(57)【要約】【課題】  自律分散型のネットワークにおいて各通信局の消費電力などを考慮し効率的にレーダ波検出と周波数変更を行なう。【解決手段】  少なくとも１つの通信局が干渉回避動作モード下で動作し、レーダ波検出部を動作させ、おおよそ所定の時間だけレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う。そして、おおよそ所定の時間だけ経過した後は、他の通信局が干渉回避動作モードに切り換わり、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を譲り渡す。すなわち、２台以上の通信局が時間的に分担しながら干渉回避動作モード下で動作するので、通信局の平均的な消費電力を低減する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーダ波検出が必要な周波数帯において通信局間で信号の送受信を行なう無線通信システムであって、
当該システムを構成する２台以上の通信局が、レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更を各局に指示する干渉回避動作モードと、他局からの使用搬送波周波数の変更指示に応じて使用搬送波周波数を変更しながら通信動作を行なう通常動作モードを切り替えながら動作する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
２台以上の通信局が時間的に分担しながら干渉回避動作モード下で動作する、
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】
当該システム内で１台の通信局が所定の順番に従って干渉回避動作モードで動作する、
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】
時間的に分担しながら干渉回避動作モード下で動作する各通信局は、干渉回避動作モードで動作する順序を記述した順序テーブルを保持し、常に少なくとも１つの通信局が干渉回避動作モード下で動作している、
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５】
現在干渉回避動作モード下で動作している第１の通信局は、通常動作モード下で動作中の第２の通信局に対し次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知し、
前記第１の通信局は、前記第２の通信局からの確認応答を受信したことにより、干渉回避動作モードから通常動作モードに遷移する、
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６】
現在干渉回避動作モード下で動作している第１の通信局は、通常動作モード下で動作中の第２の通信局に対し次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知し、
前記第２の通信局は該通知に応じて干渉回避動作モードに遷移するとともに、動作モードを遷移した旨を前記第１の通信局に通知し、
前記第１の通信局は、前記第２の通信局からの通知を受信したことにより、干渉回避動作モードから通常動作モードに遷移する、
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７】
時間的に分担しながら干渉回避動作モード下で動作する各通信局は、干渉回避動作モードで動作する順序を記述した順序テーブルを保持し、前記第１の通信局は前記順序テーブルを基に１以上の第２の通信局に対し干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知する、
ことを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項８】
各通信局は、隣接局を管理する隣接局リストを保持し、
現在干渉回避動作モード下で動作している第１の通信局は、前記隣接局リストに挙げられている隣接局の中から特定の確率でランダムに次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知する第２の通信局を選択する、
ことを特徴とする請求項５又は６のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記隣接局リストは、前記第１の通信局の通信可能な範囲にある隣接局のリストで構成される、
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】
前記第１の通信局は、前記隣接局リストに挙げられている隣接局の中からほぼ等しい確率を以って第２の通信局を選択する、
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１１】
前記第１の通信局は、前記隣接局リストに挙げられている各隣接局に電源状況情報に基づいた重み付けをした確率を以って第２の通信局を選択する、
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１２】
ＡＣ電源駆動の通信局により高い重みを、バッテリ駆動の通信局により低い重みをそれぞれ付ける、
ことを特徴とする請求項１１に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記順序テーブルには、各通信局の電源状況情報を記述し、電源状況情報に応じて各通信局が干渉回避動作モードでの動作時間が割り当てられる、
ことを特徴とする請求項４又は７のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１４】
前記順序テーブルには、各通信局がＡＣ電源駆動又はバッテリ駆動であるかを識別する情報が記述され、ＡＣ電源駆動の通信局に対してバッテリ駆動の通信局よりも長い干渉回避動作モードの動作時間が割り当てられる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信システム。
【請求項１５】
干渉回避動作モードで動作可能な通信局が当該システムに新規参入又は離脱するなどのネットワーク構成が変化した場合、
通常動作モード下で動作する通信局は、該ネットワーク構成の変化を検知したことに応答して他局に報知し、
干渉回避動作モード下で動作する通信局は、該ネットワーク構成の変化を検知又は他局からの報知を受信すると、前記順序テーブルの内容を更新する、
ことを特徴とする請求項４又は７のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１６】
バッテリ駆動の通信局はバッテリ残容量が変動した場合にその旨を報知し、
干渉回避動作モード下で動作する通信局は、他局からの報知を受信すると、前記順序テーブルの内容を更新する、
ことを特徴とする請求項１３に記載の無線通信システム。
【請求項１７】
バッテリ駆動の通信機器に対し、バッテリ残容量に応じた割合で干渉回避動作モードの動作時間が割り当てられる、
ことを特徴とする請求項１６に記載の無線通信システム。
【請求項１８】
前記順序テーブルに各通信局の干渉回避動作モードでの動作時間を記載する、
ことを特徴とする請求項４又は７のいずれかに記載の無線通信システム。
【請求項１９】
ＡＣ電源駆動の通信局に対し、干渉回避動作モードでの動作時間を無期限に設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項２０】
各通信局は、干渉回避動作モードによる動作時間を自局の電源状況に応じて自律的に決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項２１】
レーダ波検出が必要な周波数帯において信号の送受信を行なう無線通信装置であって、
複数の使用可能な搬送波周波数で無線データを送受信する通信手段と、
現在使用中の搬送波周波数でレーダ波を監視するレーダ波検出手段と、
レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更を各局に指示する干渉回避動作モードと、他局からの使用搬送波周波数の変更指示に応じて使用搬送波周波数を変更しながら通信動作を行なう通常動作モードのいずれかの動作モードで前記通信手段における通信動作を制御する通信制御手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２２】
前記通信制御手段は、前記通常動作モード下では前記レーダ検出手段の動作を停止する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２３】
前記通信制御手段は、同じ通信範囲内で動作する通信局間で取り決められている干渉回避動作モードで動作する順序を記述した順序テーブルを保持する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２４】
前記通信制御手段は、前記順序テーブルに従って干渉回避動作モードと通常動作モードの切り換えを行なう、
ことを特徴とする請求項２３に記載の無線通信装置。
【請求項２５】
前記通信制御手段は、現在干渉回避動作モード下で動作しているときに、通常動作モード下で動作中の他の通信局に対し次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知し、該他の通信局からの確認応答を受信したことにより、干渉回避動作モードから通常動作モードに遷移する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２６】
前記通信制御手段は、干渉回避動作モード下で動作しているときに、通常動作モード下で動作中の他の通信局に対し次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知し、該他の通信局が干渉回避動作モードに遷移した旨の通知を受信したことにより、干渉回避動作モードから通常動作モードに遷移する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項２７】
前記通信制御手段は、干渉回避動作モードで動作する順序を記述した順序テーブルを保持し、前記順序テーブルを基に１以上の他の通信局に対し干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知する、
ことを特徴とする請求項２５又は２６のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２８】
前記通信制御手段は、隣接局を管理する隣接局リストを保持し、干渉回避動作モード下で動作しているときに、前記隣接局リストに挙げられている隣接局の中から特定の確率でランダムに次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知する通信局を選択する、
ことを特徴とする請求項２５又は２６のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項２９】
前記隣接局リストは、前記第１の通信局の通信可能な範囲にある隣接局のリストで構成される、
ことを特徴とする請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３０】
前記通信制御手段は、前記隣接局リストに挙げられている隣接局の中からほぼ等しい確率を以って通信局を選択する、
ことを特徴とする請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３１】
前記通信制御手段は、前記隣接局リストに挙げられている各隣接局に電源状況情報に基づいた重み付けをした確率を以って通信局を選択する、
ことを特徴とする請求項２８に記載の無線通信装置。
【請求項３２】
前記通信制御手段は、ＡＣ電源駆動の通信局により高い重みを、バッテリ駆動の通信局により低い重みをそれぞれ付ける、
ことを特徴とする請求項３１に記載の無線通信装置。
【請求項３３】
前記順序テーブルには、各通信局の電源状況情報を記述し、電源状況情報に応じて各通信局が干渉回避動作モードでの動作時間が割り当てられる、
ことを特徴とする請求項２３又は２７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項３４】
前記順序テーブルには、各通信局がＡＣ電源駆動又はバッテリ駆動であるかを識別する情報が記述され、ＡＣ電源駆動の通信局に対してバッテリ駆動の通信局よりも長い干渉回避動作モードの動作時間が割り当てられる、
ことを特徴とする請求項３３に記載の無線通信装置。
【請求項３５】
干渉回避動作モードで動作可能な通信局が当該システムに新規参入又は離脱するなどのネットワーク構成が変化した場合、
前記通信制御手段は、通常動作モード下で動作するときには該ネットワーク構成の変化を検知したことに応答して他局に報知し、干渉回避動作モード下で動作するときには該ネットワーク構成の変化を検知又は他局からの報知を受信すると、前記順序テーブルの内容を更新する、
ことを特徴とする請求項２３又は２７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項３６】
装置の駆動電源としてのバッテリと、前記バッテリの残存容量を検出するバッテリ残容量検出手段をさらに備え、
前記通信制御手段は、
前記バッテリ残容量検出手段によりバッテリ残容量の変動が検出された場合にはその旨を報知し、
干渉回避動作モード下で動作するときは、他局からのバッテリ残容量変動の報知を受信すると、前記順序テーブルの内容を更新する、
ことを特徴とする請求項３３に記載の無線通信装置。
【請求項３７】
前記通信制御手段は、干渉回避動作モードによる動作時間を前記バッテリ残容量検出手段により検出されたバッテリの残存容量に応じて決定する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項３８】
