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KR100996814B1 - 무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템 - Google Patents

무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템 Download PDF

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KR100996814B1
KR100996814B1 KR1020087015476A KR20087015476A KR100996814B1 KR 100996814 B1 KR100996814 B1 KR 100996814B1 KR 1020087015476 A KR1020087015476 A KR 1020087015476A KR 20087015476 A KR20087015476 A KR 20087015476A KR 100996814 B1 KR100996814 B1 KR 100996814B1
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South Korea
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radio communication
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다이스케 마츠모토
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파나소닉 주식회사
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Abstract

무선 네트워크 시스템을 구성하는 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 비컨 피리어드(beacon period) 내에 빈 비컨 슬롯이 있는지 여부를 검출한다. 빈 비컨 슬롯이, 자기의 비컨을 송신하는 주기보다 전에 있을 때, 이동 카운터(206)가 소정의 수퍼 프레임을 카운트 개시한다. 그리고, 카운트가 완료됐을 때, 앞의 빈 비컨 슬롯에서 자기의 비컨을 송신한다. 이에 따라, 빈 비컨 슬롯이 가득차기 때문에, 무선 네트워크 시스템에 가입하는 무선 통신 장치의 수가 동적으로 변동해도, 무선 통신 장치는 통신 효율이 좋고, 또한 소비 전력의 불필요한 낭비도 적은 무선 통신을 행할 수 있다.

Description

무선 통신 방법 및 무선 통신 시스템{WIRELESS COMMUNICATION METHOD AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 네트워크에 있어서의 애드혹(ad hoc) 통신을 할 때의 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치에 관한 것이다.
종래부터, 이 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치로서는, 예컨대, 일본 특허공개 2003-229869호 공보에 기재되어 있는 것이 있었다. 도 42는 일본 특허공개 2003-229869호 공보에 기재된 무선 통신 방법을 나타내는 것이며, 무선 네트워크에 있어서, 제어국을 배치하지 않고, 무선 통신 장치끼리 직접 통신하는 무선 통신 방법을 나타내고 있다.
도 42에 있어서, 무선 통신 장치는 소정의 시간 간격으로 자기의 정보 수신 개시 위치를 나타내는 수신 타이밍 정보와 수신 윈도우 정보와 수신 주기 정보를 기재한 관리 정보를 송신한다(M1∼M4). 이 관리 정보를 수신할 수 있었던 다른 무선 통신 장치는, 해당하는 무선 통신 장치의 통신 장치 번호에 관련지어, 수신 타이밍과 수신 윈도우, 수신 주기를 기억한다. 그리고, 해당 다른 무선 통신 장치 는, 정보 전송 시에, 통신 상대의 수신 타이밍과 수신 윈도우, 수신 주기로부터 해당하는 무선 통신 장치에 있어서의 수신 개시 위치를 구하여, 그 타이밍에서 정보를 송신한다.
또, 관리 정보는, 관리 정보 교환 영역(이하, 「비컨 피리어드(beacon period)」라고 함)(C1, C5)에서 모든 무선 통신 장치가 각각의 비컨 슬롯으로 비컨을 송신하여 교환하고 있다.
그러나, 종래 방법에서는, 비컨 피리어드가 고정 시간이기 때문에, 미리 몇개의 비컨을 송신할지 모르는 무선 네트워크 시스템에 있어서는, 다음과 같은 과제를 갖고 있었다. 즉, 실제로 이 무선 네트워크 시스템에 가입하고 있는 무선 통신 장치가 미리 상정하고 있었던 노드수보다 훨씬 적은 노드수이던 경우에는, 비컨 피리어드는 빈 시간이 많아, 통신 효율이 좋지 않다.
또한, 비컨 피리어드의 시간은 모든 노드가 수신 대기 상태로 동작을 계속하기 때문에, 필요 이상으로 긴 비컨 피리어드는 불필요한 전력을 소비하는 것이 되기 때문에, 소비 전력의 낭비가 증가하게 된다.
또한, 동일한 무선 통신 방식을 채용하는, 다른 무선 네트워크 시스템이 근린에 존재하는 경우에, 비컨 피리어드가 길수록, 비콘 주기끼리 충돌하거나, 데이터 통신이 충돌하거나 할 가능성이 높아진다.
한편, 이 무선 네트워크 시스템에 가입하고 있는 무선 통신 장치가 미리 상정하고 있었던 노드수보다 큰 수인 경우에는, 비컨의 빈 슬롯이 부족하여 무선 네트워크 시스템에 참가할 수 없는 무선 통신 장치가 발생하게 된다.
본 발명의 목적은, 무선 네트워크 시스템에 가입하는 무선 통신 장치의 수가 동적으로 변동하더라도, 통신 효율이 좋고, 또한 소비 전력의 낭비도 적은 무선 통 신 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 무선 통신 장치가 비컨 피리어드에 있어서 비컨을 서로 충돌하지 않도록 송신하는 무선 통신 방법에 있어서, 무선 통신 장치가 비컨 피리어드 내에, 자기의 비컨을 송신하는 기간인 비컨 슬롯보다 이전에 빈 비컨 슬롯을 검출했을 때, 자기의 비컨 슬롯을 빈 비컨 슬롯으로 이동할 때까지의 소정 수의 수퍼 프레임의 카운트를 개시한다. 그리고, 무선 통신 장치가, 다른 무선 통신 장치에 자기의 비컨 슬롯 위치의 이동 처리 상태를 통지하는 이동 상태 정보를 비컨에 부가하고, 또한, 다른 무선 통신 장치로부터 수신한 이동 상태 정보와, 해당 이동 상태 정보를 통지한 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 비컨 슬롯 위치를 대응시켜 비컨 피리어드 점유 정보로서 부가하여 자기의 비컨 슬롯으로 송신한다. 그리고, 무선 통신 장치는, 소정의 수퍼 프레임의 경과 후에 자기의 비컨을 앞의 빈 비컨 슬롯으로 이동하여 송신한다. 또, 무선 통신 장치는, 비컨 슬롯의 사용 상태를, 수신한 무선 통신 장치의 비컨의 이동 상태 정보와, 비컨 피리어드 점유 정보를 기초로 하여 결정한다.
이에 따라, 무선 통신 장치는, 필요에 따라 비컨 피리어드의 길이를 변경할 수 있기 때문에 노드수가 고정 길이의 비컨 피리어드에서 발생하고 있었던 통신 효율의 저하나, 소비 전력의 손실과 같은 불이익을 제거할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 수퍼 프레임의 카운트를 시작하는 등의 이동 처리 상태의 통지를 함으로써, 동일한 비컨 피리어드에서 송신되는 다른 비컨 정보의 변화에 대응할 수 있게 된다. 또한, 다음 근접의 무선 통신 장치가 발생하는 비컨의 정보가 도달할 때까 지 1 비컨 피리어드 지연되는 것으로 되지만, 무선 통신 장치는 비컨 슬롯 위치의 이동을 수퍼 프레임 단위로 대기하는 것에 의해, 이 지연을 흡수할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 다음 근접의 무선 통신 장치의 비컨 슬롯에 관한 정보도 서로 통지할 수 있기 때문에, 비컨 슬롯을 이동한 것에 의해, 통신 상대의 무선 통신 장치가, 통신 가능한 다른 무선 통신 장치의 비컨과 충돌하는 것을 피할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 소정수의 수퍼 프레임의 카운트가, 자기의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지 다른 무선 통신 장치의 비컨이 존재하는 기간에는 실행하지 않는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 카운트다운한 무선 통신 장치만이, 그 근린에서 유일한 비컨 슬롯을 변경한 무선 통신 장치라고 하는 것이 보증된다. 그 때문에, 다른 무선 통신 장치와 동시에 동일한 비컨 슬롯 위치에 이동하는 사태를 일으키지 않고, 비컨 피리어드의 축퇴(縮退) 동작을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 소정수의 수퍼 프레임의 카운트가 2 이상인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 비컨 슬롯 위치의 이동은, 다음 근접의 무선 통신 장치가 발생시키는 비컨의 정보가 도달할 때까지 1 비컨 피리어드 지연되는 것으로 되지만, 비컨 슬롯 위치의 이동을 수퍼 프레임 단위로 대기하는 것에 의해, 이 지연을 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 무선 통신 장치가 수신한 비컨 및 비컨 피리어드 점유 정보에 의해, 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 배치인 비컨 포메이션의 변경을 검출했을 때, 빈 비컨 슬롯의 검출과, 해당 빈 슬롯으로의 자기의 비컨 슬롯 위치의 이동 처리를 행하는 것이다.
이에 따라, 비컨 포메이션이 동적으로 변경되는 것 같은 상황 하에 있을 때, 자율 분산적으로 이것을 검지하여 비컨 피리어드의 축퇴 동작을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법에 있어서의 이동 상태 정보는 소정수의 수퍼 프레임을 카운트하는 이동 카운터의 카운터값 또는 플래그이다.
이에 따라, 플래그를 사용한 경우는, 무선 통신 장치간의 송수신 데이터가 최소한의 1 비트로 한정할 수 있기 때문에, 통신 시간을 짧게 하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 무선 통신 장치가 각 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치 및 비컨 피리어드 점유 정보로 구성되는 비컨 포메이션의 최하위의 슬롯으로부터 적어도 2슬롯을, 데이터 통신을 하지 않는 엔트리 슬롯으로서 확보하고, 무선 네트워크로 신규 가입, 또는 재가입에 의해 비컨의 송신을 개시할 때, 이 엔트리 슬롯으로부터 랜덤으로 선택한 슬롯을 자기의 비컨 슬롯 위치로서 비컨을 송신하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 따라, 무선 통신 장치가 신규 가입하는 경우나, 지리적 위치의 이동에 의해 다른 무선 통신 장치와 비컨 슬롯 위치가 중복된 무선 통신 장치가 재가입하는 경우에, 이것들의 무선 통신 장치를 동일 알고리즘으로 무선 네트워크 시스템의 비컨 포메이션에 내장할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 무선 통신 장치가 비컨에 비컨 슬 롯 길이 정보를 부가하는 단계를 더 갖고, 이 무선 통신 장치가 근린의 무선 통신 장치로부터 수신한 비컨 슬롯 길이 정보 중, 최대의 비컨 슬롯 길이에 엔트리 슬롯의 길이를 더한 기간에 데이터 통신을 실행하지 않고, 비컨을 접수하는 것을 특징으로 하는 것이다. 또, 비컨 슬롯 길이 정보란, 자기가 인식하고 있는 비컨 포메이션의 최하위 슬롯까지의 길이를 나타내는 것이다.
이에 따라, 근린의 무선 통신 장치의 근린에 위치하는 무선 통신 장치가, 거기서 검지되는 엔트리 슬롯에서 비컨을 송신하기 시작한 때에도 그 비컨을 수신할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 비컨을 수신하여, 프레임을 추출하는 비컨 수신부와, 추출한 프레임이 비컨 프레임이라고 판정했을 때, 비컨의 수신 슬롯 위치와, 해당 비컨의 송신원의 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 송신원의 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 이동하는지 여부를 나타내는 이동 상태 정보를 관련시켜, 비컨 피리어드 점유 정보로서 기록부에 기록하고, 또한, 비컨 프레임에 부여되어 있던 비컨 피리어드 점유 정보를 기록하는 프레임 판정부와, 기록부에 기록된 모든 비컨 피리어드 점유 정보를 기초로, 비컨 피리어드 내에, 자기의 비컨 슬롯보다 전에 빈 비컨 슬롯을 검출했을 때, 자기의 비컨 슬롯을 빈 비컨 슬롯으로 이동하기까지의 소정수의 수퍼 프레임의 카운터값을 이동 카운터에 설정하고, 해당 이동 카운터로부터 카운트다운의 통지를 받아 자기의 비컨 슬롯 위치의 변경을 지시하는 비컨 슬롯 위치 제어부와, 비컨 슬롯 위치 제어부로부터 지시된, 자기의 슬롯 위치를 검출하여, 비컨의 송신을 지시하는 비컨 송신 지시부와, 이 비컨 송신 지시부로부터의 지시를 받아, 수신한 비컨으로부터 생성한 비컨 피리어드 점유 정보와, 자기의 이동 상태 정보와, 자기가 수신한 비컨으로부터 구한 비컨 슬롯의 전체 길이를 나타내는 비컨 슬롯 길이 정보를 포함하는 비컨 프레임을 구성하는 프레임 구성부를 갖는 것이다.
이에 따라, 다른 무선 통신 장치와 동시에 동일한 비컨 슬롯 위치에 이동하는 사태를 야기하지 않고, 최소한의 데이터의 교환에 의해 자율 분산적으로 축퇴 동작을 하고, 또한, 지금까지 통신할 수 없던 무선 통신 장치와의 지리적 이동에 의한 근린화에 의해 동일한 그룹으로서 통신할 수 있는 무선 네트워크를 구성하는 무선 통신 장치를 구축하는 것이 가능해진다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 이동 카운터가 자기의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지 다른 무선 통신 장치의 비컨이 존재하는 기간에는 소정수의 수퍼 프레임의 카운트를 하지 않는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 따라, 카운트다운한 무선 통신 장치만이, 그 근린에서 유일한 비컨 슬롯을 변경한 무선 통신 장치라고 하는 것이 보증된다. 이 때문에, 다른 무선 통신 장치와 동시에 동일한 비컨 슬롯 위치에 이동하는 사태를 일으키지 않고, 비컨 피리어드의 축퇴 동작을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 소정수의 수퍼 프레임의 카운트는 2 이상인 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 따라, 다음 근접의 무선 통신 장치가 발생하는 비컨의 정보가 도달할 때까지 1 비컨 피리어드 지연되는 것으로 된다. 그러나, 비컨 슬롯 위치의 이동을 수퍼 프레임 단위로 대기하는 것에 의해, 이 지연을 흡수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 비컨 슬롯 위치 제어부가, 수신한 비컨 및 비컨 피리어드 점유 정보에 의해, 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 배치인 비컨 포메이션의 변경을 검출했을 때, 빈 비컨 슬롯의 검출과, 해당 빈 비컨 슬롯으로의 자기의 비컨 슬롯 위치의 이동 처리를 행하는 것이다.
이에 따라, 비컨 포메이션이 동적으로 변경되는 상황 하에 있을 때, 무선 통신 장치는, 자율 분산적으로 이것을 검지하여 비컨 피리어드 축퇴 동작을 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 이동 상태 정보가 소정수의 수퍼 프레임을 카운트하는 이동 카운터의 카운터값 또는 플래그이다.
이에 따라, 무선 통신 장치는, 플래그를 사용한 경우에는, 무선 통신 장치간의 송수신 데이터를 최소한의 1 비트로 한정할 수 있어, 통신 시간을 짧게 하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 프레임 구성부가 비컨 포메이션의 최하위의 슬롯으로부터 적어도 2슬롯을, 데이터 통신을 하지 않는 엔트리 슬롯으로서 마련하고, 비컨 슬롯 위치 제어부는 해당 무선 통신 장치가 무선 네트워크 시스템로 신규 가입, 또는 재가입에 의해 비컨의 송신을 개시할 때, 엔트리 슬롯으로부터 랜덤으로 선택한 슬롯을 자기의 비컨 슬롯 위치로서 비컨 송신 지시부로 지시하는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 따라, 다른 무선 통신 장치와 비컨 슬롯 위치가 신규 가입의 무선 통신 장치나 지리적 위치의 이동에 의해 중복된 무선 통신 장치가 재가입하는 경우에 있어서도, 동일 알고리즘으로 무선 네트워크 시스템의 비컨 포메이션에 내장할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 프레임 판정부가 근린의 무선 통신 장치로부터 수신한 비컨 슬롯 길이 정보 중, 최대의 비컨 슬롯 길이에 엔트리 슬롯의 길이를 더한 기간에 있어서 비컨을 접수하고, 프레임 구성부가, 그 기간 동안에 데이터 통신을 실행하지 않는 것을 특징으로 하는 것이다.
