WO2006025171A1

WO2006025171A1 - 無線通信方法および無線通信装置

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Publication number: WO2006025171A1
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Inventors: Hiroshi Doi; Masahiro Mimura; Taisuke Matsumoto
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Abstract

　無線ネットワークシステムを構成する無線通信装置のビーコンスロット位置制御部（２０５）は、ビーコンピリオド内に空きのビーコンスロットがあるか否かを検出する。空きビーコンスロットが、自己のビーコンを送信する期間より前にあるとき、移動カウンタ（２０６）が、所定のスーパーフレームをカウント開始する。そして、カウントが完了したとき、先の空きビーコンスロットで自己のビーコンを送信する。これにより、空きビーコンスロットが詰まるので、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数が動的に変動しても、無線通信装置は通信効率の良い、しかも消費電力の無駄も少ない無線通信を行うことができる。

Description

明細書

無線通信方法および無線通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、無線通信ネットワークにおけるアドホック通信をするときの無線通信方法および無線通信装置に関する。

背景技術

[0002] 従来より、この無線通信方法および無線通信装置としては、例えば、特開 2003— 2 29869号公報に記載されて!ヽるようなもの力あった。図 42ίま特開 2003— 229869 号公報に記載された無線通信方法を示すものであり、無線ネットワークにおいて、制御局を配置せずに、無線通信装置同士が直接通信する無線通信方法を示している

[0003] 図 42にお、て、無線通信装置は所定の時間間隔で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ィ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（Μ1〜Μ4)。この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ィンドウ、受信周期を記憶する。そして、当該他の無線通信装置は、情報伝送時に、通信相手の受信タイミングと受信ウィンドウ、受信周期とから該当する無線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。

[0004] なお、管理情報は、管理情報交換領域 (以下、「ビーコンピリオド」という。 ) (Cl、 C 5)で全ての無線通信装置がそれぞれのビーコンスロットでビーコンを送信し交換している。

[0005] し力しながら、従来の方法では、ビーコンピリオドが固定時間であるため、予めいくつのビーコンを送信するかわ力もないような無線ネットワークシステムにおいては、次のような課題を有していた。すなわち、実際にこの無線ネットワークシステムに加入している無線通信装置が予め想定していたノード数よりはるかに小さなノード数であつた場合には、ビーコンピリオドは空き時間が多ぐ通信効率が良くない。

[0006] また、ビーコンピリオドの時間はすべてのノードが受信待ち状態で動作し続けるため、必要以上に長いビーコンピリオドは余計な電力を消費することになるので、消費電力の無駄が増えてしまう。

[0007] さらに、同じ無線通信方式を採用する、他の無線ネットワークシステムが近隣に存在する場合に、ビーコンピリオドが長い程、ビーコンピリオド同士が衝突したり、データ通信が衝突したりする可能性が高くなつてしまう。

[0008] 一方、この無線ネットワークシステムに加入している無線通信装置が予め想定していたノード数より大きな数であった場合には、ビーコンの空きスロットが不足してしまい無線ネットワークシステムに参加できない無線通信装置が生じてしまう。

発明の開示

[0009] 本発明の目的は、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数が動的に変動しても、通信効率の良い、かつ消費電力の無駄も少ない無線通信方法を提供することにある。

[0010] 本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置がビーコンピリオドにお!/、てビーコンを互いに衝突しな、ように送信する無線通信方法にぉ、て、無線通信装置がビーコンピリオド内に、自己のビーコンを送信する期間であるビーコンスロットより以前に空きビーコンスロットを検出したとき、自己のビーコンスロットを空きビーコンスロットへ移動するまでの所定数のスーパーフレームのカウントを開始する。そして、無線通信装置力他の無線通信装置に自己のビーコンスロット位置の移動処理状態を通知する移動状態情報をビーコンに付加するとともに、他の無線通信装置から受信した移動状態情報と、当該移動状態情報を通知した無線通信装置を特定する識別子と、ビーコンスロット位置とを対応づけてビーコンピリオド占有情報として付加して自己のビーコンスロットで送信する。そして、無線通信装置は、所定のスーパーフレームの経過後に自己のビーコンを先の空きビーコンスロットへ移動して送信する。なお、無線通信装置は、ビーコンスロットの使用状態を、受信した無線通信装置のビーコンの移動状態情報と、ビーコンピリオド占有情報とを基にして決定する。

[0011] これにより、無線通信装置は、必要に応じてビーコンピリオドの長さを変更できるため、ノード数が固定長のビーコンピリオドで発生していた通信効率の低下や、消費電力の損失といった不利益を取り除くことができる。また、無線通信装置はスーパーフレームのカウントを開始するなどの移動処理状態の通知をすることで、同じビーコンピリォドで送信される他のビーコン情報の変化に対応できるようになる。また、次近接の無線通信装置の発するビーコンの情報が届くまでに 1ビーコンピリオド遅れることになる力無線通信装置はビーコンスロット位置の移動をスーパーフレーム単位で待つことにより、この遅れを吸収することができる。またさらに、無線通信装置は次近接の無線通信装置のビーコンスロットに関する情報も相互に通知することができるので、ビーコンスロットを移動したことにより、通信相手の無線通信装置が、通信可能な他の無線通信装置のビーコンと衝突することを避けることができる。

[0012] また、本発明に係る無線通信方法は、所定数のスーパーフレームのカウントが、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに他の無線通信装置のビーコンが存在する期間は行わないことを特徴とする。

[0013] これにより、カウントダウンした無線通信装置のみ力その近隣において唯一のビーコンスロットを変更した無線通信装置であるということが保証される。そのため、他の無線通信装置と同時に同じビーコンスロット位置に移動するような事態を起こさずに、ビーコンピリオドの縮退動作を行うことができる。

[0014] また、本発明に係る無線通信方法は、所定数のスーパーフレームのカウントが 2以上であることを特徴とする。

[0015] これにより、ビーコンスロット位置の移動は、次近接の無線通信装置の発するビーコンの情報が届くまでに 1ビーコンピリオド遅れることになる力ビーコンスロット位置の移動をスーパーフレーム単位で待つことにより、この遅れを吸収することができる。

[0016] また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が受信したビーコン及びビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出したとき、空きビーコンスロットの検出と、当該空きスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行うものである。

[0017] これにより、ビーコンフォーメーションが動的に変更されるような状況下にあるときに

、自律分散的にこれを検知してビーコンピリオドの縮退動作を行うことができる。

[0018] また、本発明に係る無線通信方法における移動状態情報は、所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである。 [0019] これにより、フラグを使用した場合は、無線通信装置間の送受信データが最小限の 1ビットに限定できるので、通信時間を短くすることが可能になる。

[0020] また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が各無線通信装置のビーコンスロット位置及びビーコンピリオド占有情報力も構成されるビーコンフォーメーションの最下位のスロットから少なくとも 2スロットを、データ通信を行わないエントリースロットとして確保し、無線ネットワークへ新規加入、あるいは再加入によりビーコンの送信を開始するとき、このエントリースロットからランダムに選択したスロットを自己のビーコンスロット位置としてビーコンを送信することを特徴とするものである。

[0021] これにより、無線通信装置が新規加入する場合や、地理的位置の移動により他の無線通信装置とビーコンスロット位置が重複してしまった無線通信装置が再加入する場合に、これらの無線通信装置を同じアルゴリズムで無線ネットワークシステムのビーコンフォーメーションに組み込むことができる。

[0022] また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置がビーコンにビーコンスロット長情報を付加するステップをさらに有し、この無線通信装置が近隣の無線通信装置力受信したビーコンスロット長情報のうち、最大のビーコンスロット長にエントリースロットの長さを加えた期間においてデータ通信を行なわず、ビーコンを受け付けることを特徴とするものである。なお、ビーコンスロット長情報とは、自己が認識しているビーコンフォーメーションの最下位スロットまでの長さを示すものである。

[0023] これにより、近隣の無線通信装置の近隣に位置する無線通信装置が、そこで検知されるエントリースロットでビーコンを送信し始めたときにもそのビーコンを受信することがでさる。

[0024] 本発明に係る無線通信装置は、ビーコンを受信し、フレームを抽出するビーコン受信部と、抽出したフレームがビーコンフレームであると判定したとき、ビーコンの受信スロット位置と、当該ビーコンの送信元の無線通信装置を特定する識別子と、送信元の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するカゝ否かを示す移動状態情報とを関連づけて、ビーコンピリオド占有情報として記録部に記録するとともに、ビーコンフレームに付与されていたビーコンピリオド占有情報を記録するフレーム判定部と、記録部に記録されたすベてのビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出したとき、自己のビーコンスロットを空きビーコンスロットへ移動するまでの所定数のスーパーフレームのカウンタ値を移動カウンタに設定し、当該移動カウンタからカウントダウンの通知を受けて自己のビーコンスロット位置の変更を指示するビーコンスロット位置制御部と、ビーコンスロット位置制御部力指示された、自己のスロット位置を検出し、ビーコンの送信を指示するビーコン送信指示部と、このビーコン送信指示部からの指示を受けて、受信したビーコン力生成したビーコンピリオド占有情報と、自己の移動状態情報と、自己が受信したビーコンから求めたビーコンスロットの全長を示すビーコンスロット長情報とを含むビーコンフレームを構成するフレーム構成部とを有するものである。

[0025] これにより、他の無線通信装置と同時に同じビーコンスロット位置に移動するような事態を引き起こさず、最小限のデータの交換で自律分散的に縮退動作を行うと共に、いままで通信できな力た無線通信装置との地理的移動による近隣ィ匕により同じグループとして通信できるような無線ネットワークを構成する無線通信装置を構築することが可能となる。

[0026] また、本発明に係る無線通信装置は、移動カウンタが自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに他の無線通信装置のビーコンが存在する期間は所定数のスーパーフレームのカウントを行わないことを特徴とするものである。

[0027] これにより、カウントダウンした無線通信装置のみ力その近隣において唯一のビーコンスロットを変更した無線通信装置であるということが保証される。このため、他の無線通信装置と同時に同じビーコンスロット位置に移動するような事態を起こすことなく

、ビーコンピリオドの縮退動作を行うことができる。

[0028] また、本発明に係る無線通信装置は、所定数のスーパーフレームのカウントは、 2 以上であることを特徴とするものである。

[0029] これにより、次近接の無線通信装置の発するビーコンの情報が届くまでに 1ビーコンピリオド遅れること〖こなる。し力しながら、ビーコンスロット位置の移動をスーパーフレーム単位で待つことにより、この遅れを吸収することができる。

[0030] また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンスロット位置制御部が、受信したビーコン及びビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出したとき、空きビーコンスロットの検出と、当該空きビーコンスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行うものである。

[0031] これにより、ビーコンフォーメーションが動的に変更されるような状況下にあるときに、無線通信装置は、自律分散的にこれを検知してビーコンピリオド縮退動作を行うことがでさる。

[0032] また、本発明に係る無線通信装置は、移動状態情報が所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである。

[0033] これにより、無線通信装置は、フラグを使用した場合には、無線通信装置間の送受信データを最小限の 1ビットに限定でき、通信時間を短くすることを可能とする。

[0034] また、本発明に係る無線通信装置は、フレーム構成部がビーコンフォーメーションの最下位のスロットから少なくとも 2スロットを、データ通信を行わないエントリースロットとして設け、ビーコンスロット位置制御部は当該無線通信装置が無線ネットワークシステムへ新規加入、あるいは再加入によりビーコンの送信を開始するとき、エントリースロットからランダムに選択したスロットを自己のビーコンスロット位置としてビーコン送信指示部へ指示することを特徴とするものである。

[0035] これにより、他の無線通信装置とビーコンスロット位置が新規加入の無線通信装置や地理的位置の移動により重複してしまった無線通信装置が再加入する場合にお V、ても、同じアルゴリズムで無線ネットワークシステムのビーコンフォーメーションに組み込むことができる。

[0036] また、本発明に係る無線通信装置は、フレーム判定部が近隣の無線通信装置から受信したビーコンスロット長情報のうち、最大のビーコンスロット長にエントリースロットの長さを加えた期間においてビーコンを受け付け、フレーム構成部が、その期間中にデータ通信を行なわないことを特徴とするものである。

[0037] これにより、近隣に位置する無線通信装置の近隣にて新たに加入する無線通信装置力そこで検知されるエントリースロットにおいてビーコンを送信し始めたときにそのビーコンを受信することができる。

