(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信局の間の無線通信方法において、
上記無線通信でフレーム構造の無線信号の伝送を行い、
上記フレーム構造の無線信号は、複数のスロットに分割された管理領域とデータ伝送領域とを備え、
上記管理領域で、上記複数の通信局の間の通信品質を確認するための制御信号の伝送と、上記複数の通信局の間の通信品質を表す通信品質情報の伝送を行い、
上記データ伝送領域で、等時データ又は非同期データを伝送する無線通信方法。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信方法において、
通信局は、他の通信局から伝送される上記制御信号を受信し、その受信状態から取得される受信状態情報を他の通信局に対し送信する無線通信方法。
【請求項３】
請求項２記載の無線通信方法において、
通信局は、上記制御信号を受信した通信局から送信された上記受信状態情報を受信して保持し、その検査結果に基づいた上記通信品質情報を上記他の通信局に対して送信する無線通信方法。
【請求項４】
請求項２記載の無線通信方法において、
通信局は、上記他の通信局から送信された上記受信状態情報に基づいて、直接通信が可能な通信局を把握し、その把握で直接通信ができない通信局の間で等時データ又は非同期データの伝送要求があるとき、中継する通信局を指示し、
この中継する通信局で、受信した等時データ又は非同期データを一時保持し、上記一時保持した等時データ又は非同期データを再送信する無線通信方法。
【請求項５】
他の無線通信装置との間での無線通信が行われる無線通信装置において、
所定のフレーム周期で通信制御を行う制御部と、
上記制御部の制御により、上記フレーム周期内の第１のタイミングに設定され複数のスロットからなる管理領域にて、他の無線通信装置との間の通信品質を確認するための制御信号と、その制御信号に受信状態から取得される受信状態情報との送信又は受信を行う通信処理部とを備えた無線通信装置。
【請求項６】
請求項５記載の無線通信装置において、
上記通信処理部で上記制御信号を受信したときの受信強度，データの誤りの程度，誤り訂正時の尤度の少なくとも１つから上記受信状態情報を生成する受信状態情報生成部を備えた無線通信装置。
【請求項７】
請求項５記載の無線通信装置において、
上記フレーム周期内の第２のタイミングに設定されるデータ伝送領域で、上記通信処理部が他の無線通信装置との間で等時データ又は非同期データの送信又は受信を行う無線通信装置。
【請求項８】
請求項５記載の無線通信装置において、
上記管理領域で伝送される通信品質情報を上記通信処理部が受信し、その受信した通信品質情報を上記制御部が判断して、直接通信が可能な他の無線通信装置を把握し、上記制御部が、その把握した他の無線通信装置とだけ上記通信処理部で直接的に通信させる無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無線信号により各種情報を伝送して、複数の機器間でローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を構成する場合に好適な無線通信方法及びこの無線通信方法を適用した無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
家庭内，オフィス内などの比較的狭い範囲内において、各種映像機器やパーソナルコンピュータ装置とその周辺装置などの複数の機器間で、それらの機器が扱うデータを伝送できるようにローカルエリアネットワークを組む場合、各機器間を何らかの信号線で直接接続させる代わりに、各機器に無線信号の送受信装置を接続して、無線伝送でデータ伝送できるようにすることがある。
【０００３】
無線伝送でローカルエリアネットワークを構成させることで、各機器間を直接信号線などで接続する必要がなく、システム構成を簡単にすることができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線信号の送受信装置（通信装置）を３台以上設けてローカルエリアネットワークを構成させる場合のアクセス方式としては、従来はＣＳＭＡ（carrier Sense Multiple Access ）方式又はポーリング方式が一般的に使用されていた。
【０００５】
ＣＳＭＡ方式の場合には、発信元アドレスと送信先アドレスを含む送信データを、ネットワーク内の他の全ての通信装置に対して送信する処理を行うものであり、受信側では、その伝送データに含まれる送信先アドレスの判断から、自局宛てのデータであることを判断して、そのデータを取り込む処理を行うものである。ポーリング方式の場合には、通信制御を行う制御局を設けて、この制御局が各通信装置に対して、送信するデータがあるかを問い合わせ、もし送信データがある場合には、該当する通信装置に対して送信権を与えて通信を実行させるものである。
【０００６】
いずれの場合でも、従来の通信方式の場合には、データの送信を行う通信装置側では、受信側で無線伝送されるデータが受信可能であるかを知らずに送信する可能性があり、相手側で受信できない場合には、無線資源が無駄づかいされてしまう。また、各通信装置は、通信相手とどの程度の品質で通信できるか判らないため、どのような状態で伝送すれば良いか判断できない問題があった。
【０００７】
従って、従来はローカルエリアネットワークを構成させて無線伝送させる場合には、各無線通信装置が通信できる相手は、確実にデータを無線伝送できる程度の近距離に限定されていて、無線によるシステムの場合には非常に狭い範囲内でしかローカルエリアネットワークを組むことができなかった。
