(57)【要約】【課題】本発明は、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法及びゲートウェイ装置、無線端末並びにゲートウェイ通信システムを提供し、アクセスゲートウェイである無線端末の電力消費を減少する。【解決手段】当該方法は、ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、無線端末が、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報を、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信するステップと、ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングすると、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、
ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、
無線端末が、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報を、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信するステップと、
ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングすると、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
無線端末が前記接続に介してデータパケットをゲートウェイ装置に送信するステップと、
ゲートウェイ装置が広域ネットワークにおいて無線端末から受信したデータパケットを中継するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
無線端末との接続を構築するステップは、
ゲートウェイ装置が中継要求情報を受信した後、応答情報を無線端末に送信するステップと、
無線端末がチャンネル状況を計測することによって、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信するステップと、
選択情報中のアドレスと対応するゲートウェイ装置が前記選択情報を受信すると、当該無線端末の中継しようとするデータパケットを送信することを許可する許可情報を無線端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項５】
無線端末が所定の時間内にいずれかの応答情報も受信していない場合、競争窓を拡大してある期間をランダムにバックオフするステップと、
バックオフ時間終了後に検出された中継要求タイムスロットに、中継要求情報を再送するステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項６】
無線端末は、受信した応答情報が表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネル状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項７】
無線端末は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を当該無線端末の中継装置として選択することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
無線端末は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項９】
無線端末は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項１０】
ゲートウェイ装置は、中継要求タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１１】
ゲートウェイ装置は、中継要求タイムスロットに高い電圧レベルを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１２】
ゲートウェイ装置は、中継待ちデータパケットを成功に受信すると、確認情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１３】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項３に記載の方法。
【請求項１４】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、
広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
広域ネットワーク送受信手段で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、
検出手段からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項１５】
アクセス判断手段と検出手段からの結果を受け取り、分散型ネットワークの送受信を制御する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１６】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段を備えることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１７】
アクセス判断手段は、検出手段が下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットを検出し、無線端末からの送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報を当該中継要求タイムスロットにセンシングすると、分散型ネットワークへのアクセスを決定することを特徴とする請求項１４〜１６の何れかに記載のゲートウェイ装置。
【請求項１８】
中継要求情報を受信してから分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を無線端末に送信し、前記のゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を無線端末から受信した、当該無線端末の中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信することを特徴とする請求項１７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項１９】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項１８に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２０】
中継要求情報を受信した後、送信制御手段はある期間をランダムに遅延することを遅延手段に指示して、バックオフ動作を行い、ある期間をバックオフした後、分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を送信することを特徴とする請求項１８に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２１】
検出手段が中継要求タイムスロットに高い受信レベルを検出すると、無線端末に応答情報を送信することを特徴とする請求項１７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２２】
検出手段が中継要求タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項１７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２３】
分散型ネットワーク送受信手段で受信した情報が、データパケットを受信したことを表す場合に、送信制御手段は確認情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項１７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２４】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項１７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２５】
前記広域ネットワーク送受信手段は、
広域ネットワーク内でパケットを送信する広域ネットワーク送信手段と、
広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項１４に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２６】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項１４に記載のゲートウェイ装置。
【請求項２７】
請求項１４に記載のゲートウェイ装置を備える通信システム。
【請求項２８】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで、送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報と、受信情報とを送信する下り共通制御チャンネル送受信手段と、
下り共通制御チャンネル送受信手段で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、
検出手段からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項２９】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段と、
アクセス判断手段と検出手段からの結果を受け取り、分散型ネットワークの送受信を制御し計時する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする請求項２８に記載の無線端末。
【請求項３０】
無線端末の送信記憶手段に送信待ちパケットを格納しているときに、アクセス判断手段は下り共通制御チャンネルにアクセスすることを指示し、検出手段が検出された中継要求タイムスロットで、下り共通制御チャンネル送受信手段によって中継要求情報を送信することを特徴とする請求項２８又は２９に記載の無線端末。
【請求項３１】
中継要求情報の送信が終了した後、アクセス判断手段が分散型ネットワークへのアクセスを指示し、送信制御手段を起動することを特徴とする請求項３０に記載の無線端末。
【請求項３２】
アクセス判断手段が分散型ネットワークにアクセスすることを指示した場合、送信制御手段は計時を開始し、受信閾値時間内に分散型ネットワーク送受信手段によって情報を受信し、受信閾値時間に達したときに、応答情報を正確に受信していれば、中継を行うゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項２８又は２９に記載の無線端末。
【請求項３３】
いずれかのパケットも受信していない場合、遅延手段を起動して、ある期間をランダムにバックオフすることを特徴とする請求項３２に記載の無線端末。
【請求項３４】
分散型ネットワーク送受信手段が中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を受信したときに、データパケットを送信し、分散型ネットワーク送受信手段が確認情報を成功に受信したときに、分散型ネットワークへのアクセスを停止することをアクセス判断手段に指示することを特徴とする請求項３２に記載の無線端末。
【請求項３５】
送信制御手段は、受信した応答情報で表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネル状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項３２に記載の無線端末。
【請求項３６】
送信制御手段は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項３５に記載の無線端末。
【請求項３７】
送信制御手段は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項３５に記載の無線端末。
【請求項３８】
送信制御手段は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項３５に記載の無線端末。
【請求項３９】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項３０に記載の無線端末。
【請求項４０】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項２８に記載の無線端末。
【請求項４１】
