(57)【要約】【課題】  複数のチャネルが用意された無線ネットワークにおいて、各通信局が自律分散的に動作チャネルを設定し、休眠動作や帯域予約通信を行なう。【解決手段】  基準チャネルを定義し、各通信局は通常、基準チャネル上でビーコンの報知並びにデータ通信を行なう。さらにデータ通信の需要が発生すると、他のチャネル上でデータ通信を行なう。基準チャネルのビーコンにより、当該チャネルにおけるスロット利用状況と、他のチャネル上でのビーコン送信スロットを通知する。また、他のチャネルのビーコンにより、当該チャネルにおけるスロット利用状況と、基準チャネル上でのビーコン送信スロットを通知する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のチャネルが用意された無線通信環境下で、制御局と被制御局の関係を有さずに各通信局が自律分散的にネットワーク動作を行なう無線通信システムであって、
基準チャネルを定義し、各通信局は、前記基準チャネル上でビーコンの報知並びにデータ通信を行なうとともに、必要に応じて前記基準チャネル以外のチャネルを利用してビーコン報知並びにデータ通信を行ない、
通信局は、各チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況とともに、他の利用チャネルとその利用状況を記載する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
通信局は、近隣局から受信したビーコンに基づいて、通信に利用するチャネル及びタイミングを判断する、
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】
通信局は、データ送信先となる通信局から受信したビーコンに基づいて、当該データ送信先に対するデータ送信に利用するチャネル及びタイミングを判断する、
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４】
通信局は、ある利用チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況として、他のチャネルで動作するタイミングを記載する、
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】
通信局は、ある利用チャネル上で近隣局から受信したビーコンにおいて他のチャネルで動作するタイミングが記載されている場合には、当該タイミングにおいて当該近隣局宛てのデータ送信を禁止する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項６】
通信局は、ある利用チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況として、隣接チャネルで通信動作を行なうタイミングを記載する、
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７】
通信局は、ある利用チャネル上で近隣局から受信したビーコンにおいて隣接チャネルで通信動作を行なうタイミングが記載されている場合には、当該タイミングにおいて当該近隣局宛てのデータ送信を禁止する、
ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
【請求項８】
通信局は、休眠動作を行なうことができるとともに、ある利用チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況として、休眠動作を行なうタイミングを記載する、
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９】
通信局は、ある利用チャネル上で近隣局から受信したビーコンにおいて休眠動作を行なうタイミングが記載されている場合には、当該タイミングにおいて当該近隣局宛てのデータ送信を禁止する、
ことを特徴とする請求項８に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
複数のチャネルが用意された無線通信環境下で制御局と被制御局の関係を有さずに自律分散的にネットワーク動作を行なう無線通信装置であって、
利用チャネルを設定するチャネル設定手段と、
前記チャネル設定手段によりチャネル上で無線データを送受信する通信手段と、
前記通信手段におけるデータ送受信を制御する通信制御手段と、
当該利用チャネルにおける利用状況とともに、他の利用チャネルとその利用状況を記載したビーコン信号を生成するビーコン生成手段と、
周辺局から受信したビーコン信号を解析するビーコン解析手段を備え、
前記複数のチャネルの中で基準チャネルが定義されており、前記基準チャネル上でビーコンの報知並びにデータ通信を行なうとともに、必要に応じて前記基準チャネル以外のチャネルを利用してビーコン報知並びにデータ通信を行なう、
ことを特徴とする無線通信装置。
【請求項１１】
前記チャネル設定手段及び前記通信制御手段は、近隣局から受信したビーコンの解析結果に基づいて、通信に利用するチャネル及びタイミングを判断する、
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】
前記チャネル設定手段及び前記通信制御手段は、データ送信先となる通信局から受信したビーコンに基づいて、当該データ送信先に対するデータ送信に利用するチャネル及びタイミングを判断する、
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１３】
前記ビーコン生成手段は、ある利用チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況として、他のチャネルで動作するタイミングを記載する、
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１４】
前記ビーコン解析手段は、ある利用チャネル上で近隣局から受信したビーコンにおいて他のチャネルで動作するタイミングが記載されていることを解析し、
前記通信制御手段は、当該タイミングにおいて当該近隣局宛てのデータ送信を禁止する、
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】
前記ビーコン生成手段は、ある利用チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況として、隣接チャネルで通信動作を行なうタイミングを記載する、
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１６】
前記ビーコン解析手段は、ある利用チャネル上で近隣局から受信したビーコンにおいて隣接チャネルで通信動作を行なうタイミングが記載されていることを解析し、
前記通信制御手段は、当該タイミングにおいて当該近隣局宛てのデータ送信を禁止する、
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】
休眠動作を行なう休眠動作設定手段をさらに備え、
前記ビーコン生成手段は、ある利用チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況として、休眠動作を行なうタイミングを記載する、
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１８】
前記ビーコン解析手段は、ある利用チャネル上で近隣局から受信したビーコンにおいて休眠動作を行なうタイミングが記載されていることを解析し、
前記通信制御手段は、当該タイミングにおいて当該近隣局宛てのデータ送信を禁止する、
ことを特徴とする請求項１７に記載の無線通信装置。
【請求項１９】
複数のチャネルが用意された無線通信環境下で制御局と被制御局の関係を有さずに自律分散的にネットワーク動作を行なう無線通信方法であって、前記複数のチャネルの中で基準チャネルが定義されており、
利用チャネルを設定するチャネル設定ステップと、
当該利用チャネルにおける利用状況とともに、他の利用チャネルとその利用状況を記載したビーコン信号を生成するビーコン生成ステップと、
周辺局から受信したビーコン信号を解析するビーコン解析ステップと、
近隣局から受信したビーコンの解析結果に基づいて、通信に利用するチャネル及びタイミングを判断するステップと、
前記基準チャネル上でビーコンの報知並びにデータ通信を行なうステップと、
前記基準チャネル以外のチャネルを利用してビーコン報知並びにデータ通信を行なうステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項２０】
複数のチャネルが用意された無線通信環境下で制御局と被制御局の関係を有さずに自律分散的にネットワーク動作を行なうための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手儀記述されたコンピュータ・プログラムであって、前記複数のチャネルの中で基準チャネルが定義されており、
利用チャネルを設定するチャネル設定ステップと、
当該利用チャネルにおける利用状況とともに、他の利用チャネルとその利用状況を記載したビーコン信号を生成するビーコン生成ステップと、
周辺局から受信したビーコン信号を解析するビーコン解析ステップと、
近隣局から受信したビーコンの解析結果に基づいて、通信に利用するチャネル及びタイミングを判断するステップと、
前記基準チャネル上でビーコンの報知並びにデータ通信を行なうステップと、
前記基準チャネル以外のチャネルを利用してビーコン報知並びにデータ通信を行なうステップと、
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、各通信局が自律分散的な通信動作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、複数のチャネルが用意された無線通信環境下で、各通信局が自律分散的な通信動作により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、複数のチャネルが用意された無線ネットワークにおいて、各通信局が自律分散的に動作チャネルを設定し、休眠動作や帯域予約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。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、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実現するために、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。
【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）、ＩＥＥＥ３０２．１５．３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信などを挙げることができる。
【０００５】
また、「ウルトラ・ワイド・バンド（ＵＷＢ）通信」と呼ばれる、極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。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が検討されている。
【０００６】
一般的には、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。この種の無線ネットワークでは、アクセス・ポイントの介在により、通信装置が互いに同期をとり、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、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、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。
【０００７】
ところが、アクセス・ポイントが介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】
アドホック型無線通信システムには中央制御局が存在しないので、例えば家庭用電気機器からなるホーム・ネットワークを構成するのに適している。アドホック・ネットワークには、１台が故障又は電源オフになってもルーティングを自動的に変更するのでネットワークが破綻しにくい、移動局間でパケットを複数回ホップさせることにより高速データレートを保ったままで比較的遠くまでデータを伝送することができる、といった特徴がある。アドホック・システムにはいろいろな開発事例が知られている（例えば、非特許文献５を参照のこと）。
【００１０】
