(57)【要約】【課題】  制御局の存在しない通信ネットワークで、端末間で通信媒体を共有しながらも隠れ端末の影響を低減し、スループットを保証することのできる通信システムを提供する。【解決手段】  各端末が、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するための時間同期情報を用いて、同期通信先の端末との時間同期を確立する処理を行なう時間同期部と、他端末間通信における時間同期情報を監視する通信監視部とを備え、通信監視部により得られた他端末間通信における時間同期情報を、他端末とは別の、時間同期が確立されていない端末へ伝達するようにする。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行なわない通信ネットワークで、端末間による対等通信を行なうために通信媒体を共有してデータの通信を行なう通信システムにおいて、
前記各端末は、
通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するための時間同期情報を用いて、通信を行なう端末との時間同期を確立する処理を行なう時間同期部と、
他端末間通信において送受信される前記時間同期情報を監視する通信監視部とを備え、
前記通信監視部により得られた他端末間通信における前記時間同期情報を、前記他端末とは別の、時間同期が確立されていない端末へ伝達する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記各端末は、
前記通信監視部によって得られた前記時間同期情報に基づいて、自端末の時間同期を確立する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項３】
請求項２に記載の通信システムにおいて、
前記各端末は、
他端末間通信において送受信される前記時間同期情報が得られない場合は、送信を開始する際に、前記時間同期情報を送信して時間同期の確立要求を行う、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項４】
請求項３に記載の通信システムにおいて、
前記各端末は、
前記時間同期情報を他端末から受信した時点で、前記時間同期情報の送信元端末とは別の端末と時間同期を確立している場合は、該時間同期に対応する時間同期情報を、前記時間同期情報の送信元端末に返信する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項４に記載の通信システムにおいて、
前記各端末は、
前記時間同期の確立要求に対する応答として、他端末との間で確立された同期時間情報を受信した場合は、当該受信した同期時間情報に従って、自端末の時間同期を確立する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項６】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記時間同期情報は、
通信時刻情報、通信周期情報、時間同期の１回の周期あたりに端末が送信可能な時間情報、及び送信開始時間情報のうちの少なくとも一つを含む、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項７】
請求項１に記載の通信システムにおいて、
前記各端末は、
自端末が前記時間同期情報を受信した時点を基準に、自端末の時間同期を設定する、
ことを特徴とする通信システム。
【請求項８】
複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う通信制御方法において、
各端末は、常時動作時には、
任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用しているスロットを表す自端末使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用しているスロットを表す他端末使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、
該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、
前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、
データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、
前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含む、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項９】
請求項８に記載の通信制御方法において、
前記空きスロット検出ステップは、
前記データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロットを全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の通信制御方法において、
前記空きスロット検出ステップは、
前記データ通信開始側の端末が直接通信することができない隠れ端末が存在すると判断した場合、該通信開始側端末における前記端末情報管理ステップで管理される、データ通信応答側の端末の前記他端末使用スロットを前記残ったスロットから除外し、その際残ったスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１１】
請求項８に記載の通信制御方法において、
前記空きスロット検出ステップは、
前記データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロット及び前記他端末使用スロットを全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１２】
請求項８に記載の通信制御方法において、
前記端末情報管理ステップは、前記複数の端末の固有ＩＤと、該各端末により通知されるスロット情報とを関連付けて管理する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１３】
複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う通信制御方法において、
各端末は、常時動作時には、
任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用していないスロットを表す自端末未使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用していないスロットを表す他端末未使用スロットとから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、
前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、
前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、
データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、
前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含む、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１４】
請求項１３に記載の通信制御方法において、
前記空きスロット検出ステップは、
前記データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末未使用スロットのうちの共通のスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１５】
請求項１４に記載の通信制御方法において、
前記空きスロット検出ステップは、
前記データ通信開始側の端末が直接通信することができない隠れ端末が存在すると判断した場合、該通信開始側端末における前記端末情報管理ステップで管理される、データ通信応答側の端末の前記他端末使用スロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１６】
請求項１３に記載の通信制御方法において、
前記空きスロット検出ステップは、
前記データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロット及び前記他端末使用スロットのうちの共通のスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１７】
請求項１３に記載の通信制御方法において、
前記端末情報管理ステップは、前記複数の端末の固有ＩＤと、該各端末により通知されるスロット情報とを関連付けて管理する、
ことを特徴とする通信制御方法。
【請求項１８】
複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う、各端末の通信制御装置において、
常時動作時に、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用しているスロットを表す自端末使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用しているスロットを表す他端末使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知すると共に、前記任意の端末間で行うデータ通信を行う時に、該データ通信を制御する通信制御部と、
前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理部と、
前記任意の端末間でデータ通信を行う場合に、データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出部と、を備える、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項１９】
請求項１８に記載の通信制御装置において、
前記空きスロット検出部は、
前記データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロットを、全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の通信制御装置において、
前記空きスロット検出部は、
前記データ通信開始側の端末が直接通信することができない隠れ端末が存在すると判断した場合、該通信開始側端末の前記端末情報管理部で管理される、データ通信応答側の端末の前記他端末使用スロットを前記残ったスロットから除外し、その際残ったスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２１】
請求項１８に記載の通信制御装置において、
前記空きスロット検出部は、
前記データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロット及び前記他端末使用スロットを全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２２】
請求項１８に記載の通信制御装置において、
前記端末情報管理部は、端末の固有ＩＤと前記端末により通知されたスロット情報を関連つけて管理する、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２３】
複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う、各端末の通信制御装置において、
常時動作時に、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用していないスロットを表す自端末未使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用していないスロットを表す他端末未使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知すると共に、前記任意の端末間で行うデータ通信を行う時に、該データ通信を制御する通信制御部と、
前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理部と、
前記任意の端末間でデータ通信を行う場合に、データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出部と、を備える、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の通信制御装置において、
前記空きスロット検出部は、
前記データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される、該送信端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末未使用スロットのうちの共通のスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の通信制御装置において、
前記空きスロット検出部は、
前記データ通信開始側の端末が直接通信することができない隠れ端末が存在すると判断した場合、該通信開始側端末の前記端末情報管理部で管理される、データ通信応答側の端末の前記他端末使用スロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２６】
請求項２３に記載の通信制御装置において、
前記空きスロット検出部は、
前記データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロット及び前記他端末使用スロットのうちの共通のスロットを空きスロットとする、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２７】
請求項２３に記載の通信制御装置において、
前記端末情報管理部は、端末の固有ＩＤと前記端末により通知されたスロット情報を関連付けて管理する、
ことを特徴とする通信制御装置。
【請求項２８】
複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信処理を行う通信制御処理をコンピュータに実行させるための、各端末が有する通信制御プログラムであって、
常時動作時には、
任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用しているスロットを表す自端末使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用しているスロットを表す他端末使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、
前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、
前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、
データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、
前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含む、
ことを特徴とする通信制御プログラム。
【請求項２９】
複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信処理を行う通信制御処理をコンピュータに実行させるための、各端末が有する通信制御プログラムであって、
常時動作時には、
