JP4222143B2 - Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program - Google Patents

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本発明は、無線LAN(Local Area Network)のように複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、制御局となる装置を特に配置せずにアドホック(Ad−hoc)通信により無線ネットワークが構築される無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。   The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus, a wireless communication method, and a computer program that communicate with each other between a plurality of wireless stations such as a wireless LAN (Local Area Network), and more particularly to a control station. The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus and a wireless communication method, and a computer program in which a wireless network is constructed by ad-hoc communication without any particular device.

さらに詳しくは、本発明は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、近隣の無線システムが干渉し合うことなく特定の制御局の介在なしに自律分散型の無線ネットワークを形成する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、各通信局が自己のビーコン送信用チャネルとデータ送信用のチャネルを適宜決定してマルチチャネル自律分散型の無線ネットワークを形成する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。   More specifically, the present invention relates to wireless communication that forms an autonomous decentralized wireless network without the intervention of a specific control station without interference between neighboring wireless systems in a communication environment in which a plurality of channels are prepared. The present invention relates to a system, a wireless communication apparatus, a wireless communication method, and a computer program, and in particular, each communication station appropriately determines its own beacon transmission channel and data transmission channel to form a multi-channel autonomous distributed wireless network. The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus, a wireless communication method, and a computer program.

複数のコンピュータを接続してLANを構成することにより、ファイルやデータなどの情報の共有化、プリンタなどの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ・コンテンツの転送などの情報の交換を行なったりすることができる。   By connecting multiple computers and configuring a LAN, you can share information such as files and data, share peripheral devices such as printers, and exchange information such as e-mail and data / content transfer Can be done.

従来、光ファイバーや同軸ケーブル、あるいはツイストペア・ケーブルを用いて、有線でLAN接続することが一般的であったが、この場合、回線敷設工事が必要であり、手軽にネットワークを構築することが難しいとともに、ケーブルの引き回しが煩雑になる。また、LAN構築後も、機器の移動範囲がケーブル長によって制限されるため、不便である。   Conventionally, it has been common to use an optical fiber, a coaxial cable, or a twisted pair cable to connect to a wired LAN. In this case, however, a line laying work is required, and it is difficult to construct a network easily. The cable routing becomes complicated. In addition, even after LAN construction, the movement range of the device is limited by the cable length, which is inconvenient.

そこで、有線方式によるLAN配線からユーザを解放するシステムとして、無線LANが注目されている。無線LANによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ(PC)などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。   Therefore, a wireless LAN has attracted attention as a system that releases users from wired LAN connection. According to the wireless LAN, most of the wired cables can be omitted in a work space such as an office, so that a communication terminal such as a personal computer (PC) can be moved relatively easily.

近年では、無線LANシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク(PAN)の導入の検討が行なわれている。例えば、2.4GHz帯や、5GHz帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システムが規定されている。   In recent years, the demand for wireless LAN systems has increased remarkably with the increase in speed and cost. In particular, recently, in order to establish a small-scale wireless network between a plurality of electronic devices existing around a person and perform information communication, introduction of a personal area network (PAN) has been studied. For example, different wireless communication systems are defined using frequency bands that do not require a license from a supervisory authority, such as 2.4 GHz band and 5 GHz band.

無線ネットワークに関する標準的な規格の1つにIEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11(例えば、非特許文献1を参照のこと)や、HiperLAN/2(例えば、非特許文献2又は非特許文献3を参照のこと)やIEEE302.15.3、Bluetooth通信などを挙げることができる。IEEE802.11規格については、無線通信方式や使用する周波数帯域の違いなどにより、IEEE802.11a規格、IEEE802.11b規格…などの各種無線通信方式が存在する。   One standard for wireless networks is IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (for example, see Non-Patent Document 1), HiperLAN / 2 (for example, Non-Patent Document 2 or Non-Patent Document 2 or Non-Patent Document 2). (See Patent Document 3), IEEE 302.15.3, Bluetooth communication, and the like. As for the IEEE802.11 standard, there are various wireless communication systems such as the IEEE802.11a standard, the IEEE802.11b standard, etc., depending on the wireless communication system and the frequency band to be used.

無線技術を用いてローカル・エリア・ネットワークを構成するために、エリア内に「アクセス・ポイント」又は「コーディネータ」と呼ばれる制御局となる装置を1台設けて、この制御局の統括的な制御下でネットワークを形成する方法が一般的に用いられている。   In order to configure a local area network using wireless technology, a single device serving as a control station called an “access point” or “coordinator” is provided in the area, and is under the overall control of this control station. A method of forming a network is generally used.

アクセス・ポイントを配置した無線ネットワークでは、ある通信装置から情報伝送を行なう場合に、まずその情報伝送に必要な帯域をアクセス・ポイントに予約して、他の通信装置における情報伝送と衝突が生じないように伝送路の利用を行なうという、帯域予約に基づくアクセス制御方法が広く採用されている。すなわち、アクセス・ポイントを配置することによって、無線ネットワーク内の通信装置が互いに同期をとるという同期的な無線通信を行なう。   In a wireless network in which an access point is arranged, when information is transmitted from a certain communication device, a bandwidth necessary for the information transmission is first reserved in the access point so that there is no collision with information transmission in another communication device. In this way, an access control method based on bandwidth reservation that uses a transmission line is widely adopted. That is, by arranging access points, synchronous wireless communication is performed in which communication devices in a wireless network are synchronized with each other.

ところが、アクセス・ポイントが存在する無線通信システムで、送信側と受信側の通信装置間で非同期通信を行なう場合には、必ずアクセス・ポイントを介した無線通信が必要になるため、伝送路の利用効率が半減してしまうという問題がある。   However, when asynchronous communication is performed between the communication device on the transmission side and the reception side in a wireless communication system in which an access point exists, wireless communication via the access point is always required. There is a problem that the efficiency is halved.

これに対し、無線ネットワークを構成する他の方法として、端末同士が自律的に無線通信を行なう「アドホック(Ad−hoc)通信」が考案されている。とりわけ近隣に位置する比較的少数のクライアントで構成される小規模無線ネットワークにおいては、特定のアクセス・ポイントを利用せずに、任意の端末同士が直接非同期の無線通信を行なうことができるアドホック通信が適当であると思料される。   On the other hand, as another method for configuring a wireless network, “Ad-hoc communication” in which terminals perform wireless communication autonomously has been devised. In particular, in a small-scale wireless network composed of a relatively small number of clients located in the vicinity, ad-hoc communication that allows any terminal to perform asynchronous wireless communication directly without using a specific access point is provided. It seems to be appropriate.

ところで、パーソナル・コンピュータ(PC)などの情報機器が普及し、オフィス内に多数の機器が混在する作業環境下では、通信局が散乱し、複数のネットワークが重なり合って構築されていることが想定される。このような状況下では、単一チャネルを使用した無線ネットワークの場合、通信中に他のシステムが割り込んできたり、干渉などにより通信品質が低下したりしても、事態を修復する余地はない。   By the way, in the work environment in which information devices such as personal computers (PCs) are widespread and many devices are mixed in an office, it is assumed that communication stations are scattered and a plurality of networks are overlapped. The Under such circumstances, in the case of a wireless network using a single channel, there is no room for repairing the situation even if another system interrupts during communication or communication quality deteriorates due to interference or the like.

このため、従来の無線ネットワーク・システムでは、他のネットワークとの共存のために周波数チャネルをあらかじめ複数用意しておき、アクセス・ポイントとなる無線通信装置において利用する周波数チャネルを1つ選択して動作を開始する方法が一般に採用されている。   Therefore, in the conventional wireless network system, a plurality of frequency channels are prepared in advance for coexistence with other networks, and one frequency channel to be used in the wireless communication device serving as an access point is selected and operated. The method of starting is generally adopted.

このようなマルチチャネル通信方式によれば、通信中に他のシステムが割り込んできたり、干渉などにより通信品質が低下したりしたときに、利用する周波数チャネルを切り替えることにより、ネットワーク動作を維持し、他のネットワークとの共存を実現することができる。   According to such a multi-channel communication method, when other systems can interrupt during communication or communication quality deteriorates due to interference or the like, the network operation is maintained by switching the frequency channel to be used, Coexistence with other networks can be realized.

例えば、IEEE802.15.3の高速無線PANシステムにおいても、システムで利用可能な周波数チャネルが複数用意され、無線通信デバイスは電源投入後に周囲にピコネット・コーディネータ(PNC)としてビーコン信号を送信しているデバイスの有無を確認するため、すべての利用可能なチャネルにわたってスキャン動作を行なうことで利用する周波数チャネルを選択する、というアルゴリズムが採用されている。   For example, even in an IEEE 802.15.3 high-speed wireless PAN system, a plurality of frequency channels that can be used in the system are prepared, and a wireless communication device transmits a beacon signal as a piconet coordinator (PNC) to the surroundings after power-on In order to confirm the presence or absence of a device, an algorithm is adopted in which a frequency channel to be used is selected by performing a scanning operation over all available channels.

制御局を配置しない自律分散型のアドホック・ネットワークにおいては、近隣で稼動中の異なる無線ネットワークとの干渉を極力抑えるために、周波数チャネルに関するリソース管理は重要である。しかしながら、ネットワークで使用する周波数チャネルを一斉に切り替えるためには、コーディネータあるいはアクセス・ポイントと呼ばれる代表局が各端末局に利用チャネルの指示を行なう必要がある。言い換えれば、アドホック・ネットワークにおいて周波数チャネルを切り替えることは困難である。   In an autonomous decentralized ad hoc network that does not have a control station, resource management for frequency channels is important in order to minimize interference with different wireless networks operating in the vicinity. However, in order to simultaneously switch the frequency channels used in the network, it is necessary for a representative station called a coordinator or an access point to instruct each terminal station about the channel to be used. In other words, it is difficult to switch frequency channels in an ad hoc network.

複数の周波数チャネルを使い分けるために、 HiperLAN/2を例にとると、一斉にチャネルを切り替える方法が考えられている。例えば、中央制御局であるAP(基地局)が、周波数チャネルを変更する旨を繰り返し報知し、あるタイミングで、APと、APに接続しているMT(移動局)が一斉にチャネルを切り替える。切り替えるべきか否かの判断はAP主導により決定される。判断する上での情報は、具体的には、(1)APの指示により、接続中のMTが通信を一時的に休止し、別の周波数チャネルをスキャンしてチャネル品質評価をし、その結果をAPに報告する、(2)APの指示により、APが一時的に報知チャネルの送信を停止し、接続中のMTが現在使用中の周波数チャネルをスキャン並びにチャネル品質評価をし、その結果をAPに報告するなどの処理手順を踏むことで集積している。   In order to use a plurality of frequency channels properly, taking HiperLAN / 2 as an example, a method of switching channels all at once has been considered. For example, an AP (base station) that is a central control station repeatedly notifies that the frequency channel is to be changed, and at a certain timing, the AP and an MT (mobile station) connected to the AP simultaneously switch channels. The decision as to whether or not to switch is determined by the AP initiative. Specifically, the information used for the determination is as follows: (1) In response to an instruction from the AP, the currently connected MT temporarily stops communication, scans another frequency channel, and evaluates the channel quality. (2) In response to an instruction from the AP, the AP temporarily stops transmission of the broadcast channel, the connected MT scans the frequency channel currently being used, and evaluates the channel quality. It is accumulated by following the processing procedure such as reporting to AP.

また、Bluetooth通信においては、マスターと呼ばれる中央制御局が基準となってランダムに周波数ホッピングすることで各周波数チャネルを公平に利用する方法が採られている。ネットワークを構成するためにはマスターと呼ばれる中央制御局の存在が必須で、周波数チャネルのホッピング・パターンと時間軸方向の同期の基準になっている。マスターが消失した場合は、それまで形成されたネットワークは一旦切断状態となり、新たなマスターを選択する処理が必要になる。   Further, in Bluetooth communication, a method is used in which each frequency channel is used fairly by performing frequency hopping randomly based on a central control station called a master. In order to configure a network, the existence of a central control station called a master is indispensable, which is a reference for frequency channel hopping patterns and synchronization in the time axis direction. When the master disappears, the network formed so far is temporarily disconnected, and a process for selecting a new master is required.