ところで、情報通信技術の普及に伴い、オフィス内に多数の通信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。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、周波数チャネルをあらかじめ複数用意しておき、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。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。
【００１２】
最近では、運用するチャネルを自動的に選択する、ダイナミック・チャネル・セレクション機能を備えたアクセス・ポイントなども標準仕様化されつつある。この種の無線ＬＡＮシステムでは、各端末局側では、アクセス・ポイントから送信されたビーコン信号を受信し、所望のアクセス・ポイントを検索するという動作が定義されている。この場合、端末局の利用者において、所望のアクセス・ポイントと接続するために、例えば、所定のアクセス・キーを設定して暗号化情報を共通化したり、アクセス・ポイントで端末となる通信装置のアドレス情報を登録したりしておくなどの作業が必要になっている。
【００１３】
他方、アドホック・ネットワークにおいては、自己の周囲に存在する通信装置を把握する動作を行なうため、所定のグループでチャネル分離を図る必要がない。しかしながら、複数のチャネルが存在する無線通信システムにおいては、利用するチャネルをあらかじめ設定する必要がある。
【００１４】
また、近年では、無線ＬＡＮよりも近距離で超高速通信を行なう、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の開発が急ピッチで進んでいる。このパーソナル・エリア・ネットワークでは、ＩＥＥＥ８０２．１５．３準拠のシステムが提案されている。
【００１５】
ここでは、コーディネータと呼ばれる制御局となる通信装置が、利用可能なチャネルを検索して、空いているチャネルを利用するチャネルとして特定した上で、所定のビーコン信号を送信して周囲の通信装置との間でネットワークを形成する方法が考案されている。また、端末局は、電源投入後に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周囲のコーディネータから送信されるビーコン信号の有無を確認し、利用する周波数チャネルを選択する。
【００１６】
以上を要約すれば、従来、複数のチャネルが用意された無線通信システムでは、ネットワーク毎に利用チャネルを設定し、１つのネットワークでは選択したチャネル内で時分割多重アクセスによる利用を行なう、という通信方法が一般的である。
【００１７】
【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 5１．３．１ 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
【非特許文献４】Ｃ．Ｋ．Ｔｈｏ著“Ａｄ Ｈｏｃ Ｍｏｂｉｌｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ”（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ ＰＴＲ社刊）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
アクセス・ポイントとなる通信局が介在する従来の無線通信装置において複数のチャネルを利用する場合、アクセス・ポイントは利用者が設定したチャネルで信号を送信するために、周囲に他の利用者がいないことを確認しなければならないという問題がある。従来の無線ＬＡＮシステムでは、ネットワーク毎に利用チャネルを設定し、１つのネットワークでは選択したチャネル内で時分割多重アクセスによる利用を行なうという通信方法が採用されている。このため、近傍の空間に他のアクセス・ポイントが存在しない場合でも、設定したチャネルでの運用しかできないことから、周波数利用効率が悪化する。また、１つのチャネルで運用中に、同じチャネルで運用中の他のネットワークが存在した場合には、そのチャネルを時分割利用する必要が生じて、伝送効率が低下してしまう。
【００１９】
他方、自律分散型の無線通信システムにおいて複数のチャネルを利用する場合、自己の周囲に存在する通信装置を把握する動作を行なうため、所定のグループでチャネル分離を図る必要がないが、利用するチャネルをあらかじめ設定する必要がある。
【００２０】
ところが、初期設定時に運用するチャネルを決めて動作をしてしまうと、以降、他のチャネルに存在する通信装置を識別することができず、自律分散型ネットワークを構築し難くなってしまう。
【００２１】
また、自律分散型の無線通信システムにおいて複数のチャネルを利用する場合、隣接局同士が互いに同じチャネルで動作していないと、互いの存在を把握することができない。すなわち、物理的には接続が可能な位置に存在する通信局間であっても、利用者が求めるデータ交換を行なうことができないという事態が発生し得る。
【００２２】
また、パーソナル・エリア・ネットワークにおいては、電源投入時には周囲で利用されていなかったチャネルを選択しても、利用者の移動に伴って周囲に存在するネットワークの構成が頻繁に変わるため、そのチャネルを設定していた別のネットワークとの交錯が発生する、という問題がある。
【００２３】
この場合、同一チャネルに２つの利用者が存在した場合には、本来利用することができる通信帯域の利用効率が半減してしまう。
【００２４】
また、複数の利用チャネルがある場合には、異なるチャネルを利用して２つのデータ通信動作を同時並行して行なうことができるとは言うものの、互いの利用チャネルが隣接する周波数帯域に割り当てられている場合には、互いのチャネルへの影響が避けられず、効率が低下する。言い換えれば、同一チャネルは勿論のこと、隣接チャネル間においても、干渉問題を考慮すべきである。
【００２５】
本発明は上述したような技術的課題を勘案したものであり、その主な目的は、複数のチャネルが用意された無線通信環境下で、各通信局が自律分散的な通信動作により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。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、複数のチャネルが用意された無線通信環境下において、各通信局が自律分散的に動作チャネルを設定し、休眠動作や帯域予約通信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。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、無線パーソナル・エリア・ネットワークにおいて、利用可能なすべてのチャネルを活用して周波数資源の有効利用を図ることのできる、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。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、複数のチャネルが用意された無線通信環境下において、別のネットワークと交錯する状況が発生しても安定して運用可能な、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】
【００２９】
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た無線通信環境下で、制御局と被制御局の関係を有さずに各通信局が自律分散的にネットワーク動作を行なう無線通信システムであって、
基準チャネルを定義し、各通信局は、基準チャネル上でビーコンの報知並びにデータ通信を行なうとともに、必要に応じてその他のチャネルを利用してビーコン報知並びにデータ通信を行ない、
通信局は、各チャネル上で送信するビーコンに、当該利用チャネルにおける利用状況と、他の利用チャネルとその利用状況を記載する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【００３０】
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。
【００３１】
本発明に係る無線通信システムにおいては、コーディネータを特に配置しない。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、例えば、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。
【００３２】
このような場合、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ネットワーク構成を認識することができる。すなわち、通信局は、周辺局がいないときには、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。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。
【００３３】
ここで、干渉などによりチャネルの通信品質が低下した場合に対処するために、複数の利用チャネルを用意するマルチチャネル通信方式を採用するという方法論がある。自律分散型の無線通信システムにおいては、各通信局は周辺局を把握する必要があることから、所定のグループでチャネル分離を図る必要がない。
【００３４】
しかしながら、伝送フレームが周波数軸上に利用チャネル数分だけ多重化された構成となっているため、通信局は他の通信のビーコン送信タイミングにおいて同じチャネル上に移行していなければビーコンを受信することはできず、新規参入局は自局のビーコン送信タイミングや送信チャネルを決定することが困難である。
【００３５】
そこで、本発明では、利用可能な複数のチャネルの中から基準チャネルを定義し、各通信局は通常、基準チャネル上で、周囲に存在する通信装置の管理を行なうビーコンの送信、並びに所定のデータ通信を行なう。
【００３６】
また、通信局は、さらなるデータ通信の需要が発生した場合には、その必要に応じて他のチャネルを利用してデータ通信を行なうことにより、チャネルの有効利用を図る。
【００３７】
ここで、通信局は、他のチャネルを利用する場合には、当該チャネル上で空きスロットを利用してビーコン信号を送信し、そのビーコン信号にはそのチャネルで利用するスロットに関する情報を記載して周辺局に報知する。
【００３８】
また、通信局は、基準チャネルで送信するビーコン信号には、基準チャネル上におけるスロット利用状況とともに、他のチャネルでビーコンを送信するスロットを明示するようにする。同様に、利用する他のチャネルにおいても、ビーコン信号には、当該他のチャネル上におけるスロット利用状況とともに基準チャネルのビーコンを送信するスロットを明示する。
【００３９】
この場合、通信局があるチャネルから他のチャネルに移行して動作する場合、元のチャネル上では送受信動作を行なえなくなることから、他のチャネルの移行する期間に相当するタイミング（スロット）において自局宛ての利用が不可能であることを、元のチャネル上で送信するビーコンに記載して周辺局に報知する。
【００４０】
また、各通信局が互いに利用するチャネルが隣接する周波数帯域に割り当てられている場合には、互いのチャネルへの影響が避けられない。そこで、通信局は、隣接するチャネルへの影響を考慮し、自局のビーコン信号には、スロット利用状況とともに、特定のスロットにおいて隣接するチャネルで通信動作（ビーコン送受信・予約送受信・任意の受信など）を行なうことを記載して、周辺局に報知するようにする。
【００４１】
また、通信局は、近隣局から受信したビーコン信号に基づいて、特定のスロットにおいて利用されているチャネルを把握した上で、当該スロットにおいて利用が把握されたチャネルに隣接するチャネルでのデータ送信を行なわないようにする。
【００４２】
また、本発明の第２の側面は、複数のチャネルが用意された無線通信環境下で制御局と被制御局の関係を有さずに自律分散的にネットワーク動作を行なうための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手儀記述されたコンピュータ・プログラムであって、前記複数のチャネルの中で基準チャネルが定義されており、
利用チャネルを設定するチャネル設定ステップと、
当該利用チャネルにおける利用状況とともに、他の利用チャネルとその利用状況を記載したビーコン信号を生成するビーコン生成ステップと、
周辺局から受信したビーコン信号を解析するビーコン解析ステップと、
近隣局から受信したビーコンの解析結果に基づいて、通信に利用するチャネル及びタイミングを判断するステップと、
基準チャネル上でビーコンの報知並びにデータ通信を行なうステップと、
基準チャネル以外のチャネルを利用してビーコン報知並びにデータ通信を行なうステップと、
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。
【００４３】
