(57)【要約】【課題】ピコネット内で制御局がビーコン信号を送信できなくなった場合でも各ＤＥＶ端末間のデータ通信の続行を可能とし、信頼性の高い通信を実現する。【解決手段】主制御局１０２を含むピコネット１００と、従属制御局１０３を含む従属ピコネット１０１とから構成される通信システムにおいて、従属ピコネット１０１の子局１０４、１０５が、主制御局１０２および従属制御局１０３にそれぞれアソシエーションする。そして従属制御局１０３が、主制御局１０２が割り当てた第１のタイムスロットの情報と従属制御局１０３が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載したビーコン信号を送信し、子局１０４が、このビーコン信号を受信し、該ビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、子局１０５との間でデータ伝送を行う。【選択図】図１
2007104402.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末のうち１つが主制御局となり、残りの無線端末が子局となって第１のネットワークを構成するとともに、前記子局のうち１つが従属制御局となり、残りの子局のうちの少なくとも１つが前記従属制御局の子局となって第２のネットワークを構成する通信システムであって、
前記第２のネットワークを構成する子局に設けられ、前記主制御局および前記従属制御局にそれぞれアソシエーションするアソシエーション手段と、
前記従属制御局に設けられ、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第１のビーコン信号を送信する第１の送信手段と、
前記第２のネットワークを構成する子局に設けられ、前記第１の送信手段によって送信された第１のビーコン信号を受信し、該第１のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う第１の伝送手段と
を有することを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記主制御局に設けられ、該主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報を第２のビーコン信号に搭載して送信する第２の送信手段と、
前記従属制御局に設けられ、前記第２の送信手段によって送信された第２のビーコン信号を受信し、該第２のビーコン信号に搭載された第１のタイムスロットの情報を抽出する抽出手段とを更に有し、
前記第１の送信手段は、前記抽出手段によって抽出された第１のタイムスロットの情報を基に、前記第１のビーコン信号を作成し送信することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記主制御局に設けられ、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第３のビーコン信号を送信する第３の送信手段と、
前記第２のネットワークを構成する子局に設けられ、前記第３の送信手段によって送信された第３のビーコン信号を受信し、該第３のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う第２の伝送手段と
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
前記第２のネットワークが複数存在し、
子局が、各第２のネットワークにおける従属制御局に対して同時にアソシエーションすることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項５】
前記複数の第２のネットワークの１つを構成する子局が他の子局との間でデータ伝送を行いたい場合、該子局は、前記主制御局に前記第１のタイムスロットの割り当てを要求し、かつ前記複数の従属制御局に前記第２のタイムスロットの割り当てをそれぞれ要求し、
前記要求の結果、前記主制御局によって割り当てられた第１のタイムスロットと前記複数の従属制御局によってそれぞれ割り当てられた第２のタイムスロットとを順次使用して、前記子局は前記他の子局との間でデータ伝送を行うことを特徴とする請求項４記載の通信システム。
【請求項６】
前記複数の第２のネットワークの各従属制御局は、他の従属制御局が割り当てたタイムスロットの情報を取得し、該取得した情報を自らが送信するビーコン信号を基準とした情報に変換し、該変換された情報を自らが送信するビーコン信号に搭載して送信することを特徴とする請求項４記載の通信システム。
【請求項７】
前記第２のネットワークを構成する子局が他の子局との間でデータ伝送を行いたい場合、該子局は、前記主制御局に前記第１のタイムスロットの割り当てを要求し、かつ前記従属制御局に前記第２のタイムスロットの割り当てを要求し、
前記要求の結果、前記第１の送信手段によって前記第１のビーコン信号が送信され、前記第１の伝送手段は、該第１のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、前記他の子局との間でデータ伝送を行うことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項８】
前記第１の伝送手段は、伝送すべきデータを分割して前記第１および第２のタイムスロットにそれぞれ搭載してビーコン信号毎に伝送し、
前記第１の伝送手段からデータを受信した他の子局は、前記第１および第２のタイムスロットにそれぞれ搭載されたデータを抽出して連続するデータに組み立てることを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項９】
