信チャネル設定ステップと、
周辺局の送信予定時刻において、該周辺局が隣接局又は次隣接局のいずれであるか、並びに該周辺局の送信時の使用チャネルに応じて送信停止期間を設定しながら、前記通信チャネル設定ステップにより設定されたチャネル上での通信動作を制御する制御ステップと、
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】
【技術分野】
【０００１】
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、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・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、近隣の無線システムが干渉し合うことなく特定の制御局の介在なしに自律分散型の無線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・プログラムに係り、特に、各通信局が周辺局の干渉を回避してマルチチャネル自律分散型の無線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。
【背景技術】
【０００３】
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）の導入が検討されている。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並びに無線通信装置が規定されている。
【０００４】
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（例えば、非特許文献１を参照のこと）や、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２（例えば、非特許文献２又は非特許文献３を参照のこと）やＩＥＥＥ３０２．１５．３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信など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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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。
【０００８】
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。
【０００９】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮシステムでは、制御局を配さなくとも自律分散的にピア・ツウ・ピア（Ｐｅｅｒ  ｔｏ  Ｐｅｅｒ）で動作するアドホック・モードが用意されている。この動作モード下では、ビーコン送信時間になると各端末がランダムな期間をカウントし、その期間が終わるまでに他の端末のビーコンを受信しなかった場合に、自分がビーコンを送信する。
【００１０】
一方、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。
【００１１】
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。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈなどの標準規格では、チャネルを動的に変更する仕組み（ＤＦＳ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔ）が検討されている。
【００１２】
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。
【００１３】
ここで、アドホック・モード下では、ビーコン送信時間になると各端末がランダムな期間をカウントし、その期間が終わるまでに他の端末のビーコンを受信しなかった場合に、自分がビーコンを送信するようになっている（前述）。
【００１４】
しかしながら、このような仕組みでは隠れ端末問題は解決できない。すなわち、他のビーコンとして受信できるのは隣接局のみであり、次隣接局のビーコンは受信できない。このため、自局と次隣接局が同時にビーコンを送信する可能性がある。すなわち、中間にいる隣接局にとってはビーコンが衝突してしまう結果として、どちらのビーコンも受信することができない。
【００１５】
また、衝突を回避し通信品質を向上させる手段としてＲＴＳ／ＣＴＳ方式を採用することができる。この通信方式では、データ送信元の通信局は送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始する。そして、これらＲＴＳ又はＣＴＳを受信した周辺局は、ＲＴＳ／ＣＴＳ手続に基づくデータ伝送が行なわれると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定することにより、衝突を回避するようにする。
【００１６】
しかしながら、マルチチャネル通信環境下では、データ送信元の通信局がデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルに移行してデータ送信動作を行なう場合、データ送信先の通信局にとって隠れ端末となる周辺局が移行先のチャネルが干渉チャネルとなっている場合には、移行先のチャネルで送信するＲＴＳ信号を聞きとれないといった、固有の隠れ端末問題が生じる。
【００１７】
ここで、次隣接局のビーコン受信予定の有無に関する情報を、周辺局間で知らせ合うシステムを考える。ところがこのような仕組みを導入しても、次隣接局のビーコン自身は受信できないため、ビーコンが実際にはいつ送信されたのか、ビーコン送信後にチャネル変更をするのかどうかなどの情報は判らない。
【００１８】
そこで、ビーコン送信に続くデータ送信の衝突も避けるためには、予想できる限り最も遅いＣＴＳ信号の送信時間までキャリア・センスを続ける必要がある。それでも信号が無い場合に初めて、データ部分は誰とも衝突する可能性が無かったことが検出されることになる。
【００１９】
このように、次隣接局のビーコンの後には最大限の時間の送信停止期間を設けなければならない。他方、隣接ビーコンでも同じ長さの送信停止期間を設けてしまうと、必要以上に長く送信が止まってしまい、スループットが下がってしまう。ビーコン送信時刻でも、ビーコンのチャネルやデータのチャネルを考慮すると送信の停止が必要でない場合もあり、常に同じ長さの送信停止期間を設けるのは効率的ではない。
【００２０】
【非特許文献１】Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＳＯ／ＩＥＣ ８８０２−１１：１９９９（Ｅ） ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ Ｅｄｉｔｉｏｎ， Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ
【非特許文献２】ＥＴＳＩ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＴＳＩ ＴＳ １０１ ７６１−１ Ｖ１．３．１ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＢＲＡＮ）； ＨＩＰＥＲＬＡＮ Ｔｙｐｅ ２； Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＬＣ） Ｌａｙｅｒ； Ｐａｒｔ１： Ｂａｓｉｃ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ
【非特許文献３】ＥＴＳＩ ＴＳ １０１ ７６１−２ Ｖ１．３．１ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＢＲＡＮ）； ＨＩＰＥＲＬＡＮ Ｔｙｐｅ ２； Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＬＣ） Ｌａｙｅｒ； Ｐａｒｔ２： Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＬＣ） ｓｕｂｌａｙｅｒ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２１】
本発明の目的は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、近隣の無線システムが干渉し合うことなく特定の制御局の介在なしに自律分散型の無線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。
【００２２】
本発明のさらなる目的は、各通信局が周辺局の干渉を回避してマルチチャネル自律分散型の無線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。
【００２３】
本発明のさらなる目的は、各通信局が、周辺局からのデータ送信が予想される場合に送信停止期間を設けて衝突を回避することによりマルチチャネル自律分散型の無線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。
【００２４】
本発明のさらなる目的は、通信局が不必要な送信停止期間を設けることなく、効率的にマルチチャネル自律分散型の無線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。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
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自律分散的にネットワークを形成する無線通信システムであって、
各通信局は、周辺局の送信予定時刻において、該周辺局が隣接局又は次隣接局のいずれであるか、並びに該周辺局の送信時の使用チャネルに応じて送信停止期間を設定する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【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。
【００２７】
ここで、各通信局は、周辺局のビーコン送信チャネル及びビーコン送信タイミングに関する近隣装置情報をビーコン信号に含めて送信する。すなわち、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。
【００２８】
また、各通信局は、周辺局のビーコン送信チャネル及びビーコン送信タイミングに関する近隣装置情報をビーコン信号に含めて送信するようにする。
【００２９】
このような場合、通信局は、周辺局からのビーコンの受信予定時刻においてビーコンを実際に聞くことができたかどうかに応じて、当該ビーコンの送信元が隣接局又は次隣接局のいずれであるかを判別することができる。すなわち、隣接局からのビーコン信号であれば、どの時刻でビーコンを受信しているかが分かる。一方、受信予定のビーコンが自局には聞こえない送信位置である場合には、それが次隣接すなわち自局にとって隠れ端末のビーコンであると分かる。
【００３０】
また、チャネル・アクセス時の衝突を回避し、通信品質を保つために、ＲＴＳ／ＣＴＳ通信様式を採用することができる。この場合、各通信局は、自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得て、データ送信先に対して送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始する。
【００３１】
このような場合、通信局は、隣接局からのＲＴＳ信号を受信後、データ送信先からのＣＴＳ信号を受信しなければ、隣接局からビーコンを受信した後からＣＴＳの受信予定時刻までを送信停止期間に設定することができる。すなわち、ＲＴＳ信号の直後に返信されるＣＴＳが聞こえた場合には、データ部の衝突の可能性があることから、ＣＴＳ信号中で規定されている送信時間だけ送信を停止しなければならない。一方、ＲＴＳ信号の直後に返信されるＣＴＳが聞こえなければ、データ部の衝突の可能性は無いことが判り、送信を開始しても良い。
【００３２】
また、通信局は、次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定しなければならない。次隣接局からデータが送信される場合、ビーコン受信を待機する側の通信局は、実際にビーコンは受信できないので、データ部との衝突を回避するための送信停止期間として最大値を見積もる必要があるからである。
【００３３】
また、通信局は、次隣接局のビーコン受信予定時において、当該次隣接局のビーコン送信予定チャネルが自局のデータ送信予定チャネルと一致するかどうかに応じて送信停止期間を設定するようにする。これらのチャネルが一致する場合には、次隣接局用の送信停止期間を設けて、送信を延期する。これにより、隣接局の次隣接局からのビーコン受信の妨害を避けるとともに、不必要な送信停止期間を設けることが無くなり、スループットが向上する。
【００３４】
また、各通信局が自局のビーコン送信直後に優先送信期間を得たときに、ビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なうことを許容するようにしてもよい。
【００３５】
このような場合、各通信局は、自局及び／又は周辺局がビーコン送信チャネルからチャネルを変更してデータ送信を行なう可能性を記述したデータ・チャネル変更可能性情報を互いに通知し合うようにする。通信局は、隣接局からの受信ビーコンに含まれているデータ・チャネル変更可能性情報を参照して、自局にとって次隣接局のビーコン送信位置でのデータ・チャネルが変更される可能性を検知することができる。
【００３６】
そして、通信局は、データ・チャネル変更可能性のある次隣接局のビーコン受信予定に合わせて、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定するようにする。
【００３７】
通信局は、データ・チャネルの変更可能性が指示されているビーコン送信時刻では、自局が隠れ端末となって隣接局の受信に干渉を与える可能性があるので、最大限の送信停止期間を設定し、隣接局からのＣＴＳを受信する可能性が無くなる時間まで送信を待機する。
【００３８】
一方、データ・チャネルの変更可能性のない次隣接局のビーコン送信予定時刻では、そのビーコン送信チャネルが自局のデータ送信チャネルと異なるのであれば、データ送信時に衝突する可能性が無いので、送信停止期間を設定する必要がない。
【００３９】
このようにして、データ送信チャネルを変更する可能性の有無を示す情報を隣接局に報知することで、場合によっては送信停止期間を無くすことができる。この結果、データ送信可能時間が増えて、システム全体のスループットが向上する。
【００４０】