任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用していないスロットを表す自端末未使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用していないスロットを表す他端末未使用スロットとから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、
前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、
前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、
データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、
前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含む、
ことを特徴とする通信制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信制御方法、通信制御装置、及び通信制御プログラムに関し、特に、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行なわない通信ネットワーク内での、複数の端末間における時間同期の確立と、同期データの通信制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数の端末局の間で通信媒体を共有しながらデータ通信を行う際、各々の端末局が、データパケット送信に先立って通信媒体をキャリアセンスし、通信媒体の使用中（チャネルビジー）を確認した場合はデータパケットの送信を控え、通信媒体の未使用（チャネルアイドル）を確認した場合にはデータパケットを送信するアクセス制御方式を、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ；搬送波感知多重接続）と呼ぶ。この方式は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）や、電灯線通信方式で用いられる。
【０００３】
そして、データ通信を行う前記複数の端末局の中には、２つの端末局が互いの信号が直接届かないほど距離を隔てて存在していたり、あるいは、該２つの端末局間に信号を遮断する障害物が存在するなど、一方の端末局が送信した信号を他方の端末局が直接受信できない状況が生じている場合があり、このような状況にある２つの端末局を、互いに隠れ端末と呼ぶ。
【０００４】
隠れ端末間では、前述したキャリアセンスが有効に機能しないため、一方の端末局がデータパケットを送信している時に、他方の端末局がデータパケットの送信を開始してしまうことがあり、かかる場合には、各端末局の中間位置に存在する別の端末局で、データパケットの衝突が生じ、正常な受信ができなくなるという課題があった。
【０００５】
前記課題を解決するため、従来においては、データパケットの送信前に、通信する端末局間において、送信リクエストパケット（以下、「ＲＴＳ」と称する。）／伝送路開放要求パケット（以下、「ＣＴＳ」と称する。）を交換し、通信媒体を確保する方式が規定されている（非特許文献１参照）。
この、ＲＴＳ及びＣＴＳを使用して通信媒体を確保する方式は、隠れ端末間に生じる問題の解決策としては有効である。
【０００６】
しかし、前記ＲＴＳ／ＣＴＳは、そもそも、送信先以外の端末局の送信を禁止するコマンドであるため、ネットワーク構成によっては、連鎖的に通信不能な端末極が発生し、データの伝送効率が低下することがある。
【０００７】
かかる問題を解決するため、従来の通信システムにおいては、データパケットの通信に先立って、ＲＴＳ及びＣＴＳを他の端末に中継するものがある（特許文献１参照）。詳細に述べると、各無線局が図１に示すようなネットワーク構成にあるとき、図１７に示すように、ＲＴＳ／ＣＴＳを使用して通信を行う際に、通信に先立って、ある端末局が発行した送信元と宛先アドレスとを含むＲＴＳを、各端末局がＲＴＳＲ（ＲＴＳ  Ｒｅｐｅａｔ）として中継制御するようにし、該通信ネットワーク内において、データパケットの衝突が起こらない関係にある、複数通信を同時に確立できるようにしている。
【０００８】
また一般に、前記各端末局が、１つの周波数を短時間ずつ交代しながら共有して、データを送信するアクセス制御方式を、ＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ；時分割多元接続）と呼ぶ。そしてこの方式は、第２世代の携帯電話方式であるＰＤＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ）やＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙ  ｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）で用いられる。
【０００９】
このＴＤＭＡ方式では、スロットと呼ばれる、各端末局に割り与えられる時間や、通信媒体へのアクセスタイミングが、基地局により制御されるため、各端末局に与えられたスロット内では該端末局が通信媒体を占有でき、スループットを保証することができる。従って、ＴＤＭＡ方式では、前述したＣＳＭＡ方式のように、隠れ端末によってスループットが低下する問題は生じない。
【００１０】
しかし、ＴＤＭＡ方式では、通信媒体へのアクセス時間やタイミングを制御するための制御局が必要になる。そして、制御局の設置は、システムの複雑化、高コスト化につながるため、一時的に発生するような通信に、前述したようなＴＤＭＡ方式を使用することは難しいという問題がある。
【００１１】
この問題を解決する従来の通信方法として、複数の端末局の間で、通信媒体へのアクセスを時間分割して通信占有時間であるスロットを構築した後、受信データ量に応じた受信スロットを周囲に存在する端末局に通知することで、複雑な通信帯域予約手順を必要としないようにするものがあり（例えば、特許文献２参照）、この方法を用いれば、同期データの伝送を基地局をおかなくとも、任意の端末局だけで行なうことができる。
【００１２】
以下、前記特許文献２の通信方法について詳細に述べる。前記特許文献２では、各端末が、周囲に存在する他の端末から特定のタイミングでビーコンパケットを受信し、該ビーコンパケットの送信タイミングと、前記ビーコンパケットに含まれているスロットを構築するために必要な情報をもとに、各端末間で自立的に同期をあわせる。図１８は、従来の通信方法におけるフレーム周期の構成を示す図であり、図１９は、従来の通信方法における各端末の受信スロットの位置を示す図である。
【００１３】
図１８に示すように、フレーム周期は、所定のタイミングでビーコンを送信するためのビーコンスロット（Ｓ０：ＢＳＬＴ）と、データを受信するデータスロット（Ｓ１〜Ｓ４７：ＤＳＬＴ）とが配置され、これらが計４８個集まってフレーム周期（ＦＬＭＰ）を構成している。前記フレーム周期（ＦＬＭＰ）におけるビーコンスロット（Ｓ０）は、各端末が自己のビーコン信号の送信を行う位置として設けられており、また前記フレーム周期（ＦＬＭＰ）におけるデータスロット（Ｓ１〜Ｓ４７）は、各端末が自端末の周囲に存在する他端末と衝突しないように、最低１つの受信スロット（ＲＳＬＴ）を設定した場合に、図１９に示すように、該設定された受信スロット（ＲＳＬＴ）が、自己のビーコン信号（ＢＣＮ）の送信を行なう位置からどのタイミングに相当する位置に設定されているのかを明示するために設けられている。
【００１４】
各端末は、前記ビーコンパケットの送信位置や、前記受信スロット（ＲＳＬＴ）の位置を、他の端末と重複しないように調整し、自端末の受信スロットにデータ受信が発生した場合は、受信するデータ量に応じて受信スロットの増減を行うことで、基地局なしにスロットを構築し、同期データの通信を行う。すなわち、各端末は、前記ビーコンパケットに自端末の受信スロット（ＲＳＬＴ）を予め開示しておき、端末間でデータ通信を行う場合は、データを保持している端末が、データを送信したい通信相手の端末が開示した前記受信スロット（ＲＳＬＴ）を用いて、データの送信を行う。
【特許文献１】特開２００２−３５３９７５号公報
【特許文献２】特開２００４−２１５０７３号公報
【非特許文献１】Wireless LAN Medium Access Control and Physical Layer Specifications，IEEE Std 802.11，Aug. 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、前述した特許文献１に示す通信システムでは、各端末局におけるＲＴＳ及びＣＴＳの中継手順が不明確であるため、ネットワーク構成が動的に変更されるネットワークでは用いることが難しい。また、前記ＲＴＳ及びＣＴＳで確保した通信媒体は一時的なものであるため、ネットワーク全体を通して、各端末局のスループットを保証することができないという問題があった。
【００１６】
また、前述した特許文献２の通信方法では、各端末局は、自らがデータを受信したいタイミングである受信スロット（ＲＳＬＴ）のみを公開し、データ通信を行う場合は、通信相手が公開した受信スロット（ＲＳＬＴ）を用いてデータの送信を行なうものであるため、ネットワーク内に隠れ端末が存在する場合、該受信スロット（ＲＳＬＴ）を不特定の端末が使用して、データの衝突が発生してしまう可能性がある。具体的に述べると、例えば、第１端末に第２端末からデータ通信を行なう際、第２端末は第１の端末が公開した受信スロット（ＲＳＬＴ）で、データの送信を開始する。しかしこれと同時に、該第２端末に対して隠れ端末である第３端末が第１端末に対して、同じ受信スロット（ＲＳＬＴ）でデータの送信を開始した場合、第１端末において、第２端末からのデータと第３端末からのデータの衝突が発生してしまう。すわなち、特許文献２の通信方法では、複数の端末からの通信に対して、隠れ端末が存在した場合には確実に効率よく対応することができないという課題がある。
【００１７】
この課題を解決する方法として、例えば、特許文献２の通信方法に、前述したＲＴＳ／ＣＴＳを応用することも考えられる。しかしこのようにした場合、パケット毎に、ＲＴＳ、ＣＴＳ手順を繰り返す必要が生じ、これにより、スループットの低下が引き起こされることとなる。
【００１８】
そこで、前述したＲＴＳ／ＣＴＳ手順を、パケット毎ではなく、連続送信するデータの開始のみ行うようにすることも考えられるが、このようにした場合も、結局、帯域予約手順が必要となるため、特許文献２の、自端末の受信スロットのみを管理するだけでデータ通信できるという特徴が失われてしまう。
【００１９】
本発明は、前記課題を解決するためになされたものであり、制御局の存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行なわない通信ネットワークにおいて、端末間で通信媒体を共有しながらも、隠れ端末の影響をうけずに端末間でスループットを保証できる通信システム、通信制御方法、通信制御装置、及び通信制御プログラムとを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明の通信システムは、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行なわない通信ネットワークで、端末間による対等通信を行なうために通信媒体を共有してデータの通信を行なう通信システムにおいて、前記各端末は、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するための時間同期情報を用いて、通信を行なう端末との時間同期を確立する処理を行なう時間同期部と、他端末間通信において送受信される前記時間同期情報を監視する通信監視部とを備え、前記通信監視部により得られた他端末間通信における前記時間同期情報を、前記他端末とは別の、時間同期が確立されていない端末へ伝達するものとしたものである。
【００２１】
これにより、制御局の存在しない通信ネットワークで、端末間で通信媒体を共有しながらも隠れ端末の影響を低減し、スループットを保証することができるという効果がある。
【００２２】
さらに、本発明の通信システムは、前記各端末は、前記通信監視部によって得られた前記時間同期情報に基づいて、自端末の時間同期を確立するものとしたものである。
【００２３】
これにより、直接通信可能な端末間で、容易に時間同期を確立することができる。
【００２４】
さらに、本発明の通信システムは、前記各端末は、他端末間通信において送受信される前記時間同期情報が得られない場合は、送信を開始する際に、前記時間同期情報を送信して時間同期の確立要求を行うものとしたものである。
【００２５】
これにより、隠れ端末が存在しても、その端末と時間同期を確立することができる。
【００２６】
さらに、本発明の通信システムは、前記各端末は、前記時間同期情報を他端末から受信した時点で、前記時間同期情報の送信元端末とは別の端末と時間同期を確立している場合は、該時間同期に対応する時間同期情報を、前記時間同期情報の送信元端末に返信するものとしたものである。
【００２７】
さらに、本発明の通信システムは、前記各端末は、前記時間同期の確立要求に対する応答として、他端末との間で確立された同期時間情報を受信した場合は、当該受信した同期時間情報に従って、自端末の時間同期を確立するものとしたものである。
【００２８】
これにより、通信ネットワーク内に存在するすべての端末で、容易に時間同期を確立することができる。
【００２９】
さらに、本発明の通信システムは、前記時間同期情報は、通信時刻情報、通信周期情報、時間同期の１回の周期あたりに端末が送信可能な時間情報、及び送信開始時間情報のうちの少なくとも一つを含むものとしたものである。
【００３０】
さらに、本発明の通信システムは、前記各端末は、自端末が前記時間同期情報を受信した時点を基準に、自端末の時間同期を設定するものとしたものである。
【００３１】
本発明の通信制御方法は、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う通信制御方法において、各端末は、常時動作時には、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用しているスロットを表す自端末使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用しているスロットを表す他端末使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含むものである。
【００３２】
これにより、複数の端末により構成される通信ネットワークにおいて、時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う場合に、隠れ端末の影響を受けず通信帯域を保証でき、より確実にスループットを保証することができる。
【００３３】
さらに、本発明の通信制御方法は、前記空きスロット検出ステップは、前記データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロットを全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとするものである。
【００３４】
これにより、前記空きスロットを、端末が管理する前記複数の端末すべてのスロット情報に基づいて素早く検出でき、前記複数の端末が同一スロットを重複使用することを避けることができる。
【００３５】
さらに、本発明の通信制御方法は、前記空きスロット検出ステップは、前記データ通信開始側の端末が直接通信することができない隠れ端末が存在すると判断した場合、該通信開始側端末における前記端末情報管理ステップで管理される、データ通信応答側の端末の前記他端末使用スロットを前記残ったスロットから除外し、その際残ったスロットを空きスロットとするものである。
【００３６】
これにより、隠れ端末が存在しても、端末が管理する前記複数の端末すべてのスロット情報に基づいて空きスロットを検出することができ、結果、前記複数の端末が同一スロットを重複使用するのを避けることができる。