前記順序テーブルに各通信局の干渉回避動作モードでの動作時間を記載する、
ことを特徴とする請求項２３又は２７のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項３９】
装置の駆動電源としてＡＣ電源を備え、
前記通信制御手段は、干渉回避動作モードによる動作時間を無期限に設定する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項４０】
前記通信制御手段は、干渉回避動作モードによる動作時間を自局の電源状況に応じて自律的に決定する、
ことを特徴とする請求項２１に記載の無線通信装置。
【請求項４１】
レーダ波検出が必要な周波数帯において信号の送受信を行なうための無線通信方法であって、複数の搬送波周波数が使用可能であり、
現在使用中の搬送波周波数でレーダ波を監視するレーダ波検出ステップと、
レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更を各局に指示する干渉回避動作モードと、他局からの使用搬送波周波数の変更指示に応じて使用搬送波周波数を変更しながら通信動作を行なう通常動作モードのいずれかの動作モードで通信動作を制御する通信制御ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
【請求項４２】
レーダ波検出が必要な周波数帯において信号の送受信を行なう無線通信の動作制御をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、複数の搬送波周波数が使用可能であり、
現在使用中の搬送波周波数でレーダ波を監視するレーダ波検出ステップと、
レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更を各局に指示する干渉回避動作モードと、他局からの使用搬送波周波数の変更指示に応じて使用搬送波周波数を変更しながら通信動作を行なう通常動作モードのいずれかの動作モードで通信動作を制御する通信制御ステップと、
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、特定の制御局を配置せ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、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、自律分散型の通信環境下においてレーダ波検出に応答して周波数変更（ＤＦＳ：Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ）を行なうことによりレーダ波システムと同じ周波数帯の共用を実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、自律分散型のネットワークにおいて各通信局の消費電力などを考慮し効率的にレーダ波検出と周波数変更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】
複数のコンピュータを接続してＬＡＮを構成することにより、ファイルやデータなどの情報の共有化、プリンタなどの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ・コンテンツの転送などの情報の交換を行なったりすることができる。
【０００４】
従来、光ファイバーや同軸ケーブル、あるいはツイストペア・ケーブルを用いて、有線でＬＡＮ接続することが一般的であったが、この場合、回線敷設工事が必要であり、手軽にネットワークを構築することが難しいとともに、ケーブルの引き回しが煩雑になる。また、ＬＡＮ構築後も、機器の移動範囲がケーブル長によって制限されるため、不便である。そこで、有線方式によるＬＡＮ配線からユーザを解放するシステムとして、無線ＬＡＮが注目されている。無線ＬＡＮによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。
【０００５】
近年では、無線ＬＡＮシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の導入の検討が行なわれている。例えば、２．４ＧＨｚ帯や、５ＧＨｚ帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システムが規定されている。
【０００６】
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。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（例えば、非特許文献４を参照のこと），ｂ，ｇといった拡張規格が存在する。
【０００７】
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方法が用いられている。
【０００８】
アクセス・ポイントを配置した無線ネットワークでは、ある通信装置から情報伝送を行なう場合に、まずその情報伝送に必要な帯域をアクセス・ポイントに予約して、他の通信装置における情報伝送と衝突が生じないように伝送路の利用を行なうという、帯域予約に基づくアクセス制御方法が広く採用されている。すなわち、アクセス・ポイントを配置することによって、無線ネットワーク内の通信装置が互いに同期をとるという同期的な無線通信を行なう。
【０００９】
ところが、アクセス・ポイントが存在する無線通信システムで、送信側と受信側の通信装置間で非同期通信を行なう場合には、必ずアクセス・ポイントを介した無線通信が必要になるため、伝送路の利用効率が半減してしまうという問題がある。
【００１０】
これに対し、無線ネットワークを構成する他の方法として、端末同士が直接非同期的に無線通信を行なう「アドホック（Ａｄ−ｈｏｃ）通信」が考案されている。とりわけ近隣に位置する比較的少数のクライアントで構成される小規模無線ネットワークにおいては、特定のアクセス・ポイントを利用せずに、任意の端末同士が直接非同期の無線通信を行なうことができるアドホック通信が適当であると思料される。
【００１１】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮシステムでは、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるネットワーキングは、ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の概念に基づいている。ＢＳＳは、ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：制御局）のようなマスタが存在する「インフラ・モード」で定義されるＢＳＳと、複数のＭＴ（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：移動局）のみにより構成される「アドホック・モード」で定義されるＩＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ）の２種類で構成される。後者のアドホック・モードでは、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。そして、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。
【００１２】
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）。
【００１３】
ところで、ＩＥＥＥ８０２．１１ａは５ＧＨｚ帯（５．１５−５．３５ＧＨｚ及び５．４７−５．８２５ＧＨｚ）で動作するシステムであるが、これは気象用レーダ波と同じ周波数帯を使用することになる。このため、ＷＲＣ−０３という国際的な無線周波数割り当てを定める会議において、ＩＴＵ−Ｒ ＳＡ．１６３２勧告が決定されている。同勧告では、無線ＬＡＮ側にレーダ波干渉回避を要求することによりレーダ波と同じ周波数帯の共用を実現することが規定されている。すなわち、５．２５−５．３５ＧＨｚ、５．４７−５．７２５ＧＨｚを使用する無線ＬＡＮのアクセス・ポイントがレーダ波検出機能を有し、レーダ波が検出された場合にはその制御下にあるすべての移動局に使用周波数を変更する旨を通知し、使用周波数を変更することを求めている。このような周波数切り替えの動作のことを、ＤＦＳ（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ)と呼ぶ。
【００１４】
ここで、レーダ波検出及びＤＦＳに関する一連の動作例について、図２３〜図２５を参照しながら説明する。
【００１５】
図２３には、無線ＬＡＮネットワークの構成例を示している。同図に示す例では、１台のアクセス・ポイント１１１０と４台の移動局１２００でネットワークが構成されている。ここで、各移動局１２００ａ〜ｄは、それぞれアクセス・ポイント１１００と通信をし、その制御下にあるとする。すべての通信はアクセス・ポイント経由で行なわれ、仮に移動局１２００ａと移動局ｂがデータ通信を行おうという場合でも、一旦アクセス・ポイントを経由することになっている。
【００１６】
図２４には、アクセス・ポイント１１００の機能構成例を模式的に示している。レーダ波検出を行うため、アクセス・ポイント１１００にはレーダ波検出部１１３０が内蔵されている。このレーダ検出部１１３０は、ほぼ常時（但し、自局が送信している時間を除く）レーダ波が届いていないかどうかを確認し続けている。ここで、レーダ検出部１１３０は、所定の閾値を超える強度のレーダ波を検出した場合には、制御部１１４０にその旨を通知する。そして、通知を受けた制御部１１４０は、自分の制御下にある各移動局１２００に対し、周波数変更を行なわせるための命令データを作成し、無線ＬＡＮ用送受信部１１２０にてその命令データを変調しアンテナ１１１０から無線信号として送信する。命令データには、変更後の周波数チャンネル番号データが記述されている。
【００１７】
図２５には、移動局１２００の機能的構成を模式的に示している。図示の移動局１２００は、アンテナ１２１０でその無線信号を受信し、無線ＬＡＮ用送受信部１２２０にて復調し、受信した命令データを制御部１２４０に伝える。また、制御部１２４０は、命令データを受け取ったことを確認するための応答データを作成し、無線ＬＡＮ用送受信部１２２０にてその命令を変調しアンテナ１２１０から無線信号として送信する。
【００１８】
アクセス・ポイント１１００は、アンテナ１１１０で移動局１２００からの無線信号を受信し、無線ＬＡＮ用送受信部１１２０にて復調し、移動局１２００からの確認応答データを制御部１１４０に通知する。
【００１９】
そして、アクセス・ポイント１１００は、自己の制御下にある各移動局１２００からの応答確認が揃った段階で、先に通知した周波数チャネル番号に相当する周波数の送受信を行なうよう、無線ＬＡＮ用送受信部１１２０の設定を変更し、新しい周波数チャンネルにて送受信動作を開始する。
【００２０】
移動局１２００は、アクセス・ポイント１１００からの定期的なビーコンを受信できなくなったことを無線ＬＡＮ用送受信部１２２０で検出すると、その旨を制御部１２４０に通知する。制御部１２４０はこれをきっかけに、あらかじめ通知されていた変更後の周波数チャンネル・データに相当する周波数の送受信を行なうよう無線ＬＡＮ用送受信部１２２０の設定を変更し、新しい周波数チャンネルにて受信動作を開始する。
【００２１】
上述したレーダ波検出並びにＤＦＳ機能の動作例は、１つのアクセス・ポイントの制御下でネットワーク動作が行なわれるインフラ・モードにおける実現例である。図２４並びに図２５を比較して明らかなように、レーダ波検出及びＤＦＳはすべてアクセス・ポイント側が一元的に行なうように構成されており、移動局側にはレーダ波検出部は装備されていない。
【００２２】
ネットワークにおけるレーダ波干渉回避のための幾つかの技術が既に提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４を参照のこと）。これらはいずれも、アクセス・ポイントの存在するネットワーク、すなわちインフラ・モードにおいて、レーダ波の検出方法それ自体、乃至は検出したレーダ波からどのように周波数を変えて干渉を回避するかといった事柄に関して開示している。例えば、アクセス・ポイントと複数の移動局で構成されるシステムでは、移動局にはレーダ波が届くがアクセス・ポイントには届かないという隠れ基地局問題が起こり得るが、アクセス・ポイントとは別にレーダ検出装置を設けることで、レーダ波に対する隠れ基地局問題の解決を図ることができる（例えば、特許文献３を参照のこと）。
【００２３】
これに対し、アクセス・ポイント乃至基地局を配置せず各通信局が自律分散的に動作するアドホック型の無線通信システム（上述）が近年注目を集めているが、この種のシステムに特化したレーダ波検出、及び干渉回避技術に関しては開発が行なわれていないのが現状である。
【００２４】
例えば、すべての通信局にレーダ検出部を搭載し、各局が常にレーダ検出を動作させることにより、自律分散的に干渉回避を実現することも可能である。しかしながら、この場合、通信局毎にレーダ検出のための電力が必要となり、システム全体での消費電力が増大する。例えば、バッテリ駆動を行なう移動局においては、レーダ検出のための電力消費により動作時間が短くなり、使い勝手が低下する。また、レーダ検出機能の稼動時にも動作時間を維持するためには、バッテリ容量を大きくせざるを得ないが、これは、機器の小型化・軽量化・低価格化の趨勢に反することになる。
【００２５】
【特許文献１】特許第３４６１７７９号公報
【特許文献２】特開２００２−３００１０２号公報
【特許文献３】特開２００２−１３５８３１号公報
【特許文献４】特開２００１−２８５３０１号公報
【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