前記主制御局に設けられ、前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報を取得し、該取得した情報を前記主制御局が送信する第３のビーコン信号を基準とした情報に変換し、前記第３のビーコン信号に搭載して送信する第４の送信手段を、さらに有することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項１０】
前記第１の送信手段は、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報を取得し、該取得した情報を前記従属制御局が送信する第１のビーコン信号を基準とした情報に変換し、前記第１のビーコン信号に搭載して送信することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項１１】
前記主制御局に設けられ、該主制御局の制御情報を前記従属制御局に通知する第１の通知手段と、
前記従属制御局に設けられ、前記主制御局に異常が発生したとき、前記第１の通知手段によって通知された制御情報に基づいて、前記主制御局の代用局として自局を動作させる代用動作手段と
をさらに有することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項１２】
前記主制御局に設けられ、前記従属制御局の物理アドレスを各子局に通知する第２の通知手段を、さらに有することを特徴とする請求項１１記載の通信システム。
【請求項１３】
複数の無線端末のうち１つが主制御局となり、残りの無線端末が子局となって第１のネットワークを構成するとともに、前記子局のうち１つが従属制御局となり、残りの子局のうちの少なくとも１つが前記従属制御局の子局となって第２のネットワークを構成する通信システムに適用される通信方法であって、
前記第２のネットワークを構成する子局が、前記主制御局および前記従属制御局にそれぞれアソシエーションするアソシエーションステップと、
前記従属制御局が、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第１のビーコン信号を送信する第１の送信ステップと、
前記第２のネットワークを構成する子局が、前記第１の送信ステップにおいて送信された第１のビーコン信号を受信し、該第１のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う第１の伝送ステップと
を有することを特徴とする通信方法。
【請求項１４】
前記主制御局が、該主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報を第２のビーコン信号に搭載して送信する第２の送信ステップと、
前記従属制御局が、前記第２の送信ステップにおいて送信された第２のビーコン信号を受信し、該第２のビーコン信号に搭載された第１のタイムスロットの情報を抽出する抽出ステップとを更に有し、
前記第１の送信ステップでは、前記抽出ステップにおいて抽出された第１のタイムスロットの情報を基に、前記第１のビーコン信号を作成し送信することを特徴とする請求項１３載の通信方法。
【請求項１５】
前記主制御局が、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第３のビーコン信号を送信する第３の送信ステップと、
前記第２のネットワークを構成する子局が、前記第３の送信ステップにおいて送信された第３のビーコン信号を受信し、該第３のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う第２の伝送ステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１３記載の通信方法。
【請求項１６】
前記主制御局が、該主制御局の制御情報を前記従属制御局に通知する第１の通知ステップと、
前記従属制御局が、前記主制御局に異常が発生したとき、前記第１の通知ステップにおいて通知された制御情報に基づいて、前記主制御局の代用局として自局を動作させる代用動作ステップと
をさらに有することを特徴とする請求項１３記載の通信方法。
【請求項１７】
前記主制御局が、前記従属制御局の物理アドレスを各子局に通知する第２の通知ステップを、さらに有することを特徴とする請求項１６記載の通信方法。
【請求項１８】
複数の無線端末のうち１つが主制御局となり、残りの無線端末が子局となって第１のネットワークを構成するとともに、前記子局のうち１つが従属制御局となり、残りの子局のうちの少なくとも１つが前記従属制御局の子局となって第２のネットワークを構成する通信システムに適用される通信方法を、コンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記第２のネットワークを構成する子局が、前記主制御局および前記従属制御局にそれぞれアソシエーションするアソシエーションステップと、
前記従属制御局が、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第１のビーコン信号を送信する第１の送信ステップと、
前記第２のネットワークを構成する子局が、前記第１の送信ステップにおいて送信された第１のビーコン信号を受信し、該第１のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う第１の伝送ステップと