また、IEEE802.11系の無線LANシステムにおいては、最初にアクセス・ポイントが設定した周波数チャネルを利用してネットワークが形成されるので、基地局を配置せずにアドホック・ネットワークを構築することが困難である。他の周波数チャネルで動作するAPに収容されている無線通信装置(端末)と通信を行なう場合には、AP同士を例えば有線LANのケーブルなどで接続しておかなければならない。つまり、収容されたAP同士が接続されていなければ、物理的に隣接して存在する無線通信装置(端末)同士が異なるAPに収容されていても通信が行なえない。   In addition, in an IEEE802.11 wireless LAN system, a network is formed by using a frequency channel initially set by an access point, so it is difficult to construct an ad hoc network without arranging a base station. It is. When communicating with a wireless communication device (terminal) accommodated in an AP operating on another frequency channel, the APs must be connected to each other by, for example, a wired LAN cable. That is, if the accommodated APs are not connected to each other, communication cannot be performed even if the wireless communication apparatuses (terminals) that are physically adjacent to each other are accommodated in different APs.

また、IEEE802.15.3の高速無線PANシステムにおいても、最初にすべての周波数チャネルのスキャンを行ない、周辺に存在するコーディネータの探索を行なうことは可能であるが、一旦特定の周波数チャネルでの運用が開始されてしまうと、他の周波数チャネルの利用状況を把握することができない。このため、近隣に利用している周波数チャネルの異なるピコネットが存在しても、そのピコネットに接続されている無線通信装置との通信が行なえない。   Also, in the IEEE 802.15.3 high-speed wireless PAN system, it is possible to scan all frequency channels first and search for coordinators existing in the vicinity. If this is started, it is impossible to grasp the usage status of other frequency channels. For this reason, even if there is a piconet with a different frequency channel used in the vicinity, communication with a wireless communication apparatus connected to the piconet cannot be performed.

このように従来の無線通信方式では、周波数チャネル切り替えのタイミング、参入している端末が相互に同期して周波数チャネル切り替え動作を開始するためにメッセージ交換などによって実現するセットアップ処理、周波数チャネル切り替えを決定するための調停処理などといった複雑な機構が必要になる。また、制御を主体的に行なう、IEEE802.11やHiperLAN/2におけるAP、Bluetooth通信におけるマスターといった中央制御局の存在が必須である。仮にAPやマスターなどの中央制御局が消失した場合には、その代わりになる中央制御局を選択する何らかのプロトコル処理若しくは人為的な設定変更作業が必要になり、その処理の間は通信が途絶えるという問題点がある。   As described above, in the conventional wireless communication system, the timing of frequency channel switching, the setup process realized by exchanging messages and the frequency channel switching to start the frequency channel switching operation in synchronization with each other are determined. A complicated mechanism such as an arbitration process is required. In addition, the existence of a central control station such as an AP in IEEE802.11 or HiperLAN / 2 and a master in Bluetooth communication, which performs control mainly, is essential. If a central control station such as an AP or master disappears, some protocol processing or artificial setting change work is required to select a central control station to replace it, and communication is interrupted during that processing. There is a problem.

また、自チャネルの干渉は測定だけでなく隣接チャネルを使用した場合の干渉を測定して周波数チャネルを決定する無線通信システムについても提案がなされているが(例えば、特許文献1を参照のこと)、これは基地局の介在によりマルチチャネルが実現されるシステムである。   In addition to the measurement of the interference of the own channel, a radio communication system that determines the frequency channel by measuring the interference when an adjacent channel is used has been proposed (for example, see Patent Document 1). This is a system in which multi-channel is realized by intervening base stations.

例えば、通信局が自局にとって最適なチャネルでビーコンを送信することによって、トラフィック受信チャネルを指定するという方法が考えられる。しかしながら、自局にとって最適なチャネルでも、そのビーコンを受信する通信局にとっては干渉を受けているチャネルである可能性がある。例えば、一方の局のビーコン送信チャネルが他方の局では干渉チャネル若しくは通信品質が劣化し使用不能なチャネルであった場合には、これらの通信局は、仮に他のチャネル上では通信し合うことができたとしても、お互いの存在を永遠に認識することができないというデッドロックの状態に陥ってしまう。   For example, a method is conceivable in which a communication station designates a traffic reception channel by transmitting a beacon using a channel optimal for the local station. However, even a channel that is optimal for the local station may be a channel that is receiving interference for a communication station that receives the beacon. For example, if the beacon transmission channel of one station is an interference channel or an unusable channel because the communication quality deteriorates in the other station, these communication stations may communicate with each other on the other channel. Even if they can, they will fall into a deadlock state where they cannot recognize each other's existence forever.

特開平6−37762号公報JP-A-6-37762 International Standard ISO/IEC 8802−11:1999(E) ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Edition, Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) SpecificationsInternational Standard ISO / IEC 8802-11: 1999 (E) ANSI / IEEE Std 802.11, 1999 Edition, Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layers (PH) ETSI Standard ETSI TS 101 761−1 V1.3.1 Broadband Radio Access Networks(BRAN); HIPERLAN Type 2; Data Link Control(DLC) Layer; Part1: Basic Data Transport FunctionsETSI Standard ETSI TS 101 761-1 V1.3.1 Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN Type 2; Data Link Control (DLC) Layer; Part 1: Basic Trunk Data Control ETSI TS 101 761−2 V1.3.1 Broadband Radio Access Networks(BRAN); HIPERLAN Type 2; Data Link Control(DLC) Layer; Part2: Radio Link Control(RLC) sublayerETSI TS 101 761-2 V1.3.1 Broadband Radio Access Networks (BRAN); HIPERLAN Type 2; Data Link Control (DLC) Layer; Part2: Radio Link Control (LC)

本発明のさらなる目的は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、通信局同士が干渉し合うことなく適当なアドホック・ネットワークを好適に形成することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent radio communication system, radio, which can suitably form an appropriate ad hoc network without interfering with each other in a communication environment in which a plurality of channels are prepared. To provide a communication device, a wireless communication method, and a computer program.

本発明のさらなる目的は、特定の制御局を必要としない自律分散型の無線ネットワークにおいて、複数の周波数チャネルを効果的に利用してチャネル・アクセスを行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent radio communication system, radio capable of performing channel access by effectively using a plurality of frequency channels in an autonomous distributed radio network that does not require a specific control station. To provide a communication device, a wireless communication method, and a computer program.

本発明のさらなる目的は、各通信局が互いの存在を認識できないというデッドロック状態を回避して、自律分散型のマルチチャネル無線ネットワークを形成することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。   A further object of the present invention is to provide an excellent wireless communication system and wireless communication apparatus capable of avoiding a deadlock state in which each communication station cannot recognize each other's existence and forming an autonomous distributed multi-channel wireless network. And a wireless communication method, and a computer program.

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第1の側面は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、制御局を配置せずに複数の通信局によりアドホック通信に基づくネットワークを形成する無線通信システムであって、
各通信局は、自己の受信に最適となるビーコン送信チャネル上でビーコンを送信するとともに、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネルを利用してデータ送信を行なう、
ことを特徴とする無線通信システムである。
The present invention has been made in consideration of the above-mentioned problems, and a first aspect of the present invention is that an ad hoc communication is performed by a plurality of communication stations without arranging a control station in a communication environment in which a plurality of channels are prepared. A wireless communication system forming a network based on
Each communication station transmits a beacon on a beacon transmission channel that is optimal for its own reception, and performs data transmission using the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station.
This is a wireless communication system.

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。   However, “system” here refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules that realize specific functions), and each device or functional module is in a single housing. It does not matter whether or not.

自律分散型の無線通信システムでは、各通信局は伝送フレーム周期内でビーコン情報を報知するとともに、他局からのビーコン信号のスキャン動作を行なうことによりネットワーク構成を認識することができる。ところが、マルチチャネルを利用する自律分散型ネットワークの場合、伝送フレームが周波数軸上に利用チャネル数分だけ多重化された構成となっているため、通信局は他の通信のビーコン送信タイミングにおいて同じチャネル上に移行していなければビーコンを受信することはできず、新規参入局は自局のビーコン送信タイミングや送信チャネルを決定することが困難である。   In an autonomous decentralized wireless communication system, each communication station broadcasts beacon information within a transmission frame period, and can recognize a network configuration by performing a scanning operation of beacon signals from other stations. However, in the case of an autonomous decentralized network that uses multi-channels, since the transmission frame is multiplexed on the frequency axis by the number of channels used, the communication station uses the same channel at the beacon transmission timing of other communications. If it is not shifted upward, it is impossible to receive a beacon, and it is difficult for a new entry station to determine its own beacon transmission timing and transmission channel.

また、通信局が自局にとって最適なチャネルであっても、通信相手となる他局にとっては干渉を受けているチャネルである可能性がある。例えば、一方の局のビーコン送信チャネルが他方の局では干渉チャネル若しくは通信品質が劣化し使用不能なチャネルであった場合には、これらの通信局は、仮に他のチャネル上では通信し合うことができたとしても、お互いの存在を永遠に認識することができないというデッドロックの状態に陥ってしまう。   Further, even if the communication station is the optimum channel for the own station, there is a possibility that the other station which is the communication partner is a channel receiving interference. For example, if the beacon transmission channel of one station is an interference channel or an unusable channel because the communication quality deteriorates in the other station, these communication stations may communicate with each other on the other channel. Even if they can, they will fall into a deadlock state where they cannot recognize each other's existence forever.

本発明では、各通信局は、自局にとって最も通信品質の良いチャネルをビーコン送信チャネルに選択し、このチャネル上で自局のビーコン送信タイミングを配置してビーコン送信を行なうようにする。自己のビーコン送信チャネル上で既存の局のビーコン送信タイミングが既に設定されている場合には、時間的に重ならないように自己のビーコン送信タイミングを決定する。ビーコン情報には、例えば各チャネルにおいて被っている干渉情報などが記載される。また、通信局は、他局のビーコン送信タイミングに伴い該他局のビーコン送信チャネルに移行してビーコンの受信を行なう。   In the present invention, each communication station selects a channel with the best communication quality for its own station as a beacon transmission channel, and arranges the beacon transmission timing of its own station on this channel to perform beacon transmission. When the beacon transmission timing of an existing station is already set on the own beacon transmission channel, the own beacon transmission timing is determined so as not to overlap in time. In the beacon information, for example, interference information in each channel is described. Further, the communication station shifts to the beacon transmission channel of the other station and receives the beacon according to the beacon transmission timing of the other station.

一方、通信局かデータを送信するときには、自局のビーコン送信チャネルとは無関係に、データ送信先となる通信局において良好な通信品質を持ち受信に適したチャネルを利用してデータ送信を行なう。各通信局においてどのチャネルの通信品質がよいかは、その局がどのチャネルを用いてビーコン送信を行なっているかによって簡単に判別することができる。   On the other hand, when data is transmitted from a communication station, data is transmitted using a channel suitable for reception at the communication station serving as a data transmission destination, regardless of the beacon transmission channel of the local station. Which channel has good communication quality in each communication station can be easily determined depending on which channel the station is using for beacon transmission.

このように各通信局は自己の干渉状況のみに依存してビーコン送信チャネルを決定し、これが自局のトラフィックを受信するためのチャネルとして周知化されることから、マルチチャネル自律分散型の通信環境下における各通信局における制御が容易となる。   In this way, each communication station determines a beacon transmission channel depending only on its own interference situation, and this is known as a channel for receiving its own traffic. Control at each communication station below becomes easy.

ここで、各通信局は、自局のビーコン送信タイミングに伴い優先送信期間を獲得するようにしてもよい。   Here, each communication station may acquire a priority transmission period in accordance with its own beacon transmission timing.

また、各通信局は、他局のビーコン送信タイミングに伴い該他局のビーコン送信チャネルに移行してビーコンの受信を行なった後、当該ビーコン送信チャネル上で当該他局に与えられている優先送信期間中であっても、それ以外のチャネル上でのデータ送信動作が許容される。   In addition, each communication station shifts to the beacon transmission channel of the other station according to the beacon transmission timing of the other station and receives the beacon, and then gives priority transmission given to the other station on the beacon transmission channel. Even during the period, data transmission operations on other channels are allowed.