[0038] 本発明に係る無線通信方法は、移動状態情報が無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含み、無線通信装置は自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置が移動先スロット位置情報で指定したビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがあることを検出した場合、当該空きビーコンスロットのいずれかを選択し、移動先ビーコンスロット位置として他の無線通信装置へ通知するとともに、所定数のス一パーフレームのカウントを開始するものである。

[0039] これにより、無線通信装置が、移動先ビーコンスロット毎に競合しても、 1サイクルのカウントダウンにより、複数のビーコンを縮退位置に移動させることが可能になる。

[0040] また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が空きビーコンスロットの中で最上位のビーコンスロットを選択した際に、自分が最下位スロットでないならば、最下位のスロットになるまで、順次、次のスーパーフレームで、次に最高位となる空きスロットを選択するものである。

[0041] これにより、無線通信装置は最上位の空きスロットから順に、また、並行してビーコンスロットを移動することが可能になる。

[0042] また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が空きビーコンスロットの中で任意のビーコンスロットを選択するものである。

[0043] これにより、ビーコン同士が互いの移動先を確認して順次選択していくのとは異なり、一時に複数の縮退動作を開始することが可能になる。

[0044] また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が、所定数のスーパーフレームをカウント中に、自己のカウンタ値が最大値である場合には、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置を移動状態情報力検知する、あるいは、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置をビーコンピリオド占有情報力検知するものである。また、無線通信装置は、自己のカウンタ値が最大値— 1である場合には、他の無線通信装置を移動状態情報から検知する。さらに、無線通信装置は、自己のカウンタ値が最大値でも最大値 1でもない場合には、同一のカウンタ値を有する他の無線通信装置を移動状態情報から検知する、あるいは、自己のカウンタ値 + 1の値を有する他の無線通信装置をビーコンピリオド占有情報力検知する。なお、無線通信装置は、いずれかの条件に適合する無線通信装置を検知したとき、当該無線通信装置の内、最下位のスロット位置にある無線通信装置がカウントを継続し、該当しない他の無線通信装置は所定のカウンタ値にリセットする。

[0045] これにより、無線通信装置は空きスロットを常に適切に選択して効率よくビーコンピリォドを縮退し、なおかつ、 1カウントダウンサイクルにおいて複数のビーコンをパイプライン的に縮退することができる。

[0046] また、本発明に係る無線通信方法は、カウント中に最大値もしくは 0以外の自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を有するビーコンピリ才ド占有情報を受信したとき、カウントを中止し、自己のカウンタ値を最大値にリセットするものである。

[0047] これにより、次近接の無線通信装置が、自身の無線通信装置と 1スーパーフレームの違、でパイプライン的に並列に移動しょうとしたときに、偶然同じビーコンスロット位置に入ることを未然に防ぐことが可能になる。

[0048] また、本発明に係る無線通信方法は、自己のビーコンスロットの移動先の空きビーコンスロットが最上位の空きビーコンスロットであることを特徴とする。

[0049] これにより、無線通信装置は、より高速に一連の縮退動作を行うことができる。

[0050] 本発明に係る無線通信装置は、移動状態情報が無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含む。そして、ビーコンスロット位置制御部力自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の移動先スロット位置情報によって指定されたビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがある場合、当該空きビーコンスロットを移動先ビーコンスロット位置として自己の移動状態情報を記録部に記録し、所定のカウントを移動カウンタに設定する。そして、フレーム構成部は、記録部に記録された自己の移動状態情報を含むビーコンフレームを構成する。

[0051] これにより、無線通信装置は、自己の移動先スロットを他の無線通信装置に通知したり、他の無線通信装置が移動を予定している移動先スロットを検知できるので、自己よりも下位に移動を予定する無線通信装置があっても、それを避けて他の空きスロットへ並行してビーコンスロット位置の移動処理を行うことができる。

[0052] また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンスロット位置制御部が自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の移動を予定するビーコンスロット以外の空きスロットの中で、最上位のビーコンスロットを移動先ビーコンスロットに指定するものである。

[0053] これにより、無線通信装置は、最上位の空きスロットから順に、また、並行してビーコンスロットを移動することが可能になる。

[0054] 以上のように本発明によれば、無線ネットワークシステムの無線通信装置の自律分散的なアルゴリズムにより、ビーコンピリオドの動的な可変長化を、ビーコンの衝突を最低限にして実施できる。これにより、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数が動的に変動しても、通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信が可能になる。

図面の簡単な説明

[0055] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態 1に係る無線ネットワークシステムの構成をなす無線通信装置の配置図である。

[図 2]図 2は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。

[図 3]図 3は、本発明の実施の形態 1に係るビーコンフレームの構成を示す図である。

[図 4]図 4は、本発明の実施の形態 1に係るビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す図である。

[図 5]図 5は、本発明の実施の形態 1に係るビーコンピリオド縮退動作を示すフロー図である。

[図 6]図 6は、本発明の実施の形態 1に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロ一図である。

[図 7A]図 7Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図である。

[図 7B]図 7Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図である。

[図 7C]図 7Cは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図である。

[図 8A]図 8Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が加入後、スロット位置を移動したときのスロット状態を示す図である。

圆 8B]図 8Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が加入後、スロット位置を移動したときのスロット状態を示す図である。

圆 9A]図 9Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図である。

圆 9B]図 9Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図である。

圆 9C]図 9Cは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図である。

圆 10A]図 10Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図である。圆 10B]図 10Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図である。圆 10C]図 10Cは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図である。

[図 11]図 11は、本発明の実施の形態 1に係る移動する無線通信装置相互間の配置図である。

圆 12A]図 12Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

圆 12B]図 12Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

圆 13A]図 13Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

圆 13B]図 13Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

圆 14A]図 14Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

圆 14B]図 14Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

圆 15A]図 15Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

圆 15B]図 15Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

[図 16]図 16は、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置の配置図である。

[図 17A]図 17Aは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロットの使用状態を示す図である。

[図 17B]図 17Bは、本発明の実施の形態 1に係る無線通信装置のスロットの使用状態を示す図である。

[図 18]図 18は、本発明の実施の形態 2に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。

[図 19]図 19は、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の配置図である。

[図 20A]図 20Aは、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 20B]図 20Bは、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 20C]図 20Cは、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 21A]図 21Aは、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 21B]図 21Bは、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 22A]図 22Aは、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 22B]図 22Bは、本発明の実施の形態 2に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 23]図 23は、本発明の実施の形態 3に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。

[図 24A]図 24Aは、本発明の実施の形態 3に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 24B]図 24Bは、本発明の実施の形態 3に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 24C]図 24Cは、本発明の実施の形態 3に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 24D]図 24Dは、本発明の実施の形態 3に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 24E]図 24Eは、本発明の実施の形態 3に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 25]図 25は、本実施の形態 4における無線通信システムの構成を示す図である。

[図 26A]図 26Aは、本実施の形態 4におけるスーパーフレームのタイムチャートである

[図 26B]図 26Bは、本実施の形態 4におけるスーパーフレームのタイムチャートである

[図 27]図 27は、本発明の実施の形態 3に係るビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す図である。

[図 28]図 28は、本発明の実施の形態 3に係るビーコンフレームの構成を示す図である。

[図 29]図 29は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置の配置図である。

[図 30]図 30は、本発明の実施の形態 4に係るビーコンフレームの構成を示す図である。

[図 31]図 31は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 32]図 32は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 33]図 33は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 34]図 34は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 35]図 35は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 36]図 36は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 37]図 37は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 38]図 38は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 39]図 39は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 40]図 40は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 41]図 41は、本発明の実施の形態 4に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図である。

[図 42]図 42は、従来の無線通信方法を示す図である。

符号の説明

101乃至 107, 1101乃至 1105, 1601乃至 1604, 1901乃至 1905, 2901乃至 2908 無線通信装置

111乃至 116, 1111乃至 1115, 1611乃至 1614, 1911乃至 1915, 2911乃至 2918 通信エリア

200 アンテナ

201 無線 L1処理部

202 フレーム判定部

203 記録部

204 上位層処理部 205 ビーコンスロット位置制御部

206 移動カウンタ

207 フレーム構成部

208 ビーコン送信指示部

2501乃至 2503 移動ネットワーク

発明を実施するための最良の形態

[0057] (実施の形態 1)

図 1は本発明を実施する無線ネットワークシステムの構成をなす無線通信装置の配置を示した図である。

[0058] 図 1において、無線通信装置 A(101)乃至無線通信装置 F (106)は、それぞれ通信エリア 111乃至 116の範囲で相互に送受信可能である。すなわち、無線通信装置 A (101)は無線通信装置 B (102)、 C (103)、 D (104)と、無線通信装置 B (102)は無線通信装置 A (101)、 D (104)と、無線通信装置 C (103)は A(101)、 D (104)、 E (105)と、無線通信装置 D (104)は無線通信装置 A(101)、 B (102)、 C (103)、 F (106)と、無線通信装置 E (105)は無線通信装置 C (103)とそれぞれ通信することができる。なお、無線通信装置 G (107)は、最初はこの無線ネットワークに加入していないものとする。

[0059] 図 2はこれら無線通信装置の構成を示すブロック図である。

[0060] 図 2において、無線 L1処理部 201はアンテナ 200から受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、フレームを生成したり、フレームをアナログ信号に変換し、アンテナ 200から送出するものである。このアンテナ 200は、無指向性アンテナであり、電波を放出する。この無線 L1処理部 201が本発明に係るビーコン受信部に該当する。

[0061] フレーム判定部 202は、無線 L1処理部 201の受信したフレームがビーコンフレームである力ある、はデータフレームであるかを判別するものである。

[0062] 図 3はこのビーコンピリオドにおけるビーコンフレームの構成を示す図である。

[0063] 図 3において、ビーコン送信者情報 301は、このビーコンを送信する無線通信装置自身のデバイス IDをデバイス ID303に、後述する移動カウンタ 206のカウンタ値を力ゥンタ 304に、そしてこのビーコンを送信する無線通信装置が把握しているビーコンスロット長をビーコンスロット長 305に記載している。また、ビーコンピリオド占有情報 3 02は、この無線通信装置が直前のスーパーフレームで受信したビーコンフレーム中のビーコン送信者情報 301に記載されて、たデバイス IDとカウンタ値をそれぞれビーコン毎にデバイス ID306とカウンタ 307に記載し、その受信したビーコンのスロット位置をビーコンスロット位置 308に記載している。

[0064] 記録部 203は、ビーコン送信者情報 301およびビーコンピリオド占有情報 302に含まれる各ビーコンスロットの占有状態を記録するものである。

[0065] 図 4は記録部 203に記録されるビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す

[0066] 図 4において、ビーコンのスロット毎にスロット番号 401と、そのスロットを使用している無線通信装置のデバイス ID402と、スロットの使用状態 403と、その種別 404が記録されている。この使用状態 403は、そのスロット位置の無線通信装置がスロット位置の変更を予定しているか否かを示すものであり、カウンタ 304、 307の値が設定される。また、種別 404は、該当するスロットでビーコンを受信した（図中、「Beacon」で示す。）のか、ビーコンピリオド占有情報によって占有されていることを通知された（図中、「 BPOIE」で示す。）のかを示している。

[0067] また、上位層処理部 204は、ネットワーク層以上のプロトコル処理を行うものである。

[0068] ビーコンスロット位置制御部 205は、記録部 203に記録されたビーコンスロット状態テーブルを参照し、ビーコンピリオドの前方に空きスロットが有れば自己のスロット位置を移動するための処理を行うものである。

[0069] 移動カウンタ 206は、自己のビーコンスロット位置を移動開始するまでのスーパーフレームをカウントするものであり、通常 2以上の値が設定される。

[0070] フレーム構成部 207は、記録部 203から必要な情報を読み出し、ビーコンピリオド占有情報 302を生成する。さらに、フレーム構成部 207は、ビーコン位置制御部 205 力もの情報を基にビーコン送信者情報 301を生成して、管理情報を含むビーコンフレームを構成する。また、フレーム構成部 207は、上位層処理部 204からのデータを受けてデータフレームを構成する。

[0071] ビーコン送信指示部 208は、オフセット時間をカウントするタイマー機能を有して、ビーコンピリオドにおける自己のスロット位置を検出する。そして、ビーコン送信指示部 208は、フレーム構成部 207に対して、無線 L1処理部 201へ構成したフレームを送出するタイミングを指示する。