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無線通信環境下で自律分散的に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化毒形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
自局の送信信号の送信チャネルを設定する通信チャネル設定ステップと、
周辺局の送信予定時刻において、該周辺局が隣接局又は次隣接局のいずれであるか、並びに該周辺局の送信時の使用チャネルに応じて送信停止期間を設定しながら、前記通信チャネル設定ステップにより設定されたチャネル上での通信動作を制御する制御ステップと、
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。
【００４１】
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、無線通信装置として動作する。このような無線通信装置を複数起動して無線ネットワークを構築することによって、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。
【発明の効果】
【００４２】
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、近隣の無線システムが干渉し合うことなく特定の制御局の介在なしに自律分散型の無線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。
【００４３】
また、本発明によれば、各通信局が周辺局の干渉を回避してマルチチャネル自律分散型の無線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。
【００４４】
また、本発明によれば、各通信局が、周辺局からのデータ送信が予想される場合に送信停止期間を設けて衝突を回避することによりマルチチャネル自律分散型の無線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。
【００４５】
本発明によれば、マルチチャネル自律分散型の通信環境下で、各通信局は、データ送信の衝突を回避するために、必要以上に長い送信停止期間を設ける必要がなくなり、伝送フレーム周期中で送信可能な時間が増えることにより、システム全体のスループットが向上する。
【００４６】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
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。
【００４８】
Ａ．システム構成
本発明において想定している通信の伝搬路は無線であり、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。
【００４９】
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自律分散型のシステム構成であり、緩やかな時分割多重アクセス構造を持った伝送（ＭＡＣ）フレームにより複数のチャネルを効果的に利用した伝送制御が行なわれる。また、各通信局は、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を行なうこともできる。
【００５０】
このように制御局を特に配置しない無線通信システムでは、各通信局は適宜選択されるビーコン送信チャネル上で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。また、通信局は伝送フレーム周期の先頭でビーコンを送信するので、各通信局が利用する各チャネルにおける伝送フレーム周期はビーコン間隔によって定義される。
【００５１】
自律分散型の無線通信システムでは、例えば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、ＲＴＳ又はＣＴＳを受信した周辺局は、ＲＴＳ／ＣＴＳ手続に基づくデータ伝送が行なわれると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定することにより、衝突を回避することができる。ところが、マルチチャネル自律分散型ネットワークの場合、固有の隠れ端末問題が生じる。このとき、最大限の時間の送信停止期間を設けた場合、必要以上に長く送信が止まってしまい、スループットが下がってしまう。
【００５２】
そこで、本実施形態では、ビーコンのチャネルやデータのチャネルを考慮し、送信停止期間を効率的に設けることで、ネットワークの運用を効率化し、スループットの向上を実現するようにした。この仕組みの詳細については後述に譲る。
【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、各通信装置が自律分散的に動作し、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】
ある特定の通信装置間で通信を行なう場合、通信相手となる一方の通信装置からは聞くことができるが他方の通信装置からは聞くことができない通信装置、すなわち「隠れ端末」が存在する。
【００５７】
図２には、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークにおいて通信局として動作する無線通信装置１００の機能構成を模式的に示している。図示の無線通信装置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、同じ無線システム内では効果的にチャネル・アクセスを行なうことにより、他の無線システムと干渉し合うことなく自律分散的なネットワークを形成することができる。
【００５８】
図示の通り、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、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、ビーコン解析部１１２と、情報記憶部１１３とで構成される。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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や、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。無線通信装置１００は、伝送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伝送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。
【００６３】
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信号を無線送信するために、所定の変調処理を行なう。
【００６４】
アンテナ１０９は、他の無線通信装置宛に信号を選択された周波数チャネル上で無線送信し、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。本実施形態では、単一のアンテナを備え、送受信をともに並行しては行なえないものとする。また、同時刻に複数の周波数チャネルをハンドルすることはできないものとする。
【００６５】
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。無線送信部１０６及び無線受信部１１０における無線送受信方式は、例えば無線ＬＡＮに適用可能な、比較的近距離の通信に適した各種の通信方式を適用することができる。具体的には、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ  Ｗｉｄｅ  Ｂａｎｄ）方式、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式などを採用することができる。
