JP3945325B2 - 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents
無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム Download PDFInfo
- Publication number
- JP3945325B2 JP3945325B2 JP2002192591A JP2002192591A JP3945325B2 JP 3945325 B2 JP3945325 B2 JP 3945325B2 JP 2002192591 A JP2002192591 A JP 2002192591A JP 2002192591 A JP2002192591 A JP 2002192591A JP 3945325 B2 JP3945325 B2 JP 3945325B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- information
- transmission
- wireless communication
- communication
- bandwidth
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000006854 communication Effects 0.000 title claims description 352
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 348
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 100
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 248
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 54
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 8
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 42
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 230000004044 response Effects 0.000 description 7
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 6
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 2
- 101100172132 Mus musculus Eif3a gene Proteins 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 1
- 230000002860 competitive effect Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/04—Wireless resource allocation
- H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
- H04W72/0446—Resources in time domain, e.g. slots or frames
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/02—Hybrid access
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
- H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
- H04W28/10—Flow control between communication endpoints
- H04W28/14—Flow control between communication endpoints using intermediate storage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、特定の制御局の管理下でネットワークが構築される無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、非同期で任意の情報伝送を行なう領域と帯域予約をして情報伝送を行なう領域とを併せ持つ無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
複数のコンピュータを接続してＬＡＮ（Local Area Network）を構成することにより、ファイルやデータなどの情報の共有化、プリンタなどの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ・コンテンツの転送などの情報の交換を行なったりすることができる。
【０００４】
従来、光ファイバーや同軸ケーブル、あるいはツイストペア・ケーブルを用いて有線でＬＡＮ接続することが一般的であったが、この場合、回線敷設工事が必要であり、手軽にネットワークを構築することが難しいとともに、ケーブルの引き回しが煩雑になる。また、ＬＡＮ構築後も、機器の移動範囲がケーブル長によって制限されるため、不便である。そこで、従来の有線方式によるＬＡＮの配線からユーザを解放するシステムとして、無線ＬＡＮが注目されている。この種の無線ＬＡＮによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。
【０００５】
近年では、無線ＬＡＮシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の導入の検討が行なわれている。例えば、２．４ＧＨｚ帯や、５ＧＨｚ帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システムが規定されている。
【０００６】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．３では、２０Ｍｂｐｓを越える高速無線パーソナル・エリア・ネットワークの標準化活動が行われている。当該セクションでは、主として２．４ＧＨｚ帯の信号を利用したＰＨＹ層に準拠した規格化が推進されている。
【０００７】
この種のワイヤレス・パーソナル・ネットワークにおいては、１つの無線通信装置が「コーディネータ」と呼ばれる制御局として動作し、このコーディネータを中心にして、およそ１０ｍ以内の範囲で、パーソナル・エリア・ネットワークが構築される。コーディネータが所定の周期でビーコン（Beacon）信号を送信し、そのビーコンの周期が伝送フレーム周期として規定される。そして、この伝送フレーム周期毎に各無線通信装置が利用する帯域の予約や割り当てが行なわれる。
【０００８】
従来からの無線通信方法の１つとして、伝送に先立ち特定のパラメータ情報を交換し、その後、伝送に利用する帯域の予約や割当てを行なってから通信を開始する方法が考えられていた。このように帯域予約通信を行なう方法としては、例えば、欧州の無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）規格である、ＢＲＡＮ ＨｉｐｅｒＬＡＮ Ｔｙｐｅ２の無線通信システムなどが一般的に知られている。
【０００９】
また、他の無線通信方法として、帯域予約を行なわずに任意のタイミングで情報送信を行なう方法も考えられていた。このように任意のタイミングで情報送信を行なう方法としては、ＩＥＥＥ ８０２．１１系の無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）の無線通信システムにおけるアクセス制御プロトコルが有名である。
【００１０】
例えば、上位層のアプリケーションとしてＡＶストリーミングを行なう場合には、長時間にわたって無線伝送路を占有するため、長時間にわたる帯域予約が可能な前者の無線通信方法を適用すると効果的であることが認識されている。
【００１１】
他方、上位層のアプリケーションとしてＩＰパケットのように非同期で情報交換が行なわれる場合には、伝送需要が発生した場合、即座に送信が可能な後者の無線通信方法を適用すると効果的であることが認識されている。
【００１２】
さらに、これら双方の通信方法を用いた無線通信システムとして、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１５．３で標準規格化された、高速無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の無線通信プロトコルがある。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１５．３で規格化されるＭＡＣ層には、競合アクセス期間（コンテンション・アクセス期間：ＣＡＰ）と、非競合アクセス期間（コンテンション・フリー期間：ＣＦＰ）とが用意されている。そして、非同期通信を行なう場合には、競合アクセス期間を用いて短いデータやコマンド情報が交換される。一方、ストリーム通信を行なう場合には、非競合アクセス期間内にて、ギャランティード・タイム・スロット（ＧＴＳ）によるダイナミックなタイムスロットの割り当てを行ない、帯域予約伝送が行なわれる仕組みになっている。
【００１３】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１５．３で規格化されるＭＡＣ層部分は、２．４ＧＨｚ帯の信号を利用したＰＨＹ層以外に他のＰＨＹ層の標準仕様として応用できるように規定されている。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．３で規格化されるＰＨＹ層を、２．４ＧＨｚ帯の信号を利用したＰＨＹ層以外に、他のＰＨＹ層を利用する標準化活動が開始されつつある。
【００１４】
また、本出願人に既に譲渡されている特願２００２−２８１２８号明細書には、伝送帯域の一部を帯域予約通信に利用し、他の帯域において任意のタイミングで情報送信を行なう無線通信方法について開示されている。すなわち、無線通信装置が所定の時間間隔で管理情報の通知周期を設定して、自己の情報受信開始位置を示す受信タイミング情報と受信ウインドウ情報と受信周期情報とを記載した管理情報を送信する。管理情報を受信できた他の無線通信装置は、該当する無線通信装置の通信装置番号に関連付けて、受信タイミングと受信ウインドウ、受信周期を記憶しておく。情報伝送時には、通信相手の受信タイミングと受信ウインドウ、受信周期とから該当する通信装置における受信開始位置を求めて、そのタイミングで情報を送信する。このような無線通信方法によれば、無線通信装置が自己の受信タイミングと受信ウインドウ、受信周期の情報を事前に通知して、そのウインドウで受信を行なうことによって、従来のように常時待ち受けを行なう必要がなくなるため、受信機能を低消費電力で動作させることが可能になる。
【００１５】
また、本出願人に既に譲渡されている特願２００２−５７８３９号明細書には、任意のタイミングで情報送信を行なう代わりに、特定の通信装置が受信するタイミングを決めておき、情報送信を行なう場合にそのタイミングで情報送信を行なう無線通信方法について開示されている。すなわち、制御局は所定の周期でフレームを規定するとともに、そのフレーム中で自ネットワーク内の各無線通信装置が受信を行なうタイミングとして、固有のアクセス・スロットを割り当てて、ビーコン信号に含めて送信する。そして、無線ネットワーク内の各無線通信装置は、ビーコン信号で規定されている自分の固有のアクセス・スロットで受信動作を行なう。また、ネットワーク内で任意の通信装置間で情報送信を行なうときは、受信先装置のアクセス・スロットを使用して情報送信を行なう。このような無線通信方法によれば、各無線通信装置は、ビーコン信号を基に、自身に割り当てられたアクセス・スロットでの受信動作を行なうことで、受信処理を簡素化することができるとともに、絶えず受信待ちを行う必要がなくなることから、機器の低消費電力化を図ることができる。また、各無線通信装置は、制御局からのビーコン信号を受信するだけで、他の無線通信装置の受信タイミングを容易に把握することができる。すなわち、各通信装置はそのビーコン信号を基に、アクセス・スロット配置のタイミング同期処理を行なうことで、ネットワーク内のタイミング同期を取得して、受信処理を簡素化することができる。無線通信装置がデータ送信するときには、受信先装置にアクセス・スロットで情報送信を行なうことで、ランダム・アクセス性に富んだ非同期通信を実現することできる。
【００１６】
また、従来からの帯域を予約して通信を行なう方法のシーケンスとして、アプリケーション層などの上位層からの指示により、伝送に必要な帯域予約のパラメータを相互に交換して、そのパラメータに従って要求を行なう方法が、ワイヤレス１３９４（ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ−７２）のアイソクロナス伝送の予約方法として採用されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
帯域予約を行なう無線通信方法では、情報伝送の前に所定の手順に従って予約処理を行なわなければならない。このため、情報伝送を行なう必要ができてから、予約が完了するまで情報伝送ができないという問題がある。
【００１８】
また、任意のタイミングで情報送信を行なう無線通信方法では、いつどの通信装置から情報が送られてくるかも知れないため、すべての通信装置が常時受信を行なっておく必要がある。
【００１９】
そもそも、これらの無線通信方法の双方が規定された無線通信プロトコルにおいては、上位層のアプリケーションの種類を特定できなければ、どちらの無線通信方法で情報伝送を行なえばよいのか判断がつかない。
【００２０】
伝送需要が発生した直後に、帯域予約通信が必要なアプリケーションからの要求であるか否かを即座に識別できなければ、冗長な時間にわたって情報をバッファリングし、バッファのたまり具合によって帯域予約が必要なアプリケーションからの要求であるかを判断しなければならない。このため、即座に無線伝送ができない。
【００２１】
また、帯域予約型の通信プロトコルを適用した場合、少量の情報伝送に対して冗長な帯域予約処理が行なわれると、帯域予約処理にかかる通信が無線伝送路のトラフィックを占有してしまい、情報伝送のスループットが低下する。
【００２２】
また、上位層におけるレスポンス情報など、少量の情報を短時間に返送する必要があるものに対して帯域予約処理を行なっていたのでは、処理が間に合わなくなるおそれもある。
【００２３】
従来からの帯域予約伝送シーケンスでは、アプリケーション層などの上位層からの指示により帯域予約のパラメータを特定し、そのパラメータに従って帯域予約要求を行なうようになっているが、このような方法では、事前にパラメータを交換するメカニズムの規定が必要である
【００２４】
つまり、無線通信プロトコルだけで無線通信を閉じて制御することが不可能なのである。
【００２５】
本発明は上述したような技術的課題に鑑みたものであり、その主な目的は、非同期で任意の情報伝送を行なう領域と帯域予約をして情報伝送を行なう領域とを併せ持つ、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、情報伝送に際して、上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、帯域予約通信が完了したことを上位層などのアプリケーションから通知を受け取ることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信システムであって、
情報通信を行なう際に、最初は非同期伝送領域で情報通信を行ない、所定の伝送量を超過したときに帯域予約を行なう処理を起動する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【００３０】
また、本発明の第２の側面は、非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信システムであって、
帯域予約通信中に、当該帯域予約が所定の伝送量を下回ったときに、予約通信の帯域解除を行なう処理を起動する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【００３１】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００３２】
