(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線通信端末を有し、
前記無線通信端末のうちひとつがマスター、他がスレーブとなり、
無線データリンク層においてはマスターとスレーブの間の通信のみが可能でありスレーブ間の通信はマスターによって中継される無線通信システムであって、
前記無線通信端末は、
前記無線通信端末と他の前記無線通信端末との間の通信において必要とされる要求通信品質を決定する通信品質決定手段と、
前記通信品質決定手段で決定した前記要求通信品質を役割管理手段に通知する通信品質通知手段と、
前記役割管理手段から伝送されたマスターとなる無線通信端末を指示するマスター指示信号を入力し、前記マスター指示信号に従ってマスターとスレーブの役割を変更する役割変更手段と、
を具備し、
少なくとも１個の前記無線通信端末は、各前記無線通信端末から通知される前記要求通信品質を入力し、前記要求通信品質に基づきマスターとなる無線通信端末を決定し、前記マスター指示信号を生成する前記役割管理手段を更に具備する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
前記要求通信品質が要求伝送速度であり、
前記役割管理手段が、
各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送速度を入力し、
各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送速度の総和を計算し、前記要求伝送速度の総和が最も大きい無線通信端末をマスターに決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項３】
前記要求通信品質が要求伝送遅延時間であり、
前記役割管理手段が、
各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送遅延時間を入力し、
各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送遅延時間の総和を計算し、前記要求伝送遅延時間の総和が最も小さい無線通信端末をマスターに決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項４】
前記要求通信品質が要求伝送遅延時間であり、
前記役割管理手段が、
各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送遅延時間を入力し、
各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送遅延時間の最小値を求め、前記要求伝送遅延時間の最小値が最も小さい無線通信端末をマスターに決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
【請求項５】
前記要求通信品質が将来の第１の時刻における又は将来の第１の時刻から第２の時刻までの間における要求通信品質であり、
前記役割管理手段が、
各前記無線通信端末から通知される前記要求通信品質を入力し、
前記要求通信品質に基づき前記第１の時刻において又は前記第１の時刻から前記第２の時刻までの間においてマスターとなる無線通信端末を決定し、
前記第１の時刻において又は前記第１の時刻から前記第２の時刻までの間においてマスターとなる無線通信端末を指示するマスター指示信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の無線通信システム。
【請求項６】
前記通信品質決定手段は、前記無線通信端末と他の前記無線通信端末との間の通信において必要とされる要求通信品質と当該通信の優先度とを決定し、
前記通信品質通知手段は、前記通信品質決定手段で決定した前記要求通信品質と当該通信の優先度とを役割管理手段に通知し、
前記役割管理手段が、各前記無線通信端末から通知される前記要求通信品質と当該通信の優先度とを入力し、前記要求通信品質と当該通信の優先度とに基づきマスターとなる無線通信端末を決定し、マスターとなる無線通信端末を指示する前記マスター指示信号を生成する、
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の無線通信システム。
【請求項７】
前記要求通信品質が要求伝送速度であり、
前記役割管理手段が、
各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送速度と当該通信の優先度とを入力し、
各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送速度に当該通信の優先度により定まる係数を乗じた値である要求加重伝送速度の総和を計算し、
前記要求加重伝送速度の総和が最も大きい無線通信端末をマスターに決定し、
マスターとなる無線通信端末を指示する前記マスター指示信号を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項８】
前記要求通信品質が要求伝送遅延時間であり、
前記役割管理手段が、
各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送遅延時間と当該通信の優先度とを入力し、
各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送遅延時間に当該通信の優先度により定まる係数を乗じた値である要求加重伝送遅延時間の総和を計算し、
前記要求加重伝送遅延時間の総和が最も小さい無線通信端末をマスターに決定し、
マスターとなる無線通信端末を指示する前記マスター指示信号を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項９】
前記要求通信品質が要求伝送遅延時間であり、
前記役割管理手段が、
各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送遅延時間と当該通信の優先度とを入力し、
各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送遅延時間に当該通信の優先度により定まる係数を乗じた値である要求加重伝送遅延時間の最小値を求め、
前記要求加重伝送遅延時間の最小値が最も小さい無線通信端末をマスターに決定し、
マスターとなる無線通信端末を指示する前記マスター指示信号を生成する、
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信システム。
【請求項１０】
複数の無線通信端末を有し、
前記無線通信端末のうちひとつがマスター、他がスレーブとなり、
無線データリンク層においてはマスターとスレーブの間の通信のみが可能でありスレーブ間の通信はマスターによって中継される無線通信システムであって、
少なくとも１個の前記無線通信端末は、
当該無線通信端末と他の前記無線通信端末との間の通信で伝送されるトラフィックに基づいて単位時間あたりの通信量を測定する通信量測定手段と、
前記無線通信端末の一つは前記通信量測定手段で測定された前記通信量を入力し、各前記無線通信端末毎に、前記通信量の総和を計算し、前記通信量の総和が最も大きい無線通信端末をマスターに決定し、マスターとなる無線通信端末を指示するマスター指示信号を生成する役割管理手段と、
を具備し、
少なくとも１個の前記無線通信端末は、前記マスター指示信号を入力し、前記マスター指示信号に従ってマスターとスレーブの役割を変更する役割変更手段を具備する、
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
少なくとも１個の前記無線通信端末が、前記通信量測定手段、前記役割管理手段及び前記役割変更手段を具備することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信システム。
【請求項１２】
マスターとなる無線通信端末が前記役割管理手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかの請求項に記載の無線通信システム。
【請求項１３】
前記無線通信端末のコンピュータを、請求項１から請求項９のいずれかの請求項に記載の前記通信品質決定手段、前記通信品質通知手段、前記役割変更手段及び前記役割管理手段として機能させるためのプログラム、又は請求項１０から請求項１２のいずれかの請求項に記載の前記通信量測定手段、前記役割変更手段及び前記役割管理手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信システム、無線通信端末のプログラムを記録した記録媒体及び無線通信端末のプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、Bluetoothなどの規格に従った無線通信システム（無線通信ネットワーク）が開発されている。
