(57)【要約】【課題】無線通信においてＱｏＳとシステムスループットを両立する。【解決手段】ステップＳ２１において、パケットスケジューラは、現在、自分自身がビーコンを送出した後のTPPであるか否かを判断する。自分自身がビーコンを送出した後のTPPであると判断された場合、ステップＳ２２乃至ステップＳ２６において、パケットスケジューラは、プライオリティ優先でパケットの送信順をスケジューリングする。ステップＳ２１において、自分自身がビーコンを送出した後のTPPではないと判断された場合、ステップＳ２７乃至ステップＳ３３において、パケットスケジューラは、情報の宛先となる端末に公平にパケットの送信機会が与えられるようにパケットの送信順をスケジューリングする。本発明は、通信局、すなわち、無線通信装置に適用できる。【選択図】図１０
2007158504.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ネットワークに参入している複数の他の無線通信装置に対してそれぞれ異なる情報を送信する無線通信装置において、
自分自身が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間と、前記ネットワーク内のすべての無線通信装置が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間とのそれぞれにおいて、前記情報の宛先となる複数の前記他の無線通信装置に対して送信すべき前記情報の送信を制御する制御手段と、
前記制御手段による制御に基づいて、前記情報を送信する送信手段と
を備え、
前記制御手段は、前記第１の期間においては、複数の前記他の無線通信装置に対して送信すべき前記情報のうち、優先度の高い前記情報から優先的に送信され、前記第２の期間においては、複数の前記他の無線通信装置に対して、公平に送信機会が与えられるように、前記送信手段による前記情報の送信の順番を制御する
無線通信装置。
【請求項２】
複数の前記他の無線通信装置のそれぞれに対して送信される前記情報を区別するとともに、前記他の無線通信装置のそれぞれに対して区別された前記情報を、さらに、複数の種類の優先度に区別して蓄積する蓄積手段
をさらに備える請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第１の期間において、前記他の無線通信装置に対して送信すべき前記情報として同一の優先度の情報が複数存在した場合、ラウンドロビン方式を用いて、複数の同一の優先度の情報のうちのいずれかを次に送信される情報として選択する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第２の期間において、ラウンドロビン方式を用いて、複数の前記他の無線通信装置のうちのいずれかを次の宛先の無線通信端末として選択する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記第２の期間において、送信機会が与えられた前記他の無線通信装置に対して送信される複数の前記情報のうち、優先度の最も高い前記情報を次に送信される情報として選択する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記情報には、コマンドとコマンド以外の情報が存在し、
前記制御手段は、前記コマンドを、前記コマンド以外の情報よりも優先度が高い情報として、前記他の無線通信装置への送信を制御する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項７】
前記情報には、等時性の高い情報と等時性の低い情報が存在し、
前記制御手段は、前記等時性の高い情報を、前記等時性の低い情報よりも優先度が高い情報として、前記他の無線通信装置への送信を制御する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項８】
前記制御手段は、前記他の無線通信装置のうちのいずれかが優先的に情報の送信を行うことができる第３の期間において、複数の前記他の無線通信装置に対して、公平に送信機会が与えられるように、前記送信手段による前記情報の送信の順番を制御する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項９】
前記制御手段は、前記他の無線通信装置のうちのいずれかが優先的に情報の送信を行うことができる第３の期間において、優先度の高い前記情報から優先的に送信されるように、前記送信手段による前記情報の送信の順番を制御する
請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項１０】
ネットワークに参入している複数の他の無線通信装置に対してそれぞれ異なる情報を送信する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
自分自身が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間において、複数の前記他の無線通信装置のそれぞれに対して送信される前記情報のうち、優先度の高い前記情報から優先的に送信されるように前記情報の送信の順番をスケジュールし、
前記ネットワーク内のすべての無線通信装置が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間において、複数の前記他の無線通信装置に対して、公平に送信機会が与えられるように、前記情報の送信の順番をスケジュールし、
スケジュールに基づいて前記情報の送信を制御する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、および、プログラムに関し、特に、自律分散無線ネットワークにおいて情報を授受する場合に用いて好適な、無線通信装置、および、プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自律分散無線ネットワークにおけるパケットスケジューリング方法として、PF（Proportional Fairness）法や重み付けラウンドロビン(Weighted Round Robin)法などが広く用いられてきた。
【０００３】
ＰＦ法は、複数の端末に対して送信機会を公平に割り当てることを目的としたスケジューリング方法であり、例えば、自端末と宛先となる端末との（瞬時無線リンク品質）／（平均無線リンク品質）をメトリックとして用い、メトリックが大きい端末に対して優先的に送信機会を割り当てる手法である。重み付けラウンドロビン法は、送信される情報、または、情報の宛先となる端末のプライオリティ（優先度）を重みとして考慮し、プライオリティが大きい端末ほど多くの送信機会を割り当てる方法である。
【０００４】
上述のパケットスケジューリング方法のうち、PF法では端末毎の無線リンク品質は考慮されるが、プライオリティは考慮されない。一方、重み付けラウンドロビン法では端末毎のプライオリティは考慮されるが、無線リンク品質を考慮して送信機会が割り当てられないため、無線リソースを無駄に消費し、結果としてシステムスループットが悪化してしまう。
【０００５】
また、PF法では、各々の移動局における下り品質の変動具合が異なる場合には、時間的に公平なスケジューリングを実現することができない。同じ無線基地局に属する移動局の中であっても、例えば、移動局の移動速度や移動局近傍の伝搬条件などにより、移動局によって下り品質の変動具合が大きく異なることがある。その場合、変動が大きい移動局においては、その変動のピークに近い部分で送信割り当てが行われるが、変動がほとんど生じないような移動局においては、ほとんど送信割り当てが行われない可能性がある。
【０００６】
これに対して、下り共通パイロットチャネル受信ＳＩＲ報告値と報告値の累積確率分布とを基に、下り品質の累積確率値をスケジューリングの優先度として用いることにより、個々の移動局については、下り品質状況の良い時に送信割り当てを行うようにすることができ、各々の移動局に割り当てられる時間を公平とすることができる技術がある（例えば、特許文献１）。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１５２６３０号公報
【０００８】
また、複数のプライオリティのなかから一つのプライオリティを選択し、選択したプライオリティに対応する複数の移動端末のなかから無線リンク品質の高い移動端末に対して送信機会を割り当てることにより、統計多重効果によりシステムスループットを向上することができる技術がある（例えば、特許文献２）
【０００９】
また、この技術においては、選択したプライオリティに対応する複数の移動端末のなかから無線リンク品質の高い移動端末に対して送信機会を割り当てる手法として、所定のメトリックが大きい移動端末に対して送信機会を割り当てるＰＦ法を採用し、ＰＦ法により選択する移動端末候補の数を変更可能に設定することで、システムスループットの最大化と全ての移動端末に対して均等に送信機会を割り当てるという、相反する２つの要求の割合を容易に変更できるようになされている。