이에 따라, 근린에 위치하는 무선 통신 장치의 근린에서 새롭게 가입하는 무선 통신 장치가, 거기서 검지되는 엔트리 슬롯에 있어서 비컨을 송신하기 시작한 때에 그 비컨을 수신할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 이동 상태 정보가 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 이동 예정 목적지를 나타내는 이동 목적지 슬롯 위치 정보를 더 포함하고, 무선 통신 장치는 자기의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지 비컨을 송신하는 다른 무선 통신 장치가 이동 목적지 슬롯 위치 정보로 지정한 비컨 슬롯 이외에 빈 비컨 슬롯이 있는 것을 검출한 경우, 해당 빈 비컨 슬롯 중 어느 하나를 선택하여, 이동 목적지 비컨 슬롯 위치로서 다른 무선 통신 장치에 통지하고, 또한, 소정수의 수퍼 프레임의 카운트를 시작하는 것이다.
이에 따라, 무선 통신 장치가, 이동 목적지 비컨 슬롯마다 경합하더라도, 1 사이클의 카운트다운에 의해, 복수의 비컨을 축퇴 위치에 이동시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 무선 통신 장치가 빈 비컨 슬롯 중 에서 최상위의 비컨 슬롯을 선택했을 때에, 자기가 최하위 슬롯이 아니면, 최하위의 슬롯이 될 때까지, 순차적으로, 다음 수퍼 프레임에서, 다음에 최상위로 되는 빈 슬롯을 선택하는 것이다.
이에 따라, 무선 통신 장치는 최상위의 빈 슬롯부터 순서대로, 또한, 병행하여 비콘 슬롯을 이동하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 무선 통신 장치가 빈 비컨 슬롯 중에서 임의의 비컨 슬롯을 선택하는 것이다.
이에 따라, 비컨끼리 서로의 이동 목적지를 확인하여 순차적으로 선택하여 가는 것과는 달리, 일시에 복수의 축퇴 동작을 개시하는 것이 가능하게 된다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 무선 통신 장치가, 소정수의 수퍼 프레임을 카운트중에, 자기의 카운터값이 최대값인 경우에는, 최대값의 카운터값을 갖는 다른 무선 통신 장치를 이동 상태 정보로부터 검지하거나, 또는, 최대값의 카운터값을 갖는 다른 무선 통신 장치를 비컨 피리어드 점유 정보로부터 검지하는 것이다. 또한, 무선 통신 장치는, 자기의 카운터값이 최대값-1인 경우에는, 다른 무선 통신 장치를 이동 상태 정보로부터 검지한다. 또한, 무선 통신 장치는, 자기의 카운터값이 최대값도 최대값-1도 아닌 경우에는, 동일한 카운터값을 갖는 다른 무선 통신 장치를 이동 상태 정보로부터 검지하거나, 또는, 자기의 카운터값+1의 값을 갖는 다른 무선 통신 장치를 비컨 피리어드 점유 정보로부터 검지한다. 또, 무선 통신 장치는, 어느 하나의 조건에 적합한 무선 통신 장치를 검지했을 때, 해당 무선 통신 장치 중, 최하위의 슬롯 위치에 있는 무선 통신 장치가 카운트를 계속하 고, 해당하지 않는 다른 무선 통신 장치는 소정의 카운터값으로 리세트한다.
이에 따라, 무선 통신 장치는 빈 슬롯을 항상 적절히 선택하여 효율적으로 비컨 피리어드를 축퇴하고, 또한, 1 카운트다운 사이클에 있어서 복수의 비컨을 파이프라인적으로 축퇴할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 카운트중에 최대값 또는 0 이외의 자기의 카운터값과 동일한 카운터값을 갖는 비컨 피리어드 점유 정보를 수신했을 때, 카운트를 중지하여, 자기의 카운터값을 최대값으로 리세트하는 것이다.
이에 따라, 다음 근접의 무선 통신 장치가, 자신의 무선 통신 장치와 1수퍼 프레임의 차이로 파이프라인적으로 병렬로 이동하려고 한 때에, 우연히 동일한 비컨 슬롯 위치에 들어가는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 방법은, 자신의 비컨 슬롯의 이동 목적지의 빈 비컨 슬롯이 최상위의 빈 비컨 슬롯인 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 무선 통신 장치는 보다 고속으로 일련의 축퇴 동작을 할 수 있다.
본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 이동 상태 정보가 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 이동 예정 목적지를 나타내는 이동 목적지 슬롯 위치 정보를 더 포함한다. 그리고, 비컨 슬롯 위치 제어부가, 자기의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지 비컨을 송신하는 다른 무선 통신 장치의 이동 목적지 슬롯 위치 정보에 의해서 지정된 비컨 슬롯 이외에 빈 비컨 슬롯이 있는 경우, 해당 빈 비컨 슬롯을 이동 목적지 비컨 슬롯 위치로서 자기의 이동 상태 정보를 기록부에 기록하 고, 소정의 카운트를 이동 카운터에 설정한다. 그리고, 프레임 구성부는 기록부에 기록된 자기의 이동 상태 정보를 포함하는 비컨 프레임을 구성한다.
이에 따라, 무선 통신 장치는, 자기의 이동 목적지 슬롯을 다른 무선 통신 장치에 통지하거나, 다른 무선 통신 장치가 이동을 예정하고 있는 이동 목적지 슬롯을 검지할 수 있기 때문에, 자기보다도 하위에 이동을 예정하는 무선 통신 장치가 있더라도, 그것을 피하여 다른 빈 슬롯으로 병행하여 비컨 슬롯 위치의 이동 처리를 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 비컨 슬롯 위치 제어부가 자기의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지 비컨을 송신하는 다른 무선 통신 장치의 이동을 예정하는 비컨 슬롯 이외의 빈 슬롯 중에서, 최상위의 비컨 슬롯을 이동 목적지 비컨 슬롯으로 지정하는 것이다.
이에 따라, 무선 통신 장치는, 최상위의 빈 슬롯부터 순서대로, 또한, 병행하여 비컨 슬롯을 이동하는 것이 가능하게 된다.
이상과 같이 본 발명에 의하면, 무선 네트워크 시스템의 무선 통신 장치의 자율 분산적인 알고리즘에 의해, 비컨 피리어드의 동적인 가변길이화를, 비컨의 충돌을 최저한으로 하여 실시할 수 있다. 이에 따라, 무선 네트워크 시스템에 가입하는 무선 통신 장치의 수가 동적으로 변동하더라도, 통신 효율이 좋고, 소비 전력의 낭비도 적은 무선 통신이 가능하게 된다.
본 발명은, 애드혹(ad hoc) 통신 등을 할 때의 무선 통신 방법 및 무선 통신 장치에 유용하며, 무선 네트워크 내의 각 무선 통신 장치가 비컨을 송신하는 경우에, 그 비컨 피리어드를 동적으로 변경하는 데 적합하다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명을 실시하는 무선 네트워크 시스템의 구성을 이루는 무선 통신 장치의 배치를 나타낸 도면이다.
도 1에 있어서, 무선 통신 장치 A(101) 내지 무선 통신 장치 F(106)는, 각각 통신 영역(111~116)의 범위에서 서로 송수신 가능하다. 즉, 무선 통신 장치 A(101)는 무선 통신 장치 B(102), C(103), D(104)와, 무선 통신 장치 B(102)는 무선 통신 장치 A(101), D(104)와, 무선 통신 장치 C(103)는 A(101), D(104), E(105)과, 무선 통신 장치 D(104)는 무선 통신 장치 A(101), B(102), C(103), F(106)와, 무선 통신 장치 E(105)는 무선 통신 장치 C(103)와 각각 통신할 수 있다. 또, 무선 통신 장치 G(107)는, 처음에는 이 무선 네트워크에 가입하지 않는 것으로 한다.
도 2는 이들 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블럭도이다.
도 2에 있어서, 무선 L1 처리부(201)는 안테나(200)로부터 수신한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여, 프레임을 생성하거나, 프레임을 아날로그 신호로 변환하여, 안테나(200)로부터 송출하는 것이다. 이 안테나(200)는 무지향성 안테 나이며, 전파를 방출한다. 이 무선 L1 처리부(201)가 본 발명에 따른 비컨 수신부에 해당한다.
프레임 판정부(202)는, 무선 L1 처리부(201)가 수신한 프레임이 비컨 프레임인지, 또는 데이터 프레임인지를 판정하는 것이다.
도 3은 이 비컨 피리어드에 있어서의 비컨 프레임의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3에 있어서, 비컨 송신자 정보(301)는, 이 비컨을 송신하는 무선 통신 장치 자신의 장치 ID를 장치 ID(303)에 기재하고, 후술하는 이동 카운터(206)의 카운터값을 카운터(304)에 기재하며, 그리고 이 비컨을 송신하는 무선 통신 장치가 파악하고 있는 비컨 슬롯 길이를 비컨 슬롯 길이(305)에 기재하고 있다. 또한, 비컨 피리어드 점유 정보(302)는, 이 무선 통신 장치가 직전의 수퍼 프레임에서 수신한 비컨 프레임 중의 비컨 송신자 정보(301)에 기재되어 있던 장치 ID와 카운터값을 각각 비컨마다 장치 ID(306)와 카운터(307)에 기재하고, 그 수신한 비컨의 슬롯 위치를 비컨 슬롯 위치(308)에 기재하고 있다.
기록부(203)는 비컨 송신자 정보(301) 및 비컨 피리어드 점유 정보(302)에 포함되는 각 비컨 슬롯의 점유 상태를 기록하는 것이다.
도 4는 기록부(203)에 기록되는 비컨 슬롯 상태 테이블의 포맷을 도시한다.
도 4에 있어서, 비컨의 슬롯마다 슬롯 번호(401)와, 그 슬롯을 사용하고 있는 무선 통신 장치의 장치 ID(402)와, 슬롯의 사용 상태(403)와, 그 종별(404)이 기록되어 있다. 이 사용 상태(403)는, 그 슬롯 위치의 무선 통신 장치가 슬롯 위 치의 변경을 예정하고 있는지 여부를 나타내는 것이며, 카운터(304, 307)의 값이 설정된다. 또한, 종별(404)은, 해당하는 슬롯으로 비컨을 수신한(도면중, 「비컨」으로 나타냄) 것인지, 비컨 피리어드 점유 정보에 의해서 점유되어 있는 것을 통지된(도면중, 「BPOIE」로 나타냄) 것인지를 나타내고 있다.
또한, 상위층 처리부(204)는 네트워크층 이상의 프로토콜 처리를 행하는 것이다.
비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 기록부(203)에 기록된 비컨 슬롯 상태 테이블을 참조하여, 비컨 피리어드의 전방에 빈 슬롯이 있으면 자기의 슬롯 위치를 이동하기 위한 처리를 행하는 것이다.
이동 카운터(206)는, 자기의 비컨 슬롯 위치를 이동 시작하기까지의 수퍼 프레임을 카운트하는 것이며, 통상 2 이상의 값이 설정된다.
프레임 구성부(207)는 기록부(203)로부터 필요한 정보를 판독하고, 비컨 피리어드 점유 정보(302)를 생성한다. 또한, 프레임 구성부(207)는, 비컨 위치 제어부(205)로부터의 정보를 기초로 비컨 송신자 정보(301)를 생성하여, 관리 정보를 포함하는 비컨 프레임을 구성한다. 또한, 프레임 구성부(207)는 상위층 처리부(204)로부터의 데이터를 받아 데이터 프레임을 구성한다.
비컨 송신 지시부(208)는, 오프셋 시간을 카운트하는 타이머 기능을 갖고, 비컨 피리어드에 있어서의 자기의 슬롯 위치를 검출한다. 그리고, 비컨 송신 지시부(208)는, 프레임 구성부(207)에 대하여, 무선 L1 처리부(201)에 구성한 프레임을 송출할 타이밍을 지시한다.
이상과 같이 구성된 무선 통신 장치가 비컨 슬롯을 이동하는 동작, 작용을 설명한다.
도 5는 본 실시예에 따른 무선 통신 장치가 실행하는 비컨 피리어드의 축퇴 동작을 나타내는 흐름도이다.
우선, 프레임 판정부(202)가 다른 무선 통신 장치로부터 수신한 프레임이 비컨 프레임인지를 판정한다(단계 S501).
프레임 판정부(202)는, 비컨 프레임이라고 판정한 경우, 기록부(203)에 기록된 비컨 슬롯 상태 테이블 중의, 수신한 비컨의 슬롯 위치에 해당하는 슬롯 번호에 있어서의 장치 ID(402)와 사용 상태(403)에, 수신한 비컨 송신자 정보(301)의 장치 ID(303)와 카운터(304)의 값을 기록한다. 또한, 종별(404)에는, 비컨 수신(Beacon)을 설정한다(단계 S502).
또한, 프레임 판정부(202)는, 수신한 비컨 프레임 중의 비컨 피리어드 점유 정보(302)에 기재된 비컨 슬롯 위치(308)에 해당하는 슬롯 번호에 있어서의 장치 ID(402)와 사용 상태(403)에, 장치 ID(306)와 카운터(307)의 값을 기록한다. 또한, 종별(404)에는 비컨 피리어드 점유 정보(BPOIE)를 설정한다. 또, 이 비컨 피리어드 점유 정보(302)에 근거하는 비컨 슬롯 상태 테이블로의 기록은, 이 비컨 프레임 중의 모든 비컨 피리어드 점유 정보(302)에 대하여 실행한다.
다음에, 비컨 송신 지시부(208)는, 자기의 비컨을 송신하는 슬롯 위치인지 여부를 판정하여(단계 S503), 송신 타이밍인 경우 프레임 구성부(207)로 비컨 프레임의 송신을 지시한다(단계 S504).
한편, 송신 타이밍이 아닌 경우는, 비컨 송신 지시부(208)는, 비컨 피리어드가 경과했는지 여부를 판정하여(단계 S505), 경과하지 않고 있으면 단계 S501로 되돌아간다. 이와 같이, 단계 S501로부터 단계 S505까지의 처리를 비컨 피리어드의 종료까지 반복하는 것에 의해, 비컨 피리어드중에 수신한 모든 비컨 프레임에 대한 슬롯 상태가 기록부(203)에 기록된다.
또, 이 비컨 피리어드는, 수신한 모든 비컨 송신자 정보(301)의 비컨 슬롯 길이(305) 중에서 최대인 것에, 또한 3슬롯의 엔트리 슬롯을 부가한 길이로 한다. 이 엔트리 슬롯이란, 새롭게 네트워크에 가입, 및 재가입한 무선 통신 장치가 비컨을 송신하는 슬롯이며, 3슬롯 중의 임의의 슬롯이 선택된다. 이에 따라, 신가입의 무선 통신 장치가 복수 동시에 존재했을 때의 최초의 비컨이 충돌하는 확률을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 비컨 피리어드 점유 정보(302)에 의해, 다음 근접의 무선 통신 장치의 슬롯 상태도 알 수 있다.
다음에, 단계 S505에 있어서, 비컨 피리어드의 종료 시간으로 되었을 때, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)가 비컨 슬롯 위치 결정 처리(단계 S506)를 한다.
다음에, 프레임 판정부(202)는, 수퍼 프레임이 종료될 때까지 대기하고, 이 주기가 종료한 시점에서 단계 S501로 되돌아간다(단계 S507).
여기서, 상기의 비컨 슬롯 위치 결정 처리에 대하여 이하에 설명한다.
도 6은 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 나타내는 흐름도이다.
우선, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 기록부(203)에 기록된 비컨 슬롯 상태 테이블을 기초로, 전회의 비컨 슬롯의 구성(이하, 「비컨 포메이션」이라고 함)에 변화가 있는지 여부를 확인한다(단계 S601). 비컨 포메이션에 변화가 있었던 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 상위 슬롯(보다 선두에 가까운 슬롯)에 빈 곳이 있는지 여부를 확인한다(단계 S602). 빈 곳이 있는 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 이동 카운터(206)에 카운터값의 최대값을 나타내는 풀(full)(이하, 「Full」이라고 기재하고, 본 실시예에서는 최대값을 '3'으로 함)로 리세트한다(단계 S603). 또한, 빈 곳이 없는 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)를 '0'으로 한다(단계 S604).
한편, 단계 S601에 있어서, 전회의 비컨 포메이션에 변화가 없는 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)의 카운트다운을 시작한다. 그리고, 이동 카운터(206)가 '0'으로 되어 있는지 여부를 판정하여, '0'일 때는 이미 상위 슬롯에 빈 곳이 없는 상태이기 때문에, 처리를 종료한다(단계 S605).
한편, 이동 카운터(206)가 '1' 이상인 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 비컨 슬롯 상태 테이블로부터 자기의 비컨 슬롯 위치보다 하위의 슬롯의 사용 상태(403)를 체크한다(단계 S606).
그리고, 사용 상태(403)가 하나라도 '0'이 아닌 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 자기보다 우선적으로 비컨 슬롯 위치 변경을 위한 카운트다운을 시작하고 있는 것이 있다고 판정하고, 이동 카운터(206)에 Full(본 실시예에서는 '3'으로 함)를 세트하여, 유지한다(단계 S607). 이와 같이, 보다 하위의 비컨 슬롯 위치에 있는 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치의 이동의 우선권을 가지는 것에 의해, 빈 슬롯으로의 이동 처리의 불필요한 반복을 생략할 수 있다. 또, 단계 S607에서는, Full로 리세트되어 있지만, 0으로 리세트하는 방법도 가능하다. 이 경우, 지리적으로 떨어진 개소의 비컨 피리어드의 축퇴를 동시에 실행할 수 있다고 하는 이점을 갖지만, 축퇴를 위해 수퍼 프레임 주기 회수를 1만큼 많이 대기하게 되어 축퇴 시간이 증가할 가능성도 있다.
한편, 하위 슬롯이 전부 0인 경우, 자기가 최우선의 비컨 슬롯 위치 이동의 권리를 가지는 것으로 되기 때문에, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)를 카운트다운한다(단계 S608). 그리고, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 카운터값이 0으로 된 시점에서(단계 S609), 자기가 빈 곳이라고 간주하는 최상위의 비컨 슬롯으로 이동하기 위해서, 비컨 송신 지시부(208)의 타이머 기능에 비컨 송신 타이밍을 설정한다(단계 S610).
이상과 같이, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)가 자기보다도 상위에 빈 슬롯이 있는 경우로서, 하위에 이동 예정의 다른 무선 통신 장치가 없을 때는, 비컨 슬롯 위치를 상위의 슬롯으로 이동하기 때문에, 비컨 피리어드를 단축(「축퇴 동작」이라고 함)할 수 있다. 이에 따라, 비컨 피리어드는, 무선 네트워크 시스템에 가입하는 무선 통신 장치의 수에 따라, 낭비가 없는 길이로 조정되게 된다.
또한, 이 하위 슬롯으로부터 상위 슬롯으로의 슬롯 위치의 변경은, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)가 변경을 결정하고 나서, 수퍼 프레임 3주기 후에 행하고 있다. 이에 따라, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 1홉 떨어진 위치에 있는 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치를 비컨 피리어드 점유 정보로부터 파악할 수 있다. 따 라서, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 그 슬롯 위치를 피하면서 상위의 빈 슬롯으로 자기의 비컨 슬롯 위치를 이동하기 때문에, 1홉 떨어진 위치의 무선 통신 장치와의 슬롯 위치의 충돌을 회피하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 실시예에서는, 이동 카운터의 리세트값을 3으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 2 이상이면 동일한 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 1홉내에 없던 무선 통신 장치가 비컨의 검출중에 1홉내에 이동하는 경우도 있을 수 있는 것을 고려하면, 3 이상으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 단계 S506에서 설명한 바와 같은 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 행하는 것에 의해, 도 16과 같은 위치 관계에 있는 무선 통신 장치에 있어서도 신규 가입의 무선 통신 장치의 검출이 가능하게 된다.
도 16에 있어서, 무선 통신 장치 A(1601)는 통신 영역(1611)내의 무선 통신 장치 B(1602)와 서로 통신 가능하며, 무선 통신 장치 B(1602)는 통신 영역(1612)내의 무선 통신 장치 A(1601) 및 무선 통신 장치 C(1603)와 서로 통신 가능하며, 무선 통신 장치 C(1603)는 통신 영역(1613)내의 무선 통신 장치 B(1602) 및 무선 통신 장치 D 내지 M(1604)과 서로 통신 가능하다. 또, 무선 통신 장치 A 내지 M은, 제 1 슬롯 내지 제 12 슬롯에서 각각 비컨을 송신하고 있다. 또한, 도 17a, 17b는 무선 통신 장치마다의 슬롯의 사용 상태를 도시하는 도면이다.
도 17a에서, 슬롯(1701)은 무선 통신 장치 A가 이 슬롯 위치에서 스스로 비컨을 송신하고 있는 것을 나타내고, 슬롯(1702)은 무선 통신 장치 A가 이 슬롯 위치에서 무선 통신 장치 B로부터 발신된 비컨을 수신하고 있는 것을 나타내며, 슬 롯(1703)은 무선 통신 장치 A가 이 슬롯 위치에서 무선 통신 장치 C로부터 비컨이 발신된 것을 비컨 피리어드 점유 정보로부터 통지된 것을 나타내고 있다. 또한, 슬롯(1704)은 빈 슬롯을 나타내고, 슬롯(1704)은 여분의 슬롯인 것을 나타내고 있다. 또, 이것들의 표기 방법은, 도 7 내지 도 10, 도 12 내지 도 15, 도 20 내지 도 22, 도 31 내지 도 41에 있어서도 마찬가지이다. 또, 여분의 슬롯이란, 근린의 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 길이 정보(305) 중 최대인 것에, 엔트리 슬롯의 길이를 더한 시간 영역을 데이터의 송수신도 실행하지 않는 보호 영역으로서 확보하기 위해서, 자기의 비컨 슬롯 길이에 부가하는 슬롯인 것을 말한다.
무선 통신 장치 A(1601)는, 무선 통신 장치 B(1602)로부터의 비컨 송신자 정보(301)와 비컨 피리어드 점유 정보(302)로부터, 무선 통신 장치 B와 무선 통신 장치 C의 비컨에 의해, 제 2 슬롯 및 제 3 슬롯이 사용되고 있는 것을 안다. 또한, 무선 통신 장치 B도, 무선 통신 장치 A와 C의 비컨 송신자 정보(301)와 비컨 피리어드 정보(302)로부터, 제 1 슬롯 및, 제 3 슬롯 내지 제 12 슬롯이 사용되고 있는 것을 알 수 있다.
이 때, 무선 통신 장치 A는, 비컨 피리어드를 무선 통신 장치 B로부터의 비컨 슬롯 길이(305)에 근거하여 여분의 슬롯을 9슬롯 추가하고 있다. 이 때문에, 무선 통신 장치 A는, 엔트리 슬롯분의 3슬롯을 덧붙여, 제 15 슬롯까지 비컨 수신 대기 상태에 있다. 이 때문에, 무선 통신 장치 X(1605)가 무선 통신 장치 A와 C의 통신 영역(1611, 1612)내의 도 16에 나타내는 지점에서, 새롭게 가입하기 위한 비컨을 제 14 슬롯으로 송신했을 때, 도 17b에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 A는 이 비컨을 수신할 수 있다. 만약에 무선 통신 장치 A가 무선 통신 장치 B로부터의 비컨 슬롯 길이(305)를 비컨 피리어드의 결정에 이용하지 않고, 여분의 슬롯을 추가하지 않은 경우는, 제 6 슬롯까지를 비컨 피리어드라고 인식하고, 그 이후의 비컨을 수신하지 않는다. 이 때문에, 무선 통신 장치 A는, 신규 가입의 무선 통신 장치 X를 검출할 수가 없게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 무선 통신 장치는, 비컨 송신자 정보의 비컨 슬롯 길이를 이용하여 비컨 피리어드를 결정함으로써, 신규 가입하는 무선 통신 장치의 비컨을 검출하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 도 1에 나타낸 위치 관계에 무선 통신 장치 A(101) 내지 F(106)가 있는 경우에 있어서, 새롭게 무선 통신 장치 G(107)가 가입했을 때의 동작을 도 7a, 7b, 7c 내지 도 10a, 10b, 10c를 이용하여 설명한다.
도 7a는 무선 통신 장치 G(107)가 가입하기 전의 각 무선 통신 장치 A(101) 내지 F(106)에 있어서의, 비컨 슬롯의 사용 상태를 나타내고 있다.
도 7a에서, 무선 통신 장치 A는 제 1 비컨 슬롯에서 비컨 As를 송신하고, 무선 통신 장치 B는 제 2 비컨 슬롯에서 비컨 Bs를 송신하며, 무선 통신 장치 C는 제 3 비컨 슬롯에서 비컨 Cs를 송신하고, 무선 통신 장치 D는 제 4 비컨 슬롯에서 비컨 Ds를 송신하며, 무선 통신 장치 E는 제 2 비컨 슬롯에서 비컨 Es를 송신하고, 무선 통신 장치 F는 제 5 비컨 슬롯에서 비컨 Fs를 송신하고 있다.
또한, 예컨대, 무선 통신 장치 A는, 제 2∼제 4 슬롯에서, 자기의 통신 영역내의 무선 통신 장치 B∼D의 비컨을 수신(Br∼Dr)하고 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 무선 통신 장치 A는, 무선 통신 장치 C로부터의 비컨에 의해서, 제 2 슬롯에서 다음 근접의 무선 통신 장치 E의 비컨이 송신되어 있는 것을 비컨 피리어드 점유 정보 Eb에 의해 알고 있고, 무선 통신 장치 D로부터의 비컨에 의해, 제 5 슬롯에서 다음 근접의 무선 통신 장치 F의 비컨이 송신되어 있는 것을 비컨 피리어드 점유 정보 Fb에 의해서 알고 있는 것을 나타내고 있다.
또한, 무선 통신 장치 A는, 제 6 내지 제 8 슬롯을 엔트리 슬롯으로서 확보하여, 새로운 무선 통신 장치가 비컨을 송신해 오더라도 수신할 수 있도록 하고 있다. 또한, 여분의 슬롯이 무선 통신 장치 E에 마련되어 있다. 무선 통신 장치 E는, 비컨 슬롯 길이 정보의 최대는 무선 통신 장치 C에서 통지된 '7'이기 때문에 여분의 슬롯을 하나 마련하고 있다.
여기서, 비컨 피리어드 점유 정보에 대하여 설명을 부가한다. 자율 분산으로 비컨 피리어드를 공유하여 비컨을 송신하는 무선 네트워크 시스템에 있어서는, 동일한 비컨 슬롯에서 2대 이상의 무선 통신 장치가 통신하는 것이 없도록 비컨 슬롯을 할당해야 한다. 그러나, 이것은 동일한 비컨 슬롯을 공유하고 있는 것끼리의 경우, 어느 쪽의 무선 통신 장치의 비컨 슬롯이어야 하는지를 판정할 수 없다. 따라서, 그 비컨 슬롯이 어느 쪽에 우선권이 있는지를 제삼자에게 판정해줄 필요가 있다. 즉, 근린의 무선 통신 장치로부터 자기의 비컨 슬롯 위치에, 자기의 장치 ID를 포함하고 있지 않은 비컨 피리어드 점유 정보를 수신한 경우, 그 비컨 슬롯은 문제가 발생하고 있는 것으로 하여, 별도의 비컨 슬롯에 위치 바꾸기를 해야 한다. 이 때문에, 무선 통신 장치는, 비컨 수신시에 비컨 송신자 정보와 함께 그 비컨 슬 롯 위치를 기억해두고, 자기의 비컨 송신시에 비컨 피리어드 점유 정보로서 항상 송신하고 있다. 이에 따라, 각 무선 통신 장치는, 비컨 수신할 수 있는 무선 통신 장치의 다음 근접의 무선 통신 장치의 정보를 얻을 수 있다.
다음에, 도 7b는 무선 통신 장치 G가 새롭게 가입한 상황을 나타내고 있다.
도 7b에서, 무선 통신 장치 G는 통신 영역내의 무선 통신 장치 A, B, 및 D로부터 수신한 비컨으로부터 무선 통신 장치 G(717)에 나타내는 슬롯 상태를 안다. 그리고, 무선 통신 장치 G는, 신규 가입하기 위해서, 엔트리 슬롯으로부터 임의의 하나를 골라 비컨을 송신한다. 이 예에서는 엔트리 슬롯을 3개로 하고 있지만 이것에 특정되는 것이 아니라, 가변 길이로도 가능하다. 가변 길이의 경우는 비컨 송신자 정보(301)의 비컨 피리어드 길이(305)에 엔트리 슬롯 길이를 포함해서 송신하면 된다. 또, 본 실시예에서는 무선 통신 장치 G는 제 8 슬롯에 엔트리한다. 이 때, 무선 통신 장치 A, B, D, G는, 비컨 포메이션이 변했다고 판단하기 때문에, 상위 슬롯의 검색을 한다. 그러나, 무선 통신 장치 G 이외의 무선 통신 장치는, 상위 슬롯에 빈 슬롯을 검출할 수 없다. 이 때문에, 무선 통신 장치 G만이 카운터(304)를 '3'으로 한 비컨을 송신한다. 무선 통신 장치 A, B, D는, 이 비컨을 수신하고, 무선 통신 장치 G의 카운터(304)가 '3'인 것을 검출한다.
도 7c는 다음 회의 비컨 피리어드의 사용 상태를 나타낸 도면이다.
도 7c에서, 무선 통신 장치 C와 F는, 무선 통신 장치 G의 비컨 피리어드 점유 정보(302)가 각각 무선 통신 장치 A와 D에 의해서 전해진다. 이 때의 카운터(307)는 무선 통신 장치 A와 D가 앞의 주기에서 수신한 카운터값이기 때문에, '3'으로 된다.
한편, 무선 통신 장치 G는 슬롯 위치의 이동 처리를 하고, 카운터값 '2'를 카운터(304)에 세트하여 비컨을 송신한다. 무선 통신 장치 A, B, D는 무선 통신 장치 G로부터 비컨 송신자 정보(301)의 카운터(304)가 '2'의 비컨을 수신한다.
또한, 무선 통신 장치 E는, 무선 통신 장치 C로부터 수신한 비컨 피리어드 점유 정보(302)에, 무선 통신 장치 C가 직접 수신한 비컨 송신자 정보(301)의 내용을 기재하지만, 비컨 피리어드 점유 정보(302)로서 수신한 정보를 포함하지는 않는다. 이 때문에, 무선 통신 장치 E는 무선 통신 장치 G의 존재를 아는 경우는 없다. 그러나, 무선 통신 장치 E는, 무선 통신 장치 C로부터 수신한 비컨 송신자 정보(301)의 비컨 슬롯 길이(305)가 '8'이기 때문에, 여분의 슬롯을 '4'로 한다.
도 8a는 무선 통신 장치 G의 이동 카운터(206)가 '0'으로 되었을 때의 비컨 피리어드의 사용 상태를 나타낸 도면이다.
도 8a에서, 무선 통신 장치 G의 비컨 피리어드는 제 6 비컨 슬롯으로 이동한다.
그리고, 그 다음 수퍼 프레임에서 도 8c에 나타내고 있듯이 무선 통신 장치 A, B, D, C의 엔트리 슬롯이 제 7∼제 9 슬롯으로 되어 있다.
다음에, 무선 통신 장치 G가 가입한 후에, 무선 통신 장치 B가 탈퇴했을 때의 비컨 통신의 동작을 설명한다. 또, 무선 통신 장치가 근린에서 없어진 것의 검지는, 일정 회수 연속하여 비컨을 수신할 수 없게 된 때에 실행하는 것으로 한다.
우선, 무선 통신 장치 B가 근린에서 없어졌을 때, 무선 통신 장치 A, D, G 는, 도 9a에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 B로부터의 비컨을 수신하지 않게 되기 때문에, 일제히 비컨 포메이션이 변화되었다고 인식한다. 또한, 무선 통신 장치 C, F는 도 9b에 도시하는 바와 같이, 다음 수퍼 프레임에서, 무선 통신 장치 B의 소멸을 안다. 무선 통신 장치 F, G는, 무선 통신 장치 E에 의해서 제 2 비컨 슬롯이 채워지지 않기 때문에, 상위 슬롯에 빈 곳이 있다고 판정한다. 이 때문에, 무선 통신 장치 F, G의 각각의 이동 카운터(206)에는 '3'이 세트된다. 그러나, 슬롯을 이동하는 권리를 갖는 것은, 최하위 슬롯에서 비컨을 송신하는 무선 통신 장치 G뿐이기 때문에, 무선 통신 장치 G의 카운터만 카운트다운된다(도 9c).
카운트다운의 후, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 G가 제 2 슬롯에 이동한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 A, D는 다시 비컨 포메이션의 변화를 곧 검지하여, 비컨 피리어드를 제 8 슬롯까지 갱신한다. 또한, 무선 통신 장치 C, F도 도 10b에 도시하는 바와 같이, 다음 수퍼 프레임에서 무선 통신 장치 G의 슬롯 이동을 검지하여, 비컨 피리어드를 제 8 슬롯까지 갱신한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 F는 이동 카운터를 '0'에 되돌린다.
그리고, 다음 수퍼 프레임에서 도 10c에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 E는 무선 통신 장치 C로부터의 비컨 슬롯 길이(305)를 받아, 비컨 피리어드를 제 8 슬롯까지 갱신한다.
이상과 같이, 본 실시예의 무선 통신 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치가 신규 가입, 또는 소멸한 때에 비컨 피리어드의 축퇴 동작이 적절히 행하여지기 때문에, 각 무선 통신 장치는 통신 효율이 좋고, 소비 전력의 낭비도 적은 무선 통신 을 실현할 수 있다.
또, 두 개 이상의 무선 통신 장치가 동시에 동일한 엔트리 슬롯을 선택하는 경우가 있지만, 이 경우, 충돌한 무선 통신 장치는 다시 무선 네트워크 시스템에 가입을 시도하는 것으로 된다. 이 때는, 충돌한 각 무선 통신 장치는 백오프(Back Off) 알고리즘에 의해 재엔트리하는 수퍼 프레임 회수를 예컨대 랜덤화하여, 재충돌의 확률을 저감하는 것으로 한다.
다음에, 비컨 그룹 내에 이동하는 무선 통신 장치가 존재하고 있는 경우, 어떻게 다른 무선 통신 장치와 상호 통신하는지를 설명한다.
도 11은 이동하는 무선 통신 장치 상호간의 배치도이다.
이 배치도에 있어서, 무선 통신 장치 B∼G(1102)는 서로 통신 가능하다. 또한, 무선 통신 장치 B∼G(1102)는 통신 영역(1112)내에 있는 무선 통신 장치 H(1103)와도 통신 가능하다. 무선 통신 장치 H(1103)는, 또한 통신 영역(1113)내에 있는 무선 통신 장치 I(1104)와도 통신 가능하며, 무선 통신 장치 I(1104)는 통신 영역(1114)내에 있는, 서로 통신 가능한 무선 통신 장치 J∼L(1105)와도 통신 가능하다. 이와 같이 무선 통신 장치 B∼L은, 하나의 비컨 그룹을 형성하고 있지만, 그 곁을 적당한 속도로 무선 통신 장치 A(1101)가 이동했을 때의 비컨의 송신 방법에 대하여 도 12a, 12b 내지 도 15a, 15b를 이용하여 이하에 설명한다.
우선, 무선 통신 장치 A(1101)는, 무선 통신 장치 B 내지 G(1102)의 통신 영역내의 지점(1121)에 이동하면, 주위의 비컨을 스캔하여, 비컨 피리어드의 엔트리 슬롯의 한개에 자기의 비컨을 송신한다.
도 12a는 이 때의 각 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면이다.
도 12a에서, 무선 통신 장치 A(1101)는, 그 엔트리 슬롯의 한 개(제 10 슬롯)에서 자기의 비컨을 송신하고 있는 것을 나타내고 있다. 또한, 무선 통신 장치 B 내지 I는, 각각 제 1 슬롯 내지 제 8 슬롯에서 비컨을 송신하고, 무선 통신 장치 J 내지 L은 각각 제 1 슬롯 내지 제 3 슬롯에서 송신하고 있는 것을 나타내고 있다.
다음에, 무선 통신 장치 A(1101)는, 엔트리 슬롯의 제 3 슬롯에서 비컨을 송신했기 때문에, 이동 카운터(206)를 카운트하여 축퇴 동작으로 이행한다. 그 결과, 도 12b에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 A의 비컨 슬롯은 제 8 슬롯으로 이동하여, 비컨 피리어드의 단축이 행하여진다. 이 때, 무선 통신 장치 H는, 무선 통신 장치 B 내지 G(1102)로부터의 비컨 피리어드 점유 정보에 의해 제 8 슬롯에 무선 통신 장치 A의 비컨의 존재를 알지만, 통신 영역 외이기 때문에, 무선 통신 장치 I와의 통신의 장해로는 되고 있지 않다.
다음에, 무선 통신 장치 A가 무선 통신 장치 H의 통신 영역내의 지점(1122)로 이동하면, 도 13a에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 H에서는 무선 통신 장치 A와 무선 통신 장치 I로부터 동시에 제 8 슬롯(1301)에서 비컨이 송신되는 상황으로 된다.
무선 통신 장치 H는, 무선 통신 장치 A와의 통신 영역의 경계에 있기 때문에, 무선 통신 장치 I의 비컨쪽이 수신하기 쉽다. 이 때문에, 무선 통신 장치 H 는, 비컨 피리어드 점유 정보(302)에 의해 제 8 슬롯을 무선 통신 장치 I가 사용하고 있는 것을 통지한다. 이것을 수신한 무선 통신 장치 A는, 새로운 비컨 슬롯을 얻기 위해 엔트리 슬롯을 선택한다. 그 결과, 도 13b에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 A는 엔트리 슬롯의 하나인 제 9 슬롯(1302)을 획득하여, 거기서 비컨을 송신한다.
또한, 무선 통신 장치 A가 무선 통신 장치 B∼G의 통신 영역 외의 지점(1123)으로 이동하면, 도 14a에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 B∼G(1102)는 제 9 슬롯(1401, 1402)에 있어서 무선 통신 장치 A와 직접 송수신 불능으로 된다.
또한, 무선 통신 장치 A가 무선 통신 장치 I(1104)의 통신 영역내의 지점(1124)으로 이동하면, 도 14b에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 A는 무선 통신 장치 I(1104)를 거쳐서 무선 통신 장치 J∼L(1105)과 비컨 피리어드 점유 정보를 송수신하게 된다. 이에 따라, 무선 통신 장치 J∼L(1105)의 제 9 슬롯(1403)은 무선 통신 장치 A가 사용하고 있다고 기록된다. 또한, 무선 통신 장치 A의 제 1 슬롯 내지 제 3 슬롯은 무선 통신 장치 J∼L(1105)가 사용하고 있다고 기록된다.
또한, 무선 통신 장치 A가 무선 통신 장치 H(1103)의 통신 영역 외의 지점(1125)으로 이동하면, 도 15a에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 H에서 무선 통신 장치 B∼G(1102)의 비컨 피리어드 점유 정보를 수신할 수 없게 된다. 이 때문에, 무선 통신 장치 A는, 상위 슬롯(1501)에 빈 영역이 생겼다고 판단하고, 이동 카운터의 카운트다운을 시작하고, 수퍼 프레임 3주기 경과 후에 도 15b와 같이 비 컨을 제 4 슬롯(1501)으로 이동한다.
이와 같이, 어떤 무선 통신 장치가 다른 무선 통신 장치간을 이동한 때에 있어서, 적시 비컨 피리어드의 축퇴 동작이 행하여지기 때문에, 이러한 상태에 있어서도 통신 효율이 좋고, 소비 전력의 낭비도 적은 무선 통신을 실현할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 비컨 프레임의 비컨 송신자 정보(301)와 비컨 피리어드 점유 정보(302)는 각각 카운터를 갖고, 그 카운터값이 비컨의 송신 위치를 변경하는 단계에 있는지 여부를 나타내고 있었다. 그러나, 비컨 위치의 변경 상태를 나타내는 방법으로서는 이 카운터에 한정되지 않고, 플래그를 사용하는 것도 가능하다. 즉, 무선 통신 장치는, 현재 비컨 슬롯 위치를 변경하는 요구를 가지고 있을 때에 플래그를 세트하고, 슬롯 위치의 변경을 할 필요가 없다고 판단하고 있을 때나, 자기의 이동 카운터가 카운트다운하여 비컨 슬롯 위치를 변경한 때에 플래그를 리세트한다. 그리고, 도 6에 나타낸 비컨 슬롯 위치 결정 처리에 있어서의 카운터값이 0인지 여부의 판정은, 이 플래그가 세트되어 있는지 여부를 판정함으로써 실현할 수 있다. 이에 따라, 카운터보다도 적은 데이터량으로 비컨 슬롯 위치의 결정 처리에 필요한 비컨 프레임을 형성하는 것이 가능하게 된다.
(실시예 2)
도 18은 본 발명의 제 2 실시예에 있어서의 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 나타내는 흐름도이다. 또, 본 실시예에 있어서의 무선 통신 장치의 구성은 실시예 1과 동일하며, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)의 위치 결정 처리가 다르다.
본 실시예의 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 나타내는 흐름도를 도 18에 나타내고, 이하에 설명한다.
우선, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 기록부(203)에 기록된 비컨 슬롯 상태 테이블을 기초로, 전회의 비컨 슬롯의 구성(비컨 포메이션)에 변화가 있는지 여부를 판정한다(단계 S1801). 변화가 없던 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 상위 슬롯으로 슬롯 위치를 움직이기 위한 카운트다운 동작으로 이행한다. 즉, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)가 0으로 되어 있는지 여부를 판정하고, 이동 카운터(206)가 0일 때는 이미 상위 슬롯에 빈 곳이 없는 상태이기 때문에, 처리를 종료한다(단계 S1802).
한편, 이동 카운터(206)가 0이 아닌 경우, 다음에, 이동 카운터(206)가 Full인지, "Full-1"인지, 그 이외인지를 판정한다(단계 S1803). 그리고, Full인 경우, 종별(404)이 비컨이고, 사용 상태(403)가 Full인 슬롯 또는 종별(404)이 BPOIE이고, 사용 상태(403)가 Full인 슬롯이 자기보다도 하위에 있는지 여부를 판정한다(단계 S1804). 그리고, 해당하는 슬롯이 있을 때, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 자기보다 우선적으로 비컨 슬롯 위치 변경의 카운트다운을 시작하는 것이 있다고 하여, 이동 카운터(206)를 Full에 세트하고, 유지한다(단계 S1805). 이와 같이, 보다 하위의 비컨 슬롯 위치에 있는 무선 통신 장치에 비컨 슬롯 위치의 이동의 우선권을 갖게 하는 것에 의해, 동시에 복수 비컨이 동일 빈 슬롯으로 이동하는 것을 방지할 수 있다.
한편, 단계 S1804에 있어서 해당하는 슬롯이 없을 때, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)가 Full로 세트되어 있는 상태인지 여부를 판정하여(단계 S1806), Full 상태인 경우는 이동 카운터(206)를 감소시킨다(단계 S1807). 그리고, 카운터값이 0으로 된 경우(단계 S1808), 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 다음 비컨 피리어드에서 최상위의 빈 슬롯으로 이동하기 위해서, 비컨 송신 지시부(208)의 타이머 기능에 비컨 송신 타이밍을 설정한다(단계 S1809). 또한, 카운터값이 0이 아닌 경우는 그대로 처리를 종료한다.
또한, 단계 S1806에 있어서, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)가 Full이 아닐 때는, 자기의 카운터값과 동일한 카운터값을 가지는 무선 통신 장치가 BPOIE에 의해 통지되어 있는지 여부를 비컨 슬롯 상태 테이블에 의해 확인한다(단계 S1810). 그리고, 그와 같은 무선 통신 장치가 있는 경우, 단계 S1805로 이행하여 이동 카운터(206)를 Full에 되돌린다. 그와 같은 무선 통신 장치가 없는 경우는, 자기가 최우선의 비컨 슬롯 위치 이동의 권리를 가지는 것으로 되기 때문에, 단계 S1807로 이행하여, 이동 카운터(206)를 카운트다운한다.
이것은 다음 이유에 의한다. 즉, BPOIE에 의해 검지되는 다른 무선 통신 장치 A가, 그 카운터의 타이밍으로 카운트다운을 계속한 경우, 자기의 카운터값보다도 하나 진행한 카운터값으로 카운트다운하는 것이 된다. 그렇다면, 무선 통신 장치 A가 소망하는 빈 슬롯으로 이동할 때, 이동에 의해 변경된 슬롯 위치는 자기의 무선 통신 장치에 있어서의 1 카운트후에 검지된다. 이에 따라, BPOIE에 의한 검지에서는, 자기의 무선 통신 장치가 이동하는 타이밍에서의 빈 슬롯의 검지가 불가 능해져, 비컨 슬롯의 충돌의 가능성을 발생하기 때문이다.
또한, 단계 S1803에 있어서, 이동 카운터(206)가 Full-1인 경우, 종별(404)이 비컨이고, 사용 상태(403)가 Full-1인 슬롯이 자기보다도 하위에 있는지 여부를 판정한다(단계 S1811). 그리고, 해당하는 슬롯이 있을 때는 단계 S1805로 이행하고, 없을 때는 단계 S1806으로 이행한다. "Full-1"인 카운터값에 있어서, BPOIE에 의해 검지되는 다른 무선 장치 A의 카운터값은 Full이지만, 이것은 통상의 리세트의 상태와 동일하다. 이 때문에, 리세트의 상태인지, 카운트를 개시하고 있는 상태인 것인지가 판별 불능이다.
또한, 단계 S1803에 있어서, 이동 카운터(206)가 Full도 "Full-1"도 아닌 경우, 종별(404)이 비컨이고, 사용 상태(403)가 이동 카운터의 카운터값 N과 같은 슬롯, 또는, 종별(404)이 BPOIE이고, 사용 상태(403)가 카운터값 "N+1"과 같은 슬롯이 자신보다도 하위에 있는지 여부를 판정한다(단계 S1812). 그리고, 해당하는 슬롯이 있을 때는 단계 S1805로 이행하고, 없을 때는 단계 S1806로 이행한다.
또한, 단계 S1801에 있어서, 비컨 포메이션에 변화가 있었던 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 상위 슬롯(보다 선두에 가까운 슬롯)에 빈 곳이 있는지 여부를 확인하고(단계 S1813), 빈 곳이 없을 때는 이동 카운터(206)를 0으로 한다(단계 S1814). 빈 곳이 있으면 이동 카운터(206)의 카운터값이 0인지 여부를 판정한다(단계 S1815). 카운터값이 0이 아닌 경우는, 단계 S1803에 이행한다. 카운터값이 0인 경우는, 빈 슬롯 중, 가장 상위의 슬롯을 이동 목적지로 결정하고, 이동 카운터(206)에 Full을 설정한다(단계 S1816). 이에 따라, 비컨 슬롯의 이동의 준비 가 갖춰진다.
이상과 같이, 실시예 1과 마찬가지로, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)가 자기보다도 상위에 빈 슬롯이 있는 경우로서, 하위에 이동 예정의 다른 무선 통신 장치가 없을 때는, 비컨 피리어드를 축퇴할 수 있다. 또한, 자기보다도 하위의 슬롯 위치에 있는 무선 통신 장치가 축퇴 동작을 시작하더라도, 자기도 일정한 조건하에서 카운트다운을 시작한다. 이 때문에, 비컨 슬롯 위치를 이동 예정의 무선 통신 장치는, 다른 무선 통신 장치의 슬롯 위치의 이동이 완료하는 것을 기다리지 않고 축퇴 동작을 개시할 수 있다. 이 때, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 1수퍼 프레임 사이에서는, 다음 근접의 무선 통신 장치가 어느 비컨에 이동했는지를 알 수 없다. 그러나, 다음 근접에 있는 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치의 이동 카운터를 1만큼 진행하여 카운트하고 있는 것을 검출했을 때, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 자기의 이동 카운터를 Full로 리세트한다. 이에 따라, 동일 슬롯으로의 이동의 충돌을 방지하는 것이 가능하게 된다.
다음에, 도 19에 나타내는 배치에서 본 발명에 따른 무선 통신 장치가 존재할 때의 비컨 피리어드의 축퇴 동작을 설명한다.
도 19에 있어서, 무선 통신 장치 A(1901)는, 통신 영역(1911)내의 무선 통신 장치 B(1902)와 서로 통신 가능하며, 무선 통신 장치 B(1902)는 통신 영역(1912)내의 무선 통신 장치 D(1904) 및 무선 통신 장치 E(1905)와 서로 통신 가능하며, 무선 통신 장치 C(1903)는 통신 영역(1913)내의 무선 통신 장치 E(1905)와 서로 통신 가능하며, 무선 통신 장치 D(1904)는 통신 영역(1914)내의 무선 통신 장치 A(1901) 및 무선 통신 장치 B(1902)와 서로 통신 가능하며, 무선 통신 장치 E(1905)는 통신 영역(1915)내의 무선 통신 장치 B(1902) 및 무선 통신 장치 C(1903)와 서로 통신 가능하다.
이 때의, 무선 통신 장치 A 내지 E가 비컨 피리어드로 비컨을 송신하는 타이밍과 각 무선 통신 장치가 검지하는 각 슬롯에서의 비컨 정보를 도 20 내지 도 22에 나타낸다. 또, 여기서 나타내는 축퇴 동작에 있어서의 이동 카운터의 Full은 '3'인 경우를 나타내고 있다.
도 20a에서, 무선 통신 장치 A 내지 E는 제 4 슬롯 내지 제 7 슬롯에서 비컨을 송신하고 있다. 또한, 1홉 떨어진 위치 관계에 있는 무선 통신 장치의 비컨 정보는 비컨 피리어드 점유 정보에 의해 검출하고 있다. 그리고, 모든 무선 통신 장치는 자기보다도 상위에 빈 슬롯이 있는 것을 검출하고, 빈 슬롯으로의 비컨 슬롯의 이동준비로서 각각의 이동 카운터에 Full(본 실시예에 있어서는, '3')을 세트한다.
다음 수퍼 프레임 주기에 있어서, 도 20b에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 A와 C는, 최하위 슬롯(제 7 슬롯)에 있기 때문에, 이동 카운터의 감소를 시작한다. 또한, 무선 통신 장치 B는 자기의 슬롯보다 하위의 슬롯에, 발신원이 무선 통신 장치 A, C이고 이동 카운터가 모두 '0'인 BPOIE를 검출한다. 이 때문에, 무선 통신 장치 B도 이동 카운터의 감소를 한다. 그 밖의 무선 통신 장치 D, E는, 자기보다 하위의 슬롯에 이동 카운터가 자기와 같은 Full의 무선 통신 장치를 검출하기 때문에, 이동 카운터의 감소를 하지 않는다.
다음 수퍼 프레임 주기에 있어서, 도 20c에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 A, C는 이동 카운터의 감소를 계속한다. 또한, 무선 통신 장치 B는 자기의 카운터값이 Full-1이며, 자기보다도 하위의 슬롯에, 발신원이 무선 통신 장치 A, C인 BPOIE를 검출할 뿐이다. 이 때문에, 무선 통신 장치 B는 이동 카운터의 감소를 계속한다. 또한, 무선 통신 장치 D는 자기보다도 하위의 슬롯에, 발신원이 무선 통신 장치 A의 슬롯을 검출하지만, 이동 카운터가 자기의 카운터값보다 작기 때문에 자기의 이동 카운터의 감소를 한다.
다음 수퍼 프레임 주기에 있어서, 도 21a에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 A, C는 이동 카운터의 감소를 계속한 결과, 카운트가 '0'으로 되었기 때문에, 최상위의 빈 슬롯인 제 1 슬롯으로 각각 비컨 슬롯 위치를 이동한다. 무선 통신 장치 B는 하위의 제 7 슬롯에서 무선 통신 장치 A, C의 BPOIE를 검출한다. 그러나, 이것들의 이동 카운터가 모두 '1'이고, 자기의 이동 카운터+1이기 때문에, 이동 카운터를 Full에 되돌린다. 한편, 무선 통신 장치 D는 하위의 슬롯에, 발신원이 무선 통신 장치 B로서, 카운터값이 Full인 슬롯을 검출하지만, 자기의 카운터값과 같지 않기 때문에 카운트다운을 계속한다.
다음 수퍼 프레임 주기에 있어서, 도 21b에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 D는 이동 카운터의 감소를 계속한 결과, 카운트가 '0'으로 되었기 때문에, 최상위의 빈 슬롯인 제 2 슬롯으로 비콘 슬롯 위치를 이동한다. 무선 통신 장치 B는 이동 카운터의 감소를 계속한다.
다음 수퍼 프레임 주기에 있어서, 도 21c에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 B는 이동 카운터의 감소를 계속한다. 무선 통신 장치 E는, 자기보다도 하위의 슬롯에서 발신하고 있는 무선 통신 장치 B의 카운터값이 Full이 아니기 때문에, 이동 카운터의 감소를 시작한다.
다음 수퍼 프레임 주기에 있어서, 도 22a에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 B는 이동 카운터의 감소를 계속한 결과, 카운트가 '0'으로 되었기 때문에, 최상위의 빈 슬롯인 제 3 슬롯으로 비콘 슬롯 위치를 이동한다. 무선 통신 장치 E는 이동 카운터의 감소를 계속한다.
다음 수퍼 프레임 주기에 있어서, 도 22b에 도시하는 바와 같이, 무선 통신 장치 E는 비컨 포메이션에 변화가 있고, 자기보다도 상위에 빈 슬롯이 없어진 것을 검출하기 때문에, 무선 통신 장치 E는 이동 카운터를 '0'으로 세트한다.
이상과 같이, 최하위 슬롯의 무선 통신 장치 A, C가 최상위의 빈 슬롯으로 이동한 후, 무선 통신 장치 A의 통신 영역내에 있는, 최하위 슬롯 위치에 없는 무선 통신 장치 D가 1수퍼 프레임 후에 최상위의 빈 슬롯으로 이동한다. 그 후, 무선 통신 장치 A, C로부터 1홉 떨어진 위치에 있는, 최하위 슬롯의 무선 통신 장치 B가 2수퍼 프레임 후에 최상위의 빈 슬롯으로 이동한다.
이와 같이, 상위에 복수의 빈 슬롯이 있는 경우, 무선 통신 장치는 빈 슬롯이 없어질 때까지, 순차적으로, 최상위의 빈 슬롯으로 비컨 슬롯 위치를 이동할 수 있다. 이에 따라, 실시예 1에서 나타낸 방법에 비하여, 단시간에 비컨 피리어드의 축퇴 동작을 할 수 있게 된다.
또, 본 실시예에서는, 이동 카운터의 리세트값을 '3'으로 했지만, 이것에 한 정되지 않고, '2' 이상이면 원칙적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 1홉내에 없던 무선 통신 장치가 비컨의 검출중에 1홉내에 이동하는 경우도 있을 수 있는 것을 고려하면, '3' 이상으로 하는 것이 바람직하다.
(실시예 3)
본 실시예에 있어서의 무선 통신 장치의 구성은 실시예 1과 동일하지만, 도 27에 도시하는 바와 같이, 기억부(203)에 기록된 비컨 슬롯 상태 테이블에 이동 예정 장치 ID(405) 정보가 추가되어 있는 점이 다르다. 이 이동 예정 장치 ID(405)에는 해당 슬롯으로 이동을 예정하고 있는 무선 통신 장치의 장치 ID가 기록된다. 무선 통신 장치는 다른 무선 통신 장치로부터 수신하는 비컨 프레임에 의해서 이동 예정의 무선 통신 장치를 알 수 있다.
도 28은 본 실시예 3에 있어서의 비컨 프레임의 구성도이다.
도 28에 있어서, 이동 목적지 비컨 슬롯 번호(2201) 필드는, 송신원의 무선 통신 장치가 비컨 슬롯의 이동을 예정하고 있는 이동 목적지 슬롯 번호이며, 이동 목적지 비컨 슬롯 번호(2202) 필드는 송신원의 무선 통신 장치가 검출한, 이동을 예정하고 있는 다른 무선 통신 장치의 이동 목적지 슬롯 번호이다. 이들 필드가 부가되어 있는 점이 실시예 1과 다르다. 또, 이 이동 목적지 비컨 슬롯 번호(2201, 2202) 필드는 이동 카운터가 0인 경우는 부가되지 않는다.
프레임 판정부(202)는, 비컨 프레임을 수신하여, 카운터(304, 307)가 '0'이 아닌 경우, 이동 목적지 비컨 슬롯 번호(2201, 2202)에 기재된 슬롯 번호를 판독하 고, 그것에 해당하는, 비컨 슬롯 상태 테이블의 이동 예정 장치 ID(405)의 란에 장치 ID(303, 306)를 기록한다. 이에 따라, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 다른 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 어떤 슬롯 위치로 이동하려고 하고 있는지를 검출할 수 있다.
또한, 프레임 구성부(207)는, 실시예 1과 마찬가지로, 기록부(203)로부터 판독한 비컨 슬롯 상태 테이블과, 비컨 위치 제어부(205)로부터의 정보를 기초로, 비컨 피리어드 점유 정보나 비컨 송신자 정보(301)를 생성하여, 관리 정보를 포함하는 비컨 프레임을 구성한다. 또한, 프레임 구성부(207)는, 비컨 프레임의 이동 목적지 슬롯 번호(2201, 2202)에 자기 또는, 검출한 다른 무선 통신 장치의 이동을 예정하고 있는 슬롯 번호를 설정한다.
도 23은 본 실시예에 있어서의 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 나타내는 흐름도이다.
우선, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 기록부(203)에 기록된 비컨 슬롯 상태 테이블을 기초로, 전회의 비컨 슬롯의 구성(비컨 포메이션)에 변화가 있는지 여부를 확인한다(단계 S2301). 또, 이동 예정 슬롯 ID가 다른 경우도, 비컨 포메이션에 변화가 있었다고 하여 취급한다. 그리고, 비컨 포메이션에 변화가 있었던 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 상위 슬롯(보다 선두에 가까운 슬롯)에 빈 곳이 있는지 여부를 확인한다(단계 S2302). 빈 곳이 없을 때, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)를 0으로 하여 처리를 종료한다(단계 S2303).
한편, 빈 곳이 있는 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 그 빈 슬롯으로 이동을 예정하고 있는 다른 무선 통신 장치가 있는지 여부를 체크하고, 있는 경우는, 그 무선 통신 장치 중에서 자기가 현재 최하위의 슬롯 위치에 있는지 여부를 더 체크한다(단계 S2304). 자기가 최하위의 슬롯 위치에 있는 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 이동 카운터(206)의 카운터값이 '0'인지 여부를 체크하고(단계 S2305), '0'인 경우는, 그 빈 슬롯으로의 이동을 시작하기 위해서, 이동 카운터(206)를 Full(본 실시예에서는 '3'으로 함)에 리세트한다(단계 S2306).
한편, 이동 카운터(206)의 카운터값이 '0'이 아닌 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 그 이동 카운터(206)를 감소시킨다(단계 S2307). 그리고, 카운터값이 0으로 된 시점에서(단계 S2308), 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 그 무선 통신 장치가 비었다고 간주하는 최상위의 비컨 슬롯으로 이동하기 위해서, 비컨 송신 지시부(208)의 타이머 기능에 비컨 송신 타이밍을 설정한다(단계 S2309).
또한, 단계 S2304에 있어서, 자기가 현재 최하위의 슬롯 위치에 없는 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 다음에 이동 목적지로 되는 빈 슬롯을 선택한다(단계 S2310). 이 빈 슬롯으로서는, 다음으로 상위인 빈 슬롯이 선택된다. 만약에 해당하는 빈 슬롯이 없는 경우는, 단계 S2303으로 이행하여, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)를 "0"으로 하여 처리를 종료한다. 한편, 빈 슬롯이 있는 경우는, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는, 카운터를 Full로 리세트하여, 비컨 슬롯 상태 테이블이 새로운 이동 목적지 슬롯 위치에 해당하는 이동 예정 장치 ID(405)의 란에 자기의 장치 ID를 기록한다(단계 S2306).
또한, 전회의 비컨 슬롯의 위치에 변경이 없는 경우, 즉, 단계 S2301에 있어 서 비컨 포메이션의 변화가 없던 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 이동 카운터(206)가 "0"으로 되어 있는지 여부를 판정하여(단계 S2311), 이동 카운터(206)가 "0"일 때는 이미 상위 슬롯에 빈 곳이 없는 상태이기 때문에, 처리를 종료한다.
한편, 이동 카운터(206)가 "1" 이상인 경우, 비컨 슬롯 상태 테이블을 참조하여, 다른 무선 통신 장치가 자기가 선택하고 있는 슬롯을 선택하고 있는지 여부를 체크한다. 그리고, 다른 무선 통신 장치가 있는 경우 또한, 그 무선 통신 장치 중에서 자기가 현재 최하위의 슬롯 위치에 있는지 여부를 체크한다(단계 S2312). 자기가 최하위의 슬롯 위치에 없는 경우는, 단계 S2306로 이행하여, 이동 카운터(206)를 Full로 리세트하여 처리를 종료한다.
한편, 자기가 최하위의 슬롯 위치에 있는 경우, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 자기가 최우선의 비컨 슬롯 위치 이동의 권리를 갖는 것으로 되기 때문에, 단계 S2307로 이행하여, 이동을 위한 카운트다운 처리를 한다.
이상과 같이, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 자기보다도 상위에 빈 슬롯이 있는 경우, 하위에 이동 예정의 다른 무선 통신 장치가 있더라도, 그 하위의 무선 통신 장치의 슬롯 위치 이동의 완료를 기다리지 않고, 다음으로 상위에 있는 빈 슬롯으로의 이동 동작을 시작한다. 이 때문에, 무선 통신 장치는 자기보다도 하위의 무선 통신 장치에 의한 슬롯 위치 이동과 병행하여, 자기의 슬롯 위치 이동 처리를 할 수 있다. 이에 따라, 복수의 빈 슬롯이 있는 경우에, 비컨 피리어드의 축퇴 동작을 단시간에 실행할 수 있게 된다.
또한, 본 실시예에 있어서도, 이 하위 슬롯으로부터 상위 슬롯으로의 슬롯 위치의 변경은, 변경을 결정하고 나서 수퍼 프레임 3주기후에 행하고 있다. 이에 따라, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 1홉 떨어진 위치에 있는 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치를 비컨 피리어드 점유 정보로부터 파악할 수 있다. 그 때문에, 비컨 슬롯 위치 제어부(205)는 그 위치를 피하면서 상위의 빈 슬롯으로 자기의 비컨 슬롯 위치를 이동할 수 있어, 1홉 떨어진 위치의 무선 통신 장치와의 슬롯 위치의 충돌을 회피하는 것이 가능하게 된다.
또, 본 실시예에서는, 이동 카운터의 리세트값을 3으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 2 이상이면 원칙적으로 동일한 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 1홉내에 없었던 무선 통신 장치가 비컨의 검출중에 1홉내에 이동하는 경우도 있을 수 있는 것을 고려하면, 3 이상으로 하는 것이 바람직하다.
다음에, 서로 통신 가능한 위치 관계에 있는 본 발명에 따른 무선 통신 장치 A, B, C, D가, 도 24a에 나타내는 비컨 피리어드를 형성하고 있을 때의 축퇴 동작을 설명한다.
도 24a에서, 무선 통신 장치 A 내지 D는, 각각 제 1 슬롯, 제 4 슬롯, 제 6 슬롯, 제 8 슬롯에서 비컨을 송신하고 있다. 이 때의 각 무선 통신 장치의 이동 카운터는, 각각 0, Full(본 실시예에서는 '3'으로 함), Full, Full이며, 무선 통신 장치 B, C, D의 이동 목적지 슬롯 위치는, 전부 제 2 슬롯을 지시하고 있다. 이것은 무선 통신 장치 B, C, D는, 자기의 비컨 슬롯보다도 상위의 슬롯에 빈 슬롯이 있기 때문에, 일제히 빈 슬롯인, 제 2 슬롯으로 이동을 예정하고 있는 것을 나타낸다.
다음에, 도 24b에서, 무선 통신 장치 D는 이동을 예정하고 있는 무선 통신 장치 중에서 최하위의 슬롯 위치에 있기 때문에 최우선으로 이동할 수 있다고 판단하여, 이동 카운터의 카운트다운을 한다. 무선 통신 장치 B, C는, 최하위의 슬롯 위치에 없는 것을 검지하여, 다음으로 상위의 빈 슬롯 위치인, 제 3 슬롯으로 이동 목적지 슬롯 번호를 변경한다.
다음에, 도 24c에서, 무선 통신 장치 C, D는, 이동 목적지 슬롯 위치로 이동을 예정하고 있는 무선 통신 장치 중에서 최하위의 슬롯 위치에 있다고 판단하여, 각각의 이동 카운터를 카운트다운한다. 무선 통신 장치 B는, 다음으로 상위의 빈 슬롯이 없기 때문에, 이동 목적지 슬롯 번호를 변경하지 않고, 이동 카운터의 카운트도 실행하지 않는다.
다음에, 도 24d에서, 무선 통신 장치 D는 이동 카운터의 카운터값이 0으로 되어, 이동 목적지 슬롯이던 제 2 슬롯 비컨 송출 위치를 이동한다. 그리고, 무선 통신 장치 D는 이동 카운터의 카운터값을 0으로 세트한다. 무선 통신 장치 C는 이동 카운터를 카운트다운한다.
다음에, 도 24e에서, 무선 통신 장치 C는, 이동 카운터의 카운터값이 0으로 되어, 이동 목적지 슬롯이었던 제 3 슬롯 비컨 송출 위치를 이동한다. 그리고, 무선 통신 장치 C는 이동 카운터의 카운터값을 0으로 세트한다. 무선 통신 장치 B도 상위의 슬롯에 빈 슬롯이 없어지기 때문에, 이동 카운터를 0으로 세트한다.
이상과 같이, 무선 통신 장치 C는, 자기보다도 하위의 비컨 슬롯 위치에 있는 무선 통신 장치 D의 슬롯 위치 이동이 완료하기 전에, 다음 상위의 빈 슬롯인 제 3 슬롯으로 이동을 하기 위한 카운트 동작을 시작한다. 이 때문에, 빈 슬롯인 제 2 슬롯 및 제 3 슬롯으로의 이동을, 실시예 1에서 나타낸 방법에 비하여, 단시간에 완료할 수 있다. 또, 본 실시예에서는, 단계 S2310에 있어서의 빈 슬롯의 선택은, 자기보다도 하위의 무선 통신 장치가 이동 예정의 슬롯을 제외한, 최상위의 빈 슬롯을 고르고 있지만, 이것에 한정되지 않고, 임의의 빈 슬롯을 선택하도록 하더라도 좋다. 이에 따라, 최상위를 고르는 경우에 비해 병렬로 축퇴 동작하는 수가 증가하기 때문에, 비컨 피리어드가 상당히 큰 수가 되는 경우 등에는 일찍 축퇴할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 의하면, 복수의 빈 슬롯이 있을 때, 복수의 무선 통신 장치에 의한 비컨 위치의 이동을 병행하여 실행할 수 있기 때문에, 단시간에 비컨 피리어드의 축퇴 동작을 할 수 있게 된다.
(실시예 4)
본 실시예는, 복수의 비컨 피리어드 그룹이 근접한 때에 발생하는 통신의 간섭을 해소하는 방법을 나타내는 것이다.
도 25는 본 실시예 4에 있어서의 무선 통신 시스템이며, 이동 네트워크(2501, 2502, 2503)는 각각 다른 비컨 피리어드 그룹을 형성하고 있다.
도 25에 있어서, 무선 통신 장치 A, L, X는, 각각 다른 비컨 피리어드 그룹 1, 2, 3에 속해 있다. 이 때, 그들의 무선 통신 장치가 근접 위치에 이동하여, 다른 무선 통신 장치의 통신 영역에 진입하면, 무선 통신 장치 A, L, X는 자기의 그 룹의 비컨이나 데이터 수신에 있어서 다른 비컨 피리어드 그룹과의 간섭이 일어난다.
도 26a는 도 25의 무선 통신 장치 A, L, X의 구성하는 비컨 피리어드의 예이다. 각각의 그룹이 어떤 방침도 없이 송수신하고 있으면, 3개의 비컨 피리어드 그룹의 데이터 송신 가능 영역은 교차하는 것이 되어 다른 비컨 피리어드 그룹과 간섭이 일어난다. 따라서, 도 26b에 도시하는 바와 같이, 그 비컨 피리어드 그룹이 각각의 수퍼 프레임마다 우선적으로 사용할 수 있는 시간대를, 자기가 속하는 비컨 피리어드 그룹의 비컨 피리어드(A)부터 다음에 그 무선 통신 장치가 수신할 수 있는 비컨 피리어드(B)의 선두까지로 정한다. 이에 따라, 비컨 피리어드 그룹간의 간섭을 방지할 수 있다. 단, 비컨 피리어드 그룹 2와 비컨 피리어드 그룹 3의 관계와 같이, 혹시 다음 비컨 피리어드(C)가 올 때까지 최저한의 데이터 송수신 시간이 나지 않을 때에는, 뒤에서 오는 비컨 피리어드(C)를 구성하는 비컨 피리어드 그룹이 선행하는 비컨 피리어드(B)를 구성하는 비컨 피리어드 그룹에 흡수되도록 축퇴 동작을 한다. 이에 따라, 다수의 비컨 피리어드 그룹이 혼재하고 있더라도, 최저한 필요한 데이터 송신 시간을 확보할 수 있어, 서로의 데이터 송신 시간을 침해하지 않도록 하는 것이 가능하게 된다.
도 30은 본 실시예에 있어서, 각 무선 통신 장치가 송신하는 비컨 프레임의 구성을 도시하는 도면이다.
도 30에 있어서, 비컨 송신 정보(301)는, 실시예 1에 있어서의 비컨 송신자 정보에 결합 플래그(3011)와, 비컨 피리어드 개시 오프셋(BPST 오프셋)(3012)과, 비컨 피리어드 선택(BP 선택)(3013)을 더 포함하고 있다. 이 결합 플래그(3011)는, 비컨을 송신하는 자기자신이 비컨 피리어드의 결합 동작을 하는 것을 나타내는 것이다. 또한, BPST 오프셋(3013)은 비컨 피리어드 개시의 오프셋 시간을 나타내는 것이다. 또한, BP 선택(3013)은 비컨 피리어드를, 자기의 오프셋에 상대를 이동시키는 쪽인지, 상대의 오프셋으로 이동하는 쪽인지를 식별하는 것이다.
비컨 피리어드 점유 정보(302)는, 실시예 1에 있어서의 비컨 피리어드 점유 정보에 결합 플래그(3014)와 EBP 플래그(3024)를 더 포함한 것이다. 무선 통신 장치는, 비컨 피리어드 점유 정보(302)에 자기가 수신한 비컨 송신자 정보(301)의 결합 플래그(3011)와, EBP 정보(3002)의 EBP 플래그(3023)를 기재하고, 다른 무선 통신 장치에 통지한다.
결합 개시 통지 정보(3001)는, 머지 카운터(merge counter)(3015)와 시프트 카운터(3016)와 이동 그룹(3017)과 BPST 오프셋(3018)을 포함하고 있다. 머지 카운터(3015)는, 이 결합 동작을 시작하기까지의 수퍼 프레임 주기수를 나타내고 있어, 결합의 대상으로 되는 양 비컨 피리어드 그룹 내의 각 무선 통신 장치간의 동기를 취하기 위한 것이다. 시프트 카운터(3016)는, 비컨 피리어드를 이동하는 그룹 내의 무선 통신 장치가, 최초의 무선 통신 장치의 이동을 시작하고 나서 다른 무선 통신 장치의 이동을 하는 수퍼 프레임 주기를 카운트하는 카운터의 값을 나타내고 있다. 이동 그룹(3017)은, 이 비컨을 송신하고 있는 자기자신이 비컨 피리어드를 이동하는 비컨 피리어드 그룹의 것인지 여부를 나타내는 것이며, 이동하는 비컨 피리어드 그룹의 것인 경우에는 플래그를 세트한다. BPST 오프셋(3018)은 비컨 송신 자 정보(301)의 BPST 오프셋과 동일하다.
연장 비컨 피리어드 정보(EBP 정보)(3002)는, 장치 ID(3019), 카운터값(3020), 결합 플래그(3021), 비컨 슬롯 위치(3022), 및 EBP 플래그(3023)를 포함한다. 장치 ID(3019)에는, 이 비컨을 송신하는 무선 통신 장치 자신이 비컨 피리어드를 이동하는 경우에, 자기의 장치 ID가 기재되고, 다른 무선 통신 장치로부터 비상 슬롯(emergency slot)에서 결합 개시 통지 정보를 수신한 경우에는, 송신원의 무선 통신 장치의 장치 ID가 기재된다. 카운터(3020), 결합 플래그(3021), 비컨 슬롯 위치(3022)에 관해서도 마찬가지로, 자기자신의 것, 또는 다른 무선 통신 장치로부터 수신한 것이 기재된다. EBP 플래그(3023)는 장치 ID(3019), 카운터(3020), 결합 플래그(3021), 및 비컨 슬롯 위치(3022)의 정보가 연장 비컨 피리어드 정보인 것을 나타내는 것이다.
이하에, 다른 비컨 피리어드 그룹이 하나로 결합되는 동작에 대하여 설명한다.
처음에, 결합 알고리즘에 대하여 간단히 설명한다. 또, 이 설명에서는, 비컨 피리어드 그룹 1(BG-1)에 비컨 피리어드 그룹 2(BG-2)가 결합하는 것으로 한다.
순서 1. BG-2의 결합을 요구하는 무선 통신 장치 X가, BG-1의 비상 슬롯과 BG-2의 자기의 비컨 슬롯에서 결합 개시 통지 정보를 송신한다. 비상 슬롯이란, 빈 슬롯이 없어지는 등 긴급사태를 위해 확보되는 특별한 슬롯인 것이다.
순서 2. BG-1과 BG-2의 무선 통신 장치 X의 근린에 있는 무선 통신 장치는, 결합 개시 통지 정보를 수신하면, 이후에 송신하는 자기의 비컨에도 수신한 결합 개시 통지 정보를 발신원의 머지 카운터에 동기하여 송신한다. 그리고, 결합 개시 통지 정보를 송신하고 있는 그룹 전체에 의해서 머지 카운터의 카운트다운을 실행한다.
순서 3. BG-2의 결합 개시 통지 정보를 송신하고 있는 무선 통신 장치 중, 결합을 희망하는 것은 자기의 비컨 송신자 정보에 있어서 결합 플래그를 세트하여 비컨을 송신한다.
순서 4. BG-1과 BG-2의 결합 개시 통지 정보를 송신하고 있는 무선 통신 장치는, 서로 상대의 비컨 피리어드를 검색하여 비컨을 판독하고, 그것으로부터 상대그룹의 무선 통신 장치의 비컨 시간 점유 정보로 되는 EBP 정보(연장 비컨 피리어드 정보)를 구성하여 인접 정보를 다음 근접의 노드에 통지한다(BG-1의 무선 통신 장치는 BG-2의 결합 플래그를 마련하고 있는 무선 통신 장치만의 EBP 정보를 작성한다).
순서 5. BG-1과 BG-2의 각 무선 통신 장치는 EBP 정보를 보아, 자기의 다음 근접에 동일한 비컨 슬롯을 점유하고 있는 무선 통신 장치가 있는 것을 검지한 경우, 머지 카운터가 0으로 될 때까지 자기가 속하는 비컨 피리어드 그룹에 재가입한다.
순서 6. BG-1과 BG-2의 각 무선 통신 장치는, 머지 카운터가 0으로 되었을 때, 시프트 카운터를, 비컨 송신자 정보, 비컨 시간 점유 정보, EBP 정보의 결합 플래그가 세트된 상태가 아니게 될 때까지 카운트업하여 간다. 이 시프트 카운터는 비컨 슬롯을 이동하기까지의 수퍼 프레임 주기를 카운트하는 것이다.
순서 7. BG-2의 비컨 송신자 정보에 결합 플래그를 세트하고 있는 무선 통신 장치는 시프트 카운터를 카운트업한다. 또한, 제 N 비컨 슬롯에서 비컨을 송신하고 있는 무선 통신 장치는, 시프트 카운터가 2N-1일 때에, BG-1의 최상위의 빈 비컨 슬롯으로 이동한다.
순서 8. 비컨 송신자 정보, 비컨 시간 점유 정보, EBP 정보의 결합 플래그를 세트한 상태가 아니게 되었을 때, 무선 통신 장치는 결합 개시 통지 정보의 송신을 종료한다.
순서 9. 무선 통신 장치는, 결합 개시 통지 정보를 송신하고 있는 동안, 상기의 비컨 피리어드의 축퇴 알고리즘을 정지한다.
이상의 알고리즘에 대하여 도면을 이용하여 이하에 설명한다.
도 29는 두개의 비컨 피리어드 그룹이 근접 위치에 있는 상태를 나타내고 있다.
도 29에 있어서, 무선 통신 장치 A, B, C, D, E가 제 1 비컨 피리어드 그룹을 형성하고, 무선 통신 장치 X, Y, Z가 제 2 비컨 피리어드 그룹을 형성하고 있다.