以下、図５を用いて従来例の無線通信システム（無線通信ネットワーク）を説明する。
【０００３】
図５は無線通信システムの一例として、Bluetoothにより無線通信ネットワークを構成した一例における構成図である。
図５において、５００、５０１、５０２、５０３、５０４は無線通信端末である。無線通信端末５００は、Bluetoothプロトコルスタック５０５〜５０８を有する。
５０５はBluetoothプロトコルスタックのうちＲＦ（Radio Frequency）層、ＬＣ（Link Controller）層およびＬＭ（Link Manager）層、５０６はBluetoothプロトコルスタックのうちＬ２ＣＡＰ（Logical Link and Control Adaptation Protocol）層およびＲＦＣＯＭＭ（Serial Cable Emulation Protocol）層、５０７はＰＰＰ（Point-to-Point Protocol）層のプロトコルスタック、５０８はＩＰ（Internet Protocol）層のプロトコルスタックである。
【０００４】
無線通信端末５０１、５０２、５０３、５０４も、無線通信端末５０１同様に、それぞれＰＰＰ層、ＩＰ層を含むBluetoothプロトコルスタックを具備している。
Bluetoothにおいては一つの無線通信端末がマスター、他の一つまたは複数の無線通信端末がスレーブとなり無線通信ネットワーク（ピコネット）を構成する。無線データリンクはマスターとスレーブとの間に確立することができるがスレーブとスレーブとの間に確立することができない。
【０００５】
図５では無線通信端末５００がBluetoothにおけるマスター、無線通信端末５０１、５０２、５０３、５０４がBluetoothにおけるスレーブとなった構成を示している。つまり、無線通信端末５００と無線通信端末５０１、無線通信端末５００と無線通信端末５０２、無線通信端末５００と無線通信端末５０３、無線通信端末５００と無線通信端末５０４の間において、Bluetoothの無線データリンク及びそれぞれの無線通信端末のプロトコルの上位層であるＩＰ層を結合するデータリンクが確立している。
【０００６】
スレーブである無線通信端末のＩＰ層間、たとえば無線通信端末５０１のＩＰ層と無線通信端末５０４のＩＰ層との間の通信は、マスターである無線通信端末５００のＩＰ層により中継される。
つまり、無線通信端末５０１のＩＰ層５０８から送信されたＩＰ（Internet Protocol）パケット５１０は、最初に、無線通信端末５０１のＩＰ層と無線通信端末５００のＩＰ層との間の無線データリンクを経由して、無線通信端末５００のＩＰ層に伝送される。次にＩＰパケット５１０は、中継した無線通信端末５００のＩＰ層と無線通信端末５０４のＩＰ層との間の無線データリンクを経由して、無線通信端末５０４のＩＰ層へ到達する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような構成では、無線通信システム（無線通信ネットワーク）が持つ無線データリンク層の性能を必ずしも効率的に利用できない。
例えば図５において無線通信端末５０１でＩＰ層の上位アプリケーションとしてファイルサーバが稼働し、無線通信端末５００、５０２、５０３、５０４でそのクライアントが稼働し、このネットワーク上でのトラフィックの大半がファイルサーバへのアクセスである場合、ほとんどのトラフィックが無線通信端末５００で中継される。
【０００８】
即ち、ほとんどのデータは、クライアントの無線通信端末とマスターの無線通信端末５００との間の無線データリンク、及びマスターの無線通信端末５００とファイルサーバの無線通信端末５０１との間の無線データリンクを通る。
このようにほとんどのデータが無線データリンクを２回経由する故に、ネットワークの性能が著しく低下する。
【０００９】
また、たとえば無線通信端末５０１と無線通信端末５０４の間でリアルタイム性の要求されるプロトコルの上位層のアプリケーションの通信が行なわれるような場合においても、その通信が無線通信端末５００で中継される。このようにデータが無線データリンクを２回経由して伝送される故に、伝送遅延時間が大きくなり、リアルタイム性が損なわれる恐れがある。
このように、従来例の無線通信システムにおいては、無線通信システム（無線通信ネットワーク）の特性とプロトコルの上位層の通信の要求通信品質との整合がとれないという問題があった。
【００１０】
本発明は、上記課題を解決し、プロトコルの上位層の通信の特性及び要求通信品質に適応した無線通信システム（無線通信ネットワーク）を自動的に構成することにより、無線データリンクを効率よく利用する高性能の無線通信システム（無線通信ネットワーク）を提供することを目的とする。
本発明は、要求通信品質等に基づいて、マスターとなる無線通信端末を決定することにより、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に構築する無線通信システムを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、下記の構成を有する。
本発明の請求項１に記載の発明は、複数の無線通信端末を有し、前記無線通信端末のうちひとつがマスター、他がスレーブとなり、無線データリンク層においてはマスターとスレーブの間の通信のみが可能でありスレーブ間の通信はマスターによって中継される無線通信システムであって、前記無線通信端末は、前記無線通信端末と他の前記無線通信端末との間の通信において必要とされる要求通信品質を決定する通信品質決定手段と、前記通信品質決定手段で決定した前記要求通信品質を役割管理手段に通知する通信品質通知手段と、前記役割管理手段から伝送されたマスターとなる無線通信端末を指示するマスター指示信号を入力し、前記マスター指示信号に従ってマスターとスレーブの役割を変更する役割変更手段と、を具備し、少なくとも１個の前記無線通信端末は、各前記無線通信端末から通知される前記要求通信品質を入力し、前記要求通信品質に基づきマスターとなる無線通信端末を決定し、前記マスター指示信号を生成する前記役割管理手段を更に具備する、ことを特徴とする無線通信システムである。
【００１２】
従来の無線通信システムにおいては、例えば無線通信システムにおいて最初にデータを伝送した機器をマスターにする等の方法でマスターを決定していた。しかし、偶然に左右されるこのような決定方法は無線通信システムのアーキテクチャ全体を見たとき、必ずしも効率的な無線データリンクを有する無線通信システムとは言えなかった。
又、ユーザが最初に最適なマスターを決定したとしても、その後のデータトラフィックの変化により、最初に固定的に設定したマスターが最適なマスターでなくなる場合もある。
本発明は、要求通信品質に基づいて、マスターとなる無線通信端末を決定することにより、最適のデータリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
【００１３】
プロトコルのアーキテクチャの上位層であるソフトウエア層においてどのような実行ファイルが動作するかに応じて、又はユーザがどのようなデータを他の無線通信端末に伝送するかに応じて、無線通信端末が他の無線通信端末と通信するデータの種類は異なってくる。データの種類が異なれば、通信上必要な通信品質も変化する。
本発明は、プロトコルの上位層の通信における要求通信品質に基づいて、マスターとなる無線通信端末を決定することにより、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
【００１４】
例えば、実行ファイル毎に要求通信品質のデータを添付し、当該要求通信品質に基づいてマスターとなる無線通信端末を決定することにより、実行ファイル毎に最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来る。
ユーザがどのようなアプリケーションファイルを実行するか又はどのようなデータを伝送するかに応じて、通信されるデータの種類が異なる。アプリケーションファイルを実行する又はユーザデータの伝送を実行するプロトコルの上位層（又は当該上位層に応じて機能するそれ以下の層）を経由して行う他の無線通信端末との通信を、本発明により通信されるデータの種類に応じて最適化することが出来る。
【００１５】
例えば、Bluetoothプロトコルにおいては、ＩＰ（Internet Protocol）層は他の無線通信端末とのデータ通信を管理する。ＩＰ層を経由して行う他の無線通信端末との通信を、本発明により最適化することが出来る。
【００１６】
「無線通信端末」は、他の無線通信端末と無線により通信を行う任意の装置を言う。例えばBluetoothプロトコルに従う多くの装置の様に、無線通信端末の主たる機能が無線通信以外にあっても良い（例えば無線通信機能を有する光ディスク記録再生装置等）。