を有することを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システム、通信方法、およびプログラムに関し、特に、複数の無線端末のうち１つが主制御局となり、残りの無線端末が子局となって第１のネットワークを構成するとともに、前記子局のうち１つが従属制御局となり、残りの子局のうちの少なくとも１つが前記従属制御局の子局となって第２のネットワークを構成する通信システム、該通信システムに適用される通信方法、及び該通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近距離に配置された機器間において無線伝送路を利用してデータ通信を行う近距離高速無線通信ＷＰＡＮ（Wireless Personal Area Network）のＭＡＣ（Medium Access Control）層の標準規格として、ＩＥＥＥ８０２．１５．３規格（非特許文献１参照）が策定されている。この規格は、近距離通信に特化し、ＬＡＮ（Local Area Network）の標準規格に比べて簡略化を図ることで、小型端末への実装負荷を軽減しながら高速な通信を可能とするものである。次世代高速無線インターフェースとして規格策定が進んでいるＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信方式においても、この規格の採用が検討されている。
【０００３】
ＭＡＣ層の標準規格ＩＥＥＥ８０２．１５．３によれば、ピコネット（１つのネットワーク単位）内にマスタとなるＰＮＣ端末（制御局、Piconet Coordinator）が１台存在し、これがネットワーク全体のデータフローを管理する。
【０００４】
ＰＮＣ端末は、ピコネット内のＤＥＶ端末（端末無線装置、子局）から端末間通信の要求を送られると、基本的には要求に従い、端末間通信で使用されるべき時分割通信用タイムスロットを割り当て、該タイムスロットの位置及び長さ（時間）を示す情報をビーコン信号に載せて送信する。ビーコン信号は、スーパーフレーム周期で送信され、該周期はタイミング制御に使用される。
【０００５】
ビーコン信号を受信したＤＥＶ端末（子局）は、ビーコン信号に記載されたタイムスロットに関する情報に基づき、制御局を介在させずに直接、ＤＥＶ端末（子局）間通信を行う。すなわち、送信側ＤＥＶ端末（子局）は、伝送すべきデータを分割してタイムスロットにそれぞれ搭載してビーコン信号毎に受信側ＤＥＶ端末（子局）に伝送する。受信側ＤＥＶ端末（子局）では、タイムスロットにそれぞれ搭載されたデータを抽出して連続するデータに組み立てる。
【０００６】
図１０は、ＷＰＡＮによる基本的なネットワーク構成を示す図である。
【０００７】
図１０においてピコネット３０６は、自立的に制御端末となったＰＮＣ（ＤＥＶ０）３０１により制御されている。子局であるＤＥＶ（１）３０２、ＤＥＶ（２）３０３、ＤＥＶ（３）３０４、ＤＥＶ（４）３０５は、ＰＮＣ３０１にアソシエーションすることで、ピコネット３０６での通信が可能となっている。例えば、ＤＥＶ（１）３０２とＤＥＶ（２）３０３との間で直接、データ通信を行うことができる。
【０００８】
図１１は、図１０の基本構成を拡張した構成例を示す図である。
【０００９】
図１１において、主ＰＮＣ４０３の配下にはＤＥＶ（１）４０４、ＤＥＶ（４）４０７、ＤＥＶ（５）４０８が存在し、これらが主ＰＮＣ４０３にアソシエーションしてピコネット４０１を構成し、主ＰＮＣ４０３の制御により各ＤＥＶがデータ通信を行う。ところで、ＤＥＶ（１）４０４は従属ＰＮＣとして動作し、従属ピコネット４０２を構成する。従属ＰＮＣ４０４にはＤＥＶ（２）４０５、ＤＥＶ（３）４０６がアソシエーションし、従属ＰＮＣ４０４の制御によりデータ通信が可能となっている。
【００１０】
図１２は、図１１に示す構成のネットワークにおける通信動作を示すタイミングチャートである。
【００１１】
図１２（Ａ）に示すように、主ＰＮＣ４０３は、スーパーフレーム５００の周期に同期してビーコン信号５０１を送信する。そのビーコン信号５０１には、ＤＥＶ（４）４０７及びＤＥＶ（５）４０８が通信を行うためのタイムスロット（ＣＴＡ（channel time allocations））５０２の位置及び長さに関する情報と、従属ピコネット４０２に開放するためのタイムスロット（プライベートＣＴＡ）５０５の位置及び長さに関する情報とを搭載する。
【００１２】
ビーコン信号５０１を受信したＤＥＶ（４）４０７およびＤＥＶ（５）４０８は、図１２（Ｃ）に示すように、このビーコン信号５０１に搭載されたタイムスロット（ＣＴＡ）５０２の位置及び長さに関する情報に基づいて、データ５０２−Ａの送受信を行う。
【００１３】
一方、ビーコン信号５０１を受信した従属ＰＮＣ４０４は、図１２（Ｂ）に示すように、このビーコン信号５０１に搭載されたタイムスロット（プライベートＣＴＡ）５０５の位置及び長さに関する情報に基づいて、スーパーフレーム５０６の周期に同期してビーコン信号５０３を送信する。スーパーフレーム５０６の周期は、タイムスロット（プライベートＣＴＡ）５０５の各開始タイミング間の時間である。ビーコン信号５０３には、従属ＰＮＣ４０４の配下のＤＥＶ（２）４０５及びＤＥＶ（３）４０６が通信を行うためのタイムスロット（ＣＴＡ）５０４の位置及び長さに関する情報を搭載する。
【００１４】
ビーコン信号５０３を受信したＤＥＶ（２）４０５及びＤＥＶ（３）４０６は、図１２（Ｄ）に示すように、このビーコン信号５０３に搭載されたタイムスロット（ＣＴＡ）５０４の位置及び長さに関する情報に基づいて、データ５０４−Ａの送受信を行う。
【非特許文献１】IEEE P802.15.3 Draft Standard