【００６６】
チャネル設定部１０８は、マルチチャネル方式の無線信号を実際に送受信する際における利用チャネルを選択する。
【００６７】
タイミング制御部１０７は、チャネル設定部１０８において設定されたチャネル上で無線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、ビーコン送信チャネルにおける伝送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、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、他の通信装置とのデータ送受信タイミング、並びに各チャネルにおけるスキャン動作周期などを制御する。
【００６８】
ビーコン解析部１１２は、隣接局から受信できたビーコン信号を解析し、近隣の無線通信装置の存在などを解析する。例えば、隣接局のビーコンの受信タイミングや初期チャネル情報、近隣ビーコン受信タイミング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。
【００６９】
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、他の通信局のビーコン送信タイミングや、近隣装置情報などを蓄えておく。
【００７０】
Ｂ．チャネル上でのアクセス動作
本実施形態では、通信局として動作する無線通信装置１００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通信環境下で、緩やかな時分割多重アクセス構造を持った伝送（ＭＡＣ）フレームにより複数のチャネルを効果的に利用した伝送制御、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。
【００７１】
各通信局は、特定のチャネル上で所定の時間間隔で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。ビーコン送信チャネルはチャネル設定部１０８により設定される。
【００７２】
本実施形態に係る各通信局のビーコン送信手順について、図３を参照しながら説明する。但し、ここではまず単一チャネル上で各通信局のビーコンが配置されている場合について説明する。
【００７３】
ビーコンで送信される情報が１００バイトであるとすると、送信に要する時間は１８マイクロ秒となる。４０ミリ秒に１回の送信なので、通信局毎のビーコンのメディア占有率は２２２２分の１と十分小さい。
【００７４】
各通信局は、周辺で発信されるビーコンを聞きながら、ゆるやかに同期する。新規に通信局が現われた場合、新規通信局は既存の通信局のビーコン送信タイミングと衝突しないように、自分のビーコン送信タイミングを設定する。
【００７５】
周辺に通信局がいない場合、通信局０１は適当なタイミングでビーコンを送信し始めることができる。ビーコンの送信間隔は４０ミリ秒である（前述）。図２中の最上段に示す例では、Ｂ０１が通信局０１から送信されるビーコンを示している。
【００７６】
以降、通信範囲内に新規に参入する通信局は、既存のビーコン配置と衝突しないように、自己のビーコン送信タイミングを設定する。このとき、各通信局はビーコン送信の直後に優先利用領域（ＴＧＰ）を獲得することから、１つのチャネル上では各通信局のビーコン送信タイミングは密集しているよりも伝送フレーム周期内で均等に分散している方が伝送効率上より好ましい。したがって、本実施形態では、基本的に自身が聞こえる範囲でビーコン間隔が最も長い時間帯のほぼ真中でビーコンの送信を開始するようにしている。
【００７７】
例えば、図３中の最上段に示すように、通信局０１のみが存在するチャネル上において、新たな通信局０２が現われたとする。このとき、通信局０２は、通信局０１からのビーコンを受信することによりその存在とビーコン位置を認識し、図３の第２段目に示すように、通信局０１のビーコン間隔のほぼ真中に自己のビーコン送信タイミングを設定して、ビーコンの送信を開始する。
【００７８】
さらに、新たな通信局０３が現われたとする。このとき、通信局０３は、通信局０１並びに通信局０２のそれぞれから送信されるビーコンの少なくとも一方を受信し、これら既存の通信局の存在を認識する。そして、図３の第３段に示すように、通信局０１及び通信局０２から送信されるビーコン間隔のほぼ真中のタイミングで送信を開始する。
【００７９】
以下、同様のアルゴリズムに従って近隣で通信局が新規参入する度に、ビーコン間隔が狭まっていく。例えば、図３の最下段に示すように、次に現われる通信局０４は、通信局０２及び通信局０１それぞれが設定したビーコン間隔のほぼ真中のタイミングでビーコン送信タイミングを設定し、さらにその次に現われる通信局０５は、通信局０２及び通信局０４それぞれが設定したビーコン間隔のほぼ真中のタイミングでビーコン送信タイミングを設定する。
【００８０】
但し、帯域（伝送フレーム周期）内がビーコンで溢れないように、最小のビーコン間隔Ｂｍｉｎを規定しておき、Ｂｍｉｎ内に２以上のビーコン送信タイミングを配置することを許容しない。例えば、４０ミリ秒の伝送フレーム周期でミニマムのビーコン間隔Ｂｍｉｎを２．５ミリ秒に規定した場合、電波の届く範囲内では最大で１６台の通信局までしか収容できないことになる。
【００８１】
図４には、１チャネル上におけるビーコン送信タイミングの一例を示している。但し、同図に示す例では、４０ミリ秒からなる伝送フレーム周期における時間の経過を、円環上で時針が右回りで運針する時計のように表している。
【００８２】
図４に示す例では、通信局０から通信局Ｆまでの合計１６台の通信局がネットワークのノードとして構成されている。図３を参照しながら説明したように、既存の通信局が設定したビーコン間隔のほぼ真中のタイミングで新規参入局のビーコン送信タイミングを順次設定していくというアルゴリズムに従って、ビーコン配置が行なわれたものとする。Ｂｍｉｎを２．５ミリ秒と規定した場合には、これ以上の通信局は該ネットワークに参入できない。
【００８３】
ＩＥＥＥ８０２．１１方式などの場合と同様に、本実施形態においても複数のパケット間隔を定義する。ここでのパケット間隔の定義を、図５を参照して説明する。ここでのパケット間隔は、Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ（ＳＩＦＳ）とＬｏｎｇ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ（ＬＩＦＳ）を定義する。より高いプライオリティが与えられたパケットに限りＳＩＦＳのパケット間隔で送信を許容し、それ以外のパケットは（ＬＩＦＳ＋ランダムに値を得るランダム・バックオフ）のパケット間隔だけメディアがクリアであることを確認した後に送信を許容する。ランダム・バックオフ値の計算方法は既存技術で知られている方法を適用する。
【００８４】
さらに本実施形態においては、上述したパケット間隔である「ＳＩＦＳ」と「ＬＩＦＳ＋バックオフ」の他、「ＬＩＦＳ」と「ＦＩＦＳ＋バックオフ」（ＦＩＦＳ：Ｆａｒ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）を定義する。通常は「ＳＩＦＳ」と「ＬＩＦＳ＋バックオフ」のパケット間隔を適用するが、ある通信局に送信の優先権が与えられている時間帯においては、他局は「ＦＩＦＳ＋バックオフ」のパケット間隔を用い、優先権が与えられている局はＳＩＦＳあるいはＬＩＦＳでのパケット間隔を用いるというものである。