「データリンク層」とは、無線通信端末が相互に通信を行うプロトコルのアーキテクチャの層を意味する。
「無線データリンク」とは、２個の無線通信端末を結合する無線の通信経路を意味する。
「無線通信ネットワーク」は、相互に結合される無線通信端末全体のネットワークを意味する。
「要求通信品質」とは、無線通信端末が他の無線通信端末と支障無く通信をする上で必要な条件を意味する。例えばデータの必要最低の伝送速度、許容される最大の伝送遅延時間等である。
【００１７】
本発明の請求項２に記載の発明は、前記要求通信品質が要求伝送速度であり、前記役割管理手段が、各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送速度を入力し、各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送速度の総和を計算し、前記要求伝送速度の総和が最も大きい無線通信端末をマスターに決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムである。
【００１８】
本発明は、大きな伝送容量が必要な無線通信端末をマスターにすることによりマスターで中継されるトラフィック量を軽減し、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
「端点」とは、通信の始点又は終点であることを意味する。中継点は含まない。
【００１９】
本発明は、マスターの無線通信端末を決定する場合に他の条件を排除するものではない。このことは、他の請求項についても同様である。
例えば、要求伝送速度の総和が最も大きい無線通信端末であっても、当該無線通信端末が他の条件によりマスターになることが出来なければ、当該無線通信端末よりも要求伝送速度の総和が小さい無線通信端末をマスターに決定することが出来る。このような無線通信システムも、本発明の要件も具備すれば本発明の技術的範囲に含まれる。
【００２０】
本発明の請求項３に記載の発明は、前記要求通信品質が要求伝送遅延時間であり、前記役割管理手段が、各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送遅延時間を入力し、各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送遅延時間の総和を計算し、前記要求伝送遅延時間の総和が最も小さい無線通信端末をマスターに決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムである。
【００２１】
本発明は、低伝送遅延時間であることが必要な通信を多く要求する無線通信端末をマスターにすることにより当該無線通信端末の通信の伝送遅延時間を短くし、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
【００２２】
本発明の請求項４に記載の発明は、前記要求通信品質が要求伝送遅延時間であり、前記役割管理手段が、各前記無線通信端末から通知される前記要求伝送遅延時間を入力し、各前記無線通信端末毎に、当該無線通信端末を端点とする通信の前記要求伝送遅延時間の最小値を求め、前記要求伝送遅延時間の最小値が最も小さい無線通信端末をマスターに決定する、ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システムである。
【００２３】
本発明は、最も短い伝送遅延時間を要求する無線通信端末をマスターにすることにより当該無線通信端末の通信の伝送遅延時間を短くし、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の発明は、前記要求通信品質が将来の第１の時刻における又は将来の第１の時刻から第２の時刻までの間における要求通信品質であり、前記役割管理手段が、各前記無線通信端末から通知される前記要求通信品質を入力し、前記要求通信品質に基づき前記第１の時刻において又は前記第１の時刻から前記第２の時刻までの間においてマスターとなる無線通信端末を決定し、前記第１の時刻において又は前記第１の時刻から前記第２の時刻までの間においてマスターとなる無線通信端末を指示するマスター指示信号を生成する、ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかの請求項に記載の無線通信システムである。
【００２５】
本発明は、要求通信品質が時間に応じて変化する場合において、それぞれの時刻において、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
【００２６】
本発明の請求項６に記載の発明は、前記通信品質決定手段は、前記無線通信端末と他の前記無線通信端末との間の通信において必要とされる要求通信品質と当該通信の優先度とを決定し、前記通信品質通知手段は、前記通信品質決定手段で決定した前記要求通信品質と当該通信の優先度とを役割管理手段に通知し、前記役割管理手段が、各前記無線通信端末から通知される前記要求通信品質と当該通信の優先度とを入力し、前記要求通信品質と当該通信の優先度とに基づきマスターとなる無線通信端末を決定し、マスターとなる無線通信端末を指示する前記マスター指示信号を生成する、ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかの請求項に記載の無線通信システムである。
【００２７】
本発明は、通信の優先度が均一でない場合において、その重要度を加味した最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
【００２８】
本発明の請求項１０に記載の発明は、複数の無線通信端末を有し、前記無線通信端末のうちひとつがマスター、他がスレーブとなり、無線データリンク層においてはマスターとスレーブの間の通信のみが可能でありスレーブ間の通信はマスターによって中継される無線通信システムであって、少なくとも１個の前記無線通信端末は、当該無線通信端末と他の前記無線通信端末との間の通信で伝送されるトラフィックに基づいて単位時間あたりの通信量を測定する通信量測定手段と、前記無線通信端末の一つは前記通信量測定手段で測定された前記通信量を入力し、各前記無線通信端末毎に、前記通信量の総和を計算し、前記通信量の総和が最も大きい無線通信端末をマスターに決定し、マスターとなる無線通信端末を指示するマスター指示信号を生成する役割管理手段と、を具備し、少なくとも１個の前記無線通信端末は、前記マスター指示信号を入力し、前記マスター指示信号に従ってマスターとスレーブの役割を変更する役割変更手段を具備する、ことを特徴とする無線通信システムである。
【００３０】
本発明は、通信量を測定し、通信量に応じた最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
上位層における通信の特性や要求通信品質を決定することが困難な場合においても、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
【００３１】
本発明の請求項１１に記載の発明は、少なくとも１個の前記無線通信端末が、前記通信量測定手段、前記役割管理手段及び前記役割変更手段を具備することを特徴とする請求項１０に記載の無線通信システムである。
【００３２】
本発明により、通信量測定手段から役割管理手段へ通信量の情報を伝達することが容易になる。
本発明は、通信量に応じた最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという作用を有する。
好ましくは、マスターが前記通信量測定手段、前記役割管理手段及び前記役割変更手段を具備する。全ての通信はマスターを経由して実行される故に、マスターは全ての通信量を測定することが出来る。
【００３３】
本発明の請求項１２に記載の発明は、マスターとなる無線通信端末が前記役割管理手段を具備することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれかの請求項に記載の無線通信システムである。
【００３４】
全ての通信はマスターを経由して実行される故に、各無線通信端末は要求通信品質を直接マスターとなる無線通信端末の役割管理手段に伝送することが出来る。
マスターとなる無線通信端末の役割管理手段は、通信の継続に支障のないタイミングを選んでマスターを変更することが出来る。このように、役割管理手段が役割を変更する手順が容易になる。
【００３５】
本発明の請求項１３に記載の発明は、前記無線通信端末のコンピュータを、請求項１から請求項９のいずれかの請求項に記載の前記通信品質決定手段、前記通信品質通知手段、前記役割変更手段及び前記役割管理手段として機能させるためのプログラム、又は請求項１０から請求項１２のいずれかの請求項に記載の前記通信量測定手段、前記役割変更手段及び前記役割管理手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００３６】