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
上記のように従来の近距離高速無線通信ＷＰＡＮでは、ＤＥＶ端末（子局）間のデータ通信が、ＰＮＣ端末（制御局）から送信されたビーコン信号に基づき、両者間で直接行われる。
【００１６】
しかしながら、各ＤＥＶ端末間のデータ通信では、通信に必要なタイムスロット（ＣＴＡ）に関する情報が、ＰＮＣ端末（制御局）が送信するビーコン信号によって各ＤＥＶ端末に報知される。そのため、各ＤＥＶ端末間のデータ通信では、ＰＮＣ端末（制御局）から送信されたビーコン信号の受信が必要不可欠である。
【００１７】
もし何かの原因でＰＮＣ端末（制御局）がビーコン信号を送信できないか、またはＤＥＶ端末（子局）がビーコン信号を受信できない場合、各ＤＥＶ端末間のデータ通信の継続は不可能となる。また、ＰＮＣ端末（制御局）に異常が生じた場合には、このＰＮＣ端末の管理下にある通信はすべて中断されることになり、ストリーミング系データなどの通信では特に問題が大きい。
【００１８】
本発明はこのような問題点に鑑みてなされたものであって、主制御局若しくは従制御局がビーコン信号を送信できなくなった場合、または主制御局若しくは従制御局からのビーコンを受信できなくなった場合でも、各子局間のデータ通信の続行を可能とし、信頼性の高い通信を実現した通信システム、通信方法、およびプログラム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】
【００１９】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明によれば、複数の無線端末のうち１つが主制御局となり、残りの無線端末が子局となって第１のネットワークを構成するとともに、前記子局のうち１つが従属制御局となり、残りの子局のうちの少なくとも１つが前記従属制御局の子局となって第２のネットワークを構成する通信システムであって、前記第２のネットワークを構成する子局に設けられ、前記主制御局および前記従属制御局にそれぞれアソシエーションするアソシエーション手段と、前記従属制御局に設けられ、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第１のビーコン信号を送信する第１の送信手段と、前記第２のネットワークを構成する子局に設けられ、前記第１の送信手段によって送信された第１のビーコン信号を受信し、該第１のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う第１の伝送手段とを有することを特徴とする通信システムが提供される。
【００２０】
また、請求項１３記載の発明によれば、複数の無線端末のうち１つが主制御局となり、残りの無線端末が子局となって第１のネットワークを構成するとともに、前記子局のうち１つが従属制御局となり、残りの子局のうちの少なくとも１つが前記従属制御局の子局となって第２のネットワークを構成する通信システムに適用される通信方法であって、前記第２のネットワークを構成する子局が、前記主制御局および前記従属制御局にそれぞれアソシエーションするアソシエーションステップと、前記従属制御局が、前記主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と前記従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第１のビーコン信号を送信する第１の送信ステップと、前記第２のネットワークを構成する子局が、前記第１の送信ステップにおいて送信された第１のビーコン信号を受信し、該第１のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う第１の伝送ステップとを有することを特徴とする通信方法が提供される。
【００２１】
さらに、上記通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、主制御局を含む第１のネットワーク（ピコネット）と、従属制御局を含む第２のネットワーク（ピコネット）とから構成される通信システムにおいて、第２のネットワークを構成する子局が、主制御局および従属制御局にそれぞれアソシエーションする。そして従属制御局が、主制御局が割り当てた第１のタイムスロットの情報と従属制御局が割り当てた第２のタイムスロットの情報とを搭載した第１のビーコン信号を送信し、第２のネットワークを構成する子局が、この第１のビーコン信号を受信し、該第１のビーコン信号に搭載された第１および第２のタイムスロットの情報に基づき、他の子局との間でデータ伝送を行う。
【００２３】
これにより、主制御局若しくは従制御局がビーコン信号を送信できなくなった場合、または主制御局若しくは従制御局からのビーコンを受信できなくなった場合でも、子局間のデータ通信の続行が可能であり、信頼性の高い通信を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して説明する。
【００２５】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【００２６】
図１においてピコネット１００は、主ＰＮＣ（ＤＥＶ０）１０２により制御され、従属ＰＮＣ（ＤＥＶ１）１０３、ＤＥＶ（２）１０４、ＤＥＶ（３）１０５、ＤＥＶ（４）１０６、ＤＥＶ（５）１０７が、主ＰＮＣ１０２にアソシエーションして通信可能である。一方、従属ＰＮＣ（ＤＥＶ１）は、主ＰＮＣ１０２にアソシエーションするとともに、主ＰＮＣ１０２の下で従属ＰＮＣとして動作し、プライベートＣＴＡ（タイムスロット）を主ＰＮＣ１０２のスーパーフレーム内に確保することで、従属ピコネット１０１を構成する。従属ＰＮＣ１０３にはＤＥＶ（２）１０４及びＤＥＶ（３）１０５がアソシエーションする。