【００１０】
【特許文献２】特開２００４−２６０２６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
自律分散無線ネットワークにおいて、送信パケットスケジューリングを効率的に実施する事はシステムスループットの向上に必要不可欠である。通常、パケット通信は、例えば、音声データまたは動画データなどを送受信する場合のように、許容遅延が小さく伝送帯域確保が必要な通信と、例えば、ファイル交換などのように、許容遅延がさほど制限されない通信とが混在する。さらに、無線チャネルのリンク品質も、パケットの宛先となる端末毎に異なる。
【００１２】
これらを全て考慮して、複数端末の複数プライオリティの送信パケットから、無線チャネル上に送信するパケットとして最適なものを選択することにより、伝送帯域確保を行うとともに、システムスループットの最大化を実現することが求められている。
【００１３】
しかしながら、上述した特許文献１に記載の技術では、各々の移動局における下り品質の変動具合が異なる場合にも、時間的に公平なスケジューリングを実現することができるが、送信される情報のプライオリティは考慮されない。
【００１４】
また、上述した特許文献２に記載の技術では、常にプライオリティの選択が優先され、選択されたプライオリティの中で、無線リンク品質の高い宛先端末に対して送信機会が割り当てられるようになされているので、例えば、選択されたプライオリティの中で、無線リンク品質が低いままの宛先端末が存在した場合、プライオリティは低いが、無線リンク品質が低い宛先端末へのデータ送信は行われず、結果的に、システムスループットは低くなってしまう。
【００１５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、各通信局が自律分散的な通信動作を行う場合に、情報のプライオリティを考慮するとともに、システム全体のスループットを考慮して送信パケットをスケジューリングすることができるようにするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の一側面の無線通信装置は、ネットワークに参入している複数の他の無線通信装置に対してそれぞれ異なる情報を送信する無線通信装置であって、自分自身が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間と、前記ネットワーク内のすべての無線通信装置が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間とのそれぞれにおいて、前記情報の宛先となる複数の前記他の無線通信装置に対して送信すべき前記情報の送信を制御する制御手段と、前記制御手段による制御に基づいて、前記情報を送信する送信手段とを備え、前記制御手段は、前記第１の期間においては、複数の前記他の無線通信装置に対して送信すべき前記情報のうち、優先度の高い前記情報から優先的に送信され、前記第２の期間においては、複数の前記他の無線通信装置に対して、公平に送信機会が与えられるように、前記送信手段による前記情報の送信の順番を制御する。
【００１７】
複数の前記他の無線通信装置のそれぞれに対して送信される前記情報を区別するとともに、前記他の無線通信装置のそれぞれに対して区別された前記情報を、さらに、複数の種類の優先度に区別して蓄積する蓄積手段をさらに備えさせるようにすることができる。
【００１８】
前記制御手段には、前記第１の期間において、前記他の無線通信装置に対して送信すべき前記情報として同一の優先度の情報が複数存在した場合、ラウンドロビン方式を用いて、複数の同一の優先度の情報のうちのいずれかを次に送信される情報として選択させるようにすることができる。
【００１９】
前記制御手段には、前記第２の期間において、ラウンドロビン方式を用いて、複数の前記他の無線通信装置のうちのいずれかを次の宛先の無線通信端末として選択させるようにすることができる。
【００２０】
前記制御手段には、前記第２の期間において、送信機会が与えられた前記他の無線通信装置に対して送信される複数の前記情報のうち、優先度の最も高い前記情報を次に送信される情報として選択させるようにすることができる。
【００２１】
前記情報には、コマンドとコマンド以外の情報が存在するものとすることができ、前記制御手段には、前記コマンドを、前記コマンド以外の情報よりも優先度が高い情報として、前記他の無線通信装置への送信を制御させるようにすることができる。
【００２２】
前記情報には、等時性の高い情報と等時性の低い情報が存在するものとすることができ、前記制御手段には、前記等時性の高い情報を、前記等時性の低い情報よりも優先度が高い情報として、前記他の無線通信装置への送信を制御させるようにすることができる。
【００２３】
前記制御手段には、前記他の無線通信装置のうちのいずれかが優先的に情報の送信を行うことができる第３の期間において、複数の前記他の無線通信装置に対して、公平に送信機会が与えられるように、前記送信手段による前記情報の送信の順番を制御させるようにすることができる。
【００２４】
前記制御手段には、前記他の無線通信装置のうちのいずれかが優先的に情報の送信を行うことができる第３の期間において、優先度の高い前記情報から優先的に送信されるように、前記送信手段による前記情報の送信の順番を制御させるようにすることができる。
【００２５】
本発明の一側面のプログラムは、ネットワークに参入している複数の他の無線通信装置に対してそれぞれ異なる情報を送信する処理をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、自分自身が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間において、複数の前記他の無線通信装置のそれぞれに対して送信される前記情報のうち、優先度の高い前記情報から優先的に送信されるように前記情報の送信の順番をスケジュールし、前記ネットワーク内のすべての無線通信装置が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間において、複数の前記他の無線通信装置に対して、公平に送信機会が与えられるように、前記情報の送信の順番をスケジュールし、スケジュールに基づいて前記情報の送信を制御するステップを含む処理をコンピュータに実行させる。
【００２６】
本発明の一側面においては、自分自身が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間において、複数の他の無線通信装置のそれぞれに対して送信される情報のうち、優先度の高い情報から優先的に送信され、ネットワーク内のすべての無線通信装置が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間において、複数の他の無線通信装置に対して、公平に送信機会が与えられて、情報が送信される。
【００２７】
ネットワークとは、少なくとも２つの装置が接続され、ある装置から、他の装置に対して、情報の伝達をできるようにした仕組みをいう。ネットワークを介して通信する装置は、独立した装置どうしであっても良いし、１つの装置を構成している内部ブロックどうしであっても良い。
【００２８】
また、通信とは、無線通信および有線通信は勿論、無線通信と有線通信とが混在した通信、即ち、ある区間では無線通信が行われ、他の区間では有線通信が行われるようなものであっても良い。さらに、ある装置から他の装置への通信が有線通信で行われ、他の装置からある装置への通信が無線通信で行われるようなものであっても良い。本発明は、このような通信における無線通信の部分において適用することが可能である。
【発明の効果】
【００２９】
以上のように、本発明の一側面によれば、情報を送信することができ、特に、自分自身が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間と、ネットワーク内のすべての無線通信装置が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間とで、異なる方法で情報の送信の順番をスケジュールすることができるので、通信品質とシステムスループットの両方を満たすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下に本発明の実施の形態を説明するが、具体的な実施の形態について詳述する前に、まず、本願発明の基本概念について説明する。
【００３１】
本発明は、複数の通信局間でネットワークが構築され、無線通信が行われて、パケット単位で情報が転送される場合において、自端末が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間（例えば、後述するTPP）と、ネットワーク内のすべての端末が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間（例えば、後述するFAP）が定められており、送信されるパケットが、例えば、コマンドであるかコマンド以外の情報であるか、または、等時性が高いか否かなどにより、複数の種類の優先度に区別されている場合において適用されると好適である。