本発明は、本発明の記録媒体に記録したプログラムを無線通信端末のコンピュータにロードすることにより、上記の請求項に記載の無線通信システムを実現出来るという作用を有する。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施をするための最良の形態を具体的に示した実施例について図面とともに記載する。
《実施例１》
本発明の実施例１の無線通信システムの構成を図１を用いて説明する。
図１は本発明の実施例１の無線通信システムの構成を示す。
実施例１の無線通信システムは、無線通信端末１００〜１０４を含む。
無線通信端末１０１は、通信品質決定手段１０５と通信品質通知手段１０６と役割変更手段１０７とを具備する。無線通信端末１０２、１０３、１０４もそれぞれ同様に通信品質決定手段１０５と通信品質通知手段１０６と役割変更手段１０７とを具備する。
無線通信端末１００は、通信品質決定手段１０５と通信品質通知手段１０６と役割変更手段１０７と役割管理手段１０８とを具備した役割管理端末である。
【００４０】
次に、本発明の実施例１の無線通信システムの動作を説明する。
実施例１の無線通信システムは、例えばBluetoothプロトコルに従って相互に通信を行う。
最初に、任意の無線通信端末（例えば１００）がマスターになり、他の無線通信端末１０１〜１０４がスレーブになる。
マスターである無線通信端末１００とそれ以外の無線通信端末との間にそれぞれ無線データリンク１１１が形成される。
【００４１】
例えば無線通信端末１０１の通信品質決定手段１０５は、他の無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４それぞれとの間での、Bluetoothプロトコルスタックの上位層の通信（実施例においてはＩＰ層の通信）における要求通信品質１０９を決定する。要求通信品質１０９の具体的な項目は任意である。例えば要求通信品質１０９は通信速度である。
要求通信品質１０９は、通信を行う他の無線通信端末との間毎に異なっても良く、通信を行う無線通信端末にかかわらず当該無線通信端末について一定であっても良い。
決定された要求通信品質１０９は、通信品質決定手段１０５から通信品質通知手段１０６に伝送され、無線通信端末１０１の通信品質通知手段１０６により無線通信端末１００の役割管理手段１０８へ通知される。
【００４２】
無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４の各通信品質決定手段１０５（図示していない。）も、同様に他の無線通信端末それぞれとの間での、Bluetoothプロトコルスタックの上位層の通信における要求通信品質１０９を決定する。決定された要求通信品質１０９は、各無線通信端末の通信品質通知手段１０６により無線通信端末１００の役割管理手段１０８へ通知される。
役割管理手段１０８は、各無線通信端末の要求通信品質１０９を記憶する。
【００４３】
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、無線通信端末１００、１０１、１０２、１０３、１０４から通知される要求通信品質１０９に基づきマスターの無線通信端末を決定する。例えば無線通信端末１０２をマスターの無線通信端末に決定し、無線通信端末１０２をマスターにすることを指示するマスター指示信号１１０を生成する。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、マスター指示信号１１０を現在のマスターである無線通信端末１００の役割変更手段１０７、及び新たなマスターである無線通信端末１０２の役割変更手段１０７に伝送する。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、同じ無線通信端末１００の役割変更手段１０７を通じて、無線通信端末１０２の役割変更手段１０７にマスター指示信号１１０を伝送しても良い。
【００４４】
マスターに指定された無線通信端末１０２の役割変更手段１０７は無線データリンク層のプロトコルに則りスレーブからマスターへの役割変更の処理を実行する。マスターでなくなった無線通信端末１００の役割変更手段１０７は無線データリンク層のプロトコルに則りマスターからスレーブへの役割変更の処理を実行する。これにより、無線通信端末１０２がマスターになり、他の無線通信端末１００、１０１、１０３、１０４はスレーブになる。
【００４５】
本実施例は、Bluetoothプロトコルスタックの上位層での通信において、要求する通信品質を提供するのに適した様に、マスター、スレーブの役割を配置する無線通信システム（無線通信ネットワーク）を実現出来る。
マスターの無線通信端末を役割管理端末（役割管理手段１０８を有する無線通信端末）にすることにより（マスターが変更されれば、それに伴って役割管理端末を新たなマスターの無線通信端末にすることにより）、現在のマスターである役割管理端末１００は、マスターになると決定された無線通信端末１０２との間で直接通信（マスター指示信号１１０の伝送）を行うことが出来る。
これにより、無線データリンク層のプロトコルに則りマスター／スレーブの役割変更の処理を速やかに実行することができる。
【００４６】
《実施例２》
本発明の実施例２の無線通信システムの構成を説明する。
実施例２の無線通信システムは、実施例１の無線通信システムを更に具体化した無線通信システムである。実施例２の無線通信システムの構成は、図１に示す実施例１の無線通信システムの構成と同一である。
【００４７】
例えば、最初に、無線通信端末１００がマスターになり、他の無線通信端末１０１〜１０４がスレーブになる。
マスターである無線通信端末１００とそれ以外の無線通信端末との間にそれぞれ無線データリンク１１１が形成される。
実施例１の無線通信システムにおける要求通信品質１０９が、実施例２の無線通信システムにおいては要求伝送速度Ｒ（Ｍ，Ｎ）である。
【００４８】
本発明の実施例２の無線通信システムの特有の動作を説明する。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、各無線通信端末１００〜１０４から通知される各無線通信端末とその他の無線通信端末との要求伝送速度（データ伝送に必要な伝送速度の最低値）を受信し、各無線通信端末ごとにそれぞれの無線通信端末を端点（始点又は終点）とするデータ伝送の要求伝送速度の総和を計算し、当該要求伝送速度の総和が最も大きい無線通信端末をマスターに決定する。
【００４９】
無線通信端末１０１の通信品質決定手段１０５は、他の無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４それぞれとの間のBluetoothプロトコルスタックの上位層の通信における要求伝送速度Ｒ（１０１，１００）、Ｒ（１０１，１０２）、Ｒ（１０１，１０３）、Ｒ（１０１，１０４）を決定する。
ここで、Ｒ（Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層（実施例２においてはＩＰ層）から無線通信端末ＮのBluetoothプロトコルスタックの上位層への通信における要求伝送速度である。例えば要求伝送速度Ｒ（１０１，１００）は１００ｋｂｐｓである。
【００５０】
要求伝送速度Ｒ（１０１，１００）、Ｒ（１０１，１０２）、Ｒ（１０１，１０３）、Ｒ（１０１，１０４）は通信品質通知手段１０６により役割管理手段１０８へ通知される。
無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４のBluetoothプロトコルスタックの上位層と他の無線通信手段それぞれの上位層との間の通信における要求伝送速度もそれぞれ同様に役割管理手段１０８へ通知される。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、まず、下記の式（１）により各無線通信端末１００、１０１、１０２、１０３、１０４ごとにそれぞれの無線通信端末Ｍを端点（始点又は終点）とするデータ伝送の要求伝送速度Ｒ（Ｍ，Ｎ）の総和Ｓｒ（Ｍ）を計算する。
【００５１】
【数１】
0003872287.tif 000002
【００５２】
役割管理手段１０８は、総和Ｓｒ（Ｍ）が大きい無線通信端末Ｍから順にマスターの候補とする。役割管理手段１０８は、マスターの役割を受け入れない無線通信端末を除き、総和Ｓｒ（Ｍ）が最も大きい無線通信端末（例えば１０２）をマスターに決定する。
以下、実施例１の無線通信システムと同様にして、マスターでなくなった無線通信端末１００及びマスターに指定された無線通信端末１０２の役割変更手段１０７は、マスター／スレーブの役割変更の処理を実行する。これにより、無線通信端末１０２がマスターになり、他の無線通信端末１００、１０１、１０３、１０４はスレーブになる。