제 1 비컨 피리어드 그룹에 있어서, 무선 통신 장치 B(2902)는 통신 영역(2912)내의 무선 통신 장치 A(2901), C(2903), E(2905)와 서로 통신 가능하지만, 무선 통신 장치 D(2904)는 다음 근접의 위치 관계에 있고, 직접 통신은 할 수 없다. 또한, 무선 통신 장치 D(2904)는 무선 통신 장치 C(2903)의 통신 영역(2913)내에 위치하지만, 무선 통신 장치 B(2902)와는 다음 근접의 위치 관계에 있다.
제 2 비컨 피리어드 그룹에 있어서, 무선 통신 장치 X(2906), Y(2907), Z(2908)는 상호의 통신 영역에 위치하고, 서로 통신 가능하다.
상기한 바와 같은 2개의 비컨 피리어드 그룹이 도 29에 나타내는 위치 관계에 이동했을 때, 제 2 비컨 피리어드 그룹이 제 1 비컨 피리어드 그룹에 결합할 때의 결합 동작에 대하여 다음에 설명한다. 또, 2개의 비컨 피리어드의 위치 관계는 다음과 같다. 즉, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 X가 제 1 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 A, B, C, D의 통신 영역에 위치하고, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 Y가 제 1 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 A, B, C, E의 통신 영역에 위치하며, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 Z가 제 1 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 B, C, D, E의 통신 영역에 위치하고 있다.
도 31 내지 도 41은, 무선 통신 장치 A 내지 E, 및 무선 통신 장치 X 내지 Z가 비컨 피리어드로 비컨을 송신하는 타이밍과 각 무선 통신 장치가 검지하는 각 슬롯에서의 비컨 정보를 나타내고 있다.
우선, 도 31은 양 그룹이 현재의 위치로 이동한 초기 상태를 나타낸다.
도 31에 있어서, 제 1 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 A는 제 4 슬롯에서 비컨을 송신하고, 무선 통신 장치 B는 제 2 슬롯에서 비컨을 송신하며, 무선 통신 장치 C는 제 3 슬롯에서 비컨을 송신하고, 무선 통신 장치 D는 제 4 슬롯에서 비컨을 송신하며, 무선 통신 장치 E는 제 5 슬롯에서 비컨을 송신하고 있다. 제 4 슬롯에서 무선 통신 장치 A, D가 비컨을 송신하고 있지만, 제 1 비컨 피리어드 그룹 내에서, 무선 통신 장치 A, D는 2홉 떨어져 있기 때문에 무선 통신 장치 B, C는 비컨 피리어드 점유 정보(BPOIE)에 의해 그 존재를 알지만, 통신의 간섭은 발생하지 않는다.
또한, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 X는 제 2 슬롯에서 비컨을 송신하고, 무선 통신 장치 Y는 제 3 슬롯에서 비컨을 송신하며, 무선 통신 장치 Z는 제 4 슬롯에서 비컨을 송신하고 있다.
또, 제 1 슬롯은 비상 슬롯이며, 빈 상태에 있다. 또한, 이 때의 각 비컨에 있어서 결합 플래그(3011, 3014)는 세트되어 있지 않고, 결합 개시 통지 정보(3001)나 EBP 정보(3002)를 포함하고 있지 않다.
다음에, 무선 통신 장치 X가 결합 동작의 개시를 통지하는 결합 개시 정보를 송신했을 때의 상태에 대하여 도 32를 이용하여 설명한다.
도 32에 있어서, 무선 통신 장치 X가 제 1 비컨 피리어드 그룹의 비상 슬롯(제 1 슬롯)(3201)과, 자기의 비컨 슬롯(3202)과 결합 개시 통지 정보(3001)와 EBP 정보(3002)를 기재한 비컨을 송신한다. 이 때의 결합 개시 통지 정보(3001)의 머지 카운터(3015)에는 '5'가 세트되고, 시프트 카운터(3016)에는 '0'이 세트된다. 또한, 이동 그룹(3017)에는, 자기가 이동하는 비컨 피리어드 그룹인 것을 나타내는 플래그가 세트되고, BPST 오프셋(3018)에는 후술하는 비컨 송신자 정보(301)의 BPST 오프셋이 복사되어 있다.
또한, EBP 정보(3002)의 장치 ID(3019), 카운터(3020), 비컨 슬롯 위치(3022)에는, 각각 무선 통신 장치 X 자신의 장치 ID, 이동 카운터의 카운터값, 비컨 슬롯 위치가 기재되고, 결합 플래그(3021)와 EBP 플래그(3023)가 세트되어 있 다. 또한, 비컨 송신자 정보(301)의 결합 플래그(3011)가 세트되고, BPST 오프셋(3012)에는 이동 목적지인 제 1 비컨 피리어드 그룹의 비컨 피리어드 개시 시간에 대한 오프셋 시간이 기재되어 있다. 또한, BP 선택(3013)에는 이동 목적지의 비컨 피리어드 개시 시간을 기준으로 하는 것을 나타내는 플래그가 세트되어 있다.
제 1 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 A 내지 D는 이것을 직접 수신하고, 제 2 비컨 피리어드 그룹이 자기의 비컨 피리어드에 결합하는 동작이 시작되는 것을 안다. 그러나, 무선 통신 장치 E는 이것을 수신할 수 없기 때문에, 이 시점에서 아는 것은 없다. 또, 무선 통신 장치 X는 제 1 비컨 피리어드 그룹의 제 4 슬롯(3203)에서 통신 영역에 있는 무선 통신 장치 A, D로부터 비컨을 수신하여 서로 간섭한다. 그러나, 이 경우, 무선 통신 장치 X는 무선 통신 장치 A로부터의 통신을 수신할 수 있었던 것으로 한다.
또한, 제 1 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 A 내지 D는, 무선 통신 장치 X로부터 제 2 비컨 피리어드 그룹의 비컨 피리어드 개시 오프셋 시간을 BPST 오프셋(3012)과 BP 선택(3013)에 의해 알 수 있다. 이 때문에, 무선 통신 장치 A 내지 D는, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 비컨을 수신 시작한다. 이 때, 무선 통신 장치 D는, 무선 통신 장치 X로부터 수신한 비컨(3203)에 기재된 비컨 피리어드 점유 정보(302)에, 자기의 장치 ID가 없는 것을 검출한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 D는, 무선 통신 장치 X가 간섭에 의해 자기의 비컨을 수신하고 있지 않은 것을 알 수 있다. 그래서, 무선 통신 장치 D는 다음 수퍼 프레임에서 자기의 슬롯 위치를 엔트리 슬롯으로 이동할 것을 결정한다.
또한, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 Y, Z는, 무선 통신 장치 X로부터 통지된 결합 동작의 개시를 안다. 그리고, 자기자신도 결합 동작을 할 것을 결정한 경우, 무선 통신 장치 Y, Z는 그것을 통지하기 위해서, 자기의 슬롯 위치에서 비컨 송신자 정보(301)의 결합 플래그(3011)를 세트하여, 제 1 비컨 피리어드 그룹의 비컨 피리어드를 판독하고, EBP 정보(3002)를 작성하여 비컨을 송신한다. 이 때문에, 무선 통신 장치 A 내지 C는, 무선 통신 장치 Y의 결합 플래그가 세트되어 있는 것을 검출한다. 그러나 이 때, 무선 통신 장치 D가 비컨 피리어드 점유 정보로 검출하는 무선 통신 장치 Y의 결합 플래그는, 하나 앞의 수퍼 프레임의 상태 때문에 세트되어 있지 않다. 무선 통신 장치 Z에 대해서도 마찬가지로, 무선 통신 장치 B 내지 D는 무선 통신 장치 Z의 결합 플래그가 세트되어 있는 것을 검출하지만, 무선 통신 장치 A가 비컨 피리어드 점유 정보로 검출하는 무선 통신 장치 Z의 결합 플래그는, 하나 앞의 수퍼 프레임의 상태 때문에 세트되어 있지 않다.
또, 결합 개시 통지 정보(3001)와 EBP 정보(3002)를 수신한 무선 통신 장치 X 이외의 무선 통신 장치는, 수신한 결합 개시 통지 정보(3001)와 EBP 정보(3002)를 복사하여, 자기의 비컨 슬롯으로 송신한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 X 이외의 무선 통신 장치는 다음 근접의 위치에 있는 무선 통신 장치로 이들 정보를 전달하는 것이 가능하게 된다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 33에 나타낸다.
도 33에 있어서, 무선 통신 장치 X는, 머지 카운터를 감소시켜, 머지 카운 터(3015)에 '4'를 세트한다. 그리고, 무선 통신 장치 X는, 제 1 비컨 피리어드 그룹의 비상 슬롯(제 1 슬롯)(3301)과, 자기의 비컨 슬롯(3302)과 결합 개시 통지 정보(3001)와 EBP 정보(3002)를 기재한 비컨을 송신한다.
무선 통신 장치 E는, 통신 영역의 무선 통신 장치 B를 거쳐서, 제 1 슬롯(3303)에 무선 통신 장치 X의 비컨이 송신되어 있는 것을 비컨 피리어드 점유 정보에 의해 안다. 또한, 무선 통신 장치 E는, 결합 개시 통지 정보의 BPST 오프셋(3018)으로부터 제 2 비컨 피리어드 그룹의 비컨 피리어드 개시 시간을 알고, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 비컨을 수신 시작한다.
무선 통신 장치 D는, 전번의 수퍼 프레임에서 결정한 대로, 비컨 슬롯 위치를 엔트리 슬롯(3304)에 이동하여 비컨을 송신한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 X에 있어서, 무선 통신 장치 A와 무선 통신 장치 D의 간섭이 해소된다.
또, 이 수퍼 프레임 주기 이후에서, 제 1 비컨 피리어드 그룹의 각 무선 통신 장치는 무선 통신 장치 X, Y, Z의 결합 플래그가, 슬롯 위치의 이동이 완료할 때까지 전부 세트되어 있는 상태를 검출한다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 34에 나타낸다.
도 34에 있어서, 무선 통신 장치 X는 머지 카운터를 감소시켜, 머지 카운터(3015)에 '3'를 세트한다. 그리고, 무선 통신 장치 X는, 제 1 비컨 피리어드 그룹의 비상 슬롯(제 1 슬롯)(3301)과, 자기의 비컨 슬롯(3302)과 결합 개시 통지 정보(3001)와 EBP 정보(3002)를 기재한 비컨을 송신한다.
이 수퍼 프레임 주기에 있어서, 무선 통신 장치 D의 슬롯 위치의 변경은 다 음 근접의 위치에 있는 다른 무선 통신 장치 A, B, E, Y에 통지된다.
다음 수퍼 프레임 3주기분의 상태를 도 35에 나타낸다.
도 35에 있어서, 무선 통신 장치 X는 머지 카운터를 감소시킨 카운터값을 결합 개시 통지 정보(3001)의 머지 카운터(3015)에 세트하여, 자기의 비컨 슬롯(3501)에 비컨을 송신한다. 이 동작은 무선 통신 장치 X의 머지 카운터의 카운터값이 2 내지 0으로 반복된다. 이 동안에, 다른 무선 통신 장치는 제 2 비컨 피리어드 그룹이 제 1 비컨 피리어드 그룹과 결합을 하는 데 지장이 없도록, 간섭을 피하기 위한 슬롯 위치의 이동 등의 처리를 한다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 36에 나타낸다.
도 36에 있어서, 무선 통신 장치 A 내지 E, 무선 통신 장치 X 내지 Z는, 머지 카운터가 '0'이 되었기 때문에, 시프트 카운터를 증가시키기 시작한다. 그리고, 결합 개시 통지 정보(3001)의 시프트 카운터(3016)에 카운터값을 세트한다. 이 때, 무선 통신 장치 A 내지 E, 무선 통신 장치 X 내지 Z는 시프트 카운터의 카운터값이 '1'(기수)이라고 판정하여, 비컨 슬롯 위치를 제 1 비컨 피리어드 그룹의 최상위의 빈 슬롯(제 7 슬롯)(3601)으로 이동한다. 그리고, 제 7 슬롯 위치에서 비컨을 송신한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 E를 제외한 모든 무선 통신 장치가 이 비컨을 수신하여, 무선 통신 장치 X가 슬롯 위치를 변경한 것을 안다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 37에 나타낸다.
도 37에 있어서, 무선 통신 장치 Y는 시프트 카운터를 증가시키고, 결합 개시 통지 정보(3001)의 시프트 카운터(3016)에 카운터값을 세트한다. 이 때, 시프 트 카운터의 카운터값은 '2'(우수)이기 때문에, 무선 통신 장치 Y는 슬롯 위치의 이동은 실행하지 않는다. 또, 무선 통신 장치 Y의 결합 플래그(3011)의 정보는, 무선 통신 장치 C의 비컨 피리어드 점유 정보(302)를 거쳐서, 무선 통신 장치 D로 통지된다. 이와 같이, 수퍼 프레임 1주기의 간격을 두는 것에 의해, 무선 통신 장치 Y의 결합 동작 중인 것이 다음 근접의 무선 통신 장치에도 통지된다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 38에 나타낸다.
도 38에 있어서, 무선 통신 장치 Y는 시프트 카운터를 증가시키고, 결합 개시 통지 정보(3001)의 시프트 카운터(3016)에 카운터값을 세트한다. 이 때, 무선 통신 장치 Y는 시프트 카운터의 카운터값이 '3'(기수)이라고 판정하여, 비컨 슬롯 위치를 제 1 비컨 피리어드 그룹의 최상위의 빈 슬롯(제 8 슬롯)(3801)으로 이동한다. 그리고, 무선 통신 장치 Y는 제 8 슬롯 위치로 비컨을 송신한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 D를 제외한 모든 무선 통신 장치가 이 비컨을 수신하여, 무선 통신 장치 Y가 슬롯 위치를 변경한 것을 안다.
제 2 비컨 피리어드 그룹의 무선 통신 장치 Z는, 자기가 최상위의 슬롯 위치가 되었기 때문에, 무선 통신 장치 Y 대신에, 시프트 카운터의 카운터값을 결합 개시 통지 정보(3001)의 시프트 카운터(3016)에 세트한 비컨을 자기의 비컨 슬롯 위치로 송신한다. 무선 통신 장치 A를 제외한 모든 무선 통신 장치는 이 비컨을 수신하여, 무선 통신 장치 Z가 결합 동작을 개시하는 것을 안다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 39에 나타낸다.
도 39에 있어서, 무선 통신 장치 Z는 시프트 카운터를 증가시키고, 결합 개 시 통지 정보(3001)의 시프트 카운터(3016)에 카운터값을 세트한다. 이 때, 시프트 카운터의 카운터값은 '4'(우수)이기 때문에, 무선 통신 장치 Z는 슬롯 위치의 이동은 실행하지 않는다. 또, 무선 통신 장치 Z의 결합 플래그(3011)의 정보는, 무선 통신 장치 B의 비컨 피리어드 점유 정보(302)를 거쳐서, 무선 통신 장치 A로 통지된다. 이와 같이 다음 근접의 무선 통신 장치에도 무선 통신 장치 Z가 결합 동작 중인 것이 통지된다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 40에 나타낸다.
도 40에 있어서, 무선 통신 장치 Z는 시프트 카운터를 증가시키고, 결합 개시 통지 정보(3001)의 시프트 카운터(3016)에 카운터값을 세트한다. 이 때, 무선 통신 장치 Z는, 시프트 카운터의 카운터값이 '5'(기수)라고 판정하여, 비컨 슬롯 위치를 제 1 비컨 피리어드 그룹의 최상위의 빈 슬롯(제 9 슬롯)(4001)으로 이동한다. 그리고, 무선 통신 장치 Z는 제 9 슬롯 위치로 비컨을 송신한다. 이에 따라, 무선 통신 장치 A를 제외한 모든 무선 통신 장치가 이 비컨을 수신하여, 무선 통신 장치 Z가 슬롯 위치를 변경한 것을 안다.