また、ここで非同期伝送領域では例えば競合伝送領域（ＣＡＰ）における非同期無線通信が行なわれ、帯域予約領域では非競合伝送領域（ＣＦＰ）における帯域予約通信が行なわれる。
【００３３】
また、ここで言う所定の伝送量は、例えば、非同期伝送領域の全帯域をネットワークを構成する通信装置の台数で割った帯域である。
【００３４】
本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、情報伝送を行なう場合に、伝送開始直後には送信元の通信装置から受信先の通信装置に情報を送信しながら、伝送が継続する場合に、必要に応じて帯域予約処理を行なって通信を行なうことができる。
【００３５】
また、本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、所定の伝送容量を超過した場合に帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【００３６】
また、本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、情報伝送に際して上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに、その非同期通信では情報伝送が完了しない場合に、帯域予約通信を行なうことができる。
【００３７】
このような通信方法によれば、伝送に先立ち予約を行なわずに通信を開始して、非同期通信で十分伝送できる情報量の通信に対して帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、少量の情報伝送を行なう場合に冗長となる予約処理を省くことができる。例えば、少量の長時間ストリーミングを行なう場合にも所定の伝送容量を超過しなければ予約処理を不要とすることができる。
【００３８】
すなわち、このような通信方法によれば、帯域予約処理のプロセスが不要となるので、無線伝送路のトラフィックを大幅に改善することができる。
【００３９】
また、アイソクロナス通信においても、所定の情報量までの通信では帯域予約を行なわずに直接無線伝送することができるので、帯域予約処理を省略することによりシステムの実装を簡素化することができる。
【００４０】
また、アイソクロナス通信のために、非同期無線通信を利用することによって、所定の伝送容量までの通信は帯域が予約されている状態と同じ効果を得ることができる。
【００４１】
また、本発明の第２の側面に係る無線通信システムによれば、帯域予約伝送中に、その帯域予約が不要になった場合に帯域予約を解除することで、他の情報伝送のためにその帯域を繰り返し利用することができる。
【００４２】
また、本発明の第２の側面に係る無線通信システムによれば、帯域予約通信が完了したことを、上位層などのアプリケーションから通知を受けることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる。
【００４３】
また、本発明の第３の側面は、各無線通信装置間で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信が行われる無線ネットワーク内におけるフレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信装置又は無線通信方法であって、
前記無線ネットワーク内の無線通信装置から帯域予約要求及び／又は帯域解放要求を受信する要求受信手段又はステップと、
該受信した帯域予約要求及び／又は帯域解放要求に応じて前記フレーム周期内の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を設定するフレーム設定手段又はステップと、
を具備することを特徴とする無線通信装置又は無線通信方法である。
【００４４】
本発明の第３の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、情報伝送を行なう場合に、伝送開始直後には非同期情報伝送を行ないながら、送受信装置間で情報伝送が継続する場合に、必要に応じて帯域予約処理を行なって通信を行なうことができる。
【００４５】
また、本発明の第３の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、所定の伝送容量を超過した送受信装置間の情報伝送において帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【００４６】
また、本発明の第４の側面は、制御局管理下で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信が行われる無線ネットワークで動作する無線通信装置であって、
非同期伝送領域において情報を送信する非同期アクセス制御手段又はステップと、
帯域予約伝送領域において予約された帯域を利用して情報を送信する予約通信制御手段又はステップと、
送信すべき情報を蓄積する送信情報蓄積手段又はステップと、
非同期伝送領域で送信可能な情報量を算出する伝送量算出手段又はステップと、
前記送信情報蓄積手段又はステップに蓄積された情報量と前記伝送量算出手段又はステップにより算出された情報量の比較結果に応じて前記制御局に帯域予約要求又は帯域予約解除要求を送信する帯域要求手段又はステップと、
を具備することを特徴とする無線通信装置である。
【００４７】
ここで、前記伝送量算出手段又はステップは、非同期伝送領域の全帯域を前記無線ネットワークを構成する無線通信装置の台数で割った帯域を送信可能な情報量として算出するようにしてもよい。
【００４８】
また、前記帯域要求手段又はステップは、前記非同期アクセス制御手段又はステップにより非同期伝送領域において情報伝送中に、前記送信情報蓄積手段又はステップに蓄積された情報量が前記伝送量算出手段又はステップにより算出された非同期伝送領域で送信可能な情報量を超過したことに応答して、前記制御局に帯域予約要求を送信するようにしてもよい。
【００４９】
あるいは、前記帯域要求手段又はステップは、前記予約通信制御手段又はステップにより帯域予約伝送領域において情報伝送中に、前記送信情報蓄積手段又はステップに蓄積された情報量が前記伝送量算出手段又はステップにより算出された非同期伝送領域で送信可能な情報量を下回ったことに応答して、前記制御局に帯域予約解除要求を送信するようにしてもよい。
【００５０】
したがって、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、情報伝送を行なう場合に、伝送開始直後には送信元の通信装置から受信先の通信装置に情報を送信しながら、伝送が継続する場合に、必要に応じて帯域予約処理を行なって通信を行なうことができる。
【００５１】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、所定の伝送容量を超過した場合に帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【００５２】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、情報伝送に際して上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに、その非同期通信では情報伝送が完了しない場合に、帯域予約通信を行なうことができる。
【００５３】
このような通信方法によれば、伝送に先立ち予約を行なわずに通信を開始して、非同期通信で十分伝送できる情報量の通信に対して帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、少量の情報伝送を行なう場合に冗長となる予約処理を省くことができる。例えば、少量の長時間ストリーミングを行なう場合にも所定の伝送容量を超過しなければ予約処理を不要とすることができる。
【００５４】
すなわち、このような通信方法によれば、帯域予約処理のプロセスが不要となるので、無線伝送路のトラフィックを大幅に改善することができる。
【００５５】
また、アイソクロナス通信においても、所定の情報量までの通信では帯域予約を行なわずに直接無線伝送することができるので、帯域予約処理を省略することによりシステムの実装を簡素化することができる。
【００５６】
また、アイソクロナス通信のために、非同期無線通信を利用することによって、所定の伝送容量までの通信は帯域が予約されている状態と同じ効果を得ることができる。
【００５７】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、帯域予約伝送中に、その帯域予約が不要になった場合に帯域予約を解除することで、他の情報伝送のためにその帯域を繰り返し利用することができる。
【００５８】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、帯域予約通信が完了したことを、上位層などのアプリケーションから通知を受けることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる。
【００５９】
また、本発明の第５の側面は、各無線通信装置間で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信が行われる無線ネットワーク内におけるフレーム周期の帯域割当て処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
前記無線ネットワーク内の無線通信装置から帯域予約要求及び／又は帯域解放要求を受信する要求受信ステップと、
該受信した帯域予約要求及び／又は帯域解放要求に応じて前記フレーム周期内の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を設定するフレーム設定ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００６０】
また、本発明の第６の側面は、制御局管理下で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線ネットワークで無線通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
非同期伝送領域において情報を送信する非同期アクセス制御ステップと、
帯域予約伝送領域において予約された帯域を利用して情報を送信する予約通信制御ステップと、
送信すべき情報を蓄積する送信情報蓄積ステップと、
非同期伝送領域で送信可能な情報量を算出する伝送量算出ステップと、
前記送信情報蓄積ステップにより蓄積された情報量と前記伝送量算出ステップにより算出された情報量の比較結果に応じて前記制御局に帯域予約要求又は帯域予約解除要求を送信する帯域要求ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００６１】
本発明の第５及び第６の各側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第５及び第６の各側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第３及び第４の各側面に係る無線通信装置又は無線通信方法のそれぞれと同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００６４】
図１には、本発明の一実施形態に係る小規模無線ネットワークの構成を模式的に示している。
【００６５】
同図では、通信装置１から６が無線ネットワークを形成している様子が表されている。お互いに直接通信が可能な他の通信装置との間で自由に情報の交換が行なえる状態にあることを、双方向の矢印にて示している。ある通信装置の通信可能な範囲の周囲に他の通信装置が自由に存在して、無線ネットワークが自動的に構成されることとしても良い。
【００６６】
図示の例では、通信装置３を制御局として存在し、その通信範囲１０を無線ネットワークの範囲として、その他の通信装置がこの無線ネットワークに接続している。
【００６７】
また、通信装置１は通信装置２、３と通信が可能であり、通信装置２は、通信装置１、３、５と通信が可能であり、通信装置３はすべての通信装置１、２、４、５、６と通信が可能であり、通信装置４は通信装置３、５、６と通信が可能であり、通信装置５は通信装置２、３、４、６と通信が可能であり、通信装置６は通信装置３、４、５と通信が可能な状態にある。
【００６８】
図２には、ＩＥＥＥ８０２．１５．３準拠のパーソナル・エリア・ネットワークにて利用されるスーパーフレーム周期の構成を模式的に示している。
【００６９】
図示の通り、スーパーフレーム周期２０の先頭にはビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）２１が配置され、これによってスーパーフレーム周期２０が決定される。
【００７０】
ビーコン２１に続いて、ビーコンに続いて競合伝送領域であるContention Access Period（ＣＡＰ）２２と、非競合伝送領域であるContention Free Period（ＣＦＰ）２３が配置される。
【００７１】
ここで、Contention Access Period（ＣＡＰ）２２では、例えばＣＳＭＡ／ＣＡによるランダム・アクセス・メカニズムを用いた非同期無線通信が行なわれる。また、Contention Free Period（ＣＦＰ）２３では、Guaranteed Time Slot（ＧＴＳ）２４と呼ばれる帯域予約／割当て通信が行なわれる。
【００７２】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３準拠のパーソナル・エリア・ネットワークでは、このスーパーフレーム周期が繰り返し利用されることで、ネットワークが運営される。
【００７３】
図３には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局の管理下で端末局として動作する無線通信装置３００の機能構成を模式的に示している。但し、競合伝送領域（ＣＡＰ）の非同期無線通信については、伝送しようとする情報を所定の情報量でパケット化処理を施し、それぞれのパケット毎に所定のアクセス制御方法によって送受信処理を行なうこととして説明してある。
【００７４】
図示の通り、無線通信装置３００は、当該通信装置が各種電子機器と接続されるインターフェース３０１と、無線送信する情報を一時的に蓄えておく無線送信バッファ３０２と、無線送信する情報をパケット化するパケット処理部３０３と、非同期通信を行なう非同期アクセス制御部３０４と、アクセス制御部３０４から情報を無線送信するためのアンテナ３０５と、当該通信装置上で一連の制御を行なう中央制御部３０６と、帯域予約通信の制御を行なう予約通信制御部３０７と、その帯域予約通信の要求を行なう予約通信要求送信部３０８と、ビーコン情報を受信してネットワークの運営情報や帯域予約状況を得るためのビーコン情報受信部３０９と、パケット化されて無線送信されてきた情報を受信するパケット情報受信部３１０と、その受信したパケットを収集する無線受信バッファ３１１とで構成される。
【００７５】
この無線通信装置３００が情報送信を行なう場合、まず、インターフェース３１１経由で接続される各種電子機器から無線送信する情報が受理されて、無線送信バッファ３０２に蓄えられる。蓄えられた情報は、パケット処理部３０３において、所定の伝送単位でパケット化される。そして、まず非同期アクセス制御部３０４にそのパケットが送られ、無線伝送路上で非同期通信を行なうために所定の処理動作が行なわれた上で、アンテナ３０５から無線送信される。
【００７６】
非同期アクセス制御部３０４による非同期通信は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．３のスーパーフレーム構成の中において、競合伝送領域（ＣＡＰ）を利用して行なわれる。
【００７７】
また、この無線通信装置３００が情報受信を行なう場合には、アンテナ３０５から受信した信号を、パケット情報受信部３１０で処理し、自無線通信装置宛てのパケットとして得られた情報を受信バッファ３１１に送り込む。
【００７８】
受信バッファ３１１は、必要に応じて再送処理などの制御を行ない、所定の情報が揃った段階でインターフェース３０１から当該通信装置３００に接続されている各種電子機器（図示しない）に対して受け渡す。
【００７９】