【０００８】
特に近年このようなローカルエリアネットワークで無線伝送させるデータとして、デジタルデータ化された映像信号や、各種コンピュータ用プログラムデータなどの非常に多くの伝送容量が必要（例えば数Ｍ〜数十Ｍｂｐｓ程度）なデータが多々あり、このようなデータが扱える伝送容量を確保するためには、非常に高い伝送帯域（例えば５ＧＨｚ程度）を使用する必要がある。一方、ローカルエリアネットワークを構成するための無線通信装置は送信出力に制限があり、無許可で設置できる装置の場合、無線伝送できる距離が非常に短い距離（例えば数ｍから数十ｍ程度）になってしまい、各無線通信装置の間の距離が、その無線伝送できる距離を越えていた場合には、受信側で正しくデータを受信処理できなくなってしまう。
【０００９】
本発明はこれらの点に鑑み、複数の無線通信装置でローカルエリアネットワークを組む場合に、各通信装置間の無線伝送が確実にできるようにすることを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の無線通信方法は、無線通信でフレーム構造の無線信号の伝送を行い、このフレーム構造の無線信号は、複数のスロットに分割された管理領域とデータ伝送領域とを備え、管理領域で、複数の通信局の間の通信品質を確認するための制御信号の伝送と、複数の通信局の間の通信品質を表す通信品質情報の伝送を行い、データ伝送領域で、等時データ又は非同期データを伝送するようにしたものである。
【００１１】
本発明の無線通信方法によると、各通信局では、制御信号の受信によりシステム内の他の通信局との通信品質が判り、その通信品質に基づいて各通信局間の通信品質情報を生成させて各通信局に対して伝送させることで、システム内での通信状態が各通信局で判断できる。
【００１２】
また本発明の無線通信装置は、所定のフレーム周期で通信制御を行う制御部と、この制御部の制御により、フレーム周期内の第１のタイミングに設定される複数のスロットからなる管理領域にて、他の無線通信装置との間の通信品質を確認するための制御信号と、その制御信号に受信状態から取得される受信状態情報との送信又は受信を行う通信処理部とを備えたものである。
【００１３】
本発明の無線通信装置によると、フレーム周期で他の無線通信装置との間の無線通信が行われると共に、そのフレーム周期内の管理領域で、制御信号に受信状態から取得される受信状態情報で、他の無線通信装置との間の通信品質を確認することができ、またその確認した受信状態情報を制御装置などに送信することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施の形態を、図１〜図８を参照して説明する。
【００１７】
本例においては、家庭内などで映像データやコンピュータ用データなどの送受信を行うシステムに適用したもので、まず図３を参照して本例のネットワークのシステム構成を説明する。ここでは図３に示すように、複数（ここでは７台）のワイヤレスノードＷＮ１，ＷＮ２‥‥ＷＮ７が家庭内などの所定の範囲内に配置してあり、各ワイヤレスノードＷＮ１，ＷＮ２‥‥ＷＮ７は無線信号の送信及び受信を行う無線通信装置として構成してある。ワイヤレスノードＷＮ１にはビデオテープデッキ１が接続してあり、ワイヤレスノードＷＮ２には第１のモニタ受像機２が接続してあり、ワイヤレスノードＷＮ３にはビデオディスク再生装置３が接続してあり、ワイヤスレノードＷＮ５にはチューナ４が接続してあり、ワイヤレスノードＷＭ６には第２のモニタ受像機５が接続してある。ワイヤレスノードＷＮ４及びＷＮ７には、特に機器を接続してない。図３では、各ノード間で無線伝送が可能な状態の場合には、そのノード間を線で結んで示してあり、直接的に線で結んでないノード間は、伝送距離などから直接的に無線伝送することができない状態となっている。
【００１８】
ここで本例においては、この７台のワイヤレスノードＷＮ１〜ＷＮ７の内の１台を制御局に設定する。この制御局として設定されるワイヤレスノードは、原則としてシステム内の他の全てのワイヤレスノードと直接通信ができる位置に配されたノードとする。図３の例の場合には、ほぼ中央に配されたワイヤレスノードＷＮ４を制御局に設定し、図４に示すように、このワイヤレスノードＷＮ４から他の全てのワイヤレスノードＷＮ１〜ＷＮ３，ＷＮ５〜ＷＮ７に対し、直接的に制御信号を無線伝送できる状態とし、各ノード間でのデータ伝送は、制御局ＷＮ４からの制御信号による指令で実行されるようにする。各ワイヤレスノードＷＮ１〜ＷＮ７には、予め個別にアドレスが設定してあり（又は制御局の制御でアドレスが設定される構成でも良い）、そのアドレスを使用して伝送されるデータの発信元，送信先などを指示する。
【００１９】
本例のシステムで無線伝送されるデータとしては、非同期データ（Asynchronous Data ）と称される非同期転送されるデータと、等時データ（Isochronous Data）と称される連続的に伝送されるデータの２種類が用意され、コンピュータなどの各種制御コマンドなどの比較的短いデータについては非同期データとして伝送され、映像データ，音声データなどの比較的大容量のデータについては等時データとして伝送される。
【００２０】
このようにシステム構成してあることで、各ノードに接続された機器１〜５の間で映像データなどの各種データを伝送することが可能になる。
【００２１】
次に、各ノードを構成する無線通信装置の具体的構成を、図１を参照して説明する。図１では説明を簡単にするために、無線通信でデータ伝送を行う２つのノード（無線通信装置）と、この２つのノード間の通信を制御するノード（無線通信制御装置）を示してある。ここでは、通信制御を行うノードを無線制御局１０として示してあり、データ伝送を行う２つのノードを第１の無線通信局２０及び第２の無線通信局３０として示してある。