[0072] 以上のように構成された無線通信装置がビーコンスロットを移動する動作、作用を説明する。

[0073] 図 5は本実施の形態に係る無線通信装置が行うビーコンピリオドの縮退動作を示すフロー図である。

[0074] まず、フレーム判定部 202が他の無線通信装置力受信したフレームがビーコンフレームであるかを判定する（ステップ S501)。

[0075] フレーム判定部 202は、ビーコンフレームと判定した場合、記録部 203に記録されたビーコンスロット状態テーブル中の、受信したビーコンのスロット位置に該当するスロット番号におけるデバイス ID402と使用状態 403に、受信したビーコン送信者情報 301のデバイス ID303とカウンタ 304の値とを記録する。また、種別 404には、ビーコン受信（Beacon)を設定する (ステップ S502)。

[0076] また、フレーム判定部 202は、受信したビーコンフレーム中のビーコンピリオド占有情報 302に記載されたビーコンスロット位置 308に該当するスロット番号におけるデノイス ID402と使用状態 403に、デバイス ID306とカウンタ 307の値とを記録する。また、種別 404にはビーコンピリオド占有情報 (BPOIE)を設定する。なお、このビーコンピリオド占有情報 302に基づくビーコンスロット状態テーブルへの記録は、このビーコンフレーム中の全てのビーコンピリオド占有情報 302について行う。

[0077] 次に、ビーコン送信指示部 208は、自己のビーコンを送信するスロット位置であるか否かを判定し (ステップ S503)、送信タイミングである場合フレーム構成部 207へビーコンフレームの送信を指示する（ステップ S 504)。

[0078] 一方、送信タイミングでな！/、場合は、ビーコン送信指示部 208は、ビーコンピリオドが経過したか否かを判定し (ステップ S 505)、経過していなければステップ S501へ戻る。このように、ステップ S501からステップ S505までの処理をビーコンピリオドの終了まで繰り返すことにより、ビーコンピリオド中に受信した全てのビーコンフレームについてのスロット状態が記録部 203に記録される。 [0079] なお、このビーコンピリオドは、受信した全てのビーコン送信者情報 301のビーコンスロット長 305の内で最大のものに、さらに 3スロットのエントリースロットを付カ卩した長さとする。このエントリースロットとは、新たにネットワークに加入、および再加入した無線通信装置がビーコンを送信するスロットであり、 3スロットの内の任意のスロットが選択される。これにより、新加入の無線通信装置が複数同時に存在したときの最初のビ一コンが衝突する確率を低く抑えることができる。

[0080] また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンピリオド占有情報 302により、次近接の無線通信装置のスロット状態も知ることができる。

[0081] 次に、ステップ S505において、ビーコンピリオドの終了時間となったとき、ビーコンスロット位置制御部 205がビーコンスロット位置決定処理 (ステップ S506)を行う。

[0082] 次に、フレーム判定部 202は、スーパーフレームが終了するまで待機し、この周期が終了した時点でステップ S501へ戻る（ステップ S507)。

[0083] ここで、上記のビーコンスロット位置決定処理について以下に説明する。

[0084] 図 6は無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。

[0085] まず、ビーコンスロット位置制御部 205は、記録部 203に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（以下、「ビーコンフォーメーシヨン」という。）に変化があるかないかを確認する（ステップ S601)。ビーコンフォーメーシヨンに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるかないかを確認する（ステップ S602)。空きがある場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、移動カウンタ 206にカウンタ値の最大値を示すフル (以下、「Full」と記載し、本実施の形態では最大値を' 3'とする。 )にリセットする (ステップ S603)。また、空きがない場合、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 206を' 0，にする（ステップ S604)。

[0086] 一方、ステップ S601において、前回のビーコンフォーメーションに変化がない場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、移動カウンタ 206のカウントダウンを開始する。そして、移動カウンタ 206が' 0'となっているか否かを判定し、 '0'であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する (ステップ S605)。

[0087] 一方、移動カウンタ 206が ' 1，以上の場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、ビーコンスロット状態テーブルから自分のビーコンスロット位置より下位のスロットの使用状態 403をチェックする（ステップ S606)。

[0088] そして、使用状態 403がーつでも '0'で無い場合、ビーコンスロット位置制御部 205 は、自分より優先的にビーコンスロット位置変更のためのカウントダウンを始めているものがあると判定し、移動カウンタ 206に Full (本実施の形態では' 3'とする。）をセットし、保持する（ステップ S607)。このように、より下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置がビーコンスロット位置の移動の優先権を持つことにより、空きスロットへの移動処理が繰り返される無駄を省くことができる。なお、ステップ S607では、 Full にリセットされている力 0にリセットする方法も可能である。この場合、地理的に離れた箇所のビーコンピリオドの縮退を同時に実行できるという利点を有するが、縮退のためにスーパーフレーム周期回数を 1つだけ多く待つことになり縮退時間が増える可能性もある。

[0089] 一方、下位スロットがすべて 0である場合、自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 206 をカウントダウンする（ステップ S608)。そして、ビーコンスロット位置制御部 205は、カウンタ値が 0となった時点で (ステップ S609)、自己が空きと見なす最上位のビーコンスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部 208のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する (ステップ S610)。

[0090] 以上のように、ビーコンスロット位置制御部 205が自己よりも上位に空きスロットがある場合であって、下位に移動予定の他の無線通信装置がないときは、ビーコンスロット位置を上位のスロットへ移動するため、ビーコンピリオドを短縮する（「縮退動作」という。）ことができる。これにより、ビーコンピリオドは、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数に応じて、無駄のない長さに調整されることになる。

[0091] また、この下位スロットから上位スロットへのスロット位置の変更は、ビーコンスロット位置制御部 205が変更を決定してから、スーパーフレーム 3周期後に行っている。これにより、ビーコンスロット位置制御部 205は、 1ホップ離れた位置にある無線通信装置のビーコンスロット位置をビーコンピリオド占有情報力も把握できる。したがって、ビーコンスロット位置制御部 205は、そのスロット位置を避けながら上位の空きスロットへ自己のビーコンスロット位置を移動するので、 1ホップ離れた位置の無線通信装置とのスロット位置の衝突を回避することが可能になる。

[0092] なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を 3とした力これに限らず、 2 以上であれば同様の効果が得られる。しかし、 1ホップ内にな力つた無線通信装置がビーコンの検出中に 1ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、 3以上とすることが好ましい。

[0093] さらにまた、ステップ S506で説明したようなビーコンスロット位置決定処理を行うことにより、図 16のような位置関係にある無線通信装置においても新規加入の無線通信装置の検出が可能になる。

[0094] 図 16において、無線通信装置 A(1601)は通信エリア 1611内の無線通信装置 B ( 1602)と相互に通信可能であり、無線通信装置 B (1602)は通信エリア 1612内の無線通信装置 A (1601)および無線通信装置 C (1603)と相互に通信可能であり、無線通信装置 C (1603)は通信エリア 1613内の無線通信装置 B (1602)および無線通信装置 D乃至 M (1604)と相互に通信可能である。なお、無線通信装置 A乃至 M は、第 1スロット乃至第 12スロットでそれぞれビーコンを送信している。また、図 17A、 Bは無線通信装置毎のスロットの使用状態を示す図である。

[0095] 図 17Aにおいて、スロット 1701は無線通信装置 Aがこのスロット位置で自らビーコンを送信していることを示し、スロット 1702は無線通信装置 Aがこのスロット位置で無線通信装置 B力発信されたビーコンを受信していることを示し、スロット 1703は無線通信装置 A力このスロット位置で無線通信装置 C力もビーコンが発信されたことをビーコンピリオド占有情報力も通知されたことを示している。また、スロット 1704は空きスロットを示し、スロット 1704はエタストラスロットであることを示している。なお、これらの表記方法は、図 7乃至図 10、図 12乃至図 15、図 20乃至図 22、図 31乃至図 41においても同様である。なお、エタストラスロットとは、近隣の無線通信装置のビーコンスロット長情報 305のうち最大のものに、エントリースロットの長さを足しあわせた時間領域をデータの送受信も行わない保護領域として確保するために、自己のビーコンスロット長に付カ卩するスロットのことをいう。

[0096] 無線通信装置 A(1601)は、無線通信装置 B (1602)からのビーコン送信者情報 3 01とビーコンピリオド占有情報 302とから、無線通信装置 Bと無線通信装置 Cのビーコンにより、第 2スロットおよび第 3スロットが使用されていることを知る。また、無線通信装置 Bも、無線通信装置 Aと Cのビーコン送信者情報 301とビーコンピリオド情報 3 02と力ら、第 1スロットおよび、第 3スロット乃至第 12スロットが使用されていることを知ることがでさる。

[0097] このとき、無線通信装置 Aは、ビーコンピリオドを無線通信装置 B力ものビーコンスロット長 305に基づいてエタストラスロットを 9スロット追加している。このため、無線通信装置 Aは、エントリースロット分の 3スロットをカ卩えて、第 15スロットまでビーコン受信待ち状態にある。このため、無線通信装置 X(1605)が無線通信装置 Aと Cの通信エリァ 1611、 1612内の図 16に示す地点で、新たに加入するためのビーコンを第 14スロットで送信したとき、図 17Bに示すように無線通信装置 Aはこのビーコンを受信することができる。もし、無線通信装置 Aが無線通信装置 Bからのビーコンスロット長 305をビーコンピリオドの決定に用いず、エタストラスロットを追加しな力た場合は、第 6スロットまでをビーコンピリオドと認識し、それ以降のビーコンを受信しない。このため、無線通信装置 Aは、新規加入の無線通信装置 Xを検出することができなくなってしま

[0098] このように、本発明に係る無線通信装置は、ビーコン送信者情報のビーコンスロット長を用いてビーコンピリオドを決定することにより、新規加入する無線通信装置のビ一コンを検出することが可能になる。

[0099] 次に、図 1に示した位置関係に無線通信装置 A (101)乃至 F (106)がある場合において、新たに無線通信装置 G (107)が加入したときの動作を図 7A、 B、 C乃至図 1 OA、 B、 Cを用いて説明する。

[0100] 図 7Aは無線通信装置 G (107)が加入する前の各無線通信装置 A(101)乃至 F (l 06)における、ビーコンスロットの使用状態を示している。

[0101] 図 7Aにおいて、無線通信装置 Aは第 1ビーコンスロットでビーコン Asを送信し、無線通信装置 Bは第 2ビーコンスロットでビーコン Bsを送信し、無線通信装置 Cは第 3ビーコンスロットでビーコン Csを送信し、無線通信装置 Dは第 4ビーコンスロットでビーコン Dsを送信し、無線通信装置 Eは第 2ビーコンスロットでビーコン Esを送信し、無線通信装置 Fは第 5ビーコンスロットでビーコン Fsを送信している。

[0102] また、例えば、無線通信装置 Aは、第 2〜第 4スロットにて、自己の通信エリア内の無線通信装置 B〜Dのビーコンを受信（Br〜Dr)していることを示している。さらに、無線通信装置 Aは、無線通信装置 Cからのビーコンによって、第 2スロットで次近接の無線通信装置 Eのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報 Ebにて知っており、無線通信装置 Dからのビーコンによって、第 5スロットで次近接の無線通信装置 Fのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報 Fbによって知つていることを示している。

[0103] また、無線通信装置 Aは、第 6乃至第 8スロットをエントリースロットとして確保し、新たな無線通信装置がビーコンを送信してきても受信できるようにしている。また、エタストラスロットが無線通信装置 Eに設けられている。無線通信装置 Eは、ビーコンスロット長情報の最大は無線通信装置 C力通知された' 7'であったのでエタストラスロットを 1つ設けている。

[0104] ここで、ビーコンピリオド占有情報について説明を加える。自律分散でビーコンピリォドを共有してビーコンを送信する無線ネットワークシステムにお、ては、同じビーコンスロットで 2台以上の無線通信装置が通信することのないようにビーコンスロットを割り振らなくてはならない。し力し、このことは同じビーコンスロットを共有しているもの同士の場合、どちらの無線通信装置のビーコンスロットであるべきかを判定できない。したがって、そのビーコンスロットがどちらに優先権があるかを第三者に判定してもらう必要がある。すなわち、近隣の無線通信装置から自己のビーコンスロット位置に、自己のデバイス IDを含んで、な、ビーコンピリオド占有情報を受信した場合、そのビーコンスロットは問題が発生しているものとして、別のビーコンスロットに位置換えをする必要がある。このため、無線通信装置は、ビーコン受信時にビーコン送信者情報とともにそのビーコンスロット位置を記憶しておき、自己のビーコン送信時にビーコンピリォド占有情報として常に送信している。これにより、各無線通信装置は、ビーコン受信できる無線通信装置の次近接の無線通信装置の情報を得ることができる。