例えば、ある通信局がビーコン送信後に獲得した優先送信期間を利用して、送信先の通信局のビーコン送信チャネルを利用してデータ送信を行なう。そして、優先期間中に、他局のビーコン受信タイミングが近づくと、送信を一時停止し、そのビーコン送信予定チャネルへ移行する。移行先のチャネルでは他局が優先送信期間を利用するが、自局が利用していたチャネルと異なる場合には元のチャネルに戻ってデータ送信動作を引き続き行なうことができる。   For example, data transmission is performed using a beacon transmission channel of a destination communication station using a priority transmission period acquired after a beacon transmission by a certain communication station. Then, when the beacon reception timing of the other station approaches during the priority period, the transmission is temporarily stopped and the transmission proceeds to the beacon transmission scheduled channel. In the destination channel, the other station uses the priority transmission period, but if it is different from the channel used by the own station, it can return to the original channel and continue the data transmission operation.

したがって、本発明によれば、各通信局は自律分散的に通信チャネルを決定し、干渉を効率的に避けることができる他、複数チャネルを有効利用することにより大幅に通信容量を向上することができる。   Therefore, according to the present invention, each communication station can autonomously determine a communication channel and efficiently avoid interference, and can effectively improve communication capacity by effectively using multiple channels. it can.

また、本発明に係る自律分散型の無線通信システムでは、各チャネル上においてビーコン送信タイミング直後に配置される優先送信期間以外の期間ではCSMA/CAに基づくランダム・アクセスが行なうことができる。このとき、衝突を回避し通信品質を向上させる手段としてRTS/CTS方式を採用することができる。   Also, in the autonomous distributed wireless communication system according to the present invention, random access based on CSMA / CA can be performed in a period other than the priority transmission period arranged immediately after the beacon transmission timing on each channel. At this time, the RTS / CTS method can be adopted as means for avoiding collision and improving communication quality.

このような場合、データ送信元の通信局はデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネル上で送信要求パケットRTSを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットCTSを受信したことに応答してデータ送信を開始するようにすればよい。   In such a case, the data transmission source communication station transmits a transmission request packet RTS on the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station, and responds to reception of the confirmation notification packet CTS from the data transmission destination communication station. Then, data transmission may be started.

また、データ送信元の通信局は、データ送信先の通信局からは隠れ端末となる通信局が存在することを想定して、RTS信号の送信に先駆けて、自局のビーコン送信チャネル上で、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを送信するようにしてもよい。このようなビーコンを受信した周辺局は、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネル、すなわちRTS/CTS手続に基づくデータ伝送が行なわれるチャネル上で所定時間のデータ送信を差し控えることにより、干渉を回避するようにする。   In addition, assuming that there is a communication station that is a hidden terminal from the data transmission destination communication station, the data transmission source communication station precedes the transmission of the RTS signal, on its own beacon transmission channel, You may make it transmit the beacon which specified the communication station of a data transmission destination, and its beacon transmission channel. A peripheral station that has received such a beacon refrains from interfering with data transmission for a predetermined time on a beacon transmission channel of a data transmission destination communication station, that is, a channel on which data transmission based on the RTS / CTS procedure is performed. Try to avoid it.

このとき、データ送信元のビーコン送信チャネルとデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルが一致する場合には、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを擬似的なRTS信号であるとみなす。また、データ送信先の通信局は、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを受信したことに応答してCTS信号を返すことにより、データ送信を開始することができる。このようにして、RTS信号の送信手続(RTS信号の再送)を省略することにより、マルチチャネルにおけるRTS/CTS手続のオーバーヘッドを軽減することができる。   At this time, if the beacon transmission channel of the data transmission source and the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station match, a beacon specifying the data transmission destination communication station and the beacon transmission channel is represented by a pseudo RTS signal. Consider it. Further, the data transmission destination communication station can start data transmission by returning a CTS signal in response to receiving a beacon specifying the data transmission destination communication station and its beacon transmission channel. Thus, by omitting the RTS signal transmission procedure (RTS signal retransmission), the overhead of the RTS / CTS procedure in multi-channel can be reduced.

また、本発明の第2の側面は、複数のチャネルが用意され、特定の制御局を配置しない無線通信環境下で自律分散的に動作するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
データ送受信用のチャネルを設定するチャネル設定ステップと、
データ送受信のタイミングを制御する通信制御ステップと、
自局のビーコン信号を生成するビーコン生成ステップと、
周辺局からの受信ビーコン信号を解析するビーコン解析ステップとを備え、
前記チャネル設定ステップでは、前記複数のチャネルの中から自己のビーコン送信チャネルを決定するとともに、データ送信時にはデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルをデータ送信チャネルとして決定する、
ことを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
A second aspect of the present invention is a computer in which a plurality of channels are prepared, and a process for operating in an autonomous and distributed manner in a wireless communication environment in which a specific control station is not arranged is executed on a computer system. A computer program written in a readable format,
A channel setting step for setting a channel for data transmission and reception;
A communication control step for controlling the timing of data transmission and reception;
A beacon generating step for generating a beacon signal of the own station;
A beacon analyzing step for analyzing a received beacon signal from a peripheral station,
In the channel setting step, the self-beacon transmission channel is determined from the plurality of channels, and at the time of data transmission, the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station is determined as the data transmission channel.
This is a computer program characterized by the above.

本発明の第2の側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第2の側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによってコンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、無線通信装置として動作する。このような無線通信装置を複数起動して無線ネットワークを構築することによって、本発明の第1の側面に係る無線通信システムと同様の作用効果を得ることができる。   The computer program according to the second aspect of the present invention defines a computer program described in a computer-readable format so as to realize predetermined processing on a computer system. In other words, by installing the computer program according to the second aspect of the present invention in the computer system, a cooperative action is exhibited on the computer system, and it operates as a wireless communication device. By activating a plurality of such wireless communication devices to construct a wireless network, it is possible to obtain the same effects as the wireless communication system according to the first aspect of the present invention.

本発明によれば、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、通信局同士が干渉し合うことなく適当なアドホック・ネットワークを好適に形成することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。   According to the present invention, in a communication environment in which a plurality of channels are prepared, an excellent ad hoc network can be suitably formed without causing communication stations to interfere with each other. An apparatus, a wireless communication method, and a computer program can be provided.

また、本発明によれば、特定の制御局(アクセス・ポイント、基地局、マスター局など)を必要としない自律分散型の無線ネットワークにおいて、複数の周波数チャネルを効果的に利用してチャネル・アクセスを行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。   In addition, according to the present invention, in an autonomous decentralized wireless network that does not require a specific control station (access point, base station, master station, etc.), channel access is achieved by effectively using a plurality of frequency channels. An excellent wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program can be provided.

また、本発明によれば、各通信局が互いの存在を認識できないというデッドロック状態を回避して、自律分散型のマルチチャネル無線ネットワークを形成することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。   Further, according to the present invention, an excellent wireless communication system and wireless communication capable of forming an autonomous distributed multi-channel wireless network by avoiding a deadlock state in which each communication station cannot recognize each other's existence. An apparatus, a wireless communication method, and a computer program can be provided.

また、本発明によれば、自律分散型のマルチチャネル無線ネットワークにおいて、各通信局が効率よく周波数配置を行ない柔軟な干渉回避を行なうことによりシステム全体のスループットが向上するとともに、近隣の他の無線システムへの影響を低減することができる。また、複数チャネルを同時に利用することができるので、この点でもシステム全体のスループットを向上させることができる。   In addition, according to the present invention, in an autonomous distributed multi-channel wireless network, each communication station performs frequency allocation efficiently and performs flexible interference avoidance, thereby improving the overall system throughput and other neighboring wireless networks. The impact on the system can be reduced. Further, since a plurality of channels can be used simultaneously, the throughput of the entire system can be improved also in this respect.

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。   Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

本発明において想定している通信の伝搬路は無線であり、且つ複数の周波数チャネルからなる伝送媒体を用いて、複数の通信局間でネットワークを構築する。また、本発明で想定している通信は蓄積交換型のトラヒックであり、パケット単位で情報が転送される。   The propagation path of communication assumed in the present invention is wireless, and a network is constructed between a plurality of communication stations using a transmission medium composed of a plurality of frequency channels. Further, the communication assumed in the present invention is a storage and exchange type traffic, and information is transferred in units of packets.

本発明に係る無線ネットワーク・システムは、コーディネータを配置しない自律分散型のシステム構成であり、緩やかな時分割多重アクセス構造を持った伝送(MAC)フレームにより複数のチャネルを効果的に利用した伝送制御が行なわれる。また、各通信局は、CSMA(Carrier Sense Multiple Access:キャリア検出多重接続)に基づくアクセス手順に従い直接非同期的に情報を伝送するアドホック通信を行なうこともできる。   The wireless network system according to the present invention has an autonomous distributed system configuration in which no coordinator is arranged, and transmission control that effectively uses a plurality of channels by a transmission (MAC) frame having a gradual time division multiple access structure. Is done. Each communication station can also perform ad hoc communication in which information is directly and asynchronously transmitted according to an access procedure based on CSMA (Carrier Sense Multiple Access).

このように制御局を特に配置しない無線通信システムでは、各通信局はビーコン情報を報知することにより、近隣(すなわち通信範囲内)の他の通信局に自己の存在を知らしめるとともに、ネットワーク構成を通知する。また、ある通信局の通信範囲に新規に参入する通信局は、ビーコン信号を受信することにより、通信範囲に突入したことを検知するとともに、ビーコンに記載されている情報を解読することによりネットワーク構成を知ることができる。また、通信局は伝送フレーム周期の先頭でビーコンを送信するので、各通信局が利用する各チャネルにおける伝送フレーム周期はビーコン間隔によって定義される。   In a wireless communication system in which no control station is particularly arranged in this way, each communication station notifies beacon information so that other communication stations in the vicinity (that is, within the communication range) can know the existence of itself, and the network configuration can be changed. Notice. In addition, a communication station that newly enters the communication range of a certain communication station detects that it has entered the communication range by receiving a beacon signal, and decodes information described in the beacon to configure the network configuration Can know. Also, since the communication station transmits a beacon at the beginning of the transmission frame period, the transmission frame period in each channel used by each communication station is defined by the beacon interval.

各無線通信装置は、利用可能なチャネルのうち1つを自己のビーコン信号の送信に用いる基準チャネルとして任意に決定し、基準チャネル上で所定の伝送フレーム周期を規定する。この基準チャネルは、自局にとって通信品質が良好であるなど自局を基準にしてマルチチャネルの中から選択される。このような場合、自局にとって最適なチャネルでも、そのビーコンを受信する通信局にとっては干渉を受けているチャネルである可能性がある。本実施形態では、各通信局のビーコン送信チャネルが最も受信に適していることから、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネルを利用してデータ送信を行なうことで、干渉を回避し、良好な通信品質を得るようにしている。この仕組みの詳細については後述に譲る。   Each wireless communication apparatus arbitrarily determines one of the available channels as a reference channel to be used for transmitting its own beacon signal, and defines a predetermined transmission frame period on the reference channel. This reference channel is selected from among the multi-channels based on the own station such that the communication quality is good for the own station. In such a case, there is a possibility that the channel that is optimal for the local station is a channel that is receiving interference for the communication station that receives the beacon. In this embodiment, since the beacon transmission channel of each communication station is most suitable for reception, data transmission is performed using the beacon transmission channel of the communication station of the data transmission destination, and interference is avoided. I try to get communication quality. Details of this mechanism will be described later.

以下に説明する各通信局での処理は、基本的に、本発明に係るアドホック・ネットワークに参入するすべての通信局で実行される処理である。但し、場合によっては、ネットワークを構成するすべての通信局が、以下に説明する処理を実行するとは限らない。   The processing in each communication station described below is basically processing executed in all communication stations that enter the ad hoc network according to the present invention. However, depending on the case, not all communication stations configuring the network execute the processing described below.

図1には、本発明の一実施形態に係る無線通信システムを構成する通信装置の配置例を示している。この無線通信システムでは、特定の制御極を配置せず、各通信装置が自立分散的に動作し、アドホック・ネットワークが形成されている。同図では、通信装置#0から通信装置#6までが同一空間上に分布している様子を表わしている。   FIG. 1 shows an arrangement example of communication devices constituting a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. In this wireless communication system, a specific control pole is not disposed, and each communication device operates in an autonomous and distributed manner to form an ad hoc network. The figure shows a state where communication devices # 0 to # 6 are distributed in the same space.