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】
【００４４】
本発明によれば、複数のチャネルが用意された無線通信環境下で、各通信局が自律分散的な通信動作により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】
また、本発明によれば、無線パーソナル・エリア・ネットワークにおいて、利用可能なすべてのチャネルを活用して周波数資源の有効利用を図ることのできる、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。
【００４６】
また、本発明によれば、複数のチャネルが用意された無線通信環境下において、別のネットワークと交錯する状況が発生しても安定して運用可能な、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。
【００４７】
本発明に係る自律分散型の無線通信システムでは、基準となるチャネルを定義し、最低１つの基準チャネルとそれぞれ利用するチャネルで所定のビーコン信号を送信することによって、通信の必要に応じて、利用するチャネルを動的に切替える制御ができる。これより、すべてのチャネルを利用することができるので、従来のように１つのチャネルを１つのグループに限定して使う方法に較べて、チャネル利用効率が向上する。
【００４８】
通信局は、ビーコン信号に、どのタイミングにこのチャネルで通信を行なうか、他チャネルで通信を行なうか、あるいは通信が行なえないかを記載して、自局が動作するチャネルとタイミングを周辺局に報知する。したがって、各通信局は、互いに受信するビーコン信号の記載内容に基づいて、自律分散的にチャネルの管理が行なうことができる。
【００４９】
そして、通信局は、受信したビーコンに記載されている情報に基づいて、ビーコン送信局がどのタイミングにどのチャネルで動作するのか、あるいは動作できないのかを判断することができ、これによって効果的なアクセス制御方法を実現することができる。
【００５０】
また、通信局は、周辺局宛にデータを送信する場合には、ビーコン情報に基づいて当該局宛ての通信を行なうことができるタイミングを設定して送信動作を行なうことにより、効率のよいデータ通信を行なうことができる。
【００５１】
さらに、通信局は、データ送信先となる通信局宛てに通信を行なうための予約を行なうことをビーコン信号に記載して報知することで、他局にチャネルの利用を控えてもらい、優先的に帯域を確保した通信を行なうことができる。この場合、周辺局においても、優先利用が宣言されているチャネルのスロットを避けて、自局の利用チャネル及びスロットを決定することができるので、必要な帯域を適宜確保しながら効率よく通信を行なうことができる。
【００５２】
また、通信局は、ある利用チャネルで報知するビーコン信号において、他のチャネルで予約通信を行なうタイミング（スロット）を記載することで、このビーコン信号を受信した周辺局は、当該通信局宛ての送信が不可能であることを判断することができる。
【００５３】
また、通信局が他のチャネルにいるものの、任意の受信動作を行なっている場合には、当該通信局に対して予約通信を行なうことができると判断することができるので、チャネルの利用効率が向上する。
【００５４】
また、現在利用しているチャネルと隣接する周波数帯域が割り当てられているチャネルを、それ以外のチャネルと区別して把握することで、通信局は受信したビーコンを解析することにより、隣接するチャネルで予約通信が行なわれているタイミングを検出することができる。そして、通信局は、隣接するチャネルでの利用状況をビーコンに記載することで、そのタイミングでの自局宛てのデータ送信を控えてもらうことができるので、隣接するチャネルへの影響を排除することができる。
【００５５】
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】
【００５６】
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。
【００５７】
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、複数の通信局間でネットワークを構築する。本発明に係る無線ネットワーク・システムは、特定の制御局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）フレームによりチャネル・リソース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伝送を行なうこともできる。
【００５８】
以下で説明する本発明の実施形態では、極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ウルトラ・ワイド・バンド通信方式を適用するものとする。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が検討されている。但し、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。
【００５９】
以下に説明する各通信局での処理は、基本的には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。
【００６０】
図１には、本発明の一実施形態に係る自律分散型ネットワークの構成を模式的に示している。図示のネットワークは、通信装置＃１から通信装置＃７のように、複数の無線通信装置が空間上に配置され、近隣に存在する通信装置とは直接通信を行なうことができる。
【００６１】
ここで、通信装置＃１は、その電波到達範囲（＃１を中心とした楕円の破線内）にある近隣の通信装置＃２、＃３、＃４と直接通信ができるが、その範囲外の通信装置＃５、＃６、＃７とは直接通信ができない。
【００６２】
また、通信装置＃２は、近隣にある通信装置＃１、＃４と直接通信ができるが、その他の通信装置＃３、＃５、＃６、＃７とは直接通信ができない。
【００６３】
また、通信装置＃３は、近隣にある通信装置＃１、＃６、＃７と直接通信ができるが、その他の通信装置＃２、＃４、＃５とは直接通信ができない。
【００６４】
また、通信装置＃４は、近隣にある通信装置＃１、＃２、＃５と直接通信ができるが、その他の通信装置＃３、＃６、＃７とは直接通信ができない。
【００６５】
また、通信装置＃５は、近隣にある通信装置＃４とのみ直接通信ができるが、その他の通信装置＃１、＃２、＃３、＃６、＃７とは直接通信ができない。
【００６６】
また、通信装置＃６は、近隣にある通信装置＃３とのみ直接通信ができるが、その他の通信装置＃１、＃２、＃４、＃５、＃７とは直接通信ができない。
【００６７】
また、通信装置＃７は、近隣にある通信装置＃３とのみ直接通信ができるが、その他の通信装置、＃１、＃２、＃４、＃５、＃６とは直接通信ができない。
【００６８】
このように制御局を特に配置しない自律分散型の無線通信システムでは、各通信局は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。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、伝送フレーム周期はビーコン間隔によって定義される。また、各通信局は、伝送フレーム周期に相当する期間だけチャネル上をスキャン動作することにより、周辺局から送信されるビーコン信号を発見し、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。本明細書ではビーコン送信周期のことを、「スーパーフレーム（ＳｕｐｅｒＦｒａｍｅ：ＳＦ）」と定義する。
【００６９】
各通信局は、別途定義された所定の長い周期にて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。また、通信局は、近隣局がスーパーフレーム内に設定した予約領域（後述）などとも衝突しないように、自局のビーコン送信タイミングを設定する。
【００７０】
各通信局は、自局のビーコン送信タイミングをスーパーフレームの先頭位置とする。言い換えれば、各通信局は独自にスーパーフレーム構成を設定し、近隣局のスーパーフレーム構成とは開始タイミングが重ならないように設定する。また、通信局は、自局のビーコン送信タイミングを近隣局の予約スロット位置とも重ならないように設定することで、近隣の通信装置の間で予約通信を安定的に行なえる方法が得られるように設定する。
【００７１】
図２には、ウルトラ・ワイド・バンド無線通信システムにおけるマルチチャネル構成を示している。同図では、利用が可能となる周波数帯域の中に、複数のチャネルが設けられていることを表わしている。各通信局は、自局が利用するチャネル上でビーコン報知動作を行ない、利用するチャネル毎に上述したスーパーフレームを構築する。
【００７２】
図示のマルチチャンネル通信システムは、周波数帯域の異なる９つのチャネルで構成される。周波数の低い方から順に、チャネル＃１は中心周波数３４３２MHz付近に、チャネル＃２は中心周波数３９６０ＭＨｚ付近に、チャネル＃３は中心周波数４４８８ＭＨｚ付近に、チャネル＃４は中心周波数５０１０MHz付近に、チャネル＃５は中心周波数５８０８ＭＨｚ付近に、チャネル＃６は中心周波数６３３６ＭＨｚ付近に、チャネル＃７は中心周波数６８６４ＭＨｚ付近に、チャネル＃８は中心周波数７３９２ＭＨｚ付近に、チャネル＃９は中心周波数７９２０ＭＨｚ付近に配置されている。
【００７３】
図２からも分かるように、隣接する周波数帯域に割り当てられているチャネル間では、境界で重なりがある。このため、互いのチャネルへの影響が避けられず、干渉問題を考慮すべきである。本実施形態では、通信局は、隣接するチャネルへの影響を考慮し、周辺局が通信動作を行なうチャネルと隣接するチャネルでは同じタイミングでの通信動作を控え、干渉を回避するようにする（後述する）。
【００７４】
図３には、本実施形態に係る自律分散型ネットワークにおいて、通信局毎に管理されるスーパーフレームの内部構成を模式的に示している。各通信局はビーコン送信によって自己のスーパーフレームを定義されており、以下では、そのスーパーフレーム内の利用方法について説明する。マルチチャネル通信システムにおいては、通信局は自局が利用するチャネル毎に図示のスーパーフレームを構成するものとする。
【００７５】
スーパーフレーム周期（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｄｕｒａｔｉｏｎ）は、各通信局が自己のビーコン送信（Ｂｅａｃｏｎ）によって定義し、このビーコン送信タイミングを基準にして、ビーコン相対位置毎に、さらに細分化されたビーコン相対位置として管理が行なわれる。図示の例では、１スーパーフレームが６４等分され、０〜６３という６４個の相対位置すなわちスロットが配設されている。
【００７６】
ここで、先頭ビーコン相対位置（位置番号：０）では、ビーコンの送信に続いて、自己の優先利用領域（ＴＰＰ：Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｐｒｉｏｒｉｔｉｚｅｄ Ｐｅｒｉｏｄ）が設定されている。
【００７７】
この優先利用領域ＴＰＰでは、その無線通信装置が動作状態となり、自己からのメッセージ送信や、自己宛のメッセージの受信が行なわれる。
【００７８】
さらに、ビーコン相対位置：０以外の場所（位置番号１〜６３）は、競合利用領域（ＣＡＰ：Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｅｒｉｏｄ）として設定され、通信の需要がある場合に、隣接する無線通信装置の間で必要に応じて利用される。
【００７９】
また、優先利用領域ＴＰＰとして設定された領域でも、所定の通信が終了した場合、あるいは通信が行なわれない場合には優先利用領域ＴＰＰが終了し、自動的に競合利用領域ＣＡＰとして、隣接する無線通信装置の間で必要に応じて利用される。
【００８０】
あるいは、競合利用領域ＣＡＰの一部を、自己の優先利用領域ＴＰＰとして設定し、特定の無線通信装置からの通信に優先的に利用をする構成をとっても良い。
【００８１】
本実施形態では、通信局として動作する無線通信装置が直前の伝送フレーム（Ｐｒｅｖｉｏｕｓ  Ｆｒａｍｅ）の終了後から送信権を獲得するまでの複数のフレーム間隔（ＩｎｔｅｒＦｒａｍｅＳｐａｃｅ：ＩＦＳ）を定義することにより、各通信局が自律分散的に優先送信や競合伝送を行なうという信号往来管理方法を採用している。
【００８２】
図１９には、フレーム間隔の設定例を示している。同図では、前回送信されたフレーム、若しくはスロット開始位置を基準にしたタイミングから、自己の送信を開始してよいタイミングを定義している。
【００８３】
このインターフレームスペースには、最小のフレーム間隔であるＳＩＦＳと、中間のフレーム間隔であるＭＩＦＳと、長期のフレーム間隔であるＬＩＦＳとが用意され、それぞれ所定のアクセス制御に基づいて選択されることになる。また、他の通信装置との間で送信データの衝突が発生しないように、必要に応じてバックオフの設定を付加しても良い。