下り共通制御チャンネル送受信手段は、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信する下り共通制御チャンネル送信手段と、
広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信する下り共通制御チャンネル受信手段と、を備えることを特徴とする請求項２８に記載の無線端末。
【請求項４２】
請求項２８に記載の無線端末を備える通信システム。
【請求項４３】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、
広域ネットワークの基地局によって、無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信するステップと、
無線端末は、当該同期シグナリングを受信した後、送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、
ゲートウェイ装置は、センシングされた下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングと対応する時刻で、分散型ネットワークへのアクセスを起動して、無線端末からの中継要求情報を受信するステップと、
ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップと、を含むことを特徴とする方法。
【請求項４４】
無線端末が前記接続に介してデータパケットをゲートウェイ装置に送信するステップと、
ゲートウェイ装置が広域ネットワークにおいて、無線端末から受信したデータパケットを中継するステップと、をさらに含むことを特徴とする請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
無線端末との接続を構築するステップは、
ゲートウェイ装置が中継要求情報を受信した後、応答情報を無線端末に送信するステップと、
無線端末がチャンネル状況を計測することによって、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信するステップと、
選択情報中のアドレスに対応するゲートウェイ装置が前記選択情報を受信すると、許可情報を無線端末に送信するステップと、を含むことを特徴とする請求項４３又は４４に記載の方法。
【請求項４６】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】
無線端末が所定の時間内にいずれかの応答情報も受信していない場合、競争窓を拡大してある期間をランダムにバックオフするステップと、
バックオフ時間終了後に検出された中継要求タイムスロットに中継要求情報を再送するステップとを、さらに含むことを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４８】
無線端末は、受信された応答情報で表す無線端末との間のチャンネルの状況を比較し、無線端末とのチャンネルの状況が最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項４９】
無線端末は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーが最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】
無線端末は、信号干渉雑音比が最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項４８に記載の方法。
【請求項５１】
無線端末は、距離が最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項４８に記載の方法。
【請求項５２】
ゲートウェイ装置は、センシング時間間隔内にパワーレベルが雑音パワーより大きくなったことを検出すると、分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項５３】
ゲートウェイ装置は、センシング時間間隔内に高い受信レベルを検出すると、応答情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項５４】
ゲートウェイ装置は、中継待ちデータパケットを成功に受信すると、確認情報を無線端末に送信することを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項５５】
前記下り共通制御チャンネルは、報知チャンネルであることを特徴とする請求項４５に記載の方法。
【請求項５６】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、
広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
現在の時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするためのセンシング手段を周期的に起動する計時手段と、
計時手段によって起動を指示された時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシング手段と、を備えることを特徴とするゲートウェイ装置。
【請求項５７】
センシング手段から受信した情報に基づいて分散型ネットワークの送受信を制御する送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受け取って遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする請求項５６に記載のゲートウェイ装置。
【請求項５８】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項５７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項５９】
センシング手段は、センシング時間間隔内において、無線分散型ネットワークにデータ伝送のあることを検出すると、無線分散型ネットワークにおいて周りの無線端末と通信することを送信制御手段に指示することを特徴とする請求項５７に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６０】
無線端末の送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を受信してから、分散型ネットワーク送受信手段によって応答情報を無線端末に送信し、前記のゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を無線端末から受信した後、当該無線端末の中継しようとするデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信することを特徴とする請求項５９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６１】
ゲートウェイ装置は、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末とのデータパケットの伝送を行うことを特徴とする請求項６０に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６２】
前記センシング手段は、センシング時間間隔内において、下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングに対応する時刻でパワーレベルが雑音パワーレベルより大きくなったことを検出すると、ある期間をランダムに遅延することを遅延手段に指示し、バックオフ動作を行い、ある期間をバックオフしてから分散型ネットワークの環境において応答情報を送信することを特徴とする請求項５９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６３】
前記センシング手段がセンシング時間間隔内に高い電圧レベルを検出すると、無線端末に応答情報を送信することを特徴とする請求項６２に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６４】
分散型ネットワーク送受信手段で受信した情報が、データパケットを受信したことを表す場合に、送信制御手段は確認情報の送信を分散型ネットワーク送受信手段に指示することを特徴とする請求項５９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６５】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項５９に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６６】
前記広域ネットワーク送受信手段は、
広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信手段と、
広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項５６に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６７】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項５６に記載のゲートウェイ装置。
【請求項６８】
請求項５６に記載のゲートウェイ装置を備える通信システム。
【請求項６９】
広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、
分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、
分散型ネットワークにおける情報の送受信を制御して計時を行う送信制御手段と、
送信制御手段からの指示を受けとって遅延を行う遅延手段と、を備えることを特徴とする無線端末。
【請求項７０】
送信待ちパケットを格納する送信記憶手段をさらに備えることを特徴とする請求項６９に記載の無線端末。
【請求項７１】
送信記憶手段に送信しようとするパケットがあり、分散型ネットワーク送受信装置が広域ネットワークの基地局を通じて無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で定期的に送信された下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを受信したときに、送信制御手段は、当該同期シグナリングが受信された後、無線端末の送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報の送信を、分散型ネットワーク送受信装置に命令することを特徴とする請求項７０に記載の無線端末。
【請求項７２】
無線端末は、ゲートウェイ装置からの応答情報を受信してから、チャンネルの状況を計測することで、中継を行うゲートウェイ装置を決定し、当該ゲートウェイ装置のアドレスを含む選択情報を周りに送信し、
選択情報中のアドレスに対応するゲートウェイ装置は、前記選択情報を受信した後、当該無線端末の中継したいデータパケットの送信を許可する許可情報を、無線端末に送信する請求項７１に記載の無線端末。
【請求項７３】
分散型ネットワーク送受信装置が受信閾値時間内にいずれかの応答情報も受信していなければ、遅延手段を起動して競争窓を拡大し、ある期間をランダムにバックオフし、バックオフ期間が終了してから検出された同期シグナリングの後、中継要求情報を再送することを特徴とする請求項７１に記載の無線端末。
【請求項７４】
送信制御手段は、受信した応答情報で表す無線端末とのチャンネル状況を比較し、無線端末とのチャンネルの状況の最もよいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項７１に記載の無線端末。
【請求項７５】
送信制御手段は、無線端末と直接通信するのに必要な発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項７４に記載の無線端末。
【請求項７６】
送信制御手段は、信号干渉雑音比の最も大きいゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項７４に記載の無線端末。
【請求項７７】
送信制御手段は、距離の最も近いゲートウェイ装置を、中継を行うゲートウェイ装置として選択することを特徴とする請求項７４に記載の無線端末。
【請求項７８】
前記下り共通制御チャンネルは、放送チャンネルであることを特徴とする請求項６９に記載の無線端末。
【請求項７９】
前記分散型ネットワーク送受信手段は、
分散型ネットワーク内でパケットを送信する分散型ネットワーク送信手段と、
分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信手段と、を備えることを特徴とする請求項６９に記載の無線端末。
【請求項８０】