【００５３】
本実施例ではマスターの役割を受け入れない無線通信端末が存在する場合を考慮してマスターの候補を生成しているが、全ての無線通信端末がマスターの役割を受け入れることができる場合においては、総和Ｓｒ（Ｍ）が最大の無線通信端末Ｍをマスターに決定することが可能である。
以上のように実施例２の無線通信システムは、最も速い伝送速度を要求する無線通信端末をマスターとする。
【００５４】
例えば無線通信端末１０１の総和Ｓｒ（１）が最大であって、無線通信端末１０１から１０２へのデータの伝送速度が最も速いとする。
従来の無線通信システムにおいてもし無線通信端末１０４（総和Ｓｒ（Ｍ）が最大である無線通信端末１０１以外の無線通信端末）がマスターになれば、無線通信端末１０１から１０２へのデータ伝送はマスターである無線通信端末１０４を経由して実行される故に、無線通信端末１０１から１０４へのデータ伝送、及び無線通信端末１０４から１０２へのデータ伝送が最も速い伝送速度で実行される。従って、２個の通信経路（無線通信端末１０１から１０４への通信経路、並びに無線通信端末１０４から１０２への通信経路）において、最も速い伝送速度でデータが伝送される（２個の通信経路がビジーになる。）。
【００５５】
これに対して、実施例２の無線通信システムにおいては、総和Ｓｒ（Ｍ）が最大である無線通信端末１０１がマスターに自動的に決定される。無線通信端末１０１から１０２へのデータ伝送は、マスターである無線通信端末１０１から無線通信端末１０２に直接データを最も速い伝送速度で伝送することにより実行される。
従って、１個の通信経路（無線通信端末１０１から１０２への通信経路）のみにおいて、最も速い伝送速度でデータが伝送される（１個の通信経路がビジーになる。）。
【００５６】
本発明の無線通信システムは、従来の無線通信システムに比べて、無線通信システム全体のデータ伝送量を減らすことが出来る。
本発明の無線通信システムは、各無線通信端末間において要求されるトラフィックパターンに全体として最も適応した無線通信システムを自動的に構成し、マスターで中継されるトラフィック量を軽減することが出来る。
【００５７】
《実施例３》
本発明の実施例３における無線通信システムの構成を説明する。
実施例３の無線通信システムは、実施例１の無線通信システムを更に具体化した無線通信システムである。実施例３の無線通信システムの構成は、図１に示す実施例１の無線通信システムの構成と同一である。
【００５８】
例えば、最初に、無線通信端末１００がマスターになり、他の無線通信端末１０１〜１０４がスレーブになる。
マスターである無線通信端末１００とそれ以外の無線通信端末との間にそれぞれ無線データリンク１１１が形成される。
実施例１の無線通信システムにおける要求通信品質１０９が、実施例３の無線通信システムにおいては要求伝送遅延時間Ｄ（Ｍ，Ｎ）である。
【００５９】
本発明の実施例３の無線通信システムの特有の動作を説明する。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、各無線通信端末１００〜１０４から通知される各無線通信端末とその他の無線通信端末との要求伝送遅延時間（例えば許容される最大の遅延時間）を受信し、各無線通信端末ごとにそれぞれの無線通信端末を端点（始点又は終点）とするデータ伝送の要求伝送遅延時間の総和を計算し、当該要求伝送遅延時間の総和が最も小さい無線通信端末から順にマスターの候補とする。
【００６０】
無線通信端末１０１の通信品質決定手段１０５は、無線通信端末１０１のBluetoothプロトコルスタックの上位層（実施例３においてはＩＰ層）と他の無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４それぞれの上位層との間の通信における要求伝送遅延時間Ｄ（１０１，１００）、Ｄ（１０１，１０２）、Ｄ（１０１，１０３）、Ｄ（１０１，１０４）を決定する。
Ｄ（Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層から無線通信端末ＮのBluetoothプロトコルスタックの上位層への通信における要求伝送遅延時間である。例えば要求伝送遅延時間Ｄ（１０１，１００）は３ｍｓである。
【００６１】
要求伝送遅延時間Ｄ（１０１，１００）、Ｄ（１０１，１０２）、Ｄ（１０１，１０３）、Ｄ（１０１，１０４）は通信品質通知手段１０６により役割管理手段１０８へ通知される。無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４のBluetoothプロトコルスタックの上位層と他の無線通信手段それぞれの上位層との間の通信における要求伝送遅延時間もそれぞれ同様に役割管理手段１０８へ通知される。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、まず、下記の式（２）により各無線通信端末１００、１０１、１０２、１０３、１０４ごとにそれぞれの無線通信端末Ｍを端点（始点又は終点）とするデータ伝送の要求伝送遅延時間Ｄ（Ｍ，Ｎ）の総和Ｓｄ（Ｍ）を計算する。
【００６２】
【数２】
0003872287.tif 000003
【００６３】
役割管理手段１０８は、総和Ｓｄ（Ｍ）が小さい無線通信端末Ｍから順にマスターの候補とする。役割管理手段１０８は、マスターの役割を受け入れない無線通信端末を除き、総和Ｓｄ（Ｍ）が最も小さい無線通信端末（例えば１０２）をマスターに決定する。
以下、実施例１の無線通信システムと同様にして、マスターでなくなった無線通信端末１００及びマスターに指定された無線通信端末１０２の役割変更手段１０７は、マスター／スレーブの役割変更の処理を実行する。これにより、無線通信端末１０２がマスターになり、他の無線通信端末１００、１０１、１０３、１０４はスレーブになる。
【００６４】
他の実施例においては、無線通信端末Ｍが端点となる通信の要求伝送遅延時間Ｄ（Ｍ，Ｎ）の中の最小値ＭＩＮｄ（Ｍ）を求め、最小値ＭＩＮｄ（Ｍ）が小さい無線通信端末Ｍから順にマスターの候補とする。
役割管理手段１０８は、マスターの役割を受け入れない無線通信端末を除き、最小値ＭＩＮｄ（Ｍ）が最も小さい無線通信端末（例えば１０２）をマスターに決定する。
【００６５】
本実施例ではマスターの役割を受け入れない無線通信端末が存在する場合を考慮してマスターの候補を生成しているが、全ての無線通信端末がマスターの役割を受け入れることができる場合においては、総和Ｓｄ（Ｍ）が最小の無線通信端末Ｍをマスターに決定することが可能である。
以上のように実施例３の無線通信システムは、最も小さい伝送遅延時間を要求する無線通信端末をマスターとする。
【００６６】
例えば無線通信端末１０１の総和Ｓｄ（１０１）が最小であって、無線通信端末１０１から１０２へのデータの要求伝送遅延時間が最も小さいとする。
従来の無線通信システムにおいてもし無線通信端末１０４（総和Ｓｄ（Ｍ）が最小である無線通信端末１０１以外の無線通信端末）がマスターになれば、無線通信端末１０１から１０２へのデータ伝送はマスターである無線通信端末１０４を経由して実行される故に、無線通信端末１０１から１０４へのデータ伝送、及び無線通信端末１０４から１０２へのデータ伝送が実行される。従って、無線通信端末１０１から１０２へのデータ伝送の伝送遅延時間は、２個の通信経路（無線通信端末１０１から１０４への通信経路、並びに無線通信端末１０４から１０２への通信経路）での遅延時間が加算される。
【００６７】
これに対して、実施例３の無線通信システムにおいては、総和Ｓｄ（Ｍ）が最小である無線通信端末１０１がマスターに決定される。無線通信端末１０１から１０２へのデータ伝送は、マスターである無線通信端末１０１から無線通信端末１０２に直接データを伝送することにより実行される。
従って、無線通信端末１０１から１０２へのデータ伝送の伝送遅延時間は、１個の通信経路（無線通信端末１０１から１０２への通信経路）の遅延時間のみである。
【００６８】
本発明の無線通信システムにおいては、要求伝送遅延時間が短いデータが１本の通信経路を通じて直接伝送される。
本発明の無線通信システムは、各無線通信端末間において要求されるトラフィックパターンに全体として最も適応した無線通信システムを自動的に構成し、低伝送遅延時間であることが必要な通信を多く要求する無線通信端末をマスターとする。
【００６９】
《実施例４》
本発明の実施例４における無線通信システムの構成を説明する。
実施例４の無線通信システムは、実施例１の無線通信システムを更に具体化した無線通信システムである。実施例４の無線通信システムの構成は、図１に示す実施例１の無線通信システムの構成と同一である。
【００７０】
例えば、最初に、無線通信端末１００がマスターになり、他の無線通信端末１０１〜１０４がスレーブになる。