【００２７】
ＤＥＶ（２）１０４及びＤＥＶ（３）１０５は、主ＰＮＣ１０２及び従属ＰＮＣ１０３の両方に同時にアソシエーションし、両方から各ビーコン信号を受信して両方のＰＮＣがそれぞれ割り当てたＣＴＡ（タイムスロット）を用いる。すなわち、ＤＥＶ（２）１０４及びＤＥＶ（３）１０５は、１スーパーフレームあたり２つのＣＴＡを使用して通信を行う。
【００２８】
ＤＥＶ（４）１０６及びＤＥＶ（５）１０７は、主ＰＮＣ１０２にのみアソシエーションし、主ＰＮＣ１０２が割り当てるＣＴＡで通信を行う。
【００２９】
図２は、図１に示す構成の通信システムにおける通信動作を示すタイミングチャートである。
【００３０】
図２（Ａ）に示すスーパーフレーム６００は、制御装置である主ＰＮＣ１０２が送信するビーコン信号６０２の送信間隔である。また、図２（Ｂ）に示す従属ピコネット１０１のスーパーフレーム６０１は、主ＰＮＣ１０２よって割り当てられた各タイムスロット（プライベートＣＴＡ）６０６の開始タイミング間の間隔であり、スーパーフレーム６０１の周期は、主ＰＮＣ１０２のスーパーフレーム６００の周期と同一である。なお、従属ＰＮＣ１０３が配下のＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５にＣＴＡ６０５を割り当てることが可能な期間は、このタイムスロット（プライベートＣＴＡ）６０６の区間のみであるため、それ以外の部分６０７は、従属ＰＮＣ１０３が使用できない（主ＰＮＣ１０２が使用する）。
【００３１】
図２（Ｃ）に示すように、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５は、主ＰＮＣ１０２と従属ＰＮＣ１０３とに同時にアソシエーションしており、主ＰＮＣ１０２と従属ＰＮＣ１０３とがそれぞれ送信するビーコン信号６０２、６０３の両方を受信する。
【００３２】
すなわち、主ＰＮＣ１０２が、ビーコン信号６０２に、ＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５とが通信をするために割り当てたＣＴＡ６０４の位置と長さ（時間）とを示す情報を搭載して送信する。さらに、主ＰＮＣ１０２は、従属ＰＮＣ１０３がプライベートＣＴＡ６０６内に割り当てた通信用ＣＴＡ６０５の位置と長さ（時間）とを示す情報を、自分の送信するビーコン信号６０２を基準とした情報に変換し、この情報をビーコン信号６０２に搭載して送信する。
【００３３】
また、従属ＰＮＣ１０３が、ビーコン信号６０３に、ＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５とが通信をするために割り当てたＣＴＡ６０５の位置と長さ（時間）とを示す情報を搭載して送信する。さらに従属ＰＮＣ１０３は、主ＰＮＣ１０２が割り当てた通信用ＣＴＡ６０４の位置と長さ（時間）とを示す情報を、自分の送信するビーコン信号６０３を基準とした情報に変換し、この情報をビーコン信号６０３に搭載して送信する。
【００３４】
これらのビーコン信号６０２，６０３を受信したＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５とは、主ＰＮＣ１０２により割り当てられたＣＴＡ６０４を使用して、データ６０４−Ａの通信を行う。また、ＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５とは、従属ＰＮＣ１０３により割り当てられたＣＴＡ６０５を使用してデータ６０５−Ａの送受信を行う。これにより、安定な通信を行うことが可能となる。これを図２（Ｄ），（Ｅ）を参照して説明する。
【００３５】
まず、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５が、何らかの障害により、従属ＰＮＣ１０３の送信するビーコン信号６０３を受信できなかった場合を、図２（Ｄ）に示す。この場合、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５は、主ＰＮＣ１０２のビーコン信号６０２によってＣＴＡ６０５に関する情報を取得できるため、データ６０５−Ｂを継続して送受信することが可能である。
【００３６】
また、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５が、何らかの障害により、主ＰＮＣ１０２の送信するビーコン信号６０２を受信できなかった場合を、図２（Ｅ）に示す。この場合、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５は、従属ＰＮＣ１０３のビーコン信号６０３によってＣＴＡ６０４に関する情報を取得できるため、データ６０４−Ｃを継続して送受信することが可能である。
【００３７】
図３は、図１に示す構成の通信システムにおける動作シーケンスを示す図である。
【００３８】
主ＰＮＣ１０２がビーコン信号（１）を、従属ＰＮＣ（ＤＥＶ１）がビーコン信号（２）を定期的に送信する。
【００３９】