【００２２】
無線制御局１０は、通信制御処理を実行する制御部１１を備え、この制御部１１で制御を行うためのデータが格納されたデータベース部１２が制御部１１に接続してある。そして、制御部１１で生成された制御信号を、送信部１３に供給して送信処理を行い、その送信処理された制御信号を切換スイッチ１４を介してアンテナ１５に供給して、アンテナ１５から無線送信する。また、無線通信局２０，３０などの他の局から制御局に伝送される制御信号を、アンテナ１５で受信して、切換スイッチ１４を介して受信部１６に供給し、その受信信号を復調処理して、復調された受信信号を制御部１１に供給する。
【００２３】
第１及び第２の無線通信局２０及び３０は、同一の構成とされ、それぞれデータ入出力インターフェース部２２，３２を備えて、入力端子２１，３１に得られるデータを、各インターフェース部２２，３２で送信用のデータに変換処理し、処理されたデータを送信部２３，３３に供給して送信処理して送信信号とし、その送信信号を切換スイッチ２４，３４を介してアンテナ２５，３５に供給して、アンテナ２５，３５から無線送信する。
【００２４】
また、アンテナ２５，３５で受信した無線信号を、切換スイッチ２４，３４を介して受信部２６，３６に供給し、復調処理して受信データを得、その受信データをデータ入出力インターフェース部２２，３２に供給して所定のフォーマットのシリアルデータなどに変換し、出力端子２７，３７から出力する。ここで、送信部２３，３３での送信処理及び受信部２６，３６での受信処理は、この各無線通信局２０，３０が備える制御部２８，３８により制御される構成としてあり、受信部２６，３６が受信した信号が制御信号である場合には、制御部２８，３８に供給し、制御部２８，３８がその制御情報を判断して、対応した状態に制御する。また、制御局などの他の局に対して制御情報を送信する必要がある場合には、制御部２８，３８からその制御情報を送信２３，３３に供給し、無線送信する。
【００２５】
なお、ここでは各局のアンテナ１６，２６，３６には切換スイッチ１４，２４，３４を介して送受信系の回路が接続される構成とし、送信と受信とが時分割で行われる場合に適用される構成としたが、スイッチ以外のものでアンテナと送受信系の回路とを接続しても良い。
【００２６】
また、制御局１０及び各無線通信局２０，３０が備える受信部１６，２６，３６は、受信状態を検出するための構成を備える。即ち、第１の無線通信局２０の受信部２６の構成を図２に示すと、アンテナ側から端子２６ａを介して供給される所定の周波数の受信信号を、周波数変換部２６ｂで中間周波信号（或いはベースバンド信号）に変換し、その変換された信号を復調部２６ｃに供給して、復調処理を行う。そして、復調部２６ｃで復調された信号を復号部２６ｄに供給して、伝送データを復号する処理を行い、復号されたデータを出力端子２６ｅから後段の回路（インターフェース部２２）に供給すると共に、制御部２８にも供給する。この復号部２６ｄとしては、伝送信号の符号化方式に適合した復号処理が行われ、ここではビタビ復号処理が行われる。また復号部２６ｄでは、伝送された信号に付加されたエラー訂正符号などによるエラー訂正処理を行う。
【００２７】
ここで本例においては、周波数変換部２６ｄで周波数変換された中間周波信号（又はベースバンド信号）を受信電力検出部２６ｆに供給して、その信号の受信電力（レベル）を検出し、その検出した受信電力のデータを制御部２８に供給する。また、復号部２６ｄでビタビ復号を行う際の尤度（情報の確からしさの程度）を尤度判断部２６ｇで行い、判断した尤度のデータを制御部２８に供給する。さらに、復号部２６ｄでエラー訂正を行う際のエラー訂正率を、復号部２６ｄ内で生成させて、そのエラー訂正率のデータ（即ち受信データの誤りの程度を示すデータ）を、制御部２８に供給する。
【００２８】
制御部２８では、供給される受信電力のデータと尤度のデータとエラー訂正率のデータとに基づいて、受信状態の判定を行う。その受信状態の判定は、制御局からの制御に基づいたタイミングで後述する検査信号が伝送されるときに行い、信号を正しく受信できる状態であるか否かの判断を行い、その判断した受信状態のデータから、制御部内で検査結果データを生成処理する。生成処理された検査結果データは、所定のタイミングで送信部２３に供給して、制御局側に無線伝送する。その検査結果データを無線伝送する処理については後述する。
【００２９】
他の通信局１０，３０についても、受信部１６，３６は同様に構成してあり、各局内の制御部１１，３８が供給される受信状態のデータに基づいて検査結果データを生成処理する。第２の無線通信局３０の場合には、第１の無線通信局２０の場合と同様に、その生成された検査結果データを制御局１０に無線伝送するが、無線制御局１０の場合には、生成された検査結果データを、この制御局１０内のデータベース部１２に記憶する。また、無線制御局１０に無線伝送された各局での検査結果データについても、データベース部１２が記憶する。このときには、通信制御局１０内の制御部１１の制御で、各局からの検査結果データを集計処理して、本例のシステムを構成するネットワーク内の各局間の通信状態のデータとして、データベース部１２に記憶させる。
【００３０】
なお、ここでは通信制御局１０を通信制御だけを行う局として示してあるが、通信制御局１０についても、接続された機器から供給されるデータの送信と受信したデータの接続された機器への供給を行う入出力インターフェース部を設けて、非同期データや等時データの送受信ができるようにしても良い。
【００３１】