請求項６９に記載の無線端末を備える通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混合ネットワークへのアクセスに関し、特に、混合ネットワークから異なるネットワーク信号を同時に受信できることを確保することを前提として、ゲートウェイ装置がアイドル状態にある時二つのネットワークを同時にセンシングする時間を減少して、ゲートウェイノードの単位時間での電力消費を減少し、ゲートウェイノードの待機又はサービス時間を延長することのできる省電力の、混合ネットワークにおける複数ネットワークへのアクセス方法及びゲートウェイ装置、無線端末並びに通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線携帯端末の普及及び無線通信業務の各分野における発展に従って、将来移動通信システムにユビキタス（ｕｂｉｑｕｉｔｏｕｓ）通信方式が実現できることが要求され、即ちいつでも、どこでも効率的な無線伝送ができることである。
【０００３】
しかしながら、従来のセルラーネットワークにおいて、移動端末間の通信は基地局及び／又は交換機のハンドオーバーによって完成されなければならなかったため、通信方式は地域などに制限される。このため、固定ネットワークユニットに依存しない無線分散型ネットワークが、より柔軟な無線アクセス方式として現れ、固定ネットワークに対する補充と発展となり、ユビキタス通信方式が可能になった。このような拡張されたネットワークの環境において、通信技術の研究も単一なネットワークに局限されない。混合ネットワーク間の共存及び無線端末の混合ネットワークへのアクセス方法も、研究課題として注目されている。
【０００４】
無線分散型ネットワーク、例えば無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、自分組織ネットワーク（Ａｄ  Ｈｏｃ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）などの現れに伴って、混合ネットワークの構成はより柔軟になる。広域セルラーネットワークの構築基盤において、これらの分散型ネットワークは、ノード間の直接伝送にもサポートすることができ、それによりネットワークのカバー範囲を拡大し、システム容量を増加して、特にある環境、例えば通信トラフィックの比較的に大きいホットスポット地域、広域セルラーネットワークの集中制御局に直接接続できないブラインド地域（ｂｌｉｎｄ  ｚｏｎｅ）、及び無線端末の電力不足で遠距離通信の維持できない状況等における無線通信問題を解決した。しかしながら、異なるネットワークは互いに異なる通信プロトコルを採用するので、従来の無線端末又はノードは、一つのネットワークでの伝送しかサポートできない。このため、混合ネットワークにおいてどのように各ネットワークでの伝送性能に影響を与えないうえで、複数のネットワークと同時に通信できるかが、メディアアクセス（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ）方法を混合ネットワークに拡大するときに解決しなければならない問題となる。
【０００５】
混合ネットワークの複数のネットワークにアクセスする最も直接的な手段は、デュアルモード無線端末を採用することである。デュアルモード無線端末は、二種類の通信プロトコルにサポートする機能を備え、ネットワークの状況に応じてアクセスしようとするネットワークを柔軟に選択することができる。例えば、文献１（ＣＮ１６０４６８６、混合システムにアクセスネットワークを選択する装置と方法、２００４年９月２７日、サムスン電子株式会社）では、無線端末が予め設置された優先レベルに基づいて現在接続しようとするネットワークを決定し、当該ネットワークに成功に接続できない場合、次の優先レベルの有するネットワークへのアクセスを試みることを開示している。
【０００６】
文献２（ＧＢ２２６９７２３）では、セルラーシステムとローカルコードレスシステムにサポートする移動無線電話を開示している。まず、コードレスネットワークを介して呼出をコードレス電話にルーチングする。移動電話の位置が確定できない場合のみに、セルラーネットワークを介してセルラーシステムとコードレスシステムとに接続する。前記のシステムにおける無線端末は、二つ以上のネットワークとの伝送にサポートしているが、ある時刻では一つのネットワークと接続することしかできなく、他のネットワークからの情報は受信できない。例えば、文献１において、端末は最高の優先レベルを有するネットワークに成功にアクセスできた場合に、該ネットワークとの接続を保持して他のネットワークの情報は注意しなくなり、他のネットワークからの呼び出しは当該無線端末に到達できない。このため、真正なデュアルモード無線端末は、二つのネットワークからの情報を同時に受信する能力を備えなければならない。文献３（ｈｔｔｐ：／／ｃｈｉｎａ．ｎｉｋｋｅｉｂｐ．ｃｏ．ｊｐ／ｃｈｉｎａ／ｎｅｗｓ／ｔｅｌ／ｔｅｌ２００４０７１９０１０９．ｈｔｍｌ）には、日本国ＮＥＣ会社で製造した混合ネットワークにおける同時稼働にサポートできる無線端末ＦＯＭＡ／ＷＬＡＮ  Ｎ９００ｉＬを開示している。ユーザは、ＦＯＭＡネットワーク、無線ＬＡＮネットワーク及びデュアルモードネットワークのモードに切り替えることができる。図１に示すように、ＦＯＭＡはＷＣＤＭＡ技術に基づいて広域カバーを提供する。ＷＬＡＮは、アクセスポイント（ＡＰ）によってホットスポット地域又は高速伝送の需要を満足する。無線端末は、デュアルモードのモードで二つのネットワークからの情報を同時に受信できる。しかしながら、デュアルモード動作モードでの端末は、二つのネットワークの信号を同時に検出しなければならないので、比較的大きい電力消費を招いて、端末の待機期間が短くなってしまう。例えば、Ｎ９００ｉＬは、ＦＯＭＡネットワークで使用される時２８０時間に渡って待機でき、無線ＬＡＮで使用される時の待機期間は２３０時間までに達することができるが、デュアルモードで使用される場合、待機期間は僅か１５０時間しかない。そこで、二つのネットワークからの情報を成功に受信することを保証する上で、端末の電力消費をできるだけ減少し、サービス期間を延ばせることが必要になる。
【０００７】
デュアルモード無線端末は複数のネットワークとの通信にサポートできるが、混合ネットワークには、一つの通信プロトコルしかサポートできない従来のノードが多く存在し、ネットワークの後向け互換性を考慮すると、如何に混合ネットワークにおけるこれらの単一機能のノードが優れたサービスを取得するかのことも、メディアアクセス制御の解決しようとする課題となる。中継は、比較的に普及しているアクセス方式であり、即ちデュアルモード端末を中継ノードとして利用する。ある単一機能の従来ノードが登録されたシステムにアクセスできない場合に、まず周りのデュアルモード端末に接続して、当該デュアルモード端末によって他のネットワークに接続して通信する。このような方式によれば、元々通信できなかったノードはがもっと優れたサービス品質が得られ、デュアルモード端末に介してネットワーク拡張の柔軟性を強める。文献４（Ｈ．Ｗｕ，Ｃ．Ｑｉａｏ，Ｓ．Ｄｅ，ａｎｄ  Ｏ．Ｔｏｎｇｕｚ，“Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｅｌｌｕｌａｒ  ａｎｄ  ａｄ  ｈｏｃ  ｒｅｌａｙｉｎｇ  ｓｙｓｔｅｍｓ：ｉＣＡＲ，”ＩＥＥＥ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｎ  Ｓｅｌｅｃｔｅｄ  Ａｒｅａｓ  ｉｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．１９，Ｎｏ．１０，Ｏｃｔｏｂｅｒ  ２００１）は、自分組織中継ノード（ＡＲＳ）を利用して広域セルラーネットワークの渋滞問題を解決することを開示している。セル内の資源がもっと多い呼出アクセスを満足させることができない場合には、周りのＡＲＳを介して当該呼出を隣のセルに転送して、業務割当の不均衡によって招いたシステム渋滞が抑制される。しかし、この方法は、システムに特殊のＡＲＳノードを構築する必要があり、システムコストを大きく増え、システムの柔軟性に影響を与える。文献５（Ｙ．Ｄ．Ｙｉｎ，ａｎｄ  Ｙ．Ｃ．Ｈｓｕ，“Ｍｕｌｔｉｈｏｐ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ：Ａ  Ｎｅｗ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ  ｆｏｒ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ”，ＩＥＥＥ  ＩＮＦＯＣＯＭ，２０００）は、ソースとターゲットノードが同じセルに位置している場合、セル内の他のノードの複数中継リンクを利用して通信する方法によってシステム容量を高めること開示している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これらの方法のいずれかは、システム中の全てのノードが二つのネットワークでの通信がサポートできる機能を備えることを仮定し、混合システム中の従来のシングルモード端末にサポートを提供することができなく、システム内のノード電力消費問題も言及していない。このため、本発明は、中継ノード（ゲートウェイノード）を介して広域セルラーネットワークの混合ネットワークにアクセスすること検討し、ネットワーク接続性をできるだけ保証する上で、中継ノードがアイドル状態にある時二つのネットワークからの情報を同時にセンシングすることに伴う電力消費を減少し、その待機又はサービス時間を延ばせる。
【０００９】
本発明は、前記のような問題を鑑みてなされたものであり、省電力の、混合ネットワークの複数のネットワークへのアクセス方法及び装置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】
【００１０】
本発明の一アスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、ゲートウェイ装置によって広域ネットワークの下り共通制御チャンネルにおける中継要求タイムスロットをセンシングするステップと、無線端末が、前記の下り共通制御チャンネルでの中継要求タイムスロットに送信しようとするデータパケットの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、ゲートウェイ装置が中継要求タイムスロットに無線端末からの中継要求情報をセンシングした場合、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップとを含む方法を提供する。
【００１１】
本発明の他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、広域ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、広域ネットワーク送受信手段で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、検出手段からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備えるゲートウェイ装置を提供する。
【００１２】
本発明の更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、分散型ネットワーク内にパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで、送信したいデータパケットの中継を要求する中継要求情報と、受信情報とを送信する下り共通制御チャンネル送受信手段と、下り共通制御チャンネル送受信手段で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプを検出する検出手段と、検出手段からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断手段と、を備える無線端末を提供する。
【００１３】
これによれば、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネル（ＤＣＣＣＨ）に特定のタイムスロットを割当て無線分散型ネットワークからの情報を載せることで、ゲートウェイ装置又はゲートウェイ装置として使用されるデュアルモード無線端末は、アイドル待機状態で広域セルラーネットワークにおける下り共通制御チャンネルをセンシングするだけで、二つのネットワークの伝送要求が取得でき、無線分散型ネットワークに伝送要求のあるときに、当該ネットワークの動作モードを起動して、必要ない電力消費を無くして、ゲートウェイノードのサービス期間を延長することができる。
【００１４】
本発明の他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークへのアクセス方法であって、広域ネットワークの基地局によって、無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信するステップと、無線端末は、当該同期シグナリングを受信した後、送信しようとするデータの中継を要求する中継要求情報を送信するステップと、ゲートウェイ装置は、センシングされた下り共通制御チャンネルでの当該同期シグナリングと対応する時刻で、分散型ネットワークへのアクセスを起動して、無線端末からの中継要求情報を受信するステップと、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークの環境において無線端末との接続を構築するステップと、を含む方法を提供する。