また、同図において、各通信装置の通信範囲を破線で示してあり、その範囲内にある他の通信装置と互いに通信ができるのみならず、自己の送信した信号が干渉する範囲として定義される。すなわち、通信装置#0は近隣にある通信装置#1、#4、と通信可能な範囲にあり、通信装置#1は近隣にある通信装置#0、#2、#4、と通信可能な範囲にあり、通信装置#2は近隣にある通信装置#1、#3、#6、と通信可能な範囲にあり、通信装置#3は近隣にある通信装置#2、と通信可能な範囲にあり、通信装置#4は近隣にある通信装置#0、#1、#5、と通信可能な範囲にあり、通信装置#5は近隣にある通信装置#4、と通信可能な範囲にあり、通信装置#6は近隣にある通信装置#2、と通信可能な範囲にある。   In addition, in the same figure, the communication range of each communication device is indicated by a broken line, and it is defined not only as being able to communicate with other communication devices within the range, but also as a range in which a signal transmitted by itself interferes. . That is, the communication device # 0 is in a range in which communication is possible with communication devices # 1, # 4 in the vicinity, and the communication device # 1 is in a range in which communication is possible with communication devices # 0, # 2, # 4 in the vicinity. The communication device # 2 is in a range in which communication with the communication devices # 1, # 3, and # 6 in the vicinity is possible, and the communication device # 3 is in a range in which communication is possible with the communication device # 2 in the vicinity. , Communication device # 4 is in a range where it can communicate with neighboring communication devices # 0, # 1, # 5, and communication device # 5 is within a range where it can communicate with neighboring communication device # 4. Device # 6 is in a range where it can communicate with communication device # 2 in the vicinity.

ある特定の通信装置間で通信を行なう場合、通信相手となる一方の通信装置からは聞くことができるが他方の通信装置からは聞くことができない通信装置、すなわち「隠れ端末」が存在する。   When communication is performed between specific communication devices, there is a communication device that can be heard from one communication device that is a communication partner but cannot be heard from the other communication device, that is, a “hidden terminal”.

図2には、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークにおいて通信局として動作する無線通信装置の機能構成を模式的に示している。図示の無線通信装置は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、同じ無線システム内では効果的にチャネル・アクセスを行なうことにより、他の無線システムと干渉し合うことなく適当なアドホック・ネットワークを形成することができる。   FIG. 2 schematically shows a functional configuration of a wireless communication apparatus that operates as a communication station in a wireless network according to an embodiment of the present invention. The illustrated wireless communication apparatus performs appropriate channel access within the same wireless system in a communication environment in which a plurality of channels are prepared, so that appropriate ad hoc communication can be performed without interfering with other wireless systems. A network can be formed.

無線通信装置100は、インターフェース101と、データ・バッファ102と、中央制御部103と、ビーコン生成部104と、制御信号生成部105と、無線送信部106と、タイミング制御部107と、チャネル設定部108と、アンテナ109と、無線受信部110と、制御信号解析部111と、ビーコン解析部112と、情報記憶部113とで構成される。   The wireless communication apparatus 100 includes an interface 101, a data buffer 102, a central control unit 103, a beacon generation unit 104, a control signal generation unit 105, a wireless transmission unit 106, a timing control unit 107, and a channel setting unit. 108, an antenna 109, a wireless reception unit 110, a control signal analysis unit 111, a beacon analysis unit 112, and an information storage unit 113.

インターフェース101は、この無線通信装置100に接続される外部機器(例えば、パーソナル・コンピュータ(図示しない)など)との間で各種情報の交換を行なう。   The interface 101 exchanges various types of information with an external device (for example, a personal computer (not shown)) connected to the wireless communication apparatus 100.

データ・バッファ102は、インターフェース101経由で接続される機器から送られてきたデータや、無線伝送路経由で受信したデータをインターフェース101経由で送出する前に一時的に格納しておくために使用される。   The data buffer 102 is used to temporarily store data sent from a device connected via the interface 101 and data received via the wireless transmission path before sending the data via the interface 101. The

中央制御部103は、無線通信装置100における一連の情報送信並びに受信処理の管理と伝送路のアクセス制御(マルチチャネルにおけるスキャン設定やチャネル設定など)を一元的に行なう。   The central control unit 103 centrally performs a series of information transmission and reception processing management and transmission path access control (multi-channel scan setting, channel setting, etc.) in the wireless communication apparatus 100.

ビーコン生成部104は、近隣にある無線通信装置との間で周期的に交換されるビーコン信号を生成する。   The beacon generation unit 104 generates a beacon signal that is periodically exchanged with a nearby wireless communication device.

無線通信装置100が無線ネットワークを運用するためには、各チャネルにおける通信品質を確認し、自局にとって最も良好なチャネルをビーコン送信用の基準チャネルに設定する。そして、自局のビーコン送信チャネル上で、既存の局がある場合には時間的に重ならないように、既存の局がない場合には任意のタイミングで自己のビーコン送信スロット位置を決定する。各チャネルの通信品質や、自局のビーコン送信チャネルやその他のビーコン送信に関する情報は、情報記憶部113に格納される。ビーコン信号の構成については後述する。   In order for the wireless communication apparatus 100 to operate a wireless network, the communication quality in each channel is confirmed, and the best channel for the own station is set as a reference channel for beacon transmission. Then, on the beacon transmission channel of the own station, the position of the own beacon transmission slot is determined at an arbitrary timing when there is no existing station so that the existing stations do not overlap in time. Information relating to the communication quality of each channel, the beacon transmission channel of the own station, and other beacon transmissions are stored in the information storage unit 113. The configuration of the beacon signal will be described later.

制御信号生成部105は、データ送信に先立ち、必要に応じて送信要求(RTS:Request to Send)信号や確認通知(CTS:Clear to Send)信号などの制御情報(後述)を生成する。マルチチャネル通信環境下でのRTS/CTS通信方式については後に詳解する。   Prior to data transmission, the control signal generation unit 105 generates control information (described later) such as a transmission request (RTS: Request to Send) signal and a confirmation notification (CTS: Clear to Send) signal as necessary. The RTS / CTS communication method in the multi-channel communication environment will be described in detail later.

無線送信部106は、データ・バッファ102に一時格納されているデータやビーコンを無線送信するために、所定の変調処理を行なう。   The wireless transmission unit 106 performs predetermined modulation processing to wirelessly transmit data and beacons temporarily stored in the data buffer 102.

アンテナ109は、他の無線通信装置宛に信号を選択された周波数チャネル上で無線送信し、あるいは他の無線通信装置から送られる信号を収集する。本実施形態では、単一のアンテナを備え、送受信をともに並行しては行なえないものとする。また、同時刻に複数の周波数チャネルをハンドルすることはできないものとする。   The antenna 109 wirelessly transmits a signal addressed to another wireless communication device on a selected frequency channel, or collects a signal transmitted from the other wireless communication device. In this embodiment, it is assumed that a single antenna is provided and that transmission and reception cannot be performed in parallel. Also, it is assumed that a plurality of frequency channels cannot be handled at the same time.

無線受信部110は、所定の時間に他の無線通信装置から送られてきた情報やビーコンなどの信号を受信処理する。無線送信部106及び無線受信部110における無線送受信方式は、例えば無線LANに適用可能な、比較的期オ距離の通信に適した各種の通信方式を適用することができる。具体的には、UWB方式、OFDM方式、CDMA方式などを採用することができる。   The wireless receiving unit 110 receives and processes signals such as information and beacons sent from other wireless communication devices at a predetermined time. As a wireless transmission / reception method in the wireless transmission unit 106 and the wireless reception unit 110, various communication methods suitable for relatively long-distance communication applicable to a wireless LAN, for example, can be applied. Specifically, a UWB system, an OFDM system, a CDMA system, or the like can be employed.

タイミング制御部107は、無線信号を送信並びに受信するためのタイミングの制御を行なう。例えば、自局のビーコン送信チャネル上で規定した伝送フレーム周期の先頭における自局のビーコン送信タイミングや、各チャネルにおけるスキャン動作周期、各チャネルにおける周辺局からのビーコン受信タイミングなどを制御する。   The timing control unit 107 controls timing for transmitting and receiving radio signals. For example, the control unit controls the beacon transmission timing of the local station at the beginning of the transmission frame cycle defined on the beacon transmission channel of the local station, the scan operation cycle of each channel, the beacon reception timing from the peripheral station in each channel, and the like.

チャネル設定部108は、マルチチャネル方式の無線信号を実際に送受信するチャネルを選択する。具体的には、用意されている複数の周波数チャネルのうち、最も良好なチャネル干渉を自局のビーコン送信用チャネルとして設定するとともに、データ送信時には送信先となる通信局が受信に適したチャネル(すなわち当該受信局のビーコン送信チャネル)をデータ送信用チャネルとして逐次的に設定する。   The channel setting unit 108 selects a channel for actually transmitting and receiving a multi-channel radio signal. Specifically, among the plurality of prepared frequency channels, the best channel interference is set as the beacon transmission channel of the own station, and the communication station that is the transmission destination at the time of data transmission is a channel suitable for reception ( That is, the beacon transmission channel of the receiving station is sequentially set as a data transmission channel.

どのチャネルが自局においてトラフィックの受信に最適であるかどうかは、例えば各チャネルをスキャン動作する際などに通信品質を計測することによって判断することができる。また、各チャネルの状態は時々刻々と変動することから、チャネル設定部108は、チャネルの状態が所定値以上変化したとき、あるいは所定の周期毎に自局のビーコン送信チャネルを再設定するようにしてもよい。なお、チャネルの通信品質の計測方法やビーコン送信チャネルの再設定は本発明の要旨には直接関連しないので、本明細書中ではこれ以上説明しない。   Which channel is optimal for receiving traffic in the local station can be determined, for example, by measuring communication quality when scanning each channel. In addition, since the state of each channel changes from moment to moment, the channel setting unit 108 resets the beacon transmission channel of the own station when the channel state changes by a predetermined value or more or every predetermined period. May be. Note that the channel quality measurement method and beacon transmission channel resetting are not directly related to the gist of the present invention and will not be described further in this specification.

制御信号解析部111は、周辺の無線通信装置から送られてきたRTS信号やCTS信号などの制御情報を解析する。   The control signal analysis unit 111 analyzes control information such as an RTS signal and a CTS signal transmitted from a peripheral wireless communication device.

ビーコン解析部112は、周辺局から受信したビーコン信号を解析し、近隣の無線通信装置の存在などを解析する。例えば、周辺局のビーコン送信チャネルやその受信タイミングや、受信ビーコンに記載されているチャネル干渉情報などの情報は近隣装置情報として情報記憶部113に格納される。   The beacon analysis unit 112 analyzes a beacon signal received from a peripheral station, and analyzes the presence of a nearby wireless communication device. For example, information such as the beacon transmission channel of the peripheral station, its reception timing, and the channel interference information described in the reception beacon are stored in the information storage unit 113 as neighboring device information.

情報記憶部113は、中央制御部103において実行される一連のアクセス制御動作などの実行手順命令(スキャン設定やチャネル設定などを行なうプログラム)や、自己のビーコン送信タイミングやビーコン送信チャネル、他の通信局のビーコン送信タイミングやビーコン送信チャネルなどのマルチチャネル情報、近隣装置情報、自局や周辺局の各チャネルにおける干渉情報などを蓄えておく。   The information storage unit 113 executes a sequence of access control operations executed by the central control unit 103 (program for performing scan setting, channel setting, etc.), own beacon transmission timing, beacon transmission channel, and other communication Multi-channel information such as the beacon transmission timing of the station and the beacon transmission channel, neighboring device information, interference information in each channel of the own station and peripheral stations, etc. are stored.

本実施形態では、通信局として動作する無線通信装置100は、複数のチャネルが用意されている通信環境下において、特定の制御局を配置せずにアドホック・ネットワーク環境下で、緩やかな時分割多重アクセス構造を持った伝送(MAC)フレームにより複数のチャネルを効果的に利用した伝送制御、又はCSMA/CAに基づくランダム・アクセスなどの通信動作を行なう。   In the present embodiment, the wireless communication apparatus 100 operating as a communication station performs a gradual time division multiplexing in an ad hoc network environment without a specific control station in a communication environment in which a plurality of channels are prepared. Communication operation such as transmission control using a plurality of channels effectively or random access based on CSMA / CA is performed by a transmission (MAC) frame having an access structure.