【００８４】
図２４には、通信局がＴＰＰ区間及びＦＡＰ区間においてそれぞれ適当なフレーム間隔を以って送信を開始するための動作を図解している。
【００８５】
ＴＰＰ区間内では、通信局は、自局のビーコンを送信した後、より短いバケット間隔ＳＩＦＳの後に送信を開始することができる。図示の例では、ビーコン送信局はＳＩＦＳの後にＲＴＳパケットを送信する。そして、その後も、送信されるＣＴＳ、データ、ＡＣＫの各パケットも同様にＳＩＦＳのフレーム間スペースで送信することにより、近隣局に邪魔されず、一連の通信手順を実行することができる。
【００８６】
これに対し、ＣＡＰ区間では、ビーコン送信局も、他の周辺局と同様にＭＩＦＳ＋ランダム・バックオフだけ待機してから送信開始する。言い換えれば、すべての通信局にランダムなバックオフにより送信権が均等に与えられることになる。図示の例では、他局のビーコンが送信された後、まずＭＩＦＳだけメディア状態を監視し、この間にメディアがクリアすなわち送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、ＲＴＳパケットを送信する。なお、ＲＴＳ信号に起因して送信されるＣＴＳ、データ、ＡＣＫなどの一連のパケットはＳＩＦＳのフレーム間スペースで送信することにより、近隣局に邪魔されず、一連の通信手順を実行することができる。
【００８７】
また、他の通信局のＴＰＰ区間では、その周辺の通信局は、ＭＩＦＳよりも長いフレーム間隔ＬＩＦＳ＋ランダム・バックオフだけ待機してから送信開始する。したがって、優先利用期間ＴＰＰを獲得した通信局に優先的に送信権が得られる仕組みとなっている。但し、この優先利用期間ＴＰＰを獲得した通信局がＬＩＦＳ間隔でデータ送信を開始しなかった場合には、すべての通信局がランダムなバックオフにより送信権が均等に与えられることになる。図示の例では、他局のビーコンが送信された後、まずＬＩＦＳだけメディア状態を監視し、この間にメディアがクリアすなわち送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、ＲＴＳパケットを送信する。なお、ＲＴＳ信号に起因して送信されるＣＴＳ、データ、ＡＣＫなどの一連のパケットはＳＩＦＳのフレーム間スペースで送信することにより、近隣局に邪魔されず、一連の通信手順を実行することができる。
【００８８】
上述した信号の往来管理方法によれば、優先度の高い（すなわち優先利用領域を利用する）通信局がより短いフレーム間スペースを設定することで優先的に送信権を獲得することができる。
【００８９】
但し、優先送信期間ＴＰＰは、最小ビーコン間隔以下の一定期間に固定され、その後はＦＡＰというすべての通信局が共通のＩＦＳとランダム・バックオフで均等な条件で通信権を得る期間へと移行する。このため、通信局が、上位レイヤからの要求により、スーパーフレーム毎に１回のビーコン送信で得られる優先送信期間ＴＰＰを超えた通信帯域が必要となった場合には、必要に応じて利用スロットの予約の設定を行なう。
【００９０】
また、図２５には、通信局として動作する無線通信装置の状態遷移図を示している。図示の例では、自局が優先送信権を獲得しているＴＰＰ期間に相当する「優先送信モード」と、すべての通信局が優先送信権を得ていないＦＡＰ期間に相当する「通常送信モード」に加え、他局の優先送信期間ＴＰＰに相当する「優先送信モード」という状態が定義されている。
【００９１】
通信局は、通常動作モード下では、通常のフレーム間隔ＭＩＦＳにランダム・バックオフを加えた期間だけ待機してから送信開始する。ＦＡＰの期間中はシステム内のすべての通信局は、ＭＩＦＳ＋バックオフにて送信する
【００９２】
ここで、自局のビーコン送信タイミングＴＢＴＴが到来し、ビーコンを送信した後、優先送信モードに遷移し、優先送信期間ＴＰＰを獲得する。
【００９３】
優先送信モード下では、ＭＩＦＳよりも短いフレーム間隔ＳＩＦＳの待機時間だけで送信することにより、近隣局に邪魔されず、送信権を獲得することができる。通信局は、上位レイヤから要求される帯域量に相当する長さの優先送信期間ＴＰＰだけ優先送信モードを継続する。そして、ＴＰＰが終了し、ＦＡＰへ移行したときには、通常送信モードへ復帰する。
【００９４】
また、他局からのビーコンを受信し、当該他局の優先送信期間に突入したときには、非優先送信モードに遷移する。非優先送信モード下では、通常送信モード時のフレーム間隔ＭＩＦＳよりもさらに長いフレーム間隔ＬＩＦＳにランダム・バックオフを加えた期間だけ待機してから送信開始する。
【００９５】
そして、他局のＴＰＰが終了し、ＦＡＰへ移行したときには、通常送信モードへ復帰する。
【００９６】
本実施形態では、通信局は、スーパーフレームをスロット単位で扱い、周辺局における帯域の利用状況に基づいて、スロットが自局の利用可能帯域又は利用不可能帯域であるかを判断し、必要に応じて自局の利用帯域として設定する。この点については後に詳解する。
【００９７】
本実施形態に係る自律分散型ネットワークにおいて、スーパーフレーム内で各通信局がビーコン送信を行なう手順について、図４を参照しながら説明する。同図では、各無線通信装置の基準チャネルにおけるビーコン送受信と、他のチャネルで送受信を行なう無線通信装置におけるビーコン送受信の例を示している。
【００９８】
無線通信装置＃１は、基準チャネルにおいて、近隣にある通信装置＃２、＃３、＃４のビーコン信号（Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４）を受信し、それらのビーコン信号と重ならないタイミングで自身のビーコン信号（Ｂ１）を送信して、次のビーコン信号送信タイミング（Ｂ１'）までの周期を自己のスーパーフレーム周期を設定する。
【００９９】
同様に、通信装置＃２は、基準チャネルにおいて、自身のビーコン信号（Ｂ２）を送信して、近隣にある通信装置＃１、＃４のビーコン信号（Ｎ１、Ｎ４）を受信することができる。
【０１００】
また、通信装置＃３は、基準チャネルにおいて、自身のビーコン信号（Ｂ３）を送信して、自局の近隣にある通信装置＃１、＃６、＃７のビーコン信号（Ｎ１、Ｎ６、Ｎ７）を受信することができる。
【０１０１】
また、通信装置＃４は、基準チャネルにおいて、自身のビーコン信号（Ｂ４）を送信して、自局の近隣にある通信装置＃１、＃２、＃５のビーコン信号（Ｎ１、Ｎ２、Ｎ５）を受信することができる。
【０１０２】
また、通信装置＃５は、基準チャネルにおいて、自身のビーコン信号（Ｂ５）を送信して、自局の近隣にある通信装置＃４のビーコン信号（Ｎ４）を受信することができる。
【０１０３】
また、通信装置＃６は、基準チャネルにおいて、自身のビーコン信号（Ｂ６）を送信して、自局の近隣にある通信装置＃３のビーコン信号（Ｎ３）を受信することができる。
【０１０４】
また、通信装置＃７は、基準チャネルにおいて、自身のビーコン信号（Ｂ７）を送信して、自局の近隣にある通信装置＃３のビーコン信号（Ｎ３）を受信することができる。
【０１０５】
以降、通信範囲内に新規に参入する通信局は、基準チャネルにおいて既存のビーコン配置、あるいは予約領域など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。
【０１０６】
さらに、基準チャネルの上位チャネルを利用する通信装置＃１は、１つ上のチャネルでビーコン信号（Ｂ１１）を送信し、このチャネルにおける自己のスーパーフレーム周期を設定し、近隣にある通信装置＃２のビーコン信号（Ｎ１２）を受信することができる。
【０１０７】
また、基準チャネルの上位チャネルを利用する通信装置＃２は、１つ上のチャネルでビーコン信号（Ｂ１２）を送信し、このチャネルにおける自己のスーパーフレーム周期を設定し、近隣にある通信装置＃１のビーコン信号（Ｎ１１）を受信することができる。
【０１０８】
そして、他チャネルを利用する通信装置＃１は、少なくとも２つ差のあるチャネルで、ビーコン信号（Ｂ３１）を送信し、このチャネルにおける自己のスーパーフレーム周期を設定し、近隣にある通信装置＃３のビーコン信号（Ｎ３３）を受信することができる。
【０１０９】
また、他チャネルを利用する通信装置＃３は、少なくとも２つ差のあるチャネルで、ビーコン信号（Ｂ３３）を送信し、このチャネルにおける自己のスーパーフレーム周期を設定し、近隣にある通信装置＃１のビーコン信号（Ｎ３１）を受信することができる。
【０１１０】
このように本実施形態では、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。
【０１１１】
既に述べたように、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。図５には、本実施形態に係る自律分散型ネットワークにおいて利用されるビーコン・フレームの構成例を示している。
【０１１２】
図示の通り、ビーコン・フレームは、大きく分けて、信号フレームを識別するためのＰＨＹヘッダ部分（ＰＨＹ Ｈｅａｄｅｒ）と、アドレス情報などを記載したＭＡＣヘッダ部分（ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ）と、ビーコン情報として各種のパラメータ情報を含んだビーコン・ペイロード（Ｐａｙｌｏａｄ）という３つの部分により構成されている。
【０１１３】
ＰＨＹヘッダは、所定のＰＨＹパラメータが記載されたＰＨＹヘッダ（ＰＨＹ Ｈｅａｄｅｒ）で構成される。また、ＭＡＣヘッダ情報には、受信先の通信装置を識別するためにブロードキャスト・アドレスが指定される受信局アドレス（Ｒｘ Ａｄｄｒｅｓｓ）、送信元のアドレス情報となるＭＡＣアドレスを示す送信局アドレス（Ｔｘ Ａｄｄｒｅｓｓ）、当該ＰＨＹフレームにおけるＭＡＣフレームの多重化数を表わすＭＵＸ、送信された情報がビーコン情報であることを示すフレーム・タイプ（Ｆｒａｍｅ Ｔｙｐｅ）、当該ビーコン・フレームの情報長を示すＬｅｎｇｔｈ、ＭＡＣヘッダ部分の誤り検出を行なうためのヘッダー・チェック・シーケンスＨＣＳ（Ｈｅａｄｅｒ  Ｃｈｅｃｈ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）という各フィールドで構成される。
【０１１４】
また、ビーコン・ペイロードとして、自己のスーパーフレーム内の各スロットの利用状況を指定するためのスロット構造（Ｓｌｏｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）、当該ビーコン送信局が含まれるネットワークのグループを識別するために設定されたグループ識別子（Ｇｒｏｕｐ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、当該ビーコン送信局の動作能力を示す能力情報（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）、当該ビーコン送信局の属性などの情報を示した属性情報（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ）、当該ビーコン・フレーム全体の誤り検出を行なうためのフレーム・チェック・シーケンスＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）という各フィールドで構成される。
【０１１５】
ここで、スロット構造（Ｓｌｏｔ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）フィールドには、自己のビーコン位置を基準とした６４個のスロットにおける利用状況が、それぞれ個別に記載されるようになっている。
【０１１６】
図６には、ビーコン・フレームのスロット構造フィールド部分に記載されるスロットの種類の一覧を示している。以下では、スロットの種類として０ｘ０から０ｘＦまでの１６通りの種類のスロットを用意した場合の実施形態について説明するが、ここで示された以外の用途のスロットや、ここに示された用途をさらに細分化したスロットを適宜用意して構成してもよい。
【０１１７】
状態値０ｘ０は、休眠期間スロット（ＳＰＳ）を示している。この状態の周辺局では、自己の予約などの設定が可能であるが、該当通信局が休眠状態にあるため、該当通信局宛の送信は不可能である。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１１８】
状態値０ｘ１は、受信動作中スロット（ＬＰＳ）を示している。この状態の周辺局では、自己の予約などの設定が可能であり、該当通信局が受信待機状態にあることを示しているため、該当通信局宛の送信が可能になる。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１１９】
状態値０ｘ２は、一時的仮予約スロット（ＴＲＳ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定が可能であり、該当通信局が予約する可能性を示しているため、このスロットの予約を避けることが望ましい。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１２０】