【００３７】
さらに、本発明の通信制御方法は、前記空きスロット検出ステップは、前記データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロット及び前記他端末使用スロットを全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとするものである。
【００３８】
これにより、隠れ端末が存在するか否かを判断しなくても、端末が管理する前記複数の端末すべてのスロット情報に基づいて、簡単な手順で確実に空きスロットを検出することができる。
【００３９】
また、本発明の通信制御方法は、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う通信制御方法において、各端末は、常時動作時には、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用していないスロットを表す自端末未使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用していないスロットを表す他端末未使用スロットとから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含むものである。
これにより、複数の端末により構成される通信ネットワークにおいて、時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う場合に、隠れ端末の影響を受けず通信帯域を保証できる。
【００４０】
さらに、本発明の通信制御方法は、前記端末情報管理ステップは、前記複数の端末の固有ＩＤと、該各端末により通知されるスロット情報とを関連付けて管理するものである。
【００４１】
これにより、通信ネットワークエリアの一部が他の通信ネットワークと重なっている場合や、前記通信ネットワーク内の複数の端末が複数の論理ネットワークを構成している場合において、他の通信ネットワークの端末間でデータ通信する際にも、帯域保証通信を容易に実現することができる。
【００４２】
また、本発明の通信制御装置は、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う、各端末の通信制御装置において、常時動作時に、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用しているスロットを表す自端末使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用しているスロットを表す他端末使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知すると共に、前記任意の端末間で行うデータ通信を行う時に、該データ通信を制御する通信制御部と、前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理部と、前記任意の端末間でデータ通信を行う場合に、データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出部と、を備えるものである。
【００４３】
これにより、空きスロットを確実に検出することができ、複数の端末により構成される通信ネットワークにおいて、時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う場合に、隠れ端末の影響を受けず通信帯域を保証できる。
【００４４】
さらに、本発明の通信制御装置は、前記空きスロット検出部は、前記データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロットを、全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとするものである。
これにより、空きスロットを、端末が管理する前記複数の端末すべてのスロット情報に基づいて、簡単な手順で素早く検出でき、前記任意の端末間でデータ通信をする際に、前記複数の端末が同一スロットを重複使用するのを避けることができる。
【００４５】
本発明の通信制御装置は、前記空きスロット検出部は、前記自端末がデータ通信を行なう端末である通信端末により、該自端末が直接通信することができない端末である隠れ端末が存在すると判断した場合、前記通信端末における前記他端末使用スロットを除外し、残ったスロットを空きスロットとするものである。
【００４６】
これにより、隠れ端末が存在しても、前記端末が管理する前記複数の端末すべてのスロット情報に基づいて、空きスロットを簡単な手順で検出することができ、結果、前記データ通信を行う際に、前記複数の端末が同一スロットを重複使用するのを避けることができる。
【００４７】
さらに、本発明の通信制御装置は、前記空きスロット検出部は、前記データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される、該通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在するすべての端末の前記自端末使用スロット及び前記他端末使用スロットを全スロットから除外し、残ったスロットを空きスロットとするものである。
【００４８】
これにより、隠れ端末が存在するか否かを判断しなくても、前記端末が管理する前記複数の端末すべてのスロット情報に基づいて、簡単な手順で確実に空きスロットを検出することができ、結果、複数の端末が同一スロットを重複使用するのを避けることができる。
【００４９】
また、本発明の通信制御装置は、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う、各端末の通信制御装置において、常時動作時に、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用していないスロットを表す自端末未使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用していないスロットを表す他端末未使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知すると共に、前記任意の端末間で行うデータ通信を行う時に、該データ通信を制御する通信制御部と、前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理部と、前記任意の端末間でデータ通信を行う場合に、データ通信開始側の端末の前記端末情報管理部で管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出部と、を備えるものである。
【００５０】
これにより、複数の端末により構成される通信ネットワークにおいて、時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う場合に、隠れ端末の影響を受けず通信帯域を保証できる。
【００５１】
さらに、本発明の通信制御装置は、前記端末情報管理部は、端末の固有ＩＤと前記各端末により通知されたスロット情報を関連付けて管理するものである。
【００５２】
これにより、通信ネットワークエリアの一部が他の通信ネットワークと重なっている場合や、前記通信ネットワーク内の複数の端末が複数の論理ネットワークを構成している場合において、他の通信ネットワークの端末間でデータ通信する際にも、帯域保証通信を容易に実現することができる。
【００５３】
また、本発明の通信制御プログラムは、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信処理を行う通信制御処理をコンピュータに実行させるための、各端末が有する通信制御プログラムであって、常時動作時には、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用しているスロットを表す自端末使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用しているスロットを表す他端末使用スロットから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含むものである。
【００５４】
これにより、複数の端末により構成される通信ネットワークにおいて、時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う場合に、隠れ端末の影響を受けず通信帯域を保証できるため、より確実にスループットを保証することができる。
【００５５】
また、本発明の通信制御プログラムは、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行わない通信ネットワーク内の、任意の端末間で時分割多重接続方法を用いてデータ通信処理を行う通信制御処理をコンピュータに実行させるための、各端末が有する通信制御プログラムであって、常時動作時には、任意のタイミングで、通信時間単位であるスロットの使用状況を表す、自端末が使用していないスロットを表す自端末未使用スロット及び前記自端末とは別の端末が使用していないスロットを表す他端末未使用スロットとから構成されるスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、前記他端末より前記スロット情報が通知される毎に、該通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する端末情報管理ステップと、を含み、前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、前記空きスロット検出ステップにて検出された空きスロットを用いて、データ通信を行うデータ通信ステップと、を含むものである。
【００５６】
これにより、複数の端末により構成される通信ネットワークにおいて、時分割多重接続方法を用いてデータ通信を行う場合に、隠れ端末の影響を受けず通信帯域を保証できるため、より確実にスループットを保証するができる。
【発明の効果】
【００５７】
本発明の通信システムによれば、複数の端末からなり、制御局が存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行なわない通信ネットワークで、端末間による対等通信を行なうために通信媒体を共有してデータの通信を行なう通信システムにおいて、前記各端末が、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するための時間同期情報を用いて、同期通信先の端末との時間同期を確立する処理を行なう時間同期部と、他端末間通信における前記時間同期情報を監視する通信監視部とを備え、前記通信監視部により得られた他端末間通信における前記時間同期情報を、前記他端末とは別の、時間同期が確立されていない端末へ伝達するようにしたので、制御局の存在しない通信ネットワークで、端末間で通信媒体を共有しながらも隠れ端末の影響を低減し、スループットを保証することができるという効果がある。
【００５８】
また、本発明の通信制御方法、通信制御装置、通信制御プログラムによれば、各端末が、常時動作時には、通信時間単位であるスロットの使用状況を表すスロット情報を、該端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他端末に通知するスロット通知ステップと、前記スロット通知ステップで通知されたスロット情報を含めた前記複数の端末すべての前記スロット情報を管理する管理する端末情報管理ステップと、を含み、前記任意の端末間でデータ通信を行う時には、データ通信開始側の端末における前記端末情報管理ステップで管理される前記複数の端末すべての前記スロット情報を用いて、使用されていない空きスロットを検出する空きスロット検出ステップと、該空きスロット検出ステップにて検出した空きスロットを用いて、データ通信を行なうデータ通信ステップとを含むようにしたので、任意の端末間でデータ通信する際に、簡単な手順で確実に未使用のスロットを検出し、隠れ端末の影響を受けず通信帯域を保証することが可能となり、この結果、スループットを確実に保証することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５９】
以下に、本発明を実施するための最良の形態について、図を参照しながら説明する。なお、ここでは、同期データは、動画像信号または音声信号等のようにリアルタイム性、等時性を必要とするディジタル化信号、もしくはそれらを蓄積したものであるものとし、非同期データは、前記同期データ以外の、命令通知や問い合わせなどの非同期で発生するコマンドとする。また、複数の端末からなる通信システムは、有線でも無線でもよいが、ここでは無線通信システムであるものとし、また、通信媒体への接続には、同一周波数帯を利用してデータ通信を行うものであればどのようなものでもよいが、ここでは伝送速度１１ＭｂｐｓのＩＥＥＥ８０２．１１ｂを使用するものとして説明する。
【００６０】
（実施の形態１）
本実施の形態１では、複数の端末からなり、制御局が存在しない通信ネットワークで、端末間による対等通信を行うために通信媒体を共有してデータの通信を行なう通信システムにおいて、該各端末が、各端末間で送受信するパケットに、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するための時間同期情報を含め、前記各端末間において、該時間同期情報に従って、時間同期を確立すると共に、該端末間で同期通信するために擬似スロットを形成することで、端末間のスループットを保証するようにするものである。
【００６１】
図１は、本発明の実施の形態１による無線通信システムのネットワーク構成図である。
図１において、１０１〜１０４は、それぞれ端末Ａ、端末Ｂ、端末Ｃ、端末Ｄという、固有ＩＤを持つ通信端末である。ここでは、各端末１０１〜１０４が通信媒体である同一空間上に分布している。そして、図１中の破線１０５〜１０８は、それぞれ端末Ａ１０１、Ｂ１０２、Ｃ１０３、Ｄ１０４の通信範囲を表わしている。図１においては、各端末が、他の全ての端末と直接通信することができず、各端末に対して、隠れ端末が存在することを意味している。具体的には、端末Ａ１０１で送信した信号を、端末Ｃ１０３及び端末Ｄ１０４は直接受信できず、端末Ｂ１０２で送信した信号は、端末Ｄ１０４で直接受信できず、端末Ｃ１０３で送信した信号は、端末Ａ１０１で受信することができず、端末Ｄ１０４で送信した信号は、端子Ａ１０１及び端末Ｂ１０２で受信することができない。
【００６２】
次に、各端末Ａ〜Ｄ内の内部構成について、図２を用いて説明する。
図２は、本発明の実施の形態１による無線通信システムの各端末のデータ通信に関する部分の構成を示すブロック図である。
【００６３】
図２において、各端末Ａ〜Ｄは、上位レイヤーインターフェース２０１と、時間同期部２０２と、下位レイヤーインターフェース２０３と、送信処理部２０４と、通信監視部２０５と、受信処理部２０６とを備える。
【００６４】
前記上位インターフェース２０１は、図示しない通信端末の上位レイヤーへのインターフェースであり、例えば、ＰＣやＡＶ機器等のような画像や音声データを扱うブロックなどと接続される。また、前記時間同期部２０２は、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するための時間同期情報を扱うものであり、その内部に時間同期周期タイマー２０２ａを備えている。前記下位レイヤーインターフェース２０３は、各端末Ａ〜Ｄ内の下位レイヤーへのインターフェースであり、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ方式によりデータの送受信を行うブロックなどと接続される。
【００６５】