【００８５】
各通信局はビーコンを一定間隔で送信しているが、ビーコンを送信した後しばらくの間は、該ビーコンを送信した局に送信の優先権を与えられる。図６には、ビーコン送信局に優先権が与えられる様子を示している。本明細書では、この優先区間をＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｅｒｉｏｄ（ＴＧＰ）と定義する。また、ＴＧＰ以外の区間をＦａｉｒｌｙ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｅｒｉｏｄ（ＦＡＰ）と定義され、通信局間ではＣＳＭＡ／ＣＡ方式により通信が行なわれる。図７には、伝送フレーム周期（Ｔ＿ＳＦ）の構成を示している。同図に示すように、各通信局からのビーコンの送信に続いて、そのビーコンを送信した通信局のＴＧＰが割り当てられ、ＴＧＰの長さ分だけ時間が経過するとＦＡＰになり、次の通信局からのビーコンの送信でＦＡＰが終わる。なお、ここではビーコンの送信直後からＴＧＰが開始する例を示したが、これには限定されるものではなく、例えば、ビーコンの送信時刻から相対位置（時刻）でＴＧＰの開始時刻を設定してもよい。
【００８６】
ここで、１チャネル上のパケット間隔について再度考察すると、下記のようになる。各通信局は、ＦＡＰにおいてはＬＩＦＳ＋バックオフの間隔での送信を行なう。また、ビーコン並び自局のＴＧＰ内でのパケットの送信に関しては、ＳＩＦＳ間隔での送信を許容する。また、自局のＴＧＰ内でのパケットの送信に関してはＬＩＦＳの間隔での送信をも許容する。さらに、他局のＴＧＰ内でのパケットの送信に関してはＦＩＦＳ＋バックオフの間隔での送信とするということになる。ＩＥＥＥ８０２．１１方式においては、常にパケット間隔としてＦＩＦＳ＋バックオフがとられていたが、本実施形態の構成によれば、この間隔を詰めることができて、より効果的なパケット伝送が可能となる。
【００８７】
上記では、ＴＧＰ中の通信局にのみ優先送信権が与えられるという説明を行なったが、ＴＧＰ中の通信局に呼び出された通信局にも優先送信権を与える。基本的にＴＧＰにおいては、送信を優先するが、自通信局内に送信するものはないが、他局が自局宛てに送信したい情報を保持していることが判っている場合には、その「他局」宛てにページング（Ｐａｇｉｎｇ）メッセージあるいはポーリング（Ｐｏｌｌｉｎｇ）メッセージを投げたりしてもよい。
【００８８】
逆に、ビーコンを送信したものの、自局には何も送信するものがない場合でかつ他局が自局宛てに送信したい情報を保持していることを知らない場合、このような通信局は、通信動作を行なわず、ＴＧＰで与えられた送信優先権を放棄し、何も送信しない。すると、ＬＩＦＳ＋バックオフあるいはＦＩＦＳ＋バックオフ経過後に他局がこの時間帯でも送信を開始する。
【００８９】
図７に示したようにビーコン送信した直後にＴＧＰが続くという構成を考慮すると、各通信局のビーコン送信タイミングは密集しているよりも伝送フレーム周期内で均等に分散している方が伝送効率上より好ましい。したがって、本実施形態では、基本的に自身が聞こえる範囲でビーコン間隔が最も長い時間帯のほぼ真中でビーコンの送信を開始するようにしている。勿論、各通信局のビーコン送信タイミングを集中して配置し、残りの伝送フレーム周期では受信動作を停止して装置の消費電力を低減させるという利用方法もある。
【００９０】
図８には、ビーコン信号フォーマットの構成例を示している。同図に示すように、ビーコン信号は、当該信号の存在を知らしめるためのプリアンブルに、ヘディング、ペイロード部ＰＳＤＵが続いている。ヘディング領域において、該パケットがビーコンである旨を示す情報が掲載されている。また、ＰＳＤＵ内にはビーコンで報知したい以下の情報が記載されている。
【００９１】
ＴＸ．ＡＤＤＲ：送信局（ＴＸ）のＭＡＣ アドレス
ＴＯＩ：ＴＢＴＴオフセット・インジケータ（ＴＢＴＴ Ｏｆｆｓｅｔ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ ）
ＮＢＯＩ：近隣ビーコンのオフセット情報（Ｎｅｉｇｈｂｏｒ Ｂｅａｃｏｎ Ｏｆｆｓｅｔ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）
ＴＩＭ：トラフィック・インジケーション・マップ（Ｔｒａｆｆｉｃ Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ Ｍａｐ）
ＰＡＧＥ：ページング（Ｐａｇｉｎｇ）
【００９２】
ＴＩＭとは、現在この通信局がどの通信局宛てに情報を有しているかの報知情報であり、ＴＩＭを参照することにより、受信局は自分が受信を行なわなければならないことを認識することができる。また、Ｐａｇｉｎｇは、ＴＩＭに掲載されている受信局のうち、直後のＴＧＰ において送信を予定していることを示すフィールドであり、このフィールドで指定された局はＴＧＰでの受信に備えなければならない。その他のフィールド（ＥＴＣフィールド）も用意されている。
【００９３】
ＮＢＯＩは、チャネル上の伝送フレーム内における近隣の通信局のビーコン配置を記述した情報である。本実施形態では、各チャネルにおいて伝送フレーム周期内に最大１６個のビーコンを配置することができることから、ＮＢＯＩを各ビーコン位置に相当する１６ビット長のフィールドとして構成し、受信できたビーコンの配置に関する情報をビットマップ形式で記述する。そして、自局のビーコン送信タイミングを基準として、各通信局からのビーコン受信タイミングの相対位置（オフセット）に対応するビットに１を書き込み、ビーコンを受信しないタイミングの相対位置に対応するビット位置は０のままとする。
【００９４】
図９には、利用チャネル数を１つとした場合におけるＮＢＯＩの記述例を示している。同図に示す例では、図３に示した通信局０が、「通信局１並びに通信局９からのビーコンが受信可能である」旨を伝えるＮＢＯＩフィールドが示されている。ＮＢＯＩフィールドの最上位ビットを自局のビーコン送信位置に割り当てられ、この位置を基準として受信可能な隣接局のビーコンの相対位置（オフセット）に対応するビットに関し、ビーコンが受信されている場合にはマーク、受信されていない場合にはスペースを割り当てる。なお、これ以外の目的で、ビーコンが受信されていないタイミングに対応するビットに関してマークを行なうようにしてもよい。本実施形態では、利用可能な各周波数チャネルについてのビーコン配置を記述したＮＢＯＩ情報が必要であるが、この点について後述に譲る。
【００９５】
各通信局は、あるチャネル上でお互いのビーコン信号を受信すると、その中に含まれるＮＢＯＩの記述に基づいて、使用可能な各周波数チャネル上でビーコンの衝突を回避しながら自己のビーコン送信タイミングを配置したり周辺局からのビーコン受信タイミングを検出したりすることができる。
【００９６】
図１０には、ある周波数チャネル上において、新規参入局がＮＢＯＩの記述に基づいて既存のビーコンとの衝突を回避しながら自己のビーコン送信タイミングを配置する様子を示している。同図の各段では、通信局ＳＴＡ０〜ＳＴＡ２の参入状態を表している。そして、各段の左側には各通信局の配置状態を示し、その右側には各局から送信されるビーコンの配置を示している。
【００９７】