状態値０ｘ３は、近隣優先利用スロット（ＮＷＲ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定が可能であるが、該当通信局の隣接局が受信を行なうため、所定の時間が経過するまで送信を控える。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１２１】
状態値０ｘ４は、優先利用スロット（ＷＲＳ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は可能であるが、該当通信局の隣接局が優先的に送信を行なうため、所定の時間が経過するまで送信を控える。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を、近隣優先利用スロット（ＮＷＲ：０ｘ３）として設定する。
【０１２２】
状態値０ｘ５は、隣接受信ビーコン・スロット（ＮＲＢ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は不可能であり、該当通信局の隣接する通信局のビーコン送信を妨げないために、所定の時間が経過するまで送信を控える。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１２３】
状態値０ｘ６は、非受信ビーコン・スロット（ＮＢＳ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は不可能であり、該当通信局の隣接局のビーコン送信を妨げないために、所定の時間が経過するまで送信を控える。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１２４】
状態値０ｘ７は、受信ビーコン・スロット（ＲＢＳ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は不可能であり、該当通信局の隣接局のビーコン送信を妨げないために、所定の時間が経過するまで送信を控える。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を、隣接受信ビーコンスロット（ＮＲＢ：０ｘ５）として設定する。
【０１２５】
状態値０ｘ８は、送信ビーコン・スロット（ＴＢＳ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は不可能であり、該当通信局のビーコン送信を妨げないために、所定の時間が経過するまで送信を控える。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を、受信ビーコン・スロット（ＲＢＳ：０ｘ７）若しくは、非受信ビーコン・スロット（ＮＢＳ：０ｘ６）として設定する。
【０１２６】
状態値０ｘ９は、隣接予約利用スロット（ＮＳＲ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は可能であるが、該当通信局の隣接局からの予約送信並びに受信を妨げないために、当該スロットの全域に渡って利用を控え、該当通信局からの開放通知を受信するまで送信動作を行なわない。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１２７】
状態値０ｘＤは、予約利用スロット（ＳＲＳ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は不可能であり、該当通信局からの予約送信並びに受信を妨げないために、当該スロットの全域に渡って利用を控え、該当通信局からの開放通知を受信するまで送信動作を行なわない。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を、隣接予約利用スロット（ＮＳＲ：０ｘ９）として設定する。
【０１２８】
状態値０ｘＥは、受信予約利用スロット（ＲＲＳ）を示しており、この状態の周辺局では、自己の予約などの設定は不可能であるが、該当通信局宛の送信のみが可能になっている。また、ビーコン受信局側では、この状態値が設定されたスロットにおいて、自己のスロット利用状態を、隣接予約利用スロット（ＮＳＲ：０ｘ９）として設定する。
【０１２９】
状態値０ｘＡは、上チャネル利用スロット（ＵＣＭ）を示しており、１つ上にあるチャネルで動作（ビーコン送受信・予約送受信・任意の受信など）をすることを示す。この状態の周辺局では、このチャネルにおける自己の予約などの設定は可能であるが、該当する通信局宛の通信は制限される。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、現在のチャネルでの自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１３０】
状態値０ｘＢは、下チャネル利用スロット（ＬＣＭ）を示しており、１つ上にあるチャネルで動作（ビーコン送受信・予約送受信・任意の受信など）をすることを示す。この状態の周辺局では、このチャネルにおける自己の予約などの設定は可能であるが、該当する通信局宛の通信は制限される。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、現在のチャネルでの自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１３１】
状態値０ｘＣは、他チャネル利用スロット（ＯＣＭ）を示しており、２つ以上、上若しくは下にあるチャネルで動作（ビーコン送受信・予約送受信・任意の受信など）をすることを示す。この状態の周辺局では、このチャネルにおける自己の予約などの設定は可能であるが、該当する通信局宛の通信は制限される。また、ビーコン受信局側では、周辺局でこの状態値が設定されたスロットにおいて、現在のチャネルでの自己のスロット利用状態を変更する必要はない。
【０１３２】
状態値０ｘＦは、連続予約スロット（ＣＲＳ）を示しており、１つ手前のスロットの優先利用若しくは予約利用の状態と同じであることを示している。この状態の周辺局では、１つ手前のスロットの状態に準じて動作することになる。
【０１３３】
図７には、本実施形態に係る自律分散型無線ネットワークにおいて、各通信局のスーパーフレーム内部のスロット構成を示している。同図に示す例では、スーパーフレーム内で予約領域の設定が行なわれている。
【０１３４】
同図に示す例では、図１に示した位置関係にある各通信局が、それぞれ自己のビーコン送信位置（０ｘ８）を基準としたスーパーフレーム構成に基づいたスロットの位置関係を示している。そして、各通信局が周辺局から受信したビーコンに記載されているスロット構成情報を基に周辺局における動作状況を把握しながら、自己の予約領域や優先領域、利用不可能領域や受信領域などを自律分散的に設定して、それぞれ通信を行なっている。
【０１３５】
前述したアドホック・ネットワークの管理手順にもあるように、隣接局のビーコンが存在する場合には、受信ビーコン（０ｘ７）若しくはビーコンの存在（０ｘ６）によって示される。ここでは、近隣局でビーコン受信が設定されている場合には、その部分を隣接ビーコン受信領域（０ｘ５）として示される。
【０１３６】
通信装置＃１は、ベースとなる基準チャネルに加えて、１つ上のチャネルと、さらに上のチャネルを利用して通信を行なっており、各チャネルでそれぞれビーコン送信位置（０ｘ８）が定義される。
【０１３７】
ここでは、通信装置＃１は、上チャネル利用領域（０ｘＡ）を設定して、通信装置＃２との間で予約通信を行なう領域を確保し、他チャネル利用領域（０ｘＣ）を設定して、通信装置＃３との間で優先利用通信を行なう領域を確保している。
【０１３８】
なお、これら他のチャネルにおいて、他の通信装置のビーコンを受信する場合にも上述した設定が行なわれる。また、これら他のチャネルに遷移して、任意の受信動作を行なっている領域では、このチャネルでの受信が行なえないため、通信装置＃１は、休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１３９】
さらに、通信装置＃１は、予約利用領域（０ｘＤ）、を設定して、隣接する通信装置＃２と通信装置＃３にマルチキャスト通信を行ない、受信予約領域（０ｘＥ）を設定して、周囲の通信装置からの受信を行なう領域を確保している。
【０１４０】
そして、通信装置＃１は、隣接する通信装置＃２の優先利用領域（０ｘ４）の設定を受けて、そこを利用不可能領域として隣接優先領域（０ｘ３）として設定している。
【０１４１】
それ以外の領域では、この基準チャネルの受信動作を行なうため、通信装置＃１は、任意に受信を行なう設定（０ｘ１）がされている。
【０１４２】
通信装置＃２は、ベースとなる基準チャネルに加えて、１つ上のチャネルを利用して通信を行なっており、そのチャネルでのビーコン送信位置（０ｘ８）が定義される。
【０１４３】
ここでは、通信装置＃２は、上チャネル利用領域（０ｘＡ）を設定して、通信装置＃１との間で予約通信を行なう領域を確保している。なお、これら他のチャネルにおいて、他の通信装置のビーコンを受信する場合にも上記設定が行なわれる。また、これら他のチャネルに遷移して、任意の受信動作を行なっている領域では、このチャネルでの受信が行なえないため、休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１４４】
さらに、通信装置＃２は、優先利用領域（０ｘ４）を設定して、隣接する通信装置＃１と＃４に対して通信を行なっている。
【０１４５】
そして、通信装置＃２は、隣接する通信装置＃１の予約利用領域（０ｘＤ）の要求に従い、自己も予約利用領域（０ｘＤ）の設定を行なうとともに、通信装置＃１の受信予約領域（０ｘＥ）の設定に基づいて、隣接予約領域（０ｘ９）を設定している。
【０１４６】
それ以外の領域では、この基準チャネルの受信動作を行なうため、通信装置＃２は、任意に受信を行なう設定（０ｘ１）がされている。
【０１４７】
通信装置＃３は、ベースとなる基準チャネルに加えて、さらに上のチャネルを利用して通信を行なっており、そのチャネルでのビーコン送信位置（０ｘ８）が定義される。
【０１４８】
ここでは、通信装置＃３は、他チャネル利用領域（０ｘＢ）を設定して、通信装置＃１との間で通信を行なう領域を確保している。なお、これら他のチャネルにおいて、他の通信装置のビーコンを受信する場合にも上述した設定が行なわれる。また、これら他のチャネルに遷移して、任意の受信動作を行なっている領域では、このチャネルでの受信が行なえないため、休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１４９】
さらに、通信装置＃３は、一時的仮予約領域（０ｘ２）を設定して、隣接する通信装置＃１との間でスロット確保の処理を行なっている。
【０１５０】
そして、隣接する通信装置＃１の予約利用領域（０ｘＤ）の要求に従い、通信装置＃３は、自己も予約利用領域（０ｘＤ）の設定を行なうとともに、通信装置＃１の受信予約領域（０ｘＥ）の設定に基づいて、隣接予約領域（０ｘ９）を設定している。
【０１５１】
それ以外の領域では、この基準チャネルの受信動作を行なうため、通信装置＃３は、任意に受信を行なう設定（０ｘ１）がされている。
【０１５２】
通信装置＃４は、隣接する通信装置＃１の予約利用領域（０ｘＤ）の設定に基づいて、利用不可能領域として隣接予約領域（０ｘ９）の設定を行なうとともに、通信装置＃２の優先利用領域（０ｘ４）の設定を受けて、当該領域を利用不可能領域として隣接優先領域（０ｘ３）に設定している。
【０１５３】
それ以外の領域では、この基準チャネルの受信動作を行なうため、通信装置＃４は、任意に受信を行なう設定（０ｘ１）がされている。
【０１５４】
通信装置＃５は、休眠期間（０ｘ０）と、数スロットに１回程度の任意の受信領域（０ｘ１）とを設定して間欠受信動作を行ない、低消費電力動作をしている状態を表わしている。つまり、隣接する通信装置＃４からは、この受信領域を利用して通信ができる状態にあることを示している。
【０１５５】
なお、任意の受信領域の中に、隣接する通信装置＃４の受信ビーコン（０ｘ７）の設定があれば、通信装置＃５は、当該領域を隣接ビーコン受信領域（０ｘ５）として設定する。
【０１５６】
通信装置＃６は、隣接通信装置のビーコンのみを受信する状態を表わしており、隣接する通信装置＃３のビーコン送信領域（０ｘ８）の設定に基づき、当該領域でビーコンを受信する場合には、ビーコン受信領域（０ｘ７）に設定する。
【０１５７】
さらに、通信装置＃６は、隣接する通信装置＃３の予約通信領域（０ｘＤ）の設定に基づいて、隣接予約領域（０ｘ９）を設定している。それ以外の領域は、受信動作を行なわないため、通信装置＃６は、休眠期間（０ｘ０）の設定を行ない、この間に動作を停止することで低消費電力動作を取っている。
【０１５８】