【００３２】
まず、ある無線通信装置が、情報の宛先となるｍ個の端末に情報を送信する場合に、ｎ種類の優先度に区別された情報のうち、優先度の高い情報から順番に送信を試みる場面を想定する（すなわち、宛先を決定するにあたって、プライオリティが無線リンク品質よりも優先されている場合）。従来の手法においては、優先度の高い情報から順番に情報の送信が試みられるため、ある情報の宛先となる端末（以下、宛先端末と称する）への無線リンク品質が悪く、送信が失敗した場合、次のタイミングでは、同一の優先度の他の情報の宛先端末に対する情報の送信処理が実行されるようになされている。しかしながら、ある優先度の高い情報の宛先端末への無線リンク品質が悪い状態が続き、送信の失敗が続いてしまった場合、その情報の送信が成功するまで、より優先度の低い情報の送信がなされないという状況を招来する。すなわち、優先度の高い情報の送信エラーが継続する限り、たとえ、他の無線リンク品質のよい状態の宛先端末が存在するとしても、この端末宛の情報の優先度が低い限り、この端末宛の情報の送信は実行されない。この結果、このシステム（無線通信を行う複数の端末で構成されるネットワーク）内におけるスループットが想定以上に低くなるという結果をもたらす。
【００３３】
そこで、本発明においては、ある端末が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間（例えば、後述するTPP）と、ネットワーク内のすべての端末が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間（例えば、後述するFAP）において、パケットスケジューリング方法を変更した。
【００３４】
具体的には、本発明が適用された無線通信装置は、自端末が優先的に情報の送信を行うことができる第１の期間において、優先度の高い情報から順番に情報の送信を試みる。本発明が適用された無線通信装置は、送信するべき情報を、それらの情報の性質に応じて、例えば、（１）システム制御に用いるコマンド、（２）ストリーミングデータなどの等時性の高い情報、（３）等時性の低い情報、に分類し、各情報の分類に対して、優先度を設定する。ここでは、（１）システム制御に用いるコマンドとして分類された情報を、最も高い優先度を有する情報であるものとし、次いで、（２）ストリーミングデータなどの等時性の高い情報として分類された情報が、２番目の優先度を有する情報であるものとし、（３）等時性の低い情報として分類された情報が、この分類の中では最も優先度が低い情報であるものとする。
【００３５】
第１の期間では、まず、上述した情報の分類において、第１の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が抽出される。第１の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が存在した場合は、情報の送信が実行される。なお、第１の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が複数抽出された場合、ラウンドロビン方式で、宛先となる端末装置が検索される。そして、第１の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が存在しない場合、または、第１の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置に対する情報の送信が全て終了した場合、第２の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が抽出され、第２の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が存在した場合は、情報の送信が実行される。第２の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が複数抽出された場合、同様に、ラウンドロビン方式で、宛先となる端末装置が検索される。そして、第２の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置が存在しない場合、または、第２の優先度として定められている情報の宛先となる端末装置に対する情報の送信が全て終了した場合、次の第３の優先度に関する処理が実行される。このようにして、自端末が優先的に情報の送信を行うことができる期間中、優先度の高い情報から順番に、情報の送信が試みられる。
【００３６】
なお、ここで示した情報の分類と優先度の設定は一例であり、実際の装置を構成するにあたり、送信される情報の優先度をどのように設定するのかについては任意であり、例えば、送信対象となる情報が画像であるのか、音声であるのか等に応じて優先度設定を行うようにしても良い。
【００３７】
このように、自端末が優先的に情報の送信を行うことができる期間において、例えば、等時性の高い情報の送信が優先された場合、データの送信遅延を最大限抑制することが可能となる。
【００３８】
また、本発明が適用された無線通信装置は、ネットワーク内のすべての端末が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間において、まず、情報の宛先となる端末装置の中から、ラウンドロビン方式により、情報の宛先となる端末装置を定め、定められた端末装置へ送信される情報が複数存在する場合、優先度の高い情報を選択して送信する。情報の送信が終了した場合、または、定められた端末装置に対して送信するべき情報がない場合、ラウンドロビン方式により、情報の宛先となる他の端末装置が定められ、定められた端末装置へ送信される情報が複数存在する場合、優先度の高い情報が選択されて送信される。
【００３９】
このように、ネットワーク内のすべての端末が自由競合で情報の送信を行うことができる第２の期間において、ラウンドロビン方式により、情報の宛先となる端末装置が優先度にかかわらず定められるので、例えば、優先度の高い情報を送信するべき宛先端末への無線リンク品質が悪い状態が続いてしまっても、次のタイミングでは、他の装置への情報の送信の機会が与えられ、優先度の低い、他の無線リンク品質のよい状態の宛先端末への情報の送信が実行され、システムスループットの低下を防止することができる。
【００４０】
このようにすることにより、送信遅延の抑制などの送信品質と、システムスループットの向上の２つの要求をそれぞれ満たすことが可能となる。
【００４１】
また、他の端末が優先的に情報の送信を行うことができる期間においては、自分自身がデータを送信する機会を得ることがまれであるため、そのシステムに応じて、いずれかの方法を用いるようにすればよい。
【００４２】
なお、ここでは、通信の伝搬路として無線が用いられ、複数の通信局間でネットワークが構築されて、蓄積交換型のトラフィックにより、パケット単位で情報が転送されることが想定されている。また、以下の説明では、各通信局が単一のチャネルを利用して情報を授受する場合（すなわち、周波数チャネルによりリンクが分離されていない場合）を想定しているが、本発明は、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。
【００４３】
また、本発明に係る無線通信ネットワークでは、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。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したがって、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。なお、ここでは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１に基づく通信環境を想定している。
【００４４】
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（無線通信装置）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、ビーコン送信元の通信範囲（ネットワーク）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。
【００４５】
以下に説明する各通信局での処理は、基本的にはネットワークに参入するすべての通信局で実行される処理である。但し、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しない場合、すなわち、ネットワークに、以下に説明する処理を実行する通信局と実行しない通信局が混在する場合であっても、本発明は適用可能である。
【００４６】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。
【００４７】