[0105] 次に、図 7Bは無線通信装置 Gが新たに加入した状況を示している。

[0106] 図 7Bにおいて、無線通信装置 Gは通信エリア内の無線通信装置 A、 B、および D 力も受信したビーコン力も無線通信装置 G (717)に示すスロット状態を知る。そして、無線通信装置 Gは、新規加入するために、エントリースロットから任意の 1つを選んでビーコンを送信する。この例ではエントリースロットを 3つにしているがこれに特定されるものではなぐ可変長でも可能である。可変長の場合はビーコン送信者情報 301のビーコンピリオド長 305にエントリースロット長を含めて送信すると良い。なお、本実施の形態では無線通信装置 Gは、第 8スロットにエントリーする。このとき、無線通信装置 A、 B、 D、 Gは、ビーコンフォーメーションが変わったと判断するので、上位スロットの検索を行う。しかし、無線通信装置 G以外の無線通信装置は、上位スロットに空きスロットを検出できない。このため、無線通信装置 Gのみがカウンタ 304を' 3，としたビ一コンを送信する。無線通信装置 A、 B、 Dは、このビーコンを受信し、無線通信装置 Gのカウンタ 304力 3，であることを検出する。

[0107] 図 7Cは次回のビーコンピリオドの使用状態を示した図である。

[0108] 図 7Cにおいて、無線通信装置 Cと Fは、無線通信装置 Gのビーコンピリオド占有情報 302がそれぞれ無線通信装置 Aと Dによって伝えられる。このときのカウンタ 307は無線通信装置 Aと Dとが前の周期で受信したカウンタ値であるため、 ' 3'となる。

[0109] 一方、無線通信装置 Gは、スロット位置の移動処理を行い、カウンタ値' 2'をカウンタ 304にセットしてビーコンを送信する。無線通信装置 A、 B、 Dは、無線通信装置 G 力もビーコン送信者情報 301のカウンタ 304力 2，のビーコンを受信する。

[0110] また、無線通信装置 Eは、無線通信装置 C力受信したビーコンピリオド占有情報 3 02に、無線通信装置 Cが直接受信したビーコン送信者情報 301の内容を記載する力ビーコンピリオド占有情報 302として受信した情報を含めることはしない。このため、無線通信装置 Eは、無線通信装置 Gの存在を知ることはない。しかし、無線通信装置 Eは、無線通信装置 C力も受信したビーコン送信者情報 301のビーコンスロット長 305が' 8，であるため、エタストラスロットを' 4，とする。

[0111] 図 8Aは無線通信装置 Gの移動カウンタ 206が '0，となったときのビーコンピリオドの使用状態を示した図である。

[0112] 図 8Aにおいて、無線通信装置 Gのビーコンピリオドは第 6ビーコンスロットへ移動する。 [0113] そして、その次のスーパーフレームで図 8Bに示しているように無線通信装置 A、 B、 D、 Gのエントリースロットが第 7〜第 9スロットになっている。

[0114] 次に、無線通信装置 Gが加入した後に、無線通信装置 Bが脱退したときのビーコン通信の動作を説明する。なお、無線通信装置が近隣でなくなつたことの検知は、一定回数連続してビーコンを受信できなくなったときに行うものとする。

[0115] まず、無線通信装置 Bが近隣でなくなったとき、無線通信装置 A、 D、 Gは、図 9Aに示すように無線通信装置 B力のビーコンを受信しなくなるので、一斉にビーコンフォ一メーシヨンが変化したと認識する。さらに、無線通信装置 C、 Fは図 9Bに示すように、次のスーパーフレームで、無線通信装置 Bの消滅を知る。無線通信装置 F、 Gは、無線通信装置 Eによって第 2ビーコンスロットが埋められていないので、上位スロットに空きがあると判定する。このため、無線通信装置 F、 Gのそれぞれの移動カウンタ 2 06には' 3 'がセットされる。しカゝし、スロットを移動する権利を有するのは、最下位スロットでビーコンを送信する無線通信装置 Gのみであるので、無線通信装置 Gのカウンタのみカウントダウンされる（図 9C)。

[0116] カウントダウンの後、図 10Aに示すように無線通信装置 Gが第 2スロットに移動する。これにより、無線通信装置 A、 Dは再度ビーコンフォーメーションの変化をすぐに検知し、ビーコンピリオドを第 8スロットまでに更新する。また、無線通信装置 C、 Fも図 1 OBに示すように次のスーパーフレームで無線通信装置 Gのスロット移動を検知し、ビーコンピリオドを第 8スロットまでに更新する。これにより、無線通信装置 Fは移動カウンタを' 0'に戻す。

[0117] そして、次のスーパーフレームで図 10Cに示すように、無線通信装置 Eは無線通信装置 Cからのビーコンスロット長 305を受けて、ビーコンピリオドを第 8スロットまでに更新する。

[0118] 以上のように、本実施の形態の無線通信ネットワークにおいて、無線通信装置が新規加入、あるいは消滅したときにビーコンピリオドの縮退動作が適切に行われるので、各無線通信装置は通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信を実現することがでさる。

[0119] なお、二つ以上の無線通信装置が同時に同じエントリースロットを選択する場合があるが、この場合、衝突した無線通信装置は再度無線ネットワークシステムに加入を試みることになる。この際には、衝突した各無線通信装置はバックオフ（Back Off) アルゴリズムにより再エントリーするスーパーフレーム回数を例えばランダム化して、再衝突の確率を低減するものとする。

[0120] 次に、ビーコングループ内に移動する無線通信装置が存在している場合、どのように他の無線通信装置と相互通信するかを説明する。

[0121] 図 11は移動する無線通信装置相互間の配置図である。

[0122] この配置図において、無線通信装置 B〜G ( 1102)は互いに通信可能である。さらに、無線通信装置 B〜G ( 1102)は、通信エリア 1112内に有る無線通信装置 H (l l 03)とも通信可能である。無線通信装置 H (1103)は、さらに通信エリア 1113内にある無線通信装置 1 (1104)とも通信可能であり、無線通信装置 1 (1104)は通信エリア 1114内にある、互、に通信可能な無線通信装 g[〜L (1105)とも通信可能である。このように無線通信装置 B〜Lは、一つのビーコングループを形成しているが、その傍らを適当な速度で無線通信装置 A(1101)が移動したときのビーコンの送信方法について図 12A、 B乃至図 15A、 Bを用いて以下に説明する。

[0123] まず、無線通信装置 A(1101)は、無線通信装置 B乃至 G (1102)の通信エリア内の地点 1121に移動すると、周囲のビーコンをスキャンして、ビーコンピリオドのェントリースロットのひとつに自分のビーコンを送信する。

[0124] 図 12Aはこのときの各無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。

[0125] 図 12Aにおいて、無線通信装置 A (1101)は、そのエントリースロットのひとつ（第 1 0スロット）で自分のビーコンを送信していることを示している。また、無線通信装置 B 乃至 Iは、それぞれ第 1スロット乃至第 8スロットでビーコンを送信し、無線通信装節乃至 Lはそれぞれ第 1スロット乃至第 3スロットで送信していることを示している。

[0126] 次に、無線通信装置 A (1101)は、エントリースロットの第 3スロットでビーコンを送信したため、移動カウンタ 206をカウントして縮退動作に移る。その結果、図 12Bに示すように、無線通信装置 Aのビーコンスロットは第 8スロットに移動し、ビーコンピリオドの短縮が行われる。このとき、無線通信装置 Hは、無線通信装置 B乃至 G (1102)からのビーコンピリオド占有情報により第 8スロットに無線通信装置 Aのビーコンの存在を知るが、通信エリア外であるため、無線通信装置 Iとの通信の障害にはなっていない

[0127] 次に、無線通信装置 Aが無線通信装置 Hの通信エリア内の地点 1122へ移動すると、図 13Aに示すように無線通信装置 Hでは無線通信装置 Aと無線通信装置 Iから同時に第 8スロット（1301)でビーコンが送信される状況となる。

[0128] 無線通信装置 Hは、無線通信装置 Aとの通信エリアの境界にいるため、無線通信装置 Iのビーコンの方が受信しやすい。このため、無線通信装置 Hは、ビーコンピリォド占有情報 302で第 8スロットを無線通信装置 Iが使用していることを通知する。これを受信した無線通信装置 Aは、新たなビーコンスロットを得るためエントリースロットを選択する。その結果、図 13Bに示すように、無線通信装置 Aはエントリースロットの一つである第 9スロット（1302)を獲得して、そこでビーコンを送信する。

[0129] 更に、無線通信装置 Aが無線通信装置 B〜Gの通信エリア外の地点 1123へ移動すると、図 14Aに示すように無線通信装置 B〜G (1102)は第 9スロット（1401、 140 2)において無線通信装置 Aと直接送受信不能となる。

[0130] 更に、無線通信装置 Aが無線通信装置 1 (1104)の通信エリア内の地点 1124へ移動すると、図 14Bに示すように、無線通信装置 Aは無線通信装置 1 (1104)を介して無線通信装衝〜 U1105)とビーコンピリオド占有情報を送受信するようになる。これにより、無線通信装衝〜 L ( 1105)の第 9スロット（1403)は無線通信装置 Aが使用していると記録される。また、無線通信装置 Aの第 1スロット乃至第 3スロットは無線通信装衝〜 L ( 1105)が使用していると記録される。

[0131] 更に、無線通信装置 Aが無線通信装置 H ( 1103)の通信エリア外の地点 1125へ移動すると、図 15Aに示すように無線通信装置 H力無線通信装置 B〜G (1102) のビーコンピリオド占有情報を受信できなくなる。このため、無線通信装置 Aは、上位スロット 1501に空き領域ができたと判断し、移動カウンタのカウントダウンをはじめ、ス一パーフレーム 3周期経過後に図 15Bのようにビーコンを第 4スロット 1501に移動する。

[0132] このように、ある無線通信装置が他の無線通信装置間を移動したときにおいても、適時ビーコンピリオドの縮退動作が行われるので、このような状態にぉ、ても通信効率の良い、消費電力の無駄も少な、無線通信を実現することができる。

[0133] なお、本実施の形態では、ビーコンフレームのビーコン送信者情報 301とビーコンピリオド占有情報 302はそれぞれカウンタを有し、そのカウンタ値がビーコンの送信位置を変更する段階にある力否かを示していた。しかし、ビーコン位置の変更状態を示す方法としてはこのカウンタに限らず、フラグを使用することも可能である。すなわち、無線通信装置は、現在ビーコンスロット位置を変更する要求を持っているときにフラグをセットし、スロット位置の変更をする必要がないと判断しているときや、自己の移動カウンタがカウントダウンしてビーコンスロット位置を変更したときにフラグをリセットする。そして、図 6に示したビーコンスロット位置決定処理におけるカウンタ値が 0か否かの判定は、このフラグがセットされているかいないかを判定することにより実現できる。これにより、カウンタよりも少ないデータ量でビーコンスロット位置の決定処理に必要なビーコンフレームを形成することが可能になる。

[0134] (実施の形態 2)

図 18は本発明の第 2の実施の形態における無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。なお、本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態 1と同一であり、ビーコンスロット位置制御部 205の位置決定処理が異なる。

[0135] 本実施の形態の無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図を図 18に示し、以下に説明する。

[0136] まず、ビーコンスロット位置制御部 205は、記録部 203に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（ビーコンフォーメーション）に変化があるかないかを判定する (ステップ S1801)。変化がな力つた場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、上位スロットへスロット位置を動かすためのカウントダウン動作に移る。すなわち、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 206が 0となつている力否かを判定し、移動カウンタ 206が 0であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する（ステップ S 1802)。

[0137] 一方、移動カウンタ 206が 0でな!/、場合、次に、移動カウンタ 206が Fullである力、 " Full— 1"である力、それ以外であるかを判定する（ステップ S1803)。そして、 Fullである場合、種別 404がビーコンで、使用状態 403が Fullのスロットあるいは種別 404 力 SBPOIEで、使用状態 403が Fullのスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップ S1804)。そして、該当するスロットがあるとき、ビーコンスロット位置制御部 205は自分より優先的にビーコンスロット位置変更のカウントダウンを始めるものがあるとして、移動カウンタ 206を Fullにセットし、保持する（ステップ S1805)。このように、より下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置にビーコンスロット位置の移動の優先権を持たせることにより、同時に複数ビーコンが同一空きスロットへ移動することを防ぐことができる。

[0138] 一方、ステップ S1804において該当するスロットがないとき、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 206が Fullにセットされている状態力否かを判定し (ステップ S1806)、 Full状態である場合は移動カウンタ 206をデイクリメントする (ステップ S18 07)。そして、カウンタ値が 0になった場合 (ステップ S1808)、ビーコンスロット位置制御部 205は次のビーコンピリオドで最上位の空きスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部 208のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する (ステップ S180 9)。また、カウンタ値力^でない場合はそのまま処理を終了する。