前記送信処理部２０４は、上位レイヤーインターフェイス２０１を介して受けた上位レイヤーからの送信要求や、該端末内部で発生した送信要求をパケットとして生成し、下位レイヤーインターフェース２０３を介して下位レイヤーに通知するものである。なお、生成されるパケットの詳細な構成については後述する。
【００６６】
前記通信監視部２０５は、前記下位レイヤーインターフェイス２０３を介して受信したデータに含まれる、他端末間の通信における前記時間同期情報を監視するものである。なお、前記時間同期情報の詳細については後述する。
【００６７】
そして、前記受信処理部２０６は、下位レイヤーから下位レイヤーインターフィエス２０３を介して受信したパケットを、上位レイヤーインターフェイス２０１を介して上位レイヤーへ通知したり、該端末内部で処理するなど、パケットを受信して処理するものである。なお、端末内部で処理されるパケットの詳細な構成については後述する。
【００６８】
次に、図３を用いて、本実施の形態１による無線通信システムにおける複数の端末間で、時間同期を確立するために交換される、同期通信要求パケット（図（ａ））及び同期通信応答パケット（図（ｂ））の構成を説明する。
【００６９】
図３に示されるように、同期通信要求パケット３１０、及び同期通信応答パケット３２０の構造は、内容によってフィールドが分かれており、それぞれのパケットには、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するために必要な時間同期情報が含まれている。
【００７０】
前記同期通信要求パケット３１０は、図３（ａ）に示されるように、送信先端末ＩＤフィールド３０１、送信元端末ＩＤフィールド３０２、時間同期周期フィールド３０３、スロット時間フィールド３０４、オフセットフィールド３０５、スロット番号フィールド３０６、予約フィールド３０７、パケット種別フィールド３０９より構成され、前記同期通信応答パケット３２０は、図３（ｂ）に示されるように、送信先端末ＩＤフィールド３０１、送信元端末ＩＤフィールド３０２、時間同期周期フィールド３０３、スロット時間フィールド３０４、オフセットフィールド３０５、スロット番号フィールド３０６、ステータスフィールド３０８、パケット種別フィールド３０９より構成されている。なお、前記３０１〜３０６、及び３０９の各フィールドは、同期通信要求パケット３１０と、同期通信応答パケット３２０との両方に共通する共通フィールドである。
【００７１】
以下、各フィールドについて詳細に説明する。前記送信先端末ＩＤフィールド３０１は、送信先端末を示すアドレスフィールドであり、前記送信元端末ＩＤフィールド３０２は、送信元端末を示すアドレスフィールドである。そして、前記時間同期周期フィールド３０３は、時間同期を確立するための時間同期周期の情報を示すフィールドであり、前記スロット時間フィールド３０４は、前記時間同期周期フィールド３０３で指定された期間をさらに区分化するための時間情報を示すフィールドであり、前記オフセットフィールド３０５は、同期通信要求パケット３１０もしくは同期通信応答パケット３２０の送信時に設定される時間同期周期からの経過時間を示すフィールドであり、前記スロット番号フィールド３０６は、同期通信要求パケット３１０では使用したいスロット番号の情報を、一方の同期通信応答パケット３２０では同期通信要求パケット３１０で使用を要求されたスロット番号、あるいは現在使用されているスロット番号の情報を示すフィールドである。本実施の形態１では、該フィールド３０６の各ビットにスロット番号をマッピングさせることで、スロット番号を通知するものとする。例えば、通信を行いたい同期スロットがスロット１の場合、スロット番号フィールド３０６のビット番号０に“１”を設定し（“００００００００  ０００００００１”）、通信を行いたい同期スロットがスロット２の場合は、該スロット番号フィールド３０６のビット番号１に“１”を設定する（“００００００００  ００００００１０”）。なお、スロット番号を通知する方法は、前述したものに限るものではなく、各端末がスロット番号を認識することができればどのような方法であってもよい。
【００７２】
前記パケット種別フィールド３０９は、パケット種別を表すパケットＩＤフィールドで、このフィールドの値によって、そのパケットが同期通信要求パケット３１０か、同期通信応答パケット３２０かを識別する。
【００７３】
そして、予約フィールド３０７は、この同期通信要求パケット３１０のみに存在するフィールドで、同期通信応答パケット３２０とパケット構成を一致させるために存在するフィールドであるため、情報は含まれない。また、前記ステータスフィールド３０８は、通信端末間で、ある端末から発行された同期確立要求に対する応答結果を示すフィールドであって、前記応答結果としては、例えば、“成功”、“失敗”、“すでに使用されているスロット”、“すでに同期が確立されている”などの意味を持つステータスコードが設定される。
【００７４】
そして、前述した時間同期情報は、前記パケット３１０，３２０中の、前記時間同期周期フィールド３０３、スロット時間フィールド３０４、オフセットフィールド３０５、スロット番号フィールド３０６から構成されるものであり、この時間同期情報は、後述する図４に示す擬似スロットを形成するために使用される。
【００７５】
なお、図３中には、前記同期通信要求パケット３１０、及び同期通信応答パケット３２０に含まれる各フィールドの便宜上の長さが表示されている。ここでは、前記通信先端末ＩＤフィールド３０１、及び送信元端末ＩＤフィールド３０２は６バイトとされ、前記時間同期周期フィールド３０３、スロット時間フィールド３０４、オフセットフィールド３０５、スロット番号フィールド３０６、予約フィールド３０７、ステータスフィールド３０８、パケット種別フィールド３０９は、それぞれ２バイトとされている。なお、ここで表示されている各フィールドの長さは便宜上設定されたものであり、これに限られたものではない。
【００７６】
次に、本実施の形態１の無線通信システムにおける、各端末Ａ〜Ｄのスループットを保証するために、前述した同期通信要求パケット、及び同期通信応答パケットに含まれる時間同期情報に基づいて確立される擬似スロットについて説明する。
【００７７】
以下、図４を用いて、本実施の形態１にかかる無線通信システムでの時間同期情報によって確立されたスロットの概念図を示す。なお、図中の矢印方向に時間が経過するものとしている。
【００７８】
図４に示すように、本実施の形態１では、同期データを通信するためのスロット（以下、単に「同期スロット」と称す。）が３個と、非同期データを送信するためのスロット（以下、単に「非同期スロット」と称す。）が１個とが配置され、この配置を周期的に繰り返すことで、スロットを形成するものとしている。
【００７９】
ここで、図４中の時間同期周期は、前述した同期通信要求パケット３１０あるいは同期通信応答パケット３２０中の時間同期周期フィールド３０３に設定された周期情報に基づくものであり、また図４中のスロット時間は、前記パケット３１０，３２０のスロット時間フィールド３０４に設定された時間情報に基づくものである。そして、図４中のオフセットは、前記パケット３１０，３２０のオフセットフィールド３０５に設定された、時間同期周期からの経過時間情報に基づくものであり、このオフセット値によって、任意の時間に時間同期情報を含む上記パケットを受信した各端末が、時間同期周期の開始を判断できるようになる。
【００８０】
また、本実施の形態１において、前記スロット時間は、前記時間同期周期の値より小さい値であり、その時間同期周期内に確保可能なスロット時間を同期スロット、また前記スロット同期時間よりも小さいあまった時間を非同期スロットとする。なお、前記各スロットには、概念上の番号が設定されており、周期の最初のスロットをスロット１とし、次のスロットには、そのスロットが同期スロット，非同期スロットにかかわらず、時間軸方向に順次１ずつ増やした通し番号を設定する。そして周期最後のスロットの次のスロット、すなわち次の周期の最初のスロットの番号を、再度スロット１とし、そのスロット１の次のスロットからは、再び時間軸方向に順次１ずつ増やした通し番号を設定する。なお、図４で示したスロットの構成は、一例であり、これに限るものではない。
【００８１】
次に、本実施の形態１による無線通信システムにおいて、端末Ａ〜Ｄが時間同期を確立する手順について図５を参照しながら説明する。
【００８２】
図５は、本発明の実施の形態１による無線通信システムにおける、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するまでの手順を示す説明図であり、図５において、横方向の矢印は時間を表わし、右方向に時間が経過するものとする。また、図５においては、各端末Ａ〜Ｄの各部によって通信が行われる場合、送信元、送信先を上下方向の矢印で表現し、送受信されるパケット種別を上下方向の矢印と共に示している。
【００８３】
まず、端末Ａ１０１に、端末Ｂ１０２との間での同期通信の要求が発生した場合、端末Ａ１０１の時間同期部２０２は、端末Ａ，Ｂ間で時間同期を確立するための時間同期情報を送信処理部２０４に出力し、該送信処理部２０４で、前記時間同期情報を含めた同期通信要求パケットＡを作成し、端末Ｂ１０２宛に送信する。ここで、端末Ａ１０１が作成する同期通信要求パケットＡは、例えば、送信先端末ＩＤフィールド３０１に“端末Ｂ”を、送信先端末ＩＤフィールド３０２に“端末Ａ”を、時間同期周期フィールド３０３に“１０００ミリｓｅｃ”を、スロット時間フィールド３０４に“２００ミリｓｅｃ”を、オフセットフィールド３０５に“０”を、スロット番号フィールド３０６に“スロット１”を、パケット種別フィールド３０９に“同期通信要求パケット”をそれぞれ設定する。なお、ここで示した時間同期情報（フィールド３０３〜３０６に相当）は、便宜上設定した値であって、これに限定されるものではない。
【００８４】
前述したような同期通信要求パケットＡを受信した端末Ｂ１０２は、受信処理部２０６にて受信したパケットを処理した後、通信監視部２０５に出力する。そして、前記通信監視部２０５が、前記同期通信要求パケットＢを受信すると、該パケットＢに含まれる時間同期情報を時間同期部２０２に出力する。前記時間同期情報を受信した時間同期部２０２は、端末Ｂ自身がまだ時間同期を確立しておらず、同期通信要求パケットＡに含まれる時間同期情報に従って動作しても良いと判断した場合、端末Ａ間での同期通信の許可を意味する時間同期情報を、送信処理部２０４に出力し、該送信処理部２０４にて、同期通信の許可を意味する時間同期情報を含む同期通信応答パケットＢを作成して、端末Ａ１０１宛に送信する。ここで前記“同期通信の許可を意味する時間同期情報”とは、受信した同期通信要求パケットＡに含まれる時間同期情報と全く同じ時間同期情報を意味する。すなわち、端末Ｂ１０２が作成する同期通信応答パケットＢは、送信先端末ＩＤフィールド３０１に“端末Ａ”を、送信元ＩＤフィールド３０２に“端末Ｂ”を、ステータスフィールド３０８に“同期確立の成功を示す情報”を、パケット種別フィールド３０９に、“同期通信応答パケット”をそれぞれ設定し、時間同期情報を示すフィールド３０３〜３０６には、前記端末Ａ１０１から受信した同期通信要求パケットＡと同じ情報を設定する。一方、前記時間同期情報を受信した時間同期部２０２が、端末Ｂ自身がすでに時間同期を確立していて、同期通信要求パケットＡに含まれる時間同期情報に従って動作してはいけないと判断した場合、同期通信を許可しない同期通信応答パケットを端末Ａ１０１宛てに出力する。この同期通信を許可しない同期通信応答パケットの詳細については、後述する。
【００８５】
ここでは、前記端末Ｂが、同期通信要求パケット３０３に含まれる時間同期情報に従って、端末Ｂ自身が動作してもよいと判断したとする。
【００８６】
前述した同期通信応答パケットＢを送信した端末Ｂでは、送信完了と同時に、時間同期部２０２が、時間同期周期タイマー２０２ａをセットする。これにより、端末Ｂはｔ１時点を時間同期の周期開始位置とする時間同期を確立する。
【００８７】
また、時間同期応答パケットＢ受信した端末Ａ１０１は、受信処理部２０６にてパケットを受信完了後、直ちに時間同期部２０２が、時間同期周期タイマー２０２ａをセットする。これにより、端末Ａ１０１は、ｔ１時点を時間同期の周期開始位置とする時間同期を確立し、端末Ａ１０１が、スロット１を使用して、端末Ｂ１０２と同期通信を行うことが可能となる。
【００８８】
ところで、端末Ｂ１０２の電波到達範囲内には、端末Ａ１０１以外に端末Ｃ１０３も存在する。従って、端末Ｃ１０３は、端末Ｂ１０２が端末Ａ１０１宛に送信した同期通信応答パケットＢを受信することが可能である。
【００８９】
前記パケットＢを受信した端末Ｃでは、通信監視部２０５にて、該受信したパケットＢの送信先端末ＩＤフィールド３０１に設定されているアドレスを確認し、自端末（ここでは端末Ｃ）宛てに送信されたものかを判断する。このとき、通常、自端末以外の特定の端末宛てに送信されたパケットである場合は、その他端末宛てのパケットを破棄するのであるが、該他端末宛てのパケットに時間同期情報が含まれている場合は、その時間同期情報を抽出し、時間同期部２０２に出力した後、そのパケットを破棄する。
【００９０】
前記通信監視部２０５から時間同期情報を受信した時間同期部２０２は、端末Ｃ自身がまだ時間同期を確立しているか否かを判断し、まだ同期を確立していない場合は、該受信した時間同期情報を用いて、時間同期を確立する。すなわち、端末Ｃ自身が、該時間同期情報を含むパケットＢを受信したタイミングと、時間同期情報内の時間同期周期と、オフセットの値とに基づいて、次の時間同期周期の開始時間を計算し、得たれたタイミングで端末Ｃ内部の時間同期周期タイマ２０２ａをセットする。ここでは、オフセットの値が０であるため、端末Ｃが前記パケットＢを受信した時点で、セットする。これにより、端末Ｃ１０３は、ｔ１時点を時間同期の周期開始位置とする時間同期を確立することが可能となる。
【００９１】
上記の手順により、同期通信を行なう端末Ａ１０１と端末Ｂ１０２とだけでなく、同期通信応答パケットＢを受信することができた端末Ｃ１０３も時間同期を確立する。端末Ｃ１０３は、時間同期確立以降に他の端末と通信を行なう場合は、現在使用されているスロットを認識するようになるため、使用されているスロットの期間は送信を行なうことはなく、通信を妨害することはない。
【００９２】
一方、端末Ｄ１０４にとって、端末Ａ１０１、及び端末Ｂ１０２の隠れ端末であり、時間同期要求パケットＡも、時間同期応答パケットＢも受信することができない位置に存在しているため、ｔ１時点では、端末Ｄ１０４は時間同期の周期開始位置とする時間同期を確立することはできず、また、その時点で、端末Ｄ１０４は他端末と時間同期を確立しておらず、端末Ｄ１０４の時間同期部２０２は、他端末間の同期通信は行なわれていないと認識している。
【００９３】
ここで、端末Ｄ１０４が端末Ｃ１０３宛に同期通信を開始しようとする場合には、端末Ｄ１０４の時間同期部２０２が同期通信要求パケットＤを作成し、端末Ｃ１０３宛に送信する。このとき、端末Ｄが端末Ｃ宛てに送信する同期通信要求パケットＤは、送信先端末ＩＤフィールド３０１が“端末Ｃ”、送信元端末ＩＤフィールドが“端末Ｄ”、パケット種別フィールド３０９が“同期通信要求パケット”と設定され、さらに、該パケットＤに含まれる時間同期情報は、端末Ａ，Ｂ，Ｃの間で確立されているものとは異なる、例えば、時間同期周期フィールド３０３が“５００ミリｓｅｃ”、スロット時間フィールド３０４が“５０ミリｓｅｃ”、オフセットフィールド３０５が“０”、スロット番号フィールド３０６が“スロット１”と設定されているものとする。なお、ここで示した時間同期情報の値は、便宜上設定されたものであって、これらに限定されるものではない。
【００９４】