【非特許文献４】Ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔ  ｔｏ  ＩＥＥＥ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  ｆｏｒ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ｅｘｃｈａｎｇｅ  ｂｅｔｗｅｅｎ  ｓｙｓｔｅｍｓ−Ｌｏｃａｌ  ａｎｄ  ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋｓ−Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ−Ｐａｒｔ  １１：  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）  ａｎｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：  Ｈｉｇｈ−ｓｐｅｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ  ｉｎ  ｔｈｅ  ５ＧＨＺ  Ｂａｎｄ
【非特許文献５】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】
【００２６】
本発明の目的は、特定の制御局を配置せずに各通信局が自律分散的にネットワーク動作を好適に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、自律分散型の通信環境下においてレーダ波検出に応答して周波数変更（ＤＦＳ）を行なうことによりレーダ波システムと同じ周波数帯の共用を実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、自律分散型のネットワークにおいて各通信局の消費電力などを考慮し、効率的にレーダ波検出と周波数変更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。
【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、レーダ波検出が必要な周波数帯において通信局間で信号の送受信を行なう無線通信システムであって、
当該システムを構成する２台以上の通信局が、レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更（ＤＦＳ）を各局に指示する干渉回避動作モードと、他局からの使用搬送波周波数の変更指示に応じて使用搬送波周波数を変更しながら通信動作を行なう通常動作モードを切り替えながら動作する、
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】
本発明によれば、レーダ波検出部を持つ複数の通信局からなるアドホック型無線通信システムにおいて、少なくとも１つの通信局が干渉回避動作モード下で動作し、レーダ波検出部を動作させ、おおよそ所定の時間だけレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負うようになっている。そして、おおよそ所定の時間だけ経過した後は、他の少なくとも１つの通信局が干渉回避動作モードに切り換わり、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を譲り渡す。すなわち、２台以上の通信局が時間的に分担しながら干渉回避動作モード下で動作するので、通信局の平均的な消費電力を低減することができる。
【００３２】
例えば、無線通信システム内で１台の通信局が所定の順番に従って干渉回避動作モードで動作し、レーダ波検出並びにＤＦＳを実現するようにしてもよい。この場合、時間的に分担しながら干渉回避動作モード下で動作する各通信局は、干渉回避動作モードで動作する順序を記述した順序テーブルを保持し、常に少なくとも１つの通信局が干渉回避動作モード下で動作するようにしてもよい。
【００３３】
また、無線通信システム内では、現在干渉回避動作モード下で動作している第１の通信局は、通常動作モード下で動作中の第２の通信局に対し次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知し、前記第１の通信局は、前記第２の通信局からの確認応答を受信したことにより、干渉回避動作モードから通常動作モードに遷移するようにしてもよい。
【００３４】
あるいは、無線通信システム内では、現在干渉回避動作モード下で動作している第１の通信局は、通常動作モード下で動作中の第２の通信局に対し次に干渉回避動作モードで動作すべき旨を通知し、前記第１の通信局は、前記第２の通信局が干渉回避動作モードに遷移した旨の通知を受信したことにより、干渉回避動作モードから通常動作モードに遷移するようにしてもよい。
【００３５】
このように、通信局間で干渉回避動作を行なう義務を受け渡す手続きを明確にし、これまで干渉回避動作を行なっていた通信局は確認応答により干渉回避動作を停止することで、レーダ波検出を行なう通信局が１台もなくなるという危険を回避することができる。
【００３６】
順序テーブルには、各通信局の電源状況情報を記述し、電源状況情報に応じて各通信局が干渉回避動作モードでの動作時間を割り当てるようにしてもよい。例えば、各通信局がＡＣ電源駆動又はバッテリ駆動であるかを識別する情報が記述される。そして、電源に余裕があるＡＣ電源駆動の通信局に対しては、バッテリ駆動の通信局よりも長い干渉回避動作モードの動作時間を割り当てるようにする。
【００３７】
また、システム内では、現在干渉回避動作モードで動作中の通信局が順序テーブルを一元的に管理するようにする。すなわち、通常動作モード下で動作する通信局は、該ネットワーク構成の変化を検知したことに応答して他局に報知する。これに対し、干渉回避動作モード下で動作する通信局は、該ネットワーク構成の変化を検知又は他局からの報知を受信すると、前記順序テーブルの内容を更新する。
【００３８】
また、バッテリ駆動の通信局はバッテリ残容量が変動した場合にその旨を報知し、干渉回避動作モード下で動作する通信局は、他局からの報知を受信すると、前記順序テーブルの内容を更新するようにする。そして、バッテリ残容量が少なくなった通信局の干渉回避動作モードでの動作時間を短縮し、電源の負荷を軽減するようにしてもよい。
【００３９】
本発明に係る無線通信システムでは、ネットワーク内の少なくとも１台の通信局が干渉回避動作モードで動作し、レーダ波検出部を動作させ、おおよそ所定の時間だけレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う。この場合、各通信局がバッテリ駆動又はＡＣ電源駆動のいずれであるかを相互に確認し合うようにする。
【００４０】
ネットワーク内にＡＣ電源駆動の通信局が存在した場合には、その局が優先的にレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負うことにし、バッテリ駆動の通信局の平均的な消費電力を低減することができる。
【００４１】
あるいは、ＡＣ電源駆動の通信局が存在した場合には、その局がレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う時間をバッテリ駆動の通信局がその義務を負う時間よりも十分長く設定するようにしてもよい。そして、ネットワーク内で少なくとも１つの移動局がレーダ波検出部を動作させ、おおよそ所定の時間だけレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負い、おおよそ所定の時間だけ経過した後は、他の少なくとも１つの移動局にそのレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を譲り渡すことにより、バッテリ駆動の通信局の平均的な消費電力を低減することができる。
【００４２】
また、バッテリ残容量の少なくなった通信局に対しては、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う時間を相対的に短く、逆にバッテリ残容量の多いものに対してはその義務を負う時間を相対的に長くすることにより、バッテリ駆動の通信局の平均的な消費電力を低減することができる。
【００４３】
また、本発明の第２の側面は、レーダ波検出が必要な周波数帯において信号の送受信を行なう無線通信の動作制御をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、複数の搬送波周波数が使用可能であり、
現在使用中の搬送波周波数でレーダ波を監視するレーダ波検出ステップと、
レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更を各局に指示する干渉回避動作モードと、他局からの使用搬送波周波数の変更指示に応じて使用搬送波周波数を変更しながら通信動作を行なう通常動作モードのいずれかの動作モードで通信動作を制御する通信制御ステップと、
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。
【００４４】
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】
【００４５】
本発明によれば、自律分散型の通信環境下においてレーダ波検出に応答して周波数変更（ＤＦＳ）を行なうことによりレーダ波システムと同じ周波数帯の共用を実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００４６】
また、本発明によれば、自律分散型のネットワークにおいて各通信局の消費電力などを考慮し、効率的にレーダ波検出と周波数変更を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【００４７】
本発明によれば、レーダ波検出が必要な周波数帯で動作する自律分散型無線通信システムにおいて、レーダ波検出を各通信局で時間的に分担させることにより、各通信局の消費電力を平均的に減らすことができるので、小型・低価格なアドホック型無線通信システム乃至は通信機を提供することができる。
【００４８】
また、本発明によれば、レーダ波検出並びに周波数変更（ＤＦＳ）の指示を行なう干渉回避動作の義務を通信局間で引き継ぎを行なう際に、応答確認を行なわせることにより、システム全体としてみた場合にレーダ波検出が行なわれていない空白の時間が発生することを防ぎ、より確実にレーダ波に対する被干渉又は与干渉を回避することができる。
【００４９】
また、本発明によれば、レーダ波検出並びに周波数変更（ＤＦＳ）の指示を行なう干渉回避動作の義務を負う通信局が、当該義務を引き継ぐ通信局を逐次的に選定することができる。これにより、当該干渉回避動作を複数の通信局間で回覧させる制御に必要なトラフィックの増加を抑えることができ、システム全体のスループットを確保することができる。
【００５０】
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】
【００５１】
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。
【００５２】
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。また、以下の説明では、各通信局は単一のチャネルを想定しているが、複数の周波数チャネルすなわちマルチチャネルからなる伝送媒体を用いた場合に拡張することも可能である。
【００５３】
本発明に係る無線ネットワークでは、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を伝送し、自律分散型の無線ネットワークを構築することができる。本発明の一実施形態では、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１の拡張規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに通信環境を想定している。
【００５４】
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。
【００５５】
また、本発明の適用対象となる無線ネットワークは、５ＧＨｚ帯（５．１５−５．３５ＧＨｚ及び５．４７−５．８２５ＧＨｚ）で動作し、気象用レーダ波と同じ周波数帯を共用する。このため、システムはレーダ波検出機能を有し、レーダ波が検出された場合にはそのシステム内のすべての通信局は使用周波数を変更する。
【００５６】
以下に説明する各通信局での処理は、基本的にネットワークに参入する全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。
【００５７】
Ａ．システム構成
図１には、本発明が適用される無線ネットワークの構成を模式的に示している。同図に示すネットワークは、４台のレーダ波検出機構付き通信局１３００a〜dで構成されている。このネットワークは、本来の無線データ伝送という観点からは、アクセス・ポイント、基地局、あるいは基地局といった中央集権的にネットワークの制御を行なう装置は存在せず、すべての移動局が同等である自律分散型無線ネットワークを構成している。
【００５８】
なお、図示しないが、当該ネットワークには、自らはレーダ波検出機構を装備せず、他局からの周波数変更（ＤＦＳ）の指示に応答して適宜周波数切り替えを行なう一般的な通信局も参入することは可能である。
【００５９】
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。
【００６０】
また、新規に参入する通信局は、スキャン動作により周辺局からのビーコン信号を聞きながら、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。そして、ビーコンの受信タイミングと緩やかに同期しながら、周辺局からビーコンが送信されていないタイミングに自局のビーコン送信タイミングを設定する。
【００６１】