【００１５】
本発明の更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにアクセスするゲートウェイ装置であって、広域ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う広域ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、現在の時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするためのセンシング手段を周期的に起動する計時手段と、計時手段によって起動を指示された時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシング手段と、を備えるゲートウェイ装置を提供する。
【００１６】
本発明のまた更なる他のアスペクトによると、広域ネットワークと分散型ネットワークとを含む混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置による中継を介して通信を行う無線端末であって、分散型ネットワーク内でパケットの送信と情報の受信を行う分散型ネットワーク送受信手段と、分散型ネットワークにおける情報の送受信を制御して計時を行う送信制御手段と、送信制御手段からの指示を受けとって遅延を行う遅延手段と、を備える無線端末を提供する。
【００１７】
これのように、広域ネットワークの基地局を通じて無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域に、下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを定期的に送信する。無線端末は、当該同期シグナリングを受信してから中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置は、同期シグナリングに対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動して無線端末からの中継要求情報を受信する。したがって、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークを間欠的にセンシングするだけで済み、電力消費を減少してノードのサービス期間を延長することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、省電力の、混合ネットワークの複数のネットワークへのアクセス方法及び装置を提供することを目的とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施プロセスを実施例の形式で図面を参照しながら詳しく説明する。
【００２０】
（実施例１）
図２は、本発明に係る広域セルラーネットワークと無線分散型ネットワークからなる混合ネットワークの構造模式図を示す。図２において、ＢＳは広域セルラーネットワーク中の基地局であり、そのカバー範囲は大きい楕円となり、基地局はそのカバー範囲内の端末ＵＢｉ又はＧＷと周波数帯域ｆ２で通信する。小さい楕円は、無線分散型ネットワークのカバー範囲を表し、無線ＬＡＮ（ＷＬＡＮ）、自分組織ネットワーク（Ａｄ  ｈｏｃ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）等の複数種類のネットワークであってもよい。このようなネットワークは、周波数帯域ｆ１（ｆ１はｆ２と等しくない）で稼働されるので、無線分散型ネットワークと広域セルラーネットワークとの間に干渉がない。ＧＷはゲートウェイノードを表し、二つのネットワークでの同時通信にサポートできる機能を備えるデュアルモード無線端末であり、何れのネットワークに見事に接続できて周りのノードに中継サービスを提供することのできるものである。標記Ｕｂｉは、広域セルラーネットワークの中心制御ユニットとサービス品質（ＱｏＳ）の保証された通信が実行できない無線端末を表し、ＧＷと同じ機能を備えるが基地局と通信できない（例えば、不感地帯にある又は現在電池電力は不足）デュアルモード端末であってもよく、エンハンスメント機能しか備えないシングルモード端末であってもよい。即ち、無線分散型ネットワークでの伝送及び広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルでの送受信の機能しかを備えてない。本発明では、ＧＷとＵＢｉを含めて混合ネットワークにおける全ての端末が、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルからのデータ（ＷＣＤＭＡネットワークを例とすると、下り共通制御チャンネルは放送チャンネル（ＢＣＨ）という）を受信することができると想定する。何れの端末の伝送要求がある場合には、広域セルラーネットワークを優先的に選択して伝送するが、広域セルラーネットワークがその伝送サービス品質を満足させない場合には、無線分散型ネットワークによって周りのゲートウェイノードを経由して、広域セルラーネットワークに中継伝送する。
【００２１】
図３は本発明の実施例１による広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネル（ＤＣＣＣＨ）の模式図である。図３に示すように、ＤＣＣＣＨは時間で複数の同じ時間ユニット、即ちタイムスロット（Ｓｌｏｔ）に分割され、連続したＮ＋１のタイムスロットが一つのフレーム（ｆｒａｍｅ）を構成する。各フレームの前Ｎタイムスロットは、基地局ＢＳの共通制御メッセージ、例えば放送情報、呼び出しメッセージ、同期やパイロット情報などを送信するために用いられる。Ｎ＋１番目のタイムスロットでは、基地局がいずれかの情報を送信せず、専らに無線分散型ネットワーク中からの中継伝送要求を載せ、このタイムスロットは中継要求タイムスロット（Ｒｅｌａｙ  ＲｅＱｕｅｓｔ  Ｓｌｏｔ）と称される。
【００２２】
図４は、混合ネットワーク中の各ノードのブロック図である。図４（ａ）は、本発明の実施例１による、混合ネットワークにおける二つのネットワークでの通信にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。
【００２３】
図４（ａ）に示すように、本発明のゲートウェイ装置は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット４１０と、広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信ユニット４１５と、広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信ユニット４１６と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット４１７と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット４１８と、広域ネットワーク受信ユニット４１６で受信された下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプ（即ち、中継要求タイムスロットであるか）を検出する検出ユニット４１２と、検出ユニット４１２からの検出結果を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断ユニット４１１と、アクセス判断ユニット４１１と検出ユニット４１２からの結果を受け取り、分散型ネットワークでの送受信を制御する送信制御ユニット４１３と、送信制御ユニット４１３からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット４１４とを備える。
【００２４】
ゲートウェイ装置の送信記憶ユニット４１０に送信待ちパケットがある場合、アクセス判断ユニット４１１は、ゲートウェイ装置を広域ネットワークにアクセスし、広域ネットワーク送信ユニット４１５を通じて広域ネットワークで業務伝送を行うことを指示する。現在の中継要求タイムスロットでシグナリングが伝送されていることが検出ユニット４１２で検出されると、アクセス判断ユニット４１１は、ゲートウェイ装置を分散型ネットワークにアクセスし、送信制御ユニット４１３を起動することを指示する。
【００２５】
アクセス判断ユニット４１１が分散型ネットワークにアクセスすることを指示する時、送信制御ユニット４１３は、遅延ユニット４１４を起動してバックオフ動作を行い、ある期間バックオフした後、分散型ネットワーク受信ユニット４１７によって応答パケットＲＰＬを送信する。分散型ネットワークにアクセスした後、分散型ネットワーク受信ユニット４１８で受信された情報が本ゲートウェイ装置へ指向する選択パケットＳＬＴを受信したことを表す場合に、送信制御ユニット４１３は、分散型ネットワーク送信ユニット４１７に許可パケットＰＭＴを送信することを指示する。分散型ネットワーク受信ユニット４１８で受信された情報がデータパケットを受信したことを表す場合に、送信制御ユニット４１３は、分散型ネットワーク送信ユニット４１７に確認パケットＡＣＫを送信することを指示する。確認パケットの送信を完了した後、アクセス判断ユニット４１１は、広域ネットワークにアクセスし、無線分散型ネットワークから受信されたデータパケットを基地局に送信するように指示する。
【００２６】
図４（ｂ）は、本発明の実施例１による、分散型ネットワークにおいて伝送機能を備える無線端末のブロック図である。図４（ｂ）に示すように、本実施例の無線端末は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット４２０と、分散型ネットワーク内でパケット送信を行う分散型ネットワーク送信ユニット４２７と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット４２８と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信するＤＣＣＣＨ送信ユニット４２５と、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信するＤＣＣＣＨ受信ユニット４２６と、ＤＣＣＣＨ受信ユニット４２６で受信した下り共通制御チャンネルでの情報を検出し、現在の下り共通制御チャンネルでのタイムスロットタイプ（即ち、中継要求タイムスロットであるか）を検出する検出ユニット４２２と、検出ユニット４２２からの情報を受け取り、現在アクセスしようとするネットワークを判断するアクセス判断ユニット４２１と、アクセス判断ユニット４２１と検出ユニット４２２からの結果を受け取り、分散型ネットワークでの送受信を制御し計時する送信制御ユニット４２３と、送信制御ユニット４２３からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット４２４と、を備える。
【００２７】
無線端末の送信記憶ユニット４２０に送信待ちパケットがある場合に、アクセス判断ユニット４２１は、ＤＣＣＣＨチャンネルにアクセスし、検出ユニット４２２で検出された中継要求情報を中継要求タイムスロットに送信することを指示する。中継要求情報の送信を完了した後、アクセス判断ユニット４２１は分散型ネットワークにアクセスし、送信制御ユニット４２３を起動することを指示する。
【００２８】
アクセス判断ユニット４２１が分散型ネットワークにアクセスすることを指示する場合、送信制御ユニット４２３は計時を開始し、受信閾値時間以内に分散型ネットワーク受信ユニット４２８によって情報を受信する。受信閾値時間に達した場合、応答パケットＲＰＬを正確に受信すると、受信された情報を分析して、分散型ネットワーク送信ユニット４２７に選択パケットＳＬＴを送信するように指示する。いずれかのパケットも受信しなかった場合、遅延ユニット４２４を起動する。分散型ネットワーク受信ユニット４２８が許可パケットＰＭＴを受信したときには、データパケットを送信する。さらに、分散型ネットワーク受信ユニット４２８が確認パケットＡＣＫを成功に受信したときには、アクセス判断ユニット４２１に分散型ネットワークへのアクセスを停止することを指示する。
【００２９】
また、二つのネットワークにおける通信にサポートする機能を備えるゲートウェイ装置は、無線端末Ｕｂｉとして使用される可能性もあり、例えば、現在のチャンネル状況がその伝送のＱｏＳ要求を満たせない又は当該ノードがＢＳと直接通信できないことを表明するＤＣＣＣＨの情報が検出された場合。この時、ゲートウェイ装置のブロック図は図４（ｂ）と同じであるが、現在稼働していない広域ネットワーク送信ユニット４１５と広域ネットワーク受信ユニット４１６とを備える。
【００３０】