各通信局は、自局の通信品質に基づいてビーコン送信用のチャネルを決定し、ビーコン情報を報知することにより、近隣(すなわち通信範囲内)の他の通信局に自己の存在を知らしめるとともに、ネットワーク構成を通知する。また、ある通信局の通信範囲に新規に参入する通信局は、ビーコン信号を受信することにより、通信範囲に突入したことを検知するとともに、ビーコンに記載されている情報を解読することによりネットワーク構成を知ることができる。   Each communication station determines the channel for beacon transmission based on its own communication quality and informs other communication stations in the neighborhood (that is, within the communication range) of its own presence by notifying the beacon information. Notify the network configuration. In addition, a communication station that newly enters the communication range of a certain communication station detects that it has entered the communication range by receiving a beacon signal, and decodes information described in the beacon to configure the network configuration Can know.

本実施形態に係る各通信局のビーコン送信手順について、図3を参照しながら説明する。但し、ここではまず特定のチャネル上での動作に限定して言及する。   A beacon transmission procedure of each communication station according to the present embodiment will be described with reference to FIG. However, here, only the operation on a specific channel will be mentioned.

ビーコンで送信される情報が100バイトであるとすると、送信に要する時間は18マイクロ秒となる。40ミリ秒に1回の送信なので、通信局毎のビーコンのメディア占有率は2222分の1と十分小さい。   If the information transmitted by the beacon is 100 bytes, the time required for transmission is 18 microseconds. Since transmission is performed once every 40 milliseconds, the media occupation rate of the beacon for each communication station is as small as 1/22222.

各通信局は、周辺で発信されるビーコンを聞きながら、ゆるやかに同期する。新規に通信局が現われた場合、新規通信局は既存の通信局のビーコン送信タイミングと衝突しないように、自分のビーコン送信タイミングを設定する。   Each communication station synchronizes gently while listening to beacons transmitted in the vicinity. When a new communication station appears, the new communication station sets its own beacon transmission timing so that it does not collide with the beacon transmission timing of the existing communication station.

周辺に通信局がいない場合、通信局01は適当なタイミングでビーコンを送信し始めることができる。ビーコンの送信間隔は40ミリ秒である(前述)。図2中の最上段に示す例では、B01が通信局01から送信されるビーコンを示している。   When there is no communication station in the vicinity, the communication station 01 can start transmitting a beacon at an appropriate timing. The beacon transmission interval is 40 milliseconds (described above). In the example shown at the top in FIG. 2, B01 indicates a beacon transmitted from the communication station 01.

以降、通信範囲内に新規に参入する通信局は、既存のビーコン配置と衝突しないように、自己のビーコン送信タイミングを設定する。このとき、各通信局はビーコン送信の直後に優先利用領域(TGP)を獲得することから、1つのチャネル上では各通信局のビーコン送信タイミングは密集しているよりも伝送フレーム周期内で均等に分散している方が伝送効率上より好ましい。したがって、本実施形態では、基本的に自身が聞こえる範囲でビーコン間隔が最も長い時間帯のほぼ真中でビーコンの送信を開始するようにしている。但し、各通信局のビーコン送信タイミングを集中して配置し、残りの伝送フレーム周期では受信動作を停止して装置の消費電力を低減させるという利用方法もある。   Thereafter, the communication station that newly enters the communication range sets its own beacon transmission timing so as not to collide with the existing beacon arrangement. At this time, since each communication station acquires a preferential use area (TGP) immediately after beacon transmission, the beacon transmission timing of each communication station is evenly distributed within the transmission frame period on one channel rather than being dense. Dispersion is more preferable in terms of transmission efficiency. Therefore, in this embodiment, beacon transmission is started in the middle of the time zone in which the beacon interval is the longest in the range where the user can hear it. However, there is also a utilization method in which the beacon transmission timing of each communication station is concentrated and the reception operation is stopped in the remaining transmission frame period to reduce the power consumption of the apparatus.

例えば、図3中の最上段に示すように、通信局01のみが存在するネットワーク状態において、新たな通信局02が現われたとする。このとき、通信局02は、通信局01からのビーコンを受信することによりその存在とビーコン位置を認識し、図3の第2段目に示すように、通信局01のビーコン間隔のほぼ真中に自己のビーコン送信タイミングを設定して、ビーコンの送信を開始する。   For example, it is assumed that a new communication station 02 appears in a network state where only the communication station 01 exists, as shown in the uppermost stage in FIG. At this time, the communication station 02 receives the beacon from the communication station 01 and recognizes its existence and beacon position, and as shown in the second stage of FIG. 3, is approximately in the middle of the beacon interval of the communication station 01. Set own beacon transmission timing and start beacon transmission.

さらに、新たな通信局03が現われたとする。このとき、通信局03は、通信局01並びに通信局02のそれぞれから送信されるビーコンの少なくとも一方を受信し、これら既存の通信局の存在を認識する。そして、図3の第3段に示すように、通信局01及び通信局02から送信されるビーコン間隔のほぼ真中のタイミングで送信を開始する。   Furthermore, it is assumed that a new communication station 03 appears. At this time, the communication station 03 receives at least one of the beacons transmitted from each of the communication station 01 and the communication station 02 and recognizes the existence of these existing communication stations. Then, as shown in the third stage of FIG. 3, transmission is started at a timing almost in the middle of the beacon interval transmitted from the communication station 01 and the communication station 02.

以下、同様のアルゴリズムに従って近隣で通信局が新規参入する度に、ビーコン間隔が狭まっていく。例えば、図3の最下段に示すように、次に現われる通信局04は、通信局02及び通信局01それぞれが設定したビーコン間隔のほぼ真中のタイミングでビーコン送信タイミングを設定し、さらにその次に現われる通信局05は、通信局02及び通信局04それぞれが設定したビーコン間隔のほぼ真中のタイミングでビーコン送信タイミングを設定する。   Thereafter, the beacon interval is narrowed every time a communication station newly enters the neighborhood according to the same algorithm. For example, as shown at the bottom of FIG. 3, the communication station 04 that appears next sets the beacon transmission timing at a timing almost in the middle of the beacon interval set by each of the communication station 02 and the communication station 01, and then The appearing communication station 05 sets the beacon transmission timing at substantially the middle of the beacon interval set by the communication station 02 and the communication station 04.

但し、帯域(伝送フレーム周期)内がビーコンで溢れないように、ミニマムのビーコン間隔Bminを規定しておき、Bmin内に2以上のビーコン送信タイミングを配置することを許容しない。例えば、40ミリ秒の伝送フレーム周期でミニマムのビーコン間隔Bminを2.5ミリ秒に規定した場合、電波の届く範囲内では最大で16台の通信局までしか収容できないことになる。   However, a minimum beacon interval Bmin is specified so that the band (transmission frame period) does not overflow with beacons, and it is not allowed to place two or more beacon transmission timings within Bmin. For example, if the minimum beacon interval Bmin is defined as 2.5 milliseconds with a transmission frame period of 40 milliseconds, only a maximum of 16 communication stations can be accommodated within the reach of radio waves.

図4には、1チャネル上におけるビーコン送信タイミングの一例を示している。但し、同図に示す例では、40ミリ秒からなる伝送フレーム周期における時間の経過を、円環上で時針が右回りで運針する時計のように表している。   FIG. 4 shows an example of beacon transmission timing on one channel. However, in the example shown in the figure, the passage of time in a transmission frame period of 40 milliseconds is represented as a clock in which the hour hand moves clockwise on the ring.

図4に示す例では、通信局0から通信局Fまでの合計16台の通信局がネットワークのノードとして構成されている。図3を参照しながら説明したように、既存の通信局が設定したビーコン間隔のほぼ真中のタイミングで新規参入局のビーコン送信タイミングを順次設定していくというアルゴリズムに従って、ビーコン配置が行なわれたものとする。Bminを2.5ミリ秒と規定した場合には、これ以上の通信局は該ネットワークに参入できない。   In the example shown in FIG. 4, a total of 16 communication stations from the communication station 0 to the communication station F are configured as nodes of the network. As described with reference to FIG. 3, beacon placement is performed according to an algorithm in which beacon transmission timings of new entrant stations are sequentially set at almost the middle of the beacon interval set by an existing communication station. And When Bmin is defined as 2.5 milliseconds, no more communication stations can enter the network.

IEEE802.11方式などの場合と同様に、本実施形態においても複数のパケット間隔を定義する。ここでのパケット間隔の定義を、図5を参照して説明する。ここでのパケット間隔は、Short Inter Frame Space(SIFS) とLong Inter Frame Space(LIFS)を定義する。プライオリティが与えられたパケットに限りSIFSのパケット間隔で送信を許容し、それ以外のパケットはLIFS+ランダムに値を得るランダムバックオフのパケット間隔だけメディアがクリアであることを確認した後に送信を許容する。ランダムバックオフ値の計算方法は既存技術で知られている方法を適用する。   Similar to the case of the IEEE 802.11 system and the like, a plurality of packet intervals are also defined in this embodiment. The definition of the packet interval here will be described with reference to FIG. The packet interval here defines a Short Inter Frame Space (SIFS) and a Long Inter Frame Space (LIFS). Only packets with priorities are allowed to be transmitted at SIFS packet intervals, and other packets are allowed to be transmitted after LIFS + random backoff packet interval to obtain a value after confirming that the media is clear . As a method for calculating the random back-off value, a method known in existing technology is applied.

さらに本実施形態においては、上述したパケット間隔である「SIFS」と「LIFS+バックオフ」の他、「LIFS」と「FIFS+ バックオフ」(FIFS:Far Inter Frame Space)を定義する。通常は「SIFS」と「LIFS+バックオフ」のパケット間隔を適用するが、ある通信局に送信の優先権が与えられている時間帯においては、他局は「FIFS+バックオフ」のパケット間隔を用い、優先権が与えられている局はSIFSあるいはLIFSでのパケット間隔を用いるというものである。   Further, in the present embodiment, “LIFS” and “FIFS + backoff” (FIFS: Far Inter Frame Space) are defined in addition to the above-described packet intervals “SIFS” and “LIFS + backoff”. Normally, the “SIFS” and “LIFS + backoff” packet intervals are applied, but in the time zone in which a certain communication station is given priority for transmission, other stations use the “FIFS + backoff” packet interval. The station to which priority is given uses the packet interval in SIFS or LIFS.

各通信局はビーコンを一定間隔で送信しているが、ビーコンを送信した後しばらくの間は、該ビーコンを送信した局に送信の優先権を与えられる。図6には、ビーコン送信局に優先権が与えられる様子を示している。この優先区間をTransmission Guaranteed Period(TGP)と定義する。また、TGP以外の区間をFairly Access Period(FAP)と定義する。図7には、伝送フレーム周期の構成を示している。同図に示すように、各通信局からのビーコンの送信に続いて、そのビーコンを送信した通信局のTGPが割り当てられ、TGPの長さ分だけ時間が経過するとFAPになり、次の通信局からのビーコンの送信でFAPが終わる。なお、ここではビーコンの送信直後からTGPが開始する例を示したが、これには限定されるものではなく、例えば、ビーコンの送信時刻から相対位置(時刻)でTGPの開始時刻を設定してもよい。   Each communication station transmits a beacon at regular intervals, but for a while after transmitting the beacon, the station that transmitted the beacon is given transmission priority. FIG. 6 shows a state in which priority is given to the beacon transmitting station. This priority section is defined as Transmission Guaranteed Period (TGP). Further, a section other than TGP is defined as “Fairly Access Period (FAP)”. FIG. 7 shows the configuration of the transmission frame period. As shown in the figure, following the transmission of the beacon from each communication station, the TGP of the communication station that transmitted the beacon is allocated, and when the time has elapsed by the length of the TGP, it becomes FAP, and the next communication station FAP ends with the transmission of the beacon from. In addition, although the example where TGP starts immediately after the transmission of the beacon is shown here, the present invention is not limited to this. For example, the start time of the TGP is set by the relative position (time) from the transmission time of the beacon. Also good.