ここで、各通信局のビーコン送信手順について、図２６を参照しながら説明する。
【００６２】
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。
【００６３】
また、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。図２６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。
【００６４】
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。
【００６５】
例えば、図２６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２６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。
【００６６】
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２６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。
【００６７】
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２６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。
【００６８】
但し、帯域（スーパーフレーム周期）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ミリ秒のスーパーフレーム周期でミニマムのビーコン間隔Ｂｍｉｎを６２５ミリ秒に規定した場合、電波の届く範囲内では最大で６４台の通信局までしか収容できないことになる。
【００６９】
スーパーフレーム内に新規のビーコンを配置する際、各通信局はビーコン送信の直後に優先利用領域（ＴＰＰ）を獲得することから（後述）、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スーパー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、図２６に示したように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。但し、各通信局のビーコン送信タイミングを集中して配置し、残りのスーパー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。
【００７０】
図２７には、スーパーフレーム内で配置可能なビーコン送信タイミング（ＴＢＴＴ）の構成例を示している。ビーコンを配置可能な位置のこと「スロット」とも呼ぶ。但し、同図に示す例では、４０ミリ秒からなるスーパーフレーム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。
【００７１】
図２には、本発明の一実施形態に係る無線通信装置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、本来の無線データ伝送においては、同じ無線システム内に存在する他の通信局との間で効果的にチャネル・アクセスを行なうことにより、衝突を回避しながら、図１に示したネットワーク上で通信局１３００として動作することができる。
【００７２】
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、送信データ生成部１０４と、無線送信部１０６と、タイミング制御部１０７と、アンテナ１０９と、無線受信部１１０と、受信データ解析部１１２と、情報記憶部１１３と、レーダ波検出部１１４と、電源管理部１１５と、装置の駆動電源としてのＡＣ電源１１６ａ又はバッテリ１１６ｂとで構成される。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
送信データ生成部１０４は、自局から周辺局宛てに送信されるパケット信号やビーコン信号を生成する。ここで言うパケットには、データ・パケットの他、受信先の通信局の送信要求パケットＲＴＳや、ＲＴＳに対する確認応答パケットＣＴＳ、ＡＣＫパケット、周波数変更要求パケット（但し、干渉回避動作モード（後述）での動作時）などが挙げられる。例えばデータ・パケットは、データ・バッファ１０２に蓄積されている送信データを所定長だけ切り出し、これをペイロードとしてパケットが生成される。
【００７６】
無線送信部１０６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、伝送レートにてパケット信号の無線送信処理を行なう。本実施形態では、無線送信部１０６は、ネットワーク内でのレーダ波の検出結果に応じて、使用周波数を切り替えながら送信動作を行なうことができる。
【００７７】
無線受信部１１０は、アンテナ１０９を介して他局から受信した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）で構成される。本実施形態では、無線受信部１１０は、ネットワーク内でのレーダ波の検出結果に応じて、使用周波数を切り替えながら受信動作を行なうことができる。
【００７８】
アンテナ１０９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。
【００７９】
タイミング制御部１０７は、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、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、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送信待機期間（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。
【００８０】
受信データ解析部１１２は、他局から受信できたパケット信号（ＲＴＳ、ＣＴＳ信号の解析を含む）や、周波数変更指示パケット（但し、通常動作モード（後述）での動作時）、ビーコン信号を解析する。
【００８１】
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プログラムや、受信したパケットやビーコンの解析結果から得られる情報などを蓄えておく。
【００８２】
レーダ波検出部１１４は、動作中は、ほぼ常時（但し、自局が送信している時間を除く）レーダ波が届いていないかどうかを確認し続けている。本実施形態では、無線通信装置１００が干渉回避動作モード（後述）下で動作中は、レーダ検出部１１４は、所定の閾値を超える強度のレーダ波を検出した場合には、中央制御部１１３にその旨を通知する。また、無線通信装置１００が通常動作モード（後述）下で動作中には、レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更を各局に指示する必要がないので、レーダ波検出部１１４は動作を停止していてもよい。
【００８３】
無線通信装置１００は、当該装置の駆動用の電源としてＡＣ電源１１６ａ又はバッテリ１１６ｂのうちいずれかを用いることができる。例えば、無線通信装置１００が設置局として動作するときには、ＡＣ電源１１６ａを用いて安定した電源を利用すると便利である。また、無線通信装置１００が移動局として動作するときには、バッテリ１１６ｂを使用し、電源ケーブルに束縛されることなく端末操作を行なうことができる。
【００８４】
電源管理部１１５は、無線通信装置１００が駆動用電源として使用する電源の状況を監視し、これを中央制御部１１３に通知する。具体的には、電源管理部１１５は、現在使用中の主電源がＡＣ電源１１６ａ又はバッテリ１１６ｂのいずれであるかを通知する。また、バッテリ１１６ｂで駆動しているときには、バッテリ１１６ｂの残存容量、又は容量が低下したことを通知する。
【００８５】
中央制御部１０３は、無線通信装置１００における無線データ伝送に関する装置動作の制御（すなわち、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）を一元的に行なうとともに、その他の装置動作を統括的に制御する。
【００８６】
無線データ伝送に関しては、基本的には、ＣＳＭＡ手順に基づき、伝送路の状態を監視しながらランダム時間にわたりバックオフのタイマーを動作させ、この間に送信信号が存在しない場合に送信権を獲得するというアクセス制御を行なう。
【００８７】
また、装置動作に関しては、本実施形態の無線通信装置１００は、レーダ波の検出及びレーダ波の検出に応じて使用搬送波周波数の変更を各局に指示する干渉回避動作モードと、他局からの使用搬送波周波数の変更指示に応じて使用搬送波周波数を変更しながら通信動作を行なう通常動作モードという２つの動作モードを定義している。
【００８８】
レーダ波との共存を実現するためには、同じネットワーク内では少なくとも１つの通信局が干渉回避動作モードで動作していなければならない。同じ通信範囲内で動作する通信局間では、干渉回避動作を行なう順序が所定の手続きで取り決められ、これが順序テーブルに記載される。順序テーブルは、情報記憶部１１３に格納される。中央制御部１１３は、この順序テーブルを参照し、自装置が干渉回避動作を行なう順番が回ってきたときには、通常動作モードから干渉回避動作モードに遷移し、また、自装置が干渉回避動作を行なう義務から解放されると、干渉回避動作モードから通常動作モードへ復帰する。図３には、無線通信装置１００の状態遷移図を示している。
【００８９】
干渉回避動作モード下では、中央制御部１１３は、レーダ波検出部１１４から所定の閾値を超える強度のレーダ波を検出した旨の通知を受けると、通信範囲にある各通信局に対し、周波数変更を行なわせるための命令データを作成する。この命令データは、無線送信部１０６で変調され、アンテナ１０９を介して無線信号として送信される。
【００９０】
また、干渉回避動作モード下では、レーダ波検出や周波数変更の指示など、通常動作では行なわない余分な処理動作を負担しなければならないので、電源への負荷が高くなる。このため、中央制御部１１３は、電源管理部１１５から通知される電源状態に応じて、自装置が干渉回避動作を行なう時間を設定するようにしてもよい。例えば、ＡＣ電源１１６ａで動作中には無期限で干渉回避動作モード下で動作してもよい。これに対し、容量が有限なバッテリ１１６ｂで動作中には、比較的短い期間でのみ干渉回避動作モードで動作する。さらに、バッテリ１１６ｂの残容量が低下したときには、干渉回避動作を行なう義務を他局に引き継いで、通常動作モードに復帰するようにしてもよい。
【００９１】
レーダ波検出部１１４は、動作中はほぼ常時（但し、自局が送信している時間を除く）レーダ波が届いていないかどうかを確認し続け、電源を消費する。一方、通常動作モード下では、レーダ波の検出を行なう必要はない。そこで、中央制御部１０３は、通常動作モードに遷移するときにはレーダ波検出部１１４に動作停止指示を発行し、レーダ波検出動作を停止することで、低消費電力化を図るようにしてもよい。この場合、干渉回避動作モードに遷移するときには、レーダ波検出部１１４に動作再開指示を発行する。
【００９２】
なお、図２に示した例では、レーダ波検出部１１４は、無線受信部１１０と並列に受信した無線信号の入力を取っているが、受信系の一部を無線受信部１１０とレーダ波検出部１１４に兼用するように構成することもできる。
【００９３】
また、図示の例では、レーダ波検出部１１４と無線送信部１０６並びに無線受信部１１０とは同一の１つのアンテナに接続されているが、本発明はその構成に限定されるものではない。
【００９４】
例えば、レーダ波検出部１１４が無線データ送受信用のアンテナ１０９とは独立して専用のアンテナに接続されていても良いし、無線送信部１０６並びに無線受信部１１０にはアンテナ選択ダイバーシティができるよう２つのアンテナが切り替えられるように接続されている一方で、レーダ波検出部１１４にはその２つのアンテナのうちの１つが接続されているような構成であっても構わない。
【００９５】
Ｂ．干渉回避のためのレーダ波検出及びＤＦＳ命令動作
ここで、図１を参照しながら、レーダ波検出機構付き移動局の動作を説明する。
【００９６】
まず、レーダ波検出機構付き移動局ａがレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負っているものとする。レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負ったレーダ波検出機構付き移動局１３００ａは、干渉回避動作モードに遷移して自局内のレーダ波検出部１１４をオンにし、レーダ波が届いていないかどうかを確認し続ける。
【００９７】
ここで、レーダ波検出部１１４が所定の閾値を超える強度のレーダ波を検出した場合には、レーダ波検出部１１４は中央制御部１０３にその旨を通知する。通知を受けた中央制御部１０３は、当該無線ネットワーク上の他のレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂ〜ｄ、並びにレーダ波検出機構を装備しないその他の通信局（図示しない）に対し、変更後の周波数チャンネル番号データを含む周波数変更を行なわせるための命令データを作成し、無線受信部１１０にてその命令データを変調し、アンテナ１０９から無線信号として送信する。
【００９８】
これに対し、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負っていないその他のレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂ〜ｄは、アンテナ１０９でその無線信号を受信し、無線受信部１１０にて復調し、受信した命令データを中央制御部１０３に伝える。中央制御部１０３は、その命令データを受け取ったことを確認するための応答データを作成し、無線送信部１０６にてその命令を変調し、アンテナ１０９から無線信号として送信する。また、レーダ波検出機構を装備していないその他の通信局（図示しない）も、通信局１３００ａからの命令データに対する応答データを作成し、これを通信局１３３０ａに返信する。