通信装置＃７は、休眠状態で動作している状態を表わしていて、隣接する通信装置＃３のビーコン送信領域（０ｘ８）の設定に基づき、当該領域をビーコン存在通知（０ｘ６）に設定し、それ以外の領域は、受信動作を行なわないため、休眠期間（０ｘ０）の設定を行ない、この間に動作を停止することで低消費電力動作を取っている。
【０１５９】
１つ上のチャネルでも、基準チャネルと同様にして、ビーコン・フレームによって、そのチャネルにおける利用状況が報告される。
【０１６０】
この１つ上のチャネルからは、基準チャネルは１つ下のチャネルになるため、基準チャネルで動作している期間は、通信装置＃１は、下チャネル利用領域（０ｘＢ）、若しくは休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１６１】
さらに、このチャネルからさらに１つ上のチャネルで動作している期間は、通信装置＃１は、上チャネル利用領域（０ｘＡ）、若しくは休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１６２】
つまり、基準チャネルや他のチャネルでビーコン受信を行なったり、予約通信が行なわれたりする場合には、そのスロットを予約できないため、通信装置＃１は、下チャネル利用領域（０ｘＢ）として設定される。
【０１６３】
また、１つ上のチャネルでビーコン受信や予約通信が行なわれている場合には、そのスロットを予約できないため、通信装置＃１は、上チャネル利用領域（０ｘＡ）として設定される。
【０１６４】
一方、そのスロットを予約できる場合には、このチャネルでの受信が行なえないため、休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１６５】
１つ上のチャネルにおける通信装置＃１は、隣接する通信装置＃２の予約利用領域（０ｘＤ）の要求に従い、自己も予約利用領域（０ｘＤ）を設定している。
【０１６６】
１つ上のチャネルにおける通信装置＃２は、予約利用領域（０ｘＤ）、を設定して、隣接する通信装置＃１と通信を行なう設定を行なっている。
【０１６７】
さらに上のチャネルも、基準チャネルと同様にして、ビーコン・フレームによって、そのチャネルにおける利用状況が報告される。
【０１６８】
このさらに上のチャネルからは、基準チャネルは２つ下のチャネルになるため、基準チャネルで動作している期間は、他チャネル利用領域（０ｘＣ）、若しくは休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１６９】
さらに、このチャネルからさらに１つ下のチャネルで動作している期間は、下チャネル利用領域（０ｘＢ）、若しくは休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１７０】
つまり、基準チャネルや他のチャネルでビーコン受信を行なったり、予約通信が行なわれたりする場合には、そのスロットを予約できないため、他チャネル利用領域（０ｘＣ）として設定される。
【０１７１】
また、１つ下のチャネルでビーコン受信や予約通信が行なわれている場合には、そのスロットを予約できないため、下チャネル利用領域（０ｘＢ）として設定される。
【０１７２】
一方、そのスロットを予約できる場合には、このチャネルでの受信が行なえないため、休眠期間（０ｘ０）として設定される。
【０１７３】
さらに上のチャネルにおける通信装置＃１は、自己の優先利用領域（０ｘ４）を設定して隣接する通信装置＃３と通信を行なう。
【０１７４】
ここで、隣接する通信装置＃３の優先利用領域（０ｘ４）の要求に基づいて、自己の隣接優先領域（０ｘ３）を設定している。
【０１７５】
さらに上のチャネルにおける通信装置＃３は、自己の優先利用領域（０ｘ４）を設定して隣接する通信装置＃１と通信を行なとともに、受信予約領域（０ｘＥ）を設定して、周囲の通信装置からの受信を行なう領域を確保している。
【０１７６】
ここで、隣接する通信装置＃１の優先利用領域（０ｘ４）の要求に基づいて、自己の隣接優先領域（０ｘ３）を設定している。
【０１７７】
図８には、通信局が各スロットを利用する場合に、その設定の優先順位について示している。これは、新たにスロットの利用状態を定義（予約領域・優先領域の設定やビーコン送信の設定）する場合に、どのような利用に設定の優先権があるのかを明確に示すために用意されている。
【０１７８】
優先順位１位は、予約利用スロットの設定（設定値：０ｘＤ）であって、他の通信装置の予約利用スロットと競合が起きない限り、最優先で利用することができる。なお、新規に予約利用スロットを設定する場合には、利用可能領域から選択することとする。
【０１７９】
優先順位２位は、送信ビーコンスロットの設定（設定値：０ｘ８）であって、他の通信装置の予約利用スロットと競合が起きた場合のみ、ビーコン送信位置を変更する必要があるが、それ以外では優先的に利用することができる。なお、他の通信装置の予約利用スロットと競合が起きた場合でも、他のスロットに再設定が不可能であれば、予約利用スロットに優先して設定を持続することができる。
【０１８０】
優先順位３位は、優先利用スロットの設定（設定値：０ｘ４）であって、他の通信装置の予約利用スロットや、ビーコンスロットと競合が起きた場合には、優先利用領域を変更する必要がある。なお、他の通信装置の予約利用スロットと競合が起きた場合には、他のスロットへ再設定が不可能であれば、予約利用スロットとして設定を格上げしてもよい。
【０１８１】
優先順位４位は、一時的仮予約スロットの設定（設定値：０ｘ２）であるが、一時的に他の利用と競合が起きても、数フレーム先には自動的に設定が解除されるので、特に利用を制限する必要はない。但し、自己のスロット予約動作中に、無関係な他の通信装置からこの設定を受けた場合に、所定パラメータによって優劣を比較して劣っていれば、予約動作を中断することが望ましい。
【０１８２】
優先順位５位は、受信動作スロットの設定（設定値：０ｘ１）であって、これは各通信装置で任意に設定される領域なので、他の通信装置での予約利用・優先利用などと競合が起きた場合には、その利用に準じることになる。
【０１８３】
図９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の機能構成を模式的に示している。図示の通り、無線通信装置１００は、アンテナ１０１と、無線受信部１０２と、受信データ解析部１０３と、ビーコン解析部１０４と、利用領域判定部１０５と、利用不可能領域設定部１０６と、利用可能領域設定部１０７と、中央制御部１０８と、チャネル設定／休眠動作設定部１０９と、タイミング計時部１１０と、アクセス制御部１１２と、ビーコン生成部１１１と、データ・バッファ１１４と、無線送信部１１５と、インターフェース１１３とで構成される。
【０１８４】
アンテナ１０１は、他の無線通信装置宛に信号を所定の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。
【０１８５】
無線送信部１１５は、送信信号をＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）など所定の変調方式で変調する変調器や、デジタル送信信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、アナログ送信信号を周波数変換してアップコンバートするアップコンバータ、アップコンバートされた送信信号の電力を増幅するパワーアンプ（ＰＡ）など（いずれも図示しない）を含み、所定の伝送レートにて、伝送レートにてウルトラ・ワイド・バンド信号の無線送信処理を行なう。
【０１８６】
無線受信部１０２は、アンテナ１０１を介して他局から受信したウルトラ・ワイド・バンド信号を電圧増幅する低雑音アンプ（ＬＮＡ）や、電圧増幅された受信信号を周波数変換によりダウンコンバートするダウンコンバータ、自動利得制御器（ＡＧＣ）、アナログ受信信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器、同期獲得のための同期処理、チャネル推定、ＯＦＤＭなどの復調方式により復調処理する復調器など（いずれも図示しない）で構成され、所定の時間に他局から送られてきた情報やビーコンなどの情報を受信処理する。
【０１８７】
受信データ解析部１０３は、無線受信部１０２で抽出された情報から、処理すべきユーザ・データであるか否かを判断する。例えば、周辺局から送られてきたデータ情報や各種の予約要求や確認通知、予約通知などのコマンド情報を解析する。これらのコマンド情報は中央制御部１０８に通知されて、予約処理が行なわれる。
【０１８８】
ビーコン生成部１１１は、自局がスーパーフレーム毎に報知するビーコン信号を生成する。ビーコン信号は、スーパーフレームの先頭で送信される。本実施形態では、ここでは、利用可能領域で指定した予約領域などの情報を自己のスロット利用状況として記載したビーコン信号を生成する。また、ビーコン解析部１０４は、他局から受信できたビーコン信号や、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するスロットの情報を抽出する。本実施形態では、ビーコン信号には、当該ビーコン送信元である通信局において設定される、スーパーフレーム内でのスロット毎の利用帯域並びに利用不可能帯域に関する情報が記載されている（前述）。
【０１８９】
インターフェース１１３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）１１７との間で各種情報の交換を行なう。
【０１９０】
データ・バッファ１１４は、インターフェース１１３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１１３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。
【０１９１】
周辺局から受信したビーコン信号を解析することにより、自局の周囲における帯域の利用状況を収集し、自局において利用不可能な帯域並びに利用可能な帯域を把握することができる。利用領域判定部１０５は、ビーコン解析部１０４にて抽出されたスロットの情報から、当該スロットが自局にとって利用可能かどうかを判定する。
【０１９２】
利用不可能領域設定部１０６は、利用領域判定部１０５の判定結果より、自局が利用できないスロットであるという情報を設定する。具体的には、隣接局で予約通信領域の設定が行なわれる場合には、その予約通信のために自己の送信がそのスロットの全域に渡り利用できない状態を設定する。また、隣接局で優先利用領域の設定あるいはビーコンの受信が設定されている場合には、その通信局がそのスロットを利用する可能性が高いために、特定のアクセス制御手順に従わなければ通信ができない状態にあると設定する。
【０１９３】
利用可能領域設定部１０７は、利用領域判定部１０５の判定結果より、自己の通信装置が利用できるスロットであるという情報を設定する。すなわち、上述の利用不可能領域の設定が行なわれていない場合や、受信することが明確に示されている場合に、その通信局宛てに送信を行なえる状態にあると設定する。また、その通信局が他のチャネルでビーコン受信や予約通信が行なうスロットの場合にも、この通信局宛ての送信を行なうことができないという設定を行なっておく必要がある。
【０１９４】
中央制御部１０８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を一元的に行なう。本実施形態では、中央制御部１０８は、内部に情報記憶部を備え、中央制御部１０８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や、ビーコンが検出された近隣局のアドレスを蓄えておく。また、近隣局のビーコン送信位置（タイミング）情報や、ビーコンに記載された近隣局の予約通信に係るパラメータ（利用スロット情報、優先利用領域情報）などもこれら情報記憶部に格納される。
【０１９５】
本実施形態では、無線通信装置１００は、制御局と被制御局の関係を有しない自律分散型の無線通信環境下で予約領域や優先利用領域などを利用した通信、あるいは任意の利用領域を用いたＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：キャリア検出多重アクセス／衝突回避）に基づくランダムアクセスなどの通信動作を行なう。
【０１９６】
また、フレーム周期は複数のスロットで構成されるが、中央制御部１０８は、自己が予約通信に利用するスロットを、利用可能領域設定部１０７により設定される利用可能領域の中から設定し、この設定内容をアクセス制御部１１２に格納するとともに、ビーコン生成部１１１においてビーコン信号として周囲の無線通信装置に報知する。
【０１９７】
チャネル設定／休眠動作設定部１０９は、タイミング計時部の指示に従い各スロットの開始時間が通知されると、そのスロットの利用方法に従って、チャネル切替え制御を行なう。また、スーパーフレーム内で該当するスロットで休眠動作を行なう場合には、送信・受信を停止させて休眠状態として動作する制御を行なう。