本実施形態に係る無線通信装置３００において特徴的となる構成及び装置動作は、非同期通信で処理しきれない情報量がパケット処理部３０３に蓄えられた場合に、中央制御局３０６の処理に基づき、予約通信要求送信部３０８からネットワークの制御局（後述）に対して予約通信要求が送信される、という点である。
【００８０】
制御局側では、この予約通信要求に応じて、この通信のために予約通信の割当てを行なう。そして、例えばビーコン情報によって予約通信が行なわれたことが通知される。
【００８１】
制御局からはビーコン情報が周期的に送信される。そして、ビーコン情報受信部３０９によって受信されて、予約通信領域の有無を含んだ情報が周期的に中央制御部３０６に供給される。
【００８２】
中央制御部３０６では、この予約通信領域の情報に基づき、要求した予約通信領域の割当てがあれば、予約通信制御部３０７にその領域の設定を行なう。
【００８３】
そして、パケット処理部３０３から予約通信制御部３０７にパケットを供給し、予約通信領域が到来した場合に予約通信制御部３０７からアンテナ３０５を介して無線送信される。
【００８４】
上述したような一連の制御は、中央制御部３０６の中に搭載されている情報記憶部に格納されているプログラム（動作命令手順）に従って、中央制御部３０６によって実行処理される。
【００８５】
また、上記の説明では、個別の動作する各部に分かれた構成として無線通信装置３００が示されているが、情報記憶部に格納された動作命令手順毎に処理が規定されている構成としても良い。
【００８６】
また、図４には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００の機能構成を模式的に示している。図示の無線通信装置４００は、端末局として動作する無線通信装置３００と類似した機能構成となっているが、制御局として動作する指示がなされた場合に、そのための機能が有効になるように構成されている。
【００８７】
同図に示すように、制御局として動作する無線通信装置４００は、当該通信装置が各種電子機器と接続されるインターフェース４０１と、無線送信する情報を一時的に蓄えておく無線送信バッファ４０２と、無線送信する情報をパケット化するパケット処理部４０３と、非同期通信を行なう非同期アクセス制御部４０４と、アクセス制御部から情報を無線送信するためのアンテナ４０５と、一連の制御を行なう中央制御部４０６と、帯域予約通信の制御を行なう予約通信制御部４０７と、端末局として動作する他の無線通信装置からの帯域予約通信の要求を受信する予約通信要求受信部４０９と、ネットワークを運営するための情報や帯域予約状況をビーコン情として送信するためのビーコン情報送信部４０８と、パケット化されて無線送信されてきた情報を受信するパケット情報受信部４１０と、その受信したパケットを収集する無線受信バッファ４１１とで構成される。
【００８８】
無線通信装置４００における一連の動作は、中央制御部４０６の中に設けられている情報記憶部に格納されている動作命令手順（プログラム）に従って、中央制御部４０６によって実行処理されるようになっている。また、ここでは個別に動作する各部が分かれた構成として示されているが、情報記憶部に格納された動作命令手順毎に処理が規定されている構成としても良い。
【００８９】
図５には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００から送出されるビーコン信号の構成を模式的に示している。
【００９０】
同図に示すように、ビーコン・フレーム信号は、ビーコン信号を示すヘッダ情報（Beacon Header）５１と、ヘッダ情報の誤りの有無を確認するヘッダ・チェック・シーケンス（Header Check）５２と、ネットワークの制御局であるデバイスを識別するための装置識別情報（Device Identifier）５３と、ネットワークを運営する上で必要な同期パラメータの情報５４と、ネットワークでの最大送信電力を示す最大送信電力情報５５と、非競合伝送領域（ＣＦＰ）の帯域予約通信の割当て情報（Channel Time Allocation Element）５６と、そしてこのフレーム情報の誤りの有無を確認するフレーム・チェック・シーケンス（Frame Check）５７とで構成される。
【００９１】
また、図６には、本実施形態に係る無線ネットワークにおいて端末局として動作する無線通信装置３００が制御局４００に対して帯域予約を要求するための予約要求信号の構成を模式的に示している。
【００９２】
同図に示すように、予約要求信号のコマンド・フレームは、予約要求のコマンドであることを示すヘッダ情報（Command Header）６１と、ヘッダ情報の誤りの有無を確認するヘッダ・チェック・シーケンス（Header Check）６２と、帯域予約の要求を行なうパラメータの記載された情報（Channel Time Request Block）６３と、このフレーム情報の誤りの有無を確認するフレーム・チェック・シーケンス（Frame Check）６４とで構成される。
【００９３】
また、図７には、本実施形態に係る無線ネットワークで使用されるスーパーフレーム構成が予約要求信号に応じて変化する様子を模式的に示している。
【００９４】
同図の上段に示したスーパーフレーム構成には、ある無線通信のために帯域予約が行なわれていない状態を示していて、ビーコン（Beacon）７０１に続いて、競合伝送領域（ＣＡＰ）７０２が配置され、これに続いて非競合伝送領域（ＣＦＰ）７０３が配置されている。
【００９５】
このＣＡＰの領域では、各無線通信装置は任意のタイミングで非同期通信による情報交換を行なう。例えば、無線ネットワーク内に４つの無線通信装置が存在する場合、各無線通信装置の伝送量はネットワークを構成する通信装置の台数で割った帯域すなわちＣＡＰ領域全体の１／４以下の帯域であることが相当であると考えられる。
【００９６】
そして、ある無線通信装置において伝送可能な情報量の１／４を超過する情報量がバッファに格納されたときに、帯域予約要求処理を起動するように設定される。
【００９７】
同図の下段では、所定の伝送量を超過した無線通信のために帯域予約が行なわれた状態が示されている。ビーコン（Beacon）７１１に続いて、競合伝送領域（ＣＡＰ）７１２が配置され、これに続いて非競合伝送領域（ＣＦＰ）７１３が配置されている。そして、非競合伝送領域（ＣＦＰ）７１３に、ある無線通信のためにギャランティード・タイムスロット７１４の予約が追加されている。この結果として、非競合伝送領域（ＣＦＰ）がスーパーフレーム全体に占める割合も拡張している。
【００９８】
また、ＣＡＰの領域では、今まで通り、ネットワークを構成する無線通信装置数に応じて、帯域予約要求処理を起動するように設定されている状態が継続されるようにしてもよい。
【００９９】
図８には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で一般の端末局として動作する無線通信装置３００が行なう処理動作をフローチャートの形式で示している。この処理動作は、実際には、中央制御部３０６内の情報記憶部に格納されているプログラム・コードを中央制御部３０６が実行するという形態で実現される。但し、ここでは事前にネットワークの制御局との間で所定のアソシーエーション（参入）処理が完了している無線通信装置の動作状況を表してある。
【０１００】
まず、スーパーフレームの中のビーコン領域において、ビーコン情報受信部３０９を動作させて、ネットワークの制御局からのビーコン信号の受信処理を行なう（ステップＳ１）。そして、ビーコン信号を受信した場合には、フレーム周期の情報を内部記憶装置（例えば、中央制御部３０６内の情報記憶部）に格納しておく（ステップＳ２）。
【０１０１】
次いで、受信したビーコン情報より、競合伝送領域での受信領域を設定するとともに（ステップＳ３）、非競合伝送領域の送受信領域を設定する（ステップＳ４）。そして、設定し終えた場合にはステップＳ５に移行する。また、ビーコン信号を受信していない場合には直接ステップＳ５に移行する。
【０１０２】
ステップＳ５では、インターフェース部に接続される機器からの送信情報を受理したかどうかを判断する。そして、送信情報を受理していれば、送信データの設定を行なう（ステップＳ６）。
【０１０３】
次いで、送信データが所定のバッファ量を超過したか判断する（ステップＳ７）。そして、送信データが所定のバッファ量を超過した場合にのみ、帯域予約要求を設定する（ステップＳ８）。
【０１０４】
次いで、スーパーフレームの中で競合伝送領域であるかどうかを判断する（ステップＳ９）。競合伝送領域であれば、さらに、送信データの有無を判断する（ステップＳ１０）。
【０１０５】
ここで、帯域予約要求や送信データなどの送信情報があれば、所定のアクセス制御方法に基づいて情報送信処理が行なわれ（ステップＳ１１）、送信完了後に次ステップＳ１２に移行する。
【０１０６】
ステップＳ１２では、送信データがない場合と送信処理が行なわれていない場合において、データの受信処理が行なわれ、自通信装置宛の情報を受信したか判断する。
【０１０７】
ここで、自通信装置宛の情報を受信した場合には、データ情報の受信処理を行なう（ステップＳ１３）。すなわち、所定のデータ情報が収集された段階で、インターフェース３０１を介して接続された機器へデータ情報を送り込む。その後、ステップＳ１に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１０８】
一方、判断ブロックＳ９で、競合伝送領域でないと判断された場合、Ｎｏの分岐よりステップＳ１４に移行し、非競合伝送領域であるかどうかをさらに判断する。
【０１０９】
非競合伝送領域であれば、予約通信処理のサブルーチン処理を行なう（ステップＳ１５）。また、非競合伝送領域でない場合と、予約通信処理を終えた場合には、ステップＳ１に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１１０】
また、図９には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００が行なう処理動作をフローチャートの形式で示している。この処理動作は、実際には、中央制御部４０６内の情報記憶部に格納されているプログラム・コードを中央制御部４０６が実行するという形態で実現される。但し、ここでは事前にネットワークの制御局との間で所定のアソシーエーション（参入）処理が完了している無線通信装置の動作状況を表してある。
【０１１１】
制御局となる無線通信装置４００は、この無線ネットワークの運営するために、競合伝送領域や非競合伝送領域などから構成されるスーパーフレーム周期を設定して、ビーコン情報として登録する（ステップＳ２１）。
【０１１２】
さらに、ビーコン信号送信タイミングの到来を判断し（ステップＳ２２）、そのタイミングが到来したことに応答して、ビーコン情報送信部４０８よりビーコン信号の送信を行ない（ステップＳ２３）、次ステップＳ２４に移行する。また、ビーコン信号送信タイミングが到来しない場合にはそのままステップＳ２４に移行する。
【０１１３】
ステップＳ２４では、競合伝送領域が到来したか判断する。そして、競合伝送領域であれば、送信データの有無を判断する（ステップＳ２５）。
【０１１４】
ここで、送信データなどの送信情報があれば、所定のアクセス制御方法に基づいて情報送信処理が行なわれ（ステップＳ２６）、送信完了後に次ステップＳ２７に移行する。また、これらの送信データがなければそのままステップＳ２７に移行する。
【０１１５】
ステップＳ２７では、送信データがない場合と送信処理が行なわれていない場合に、データの受信処理が行なわれる。そして、次ステップＳ２８において、自通信装置宛の情報を受信したかどうかを判断する。
【０１１６】
ここで、自通信装置宛の情報を受信した場合には、さらに帯域予約要求を受信したかどうかを判断する（ステップＳ２９）。
【０１１７】
帯域予約要求を受信した場合には、通信帯域の予約処理を行ない（ステップＳ３０）、その予約を反映したスーパーフレーム構成を書き換え、ビーコン情報に反映をするために、ステップＳ２１に移行する。
【０１１８】
また、判断ブロックＳ２９において、帯域予約要求でないと判断された場合には、さらに帯域解除要求を受信したかどうかを判断する（ステップＳ３１）。
【０１１９】
帯域解除要求を受信した場合には、通信帯域の解除処理が行なわれ（ステップＳ３２）、その予約を反映したスーパーフレーム構成を書き換え、ビーコン情報に反映をするために、ステップＳ２１に移行する。
【０１２０】
さらに、判断ブロックＳ３１において、帯域解放要求でもないと判断された場合には、データ情報の受信処理を行なう（ステップＳ３３）。つまり、所定のデータ情報が収集された段階で、インターフェース３０１を介して接続された機器へデータ情報を送り込む。
【０１２１】
また、判断ブロックＳ２４において、競合伝送領域でないと判断された場合には、Ｎｏの分岐より、ステップＳ３４に移行して、さらに非競合伝送領域であるかどうかを判断する。
【０１２２】
ここで、非競合伝送領域であると判断された場合には、予約通信処理のサブルーチン処理を行なう（ステップＳ３５）。
【０１２３】
また、非競合伝送領域でないと判断された場合、並びに予約通信処理を終えた場合には、再度ステップＳ２２に移行し、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１２４】
また、図１０には、一般の端末局として動作する無線通信装置３００が実行する予約通信処理（図８中のステップＳ１５）、並びに制御局として動作する無線通信装置４００が実行する予約通信処理（図９中のステップＳ３５）の詳細な手順をフローチャートの形式で示している。
【０１２５】
まず、自通信装置が予約通信の送信領域の指定を受けたタイミングであるかどうかを判断する（ステップＳ４１）。
【０１２６】
ここで、送信領域の指定を受けたタイミングであれば、次ステップＳ４２に移行して、その領域で送信すべきデータの有無を判断する。
【０１２７】
そして、送信データがあれば、無線通信装置の予約通信制御部３０７／４０７を有効にして、データ情報の送信処理を行ない（ステップＳ４３）、この処理から戻る。
【０１２８】
一方、送信データがなければ、制御局となる無線通信装置宛に予約解除の要求を設定し（ステップＳ４４）、この処理から戻る。
【０１２９】
また、判断ブロックＳ４１において、送信領域の指定を受けたタイミングでなければ、ステップＳ４５に移行して、自通信装置の受信領域の指定を受けているかどうかの判断を行なう。
【０１３０】
ここで、受信領域の指定を受けたタイミングであれば、無線通信装置の予約通信処理部を有効にして、データ情報の受信処理を行ない（ステップＳ４６）、この処理から戻る。また、受信領域の指定を受けたタイミングでなければ、そのままこの処理から戻る。
【０１３１】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１３２】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、情報伝送に際して、上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なう、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１３３】
また、本発明によれば、帯域予約通信が完了したことを上位層などのアプリケーションから通知を受け取ることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１３４】
本発明によれば、非同期通信で十分伝送できる情報量の通信に対して、帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、処理を簡素化することができる。このような通信動作では、帯域予約処理のプロセスが不要となるので、無線伝送路のトラフィックを大幅に改善することができる。
【０１３５】
また、本発明は、アイソクロナス通信においても、所定の情報量までの通信では帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、帯域予約処理を省略することができ、システムの実装を簡素化することができる。また、アイソクロナス通信のために非同期無線通信を利用することによって、所定の伝送容量までの通信は帯域が予約されている状態と同じ効果を得ることができる。
【０１３６】
また、本発明によれば、所定の伝送容量を超過した場合に帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【０１３７】