マスターである無線通信端末１００とそれ以外の無線通信端末との間にそれぞれ無線データリンク１１１が形成される。
実施例１の無線通信システムにおける要求通信品質が、実施例４の無線通信システムにおいては将来のある時刻ｔにおける無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層（実施例４においてはＩＰ層）と他の無線通信端末の上位層との間における要求伝送速度である。
【００７１】
本発明の実施例４の無線通信システムの特有の動作を説明する。
各無線通信端末は、各無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層（実施例４においてはＩＰ層）とその他の無線通信端末の上位層との間での将来のある時刻ｔにおけるデータ通信の要求伝送速度を決定する。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、各無線通信端末１００〜１０４から通知される将来のある時刻ｔにおける２個の無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層の間におけるデータ通信の要求伝送速度を受信し、各無線通信端末ごとにそれぞれの無線通信端末を端点（始点又は終点）とする将来のある時刻ｔにおけるデータ通信の要求伝送速度の総和を計算し、当該要求伝送速度の総和が最も大きい無線通信端末から順にマスターの候補とする。
【００７２】
無線通信端末１０１の通信品質決定手段１０５は、無線通信端末１０１のBluetoothプロトコルスタックの上位層と他の無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４それぞれの上位層との間の将来のある時刻ｔにおける通信の要求伝送速度Ｒ（ｔ，１０１，１００）、Ｒ（ｔ，１０１，１０２）、Ｒ（ｔ，１０１，１０３）、Ｒ（ｔ，１０１，１０４）を決定する。
Ｒ（ｔ，Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層から無線通信端末ＮのBluetoothプロトコルスタックの上位層への将来のある時刻ｔにおける通信の要求伝送速度である。例えば要求伝送速度Ｒ（ｔ，１０１，１００）は３ｍｓである。
【００７３】
要求伝送速度Ｒ（ｔ，１０１，１００）、Ｒ（ｔ，１０１，１０２）、Ｒ（ｔ，１０１，１０３）、Ｒ（ｔ，１０１，１０４）は通信品質通知手段１０６により無線通信端末１００の役割管理手段１０８へ通知される。無線通信端末１００、１０２、１０３、１０４のBluetoothプロトコルスタックの上位層と他の無線通信手段それぞれの上位層との間の将来のある時刻ｔにおける通信の要求伝送速度もそれぞれ同様に役割管理手段１０８へ通知される。
無線通信端末１００の役割管理手段１０８は、まず、下記の式（３）により各無線通信端末１００、１０１、１０２、１０３、１０４毎にそれぞれの無線通信端末Ｍを端点（始点又は終点）とする将来のある時刻ｔにおけるデータ伝送の要求伝送速度Ｒ（ｔ，Ｍ，Ｎ）の総和Ｓｒ（ｔ，Ｍ）を計算する。
【００７４】
【数３】
0003872287.tif 000004
【００７５】
役割管理手段１０８は、将来のある時刻ｔにおいて総和Ｓｒ（ｔ，Ｍ）が大きい無線通信端末Ｍから順にその時刻ｔにおけるマスターの候補とする。役割管理手段１０８は、マスターの役割を受け入れない無線通信端末を除き、将来のある時刻ｔにおいて総和Ｓｒ（ｔ，Ｍ）が最も大きい無線通信端末（例えば１０２）をその時刻ｔにおけるマスターに決定する。
以下、実施例１の無線通信システムと同様にして、将来のある時刻ｔになると、マスターでなくなった無線通信端末１００及びマスターに指定された無線通信端末１０２の役割変更手段１０７は、マスター／スレーブの役割変更の処理を実行する。これにより、無線通信端末１０２がマスターになり、他の無線通信端末１００、１０１、１０３、１０４はスレーブになる。
【００７６】
本実施例ではマスターの役割を受け入れない無線通信端末が存在する場合を考慮してマスターの候補を生成しているが、全ての無線通信端末がマスターの役割を受け入れることができる場合においては、将来のある時刻ｔにおいて総和Ｓｒ（ｔ，Ｍ）が最大の無線通信端末Ｍをマスターに決定することが可能である。
以上のように実施例４の無線通信システムは、ある時刻ｔになると、最も大きい伝送速度を要求する無線通信端末をマスターとする。
【００７７】
例えば無線通信端末１０１の将来のある時刻ｔにおける総和Ｓｒ（ｔ，１０１）が最大であって、無線通信端末１０１から１０２へのデータの要求伝送速度が最も大きいとする。
実施例４の無線通信システムにおいては、将来のある時刻ｔにおける総和Ｓｒ（ｔ，Ｍ）が最大である無線通信端末１０１がその時刻ｔにおけるマスターに決定される。その時刻ｔになると、無線通信端末１０１から１０２へのデータ伝送は、マスターである無線通信端末１０１から無線通信端末１０２に直接データを伝送することにより実行される。
従って、その時刻ｔにおいて１個の通信経路（無線通信端末１０１から１０２への通信経路）のみにより最も速い伝送速度でデータが伝送される（１個の通信経路がビジーになる。）。
【００７８】
本発明の無線通信システムは、無線通信システム全体のデータ伝送量を時刻に応じて変化する状況に適応させて減らすことが出来る。
本発明の無線通信システムは、無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層の間でのデータ通信が要求する通信品質が時間に応じて変化する場合においても、各無線通信端末間において要求されるトラフィックパターンに、それぞれの時刻において全体として最も適応した無線通信システムを自動的に構成し、マスターで中継されるトラフィック量を軽減することが出来る。
なお、役割管理手段へ通知される要求伝送速度は、将来のある時刻における要求伝送速度ではなく、将来のある時刻からある時刻までの間の要求伝送速度とすることも可能である。
【００７９】
《実施例５》
本発明の実施例５の無線通信システムの構成を図２及び図３を用いて説明する。
図２は本発明の実施例５の無線通信システムの構成を示す。
実施例５の無線通信システムは、無線通信端末２００〜２０４を含む。
【００８０】
無線通信端末２０１は、通信品質決定手段２０５と通信品質通知手段２０６と役割変更手段２０７とを具備する。無線通信端末２０２、２０３、２０４もそれぞれ同様に通信品質決定手段２０５と通信品質通知手段２０６と役割変更手段２０７とを具備する。
無線通信端末２００は、通信品質決定手段２０５と通信品質通知手段２０６と役割変更手段２０７と役割管理手段２０８とを具備した役割管理端末である。
図２に示す実施例５の無線通信システムのハードウエア構成は、図１に示す実施例１の無線通信システムのハードウエア構成と同一である。
【００８１】
例えば、最初に、無線通信端末２００がマスターになり、他の無線通信端末２０１〜２０４がスレーブになる。
マスターである無線通信端末２００とそれ以外の無線通信端末との間にそれぞれ無線データリンク２１１が形成される。
実施例５の各無線通信端末２００〜２０４は、実施例１に示した要求通信品質の情報に加えて、優先度係数の情報を役割管理手段２０８に伝送する。
【００８２】
図３は本発明の実施例５における優先度係数の表である。
図３の優先度係数の表において、無線通信端末相互の無線データリンク（２００，２０１）等は、優先度に従ってＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの優先度クラスに分類されている。優先度クラスＡは最も優先度が高いクラスであり、以下Ｂ、Ｃ、Ｄの順に優先度が低くなる。
【００８３】
例えば無線データリンク（２０２，２００）は、無線通信端末２０２から無線通信端末２００にデータを伝送する通信経路を意味する。
各優先度クラスに対応して優先度係数Ｐの値１、０．８、０．５、０．３が定められている。
優先度係数Ｐは、実施例５においては０＜Ｐ＜１であるが、適切に定められた任意の定数である。一般に、優先度の高いクラスには大きなＰの値が割り当てられ、優先度の低いクラスには小さいＰの値が割り当てられている。
【００８４】
次に、本発明の実施例５の無線通信システムの動作を説明する。
実施例５の無線通信システムは、例えばBluetoothプロトコルに従って相互に通信を行う。
例えば無線通信端末２０１の通信品質決定手段２０５は、無線通信端末２０１のBluetoothプロトコルスタックの上位層と他の無線通信端末２００、２０２、２０３、２０４それぞれの上位層との間での通信における要求通信品質及びそれぞれの優先度２０９を決定する。要求通信品質の具体的な項目は任意である。
【００８５】