本実施形態に係る自律分散型ネットワークでは、無線通信を行う装置であるそれぞれの通信局は、所定のチャネル上で所定の時間間隔でビーコン情報を報知することにより、近隣（すなわち通信範囲内）の他の通信局に自己の存在を知らしめるとともに、ネットワーク構成を通知する。各通信局がビーコンを送信する伝送フレーム周期のことを、ここではスーパーフレーム（Super Frame）と定義し、１スーパーフレームを、例えば、８０ミリ秒とする。
【００４８】
無線通信ネットワークに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を受信するので、その無線通信ネットワークの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してネットワーク構成を知ることができる。そして、無線通信ネットワークに新規に参入した通信局は、他の通信局のビーコンの受信タイミングと緩やかに同期しながら、周辺の通信局からビーコンが送信されていないタイミングに自分自身のビーコン送信タイミングを設定する。
【００４９】
本実施形態に係る各通信局のビーコン送信手順について、図１を参照しながら説明する。  
【００５０】
各通信局は、周辺に他の通信局がいない場合、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。ここでは、上述したように、ビーコンの送信間隔は８０ミリ秒である。図１の最上段には、周辺に他の通信局がいない状態の通信局＃０から送信されるビーコンＢ０１が図示されている。
【００５１】
無線通信ネットワークに新規に参入する各通信局は、上述したように、周辺で発信されるビーコンを受信するので、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、自分自身のビーコン送信タイミングを設定する。
【００５２】
また、各通信局は、自分自身のビーコン送信の直後の所定の期間、端末が優先的に情報の送信を行うことができる優先利用期間（後述するＴＰＰ）を獲得するので、１つのチャネル上において、各通信局のビーコン送信タイミングが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、伝送効率が向上し、好適である。すなわち、ネットワークに新たに参入した通信局がスーパーフレーム内に新規のビーコンの送信タイミングを設定する場合、自分自身が認識したビーコン間隔において、最も長い期間のほぼ真中でビーコンが送信されるように新規のビーコンの送信タイミングを設定すると好適である。
【００５３】
例えば、図１の最上段に示される通信局＃０のみが存在するチャネル上に、新たな通信局＃１が加わった場合について説明する。このとき、通信局＃１は、通信局＃０からのビーコンＢ０１を受信することにより、通信局＃０の存在と、通信局＃０によるビーコン送信タイミングを認識するので、通信局＃１のビーコン間隔のほぼ真中、すなわち、図１の第２段目に示されるビーコンＢ０２のタイミングに自己のビーコン送信タイミングを設定し、ビーコンの送信を開始する。
【００５４】
次に、図１の第２段目に示されるタイミングでビーコンを送出する通信局＃０および通信局＃１からなる無線通信ネットワークに対して、さらに、新たな通信局＃２が加わる場合について説明する。このとき、通信局＃２は、通信局＃０および通信局＃１のそれぞれから送信されるビーコンの少なくともいずれか一方を受信することにより、これら既存の通信局の存在を認識するとともに、ビーコンに記載されている情報を解読してネットワーク構成を認識する。そして、通信局＃２は、通信局＃０および通信局＃１から送信されるビーコンＢ０１とＢ０２との間隔のほぼ真中、すなわち、図１の第３段目に示されるビーコンＢ０３のタイミングに自己のビーコン送信タイミングを設定し、そのタイミングでビーコンの送信を開始する。
【００５５】
以下、ネットワークに通信局が新規参入する度に、新規参入した通信局において、同様のアルゴリズムにしたがってビーコンの送信タイミングが決定される。
【００５６】
例えば、図１の第３段目に示されるタイミングでビーコンを送出する通信局＃０乃至通信局＃２からなる無線通信ネットワークに対して、さらに、新たな通信局＃３が加わる場合、通信局＃３は、通信局＃０乃至通信局＃２のそれぞれから送信されるビーコンのいずれかを受信することにより、これら既存の通信局の存在を認識するとともに、ビーコンに記載されている情報を解読してネットワーク構成を認識するので、自分自身が認識したビーコン間隔において、最も長い期間を探索し、通信局＃０および通信局＃１から送信されるビーコンＢ０１とＢ０２との間隔のほぼ真中のタイミングであり、かつ、通信局＃２とは異なるタイミング、すなわち、図１の最下段に示されるビーコンＢ０４のタイミングに自己のビーコン送信タイミングを設定し、そのタイミングでビーコンの送信を開始する。そして、このネットワークに、さらに、通信局＃４が参入する場合、通信局＃４は、通信局＃０乃至通信局＃３が送信するビーコンＢ０１乃至Ｂ０４のいずれかのほぼ真中のタイミング、すなわち、例えば、図１の最下段に示されるビーコンＢ０５のタイミングに自己のビーコン送信タイミングを設定し、そのタイミングでビーコンの送信を開始する。
【００５７】
このように、ネットワークに参入する通信局が増えることにより、それぞれの通信局から送信されるビーコンの間隔が狭まる。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が規定され、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ものとする。例えば、８０ミリ秒のスーパーフレーム周期で最小のビーコン間隔Ｂminを５ミリ秒に規定した場合、電波の届く範囲内で最大で１６台の通信局までしかネットワークに収容できないことになる。
【００５８】
なお、ここでは、各通信局のビーコン送信タイミングを密集させずに、スーパーフレーム周期内で均等に分散させるものとして説明したが、これに対して、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各通信局の受信動作を停止させて、それぞれの装置の消費電力を低減させるという利用方法を用いるようにしてもよい。
【００５９】
または、ビーコン送信タイミングをスーパーフレーム周期内で均等に分散させるのではなく、通信局固有の送信データ容量にあわせて設定するようにしてもよい。具体的には、各通信局は、送信データ量が多いときには次ビーコンまでの間隔が長くなるような時刻（スロット）に自局のビーコン送信タイミングを設定するが、送信データ量が少ないときには次ビーコンまでの間隔が短くなるような時刻にビーコン送信タイミングを設定するようにすればよい。これによって、自律動作する複数の通信局同士でスーパーフレームを効率的に利用することが可能となる。
【００６０】
次に、図２を参照して、１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の構成例について説明する。
【００６１】
ただし、図２においては、１スーパーフレームの８０ミリ秒における時間の経過を、円環上で右回りに回転する針が８０ミリ秒毎に１回転する時計のようにして表している。
【００６２】
例えば、上述したように、８０ミリ秒のスーパーフレーム周期で最小のビーコン間隔Ｂminが５ミリ秒に規定された場合、図中０からＦに示される合計１６箇所が、ネットワークに参入している各通信局がビーコン送信タイミングとして設定することが可能なスロットとなる。
【００６３】
このように、本実施形態に係る無線ネットワークでは、特定の制御局を配置しない（制御局と被制御局との関係を持たない）通信環境下において、各通信局が、緩やかな時分割多重アクセス構造を持った伝送（ＭＡＣ）フレームにより伝送チャネルを効果的に利用した伝送制御、または、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づくランダム・アクセスなどの通信動作を行うようになされている。
【００６４】
また、各通信局は、上述したように、ビーコンを一定間隔で送信している。ビーコンを送信した通信局には、図３に示されるように、ビーコン送信後所定の時間、データ送信の優先権が与えられる。以下、この優先送信期間のことをＴＰＰ（Transmission Prioritized Period）と称する。これにより、信号の往来を自律分散的に管理し、通信帯域（ＱｏＳ）を確保することができる。
【００６５】
そして、優先送信期間ＴＰＰが終了した後、他の通信局からビーコンが送出されるまでの期間は、すべての通信局において通常のＣＳＭＡ／ＣＡ方式により通信が行なわれる。以下、この期間をＦＡＰ（Fairly Access Period）と称する。
【００６６】