【００９９】
レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負っているレーダ波検出機構付き通信局１３００ａは、アンテナ１０９でその無線信号を受信し、無線受信部１１０にて復調し、その他のレーダ波検出機構付き移動局１３００ｂ〜ｄからの確認応答データを中央制御部１０３に通知する。
【０１００】
ネットワーク内にある他の通信局１３００ｂ〜ｄ…からの応答確認が揃った段階で、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負ったレーダ波検出機構付き通信局１３００ａの中央制御部１０３は、先に通知した周波数チャネル番号に相当する周波数の送受信を行なうよう無線送信部１０６並びに無線受信部１１０の設定を変更し、新しい周波数チャンネルにて送受信動作を開始する。
【０１０１】
周波数チャンネルが切り替わったかどうかは、例えば互いのビーコンを交換できているかどうかで確認することができる。すなわち、レーダ波検出機構付き通信局１３００ｂ〜ｄ…は、レーダ波検出、並びにＤＦＳの命令者となる義務を負ったレーダ波検出機構付き通信局１３００ａからの定期的なビーコンを受信できなくなったことを無線受信部１１０で検出すると、その旨を中央制御部１０３に通知する。中央制御部１０３は、この通知をきっかけに、あらかじめ通知されていた変更後の周波数チャンネル・データに相当する周波数の送受信を行なうよう、無線送信部１０６並びに無線受信部１１０の設定を変更し、新しい周波数チャンネルにて受信動作を開始する。
【０１０２】
これらの手順の間、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負っていないレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂ〜ｄでは、レーダ波検出部１１４をオフにし、低消費電力化を図っている。
【０１０３】
Ｃ．干渉回避動作の義務を受け渡す際の手順
本実施形態に係る自律分散型の無線ネットワークでは、レーダ波との共存を実現するためには、同じネットワーク内では少なくとも１つの通信局が干渉回避動作モードで動作していなければならない。
【０１０４】
一方、特定の通信局のみが常に干渉回避動作モードで動作し、レーダ波検出と周波数変更の指示命令の義務を負い続けたのでは、当該通信局に処理負荷や電源の負担が集中してしまう。このような義務を負う通信局がバッテリ駆動を行なっている場合には、他局に比べバッテリ消耗が激しく動作時間が著しく短くなる。あるいはバッテリ残容量低下により、装置動作が停止すると、ネットワーク内に干渉回避動作の義務を果たす通信局が消滅する。この結果、レーダ波との共存が果たせず、ネットワーク動作の破綻を招来する。
【０１０５】
このため、本実施形態に係る無線ネットワークでは、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を複数の通信局間で引き継ぐ動作が、運用上不可欠であると思料される。以下では、この義務を受け渡す際の手順について詳解する。
【０１０６】
Ｃ−１．無手順で義務を受け渡す場合
図４には、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を、レーダ波検出機構付き通信局１３００ａ〜ｄの間で順々に手渡ししていく手順の一例を示している。
【０１０７】
図示の例では、ある瞬間だけ見ると、少なくとも１台のレーダ波検出機構付き通信局がその内部のレーダ波検出部１１４をオンにしており、それ以外のレーダ波検出機構付き通信局内部のレーダ検出部はオフになっている。
【０１０８】
このように、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を譲り渡す際、所定の時間の経過のみで判断するような方式も理論的には可能である。しかしながら、その義務が譲り渡されていることを双方の通信局において確認し合うような実現方法が、ネットワークの運用上好ましいと思料される。
【０１０９】
Ｃ−２．通信局間で手順を行なってから義務を受け渡す場合
図５には、通信局間で所定の手順を行なってから義務の受け渡しを行なう動作の一例を示している。同図に示す例では、レーダ波検出機構付き通信局１３００ａからレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂに対し、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を譲り渡している。
【０１１０】
最初はレーダ波検出機構付き通信局１３００ａがその義務を負っているが、その義務を果たす所定の時間が終わりに近づいたとき，次に義務を渡すべきレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂに対し、義務を譲り渡したい旨を無線にて連絡する。
【０１１１】
この連絡を受信したレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂは、確認応答をレーダ波検出機構付き通信局１３００ａに無線にて連絡する。それを受けたレーダ波検出機構付き通信局１３００ａはレーダ波検出部をオフにする一方で、レーダ波検出機構付き通信局１３００ｂはレーダ波検出部をオンにする。
【０１１２】
Ｃ−３．通信局間で手順を行ない、相手のレーダ波検出動作の開始を確認してから義務を受け渡す場合
図６には、通信局間で所定の手順を行ない、さらに元の通信局が次の通信局のレーダ波検出動作の開始を確認することにより義務の受け渡しを行なう動作の一例を示している。ここでも、レーダ波検出機構付き通信局１３００ａからレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂに対してレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を譲り渡す際の手順について示している。
【０１１３】
最初はレーダ波検出機構付き通信局１３００ａがその義務を負っているが、その義務を果たす所定の時間が終わりに近づいたとき、次に義務を渡すべきレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂに対し、義務を譲り渡したい旨を無線にて連絡する。
【０１１４】
この連絡を受信したレーダ波検出機構付き通信局１３００ｂは、まずレーダ波検出部をオンにした後に、その旨をレーダ波検出機構付き通信局１３００ａに無線にて連絡する。それを受けたレーダ波検出機構付き通信局１３００ａはレーダ波検出部をオフにする。
【０１１５】
図５に示した例では、レーダ波検出機構付き通信局１３００ａが自局レーダ波検出部１１４をオフにする時刻と、レーダ波検出機構付き通信局１３００ｂが自局レーダ波検出部１１４をオンにする時刻との時間関係が保証されず、わずかながらもネットワーク内のいずれの通信局もレーダ波検出部をオンにしていない時間が存在する可能性が出てくる。これに対し、図６に示す例ではこのような空白の期間を完全に無くしており、ネットワーク内では少なくとも１つの通信局のレーダ波検出部がオンになることを保証することができる。
【０１１６】
図５〜図６に示したいずれの例でも、必ずしもレーダ波検出機構付き通信局１３００ａと１３００ｂとが直接通信を行なう必要は無い。例えば、直接電波が届か無いような場合には、同じネットワーク内の他の通信局に信号を中継させるマルチホップ伝送を行なうようにしても構わない。
【０１１７】
また、図４〜図６に示したいずれの例でも、少なくとも１つのレーダ波検出機構付き通信局１３００内のレーダ波検出部１１４をオンにすることを目標としている。図６に示した例では、２つの通信局で各々のレーダ波検出部１１４が動作する瞬間は一瞬に限られている。これに対し、アドホック型無線通信システムのカバーエリアが広い場合などには、複数のレーダ波検出機構付き通信局内のレーダ波検出部１１４を同時にオンにするように構成してもよい。
【０１１８】
Ｄ．干渉回避動作の義務を受け渡す順序の決定方法
レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を複数の通信局間で引き継ぐ動作が、ネットワークの運用上不可欠であることは、既に述べた通りである。このため、干渉回避動作の義務が各通信局で時間的に分担する。そして、義務を追う順序が時間的に前後する通信局の間では、例えば上記Ｃ項で説明したような動作により、当該義務の引継ぎが行なわれる。
【０１１９】
この項では、通信局同士でレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う順序、あるいはいずれの通信局が義務を負うべきかを決定するための方法について説明する。
【０１２０】
Ｄ−１．テーブル参照方法
ネットワーク内において各通信局が干渉回避動作を行なう義務を負う順序は、例えば義務の回覧順序を記述した順序テーブルにより管理することができる（前述）。ある通信局がネットワーク内に参入する際、あるいはネットワークから離脱したことが判明した際、義務の回覧順序テーブルを更新するという手法が考えられる。
【０１２１】
最初に電源オンになった通信局は、他局が参入するまでは干渉回避動作モード下で動作し、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負うことになる。
【０１２２】
次に、新たな２番目の通信局がネットワークに参入してきた際には、最初の通信局は、その通信局の新規参入を検出すると、順序テーブルを更新し、２番目の端末に連絡する。
【０１２３】
さらに３番目の通信局が参入してきたとき、最初の通信局と３番目の通信局が直接通信可能であった場合には、最初の通信局が順序テーブルを更新し、それを２番目の通信局と３番目の通信局に連絡する。
【０１２４】
ここで、最初の通信局と３番目の通信局とは直接通信が不可能で、２番目の通信局と３番目の通信局のみが直接通信可能であった場合には、２番目の通信局が最初の通信局に対し、３番目の通信局が参入してきたことを連絡する。そして、最初の通信局は、その連絡を受けると、自局で管理している順序テーブルを更新し、それを２番目の通信局と３番目の通信局に連絡するようにする。
【０１２５】
上述した順序テーブルの更新方法の変形例として、２番目の通信局が順序テーブルを更新し、最初の通信局と３番目の通信局に対し、その更新した順序テーブルを連絡する、という手法も考えられる。しかしながら、ネットワーク内に参入する通信局数が増えてきたとき、複数の通信局が同時に新規参入移動局に気づいて個別に順序テーブルを更新すると、辻褄が合わなくなってしまう（すなわち、順序テーブルの一貫性がなくなる）ことが考えられる。このため、やはり最初の通信局といった特定のただ１つの通信局がテーブルを管理することが望ましい。
【０１２６】
本実施形態では、ネットワーク内において干渉回避動作モードで動作中、すなわちレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を現在負っている通信局において、順序テーブルを一元的に管理するようにする。
【０１２７】
図７には、このような動作における順序テーブル更新の例を示している。図示の例では、順序テーブルには、ネットワークに参入している通信局毎にエントリが用意され、各エントリには、干渉回避動作すなわちレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う順序と、通信局の識別情報（移動局ＩＤ）、並びに当該局の電源状況が記載されている。
【０１２８】
なお、移動局ＩＤとして、ＩＰアドレスのようなものを用いることができるが、機器のシリアル番号などで構わない。また、電源状況として、ＡＣ電源駆動又はバッテリ駆動を識別するだけでなく、バッテリ駆動の場合において残容量若しくは残りの動作時間も記述するようにしてもよい。
【０１２９】
また、ネットワーク内に、レーダ波検出機構を装備しない（すなわちレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負うことができない）通信局の参入が許容される場合には、これらも順序テーブルにエントリするようにしてもよい。この場合、通信局がレーダ波検出機構の装備の有無を各エントリに記述するべきである（図示しない）。そして、レーダ波検出機構を装備しない通信局は、義務の回覧順序に組み込まれず、回覧順序フィールドは無効な値となる。
【０１３０】
図７に示した例では、５台の通信局がネットワークを構成しているところに、ＡＣ電源で駆動している６番目の通信局が新規参入した場合を想定している。順序テーブルを管理している通信局、すなわちその時点で義務を果たしている通信局は、３番目の通信局がネットワークへの参入を自ら検出し又は他局からの通知を受け取ると、３番目の通信局のエントリを追加登録して順序テーブルを更新し、ネットワーク内の他の通信局に連絡する。
【０１３１】
また、図８には、図７に示した順序テーブルにおいて、既存局の消滅に応じてエントリを削除する更新動作の例を示している。５台の通信局がネットワークを構成しているときに、順序テーブルの３番目にエントリされている通信局がネットワークから離脱したとする。
【０１３２】
ネットワークからの離脱は、例えば３番目の通信局が電源オフになった場合、最初の通信局や２番目の通信局から電波の届かないところに移動してしまった場合、３番目の通信局からのｄｉｓ−ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎメッセージを受領した場合、一定時間３番目の移動局からの送信が無いことをきっかけにして検出される。
【０１３３】
順序テーブルを管理している通信局、すなわちその時点で義務を果たしている通信局は、３番目の通信局のネットワークからの離脱を自ら検出し又は他局からの通知を受け取ると、３番目の通信局のエントリを削除して順序テーブルを更新し、ネットワーク内の他の通信局に連絡する。