また、本発明によれば、当初は非同期伝送領域で情報通信を行ない、所定の伝送量を超過した場合に帯域予約を行なう方法を提供することで、情報通信を行なう場合には即座に情報伝送が可能になる。
【０１３８】
また、本発明によれば、帯域予約伝送中にその帯域予約が不要となった場合には帯域予約を解除することで、他の情報伝送のために同じ帯域を繰り返し利用することができる。
【０１３９】
また、本発明によれば、上位に存在するアプリケーションに依存することなく、帯域予約が必要になった場合にのみ帯域予約伝送領域の予約要求して帯域予約通信を行なうとともに、帯域予約伝送が不要になった場合に帯域予約伝送領域の解除を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る小規模無線ネットワークの構成を模式的に示した図である。
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１５．３準拠のパーソナル・エリア・ネットワークにて利用されるスーパーフレーム周期の構成を模式的に示した図である。
【図３】本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局の管理下で端末局として動作する無線通信装置３００の機能構成を模式的に示した図である。
【図４】本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００の機能構成を模式的に示した図である。
【図５】ビーコン信号の構成を模式的に示した図である。
【図６】予約要求信号の構成を模式的に示した図である。
【図７】無線ネットワークで使用されるスーパーフレーム構成が変化する様子を模式的に示した図である。
【図８】本実施形態に係る無線ネットワーク内で一般の端末局として動作する無線通信装置３００が行なう処理動作を示したフローチャートである。
【図９】本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００が行なう処理動作を示したフローチャートである。
【図１０】予約通信処理の手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
３００…無線通信装置（端末局）
３０１…インターフェース，３０２…無線送信バッファ
３０３…パケット処理部，３０４…非同期アクセス制御部
３０５…アンテナ，３０６…中央制御部
３０７…予約通信制御部，３０８…予約通信要求送信部
３０９…ビーコン情報受信部，３１０…パケット情報受信部
３１１…無線受信バッファ
４００…無線通信装置（制御局）
４０１…インターフェース，４０２…無線送信バッファ
４０３…パケット処理部，４０４…非同期アクセス制御部
４０５…アンテナ，４０６…中央制御部
４０７…予約通信制御部，４０８…ビーコン情報送信部
４０９…予約通信要求受信部，４１０…パケット情報受信部
４１１…無線受信バッファ
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、特定の制御局の管理下でネットワークが構築される無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００２】
さらに詳しくは、本発明は、非同期で任意の情報伝送を行なう領域と帯域予約をして情報伝送を行なう領域とを併せ持つ無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。
【０００３】
【従来の技術】
複数のコンピュータを接続してＬＡＮ（Local Area Network）を構成することにより、ファイルやデータなどの情報の共有化、プリンタなどの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ・コンテンツの転送などの情報の交換を行なったりすることができる。
【０００４】
従来、光ファイバーや同軸ケーブル、あるいはツイストペア・ケーブルを用いて有線でＬＡＮ接続することが一般的であったが、この場合、回線敷設工事が必要であり、手軽にネットワークを構築することが難しいとともに、ケーブルの引き回しが煩雑になる。また、ＬＡＮ構築後も、機器の移動範囲がケーブル長によって制限されるため、不便である。そこで、従来の有線方式によるＬＡＮの配線からユーザを解放するシステムとして、無線ＬＡＮが注目されている。この種の無線ＬＡＮによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。
【０００５】
近年では、無線ＬＡＮシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の導入の検討が行なわれている。例えば、２．４ＧＨｚ帯や、５ＧＨｚ帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システムが規定されている。
【０００６】
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．３では、２０Ｍｂｐｓを越える高速無線パーソナル・エリア・ネットワークの標準化活動が行われている。当該セクションでは、主として２．４ＧＨｚ帯の信号を利用したＰＨＹ層に準拠した規格化が推進されている。
【０００７】
この種のワイヤレス・パーソナル・ネットワークにおいては、１つの無線通信装置が「コーディネータ」と呼ばれる制御局として動作し、このコーディネータを中心にして、およそ１０ｍ以内の範囲で、パーソナル・エリア・ネットワークが構築される。コーディネータが所定の周期でビーコン（Beacon）信号を送信し、そのビーコンの周期が伝送フレーム周期として規定される。そして、この伝送フレーム周期毎に各無線通信装置が利用する帯域の予約や割り当てが行なわれる。
【０００８】
従来からの無線通信方法の１つとして、伝送に先立ち特定のパラメータ情報を交換し、その後、伝送に利用する帯域の予約や割当てを行なってから通信を開始する方法が考えられていた。このように帯域予約通信を行なう方法としては、例えば、欧州の無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）規格である、ＢＲＡＮ ＨｉｐｅｒＬＡＮ Ｔｙｐｅ２の無線通信システムなどが一般的に知られている。
【０００９】
また、他の無線通信方法として、帯域予約を行なわずに任意のタイミングで情報送信を行なう方法も考えられていた。このように任意のタイミングで情報送信を行なう方法としては、ＩＥＥＥ ８０２．１１系の無線ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）の無線通信システムにおけるアクセス制御プロトコルが有名である。
【００１０】
例えば、上位層のアプリケーションとしてＡＶストリーミングを行なう場合には、長時間にわたって無線伝送路を占有するため、長時間にわたる帯域予約が可能な前者の無線通信方法を適用すると効果的であることが認識されている。
【００１１】
他方、上位層のアプリケーションとしてＩＰパケットのように非同期で情報交換が行なわれる場合には、伝送需要が発生した場合、即座に送信が可能な後者の無線通信方法を適用すると効果的であることが認識されている。
【００１２】
さらに、これら双方の通信方法を用いた無線通信システムとして、例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１５．３で標準規格化された、高速無線パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の無線通信プロトコルがある。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１５．３で規格化されるＭＡＣ層には、競合アクセス期間（コンテンション・アクセス期間：ＣＡＰ）と、非競合アクセス期間（コンテンション・フリー期間：ＣＦＰ）とが用意されている。そして、非同期通信を行なう場合には、競合アクセス期間を用いて短いデータやコマンド情報が交換される。一方、ストリーム通信を行なう場合には、非競合アクセス期間内にて、ギャランティード・タイム・スロット（ＧＴＳ）によるダイナミックなタイムスロットの割り当てを行ない、帯域予約伝送が行なわれる仕組みになっている。
【００１３】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１５．３で規格化されるＭＡＣ層部分は、２．４ＧＨｚ帯の信号を利用したＰＨＹ層以外に他のＰＨＹ層の標準仕様として応用できるように規定されている。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．３で規格化されるＰＨＹ層を、２．４ＧＨｚ帯の信号を利用したＰＨＹ層以外に、他のＰＨＹ層を利用する標準化活動が開始されつつある。
【００１４】
また、本出願人に既に譲渡されている特願２００２−２８１２８号明細書には、伝送帯域の一部を帯域予約通信に利用し、他の帯域において任意のタイミングで情報送信を行なう無線通信方法について開示されている。すなわち、無線通信装置が所定の時間間隔で管理情報の通知周期を設定して、自己の情報受信開始位置を示す受信タイミング情報と受信ウインドウ情報と受信周期情報とを記載した管理情報を送信する。管理情報を受信できた他の無線通信装置は、該当する無線通信装置の通信装置番号に関連付けて、受信タイミングと受信ウインドウ、受信周期を記憶しておく。情報伝送時には、通信相手の受信タイミングと受信ウインドウ、受信周期とから該当する通信装置における受信開始位置を求めて、そのタイミングで情報を送信する。このような無線通信方法によれば、無線通信装置が自己の受信タイミングと受信ウインドウ、受信周期の情報を事前に通知して、そのウインドウで受信を行なうことによって、従来のように常時待ち受けを行なう必要がなくなるため、受信機能を低消費電力で動作させることが可能になる。
【００１５】
また、本出願人に既に譲渡されている特願２００２−５７８３９号明細書には、任意のタイミングで情報送信を行なう代わりに、特定の通信装置が受信するタイミングを決めておき、情報送信を行なう場合にそのタイミングで情報送信を行なう無線通信方法について開示されている。すなわち、制御局は所定の周期でフレームを規定するとともに、そのフレーム中で自ネットワーク内の各無線通信装置が受信を行なうタイミングとして、固有のアクセス・スロットを割り当てて、ビーコン信号に含めて送信する。そして、無線ネットワーク内の各無線通信装置は、ビーコン信号で規定されている自分の固有のアクセス・スロットで受信動作を行なう。また、ネットワーク内で任意の通信装置間で情報送信を行なうときは、受信先装置のアクセス・スロットを使用して情報送信を行なう。このような無線通信方法によれば、各無線通信装置は、ビーコン信号を基に、自身に割り当てられたアクセス・スロットでの受信動作を行なうことで、受信処理を簡素化することができるとともに、絶えず受信待ちを行う必要がなくなることから、機器の低消費電力化を図ることができる。また、各無線通信装置は、制御局からのビーコン信号を受信するだけで、他の無線通信装置の受信タイミングを容易に把握することができる。すなわち、各通信装置はそのビーコン信号を基に、アクセス・スロット配置のタイミング同期処理を行なうことで、ネットワーク内のタイミング同期を取得して、受信処理を簡素化することができる。無線通信装置がデータ送信するときには、受信先装置にアクセス・スロットで情報送信を行なうことで、ランダム・アクセス性に富んだ非同期通信を実現することできる。
【００１６】
また、従来からの帯域を予約して通信を行なう方法のシーケンスとして、アプリケーション層などの上位層からの指示により、伝送に必要な帯域予約のパラメータを相互に交換して、そのパラメータに従って要求を行なう方法が、ワイヤレス１３９４（ＡＲＩＢ ＳＴＤ Ｔ−７２）のアイソクロナス伝送の予約方法として採用されている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
帯域予約を行なう無線通信方法では、情報伝送の前に所定の手順に従って予約処理を行なわなければならない。このため、情報伝送を行なう必要ができてから、予約が完了するまで情報伝送ができないという問題がある。
【００１８】
また、任意のタイミングで情報送信を行なう無線通信方法では、いつどの通信装置から情報が送られてくるかも知れないため、すべての通信装置が常時受信を行なっておく必要がある。
【００１９】
そもそも、これらの無線通信方法の双方が規定された無線通信プロトコルにおいては、上位層のアプリケーションの種類を特定できなければ、どちらの無線通信方法で情報伝送を行なえばよいのか判断がつかない。
【００２０】
伝送需要が発生した直後に、帯域予約通信が必要なアプリケーションからの要求であるか否かを即座に識別できなければ、冗長な時間にわたって情報をバッファリングし、バッファのたまり具合によって帯域予約が必要なアプリケーションからの要求であるかを判断しなければならない。このため、即座に無線伝送ができない。
【００２１】
また、帯域予約型の通信プロトコルを適用した場合、少量の情報伝送に対して冗長な帯域予約処理が行なわれると、帯域予約処理にかかる通信が無線伝送路のトラフィックを占有してしまい、情報伝送のスループットが低下する。
【００２２】
また、上位層におけるレスポンス情報など、少量の情報を短時間に返送する必要があるものに対して帯域予約処理を行なっていたのでは、処理が間に合わなくなるおそれもある。
【００２３】
従来からの帯域予約伝送シーケンスでは、アプリケーション層などの上位層からの指示により帯域予約のパラメータを特定し、そのパラメータに従って帯域予約要求を行なうようになっているが、このような方法では、事前にパラメータを交換するメカニズムの規定が必要である
【００２４】
つまり、無線通信プロトコルだけで無線通信を閉じて制御することが不可能なのである。
【００２５】
本発明は上述したような技術的課題に鑑みたものであり、その主な目的は、非同期で任意の情報伝送を行なう領域と帯域予約をして情報伝送を行なう領域とを併せ持つ、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２６】
本発明のさらなる目的は、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２７】
本発明のさらなる目的は、情報伝送に際して、上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２８】
本発明のさらなる目的は、帯域予約通信が完了したことを上位層などのアプリケーションから通知を受け取ることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。
【００２９】
【課題を解決するための手段及び作用】
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信システムであって、
情報通信を行なう際に、最初は非同期伝送領域で情報通信を行ない、所定の伝送量を超過したときに帯域予約を行なう処理を起動する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【００３０】
また、本発明の第２の側面は、非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信システムであって、
帯域予約通信中に、当該帯域予約が所定の伝送量を下回ったときに、予約通信の帯域解除を行なう処理を起動する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
【００３１】
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
【００３２】
また、ここで非同期伝送領域では例えば競合伝送領域（ＣＡＰ）における非同期無線通信が行なわれ、帯域予約領域では非競合伝送領域（ＣＦＰ）における帯域予約通信が行なわれる。
【００３３】
また、ここで言う所定の伝送量は、例えば、非同期伝送領域の全帯域をネットワークを構成する通信装置の台数で割った帯域である。
【００３４】
本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、情報伝送を行なう場合に、伝送開始直後には送信元の通信装置から受信先の通信装置に情報を送信しながら、伝送が継続する場合に、必要に応じて帯域予約処理を行なって通信を行なうことができる。
【００３５】
また、本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、所定の伝送容量を超過した場合に帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【００３６】