ここで、パケット間隔について再度考察すると、下記のようになる。各通信局は、FAPにおいてはLIFS+バックオフの間隔での送信を行なう。また、ビーコン並び自局のTGP内でのパケットの送信に関しては、SIFS間隔での送信を許容する。また、自局のTGP内でのパケットの送信に関してはLIFSの間隔での送信をも許容する。さらに、他局のTGP内でのパケットの送信に関してはFIFS+バックオフの間隔での送信とするということになる。IEEE802.11方式においては、常にパケット間隔としてFIFS+バックオフがとられていたが、本例の構成によれば、この間隔を詰めることができて、より効果的なパケット伝送が可能となる。   Here, the packet interval is considered again as follows. Each communication station performs transmission at an interval of LIFS + backoff in FAP. In addition, regarding the transmission of packets within the TGP of the local station of beacons, transmission at SIFS intervals is permitted. In addition, regarding the transmission of the packet within the TGP of the own station, the transmission at the LIFS interval is allowed. Further, regarding transmission of packets within the TGP of another station, transmission is performed at an interval of FIFS + backoff. In the IEEE802.11 scheme, FIFS + backoff is always taken as a packet interval. However, according to the configuration of this example, this interval can be reduced, and more effective packet transmission can be performed.

上記では、TGP中の通信局にのみ優先送信権が与えられるという説明を行なったが、TGP中の通信局に呼び出された通信局にも優先送信権を与える。基本的にTGPにおいては、送信を優先するが、自通信局内に送信するものはないが、他局が自局宛てに送信したい情報を保持していることが判っている場合には、その「他局」宛てにページング(Paging)メッセージあるいはポーリング(Polling)メッセージを投げたりしてもよい。   In the above description, the priority transmission right is given only to the communication station in the TGP. However, the priority transmission right is also given to the communication station called by the communication station in the TGP. Basically, in TGP, priority is given to transmission, but there is nothing to be transmitted within the local communication station, but when it is known that other stations hold information to be transmitted to the local station, A paging message or a polling message may be sent to “other station”.

逆に、ビーコンを送信したものの、自局には何も送信するものがない場合でかつ他局が自局宛てに送信したい情報を保持していることを知らない場合、このような通信局は、何もせず、TGPで与えられた送信優先権を放棄し、何も送信しない。すると、LIFS+バックオフあるいはFIFS+バックオフ経過後に他局がこの時間帯でも送信を開始する。   Conversely, if you have sent a beacon, but your station has nothing to send and you do not know that the other station has the information you want to send to your station, Do nothing, abandon the transmission priority given by TGP, and do nothing. Then, after the LIFS + back-off or FIFS + back-off has elapsed, another station starts transmission even in this time zone.

図7に示したようにビーコン送信した直後にTGPが続くという構成を考慮すると、各通信局のビーコン送信タイミングは密集しているよりも伝送フレーム周期内で均等に分散している方が伝送効率上より好ましい。したがって、本実施形態では、基本的に自身が聞こえる範囲でビーコン間隔が最も長い時間帯のほぼ真中でビーコンの送信を開始するようにしている。但し、各通信局のビーコン送信タイミングを集中して配置し、残りの伝送フレーム周期では受信動作を停止して装置の消費電力を低減させるという利用方法もある。   Considering the configuration in which TGP continues immediately after beacon transmission as shown in FIG. 7, the transmission efficiency is better when the beacon transmission timing of each communication station is evenly distributed within the transmission frame period than when it is dense. More preferred. Therefore, in this embodiment, beacon transmission is started in the middle of the time zone in which the beacon interval is the longest in the range where the user can hear it. However, there is also a utilization method in which the beacon transmission timing of each communication station is concentrated and the reception operation is stopped in the remaining transmission frame period to reduce the power consumption of the apparatus.

図8には、ビーコン信号フォーマットの構成例を示している。同図に示すように、ビーコン信号は、当該信号の存在を知らしめるためのプリアンブルに、ヘディング、ペイロード部PSDUが続いている。ヘディング領域において、該パケットがビーコンである旨を示す情報が掲載されている。また、PSDU内にはビーコンで報知したい以下の情報が記載されている。   FIG. 8 shows a configuration example of the beacon signal format. As shown in the figure, the beacon signal has a preamble for notifying the presence of the signal followed by a heading and a payload part PSDU. In the heading area, information indicating that the packet is a beacon is posted. Further, the following information that is desired to be notified by a beacon is described in PSDU.

TX.ADDR:送信局(TX)のMAC アドレス
TOI:TBTTオフセット・インジケータ(TBTT Offset Indicator )
NBOI:近隣ビーコンのオフセット情報(Neighbor Beacon Offset Information)
TIM:トラフィック・インジケーション・マップ(Traffic Indication Map)
PAGE:ページング(Paging)
TX. ADDR: MAC address of transmitting station (TX) TOI: TBTT offset indicator (TBTT Offset Indicator)
NBOI: Neighbor Beacon Offset Information (Neighbor Beacon Offset Information)
TIM: Traffic Indication Map (Traffic Indication Map)
PAGE: Paging

TIMとは、現在この通信局がどの通信局宛てに情報を有しているかの報知情報であり、TIMを参照することにより、受信局は自分が受信を行なわなければならないことを認識することができる。また、Pagingは、TIMに掲載されている受信局のうち、直後のTGP において送信を予定していることを示すフィールドであり、このフィールドで指定された局はTGP での受信に備えなければならない。   The TIM is broadcast information indicating to which communication station this communication station currently has information, and by referring to the TIM, the receiving station can recognize that it must receive it. it can. In addition, Paging is a field indicating that transmission is scheduled in the immediately following TGP among the receiving stations listed in the TIM, and the station specified in this field must be prepared for reception by TGP. .

ビーコンには上記以外のフィールド(ETCフィールド)も用意されている。ETCフィールドは、用意されている各周波数チャネルにおいて干渉を受けている度合いすなわち干渉度レベル(IntLCH)を記述するフィールドを含んでいてもよい。   A field (ETC field) other than the above is also prepared in the beacon. The ETC field may include a field describing a degree of interference in each prepared frequency channel, that is, an interference level (IntLCH).

また、通信局は、これからRTS/CTS手続に基づいてデータ送信を行なおうとする際に、ETCフィールドを使ってデータ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記するようにしてもよい。CSMA/CAに基づくランダム・アクセスを行なう際にRTS/CTS手続により通信品質を維持することができるが、この点については後述に譲る。   In addition, when the communication station intends to perform data transmission based on the RTS / CTS procedure, the communication station may specify the data transmission destination communication station and its beacon transmission channel using the ETC field. When performing random access based on CSMA / CA, the communication quality can be maintained by the RTS / CTS procedure, which will be described later.

NBOIは、近隣の通信局のビーコン配置を記述した情報である。本実施形態では、各チャネルにおいて伝送フレーム周期内に最大16個のビーコンを配置することができることから、NBOIを各ビーコン位置に相当する16ビット長のフィールドとして構成し、受信できたビーコンの配置に関する情報をビットマップ形式で記述する。そして、自局のビーコン送信タイミングを基準として、各通信局からのビーコン受信タイミングの相対位置に対応するビットに1を書き込み、ビーコンを受信しないタイミングの相対位置に対応するビット位置は0のままとする。本実施形態では、利用可能な周波数チャネル毎にNBOI情報が用意される。   The NBOI is information describing the beacon arrangement of neighboring communication stations. In the present embodiment, since a maximum of 16 beacons can be arranged in the transmission frame period in each channel, the NBOI is configured as a 16-bit length field corresponding to each beacon position, and the arrangement of received beacons is related. Describe information in bitmap format. Then, based on the beacon transmission timing of the local station, 1 is written in the bit corresponding to the relative position of the beacon reception timing from each communication station, and the bit position corresponding to the relative position of the timing not receiving the beacon remains 0. To do. In this embodiment, NBOI information is prepared for each available frequency channel.

図9には、NBOIの記述例を示している。同図に示す例では、図3に示した通信局0が、「通信局1並びに通信局9からのビーコンが受信可能である」旨を伝えるNBOIフィールドが示されている。受信可能なビーコンの相対位置に対応するビットに関し、ビーコンが受信されている場合にはマーク、受信されていない場合にはスペースを割り当てる。なお、これ以外の目的で、ビーコンが受信されていないタイミングに対応するビットに関してマークを行なうようにしてもよい。   FIG. 9 shows a description example of the NBOI. In the example shown in the figure, an NBOI field for indicating that the communication station 0 shown in FIG. 3 “can receive beacons from the communication stations 1 and 9” is shown. Regarding the bit corresponding to the relative position of the beacon that can be received, a mark is assigned if a beacon is received, and a space is assigned if it is not received. For other purposes, marking may be performed on a bit corresponding to a timing when a beacon is not received.

各通信局はお互いのビーコン信号を受信し、その中に含まれるNBOIの記述に基づいて、使用可能な各周波数チャネル上でビーコンの衝突を回避しながら自己のビーコン送信タイミングを配置したり他局からのビーコン受信タイミングを検出したりすることができる。   Each communication station receives each other's beacon signal and arranges its own beacon transmission timing while avoiding beacon collisions on each available frequency channel based on the description of the NBOI included in the communication station. Beacon reception timing can be detected.

図10には、ある周波数チャネル上において、新規参入局がNBOIの記述に基づいて既存のビーコンとの衝突を回避しながら自己のビーコン送信タイミングを配置する様子を示している。同図の各段では、通信局STA0〜STA2の参入状態を表している。そして、各段の左側には各通信局の配置状態を示し、その右側には各局から送信されるビーコンの配置を示している。   FIG. 10 shows how a new entrant station arranges its own beacon transmission timing on a certain frequency channel while avoiding a collision with an existing beacon based on the description of NBOI. In each stage of the figure, the entry states of the communication stations STA0 to STA2 are shown. The left side of each stage shows the arrangement state of each communication station, and the right side shows the arrangement of beacons transmitted from each station.

図10上段では、通信局STA0のみが存在している場合を示している。このとき、STA0はビーコン受信を試みるが受信されないため、適当なビーコン送信タイミングを設定して、このタイミングの到来に応答してビーコンの送信を開始することができる。ビーコンは40ミリ秒(伝送フレーム)毎に送信されている。このとき、STA0から送信されるビーコンに記載されているNBOIフィールドのすべてのビットが0である。   The upper part of FIG. 10 shows a case where only the communication station STA0 exists. At this time, since STA0 tries to receive a beacon but is not received, STA0 can set an appropriate beacon transmission timing and can start beacon transmission in response to the arrival of this timing. The beacon is transmitted every 40 milliseconds (transmission frame). At this time, all bits in the NBOI field described in the beacon transmitted from STA0 are 0.

図10中段には、通信局STA0の通信範囲内でSTA1が参入してきた様子を示している。STA1は、ビーコンの受信を試みるとSTA0のビーコンが受信される。さらにSTA0のビーコンのNBOIフィールドは自局の送信タイミングを示すビット以外のビットはすべて0であることから、上述した処理手順に従ってSTA0のビーコン間隔のほぼ真中に自己のビーコン送信タイミングを設定する。   The middle part of FIG. 10 shows a state where STA1 has entered within the communication range of the communication station STA0. When STA1 attempts to receive a beacon, the beacon of STA0 is received. Further, since all the bits other than the bit indicating the transmission timing of the local station are 0 in the NBOI field of the beacon of STA0, the own beacon transmission timing is set approximately in the middle of the beacon interval of STA0 according to the above-described processing procedure.

STA1が送信するビーコンのNBOIフィールドは、自局の送信タイミングを示すビットとSTA0からのビーコン受信タイミングを示すビットに1が設定され、それ以外のビットはすべて0である。また、STA0も、STA1からのビーコンを認識すると、NBOIフィールドの該当するビット位置に1を設定する。   In the NBOI field of the beacon transmitted by STA1, 1 is set in the bit indicating the transmission timing of the local station and the bit indicating the beacon reception timing from STA0, and all other bits are 0. Also, when STA0 recognizes the beacon from STA1, it sets 1 to the corresponding bit position in the NBOI field.