[0139] また、ステップ S1806において、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 20 6が Fullでないときは、自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を持つ無線通信装置が BPOIEにより通知されているか否かをビーコンスロット状態テーブルにより確認する（ステップ S1810)。そして、そのような無線通信装置がある場合、ステップ S1805へ移行し移動カウンタ 206を Fullに戻す。そのような無線通信装置がない場合は、自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ステップ S 1807 へ移行し、移動カウンタ 206をカウントダウンする。

[0140] これは次の理由による。すなわち、 BPOIEにより検知される他の無線通信装置 Aが、そのカウンタのタイミングでカウントダウンを続けた場合、自己のカウンタ値よりも 1つ進んだカウンタ値でカウントダウンすることになる。そうすると、無線通信装置 Aが所望の空きスロットに移動するとき、移動により変更されたスロット位置は、自己の無線通信装置における 1カウント後で検知される。これにより、 BPOIEによる検知では、自己の無線通信装置が移動するタイミングでの空きスロットの検知が不可能となり、ビーコンスロットの衝突の可能性を生じるからである。

[0141] また、ステップ S1803において、移動カウンタ 206が Full— 1である場合、種別 404 がビーコンであって、使用状態 403が Full— 1のスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップ S1811)。そして、該当するスロットがあるときはステップ S180 5へ移行し、ないときはステップ S 1806へ移行する。 "Full— 1"のカウンタ値において、 BPOIEにより検知される他の無線装置 Aのカウンタ値は Fullである力これは通常のリセットの状態と同じである。このため、リセットの状態である力カウントを開始している状態なのかが判別不能だ力もである。

[0142] また、ステップ S1803において、移動カウンタ 206が Fullでも" Full— 1"でもない場合、種別 404がビーコンであって、使用状態 403が移動カウンタのカウンタ値 Nと等しいスロット、あるいは、種別 404が BPOIEであって、使用状態 403がカウンタ値" N + 1"と等しいスロットが自己よりも下位にある力否かを判定する（ステップ S1812)。そして、該当するスロットがあるときはステップ S1805へ移行し、ないときはステップ S180 6へ移行する。

[0143] また、ステップ S 1801において、ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部 205は上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるかな！ヽかを確認し (ステップ S 1813)、空きがな!、ときは移動カウンタ 206を 0にする（ステツプ S1814)。空きがあるならば移動カウンタ 206のカウンタ値が 0であるか否かを判定する（ステップ S1815)。カウンタ値が 0でない場合は、ステップ S1803に移行する。カウンタ値力^である場合は、空きスロットの内、最も上位のスロットを移動先と決定し、移動カウンタ 206に Fullを設定する（ステップ S 1816)。これにより、ビーコンスロットの移動の準備が整う。

[0144] 以上のように、実施の形態 1と同様に、ビーコンスロット位置制御部 205が自己よりも上位に空きスロットがある場合であって、下位に移動予定の他の無線通信装置がないときは、ビーコンピリオドを縮退することができる。さらに、自己よりも下位のスロット位置にある無線通信装置が縮退動作を開始しても、自己も一定の条件の下でカウントダウンを開始する。このため、ビーコンスロット位置を移動予定の無線通信装置は、他の無線通信装置のスロット位置の移動が完了するのを待たずに縮退動作を開始できる。このとき、ビーコンスロット位置制御部 205は、 1スーパーフレームの間では、次近接の無線通信装置がどこのビーコンに移動したかを知ることができない。しかし、次近接にある無線通信装置がビーコンスロット位置の移動カウンタを 1のみ進んでカウントしていることを検出したとき、ビーコンスロット位置制御部 205は、自己の移動カウンタを Fullにリセットする。これにより、同一スロットへの移動の衝突を防止することが可能になる。

[0145] 次に、図 19に示す配置で本発明に係る無線通信装置が存在するときのビーコンピリオドの縮退動作を説明する。

[0146] 図 19において、無線通信装置 A(1901)は、通信エリア 1911内の無線通信装置 B

(1902)と相互に通信可能であり、無線通信装置 B (1902)は通信エリア 1912内の無線通信装置 D ( 1904)および無線通信装置 E (1905)と相互に通信可能であり、無線通信装置 C (1903)は通信エリア 1913内の無線通信装置 E (1905)と相互に通信可能であり、無線通信装置 D (1904)は通信エリア 1914内の無線通信装置 A(19 01 )および無線通信装置 B (1902)と相互に通信可能であり、無線通信装置 E ( 190 5)は通信エリア 1915内の無線通信装置 B (1902)および無線通信装置 C ( 1903)と相互に通信可能である。

[0147] このときの、無線通信装置 A乃至 Eがビーコンピリオドでビーコンを送信するタイミングと各無線通信装置が検知する各スロットでのビーコン情報を図 20乃至図 22に示す。なお、ここで示す縮態動作における移動カウンタの Fullは' 3'の場合を示している

[0148] 図 20Aにおいて、無線通信装置 A乃至 Eは、第 4スロット乃至第 7スロットでビーコンを送信している。また、 1ホップ離れた位置関係にある無線通信装置のビーコン情報はビーコンピリオド占有情報で検出している。そして、すべての無線通信装置は自己よりも上位に空きスロットがあることを検出し、空きスロットへのビーコンスロットの移動準備としてそれぞれの移動カウンタに Full (本実施の形態にお!、ては、 ' 3 ' )をセットする。

[0149] 次のスーパーフレーム周期において、図 20Bに示すように、無線通信装置 Aとま、最下位スロット (第 7スロット）にあるので、移動カウンタのデイクリメントを開始する。また、無線通信装置 Bは自己のスロットより下位のスロットに、発信元が無線通信装置 A 、 Cであって移動カウンタが共に' 0'である BPOIEを検出する。このため、無線通信装置 Bも移動カウンタのデイクリメントを行う。その他の無線通信装置 D、 Eは、自己より下位のスロットに移動カウンタが自己と同じ Fullの無線通信装置を検出するので、移動カウンタのデイクリメントを行わな、。

[0150] 次のスーパーフレーム周期において、図 20Cに示すように、無線通信装置 A、ま移動カウンタのデイクリメントを継続する。また、無線通信装置 Bは自己のカウンタ値が Full— 1であり、自己よりも下位のスロットに、発信元が無線通信装置 A、 Cの BPO IEを検出するのみである。このため、無線通信装置 Bは移動カウンタのデイクリメントを継続する。さらに、無線通信装置 Dは自己よりも下位のスロットに、発信元が無線通信装置 Aのスロットを検出する力移動カウンタが自己のカウンタ値より小さいので自己の移動カウンタのデイクリメントを行う。

[0151] 次のスーパーフレーム周期において、図 21Aに示すように、無線通信装置 A、ま移動カウンタのデイクリメントを継続した結果、カウントが' 0，となったので、最上位の空きスロットである第 1スロットへそれぞれビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置 Bは、下位の第 7スロットで無線通信装置 A、 Cの BPOIEを検出する。しかし、これらの移動カウンタが共に' 1 'であって、自己の移動カウンタ + 1であるので、移動力ゥンタを Fullに戻す。一方、無線通信装置 Dは下位のスロットに、発信元が無線通信装置 Bであって、カウンタ値力Fullであるスロットを検出するが、自己のカウンタ値と等しくな！/、のでカウントダウンを継続する。

[0152] 次のスーパーフレーム周期において、図 21Bに示すように、無線通信装置 Dは移動カウンタのデイクリメントを継続した結果、カウントが' 0，となったので、最上位の空きスロットである第 2スロットへビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置 Bは移動カウンタのデイクリメントを継続する。

[0153] 次のスーパーフレーム周期において、図 21Cに示すように、無線通信装置 Bは移動カウンタのデイクリメントを継続する。無線通信装置 Eは、自己よりも下位のスロットで発信して、る無線通信装置 Bのカウンタ値が Fullでな、ので、移動カウンタのディクリメントを開始する。 [0154] 次のスーパーフレーム周期において、図 22Aに示すように、無線通信装置 Bは移動カウンタのデイクリメントを継続した結果、カウントが' 0，となったので、最上位の空きスロットである第 3スロットへビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置 Eは、移動カウンタのデイクリメントを継続する。

[0155] 次のスーパーフレーム周期において、図 22Bに示すように、無線通信装置 Eはビーコンフォーメーションに変化があり、自己よりも上位に空きスロットがなくなつたことを検出するので、無線通信装置 Eは移動カウンタを' 0'にセットする。

[0156] 以上のように、最下位スロットの無線通信装置 A、 Cが最上位の空きスロットへ移動した後、無線通信装置 Aの通信エリア内にある、最下位スロット位置にない無線通信装置 Dが 1スーパーフレーム後に最上位の空きスロットへ移動する。その後、無線通信装置 A、 Cから 1ホップ離れた位置にある、最下位スロットの無線通信装置 Bが 2ス一パーフレーム後に最上位の空きスロットへ移動する。

[0157] このように、上位に複数の空きスロットがある場合、無線通信装置は空きスロットがなくなるまで、順次、最上位の空きスロットへビーコンスロット位置を移動することができる。これにより、実施の形態 1で示した方法に比べ、短時間にビーコンピリオドの縮退動作を行うことが可能になる。

[0158] なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を' 3'とした力これに限らず、

' 2'以上であれば原則的に同様の効果が得られる。しかし、 1ホップ内にな力つた無線通信装置がビーコンの検出中に 1ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、 ' 3 '以上とすることが好ましい。

[0159] (実施の形態 3)

本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態 1と同一であるが、図 27 に示すように、記憶部 203に記録されたビーコンスロット状態テーブルに移動予定デバイス ID (405)情報が追加されている点が異なる。この移動予定デバイス ID405には該当スロットへ移動を予定して、る無線通信装置のデバイス IDが記録される。無線通信装置は他の無線通信装置から受信するビーコンフレームによって移動予定の無線通信装置を知ることができる。

[0160] 図 28は、本実施の形態 3におけるビーコンフレームの構成図である。 [0161] 図 28において、移動先ビーコンスロット番号 2201フィールドは、送信元の無線通信装置がビーコンスロットの移動を予定している移動先スロット番号であり、移動先ビーコンスロット番号 2202フィールドは送信元の無線通信装置が検出した、移動を予定して、る他の無線通信装置の移動先スロット番号である。これらのフィールドが付カロされている点力実施の形態 1と異なる。なお、この移動先ビーコンスロット番号 22 01、 2202フィールドは移動カウンタが 0の場合は付加されない。

[0162] フレーム判定部 202は、ビーコンフレームを受信し、カウンタ 304、 307力 '0，でない場合、移動先ビーコンスロット番号 2201、 2202に記載のスロット番号を読み出し、それに該当する、ビーコンスロット状態テーブルの移動予定デバイス ID405の欄にデバイス ID303、 306を記録する。これにより、ビーコンスロット位置制御部 205は、他の無線通信装置がビーコンスロット位置をどのスロット位置へ移動しょうとしているかを検出することができる。

[0163] また、フレーム構成部 207は、実施の形態 1と同様に、記録部 203から読み出したビーコンスロット状態テーブルと、ビーコン位置制御部 205からの情報とを基に、ビーコンピリオド占有情報やビーコン送信者情報 301を生成して、管理情報を含むビーコンフレームを構成する。さらに、フレーム構成部 207は、ビーコンフレームの移動先スロット番号 2201、 2202に自己あるいは、検出した他の無線通信装置の移動を予定して、るスロット番号を設定する。

[0164] 図 23は本実施の形態における無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。

[0165] まず、ビーコンスロット位置制御部 205は、記録部 203に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（ビーコンフォーメーション）に変化があるかないかを確認する (ステップ S2301)。なお、移動予定スロット IDが異なつている場合も、ビーコンフォーメーションに変化があつたとして扱う。そして、ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがある力否かを確認する (ステップ S2302)。空きがないとき、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 206を 0にして処理を終了する（ステップ S2303)。 [0166] 一方、空きがある場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、その空きスロットへ移動を予定している他の無線通信装置がある力否かをチェックし、ある場合はさらに、その無線通信装置の中で自己が現在最下位のスロット位置にいる力否かをチヱックする（ステップ S2304)。自己が最下位のスロット位置にある場合、ビーコンスロット位置制御部 205は、移動カウンタ 206のカウンタ値は' 0'か否かをチェックし (ステップ S230 5)、 '0'の場合は、その空きスロットへの移動を開始するために、移動カウンタ 206を Full (本実施の形態では' 3'とする。 )にリセットする (ステップ S2306)。