【０１９８】
タイミング計時部１１０は、スーパーフレーム同期の処理や、各スロットのタイミングを計時するとともに、例えば、既に獲得した予約領域や、自己のビーコン送信タイミング、他の通信装置からのビーコン受信タイミングなどの起動を掛けて制御を行なう。
【０１９９】
アクセス制御部１１２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、自己のパケット送信タイミングやＲＴＳ／ＣＴＳ方式に則った各パケット（ＲＴＳ、ＣＴＳ、データ、ＡＣＫなど）の送信タイミングの制御（直前のパケット受信から自局がパケットを送信するまでのフレーム間隔ＩＦＳや、予約領域、競合伝送時におけるバックオフの設定など）、他局宛てのパケット受信時におけるＮＡＶの設定、ビーコンの送受信などのタイミング制御を行なう。
【０２００】
図１０には、本実施形態に係る無線ネットワークにおける、無線通信装置のスーパーフレーム内の利用可能領域と利用不可能領域の設定例を示している。
【０２０１】
各通信装置においては、近隣の通信装置からの情報を収集して、自己の通信装置で利用することが可能なスロットと不可能なスロットの管理を行なう。
【０２０２】
同図の上段はスロット番号を示しており、中段は利用中／利用可能／利用不可能などの状態を示している。また、下段には所定のアクセス制御を行なう場合の、フレーム間隔（ＩＦＳ）の初期値の種類を示している。
【０２０３】
同図では、図１に示したようなネットワーク構成において、各通信装置＃１〜＃７が図７に示すようなスロット構成をとった場合の、通信装置＃１の基準チャネルにおけるスーパーフレーム内でのスロット毎の利用の可否を設定した例を示している。
【０２０４】
図中で「Ｂ」の表示のあるスロットは送信ビーコン位置を示している。スロット０は、基準チャネルでの自己の送信ビーコン位置を表わし、スロット１８並びにスロット５４は他チャネルでのビーコン送信が行なわれることを示している。
【０２０５】
また、図中で「○」表示のあるスロットでは、利用可能な空きスロットであることを示している。
【０２０６】
この中で、スロット２、４、５、６．１４、２６、２８、３０、３１、３３、３４、３６、４２、４３、４５、４６、４９、５２、６０、６１、６２は、近隣通信装置で利用の設定がない空きスロットであることを示している。
【０２０７】
つまり、これらの空きスロットでは、以降に自己の通信装置の利用設定が可能なスロットにあることを示している。これらのスロットでは、中間フレーム間隔（ＭＩＦＳ）＋ランダム・バックオフ・タイムをそのアクセス制御開始の初期値として設定するため、ランダム・アクセス制御を行なう場合の初期値が「Ｍ」に設定されている。
【０２０８】
また、図中で「×」の表示のあるスロットは、既にビーコン送信や優先利用や予約利用が設定されていて、これ以降の利用設定が不可能となっている領域を示している。
【０２０９】
この中で、スロット１、７，８、１３、１６、１７、２３、２４、２９、３２、３５、４４、４７、４８、５３、５９が他の通信装置のビーコン送信や優先利用のあるスロットを示している。これらのスロットでは、長期フレーム間隔（ＬＩＦＳ）＋ランダム・バックオフ・タイムをそのアクセス制御開始の初期値として設定するため、「Ｌ」が設定されている。
【０２１０】
また、スロット３７、３８、３９、４０、４１は、自己の予約送信領域を示している。これらのスロットでは、自己が最優先で送信を開始できるため、最小フレーム間隔（ＳＩＦＳ）をアクセス制御開始の初期値として「Ｓ」が設定されている。
【０２１１】
そして、スロット３、１５、２７、５１、６３は、受信予約領域や予約利用の受信が設定されたスロットであることを示している。これらのスロットでは、送信動作を行なわず受信動作を行なうため、ランダム・アクセス制御を行なう場合の初期値が「Ｒ」に設定されている。
【０２１２】
また、図中で「※」の表示のあるスロットでは、他のチャネルに遷移しているスロットを示している。
【０２１３】
この中で、スロット５５、５６では、他のチャネルで動作していて、自己が優先利用を設定しているスロットを示している。これらのスロットでは、最小インターフレームスペース（ＳＩＦＳ）をそのアクセス制御開始の初期値として設定するため、「Ｓ」が設定されている。
【０２１４】
また、スロット２５、５０、５７、５８は、他のチャネルで動作していて、他の通信装置のビーコン送信や優先利用によって利用不可能なスロットとなっている。これらのスロットでは、長期フレーム間隔（ＬＩＦＳ）＋ランダム・バックオフ・タイムをそのアクセス制御開始の初期値として設定するため、ランダム・アクセス制御を行なう場合の初期値が「Ｌ」に設定されている。
【０２１５】
さらに、スロット１９、２０、２１は、他のチャネルで動作をして、自己が予約をして受信をするスロットを示しており、ランダム・アクセス制御を行なう場合の初期値が「Ｒ」に設定されている。
【０２１６】
ここで、スロット９、１０、１１、１２、２２は、他のチャネルで動作中なため利用不可能なスロットとなっている。  これらのスロットでは中間フレーム間隔（ＭＩＦＳ）＋ランダム・バックオフ・タイムをそのアクセス制御開始の初期値として設定するため、「Ｍ」に設定されている。なお、これらのスロットでは、他のチャネルに遷移すれば利用が可能な状態にあるため、場合によっては利用可能な状態にあるスロットとなっている。
【０２１７】
この他、他のチャネルで動作をしていて、自己が予約送信を行なうスロットがあれば、自己が最優先で送信を開始できるため、ランダム・アクセス制御を行なう場合の初期値が「Ｓ」に設定されることになる。
【０２１８】
図１１には、通信装置＃１におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示している。
【０２１９】
同図では、スロット０〜８においてチャネル１（基準チャネル）で動作し、スロット９〜１２においてチャネル３で動作し、スロット１３〜１７においてチャネル１で動作し、スロット１８〜２２においてチャネル２で動作し、スロット２３〜２４においてチャネル１で動作し、スロット２５においてチャネル３で動作し、スロット２６〜４９においてチャネル１で動作し、スロット５０においてチャネル２で動作し、スロット５１〜５３においてチャネル１で動作し、スロット５４〜５８においてチャネル３で動作し、スロット５９〜６３においてチャネル１で動作することを表わしている。
【０２２０】
図１２には、通信装置＃２におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示している。
【０２２１】
同図では、スロット０〜１においてチャネル１（基準チャネル）で動作し、スロット２〜６においてチャネル２で動作し、スロット７〜３３においてチャネル１で動作し、スロット３４〜３７においてチャネル２で動作し、スロット３８〜６３においてチャネル１で動作することを表わしている。
【０２２２】
図１３には、通信装置＃３におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示している。
【０２２３】
同図では、スロット０〜２１においてチャネル１（基準チャネル）で動作し、スロット２２〜２６においてチャネル３で動作し、スロット２７〜４８においてチャネル１で動作し、スロット４９〜６３においてチャネル３で動作することを表わしている。
【０２２４】
図１４には、通信装置＃４におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示している。
【０２２５】
同図では、スロット０〜６３のすべてに渡りチャネル１（基準チャネル）で動作することを表わしている。
【０２２６】
図１５には、通信装置＃５におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示している。
【０２２７】
同図では、間欠動作によるスリープモード（休眠モード）の設定があわせて行なえる構成を示している。つまり、スロット０では、チャネル１（基準チャネル）で動作し、スロット１〜７では休眠状態に遷移し、スロット８ではチャネル１で動作し、スロット９〜１５では休眠状態に遷移し、スロット１６ではチャネル１で動作し、スロット１７〜２３では休眠状態に遷移し、スロット２４ではチャネル１で動作し、スロット２５〜３１では休眠状態に遷移し、スロット３２ではチャネル１で動作し、スロット３３〜３９では休眠状態に遷移し、スロット４０ではチャネル１で動作し、スロット４１〜４７では休眠状態に遷移し、スロット４８ではチャネル１で動作し、スロット４９〜５５では休眠状態に遷移し、スロット５６ではチャネル１で動作し、スロット５７〜６３では休眠状態に遷移することを表わしている。
【０２２８】
図１６には、通信装置＃６におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示している。
【０２２９】
同図では、間欠動作によるスリープモード（休眠モード）の設定があわせて行なえる構成を示している。つまり、スロット０では、チャネル１（基準チャネル）で動作し、スロット１〜２３では休眠状態に遷移し、スロット２４ではチャネル１で動作し、スロット２５〜６３では休眠状態に遷移することを表わしている。
【０２３０】
図１７には、通信装置＃７におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示している。
【０２３１】
同図では、間欠動作によるスリープモード（休眠モード）の設定があわせて行なえる構成を示している。つまり、スロット０では、チャネル１（基準チャネル）で動作し、それ以外のスロット１〜６３では、休眠状態に遷移することで最大限のスリープモードの動作をとる構成を表わしている。
【０２３２】
図１８には、本実施形態に係る無線通信装置１００のチャネル設定／休眠動作設定部１０９における、チャネル設定と休眠動作設定例を示している。同図では、通信装置＃１のスーパーフレーム周期に合わせて、他の通信装置＃２〜＃７における動作チャネルの設定と休眠動作の設定状況をスロット毎に記述した一覧表の形式で示している。
【０２３３】
図示の一覧表では、通信装置＃１は、そのスロット０でビーコンを送信し、スロット１〜８ではチャネル１（基準チャネル）で動作し、スロット９〜１２ではチャネル３で動作し、スロット１３〜１７ではチャネル１で動作し、スロット１８〜２０ではチャネル２で動作して、以降、スロット３１〜３３、スロット６１〜６３ではチャネル１で動作する様子を示している。
【０２３４】
また、図示の一覧表では、通信装置＃２は、自己の通信装置＃１のビーコンを基準にして、スロット０〜１５、１７ではチャネル１で動作し、スロット１６ではビーコンを送信し、スロット１８〜２０ではチャネル２で動作して、以降、スロット３１〜３３、スロット６１〜６３ではチャネル１で動作する様子を示している。
【０２３５】
また、図示の一覧表では、通信装置＃３は、自己の通信装置＃１のビーコンを基準にして、スロット０〜１６ではチャネル１で動作し、スロット１７〜２０ではチャネル３で動作し、以降、スロット３１ではチャネル３で動作し、スロット３２ではビーコンを送信し、スロット３３、スロット６１〜６３がチャネル１で動作する様子を示している。
【０２３６】
また、図示の一覧表では、通信装置＃４は、自己の通信装置＃１のビーコン信号を基準にして、スロット２４（図示せず）でビーコンを送信するものの、他の全てのスロットがチャネル１で動作する様子が示されている。
【０２３７】
また、図示の一覧表では、通信装置＃５は、自己の通信装置＃１のビーコン信号を基準にして、スロット０、８、１６、３２ではチャネル１で動作し、スロット４８（図示せず）でビーコンを送信するものの、スロット２〜３、スロット９〜１５、スロット１７〜２０、スロット３１、３３、スロット６１〜６３は、休眠状態にあることを示している。
【０２３８】
また、図示の一覧表では、通信装置＃６は、自己の通信装置＃１のビーコン信号を基準にして、スロット８ではビーコンを送信して、スロット３２ではチャネル１で動作するが、それ以外のスロットは休眠状態にあることを示している。
【０２３９】
また、図示の一覧表では、通信装置＃７は、自己の通信装置＃１のビーコン信号を基準にして、スロット４４（図示せず）でビーコンを送信するものの、他のスロットでは休眠状態にあることを示している。
【０２４０】
図２０には、本実施形態に係る自律分散型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の動作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が情報記憶部に格納されている所定の実行命令プログラムを実行するという形態で実現される。
【０２４１】
各無線通信装置は、まず、自己のスロット利用情報（図１８を参照のこと）と現在時刻情報を獲得する（ステップＳ１）。