また、本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、情報伝送に際して上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに、その非同期通信では情報伝送が完了しない場合に、帯域予約通信を行なうことができる。
【００３７】
このような通信方法によれば、伝送に先立ち予約を行なわずに通信を開始して、非同期通信で十分伝送できる情報量の通信に対して帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、少量の情報伝送を行なう場合に冗長となる予約処理を省くことができる。例えば、少量の長時間ストリーミングを行なう場合にも所定の伝送容量を超過しなければ予約処理を不要とすることができる。
【００３８】
すなわち、このような通信方法によれば、帯域予約処理のプロセスが不要となるので、無線伝送路のトラフィックを大幅に改善することができる。
【００３９】
また、アイソクロナス通信においても、所定の情報量までの通信では帯域予約を行なわずに直接無線伝送することができるので、帯域予約処理を省略することによりシステムの実装を簡素化することができる。
【００４０】
また、アイソクロナス通信のために、非同期無線通信を利用することによって、所定の伝送容量までの通信は帯域が予約されている状態と同じ効果を得ることができる。
【００４１】
また、本発明の第２の側面に係る無線通信システムによれば、帯域予約伝送中に、その帯域予約が不要になった場合に帯域予約を解除することで、他の情報伝送のためにその帯域を繰り返し利用することができる。
【００４２】
また、本発明の第２の側面に係る無線通信システムによれば、帯域予約通信が完了したことを、上位層などのアプリケーションから通知を受けることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる。
【００４３】
また、本発明の第３の側面は、各無線通信装置間で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信が行われる無線ネットワーク内におけるフレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信装置又は無線通信方法であって、
前記無線ネットワーク内の無線通信装置から帯域予約要求及び／又は帯域解放要求を受信する要求受信手段又はステップと、
該受信した帯域予約要求及び／又は帯域解放要求に応じて前記フレーム周期内の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を設定するフレーム設定手段又はステップと、
を具備することを特徴とする無線通信装置又は無線通信方法である。
【００４４】
本発明の第３の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、情報伝送を行なう場合に、伝送開始直後には非同期情報伝送を行ないながら、送受信装置間で情報伝送が継続する場合に、必要に応じて帯域予約処理を行なって通信を行なうことができる。
【００４５】
また、本発明の第３の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、所定の伝送容量を超過した送受信装置間の情報伝送において帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【００４６】
また、本発明の第４の側面は、制御局管理下で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信が行われる無線ネットワークで動作する無線通信装置であって、
非同期伝送領域において情報を送信する非同期アクセス制御手段又はステップと、
帯域予約伝送領域において予約された帯域を利用して情報を送信する予約通信制御手段又はステップと、
送信すべき情報を蓄積する送信情報蓄積手段又はステップと、
非同期伝送領域で送信可能な情報量を算出する伝送量算出手段又はステップと、
前記送信情報蓄積手段又はステップに蓄積された情報量と前記伝送量算出手段又はステップにより算出された情報量の比較結果に応じて前記制御局に帯域予約要求又は帯域予約解除要求を送信する帯域要求手段又はステップと、
を具備することを特徴とする無線通信装置である。
【００４７】
ここで、前記伝送量算出手段又はステップは、非同期伝送領域の全帯域を前記無線ネットワークを構成する無線通信装置の台数で割った帯域を送信可能な情報量として算出するようにしてもよい。
【００４８】
また、前記帯域要求手段又はステップは、前記非同期アクセス制御手段又はステップにより非同期伝送領域において情報伝送中に、前記送信情報蓄積手段又はステップに蓄積された情報量が前記伝送量算出手段又はステップにより算出された非同期伝送領域で送信可能な情報量を超過したことに応答して、前記制御局に帯域予約要求を送信するようにしてもよい。
【００４９】
あるいは、前記帯域要求手段又はステップは、前記予約通信制御手段又はステップにより帯域予約伝送領域において情報伝送中に、前記送信情報蓄積手段又はステップに蓄積された情報量が前記伝送量算出手段又はステップにより算出された非同期伝送領域で送信可能な情報量を下回ったことに応答して、前記制御局に帯域予約解除要求を送信するようにしてもよい。
【００５０】
したがって、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、情報伝送を行なう場合に、伝送開始直後には送信元の通信装置から受信先の通信装置に情報を送信しながら、伝送が継続する場合に、必要に応じて帯域予約処理を行なって通信を行なうことができる。
【００５１】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、所定の伝送容量を超過した場合に帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【００５２】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、情報伝送に際して上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに、その非同期通信では情報伝送が完了しない場合に、帯域予約通信を行なうことができる。
【００５３】
このような通信方法によれば、伝送に先立ち予約を行なわずに通信を開始して、非同期通信で十分伝送できる情報量の通信に対して帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、少量の情報伝送を行なう場合に冗長となる予約処理を省くことができる。例えば、少量の長時間ストリーミングを行なう場合にも所定の伝送容量を超過しなければ予約処理を不要とすることができる。
【００５４】
すなわち、このような通信方法によれば、帯域予約処理のプロセスが不要となるので、無線伝送路のトラフィックを大幅に改善することができる。
【００５５】
また、アイソクロナス通信においても、所定の情報量までの通信では帯域予約を行なわずに直接無線伝送することができるので、帯域予約処理を省略することによりシステムの実装を簡素化することができる。
【００５６】
また、アイソクロナス通信のために、非同期無線通信を利用することによって、所定の伝送容量までの通信は帯域が予約されている状態と同じ効果を得ることができる。
【００５７】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、帯域予約伝送中に、その帯域予約が不要になった場合に帯域予約を解除することで、他の情報伝送のためにその帯域を繰り返し利用することができる。
【００５８】
また、本発明の第４の側面に係る無線通信装置又は無線通信方法によれば、帯域予約通信が完了したことを、上位層などのアプリケーションから通知を受けることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる。
【００５９】
また、本発明の第５の側面は、各無線通信装置間で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信が行われる無線ネットワーク内におけるフレーム周期の帯域割当て処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
前記無線ネットワーク内の無線通信装置から帯域予約要求及び／又は帯域解放要求を受信する要求受信ステップと、
該受信した帯域予約要求及び／又は帯域解放要求に応じて前記フレーム周期内の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を設定するフレーム設定ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００６０】
また、本発明の第６の側面は、制御局管理下で所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線ネットワークで無線通信を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
非同期伝送領域において情報を送信する非同期アクセス制御ステップと、
帯域予約伝送領域において予約された帯域を利用して情報を送信する予約通信制御ステップと、
送信すべき情報を蓄積する送信情報蓄積ステップと、
非同期伝送領域で送信可能な情報量を算出する伝送量算出ステップと、
前記送信情報蓄積ステップにより蓄積された情報量と前記伝送量算出ステップにより算出された情報量の比較結果に応じて前記制御局に帯域予約要求又は帯域予約解除要求を送信する帯域要求ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
【００６１】
本発明の第５及び第６の各側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第５及び第６の各側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによって、コンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第３及び第４の各側面に係る無線通信装置又は無線通信方法のそれぞれと同様の作用効果を得ることができる。
【００６２】
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００６３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。
【００６４】
図１には、本発明の一実施形態に係る小規模無線ネットワークの構成を模式的に示している。
【００６５】
同図では、通信装置１から６が無線ネットワークを形成している様子が表されている。お互いに直接通信が可能な他の通信装置との間で自由に情報の交換が行なえる状態にあることを、双方向の矢印にて示している。ある通信装置の通信可能な範囲の周囲に他の通信装置が自由に存在して、無線ネットワークが自動的に構成されることとしても良い。
【００６６】
図示の例では、通信装置３を制御局として存在し、その通信範囲１０を無線ネットワークの範囲として、その他の通信装置がこの無線ネットワークに接続している。
【００６７】
また、通信装置１は通信装置２、３と通信が可能であり、通信装置２は、通信装置１、３、５と通信が可能であり、通信装置３はすべての通信装置１、２、４、５、６と通信が可能であり、通信装置４は通信装置３、５、６と通信が可能であり、通信装置５は通信装置２、３、４、６と通信が可能であり、通信装置６は通信装置３、４、５と通信が可能な状態にある。
【００６８】
図２には、ＩＥＥＥ８０２．１５．３準拠のパーソナル・エリア・ネットワークにて利用されるスーパーフレーム周期の構成を模式的に示している。
【００６９】
図示の通り、スーパーフレーム周期２０の先頭にはビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）２１が配置され、これによってスーパーフレーム周期２０が決定される。
【００７０】
ビーコン２１に続いて、ビーコンに続いて競合伝送領域であるContention Access Period（ＣＡＰ）２２と、非競合伝送領域であるContention Free Period（ＣＦＰ）２３が配置される。
【００７１】
ここで、Contention Access Period（ＣＡＰ）２２では、例えばＣＳＭＡ／ＣＡによるランダム・アクセス・メカニズムを用いた非同期無線通信が行なわれる。また、Contention Free Period（ＣＦＰ）２３では、Guaranteed Time Slot（ＧＴＳ）２４と呼ばれる帯域予約／割当て通信が行なわれる。
【００７２】
ＩＥＥＥ８０２．１５．３準拠のパーソナル・エリア・ネットワークでは、このスーパーフレーム周期が繰り返し利用されることで、ネットワークが運営される。
【００７３】
図３には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局の管理下で端末局として動作する無線通信装置３００の機能構成を模式的に示している。但し、競合伝送領域（ＣＡＰ）の非同期無線通信については、伝送しようとする情報を所定の情報量でパケット化処理を施し、それぞれのパケット毎に所定のアクセス制御方法によって送受信処理を行なうこととして説明してある。
【００７４】
図示の通り、無線通信装置３００は、当該通信装置が各種電子機器と接続されるインターフェース３０１と、無線送信する情報を一時的に蓄えておく無線送信バッファ３０２と、無線送信する情報をパケット化するパケット処理部３０３と、非同期通信を行なう非同期アクセス制御部３０４と、アクセス制御部３０４から情報を無線送信するためのアンテナ３０５と、当該通信装置上で一連の制御を行なう中央制御部３０６と、帯域予約通信の制御を行なう予約通信制御部３０７と、その帯域予約通信の要求を行なう予約通信要求送信部３０８と、ビーコン情報を受信してネットワークの運営情報や帯域予約状況を得るためのビーコン情報受信部３０９と、パケット化されて無線送信されてきた情報を受信するパケット情報受信部３１０と、その受信したパケットを収集する無線受信バッファ３１１とで構成される。
【００７５】
この無線通信装置３００が情報送信を行なう場合、まず、インターフェース３１１経由で接続される各種電子機器から無線送信する情報が受理されて、無線送信バッファ３０２に蓄えられる。蓄えられた情報は、パケット処理部３０３において、所定の伝送単位でパケット化される。そして、まず非同期アクセス制御部３０４にそのパケットが送られ、無線伝送路上で非同期通信を行なうために所定の処理動作が行なわれた上で、アンテナ３０５から無線送信される。
【００７６】
非同期アクセス制御部３０４による非同期通信は、例えばＩＥＥＥ８０２．１５．３のスーパーフレーム構成の中において、競合伝送領域（ＣＡＰ）を利用して行なわれる。
【００７７】
また、この無線通信装置３００が情報受信を行なう場合には、アンテナ３０５から受信した信号を、パケット情報受信部３１０で処理し、自無線通信装置宛てのパケットとして得られた情報を受信バッファ３１１に送り込む。
【００７８】
受信バッファ３１１は、必要に応じて再送処理などの制御を行ない、所定の情報が揃った段階でインターフェース３０１から当該通信装置３００に接続されている各種電子機器（図示しない）に対して受け渡す。
【００７９】
本実施形態に係る無線通信装置３００において特徴的となる構成及び装置動作は、非同期通信で処理しきれない情報量がパケット処理部３０３に蓄えられた場合に、中央制御局３０６の処理に基づき、予約通信要求送信部３０８からネットワークの制御局（後述）に対して予約通信要求が送信される、という点である。
【００８０】
制御局側では、この予約通信要求に応じて、この通信のために予約通信の割当てを行なう。そして、例えばビーコン情報によって予約通信が行なわれたことが通知される。
【００８１】
制御局からはビーコン情報が周期的に送信される。そして、ビーコン情報受信部３０９によって受信されて、予約通信領域の有無を含んだ情報が周期的に中央制御部３０６に供給される。
【００８２】
中央制御部３０６では、この予約通信領域の情報に基づき、要求した予約通信領域の割当てがあれば、予約通信制御部３０７にその領域の設定を行なう。
【００８３】