図５は、本発明の混合ネットワークにおいて無線端末の伝送要求がある時のアクセス模式図である。ステップＳ５０１において、混合ネットワーク中の無線端末はアイドル状態でＤＣＣＣＨ受信ユニット４２６だけによって広域ネットワークにおける下り共通制御チャンネル（ＤＣＣＣＨ）をセンシングする。ステップＳ５０２において、無線端末の伝送要求がある場合、そのノード機能及びセンシングされたＤＣＣＣＨのチャンネル状況に基づいて、基地局ＢＳと直接業務伝送が実行できるか否かを決定する。
【００３１】
ＢＳと直接接続し通信できれば、当該無線端末は、ゲートウェイ（ＧＷ）ノードとして使用することができる。ステップＳ５０６において、当該無線端末を広域ネットワークに直接アクセスして業務伝送を行う。当該無線端末が、基地局ＢＳと直接接続し通信できなければ、Ｕｂｉノード（通信のみに利用される無線端末）であることを表明する。そして、ステップＳ５０３において、検出ユニット４２２はＤＣＣＣＨでのタイムスロットが中継要求タイムスロット（ＲＲｑ  ｓｌｏｔ）であるか否かを検出する。
【００３２】
当該タイムスロットが中継要求タイムスロットであれば、ステップＳ５０４において、中継要求情報（ＲＲｑ  Ｓｉｇｎａｌ）を中継要求タイムスロットでＤＣＣＣＨ送信ユニット４２５を通じて送信する。そして、ステップＳ５０５において、アクセス判断ユニット４２１は、当該無線端末を無線分散型ネットワークにアクセスし業務伝送を準備することを指示する。逆に、当該タイムスロットが中継要求タイムスロットでなければ、フローはステップＳ５０１に移行し、下り共通制御チャンネルをセンシングし続ける。
【００３３】
図６は、本発明の実施例１による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。ステップＳ６０１において、混合ネットワーク中の無線端末（Ｕｂｉノード）は、ＤＣＣＣＨチャンネルを常にセンシングし続ける。ステップＳ６０２において、伝送要求情報がセンシングされたか否かを判断する。ステップＳ６０３において、当該Ｕｂｉノードの伝送要求がある場合に、下り共通制御チャンネルの中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信し、送信が終了した後に無線分散型ネットワークの送信ユニット４２７と受信ユニット４２８を起動して、無線分散型ネットワークをセンシングすること、即ちＳ６０４を行う。
【００３４】
ステップＳ６０５において、センシングする時間が閾値時間に達すると、ステップＳ６０６にてこの期間内に応答パケットＲＰＬを受信したか否かを検出する。受信していなければ、ステップＳ６１１で競争窓を拡大し、ある期間遅延させたあとＤＣＣＣＨをセンシングし、当該中継要求情報を改めて送信する。応答パケットＲＰＬを受信していれば、ステップＳ６０７で受信した複数の応答パケットから一つの中継ノード（ゲートウェイ装置）を選び出し、選択パケットＳＬＴを当該ノードに送信する。選択パケットＳＬＴの送信を完了した後、ステップＳ６０８で許可パケットＰＭＴを受信したか否かを判断し、許可パケットＰＭＴを受信していれば、ステップＳ６０９でデータパケットを送信し、ステップＳ６１０で確認パケットＡＣＫを受信したか否かを判断する。確認パケットＡＣＫを受信していると、伝送を終了し、ステップＳ６１２で分散型ネットワークから退出する。そうでなければ、ステップＳ６１１で競争窓を拡大し、ある期間遅延させた後中継要求を改めて送信する。
【００３５】
図７は本発明の実施例１による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の詳しい動作フローチャートである。図７に示すように、ステップＳ７０１において、混合ネットワーク中のゲートウェイ装置がＤＣＣＣＨチャンネルを常にセンシングし続ける。ステップＳ７０２において、検出ユニット４１２で中継要求情報が検出されたか否かを判断する。検出ユニット４１２がＤＣＣＣＨチャンネルでの中継要求タイムスロットに中継要求情報のあることを検出した場合に、ステップＳ７０３にて、遅延ユニット４１４はランダムにある期間を遅延させる。そして、ステップＳ７０４において、無線分散型ネットワークの送信ユニット４１７を起動して応答パケットＲＰＬを送信する。
【００３６】
応答パケットＲＰＬの送信を完了した後、ステップＳ７０５で周りの無線端末からの選択パケットＳＬＴが受信されたか否かを判断する。ステップＳ７０６において、当該ゲートウェイ装置への選択パケットＳＬＴを受信すると、ステップＳ７０６にて許可パケットＰＭＴを送信する。さもなければ、分散型ネットワークから退出して、ＤＣＣＣＨチャンネルだけをセンシングする。許可パケットＰＭＴの送信を完了した後、ステップＳ７０７にてデータパケットを受信したか否かを判断する。データパケットが成功に受信されると、ステップＳ７０８にて確認パケットＡＣＫを送信して、ステップＳ７０９で分散型ネットワークから退出し、ステップＳ７１０にて広域ネットワーク内で伝送チャンネルにアクセスし始め、当該データパケットを送信する。
【００３７】
図８は、本発明の実施例１による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送し、ゲートウェイ装置が当該パケットを広域ネットワークに中継する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【００３８】
ゲートウェイ装置ＧＷ１、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルを常にセンシングし続ける。無線端末Ｕｂｉは、ゲートウェイ装置による伝送の要求がある場合に、そのＤＣＣＣＨ送信ユニット４２５に介してｔ１時刻でＤＣＣＣＨの中継要求タイムスロットに中継要求情報を送信する。
【００３９】
無線端末Ｕｂｉは、ｔ２時刻で送信を完了した後、無線分散型ネットワーク送信ユニット４２７と受信ユニット４２８を起動して、情報の受信を準備し、送信制御ユニット４２３によって計時を開始する。無線端末Ｕｂｉの周りにある、ＤＣＣＣＨでの中継要求情報が検出されたゲートウェイ装置ＧＷ１，ＧＷ２は、ｔ２時刻でバックオフプロセスに入り、ある期間をランダムに遅延させ、遅延終了したｔ３，ｔ４時刻で無線分散型ネットワーク送信ユニット４１７と受信ユニット４１８を起動して、応答パケットＲＰＬを送信する。
【００４０】
無線端末Ｕｂｉは、送信制御ユニット４２３が受信閾値時間に達したことを指示した場合、即ちｔ５時刻で、検出ユニット４２２によって応答パケットＲＰＬを受信したか否かを検出し、応答パケットＲＰＬには、現在ゲートウェイ装置や基地局ＢＳ、及び本無線端末のチャンネル情報が含まれている。そして、受信した応答パケットＲＰＬで指示しているＢＳとのチャンネル状況を比較し、ＢＳとのチャンネル状況の最もよい、ＢＳとの直接通信に需要な発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置ＧＷ２を選択して当該無線端末ＵＢｉの中継装置とする。そして、選択パケットＳＬＴをｔ５時刻でＤＣＣＣＨ送信ユニット４２５によって送信し、その中には選択されたゲートウェイ装置のアドレス、例えばゲートウェイ装置ＧＷ２のアドレスが含まれている。例えば、無線端末Ｕｂｉは、パワー計測によって信号干渉雑音比（ＳＩＮＲ）の最大又は距離の最近であるゲートウェイ装置を選択して、最も適当な中継ゲートウェイを確定する。
【００４１】
ｔ６時刻において、ゲートウェイ装置ＧＷ１は、無線端末Ｕｂｉからの選択パケットＳＬＴを受信し、当該パケットが自分に指向するパケットでないことを検出すると、その分散型ネットワーク送信ユニット４１７と受信ユニット４１８をオフしてアイドル状態に入る。ゲートウェイ装置ＧＷ２は、無線端末Ｕｂｉからの選択パケットＳＬＴを受信して、自分に指向するパケットであることを検出する。そして、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、広域ネットワーク送信ユニット４１５に介して許可パケットＰＭＴをｔ７時刻で送信し、無線端末Ｕｂｉからのデータパケットに対する受信・中継を準備することを表明する。
【００４２】
ｔ８時刻において、無線端末Ｕｂｉは、ゲートウェイ装置ＧＷ２の許可パケットＰＭＴを受信する。ｔ９時刻において、無線端末Ｕｂｉは、送信待ちデータパケットをゲートウェイ装置ＧＷ２に送信し、データパケット終了後のｔ１０時刻で伝送を終了する。
【００４３】
ｔ１０時刻において、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、無線端末Ｕｂｉからのデータパケットを成功に受信する。ｔ１１時刻において確認パケットＡＣＫを送信し、確認パケットＡＣＫの送信が終了したｔ１２時刻で分散型ネットワーク送信ユニット４１７と受信ユニット４１８をオフして、広域ネットワークでのデータ送信を準備する。
【００４４】
ｔ１３時刻において、ゲートウェイ装置ＧＷ２は広域ネットワークの伝送チャンネルに成功に接続し、無線端末Ｕｂｉからのデータパケットの送信を開始する。
【００４５】
図９は本発明の実施例１による、無線端末が受信閾値時間内に応答情報が受信できず再送を行う場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【００４６】
無線端末Ｕｂｉは、伝送要求がある時に、ｔ１時刻でＤＣＣＣＨの中継要求タイムスロットに中継要求情報を送信する。そして、ｔ２時刻で送信を完了した後、無線分散型ネットワーク送信ユニット４２７と受信ユニット４２８を起動して、情報の受信を準備して送信制御ユニット４２３によって計時を開始する。受信閾値時間に達した時、即ちｔ５時刻において、無線端末Ｕｂｉは、いずれかの応答パケットも検出しておらず、その競争窓を拡大してこの競争窓内にある期間をランダムに遅延させる。
【００４７】
ｔ６時刻において遅延期間が終了され、無線端末Ｕｂｉは、当該期間後、検出されたＤＣＣＣＨでの一番目の中継要求タイムスロット、即ちｔ９時刻で、中継要求情報を再送する。
【００４８】
図１０は、本発明の実施例１による、複数の無線端末が同じ中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信した場合の、各ノードのタイミング関係の模式図である。
【００４９】
図１０に示すようにｔ１時刻において、無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、ＤＣＣＣＨでの中継要求タイムスロットを検出したとき、同時に中継要求情報を送信する。ゲートウェイ装置ＧＷ２は、ＤＣＣＣＨでの中継要求タイムスロットに非雑音情報のあることをセンシングし、ある期間を遅延させる。そして、バックオフ期間終了後のｔ３時刻において、無線分散型ネットワーク送信ユニット４１７と受信ユニット４１８を起動して応答パケットＲＰＬを送信する。
【００５０】
無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、受信閾値時間内にゲートウェイ装置ＧＷ２からの応答パケットＲＰＬしか受信していないため、共に当該ゲートウェイ装置ＧＷ２を自分の中継装置として選択し、即ちｔ４時刻においてゲートウェイ装置ＧＷ２に指向する選択パケットＳＬＴを同時に送信する。
【００５１】
ゲートウェイ装置ＧＷ２は、ｔ５時刻で衝突を検出して分散型ネットワークから退出する。Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、ＳＬＴの送信後のある期間内に許可パケットＰＭＴを受信していない場合、送信が失敗したと判断し、競争窓を拡大してバックオフプロセスに入り、バックオフ期間終了後、ＤＣＣＣＨでの中継要求タイムスロットを検出し続ける。
【００５２】
無線端末Ｕｂｉ１は、バックオフプロセス終了後に検出されたＤＣＣＣＨでの一番目の中継要求タイムスロットにｔ６時刻で中継請求情報を再送し、無線端末Ｕｂｉ２は、バックオフプロセス終了後に検出されたＤＣＣＣＨでの一番目の中継要求タイムスロットにｔ８時刻で中継請求情報を再送する。
【００５３】
本例において、複数の無線端末Ｕｂｉからの中継要求情報がＤＣＣＣＨでの同じ中継要求タイムスロットで衝突を行ったことにしても、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、当該タイムスロットでのパワーレベルが雑音パワーを上回ることを検出した限り、分散型ネットワーク送信ユニット４１７と受信ユニット４１８を起動して、応答パケットＲＰＬの送信を準備するので、無線端末Ｕｂｉからの中継要求情報の受信に影響を与えない。その他の例として、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、一旦中継要求タイムスロットで高い電圧レベルを検出したら、周りの無線端末Ｕｂｉに応答信号を送信する。
【００５４】