【０１３４】
図７及び図８に示したように順序テーブルを更新する際、テーブル内のエントリの順序やその並べ替えは、単にネットワーク参入順としても良いし、機器に固有なＩＤ乃至アドレス順にしてもよいし、ランダムに挿入していくようにしても良い。
【０１３５】
Ｄ−２．逐次選定方法
通信局同士でレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う順序を、上述したような順序テーブルに基づいて決定する場合、自律分散型のネットワークにおいては、複数の通信局間でのテーブル管理に要する処理負荷の問題がある。すなわち、このような決定論的なアプローチでは、アドホック無線通信システムに参入している通信局数が増えてきた場合に、テーブルの更新頻度が増加してトラフィックの増加を招来し、本来送信したいユーザ・データの伝送能力を制限してしまう恐れもある。
【０１３６】
本発明者らは、自律分散型の無線ネットワークにおいては、現在義務を負っている通信局が次に義務を渡す相手を任意すなわち自律分散的に決定することが好ましいと思料する。例えば、次に義務を渡す相手を、周辺局（但し、レーダ波検出機能を装備しているとする）の中からほぼ等確率になるようなランダムな基準を用い、自局が備えている隣接局リストから１局を選択し、その局に義務を回覧するというような自律分散的な動作が好ましい。
【０１３７】
このような決定方法によれば、例えば、独立に動作していた２つのネットワークが交錯した場合、その時点でレーダ検出を行なっている通信局に、基は別々に動作していたネットワークからの義務が回覧されてきた瞬間に、両ネットワークを一本化すなわち統合することができる。
【０１３８】
ここで、隣接局リストとしては、直接自局と通信可能な隣接局リストでも良いし、その隣接移動局から直接見えるが自局からは直接通信することができない次隣接局（隠れ端末）までを含んだリストから選んでも良い。このようにすることで、長時間平均で見れば、自律分散型無線通信システム内のすべての通信局がほぼ同じ回数だけレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を果たすことが期待される。
【０１３９】
図９には、現在レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う通信局が、隣接局リストの中からランダムに１局を選定し、義務を受け渡していく様子を示している。
【０１４０】
図示の例では、隣接局リストには、ネットワークに参入している通信局毎にエントリが用意され、各エントリには、通信局の識別情報（移動局ＩＤ）と、当該局の電源状況が記載されている。
【０１４１】
電源状況として、ＡＣ電源駆動又はバッテリ駆動を識別するだけでなく、バッテリ駆動の場合において残容量若しくは残りの動作時間も記述するようにしてもよい。
【０１４２】
また、ネットワーク内に、レーダ波検出機構を装備しない（すなわちレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負うことができない）通信局の参入が許容される場合には、通信局がレーダ波検出機構の装備の有無を隣接局リストの各エントリに記述するべきである（図示しない）。そして、レーダ波検出機構を装備しない通信局は、隣接局リスト中から次に義務を負う通信局を選定する際には、その選択の候補の中から外される。
【０１４３】
図９に示す例では、通信局ａは、その前段階として他の通信局から義務譲渡の提示を受け、これに応答して自局のレーダ波検出部１１４をオンにして干渉回避動作モードへ遷移し、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者としての義務を負っている。
【０１４４】
ここで、通信局ａは、バッテリ残存容量の低下やその他の事象により、通常動作モードへの復帰要求が自局内で発生したとする。このような場合、通信局ａは、自局で管理する隣接局リストの中からほぼ等確率になるようなランダムな基準を用い、通信局ｂを選択する。
【０１４５】
そして、通信局ａは、通信局ｂに対し義務譲渡を提示する。通信局ｂは、これに応答して自局のレーダ波検出部１１４をオンにして干渉回避動作モードへ遷移し、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者としての義務を引き継ぐ。
【０１４６】
その後、通信局ｂは、バッテリ残存容量の低下やその他の事象により、通常動作モードへの復帰要求が自局内で発生したとする。このような場合、通信局ｂは、自局で管理する隣接局リストの中からほぼ等確率になるようなランダムな基準を用い、通信局ｄを選択する。
【０１４７】
そして、通信局ｂは、通信局ｄに対し義務譲渡を提示する。通信局ｄは、これに応答して自局のレーダ波検出部１１４をオンにして干渉回避動作モードへ遷移し、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者としての義務を引き継ぐ。
【０１４８】
Ｄ−３．義務を果たす重み
干渉回避動作モード下では、レーダ波検出や周波数変更の指示など、通常動作では行なわない余分な処理動作を負担しなければならない。言い換えれば、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う通信局は、電源への負荷が高くなる。このため、このような義務を負う次の通信局を決定する際、隣接局リストの中から所定の確率を以ってランダムに選択する場合には、電源状態に応じた重み付けを行なうことが好ましい。また、各通信局がレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う時間は、通信局毎の電源状態に応じてその長さを重み付けすることが好ましい。
【０１４９】
例えば、ＡＣ電源で駆動する通信局には大きな重みを与え、干渉回避動作モード下で無期限に動作してもよい。これに対し、容量が有限なバッテリで駆動中の通信局には小さな重みを与え、比較的短い期間でのみ干渉回避動作モードで動作するようにする。
【０１５０】
以下では、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を果たす際に、当該義務を果たす通信局が自局の電源状況に応じて義務を果たす時間の長さを重み付けする方法について説明する。
【０１５１】
（１）義務を負う移動局の順序の決め方として、テーブル参照法を用いる場合
通信局は、ネットワーク参入時に、自局の電源状況、すなわちバッテリ駆動又はＡＣ電源駆動のいずれであるかを報知する。また、義務を回覧する順序を示す順序テーブルを作成する際には、エントリされている各通信局の移動局ＩＤとともにその電源状況としてＡＣ駆動又はバッテリ駆動かを示すデータも記載する（図７を参照のこと）。
【０１５２】
これに応じて、例えばＡＣ電源駆動の通信局は義務を引き継ぐと２時間だけ干渉回避動作モード下で動作するが、バッテリ駆動の通信局は１０分で義務を交代する、といった具合に義務を負う時間に重み付けを行なう。あるいは、極端な例として、ＡＣ電源駆動の通信局が存在する場合は、その通信局が常時レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負うようにしてもよい。特定の通信局がネットワークから離脱する際にも、その旨を周辺の通信局に報知し、順序テーブルから該当するエントリを削除してもらうようにする（図８を参照のこと）。
【０１５３】
また、ある通信局の電源状況が変わったときにも、当該移動局が電源状況の変化の旨を周辺の通信局に報知し、順序テーブルから該当するエントリを削除してもらうようにする。図１０には、特定の通信局における電源状況の変化を順序テーブル上に反映させる様子を示している。同図に示す例では、回覧順序が４番目となっている通信局が、ＡＣ電源に接続されていたのに途中からバッテリ駆動に切り替わり、順序テーブルの該当エントリの内容が変更されている。
【０１５４】
電源状況としてＡＣ電源駆動又はバッテリ駆動のいずれであるかを示すデータを順序テーブルの各エントリに付ける例については、既に説明した通りである。より具体的には、バッテリの残量状況を示すデータや、残存容量を基に換算される義務を果たす時間を順序テーブルに書き込むようにしてもよい。例えば、ＡＣ電源で駆動中の通信局の場合は１０時間、バッテリ駆動の通信局は１０分間、というようなデータが順序テーブルに含まれることになる。
【０１５５】
この場合でも、極端な例として、ＡＣ電源から駆動されている通信局は常時レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負うように、特別な時間長（例えばビットフィールドの最大値）を指定するようにすることも考えられる。
【０１５６】
このような方式をとる場合には、ＡＣ電源駆動とバッテリ駆動の間で電源状況が変わっただけでなく、例えばバッテリの残量に大きな変化があった場合にも、その通信局は電源状況の変化を周辺の通信局に報知し、順序テーブルを更新してもらう必要がある。
【０１５７】
図１１には、通信局における電源状況の変化を順序テーブル上に反映させる様子を示している。同図に示す例では、回覧順序が２番目となっている通信局が、バッテリ駆動中であるが、装置動作の経過とともにその残存容量が低下し、これに伴って、当該通信局がレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作可能な時間が１０分から５分に減じている。このような電源状況の変化が、順序テーブルの該当エントリに反映されている。
【０１５８】
なお、順序テーブルに義務を果たす時間を書き込むのは、順序テーブルに記載されている順に従って、通信局間において無手順で義務の受け渡しを行なう場合（前述並びに図４を参照のこと）だけでもよい。例えば、図５並びに図６に示すように、通信局間で義務の引継ぎを行なう際に確認応答の手順を経る場合には、各通信局が義務を果たす時間を前以て定めておく必要が無いからである。
【０１５９】
上述したように、ＡＣ電源で駆動する通信局が常時、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を果たすことにしてもよい。順序テーブルに使用電源を示す場合や、義務を負う時間を示す場合でも、ＡＣ電源で駆動する通信局が存在したことが想定される。このような場合、その複数の通信局が同時にレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を果たすようにしてもよい。あるいは、これらの通信局同士でネゴシエーションなどにより、１台の通信局のみがその義務を果たすようにしても良い。
【０１６０】
（２）義務を負う通信局の順序の決め方として、逐次選定法を用いる場合
下記のいずれの方法を適用しても、選定時に特定の通信局に収束するまでに時間は掛かるものの、ほとんどの時間はＡＣ電源を使用している通信局がレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を果たすことになる。仮にそのような局がいなかった場合には、長期的に見れば、各通信局が時間的におおよそ公平に分担してその義務を果たすことになる。
【０１６１】
（２−１）義務を負った通信局が自律的に受け持つ長さを決める方法
レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を果たす通信局が次の義務移管先の通信局に対して通信を行なうように決められているような手法においては、必ずしもあらかじめその義務を果たす時間を決めておく必要は無く、当該義務を負っている通信局自身が、その時点における電源状況に応じてその時間の長さを決めることができる（前述並びに図５及び図６を参照のこと）。
【０１６２】
図９に示した例で言えば、通信局ａが電池駆動で、しかもバッテリ残容量がそれほど多くない場合には、義務を引き継いでから５分ほどの短時間で次に義務を引き渡すべき局をランダムに（しかも相手の電源状況を全く考慮せずに）選定する。図示の例では、その選定結果が通信局ｂであり、通信局ｂへ義務を引き渡すための手順を行なう。
【０１６３】
ここで、通信局ｂがＡＣ電源で駆動しているとすると、通信局ｂは消費電力を気にしなくて良いことが判っているので、例えば２時間ほどの長い時間だけ義務を引き受ける。そして、通信局ｂは、自局で設定した義務を果たすべき時間が経過すると、次に引き渡すべき局をランダムに（しかも相手の電源状況を全く考慮せずに）選定する。図９に示す例では、その選定結果が通信局ｄであり、通信局ｄに対して義務を引き渡す手順を行なう（以下、同様）。
【０１６４】
（２−２）他局の電源状況を参照して引き渡し先を決める方法
逐次選定法により次にレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を果たす通信局を決める際には、隣接局リストからほぼ等確率になるようなランダムな基準を用いて１局を選定する（前述）。この際、等確率ではなく例えばそれらの通信局の電源状況に応じて確率の重み付けを行なうような方法でも良い。但し、周辺の各通信局の電源状態データはあらかじめ入手しているものとする。
【０１６５】
例えば、ＡＣ電源を使用している通信局に対しては、バッテリ駆動の通信局を２０倍の確率で選択するように重み付けするようにしてもよい。ここで、通信局ａが図１２に示すような隣接局リストを保持しているとする。図示の隣接局リストでは、周辺の各通信局ｂ、ｃ、ｇを選択する確率としてそれぞれ１／２３、通信局ｅを選択する確率として２０／２３が設定されている。したがって、消費電力を気にする必要のないＡＣ電源駆動の通信局ｅがかなりの高い確率で義務の次の移管先として選択されることになる。
【０１６６】
（２−３）上記２つの方法の併用
勿論、上述した２つの方法を併用する方法もある。すなわち、次に義務を引き渡す通信局を選定する際に、周辺の各通信局の電源状態を考慮した重み付けを行なった確率で選定するとともに、いざ自局がその義務を引き受けることになった場合には、自分の電源状況を考慮し、その義務を果たす時間を設定するようにしてもよい。