そして、パケット処理部３０３から予約通信制御部３０７にパケットを供給し、予約通信領域が到来した場合に予約通信制御部３０７からアンテナ３０５を介して無線送信される。
【００８４】
上述したような一連の制御は、中央制御部３０６の中に搭載されている情報記憶部に格納されているプログラム（動作命令手順）に従って、中央制御部３０６によって実行処理される。
【００８５】
また、上記の説明では、個別の動作する各部に分かれた構成として無線通信装置３００が示されているが、情報記憶部に格納された動作命令手順毎に処理が規定されている構成としても良い。
【００８６】
また、図４には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００の機能構成を模式的に示している。図示の無線通信装置４００は、端末局として動作する無線通信装置３００と類似した機能構成となっているが、制御局として動作する指示がなされた場合に、そのための機能が有効になるように構成されている。
【００８７】
同図に示すように、制御局として動作する無線通信装置４００は、当該通信装置が各種電子機器と接続されるインターフェース４０１と、無線送信する情報を一時的に蓄えておく無線送信バッファ４０２と、無線送信する情報をパケット化するパケット処理部４０３と、非同期通信を行なう非同期アクセス制御部４０４と、アクセス制御部から情報を無線送信するためのアンテナ４０５と、一連の制御を行なう中央制御部４０６と、帯域予約通信の制御を行なう予約通信制御部４０７と、端末局として動作する他の無線通信装置からの帯域予約通信の要求を受信する予約通信要求受信部４０９と、ネットワークを運営するための情報や帯域予約状況をビーコン情として送信するためのビーコン情報送信部４０８と、パケット化されて無線送信されてきた情報を受信するパケット情報受信部４１０と、その受信したパケットを収集する無線受信バッファ４１１とで構成される。
【００８８】
無線通信装置４００における一連の動作は、中央制御部４０６の中に設けられている情報記憶部に格納されている動作命令手順（プログラム）に従って、中央制御部４０６によって実行処理されるようになっている。また、ここでは個別に動作する各部が分かれた構成として示されているが、情報記憶部に格納された動作命令手順毎に処理が規定されている構成としても良い。
【００８９】
図５には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００から送出されるビーコン信号の構成を模式的に示している。
【００９０】
同図に示すように、ビーコン・フレーム信号は、ビーコン信号を示すヘッダ情報（Beacon Header）５１と、ヘッダ情報の誤りの有無を確認するヘッダ・チェック・シーケンス（Header Check）５２と、ネットワークの制御局であるデバイスを識別するための装置識別情報（Device Identifier）５３と、ネットワークを運営する上で必要な同期パラメータの情報５４と、ネットワークでの最大送信電力を示す最大送信電力情報５５と、非競合伝送領域（ＣＦＰ）の帯域予約通信の割当て情報（Channel Time Allocation Element）５６と、そしてこのフレーム情報の誤りの有無を確認するフレーム・チェック・シーケンス（Frame Check）５７とで構成される。
【００９１】
また、図６には、本実施形態に係る無線ネットワークにおいて端末局として動作する無線通信装置３００が制御局４００に対して帯域予約を要求するための予約要求信号の構成を模式的に示している。
【００９２】
同図に示すように、予約要求信号のコマンド・フレームは、予約要求のコマンドであることを示すヘッダ情報（Command Header）６１と、ヘッダ情報の誤りの有無を確認するヘッダ・チェック・シーケンス（Header Check）６２と、帯域予約の要求を行なうパラメータの記載された情報（Channel Time Request Block）６３と、このフレーム情報の誤りの有無を確認するフレーム・チェック・シーケンス（Frame Check）６４とで構成される。
【００９３】
また、図７には、本実施形態に係る無線ネットワークで使用されるスーパーフレーム構成が予約要求信号に応じて変化する様子を模式的に示している。
【００９４】
同図の上段に示したスーパーフレーム構成には、ある無線通信のために帯域予約が行なわれていない状態を示していて、ビーコン（Beacon）７０１に続いて、競合伝送領域（ＣＡＰ）７０２が配置され、これに続いて非競合伝送領域（ＣＦＰ）７０３が配置されている。
【００９５】
このＣＡＰの領域では、各無線通信装置は任意のタイミングで非同期通信による情報交換を行なう。例えば、無線ネットワーク内に４つの無線通信装置が存在する場合、各無線通信装置の伝送量はネットワークを構成する通信装置の台数で割った帯域すなわちＣＡＰ領域全体の１／４以下の帯域であることが相当であると考えられる。
【００９６】
そして、ある無線通信装置において伝送可能な情報量の１／４を超過する情報量がバッファに格納されたときに、帯域予約要求処理を起動するように設定される。
【００９７】
同図の下段では、所定の伝送量を超過した無線通信のために帯域予約が行なわれた状態が示されている。ビーコン（Beacon）７１１に続いて、競合伝送領域（ＣＡＰ）７１２が配置され、これに続いて非競合伝送領域（ＣＦＰ）７１３が配置されている。そして、非競合伝送領域（ＣＦＰ）７１３に、ある無線通信のためにギャランティード・タイムスロット７１４の予約が追加されている。この結果として、非競合伝送領域（ＣＦＰ）がスーパーフレーム全体に占める割合も拡張している。
【００９８】
また、ＣＡＰの領域では、今まで通り、ネットワークを構成する無線通信装置数に応じて、帯域予約要求処理を起動するように設定されている状態が継続されるようにしてもよい。
【００９９】
図８には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で一般の端末局として動作する無線通信装置３００が行なう処理動作をフローチャートの形式で示している。この処理動作は、実際には、中央制御部３０６内の情報記憶部に格納されているプログラム・コードを中央制御部３０６が実行するという形態で実現される。但し、ここでは事前にネットワークの制御局との間で所定のアソシーエーション（参入）処理が完了している無線通信装置の動作状況を表してある。
【０１００】
まず、スーパーフレームの中のビーコン領域において、ビーコン情報受信部３０９を動作させて、ネットワークの制御局からのビーコン信号の受信処理を行なう（ステップＳ１）。そして、ビーコン信号を受信した場合には、フレーム周期の情報を内部記憶装置（例えば、中央制御部３０６内の情報記憶部）に格納しておく（ステップＳ２）。
【０１０１】
次いで、受信したビーコン情報より、競合伝送領域での受信領域を設定するとともに（ステップＳ３）、非競合伝送領域の送受信領域を設定する（ステップＳ４）。そして、設定し終えた場合にはステップＳ５に移行する。また、ビーコン信号を受信していない場合には直接ステップＳ５に移行する。
【０１０２】
ステップＳ５では、インターフェース部に接続される機器からの送信情報を受理したかどうかを判断する。そして、送信情報を受理していれば、送信データの設定を行なう（ステップＳ６）。
【０１０３】
次いで、送信データが所定のバッファ量を超過したか判断する（ステップＳ７）。そして、送信データが所定のバッファ量を超過した場合にのみ、帯域予約要求を設定する（ステップＳ８）。
【０１０４】
次いで、スーパーフレームの中で競合伝送領域であるかどうかを判断する（ステップＳ９）。競合伝送領域であれば、さらに、送信データの有無を判断する（ステップＳ１０）。
【０１０５】
ここで、帯域予約要求や送信データなどの送信情報があれば、所定のアクセス制御方法に基づいて情報送信処理が行なわれ（ステップＳ１１）、送信完了後に次ステップＳ１２に移行する。
【０１０６】
ステップＳ１２では、送信データがない場合と送信処理が行なわれていない場合において、データの受信処理が行なわれ、自通信装置宛の情報を受信したか判断する。
【０１０７】
ここで、自通信装置宛の情報を受信した場合には、データ情報の受信処理を行なう（ステップＳ１３）。すなわち、所定のデータ情報が収集された段階で、インターフェース３０１を介して接続された機器へデータ情報を送り込む。その後、ステップＳ１に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１０８】
一方、判断ブロックＳ９で、競合伝送領域でないと判断された場合、Ｎｏの分岐よりステップＳ１４に移行し、非競合伝送領域であるかどうかをさらに判断する。
【０１０９】
非競合伝送領域であれば、予約通信処理のサブルーチン処理を行なう（ステップＳ１５）。また、非競合伝送領域でない場合と、予約通信処理を終えた場合には、ステップＳ１に戻り、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１１０】
また、図９には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００が行なう処理動作をフローチャートの形式で示している。この処理動作は、実際には、中央制御部４０６内の情報記憶部に格納されているプログラム・コードを中央制御部４０６が実行するという形態で実現される。但し、ここでは事前にネットワークの制御局との間で所定のアソシーエーション（参入）処理が完了している無線通信装置の動作状況を表してある。
【０１１１】
制御局となる無線通信装置４００は、この無線ネットワークの運営するために、競合伝送領域や非競合伝送領域などから構成されるスーパーフレーム周期を設定して、ビーコン情報として登録する（ステップＳ２１）。
【０１１２】
さらに、ビーコン信号送信タイミングの到来を判断し（ステップＳ２２）、そのタイミングが到来したことに応答して、ビーコン情報送信部４０８よりビーコン信号の送信を行ない（ステップＳ２３）、次ステップＳ２４に移行する。また、ビーコン信号送信タイミングが到来しない場合にはそのままステップＳ２４に移行する。
【０１１３】
ステップＳ２４では、競合伝送領域が到来したか判断する。そして、競合伝送領域であれば、送信データの有無を判断する（ステップＳ２５）。
【０１１４】
ここで、送信データなどの送信情報があれば、所定のアクセス制御方法に基づいて情報送信処理が行なわれ（ステップＳ２６）、送信完了後に次ステップＳ２７に移行する。また、これらの送信データがなければそのままステップＳ２７に移行する。
【０１１５】
ステップＳ２７では、送信データがない場合と送信処理が行なわれていない場合に、データの受信処理が行なわれる。そして、次ステップＳ２８において、自通信装置宛の情報を受信したかどうかを判断する。
【０１１６】
ここで、自通信装置宛の情報を受信した場合には、さらに帯域予約要求を受信したかどうかを判断する（ステップＳ２９）。
【０１１７】
帯域予約要求を受信した場合には、通信帯域の予約処理を行ない（ステップＳ３０）、その予約を反映したスーパーフレーム構成を書き換え、ビーコン情報に反映をするために、ステップＳ２１に移行する。
【０１１８】
また、判断ブロックＳ２９において、帯域予約要求でないと判断された場合には、さらに帯域解除要求を受信したかどうかを判断する（ステップＳ３１）。
【０１１９】
帯域解除要求を受信した場合には、通信帯域の解除処理が行なわれ（ステップＳ３２）、その予約を反映したスーパーフレーム構成を書き換え、ビーコン情報に反映をするために、ステップＳ２１に移行する。
【０１２０】
さらに、判断ブロックＳ３１において、帯域解放要求でもないと判断された場合には、データ情報の受信処理を行なう（ステップＳ３３）。つまり、所定のデータ情報が収集された段階で、インターフェース３０１を介して接続された機器へデータ情報を送り込む。
【０１２１】
また、判断ブロックＳ２４において、競合伝送領域でないと判断された場合には、Ｎｏの分岐より、ステップＳ３４に移行して、さらに非競合伝送領域であるかどうかを判断する。
【０１２２】
ここで、非競合伝送領域であると判断された場合には、予約通信処理のサブルーチン処理を行なう（ステップＳ３５）。
【０１２３】
また、非競合伝送領域でないと判断された場合、並びに予約通信処理を終えた場合には、再度ステップＳ２２に移行し、上述した一連の処理を繰り返す。
【０１２４】
また、図１０には、一般の端末局として動作する無線通信装置３００が実行する予約通信処理（図８中のステップＳ１５）、並びに制御局として動作する無線通信装置４００が実行する予約通信処理（図９中のステップＳ３５）の詳細な手順をフローチャートの形式で示している。
【０１２５】
まず、自通信装置が予約通信の送信領域の指定を受けたタイミングであるかどうかを判断する（ステップＳ４１）。
【０１２６】
ここで、送信領域の指定を受けたタイミングであれば、次ステップＳ４２に移行して、その領域で送信すべきデータの有無を判断する。
【０１２７】
そして、送信データがあれば、無線通信装置の予約通信制御部３０７／４０７を有効にして、データ情報の送信処理を行ない（ステップＳ４３）、この処理から戻る。
【０１２８】
一方、送信データがなければ、制御局となる無線通信装置宛に予約解除の要求を設定し（ステップＳ４４）、この処理から戻る。
【０１２９】
また、判断ブロックＳ４１において、送信領域の指定を受けたタイミングでなければ、ステップＳ４５に移行して、自通信装置の受信領域の指定を受けているかどうかの判断を行なう。
【０１３０】
ここで、受信領域の指定を受けたタイミングであれば、無線通信装置の予約通信処理部を有効にして、データ情報の受信処理を行ない（ステップＳ４６）、この処理から戻る。また、受信領域の指定を受けたタイミングでなければ、そのままこの処理から戻る。
【０１３１】
［追補］
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
【０１３２】
【発明の効果】
以上詳記したように、本発明によれば、情報伝送に際して、上位層などのアプリケーションの種類を特定することなく、非同期通信によって情報伝送を開始するとともに非同期通信では情報伝送が完了しない場合に帯域予約通信を行なう、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１３３】
また、本発明によれば、帯域予約通信が完了したことを上位層などのアプリケーションから通知を受け取ることなく、帯域予約通信の帯域を解除することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。
【０１３４】
本発明によれば、非同期通信で十分伝送できる情報量の通信に対して、帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、処理を簡素化することができる。このような通信動作では、帯域予約処理のプロセスが不要となるので、無線伝送路のトラフィックを大幅に改善することができる。
【０１３５】
また、本発明は、アイソクロナス通信においても、所定の情報量までの通信では帯域予約を行なわずに直接無線伝送するので、帯域予約処理を省略することができ、システムの実装を簡素化することができる。また、アイソクロナス通信のために非同期無線通信を利用することによって、所定の伝送容量までの通信は帯域が予約されている状態と同じ効果を得ることができる。
【０１３６】
また、本発明によれば、所定の伝送容量を超過した場合に帯域予約メカニズムを適用することにより、すべての帯域を非同期通信で利用する場合に比べ、伝送品質を保証した通信を実現することができる。
【０１３７】
また、本発明によれば、当初は非同期伝送領域で情報通信を行ない、所定の伝送量を超過した場合に帯域予約を行なう方法を提供することで、情報通信を行なう場合には即座に情報伝送が可能になる。
【０１３８】
また、本発明によれば、帯域予約伝送中にその帯域予約が不要となった場合には帯域予約を解除することで、他の情報伝送のために同じ帯域を繰り返し利用することができる。
【０１３９】
また、本発明によれば、上位に存在するアプリケーションに依存することなく、帯域予約が必要になった場合にのみ帯域予約伝送領域の予約要求して帯域予約通信を行なうとともに、帯域予約伝送が不要になった場合に帯域予約伝送領域の解除を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る小規模無線ネットワークの構成を模式的に示した図である。
【図２】ＩＥＥＥ８０２．１５．３準拠のパーソナル・エリア・ネットワークにて利用されるスーパーフレーム周期の構成を模式的に示した図である。