[0167] 一方、移動カウンタ 206のカウンタ値が '0，でない場合、ビーコンスロット位置制御部 205はその移動カウンタ 206をデイクリメントする（ステップ S2307)。そして、カウンタ値が 0となった時点で (ステップ S2308)、ビーコンスロット位置制御部 205は、その無線通信装置が空きと見なす最上位のビーコンスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部 208のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する (ステップ S230 9)。

[0168] また、ステップ S2304において、自己が現在最下位のスロット位置にいない場合、ビーコンスロット位置制御部 205は次に移動先となる空きスロットを選択する (ステップ S2310)。この空きスロットとしては、次に上位である空きスロットが選択される。もし、該当する空きスロットがない場合は、ステップ S2303へ移行し、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 206を" 0"にして処理を終了する。一方、空きスロットがある場合は、ビーコンスロット位置制御部 205は、カウンタを Fullにリセットし、ビーコンスロット状態テーブルの新たな移動先スロット位置に該当する移動予定デバイス ID4 05の欄に自己のデバイス IDを記録する（ステップ S2306)。

[0169] また、前回のビーコンスロットの位置に変更がない場合、すなわち、ステップ S2301 にお、てビーコンフォーメーションの変化がなかった場合、ビーコンスロット位置制御部 205は移動カウンタ 206が" 0"となっているか否かを判定し (ステップ S2311)、移動カウンタ 206が" 0"であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する。

[0170] 一方、移動カウンタ 206が" 1"以上の場合、ビーコンスロット状態テーブルを参照し、他の無線通信装置が自己の選択しているスロットを選択している力否かをチェックする。そして、他の無線通信装置がある場合さらに、その無線通信装置の中で自己が現在最下位のスロット位置にあるか否かをチェックする（ステップ S2312)。自己が最下位のスロット位置にない場合は、ステップ S2306へ移行し、移動カウンタ 206を

Fullにリセットして処理を終了する。

[0171] 一方、自己が最下位のスロット位置にある場合、ビーコンスロット位置制御部 205は自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ステップ S2

307へ移行し、移動のためのカウントダウン処理を行う。

[0172] 以上のように、ビーコンスロット位置制御部 205は自己よりも上位に空きスロットがある場合、下位に移動予定の他の無線通信装置があっても、その下位の無線通信装置のスロット位置移動の完了を待つことなしに、次に上位にある空きスロットへの移動動作を開始する。このため、無線通信装置は自己よりも下位の無線通信装置によるスロット位置移動と並行して、自己のスロット位置移動処理を行うことができる。これにより、複数の空きスロットがある場合に、ビーコンピリオドの縮退動作を短時間に行うことが可能になる。

[0173] また、本実施の形態においても、この下位スロットから上位スロットへのスロット位置の変更は、変更を決定してからスーパーフレーム 3周期後に行っている。これにより、ビーコンスロット位置制御部 205は 1ホップ離れた位置にある無線通信装置のビーコンスロット位置をビーコンピリオド占有情報力把握できる。そのため、ビーコンスロット位置制御部 205はその位置を避けながら上位の空きスロットへ自己のビーコンスロット位置を移動することができ、 1ホップ離れた位置の無線通信装置とのスロット位置の衝突を回避することが可能になる。

[0174] なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を 3とした力これに限らず、 2 以上であれば原則的に同様の効果が得られる。しかし、 1ホップ内にな力つた無線通信装置がビーコンの検出中に 1ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、 3以上とすることが好ましい。

[0175] 次に、相互に通信可能な位置関係にある本発明に係る無線通信装置 A、 B、 C、 D 力図 24Aに示すビーコンピリオドを形成しているときの縮退動作を説明する。

[0176] 図 24Aにおいて、無線通信装置 A乃至 Dは、それぞれ第 1スロット、第 4スロット、第 6スロット、第 8スロットでビーコンを送信している。このときの各無線通信装置の移動カウンタは、それぞれ 0、 Full (本実施の形態では' 3'とする。）、 Full、 Fullであり、無線通信装置 B、 C、 Dの移動先スロット位置は、すべて第 2スロットを指示している。これは無線通信装置 B、 C、 Dは、自己のビーコンスロットよりも上位のスロットに空きスロットがあるので、一斉に空きスロットである、第 2スロットへ移動を予定していることを示す。

[0177] 次に、図 24Bにおいて、無線通信装置 Dは移動を予定している無線通信装置の中で最下位のスロット位置にあるので最優先で移動できると判断し、移動カウンタのカウントダウンを行う。無線通信装置 B、 Cは、最下位のスロット位置にないことを検知し、次に上位の空きスロット位置である、第 3スロットへ移動先スロット番号を変更する。

[0178] 次に、図 24Cにおいて、無線通信装置 C、 Dは、移動先スロット位置へ移動を予定している無線通信装置の中で最下位のスロット位置にあると判断し、それぞれの移動カウンタをカウントダウンする。無線通信装置 Bは、次に上位の空きスロットがないため、移動先スロット番号を変更せず、移動カウンタのカウントも行わない。

[0179] 次に、図 24Dにおいて、無線通信装置 Dは移動カウンタのカウンタ値が 0となり、移動先スロットであった第 2スロットへビーコン送出位置を移動する。そして、無線通信装置 Dは、移動カウンタのカウンタ値を 0にセットする。無線通信装置 Cは移動カウンタをカウントダウンする。

[0180] 次に、図 24Eにおいて、無線通信装置 Cは、移動カウンタのカウンタ値が 0となり、移動先スロットであった、第 3スロットへビーコン送出位置を移動する。そして、無線通信装置 Cは、移動カウンタのカウンタ値を 0にセットする。無線通信装置 Bも上位のスロットに空きスロットがなくなるので、移動カウンタを 0にセットする。

[0181] 以上のように、無線通信装置 Cは、自己よりも下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置 Dのスロット位置移動が完了するまえに、次の上位の空きスロットである、第 3スロットへ移動を行うためのカウント動作を開始する。このため、空きスロットである第 2スロットおよび第 3スロットへの移動力実施の形態 1で示した方法に比べ、短時間に完了できる。なお、本実施の形態では、ステップ S2310における空きスロットの選択は、自己よりも下位の無線通信装置が移動予定のスロットを除ぐ最上位の空きスロットを選んでいる力これに限らず、任意の空きスロットを選択するようにしてもよい。これにより、最上位を選ぶ場合に比べ並列に縮退動作する数が増えるので、ビーコンピリオドがかなり大きな数になる場合などでは早く縮退することができる。

[0182] このように本発明によれば、複数の空きスロットがあるときに、複数の無線通信装置によるビーコン位置の移動が並行して行えるので、短時間にビーコンピリオドの縮退動作を行うことが可能になる。

[0183] (実施の形態 4)

本実施の形態は、複数のビーコンピリオドグループが近接したときに発生する通信の干渉を解消する方法を示すものである。

[0184] 図 25は本実施の形態 4における無線通信システムであり、移動ネットワーク 2501、 2502、 2503はそれぞれ異なるビーコンピリオドグループを形成して!/、る。

[0185] 図 25にお、て、無線通信装置 A、 L、 Xは、それぞれ異なるビーコンピリオドグループ 1、 2、 3に属している。このとき、それらの無線通信装置が近接位置に移動し、他の無線通信装置の通信エリアに進入すると、無線通信装置 A、 L、 Xは自己のグループのビーコンやデータ受信において他のビーコンピリオドグループとの干渉が起こる。

[0186] 図 26Aは図 25の無線通信装置 A、 L、 Xの構成するビーコンピリオドの例である。それぞれのグループが何のポリシーもなく送受信して!/、ると、 3つのビーコンピリオドグループのデータ送信可能領域は交差することになり他のビーコンピリオドグループと干渉が起こる。従って、図 26Bに示すように、そのビーコンピリオドグループがそれぞれのスーパーフレーム毎に優先的に使用できる時間帯を、自己の属するビーコンピリォドグループのビーコンピリオド (A)力も次にその無線通信装置が受信できるビーコンピリオド (B)の先頭までと取り決める。これにより、ビーコンピリオドグループ間の干渉を防止できる。但し、ビーコンピリオドグループ 2とビーコンピリオドグループ 3との関係のように、もし次のビーコンピリオド (C)が来るまでに最低限のデータ送受信時間が取れないときには、後ろ力も来るビーコンピリオド (C)を構成するビーコンピリオドダループが先行するビーコンピリオド (B)を構成するビーコンピリオドグループに吸収されるように縮退動作を行う。これにより、多数のビーコンピリオドグループが混在していても、最低限必要なデータ送信時間を確保することができ、そして、互いのデータ送信時間を侵害しな、ようにすることが可能になる。

[0187] 図 30は本実施の形態において、各無線通信装置が送信するビーコンフレームの構成を示す図である。

[0188] 図 30において、ビーコン送信情報 301は、実施の形態 1におけるビーコン送信者情報にさらに結合フラグ 3011と、ビーコンピリオド開始オフセット（BPSTオフセット） 3 012と、ビーコンピリオド選択（BP選択） 3013とを含んでいる。この結合フラグ 3011 は、ビーコンを送信する自分自身がビーコンピリオドの結合動作を行うことを示すものである。また、 BPSTオフセット 3013は、ビーコンピリオド開始のオフセット時間を示すものである。また、 BP選択 3013はビーコンピリオドを、自己のオフセットに相手を移動させる側力、相手のオフセットに移動する側かを識別するものである。

[0189] ビーコンピリオド占有情報 302は、実施の形態 1におけるビーコンピリオド占有情報にさらに、結合フラグ 3014と EBPフラグ 3024とを含んだものである。無線通信装置は、ビーコンピリオド占有情報 302に自己が受信したビーコン送信者情報 301の結合フラグ 3011と、 EBP情報 3002の EBPフラグ 3023とを記載し、他の無線通信装置へ通知する。

[0190] 結合開始通知情報 3001は、マージカウンタ 3015とシフトカウンタ 3016と移動ダループ 3017と BPSTオフセット 3018とを含んでいる。マージカウンタ 3015は、この結合動作を開始するまでのスーパーフレーム周期数を示しており、結合の対象となる両ビーコンピリオドグループ内の各無線通信装置間の同期を取るためのものである。シフトカウンタ 3016は、ビーコンピリオドを移動するグループ内の無線通信装置力最初の無線通信装置の移動を開始して力他の無線通信装置の移動を行うスーパーフレーム周期をカウントするカウンタの値を示している。移動グノレープ 3017は、このビーコンを送信してヽる自分自身がビーコンピリ才ドを移動するビーコンピリ才ドグノレープのものであるか否かを示すものであり、移動するビーコンピリオドグループのものである場合にはフラグをセットする。 BPSTオフセット 3018は、ビーコン送信者情報 3 01の BPSTオフセットと同一である。

[0191] ェクステンド 'ビーコンピリオド情報（EBP情報） 3002は、デバイス ID3019、カウンタ値 3020、結合フラグ 3021、ビーコンスロット位置 3022、および EBPフラグ 3023を含む。デバイス ID3019には、このビーコンを送信する無線通信装置自身がビーコンピリオドを移動する場合に、自己のデバイス IDが記載され、他の無線通信装置からエマージェンシースロットで結合開始通知情報を受信した場合には、送信元の無線通信装置のデバイス IDが記載される。カウンタ 3020、結合フラグ 3021、ビーコンスロット位置 3022についても同様に、自分自身のもの、あるいは他の無線通信装置から受信したものが記載される。 EBPフラグ 3023は、デバイス ID3019、カウンタ 3020 、結合フラグ 3021、およびビーコンスロット位置 3022の情報がェクステンド 'ビーコンピリオド情報であることを示すものである。

[0192] 以下に、異なるビーコンピリオドグループが 1つに結合される動作について説明する。

[0193] 初めに、結合アルゴリズムに付いて簡単に説明する。なお、この説明では、ビーコンピリオドグループ 1 (BG— 1)にビーコンピリオドグループ 2 (BG- 2)が結合するものとする。

[0194] 手順 1. BG— 2の結合を要求する無線通信装置 X力 BG— 1のエマージェンシースロットと BG— 2の自己のビーコンスロットで結合開始通知情報を送信する。エマ一ジエンシースロットとは、空きスロットがなくなるなど緊急事態のために確保される特別なスロットのことである。

[0195] 手順 2. BG— 1と BG— 2の無線通信装置 Xの近隣にある無線通信装置は、結合開始通知情報を受信すると、以後に送信する自己のビーコンにも受信した結合開始通知情報を発信元のマージカウンタに同期して送信する。そして、結合開始通知情報を送信しているグループ全体によつてマージカウンタのカウントダウンを実行する。