このように構成される第１の無線通信局２０と第２の無線通信局３０との間で、データ（非同期データ又は等時データ）の無線伝送を行う際には、無線制御局１０の制御で実行される。この無線制御局１０の制御による無線伝送処理を以下説明すると、まず本例のシステムで伝送される信号は、所定周期のフレーム構造が繰り返されるフレーム構成の信号とされ、制御局１０の制御でフレーム周期が設定される。図５は本例のシステムで設定されるフレーム構成を示す図で、図５のＡに示すように、１フレームの先頭部分には管理領域が設けてあり、残りの区間はデータ伝送領域として使用される。
【００３２】
図５のＢは管理領域の詳細を示すもので、先頭部分から順にフレーム同期信号，検査信号，検査結果情報，通信品質情報，システムパラメータが伝送される。ここで、フレーム同期信号と通信品質情報とシステムパラメータは、通信制御局１０から送信される信号であり、各無線通信局では、フレーム同期信号を受信することによりフレーム周期を判断する。
【００３３】
検査信号と検査結果情報との区間では、所定の順序に従って他の無線通信局から対応した信号が送信される。ここで、本例のネットワークシステム内に設置できる通信局の最大の数をｎ（ｎは任意の整数）としたとき、図５のＣに示すように、検査信号の区間と検査結果情報の区間は、それぞれｎ個に分割してあり、その分割されたそれぞれの位置が、システムネットワーク内に存在する各局に割当ててある。本例の場合には図３に示すように７つの局ＷＮ１〜ＷＮ７でネットワークが構成されるシステムであるので、ｎが７以上とされ、少なくともこの７つの局ＷＮ１〜ＷＮ７毎に検査信号の区間と検査結果情報の区間が割当ててある。
【００３４】
各通信局に割当てられた検査信号の区間では、その局の送信部で所定の検査信号の送信処理を行って、この検査信号を無線送信する。このとき各局からの検査信号の送信電力などの送信条件は、基本的には同じに設定してある。送信される信号の内容（情報）については、各局で同じでも良く、或いは各局毎にそれぞれの局のアドレスなどが付与された情報としても良い。
【００３５】
この各通信局から送信される検査信号は、システム内の他の全ての通信局で受信処理し、そのときの受信電力，尤度，エラー訂正率のデータとに基づいて、受信状態を判断する。ここで、システム内の各通信局に順に検査信号の送信タイミングを割当ててあるので、各通信局で判断される受信状態で、システム内の他の全ての通信局からの信号の受信状態が正しく受信できる状態か否か判定され、その判定結果に基づいた検査結果データを生成処理する。
【００３６】
そして、各通信局で生成された検査結果データは、各通信局に割当てられた検査結果情報の区間で、無線送信処理され、制御局でその検査結果情報が受信される。制御局で各通信局からの検査結果情報を受信すると、その各局の検査結果情報を集計して、ネットワーク内の通信品質情報を生成させる。図８は通信品質情報を集計した例を示してあり、各局間で直接通信が可能な場合“１”データとしてあり、各局間で直接通信ができない場合“０”データとしてある。この図８に示した例は、図３に示したネットワーク構成の場合の例である。即ち、各ノードＷＮ１〜ＷＮ７間で直接的に通信が可能な場合が、図３に示すように各ノードを直線で結んで示す状態だけであるとき、その区間のデータだけが“１”データとなり、他の区間のデータは“０”データとなっている。
【００３７】
なお、図８の例では、２つの局の間の伝送状態は、一方の局から他方の局への伝送状態と、他方の局から一方の局への伝送状態が同じであるとして、１つのデータとして示したが、例えば各局の送信電力が異なる場合などには、一方の局から他方の局への伝送状態と、他方の局から一方の局への伝送状態とを、個別のデータとして集計しても良い。
【００３８】
再び図５の説明に戻ると、このように制御局で集計された通信品質情報は、図５のＢに示す管理領域の通信品質情報の区間で、システム内の全ての通信局に対して無線送信される。システム内の制御局以外の通信局では、この通信品質情報を制御部内のメモリに記憶させ、自局から直接的に送信を行うことができる局を判断するときに、その記憶データを使用する。
【００３９】
システムパラメータの区間では、制御局から各通信局に対して告知する必要のあるネットワークシステムの各種パラメータに関する情報を送信し、制御局以外の通信局では、このシステムパラメータを受信すると、制御部がそのパラメータで示される各種項目を対応した状態に設定する。
【００４０】
ここまで説明した管理領域が終了すると、１フレーム内の残りの区間はデータ伝送領域になる。このデータ伝送領域では、制御局からの制御により、各通信局間でデータ（非同期データ又は等時データ）の伝送が行われる。本例の場合には、制御局からのポーリング制御により各局間での通信が行われるものとすると、図５のＤに示すように、データ伝送領域では、最初に制御局から各通信局を順に呼び出す調停信号を送信し、その調停信号で指定されたアドレスの通信局で、他の局に対して送信するデータがある場合には、そのデータの送信処理を行い、送信データがない場合又は非同期データの送信が終了した場合には、次のアドレスの局を呼び出す調停信号の送信し、順に各通信局からのデータ送信を実行させる。また、各通信局から送信されるデータが、映像データなどの等時データである場合には、その等時データの送信を逐次一時的に中断させて、他の局から非同期データの送信が割り込めるように、調停信号を送信する。このようなデータ伝送処理をデータ伝送領域が続く限り行い、次のフレームの管理領域になると、このデータ伝送処理を中断して、上述した管理領域での処理を行い、そのフィルタのデータ伝送領域になると、データ伝送処理を再開させる。なお、上述したような等時データと非同期データとを混在させて伝送させる方式としては、例えばＩＥＥＥ１３９４として規定された通信方式が知られている。