【図３】本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局の管理下で端末局として動作する無線通信装置３００の機能構成を模式的に示した図である。
【図４】本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００の機能構成を模式的に示した図である。
【図５】ビーコン信号の構成を模式的に示した図である。
【図６】予約要求信号の構成を模式的に示した図である。
【図７】無線ネットワークで使用されるスーパーフレーム構成が変化する様子を模式的に示した図である。
【図８】本実施形態に係る無線ネットワーク内で一般の端末局として動作する無線通信装置３００が行なう処理動作を示したフローチャートである。
【図９】本実施形態に係る無線ネットワーク内で制御局として動作する無線通信装置４００が行なう処理動作を示したフローチャートである。
【図１０】予約通信処理の手順を示したフローチャートである。
【符号の説明】
３００…無線通信装置（端末局）
３０１…インターフェース，３０２…無線送信バッファ
３０３…パケット処理部，３０４…非同期アクセス制御部
３０５…アンテナ，３０６…中央制御部
３０７…予約通信制御部，３０８…予約通信要求送信部
３０９…ビーコン情報受信部，３１０…パケット情報受信部
３１１…無線受信バッファ
４００…無線通信装置（制御局）
４０１…インターフェース，４０２…無線送信バッファ
４０３…パケット処理部，４０４…非同期アクセス制御部
４０５…アンテナ，４０６…中央制御部
４０７…予約通信制御部，４０８…ビーコン情報送信部
４０９…予約通信要求受信部，４１０…パケット情報受信部
４１１…無線受信バッファ
Claims (6)
- 非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信システムであって、各無線通信装置は、
帯域予約伝送領域の帯域予約通信割り当て情報を含んだビーコン情報を所定のフレーム周期毎に受信して、フレーム周期内の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を設定し、
前記無線ネットワークを構成する無線通信装置の台数に基づいて非同期伝送領域で送信することが相当な情報量を算出し、
情報通信を行なう際に、最初は非同期伝送領域で情報通信を行ない、非同期伝送領域で送信することが相当な情報量を超過した情報量が蓄積されたときに帯域予約を行なう処理を起動する、
ことを特徴とする無線通信システム。 - 無線通信装置は、帯域予約通信中に、当該帯域予約領域において送信すべきデータがなくなったときに、予約通信の帯域解除を行なう処理を起動する、
ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。 - 所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線通信が行われる無線ネットワークで動作する無線通信装置であって、
所定のフレーム周期毎にビーコン情報を受信するビーコン情報受信手段と、
受信したビーコン情報に記載されている帯域予約伝送領域の帯域予約通信割り当て情報に基づいて、フレーム周期内の非同期伝送領域での受信領域と、帯域予約伝送領域の送受信領域を設定する領域設定手段と、
非同期伝送領域において情報を送信する非同期アクセス制御手段と、
帯域予約伝送領域において予約された帯域を利用して情報を送信する予約通信制御手段と、
送信すべき情報を蓄積する送信情報蓄積手段と、
前記無線ネットワークを構成する無線通信装置の台数に基づいて非同期伝送領域で送信することが相当な情報量を算出する伝送量算出手段と、
前記伝送量算出手段により算出された情報量を超過する情報量が前記送信情報蓄積手段に蓄積されたときに、帯域予約を要求する帯域要求手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。 - 前記伝送量算出手段は、非同期伝送領域の全帯域を前記無線ネットワークを構成する無線通信装置の台数で割った帯域を送信することが相当な情報量として算出する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。 - 前記帯域要求手段は、前記予約通信制御手段により帯域予約伝送領域において情報伝送中に、当該帯域予約領域において送信すべきデータがなくなったときに、帯域予約解除を要求する、
ことを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。 - 所定のフレーム周期毎の非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を併せ持つ無線ネットワークで無線通信を行なうための無線通信方法であって、
所定のフレーム周期毎にビーコン情報を受信するビーコン情報受信ステップと、
受信したビーコン情報に記載されている帯域予約伝送領域の帯域予約通信割り当て情報に基づいて、非同期伝送領域と帯域予約伝送領域を設定する領域設定ステップと、
非同期伝送領域において情報を送信する非同期アクセス制御ステップと、
帯域予約伝送領域において予約された帯域を利用して情報を送信する予約通信制御ステップと、
送信すべき情報を蓄積する送信情報蓄積ステップと、
前記無線ネットワークを構成する無線通信装置の台数に基づいて非同期伝送領域で送信することが相当な情報量を算出する伝送量算出ステップと、
前記伝送量算出ステップにおいて算出された情報量を超過する情報量が前記送信情報蓄積ステップにより蓄積されたときに、帯域予約を要求する帯域要求ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002192591A JP3945325B2 (ja) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム |
| US10/602,174 US7359398B2 (en) | 2002-07-01 | 2003-06-24 | Wireless communication system, wireless communication device and method, and computer program |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002192591A JP3945325B2 (ja) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004040336A JP2004040336A (ja) | 2004-02-05 |
| JP2004040336A5 JP2004040336A5 (ja) | 2005-03-17 |
| JP3945325B2 true JP3945325B2 (ja) | 2007-07-18 |
Family
ID=31701813
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002192591A Expired - Fee Related JP3945325B2 (ja) | 2002-07-01 | 2002-07-01 | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7359398B2 (ja) |
| JP (1) | JP3945325B2 (ja) |
Families Citing this family (43)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE358937T1 (de) * | 2003-11-06 | 2007-04-15 | Mitsubishi Electric Corp | Verfahren und vorrichtung zur verwaltung von einem gemeinsamen übertragungsmittel |
| US8090857B2 (en) | 2003-11-24 | 2012-01-03 | Qualcomm Atheros, Inc. | Medium access control layer that encapsulates data from a plurality of received data units into a plurality of independently transmittable blocks |
| JP2005223661A (ja) * | 2004-02-06 | 2005-08-18 | Hitachi Kokusai Electric Inc | 無線基地局装置 |
| US9001800B2 (en) * | 2004-02-06 | 2015-04-07 | Koninklijke Philips N.V. | System and method for an ultra wide-band medium access control distributed reservation protocol |
| US7551606B2 (en) * | 2004-08-20 | 2009-06-23 | Sony Corporation | Isochronous transmission for IP-oriented network |
| CN101048977B (zh) * | 2004-10-28 | 2011-06-01 | 加利福尼亚大学董事会 | 用于具有增强服务质量的无线通信的动态自适应方法和系统 |
| US9383750B2 (en) | 2004-12-02 | 2016-07-05 | Lockheed Martin Corporation | System for predictively managing communication attributes of unmanned vehicles |
| US20060166683A1 (en) * | 2005-01-26 | 2006-07-27 | Sharma Sanjeev K | Method and system for use of the same time slot of the same channel by multiple pairs of devices via a direct link protocol |
| JP4579742B2 (ja) * | 2005-03-30 | 2010-11-10 | キヤノン株式会社 | 無線端末装置、無線通信方法、及びコンピュータプログラム |
| JP2006295725A (ja) * | 2005-04-13 | 2006-10-26 | Ntt Docomo Inc | 移動局、基地局および移動通信システム並びに通信制御方法 |
| WO2006126724A1 (en) * | 2005-05-26 | 2006-11-30 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Communication apparatus enabling coexistence of systems |
| US8737420B2 (en) * | 2005-07-27 | 2014-05-27 | Sigma Designs Israel S.D.I. Ltd. | Bandwidth management in a powerline network |
| US8175190B2 (en) | 2005-07-27 | 2012-05-08 | Qualcomm Atheros, Inc. | Managing spectra of modulated signals in a communication network |
| US8553706B2 (en) * | 2005-07-27 | 2013-10-08 | Coppergate Communications Ltd. | Flexible scheduling of resources in a noisy environment |
| US7944897B2 (en) | 2005-11-03 | 2011-05-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for addressing channel access unfairness in IEEE 802.11n wireless networks |
| US8102871B1 (en) * | 2005-11-10 | 2012-01-24 | Ozmo, Inc. | Method and apparatus for medium reservation and medium reservation modification in a communication system |
| US20070153815A1 (en) * | 2005-12-30 | 2007-07-05 | George Geeyaw She | System and Method For Establishing And Maintaining Simultaneous Operation of Asynchronous and Isochronous Communications |
| KR100791300B1 (ko) | 2006-04-21 | 2008-01-04 | 삼성전자주식회사 | 무선 네트워크 시스템 및 상기 무선 네트워크상에서데이터를 송수신하는 방법 |
| KR101330633B1 (ko) * | 2006-06-08 | 2013-11-18 | 삼성전자주식회사 | 무선 통신 방법 및 장치 |
| KR101299732B1 (ko) * | 2006-07-14 | 2013-09-16 | 삼성전자주식회사 | 고주파 무선 대역에서의 무선 통신 방법 및 장치 |
| US8102853B2 (en) * | 2006-08-09 | 2012-01-24 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for wireless communication of uncompressed video having fixed size MAC header with an extension |
| JP4917099B2 (ja) * | 2006-09-01 | 2012-04-18 | 三菱電機株式会社 | 無線通信システム及び無線通信方法 |
| US9167423B2 (en) * | 2006-09-29 | 2015-10-20 | Rosemount Inc. | Wireless handheld configuration device for a securable wireless self-organizing mesh network |
| US7936782B2 (en) * | 2007-02-15 | 2011-05-03 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for bidirectional bandwidth reservation in wireless communication systems |
| WO2009020551A1 (en) * | 2007-08-03 | 2009-02-12 | Staccato Communications, Inc. | Token passing data transfer mechanism for reservation based protocols |
| US8670395B2 (en) * | 2008-06-26 | 2014-03-11 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for priority driven contention scheme for supporting enhanced QoS in a wireless communication network |
| US8824495B2 (en) * | 2008-07-02 | 2014-09-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | System and method for reservation of disjoint time intervals in wireless local area networks |