図１０上段では、通信局ＳＴＡ０のみが存在している場合を示している。このとき、ＳＴＡ０はビーコン受信を試みるが受信されないため、適当なビーコン送信タイミングを設定して、このタイミングの到来に応答してビーコンの送信を開始することができる。ビーコンは４０ミリ秒（伝送フレーム）毎に送信されている。このとき、ＳＴＡ０から送信されるビーコンに記載されているＮＢＯＩフィールドのすべてのビットが０である。
【００９８】
図１０中段には、通信局ＳＴＡ０の通信範囲内でＳＴＡ１が参入してきた様子を示している。ＳＴＡ１は、ビーコンの受信を試みるとＳＴＡ０のビーコンが受信される。さらにＳＴＡ０のビーコンのＮＢＯＩフィールドは自局の送信タイミングを示すビット以外のビットはすべて０であることから、上述した処理手順に従ってＳＴＡ０のビーコン間隔のほぼ真中に自己のビーコン送信タイミングを設定する。
【００９９】
ＳＴＡ１が送信するビーコンのＮＢＯＩフィールドは、自局の送信タイミングを示すビットとＳＴＡ０からのビーコン受信タイミングを示すビットに１が設定され、それ以外のビットはすべて０である。また、ＳＴＡ０も、ＳＴＡ１からのビーコンを認識すると、ＮＢＯＩフィールドの該当するビット位置に１を設定する。
【０１００】
図１０の最下段には、さらにその後、通信局ＳＴＡ１の通信範囲にＳＴＡ２が参入してきた様子を示している。図示の例では、ＳＴＡ０はＳＴＡ２にとって隠れ端末となっている。このため、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ１がＳＴＡ０からのビーコンを受信していることを認識できず、右側に示すように、ＳＴＡ０と同じタイミングでビーコンを送信し衝突が生じてしまう可能性がある。
【０１０１】
ＮＢＯＩフィールドはこの現象を回避するために用いられる。まず、ＳＴＡ１のビーコンのＮＢＯＩフィールドは自局の送信タイミングを示すビットに加え、ＳＴＡ０がビーコンを送信しているタイミングを示すビットにも１が設定されている。そこで、ＳＴＡ２は、隠れ端末であるＳＴＡ０が送信するビーコンを直接受信はできないが、ＳＴＡ１から受信したビーコンに基づいてＳＴＡ０のビーコン送信タイミングを認識し、このタイミングでのビーコン送信を避ける。
【０１０２】
そして、図１１に示すように、このときＳＴＡ２は、ＳＴＡ０とＳＴＡ１のビーコン間隔のほぼ真中にビーコン送信タイミングを定める。勿論、ＳＴＡ２の送信ビーコン中のＮＢＯＩでは、ＳＴＡ２とＳＴＡ１のビーコン送信タイミングを示すビットを１に設定する。このようなＮＢＯＩフィールドの記述に基づくビーコンの衝突回避機能により、隠れ端末すなわち２つ先の隣接局のビーコン位置を把握しビーコンの衝突を回避することができる。
【０１０３】
Ｃ．送信停止期間の効率的な設定
上述したように、自律分散型の無線通信システムでは、各通信局は伝送フレーム周期内でビーコン情報を報知するとともに、他局からのビーコン信号のスキャン動作を行なうことにより１チャネル上でのネットワーク構成を認識することができる。また、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、これらＲＴＳ又はＣＴＳを受信した周辺局は、ＲＴＳ／ＣＴＳ手続に基づくデータ伝送が行なわれると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定することにより、衝突を回避することができる。
【０１０４】
ところが、本実施形態に係るマルチチャネル自律分散型ネットワークの場合、図４に示したような伝送フレームが周波数軸上に利用チャネル数分だけ配置された構成となっている（図１２を参照のこと）。このため、データ送信元の通信局がデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルに移行してデータ送信動作を行なう場合、データ送信先の通信局にとって隠れ端末となる周辺局が移行先のチャネルが干渉チャネルとなっている場合には、移行先のチャネルで送信するＲＴＳ信号を聞きとれないといった、マルチチャネルに固有の隠れ端末問題が生じる。
【０１０５】
本実施形態に係る自律分散型の通信システムでは、隣接局のビーコン受信予定の有無に関する情報を、周辺局間で通知する仕組みを導入しているが、次隣接局のビーコン自身は受信できないため、ビーコンが実際にはいつ送信されたのか、ビーコン送信後にチャネル変更をするのかどうかなどの情報は判らない。ここで、予想できる限り最も遅いＣＴＳ信号の送信時間までキャリア・センスを続け、最大限の時間の送信停止期間を設けた場合、必要以上に長く送信が止まってしまい、スループットが下がってしまう。
【０１０６】
そこで、本発明では、ビーコンのチャネルやデータのチャネルを考慮し、送信停止期間を効率的に設けることで、ネットワークの運用を効率化し、スループットの向上を実現する。
【０１０７】
Ｃ−１．マルチチャネル通信環境下における近隣装置情報
本実施形態では、各通信局は、ビーコンのチャネルやデータのチャネルを考慮することで、効率的な送信期間を設定する。このため、通信局は、利用可能な各チャネルにおいてビーコン送信タイミングやビーコン送信タイミングなどの近隣装置情報を獲得する必要がある。
【０１０８】
単チャネルの自律分散型システムの場合、図９に示したようなＮＢＯＩ情報をビーコン信号に含ませて報知することにより、各通信局は、衝突を回避しながら自己のビーコン送信タイミングを配置したり周辺局（隣接局並びに次隣接曲を含む）のビーコン受信タイミングを検出したりすることができる（前述）。そこで、この項では、マルチチャネルの通信システムにおいて、各通信局が近隣装置情報を獲得する仕組みについて説明する。
【０１０９】
ここで、図１３に示すように、チャネル１〜チャネル４の４チャネルからなるマルチチャネル通信システムにおいて、通信範囲内に通信局Ａ〜Ｄが４台だけ存在し、このうち通信局Ａが送信チャネルを選択する場合について考える。そして、通信局Ａ〜Ｄが各チャネル上で図１４に示すようにビーコン送信タイミングを配置しているとする。
【０１１０】
図１４に示すように、各通信局Ａ〜Ｄは、ビーコン送信タイミングが他局のビーコンと衝突しないように互いにずらして配置している。また、ビーコンが送受信されるチャネルも、通信局毎に周辺局でのチャネル品質情報に基づいてそれぞれ設定される。
【０１１１】
仮に、各端末のビーコン間隔の最小ステップをＴ＿ＳＦ／８とすると、図１４に示したようなビーコン送信時刻、相対的なチャネル配置の場合には、図１５のように記述されるビーコン位置情報として把握することができる。
【０１１２】
図１５に示す例では、ビーコン位置情報は、伝送フレーム周期Ｔ＿ＳＦ内に配置可能なビーコンの個数だけカラムが用意されている。その先頭カラムは、自局のビーコン送信位置に割り当てられ、ビーコン送信チャネルが書き込まれる。そして、以降の各カラムは、自局のビーコン送信位置を基準としたＴ＿ＳＦ／８毎の送信時刻に割り当てられており、自局のビーコン送信位置から対応する相対位置（オフセット）において受信することができたビーコンのチャネル情報が書き込まれる。
【０１１３】
図１５に示したようなビーコン位置情報は、それぞれのカラムに該当する送信時刻のビーコンの有無、ビーコンがある場合はそのチャネルが記録されており、マルチチャネル通信環境下における近隣通信装置情報ＮＢＯＩに相当する。各通信局は、自局が各チャネル上で受信できたビーコンに基づいてビーコン位置情報を作成するとともに、ビーコン内にこれを書き込んで周辺局に報知し合うことで、近隣の通信環境を把握することができる。また、受信したビーコンからビーコン位置情報を取り出して、自局のビーコン位置情報の内容を更新する。
【０１１４】
通信局は、このようなビーコン位置情報の記載内容に基づいて、各伝送フレーム周期において、ビーコン送信チャネルを求め、ビーコン送受信時刻になったら該当のチャネルに切り替えて、送受信を試みる。