実施例５においては要求通信品質は通信速度であり、無線通信端末２０１の通信品質決定手段２０５は、他の無線通信端末２００、２０２、２０３、２０４それぞれとの間での通信における要求伝送速度Ｒ（２０１，２００）、Ｒ（２０１，２０２）、Ｒ（２０１，２０３）、Ｒ（２０１，２０４）と、それぞれの通信の優先度Ｐ（２０１，２００）、Ｐ（２０１，２０２）、Ｐ（２０１，２０３）、Ｐ（２０１，２０４）とを決定する。
【００８６】
Ｒ（Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層から無線通信端末Ｎの上位層への通信における要求伝送速度である。Ｐ（Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層から無線通信端末Ｎの上位層への通信の優先度（当該通信が属する優先度クラス（Ａ〜Ｄのいずれか））である。
要求通信品質Ｒ及び優先度Ｐは、上記のように無線通信端末と他の無線通信端末との無線データリンク毎に異なる値であっても良く（無線データリンク毎に要求通信品質Ｒ及び優先度Ｐが決定される。）、無線通信端末に依存して定まり通信する相手の無線通信端末に依存しない一定の値であっても良い（無線通信端末毎に要求通信品質Ｒ及び優先度Ｐが決定される。）。
【００８７】
決定された要求伝送速度Ｒ（２０１，２００）、Ｒ（２０１，２０２）、Ｒ（２０１，２０３）、Ｒ（２０１，２０４）及び優先度Ｐ（２０１，２００）、Ｐ（２０１，２０２）、Ｐ（２０１，２０３）、Ｐ（２０１，２０４）は、無線通信端末２０１の通信品質通知手段２０６により無線通信端末２００の役割管理手段２０８へ通知される。
【００８８】
無線通信端末２００、２０２、２０３、２０４の各通信品質決定手段２０５も、同様にその無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層と他の無線通信端末それぞれの上位層との間での通信における要求通信品質及び優先度を決定する。決定された要求通信品質及び優先度２０９は、各無線通信端末の通信品質通知手段２０６により無線通信端末２００の役割管理手段２０８へ通知される。
役割管理手段２０８は、各無線通信端末の要求通信品質及び優先度２０９を記憶する。
【００８９】
無線通信端末２００の役割管理手段２０８は、まず、無線通信端末２００、２０１、２０２、２０３、２０４から通知される各通信経路の優先度Ｐ（Ｍ，Ｎ）を図３に示す優先度クラスＡ〜Ｄに分類する。Ｐ（Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層から無線通信端末Ｎの上位層への通信が属する優先度クラスであり、実施例においてはＡ、Ｂ、Ｃ又はＤのいずれかである。
【００９０】
役割管理手段２０８は、各無線データリンク（Ｍ，Ｎ）が属する優先度クラスの優先度係数Ｐ（Ｍ，Ｎ）を読み出す。読み出された優先度係数をＱ（Ｍ，Ｎ）で表す。Ｑ（Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層から無線通信端末Ｎの上位層への通信の優先度係数であり、実施例においては図３に示すように１、０．８、０．５又は０．３のいずれかの値をとる。
次に、役割管理手段２０８は、式（４）により無線通信端末２００、２０１、２０２、２０３、２０４から通知される要求伝送速度Ｒ（Ｍ，Ｎ）に優先度係数Ｑ（Ｍ，Ｎ）を乗じた要求加重伝送速度Ｒ（Ｍ，Ｎ）×Ｑ（Ｍ，Ｎ）を各無線データリンク（Ｍ，Ｎ）毎に計算し、各無線通信端末毎に、無線通信端末Ｍが端点（始点又は終点）となる要求加重伝送速度の総和Ｓｒ（Ｍ）  （Ｍ＝２００、２０１、２０２、２０３又は２０４）を求める。
【００９１】
【数４】
0003872287.tif 000005
【００９２】
次に無線通信端末２００の役割管理手段２０８は、要求加重伝送速度の総和Ｓｒ（Ｍ）が大きい無線通信端末Ｍから順にマスターの候補とする。
マスターになることが出来る無線通信端末の中で要求加重伝送速度の総和Ｓｒ（Ｍ）が最も大きい無線通信端末を、新たなマスターの無線通信端末を決定する。例えば無線通信端末２０２を新しいマスターの無線通信端末に決定する。
無線通信端末２００の役割管理手段２０８は、無線通信端末２０１をマスターにすることを指示するマスター指示信号２１０を現在のマスターである無線通信端末２００の役割変更手段２０７及び新たなマスターである無線通信端末２０１の役割変更手段２０７に伝送する。
【００９３】
マスターでなくなった無線通信端末２００及びマスターに指定された無線通信端末２０２の役割変更手段２０７は、マスター／スレーブの役割変更の処理を実行する。これにより、無線通信端末２０２がマスターになり、他の無線通信端末２００、２０２、２０３、２０４はスレーブになる。
【００９４】
本実施例は、Bluetoothプロトコルスタックの上位層間の通信の優先度が均一でない場合においても、その優先度を加味した上で、Bluetoothプロトコルスタックの上位層間での通信において要求される通信品質を提供するのに適した様に、マスター、スレーブの役割の配置となる無線通信システム（無線通信ネットワーク）を実現出来る。
マスターの無線通信端末を役割管理端末（役割管理手段２０８を有する無線通信端末）にすることにより（マスターが変更されれば、それに伴って役割管理端末を新たなマスターの無線通信端末にすることにより）、現在のマスターである役割管理端末２００は、マスターになると決定された無線通信端末２０２との間で直接通信（マスター指示信号１１０の伝送）を行うことが出来る。
これにより、無線データリンク層のプロトコルに則りマスター／スレーブの役割変更の処理を速やかに実行することができる。
【００９５】
本実施例においては優先度を優先度クラスに分類し優先度係数の表（図３）を用いて優先度係数を求めたが、これに限らず、例えば優先度を変数、優先度係数を値とする関数を用いて求めるなどの方法も可能である。
【００９６】
《実施例６》
本発明の実施例６における無線通信システムの構成を図４を用いて説明する。
図４は本発明の実施例６における無線通信システムの構成を示す。
実施例６の無線通信システムは、無線通信端末４００〜４０４を含む。
【００９７】
４００〜４０４は無線通信端末であって、無線通信端末はBluetoothプロトコルに従って定められたマスターの無線端末を経由して相互に通信を行う。
無線通信端末４００は、ＲＦ層及びＬＣ層４０９、ＬＭ層４１３、Ｌ２ＣＡＰ層及びＲＦＣＯＭＭ層４１０、ＰＰＰ層４１１並びにＩＰ層４１２を含むBluetoothプロトコルスタックと、通信量測定手段４０５と、役割管理手段４０６とを具備した役割管理端末である。
【００９８】
無線通信端末４０１、４０２、４０３、４０４は、無線通信端末４００と同様に、それぞれＲＦ層及びＬＣ層４０９、ＬＭ層４１３、Ｌ２ＣＡＰ層及びＲＦＣＯＭＭ層４１０、ＰＰＰ層４１１並びにＩＰ層４１２を含むBluetoothプロトコルスタックと、通信量測定手段４０５と、役割管理手段４０６を具備する。
例えば、現在、無線通信端末４００は、Bluetoothにおけるマスターとなっており、通信量測定端末及び役割管理端末である。
他の無線通信端末４００〜４０３はスレーブである。
マスターである無線通信端末４００とそれ以外の無線通信端末との間にそれぞれ無線データリンク４１４が形成される。
【００９９】
本発明の実施例６の無線通信システムの動作を説明する。
実施例６の無線通信システムは、Bluetoothプロトコルに従って相互に通信を行う。
マスターである無線通信端末４００の通信量測定手段４０５は、当該無線通信端末４００と他の無線通信端末それぞれとの間での、Bluetoothプロトコルスタックの上位層の通信量を測定する。
【０１００】
実施例６においては、無線通信端末４００の通信量測定手段４０４はＩＰ層４１２で処理されるトラフィックを監視することにより、各無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層（実施例６においてはＩＰ層）間で伝送される単位時間あたりの通信量Ｔ（Ｍ，Ｎ）を測定する。
Ｔ（Ｍ，Ｎ）は、無線通信端末ＭのBluetoothプロトコルスタックの上位層から無線通信端末Ｎの上位層への単位時間あたりの通信量である。
Bluetoothプロトコルにおいては全ての通信データはマスターである無線通信端末４００を経由する故に、通信量測定手段４０５は全ての通信の通信量を測定することが出来る。
【０１０１】
通信量測定手段４０５で測定された通信量Ｔ（Ｍ，Ｎ）は、同じ無線通信端末４００の役割管理手段４０６に伝達される。
役割管理手段４０６は、式（５）により単位時間あたりの各無線通信端末Ｍを端点（始点又は終点）とする通信量Ｔ（Ｍ，Ｎ）を無線通信端末間ごとに加算し、無線通信端末Ｍが端点となる通信量の総和Ｓｔ（Ｍ）を求める。
役割管理手段４０６は、無線通信端末Ｍが端点となる通信量の総和Ｓｔ（Ｍ）を記憶する。
【０１０２】
【数５】
0003872287.tif 000006
【０１０３】