| US20100118802A1 (en) * | 2008-11-12 | 2010-05-13 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for directional association in a wireless communications system |
| US20100220690A1 (en) * | 2009-02-27 | 2010-09-02 | Nokia Corporation | Direct link establishment for wireless networks |
| US9351293B2 (en) * | 2009-09-11 | 2016-05-24 | Qualcomm Incorporated | Multiple carrier indication and downlink control information interaction |
| US9763197B2 (en) | 2009-10-05 | 2017-09-12 | Qualcomm Incorporated | Component carrier power control in multi-carrier wireless network |
| US9124406B2 (en) | 2009-12-29 | 2015-09-01 | Qualcomm Incorporated | Fallback operation for cross-carrier signaling in multi-carrier operation |
| JP5695183B2 (ja) | 2010-04-19 | 2015-04-01 | サムスン エレクトロニクス カンパニー リミテッド | 無線通信システム及びその無線通信方法並びに無線ステーション |
| US8953578B2 (en) | 2010-06-23 | 2015-02-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for contention avoidance in multi-user multiple-input-multiple-output wireless networks |
| US9232543B2 (en) | 2010-07-07 | 2016-01-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for communication in multi-user multiple-input-multiple-output wireless networks |
| US8917743B2 (en) | 2010-10-06 | 2014-12-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for enhanced contention avoidance in multi-user multiple-input-multiple-output wireless networks |
| US9232502B2 (en) | 2012-10-31 | 2016-01-05 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for uplink multi-user multiple-input-multiple-output communication in wireless networks |
| JP5373174B2 (ja) * | 2012-11-09 | 2013-12-18 | 三洋電機株式会社 | 通信方法および端末装置 |
| JP5876427B2 (ja) * | 2013-02-22 | 2016-03-02 | 日本電信電話株式会社 | 光ネットワークシステム、局側終端装置、及び加入者側終端装置 |
| US9419752B2 (en) | 2013-03-15 | 2016-08-16 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Transmission opportunity operation of uplink multi-user multiple-input-multiple-output communication in wireless networks |
| US9295074B2 (en) | 2013-09-10 | 2016-03-22 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Acknowledgement, error recovery and backoff operation of uplink multi-user multiple-input-multiple-output communication in wireless networks |
| US10757583B2 (en) * | 2017-08-10 | 2020-08-25 | Qualcomm Incorporated | Uplink-based positioning reference signaling in multi-beam systems |
| WO2020226193A1 (ko) * | 2019-05-03 | 2020-11-12 | 엘지전자 주식회사 | 무선랜 시스템에서 패킷을 송수신하는 방법 및 장치 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62199129A (ja) | 1986-02-27 | 1987-09-02 | Nec Corp | 衛星通信方式 |
| US4736371A (en) | 1985-12-30 | 1988-04-05 | Nec Corporation | Satellite communications system with random multiple access and time slot reservation |
| US5392280A (en) * | 1994-04-07 | 1995-02-21 | Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. | Data transmission system and scheduling protocol for connection-oriented packet or cell switching networks |
| US5570355A (en) * | 1994-11-17 | 1996-10-29 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus enabling synchronous transfer mode and packet mode access for multiple services on a broadband communication network |
| US5953344A (en) * | 1996-04-30 | 1999-09-14 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus enabling enhanced throughput efficiency by use of dynamically adjustable mini-slots in access protocols for shared transmission media |
| US6151651A (en) * | 1998-06-17 | 2000-11-21 | Advanced Micro Devices, Inc. | Communication link with isochronous and asynchronous priority modes coupling bridge circuits in a computer system |
| JP2000244535A (ja) | 1998-07-21 | 2000-09-08 | Tachyon Inc | 通信システムにおける多重アクセスの方法及び装置 |
| US6600756B1 (en) | 1999-06-14 | 2003-07-29 | Hewlett-Packard Development Company, Lp. | Method of improving the performance of a bus which is asynchronous-traffic intensive |
| US20020009055A1 (en) | 2000-05-25 | 2002-01-24 | Shigeru Sugaya | Method of controlling transimission and apparatus for controlling transmission |
| JP2002051059A (ja) | 2000-05-25 | 2002-02-15 | Sony Corp | 伝送制御方法および伝送制御装置 |
-
2002
- 2002-07-01 JP JP2002192591A patent/JP3945325B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-06-24 US US10/602,174 patent/US7359398B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2004040336A (ja) | 2004-02-05 |
| US7359398B2 (en) | 2008-04-15 |
| US20040038684A1 (en) | 2004-02-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3945325B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| JP3724396B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、無線通信装置及び無線通信方法、並びに記憶媒体 | |
| JP4158703B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| JP3849551B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信装置及び方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| JP4025777B2 (ja) | 無線個人領域ネットワークにおけるチャネル時間割当て方法 | |
| JP3968514B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| JP3876752B2 (ja) | 通信システム、通信制御装置及び通信制御方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| EP2109258B1 (en) | Medium access control in master-slave systems | |
| US8284738B2 (en) | Distributed adaptive scheduling of communications among nodes in a mobile ad hoc network | |
| EP1433286A1 (en) | A class of computationally parsimonious schedulers for enforcing quality of service over packet based av-centric home networks | |
| JPH09154166A (ja) | データ転送システム | |
| JP2004364308A (ja) | 無線通信システムにおいて近距離通信システム及び方法 | |
| US20070086421A1 (en) | Wireless relay apparatus and wireless relay method | |
| EP1593236A2 (en) | Method and bridging device for prioritizing transfer of data streams | |
| US8503319B2 (en) | Data processor and communication system | |
| US7379462B2 (en) | WLAN access scheduling control | |
| JP2007235782A (ja) | 無線ｌａｎトラヒック優先制御方法及びその装置 | |
| JP4691804B2 (ja) | 無線伝送装置及び無線伝送方法 | |
| US8908589B2 (en) | Repeater device | |
| JP4304813B2 (ja) | 伝送制御方法および伝送制御装置 | |
| JP3968512B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| JP3985611B2 (ja) | 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム | |
| JP2000307601A (ja) | 無線伝送方法及び無線伝送装置 | |
| Mishra et al. | On scheduling guaranteed time slots for time sensitive transactions in IEEE 802.15. 4 networks | |
| US20040264429A1 (en) | Wireless communication system for improved transmission priority control |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040421 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040421 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060501 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060516 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060713 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060822 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20061019 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061205 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070202 |
|
| A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20070209 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20070320 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20070402 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100420 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110420 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120420 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120420 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130420 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |