(57)【要約】【課題】マルチホップネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら消費電力を低く抑えることが可能である通信制御方法及び中継局装置を提供する。【解決手段】通信制御方法は、中継局装置における通信制御方法であって、自装置よりも上位の他の中継局装置に信号を送信することが可能な期間である第１送信許可期間の情報と下位の中継局装置群の通信履歴の情報とを含む第１制御信号を、上位の他の中継局装置から取得するステップと、自装置よりも下位の他の中継局装置から自装置に信号を送信することが可能な期間である第２送信許可期間を、第１送信許可期間の情報と通信履歴の情報とに基づいて定めるステップと、自装置よりも下位の他の中継局装置群の通信履歴の情報と、第２送信許可期間の情報とを含む第２制御信号を作成するステップと、自装置よりも下位の他の中継局装置に第２制御信号を送信するステップとを有する。【選択図】図５
2017017618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号を中継する中継局装置における通信制御方法であって、
自装置よりも上位の他の中継局装置に信号を送信することが可能な期間である第１送信許可期間の情報と下位の中継局装置群の通信履歴の情報とを含む第１制御信号を、前記上位の他の中継局装置から取得するステップと、
自装置よりも下位の他の中継局装置から自装置に信号を送信することが可能な期間である第２送信許可期間を、前記第１送信許可期間の情報と前記通信履歴の情報とに基づいて定めるステップと、
自装置よりも下位の他の中継局装置群の通信履歴の情報と、前記第２送信許可期間の情報とを含む第２制御信号を作成するステップと、
自装置よりも下位の他の中継局装置に前記第２制御信号を送信するステップと、
を有する通信制御方法。
【請求項２】
前記定めるステップでは、送信許可制御部は、予め定められた時間間隔において前記第１送信許可期間と時間的に重ならないように、前記第２送信許可期間を定める、請求項１に記載の通信制御方法。
【請求項３】
前記第１送信許可期間で送信可能なデータ量のデータを信号の伝送速度に基づいて信号に含めるステップ
を更に備える、請求項１又は請求項２に記載の通信制御方法。
【請求項４】
下り信号を通信する期間と上り信号を通信する前記第１送信許可期間及び前記第２送信許可期間との時間的な配置を切り替えるステップ
を更に備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の通信制御方法。
【請求項５】
自装置よりも上位の他の中継局装置に信号を送信することが可能な期間である第１送信許可期間の情報と下位の中継局装置群の通信履歴の情報とを含む第１制御信号を、前記上位の他の中継局装置から取得する上位リンク通信部と、
自装置よりも下位の他の中継局装置から自装置に信号を送信することが可能な期間である第２送信許可期間を、前記第１送信許可期間の情報と前記通信履歴の情報とに基づいて定める送信許可制御部と、
自装置よりも下位の他の中継局装置群の通信履歴の情報と、前記第２送信許可期間の情報とを含む第２制御信号を作成する制御信号作成部と、
自装置よりも下位の他の中継局装置に前記第２制御信号を送信する下位リンク通信部と、
を備える中継局装置。
【請求項６】
前記送信許可制御部は、予め定められた時間間隔において前記第１送信許可期間と時間的に重ならないように、前記第２送信許可期間を定める、請求項５に記載の中継局装置。
【請求項７】
前記送信許可制御部は、前記第１送信許可期間で送信可能なデータ量のデータを伝送速度に基づいて信号に含める、請求項５又は請求項６に記載の中継局装置。
【請求項８】
前記送信許可制御部は、下り信号を通信する期間と上り信号を通信する前記第１送信許可期間及び前記第２送信許可期間との時間的な配置を切り替える、請求項５から請求項７のいずれか一項に記載の中継局装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信制御方法及び中継局装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通信線路や商用電源の確保が難しい環境において通信環境を提供する場合、環境発電や蓄電池によって駆動する中継局装置等の無線通信装置によるマルチホップネットワークが有効である。マルチホップネットワークを形成する無線通信装置は、稼働の瞬断を生じさせないために、低消費電力で駆動する必要がある。無線通信装置の低消費電力化技術として、スリープ制御方法が提案されている（特許文献１参照）。以下、スリープ状態以外の状態を「アウェイク状態」という。基地局装置等の無線通信装置は、スリープ制御による低消費電力化の効果を向上させるため、トラフィックがある場合でも長時間のスリープ状態に遷移する。これによって、無線通信装置は、不必要なアウェイク状態の期間を削減し、低消費電力の効果を向上させている。
【０００３】
また、マルチホップネットワークの送信源ノードである無線通信装置においてパケットを周期的に間欠送信する方法が、低消費電力化の他の方法として提案されている（非特許文献１参照）。非特許文献１に開示された低消費電力化方法では、無線通信装置がパケットを周期的に間欠送信することによって、中継経路上の周波数リユースを制御することができる。また、無線通信装置は、信号を送信する時間間隔を適切に定めることによって、中継経路途中のパケット衝突を抑制し、高いスループットを達成することができる。また、無線通信装置は、無線通信装置のホップ数に関係なく、スル一プットを一定に保つことができる。
【０００４】
ビーコンは、通信を制御するための制御信号である。以下、ビーコンの送信時刻から次のビーコンの送信時刻までを、「ビーコンインターバル」という。図１９は、従来の無線通信システムにおける、下位リンクのビーコンの例を示す図である。特許文献１に開示されているように、トラフィックが無い場合における制御状態（以下、「制御（１）」という。）では、無線通信装置は、ビーコンインターバルの開始時刻にビーコンを送信する。無線通信装置は、ビーコンを送信した後、残りのビーコンインターバルにおいてスリープ状態となる。
【０００５】
無線通信装置は、トラフィックが有る場合、トラフィックが有る場合における制御状態（以下、「制御（２）」という。）に、制御状態を遷移させる。制御（２）では、無線通信装置は、ＤＩＦＳ（DCF IFS: Distributed Coordination Function Inter Frame Space）とＣＷ（contention window）とＣＴＳ（Clear to Send）信号とに関する処理の後にトラフィックが無くなった場合、制御状態を制御（１）に遷移させる。
【０００６】
しかしながら、制御（１）及び制御（２）をマルチホップネットワークに適用した場合、トラフィックが発生した場合に制御（１）から制御（２）に制御状態を遷移させるために必要な時間は、無線通信装置のホップ数が多くなるほど長くなる。すなわち、通信環境は、ホップ数に応じて不公平となる。以下、無線通信装置である中継局装置と端末とのリンクを「端末リンク」という。
【０００７】
図２０は、従来の無線通信システムにおける、端末リンクのビーコンの例を示す図である。トラフィックが発生した場合、制御（１）から制御（２）に制御状態を遷移させるために必要な時間（制御切替の所要時間の差）は、図２０に示されているように、ホップ数が多いほど長い。
【０００８】
また、無線通信に使用できる周波数には限りがある。このため、マルチホップネットワークにおいて、無線通信装置である中継局装置は、シングルチャネルによる中継（以下、「シングルチャネル中継」という。）を行う場合がある。シングルチャネル中継では、中継局装置は、単一のチャネルを用いて通信する。
【０００９】
無線通信装置が制御（２）を実行するための信号として、ＣＴＳ信号がある。ＣＴＳ信号は、ＣＴＳ信号を受信した無線通信装置に送信禁止期間（NAV: Network Allocation Vector)を通知するための信号である。ＣＴＳ信号は、Ｄｕｒａｔｉｏｎ情報を含む。シングルチャネル中継にＣＴＳ信号を用いる場合、例えば、無線通信装置Ｐは、隣接する他の無線通信装置に、ＣＴＳ信号を用いて送信禁止期間を通知する。送信禁止期間が通知された無線通信装置は、無線通信装置Ｐから通知された送信禁止期間において、無線通信装置Ｐと通信しない。また、送信禁止期間が通知された無線通信装置は、無線通信装置Ｐから通知された送信禁止期間において、無線通信装置Ｐ以外の無線通信装置とも通信しない。したがって、無線通信装置は、制御（２）を実行することによって、隣接する他の無線通信装置の通信に影響を与える。
【００１０】
また、マルチホップネットワークにおけるシングルチャネル中継では、無線通信装置のエンド・ツー・エンドのスループットは、ホップ数に応じて不公平となる。信号を中継する無線通信装置（中継局装置）が多いほど、信号の干渉やバッファ容量の不足によるフレームのロスが発生するため、無線通信装置のエンド・ツー・エンドのスループットは小さくなる（非特許文献２参照）。
【００１１】
非特許文献１に開示された制御方法では、無線通信装置が、所定の時間間隔でパケットを間欠送信することによって、スループットの低下を抑制している。無線通信装置は、アウェイク状態でパケットを送信してから次にパケットを送信するまでスリープ状態となる場合、スリープ状態とアウェイク状態との間の状態遷移を短時間に繰り返すことになる。短時間とは、例えば、数パケットに相当する時間長である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第５５１８８０７号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】「無線マルチホップネットワークにおけるパケット送信問隔制御法の提案」，信学技報，TECHNICAL REPORT OF IEICE．A・P2003−225，RCS2003−231（2003−11）
【非特許文献２】「IEEE802.11準拠マルチホップ無線LANにおけるスループット不公平性の解析」，信学技報，IEICE Technical Report NS2008−56(2008−09)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
スリープ状態とアウェイク状態との間の状態遷移には、所定の時間が必要である。非特許文献１に開示された方法を実行することによって中継局装置がスリープ状態となる場合、従来の中継局装置は、スリープ状態とアウェイク状態との間の状態遷移を短時間に繰り返すので、消費電力を削減する効果を向上させることができない。また、従来の中継局装置は、中継すべき信号（パケット）が到来した場合、信号を直ちに中継する必要がある。信号を受信側の中継局装置は、信号を待ち受けするためにアウェイク状態を維持する必要があるので、消費電力を削減する効果を向上させることができない。
【００１５】
マルチホップネットワークにおけるシングルチャネル中継に従来のスリープ制御を適用した場合、中継局装置は、他の中継局装置の通信を阻害してしまうことがある。また、マルチホップネットワークにおけるシングルチャネル中継では、中継局装置が信号を送信することができる機会は、中継局装置のホップ数に応じて不公平になる。また、マルチホップネットワークにおけるシングルチャネル中継に、スループットの低下を抑制する従来の技術を適用した場合、スリープ状態によって消費電力を削減する効果の向上は期待できない。すなわち、従来の中継局装置は、マルチホップネットワークにおけるシングルチャネル中継において、スループットの低下を抑制しながら消費電力を低く抑えることができないという問題がある。
【００１６】
上記事情に鑑み、本発明は、マルチホップネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら消費電力を低く抑えることが可能である通信制御方法及び中継局装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様は、無線信号を中継する中継局装置における通信制御方法であって、自装置よりも上位の他の中継局装置に信号を送信することが可能な期間である第１送信許可期間の情報と下位の中継局装置群の通信履歴の情報とを含む第１制御信号を、前記上位の他の中継局装置から取得するステップと、自装置よりも下位の他の中継局装置から自装置に信号を送信することが可能な期間である第２送信許可期間を、前記第１送信許可期間の情報と前記通信履歴の情報とに基づいて定めるステップと、自装置よりも下位の他の中継局装置群の通信履歴の情報と、前記第２送信許可期間の情報とを含む第２制御信号を作成するステップと、自装置よりも下位の他の中継局装置に前記第２制御信号を送信するステップと、を有する通信制御方法である。
【００１８】
本発明の一態様は、上記の通信制御方法において、前記定めるステップでは、送信許可制御部は、予め定められた時間間隔において前記第１送信許可期間と時間的に重ならないように、前記第２送信許可期間を定める通信制御方法である。
【００１９】
本発明の一態様は、上記の通信制御方法において、前記第１送信許可期間で送信可能なデータ量のデータを信号の伝送速度に基づいて信号に含めるステップを更に備える通信制御方法である。
【００２０】
本発明の一態様は、上記の通信制御方法において、下り信号を通信する期間と上り信号を通信する前記第１送信許可期間及び前記第２送信許可期間との時間的な配置を切り替えるステップを更に備える通信制御方法である。
【００２１】
本発明の一態様は、自装置よりも上位の他の中継局装置に信号を送信することが可能な期間である第１送信許可期間の情報と下位の中継局装置群の通信履歴の情報とを含む第１制御信号を、前記上位の他の中継局装置から取得する上位リンク通信部と、自装置よりも下位の他の中継局装置から自装置に信号を送信することが可能な期間である第２送信許可期間を、前記第１送信許可期間の情報と前記通信履歴の情報とに基づいて定める送信許可制御部と、自装置よりも下位の他の中継局装置群の通信履歴の情報と、前記第２送信許可期間の情報とを含む第２制御信号を作成する制御信号作成部と、自装置よりも下位の他の中継局装置に前記第２制御信号を送信する下位リンク通信部と、を備える中継局装置である。
【００２２】
本発明の一態様は、上記の中継局装置において、前記送信許可制御部は、予め定められた時間間隔において前記第１送信許可期間と時間的に重ならないように、前記第２送信許可期間を定める中継局装置である。
【００２３】
本発明の一態様は、上記の中継局装置において、前記送信許可制御部は、前記第１送信許可期間で送信可能なデータ量のデータを伝送速度に基づいて信号に含める中継局装置である。
【００２４】
本発明の一態様は、上記の中継局装置において、前記送信許可制御部は、下り信号を通信する期間と上り信号を通信する前記第１送信許可期間及び前記第２送信許可期間との時間的な配置を切り替える中継局装置である。
【発明の効果】
【００２５】
本発明により、通信制御方法及び中継局装置は、マルチホップネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら消費電力を低く抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態における、無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施形態における、下位リンクの送信許可期間を示す図である。
【図３】本発明の実施形態における、端末リンクの送信許可期間を示す図である。
【図４】本発明の実施形態における、ビーコンの送信タイミングを示す図である。
【図５】本発明の実施形態における、中継局装置の構成例を示す図である。
【図６】本発明の実施形態における、送信許可期間と送信許可期間との時間的な配置を基本的な配置とする例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態における、下位リンクの送信許可間隔における転送期間を示す図である。
【図８】本発明の実施形態における、下り信号用の送信許可期間及び転送期間を示す図である。
【図９】本発明の実施形態における、上り信号用の送信許可期間及び転送期間を示す図である。
【図１０】本発明の実施形態における、データ同時送受信を許可した場合について、送信許可期間と送信許可期間との時間的な配置を発展的な配置とする例を示す図である。
【図１１】本発明の実施形態における、最下位以外の中継局装置の送信許可期間の開始時刻と、送信許可期間の終了時刻との例を示す図である。
【図１２】本発明の実施形態における、切替中継局装置よりも下位の中継局装置の送信許可期間の開始時刻と、送信許可期間の終了時刻との例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態における、最下位の中継局装置２の送信許可期間の開始時刻と、送信許可期間よりも後の他の送信許可期間の終了時刻との例を示す図である。
【図１４】本発明の実施形態における、切替中継局装置の送信許可期間の開始時刻と、送信許可期間よりも後の他の送信許可期間の終了時刻との例を示す図である。
【図１５】本発明の実施形態における、最下位の中継局装置２の送信許可期間の開始時刻と、送信許可期間よりも後の他の送信許可期間の終了時刻との例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態における、切替中継局装置よりも上位の中継局装置にデータ同時送受信を許可した場合の上位リンクの送信許可期間と、下位リンクの送信許可期間とを示す図である。
【図１７】本発明の実施形態における、切替中継局装置である中継局装置にデータ同時送受信を許可した場合の上位リンクの送信許可期間と、下位リンクの送信許可期間とを示す図である。
【図１８】本発明の実施形態における、切替中継局装置よりも下位の中継局装置にデータ同時送受信を許可した場合の上位リンクの送信許可期間と、下位リンクの送信許可期間とを示す図である。
【図１９】従来の無線通信システムにおける、下位リンクのビーコンの例を示す図である。
【図２０】従来の無線通信システムにおける、端末リンクのビーコンの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施形態の通信制御方法及び中継局装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、無線通信システム１００の構成例を示す図である。無線通信システム１００は、外部ネットワーク１と、中継局装置２−０〜２−Ｎ（Ｎは、図１では３以上の整数）とを備える。図１では、無線通信システム１００は、信号（データ）の流れに関して外部ネットワーク１の下位に、中継局装置２−０を備える。中継局装置２−０は、中継局装置２−０〜２−Ｎのうち、最上位の中継局装置である。中継局装置２−０は、信号の流れに関して中継局装置２−０の下位に、中継局装置２−１を備える。中継局装置２−１のホップ数は１である。中継局装置２−１は、信号の流れに関して中継局装置２−１の下位に、中継局装置２−２を備える。中継局装置２−２は、信号の流れに関して中継局装置２−２の下位に、中継局装置２−Ｎを備える。中継局装置２−Ｎは、中継局装置２−０〜２−Ｎのうち、最下位の中継局装置である。
【００２８】
中継局装置２−ｎ（ｎは、０〜Ｎのいずれか）は、通信によって端末３−ｎを収容するリンクを、中継局装置２ごとに有する。以下、中継局装置２−０〜２−Ｎに共通する事項については、符号の一部について表記を省略して、「中継局装置２」と表記する。中継局装置２は、自装置よりも上位の他の中継局装置２との通信接続と、自装置よりも下位の他の中継局装置との通信接続とには、同じ無線周波数を使用する。中継局装置２は、他の中継局装置２との通信接続に使用する無線周波数とは異なる無線周波数を、端末３との通信接続に使用する。
【００２９】
したがって、中継局装置２と他の中継局装置２とが信号を同時に送受信した場合（データ同時送受信が許可された場合）、すなわち、中継局装置２と他の中継局装置２とが並行して送受信動作を実行した場合、信号が干渉する場合や、信号が衝突する場合がある。一方、中継局装置２と端末３とが通信する場合には、信号が干渉する場合や、信号が衝突する場合が無い。
【００３０】
また、中継局装置２は、自装置よりも上位の他の中継局装置２から送信されたビーコンに基づいて、ビーコンを送信した他の中継局装置２と通信する。ビーコンは、送信許可期間又は送信禁止期間を通知するための情報（要素）を含む。送信許可期間又は送信禁止期間を通知するための情報は、中継局装置２の通信履歴の情報を含む。送信許可期間は、信号を送信することが許可された期間、すなわち、信号を送信することが可能な期間である。送信禁止期間は、信号を送信することが禁止された期間、すなわち、信号を送信することが不可能な期間である。
【００３１】
無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）では、ステーション（STA）としての中継局装置２は、自装置よりも上位のアクセスポイント（AP）としての他の中継局装置２と通信する。また、アクセスポイントとしての中継局装置２は、自装置よりも下位のステーションとしての他の中継局装置２又は端末３と通信する。中継局装置２と端末３との間の通信のプロトコルは、例えば、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）プロトコルである。
【００３２】
無線通信システム１００において、中継局装置２は、他の中継局装置２又は端末３にビーコンを送信する。中継局装置２は、自装置よりも上位の他の中継局装置２からビーコンを受信した場合、上位の他の中継局装置２から通知された送信禁止期間の情報に基づいて、自装置よりも下位の他の中継局装置２に送信禁止期間を定める。中継局装置２は、自装置よりも下位の他の中継局装置２に、定めた送信禁止期間を通知する。下位の中継局装置２は、自装置よりも更に下位の他の中継局装置２に、自装置の送信禁止期間の情報を含む新たなビーコンを、自装置よりも更に下位の他の中継局装置２に通知する。
【００３３】
以下、自装置よりも上位の他の中継局装置２との通信リンクを「上位リンク」という。以下、自装置よりも下位の他の中継局装置２との通信リンクを「下位リンク」という。以下、上位リンク及び下位リンクに一つの無線周波数を使用するチャネルを「中継ｃｈ」という。以下、端末リンクに一つの無線周波数を使用するチャネルを「端末ｃｈ」という。
【００３４】
図２は、下位リンクの送信許可期間を示す図である。下位リンクにおいて、ビーコンは、送信許可期間を割り当てる情報として、要素αと要素βと要素γとを含む。図２では、送信禁止期間（１）（ＮＡＶ）は、時刻ｔ０（ビーコンインターバルの開始時刻）〜ｔ１である。送信禁止期間（２）（ＮＡＶ）は、時刻ｔ２〜ｔ３である。送信禁止期間（３）（ＮＡＶ）は、時刻ｔ４〜「ビーコンインターバルの終了時刻」である。
【００３５】
要素αは、送信禁止期間（１）を指定するための情報である。要素βは、送信禁止期間（２）と開始時刻のオフセットとを指定するための情報である。要素γは、送信禁止期間（３）と開始時刻のオフセットとを指定するための情報である。
【００３６】
中継局装置２は、送信禁止期間（１）後の送信許可期間Ａ＿ｓと、送信禁止期間（２）後の送信許可期間Ｂ＿ｓとを、ビーコンに含まれている要素を用いて指定することができる。中継局装置２は、送信許可期間Ａ＿ｓの終了時刻ｔ２から送信許可期間Ｂ＿ｓの終了時刻ｔ３までの期間である送信許可間隔を、ビーコンに含まれている要素を用いて指定することができる。
【００３７】
図３は、端末リンクの送信許可期間を示す図である。端末リンクにおいて、ビーコンは、送信許可期間を割り当てる情報として、要素αと要素βとを含む。図３では、送信禁止期間（１）（ＮＡＶ）は、時刻ｔ０（ビーコンインターバルの開始時刻）〜ｔ１である。送信禁止期間（２）（ＮＡＶ）は、時刻ｔ２〜「ビーコンインターバルの終了時刻」である。
【００３８】
要素αは、送信禁止期間（１）を指定するための情報である。要素βは、送信禁止期間（２）と開始時刻のオフセットとを指定するための情報である。
【００３９】
中継局装置２は、送信禁止期間（１）後の送信許可期間を、ビーコンに含まれている要素を用いて指定することができる。中継局装置２は、送信許可期間の終了時刻ｔ２からビーコンインターバルの終了時刻までの期間である送信禁止期間（２）を、ビーコンに含まれている要素を用いて指定することができる。端末リンクにおいてビーコンに含まれている要素αは、例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）に規定されているＣＦＰ（Contention Free Period）エレメントである。端末リンクにおいてビーコンに含まれている要素βは、例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）に規定されているＱｕｉｅｔエレメントである。
【００４０】
なお、端末３は、送信許可期間を把握した後、自端末の下位に送信許可期間を伝える必要はない。中継局装置２は、例えば、自装置が定めた送信許可期間において端末３と通信するという中継局装置２の都合に基づいて、ビーコン以外の方法によって送信禁止期間を端末３に通知してもよい。すなわち、中継局装置２は、ビーコン以外を使用して送信禁止期間を通知してもよい。例えば、中継局装置２は、ＣＴＳ信号を送信した時刻からＣＴＳ信号によって定まる期間の終了時刻までを送信禁止期間として、送信禁止期間を端末３に定めてもよい。なお、端末リンクにおいて、中継局装置２は、自装置の送信許可期間以外の期間を定めることによって、自装置の送信許可期間を定めてもよい。
【００４１】
図４は、ビーコンの送信タイミングを示す図である。中継局装置２は、自装置よりも上位の他の中継局装置２から、中継ｃｈ通信部２１（後述する）の上位リンクによってビーコンを受信する。中継局装置２は、自装置がビーコンを受信した時刻から所定の送信シフト時間が経過した時刻に、自装置よりも下位の他の中継局装置２に対して、下位リンクによってビーコンを送信する。
【００４２】
中継局装置２は、自装置がビーコンを受信した時刻から送信シフト時間が経過した時刻に、自装置が収容する端末３に対して、端末リンクによってビーコンを送信する。送信シフト時間は、上位リンクによって中継局装置２がビーコンを受信し、受信したビーコンに含まれている情報に基づいて中継局装置２が送信許可期間を算出し、端末リンク及び下位リンクに新たなビーコン等を中継局装置２が送信することが十分可能である最短の時間に予め定められる。送信シフト時間は、全ての中継局装置２に共通の時間が定められる。
【００４３】
また、上位リンクによってビーコンを受信した時刻から送信シフト時間が経過した時刻に端末リンク及び下位リンクによってビーコンを送信するため、上位リンクにおけるビーコンインターバルがＰ時間であれば、端末リンク及び下位リンクにおけるビーコンインターバルもＰ時間に定められる。また、上位リンクにおけるビーコンインターバルがＱ時間に変更された場合、端末リンク及び下位リンクにおけるビーコンインターバルもＱ時間に変更される。
【００４４】
すなわち、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）のように、ビーコンインターバルを通知するための情報が、ビーコンに含まれている要素（エレメント）に規定されている場合、端末リンク及び下位リンクにおけるビーコンインターバルは、上位リンクにおけるビーコンインターバルと同じ時間長である。
【００４５】
図５は、中継局装置２の構成例を示す図である。中継局装置２は、アンテナ２０と、中継ｃｈ通信部２１と、通信制御部２２と、スリープ制御部２３と、上位リンクビーコン情報処理部２４と、送信許可制御部２５と、下位リンクビーコン作成部２６と、端末情報管理部２７と、通信履歴記憶部２８と、データ量設定履歴記憶部２９と、パラメータ記憶部３０と、リンク速度記憶部３１と、シフト時間記憶部３２と、割当データ量記憶部３３と、対応記憶部３４と、与干渉ホップ数記憶部３５と、端末リンクビーコン作成部３６と、端末ｃｈ通信部３７と、スリープ制御部３８と、アンテナ３９とを備える。
【００４６】
中継ｃｈ通信部２１と、通信制御部２２と、スリープ制御部２３と、上位リンクビーコン情報処理部２４と、送信許可制御部２５と、下位リンクビーコン作成部２６と、端末情報管理部２７と、端末リンクビーコン作成部３６と、端末ｃｈ通信部３７と、スリープ制御部３８との一部または全部は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサが、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより機能するソフトウェア機能部である。また、これらの機能部のうち一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）やＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）等のハードウェア機能部であってもよい。
【００４７】
通信履歴記憶部２８と、データ量設定履歴記憶部２９と、パラメータ記憶部３０と、リンク速度記憶部３１と、シフト時間記憶部３２と、割当データ量記憶部３３と、対応記憶部３４と、与干渉ホップ数記憶部３５等の記憶部は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの不揮発性の記憶媒体（非一時的な記録媒体）を有する。各記憶部は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）やレジスタなどの揮発性の記憶媒体を有していてもよい。各記憶部は、例えば、ソフトウェア機能部を機能させるためのプログラムを記憶してもよい。
【００４８】
アンテナ２０は、上位の他の中継局装置２と自装置との間で、無線信号を送受信する。アンテナ２０は、下位の他の中継局装置２との自装置と間でも、無線信号を送受信する。
中継ｃｈ通信部２１は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）における、ステーション機能（ＳＴＡ機能）及びアクセスポイント機能（ＡＰ機能）の両方を備える。中継ｃｈ通信部２１は、上位リンク及び下位リンクによって、予め定められた時間間隔でビーコンを送信する。
【００４９】
通信制御部２２は、中継ｃｈ通信部２１による上位リンク及び下位リンクの通信を制御する。通信制御部２２は、端末ｃｈ通信部３７による端末リンクの通信を制御する。通信制御部２２は、端末に関する情報（以下、「端末情報」という。）を、端末管理情報部に出力する。通信制御部２２は、中継局装置２の通信履歴の情報を、通信履歴記憶部２８に記憶させる。通信履歴の情報は、自装置の通信履歴情報でもよいし、他の中継局装置２の通信履歴の情報でもよい。通信履歴の情報は、例えば、送受信された信号のデータ量を表す情報を含む。
【００５０】
スリープ制御部２３は、送信禁止期間以外の期間ではビーコンを確実に受信又は送信できるよう、通信に用いる回路などをスリープ状態からアウェイク状態に遷移させる。スリープ制御部２３は、スリープ状態では、通信に用いる回路を停止させる。例えば、スリープ制御部２３は、上位リンクによって上位の他の中継局装置２から通知された送信禁止期間（ＮＡＶ）と、下位リンクによって自装置が下位の他の中継局装置２に通知した送信禁止期間とが時間的に重なる期間では、通信に用いる回路などをスリープ状態にする。
【００５１】
最上位の中継局装置２−０は、下位リンクによって自装置が下位の中継局装置２−１に通知した送信禁止期間に、スリープ状態となる。また、最下位の中継局装置２−Ｎは、上位リンクによって上位の中継局装置２−（Ｎ−１）から通知された送信禁止期間に、スリープ状態となる。
【００５２】
これにより、中継局装置２は、スリープ率に応じて消費電力を削減することが可能となる。スリープ率とは、所定期間に対するスリープ状態である期間の割合である。例えば、１０秒間のうち２秒間だけスリープ状態である場合、スリープ率は２０％である。また、スリープ状態からアウェイク状態に状態遷移する場合にオーバーヘッドが生じるので、同じスリープ率であっても、スリープ状態からアウェイク状態への状態遷移の回数が、アウェイク状態からスリープ状態への状態遷移の回数よりも少ない方が、消費電力を削減する効果は高い。
【００５３】
上位リンクビーコン情報処理部２４は、上位リンクにおけるビーコンに含まれている情報を処理する。
送信許可制御部２５は、自装置の上位の中継局装置２の送信禁止期間を通知するためにビーコンに含まれている要素などの情報と、端末情報と、通信履歴の情報と、通信のデータ量の設定履歴の情報と、データ量を設定するためのパラメータと、各リンクにおける信号の伝送速度情報と、送信シフト時間を表す情報と、通信無し時に割り当てられるデータ量と、中継局装置２とホップ数とを対応付ける情報と、与干渉ホップ数を示す情報とのうち少なくとも一つに基づいて、自装置の送信許可期間又は送信禁止期間を定める。
【００５４】
下位リンクビーコン作成部２６は、下位リンクにおけるビーコンに応じた信号を作成する。下位リンクビーコン作成部２６は、作成したビーコンに応じた信号を、中継ｃｈ通信部２１に送信する。
【００５５】
端末情報管理部２７は、端末情報を管理する。通信履歴記憶部２８は、通信履歴を記憶する。データ量設定履歴記憶部２９は、通信されたデータ量の設定の履歴を記憶する。パラメータ記憶部３０は、データ量を設定するためのパラメータを記憶する。リンク速度記憶部３１は、各リンクにおける信号の伝送速度情報を記憶する。シフト時間記憶部３２は、送信シフト時間情報を記憶する。割当データ量記憶部３３は、通信無し時に割り当てられるデータ量の情報を記憶する。対応記憶部３４は、中継局装置２とホップ数とを対応付ける情報を記憶する。与干渉ホップ数記憶部３５は、与干渉ホップ数を示す情報を記憶する。
【００５６】
端末リンクビーコン作成部３６は、端末リンクにおけるビーコンに応じた信号を作成する。端末リンクビーコン作成部３６は、ビーコンに応じた信号を端末ｃｈ通信部３７に送信する。
【００５７】
端末ｃｈ通信部３７は、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１）における、アクセスポイント機能を備える。端末ｃｈ通信部３７は、端末リンクによって、予め定められた時間間隔でビーコンを送信する。端末ｃｈ通信部３７は、自装置の送信許可期間又は送信禁止期間を、他の中継局装置２又は端末３に通知する。端末ｃｈ通信部３７は、例えば、端末リンクビーコン作成部３６が作成した信号に基づくビーコンを用いて、自装置の送信許可期間又は送信禁止期間を通知する。
【００５８】
スリープ制御部３８は、端末リンクによって自装置が収容する端末３に設定した送信禁止期間に、端末ｃｈ通信部３７をスリープ状態にする。スリープ制御部３８は、ビーコンを確実に受信又は送信できるよう、端末ｃｈ通信部３７をスリープ状態からアウェイク状態に遷移させる。
アンテナ３９は、自装置が収容する端末３との間で、無線信号を送受信する。
【００５９】
図６は、送信許可期間と送信許可期間との時間的な配置を基本的な配置とする例（基本例）を示す図である。図６に示す期間の配置は、後述する図１０に示す配置と比較して基本的な配置である。図６では、信号を送信又は受信する期間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６が、全ての中継局装置２の中継ｃｈにおいて時間的に重ならないように定められている。
【００６０】
中継局装置２−１は、最上位の中継局装置２−０の下位リンクから自装置の上位リンクに通知される送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ１）と送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ６）において、最上位の中継局装置２−０と通信する。送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ１）と送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ６）において、中継局装置２−２は通信しない。また、送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ１）と送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ６）において、中継局装置２−Ｎは通信しない。
【００６１】
中継局装置２−１は、送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ２）と送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ５）と、送信許可間隔（期間Ｔ２の終了時刻から期間Ｔ５の開始時刻まで）とを、最上位の中継局装置２−０の送信許可間隔（期間Ｔ１の開始時刻よりも前）において、自装置の下位リンクにおけるビーコンを使用して、中継局装置２−２の上位リンクに通知する。
【００６２】
中継局装置２−２に通知された送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ２）は、最上位の中継局装置２−０の下位リンクの送信許可間隔の開始時刻（期間Ｔ１の終了時刻）の直後に開始する。中継局装置２−２に通知された送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ５）は、最上位の中継局装置２の下位リンクの送信許可間隔の終了時刻（期間Ｔ５の開始時刻）の直前に終了する。
【００６３】
中継局装置２ごとの送信許可期間及び送信禁止期間の時間的な配置を中継局装置２−０〜２−Ｎに適用することによって、中継局装置２−０〜２−Ｎは、信号（データを含むパケット）の送受信の干渉又は衝突が生じないように、送信許可期間又は送信禁止期間を定めることができる。
【００６４】
中継局装置２は、送信許可期間Ａ＿ｓにおいて最上位の中継局装置２から受信した下り信号（下りトラフィック）を、送信許可期間Ａ＿ｓにおいて、自装置の下位の他の中継局装置２に転送する。また、中継局装置２は、送信許可期間Ｂ＿ｓにおいて最上位の中継局装置２に向けて送信する上り信号（上りトラフィック）を、送信許可期間Ｂ＿ｓにおいて、自装置の上位の他の中継局装置２に転送する。
【００６５】
これによって、最下位の中継局装置２−Ｎから送信された上り信号は、１回のビーコンインターバル（１ビーコン間隔）のうちに、最上位の中継局装置２−０まで届く。また、最上位の中継局装置２−０から送信された下り信号は、１回のビーコンインターバルのうちに、最下位の中継局装置２−Ｎまで届く。
【００６６】
したがって、無線通信システム１００の全ての中継局装置２について、同じデータ量のトラフィックが通信履歴に記録されることになる。これによって、中継局装置２は、自装置の送信許可期間及び送信許可間隔の少なくとも一方を通信履歴の情報に基づいて定めた場合、自装置のホップ数が多くても、スリープ状態とアウェイク状態の間を短時間に遷移することができる。
【００６７】
図７は、下位リンクの送信許可間隔における転送期間を示す図である。送信許可間隔は、転送期間Ａ＿ｔと転送期間Ｂ＿ｔとを含む。送信許可間隔は、転送期間Ａ＿ｔと転送期間Ｂ＿ｔとを加算した結果よりも長い時間である。転送期間Ａ＿ｔと転送期間Ｂ＿ｔの間にはマージン時間が定められてもよい。
【００６８】
転送期間Ａ＿ｔは、送信許可期間Ａ＿ｓにおいて外部ネットワーク１から送信された下り信号を、宛先の中継局装置２に届けるために必要な期間である。すなわち、転送期間Ａ＿ｔは、送信許可期間Ａ＿ｓにおいて上位の中継局装置２から転送された下り信号を、宛先の中継局装置２に届けるために必要な期間である。転送期間Ｂ＿ｔは、送信許可期間Ｂ＿ｓにおいて下位の中継局装置２によって転送される上り信号を、外部ネットワーク１に届けるための期間である。
【００６９】
図８は、下り信号用の送信許可期間ｄ＿ｓ及び転送期間ｄ＿ｔを示す図である。中継局装置２−ｒは、最上位の中継局装置２−０を基準としてホップ数ｒである位置にある中継局装置である。送信許可期間ｄ＿ｓは、図７に示す送信許可期間Ａ＿ｓに相当する。すなわち、送信許可期間ｄ＿ｓは、外部ネットワーク１から送信された下り信号を、中継局装置２−ｒから中継局装置２−（ｒ＋１）に届けるための期間である。転送期間ｄ＿ｔは、図７に示す転送期間Ａ＿ｔに相当する。すなわち、転送期間ｄ＿ｔは、下り信号を中継局装置２−（ｒ＋１）から宛先の中継局装置２−ｋ（ｋは、ｒよりも多いホップ数）に届けるための期間である。
【００７０】
転送期間ｄ＿ｔは、送信許可期間ｄ＿ｓにおいて外部ネットワーク１から送信された下り信号を宛先の中継局装置２に届けるための期間である。中継局装置２−ｒは、最上位の中継局装置２−０からホップ数ｒとなる位置の中継局装置２である。図８では、中継局装置２−ｒが送信した下り信号は、中継局装置２−（ｒ＋１）から中継局装置２−ｋを中継されて、中継局装置２−Ｎに収容された宛先の端末３−Ｎに届けられる。
【００７１】
図８では、期間Ｔｄ（ｒ＋１）は、中継局装置２−ｒが中継局装置２−（ｒ＋１）に定める送信許可期間ｄ＿ｓを示す。期間Ｔｄ（ｒ＋１）は、式（１）によって表される。
【００７２】
【数１】
2017017618.tif 000003
【００７３】
Ｄｄ（ｘ）は、中継局装置２−xに収容された端末３−xに送信する下り信号のデータ量を示す。Ｓｄ（ｒ＋１）は、中継局装置２−ｒから中継局装置２−（ｒ＋１）に送信する信号の伝送速度（下り伝送速度）を示す。
【００７４】
中継局装置２−（ｒ＋１）は、期間Ｔｄ（ｒ＋１）において、自装置の上位リンクによって下り信号を受信する。中継局装置２−（ｒ＋１）は、自装置が収容する端末３−（ｒ＋１）を宛先にしている信号を、受信した下り信号から取り出す。中継局装置２−（ｒ＋１）は、取り出されずに残ったデータを含む下り信号を、中継局装置２−（ｒ＋２）に転送する。中継局装置２−（ｒ＋３）〜２−ｋについても同様である。送信許可期間Ａ＿ｓにおける転送期間Ａ＿ｔは、式（２）によって表される。
【００７５】
【数２】
2017017618.tif 000004
【００７６】
図９は、上り信号用の送信許可期間ｕ＿ｓ及び転送期間ｕ＿ｔを示す図である。中継局装置２−ｒは、最上位の中継局装置２−０を基準としてホップ数ｒである位置にある中継局装置である。送信許可期間ｕ＿ｓは、図７に示す送信許可期間Ｂ＿ｓに相当する。すなわち、転送期間ｕ＿ｔは、上り信号を中継局装置２−ｋから中継局装置２−（ｒ＋１）に届けるための期間である。転送期間ｕ＿ｔは、図７に示す転送期間Ｂ＿ｔに相当する。すなわち、送信許可期間ｕ＿ｓは、上り信号を中継局装置２−ｒから外部ネットワーク１に届けるための期間である。
【００７７】
図９では、中継局装置２−ｋは、中継局装置２−（ｋ＋１）に収容されている端末３−（ｋ＋１）から送信された上り信号を、中継局装置２−ｋの記憶部（バッファ）に予め記憶している。中継局装置２−ｋは、中継局装置２−（ｋ＋２）〜２−Ｎについても同様に、送信された上り信号を中継局装置２−ｋの記憶部（バッファ）に予め記憶している。中継局装置２−ｒは、中継局装置２−（ｒ＋１）から中継局装置２−Ｎに収容されている各端末３から送信された上り信号を、送信許可期間ｕ＿ｓにおいて中継局装置２−（ｒ＋１）から受信する。
【００７８】
期間Ｔｕ（ｒ＋１）は、中継局装置２−ｒが中継局装置２−（ｒ＋１）に通知する送信許可期間ｕ＿ｓを示す。期間Ｔｕ（ｒ＋１）は、式（３）によって表される。
【００７９】
【数３】
2017017618.tif 000005
【００８０】
Ｄｕ（ｘ）は、中継局装置２−ｘに収容されている端末３−xから送信された上り信号のデータ量を示す。Ｓｕ（ｒ＋１）は、中継局装置２−（ｒ＋１）から中継局装置２−ｒに送信される信号の伝送速度（上り伝送速度）を示す。
【００８１】
中継局装置２−（ｋ−１）は、自装置よりも下位の中継局装置２に収容されている端末３から送信された上り信号を、期間Ｔｕ（ｋ）において中継局装置２−ｋから取得する。中継局装置２−（ｒ＋１）〜２−（ｋ−１）は、同様に上り信号を取得する。例えば、中継局装置２−（ｒ＋１）は、自装置よりも下位の中継局装置２に収容されている端末３から送信された上り信号を、期間Ｔｕ（ｒ＋２）において中継局装置２−（ｒ＋２）から取得する。中継局装置２−（ｒ＋１）は、期間Ｔｕ（ｒ＋１）において、自装置よりも上位の中継局装置２−ｒに上り信号を送信する。
【００８２】
転送期間ｕ＿ｔと送信許可期間ｕ＿ｓとの関係、すなわち、転送期間Ｂ＿ｔと期間Ｔｕ（ｘ）との関係は、式（４）によって表される。
【００８３】
【数４】
2017017618.tif 000006
【００８４】
図１０は、データ同時送受信を許可した場合について、送信許可期間と送信許可期間との時間的な配置を発展的な配置とする例（発展例）を示す図である。図１０に示す期間の配置は、図６に示す配置と比較して発展的な配置である。図１０では、中継局装置２同士の間で信号を同時に送受信することを許可した場合に、信号の干渉又は衝突が起こらないように、送信許可期間と送信禁止期間（ＮＡＶ）とが定められている。
【００８５】
送信許可期間では、中継局装置２同士のうち相対的に上位の中継局装置２は、アクセスポイント機能を実行する。また、送信許可期間では、中継局装置２同士のうち相対的に下位の中継局装置２は、ステーション機能を実行する。以下、中継局装置２−ｘによって信号に干渉を与える可能性のある中継局装置２の最大のホップ数Ｃｘを、「与干渉ホップ数」という。
【００８６】
中継局装置２−（Ｃ＋２）は、送信許可期間Ａ＿ｓと送信許可期間Ｂ＿ｓとの時間的な配置を切り替える中継局装置（以下、「切替中継局装置」という。）である。切替中継局装置の送信許可制御部２５は、上り信号を通信する期間と下り信号を通信する期間との時間的な配置を切り替える。すなわち、送信許可制御部２５は、上り信号を通信する期間と下り信号を通信する期間との時間的な前後関係を入れ替える。符号Ｃ（Ｃは、１以上の整数）は、与干渉ホップ数を示す。図１０では、一例として、与干渉ホップ数Ｃは１である。切替中継局装置は、例えば、中継局装置２−（Ｃ＋３）でもよい。図１０では、一例として、中継局装置２−３が切替中継局装置である。
【００８７】
中継局装置２−０〜２−２は、図６に示す場合と同様に、図７に示す送信許可期間Ａ＿ｓにおいて下り信号を通信する。中継局装置２−０〜２−２は、図６に示す場合と同様に、図７に示す送信許可期間Ｂ＿ｓにおいて上り信号を通信する。
【００８８】
中継局装置２−３は、中継局装置２−３における送信許可期間Ａ＿ｓと送信許可期間Ｂ＿ｓとの時間的な配置を切り替える。その結果、中継局装置２−４〜２−Ｎにおける送信許可期間Ａ＿ｓと送信許可期間Ｂ＿ｓとの時間的な配置が切り替わる。すなわち、中継局装置２−３〜２−Ｎは、図７に示す送信許可期間Ａ＿ｓにおいて、下り信号ではなく上り信号を通信する。中継局装置２−３〜２−Ｎは、図７に示す送信許可期間Ｂ＿ｓにおいて、上り信号ではなく下り信号を通信する。したがって、中継局装置２−３〜２−Ｎは、中継局装置２−０〜２−２が送信許可期間Ａ＿ｓにおいて送信した下り信号を、自装置の送信許可期間Ｂ＿ｓにおいて送信する。
【００８９】
これによって、最下位の中継局装置２−Ｎから送信された上り信号は、１回のビーコンインターバル（１ビーコン間隔）のうちに、最上位の中継局装置２−０に届く。また、最上位の中継局装置２−０から送信された下り信号は、１回のビーコンインターバルのうちに、最下位の中継局装置２−Ｎまで届く。
【００９０】
したがって、無線通信システム１００の全ての中継局装置２について、同じデータ量のトラフィックが通信履歴に記録されることになる。これによって、中継局装置２は、自装置の送信許可期間及び送信許可間隔の少なくとも一方を通信履歴の情報に基づいて定めた場合、自装置のホップ数が多くても、スリープ状態とアウェイク状態の間を短時間に遷移することができる。
【００９１】
切替中継局装置である中継局装置２−３よりも下位の中継局装置２−４における、送信許可期間Ａ＿ｓと送信許可期間Ｂ＿ｓとについて説明する。
【００９２】
中継局装置２−４に通知された送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ７）は、中継局装置２−３の送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ８）の開始時刻の直前に終了する。中継局装置２−４に通知された送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ１０）は、中継局装置２−３の送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ９）の終了時刻の直後に開始する。
【００９３】
したがって、中継局装置２−４の送信許可間隔は、中継局装置２−３の送信許可期間Ａ＿ｓ（期間Ｔ８）の開始時刻から、送信許可期間Ｂ＿ｓ（期間Ｔ９）の終了時刻までである。中継局装置２−４よりも下位の中継局装置２の送信許可期間についても同様に定められる。これにより、中継局装置２−０〜２−Ｎは、信号の干渉又は衝突が生じないように、自装置の送信許可期間又は送信禁止期間を定めることができる。
【００９４】
切替中継局装置である中継局装置２−３は、自装置よりも下位の中継局装置２と通信する期間に自装置よりも上位の中継局装置２とも通信するか否かを、予め判定することができない。中継局装置２−３は、自装置よりも上位の中継局装置２の通信履歴を取得しないからである。したがって、切替中継局装置である中継局装置２−３は、自装置よりも下位の中継局装置２と通信する期間に、自装置よりも上位の中継局装置２とも通信する可能性がある。
【００９５】
そこで、切替中継局装置である中継局装置２−３の転送期間Ａ＿ｔの開始時刻は、ビーコンインターバルにおいて、送信する信号がビーコンに干渉又は衝突しない時刻のうち最も早い時刻に定められる。切替中継局装置である中継局装置２−３の転送期間Ｂ＿ｔの終了時刻は、ビーコンインターバルにおいて、送信する信号がビーコンに干渉又は衝突しない時刻のうち最も遅い時刻に定められる。
【００９６】
また、切替中継局装置である中継局装置２−３よりも上位の中継局装置２における、送信許可期間の時間長と、送信許可期間の開始時刻又は終了時刻と、送信許可間隔の時間長と、送信許可間隔の開始時刻又は終了時刻とは、切替中継局装置である中継局装置２−３の転送期間Ａ＿ｔ及び転送期間Ｂ＿ｔに基づいて定められる。
【００９７】
なお、送信許可期間Ａ＿ｓと、転送期間Ａ＿ｔと、送信許可期間Ｂ＿ｓと、転送期間Ｂ＿ｔとは、中継局装置２ごとに定められる。中継局装置２は、ビーコンと信号とが干渉又は衝突しないように、中継局装置２ごとの送信許可期間の開始時刻及び終了時刻と、中継局装置２ごとのビーコン送信時刻とに基づいて、送信許可期間Ａ＿ｓと、転送期間Ａ＿ｔと、送信許可期間Ｂ＿ｓと、転送期間Ｂ＿ｔとを定める。ビーコン送信時刻は、送信シフト時間に基づいて定まる。
【００９８】
以下、無線通信システム１００が切替中継局装置を有する場合と有しない場合とのいずれにも共通する事項を説明する。
【００９９】
端末リンクでは、ビーコンインターバル（ビーコン間隔）ごとに１回の送信許可期間が定められる。このように、中継局装置２は、スリープ状態からアウェイク状態に遷移する回数を極力少なくすることによって、スリープ状態からアウェイク状態に遷移するために要するエネルギーを削減することができる。
【０１００】
送信許可制御部２５は、以下に示す観点（１）及び（２）に基づいて、送信許可期間を定める。
【０１０１】
観点（１）：切替中継局装置と最下位の中継局装置２とを除く中継局装置２は、切替中継局装置よりも上位の中継局装置２の送信許可期間Ａ＿ｓを、下り信号の送信許可期間ｄ＿ｓとして定める。切替中継局装置と最下位の中継局装置２とを除く中継局装置２は、切替中継局装置よりも下位の中継局装置２の送信許可期間Ｂ＿ｓを、下り信号の送信許可期間ｄ＿ｓとして定める。
【０１０２】
中継ｃｈ通信部２１は、自装置の上位リンクによって上位の中継局装置２から自装置に通知された送信許可期間ｄ＿ｓが終了した直後に、自装置の下位リンクにおいて送信許可期間ｄ＿ｓを開始する。送信許可期間ｄ＿ｓは、中継局装置２が下位の他の中継局装置２に下り信号を送信するための期間である。したがって、中継局装置２は、送信許可期間ｄ＿ｓにおいて上位の他の中継局装置２に自装置から上り信号を送信した場合、下り信号の送信を阻害してしまう。
【０１０３】
観点（２）：端末３の外部リンクによって端末３が受信した下り信号に対する応答を、上り信号によって端末３が中継局装置２に送信する場合、通信のＲＴＴ（ラウンド・トリップ・タイム）は、できる限り短いことが望ましい。したがって、端末３は、送信許可期間ｄ＿ｓにおいて受信した下り信号に対する応答を、時間的に直近の送信許可期間ｄ＿ｓよりも後の送信許可期間ｕ＿ｓにおいて、上り信号として送信する。
【０１０４】
図１１は、図６に示す最下位以外の中継局装置２の送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＸ）と、送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）との例を示す図である。また、図１１は、図１０に示す切替中継局装置よりも上位の中継局装置２の送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＸ）と、送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）との例を示す図でもある。
【０１０５】
図１２は、図１０に示す切替中継局装置よりも下位の中継局装置２の送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＸ）と、送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）との例を示す図である。
【０１０６】
送信許可期間は、上記の観点（１）及び（２）に基づいて、以下に示す場合（ｉ）及び（ｉｉ）について定められる。
【０１０７】
（ｉ）中継局装置２が信号（データ）の送信を制限することなく、送信許可期間の設定によって対処する場合
切替中継局装置と最下位の中継局装置２とを除く中継局装置２は、上位リンクによって上位の中継局装置２から自装置に通知された送信許可期間ｄ＿ｓが終了した直後、自装置が下位リンクによって下位の他の中継局装置２に通知した自装置の送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＸ）よりも後に、自装置の端末リンクの送信許可期間を開始する。また、切替中継局装置と最下位の中継局装置２とを除く中継局装置２は、その送信許可期間ｄ＿ｓよりも後の送信許可期間ｕ＿ｓであって、自装置の上位リンクによって上位の他の中継局装置２から自装置に通知された送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）よりも早い所定時刻に、自装置の端末リンクの送信許可期間を終了する。
【０１０８】
ただし、端末リンクにおける伝送遅延や、中継局装置２における処理遅延を考慮する場合、端末リンクの送信許可期間は、送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻よりも早い時刻に開始してもよい。また、端末リンクにおける伝送遅延や、中継局装置２における処理遅延を考慮する場合、端末リンクの送信許可期間は、送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻よりも早い所定時刻に対してさらに早い時刻に終了してもよい。
【０１０９】
図１３は、図６に示す最下位の中継局装置２の送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＺ）と、送信許可期間ｄ＿ｓよりも後の送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）との例を示す図である。
【０１１０】
図１４は、図１０に示す切替中継局装置の送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＺ）と、送信許可期間ｄ＿ｓよりも後の送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）との例を示す図である。
【０１１１】
図１５は、図１０に示す最下位の中継局装置２の送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＺ）と、送信許可期間ｄ＿ｓよりも後の送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）との例を示す図である。
【０１１２】
切替中継局装置と最下位の中継局装置２とは、自装置の上位リンクによって上位の中継局装置２から自装置に通知された送信許可期間ｄ＿ｓが終了した直後、自装置が下位リンクによって下位の他の中継局装置２に通知した送信許可期間ｄ＿ｓの開始時刻（タイミングＺ）よりも後に、自装置の端末リンクの送信許可期間を開始する。また、切替中継局装置と最下位の中継局装置２とは、その送信許可期間ｄ＿ｓよりも後の送信許可期間ｕ＿ｓであって、自装置の上位リンクによって上位の中継局装置２から自装置に通知された送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻（タイミングＹ）よりも早い所定時刻に、自装置の端末リンクの送信許可期間を終了する。
【０１１３】
ただし、端末リンクにおける伝送遅延や、中継局装置２における処理遅延を考慮する場合、端末リンクの送信許可期間は、送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻よりも早い所定時刻に対してさらに早い時刻に終了してもよい。
【０１１４】
（ｉｉ）中継局装置２が信号（データ）の送信を制限する場合
中継局装置２は、上位リンクによって上位の中継局装置２から通知された送信許可期間ｄ＿ｓであって、下り信号を送信するために通知した送信許可期間ｄ＿ｓにおいて、上位の中継局装置２に上り信号を送信しない。中継局装置２は、下り信号を送信するために通知した送信許可期間ｄ＿ｓにおいて、上り信号を自装置のバッファに蓄積する。中継局装置２は、上り信号を送信しないという制限において、上位リンクによって上位の中継局装置２から自装置に通知された送信許可期間ｕ＿ｓが終了する時刻に、自装置の端末リンクの送信許可期間を終了する。送信許可期間ｕ＿ｓは、図１１、１２、１３、１４又は１５に示す「タイミングＹ」である。
【０１１５】
ただし、端末リンクにおける伝送遅延や、中継局装置２における処理遅延を考慮する場合、端末リンクの送信許可期間は、送信許可期間ｕ＿ｓの終了時刻よりも早い所定時刻に対してさらに早い時刻に終了してもよい。
【０１１６】
なお、中継局装置２は、自装置に割り当てられたデータ量Ｄｕ（ｘ）及びＤｄ（ｘ）を加算した結果と端末リンクの伝送速度とを乗算した結果を、端末リンクの送信許可期間の長さとしてもよい。
【０１１７】
図５に示す送信許可制御部２５は、次のビーコンインターバルに送信するデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）を、ビーコンを送信する前に予め定める。送信許可制御部２５は、データ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）に基づいて、送信許可期間と送信許可間隔とを算出する。送信許可制御部２５は、前回のデータ量の設定値Ｄｄ（ｘ）の結果として通信履歴の情報に記録されている下り信号のデータ量の実績値Ｄｄ’（ｘ）と、前回のデータ量の設定値Ｄｄ（ｘ）とを比較する。
【０１１８】
送信許可制御部２５は、比較した結果に基づいて、次回のデータ量の設定値Ｄｄ（ｘ）を定める。送信許可制御部２５は、前回のデータ量の設定値Ｄｕ（ｘ）と、前回のデータ量の設定値Ｄｕ（ｘ）の結果として通信履歴に記録されている上り信号のデータ量の実績値Ｄｕ’（ｘ）とを比較した結果に基づいて、次回のデータ量の設定値Ｄｕ（ｘ）を定める。
【０１１９】
送信許可制御部２５は、パラメータ記憶部３０を参照し、データ量を設定するためのパラメータを取得する。送信許可制御部２５は、前回のデータ量の設定値が使用された場合に無線リソースが余剰又は不足になるか否かを、データ量を比較した結果に基づいて判定する。送信許可制御部２５は、前回のデータ量の設定値が使用された場合に無線リソースが余剰又は不足にならない（設定値が適切である）と判定した場合、前回の設定値を次回の設定値とする。送信許可制御部２５は、データ量を比較した結果に基づいて、前回のデータ量の設定値が使用された場合に無線リソースが余剰になると判定した場合、前回の設定値よりも小さい値を次回の設定値とする。送信許可制御部２５は、データ量を比較した結果に基づいて、前回のデータ量の設定値が使用された場合に無線リソースが不足になると判定した場合、前回の設定値よりも大きい値を次回の設定値とする。
【０１２０】
なお、特定の中継局装置２が帯域を大幅に消費して、中継局装置２ごとの帯域の割り当てが不公平とならないよう、送信許可制御部２５は、設定するデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）に上限を定めてもよい。
【０１２１】
無線通信システム１００の全ての中継局装置２は、端末リンクによる通信が無い中継局装置２に送信許可期間を割り当てるために、下り通信無し時における割当データ量Ｄｄ＿ｍｉｎを表す情報と、上り通信無し時における割当データ量Ｄｕ＿ｍｉｎを表す情報とを予め共有する。なお、中継局装置２は、割当データ量Ｄｄ＿ｍｉｎと割当データ量Ｄｕ＿ｍｉｎとを、所定のパケットを使用することなく共有してもよいし、所定のパケットを使用して共有してもよい。
【０１２２】
中継局装置２は、端末リンクによる下り通信が無い中継局装置２のうち最大のホップ数を有する中継局装置２に、下りリンク（中継リンク）について、下り通信無し時における割当データ量Ｄｄ＿ｍｉｎを割り当てる。また、中継局装置２は、端末リンクによる下り通信が無い中継局装置２のうち最大でないホップ数を有する中継局装置２には、送信許可期間が無いものとして、下りリンク（中継リンク）について、下り通信無し時における割当データ量Ｄｄ＿ｍｉｎを割り当てない。また、中継局装置２は、上り通信が無い中継局装置２に、上りリンク（中継リンク）について、上り通信無し時における割当データ量Ｄｕ＿ｍｉｎを割り当てる。
【０１２３】
中継局装置２は、端末リンクによる下り通信が無い全ての中継局装置２に、端末リンクについて、下り通信無し時における割当データ量Ｄｄ＿ｍｉｎを割り当てる。これによって、端末リンクによる下り通信が無い全ての中継局装置２は、中継ｃｈについて、下り通信無し時における割当データ量Ｄｄ＿ｍｉｎを共有する。
【０１２４】
これにより、中継局装置２は、通信の無い状態から通信の有る状態に状態遷移することができる。中継局装置２は、端末リンクにおいて通信の無かった中継局装置２に割り当てるデータ量を削減することによって、スリープ率を向上させることができる。中継局装置２は、端末リンクにおいて通信の無かった中継局装置２に割り当てるデータ量を削減することによって、帯域を向上させることができる。
【０１２５】
なお、中継局装置２は、中継ｃｈについて、通信無し時における割当データ量を共有する中継局装置２の最大数に、上限を定めてもよい。中継局装置２は、通信無し時における割当データ量を共有する中継局装置２の最大数が上限を超えた場合、通信無し時における割当データ量を増やしてもよい。通信の無かった中継局装置２は、通信無し時における割当データ量が増やされた場合、通信無し時における割当データ量を共有する。通信の無かった中継局装置２は、ホップ数が大きい中継局装置２ほど優先的に、通信無し時における割当データ量を共有する。
【０１２６】
中継局装置２は、上限を超えた中継局装置２のうち最大のホップ数を有する中継局装置２に、通信無し時における割当データ量を割り当てる。中継局装置２は、上限を超えた中継局装置２のうち最大でないホップ数を有する中継局装置２には、送信許可期間が無いものとして、通信無し時における割当データ量を割り当てない。
【０１２７】
最上位の中継局装置２−０は、通信履歴の情報と送信シフト時間情報とに基づいて、送信許可期間に送信される信号とビーコンとの干渉及び衝突を考慮し、最上位の中継局装置２−０から最下位の中継局装置２−Ｎまでの全ての中継局装置２について、送信許可期間と送信許可間隔とを定める。最上位の中継局装置２−０は、定めた送信許可期間及び送信許可間隔に基づいて、送信許可期間Ａ＿ｓと、送信許可期間Ｂ＿ｓと、送信許可間隔の開始時刻と、送信許可間隔の終了時刻とを、下位の中継局装置２ごとに定める。
【０１２８】
切替中継局装置である中継局装置２−３は、送信許可期間Ａ＿ｓの開始時刻と、送信許可期間Ａ＿ｓの終了時刻と、送信許可期間Ｂ＿ｓの開始時刻と、送信許可期間Ｂ＿ｓの終了時刻とを、以下に示す観点（Ｉ）及び（ＩＩ）に基づいて定める。
【０１２９】
観点（Ｉ）：切替中継局装置である中継局装置２−３は、最下位の中継局装置２−Ｎに対して１ホップだけ上位の中継局装置２−（Ｎ−１）の下位リンクにおいて、ビーコンを送信した直後に送信許可期間Ａ＿ｓの開始時刻となるように、自装置の送信許可期間Ａ＿ｓを定める。
【０１３０】
観点（ＩＩ）：切替中継局装置よりも下位の中継局装置２が送信許可期間Ｂ＿ｓにおいて送信した上り信号は、上位の中継局装置２が送信したビーコンに干渉又は衝突を与える可能性がある。このため、切替中継局装置である中継局装置２−３は、自装置よりも下位の中継局装置２が送信した上り信号がビーコンに干渉又は衝突を与えない限界の時刻までに受信されるように、ビーコンに干渉を与える可能性がある中継局装置２のホップ数Ｃに基づいて自装置の送信許可期間Ｂ＿ｓを定める。
【０１３１】
切替中継局装置よりも下位の中継局装置２が送信許可期間Ａ＿ｓにおいて送信した信号は、上位の中継局装置２が送信したビーコンに干渉又は衝突を与える可能性がある。このため、切替中継局装置である中継局装置２−３は、自装置よりも下位の中継局装置２が送信した信号がビーコンに干渉又は衝突を与えないように、自装置の送信許可期間Ａ＿ｓを定める。
【０１３２】
最上位の中継局装置２は、ビーコンインターバルにおいて下位の中継局装置２が送信するビーコンと信号との干渉及び衝突を考慮して、送信許可期間Ａ＿ｓの開始時刻を定める。最上位の中継局装置２は、ビーコンが送信される直前の時刻を、送信許可期間Ｂ＿ｓの終了時刻に定める。
【０１３３】
最上位の中継局装置２は、切替中継局装置の観点（Ｉ）及び（ＩＩ）に示す条件を満たすために、送信許可期間Ａ＿ｓの開始時刻をより遅い時刻に定めてもよい。最上位の中継局装置２は、切替中継局装置の観点（Ｉ）及び（ＩＩ）に示す条件を満たすために、送信許可期間Ｂ＿ｓの終了時刻を、ビーコンが送信される時刻の直前の所定時刻よりも早めてもよい。
【０１３４】
図１６は、切替中継局装置よりも上位の中継局装置２にデータ同時送受信を許可した場合の上位リンクの送信許可期間と、下位リンクの送信許可期間とを示す図である。
【０１３５】
図１７は、切替中継局装置である中継局装置２−３にデータ同時送受信を許可した場合の上位リンクの送信許可期間と、下位リンクの送信許可期間とを示す図である。
【０１３６】
図１８は、切替中継局装置よりも下位の中継局装置２にデータ同時送受信を許可した場合の上位リンクの送信許可期間と、下位リンクの送信許可期間とを示す図である。
【０１３７】
最上位の中継局装置２は、通信の帯域が足りない場合には、中継局装置２ごとに定めたデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）に上限を定めてもよい。例えば、最上位の中継局装置２は、中継局装置２に割り当てられたデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）のうち、最大のデータ量を仮の上限と定める。最上位の中継局装置２は、仮の上限を小さくしていくことによって通信の帯域が足りた場合、通信の帯域が足りた場合における仮の上限を、データ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）の上限と確定する。最上位の中継局装置２は、データ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）の上限を、中継局装置２ごとに確定してもよい。
【０１３８】
最上位以外の中継局装置２は、送信許可期間を示す情報を、自装置よりも上位の他の中継局装置２から取得する。送信許可期間を示す情報は、送信許可期間を示す情報を送信した中継局装置２よりも下位の他の中継局装置２の通信履歴の情報と、通信の帯域が足りない場合のデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）の上限を示す情報とを含む。通信の帯域が足りない場合のデータ量は、通信履歴の情報に基づいて定められる。
【０１３９】
最上位以外の中継局装置２は、自装置よりも上位の他の中継局装置２から通知された送信許可期間に基づいて、データ量Ｄｕ（ｘ）を定める。下り信号についても同様に、最上位以外の中継局装置２は、自装置よりも上位の他の中継局装置２から通知された送信許可間隔に基づいて、データ量Ｄｄ（ｘ）を定めてもよい。最上位以外の中継局装置２の送信許可制御部２５は、送信許可期間に送信されるデータ量がデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）に収まるように（送信可能なデータ量のデータを信号に含めるように）、送信許可期間を示す情報に基づいて、実際に送信されるデータ量を定める。
【０１４０】
送信許可制御部２５は、自装置が保有する通信履歴の情報であって自装置よりも下位の中継局装置２の通信履歴の情報に基づいて算出した送信許可期間と、自装置よりも上位の他の中継局装置２によって定められた送信許可期間とを比較する。
【０１４１】
送信許可制御部２５が算出した送信許可期間が、他の中継局装置２によって定められた送信許可期間よりも長い場合、送信許可制御部２５は、通信の帯域が不足していると判定する。送信許可制御部２５は、通信の帯域が不足していると判定した場合、最上位の中継局装置２がデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）の上限を確定する方法と同様にデータ量Ｄｄ（ｘ）及びＤｕ（ｘ）の上限を確定する。中継局装置２は、ビーコンを送信することによって、確定した送信許可期間を下位の他の中継局装置２に通知する。
【０１４２】
中継局装置２は、上位リンクと下位リンクと端末リンクとに、データ量Ｄｕ（ｘ）及びＤｄ（ｘ）の代わりに送信許可期間（時間）を割り当ててもよい。例えば、中継局装置２は、通信速度Ｓｕ（ｘ）及びＳｄ（ｘ）をいずれも「１」と定めることによって、データ量Ｄｕ（ｘ）の代わりに送信許可期間を、上位リンクと下位リンクと端末リンクとに割り当てる。また、例えば、中継局装置２は、上位リンクと下位リンクとにデータ量を割り当て、端末リンクには送信許可期間を割り当てる。
【０１４３】
なお、送信許可期間の時間長と、送信許可期間の時間長と、送信許可期間の開始時刻と、送信許可期間の終了時刻とを中継局装置２が定める場合、中継局装置２は、図２などに示す送信禁止期間（１）（２）（３）を含むビーコンを、例えば、１ホップだけ下位の中継局装置２にのみ定める。
【０１４４】
全ての中継局装置２に定める送信禁止期間（１）（２）（３）をビーコンが含むことができる場合、最上位の中継局装置２のみが、送信許可期間の時間長と、送信許可期間の時間長と、送信許可期間の開始時刻と、送信許可期間の終了時刻とを定めてもよい。最上位以外の中継局装置２は、上位の他の中継局装置２から受信したビーコンを下位の他の中継局装置２に転送することによって、端末リンクによって自装置に収容されている端末３に送信許可期間を定めてもよい。
【０１４５】
以上のように、実施形態の中継局装置２−３は、上位リンク通信部と下位リンク通信部とを有する中継ｃｈ通信部２１と、送信許可制御部２５と、下位リンクビーコン作成部２６（制御信号作成部）とを備える。中継ｃｈ通信部２１（上位リンク通信部）は、中継局装置２−２に上り信号等を送信することが可能な期間（例えば、期間Ｔ３）である第１送信許可期間の情報と下位の中継局装置２群の通信履歴の情報とを含むビーコン（第１制御信号）を、中継局装置２−２から取得する。送信許可制御部２５は、自装置に上り信号等を送信することが可能な期間（例えば、期間Ｔ８）である第２送信許可期間を、第１送信許可期間の情報と通信履歴の情報とに基づいて定める。下位リンクビーコン作成部２６は、自装置よりも下位の他の中継局装置２群の通信履歴の情報と、第２送信許可期間の情報とを含むビーコン（第２制御信号）を作成する。中継ｃｈ通信部２１（下位リンク通信部）は、中継局装置２−４にビーコン（第２制御信号）を送信する。中継局装置２−３以外の中継局装置２についても同様である。
【０１４６】
これによって、実施形態の中継局装置２は、マルチホップネットワークにおいて、スループットの低下を抑制しながら消費電力を低く抑えることが可能である。
【０１４７】
すなわち、実施形態の中継局装置２は、通信履歴に基づいて、送信許可期間及び送信禁止期間を通信ごとに算出する。中継局装置２は、送信許可期間の情報及び送信禁止期間の情報をビーコンに含んで送信する。下位の他の中継局装置２及び端末３は、ビーコンに含まれている送信許可期間の情報及び送信禁止期間の情報に基づいて、自装置の送信許可期間及び送信禁止期間を定める。中継局装置２は、中継局装置２同士の信号の干渉又は通信履歴の情報を、予め取得する。また、中継局装置２は、中継局装置２と端末３との信号の干渉又は通信履歴の情報を予め取得する。中継局装置２は、信号の干渉又は通信履歴の情報に基づいて、信号の干渉又は衝突が起こらない中継局装置２同士で、同じ送信許可期間に信号を送受信する。
【０１４８】
これによって、実施形態の中継局装置２は、動作切り替えの回数を削減し、送信許可期間を効率的に配置することが可能となる。中継局装置２は、送信許可期間を効率的に配置することによって、スリープ状態等の状態制御を適切に実行することが可能となる。中継局装置２は、消費電力を低く抑えることが可能となる。
【０１４９】
実施形態の中継局装置２は、ビーコンのみで送信禁止及び送信許可を制御するので、他の中継局装置２同士の通信に影響を与えることなく、スリープ制御を実行することができる。すなわち、実施形態の中継局装置２は、隣接している他の中継局装置２の通信に影響を与えることなく、スリープ制御を実行することができる。
【０１５０】
実施形態の中継局装置２は、無線通信システム１００の全ての中継局装置２から送信された上り信号を、１回のビーコンインターバルのうちに、無線通信システム１００の最上位の中継局装置２−０に届けることができる。これによって、実施形態の中継局装置２は、無線通信システム１００の全ての中継局装置２を、公平にスリープ状態から復帰させることができる。
【０１５１】
実施形態の中継局装置２は、無線通信システム１００の全ての中継局装置２から送信された下り信号を、１回のビーコンインターバルのうちに、無線通信システム１００の最下位の中継局装置２−Ｎに届けることができる。これによって、実施形態の中継局装置２は、無線通信システム１００の全ての中継局装置２を、公平にスリープ状態から復帰させることができる。
【０１５２】
実施形態の中継局装置２は、自装置の通信履歴記憶部２８が保有する通信履歴の情報であって、自装置よりも下位の中継局装置２の通信履歴の情報に基づいて、期間又は時刻を定める。これによって、実施形態の中継局装置２は、信号を送信する機会を公平にすることができる。すなわち、実施形態の中継局装置２は、スリープ制御の切り替え時間がホップ数に応じて異なることによって通信環境が不公平になることを防ぐことができる。
【０１５３】
実施形態の中継局装置２は、中継ｃｈについて信号の干渉を考慮して、送信許可期間及び送信禁止期間を定める。これによって、実施形態の中継局装置２は、スループットを向上させることができる。すなわち、実施形態の中継局装置２は、シングルチャネル中継において、ホップ数に応じてスループットが不公平になることを防ぐことができる。
【０１５４】
実施形態の中継局装置２は、１回のビーコンインターバルにつき最大３回までスリープ状態に遷移することが可能であるようにしてもよい。すなわち、実施形態の中継局装置２は、スリープ状態とアウェイク状態とを頻繁には遷移しない。これによって、実施形態の中継局装置２は、消費電力を削減することができる。
【０１５５】
上述した実施形態における中継局装置、無線通信システムの少なくとも一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【０１５６】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【０１５７】
１…外部ネットワーク、２…中継局装置、３…端末、２０…アンテナ、２１…中継ｃｈ通信部、２２…通信制御部、２３…スリープ制御部、２４…上位リンクビーコン情報処理部、２５…送信許可制御部、２６…下位リンクビーコン作成部、２７…端末情報管理部、２８…通信履歴記憶部、２９…データ量設定履歴記憶部、３０…パラメータ記憶部、３１…リンク速度記憶部、３２…シフト時間記憶部、３３…割当データ量記憶部、３４…対応記憶部、３５…与干渉ホップ数記憶部、３６…端末リンクビーコン作成部、３７…端末ｃｈ通信部、３８…スリープ制御部、３９…アンテナ、１００…無線通信システム
【図１】
2017017618.tif 000007
【図２】
2017017618.tif 000008
【図３】
2017017618.tif 000009
【図４】
2017017618.tif 000010
【図５】
2017017618.tif 000011
【図６】
2017017618.tif 000012
【図７】
2017017618.tif 000013
【図８】
2017017618.tif 000014
【図９】
2017017618.tif 000015
【図１０】
2017017618.tif 000016
【図１１】
2017017618.tif 000017
【図１２】
2017017618.tif 000018
【図１３】
2017017618.tif 000019
【図１４】
2017017618.tif 000020
【図１５】
2017017618.tif 000021
【図１６】
2017017618.tif 000022
【図１７】
2017017618.tif 000023
【図１８】
2017017618.tif 000024
【図１９】
2017017618.tif 000025
【図２０】
2017017618.tif 000026