【００４１】
次に、本例のフレーム構成としたときに、各フレーム周期毎に制御局で行われる処理と通信局で行われる処理を、図６，図７のフローチャートを参照して説明する。まず、制御局で行われる処理を、図６のフローチャートに基づいて説明すると、１フレームの先頭部分になると、フレーム同期信号の送信処理を行う（ステップ１０１）。そして、フレーム同期信号の次の区間である検査信号の区間は待機し、次の検査結果情報の区間に伝送される検査結果情報を受信し（ステップ１０２）、その受信した検査結果情報を集計して通信品質情報を生成させ、その生成させた通信品質情報を送信する（ステップ１０３）。次に、システムパラメータの区間でシステムパラメータの送信処理を行い（ステップ１０４）、管理領域の処理を終了する。
【００４２】
データ伝送領域になると、各通信局を順に呼び出すポーリング信号（調停信号）を送信処理し（ステップ１０５）、そのポーリング信号の送信で該当する局からのデータ送信があるか否か判断し（ステップ１０６）、データ送信がある場合には、その送信が終了したか否か判断し（ステップ１０７）、そのデータ送信が終了したとき、或いはステップ１０６でデータ送信がないと判断したとき、このフレームのデータ伝送領域が終了するか否か判断し（ステップ１０８）、データ伝送領域が終了しない場合には、ステップ１０５に戻って次の局に対してポーリング信号を送信する。ステップ１０８でこのフレームのデータ伝送領域が終了すると判断した場合には、このフレームでの処理を終了し、次のフレームの処理をステップ１０１から繰り返す。
【００４３】
通信局側で各フレームに行われる処理を、図７のフローチャートに示すと、フレーム同期信号を受信すると（ステップ２０１）、そのフレーム同期信号で設定されるタイミングで検査信号の送受信処理を行い（ステップ２０２）、検査信号を受信した結果である検査結果情報の送信処理を行う（ステップ２０３）。そして、通信品質情報が伝送される区間で、その通信品質情報の受信処理を行い（ステップ２０４）、システムパラメータが伝送される区間で、システムパラメータの受信処理を行う（ステップ２０５）。次にポーリング信号の受信があるか否か判断し（ステップ２０６）、ポーリング信号の受信があるときには、そのポーリング信号が自局宛てであるか否か判断し（ステップ２０７）、自局宛てであるとき、自局から送信するデータがあるか否か判断し（ステップ２０８）、送信するデータがある場合、そのデータの送信処理を行う（ステップ２０９）。
【００４４】
ステップ２０７でポーリング信号が自局宛てでないと判断したとき、各通信局から送信されるデータの受信を行って（ステップ２１２）、その受信データが自局宛てであるか否か判断し（ステップ２１３）、自局宛てのデータであるとき、その受信データを取り込む処理を行う（ステップ２１４）。
【００４５】
そして、ステップ２０６でポーリング信号の受信がない場合と、ステップ２０８で送信データがない場合と、ステップ２０９でのデータ送信を行った後と、ステップ２１３で自局宛ての送信データでないと判断したときと、ステップ２１４での受信データの取り込みを終了したときには、このときのフレームが終了するか否か判断し（ステップ２１０）、フレームが終了しない場合、ステップ２０６に戻って、制御局からのポーリング信号を待つ。ステップ２１０でフレームが終了すると判断したときには、このフレームでの処理を終了し、次のフレームの処理をステップ２０１から繰り返す。なお、ステップ２０９でのデータ送信処理を行う際には、ステップ２０４で受信した通信品質情報でこの局から直接的に無線通信ができると判断された局に対してだけ、データを送信する。
【００４６】
このようにして無線伝送処理を行うことで、各フレーム毎に、そのフレームの先頭部分の管理領域内で、各通信局間での通信状態を検査して、その検査した結果を制御局で集計でき、その集計した通信品質情報に基づいて、各通信局間の無線通信を適切に制御できる。また、その集計した通信品質情報は、各フレーム毎に制御局から全ての通信局に伝送され、各通信局では、直接的に通信ができる相手が判り、通信ができない相手に対してデータ伝送を行うことがなくなる。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態を、図９〜図１２を参照して説明する。この第２の実施の形態を示す図９〜図１２において、上述した第１の実施の形態で説明した図１〜図８に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４８】
本例においては、ネットワークシステムの構成については上述した第１の実施の形態と同一とする。即ち、図３に示すように、７台のワイヤレスノードＷＮ１〜ＷＮ７で構成して、その内の１台のノードＷＮ４（このノードは他の全ての局と直接通信ができる）を制御局とし、他の通信局での通信が、制御局での制御により実行される。
【００４９】
ここで、図３に示したネットワーク構成で、各ノードＷＮ１〜ＷＮ７間で直接的に通信が可能な場合が、図３に示すように各ノードを直線で結んで示す状態だけであるとき、その直接的に通信を行うことができない通信局の間でデータの無線伝送を行う場合に、本例においては、制御局からの制御により、中継する通信局を指定して、中継伝送で伝送できるようにしたものである。
【００５０】
図９は、本例の中継伝送が行われる通信局の構成を示す図で、第１の無線通信局２０と第２の無線通信局３０とが直接的に通信できない位置関係にあるとき、第３の無線通信局４０で中継させて伝送させる。例えば図３の例では、ワイヤレスノードＷＮ３に接続されたビデオディスク再生装置３で再生した映像データや音声データを、ワイヤレスノードＷＮ１に一旦無線伝送し、このワイヤレスノードＷＮ１で中継してワイヤレスノードＷＮ２に無線伝送し、ワイヤレスノードＷＮ２に接続された第１のモニタ受像機２で受像させる例などが考えられる。
【００５１】
送信元と受信先になる第１の無線通信局２０と第２の無線通信局３０については、第１の実施の形態で図１により説明した構成と同じ構成であり、中継を行う第３の無線通信局４０についても、基本的には第１，第２の無線通信局２０，３０と同じ構成である。即ち、第３の無線通信局４０は、データ入出力インターフェース部４２を備えて、入力端子４１に得られるデータを、インターフェース部４２で送信用のデータに変換処理し、処理されたデータを送信部４３に供給して送信処理して送信信号とし、その送信信号を切換スイッチ４４を介してアンテナ４５に供給して無線送信する。
【００５２】
また、アンテナ４５で受信した無線信号を、切換スイッチ４４を介して受信部４６に供給し、復調処理して受信データを得、その受信データをデータ入出力インターフェース部４２に供給して所定のフォーマットのシリアルデータなどに変換し、出力端子４７から出力する。
【００５３】
ここまでは、他の無線通信局と同じ構成であるが、中継伝送が可能な局の場合には、受信部４６で受信処理されてデータ入出力インターフェース部４２に供給されたデータを一旦記憶するバッファメモリをインターフェース部４２は備え、そのバッファメモリに記憶された受信データを、自局がポーリング信号などで送信するタイミングになると、送信部４３に戻して送信処理し、アンテナ４５から送信先に対して無線送信する機能を備える。なお、中継伝送が可能な局は、特定の局だけとせず、ネットワークシステム内の全ての局が中継可能に構成しても良い。
【００５４】
このように構成した場合において、第１の無線通信局２０から第３の無線通信局４０で中継して、第２の無線通信局３０にデータ（非同期データ又は等時データ）を伝送する際の処理を、以下説明する。
【００５５】
まず、本例においては、第１の実施の形態の場合と同様に、制御局の制御により設定されたフレーム構成でデータ伝送が行われる。即ち、図１０のＡに示すように、各フレームのには管理領域が設けてあり、残りの区間はデータ伝送領域として使用される。
【００５６】
図１０のＢは管理領域の詳細を示すもので、先頭部分から順にフレーム同期信号，検査信号，検査結果情報，通信品質情報，システムパラメータ，中継情報が伝送される。ここで、フレーム同期信号と通信品質情報とシステムパラメータと中継情報は、通信制御局１０から送信される信号であり、各無線通信局では、フレーム同期信号を受信することによりフレーム周期を判断する。
【００５７】
検査信号と検査結果情報との区間では、所定の順序に従って他の無線通信局から対応した信号が送信され、制御局ではその検査結果情報に基づいて、通信品質情報が生成されて、制御局から各通信局に伝送される。この検査信号と検査結果情報と通信品質情報が伝送される状態については、上述した第１の実施の形態と全く同じである。
【００５８】
そして、システムパラメータの区間で、制御局から各通信局に対して告知する必要のあるネットワークシステムの各種パラメータに関する情報を送信し、制御局以外の通信局では、このシステムパラメータを受信すると、制御部がそのパラメータで示される各種項目を対応した状態に設定する。
【００５９】
そして本例においては、システムパラメータの後に中継情報を伝送し、この中継情報で、中継役となる通信局を指定する。この中継情報により指定された通信局側では、中継が必要なデータ伝送が発生したとき、中継局として動作するようにその局の制御部が対応した処理制御を行う。
【００６０】
そして、ここまで説明した管理領域が終了すると、１フレーム内の残りの区間はデータ伝送領域になる。このデータ伝送領域では、制御局からの制御により、各通信局間でデータ（非同期データ又は等時データ）の伝送が行われる。本例の場合には、制御局からのポーリング制御により各局間での通信が行われる。ポーリング制御により通信が行われる状態については、上述した第１の実施の形態で図５により説明した処理と同じである。なお、中継伝送により各通信局から無線送信を行う際には、制御局から伝送される中継情報に基づいて、中継させる局を制御部が判断して、その中継局を直接的な送信先として無線送信を行うが、この伝送が中継伝送であることを示す情報と、中継された後の最終的な送信先の情報についても、伝送時に付加する。
【００６１】
次に、本例のフレーム構成として中継伝送を可能としたときに、各フレーム周期毎に制御局で行われる処理と通信局で行われる処理を、図１１，図１２のフローチャートを参照して説明する。まず、制御局で行われる処理を、図１１のフローチャートに基づいて説明すると、１フレームの先頭部分になると、フレーム同期信号の送信処理を行う（ステップ１０１）。そして、フレーム同期信号の次の区間である検査信号の区間は待機し、次の検査結果情報の区間に伝送される検査結果情報を受信し（ステップ１０２）、その受信した検査結果情報を集計して通信品質情報を生成させ、その生成させた通信品質情報を送信する（ステップ１０３）。次に、システムパラメータの区間でシステムパラメータの送信処理を行い（ステップ１０４）、さらに中継局を指定する情報の送信処理を行い（ステップ１１０）、管理領域の処理を終了する。
【００６２】