【０１６７】
また、逐次的に次に義務を果たすべき移動局を選択する方法（前述）において、隣接局リストから他の通信局を選択するのみならず、自分自身も含めて隣接局リストから均等に選択するようにしても良い。
【０１６８】
Ｅ．干渉回避動作モード下での無線通信装置の動作
上述したように、本実施形態に係る無線ネットワークでは、順序テーブルの記載などに基づいて、あらかじめ定められた順に従って、あるいは逐次的に、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う通信局が次々と選定される。そして、選定された通信局は、干渉回避動作モードに遷移し、所定の時間だけレーダ波検出と、レーダ波検出に応答したＤＦＳの命令発行を行なう。また、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う通信局は、次に義務を負う通信局との間で、無手順で、あるいは所定の確認応答手順を経て義務の引渡しを行なう。
【０１６９】
この項では、それぞれの場合において干渉回避動作モード下での無線通信装置１００の動作について説明する。
【０１７０】
Ｅ−１．無手順で、順序テーブルに基づいて義務の引き継ぎを行なう場合
図１３には、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成を模式的に示している。図示の例では、無線通信装置１００は、無手順で、順序テーブルに基づいて次に義務を果たす通信局の選定を行なうとともに、無手順で義務の引き渡しを行なう。
【０１７１】
同図に示すように、干渉回避動作モード下では、中央制御部１０３内では、通常の無線データ伝送動作を制御する無線送受信制御部１０３−ａと、レーダ波検出制御部１０３−ｂが動作している。
【０１７２】
レーダ波検出制御部１０３−ｂは、レーダ波検出部１１４からレーダ波検出信号を受理すると、これを無線送受信制御部１０３−ａへ通知する。無線送受信制御部１０３−ａは、ＤＦＳ制御部１０３−ｃを含み、レーダ波検出信号の受信に応答して、自局内の無線送信部１０６及び無線受信部１１０に対する使用周波数の切り替え動作、並びに他局に対する使用周波数を切り替えるための命令データの作成並びに送信処理を行なう。
【０１７３】
また、レーダ波検出制御部１０３−ｂは、順序テーブル管理部１０３−ｄと、タイマー１０３−ｅを備えている。順序テーブルには、同じ通信範囲内で動作する通信局間で取り決められた、干渉回避動作を行なう順序やその動作時間などが記載されている。レーダ波検出制御部１０３−ｂは、タイマー１０３ｅの計時時刻を基に自局が干渉回避動作モード下で義務を果たすべき時間が経過したことを検知すると、順序テーブル管理部１０３−ｄ中に記載されている次に当該義務を果たすべき通信局の情報を取り出し、無線送受信制御部１０３−ａへ通知する。無線送受信制御部１０３−ａは、次に義務を果たすべき通信局に対する義務の受け渡し処理を行なうとともに、通常動作モードへの復帰を行なう。
【０１７４】
図１４には、この場合の無線通信装置１００の動作をフローチャートの形式で示している。このような動作は、実際には中央制御部１０３が情報記憶部に格納されている所定の実効命令プログラムを実行するという形態で実現される。
【０１７５】
無線通信装置１００が電源を投入し、無線ネットワークに参入すると、まず、本来の無線データ伝送を行なう通常動作モード下で動作する（ステップＳ１）。
【０１７６】
自局が参入した無線ネットワークに存在する通信局間では、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たす順序取り決められている。無線通信装置１００は、この順序テーブルを入手し、又は受動的に更新する（ステップＳ２）。
【０１７７】
そして、この順序テーブルを参照し、自局が義務を果たす順番が到来したことを検知すると（ステップＳ３）、自局のレーダ波検出部１１４を起動し、干渉回避動作モードに遷移し（ステップＳ４）、自局が義務を果たす時間が経過するまでの間は（ステップＳ５）、レーダ波検出制御部１０３−ｂが作動する。
【０１７８】
レーダ波検出制御部１０３−ｂは、周辺局から順序テーブルの更新情報を受信すると（ステップＳ６）、自局で順序テーブルを更新するとともに、各局にこれを報知する（ステップＳ７）。また、通常の無線送信データが通信プロトコルの上位レイヤから到来した場合には、義務を果たす時間が経過するまでは、処理を控える（ステップＳ８）。また、レーダ波検出レベルが所定の閾値を超えた場合には（ステップＳ９）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃにこれを通知する（ステップＳ１０）。
【０１７９】
また、無線送受信制御部１０３−ａでは、ＤＦＳ制御命令以外の送信を禁止する（ステップＳ１１）。ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、周波数変更を行なわせるための命令データを作成する（ステップＳ１２）。命令データには、変更後の周波数チャンネル番号データが記述されている。そして、作成した命令データを、各周辺局宛に送信する（ステップＳ１３）。
【０１８０】
その後、所定時間内に周辺局から確認応答があるか（ステップＳ１４）、又は所定の時間が経過すると（ステップＳ１５）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、無線送信部１０６及び無線受信部１１０において使用する周波数を命令データで指定した周波数チャンネルに変更する（ステップＳ１６）。周辺局は、当該無線通信装置１００からの定期的なビーコンを受信できなくなったことで、使用周波数の切り替えが行なわれたことを検知することができる。
【０１８１】
一方、自局が義務を果たす時間が経過すると（ステップＳ５）、レーダ波検出部１０４をオフにし（ステップＳ１７）、通常動作モードに遷移する。
【０１８２】
Ｅ−２．順序テーブルに基づいて、確認応答を用いて義務の引き継ぎを行なう場合
図１５には、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示している。図１３と同図との相違点は、前者がタイマー１０３−ｅの計時時刻に基づいて自局が干渉回避動作モード下で義務を果たすべき時間が経過したことを検知すると無手順で義務の引渡しを行なうに対し、後者では、確認応答を用いて義務の受け渡しを行なう点である。このための義務の受け渡し先が了解したか否かを確認するための応答確認部１０３−ｆを備えている。
【０１８３】
図１６には、この場合の無線通信装置１００の動作をフローチャートの形式で示している。このような動作は、実際には中央制御部１０３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。
【０１８４】
無線通信装置１００が電源を投入し、無線ネットワークに参入すると、まず、本来の無線データ伝送を行なう通常動作モード下で動作する（ステップＳ２１）。
【０１８５】
自局が参入した無線ネットワークに存在する通信局間では、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たす順序取り決められている。無線通信装置１００は、この順序テーブルを入手し、又は受動的に更新する（ステップＳ２２）。
【０１８６】
そして、現在レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たしている通信局から義務を引き渡す旨の依頼を受領すると（ステップＳ２３）、応答確認を送出し（ステップＳ２４）、自局のレーダ波検出部１１４を起動し、干渉回避動作モードに遷移し（ステップＳ２５）、自局が義務を果たす時間が経過するまでの間は（ステップＳ２６）、レーダ波検出制御部１０３−ｂが作動する。
【０１８７】
レーダ波検出制御部１０３−ｂは、周辺局から順序テーブルの更新情報を受信すると（ステップＳ２７）、自局で順序テーブルを更新するとともに、各局にこれを報知する（ステップＳ２８）。また、通常の無線送信データが通信プロトコルの上位レイヤから到来した場合には、義務を果たす時間が経過するまでは、処理を控える（ステップＳ２９）。また、レーダ波検出レベルが所定の閾値を超えた場合には（ステップＳ３０）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃにこれを通知する（ステップＳ３１）。
【０１８８】
また、無線送受信制御部１０３−ａでは、ＤＦＳ制御命令以外の送信を禁止する（ステップＳ３２）。ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、周波数変更を行なわせるための命令データを作成する（ステップＳ３３）。命令データには、変更後の周波数チャンネル番号データが記述されている。そして、作成した命令データを、各周辺局宛に送信する（ステップＳ３４）。
【０１８９】
その後、所定時間内に周辺局から確認応答があるか（ステップＳ３５）、又は所定の時間が経過すると（ステップＳ３６）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、無線送信部１０６及び無線受信部１１０において使用する周波数を命令データで指定した周波数チャンネルに変更する（ステップＳ３７）。周辺局は、当該無線通信装置１００からの定期的なビーコンを受信できなくなったことで、使用周波数の切り替えが行なわれたことを検知することができる。
【０１９０】
一方、自局が義務を果たす時間が経過すると（ステップＳ３６）、次にレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たすべき通信局に対し、依頼情報を送信する（ステップＳ３８）。そして、以来先の通信局から応答確認を受信すると（ステップＳ３９）、レーダ波検出部１０４をオフにし（ステップＳ４０）、通常動作モードに遷移する。
【０１９１】
Ｅ−３．逐次的に選定される通信局に、確認応答を用いて義務の引き継ぎを行なう場合
図１７には、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示している。図１５と同様に義務の受け渡し先が了解したか否かを確認するための応答確認部１０３−ｆを備えている。但し、任意の通信局を義務の引き継ぎ先を選定するために、順序テーブル管理部１０３−ｄの代わりに、隣接局リスト管理部１０３−ｇと、次局選択部１０３−ｈを備えているという点で、図１５とは相違する。
【０１９２】
図１８には、この場合の無線通信装置１００の動作をフローチャートの形式で示している。このような動作は、実際には中央制御部１０３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。
【０１９３】
無線通信装置１００が電源を投入し、無線ネットワークに参入すると、まず、本来の無線データ伝送を行なう通常動作モード下で動作する（ステップＳ４１）。そして、隣接局リストを自律的に作成し、周辺局の新規参入や離脱に応じて逐次自律的に更新する（ステップＳ４２）。
【０１９４】
そして、現在レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たしている通信局から義務を引き渡す旨の依頼を受領すると（ステップＳ４３）、応答確認を送出し（ステップＳ４４）、自局のレーダ波検出部１１４を起動し、干渉回避動作モードに遷移する（ステップＳ４５）、干渉回避動作モード下でも、隣接局リストを自律的に作成し、周辺局の新規参入や離脱に応じて逐次更新する（ステップＳ４６）。自局が義務を果たす時間が経過するまでの間は（ステップＳ４７）、レーダ波検出制御部１０３−ｂが作動する。
【０１９５】
通常の無線送信データが通信プロトコルの上位レイヤから到来した場合には、義務を果たす時間が経過するまでは、処理を控える（ステップＳ４８）。また、レーダ波検出制御部１０３−ｂは、レーダ波検出レベルが所定の閾値を超えた場合には（ステップＳ４９）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃにこれを通知する（ステップＳ５０）。
【０１９６】
また、無線送受信制御部１０３−ａでは、ＤＦＳ制御命令以外の送信を禁止する（ステップＳ５１）。ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、周波数変更を行なわせるための命令データを作成する（ステップＳ５２）。命令データには、変更後の周波数チャンネル番号データが記述されている。そして、作成した命令データを、各周辺局宛に送信する（ステップＳ５３）。
【０１９７】
その後、所定時間内に周辺局から確認応答があるか（ステップＳ５４）、又は所定の時間が経過すると（ステップＳ５５）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、無線送信部１０６及び無線受信部１１０において使用する周波数を命令データで指定した周波数チャンネルに変更する（ステップＳ５６）。周辺局は、当該無線通信装置１００からの定期的なビーコンを受信できなくなったことで、使用周波数の切り替えが行なわれたことを検知することができる。
【０１９８】
一方、自局が義務を果たす時間が経過すると（ステップＳ４７）、次にレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たすべき通信局を隣接局リストから選定する（ステップＳ５７）。そして選択した通信局に対し、義務の引き渡し依頼情報を送信する（ステップＳ５８）。そして、以来先の通信局から応答確認を受信すると（ステップＳ５９）、レーダ波検出部１０４をオフにし（ステップＳ６０）、通常動作モードに遷移する。
【０１９９】
Ｅ−４．順序テーブルに基づいて義務の引き継ぎを行ない、次局の義務開始を確認する場合