図10の最下段には、さらにその後、通信局STA1の通信範囲にSTA2が参入してきた様子を示している。図示の例では、STA0はSTA2にとって隠れ端末となっている。このため、STA2は、STA1がSTA0からのビーコンを受信していることを認識できず、右側に示すように、STA0と同じタイミングでビーコンを送信し衝突が生じてしまう可能性がある。   The lowermost part of FIG. 10 shows a state in which STA2 has entered the communication range of communication station STA1 after that. In the illustrated example, STA0 is a hidden terminal for STA2. For this reason, STA2 cannot recognize that STA1 has received a beacon from STA0, and as shown on the right side, there is a possibility that a beacon is transmitted at the same timing as STA0 and a collision occurs.

NBOIフィールドはこの現象を回避するために用いられる。まず、STA1のビーコンのNBOIフィールドは自局の送信タイミングを示すビットに加え、STA0がビーコンを送信しているタイミングを示すビットにも1が設定されている。そこで、STA2は、隠れ端末であるSTA0が送信するビーコンを直接受信はできないが、STA1から受信したビーコンに基づいてSTA0のビーコン送信タイミングを認識し、このタイミングでのビーコン送信を避ける。   The NBOI field is used to avoid this phenomenon. First, the NBOI field of the beacon of STA1 is set to 1 in the bit indicating the timing at which STA0 is transmitting a beacon in addition to the bit indicating the transmission timing of the local station. Therefore, STA2 cannot directly receive the beacon transmitted by STA0, which is a hidden terminal, but recognizes the beacon transmission timing of STA0 based on the beacon received from STA1, and avoids beacon transmission at this timing.

そして、図11に示すように、このときSTA2は、STA0とSTA1のビーコン間隔のほぼ真中にビーコン送信タイミングを定める。勿論、STA2の送信ビーコン中のNBOIでは、STA2とSTA1のビーコン送信タイミングを示すビットを1に設定する。このようなNBOIフィールドの記述に基づくビーコンの衝突回避機能により、隠れ端末すなわち2つ先の隣接局のビーコン位置を把握しビーコンの衝突を回避することができる。   Then, as shown in FIG. 11, at this time, the STA2 determines the beacon transmission timing substantially in the middle of the beacon interval between the STA0 and the STA1. Of course, in the NBOI in the transmission beacon of STA2, the bit indicating the beacon transmission timing of STA2 and STA1 is set to 1. With such a beacon collision avoidance function based on the description of the NBOI field, a beacon collision can be avoided by grasping the beacon position of a hidden terminal, that is, two adjacent stations.

このように、自律分散型の無線通信システムでは、各通信局は伝送フレーム周期内でビーコン情報を報知するとともに、他局からのビーコン信号のスキャン動作を行なうことにより1チャネル上でのネットワーク構成を認識することができる。   As described above, in an autonomous distributed wireless communication system, each communication station broadcasts beacon information within a transmission frame period, and performs a scanning operation of a beacon signal from another station, thereby configuring a network configuration on one channel. Can be recognized.

ところが、本実施形態に係るマルチチャネル自律分散型ネットワークの場合、図4に示したような伝送フレームが周波数軸上に利用チャネル数分だけ配置された構成となっている(図12を参照のこと)。また、本実施形態では、各通信局は、単一のアンテナを備え、送受信をともに並行しては行なえず、且つ、同時刻に複数の周波数チャネルをハンドルすることはできないということを想定している(前述)。このため、通信局は他の通信のビーコン送信タイミングにおいて同じチャネル上に移行していなければビーコンを受信することはできず、すべてのチャネル上においてネットワーク構成を把握することは困難である。   However, in the case of the multi-channel autonomous distributed network according to the present embodiment, the transmission frames as shown in FIG. 4 are arranged on the frequency axis by the number of used channels (see FIG. 12). ). In the present embodiment, it is assumed that each communication station has a single antenna, cannot perform transmission and reception in parallel, and cannot handle multiple frequency channels at the same time. (Mentioned above). For this reason, a communication station cannot receive a beacon unless it has shifted to the same channel at the beacon transmission timing of another communication, and it is difficult to grasp the network configuration on all channels.

また、通信局が自局にとって最適なチャネルであっても、通信相手となる他局にとっては干渉を受けているチャネルである可能性がある。例えば、一方の局のビーコン送信チャネルが他方の局では干渉チャネル若しくは通信品質が劣化し使用不能なチャネルであった場合には、これらの通信局は、仮に他のチャネル上では通信し合うことができたとしても、お互いの存在を永遠に認識することができないというデッドロックの状態に陥ってしまう。   Further, even if the communication station is the optimum channel for the own station, there is a possibility that the other station which is the communication partner is a channel receiving interference. For example, if the beacon transmission channel of one station is an interference channel or an unusable channel because the communication quality deteriorates in the other station, these communication stations may communicate with each other on the other channel. Even if they can, they will fall into a deadlock state where they cannot recognize each other's existence forever.

そこで、本実施形態では、各通信局は、自局にとって最も通信品質の良いチャネルをビーコン送信チャネルに選択する一方、データを送信するときには、自局のビーコン送信チャネルとは無関係に、データ送信先となる通信局において良好な通信品質を持ち受信に適したチャネルを利用してデータ送信を行なう。   Therefore, in this embodiment, each communication station selects the channel with the best communication quality for its own station as the beacon transmission channel, while when transmitting data, the data transmission destination is independent of its own beacon transmission channel. The communication station to be used performs data transmission using a channel having good communication quality and suitable for reception.

各通信局においてどのチャネルの通信品質がよいかは、その局がどのチャネルを用いてビーコン送信を行なっているかによって簡単に判別することができる。各通信局は自己の干渉状況のみに依存してビーコン送信チャネルを決定し、これが自局のトラフィックを受信するためのチャネルとして周知化されることから、マルチチャネル自律分散型の通信環境下における各通信局における制御が容易となる。   Which channel has good communication quality in each communication station can be easily determined depending on which channel the station is using for beacon transmission. Each communication station determines a beacon transmission channel depending only on its own interference situation, and this is known as a channel for receiving its own traffic, so each communication station in a multi-channel autonomous distributed communication environment Control in the communication station becomes easy.

ここで、図13に示すような干渉環境下で2台以上の通信局が配置されている状態について考察してみる。   Here, consider a state in which two or more communication stations are arranged in an interference environment as shown in FIG.

各通信局は、自局における干渉状況のみを考慮して、最も通信品質の良いチャネルを自局のビーコン送信チャネルとして設定する。図示の例では、通信局#2はチャネル#4で、通信局#3はチャネル#1でそれぞれ干渉を受けている。そこで、データ受信時の干渉を避けるために、通信局#2はチャネル#3で、通信局#3はチャネル#2でそれぞれビーコンを送信することによって、自局宛てにトラフィックを送信する場合はそれらのチャネルで送るように周辺局に指示することができる。   Each communication station sets the channel with the best communication quality as the beacon transmission channel of the local station in consideration of only the interference situation in the local station. In the example shown in the figure, communication station # 2 receives interference on channel # 4 and communication station # 3 receives interference on channel # 1. Therefore, in order to avoid interference at the time of data reception, communication station # 2 transmits a beacon on channel # 3 and communication station # 3 transmits a beacon on channel # 2, respectively. The peripheral station can be instructed to send on the other channel.

さらに、通信局#1はチャネル#1での干渉は受けていないので、チャネル#1を利用して自局ビーコンを送信し、周波数の効率的な再利用を行なっている。同様に、通信局#4はチャネル#4での干渉は受けていないので、チャネル#4を利用して自局ビーコンを送信し、周波数の効率的な再利用を行なっている。トラフィックを受信するチャネルでビーコンを送信することによって、その帯域を利用することを宣言し、他システムからの干渉を低減させる効果も期待できる。   Further, since the communication station # 1 has not received any interference on the channel # 1, the local station beacon is transmitted using the channel # 1 to efficiently reuse the frequency. Similarly, since the communication station # 4 has not received interference on the channel # 4, the local station beacon is transmitted using the channel # 4 to efficiently reuse the frequency. By transmitting a beacon on a channel that receives traffic, it is possible to declare that the band will be used and to reduce interference from other systems.

図14には、各チャネル上において各通信局がビーコン送信並びにデータ送信を行なう様子を示している。但し、図示の例では、各通信局は自局のビーコン送信タイミングの直後に優先送信期間TGPを獲得するものとする。   FIG. 14 shows how each communication station performs beacon transmission and data transmission on each channel. However, in the illustrated example, each communication station acquires the priority transmission period TGP immediately after its own beacon transmission timing.

各通信局は、自局において最も通信品質の良いチャネルを自局のビーコン送信チャネルとして設定する。図示の例では、通信局#1はチャネル#1を、通信局#2はチャネル#3を、通信局#3はチャネル#2を、通信局#4はチャネル#4を、それぞれ時局のビーコン送信チャネルとして設定している。   Each communication station sets the channel with the best communication quality in its own station as its own beacon transmission channel. In the illustrated example, communication station # 1 is channel # 1, communication station # 2 is channel # 3, communication station # 3 is channel # 2, communication station # 4 is channel # 4, and the beacon of the time station. It is set as a transmission channel.

各通信局は、自局のビーコン送信チャネル上で自局のフレーム周期の先頭でビーコンを送信するので、伝送フレーム周期はビーコン間隔によって定義されることになる。伝送フレーム周期は複数(図示の例では5個)のスロットで構成され、自局のビーコン送信チャネル上では先頭のビーコン送信スロットが配置される他に、他のチャネル上では自己の受信スロットや周辺局からのビーコン受信スロットなどが配置される。   Since each communication station transmits a beacon at the beginning of its own frame period on its own beacon transmission channel, the transmission frame period is defined by the beacon interval. The transmission frame period is composed of a plurality of slots (five in the example shown in the figure), and the first beacon transmission slot is arranged on the beacon transmission channel of the own station, and the own reception slot and the surroundings are provided on other channels. A beacon receiving slot from the station is arranged.

各通信局は、それぞれ時局のビーコン送信チャネル上で決まったビーコン・スロットに、時間的に他のビーコンとは重ならないようなタイミングで、ビーコンを送信する。また、各通信局は、他局のビーコン送信タイミングの到来に伴い、当該他局のビーコン送信チャネルに移行してビーコンの受信を行なう。   Each communication station transmits a beacon to a beacon slot determined on the beacon transmission channel of the time station at a timing that does not overlap with other beacons in time. Each communication station shifts to the beacon transmission channel of the other station and receives a beacon with the arrival of the beacon transmission timing of the other station.

通信局は、例えば起動時におけるスキャン動作により、各チャネル上で他局のビーコン信号を受信し、これらのビーコン送信チャネルやビーコン送信タイミングを獲得することができる。また、通信局は、自局のビーコン送信チャネルやそれ以外の通信可能な(干渉を受けていない)チャネル上で所定の間隔でスキャン動作を行ない、他局のビーコン送信チャネルやビーコン送信タイミングなどの近隣情報を常時更新するようにしてもよい。なお、スキャン動作の手順自体は本発明の要旨に直接関連しないので、本明細書中ではこれ以上説明しない。   The communication station can receive the beacon signal of the other station on each channel, for example, by a scanning operation at the time of activation, and acquire these beacon transmission channels and beacon transmission timing. In addition, the communication station performs a scanning operation at a predetermined interval on the beacon transmission channel of the local station or other channels that can communicate (not receiving interference), and the beacon transmission channel of other stations, the beacon transmission timing, etc. The neighborhood information may be constantly updated. Note that the procedure of the scanning operation itself is not directly related to the gist of the present invention and will not be described further in this specification.

各通信局はビーコン送信に引き続いて、優先送信期間TGPを獲得することができる(図7を参照のこと)。優先送信権を得た通信局は、受信側の最適チャネル(すなわち受信側のビーコン送信チャネル)へ移行し、トラフィックの送信を開始する。   Each communication station can acquire the priority transmission period TGP following the beacon transmission (see FIG. 7). The communication station that has obtained the priority transmission right moves to the optimum channel on the receiving side (that is, the beacon transmission channel on the receiving side) and starts transmitting traffic.

データ送信中の通信局は、優先送信期間中に他局のビーコン送信タイミングが近づくと、データ送信動作を一旦停止し、そのビーコンの受信のためにビーコン送信予定チャネルへ移行する。そして、ビーコンを送信した他局が引き続いて優先送信期間TGPを獲得することになる。   When the beacon transmission timing of another station approaches during the priority transmission period, the communication station that is transmitting data temporarily stops the data transmission operation and shifts to a beacon transmission scheduled channel for reception of the beacon. Then, the other station that transmitted the beacon continues to acquire the priority transmission period TGP.