다음 수퍼 프레임 주기의 상태를 도 41에 나타낸다.
도 41에 있어서, 무선 통신 장치 Z는, 슬롯 위치를 이동 완료하고 있기 때문에, 이제는 결합 개시 통지 정보(3001)를 부가하는 것은 하지 않는다. 다른 무선 통신 장치는 이에 따라, 제 2 비컨 피리어드 그룹의 비컨 피리어드의 결합 동작이 종료한 것을 안다.
이와 같이, 비컨 피리어드의 결합을 하는 무선 통신 장치는, 비컨 송신자 정 보의 결합 플래그를 세트하여 비컨을 자기의 비컨 슬롯으로 송신한다. 이에 따라, 다른 무선 통신 장치로 비컨 피리어드의 결합 동작의 개시를 통지할 수 있다. 또한, 비컨 슬롯 위치의 이동이 수퍼 프레임 1주기 걸러서 행하여지게 되기 때문에, 다음 근접의 무선 통신 장치에도 결합 중인 것을 통지할 수 있다. 이에 따라, 다음 근접의 위치에 있는 무선 통신 장치와 슬롯 위치의 이동이 충돌하는 것을 방지할 수 있다.
또, 무선 통신 장치 X는 머지 카운터가 '5'로부터 '3'까지의 수퍼 프레임에서 결합 개시 통지 정보(3001)를 송신하고 있다. 이것은 제 1 비컨 피리어드 그룹과 제 2 비컨 피리어드 그룹의 각 무선 통신 장치로 결합 개시 정보를 확실히 통지하기 위한 것이며, 이것에 한정되는 것이 아니다.
이상과 같이, 복수의 비컨 피리어드 그룹이 이동에 의해 서로 간섭하는 경우에도, 간섭하는 비컨 피리어드 그룹끼리의 비컨 피리어드를 결합 동작시킴으로써, 서로 구분된 기간에 통신을 할 수 있기 때문에, 상호의 간섭을 방지하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 네트워크 시스템의 구성을 하는 무선 통신 장치의 배치도,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블럭도,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 비컨 프레임의 구성을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 비컨 슬롯 상태 테이블의 포맷을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 비컨 피리어드 축퇴 동작을 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 나타내는 흐름도,
도 7a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 가입했을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 7b는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 가입했을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 7c는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 가입했을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 8a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 가입 후, 슬롯 위치를 이동했을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 8c는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 가입 후, 슬롯 위치를 이동했을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 9a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 근린에서 없어졌을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 9b는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 근린에서 없어졌을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 9c는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 근린에서 없어졌을 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 10a는, 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 근린에서 없어진 후에, 비컨 피리어드의 축퇴 동작이 완료될 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 10b는, 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 근린에서 없어진 후에, 비컨 피리어드의 축퇴 동작이 완료될 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 10c는, 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치가 근린에서 없어진 후에, 비컨 피리어드의 축퇴 동작이 완료될 때의 슬롯 상태를 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예 1에 따른 이동하는 무선 통신 장치 상호간의 배치도,
도 12a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 12b는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 13a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 13b는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 14a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 14b는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 15a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 15b는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 16는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 배치도,
도 17a는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯의 사용 상태를 도시하는 도면,
도 17b는 본 발명의 실시예 1에 따른 무선 통신 장치의 슬롯의 사용 상태를 도시하는 도면,
도 18은 본 발명의 실시예 2에 따른 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 나타내는 흐름도,
도 19는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 배치도,
도 20a는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 20b는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 20c는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 21a는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 21b는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 22a는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 22b는 본 발명의 실시예 2에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 23은 본 발명의 실시예 3에 따른 비컨 슬롯 위치 결정 처리를 나타내는 흐름도,
도 24a는 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 24b는 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 24c는 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 24d는 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 24e는 본 발명의 실시예 3에 따른 무선 통신 장치의 축퇴 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 25는 본 실시예 4에 있어서의 무선 통신 시스템의 구성을 도시하는 도면,
도 26a는 본 실시예 4에 있어서의 수퍼 프레임의 타임챠트,
도 26b는 본 실시예 4에 있어서의 수퍼 프레임의 타임챠트,
도 27은 본 발명의 실시예 3에 따른 비컨 슬롯 상태 테이블의 포맷을 도시하는 도면,
도 28은 본 발명의 실시예 3에 따른 비컨 프레임의 구성을 도시하는 도면,
도 29는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 배치도,
도 30은 본 발명의 실시예 4에 따른 비컨 프레임의 구성을 도시하는 도면,
도 31은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 32는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 33은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 34는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 35는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 36은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 37은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 38은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 39는 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 40은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 41은 본 발명의 실시예 4에 따른 무선 통신 장치의 비컨 피리어드의 결합 동작에 있어서의 슬롯 사용 상태를 도시하는 도면,
도 42는 종래의 무선 통신 방법을 도시하는 도면이다.
부호의 설명
101~107, 1101~1105, 1601~1604, 1901~1905, 2901~2908 : 무선 통신 장치
111~116, 1111~1115, 1611~1614, 1911~1915, 2911~2918 : 통신 영역
200 : 안테나 201 : 무선 L1 처리부
202 : 프레임 판정부 203 : 기록부
204 : 상위층 처리부 205 : 비컨 슬롯 위치 제어부
206 : 이동 카운터 207 : 프레임 구성부
208 : 비컨 송신 지시부 2501~2503 : 이동 네트워크

Claims (10)

  1. 복수의 무선 통신 장치가 비컨 피리어드(beacon period)를 이용하여 비컨을 송수신하는 무선 통신 방법으로서,
    제 1 무선 통신 장치는,
    상기 제 1 무선 통신 장치가 수신한 제 2 비컨을 송신한 제 2 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 2 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 2 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 이동할지 여부를 나타내는 제 2 이동 상태 정보를 포함하는 제 2 비컨 송신자 정보와,
    상기 제 2 무선 통신 장치가 수신한 제 3 비컨을 송신한 제 3 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 3 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 3 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 이동할지 여부를 나타내는 제 3 이동 상태 정보를 포함하는 제 2 비컨 피리어드 점유 정보
    를 포함하는 상기 제 2 비컨을, 상기 제 2 무선 통신 장치로부터 수신하는 단계와,
    비컨 피리어드 내에, 상기 제 2 비컨 송신자 정보와 상기 제 2 비컨 피리어드 점유 정보를 이용하여, 상기 제 1 무선 통신 장치가 제 1 비컨을 송신하는 기간인 비컨 슬롯보다 이전에, 빈 비컨 슬롯이 있는지 여부를 검출하는 단계와,
    상기 검출 단계에서 빈 비컨 슬롯을 검출한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 1 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 이동 요구를 나타낸 제 1 이동 상태 정보를 이용하여 제 1 비컨 송신자 정보를 생성하는 단계와,
    상기 제 2 비컨 송신자 정보를 이용하여 생성된 제 1 비컨 피리어드 점유 정보와, 상기 제 1 비컨 송신자 정보가 포함되는 제 1 비컨을, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯에서 송신하는 단계와,
    상기 검출 단계에서 빈 비컨 슬롯을 검출하고, 상기 제 1 비컨을 송신한 후에, 소정수의 수퍼 프레임까지의 각 수퍼 프레임에서, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지, 이동 예정을 갖는 제 4 무선 통신 장치가 송신한 제 4 비컨을 수신하지 않거나, 또는 상기 이동 예정을 갖는 제 4 무선 통신 장치가 상기 제 4 비컨을 송신하는 것을, 이동 예정을 갖지 않은 제 5 무선 통신 장치로부터 수신한 제 5 비컨에 포함되는 제 5 비컨 피리어드 점유 정보로부터 확인하지 않은 경우는, 소정수의 수퍼 프레임 후에, 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯을 상기 빈 비컨 슬롯으로 변경하는 단계
    를 포함하고,
    또한, 상기 제 2 무선 통신 장치는,
    상기 제 2 무선 통신 장치가 수신한 상기 제 1 비컨을 송신한 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 1 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 1 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 이동할지 여부를 나타내는 제 1 이동 상태 정보를 포함하는 상기 제 1 비컨 송신자 정보를 포함하는 상기 제 1 비컨을, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 수신하는 단계와,
    상기 제 1 비컨 송신자 정보를 이용하여, 생성한 새로운 제 2 비컨 피리어드 점유 정보를 포함하는 새로운 제 2 비컨을 생성하는 단계와,
    상기 제 2 무선 통신 장치의 비컨 슬롯에서 상기 새로운 제 2 비컨을 송신하는 단계
    를 포함하는
    무선 통신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 이동 상태 정보는, 상기 소정수의 수퍼 프레임을 카운트하는 이동 카운터의 카운터값 또는 플래그인 무선 통신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯이 변경되는 상기 빈 비컨 슬롯은, 가장 앞쪽에 위치하는 빈 비컨 슬롯인 무선 통신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 이동 상태 정보 각각은, 자신이 나타내는 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 이동 예정 목적지를 나타내는 이동 목적지 슬롯 위치 정보를 더 포함하고,
    상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지, 상기 제 1 무선 통신 장치가, 상기 제 4 비컨을 수신하고,
    상기 제 4 비컨에 나타내는 이동 목적지 슬롯 위치 정보로 지정한 비컨 슬롯 이외에 빈 비컨 슬롯이 있음을 검출한 경우, 상기 빈 비컨 슬롯을, 상기 제 1 비컨의 변경후 비컨 슬롯 위치로 하여 상기 제 2 내지 제 5 무선 통신 장치로 통지하는
    무선 통신 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 통신 장치는, 상기 빈 비컨 슬롯 중에서 최상위의 비컨 슬롯을 이동 예정 비컨 슬롯 위치로서 선택한 경우에, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치가 다른 무선 통신 장치가 위치하고 있는 비컨 슬롯 중에서 최하위 슬롯이 아니면, 최하위 슬롯으로 될 때까지, 순차적으로, 다음의 수퍼 프레임에서, 최상위 빈 슬롯의 다음의 빈 슬롯을 이동 예정 비컨 슬롯 위치로서 선택하는 무선 통신 방법.
  6. 복수의 무선 통신 장치가 비컨 피리어드를 이용하여 비컨을 송수신하는 무선 통신 시스템으로서,
    제 1 무선 통신 장치는,
    상기 제 1 무선 통신 장치가 수신한 제 2 비컨을 송신한 제 2 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 2 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 2 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 이동할지 여부를 나타내는 제 2 이동 상태 정보를 포함하는 제 2 비컨 송신자 정보와,
    상기 제 2 무선 통신 장치가 수신한 제 3 비컨을 송신한 제 3 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 3 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 3 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 이동할지 여부를 나타내는 제 3 이동 상태 정보를 포함하는 제 2 비컨 피리어드 점유 정보
    를 포함하는 상기 제 2 비컨을, 상기 제 2 무선 통신 장치로부터 수신하는 제 1 무선 처리부와,
    비컨 피리어드 내에, 상기 제 2 비컨 송신자 정보와, 상기 제 2 비컨 피리어드 점유 정보를 이용하여, 상기 제 1 무선 통신 장치가 제 1 비컨을 송신하는 기간인 비컨 슬롯보다 이전에, 빈 비컨 슬롯을 검출한 경우, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 1 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 이동 요구를 나타낸 제 1 이동 상태 정보를 이용하여 제 1 송신자 정보를 생성하는 비컨 슬롯 위치 제어부와,
    상기 제 2 비컨 송신자 정보를 이용하여 생성된 제 1 비컨 피리어드 점유 정보와, 상기 제 1 송신자 정보가 포함되는 제 1 비컨을 구성하는 제 1 프레임 구성부와,
    상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치를 검출하고, 상기 제 1 프레임 구성부가 구성한 제 1 비컨의 송신을 상기 제 1 무선 처리부에 지시하는 제 1 비컨 송신 지시부
    를 갖고,
    상기 비컨 슬롯 위치 제어부는, 상기 제 1 비컨 피리어드 점유 정보를 기초로, 비컨 피리어드 내에, 자기의 비컨 슬롯보다 전에 빈 비컨 슬롯을 검출하고, 상기 제 1 비컨을 송신한 후에, 소정수의 수퍼 프레임까지의 각 수퍼 프레임에서, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지, 이동 예정을 갖는 제 4 무선 통신 장치가 송신한 제 4 비컨을 수신하지 않거나, 또는 상기 이동 예정을 갖는 제 4 무선 통신 장치가 상기 제 4 비컨을 송신하는 것을, 이동 예정을 갖지 않은 제 5 무선 통신 장치로부터 수신한 제 5 비컨에 포함되는 비컨 피리어드 점유 상태로부터 확인하지 않은 경우는, 소정수의 수퍼 프레임 후에, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯을 상기 빈 비컨 슬롯으로 변경한 비컨 송신 타이밍을 상기 제 1 비컨 송신 지시부에 출력하고,
    상기 제 1 비컨 송신 지시부는, 상기 변경후의 비컨 송신 타이밍에 기초하여, 상기 제 1 비컨을 상기 제 1 프레임 구성부로부터 상기 제 1 무선 처리부에 출력하고,
    또한, 상기 제 2 무선 통신 장치는,
    상기 제 1 무선 통신 장치가 수신한 상기 제 1 비컨을 송신한 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치와, 상기 제 1 무선 통신 장치를 특정하는 식별자와, 상기 제 1 무선 통신 장치가 비컨 슬롯 위치를 이동할지 여부를 나타내는 제 1 이동 상태 정보를 포함하는 상기 제 1 비컨 송신자 정보를 포함하는 상기 제 1 비컨을, 상기 제 1 무선 통신 장치로부터 수신하는 제 2 무선 처리부와,
    상기 제 1 비컨 송신자 정보를 이용하여, 생성한 새로운 제 2 비컨 피리어드 점유 정보를 포함하는 새로운 제 2 비컨을 생성하는 제 2 프레임 구성부와,
    상기 제 2 무선 통신 장치의 비컨 슬롯에서, 상기 새로운 제 2 비컨의 송신을 상기 제 2 무선 처리부에 지시하는 제 2 비컨 송신 지시부
    를 포함하는
    무선 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 이동 상태 정보는, 상기 소정수의 수퍼 프레임을 카운트하는 이동 카운터의 카운터값 또는 플래그인 무선 통신 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치가 이동하는 상기 빈 비컨 슬롯은 최상위의 빈 비컨 슬롯인 무선 통신 시스템.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 내지 제 3 이동 상태 정보 각각은, 자신이 나타내는 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치의 이동 예정 목적지를 나타내는 이동 목적지 슬롯 위치 정보를 더 포함하고,
    상기 비컨 슬롯 위치 제어부는, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯으로부터 비컨 피리어드의 종료까지, 상기 제 1 무선 통신 장치가, 상기 제 4 비컨을 수신하고, 상기 제 4 비컨에 나타내는 이동 목적지 슬롯 위치 정보에 의해 지정된 비컨 슬롯 이외에 빈 비컨 슬롯이 있는 경우, 상기 빈 비컨 슬롯을, 상기 제 1 비컨의 변경후 비컨 슬롯 위치로 하는
    무선 통신 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 무선 통신 장치는, 상기 빈 비컨 슬롯 중에서 최상위의 비컨 슬롯을 이동 예정 비컨 슬롯 위치로서 선택한 경우에, 상기 제 1 무선 통신 장치의 비컨 슬롯 위치가 다른 무선 통신 장치가 위치하고 있는 비컨 슬롯 중에서 최하위 슬롯이 아니면, 최하위 슬롯으로 될 때까지, 순차적으로, 다음의 수퍼 프레임에서, 최상위 빈 슬롯의 다음의 빈 슬롯을 이동 예정 비컨 슬롯 위치로서 선택하는 무선 통신 시스템.
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