前記のように、本発明の実施例１によれば、広域ネットワークと無線分散型ネットワークとの混合ネットワークにおいて、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルに専らのタイムスロットを割当て中継要求情報を載せる。無線端末は、広域ネットワークの基地局と直接通信できないときに、下り共通制御チャンネルをモニタリングすることによって、中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信する。無線端末の周りにある下り共通制御チャンネルの中継要求タイムスロットに中継要求情報のあることを検出したゲートウェイ装置は、この時に無線分散型ネットワークにアクセスして応答パケットを送信する。
【００５５】
したがって、下り共通制御チャンネルで中継要求情報を送信することで、ゲートウェイ装置は、アイドル状態で二つのネットワークからの情報をセンシングする必要がなく、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルをセンシングするだけでもよく、需要に応じて無線分散型ネットワーク送信ユニットと受信ユニットを起動して中継する。これによって、ゲートウェイ装置の必要ない無線分散型ネットワークに対するセンシングによる電力消費を減少させ、ゲートウェイノードの待機期間を延びることができる。
【００５６】
以上は、本発明の実施例１による、ゲートウェイ装置と無線端末との間にポイントツーポイントの接続を構築する場合で行った動作を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、一つのゲートウェイ装置が複数の無線端末との接続を同時に構築することができ、即ちポイントツーマルチポイントの接続を構築して、ポーリング方式で複数の端末にデータを中継伝送することができる。
【００５７】
図１１は、本発明の実施例１による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【００５８】
但し、図１１と図６との区別は、応答情報が受信されてから現れ、その前のステップＳ１１０１〜Ｓ１１０５は、図６に対する説明と類似している。このため、ここでステップＳ１１０１〜Ｓ１１０５の重複説明を省略する。
【００５９】
ステップＳ１１０６において、無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、ゲートウェイ装置ＧＷからの応答パケットを受信する。そして、ステップＳ１１０７で、無線端末はある期間バックオフした後、選択パケットＳＬＴを送信する。閾値時間を終了した後、当該無線端末はゲートウェイ装置ＧＷからの応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌを受信していれば、ステップＳ１１０９にて当該ポーリングパケットを送信するゲートウェイ装置ＧＷへデータパケットを送信する。ステップＳ１１１０で、データパケットの伝送の終了後に確認パケットＡＣＫを受信していれば、伝送を終了し、ステップＳ１１１２にて分散型ネットワークから退出する。そうでなければ、ステップＳ１１１１にて競争窓を拡大し、ある期間を遅延させてから中継要求を再送する。
【００６０】
図１２は、本発明の実施例１による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の詳しい動作フローチャートである。
【００６１】
同様に、図１２と図７との区別は、応答情報が送信されてから現れ、その前のステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３は、図７に対する説明と類似している。このため、ここでステップＳ１２０１〜Ｓ１２０３の重複説明を省略する。
【００６２】
ステップＳ１２０４において、ゲートウェイ装置ＧＷは応答パケットＲＰＬを送信する。応答パケットＲＰＬが送信された後、ステップＳ１２０５にてゲートウェイ装置ＧＷは無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングして、ステップＳ１２０６にて閾値時間に達したか否かを判断する。閾値時間に達していなければ、無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングし続ける。閾値時間に達していれば、ステップＳ１２０７にて、閾値時間の終了時に選択パケットを成功に受信した否かを検出する。閾値時間の終了時に複数の無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２からの選択パケットＳＬＴ１とＳＬＴ２を成功に受信すると、ステップＳ１２０８にて、ゲートウェイ装置ＧＷは、応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ１を分散型ネットワーク送信ユニット４１７によって何れの無線端末、例えばＵｂｉ１に送信し、当該無線端末が中継しようとするデータをゲートウェイ装置ＧＷに送信することを許可する。ステップＳ１２０９において、ゲートウェイ装置ＧＷが分散型ネットワーク受信ユニット４１８によってポーリングされた無線端末Ｕｂｉ１からのデータパケットＤＡＴＡ１を成功に受信すると、ステップＳ１２１０にてポーリングが終了したか否かを判断する。ポーリングされていない無線端末がまだ存在する場合に、フローはステップＳ１２０８に戻って応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ２を送信し続け、次の無線端末Ｕｂｉ２にポーリングして前記のような動作と同じ動作を行う。ステップＳ１２１０にてポーリングが終了したことを判断すれば、ステップＳ１２１１にて無線端末Ｕｂｉ２に確認パケットＡＣＫを送信する。そして、ステップＳ１２１２では、確認パケットＡＣＫの送信が終了した後、無線分散型ネットワークから退出する。ステップＳ１２１３において、ゲートウェイ装置ＧＷは、広域ネットワークにおいて無線分散型ネットワークから受信した複数の無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２からのデータパケットを基地局ＢＳに転送する。
【００６３】
図１３は、本発明の実施例１による、ポイントツーマルチポイントの場合に無線端末がゲートウェイ装置との接続を成功に構築することによってデータ送信を行う場合の各ノードのタイミング関係模式図である。
【００６４】
同様に、図１３は図８と類似しており、その区別として図１３に示すのは、二つの無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２が一つのゲートウェイ装置ＧＷと接続を構築してデータを転送することにあり、ここでｔ４の前の動作を省略する。無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、ｔ４時刻でゲートウェイ装置ＧＷからの応答パケットＲＰＬを受信して、バックオフプロセスに入る。無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、それぞれバックオフプロセス終了後に選択パケットＳＬＴ１とＳＬＴ２を送信して、共にゲートウェイ装置ＧＷを中継の行うゲートウェイノードとして選択することを表明する。
【００６５】
ゲートウェイ装置ＧＷは、応答パケットの送信から計算する受信閾値時間内に複数の選択パケットＳＬＴ１とＳＬＴ２を受信したことを検出し、受信閾値時間後、ｔ７時刻で応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ１を無線端末Ｕｂｉ１に送信して、当該無線端末Ｕｂｉが中継しようとするデータパケットを伝送することを許可する。無線端末Ｕｂｉ１は、自分に指向する応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ１を受信した後、ｔ８時刻でデータパケットＤＡＴＡ１を送信する。
【００６６】
ゲートウェイ装置ＧＷは、Ｕｂｉ１からのデータパケットを成功に受信した後、ポーリングされていない無線端末Ｕｂｉ２の存在を検出すると、応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ２をｔ９時刻で無線端末Ｕｂｉ２に送信し、無線端末Ｕｂｉ２は、自分に指向する応答ポーリングパケットを受信した場合に、ｔ１０時刻でデータパケットＤＡＴＡ２を送信する。ゲートウェイ装置ＧＷは、ＤＡＴＡ２を受信した後、全ての無線端末がポーリングされたことを検出し、ｔ１１時刻で確認パケットＡＣＫをＵｂｉ２に送信する。
【００６７】
その後、ゲートウェイ装置ＧＷは無線分散型ネットワークから退出し、ｔ１２時刻で広域ネットワーク内において、無線分散型ネットワークから受信したＵｂｉ１とＵｂｉ２からのデータパケットＤＡＴＡ１とＤＡＴＡ２を基地局ＢＳへ転送する。
【００６８】
これによれば、本発明の実施例１において、ゲートウェイ装置は無線分散型ネットワークにアクセスした後、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末と伝送することができる。
【００６９】
（実施例２）
図１４は、本発明の実施例２に係るチャンネルのタイミング関係の模式図である。実施例２において、広域ネットワークの基地局ＢＳによって無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを周期的に送信する。無線端末Ｕｂｉは、当該同期シグナリングを受信してから中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置ＧＷは、当該同期シグナリングに対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動することで、無線端末Ｕｂｉからの中継要求情報を受信することができる。例えば、ゲートウェイ装置は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルをセンシングすることで、当該同期シグナリングと対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動する。
【００７０】
基地局は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルに介して広域ネットワークからの制御情報、例えば同期、呼び出しなどのメッセージを送信する。同時に、基地局は、無線分散型ネットワークの使用している周波数帯域で同期シグナリングを周期的に送信し、当該同期シグナリングは下り共通制御チャンネルと同期されている。
【００７１】
混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置は、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報を受信しつつ、同期シグナリングの周期と同じ周期に従って、同期シグナリング毎の開始時刻で無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットを起動して、データ又は要求送信情報があるか否かを検出し、前記情報のあることを検出したときに無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットに介してそれと通信する。
【００７２】
混合ネットワークにおける無線端末Ｕｂｉは、基地局からの同期シグナリングを受信し、業務伝送要求のある場合、同期シグナリングを受信したあと中継要求情報を送信する。
【００７３】
図１５は、本発明の実施例２による混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置と無線端末の構造ブロック図である。図１５（ａ）は、混合ネットワークにおいて二つのネットワークとの通信にサポートするゲートウェイ装置の構造ブロック図である。
【００７４】
図１５（ａ）に示すように、実施例２のゲートウェイ装置は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット１５１１と、広域ネットワーク内にパケットを送信する広域ネットワーク送信ユニット１５１５と、広域ネットワークからの情報を受信する広域ネットワーク受信ユニット１５１６と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット１５１７と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット１５１８と、現在時間が周期時間の整数倍であるか否かを検出し、センシングユニット１５１３を周期的に起動して分散型ネットワークのチャンネルをセンシングする計時ユニット１５１２と、計時ユニット１５１２によって起動を指示する時刻で分散型ネットワークのチャンネルをセンシングするセンシングユニット１５１３と、センシングユニット１５１３から受信した情報に基づいて分散型ネットワークでの送受信を制御する送信制御ユニット１５１４と、送信制御ユニット１５１４からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット１５１９と、を備える。
【００７５】
センシングユニット１５１３は、センシング時間間隔内に無線分散型ネットワークでのデータ伝送のあることを検出すると、無線分散型ネットワークの通信プロトコルに従って周りの無線端末Ｕｂｉと通信することを送信制御ユニット１５１４に指示する。センシングユニット１５１３は所定のセンシング時間間隔内にいずれかの信号が検出されていないことを表すと、いずれかの動作も行われないことになる。
【００７６】
図１５（ｂ）は、混合ネットワーク中の無線分散型ネットワークでの伝送しかサポートしない無線端末Ｕｂｉの構造ブロック図である。図１５（ｂ）の示すように、本実施例の無線端末の各機能モジュールは、図１５（ａ）に示すゲートウェイ装置の一部である。実施例２による無線端末は、送信待ちパケットを格納する送信記憶ユニット１５２１と、分散型ネットワーク内にパケットを送信する分散型ネットワーク送信ユニット１５２７と、分散型ネットワークからの情報を受信する分散型ネットワーク受信ユニット１５２８と、情報の分散型ネットワークでの送受信を制御し計時する送信制御ユニット１５２４と、送信制御ユニット１５２４からの指示を受け取って遅延を行う遅延ユニット１５２９と、を備える。
【００７７】
図１６は、本発明の実施例２による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【００７８】
ステップＳ１６０１において、混合ネットワークにおける無線端末Ｕｂｉは、アイドル状態で基地局からの同期シグナリング情報を周期的にセンシングする。これは、基地局から送信した同期シグナリング情報は無線分散型ネットワークの動作周波数帯域で送信したものであるからである。ステップＳ１６０２において、業務伝送要求があるか否か、即ち送信しようとするデータや情報が送信記憶ユニット１５２１に格納されたか否かを判断する。業務伝送要求がある場合に、ステップＳ１６０３にて送信制御ユニット１５２４は同期シグナリングを受信したか否かを判断する。受信していなければ、ステップＳ１６０４において、無線端末Ｕｂｉは次の同期シグナリングを待つ。同期シグナリングを受信していれば、ステップＳ１６０５において、同期シグナリングが終了した時刻で分散型ネットワーク送信ユニット１５２７によって中継要求情報を送信する。
【００７９】
そして、ステップＳ１６０６において、無線分散型ネットワークの送信ユニット１５２７と受信ユニット１５２８を通じて無線分散型ネットワークチャンネルをセンシングする。ステップＳ１６０７において、センシングする時間が閾値時間に達すると、この期限内に応答パケットＲＰＬを受信したか否かをステップＳ１６０８にて検出する。受信していなければ、ステップＳ１６１０にて競争窓を拡大し、ある期間を遅延させてからチャンネルをセンシングし続け、当該中継要求情報を再送する。
【００８０】
応答パケットＲＰＬを受信していれば、ステップＳ１６０９において、送信制御ユニット１５２４は受信された複数の応答パケットから一つの中継ノード（ゲートウェイ装置）を選び出し、選択パケットＳＬＴを当該ノードに送信する。選択パケットＳＬＴの送信が終了した後、ステップＳ１６１１にて許可パケットＰＭＴを受信したか否かを判断する。許可パケットＰＭＴを受信していれば、ステップＳ１６１２にてデータパケットを送信する。
【００８１】
そして、ステップＳ１６１３において、送信制御ユニット１５２４は確認パケットＡＣＫを受信したか否かを判断する。確認パケットＡＣＫを受信すると、フローはステップＳ１６０１に戻ってチャンネルをセンシングし続け、次のサイクルの伝送を行う。そうでなければ、ステップＳ１６１０にて競争窓を拡大してある期間を遅延させた後、フローはステップＳ１６０１に戻って前記プロセスを繰り返す。
【００８２】
図１７は、本発明の実施例２による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の、ゲートウェイ装置の中継動作フローチャートである。
【００８３】
ステップＳ１７０１では、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置ＧＷは、アイドル状態で基地局の広域ネットワークの下り共通制御チャンネルからの情報をセンシングする。ステップＳ１７０２において、計時ユニット１５１２は、現在時間が同期シグナリングの周期の整数倍であるか否かを検出する。ステップＳ１７０３において、現在時間が整数周期（ここで、周期は同期シグナリングの送信周期）である場合、送信制御ユニット１５１４は、無線分散型ネットワーク受信ユニット１５１８を起動してチャンネルをセンシングする。ステップＳ１７０４において、情報を伝送するか否かを判断する。チャンネルにデータや要求送信情報のあることを検出したときに、ステップＳ１７０５にて無線分散型ネットワークの送信ユニット１５１７と受信ユニット１５１８を起動して、無線分散型ネットワークにアクセスし、遅延ユニット１５１９を起動してある時間を遅延させる。そして、ステップＳ１７０６において、無線分散型ネットワーク送信ユニット１５１７を通じて無線分散型ネットワークで応答パケットＲＰＬを送信する。
【００８４】
応答パケットＲＰＬの送信が終了すると、ステップＳ１７０７にて周りの無線端末からの選択パケットＳＬＴを受信したか否かを判断する。ステップＳ１７０８において、当該ゲートウェイ装置に指向する選択パケットＳＬＴを受信していれば、許可パケットＰＭＴを送信する。
【００８５】
所定の時間間隔内にいずれかの情報も検出されていなければ、無線分散型ネットワーク送信ユニット１５１７と受信ユニット１５１８をオフして、ＤＣＣＣＨのみをセンシングする。許可パケットＰＭＴの送信が終了すると、ステップＳ１７０９にてデータパケットを受信したか否かを判断する。データパケットを成功に受信していれば、ステップＳ１７１０にて確認パケットＡＣＫを送信し、そしてステップＳ１７１１にて分散型ネットワークから退出し、ステップＳ１７１２にて広域ネットワーク内において伝送チャンネルにアクセスすることを開始して当該データパケットを送信する。
【００８６】
図１８は、本発明の実施例２における各ノードタイミング関係の模式図である。説明用のために、ここで一つのゲートウェイ装置ＧＷと無線端末Ｕｂｉとの間のタイミング関係のみを示しているが、無線端末Ｕｂｉの周りでは、一般的に複数のゲートウェイ装置、例えばＧＷ１とＧＷ２が存在する。基地局は、ｔ１時刻、（Ｔ＋ｔ１）時刻などの時刻で、Ｔを周期として無線分散型ネットワークにおいて同期シグナリングを送信する。これと同時に、無線端末Ｕｂｉは同じ周期で無線分散型ネットワーク内の同期シグナリングを受信する。ゲートウェイ装置ＧＷ１とＧＷ２は、同じ周期で無線分散型ネットワークの送信ユニットと受信ユニットを起動してチャンネルをセンシングする。無線端末Ｕｂｉは、ｔ１から（Ｔ＋ｔ１）までの時間間隔内に業務伝送要求を生成する、即ち送信しようとするデータ及び情報が送信記憶ユニット１５２１に存在すると、（Ｔ＋ｔ１）時刻で受信した同期シグナリングの後無線分散型ネットワーク送信ユニット１５２７によって中継要求パケットを送信する。
【００８７】
（Ｔ＋ｔ１）時刻で、ゲートウェイ装置ＧＷ１とＧＷ２が広域ネットワークのＤＣＣＣＨと無線分散型ネットワークチャンネルとの情報を同時にセンシングしているため、無線端末Ｕｂｉからの中継要求情報を受信したことになる。当該情報の受信が終了した後、遅延ユニット１５１９を起動してバックオフプロセスに入り、ランダムにある期間を遅延させ、遅延終了の時刻で無線分散型ネットワーク送信ユニット１５１７と受信ユニット１５１８を起動して、応答パケットＲＰＬを送信する。
【００８８】
無線端末Ｕｂｉは、送信制御ユニット１５１４が閾値時間に達したことを指示する時に、応答パケットＲＰＬを受信したか否かを判断し、応答パケットＲＰＬには、現在のゲートウェイ装置、基地局ＢＳ、及び本無線端末のチャンネル情報が含まれている。そして、受信された応答パケットＲＰＬで指示されたＢＳとのチャンネル状況を比較して、ＢＳとのチャンネル状況の最もよい、ＢＳと直接通信するのに必要する発信パワーの最も少ないゲートウェイ装置ＧＷ２を当該無線端末Ｕｂｉの中継装置として選択する。そして、分散型ネットワーク送信ユニット１５２７によって選択パケットＳＬＴを送信し、その中には、選択されたゲートウェイ装置のアドレス、例えばゲートウェイ装置ＧＷ２のアドレスが含まれている。例えば、無線端末Ｕｂｉは、パワー計測によって信号干渉雑音比（ＳＩＮＲ）の最大又は距離の最近となるゲートウェイ装置を選択して、最も適切な中継ゲートウェイを決定する。
【００８９】
続いて、ゲートウェイ装置ＧＷ１は、無線端末Ｕｂｉからの選択パケットＳＬＴを受信し、当該パケットが自分に指向するパケットでないことを検出すると、その分散型ネットワーク送信ユニット１５１７と受信ユニット１５１８をオフしてアイドル状態になる。ゲートウェイ装置ＧＷ２は、無線端末Ｕｂｉからの選択パケットＳＬＴを受信し、自分に指向するパケットであることを検出する。そして、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、分散型ネットワーク送信ユニット１５１７によって許可パケットＰＭＴを送信することで、無線端末Ｕｂｉからのデータパケットの受信・中継を準備することを表明する。
【００９０】
そして、無線端末Ｕｂｉは、ゲートウェイ装置ＧＷ２からの許可パケットＰＭＴを受信したことになる。無線端末Ｕｂｉは、分散型ネットワーク送信ユニット１５２７によって送信待ちデータパケットをゲートウェイ装置ＧＷ２に送信し、データパケットの伝送が終了した後、伝送を終了する。
【００９１】
続いて、ゲートウェイ装置ＧＷ２は、分散型ネットワーク受信ユニット１５１８によって無線端末Ｕｂｉからのデータパケットを成功に受信して、確認パケットＡＣＫを送信し、確認パケットＡＣＫの送信が終了したときに分散型ネットワーク送信ユニット１５１７と受信ユニット１５１８をオフして、広域ネットワークでデータの送信を準備する。
【００９２】
ゲートウェイ装置ＧＷ２は、広域ネットワークの伝送チャンネルに成功に接続して、無線端末Ｕｂｉからのデータパケット送信を開始する。
【００９３】
以上は、本発明の実施例２による、ゲートウェイ装置と無線端末との間にポイントツーポイント接続を構築する場合に行う動作を説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されたものではなく、一つのゲートウェイ装置は同時に複数の無線端末と接続でき、即ちポイントツーマルチポイントの接続を構築して、ポーリング方式で複数の端末にデータ伝送を中継することができる。
【００９４】
図１９は、本発明の実施例２による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【００９５】
但し、図１９と図１６との区別は、応答情報が受信されてから現れ、その前のステップＳ１９０１〜Ｓ１９０７は、図１６に対する説明と類似している。このため、ここでステップＳ１９０１〜Ｓ１９０７の重複説明を省略する。
【００９６】
ステップＳ１９０８において、無線端末は、ゲートウェイ装置ＧＷからの応答パケットを受信する。そして、ステップＳ１９０９において、無線端末は遅延ユニット１５２９を起動してバックオフプロセスに入り、ある期間バックオフした後、選択パケットＳＬＴを送信する。ステップＳ１９１１において、ゲートウェイ装置ＧＷからの応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌを受信したか否かを判断する。当該無線端末は、閾値時間終了後にゲートウェイ装置ＧＷからの応答ポーリングパケットを受信していれば、ステップＳ１９１２にてデータパケットを当該ポーリングパケットの送信したゲートウェイ装置ＧＷに順次送信する。
【００９７】
そして、ステップＳ１９１３において、送信制御ユニット１５２４は確認パケットＡＣＫを受信したか否かを判断する。確認パケットＡＣＫを受信すると、ステップＳ１９０１に戻ってチャンネルをセンシングし続け、次のサイクルの伝送を行う。そうでなければ、ステップＳ１９１０にて競争窓を拡大してある期間を遅延させた後、ステップＳ１９０１に戻って前記プロセスを繰り返す。
【００９８】
図２０は、本発明の実施例２による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継する時の詳しい動作フローチャートである。
【００９９】
同様に、図２０と図１７との区別は、応答情報が送信されてから現れ、その前のステップＳ２００１〜Ｓ２００５は、図１７に対する説明と類似している。このため、ここでステップＳ２００１〜Ｓ２００５の重複説明を省略する。
【０１００】