例えば、図４に示されるように、１スーパーフレーム周期に５つのビーコンスロットが設けられている、すなわち、最高５つの通信局の参入を許可するネットワークに、通信局＃１乃至通信局＃３の３つの通信局が参入している場合、それぞれの通信局には、ビーコンを送出した後、所定時間のＴＰＰが与えられ、ＴＰＰ終了後、次のビーコン送出前の通信可能な期間が、ＦＡＰとされる。ＴＰＰは、すべての通信局に対して同一の期間与えられるが、ＦＡＰの期間は、ビーコンの送出間隔により異なるものとなる。
【００６７】
それぞれの通信局は、ＴＰＰとＦＡＰとで、異なる方法で送出するデータを選択するようになされている。その詳細については後述する。
【００６８】
また、この通信ネットワークにおいては、各通信局が、直前の伝送フレーム（Previous Frame）の終了後から送信権を獲得するまでのフレーム間隔（Inter Frame Space：ＩＦＳ）を複数種類定義することにより、各通信局が自律分散的に優先送信や競合伝送を行うという信号往来管理方法を採用している。
【００６９】
図５を用いて、フレーム間隔の設定例について説明する。
【００７０】
フレーム間隔（ＩＦＳ）は、前回送信されたフレーム（Previous Frame）、または、スロット開始タイミングを基準として設定されており、自己の送信を開始してよいタイミングまでの間隔として最小のフレーム間隔であるＳＩＦＳと、中間のフレーム間隔であるＭＩＦＳと、長期のフレーム間隔であるＬＩＦＳとが用意され、それぞれ所定のアクセス制御に基づいて選択される。また、他の通信局との間で送信データの衝突が発生しないように、必要に応じてバックオフの設定を付加するものとしても良い。
【００７１】
図６を用いて、通信局がＴＰＰおよびＦＡＰのそれぞれの期間においてそれぞれ適当なフレーム間隔をもって送信を開始するための動作について説明する。
【００７２】
各通信局は、自局のビーコンを送信した後のTPP内において、より短いバケット間隔ＳＩＦＳの後に情報の送信を開始することができる。すなわち、図６に示されるように、ビーコンを送信した通信局は、ＳＩＦＳの後にＲＴＳパケットを送信する。そして、その後送信されるＣＴＳ、データ、ＡＣＫの各パケットも同様にして、ＳＩＦＳのフレーム間スペースで送信することにより、近隣局に邪魔されず、優先的に一連の通信手順を実行することができる。
【００７３】
これに対し、FAPにおいて、各通信局（ビーコンを送信した通信局を含む）は、直前のパケットに対して、ＭＩＦＳ＋ランダム・バックオフだけ待機してから情報の送信を開始する。換言すれば、すべての通信局にランダムなバックオフにより送信権が均等に与えられることになる。すなわち、図６に示されるように、各通信局は、直前のパケットの後、まずＭＩＦＳだけメディア状態を監視し、この間に他の送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、ＲＴＳパケットを送信する。なお、ＲＴＳ信号に続いて送信されるＣＴＳ、データ、ＡＣＫなどの一連のパケットは、ＳＩＦＳのフレーム間スペースで送信することにより、近隣局に邪魔されず、一連の通信手順を実行することができる。
【００７４】
また、ビーコンを送信していない通信局は、他の通信局のTPPにおいて、ＭＩＦＳよりも長いフレーム間隔であるＬＩＦＳとランダム・バックオフを加えた期間だけ待機してから情報の送信を開始する。したがって、この期間においては、優先利用期間ＴＰＰを獲得した通信局に優先的に送信権が得られる仕組みとなっている。但し、この優先利用期間ＴＰＰを獲得した通信局がＬＩＦＳ間隔でデータ送信を開始しなかった場合には、すべての通信局に対して、ランダムなバックオフにより送信権が均等に与えられることになる。すなわち、図６に示されるように、ビーコンを送信していない通信局は、他の通信局からビーコンが送信された後、まずＬＩＦＳだけメディア状態を監視し、この間に送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、ＲＴＳパケットを送信する。なお、ＲＴＳ信号に起因して送信されるＣＴＳ、データ、ＡＣＫなどの一連のパケットは、ＳＩＦＳのフレーム間スペースで送信することにより、近隣局に邪魔されず、一連の通信手順を実行することができる。
【００７５】
上述した信号の往来管理方法によれば、優先度の高い（すなわち優先利用期間を利用する）通信局がより短いフレーム間スペースを設定することで優先的に送信権を獲得することができる。
【００７６】
また、図７は、通信局として動作する無線通信装置の状態遷移図である。図７に示されるように、送信モードの状態としては、自局が優先送信権を獲得している期間であるＴＰＰに相当する「優先送信モード」と、すべての通信局が優先送信権を得ていない期間であるＦＡＰに相当する「通常送信モード」に加え、他局の優先送信期間ＴＰＰに相当する「非優先送信モード」という状態が定義されている。
【００７７】
通信局は、通常動作モード下では、通常のフレーム間隔ＭＩＦＳにランダム・バックオフを加えた期間だけ待機してから情報の送信を開始する。換言すれば、ＦＡＰの期間中、システム内のすべての通信局は、ＭＩＦＳ＋バックオフだけ待機した後情報を送信することができる。
【００７８】
通常動作モードにおいて、自局のビーコン送信タイミングが到来した場合、通信局は、ビーコンを送信して、優先送信モードに遷移し、優先送信期間ＴＰＰを獲得する。
【００７９】
通信局は、優先送信モード下では、ＭＩＦＳよりも短いフレーム間隔ＳＩＦＳの待機時間だけで情報の送信を開始することができるので、近隣局に邪魔されず、優先的にパケットの送信権を獲得することができる。通信局は、上位レイヤから要求される帯域量に相当する所定の長さの優先送信期間ＴＰＰだけ優先送信モードを継続する。そして、ＴＰＰが終了し、ＦＡＰへ移行したとき、状態は、通常送信モードへ復帰する。
【００８０】
また、通常動作モードにおいて、他の通信局から送信されたビーコンを受信し、他の通信局が優先送信期間に突入したときには、状態は、非優先送信モードに遷移する。非優先送信モード下において、通信局は、通常送信モード時のフレーム間隔ＭＩＦＳよりもさらに長いフレーム間隔ＬＩＦＳにランダム・バックオフを加えた期間だけ待機してから、情報の送信を開始する。
【００８１】
そして、他局のＴＰＰが終了し、ＦＡＰへ移行したときには、状態は、通常送信モードへ復帰する。
【００８２】
次に、図８は、上述したようにして自律分散的な通信動作を行う通信局（無線通信装置）の構成例を示すブロック図である。図８においては、上述した通信局＃０乃至＃４を区別せず、通信局２１として説明する。
【００８３】
送信されるパケットデータは、上位層４１よりキューイングマネージャ４２に供給される。上位層４１は、送信するべき情報と、宛先を指定する情報を取得するインターフェースおよびデータバッファであってもよいし、送信するべき情報を生成する機能や、宛先を指定する操作入力を受ける機能が含まれていてもよい。換言すれば、上位層４１は、通信局２１に対して直接行われたユーザからの操作入力などを基に、送信されるデータを生成しパケット化する機能を有するものであってもよいし、他の装置から送信するべきデータを取得して、パケット化する機能を有するものであってもよいし、すでにパケット化されたデータを取得するものであってもよい。
【００８４】
キューイングマネージャ４２は、上位層４１から供給されたパケットを、複数の宛先端末（他の通信局）によって区別された送信キュー４３-１乃至４３−ｍ（ここでは、最大ｍ個の宛先を有することができるものとする）のいずれかのプライオリティのキューにキューイングする。
【００８５】
送信キュー４３-１乃至４３−ｍのそれぞれには、設定された複数（ここではｎ種類）のプライオリティごとに異なるキューが設けられている。
【００８６】
例えば、送信されるパケットが、コマンドを送信するためのパケット、例えば音声や動画などの等時性の高いデータを送信するためのパケット、例えばファイル交換処理などにおける等時性の低いデータを送信するためのパケットの３つに分類される場合、送信キュー４３-１乃至４３−ｍのそれぞれには、プライオリティの高い順から、コマンドを送信するためのパケットのためのキュー、等時性の高いデータを送信するためのパケットのためのキュー、および、等時性の低いデータを送信するためのパケットのためのキューの３つのキューが設けられる。また、上述した以外のパケットデータを、さらに異なるプライオリティとして分類するものとしてもよいし、場合によっては、等時性の高いパケットのうち、動画であるか、音声であるかなどのコンテンツの種類によって、さらに、プライオリティが分割されて、多くのキューが用意されるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００８７】
すなわち、キューイングマネージャ４２は、上位層４１から供給されたパケットが、例えば、第１の宛先端末に対して送信されるMACコマンドなどのコマンドである場合、供給されたパケットを、第１の宛先端末に対応する送信キュー４３-１の１ｓｔプライオリティのキューにキューイングし、上位層４１から供給されたパケットが、例えば、第２の宛先端末に対して送信される等時性の高いデータである場合、供給されたパケットを、第２の宛先端末に対応する送信キュー４３-２の２ｎｄプライオリティのキューにキューイングし、上位層４１から供給されたパケットが、例えば、第３の宛先端末に対して送信される等時性の低いデータである場合、供給されたパケットを、第３の宛先端末に対応する送信キュー４３-３の３ｒｄプライオリティのキューにキューイングする。