[0196] 手順 3. BG— 2の結合開始通知情報を送信している無線通信装置の内、結合を希望するものは自己のビーコン送信者情報において結合フラグをセットしてビーコンを送信する。

[0197] 手順 4. BG—1と BG— 2の結合開始通知情報を送信している無線通信装置は、互 V、の相手のビーコンピリオドをサーチしてビーコンを読み込み、そこ力相手グループの無線通信装置のビーコン時間占有情報となる EBP情報 (ェタステンド ·ビーコンピリオド情報)を構成して隣接情報を次近接のノードに通知する（BG— 1の無線通信装置は BG— 2の結合フラグを立てている無線通信装置のみの EBP情報を作成する

) o

[0198] 手順 5. BG—1と BG— 2の各無線通信装置は EBP情報を見て、自己の次近接に同じビーコンスロットを占有している無線通信装置があることを検知した場合、マージカウンタが 0になるまでに自己の属するビーコンピリオドグループに再加入する。

[0199] 手順 6. BG—1と BG— 2の各無線通信装置は、マージカウンタが 0になったとき、シフトカウンタを、ビーコン送信者情報、ビーコン時間占有情報、 EBP情報の結合フラグがセットされた状態がなくなるまでカウントアップしていく。このシフトカウンタは、ビーコンスロットを移動するまでのスーパーフレーム周期をカウントするものである。

[0200] 手順 7. BG— 2のビーコン送信者情報に結合フラグをセットしている無線通信装置は、シフトカウンタをカウントアップする。また、第 Nビーコンスロットでビーコンを送信している無線通信装置は、シフトカウンタが 2N—1のときに、 BG—1の最上位の空きビーコンスロットに移動する。

[0201] 手順 8.ビーコン送信者情報、ビーコン時間占有情報、 EBP情報の結合フラグをセットした状態がなくなったとき、無線通信装置は結合開始通知情報の送信を終了する

[0202] 手順 9.無線通信装置は、結合開始通知情報を送信している間上記のビーコンピリォドの縮退アルゴリズムを停止する。

[0203] 以上のアルゴリズムにつ、て図面を用いて以下に説明する。

[0204] 図 29は二つのビーコンピリオドグループが近接位置にある状態を示して、る。

[0205] 図 29において、無線通信装置 A、 B、 C、 D、 Eが第 1のビーコンピリオドグループを形成し、無線通信装置 X、 Y、 Ζが第 2のビーコンピリオドグループを形成している。

[0206] 第 1のビーコンピリオドグループにおいて、無線通信装置 Β (2902)は通信エリア 2 912内の無線通信装置 A(2901)、 C (2903)、 Ε (2905)と相互に通信可能である力無線通信装置 D (2904)は次近接の位置関係にあり、直接通信はできない。また、無線通信装置 D (2904)は無線通信装置 C (2903)の通信エリア 2913内に位置するが、無線通信装置 Β (2902)とは次近接の位置関係にある。

[0207] 第 2のビーコンピリオドグループにおいて、無線通信装置 X (2906)、 Υ(2907)、 Ζ (2908)は相互の通信エリアに位置し、相互に通信可能である。

[0208] 上記のような 2つのビーコンピリオドグループが図 29に示すような位置関係に移動したとき、第 2のビーコンピリオドグループが第 1のビーコンピリオドグループに結合するときの結合動作について次に説明する。なお、 2つのビーコンピリオドの位置関係は、次の通りである。すなわち、第 2のビーコンピリオドグループの無線通信装置 Xが

、第 1のビーコンピリオドグループの無線通信装置 A、 B、 C、 Dの通信エリアに位置し

、第 2のビーコンピリオドグループの無線通信装置 Y力第 1のビーコンピリオドダループの無線通信装置 A、 B、 C、 Eの通信エリアに位置し、第 2のビーコンピリオドダループの無線通信装置 Zが、第 1のビーコンピリオドグループの無線通信装置 B、 C、 D

、 Eの通信エリアに位置している。

[0209] 図 31乃至図 41は、無線通信装置 A乃至 E、および無線通信装置 X乃至 Zがビーコンピリオドでビーコンを送信するタイミングと各無線通信装置が検知する各スロットでのビーコン情報を示して、る。

[0210] まず、図 31は両グループが現在の位置に移動した初期状態を示す。

[0211] 図 31において、第 1ビーコンピリオドグループの無線通信装置 Aは、第 4スロットでビーコンを送信し、無線通信装置 Bは第 2スロットでビーコンを送信し、無線通信装置

Cは第 3スロットでビーコンを送信し、無線通信装置 Dは第 4スロットでビーコンを送信し、無線通信装置 Eは第 5スロットでビーコンを送信している。第 4スロットで無線通信装置 A、 Dがビーコンを送信しているが、第 1ビーコンピリオドグループ内において、無線通信装置 A、 Dは 2ホップ離れているので無線通信装置 B、 Cはビーコンピリオド占有情報 (BPOIE)によりその存在を知る力通信の干渉は発生していない。

[0212] また、第 2ビーコンピリオドグループの無線通信装置 Xは、第 2スロットでビーコンを送信し、無線通信装置 Yは第 3スロットでビーコンを送信し、無線通信装置 Zは第 4スロットでビーコンを送信して、る。

[0213] なお、第 1スロットは、エマージェンシースロットであり、空き状態にある。また、このときの各ビーコンにおいて結合フラグ 3011, 3014はセットされておらず、結合開始通知情報 3001や EBP情報 3002を含んで!/、な!/ヽ。

[0214] 次に、無線通信装置 Xが結合動作の開始を通知する結合開始情報を送信したときの状態について図 32を用いて説明する。

[0215] 図 32において、無線通信装置 Xが第 1のビーコンピリオドグループのェマージェンシースロット（第 1スロット） 3201と、自己のビーコンスロット 3202とに結合開始通知情報 3001と EBP情報 3002とを記載したビーコンを送信する。このときの結合開始通知情報 3001のマージンカウンタ 3015には' 5，がセットされ、シフトカウンタ 3016には' 0'がセットされる。さらに、移動グループ 3017には、自己が移動するビーコンピリォドグループであることを示すフラグがセットされ、 BPSTオフセット 3018には後述するビーコン送信者情報 301の BPSTオフセットがコピーされている。

[0216] また、 EBP情報 3002のデバイス ID3019、カウンタ 3020、ビーコンスロット位置 30 22には、それぞれ無線通信装置 X自身のデバイス ID、移動カウンタのカウンタ値、ビーコンスロット位置が記載され、結合フラグ 3021と EBPフラグ 3023はセットされている。さらにまた、ビーコン送信者情報 301の結合フラグ 3011がセットされ、 BPSTオフセット 3012には移動先である第 1のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始時間に対するオフセット時間が記載されている。また、 BP選択 3013には移動先のビーコンピリオド開始時間を基準にすることを示すフラグがセットされている。

[0217] 第 1のビーコンピリオドグループの無線通信装置 A乃至 Dはこれを直接受信し、第 2 のビーコンピリオドグループが自己のビーコンピリオドに結合する動作が始まることを知る。しかし、無線通信装置 Eは、これを受信できないので、この時点では知ることはない。なお、無線通信装置 Xは、第 1のビーコンピリオドグループの第 4スロット 3203 で、通信エリアにある無線通信装置 A、 D力もビーコンを受信し相互に干渉する。しかし、この場合、無線通信装置 Xは、無線通信装置 Aからの通信を受信できたものとする。

[0218] また、第 1のビーコンピリオドグループの無線通信装置 A乃至 Dは、無線通信装置 Xから第 2のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始オフセット時間を BPST オフセット 3012と BP選択 3013とにより知ることができる。このため、無線通信装置 A 乃至 Dは、第 2のビーコンピリオドグループのビーコンを受信開始する。このとき、無線通信装置 Dは、無線通信装置 Xから受信したビーコン 3203に記載のビーコンピリォド占有情報 302に、自己のデバイス IDがないことを検出する。これにより、無線通信装置 Dは、無線通信装置 Xが干渉により自己のビーコンを受信できていないことを知ることができる。そこで、無線通信装置 Dは、次のスーパーフレームで自己のスロット位置をエントリースロットへ移動することを決定する。

[0219] また、第 2のビーコンピリオドグループの無線通信装置 Y、 Ζは、無線通信装置 Xから通知された結合動作の開始を知る。そして、自分自身も結合動作を行うことを決定した場合、無線通信装置 Υ、 Ζはそれを通知するために、自己のスロット位置でビーコン送信者情報 301の結合フラグ 3011をセットし、第 1のビーコンピリオドグループのビーコンピリオドを読み込み、 ΕΒΡ情報 3002を作成してビーコンを送信する。このため、無線通信装置 Α乃至 Cは、無線通信装置 Yの結合フラグがセットされていることを検出する。しかしこのとき、無線通信装置 Dがビーコンピリオド占有情報で検出する無線通信装置 Yの結合フラグは、一つ前のスーパーフレームの状態のためセットされていない。無線通信装置 Zについても同様に、無線通信装置 B乃至 Dは無線通信装置 Zの結合フラグがセットされていることを検出する力無線通信装置 Aがビーコンピリォド占有情報で検出する無線通信装置 Zの結合フラグは、一つ前のスーパーフレームの状態のためセットされてヽな、。

[0220] なお、結合開始通知情報 3001と EBP情報 3002とを受信した無線通信装置 X以外の無線通信装置は、受信した結合開始通知情報 3001と EBP情報 3002とをコピ一して、自己のビーコンスロットで送信する。これにより、無線通信装置 X以外の無線通信装置は、次近接の位置にある無線通信装置へこれらの情報を伝達することが可會になる。

[0221] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 33に示す。

[0222] 図 33において、無線通信装置 Xは、マージカウンタをデイクリメントし、マージカウンタ 3015に' 4，をセットする。そして、無線通信装置 Xは、第 1のビーコンピリオドダループのエマージェンシースロット（第 1スロット） 3301と、自己のビーコンスロット 3302 とに結合開始通知情報 3001と EBP情報 3002とを記載したビーコンを送信する。

[0223] 無線通信装置 Eは、通信エリアの無線通信装置 Bを介して、第 1スロット 3303に無線通信装置 Xのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報により知る。また、無線通信装置 Eは、結合開始通知情報の BPSTオフセット 3018から第 2のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始時間を知り、第 2のビーコンピリオドグループのビーコンを受信開始する。

[0224] 無線通信装置 Dは、先のスーパーフレームで決定した通り、ビーコンスロット位置をエントリースロット 3304に移動してビーコンを送信する。これにより、無線通信装置 X にとつて、無線通信装置 Aと無線通信装置 Dとの干渉が解消される。

[0225] なお、このスーパーフレーム周期以降において、第 1のビーコンピリオドグループの各無線通信装置は無線通信装置 X、 Υ、 Ζの結合フラグが、スロット位置の移動が完了するまですべてセットされている状態を検出する。

[0226] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 34に示す。

[0227] 図 34において、無線通信装置 Xは、マージカウンタをデイクリメントし、マージカウンタ 3015に' 3，をセットする。そして、無線通信装置 Xは、第 1のビーコンピリオドダループのエマージェンシースロット（第 1スロット） 3301と、自己のビーコンスロット 3302 とに結合開始通知情報 3001と ΕΒΡ情報 3002とを記載したビーコンを送信する。

[0228] このスーパーフレーム周期において、無線通信装置 Dのスロット位置の変更は次近接の位置にある他の無線通信装置 Α、 Β、 Ε、 Υに通知される。

[0229] 次のスーパーフレーム 3周期分の状態を図 35に示す。

[0230] 図 35において、無線通信装置 Xはマージカウンタをデイクリメントしたカウンタ値を結合開始通知情報 3001のマージカウンタ 3015にセットして、自己のビーコンスロット 3501にビーコンを送信する。この動作は無線通信装置 Xのマージカウンタのカウンタ値が 2乃至 0で繰り返される。この間に、他の無線通信装置は第 2のビーコンピリオドグループが第 1のビーコンピリオドグループと結合を行うのに支障が無、ように、干渉を回避するためのスロット位置の移動などの処理を行う。

[0231] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 36に示す。

[0232] 図 36において、無線通信装置 Α乃至 Ε、無線通信装置 X乃至 Ζは、マージカウンタ力 S 'O'になったので、シフトカウンタをインクリメントし始める。そして、結合開始通知情報 3001のシフトカウンタ 3016にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置 A 乃至 E、無線通信装置 X乃至 Zはシフトカウンタのカウンタ値が' 1，（奇数)であると判定し、ビーコンスロット位置を第 1のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第 7スロット） 3601へ移動する。そして、第 7スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置 Eを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置 Xがスロット位置を変更したことを知る。