データ伝送領域での処理は、上述した第１の実施の形態で説明した図５のフローチャートの処理と基本的に同じである。即ち、各通信局を順に呼び出すポーリング信号（調停信号）を送信処理し（ステップ１０５）、そのポーリング信号の送信で該当する局からのデータ送信があるか否か判断し（ステップ１０６）、データ送信がある場合には、その送信が終了したか否か判断し（ステップ１０７）、そのデータ送信が終了したとき、或いはステップ１０６でデータ送信がないと判断したとき、このフレームのデータ伝送領域が終了するか否か判断し（ステップ１０８）、データ伝送領域が終了しない場合には、ステップ１０５に戻って次の局に対してポーリング信号を送信する。ステップ１０８でこのフレームのデータ伝送領域が終了すると判断した場合には、このフレームでの処理を終了し、次のフレームの処理をステップ１０１から繰り返す。
【００６３】
次に、本例での通信局側で各フレームに行われる処理を、図１２のフローチャートに示すと、フレーム同期信号を受信すると（ステップ２０１）、そのフレーム同期信号で設定されるタイミングで検査信号の送受信処理を行い（ステップ２０２）、検査信号を受信した結果である検査結果情報の送信処理を行う（ステップ２０３）。そして、通信品質情報が伝送される区間で、その通信品質情報の受信処理を行い（ステップ２０４）、システムパラメータが伝送される区間で、システムパラメータの受信処理を行い（ステップ２０５）、中継情報が伝送される区間で、中継情報の受信処理を行う（ステップ２１５）。次にポーリング信号の受信があるか否か判断し（ステップ２０６）、ポーリング信号の受信があるときには、そのポーリング信号が自局宛てであるか否か判断し（ステップ２０７）、自局宛てであるとき、自局から送信するデータがあるか否か判断し（ステップ２０８）、送信するデータがある場合、そのデータの送信処理を行う（ステップ２０９）。
【００６４】
ステップ２０７でポーリング信号が自局宛てでないと判断したとき、各通信局から送信されるデータの受信を行って（ステップ２１２）、その受信データが自局宛てであるか否か判断し（ステップ２１３）、自局宛てのデータであるとき、その受信データを取り込む処理を行う（ステップ２１４）。
【００６５】
そしてステップ２１３で自局宛てのデータでないと判断したとき、中継すべきデータであるか否か判断し（ステップ２１６）、中継すべきデータであるとき、送信データを格納するバッファメモリに受信データを格納させる（ステップ２１７）。
【００６６】
そして、ステップ２０６でポーリング信号の受信がない場合と、ステップ２０８で送信データがない場合と、ステップ２０９でのデータ送信を行った後と、ステップ２１４での受信データの取り込みを終了したときと、ステップ２１６で中継すべきデータでないと判断したときとには、このときのフレームが終了するか否か判断し（ステップ２１０）、フレームが終了しない場合、ステップ２０６に戻って、制御局からのポーリング信号を待つ。ステップ２１０でフレームが終了すると判断したときには、このフレームでの処理を終了し、次のフレームの処理をステップ２０１から繰り返す。なお、ステップ２１７でバッファメモリに格納されたデータについては、次にステップ２０７でポーリング信号が自局宛てであると判断された後のステップ２０９で送信処理される。
【００６７】
このようにして無線伝送処理を行うことで、第１の実施の形態の場合と同様に、各フレーム毎に、そのフレームの先頭部分の管理領域内で、各通信局間での通信状態を検査して、その検査した結果を制御局で集計でき、その集計した通信品質情報に基づいて、各通信局間の無線通信を適切に制御できと共に、そのときの通信品質情報で、直接的に通信ができない通信局間があった場合には、その通信局間でのデータ伝送が、中継伝送により確実に伝送され、ネットワークシステム内で確実にデータ伝送を行うことができる。
【００６８】
なお、ここでは１つの局で１回中継を行う例を説明したが、複数回中継して、より長距離の中継伝送ができるようにしても良い。
【００６９】
なお、上述した各実施の形態では、ポーリングにより各通信局からデータ伝送を行うようにしたが、データ伝送領域でデータ伝送が行われる方式については、他の方式であっても良い。
【００７０】
また、上述した各実施の形態では、１フレーム内の先頭部分に管理領域を設けて、その先頭部分の管理領域で検査信号や検査結果情報，通信品質情報の伝送を行うようにしたが、１フレーム内のその他の区間でこれらの信号を伝送させるようにしても良い。また、管理領域内での各信号が配される順序についても、上述した例に限定されるものではない。また、検査信号や検査結果情報についても、１フレーム内でネットワークシステム内の全ての通信局間の検査ができるようにしたが、複数フレームで検査を行うようにしても良い。例えば、１フレーム内の検査信号の区間では、システム内の１台の通信局からだけ検査信号を送信し、その結果を他の通信局で判断させて送信させるようにして、通信局の数に対応したフレーム数で、１回の通信品質情報を生成させるようにしても良い。
【００７１】
また、通信品質の判断を、各フレーム毎に行うのではなく、所定フレーム毎に検査信号や検査結果情報を送信させて、判断するようにしても良い。即ち、例えば数十フレームに１回だけ検査信号や検査結果情報を送信させて、他のフレーム期間では、各通信局からの検査信号や検査結果情報の送信を停止させても良い。
【００７２】
また、上述した各実施の形態では、通信品質の判断として、通信が可能か否かの２段階で判断するようにしたが、より多くの段階で判断して、その判断結果から細かい検査結果情報を得るようにしても良い。
【００７３】