【００８８】
フレーム制御部４４は、例えば、受信部５０により受信された、ネットワークに参入しているそれぞれの制御局が送出するビーコンを参照して、ネットワークの状態を把握し、複数の宛先端末によって区別された送信権判断部４５-１乃至４５-ｍ、パケットスケジューラ４７、および、ビーコン送信制御部４８を制御することにより、送信されるデータフレームを制御する。
【００８９】
送信権判断部４５-１乃至４５-ｍは、対応する宛先端末へのパケットの送信権があるか否かを判断する。送信権判断部４５-１乃至４５-ｍは、対応する宛先端末へのパケットの送信権を獲得した場合、送信キュー４３-１乃至４３−ｍの対応するキューに蓄積されているパケットをパケットスケジューラ４７に供給することができる。
【００９０】
対応する宛先端末へのパケットの送信権があるか否かは、例えば、フレームコントローラ４４による制御に基づいて定められるものとしてもよいし、または、上位層４１から指令されるものであってもよいが、ここでは、送信権判断部４５-１乃至４５-ｍは、それぞれに設けられている送信可能カウンタ４６-１乃至４６-ｍを用いて、対応する宛先端末が受信動作を行っているか否かを判断し、対応する宛先端末が受信動作を行っていると判断された場合、対応する宛先端末へのパケットの送信権を獲得するものとする。送信権判断部４５-１乃至４５-ｍが送信権の有無を判断する処理の一例についての詳細は、図９のフローチャートを用いて後述する。
【００９１】
なお、以下の説明においては、送信キュー４３-１乃至４３−ｍを個々に区別する必要がない場合、単に送信キュー４３と称し、送信権判断部４５-１乃至４５-ｍを個々に区別する必要がない場合、単に、送信権判断部４５と称し、カウンタ４６-１乃至４６-ｍを個々に区別する必要がない場合、単に、カウンタ４６と称するものとする。
【００９２】
パケットスケジューラ４７は、複数端末への送信権が得られている場合、フレーム制御部４４から供給される制御信号に基づいて、自局が、図７を用いて説明した送信モードのうちのいずれの状態であるかを認識し、システムスループット最大化およびサービス品質（QoS；Quality of Service）を満足するように、宛先端末および送信されるパケットのプライオリティを決定する。
【００９３】
パケットスケジューラ４７は、周期的な時間（例えば１スーパーフレーム）内で設定された自局の優先送信期間（TPP）とそれ以外の公平送信期間（FAP）において、異なる方法で宛先端末および送信されるパケットの順番を決定する。
【００９４】
ＴＰＰにおいて、パケットスケジューラ４７は、QoSを確保するために、プライオリティの高いものから順に宛先端末を決定する。すなわち、パケットスケジューラ４７は、まず、送信キュー４３-１乃至４３−ｍのうちのいずれかの１ｓｔ（最優先）プライオリティのキューに、パケットがキューイングされているか否かを確認し、送信キュー４３-１乃至４３−ｍのうちの複数の１ｓｔプライオリティのキューに、パケットがキューイングされている場合、その１ｓｔプライオリティのキューに保持されているパケットのうちのいずれのパケットを送信するか、換言すれば、いずれの宛先端末にパケットを送信するかの決定をラウンドロビン方式で行う。そして、パケットスケジューラ４７は、送信キュー４３-１乃至４３−ｍのうちのいずれの１ｓｔプライオリティのキューにも、パケットがキューイングされていない場合、送信キュー４３-１乃至４３−ｍのうちのいずれかの次のプライオリティ（２ｎｄプライオリティ）にキューされているパケットを確認し、同一プライオリティのキューに保持されているパケットのうちのいずれのパケットを送信するか、換言すれば、いずれの宛先端末にパケットを送信するかの決定をラウンドロビン方式で行う。パケットスケジューラ４７は、このような処理を、すべてのプライオリティ（ここでは、ｎ種類のプライオリティ）の高いものから低いものに順次、ＴＰＰが終了するまでの間繰り返す。
【００９５】
このようにして、ＴＰＰにおいては、高いプライオリティが設定されている、例えば、コマンドや音声・動画などの等時性の高いデータなど、許容遅延が小さく伝送帯域確保が必要なパケットが優先的に送信されるので、QoSを満足することが可能となる。
【００９６】
次に、ＦＡＰにおいて、パケットスケジューラ４７は、それぞれの宛先端末に対して、公平にパケットの送信機会を与えるようにする。すなわち、パケットスケジューラ４７は、まず、送信キュー４３-１乃至４３−ｍのうちのいずれに保持されているパケットを優先的に送信するかを、ラウンドロビン方式で選択する。選択された送信キュー４３のいずれかのキューにパケットが蓄積されていた場合、そのパケットが送信されるが、複数のプライオリティのキューにパケットが蓄積されている場合、最も高いプライオリティのパケットのみが送信され、次の送信タイミングでは、他の送信キュー４３に蓄積されているパケットが送信されるようになされている。
【００９７】
このようにして、ＦＡＰにおいては、宛先端末がラウンドロビン方式で変更されるようになされているので、送信権が得られればどの宛先端末へも公平にパケットの送信が行われる。このようにすることにより、プライオリティの高いものから順に宛先を決めるアルゴリズムが用いられる場合のように、無線リンク品質が低い端末宛のパケットが高いプライオリティにキューイングされていると、低いプライオリティに無線リンク品質が高い端末へあてのパケットが存在していたとしても、常に無線リンク品質の低い端末が選択されて、システムスループットが低下してしまうという事態を回避することが可能となる。
【００９８】
なお、他の端末が優先的に情報の送信を行うことができる期間においては、自分自身がデータを送信する機会を得ることがまれであるため、そのシステムに応じて、いずれかの方法を用いるようにすればよい。
【００９９】
パケットスケジューラ４７の詳細な処理の一例については、図１０乃至図１２のフローチャートを用いて後述する。
【０１００】
ビーコン送信制御部４８は、フレーム制御部４４の制御に基づいて、ビーコンの送信を制御するとともに、ビーコンを送信した場合、パケットスケジューラ４７に通知する。
【０１０１】
送信部４９は、ビーコン送信制御部４８の制御に基づいて、ビーコンを送出したり、パケットスケジューラ４７の処理によりスケジューリングされたパケットを送出する。送信部４９は、データ送信時に、例えば、誤り訂正符号化、スクランブルコード拡散、ナイキストフィルタリング、または、周波数変換などの処理を適宜行う。
【０１０２】
受信部５０は、他の通信局から送信されたビーコンまたはパケットを受信し、受信したデータに対して、例えば、周波数変換、フィルタリング、標本化、量子化、逆拡散、誤り訂正復号などの処理を適宜施した後、上位層４１に供給するとともに、ビーコンまたはパケットを受信したことを、パケットスケジューラ４７に通知する。また、受信部５０は、他の通信局から送信されたビーコンを、フレーム制御部４４に供給する。
【０１０３】
このようにして、通信局２１は、情報の宛先となる端末ごとに、プライオリティ別に送信パケットをキューイングし、TPPにおいては、情報の宛先となる端末にかかわらず、優先度の高いパケットから順に送信するものとし、FAPにおいては、それぞれの宛先端末に対して、公平にパケットの送信機会を与えるようになされているので、通信におけるＱｏＳと、システムのスループットとを両立させることが可能となる。
【０１０４】
次に、図９のフローチャートを参照して、端末［ｊ］（ただし、ｊはｍ個の宛先端末のいずれかをさす値）への情報の送信を制御する送信権判断部４５の処理について説明する。
【０１０５】
ステップＳ１において、送信権判断部４５は、送信可能カウンタ４６に設定されている値が０より大きいか否かを判断する。
【０１０６】
ステップＳ１において、送信可能カウンタ４６に設定されている値が０より大きいと判断された場合、ステップＳ２において、送信権判断部４５は、端末［ｊ］に対する送信権を獲得し、送信可能カウンタ４６の値を１つデクリメントして、処理が終了される。
【０１０７】
ステップＳ１において、送信可能カウンタ４６に設定されている値が０より大きくない（０である）と判断された場合、ステップＳ３において、送信権判断部４５は、自分自身（自局）がビーコン送信を行ったか否かを判断する。ステップＳ３において、ビーコン送信を行ったと判断された場合、処理は、後述するステップＳ５に進む。
【０１０８】
ステップＳ３において、ビーコン送信を行っていないと判断された場合、ステップＳ４において、送信権判断部４５は、端末［ｊ］からパケットを受信したか否かを判断する。
【０１０９】
ステップＳ３において、ビーコン送信を行ったと判断された場合、または、ステップＳ４において、端末［ｊ］からパケットを受信したと判断された場合、ステップＳ５において、送信権判断部４５は、端末［ｊ］に対する送信権を獲得し、送信可能カウンタの値に、システムで定められた所定値を設定して、処理が終了される。