【０２４２】
そして、基準チャネルで動作するタイミングであれば（ステップＳ２）、チャネル設定を基準チャネルに設定し（ステップＳ３）、設定されたチャネルにおいてそれぞれの動作が行なわれる。
【０２４３】
また、他チャネルで動作するタイミングであれば（ステップＳ４）、その該当チャネルに設定し（ステップＳ５）、設定されたチャネルにおいてそれぞれの動作が行なわれる。
【０２４４】
また、休眠スロットの指定を受けていれば（ステップＳ６）、送受信機を休眠状態に設定し（ステップＳ７）、再度、自己のスロット利用情報の確認（ステップＳ１）に戻る。但し、休眠スロット以外の場合では送信が可能なため、データ送信の動作（ステップＳ２２）に移行する。
【０２４５】
また、設定されたチャネルにおいて、周辺局からのビーコンを受信する時刻（タイミング）が到来した場合には（ステップＳ８）、ビーコン受信処理を行なうために受信部を動作させる（ステップＳ９）。そして、ビーコンを受信した場合には（ステップＳ１０）、その通信装置が記載したスロット情報を獲得し（ステップＳ１１）、以下、該当通信装置のスロット利用状況を判定する（ステップＳ１２）。
【０２４６】
さらに、６４個の全スロット情報の判定が終了するまで、スロット利用状況の判定が繰り返され（ステップＳ１２）、終了時にはデータ受信処理の判定（ステップＳ１８）に遷移する。
【０２４７】
また、自己ビーコンを送信する時刻（タイミング）が到来した場合には（ステップＳ１４）、自己のスロット利用状況を獲得し（ステップＳ１５）、その情報を含んだビーコン・パラメータを設定し（ステップＳ１６）、ビーコン送信処理を行なう（ステップＳ１７）。
【０２４８】
そして、終了時には、自局の受信が指定されたタイミングであれば（ステップＳ１８）、データ受信処理を行なうために受信部を動作させ（ステップＳ１９）、自局宛データを受信した場合に（ステップＳ２０）、その受信データの受領処理を行なう（ステップＳ２１）。
【０２４９】
また、このデータ受信処理は受信が指定されていれば（ステップＳ１８）、繰り返し受信動作が行なわれる。そして、受信の指定がなくなれば、自己のスロット利用情報の確認（ステップＳ１）に戻り、一連の処理を繰り返す。
【０２５０】
送信データがある場合には（ステップＳ２２）、届け先となる通信局のスロット利用情報を獲得し（ステップＳ２３）、現在のスロットでその通信局宛てに送信可能であれば（ステップＳ２４）、所定のアクセス制御の手順に従ってデータを送信する（ステップＳ２５）。
【０２５１】
なお、送信不可能であれば、送信可能なタイミングが到来するまで、送信データを保持しておき、自己のスロット利用情報の確認（ステップＳ１）に戻り、一連の処理を繰り返す。
【０２５２】
図２１〜図２３には、上述した無線通信動作のステップＳ１２における利用スロットの判定処理手順をフローチャートの形式で示している。ここでは隣接する各通信装置のビーコン信号として送られてきたスロット利用状況について、各スロット単位での判定処理が行なわれる。
【０２５３】
現在のチャネルよりも上のチャネルを利用する設定（０ｘＡ）がなさているスロットでは（ステップＳ３１）、このスロットが該当通信装置に対する利用が不可能であると登録し（ステップＳ３２）、該当通信装置の動作チャネルの設定を登録する（ステップＳ３３）。
【０２５４】
現在のチャネルよりも下のチャネルを利用する設定（０ｘＢ）がなさているスロットでは（ステップＳ３４）、このスロットが該当通信装置に対する利用が不可能であると登録し（ステップＳ３５）、該当通信装置の動作チャネルの設定を登録する（ステップＳ３６）。
【０２５５】
現在のチャネルよりも２つ以上離れたチャネルを利用する設定（０ｘＣ）がなされているスロットでは（ステップＳ３７）、このスロットが該当通信装置に対する利用が不可能であると登録する（ステップＳ３８）。
【０２５６】
手前のスロットと連続した利用が設定（０ｘＦ）がなされているスロットでは（ステップＳ３９）、その手前のスロットの利用状況を獲得し（ステップＳ４０）、以降、その設定値の処理に移行する。
【０２５７】
その通信局が自局宛てデータを受信する予約領域の設定（０ｘＥ）がなされているスロットでは（ステップＳ４１）、そのスロットを隣接予約領域（０ｘ９）として設定するとともに（ステップＳ４２）、そのスロットを該当通信局宛てへの送信可能スロットとして登録する（ステップＳ４３）。
【０２５８】
その通信局からデータの送信若しくはデータの受信のために予約領域の設定（０ｘＤ）がなされているスロットでは（ステップＳ４４）、そのスロットを隣接予約領域（０ｘ９）として設定するとともに（ステップＳ４５）、そのスロットでは自局の利用設定が不可能として登録する（ステップＳ４６）。
【０２５９】
隣接通信装置で予約されている事を示す隣接予約設定（０ｘ９）がなされているスロットでは（ステップＳ４７）、このスロットが該当通信局に対する利用が不可能であると登録する（ステップＳ４８）。
【０２６０】
その通信局におけるビーコン送信の設定（０ｘ８）がなされているスロットでは（ステップＳ５１）、スーパーフレームの先頭で、このチャネルにおけるビーコン送信であれば（ステップＳ５２）、このビーコンの受信が必要かどうかを判断する（ステップＳ５３）。そして、受信が必要であれば、このスロットをビーコン受信領域（０ｘ７）として設定し（ステップＳ５４）、このスロットでは自局の利用設定が不可能として登録する（ステップＳ５５）。
【０２６１】
一方、ビーコンを受信する必要がなければ、このスロットをビーコンあり領域（０ｘ６）として設定する（ステップＳ５６）。
【０２６２】
スーパーフレームの先頭以外で、他チャネルにおけるビーコン送信であれば、そのスロットでは自己の通信装置の利用設定が不可能として登録する（ステップＳ５７）。
【０２６３】
隣接局のビーコンを受信する設定（０ｘ７）がなされているスロットでは（ステップＳ５８）、このスロットを隣接ビーコン受信領域（０ｘ５）として設定し（ステップＳ５９）、このスロットが該当通信装置に対する利用が不可能であると登録する（ステップＳ６０）。
【０２６４】
隣接局のビーコンが存在する（但し、ビーコンの受信はしない）設定（０ｘ６）がなされているスロットでは（ステップＳ６１）、このスロットが該当通信装置に対する利用が不可能であると登録する（ステップＳ６２）。
【０２６５】
隣接局で隣接ビーコンの受信がある設定（０ｘ５）がなされているスロットでは（ステップＳ６３）、このスロットが該当通信局に対する利用が不可能であると登録する（ステップＳ６４）。
【０２６６】
その通信局からデータ送信を優先的に行なう設定（０ｘ４）がなされているスロットでは（ステップＳ７１）、このスロットを隣接優先利用領域（０ｘ３）として設定し（ステップＳ７２）、そのスロットでは自局の利用設定が不可能として登録する（ステップＳ７３）。但し、場合によっては、このスロットが該当通信装置に対する利用が不可能であると登録しても良い。
【０２６７】
隣接局からの優先利用領域の設定（０ｘ３）がなされているスロットでは（ステップＳ７４）、このスロットが該当通信装置に対する利用が不可能であると登録する（ステップＳ７５）。
【０２６８】
その通信局の一時的予約の設定（０ｘ２）がなされているスロットでは（ステップＳ７６）、そのスロットではその予約利用を重複させないために、自己の通信装置の利用設定が不可能として登録する（ステップＳ７７）。
【０２６９】
その通信局における任意の受信動作領域の設定（０ｘ１）がなされているスロットでは（ステップＳ７８）、そのスロットを該当通信局宛てへの送信可能スロットとして登録する（ステップＳ７９）。
【０２７０】
それ以外で、その通信局がこのチャネルで動作しない設定（０ｘ０）がなされているスロットでは、このスロットが該当通信局に対する利用が不可能であると登録する（ステップＳ８０）。
【産業上の利用可能性】
【０２７１】
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。
【０２７２】
本明細書では、自律分散型の無線ネットワークにおいて、各通信局が他の通信局からの送信信号の検出に応じて衝突を回避しながらメディアへのアクセス制御を行なうときに自局の通信可能範囲を設定する場合を主な実施形態として説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。
【０２７３】
また、本明細書では、自律分散型の無線ネットワークに本発明を適用した実施形態を中心に説明してきたが、勿論、自律分散以外の形態のネットワークであっても、本発明を同様に適用することができる。
【０２７４】
要するに、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】
【０２７５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る自律分散型ネットワークの構成を模式的に示した図である。
【図２】図２は、ウルトラ・ワイド・バンド無線通信システムにおけるマルチチャネル構成を示した図である。
【図３】図３は、本発明に係る自律分散型ネットワークにおいて、通信局毎に管理されるスーパーフレームの内部構成を模式的に示した図である。
【図４】図４は、本発明に係る自律分散型ネットワークにおいて、スーパーフレーム内で各通信局がビーコン送信を行なう手順を説明するための図である。
【図５】図５は、本発明に係る自律分散型ネットワークにおいて利用されるビーコン・フレームの構成例を示した図である。
【図６】図６は、ビーコン・フレームのスロット構造フィールド部分に記載されるスロットの種類の一覧を示した図である。
【図７】図７は、各通信局のスーパーフレーム内部のスロット構成例を示した図である。
【図８】図８は、通信局が各スロットを利用する場合に、その設定の優先順位について示した図である。
【図９】図９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１０】図１０は、無線通信装置のスーパーフレーム内の利用可能領域と利用不可能領域の設定例を示した図である。
【図１１】図１１は、通信装置＃１におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示した図である。
【図１２】図１２は、通信装置＃２におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示した図である。
【図１３】図１３は、通信装置＃３におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示した図である。
【図１４】図１４は、通信装置＃４におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示した図である。
【図１５】図１５は、通信装置＃５におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示した図である。
【図１６】図１６は、通信装置＃６におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示した図である。
【図１７】図１７は、通信装置＃７におけるスーパーフレーム内の各スロットでの利用チャネルの遷移状態を示した図である。
【図１８】図１８は、無線通信装置におけるチャネル設定と休眠動作設定の動作例を示した図である。
【図１９】図１９は、フレーム間隔の設定例を示した図である。
【図２０】図２０は、本発明に係る自律分散型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の動作を示したフローチャートである。
【図２１】図２１は、利用スロットの判定処理手順を示したフローチャートである。
【図２２】図２２は、利用スロットの判定処理手順を示したフローチャートである。
【図２３】図２３は、利用スロットの判定処理手順を示したフローチャートである。
【図２４】図２４は、通信局がＴＰＰ区間及びＦＡＰ区間においてそれぞれ送信を開始するための動作を示した図である。
【図２５】図２５は、通信局として動作する無線通信装置の状態遷移図を示した図である。
【符号の説明】
【０２７６】
１００…無線通信装置
１０１…アンテナ
１０２…無線受信部
１０３…受信データ解析部
１０４…ビーコン解析部
１０５…利用領域判定部
１０６…利用不可能領域設定部
１０７…利用可能領域設定部
１０８…中央制御部
１０９…チャネル設定／休眠動作設定部
１１０…タイミング計時部
１１１…ビーコン生成部  
１１２…アクセス制御部
１１３…インターフェース
１１４…データ・バッファ
１１５…無線送信部
【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】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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