まず、主ＰＮＣ１０２がビーコン信号（１）９０４を送信する。これを受信した従属ＰＮＣ（ＤＥＶ１）１０３とＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５とは、主ＰＮＣ１０２に対してアソシエーション９０６，９０７，９０８を行う。このアソシエーションが終了してビーコン信号（１）を受信後、従属ＰＮＣ（ＤＥＶ１）１０３が、主ＰＮＣ１０２に対してプライベートＣＴＡ（タイムスロット）の割り当てを要求する（９０３）。これにより、従属ＰＮＣ（ＤＥＶ１）１０３は、プライベートＣＴＡを獲得すると、その後、従属ＰＮＣとして動作を開始し、ビーコン信号（２）９０５を送信する。これを受信したＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５は、従属ＰＮＣ１０３に対してアソシエーションする（９０９，９１０）。これにより、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５は、主ＰＮＣ１０２と従属ＰＮＣ１０３との両方に同時に所属することになり、両方のビーコン信号（１）、（２）を受信して動作する。
【００４０】
次に、ＤＥＶ（２）１０４は、ビーコン信号（１）を受信後、ＤＥＶ（３）１０５と通信を行うために主ＰＮＣ１０２に対してＣＴＡリクエストを行い（９１１）、主ＰＮＣ１０２が、タイムスロットＣＴＡ（１）の割り当てを行う（９１３）。またＤＥＶ（２）１０４は、ビーコン信号（２）を受信後、従属ＰＮＣ１０３に対しても、ＤＥＶ（３）１０５との通信のためのＣＴＡリクエストを行い（９１２）、従属ＰＮＣ１０３が、タイムスロットＣＴＡ（２）の割り当てを行う（９１５）。
【００４１】
この結果、通信開始の初期状態では、主ＰＮＣ１０２の送信するビーコン信号（１）により、ＣＴＡ（１）の位置や長さを表わす情報９１６がＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５に送られる。これを受信したＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５とは先ずＣＴＡ（１）を用いてデータの送受信を開始する（９０２）。このビーコン信号（１）は同時に従属ＰＮＣ１０３でも受信され（９１７）、次に従属ＰＮＣ１０３がビーコン信号（２）を送信するとき、従属ＰＮＣ１０３は、このビーコン信号（２）に、ＣＴＡ（２）の位置や長さを表わす情報に加えてＣＴＡ（１）の情報も搭載する（９１８）。これを受信したＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５とは、ＣＴＡ（２）を用いてデータの送受信を開始する（９０１）。
【００４２】
このとき、主ＰＮＣ１０２は、従属ＰＮＣ１０３より送信されたビーコン信号（２）を受信し（９１４）、このビーコン信号（２）よりＣＴＡ（２）の情報を獲得する。そして、次にビーコン信号（１）を送信するとき、ＣＴＡ（１）の情報およびＣＴＡ（２）の情報を送信する（９１８）。
【００４３】
以上のような第１の実施の形態の構成及び動作により、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５は、ビーコン信号（１）およびビーコン信号（２）のうちのどちらか一方を受信すれば、ＣＴＡ（１）の情報およびＣＴＡ（２）の情報の両方を獲得できる。したがって、主ＰＮＣ１０２または従属ＰＮＣ１０３に何らかの障害が発生してビーコン信号（１）またはビーコン信号（２）の送信が途絶えても、ＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）との間の通信の中断は起こらず、安定した通信を確保することが可能である。
【００４４】
〔第２の実施の形態〕
図４は、第２の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【００４５】
図４においてピコネット２００は、主ＰＮＣ（ＤＥＶ０）２０２により制御され、ＤＥＶ（１）２０３、ＤＥＶ（２）２０４、ＤＥＶ（３）２０５、ＤＥＶ（４）２０６が、主ＰＮＣ２０２にアソシエーションして通信可能である。一方、ＤＥＶ（１）２０３およびＤＥＶ（２）２０４のうちどちらか一方（図４に示す例ではＤＥＶ（１）２０３）が従属ＰＮＣとなり、主ＰＮＣ２０２よりプライベートＣＴＡを確保することで、従属ピコネット２０１を構成する。
【００４６】
更に、ＤＥＶ（１）２０３およびＤＥＶ（２）２０４は互いに通信を行うために、主ＰＮＣ２０２に対してＣＴＡを要求する。ＤＥＶ（２）２０４は、従属ＰＮＣ２０３にアソシエーションする。これにより、ＤＥＶ（２）２０４は、主ＰＮＣ２０２と従属ＰＮＣ２０３の双方からＣＴＡを確保でき、信頼性の高い通信を行うことができる。
【００４７】
〔第３の実施の形態〕
次に、本発明の第３の実施の形態を説明する。
【００４８】
第３の実施の形態の構成は、基本的に第１の実施の形態の構成と同じであるので、第３の実施の形態の説明においては、第１の実施の形態の構成と同一部分には同一の参照符号を付して、第１の実施の形態の説明を流用し、異なる部分だけを説明する。
【００４９】
第３の実施の形態では、通信システムの動作シーケンスが、図３に示す第１の実施の形態における動作シーケンスと異なっている。
【００５０】
図５及び図６は、第３の実施の形態における通信システムの動作シーケンスを示す図である。図５に示す動作シーケンスは、図３に示す第１の実施の形態における動作シーケンスと基本的に同一であるので、同一部分には同一の参照符号を付して、その説明を省略する。
【００５１】
第３の実施の形態では、ＤＥＶ（２）１０４およびＤＥＶ（３）１０５が、従属ＰＮＣ１０３に対してアソシエーションした（９０９，９１０）後、主ＰＮＣ１０２が、ネットワークの信頼性を向上させるために、従属ＰＮＣ１０３に対して主ＰＮＣ１０２の制御情報（association情報）を予め通知する（１０１１）。従属ＰＮＣ１０３はこれを記憶しておく。これによって、主ＰＮＣ１０２の制御情報が従属ＰＮＣ１０３で共有される。