さらに、各通信局で受信状態を判断するために、受信電力のデータと尤度のデータとエラー訂正率のデータとを検出して、それぞれのデータから受信状態の判定を行うようにしたが、少なくともいずれか１つのデータを検出するだけでも受信状態の判断は可能である。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１に記載した無線通信方法によると、各通信局では、制御信号の受信によりシステム内の他の通信局との通信品質が判り、その通信品質に基づいて各通信局間の通信品質情報を生成させて各通信局に対して伝送させることで、システム内での通信状態が各通信局で判断でき、通信状態が良好と判断される相手にだけ無線伝送を行うことで、システム内での確実な無線伝送ができる。
【００７５】
請求項２に記載した無線通信方法によると、請求項１に記載した発明において、通信局は、他の通信局から伝送される制御信号を受信し、その受信状態から取得される受信状態情報を他の通信局に対し送信することで、通信品質の情報を実際の伝送結果に基づいて良好に生成させることができると共に、制御局側でその通信品質の情報の集計が良好に行える。
【００７６】
請求項３に記載した無線通信方法によると、請求項２に記載した発明において、通信局は、制御信号を受信した通信局から送信された受信状態情報を受信して保持し、その検査結果に基づいた通信品質情報を他の通信局に対して送信することで、各通信局側でも他の局との通信状態を把握できるようになる。
【００７７】
請求項４に記載した無線通信方法によると、請求項２に記載した発明において、直接通信が可能な通信局を把握し、その把握で直接通信ができない通信局の間でデータの伝送要求があるとき、中継する通信局を指示して中継伝送処理を行うことで、システム内の直接的に通信ができない通信局間の無線伝送についても、制御局からの指示に基づいた中継伝送で良好に実行できる。
【００７８】
請求項５に記載した無線通信装置によると、フレーム周期で他の無線通信装置との間の無線通信が行われると共に、そのフレーム周期内の複数のスロットからなる管理領域にて、制御信号に基づいて他の無線通信装置との間の通信品質を確認することができ、またその確認した受信状態情報を制御装置などに送信することができる。
【００７９】
請求項６に記載した無線通信装置によると、請求項５に記載した発明において、通信処理部で制御信号を受信したときの受信強度，データの誤りの程度，誤り訂正時の尤度の少なくとも１つから受信状態情報を生成する検査結果生成部を備えたことで、実際の通信状態に基づいて良好に受信状態情報を生成させることができる。
【００８０】
請求項７に記載した無線通信装置によると、請求項５に記載した発明において、データ伝送領域で通信処理部が他の無線通信装置との間で等時データ又は非同期データの送信又は受信を行うことで、等時データ又は非同期データの無線伝送を良好に行うことができる。
【００８１】
請求項８に記載した無線通信装置によると、請求項５に記載した発明において、管理領域で伝送される通信品質情報を通信処理部が受信し、その受信した通信品質情報を制御部が判断して、直接通信が可能な他の無線通信装置を把握し、制御部が、その把握した他の無線通信装置とだけ通信処理部で直接的に通信させることで、システム内の直接的に通信ができない装置に対して直接送信を行うことがなく、伝送エラーなどを生じさせることなく確実に無線伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による各通信局及び制御局の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態による受信部の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるシステム構成例を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態による制御例を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態による伝送信号のフレーム構成を示す説明図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態による制御局での処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施の形態による通信局での処理を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施の形態による検査結果の集計例を示す説明図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態による各通信局及び制御局の構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態による伝送信号のフレーム構成を示す説明図である。
【図１１】本発明の第２の実施の形態による制御局での処理を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施の形態による通信局での処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０…無線制御局、１１…制御部、１２…データベース部、１３…送信部、１６…受信部、２０，３０，４０…無線通信局、２１，３１，４１…送信データ入力端子、２３，３３，４３…送信部、２６，３６，４６…受信部、２７，３７，４７…受信データ出力端子、２８，３８，４８…制御部、ＷＮ１〜ＷＮ７…無線通信局（ワイヤレスノード）
【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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