【０１１０】
ステップＳ４において、端末［ｊ］からパケットを受信していないと判断された場合、ステップＳ６において、送信権判断部４５は、端末［ｊ］に対する送信権は、獲得できないと判定し、処理が終了される。
【０１１１】
このような処理により、送信権判断部４５は、端末［ｊ］に対する送信権を獲得しているか否かを判断する。すなわち、図９を用いて説明した処理は、１クロックごとに実行されるものであるので、自分自身がビーコンを送信した場合か、または、端末［ｊ］からパケットを受信した場合、送信権判断部４５は、送信可能カウンタ４６に所定の値を設定し、それ以降、１クロックごとにカウンタ値をデクリメントし、その値が０になるまでの間は、端末［ｊ］に対するパケットの送信権があると判断する。
【０１１２】
次に、図１０のフローチャートを参照して、パケットスケジューラ４７の処理について説明する。
【０１１３】
なお、他の端末が優先的に情報の送信を行うことができる期間（他の装置のＴＰＰ）においては、自分自身がデータを送信する機会を得ることがまれであるため、そのシステムに応じて、プライオリティ優先でパケットの送信順を決定するか、または、各宛先端末に対して公平に送信機会を与えるかの、いずれかの方法を用いるようにすればよいが、ここでは、他の端末が優先的に情報の送信を行うことができる期間においては、FAPにおける処理と同様の処理を実行するものとして説明する。
【０１１４】
ステップＳ２１において、パケットスケジューラ４７は、現在、自分自身がビーコンを送出した後のTPPであるか、換言すれば、図７を用いて説明した優先送信モードであるか否かを判断する。
【０１１５】
ステップＳ２１において、自分自身がビーコンを送出した後のTPPであると判断された場合、ステップＳ２２において、パケットスケジューラ４７は、何番目のプライオリティのデータであるかを特定するための値（例えば、所定のレジスタやメモリ等の所定のアドレスに保持されている値）Ｎを、Ｎ＝１に設定する。
【０１１６】
ステップＳ２３において、パケットスケジューラ４７は、プライオリティの数がｎであるとき、ｎ≧Ｎであるか否かを判断する。ステップＳ２３において、ｎ≧Ｎではないと判断された場合、すべてのプライオリティに対する処理が終了された、換言すれば、いずれのプライオリティにも送信するべきパケットが存在しないので、処理は終了される。
【０１１７】
ステップＳ２３において、ｎ≧Ｎであると判断された場合、ステップＳ２４において、パケットスケジューラ４７は、図１１のフローチャートを用いて後述するＮｔｈ（Ｎ番目の）プライオリティのデータ送信処理を実行する。
【０１１８】
ステップＳ２５において、パケットスケジューラ４７は、ステップＳ２４の処理においてＮｔｈプライオリティのデータが送信されたか否かを判断する。
【０１１９】
ステップＳ２５において、Ｎｔｈプライオリティのデータが送信されていないと判断された場合、ステップＳ２６において、パケットスケジューラ４７は、何番目のプライオリティのデータであるかを特定するための値Ｎを、Ｎ＝Ｎ＋１とし、処理は、ステップＳ２３に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ２５において、Ｎｔｈプライオリティのデータが送信されたと判断された場合、処理は終了される。
【０１２０】
ステップＳ２１において、自分自身がビーコンを送出した後のTPPではない、すなわち、他局がビーコンを送出した後のTPPであるか、または、FAPであると判断された場合、ステップＳ２７において、パケットスケジューラ４７は、情報の宛先となる端末を特定するために用いられる値（例えば、所定のレジスタやメモリ等の所定のアドレスに保持されている値）ｉをｉ＝１に設定する。なお、ｉは、ｍ個の宛先端末のいずれかをさす値ではなく、直前にパケットの送出先として定められた宛先端末と、次にパケットの送出先として定める宛先端末とをそれぞれある値で表した場合におけるオフセット値に対応するものである。
【０１２１】
ステップＳ２８において、パケットスケジューラ４７は、直近にデータを送信した宛先端末を特定する値（例えば、所定のレジスタやメモリ等の所定のアドレスに保持されている値）ＰＲＣｎｔを読み出し、ｊ＝ＰＲＣｎｔ＋ｉを算出する。ここで、ｊは、ｍ個の宛先端末のいずれかをさす値となる。
【０１２２】
ただし、上式において、宛先端末数ｍに対して、ｍ＜ｊとなる場合、パケットスケジューラ４７は、ｊ＝ＰＲＣｎｔ＋ｉ−ｍを算出する。
【０１２３】
ステップＳ２９において、パケットスケジューラ４７は、ｉ≦ｍであるか否かを判断する。ステップＳ２９において、ｉ≦ｍではないと判断された場合、すべての宛先端末に対する処理が終了された、換言すれば、いずれの宛先端末に対しても送信するべきパケットが存在しないので、処理は終了される。
【０１２４】
ステップＳ２９において、ｉ≦ｍであると判断された場合、ステップＳ３０において、パケットスケジューラ４７は、図１２のフローチャートを参照して後述する端末［ｊ］へのデータ送信処理を実行する。
【０１２５】
ステップＳ３１において、パケットスケジューラ４７は、ステップＳ３０の処理において、端末［ｊ］へのデータが送信されたか否かを判断する。
【０１２６】
ステップＳ３１において、端末［ｊ］へのデータが送信されていないと判断された場合、ステップＳ３２において、パケットスケジューラ４７は、情報の宛先となる端末を特定するために用いられる値ｉをｉ＝ｉ＋１とし、処理は、ステップＳ２８に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１２７】
ステップＳ３１において、端末［ｊ］へのデータが送信されたと判断された場合、ステップＳ３３において、パケットスケジューラ４７は、直近にデータを送信した装置を特定する値ＰＲＣｎｔに値ｊを代入し、処理が終了される。
【０１２８】
このような処理により、自局によるデータの送信が優先されているTPPにおいては、例えば、コマンドや等時性の高いデータなど、プライオリティの高いパケットが優先的に送信されて、ＱｏＳの要求が満たされるようになされている。一方、全通信局に、平等にデータの送信機会が与えられるFAPにおいては、ラウンドロビン方式により、すべての宛先端末に平等にデータの送信機会が与えられるようになされているので、コマンドや等時性の高いデータなど、プライオリティの高いパケットの宛先端末との通信リンク品質が低いような場合であっても、次のクロックには、それ以外の宛先端末へのパケットが送信されるようになされているので、システムスループットを向上することができる。
【０１２９】
次に、図１１のフローチャートを参照して、図１０のステップＳ２４において実行されたＮｔｈプライオリティのデータ送信処理について説明する。
【０１３０】
ステップＳ５１において、パケットスケジューラ４７は、情報の宛先となる端末を特定するための値（例えば、所定のレジスタやメモリ等の所定のアドレスに保持されている値）ｉをｉ＝１とする。なお、ｉは、ｍ個の宛先端末のいずれかをさす値ではなく、直前にパケットの送出先として定められた宛先端末と、次にパケットの送出先として定める宛先端末とをそれぞれある値で表した場合におけるオフセット値に対応するものである。
【０１３１】
ステップＳ５２において、パケットスケジューラ４７は、Ｎｔｈプライオリティにおいて、直近にデータを送信した宛先端末を特定する値ＰＲＣｎｔ＿Ｎｔｈ（換言すれば、現在処理中の同一プライオリティにおいて直近にパケットを送信した宛先端末を特定する値）を読み出し、ｊ＝ＰＲＣｎｔ＿Ｎｔｈ＋ｉを算出する。ただし、上式において、宛先端末数ｍに対して、ｍ＜ｊとなる場合、パケットスケジューラ４７は、ｊ＝ＰＲＣｎｔ＿Ｎｔｈ＋ｉ−ｍを算出する。
【０１３２】
ステップＳ５３において、パケットスケジューラ４７は、値ｉと宛先端末の数ｍとを比較し、ｉ≦ｍであるか否かを判断する。ステップＳ５３において、ｉ≦ｍではないと判断された場合、Ｎ番目のプライオリティには送信するべきパケットが存在しないので、処理は、図１０のステップＳ２４に戻り、ステップＳ２５に進む。
【０１３３】
ステップＳ５３において、ｉ≦ｍであると判断された場合、ステップＳ５４において、パケットスケジューラ４７は、端末［ｊ］へ送信されるＮｔｈプライオリティのデータが存在するか否か、すなわち、端末［ｊ］へ送信されるパケットがキューイングされている送信キュー４３のＮ番目のプライオリティのキューに、送信されるパケットがキューイングされているか否かを判断する。
【０１３４】
ステップＳ５４において、端末［ｊ］へ送信されるＮｔｈプライオリティのデータが存在しないと判断された場合、ステップＳ５５において、パケットスケジューラ４７は、ｉ＝ｉ＋１とし、処理は、ステップＳ５２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１３５】