【００５２】
ここで図６に示すように、何らかの障害１０２１が発生して主ＰＮＣ１０２からビーコン信号（１）が送信されなくなった場合、従属ＰＮＣ１０３が主ＰＮＣ１０２からのビーコン信号（１）の送信を監視しており（１０２２）、障害が検出される（１０２３）。なおこの場合、第１の実施の形態と同様に、ＤＥＶ（２）１０４とＤＥＶ（３）１０５との通信は、従属ＰＮＣ１０３からのビーコン信号（２）によりＣＴＡ（１）およびＣＴＡ（２）が通知されるので継続される（１０１８，１０１９）。
【００５３】
ところで、障害１０２１の発生後に主ＰＮＣ１０２が正常な動作に復帰しない場合、従属ＰＮＣ１０３が、主ＰＮＣ１０２から通知され記憶しておいた制御情報に基づいて、主ＰＮＣとして動作を開始する（１０２０）。これによって、ネットワークの信頼性を向上させることができる。
【００５４】
〔第４の実施の形態〕
次に、本発明の第４の実施の形態を説明する。
【００５５】
第４の実施の形態における通信システムでは、主ピコネットの主ＰＮＣ（ＤＥＶ０）に対してＤＥＶ１、ＤＥＶ２、ＤＥＶ２がアソシエーションするとともに、例えばＤＥＶ１が副ＰＮＣ（ＳＵＢＰＮＣ）に選択され、この副ＰＮＣにＤＥＶ２、ＤＥＶ２がアソシエーションして従属ピコネットを構成しているとする。
【００５６】
図７は、第４の実施の形態の通信システムにおける通信動作を示すタイミングチャートである。
【００５７】
第４の実施の形態における通信システムでは、図７（Ａ）に示すように、主ＰＮＣ（ＰＮＣ）が、連続する２つのスーパーフレーム周期７００のうちの第１のスーパーフレーム周期において、ビーコン信号７０１を送信し、第２のスーパーフレーム周期においては、ビーコン信号を送信しない。そして、図７（Ｂ）に示すように、副ＰＮＣ（ＳＵＢＰＮＣ）が、第１のスーパーフレーム周期においてはビーコン信号を送信せず、第２のスーパーフレーム周期においてビーコン信号７０２を送信する。
【００５８】
主ＰＮＣは、ビーコン信号７０１を送信してタイムスロットＣＴＡ７０４の情報を通知し、副ＰＮＣは、ビーコン信号７０２を送信してタイムスロットＣＴＡ７０５の情報を通知する。副ＰＮＣは、第２のスーパーフレーム周期において、主ＰＮＣから取得した情報を基にビーコン信号７０２を作成し送信する。
【００５９】
ＤＥＶ２およびＤＥＶ３は各々、図７(Ｃ）に示すように、主ＰＮＣからはビーコン信号７０１によりＣＴＡ７０４の情報を、副ＰＮＣからはビーコン信号７０２によりＣＴＡ７０５の情報を受信する。ＤＥＶ２およびＤＥＶ３は、これらの情報を基に、データ７０４−Ａ、７０５−Ａの送受信を行う。
【００６０】
副ＰＮＣは、主ＰＮＣが送信するビーコン信号７０１を監視し、主ＰＮＣからのビーコン信号７０１の送信に異常があれば、副ＰＮＣが制御局になるようにする。
【００６１】
すなわち、図７(Ａ）に示すように、障害７１１が発生して主ＰＮＣからのビーコン信号７０１の送信が途絶えた場合には、副ＰＮＣが主ＰＮＣに代わり、図７(Ｂ）に示すように、欠落したビーコン信号７０１の代わりのビーコン信号７０３を送信する。かくして、ビーコン信号７０１が欠落してもビーコン信号７０３によってＣＴＡ７０６を確保することができ、ＤＥＶ２およびＤＥＶ３は、データ７０５−Ａ、７０６−Ａの送受信を行うことができる。
【００６２】
図８及び図９は、第４の実施の形態における通信システムの動作シーケンスを示す図である。
【００６３】
まず主ＰＮＣ（ＰＮＣ，ＤＥＶ０）の送信するビーコン信号（Beacon）７０１により、ＤＥＶ１（ＳＵＢＰＮＣ）、ＤＥＶ２、ＤＥＶ３が主ＰＮＣにアソシエーションする（８０１，８０２，８０３）。ＤＥＶ２とＤＥＶ３とは、互いに通信するためのタイムスロットＣＴＡ７０４を主ＰＮＣより獲得する。
【００６４】
ここで、ＤＥＶ１を副ＰＮＣ（ＳＵＢＰＮＣ）として動作させるために、主ＰＮＣよりＤＥＶ１へ命令が送られ（８０８）、更にＤＥＶ１には、主ＰＮＣの制御情報（アソシエーション情報）が通知される（８０９）。
【００６５】
その後、主ＰＮＣのＭＡＣアドレスとは異なるＭＡＣアドレスをもつ無線装置（この場合ＤＥＶ１（ＳＵＢＰＮＣ））からビーコン信号が送信されることを通知するために、副ＰＮＣのＭＡＣアドレスが、インフォーメーションエレメント８１０を用いて各ＤＥＶに伝えられる。
【００６６】
この後、副ＰＮＣは、主ＰＮＣのビーコン７０１の送信を監視するとともに、ビーコン７０１が受信できたときには、ビーコン情報を基に主ＰＮＣの最新の制御情報を取得する（８０７，８１２）。また、副ＰＮＣは、主ＰＮＣがビーコン７０１を送信しないスーパーフレームにおいてビーコン７０２を送信し、この送信を、主ＰＮＣが監視する（８１１，８１３）。なお、ＤＥＶ２とＤＥＶ３との間では、ビーコン信号７０１，７０２によってそれぞれ示されたＣＴＡ７０４，７０５を用いてデータ伝送が行われる。
【００６７】
つぎに図９を参照して、障害８１４が発生して主ＰＮＣからのビーコン信号７０１の送信が途絶えた場合を説明する。
【００６８】
副ＰＮＣは、主ＰＮＣからのビーコン信号７０１の送信を監視しており（８１８）、ビーコン信号７０１の送信の中断を検出すると、次の主ＰＮＣのビーコン信号７０１の送信タイミングにおいてビーコン信号７０１の代わりにビーコン信号７０３を送信する（８１５）。
【００６９】
また副ＰＮＣは、主ＰＮＣに対して問いかけを行い（８０４）、応答が得られない場合（８０５）には、その後、ビーコン信号７０１の代わりのビーコン信号７０３を送信し続け、主ＰＮＣに代わって主ＰＮＣ（ＰＮＣ１）としての動作を開始する（８１９）。
【００７０】