そして、端末Ｃ１０３の通信監視部２０５が、前述したような通信同期要求パケットＤを受信したとき、端末Ｃ１０３の時間同期部２０２では、既に時間同期を確立しているため、該端末Ｃ１０３の時間同期部２０２が保持している時間同期情報（すなわち、時間同期周期が“１００ミリｓｅｃ”、スロット時間が“２００ミリｓｅｃ”、スロット番号が“現在使用されているスロット１”、オフセットは“端末Ｃにおける、時間同期周期開始から同期通信応答パケットを送信する直前までの経過時間”）を設定すると共に、前記送信先端末ＩＤフィールド３０１に“端末Ｄ”、前記送信元端末ＩＤフィールド３０２に“端末Ｃ”、前記ステータスフィールド３０８に“既に端末Ｃは時間同期が確立されていることを示す値”を設定した、同期通信応答パケットＣを、端末Ｄ１０４宛てに返信する。
【００９５】
端末Ｄ１０４の通信監視部２０５が、前記同期通信応答パケットＣを受信すると、該通信監視部２０５は、ステータスフィールド３０８により、同期通信を行うことはできないことを認識すると共に、該パケットＣに含まれる時間同期情報を、端末Ｄの時間同期部２０２に該時間同期情報を通知する。そして、時間同期部２０２は、前記通信監視部２０５から通知された時間同期情報に基づいて、時間同期を確立する動作を行なう。すなわち、端末Ｄ１０４は、同期通信応答パケットＣを受信したタイミングと、パケットに含まれる時間同期情報内の時間同期周期と、オフセットの値とを基準として、次の時間同期周期の開始時間を計算し、得られたタイミングで端末Ｄ内部の時間同期周期タイマー２０２ａをセットする。これにより、端末Ｄ１０４は、ｔ１時点を時間同期の周期開始位置とする時間同期を確立することが可能となる。
【００９６】
従って、端末Ｄ１０４が確立した時間同期は、端末Ａ１０１、Ｂ１０２、Ｃ１０３の間で確立された時間同期と同一のものとなり、また、端末Ｄ１０４は、スロット１が現在使用されていることを認識する。これにより、端末Ｄ１０４は、時間同期確立以降に他の端末と通信を行なう場合、現在使用されているスロット番号を避けて通信を行うようになるため、他端末が行っている同期通信を妨害することはない。
【００９７】
本無線通信システムは、上記手順により、端末Ａ〜Ｄの間で時間同期を確立し、隠れ端末を含む各端末Ａ〜Ｄのそれぞれは、通信する際にスロットを確保して端末間のデータ送信を行なう。
【００９８】
以上のように、本実施の形態１による無線通信システムは、各端末が、他端末間通信において送受信される同期通信応答パケットに含まれる時間同期情報、あるいは、各端末が送信する同期通信要求パケットに設定した時間同期情報に基づいて、端末間の時間同期を確立し、各端末が端末間の通信を行う際には、該共有する時間同期情報に基づいて擬似スロットを形成し、該スロットの割り当てられたスロットを確保して端末間の通信を行なうこととしたので、制御局が存在しない無線ネットワークで、動的にネットワーク構成が変更される場合でも、端末間で通信媒体を共有しながら隠れ端末の影響を低減し、スループットを保証することができる。
【００９９】
なお、本実施の形態１では、同期通信要求パケット、同期通信応答パケットを基準に時間同期を確立する手順を示したが、同期通信データに時間同期情報を含めるようにすることで、同期通信要求パケット、同期通信応答パケットを受信することができなかった端末とも時間同期を確立することができる。
【０１００】
（実施の形態２）
ところで、前記実施の形態１では、同期通信を行う場合、各端末が、ネットワークに存在するすべての端末が現在使用しているスロットを知りえないため、端末がスロットを重複使用して、通信の衝突が生じる可能性がある。以下に示す実施の形態２では、前記無線ネットワーク中の端末間で、同期通信を行う際、前記ネットワーク内で、スロットの重複使用による同期通信の衝突を防止して、各端末間のスループットをより確実に保証できる通信制御方法について説明する。
【０１０１】
図６は、本発明の実施の形態２における、通信制御装置を備える端末の配置例を表す図である。図６において、６０１〜６０４は、それぞれ端末Ｅ、端末Ｆ、端末Ｇ、端末Ｈという固有ＩＤを持つ端末であり、前記端末Ｅ６０１〜Ｈ６０４が通信媒体である同一空間上に分布している状態を示している。そして、図６中の破線６０５は、各端末６０１〜６０４の共通の通信範囲を示しており、各端末Ｅ６０１〜Ｈ６０４が、他のすべての端末と直接通信することが可能なため、隠れ端末は存在しないことを意味している。
【０１０２】
本実施の形態２に係る通信制御方法では、各端末が周囲の他の端末との間で互いに影響を考慮しながら通信を行う、通信媒体へのアクセス方式を採用している。
【０１０３】
図７は、本発明の実施の形態２の通信制御方法における、時分割多重方式によるアクセス制御の周期の構成例を表す図である。図７に示すように、本実施の形態２では、同期スロットが４個と、非同期スロットが１個配置され、この配置を周期的に繰り返すことで時分割多重方法を実現している。ここでは、非同期スロットを、前記周期内の最後のスロットとする。
【０１０４】
また、実施の形態２では、前記実施の形態１と同様、各スロットには、概念上の番号が設定されており、周期の最初のスロットをスロット１とする。そして、次のスロットには、そのスロットが同期スロット，非同期スロットにかかわらず、時間軸方向に順次１ずつ増やした通し番号を設定する。そして周期最後のスロット５の次のスロット、すなわち次の周期の最初のスロットの番号を、再度スロット１とし、そのスロット１の次のスロットからは、再び時間軸方向に順次１ずつ増やした通し番号を設定する。
【０１０５】
なお、ここで示した時分割多重方式に関するアクセス方式、もしくはパラメータは、便宜上設定されたものであり、これに限られたものではない。さらに、前述においては、前記周期内の同期スロットと非同期スロットの構成が予め決められているものとしたが、該周期内の構成は、他端末との交渉により動的に変動可能なようにしてもよい。
【０１０６】
次に、各端末Ｅ６０１〜Ｈ６０４が送受信する、パケットの構成について説明する。
本実施の形態２では、各端末Ｅ６０１〜Ｈ６０４は、通信ネットワーク中に存在する任意の端末の時分割多重方式によるアクセス制御を実現するために、常時動作時に、任意のタイミングで、自端末が直接通信可能な位置に存在するすべての他の端末に対して、通信時間単位であるスロットの使用状況を表すスロット情報を含むスロット情報通信パケットを配信する。そして、データの同期通信時には、データを含むデータパケットを配信する。
【０１０７】
そして、本実施の形態２の各端末は、前記スロット情報を他端末から受信する毎に、該受信した前記スロット情報を含めて、端末内に前記ネットワーク中に存在する複数の端末すべてのスロット使用状況を、各端末のＩＤと関連づけて管理する。
【０１０８】
そして、各端末がデータの同期通信を行う時には、通信開始側の端末において管理されている複数端末すべてのスロット使用状況に基づいて、同期通信する際に使用可能な空きスロットを検出する。
【０１０９】
これにより、本実施の形態２では、制御局がなくても、任意の端末間でデータ通信する際に使用するスロットと同一スロットを、別の端末が重複使用しないようにすることができ、結果、データ通信の際の通信帯域を常に保証することができる。
【０１１０】
まず、スロット情報通知パケットについて説明する。図８は、本実施の形態２における、スロット情報を含むスロット情報通知パケットの構成例を示す図である。図８において、スロット情報通知パケット８００は、時分割多重方式によるアクセス制御を実現するために必要なスロット情報を含んでいる。
【０１１１】
パケットの構造は、内容によってフィールドが分かれており、例えば、パケット種別フィールド８０１、送信先端末ＩＤフィールド８０２、送信元端末ＩＤフィールド８０３、スロット番号フィールド８０４、周期フィールド８０５、スロット数フィールド８０６、自端末使用フィールド８０７、他端末使用フィールド８０９を含む。
【０１１２】
前記パケット種別フィールド８０１は、パケットの種別、すなわちスロット情報パケットであることを識別するフィールドであり、前記送信先端末ＩＤフィールド８０２は、送信先端末を表すアドレスフィールドであり、送信元端末ＩＤフィールド８０３は、送信元端末を表すアドレスフィールドであり、スロット番号フィールド８０４は、送信元端末からこのスロット情報通知パケットが送信されたスロット番号を示すフィールドである。そして、周期フィールド８０５は、時分割多重における周期情報を表すフィールドであり、スロット数フィールド８０６は、時分割多重におけるスロットの数を表すフィールドである。自端末使用スロットフィールド８０７は、各端末が自ら使用しているスロット番号を表すフィールドであり、前記他端末使用スロットフィールド８０８は、各端末における、自端末とは別の端末が使用しているスロット番号を示すフィールドである。なお、前述した自端末使用スロットフィールド８０７、及び他端末使用スロットフィールド８０８については、後述する。そして、スロット情報は、前記周期３０５、スロット数３０６、自端末使用スロット３０７、及び他端末使用スロット３０８で構成される。
【０１１３】
また図８中には、スロット情報通知パケット８００に含まれる各情報の便宜上の長さを表示している。ここでは、前記パケット種別フィールド８０１が２バイト、前記送信先端末ＩＤフィールド８０２が６バイト、前記送信元端末ＩＤフィールド８０３が６バイト、前記スロット番号フィールド８０４、前記周期フィールド８０５、前記スロット数フィールド８０６、前記自端末使用スロットフィールド８０７、前記他端末使用スロットフィールド８０８が、それぞれ２バイトとされている。
【０１１４】
なお、前記周期フィールド８０５、スロット数フィールド８０６、自端末使用スロットフィールド８０７、他端末使用スロットフィールド８０８などのスロット情報に関する各フィールドの長さは、時分割多重方式によるアクセス制御のパラメータに応じて変更されるようにしてもよい。また、ここで表示されている各フィールドの長さは便宜上設定されたものであり、表示された値に限られたものではない。
【０１１５】
ここで、前記自端末使用スロットフィールド８０７及び他端末使用スロットフィールド８０８について詳細に説明する。前記自端末使用スロットフィールド８０７及び他端末使用スロットフィールド８０８は、各端末が使用しているスロットを設定する。
【０１１６】
つまり、自端末が使用しているスロット番号を前記自端末使用スロットフィールド８０７へ、該自端末以外の別の端末が使用しているスロット番号を前記他端末使用スロットフィールド８０８へ設定する。
【０１１７】
ここでは、前記自端末使用スロットフィールド８０７、他端末使用スロットフィールド８０８を示す２バイトのそれぞれの各ビットに、それぞれ使用しているスロット番号をマッピングすることで、各端末の使用スロットを通知するようにする。
【０１１８】
例えば、自端末がスロット番号１を使用している場合は、自端末使用スロットフィールド８０７のビット番号０を、“１”に設定し（“００００００００  ０００００００１”）、また、自端末の周囲に位置する別の端末がスロット番号２を使用している場合は、他端末使用スロットフィールド８０８のビット番号１を“１”に設定する（“００００００００  ００００００１０”）。なお、自端末使用スロットフィールド、もしくは他端末使用スロットフィールドの表現方法は、各端末、各スロットの使用状況がわかればどのようなものでもよく、ここで示された方法に限られたものではない。
【０１１９】
次に、各端末間で同期通信する、データパケットの構成について説明する。
図９は、本実施の形態２における、データを含むデータパケット９００の構成例を表す図である。図９において、データパケット９００は、パケット種別フィールド９０１、送信先端末ＩＤフィールド９０２、送信元端末ＩＤフィールド９０３、スロット番号フィールド９０４、ペイロード９０５からなる。
【０１２０】
前記パケット種別フィールド９０１は、パケットの種別、すなわちデータパケットであることを識別するフィールドであり、送信先端末ＩＤフィールド９０２は、送信先端末を表すアドレスフィールドであり、送信元端末ＩＤフィールド９０３は、送信元端末を表すアドレスフィールドである。そして、スロット番号フィールド９０４は、そのデータパケットを前記送信元端末が送信するスロット番号を示すフィールドであり、ペイロード９０５には、送受信を行うデータ本体が設定される。
【０１２１】
また図９中には、データパケット９００に含まれる便宜上の各情報の長さを表示している。ここでは、前記パケット種別フィールド９０１は２バイト、前記送信先端末ＩＤフィールド９０２が６バイト、前記送信元端末ＩＤフィールド９０３が６バイト、前記スロット番号フィールド９０４が２バイトとされ、前記ペイロード９０５は０バイト以上の任意の長さとされている。なお、ここで表示されている各フィールドの長さは便宜上設定されたものであり、表示された値に限られたものではない。
【０１２２】
さらに、本実施の形態２では、前記データ通信を行なう際に使用する同期スロットを獲得するための手順として、データ通信開始端末とデータ通信応答端末の端末間で、スロット通信確認要求パケットとスロット通信確認応答パケットとを交換した後に、該同期スロットを用いてデータ通信を行なうものとする。また、同期通信によるデータ通信が終了したときなど、獲得したスロットを解放するために、データ通信開始端末がスロット解放パケットをデータ通信応答端末へ送信することで、獲得されたスロットを解放するものとする。
【０１２３】
前記スロット通信確認要求パケット及び、スロット通信確認応答パケット、スロット解放パケットは、前述したスロット情報通知パケット８００でもデータパケット９００でもないパケットであり、その構成は、いずれのパケットも、パケット種別フィールド、送信先端末ＩＤフィールド、送信元端末ＩＤフィールドに加えて、通信に必要なスロット情報をもつものである。さらに、前記スロット通信確認要求パケットには、前記情報に加えて、獲得したいスロット番号を示す情報をもち、また前記スロット通信確認応答パケットには、獲得要求に対する結果を示す情報をもつ。
【０１２４】
なお、スロット獲得手順、解放手順は、データ通信開始端末とデータ通信応答端末の端末間、もしくはそれら端末の周辺に位置する端末において認識できれば、どのような手順、パケット構成でもよく、ここで示された方法に限られたものではない。
【０１２５】
次に、本発明の実施の形態２における、各端末に含まれる通信制御装置の構成例について説明する。
図１０は、本発明の実施の形態１に係る通信制御装置の構成を示すブロック図である。図１０に示す通信制御装置１００１は、図６の各端末Ｅ６０１〜Ｈ６０４に含まれるパケット通信を制御する部分の構成を示したものであり、該通信制御装置１００１は、インターフェース１００２、送受信バッファ１００３、中央制御部１００４、パケット生成部１００５、パケット解析部１００６、通信部１００７、スロット管理部１００８、及び端末情報管理部１００９を備える。
【０１２６】
インターフェース１００２は、当該通信制御装置１００１に接続される図示しない機器と、送受信バッファ１００３間で各種情報の交換を行うものである。当該通信制御装置１００１に接続される機器は、例えば、ＰＣやＡＶ機器などがあり、前記交換される情報には、例えば、動画像信号または音声信号等のようなデジタル化された同期データなどがある。
【０１２７】
通信部１００７は、通信媒体である空間と接続され、データの送信や受信処理を行う。通信部１００７は、物理的もしくは論理的に送信部１００７ａ及び受信部１００７ｂを有し、それぞれデータの送信、受信を行う。通信部１００７としては、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂやＢｌｕｅｔｏｏｔｈなどが挙げられる。
【０１２８】
送受信バッファ１００３には、当該通信制御装置１００１に接続された図示しない機器からインターフェース１００２を介して受信したデータや、通信制御装置１００１内で発生した送信データ、また通信部１００７から受信したデータを、一時的に記憶させるために用いられる。
【０１２９】
端末情報管理部１００９は、他端末から任意のタイミングで受信するスロット情報を含む、ネットワーク内の複数端末すべてのスロット情報を、各端末の端末ＩＤと関連付けて管理する。これにより、前記通信ネットワーク中に存在するすべての端末における、スロット使用状況を最新の情報に更新しながら管理することができる。なお、端末情報管理部５０９では、前記スロット情報だけでなく、パケット送受信数、パケットエラー数などの、パケットの通信状態に関する情報も管理してもよい。