無線通信端末４００の役割管理手段４０６は、総和Ｓｔ（Ｍ）が大きい無線通信端末Ｍから順にマスターの候補とする。
マスターになることが出来る無線通信端末の中で総和Ｓｔ（Ｍ）が最も大きい無線通信端末を、新たなマスターに決定する。例えば無線通信端末４０１を新しいマスターに決定する。役割管理手段４０６は、無線通信端末４０１を新しいマスターにすることを指示するマスター指示信号４０８を生成する。
無線通信端末４００の役割管理手段４０６は、マスター指示信号４０８を無線通信端末４００の役割変更手段であるＬＭ層４１３に伝送する。
【０１０４】
無線通信端末４００のＬＭ層４１３は、Bluetoothにおけるリンク管理プロトコルに則り、マスター指示信号４０８を新たなマスターである無線通信端末４０１のＬＭ層４１３に伝送する。
マスターでなくなった無線通信端末４００及びマスターに指定された無線通信端末４０１の役割変更手段であるＬＭ層４１３は、マスター／スレーブの役割変更の処理を実行する。これにより、無線通信端末４０１がマスターになり、他の無線通信端末４００、４０２、４０３、４０４はスレーブになる。
以上のようにして、マスターの役割変更の処理を実行する。
【０１０５】
役割変更の処理が完了し、無線通信端末４０１がマスターになると、当該無線通信端末４０１内の通信量測定手段４０５及び役割管理手段４０６が機能し、無線通信端末４０１が通信量測定端末および役割管理端末となる。
役割変更の処理に必要な時間Ｔｓｗを考慮し、Ｔｓｗに比較して充分大きな時間を経過した後に次回の役割変更の処理が発生するようにすることが効果的である。
本実施例は、無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層間における通信の特性や要求通信品質を決定することが困難な場合においても、無線通信端末のBluetoothプロトコルスタックの上位層間で実行する通信に適した無線通信システム（無線通信ネットワーク）を実現出来る。
【０１０６】
実施例６においては、BluetoothプロトコルはＬ２ＣＡＰ層およびＲＦＣＯＭＭ層の上位層としてＰＰＰ層、ＩＰ層を含む構成であった。これに代えて、Bluetoothプロトコルが、例えばＬ２ＣＡＰ層の上にＩＰ層が存在する構成、ＰＰＰ層の上にＩＰＸ層が存在する構成等の実施例６と異なるプロトコルスタック構成を有する場合においても、同様に本発明を適用することが出来る。
又、実施例６の無線通信システムは、マスターの無線通信端末のＩＰ層で通信データを中継する構成を有していたが、これに代えて、さらに上位のアプリケーションで通信データを中継する構成も可能である。
【０１０７】
上記の実施例１〜６は、Bluetoothプロトコルに従った無線データリンク層を含む構成を有していた。しかし、これに限られず、本発明は、任意の無線通信端末をマスターに指定可能な（マスターになることが出来ない一部の無線通信端末を除外することが出来る。）マスター／スレーブ型の無線通信システムに適用可能である。
【０１０８】
無線通信端末のコンピュータを実施例１から実施例５のいずれかの実施例に記載の通信品質決定手段、通信品質通知手段、役割変更手段及び役割管理手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を、当該無線通信端末のコンピュータにロードすることにより、実施例１から実施例５のいずれかの実施例に記載の無線通信システムを実現出来る。
上記の手段の機能の主要部は、コンピュータにより実現可能だからである。
【０１０９】
無線通信端末のコンピュータを実施例１から実施例５のいずれかの実施例に記載の通信品質決定手段、通信品質通知手段、役割変更手段及び役割管理手段として機能させるためのプログラムを、当該無線通信端末のコンピュータにロードすることにより、実施例１から実施例５のいずれかの実施例に記載の無線通信システムを実現出来る。
【０１１０】
無線通信端末のコンピュータを実施例６に記載の通信量測定手段、役割変更手段及び役割管理手段として機能させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を、当該無線通信端末のコンピュータにロードすることにより、実施例６に記載の無線通信システムを実現出来る。
上記の手段の機能の主要部は、コンピュータにより実現可能だからである。
【０１１１】
無線通信端末のコンピュータを実施例６に記載の通信量測定手段、役割変更手段及び役割管理手段として機能させるためのプログラムを、当該無線通信端末のコンピュータにロードすることにより、実施例６に記載の無線通信システムを実現出来る。
【０１１２】
【発明の効果】
本発明によれば、要求通信品質に基づいて、マスターとなる無線通信端末を決定することにより、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、無線通信端末のプロトコルスタックの上位層間の通信における要求通信品質に基づいて、マスターとなる無線通信端末を決定することにより、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという有利な効果が得られる。
【０１１３】
本発明によれば、大きな伝送容量が必要な無線通信端末をマスターにすることによりマスターで中継されるトラフィック量を軽減し、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来ると有利な効果が得られるする。
【０１１４】
本発明によれば、低伝送遅延時間であることが必要な通信を多く要求する無線通信端末をマスターにすることにより当該無線通信端末の通信の伝送遅延時間を短くし、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという有利な効果が得られる。
本発明によれば、最も短い伝送遅延時間を要求する無線通信端末をマスターにすることにより当該無線通信端末の通信の伝送遅延時間を短くし、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという有利な効果が得られる。
【０１１５】
本発明によれば、要求通信品質が時間に応じて変化する場合において、将来のそれぞれの時刻において、最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという有利な効果が得られる。
【０１１６】
本発明によれば、通信の優先度が均一でない場合において、その重要度を加味した最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという有利な効果が得られる。
【０１１７】
本発明によれば、通信量を測定し、通信量に応じた最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るとい有利な効果が得られる。
本発明によれば、通信量に応じた最適の無線データリンクを有する無線通信システムを自動的に且つ適応的に実現出来るという有利な効果が得られる。
【０１１８】
本発明によれば、本発明の記録媒体に記録したプログラムを無線通信端末のコンピュータにロードすることにより、上記の無線通信システムを実現出来るという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１の無線通信システムの構成図
【図２】本発明の実施例５の無線通信システムの構成図
【図３】本発明の実施例５の優先度係数表の構成図
【図４】本発明の実施例６の無線通信システムの構成図
【図５】従来例の無線通信システムの構成図
【符号の説明】
１００、１０１、１０２、１０３、１０４、２００、１０２、２０２、２０３、２０４、４００、４０１、４０２、４０３、４０４、５００、５０１、５０２、５０３、５０４  無線通信端末
１０５、２０５  通信品質決定手段
１０６、２０６  通信品質通知手段
１０７、２０７  役割変更手段
１０８、２０８、４０６  役割管理手段
１０９  要求通信品質
１１０、２１０、４０８  マスター指示信号
１１１、２１１、４１４  無線データリンク
２０９  要求通信品質および優先度
４０５  通信量測定手段
４０７、５１０  ＩＰパケット
４０９  BluetoothプロトコルスタックのＲＦ層及びＬＣ層
４１０、５０６  BluetoothプロトコルスタックのＬ２ＣＡＰ層及びＲＦＣＯＭＭ層
４１１、５０７  BluetoothプロトコルスタックのＰＰＰ層
４１２、５０８  BluetoothプロトコルスタックのＩＰ層
４１３  BluetoothプロトコルスタックのＬＭ層
５０５  BluetoothプロトコルスタックのＲＦ層、ＬＣ層及びＬＭ層
【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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