また、主ＰＮＣに代わったＤＥＶ１は、新しい副ＰＮＣとしてＤＥＶ２を指定する（８１６）。これに伴い、指定されたＤＥＶ２は、アソシエーション情報をＤＥＶ１へ通知し（８２０）、ＤＥＶ１は各ＤＥＶにＤＥＶ２のＭＡＣアドレスを通知する（８２１）。
【００７１】
新しい副ＰＮＣ（ＤＥＶ２、ＰＮＣ２）は、新しい主ＰＮＣ（ＤＥＶ１）からのビーコン信号の送信を監視するとともに、ビーコン情報の更新をする（８１７）とともに、副ＰＮＣとしてビーコン信号８０６を送信する。新しい主ＰＮＣ（ＤＥＶ１）は、副ＰＮＣ（ＤＥＶ２、ＰＮＣ２）からのビーコン信号８０６の送信を監視する（８１８）。
【００７２】
これによって、主ＰＮＣに発生した異常が回復しない場合にも適切な対応を行うことが可能となる。
【００７３】
〔他の実施の形態〕
上記の各実施の形態における通信システムでは、従属ピコネットが１つだけ存在し、従属ＰＮＣまたは副ＰＮＣが１台だけ存在する構成であったが、これに代わって、従属ピコネットが複数存在し、従属ＰＮＣまたは副ＰＮＣが複数の従属ピコネットの各々に１台ずつ存在する構成の通信システムに本発明を適用するようにしてもよい。こうした通信システムでは、子局が、複数のピコネットの各従属ＰＮＣまたは副ＰＮＣに対して同時にアソシエーションするものとする。そして、その子局は、通信のための時分割通信用タイムスロットを複数の従属ＰＮＣまたは副ＰＮＣに対して要求し、その結果、それぞれの従属ＰＮＣまたは副ＰＮＣが割り当てたタイムスロットを順次使用してデータ伝送を行う。また、複数の従属ＰＮＣまたは副ＰＮＣは各々、他の従属ＰＮＣまたは副ＰＮＣが割り当てた時分割通信用タイムスロットの位置や長さを示す情報を取得し、その取得した情報を自らのビーコン信号を基準とした情報に変換し、自らのビーコン信号に搭載して送信することを行う。
【００７４】
また、本発明の目的は、上記の各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。
【００７５】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００７６】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００７７】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上記各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７８】
更に、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００７９】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した各実施の形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した各実施の形態の機能が実現される場合も、本発明に含まれることは言うまでもない。
【００８０】
この場合、上記プログラムは、該プログラムを記憶した記憶媒体から直接、又はインターネット、商用ネットワーク、若しくはローカルエリアネットワーク等に接続された不図示の他のコンピュータやデータベース等からダウンロードすることにより供給される。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す構成の通信システムにおける通信動作を示すタイミングチャートである。
【図３】図１に示す構成の通信システムにおける動作シーケンスを示す図である。
【図４】第２の実施の形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
【図５】第３の実施の形態における通信システムの動作シーケンス（１／２）を示す図である。
【図６】第３の実施の形態における通信システムの動作シーケンス（２／２）を示す図である。
【図７】第４の実施の形態の通信システムにおける通信動作を示すタイミングチャートである。
【図８】第４の実施の形態における通信システムの動作シーケンス（１／２）を示す図である。
【図９】第４の実施の形態における通信システムの動作シーケンス（２／２）を示す図である。
【図１０】ＷＰＡＮによる基本的なネットワーク構成を示す図である。
【図１１】図１０の基本構成を拡張した構成例を示す図である。
【図１２】図１１に示す構成のネットワークにおける通信動作を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００８２】
１００  ピコネット（第１のネットワーク）
１０１  従属ピコネット（第２のネットワーク）
１０２  主ＰＮＣ（ＤＥＶ０）（無線端末、主制御局）
１０３  従属ＰＮＣ（ＤＥＶ１）（無線端末、子局、従属制御局）
１０４  ＤＥＶ（２）（無線端末子局）
１０５  ＤＥＶ（３）（無線端末、子局）
１０６  ＤＥＶ（４）（無線端末、子局）
１０７  ＤＥＶ（５）（無線端末、子局）
６０４  タイムスロット（ＣＴＡ、第１のタイムスロット）
６０５  タイムスロット（ＣＴＡ、第２のタイムスロット）
９１６  ビーコン信号（１）（第２のビーコン信号）
９１８  ビーコン信号（２）（第１のビーコン信号）
【図１】
2007104402.tif 000003
【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】
2007104402.tif 000010
【図９】
2007104402.tif 000011
【図１０】
2007104402.tif 000012
【図１１】
2007104402.tif 000013
【図１２】
2007104402.tif 000014