ステップＳ５４において、端末［ｊ］へ送信されるＮｔｈプライオリティのデータが存在すると判断された場合、ステップＳ５６において、パケットスケジューラ４７は、Ｎｔｈプライオリティのデータを端末［ｊ］へ送信するために、対応するパケットを、送信キュー４３のＮ番目のプライオリティのキューから読み出して、送信部４９に供給し、送信させる。
【０１３６】
ステップＳ５７において、パケットスケジューラ４７は、Ｎｔｈプライオリティにおいて、直近にデータを送信した宛先端末を特定する値ＰＲＣｎｔ＿Ｎｔｈに値ｊを代入し、処理は、図１０のステップＳ２４に戻り、ステップＳ２５に進む。
【０１３７】
このような処理により、TPPにおいて、例えば、コマンドや等時性の高いデータなど、プライオリティの高いパケットが優先的に送信され、同一のプライオリティに複数の送信パケットが存在する場合は、ラウンドロビン方式で、情報の宛先となる端末が決定されるので、例えば、音楽データや動画像データに遅延が発生しないなど、ＱｏＳの要求が満たされる。
【０１３８】
次に、図１２のフローチャートを参照して、図１０のステップＳ３０において実行された端末［ｊ］へのデータ送信処理について説明する。
【０１３９】
ステップＳ８１において、パケットスケジューラ４７は、何番目のプライオリティのデータであるかを特定するための値Ｎ（例えば、所定のレジスタやメモリ等の所定のアドレスに保持されている値）を、Ｎ＝１とする。
【０１４０】
ステップＳ８２において、パケットスケジューラ４７は、プライオリティの数がｎであるとき、ｎ≧Ｎであるか否かを判断する。ステップＳ８２において、ｎ≧Ｎではないと判断された場合、端末［ｊ］に送信されるパケットは、いずれのプライオリティにおいても存在しないので、処理は、図１０のステップＳ３０に戻り、ステップＳ３１に進む。
【０１４１】
ステップＳ８２において、ｎ≧Ｎであると判断された場合、ステップＳ８３において、パケットスケジューラ４７は、端末［ｊ］への送信データのうち、Ｎｔｈプライオリティのデータが存在するか、すなわち、端末［ｊ］へ送信されるパケットがキューイングされている送信キュー４３のＮ番目のプライオリティのキューに、送信されるパケットがキューイングされているか否かを判断する。
【０１４２】
ステップＳ８３において、端末［ｊ］への送信データのうち、Ｎｔｈプライオリティのデータが存在しないと判断された場合、ステップＳ８４において、パケットスケジューラ４７は、Ｎ＝Ｎ＋１とし、処理は、ステップＳ８２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１４３】
ステップＳ８３において、端末［ｊ］への送信データのうち、Ｎｔｈプライオリティのデータが存在すると判断された場合、ステップＳ８４において、パケットスケジューラ４７は、Ｎｔｈプライオリティのデータを送信するために、対応するパケットを、送信キュー４３のＮ番目のプライオリティのキューから読み出して、送信部４９に供給し、送信させ、処理は、図１０のステップＳ３０に戻り、ステップＳ３１に進む。
【０１４４】
このような処理により、FAPにおいては、ラウンドロビン方式により、すべての宛先端末に平等にデータの送信機会が与えられ、送信機会が与えられた宛先端末に対して、複数のプライオリティの送信パケットが存在する場合、プライオリティの高いものから順に選択されて送信され、次のクロックでは、異なる宛先端末に対してパケットが送信されるようになされている。したがって、コマンドや等時性の高いデータなど、プライオリティの高いパケットの宛先端末との通信リンク品質が低いような場合であっても、次のクロックには、それ以外の宛先端末へのパケットが送信されるようになされているので、システムスループットを向上することができる。
【０１４５】
このように、本発明を適用した通信局２１（無線通信装置）は、TPPにおいてプライオリティ優先のパケットスケジュールを行う事により、伝送帯域確保が必要なQoSを満足することができ、なおかつFAPでは、すべての宛先端末に対して無線リンク品質によらない公平な送信機会を与えてシステムスループットを向上させることができるようになされている。
【０１４６】
上述した一連の処理は、ソフトウェアにより実行することもできる。そのソフトウェアは、そのソフトウェアを構成するプログラムが、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、記録媒体からインストールされる。
【０１４７】
この記録媒体は、図１３に示すように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されている磁気ディスク（フレキシブルディスクを含む）、光ディスク（CD-ROM（Compact Disk-Read Only Memory），DVD（Digital Versatile Disk）を含む）、光磁気ディスク（ＭＤ(Mini-Disk)（商標）を含む）、もしくは半導体メモリなどよりなるリムーバブルメディア１２１などにより構成される。
【０１４８】
図１３を参照して、パーソナルコンピュータ１００の構成について説明する。
【０１４９】
CPU（Central Processing Unit）１０１は、ROM(Read Only Memory)１０２に記憶されているプログラム、または、記憶部１０８からRAM(Random Access Memory)１０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM１０３にはまた、CPU１０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１５０】
CPU１０１、ROM１０２、およびRAM１０３は、内部バス１０４を介して相互に接続されている。この内部バス１０４にはまた、入出力インターフェース１０５も接続されている。
【０１５１】
入出力インターフェース１０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１０６、CRT，LCDなどよりなるディスプレイ、スピーカなどよりなる出力部１０７、ハードディスクなどより構成される記憶部１０８が接続されている。
【０１５２】
また、入出力インターフェース１０５には、通信部１０９が接続されており、ネットワークを介して、他の装置との情報の授受が可能なようになされており、例えば、ネットワークを介して、他の装置から、コンピュータプログラムを取得（ダウンロード）し、記憶部１０８にインストールすることができるようになされている。
【０１５３】
入出力インターフェース１０５には、さらに、必要に応じてドライブ１１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア１２１が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１０８にインストールされる。
【０１５４】
また、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１５５】
なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表すものである。
【０１５６】
なお、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５７】
【図１】各通信局がビーコン送信間隔を設定する手順について説明するための図である。
【図２】１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の構成例について説明するための図である。
【図３】ビーコン送信局に与えられる優先送信期間について説明するための図である。
【図４】スーパーフレーム周期におけるＴＰＰおよびＦＡＰについて説明するための図である。
【図５】フレーム間隔の設定例について説明するための図である。
【図６】ＴＰＰ区間及びＦＡＰ区間おける送信開始動作について説明するための図である。
【図７】通信局として動作する無線通信装置の状態遷移について説明するための図である。
【図８】通信局の構成を示すブロック図である。
【図９】情報権判断部の処理について説明するためのフローチャートである。
【図１０】パケットスケジューラの処理について説明するためのフローチャートである。
【図１１】Ｎｔｈプライオリティのデータ送信処理について説明するためのフローチャートである。
【図１２】端末［ｊ］へのデータ送信処理について説明するためのフローチャートである。
【図１３】パーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１５８】
２１  通信局  ，４１  上位層  ４２  キューイングマネージャ，  ４３  送信キュー，  ４４  フレーム制御部，  ４５  送信権判断部，  ４６  送信可能カウンタ，  ４７  パケットスケジューラ，  ４８  ビーコン送信制御部，  ４９  送信部，  ５０  受信部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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