ステップＳ２００６において、ゲートウェイ装置ＧＷは応答パケットＲＰＬを送信する。応答パケットＲＰＬを送信し終わった後、ステップＳ２００７にて選択パケットを成功に受信したか否かを判断する。複数の無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２からの選択パケットＳＬＴ１とＳＬＴ２を成功に受信していれば、ゲートウェイ装置ＧＷは、ステップＳ２００８にて、応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ１を分散型ネットワーク送信ユニット１５１７によって何れかの無線端末、例えばＵｂｉ１に送信し、当該無線端末が中継しようとするデータをゲートウェイ装置ＧＷに送信することを許可する。ステップＳ２００９において、ゲートウェイ装置ＧＷが分散型ネットワーク受信ユニット１５１８によってポーリングされた無線端末Ｕｂｉ１からのデータパケットＤＡＴＡ１を成功に受信していれば、ステップＳ２０１０にてポーリングが終了したか否かを判断する。ポーリングされていない無線端末がまだ存在する場合に、ステップＳ２００８に戻って応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ２を送信し続けて、次の無線端末Ｕｂｉ２にポーリングして前記のような動作と同じ動作を行う。ステップＳ２０１０にてポーリングが終了したことを判断すれば、ステップＳ２０１１にて無線端末Ｕｂｉ２に確認パケットＡＣＫを送信する。そして、ステップＳ２０１２において、確認パケットＡＣＫの送信が終了した後、無線分散型ネットワークから退出する。ステップＳ２０１３において、ゲートウェイ装置ＧＷは、広域ネットワークにおいて無線分散型ネットワークから受信した複数の無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２からのデータパケットを基地局ＢＳに転送する。
【０１０１】
図２１は、本発明の実施例２による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーマルチポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【０１０２】
図１８と類似に、基地局は、ｔ１時刻、（Ｔ＋ｔ１）時刻などの時刻で、Ｔを周期として無線分散型ネットワークにおいて同期シグナリングを送信する。これと同時に、無線端末ＵｂｉとＵｂｉ２は、同じ周期で無線分散型ネットワーク内の同期シグナリングを受信する。ゲートウェイ装置ＧＷは、同じ周期Ｔで無線分散型ネットワークの送信ユニット１５１７と受信ユニット１５１８を起動してチャンネルをセンシングする。無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、ｔ１の直前に業務伝送要求を生成する、即ち送信しようとするデータ及び情報が送信記憶ユニット１５２１に存在すると、ｔ１時刻で同期シグナリングを受信した後無線分散型ネットワーク送信ユニット１５２７によって中継要求パケットＲＲｑ１とＲＲｑ２をそれぞれ送信する。
【０１０３】
中継要求パケットＲＲｑ１とＲＲｑ２を受信した後、ゲートウェイ装置ＧＷは応答パケットＲＰＬを無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２に送信する。無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、ゲートウェイ装置ＧＷからの応答パケットを受信した後、遅延ユニット１５２９を起動してバックオフプロセスに入る。ある期間を遅延させた後、無線端末Ｕｂｉ１とＵｂｉ２は、選択パケットＳＬＴ１とＳＬＴ２をそれぞれ送信し、共にゲートウェイ装置ＧＷをそれに中継するゲートウェイ装置として選択することを表明する。
【０１０４】
ゲートウェイ装置ＧＷは、応答パケットの送信からの受信閾値時間内に複数の選択パケットＳＬＴ１とＳＬＴ２を受信したことを検出し、受信閾値時間後、応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ１を無線端末Ｕｂｉ１に送信して、当該無線端末Ｕｂｉが中継しようとするデータパケットを伝送することを許可する。無線端末Ｕｂｉ１は、自分に指向する応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ１を受信した後、データパケットＤＡＴＡ１を送信する。
【０１０５】
ゲートウェイ装置ＧＷは、Ｕｂｉ１からのデータパケットを成功に受信した後、ポーリングされていない無線端末Ｕｂｉ２の存在を検出すると、応答ポーリングパケットＡＣＫ＋Ｐｏｌｌ２をｔ９時刻で無線端末Ｕｂｉ２に送信し、無線端末Ｕｂｉ２は、自分に指向する応答ポーリングパケットを受信してからデータパケットＤＡＴＡ２を送信する。ゲートウェイ装置ＧＷは、ＤＡＴＡ２を受信した後、全ての無線端末がポーリングされたことを検出して、確認パケットＡＣＫをＵｂｉ２に送信する。
【０１０６】
その後、ゲートウェイ装置ＧＷは無線分散型ネットワークから退出し、広域ネットワーク内において、無線分散型ネットワークから受信したＵｂｉ１とＵｂｉ２からのデータパケットＤＡＴＡ１とＤＡＴＡ２を基地局ＢＳへ転送する。
【０１０７】
これによれば、本発明の実施例２において、ゲートウェイ装置は無線分散型ネットワークにアクセスした後、ポーリング方式によって周りの複数の無線端末と伝送することができる。
【０１０８】
実施例２では、広域ネットワークの基地局を通じて下り共通制御チャンネルと同期する同期シグナリングを無線分散型ネットワークの伝送周波数帯域で定期的に送信する。無線端末Ｕｂｉは、当該同期シグナリングを受信した後、中継要求情報を送信し、ゲートウェイ装置は、当該同期シグナリングと対応する時刻で分散型ネットワークのアクセスを起動するだけで、無線端末Ｕｂｉからの中継要求情報を受信する。そこで、ゲートウェイ装置は、分散型ネットワークを間歇的ににセンシングするだけで済み、電力消費を減少して、ゲートウェイノードのサービス期間を延びることができる。
【０１０９】
前記のように、本発明の実施例２によれば、広域ネットワークと無線分散型ネットワークからなる混合ネットワークにおいて、基地局は、無線分散型ネットワークで同期シグナリングを送信する機能を備える。当該同期シグナリングは、その広域ネットワークの下り共通制御チャンネルと同期されている。ネットワークにおけるＵｂｉノードは、基地局からの同期シグナリング情報を受信することで周期的にウェークアップ（ｗａｋｅ  ｕｐ）され、業務伝送要求のある場合に、同期シグナリングを受信してからデータ又はパケット要求情報の送信を開始する。ネットワークにおけるゲートウェイノードは、広域ネットワークの下り共通制御チャンネルで提供されたタイミング情報に基づいて、周期的に起動し、無線分散型ネットワークのチャンネルをセンシングしする。無線分散型ネットワーク中に情報のあることをセンシングした時にＵｂｉノードと通信し、通信終了後、分散型ネットワークの送受信装置をオフして、広域ネットワークでその前に受信したパケットを転送する。このようにして、ネットワークにおけるゲートウェイノードは、シングルモード端末からの中継要求情報を容易に受信し、その電力消費を減少することができるとともに、基地局からの同期シグナリングの送信を実現した。
【０１１０】
また、前記の実施例１と２において、広域ネットワーク送信ユニット及び広域ネットワーク受信ユニットと、分散型ネットワーク送信ユニット及び受信ユニットとは、別々なものとして説明したが、当業者にとって、これらを集積して一つとして実現することは当然である。同様に、無線端末におけるＤＣＣＣＨ送信ユニット及びＤＣＣＣＨ受信ユニットと、分散型ネットワーク送信ユニット及び受信ユニットとのそれぞれも、一つの部品として実現することができる。
【０１１１】
以上に記載するのは、本発明に係る実施形態にすぎず、本発明の保護範囲はこれに限定しておらず、当業者が本発明に記載する技術範囲内に容易に理解できる変換や交換も、本発明の保護範囲に含まれるべきである。そこで、本発明の保護範囲は、特許請求の範囲に基づくものである。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】従来のＦＯＭＡ／ＷＬＡＮデュアルモード端末が混合ネットワークに置かれたときの模式図である。
【図２】本発明に係る広域セルラーネットワークと無線分散型ネットワークとからなる混合ネットワークの構成模式図である。
【図３】本発明の実施例１による、広域セルラーネットワークの下り共通制御チャンネルの模式図である。
【図４】（ａ）本発明の実施例１による、混合ネットワークにおいて二つのネットワークでの通信にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。（ｂ）本発明の実施例１による、分散型ネットワークにおける伝送機能を備える無線端末のブロック図である。
【図５】本発明の混合ネットワークにおいて、無線端末が伝送要求のある時のアクセス模式図である。
【図６】本発明の実施例１による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図７】本発明の実施例１による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送を行う場合のゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図８】本発明の実施例１による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図９】本発明の実施例１による、無線端末が受信閾値時間内に応答情報が受信できず再送を行う場合の各ノードのタイミング関係の模式図。
【図１０】本発明の実施例１による、複数の無線端末が同じ中継要求タイムスロットで中継要求情報を送信した場合の、各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図１１】本発明の実施例１による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである
【図１２】本発明の実施例１による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図１３】本発明の実施例１による、ポイントツーマルチポイントの場合における無線端末がゲートウェイ装置との接続を成功に構築してデータを送信する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図１４】本発明の実施例２に係るチャンネルのタイミング関係の模式図である。
【図１５】（ａ）本発明の実施例２による、混合ネットワークにおいて二つのネットワークでの通信を同時にサポートするゲートウェイ装置のブロック図である。（ｂ）本発明の実施例２による、混合ネットワークにおいて無線分散型ネットワークでの伝送しかサポートできない無線端末のブロック図である。
【図１６】本発明の実施例２による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図１７】本発明の実施例２による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が無線端末とポイントツーポイント伝送する場合の、ゲートウェイ装置の中継動作フローチャートである。
【図１８】本発明の実施例２において、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【図１９】本発明の実施例２による、混合ネットワークにおけるゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の無線端末側の詳しい動作フローチャートである。
【図２０】本発明の実施例２による、混合ネットワークにおいてゲートウェイ装置が複数の無線端末とポイントツーマルチポイント伝送を行う場合の、ゲートウェイ装置側の中継動作フローチャートである。
【図２１】は、本発明の実施例２による、無線端末がゲートウェイ装置とのポイントツーマルチポイント接続を成功に構築してデータを伝送する場合の各ノードのタイミング関係の模式図である。
【符号の説明】
【０１１３】
Ｕｂｉ、Ｕｂｉ１、Ｕｂｉ２…無線端末、ＧＷ…ゲートウェイ装置、４１０…送信記憶ユニット、４１１…アクセス判断ユニット、４１２…検出ユニット、４１３…送信制御ユニット、４１４…遅延ユニット、４１５…広域ネットワーク送信ユニット、４１６…広域ネットワーク受信ユニット、４１７…分散型ネットワーク送信ユニット、４１８…分散型ネットワーク受信ユニット、４２０…送信記憶ユニット、４２１…アクセス判断ユニット、４２２…検出ユニット、４２３…送信制御ユニット、４２４…遅延ユニット、４２５…ＤＣＣＣＨ送信ユニット、４２６…ＤＣＣＣＨ受信ユニット、４２７…分散型ネットワーク送信ユニット、４２８…分散型ネットワーク受信ユニット、１５１１…送信記憶ユニット、１５１２…計時ユニット、１５１３…センシングユニット、１５１４…送信制御ユニット、１５１５…広域ネットワーク送信ユニット、１５１６…広域ネットワーク受信ユニット、１５１７…分散型ネットワーク送信ユニット、１５１８…分散型ネットワーク受信ユニット、１５１９…遅延ユニット、１５２１…送信記憶ユニット、１５２４…送信制御ユニット、１５２７…分散型ネットワーク送信ユニット、１５２８…分散型ネットワーク受信ユニット、１５２９…遅延ユニット
【図１】
2007116710.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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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