図１９には、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示している。図１５と同図との相違点は、前者が義務の受け渡し先が了解したか否かを確認するための応答確認部１０３−ｆを備えているのに対し、後者では、義務の受け渡し先が義務を開始したか、すなわちレーダ波の検出を開始したか否かを確認するための次局義務開始応答確認部１０３−ｉを備えている。
【０２００】
図２０には、この場合の無線通信装置１００の動作をフローチャートの形式で示している。このような動作は、実際には中央制御部１０３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。
【０２０１】
無線通信装置１００が電源を投入し、無線ネットワークに参入すると、まず、本来の無線データ伝送を行なう通常動作モード下で動作する（ステップＳ６１）。
【０２０２】
自局が参入した無線ネットワークに存在する通信局間では、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たす順序取り決められている。無線通信装置１００は、この順序テーブルを入手し、又は受動的に更新する（ステップＳ６２）。
【０２０３】
そして、現在レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たしている通信局から義務を引き渡す旨の依頼を受領すると（ステップＳ６３）、自局のレーダ波検出部１１４を起動し、干渉回避動作モードに遷移する（ステップＳ６４）。そして、依頼元の通信局に対し、義務を開始した旨の応答確認を送出する（ステップＳ６５）。そして、自局が義務を果たす時間が経過するまでの間は（ステップＳ６６）、レーダ波検出制御部１０３−ｂが作動する。
【０２０４】
レーダ波検出制御部１０３−ｂは、周辺局から順序テーブルの更新情報を受信すると（ステップＳ６７）、自局で順序テーブルを更新するとともに、各局にこれを報知する（ステップＳ６８）。また、通常の無線送信データが通信プロトコルの上位レイヤから到来した場合には、義務を果たす時間が経過するまでは、処理を控える（ステップＳ６９）。また、レーダ波検出レベルが所定の閾値を超えた場合には（ステップＳ７０）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃにこれを通知する（ステップＳ７１）。
【０２０５】
また、無線送受信制御部１０３−ａでは、ＤＦＳ制御命令以外の送信を禁止する（ステップＳ７２）。ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、周波数変更を行なわせるための命令データを作成する（ステップＳ７３）。命令データには、変更後の周波数チャンネル番号データが記述されている。そして、作成した命令データを、各周辺局宛に送信する（ステップＳ７４）。
【０２０６】
その後、所定時間内に周辺局から確認応答があるか（ステップＳ７５）、又は所定の時間が経過すると（ステップＳ７６）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、無線送信部１０６及び無線受信部１１０において使用する周波数を命令データで指定した周波数チャンネルに変更する（ステップＳ７７）。周辺局は、当該無線通信装置１００からの定期的なビーコンを受信できなくなったことで、使用周波数の切り替えが行なわれたことを検知することができる。
【０２０７】
一方、自局が義務を果たす時間が経過すると（ステップＳ６６）、次にレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たすべき通信局に対し、依頼情報を送信する（ステップＳ７８）。そして、以来先の通信局から応答確認を受信すると（ステップＳ７９）、レーダ波検出部１０４をオフにし（ステップＳ７０）、通常動作モードに遷移する。
【０２０８】
Ｅ−５．逐次的に選定される通信局に義務の引継ぎを行ない、次局の義務開始を確認する場合
図２１には、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示している。図１７と同図との相違点は、前者が義務の受け渡し先が了解したか否かを確認するための応答確認部１０３−ｆを備えているのに対し、後者では、義務の受け渡し先が義務を開始したか、すなわちレーダ波の検出を開始したか否かを確認するための次局義務開始応答確認部１０３−ｉを備えている。
【０２０９】
図２２には、この場合の無線通信装置１００の動作をフローチャートの形式で示している。このような動作は、実際には中央制御部１０３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。
【０２１０】
無線通信装置１００が電源を投入し、無線ネットワークに参入すると、まず、本来の無線データ伝送を行なう通常動作モード下で動作する（ステップＳ８１）。そして、隣接局リストを自律的に作成し、周辺局の新規参入や離脱に応じて逐次更新する（ステップＳ８２）。
【０２１１】
そして、現在レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たしている通信局から義務を引き渡す旨の依頼を受領すると（ステップＳ８３）、自局のレーダ波検出部１１４を起動し、干渉回避動作モードに遷移する（ステップＳ８４）。そして、依頼元の通信局に対し、義務を開始した旨の応答確認を送出する（ステップＳ８５）。干渉回避動作モード下でも、隣接局リストを自律的に作成し、周辺局の新規参入や離脱に応じて逐次更新する（ステップＳ８６）。そして、自局が義務を果たす時間が経過するまでの間は（ステップＳ８７）、レーダ波検出制御部１０３−ｂが作動する。
【０２１２】
通常の無線送信データが通信プロトコルの上位レイヤから到来した場合には、義務を果たす時間が経過するまでは、処理を控える（ステップＳ８８）。また、レーダ波検出制御部１０３−ｂは、レーダ波検出レベルが所定の閾値を超えた場合には（ステップＳ８９）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃにこれを通知する（ステップＳ９０）。
【０２１３】
また、無線送受信制御部１０３−ａでは、ＤＦＳ制御命令以外の送信を禁止する（ステップＳ９１）。ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、周波数変更を行なわせるための命令データを作成する（ステップＳ９２）。命令データには、変更後の周波数チャンネル番号データが記述されている。そして、作成した命令データを、各周辺局宛に送信する（ステップＳ９３）。
【０２１４】
その後、所定時間内に周辺局から確認応答があるか（ステップＳ９４）、又は所定の時間が経過すると（ステップＳ９５）、ＤＦＳ制御部１０３−ｃは、無線送信部１０６及び無線受信部１１０において使用する周波数を命令データで指定した周波数チャンネルに変更する（ステップＳ９６）。周辺局は、当該無線通信装置１００からの定期的なビーコンを受信できなくなったことで、使用周波数の切り替えが行なわれたことを検知することができる。
【０２１５】
一方、自局が義務を果たす時間が経過すると（ステップＳ８７）、次にレーダ波検出並びにＤＦＳの命令者として動作する義務を果たすべき通信局を隣接局リストから選定する（ステップＳ９７）。そして選択した通信局に対し、義務の引き渡し依頼情報を送信する（ステップＳ９８）。そして、以来先の通信局から応答確認を受信すると（ステップＳ９９）、レーダ波検出部１０４をオフにし（ステップＳ１００）、通常動作モードに遷移する。
【産業上の利用可能性】
【０２１６】
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。
【０２１７】
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。
【０２１８】
例えば、アクセス・ポイント又は特定の制御局が他の通信局を配下に置くような非自律分散的、若しくは完全に自律分散的でない無線通信システムにおいても、２台以上の通信局が所定の規則に則って時分割でレーダ波検出及びＤＦＳ機能を分担し合う場合には、本発明を適用することができる。
【０２１９】
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】
【０２２０】
【図１】図１は、本発明が適用される無線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、本発明の一実施形態に係る無線通信装置１００の機能構成を模式的に示した図である。
【図３】図３は、無線通信装置１００の状態遷移図を示した図である。
【図４】図４は、レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を、レーダ波検出機構付き通信局１３００ａ〜ｄの間で順々に手渡ししていく手順の一例を示した図である。
【図５】図５は、通信局間で所定の手順を行なってから義務の受け渡しを行なう動作の一例を示した図である。
【図６】図６は、通信局間で所定の手順を行ない、さらにもとの通信局が次の通信局のレーダ波検出動作の開始を確認することにより義務の受け渡しを行なう動作の一例を示した図である。
【図７】図７は、順序テーブルにおいて新規参入局を追加登録する更新動作を説明するための図である。
【図８】図８は、図７に示した順序テーブルにおいて、既存局の消滅に応じてエントリを削除する更新動作を説明するための図である。
【図９】図９は、現在レーダ波検出並びにＤＦＳの命令者となる義務を負う通信局が、隣接局リストの中からランダムに１局を選定し、義務を受け渡していく様子を示し
【図１０】図１０は、特定の通信局における電源状況の変化を順序テーブル上に反映させる様子を示した図である。
【図１１】図１１は、特定の通信局における電源状況の変化を順序テーブル上に反映させる様子を示した図である。
【図１２】図１２は、隣接局リストの例を示した図である。
【図１３】図１３は、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成の一例を模式的に示した図である。
【図１４】図１４は、図１３に示した中央制御部１０３により実現されるネットワーク動作を示したフローチャートである。
【図１５】図１５は、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示した図である。
【図１６】図１６は、図１５に示した中央制御部１０３により実現されるネットワーク動作を示したフローチャートである。
【図１７】図１７は、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示した図である。
【図１８】図１８は、図１７に示した中央制御部１０３により実現されるネットワーク動作を示したフローチャートである。
【図１９】図１９は、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示した図である。
【図２０】図２０は、図１９に示した中央制御部１０３により実現されるネットワーク動作を示したフローチャートである。
【図２１】図２１は、干渉回避動作モードで動作中の中央制御部１０３において実現される機能構成についての他の例を模式的に示した図である。
【図２２】図２２は、図２１に示した中央制御部１０３により実現されるネットワーク動作を示したフローチャートである。
【図２３】図２３は、無線ＬＡＮネットワークの構成例（従来例）を示した図である。
【図２４】図２４は、アクセス・ポイント１１００の機能構成例（従来例）を模式的に示した図である。
【図２５】図２５は、移動局１２００の機能的構成を模式的に示した図である。
【図２６】図２６は、各通信局のビーコン送信手順を説明するための図である。
【図２７】図２７は、スーパーフレーム内で配置可能なビーコン送信タイミング（ＴＢＴＴ）の構成例を示した図である。
【符号の説明】
【０２２１】
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…送信データ生成部
１０６…無線送信部
１０７…タイミング制御部
１０９…アンテナ
１１０…無線受信部
１１２…受信データ解析部
１１３…情報記憶部
１１４…レーダ波検出部
１１５…電源管理部
１１６ａ…ＡＣ電源
１１６ｂ…バッテリ
【図１】
2005223865.tif 000003
【図２】
2005223865.tif 000004
【図３】
2005223865.tif 000005
【図４】
2005223865.tif 000006
【図５】
2005223865.tif 000007
【図６】
2005223865.tif 000008
【図７】
2005223865.tif 000009
【図８】
2005223865.tif 000010
【図９】
2005223865.tif 000011
【図１０】
2005223865.tif 000012
【図１１】
2005223865.tif 000013
【図１２】
2005223865.tif 000014
【図１３】
2005223865.tif 000015
【図１４】
2005223865.tif 000016
【図１５】
2005223865.tif 000017
【図１６】
2005223865.tif 000018
【図１７】
2005223865.tif 000019
【図１８】
2005223865.tif 000020
【図１９】
2005223865.tif 000021
【図２０】
2005223865.tif 000022
【図２１】
2005223865.tif 000023
【図２２】
2005223865.tif 000024
【図２３】
2005223865.tif 000025
【図２４】
2005223865.tif 000026
【図２５】
2005223865.tif 000027
【図２６】
2005223865.tif 000028
【図２７】
2005223865.tif 000029