【０１１５】
ビーコンの相対的なチャネル配置は、各ビーコンの送信時刻が互いにできる限り離れるように配置するのが望ましい。何故ならば、ビーコン送受信後に獲得する優先送信期間ＴＧＰにおけるデータ通信はビーコンのチャネルで行なわれるため、できる限りビーコンが離れている方がそれぞれの通信可能時間を長くできるからである。図１６には、マルチチャネル上における各通信局のビーコン配置例を示している。
【０１１６】
Ｃ−２．送信停止期間の設定方法１
通信局は、すべてのチャネルを定期的にスキャン動作することにより、隣接端末のビーコンの送信位置と送信チャネルの情報を把握することができる。例えば図１４に示したようなチャネル及びタイミングにより各局がビーコンを送信している場合、図１５に示すような近隣装置情報（但し、同図は通信局Ａが取得した例を示している）を各通信局が把握することができる（前述）。
【０１１７】
各通信局は、自局で取得した近隣装置情報をビーコン情報の一部としても送信し、隣接局にも伝える。図１５に示した近隣装置情報からは、Ｔ＿ＳＦ／８毎の各ビーコン送信位置に配置されているビーコンが隣接局又は次隣接局のいずれのものであるかは区別されていないが、受信予定時刻において該当チャネル上でビーコンを実際に受信できたかどうかに応じて隣接局又は次隣接局のいずれであるかを判別することができる。すなわち、隣接局からどの時刻でビーコンを受信しているかが分かる。一方、受信予定のビーコンが自局には聞こえない送信位置である場合には、それが次隣接すなわち自局にとって隠れ端末のビーコンであると分かる。
【０１１８】
通信局は、このようにして受信予定のビーコンが隣接局又は次隣接局のいずれからのものかを判定した結果に基づいて、送信を停止する期間を異なる長さに設定する。隠れ端末による衝突の回避のため、ビーコンの送信が予想される時間から、ビーコンに引き続き送られるデータ送受信のためのＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）信号の受信が予想される時間まで送信を停止する。それぞれの長さについては以下の通りになる。
【０１１９】
（１）受信予定のビーコンが隣接局の場合
各通信局は、伝送フレーム周期Ｔ＿ＳＦ中で時局のビーコン送信位置が到来すると、所定のランダム・バックオフだけ加算したタイミングでビーコン信号を送出する。
【０１２０】
ビーコン受信を待機する側の通信局は、隣接局から送信される場合には、実際にビーコンを聞き取ることによりランダム・バックオフの値に拘わらず、ビーコン受信タイミングが確定する。そして、ビーコンに引き続いて、ＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）などの当該隣接局からの送信信号を受信することができる。
【０１２１】
ここで、ＲＴＳ信号の直後に返信されるＣＴＳが聞こえた場合には、データ部の衝突の可能性があることから、ＣＴＳ信号中で規定されている送信時間だけ送信を停止しなければならない。一方、ＲＴＳ信号の直後に返信されるＣＴＳが聞こえなければ、データ部の衝突の可能性は無いことが判り、送信を開始しても良い。この場合の送信停止期間を図示すると図１７に示す通りとなる。
【０１２２】
（２）受信予定のビーコンが次隣接局の場合
各通信局は、伝送フレーム周期Ｔ＿ＳＦ中で時局のビーコン送信位置が到来すると、所定のランダム・バックオフだけ加算したタイミングでビーコン信号を送出する。
【０１２３】
次隣接局からデータが送信される場合、ビーコン受信を待機する側の通信局は、実際にビーコンは受信できないので、データ部との衝突を回避するための送信停止期間として最大値を見積もる必要がある。
【０１２４】
ここで、ビーコンはランダム・バックオフによる最も遅いタイミングで送信されたと考える。さらに、データ部の送信は別のチャネルで行なわれる可能性があることから、その場合はチャネル切り替え時間分だけ待つ必要がある。その後、ＲＴＳが送信され、ＣＴＳが返信される。そこまでの間送信を停止して、ＣＴＳの受信を試みる。この場合の送信停止期間は、図１８に示す通りとなる。このように、次隣接のビーコン送信時刻では、隣接ビーコンの場合よりも送信停止期間は長くなる。
【０１２５】
Ｃ−３．送信停止期間の設定方法２
Ｃ−２で説明した場合と同様に、通信局は、例えば定期的な全チャネルをスキャン動作することにより、隣接端末のビーコンの送信位置と送信チャネルの情報を把握することができる。例えば図１４に示したようなチャネル及びタイミングにより各局がビーコンを送信している場合、図１５に示すような近隣装置情報を各通信局が把握することができる。
【０１２６】
Ｃ−２項では、受信予定のビーコンを受信できたかに応じて送信停止期間を設定したが、この項では、図１５に示したような近隣装置情報に基づいて、先の送信停止期間を設けるか否かを判断する。
【０１２７】
送信が予定されているビーコンが次隣接局のビーコンである場合、実際にはこのビーコンを受信することはできない。しかし、不用意に送信を始めると、この次隣接のビーコンを受信している隣接局にとっては隠れ端末からの干渉信号になってしまい、ビーコン受信を妨げてしまう。図１９に示す例では、通信局が、隣接局がチャネル１上で次隣接局からデータを受信しているときに同じチャネル１上でデータ送信し干渉している様子を示している。
【０１２８】
そこで、通信局は、隣接局から受信したビーコンに記載されている近隣装置情報を見て、該当する次隣接局のビーコン送信チャネルが自局の送信予定チャネルと一致するのかどうかを判断する。これらのチャネルが一致する場合には次隣接局用の送信停止期間を設けて、送信を延期する。これにより、隣接局の次隣接局からのビーコン受信の妨害を避けるとともに、不必要な送信停止期間を設けることが無くなり、スループットが向上する。
【０１２９】
図２０には、通信局が周辺局からのビーコン受信予定に応じて送信停止期間を設定するための処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理は、実際には、通信局として動作する無線通信装置１００において中央制御部１０３が情報記憶部１０３に格納されている実行命令手順を実行することにより実現される。
【０１３０】
通信局は、隣接局のビーコン送信予定時刻が到来したことに応答して（ステップＳ１）、送信を停止し（ステップＳ２）、ビーコンの受信を待機する（ステップＳ３）。
【０１３１】
また、通信局は、次隣接局のビーコン送信予定時刻が到来したことに応答して（ステップＳ４）、そのビーコン送信チャネルが自局のデータ送信チャネルと一致するかどうかを確認する（ステップＳ５）。
【０１３２】
このとき、互いのチャネルが一致する場合には、ビーコンが到来するまでの最大遅延時間を想定して送信停止期間を設定し、衝突を回避するようにする（ステップＳ６）。
【０１３３】
そして、隣接局のビーコン受信後、あるいは次隣接局がビーコンを送信するための停止期間が経過した後、自局の送信動作を再開させる（ステップＳ７）。
【０１３４】
Ｃ−４．送信停止期間の設定方法３
Ｃ−２で説明した場合と同様に、通信局は、例えば定期的な全チャネルをスキャン動作することにより、隣接端末のビーコンの送信位置と送信チャネルの情報を把握することができる。例えば図１４に示したようなチャネル及びタイミングにより各局がビーコンを送信している場合、図１５に示すような近隣装置情報を各通信局が把握することができる。
【０１３５】