[0233] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 37に示す。

[0234] 図 37において、無線通信装置 Yは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報 3001のシフトカウンタ 3016にカウンタ値をセットする。このとき、シフトカウンタのカウンタ値は' 2' (偶数)であるので、無線通信装置 Yはスロット位置の移動は行わない。なお、無線通信装置 Yの結合フラグ 3011の情報は、無線通信装置 Cのビーコンピリオド占有情報 302を介して、無線通信装置 Dへ通知される。このように、スーパーフレーム 1周期の間隔をおくことにより、無線通信装置 Yの結合動作中であることが次近接の無線通信装置へも通知される。

[0235] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 38に示す。

[0236] 図 38において、無線通信装置 Yは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報 3001のシフトカウンタ 3016にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置 Yはシフトカウンタのカウンタ値が' 3，（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第 1のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第 8スロット） 3801へ移動する。そして、無線通信装置 Yは第 8スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置 Dを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置 Y 力 Sスロット位置を変更したことを知る。

[0237] 第 2のビーコンピリオドグループの無線通信装置 Zは、自己が最上位のスロット位置になったので、無線通信装置 Yに代わって、シフトカウンタのカウンタ値を結合開始通知情報 3001のシフトカウンタ 3016にセットしたビーコンを自己のビーコンスロット位置で送信する。無線通信装置 Aを除く全ての無線通信装置はこのビーコンを受信し、無線通信装置 Zが結合動作を開始することを知る。

[0238] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 39に示す。

[0239] 図 39において、無線通信装置 Zはシフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報 3001のシフトカウンタ 3016にカウンタ値をセットする。このとき、シフトカウンタのカウンタ値は' 4' (偶数)であるので、無線通信装置 Zはスロット位置の移動は行わない。なお、無線通信装置 Zの結合フラグ 3011の情報は、無線通信装置 Bのビーコンピリオド占有情報 302を介して、無線通信装置 Aへ通知される。このように次近接の無線通信装置へも無線通信装置 Zが結合動作中であることが通知される。

[0240] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 40に示す。

[0241] 図 40にお、て、無線通信装置 Zは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報 3001のシフトカウンタ 3016にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置 Z は、シフトカウンタのカウンタ値が' 5，（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第 1のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第 9スロット） 4001へ移動する。そして、無線通信装置 Zは第 9スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置 Aを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置 Z 力 Sスロット位置を変更したことを知る。

[0242] 次のスーパーフレーム周期の状態を図 41に示す。

[0243] 図 41において、無線通信装置 Zは、スロット位置を移動完了しているので、もはや結合開始通知情報 3001を付加することはしない。他の無線通信装置はこれにより、第 2のビーコンピリオドグループのビーコンピリオドの結合動作が終了したことを知る。

[0244] このように、ビーコンピリオドの結合を行う無線通信装置は、ビーコン送信者情報の結合フラグをセットしてビーコンを自己のビーコンスロットで送信する。これにより、他の無線通信装置へビーコンピリオドの結合動作の開始を通知することができる。さらに、ビーコンスロット位置の移動がスーパーフレーム 1周期おきに行われるようになるので、次近接の無線通信装置へも結合中であることを通知できる。これにより、次近接の位置にある無線通信装置とスロット位置の移動が衝突することを防止できる。

[0245] なお、無線通信装置 Xはマージカウンタが ' 5，から' 3，までのスーパーフレームで結合開始通知情報 3001を送信して、る。これは第 1ビーコンピリオドグループと第 2 のビーコンピリオドグループの各無線通信装置へ結合開始情報を確実に通知するためであり、これに限るものではない。

[0246] 以上のように、複数のビーコンピリオドグループが移動により相互に干渉する場合でも、干渉するビーコンピリオドグループ同士のビーコンピリオドを結合動作させることにより、相互に区分けされた期間で通信を行うことができるので、相互の干渉を防止することが可能になる。

産業上の利用可能性

本発明は、アドホック通信等をするときの無線通信方法および無線通信装置に有用であり、無線ネットワーク内の各無線通信装置がビーコンを送信する場合に、そのビーコンピリオドを動的に変更するのに適している。

Claims

請求の範囲

[1] 無線通信装置がビーコンピリオドを用いてビーコンを互いに衝突しな、ように送信する無線通信方法において、

無線通信装置がビーコンピリオド内に、自己のビーコンを送信する期間であるビーコンスロットより以前に、空きのビーコンスロットがあるか否かを検出するステップと、前記検出ステップで空きビーコンスロットを検出したとき、自己のビーコンスロットを前記空きビーコンスロットへ移動するまでの所定数のスーパーフレームのカウントを開始するステップと、

他の無線通信装置に自己のビーコンスロット位置の移動処理状態を通知する移動状態情報をビーコンに付加するとともに、他の無線通信装置から受信した前記移動状態情報と、前記移動状態情報を通知した無線通信装置を特定する識別子と、ビーコンスロット位置とを対応づけてビーコンピリオド占有情報として付加して自己のビーコンスロットで送信するステップと、

前記所定数のスーパーフレームの経過後に自己のビーコンを前記空きビーコンスロットへ移動して送信するステップと

を有する無線通信方法。

[2] 前記所定数のスーパーフレームのカウントは、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに他の無線通信装置のビーコンが存在する期間は行わないことを特徴とする請求項 1に記載の無線通信方法。

[3] 前記所定数のスーパーフレームのカウントは、 2以上であることを特徴とする請求項 1 に記載の無線通信方法。

[4] 前記無線通信装置は、受信した前記ビーコン及び前記ビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出したとき、空きビーコンスロットの検出と、当該空きビーコンスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行う請求項 1乃至 3のいずれかに記載の無線通信方法。

[5] 前記移動状態情報は、前記所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである請求項 1に記載の無線通信方法。

[6] 前記無線通信装置は、前記ビーコンフォーメーションの最下位のスロットから少なくとも 2スロットを、データ通信を行わないエントリースロットとして確保し、前記無線ネットワークシステムへ新規加入、あるいは再加入によりビーコンの送信を開始するとき、前記エントリースロットからランダムに選択したスロットを自己のビーコンスロット位置としてビーコンを送信することを特徴とする請求項 4に記載の無線通信方法。

[7] 前記無線通信装置が、自己の認識している前記ビーコンフォーメーションの最下位スロットまでの長さを示すビーコンスロット長情報をビーコンに付加するステップをさらに有し、

前記無線通信装置が近隣の無線通信装置から受信した前記ビーコンスロット長情報のうち、最大のビーコンスロット長に前記エントリースロットの長さを加えた期間においてデータ通信を行なわず、ビーコンを受け付けることを特徴とする請求項 6に記載の無線通信方法。

[8] ビーコンを受信し、フレームを抽出するビーコン受信部と、

抽出したフレームがビーコンフレームであるか否かを判定し、ビーコンの受信スロット位置と、当該ビーコンの送信元の無線通信装置を特定する識別子と、前記送信元の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動する力否かを示す移動状態情報とを関連づけて、ビーコンピリオド占有情報として記録部に記録するとともに、前記ビーコンフレームに付与されていた前記ビーコンピリオド占有情報を記録するフレーム判定部と、

前記記録部に記録されたすベての前記ビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出したとき、自己のビーコンスロットを前記空きビーコンスロットへ移動するまでの所定数のスーパーフレームのカウンタ値を移動カウンタに設定し、当該移動カウンタからカウントダウンの通知を受けて自己のビーコンスロット位置の変更を指示するビーコンスロット位置制御部と、

ビーコンスロット位置制御部から指示された、自己のスロット位置を検出し、ビーコンの送信を指示するビーコン送信指示部と、

前記ビーコン送信指示部力の指示を受けて、受信したビーコン力生成した前記ビーコンピリオド占有情報と、自己の移動状態情報と、自己が受信したビーコン力求めたビーコンスロットの全長を示すビーコンスロット長†青報とを含むビーコンフレームを構成するフレーム構成部と、

を有する無線通信装置。

[9] 前記移動カウンタは、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに他の無線通信装置のビーコンが存在する期間は前記所定数のスーパーフレームのカウントを行わな!/ヽことを特徴とする請求項 8に記載の無線通信装置。

[10] 前記所定数のスーパーフレームのカウントは、 2以上であることを特徴とする請求項 9 に記載の無線通信装置。

[11] 前記ビーコンスロット位置制御部は、受信した前記ビーコン及び前記ビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーシヨンの変更を検出したとき、空きビーコンスロットの検出と、当該空きビーコンスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行う請求項 8に記載の無線通信装置。

[12] 前記移動状態情報は、前記所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである請求項 8に記載の無線通信装置。

[13] 前記フレーム構成部は、前記ビーコンフォーメーションの最下位のスロットから少なくとも 2スロットを、データ通信を行わないエントリースロットとして設け、

前記ビーコンスロット位置制御部は当該無線通信装置が前記無線ネットワークシステムへ新規加入、あるいは再加入によりビーコンの送信を開始するとき、前記エントリースロットからランダムに選択したスロットを自己のビーコンスロット位置としてビーコン送信指示部へ指示することを特徴とする請求項 8に記載の無線通信装置。

[14] 前記フレーム判定部は、近隣の無線通信装置から受信した前記ビーコンスロット長情報のうち、最大のビーコンスロット長に前記エントリースロットの長さを加えた期間において、ビーコンを受け付け、

前記フレーム構成部は、前記期間中にデータ通信を行なわな、ことを特徴とする請求項 8に記載の無線通信装置。

[15] 前記移動状態情報は、前記無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含み、

無線通信装置は自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置が前記移動先スロット位置情報で指定したビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがあることを検出した場合、当該空きビーコンスロットの Vヽずれかを選択し、移動先ビーコンスロット位置として他の無線通信装置へ通知するとともに、前記所定数のスーパーフレームのカウントを開始することを特徴とする請求項 1に記載の無線通信方法。

[16] 前記無線通信装置は、前記空きビーコンスロットの中で最上位のビーコンスロットを選択した際に、自分が最下位スロットでないならば、最下位のスロットになるまで、順次、次のスーパーフレームで、次に最高位となる空きスロットを選択することを特徴とする請求項 15に記載の無線通信方法。

[17] 前記無線通信装置は、前記空きビーコンスロットの中で任意のビーコンスロットを選択することを特徴とする請求項 15に記載の無線通信方法。

[18] 前記所定数のスーパーフレームをカウント中に、自己のカウンタ値が最大値である場合には、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置を前記移動状態情報から検知する、あるいは、前記最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置を前記ビーコンピリオド占有情報力検知し、自己のカウンタ値が最大値— 1である場合には他の無線通信装置を、前記移動状態情報から検知し、自己のカウンタ値が最大値でも最大値— 1でもない場合には、同一のカウンタ値を有する他の無線通信装置を、前記移動状態情報から検知する、あるいは、自己のカウンタ値 + 1の値を有する他の無線通信装置を前記ビーコンピリオド占有情報力検知するステップを有し、いずれかの前記条件に適合する無線通信装置を検知したとき、当該無線通信装置の内、最下位のスロット位置にある無線通信装置が前記カウントを継続し、該当しな V、他の無線通信装置は所定のカウンタ値にリセットすることを特徴とする請求項 1に記載の無線通信方法。

[19] 前記カウント中に最大値もしくは 0以外の自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を有する前記ビーコンピリオド占有情報を受信したとき、前記カウントを中止し、自己のカウンタ値を最大値にリセットすることを特徴とする請求項 18に記載の無線通信方法。

[20] 自己のビーコンスロットの移動先の前記空きビーコンスロットは、最上位の空きビーコンスロットであることを特徴とした請求項 1に記載の無線通信方法。

[21] 前記移動状態情報は、前記無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含み、

前記ビーコンスロット位置制御部は、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の前記移動先スロット位置情報によつて指定されたビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがある場合は、当該空きビーコンスロットを移動先ビーコンスロット位置として自己の移動状態情報を前記記録部に記録し、前記所定のカウンタ値を前記移動カウンタに設定するものであり、前記フレーム構成部は、前記記録部に記録された自己の移動状態情報を含むビーコンフレームを構成することを特徴とする請求項 8に記載の無線通信装置。

[22] 前記ビーコンスロット位置制御部は、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置が移動を予定するビーコンスロット以外の空きスロットの中で、最上位のビーコンスロットを移動先ビーコンスロットに指定することを特徴とする請求項 21に記載の無線通信装置。