【０１３０】
パケット生成部１００５は、前記通信部１００７内の送信部１００７ａを介して送信するデータに通信制御装置１００１用の付加情報を追加する処理を行う。例えば、データパケット９００を送信する場合は、図９に示すパケット種別フィールド９０１、送信先端末ＩＤフィールド９０２、送信元端末ＩＤフィールド９０３、スロット番号フィールド９０４、ペイロード９０５を設定して、送信するデータのパケット化処理を行う。
【０１３１】
パケット解析部１００６は、前記通信部１００７内の受信部１００７ｂを介して受信したパケットの内容を解析し、パケット内から必要な情報を抽出する処理を行う。例えば、前記パケット解析部１００６が、図８に示すスロット情報通知パケット８００を受信した場合、まず、パケット種別フィールド８０１から、受信したパケットがスロット情報通知パケットであることを確認し、該パケットから、送信先端末ＩＤフィールド８０２、送信元端末ＩＤフィールド８０３、スロット番号フィールド８０４、周期フィールド８０５、スロット数フィールド８０６、自端末使用スロット８０７、及び他端末使用スロット３０８を抽出し、中央制御部１００４を介して、スロット情報（周期フィールド８０５、スロット数フィールド８０６、自端末使用スロットフィールド８０７、及び他端末使用スロットフィールド８０８）を、端末情報管理部１００９と、スロット管理部１００８へ設定する。また、図９に示すデータパケット９００を受信した場合は、同様に、まず、パケット種別フィールド９０１から、受信したパケットがデータパケットであることを確認し、該パケット中の、送信先端末ＩＤフィールド９０２、送信元端末ＩＤフールド９０３、スロット番号フィールド９０４、ペイロード９０５からそれぞれ情報を抽出し、中央制御部１００４を介して、データを送受信バッファ１００３に設定する。
【０１３２】
スロット管理部１００８は、スロット情報通知タイマー１００８ａと、スロットタイマー１００８ｂと、スロット番号管理カウンタ１００８ｃとを有し、現在のスロット番号を自立的に更新するものである。具体的には、スロットタイマー１００８ｂが満了すると、スロット番号管理カウンタ５０８ｃをインクリメントし、現時刻におけるスロット番号を更新する。そして、最後のスロット番号（ここではスロット５）までインクリメントしたら、また最初の値（スロット１）からスロット番号の更新動作を行なう。このスロットタイマー１００８ｂの長さは、前記スロット情報中の、周期フィールド８０５の値をスロット数フィールド１００６の値で割った値である。
【０１３３】
そして、スロット番号管理カウンタ１００８ｃに示されるスロット番号が、自端末が獲得した通信可能なスロット番号を示す場合は、中央制御部１００４へデータの送信を働きかけ、一方、中央制御部５０４より、スロット情報通知パケット８００などのスロット情報を含むパケットを受信した場合、スロットタイマー１００８ｂの満了タイミングを修正する処理を行う。
【０１３４】
さらに、スロット情報通知タイマー１００８ａは、このタイマーが満了した場合に、中央制御部１００４へ、自端末のスロット情報をスロット情報通知パケット８００へ設定し、送信を開始するよう働きかける処理を行う。このスロット情報通知タイマー１００８ａの長さは、任意に設定される。
【０１３５】
中央制御部１００４は、当該装置１００１全体の一連のデータ通信における処理や、時分割多重における一連の処理を行う通信制御部１００４ａと、空きスロットを検出する空きスロット検出部１００４ｂを含む。
【０１３６】
なお、当該通信制御装置１００１を構成するインターフェース１００２、送受信バッファ１００３、中央制御部１００４、パケット生成部１００５、パケット解析部１００６、通信部１００７、スロット管理部１００８、及び端末情報管理部１００９、の各構成機能は、ハードウェアとし中央制御部１００４に接続されてもよいし、中央制御部１００４が読み取り実行可能なプログラムとして実現されてもよい。
【０１３７】
次に、前述した通信制御装置１００１の動作について説明する。本実施の形態２では、スロット情報通知パケット８００を、スロット番号が切り替わった直後（すなわち各スロットの開始タイミング）に送信するものとする。このようにすれば、受信端末側ではスロット情報通知パケット８００を受信したタイミングをスロット開始位置と判断し、スロット情報通知パケット８００内のスロット番号フィールド８０４に保持された情報により、現在のスロット番号を取得することができ、端末間で時分割多重方式によるアクセス制御を実現することが可能となる。また、前記スロット情報通知パケット８００に、スロットの開始位置からの時間オフセットを設けるようにすれば、前記パケット８００を、スロットの開始タイミング以外のタイミングで送受信しても、端末間で時分割多重方式によるアクセス制御を実現することが可能である。なお、端末間で時分割多重方式によるアクセス制御を実現する方法として、スロットの開始タイミングを端末間で共有することが可能であれば、どのような方法でもよく、ここで示された方法に限定されるものではない。
【０１３８】
また、ここでは、前記スロット管理部１００８に保持する、スロット情報通知パケット８００を送信する間隔、スロットの周期、スロット数が、それぞれ３０００ミリｓｅｃ、１００ミリｓｅｃ、５個であるものとし、また図８に示すように、スロット１〜４を同期スロット、スロット５を非同期スロットとする。
【０１３９】
なお、前述した時分割多重方法を実現するためのパラメータである、スロット情報通知パケットの送信間隔、スロットの周期、スロット数の値などは、パケットの通信状況、当該通信制御装置１００１内の送信，受信の処理時間、また当該通信制御装置１００１に要求されるタイマー精度などに依存するパラメータであるため、これに限るものではない。
【０１４０】
さらに、各端末に送信する、非同期に発生するパケットは、任意の非同期スロットを用いて送信するようにしているため、本実施の形態２では、スロット情報通知パケット８００をスロット５を用いて送信するものとして説明するが、スロット情報通知パケット８００は周期的に送信される同期データとみなすことも可能なため、未使用の同期スロット、もしくは自端末が獲得している同期スロットにおいて送信するようにしてもよい。
【０１４１】
まず、図１１のフローチャートを用いて、時分割多重アクセス方法を実現するための端末の動作について説明する。この動作は、中央制御部１００４の通信制御部１００４ａによって作動制御される。なお、図（ａ）は電源投入直後、あるいはリセット直後などの端末の初期動作を示し、図（ｂ）は該初期状態以外の定常動作を示す。
【０１４２】
電源投入直後、あるいはリセット直後などの初期状態の端末は、図１１（ａ）に示されるように、スキャン動作を行い（ステップＳ１０１）、該端末の周囲にある他端末の情報を収集する。スキャン動作は、周囲の他端末が送信しているパケットを収集し、その中から通信ネットワークに関する情報（例えば時分割多重方式を実現するためのスロット情報）を獲得する動作である。
【０１４３】
前記スキャン動作の結果、スロット情報を獲得することができた場合（ステップＳ１０２）、該獲得したスロット情報に含まれる各種パラメータを抽出して、自端末の端末情報管理部１００９及びスロット管理部１００８の情報を更新管理した後（ステップＳ１０３）、該スロット管理部１００８内のスロット情報通知タイマー１００８ａを開始させることで、時分割多重方法のアクセス制御を開始する（ステップＳ１０５）。
【０１４４】
前記ステップＳ１０２にて、スロット情報を獲得することができなかった場合は、現時点では周囲に他端末が存在しないと判断し、自端末の持つスロット情報を他端末に通知する（ステップＳ１０４）。そして、前記スロット管理部１００８内のスロット情報通知タイマー１００８ａを開始させることで、時分割多重方法のアクセス制御を開始する（ステップＳ１０５）。なお、前述したスキャン動作後のスロット情報の獲得動作は、前記スロット管理部１００８に保持する、スロット情報通知パケットの送信間隔（ここでは３０００ｍｓｅｃ）以上は行うべきである。
【０１４５】
そして前記初期状態以外の定常動作中の端末が、図１１（ｂ）に示すように、前記スロット管理部１００８内のスロット情報通知タイマー１００８ａが満了した場合（ステップＳ２０１）、自端末のスロット管理部１００８から時分割多重に関する情報をスロット情報通知パケット８００に設定して、次の非同期スロット（スロット５）の開始直後に送信する（ステップＳ２０２）。なお、自端末が使用できるスロット番号に切り替わるタイミングと、スロット情報通知タイマー１００８ａが満了するタイミングとが同じ場合は、該スロット情報通知タイマー１００８ａの満了直後に、前記スロット情報通知パケット８００を送信してもよい。
【０１４６】
一方、前記定常動作中に、端末が他端末からスロット情報を受信した場合（ステップＳ２０３）、該スロット情報から各種パラメータを抽出して、自端末内の端末情報管理部１００９及びスロット管理部１００８の情報を更新管理する（ステップＳ２０４）。このように、他端末からのスロット情報を取得するたびに、前記端末情報管理部１００９及びスロット管理部１００９内に保持された情報を更新して管理しなおすことで、自律的に端末間でのスロット情報の不一致を防ぐことが出来る。
【０１４７】
なお、前述では、スキャン動作を電源投入時やリセット直後の初期状態時に行なうとしたが、該初期状態以外の定常動作時にも、前述したスキャン動作を定期的に繰り返し行うようにしてもよい。このようにすれば、各端末がスロット情報を定期的にやりとりすることができるので、端末間におけるスロット情報の不一致を防ぐことができる。また逆に、前述では、定常動作時に、スロット情報通知タイマー１００８ａが満了すれば、常に自端末のスロット情報を通知するものとしたが、ある端末において、他端末からスロット情報通知パケット８００を受信したスロットの同一周期内に、スロット情報通知タイマー１００８ａが満了したとしても、自端末からスロット情報通知パケット８００を送信しないようにするようにしてもよい。このようにすれば、端末間のトラフィックの増大を制限することが可能となる。
【０１４８】
次に、図１２のフローチャートを用いて、通信制御方法の空きスロットを検出するための端末の動作について説明する。この動作は、データ通信を行う前にデータ通信開始側の端末によってなされ、その制御は、該端末の中央制御部１００４内の空きスロット検出部１００４ｂによりなされる。
【０１４９】
まず、データ通信開始側の端末の端末情報管理部１００９で管理している、複数の端末の情報に基づいて、全スロット１〜５から、該端末と直接通信可能な全ての端末が自ら使用しているスロット、すなわち自端末使用スロットを除外する（ステップＳ３０１）。
【０１５０】
次に、隠れ端末を検出し（ステップＳ３０２）、隠れ端末が存在しないネットワークであれば、この時点で残っているスロットを空きスロットと判断する（ステップＳ３０３）。
【０１５１】
一方、前記ステップＳ３０３において、隠れ端末が存在する通信ネットワークであれば、さらにデータ通信応答側の端末の、他端末使用スロットを除外する（ステップＳ３０４）。このとき、残ったスロットが存在すれば（ステップＳ３０５）そのスロットを空きスロットとし（ステップＳ３０６）、残ったスロットが存在しなければ（ステップＳ３０５）空きスロットがないと判断する（ステップＳ３０７）。
【０１５２】
ここで、前記ステップＳ３０２における隠れ端末の検出方法は、一連のパケット交換シーケンスで一方しか受信することが出来なかった場合に、隠れ端末があると検出する方法や、他端末が送信するスロット情報通知パケットの他端末使用スロットにより直接使用されているスロット番号以外を通知されたときに隠れ端末があると検出する方法などの、周知の方法を用いるものとし、ここでは特に詳述しない。
【０１５３】
なお、前述した空きスロット検出方法では、通信ネットワーク内に隠れ端末が存在するか否かを判断したが、隠れ端末が存在するか否かを判断することなく、全スロット１〜５から、データ通信開始側の端末が直接通信可能な全ての端末の、自端末使用スロット及び他端末使用スロットをすべて除外し、残ったスロットがあればそのスロットを空きスロットとし、残ったスロットがなければ空きスロットがないと判断するようにしてもよい。
【０１５４】
以下、図１３，図１４を用いて端末間の動作シーケンスを説明する。
図１３は、本実施の形態２における、同期データの通信手順を表すシーケンス図である。図１３中、下方向に時間が経過するものとし、また、各端末によって通信が行われる場合は、送信元、送信先を左右方向の矢印で表現し、該左右方向の矢印と共に、送受信されるパケット名やイベント名を示している。また図１４は、図１３に示す同期データの通信手順の、ある時点における端末内の端末情報管理部で管理されているスロット情報を示す図である。
【０１５５】
（ステップＳ４００）  最初に動作を開始した端末（例えば電源が最初に投入された端末）は、スキャン動作を行うが、他端末はまだ動作していないため、他端末のスロット情報は取得できず、図１１（ａ）に示すように、自端末のスロット情報を通知するために、スロット情報通知パケット８００を送信する。その後、順次動作を開始した他端末は、スキャン動作により得られたスロット情報を、図１１（ａ）に示すように、自端末内の端末情報管理部１００９及びスロット管理部１００８の端末情報を設定する。
【０１５６】
最初に動作を開始した端末や、その後順次動作を開始した他端末は、それぞれの端末内のスロット管理部１００８内のスロット情報通知タイマー１００８ａを開始し、時分割多重方式のアクセス制御を開始する。その後、各端末は、図１１（ｂ）に示すように、定常動作を行う。なお、図１３中では、スロット情報通知パケット８００は隣接しあう端末間での送受のように図示されているが、図６に示すネットワーク構成では、隠れ端末が存在しないため、ある端末が送信したスロット情報通知パケット８００は、他のすべての端末に受信されているものとする。
【０１５７】
この各端末が同期通信を行っていない状態から、端末Ｅと端末Ｆ間で、同期スロットを用いて同期通信を開始したとする。以下、前記端末Ｅ，Ｆ間の動作シーケンスを説明する。
【０１５８】
この時点での両端末Ｅ，Ｆ内の端末情報管理部１００９で管理されている複数端末すべてのスロット情報には、隠れ端末が存在せず、且つ端末Ｅ，Ｆを含むすべての端末が同期スロットを使用していないため、スロット番号の表示はない。図１４（ａ）は、この時点の両端末Ｅ，Ｆ内の端末情報管理部１００９で管理されている情報を示す図である。
【０１５９】
（ステップＳ４０１）  端末Ｅは、端末Ｆにデータ通信する際に使用する同期スロットを予約するために、空いているスロットの検出を行う。
【０１６０】
空きスロットの検出は、図１４に示すように、全スロット１〜５から、端末Ｅが直接通信可能な位置に存在するすべての端末Ｆ〜Ｈの自端末使用スロットを除去した後、隠れ端末が存在するかを判断する。この時点では、各端末が同期通信を行っていない状態にあるため、どの同期スロットも除去されることなく、また、本実施の形態１では隠れ端末がないことから、すべてのスロットが空いていると判断される。
【０１６１】
（ステップＳ４０２）  次に、端末Ｅは端末Ｆに対して、スロットを使用して、同期通信を要求するスロット通信確認要求パケットを送信する。ここでは、空いているスロットのうち、スロット番号の小さいものから選択して通信に使用するものとする。従って端末Ｅは、スロット１を使用しての同期通信を要求する、スロット１通信確認要求パケットを端末Ｆに送信する。
【０１６２】
（ステップＳ４０３）  前記スロット１通信確認要求パケットを受信した端末Ｆは、端末Ｆ内の端末情報管理部１００９に保持された前記複数端末すべてのスロット情報を確認し、スロット１が空いているかどうかを判定する。この時点の端末Ｆ内の端末情報管理部１００９で管理されている複数端末すべてのスロット情報には、図１４（ａ）に示すように、自端末使用スロット、他端末使用スロット共にスロット番号の表示はないので、スロット１が空いていると判断し、スロット１を使用した同期通信が可能であることを応答するスロット１通信確認応答パケットを返信し、端末Ｆ内の端末情報管理部１００９に管理されている複数端末すべてのスロット情報のうち、端末Ｅ，Ｆそれぞれの自端末使用スロットにスロット１を表示する。図１４（ｂ）は、前述した端末Ｆ内の端末情報管理部１００９に管理されている情報を示す図である。
【０１６３】
（ステップＳ４０４）  前記スロット１通信確認応答パケットを受信した端末Ｅは、該端末Ｅ内の端末情報管理部１００９に管理されている複数端末すべてのスロット情報のうち、端末Ｅの自端末使用スロットをスロット１を表示する更新管理を行なった後、スロット１を使用して端末Ｆとデータ通信を行う。
【０１６４】
（ステップＳ４０５〜Ｓ４０６）  この後、例えば端末Ｆのスロット情報通知タイマー１００８ａが他の端末より先に満了したとすると、端末Ｆは、図８に示すスロット情報通知パケット８００を他のすべての端末Ｅ，Ｇ，Ｈに送信する。このとき端末Ｆから送信されるスロット情報通知パケット８００は、パケット種別フィールド８０１が、“スロット通知パケットを示すＩＤ”、送信先端末ＩＤフィールド８０２が、全端末を示す“ブロードキャスト端末ＩＤ”、送信元端末ＩＤフィールド８０３が、“端末ＦのＩＤ”、スロット番号フィールド８０４が、非同期スロットを示す“スロット５”、周期フィールド８０５が、１００ｍｓｅｃを示す“１００”、スロット数フィールド３０６が“５”、自端末使用スロットフィールド８０７が、ビット０が“１”、その他のビット１〜１５が“０”（“００００００００  ０００００００１”）、他端末使用スロットフィールド８０８が、すべてのビット０〜１５が“０”（“００００００００  ００００００００”）である。
【０１６５】
（ステップＳ４０７）  端末Ｆが送信した前記スロット情報通知パケット８００は、他のすべての端末Ｅ，Ｇ，Ｈに受信されるため、各端末Ｅ，Ｇ，Ｈは、前述したスロット情報通知パケット８００から各種情報を抽出し、各端末Ｅ，Ｇ，Ｈ内のスロット管理部１００８及び端末情報管理部１００９で管理されている情報を更新管理する。なお、スロット１を使用して端末Ｆとデータの同期通信を行っている端末Ｅとは、ステップＳ４０４においてすでに端末情報管理部１００９に新たな情報を更新管理済みなので、ここでは情報の更新管理を行なわない。一方、端末Ｈ，Ｇは、端末Ｆから受信したスロット情報通知パケット８００から情報を抽出し、各端末Ｇ，Ｈの端末情報管理部１００９で管理されている複数端末全てのスロット情報のうち、端末Ｆの自端末使用スロットに、スロット番号１を表示する。図１４（ｃ）は、この時点の端末Ｇ，Ｈそれぞれの端末情報管理部１００９で管理されている情報を示す図である。
【０１６６】
（ステップＳ４０８〜Ｓ４１０）  そしてこの後、例えば端末Ｅのスロット情報通知タイマー１００８ａが満了したとすると、端末Ａは、前述した端末Ｆと同様のスロット情報通知パケット８００を他のすべての端末Ｆ〜Ｈに送信し、該端末Ｅからのスロット情報通知パケット８００を受信した端末Ｆ，Ｇ，Ｈの内、端末Ｅと、スロット１を使用して同期通信を行っている端末Ｆ以外の端末である端末Ｇ，Ｈは、それぞれの端末内部の端末情報管理部１００９の、端末Ｅの自端末使用スロットにスロット番号１を設定する。図１４（ｄ）は、この時点の端末Ｇ，Ｈそれぞれの端末情報管理部１００９で管理されているスロット情報を示す図である。
【０１６７】
（ステップＳ４１１〜Ｓ４１３）  さらにこの後、同期通信を行っていない端末、例えば端末Ｇのスロット情報通知タイマー１００８ａが満了したとすると、端末Ｇは、スロット情報通知パケット８００を他のすべての端末Ｅ，Ｆ，Ｈに送信する。このとき端末Ｇから送信されるスロット情報通知パケット８００は、パケット種別フィールド８０１が、“スロット情報通知パケットを示すＩＤ”、送信先端末ＩＤフィールド８０２が、全端末を示す“ブロードキャスト端末ＩＤ”、送信元端末ＩＤフィールド８０３が“端末ＧのＩＤ”、スロット番号フィールド８０４が、非同期スロットを示す“スロット５”、周期フィールド８０５が、１００ｍｓｅｃを示す“１００”、スロット数フィールド８０６が、“５”、自端末使用スロットフィールド８０７が、すべてのビット０〜１５が“０”（“００００００００  ００００００００”）、他端末使用スロットフィールド８０８が、ビット０が“１”、それ以外のビット１〜１５が“０”（“００００００００  ０００００００１”）である。
【０１６８】
そして、前記端末Ｇからスロット情報通知パケット８００を受信した他の端末Ｅ，Ｆ，Ｈの内、スロット１を使用して同期通信を行っている端末Ｅ，Ｆ以外の端末である端末Ｈは、その内部の端末情報管理部１００９で管理されている複数端末すべてのスロット情報のうち、端末Ｇの他端末使用スロットにスロット番号１を表示する。図１４（ｅ）は、この時点の端末Ｈの端末情報管理部１００９で管理されている情報を示す図である。この表示により、端末Ｇ以外の他端末がスロット１を使用していることがわかるため、端末Ｇと同期スロットを用いて通信を開始する端末が存在した場合（例えば端末Ｈ）、すくなくともスロット１を避け、他のスロットを選択することが可能になる。
【０１６９】
以上のように、本実施の形態２によれば、各端末が備える通信制御装置１００１内に、スロット管理部１００８と端末情報管理部１００９とを有し、各自端末が予め設定された任意のタイミングで、自端末が使用している自端末使用スロットと、該自端末とは別の他端末が使用している他端末使用スロットとを含むスロット情報を発信すると共に、他端末より該スロット情報を受信した場合は、自端末内の端末情報管理部の情報を、該受信したスロット情報を含めて更新管理するようにしたので、制御局が存在しないネットワーク内の複数の端末が同じスロットを重複使用してデータ通信をすることを防止でき、複数端末間の時分割多重接続を効率よく実現することができる。
【０１７０】
なお、本実施の形態２では、各端末は他端末から発信された前記スロット情報通知パケット８００を取得するたびに、該取得したスロット情報を含めて各端末内の端末情報管理部１００９の情報を更新管理するようにしたが、例えば、スロット通信確認要求パケット、あるいはスロット通信確認応答パケットなどのスロット情報を含むパケットを受信するたびに、該要求あるいは応答パケットが有する情報を含めて前記端末情報管理部１００９の情報を更新管理するようにしてもよい。
【０１７１】
また、本実施の形態２では、使用されていない空きスロットが複数存在した際には、その中からスロット番号の小さいものから選択して同期通信に使用するものとしたが、該同期通信に使用するスロットを、スロット番号の大きいものから選択したり、端末間において重複選択されることを避けるためにランダムに選択したり、あるいは今まで使用された回数が少ないスロットを選択したり、通信回線状況による通信エラーが少ないスロットを選択するなど通信状況を考慮して選択するなど、その選択方法はどのようなものであってもよい。
【０１７２】
また、本実施の形態２では、前記スロット情報を、前記スロット情報通知パケット８００に含めて各端末に送信するものとしたが、該スロット情報を、例えば、データパケット９００等の、前記スロット情報通知パケット８００以外のパケットに設定して各端末に送信することも可能である。このようにすれば、前記スロット情報通知パケット８００を受信することができなかった端末が、該スロット情報通知パケット８００以外の、該端末に頻繁に送受信される別のパケットを受信することで、前記スロット情報を収集することが可能になるため、端末間におけるスロット情報の不一致を確実に防ぐことができる効果が得られる。
【０１７３】
さらに、本実施の形態２の通信制御方法において送受されるデータパケット９００やスロット情報通知パケット８００などのパケット構成は、前述した構成要素に限られたものではなく、例えば、データを送信するたびに番号を付け、データ通信応答側でパケットの抜け落ちや順序制御を行うためのシーケンス番号や、データパケット９００を分割結合するために必要なフラグメント番号、データ通信応答側でデータの誤りを検出するための誤り検出符号であるＣＲＣ符号（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ、巡回冗長検査）のようなＥＤＣ符号（Ｅｒｒｏｒ  Ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ  Ｃｏｄｅ）や、ハミング符号（Ｈａｍｍｉｎｇ  Ｃｏｄｅ）のような誤りを訂正するためのＥＣＣ符号（Ｅｒｒｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｎｇ  Ｃｏｄｅ、誤り訂正符号）などを通信状況や、本実施の形態２の通信制御装置に要求されるデータの伝送精度に応じて、付加情報として追加してもよい。
【０１７４】
また、本実施の形態２では、スロット使用状況を表すスロット情報として、自端末における使用スロットの情報を配信するものとしたが、該使用スロットの代わりに、前記スロット情報として、使用していない未使用スロットの情報を配信するものであってもよい。このように、前記スロット情報通知パケット８００内に、スロット情報として使用スロットの情報あるいは未使用スロットの情報のいずれを記載してもよいため、この通知パケットを受信した端末においてこれらを区別する必要がある。例えば、通信ネットワークで、どちらを使用するかをあらかじめ取り決めておく方法や、前記スロット情報を含むパケットのパケット長を増やして別の領域を用意する方法、あるいは自端末使用スロット８０７、他端末使用スロット８０８のそれぞれの未使用ビット（例えば最上位ビット）を用いるなどの前記スロット情報通知パケット８００に識別するための情報を設定する方法がある。
【０１７５】
（実施の形態３）
以下、本実施の形態３では、前記スロット情報通知パケット８００内に、スロット情報として、各端末が使用していない未使用スロットを表示して配信する場合について説明する。また、本実施の形態３では、隠れ端末が存在するものとして説明する。
【０１７６】
図１５は、本発明の実施の形態３における通信制御装置を意味する端末の配置例を表す図である。図１５において、１５０１〜１５０４は、それぞれ端末Ｉ、端末Ｊ、端末Ｋ、端末Ｌという固有ＩＤを持つ端末であり、前記端末Ｉ１５０１〜Ｌ１５０４が通信媒体である同一空間上に分布している状態を示している。そして、図１５中の破線１５０５〜１５０８は、それぞれ端末Ｉ１５０１、端末Ｊ１５０２、端末Ｋ１５０３、端末Ｌ１５０４の通信可能範囲を示しており、前述した実施の形態２とは異なり、ここでは各端末が他のすべての端末と直接通信することが出来ず、各端末に対して隠れ端末が存在することを意味している。具体的には、端末Ｉ１５０１は、端末Ｋ１５０３、端末Ｌ１５０４と直接通信することができず、端末Ｊ１５０２は、端末Ｌ１５０４と直接通信することができず、端末Ｋ１５０３は端末Ｉ１５０１と直接通信することができず、端末Ｌ１５０４は、端末Ｉ１５０１、端末Ｊ１５０２と直接通信できない。
【０１７７】
本実施の形態３の各端末における、前記通信媒体へのアクセス制御方法や、同期スロットに関するパラメータや、送受される各パケット（スロット情報通知パケット８００，データパケット９００等）の構成や、各端末が備える通信制御装置の構成に関しては、前述した実施の形態２と同様である。
【０１７８】
ただし、本実施の形態３では、スロット情報通知パケット８００中に、自他端末の未使用スロットを表示するものとする。よって、本実施の形態３で送受信されるスロット情報通知パケット８００’は、図中の自端末使用スロットフィールド８０７、他端末使用スロットフィールド８０８の代わりに、それぞれ自端末未使用スロットフィールド８０７’、他端末未使用スロットフィールド８０８’が表示される。
【０１７９】
そして本実施の形態３では、スロット情報通知パケット８００中に、未使用スロットが表示されていることを示すために、自端末未使用スロットフィールド８０７’、及び他端末未使用スロットフィールド８０８’の最上位ビットを“１”に設定することにする。なお、自端末、もしくは他端末の未使用スロットの表現方法は、各端末、各スロットの未使用状況がわかればどのようなものでもよく、ここで示された方法に限られたものではない。
【０１８０】
ただし、前記端末情報管理部１００９では、各端末における自他端末の未使用スロットを管理するのではなく、前記実施の形態２と同様、各端末における自他端末の使用スロットを管理するものとする。このように、パケットへのスロット情報の表示方法を変えたとしても、装置１００１内で管理する情報の表示方法を一致させておけば、前記実施の形態２で説明した空きスロット検出方法を利用できる効果がある。
【０１８１】
以下、図１６を用いて、本実施の形態３の端末間の動作シーケンスを説明する。図１６中、下方向に時間が経過するものとし、また、各端末によって通信が行われる場合は、送信元、送信先を左右方向の矢印で表現し、該左右方向の矢印と共に、送受信されるパケット名やイベント名を示している。
【０１８２】
（ステップＳ５００）  各端末は、図１３のステップＳ４００と同様に、スロット情報通知パケットを互いに送受することで、時分割多重方式のアクセス制御を開始している。
【０１８３】
この各端末が同期通信を行っていない状態から、端末Ｉと端末Ｊ間で、同期スロットを用いて同期通信を開始したとする。以下、前記端末Ｉ，Ｊ間の動作シーケンスを説明する。
【０１８４】
この時点での両端末Ｉ，Ｊ内の端末情報管理部１００９で管理されている複数端末すべてのスロット情報には、端末Ｉ，Ｊを含むすべての端末が同期スロットを使用していないため、スロット番号の表示はない。
【０１８５】
（ステップＳ５０１）  端末Ｉは、端末Ｊにデータ通信する際に使用する同期スロットを予約するために、空きスロットの検出を行う。
【０１８６】
空きスロットの検出は、全スロットから、端末Ｉが直接通信可能なすべての端末の自端末使用スロットを除去した後、隠れ端末が存在するかを判断する。本実施の形態３では、隠れ端末が存在するが、自端末を含め周囲の他端末が同期スロットを使用していないため、すべてのスロットが空いていると判断される。
【０１８７】
（ステップＳ５０２）  次に、端末Ｉは端末Ｊに対して、同期通信を要求するスロット通信確認要求パケットを送信する。ここでは、前記実施の形態２と同様、空いているスロットのうち、スロット番号の小さいものから選択して同期通信に使用するものとする。従って、端末Ｉは、スロット１を使用しての同期通信を要求するスロット１通信確認要求パケットを端末Ｊに送信する。
【０１８８】
（ステップＳ５０３）  前記スロット１通信確認要求パケットを受信した端末Ｊは、端末Ｊ内の端末情報管理部１００９に保持された前記複数端末すべてのスロット情報を確認し、スロット１が空いているかどうかを判定する。この時点での端末Ｊ内の端末情報管理部１００９で管理されている複数端末すべてのスロット情報には、スロット番号の表示はない。よって、端末Ｊはスロット１が空いていると判断し、スロット１を使用しての同期通信が可能であることを応答するスロット１通信確認応答パケットを返信し、端末Ｊ内の端末情報管理部１００９に管理されている複数端末すべてのスロット情報のうち、端末Ｉ，Ｊそれぞれの自端末使用スロットにスロット１を表示する。
【０１８９】
（ステップＳ５０４）  前記スロット１通信確認応答パケットを受信した端末Ｉは、該端末Ｉ内の端末情報管理部１００９に管理されている複数端末すべてのスロット情報のうち、端末Ｉの自端末使用スロットにスロット１を表示する更新管理を行なった後、スロット１を使用して端末Ｊとデータ通信を行う。
【０１９０】
（ステップＳ５０５〜Ｓ５０６）  この後、例えば端末Ｊのスロット情報通知タイマー１００８ａが満了したとすると、端末Ｊは、スロット情報通知パケット８００’を、端末Ｊの通信範囲１５０６内に存在する全端末（ここでは端末Ｉ，Ｋ）に送信する。このとき端末Ｊから送信されるスロット情報通知パケット８００’は、パケット種別フィールド８０１が、“スロット通知パケットを示すＩＤ”、送信先端末ＩＤフィールド８０２が、全端末を示す“ブロードキャスト端末ＩＤ”、送信元端末ＩＤフィールド８０３が、“端末ＪのＩＤ”、スロット番号フィールド８０４が、非同期スロットを示す“スロット５”、周期フィールド８０５が、１００ｍｓｅｃを示す“１００”、スロット数フィールド８０６が、“５”、自端末未使用スロット３０７’が、ビット１，２，３と最上位のビット１５が“１”、その他のビットが“０”（“１０００００００  ００００１１１０”）、他端末未使用スロット３０８’が、ビット０，１，２，３，１５が“１”、その他のビットが“０”（“１０００００００  ００００１１１１”）である。
【０１９１】
（ステップＳ５０７）  端末Ｊが送信した前記スロット情報通知パケット８００’は、端末Ｊと直接通信可能な端末である端末Ｉ，Ｋに受信されるため、該端末Ｉ，Ｋは、前述したスロット情報通知パケット８００’から情報を抽出し、各端末Ｉ，Ｋ内のスロット管理部１００８及び端末情報管理部１００９で管理されている情報を更新管理する。なお、スロット１を使用して端末Ｊと同期通信を行っている端末Ｉは、ステップＳ５０４においてすでに端末情報管理部５０９に新たな情報を更新管理済みなので、ここでは情報の更新管理を行なわない。端末Ｋは、端末Ｊから受信したスロット情報通知パケット８００’から情報を抽出し、端末Ｋ内の端末情報管理部１００９で管理されている複数端末すべてのスロット情報のうち、端末Ｊの自端末使用スロットに、スロット番号１を表示する。
【０１９２】
（ステップＳ５０８〜Ｓ５０９）  そしてこの後、例えば端末Ｉのスロット情報通知タイマー１００８ａが満了したとすると、端末Ｉは、前述と同様のスロット情報通知パケット８００’を全端末宛てに送信する。ここでは、端末Ｉと通信可能な端末である端末Ｊのみが、端末Ｉからのスロット情報通知パケット８００’を受信する。しかし、該端末Ｊは、スロット１を使用して端末Ｉと同期通信を行っているため、端末Ｊ内部の端末情報管理部１００９の更新は行わない。
【０１９３】
（ステップＳ５１０〜Ｓ５１２）  さらにこの後、例えば同期通信を行っていない端末、例えば端末Ｋのスロット情報通知タイマー１００８ａが満了すると、端末Ｋは、スロット情報通知パケット８００’を端末Ｋの通信範囲１５０７内に存在する全端末（ここでは端末Ｊ，Ｌ）に送信する。このとき端末Ｋから送信されるスロット情報通知パケット８００’は、パケット種別フィールド８０１が、“スロット情報通知パケットを示すＩＤ”、送信先端末ＩＤフィールド８０２が、全端末を示す“ブロードキャスト端末ＩＤ”、送信元端末ＩＤフィールド８０３が、“端末ＫのＩＤ”、スロット番号フィールド８０４が、非同期スロットを示す“スロット５”、周期フィールド８０５が、１００ｍｓｅｃを示す“１００”、スロット数フィールド８０６が“５”、自端末未使用スロットフィールド８０７’が、ビット０，１，２，３，１５が“１”、それ以外のビットを“０”（“１０００００００  ００００１１１１”）、他端末未使用スロット３０８’が、ビット１，２，３，１５が“１”、それ以外のビットが“０”（“１０００００００  ００００１１１０”）である。
【０１９４】
そして、前記端末Ｋからスロット情報通知パケット８００’を受信した端末Ｊ，Ｌの内、スロット１を使用している端末Ｊ以外の端末（ここでは端末Ｌ）は、その内部の端末情報管理部１００９で管理されている複数端末すべてのスロット情報のうち、端末Ｋの他端末使用スロットにスロット番号１を表示する。この表示により、端末Ｋ以外の他端末がスロット１を使用していることがわかるため、端末Ｌが端末Ｋと同期スロットを用いて通信を開始する端末が存在した場合、すくなくともスロット１を避け、他のスロットを選択することが可能になる。
【０１９５】
以上のように、本実施の形態３によれば、各端末が備える通信制御装置１００１内に、スロット管理部１００８と端末情報管理部１００９とを有し、各自端末が予め設定された任意のタイミングで、自端末が使用している自端末スロットと、該自端末とは別の他端末が使用している他端末使用スロットとを含むスロット情報を発信すると共に、他端末より該スロット情報を受信した場合は、各自端末内の端末情報管理部１００９の情報を更新して管理するようにしたので、制御局が存在しないネットワークにおいて、隠れ端末の影響を受けず、該ネットワーク内の複数の端末が同じスロットを重複使用してデータ通信をすることを防止でき、複数端末間の時分割多重接続を効率よく実現することができる。
【０１９６】
なお、本実施の形態３では、スロット情報通知パケット８００’には、スロット情報として自他端末の未使用スロットを表示し、通信制御装置１００１内の端末情報管理部１００９では、各端末における自他端末の使用スロットを管理するものとしたが、該端末情報管理部１００９において、各端末における自他端末の未使用スロットを管理する場合、該端末情報管理部の情報を用いた空きスロットの検出は、以下のようになる。
【０１９７】
まず、端末情報管理部１００９で管理しているスロット情報に基づいて、直接通信可能な位置に存在する全ての端末が使用していないスロット、すなわち自端末未使用スロットに共通して記載されているスロットを検出する。
【０１９８】
次に、隠れ端末を検出し、隠れ端末が存在しないネットワークであれば、この時点で検出されたスロットを空きスロットとする。一方、隠れ端末が存在する通信ネットワークであれば、さらにデータ通信応答側の端末の、他端末未使用スロットに記載されたスロットを空きスロットとし、該他端末未使用スロットに記載がなければ空きスロットがないと判断する。
【０１９９】
また、隠れ端末が存在するか否かを判断することなく、データ通信開始側の端末情報管理部１００９で管理する複数端末すべてのスロット情報に基づいて、該データ通信開始側端末と直接通信可能な位置に存在する全ての端末が使用していないスロット、すなわち自端末未使用スロット及び他端末未使用スロットすべてに表示されている共通スロットを検出し、この検出されたスロットを空きスロットとし、検出されなければ空きスロットがないと判断するようにしてもよい。
【０２００】
前述した本実施の形態２あるいは３に係る通信制御方法は、プログラムで実現することも可能であるし、該プログラムを、中央制御部１００４が読み取り可能な状態に記録した記録媒体として、通信制御装置１００１から分離可能に構成することもできる。また、前記記録媒体に記録されたプログラムを、中央制御部１００４が直接読み取ることが出来るように通信制御装置１００１に装着、あるいは該通信制御装置１００１のインターフェースを介して接続されたプログラム読み取り装置により読み取るように構成されてもよい。前記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｏｐｔｉｃａｌ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｋ）、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｋ  Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）等の光ディスクを含むディスク系、ＩＣカード、メモリーカードのカード系、あるいはマスクＲＯＭ（Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＵＶ−ＥＰＲＯＭ（Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ  ＥＰＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ系などを用いることが出来る。
【０２０１】
さらに、本実施の形態２あるいは３に係る通信制御方法によれば、同一の通信ネットワークであっても、同期通信が十分離れた位置で行われる場合は、同一のスロットを利用でき、スロットの有効利用が可能になる。ただし、各端末のスキャン動作によって、あるいは他端末より配信されるスロット情報通知パケット８００，８００’の受信によって、自端末が使用しているスロットが、他端末によって使用されていることが判断された場合（例えば端末が移動した場合）には、直ちに別の空きスロットを検出し、同一スロットが重複して使用されることを回避するようにする。
【０２０２】
さらに、本発明の実施の形態２あるいは３に係る通信制御方法によれば、直接通信可能な端末が使用しているスロットを、スロット情報通知パケット８００，８００’の他端末使用スロットに設定して周囲に通知する方法を取ったが、さらに周囲の端末が通知しているスロット情報通知パケット内の他端末の使用スロットを、図８のスロット情報通知パケットに、他端末の他端末の使用スロットとして追加するようにしてもよい。このようにすれば、使用されているスロット番号を広範囲に通知することが可能になるため、通信に影響のない範囲で、同一スロットが使用される可能性を少なくすることが可能である。
【０２０３】
さらに、本実施の形態２あるいは３に係る通信制御方法、通信制御装置、および通信制御プログラムによれば、通信ネットワークエリアの一部が他の通信ネットワークと重なっている場合において、もしくは制御局により隠れ端末が存在しない通信ネットワークであってもネットワークＩＤを導入することで複数の論理ネットワークを構成（例えば、パケットにネットワークＩＤを設け、同一の論理ネットワークで値を共有）している場合は、一般的に、端末は自端末が参加している通信ネットワーク以外の通信には関与しないが、このようなケースにおいても、本発明に係る通信制御方法、通信制御装置、および通信制御プログラムを用いることができ、この結果、他の通信ネットワーク間での帯域保証通信も、容易に実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【０２０４】
本発明に係る通信システム、通信制御方法、通信制御装置、通信制御プログラムは、制御局の存在しない、もしくは存在しても通信媒体へのアクセス制御を行なわない無線ネットワークにおいてスループットを保証すると共に、各端末間における同期通信を確実に行うことができるので、家庭内ネットワークや、オフィス内ネットワーク等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０２０５】
【図１】本発明の実施の形態１による無線通信システムのネットワーク構成図である。
【図２】本発明の実施の形態１による無線通信システムの各端末の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１による無線通信システムにおける、同期通信要求パケット及び同期通信応答パケットの構造を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１による無線通信システムでの時間同期情報によって確立されたスロットの概念図である。
【図５】本発明の実施の形態１による無線通信システムにおける、通信媒体へのアクセスタイミングに関する時間同期を確立するまでの手順を示す説明図である。
【図６】本発明の実施の形態２による通信制御装置である端末の配置例を表す図である。
【図７】本発明の実施の形態２による時分割多重方式によるアクセス制御の周期の構成を表す図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係るスロット情報通知パケットの構成を表す図である。
【図９】本発明の実施の形態２によるデータパケットの構成例を表す図である。
【図１０】本発明の実施の形態２による通信制御装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２による通信制御方法の時分割多重アクセス方法を実現するためのフローチャートであり、図（ａ）は電源投入直後、あるいはリセット直後などの端末の初期動作を示すフローチャートであり、図（ｂ）は、前記初期状態以外の端末の定常動作を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態２による通信制御方法の空きスロット検出動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態２による同期スロット獲得手順を表す図である。
【図１４】本発明の実施の形態２による端末情報管理部で管理しているスロット情報を表す図であり、図（ａ）は全ての端末が同期通信を行っていない場合の各端末の端末情報管理部で管理しているスロット情報であり、図（ｂ）は端末Ｆがスロット通信確認応答パケットを送信したときの端末Ｆの端末情報管理部で管理しているスロット情報であり、図（ｃ）は端末Ｆがスロット通知動作したときの端末Ｇ，Ｈの端末情報管理部で管理しているスロット情報であり、図（ｄ）は端末Ｅがスロット通知動作をしたときの端末Ｇ，Ｈの端末情報管理部で管理しているスロット情報であり、図（ｅ）は端末Ｇがスロット通知動作をしたときの端末Ｈの端末情報管理部で管理しているスロット情報である。
【図１５】本発明の実施の形態３による通信制御装置である端末の配置例を表す図。
【図１６】本発明の実施の形態３による同期スロット獲得手順を表す図である。
【図１７】従来の無線通信システムにおける、ＲＴＳ及びＣＴＳを用いたデータ伝送シーケンスを示す図である。
【図１８】従来の通信方法におけるビーコンスロットと、データを受信するデータスロットの配置を示したフレーム周期の構成を示す図である。
【図１９】従来の通信方法における各端末の受信スロットの位置を示す図である。
【符号の説明】
【０２０６】
１０１  端末Ａ
１０２  端末Ｂ
１０３  端末Ｃ
１０４  端末Ｄ
１０５  端末Ａの通信範囲
１０６  端末Ｂの通信範囲
１０７  端末Ｃの通信範囲
１０８  端末Ｄの通信範囲
２０１  上位レイヤーインターフェース
２０２  時間同期部
２０２ａ  時間同期周期タイマー
２０３  下位レイヤーインターフェース
２０４  送信処理部
２０５  通信監視部
２０６  受信処理部
３０１  送信先端末ＩＤフィールド
３０２  送信元端末ＩＤフィールド
３０３  時間同期周期フィールド
３０４  スロット時間フィールド
３０５  オフセットフィールド
３０６  スロット番号フィールド
３０７  予約フィールド
３０８  ステータスフィールド
３０９  パケット種別フィールド
３１０  同期通信要求パケット
３２０  同期通信応答パケット
６０１  端末Ｅ
６０２  端末Ｆ
６０３  端末Ｇ
６０４  端末Ｈ
６０５  通信範囲
８００  スロット情報通知パケット
８０１  パケット種別フィールド
８０２  送信先端末ＩＤフィールド
８０３  送信元端末ＩＤフィールド
８０４  スロット番号通知フィールド
８０５  周期フィールド
８０６  スロット数フィールド
８０７  自端末使用スロットフィールド
８０８  他端末使用スロットフィールド
９００  データパケット
９０１  パケット種別フィールド
９０２  送信先端末ＩＤフィールド
９０３  送信元端末ＩＤフィールド
９０４  スロット番号フィールド
９０５  ペイロード
１００１  通信制御装置
１００２  インターフェイス
１００３  送受信バッファ
１００４  中央制御部
１００４ａ  通信制御部
１００４ｂ  空きスロット検出部
１００５  パケット生成部
１００６  パケット解析部
１００７  通信部
１００７ａ  送信部
１００７ｂ  受信部
１００８  スロット管理部
１００８ａ  スロット情報通知タイマー
１００８ｂ  スロットタイマー
１００８ｃ  スロット番号管理カウンタ
１００９  端末情報管理部
１５０１  端末Ｉ
１５０２  端末Ｊ
１５０３  端末Ｋ
１５０４  端末Ｌ
１５０５  端末Ｉの通信範囲
１５０６  端末Ｊの通信範囲
１５０７  端末Ｋの通信範囲
１５０８  端末Ｌの通信範囲
【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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