ここでは、ビーコン送信直後にチャネルを変更して、データの送信は別チャネルで行なうことも可能であると想定する。この場合、次隣接局からのビーコンは直接受信できないので、データ送信チャネルが変更するのかどうかは知ることができない。このため、通信局は、不用意に自局からの送信を始めると、同じチャネルで次隣接局からのデータを受信していた隣接局に対する干渉波になってしまう恐れがある。したがって、次隣接局のビーコン受信予定時刻では、いずれのチャネルがビーコン送信チャネルに設定されているかに関わらず、無条件に送信停止期間を設けなくてはならないことになってしまう。
【０１３６】
このように必要以上に送信停止期間を設定することを回避するために、ここではビーコンの記載情報として、さらにデータ送信チャネルの変更の有無を示した情報（以下では、「データ・チャネル変更可能性情報」とも呼ぶ）を追加する。
【０１３７】
データ・チャネル変更可能性情報は、周辺局のビーコン送信位置やチャネルを示した近隣装置情報（図１５を参照のこと）と同様に、それぞれのビーコン送信位置に対応する位置に情報を記述する。すなわち、データ・チャネル変更可能性情報は、伝送フレーム周期Ｔ＿ＳＦ内に配置可能なビーコンの個数だけカラムが用意されている。その先頭カラムは、自局のチャネル変更可能性が１又は０の値により示される。以降の各カラムは、自局のビーコン送信位置を基準としたＴ＿ＳＦ／８毎の送信時刻に割り当てられており、自局のビーコン送信位置から対応する相対位置（オフセット）にビーコン送信予定の周辺局におけるチャネル変更可能性が１又は０の値により示される。
【０１３８】
図２１には、通信局がデータ・チャネル変更可能性情報に基づいて送信停止期間を設定する仕組みを図解している。
【０１３９】
同図に示す例では、通信局Ｄは、干渉源Ｘから干渉を受けている。その結果、通信局Ｄは辛うじてビーコンは受信できるものの、このチャネルでのデータの受信は誤りも多く、速いレートは使用できない。そこで、通信局Ｄに送信をする通信局Ａは、データのチャネルを切り替えて送信する。このチャネル切り替えの可能性を示す情報が、同図中で通信局Ａの下にあるデータ・チャネル本稿可能性情報（ＣＨ  Ｃｈａｎｇｅ）であり、通信局Ａ自身のビーコン位置に相当するカラムが１に設定されている。
【０１４０】
このようなデータ・チャネル変更可能性情報は、ビーコン情報の一部として隣接局に報知される。各通信局では、受信したビーコンを集計することによって、各周辺局のデータ・チャネル変更の有無を示す情報を取得し、自局のビーコン位置以外のデータ・チャネル変更可能性情報（ＣＨ  Ｃｈａｎｇｅ）として記述される。
【０１４１】
通信局Ｃは、通信局Ｂのビーコンに含まれているデータ・チャネル変更可能性情報（ＣＨ  Ｃｈａｎｇｅ）を参照して、自局にとって次隣接局である通信局Ａのビーコン送信位置では、データ・チャネルが変更される可能性を検知する。
【０１４２】
そこで、通信局Ｃは、データ・チャネルの変更可能性が指示されているビーコン送信時刻では、自局が隠れ端末となって通信局Ｂの受信に干渉を与える可能性があるので、ビーコン受信予定時刻にランダム・バックオフの最大時間とＲＴＳ／ＣＴＳ手続きの所要時間を含んだ最大限の送信停止期間を設定し、通信局ＢからのＣＴＳを受信する可能性が無くなる時間まで送信を待機する。
【０１４３】
一方、データ・チャネルの変更可能性のないその他の次隣接局のビーコン送信予定時刻では、そのビーコン送信チャネルが自局のデータ送信チャネルと異なるのであれば、データ送信時に衝突する可能性が無いので、通信局Ｃにとって、送信停止期間を設定する必要が無くなる。
【０１４４】
このようにして、データ送信チャネルを変更する可能性の有無を示す情報を隣接局に報知することで、場合によっては送信停止期間を無くすことができる。この結果、データ送信可能時間が増えて、システム全体のスループットが向上する。
【０１４５】
［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。
【図面の簡単な説明】
【０１４６】
【図１】図１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た図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークにおいて通信局として動作す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３】図３は、本発明の一実施形態に係る各通信局のビーコン送信手順を示した図である。
【図４】図４は、１チャネル上におけるビーコン送信タイミングの一例を示した図である。
【図５】図５は、パケット間隔の定義を示した図である。
【図６】図６は、ビーコン送信局に優先権が与えられる様子を示した図である。
【図７】図７は、伝送フレーム周期（Ｔ＿ＳＦ）の構成を示した図である。
【図８】図８は、ビーコン信号フォーマットの構成例を示した図である。
【図９】図９は、利用チャネル数を１つとした場合におけるＮＢＯＩの記述例を示した図である。
【図１０】図１０は、ある周波数チャネル上において、新規参入局がＮＢＯＩの記述に基づいて既存のビーコンとの衝突を回避しながら自己のビーコン送信タイミングを配置する様子を示した図である。
【図１１】図１１は、新規参入局がビーコン間隔のほぼ真中にビーコン送信タイミングを定める様子を示した図である。
【図１２】図１２は、マルチチャネル構成の無線通信システムの構成を模式的に示した図である。
【図１３】図１３は、通信範囲内に通信局Ａ〜Ｄが４台だけ存在し、このうち通信局Ａが送信チャネルを選択する様子を示した図である。
【図１４】図１４は、チャネル１〜チャネル４の４チャネルからなるマルチチャネル通信システムにおいて、通信局Ａ〜Ｄが各チャネル上でビーコン送信タイミングを配置している様子を示した図である。
【図１５】図１５は、図１４に示したようなビーコン送信時刻、相対的なチャネル配置の場合のビーコン位置情報を示した図である。
【図１６】図１６は、マルチチャネル上における各通信局のビーコン配置例を示した図である。
【図１７】図１７は、受信予定のビーコンが隣接局の場合の送信停止期間を説明するための図である。
【図１８】図１８は、受信予定のビーコンが次隣接局の場合の送信停止期間を説明するための図である。
【図１９】図１９は、通信局が、隣接局がチャネル１上で次隣接局からデータを受信しているときに同じチャネル１上でデータ送信し干渉している様子を示した図である。
【図２０】図２０は、通信局が周辺局からのビーコン受信予定に応じて送信停止期間を設定するための処理手順を示したフローチャートである。
【図２１】図２１は、通信局がデータ・チャネル変更可能性情報に基づいて送信停止期間を設定する仕組みを説明するための図である。
【符号の説明】
【０１４７】
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
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
１１２…ビーコン解析部
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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【図１６】
2005094169.tif 000018
【図１７】
2005094169.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2005094169.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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