本実施形態では、ある通信局の優先送信期間中であっても、この優先送信に利用されている以外のチャネル上では、その他のデータ送信動作が許容される。すなわち、ビーコンを送信した通信局がTGPとして利用するチャネルが、現在自通信局が利用しているチャネルと異なれば、ビーコン受信後も引き続きそのチャネルを利用できる。   In this embodiment, even during a priority transmission period of a certain communication station, other data transmission operations are allowed on channels other than those used for this priority transmission. That is, if the channel used by the communication station that transmitted the beacon as TGP is different from the channel currently used by the local communication station, the channel can be used continuously after receiving the beacon.

図14に示す例では、通信局#1は、ビーコン送信に伴って獲得した自己の優先送信期間において、データ送信先の通信局#2のビーコン送信チャネルであるチャネル#3を利用してデータ送信動作を行なう。   In the example shown in FIG. 14, the communication station # 1 transmits data using channel # 3, which is the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station # 2, in its own priority transmission period acquired with beacon transmission. Perform the action.

その後、送信データを送り終わる前に、他の通信局#3のビーコン送信タイミングが近づいてきたので、データ送信動作を一旦停止して、ビーコン送信予定チャネルであるチャネル#2に移行して、通信局#3のビーコンを受信する。通信局#3は、ビーコン送信に伴って獲得した優先送信期間において、データ送信先の通信局#4のビーコン送信チャネルであるチャネル#4を利用してデータ送信動作を行なう。   After that, before sending the transmission data, the beacon transmission timing of the other communication station # 3 is approaching. Therefore, the data transmission operation is temporarily stopped, and the communication is shifted to the channel # 2 which is a beacon transmission scheduled channel. The beacon of station # 3 is received. The communication station # 3 performs a data transmission operation using the channel # 4, which is the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station # 4, in the priority transmission period acquired along with the beacon transmission.

このとき、通信局#1は、通信局#3が優先送信期間として利用するチャネル#4が、現在自局が利用しているチャネル#3と異なることから、ビーコン受信後も引き続きそのチャネルを利用することができる。すなわち、通信局#1は、通信局#3のビーコンを受信した後、チャネル#3上で引き続き優先送信期間を得て、通信局#2へのデータ送信動作を再開する。   At this time, the communication station # 1 continues to use the channel after receiving the beacon because the channel # 4 used as the priority transmission period by the communication station # 3 is different from the channel # 3 currently used by the local station. can do. That is, after receiving the beacon of the communication station # 3, the communication station # 1 continuously obtains a priority transmission period on the channel # 3 and resumes the data transmission operation to the communication station # 2.

他局のビーコン送信チャネルに移行してビーコンの受信を行なった後、他局がデータ送信を行なうチャネル以外であればどのチャネルであっても、データ送信動作が継続されることになる。本実施形態では、図14に示したように、他局のビーコン受信前に使用していたチャネルをそのまま使う場合は、特に通信局間で新たなネゴシエーションを行なうことなしにデータ送信が可能となる。但し、他局のビーコン受信前に使用していたチャネル以外を使う場合は、通信が可能なチャネルが複数ある場合、事前に送信側受信側が同じチャネルを利用する必要があり、送信前に何らかの形で利用チャネルをネゴシエーションする必要がある。   After shifting to the beacon transmission channel of the other station and receiving the beacon, the data transmission operation is continued regardless of the channel other than the channel on which the other station transmits data. In the present embodiment, as shown in FIG. 14, when the channel used before receiving the beacon of the other station is used as it is, data transmission can be performed without performing a new negotiation particularly between the communication stations. . However, when using channels other than those used before receiving beacons by other stations, if there are multiple channels that can be communicated, the receiving side must use the same channel in advance. It is necessary to negotiate the usage channel.

したがって、本発明によれば、各通信局は自律分散的に通信チャネルを決定し、干渉を効率的に避けることができる他、複数チャネルを有効利用することにより大幅に通信容量を向上することができる。   Therefore, according to the present invention, each communication station can autonomously determine a communication channel and efficiently avoid interference, and can effectively improve communication capacity by effectively using multiple channels. it can.

また、本発明に係る自律分散型の無線通信システムでは、各チャネル上においてビーコン送信タイミング直後に配置される優先送信期間以外の期間ではCSMA/CAに基づくランダム・アクセスが行なうことができる。このとき、衝突を回避し通信品質を向上させる手段としてRTS/CTS方式を採用することができる。   Also, in the autonomous distributed wireless communication system according to the present invention, random access based on CSMA / CA can be performed in a period other than the priority transmission period arranged immediately after the beacon transmission timing on each channel. At this time, the RTS / CTS method can be adopted as means for avoiding collision and improving communication quality.

この場合、正味の情報の送信に先立ち、送信元通信局はRTS(Request to Send:送信要求)を送信し、受信先通信局がこのRTSを受信してデータを受信可能であれば、その応答としてCTS(Clear to Send:受信準備完了)を返す。そして、RTS/CTSの情報交換により送受信局間でコネクションが確立した後にデータ伝送を実行する。   In this case, prior to transmission of the net information, the transmission source communication station transmits RTS (Request to Send), and if the reception destination communication station can receive the RTS and receive data, the response As CTS (Clear to Send). Then, data transmission is executed after a connection is established between the transmitting and receiving stations by exchanging RTS / CTS information.

ここで、RTS/CTSの情報交換を利用した一般的なデータ送受信シーケンスについて図15を参照しながら説明する。但し、同図に示す例は、特定のチャネル上で送信元通信局#1から受信先通信局#2へデータ伝送が行なわれる場合のシーケンスである。また、通信局#0は通信局#2にとって隠れ端末であり、通信局#3は通信局#1にとって隠れ端末となる。   Here, a general data transmission / reception sequence using RTS / CTS information exchange will be described with reference to FIG. However, the example shown in the figure is a sequence when data transmission is performed from the transmission source communication station # 1 to the reception destination communication station # 2 on a specific channel. Further, the communication station # 0 is a hidden terminal for the communication station # 2, and the communication station # 3 is a hidden terminal for the communication station # 1.

まず、通信局#1から通信局#2へデータを送信するに先立ち、通信局#1においてチャネルが空き状態であることを検出した後に、所定のプリアンブル信号P(131)と、RTS信号(132)を送信する。   First, prior to transmitting data from the communication station # 1 to the communication station # 2, after detecting that the channel is empty in the communication station # 1, a predetermined preamble signal P (131) and an RTS signal (132) ).

ここで、RTS信号には、CTSを受信するまでの時間情報が記載され、このRTS信号を受信できた周辺局は、その期間は信号の送信を停止することで衝突回避動作を行なう。図示の例では、通信局#0は通信局#1のRTS信号を受信したことによって、その受信時刻情報から、自己からの送信を控える時間(送信待機期間)を設定する動作を行なう。一方、通信局#3は隠れ端末であるからRTS信号を受信することはできない。   Here, the RTS signal describes time information until the CTS is received, and the peripheral station that has received the RTS signal performs a collision avoidance operation by stopping signal transmission during that period. In the illustrated example, when the communication station # 0 receives the RTS signal of the communication station # 1, the communication station # 0 performs an operation of setting a time (transmission standby period) during which transmission from the communication station # 0 is refrained from the reception time information. On the other hand, since the communication station # 3 is a hidden terminal, it cannot receive the RTS signal.

さらに、通信局#2はRTS信号を受信できて、なお且つその後のデータ受信が可能であれば、所定のプリアンブル信号P(133)と、CTS信号(134)を返信する。   Further, if the communication station # 2 can receive the RTS signal and can receive data thereafter, it returns a predetermined preamble signal P (133) and a CTS signal (134).

CTS信号には、データの受信が終了するまでの時間情報が記載され、このCTS信号を受信できた周辺局は、その期間は信号の送信を停止することで衝突回避動作を行なう。図示の例では、通信局#3は通信局#2のCTS信号を受信したことによって、その受信時刻情報から、自己からの送信を控える時間(送信待機期間)を設定する動作を行なう。   The CTS signal describes time information until data reception is completed, and the peripheral station that has received this CTS signal performs a collision avoidance operation by stopping signal transmission during that period. In the illustrated example, when the communication station # 3 receives the CTS signal of the communication station # 2, the communication station # 3 performs an operation of setting a time (transmission standby period) to refrain from transmission from the reception time information.

このように送受信局の一方にとって隠れ端末となる通信局であっても、RTS又はCTS信号のうちいずれかを受信することによって所定時間だけ送信動作を行なわないことにより、干渉が回避され、通信品質が維持される。   In this way, even a communication station that is a hidden terminal for one of the transmitting and receiving stations does not perform a transmission operation for a predetermined time by receiving either the RTS or CTS signal, thereby avoiding interference and improving communication quality. Is maintained.

そして、このCTS信号を受信できた通信局#1では、CTS信号で記載された時間にわたり、所定のプリアンブル信号P(135)とデータData(136)の送信処理を行なうとともに、通信局#2では、同時にデータData(136)の受信動作を行なう。   Then, the communication station # 1 that has received this CTS signal performs a transmission process of a predetermined preamble signal P (135) and data Data (136) over the time described in the CTS signal, and the communication station # 2 At the same time, the data Data (136) is received.

このとき、通信局#0では、通信局#1からのデータ通信が行なわれることを、データData(136)のヘッダ情報Head(図示しない)から把握し、このデータ通信持続時間にわたり、通信局#1宛ての送信が行なわない制御を行なうようにしても良い。   At this time, in the communication station # 0, it is grasped from the header information Head (not shown) of the data Data (136) that the data communication from the communication station # 1 is performed, and over this data communication duration, the communication station # You may make it perform the control which does not perform transmission addressed to 1.

この他に必要に応じて、データの受信が正しく行なわれたか否かをACK情報(図示しない)として、無線通信装置#2から無線通信装置#1に返送するようにしても良い。   In addition, if necessary, whether or not the data has been correctly received may be returned from the wireless communication device # 2 to the wireless communication device # 1 as ACK information (not shown).

次いで、本実施形態に係るマルチチャネル自律分散型の無線ネットワークへのRTS/CTS方式の適用例について、図16を参照しながら説明する。   Next, an application example of the RTS / CTS scheme to the multi-channel autonomous distributed wireless network according to the present embodiment will be described with reference to FIG.

既に述べたように、本実施形態では、データ送信元の通信局は、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネルに移行してデータ送信動作を行なう。このため、データ送信先の通信局にとって隠れ端末となる周辺局が移行先のチャネルが干渉チャネルとなっている場合には、移行先のチャネルで送信するRTS信号を聞きとれないという、マルチチャネル固有の隠れ端末問題が生じる。   As already described, in the present embodiment, the data transmission source communication station shifts to the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station and performs the data transmission operation. For this reason, if a peripheral station that is a hidden terminal for a data transmission destination communication station has an interfering channel as a transition destination channel, an RTS signal transmitted on the transition destination channel cannot be heard. The hidden terminal problem occurs.

そこで、データ送信元の通信局は、データ送信先の通信局からは隠れ端末となる通信局が存在することを想定して、RTS信号の送信に先駆けて、自局のビーコン送信チャネル上で、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを送信する。   Therefore, assuming that there is a communication station that is a hidden terminal from the data transmission destination communication station, the data transmission source communication station precedes the RTS signal transmission on its own beacon transmission channel, A beacon specifying the data transmission destination communication station and its beacon transmission channel is transmitted.

このビーコン信号は擬似的にRTS信号としての役割を果たす。隠れ端末は、元のチャネル上で擬似RTS信号を受信したことに応答して、所定時間だけデータ送信動作を差し控えることにより、干渉を回避することができる。   This beacon signal functions as an RTS signal in a pseudo manner. The hidden terminal can avoid interference by withholding the data transmission operation for a predetermined time in response to receiving the pseudo RTS signal on the original channel.

その後、データ送信元の通信局は、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネルに移行して送信要求パケットRTSを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットCTSを受信したことに応答してデータ送信を開始する。   Thereafter, the data transmission source communication station shifts to the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station, transmits a transmission request packet RTS, and responds to reception of the confirmation notification packet CTS from the data transmission destination communication station. Start data transmission.

図17には、本実施形態に係るマルチチャネル自律分散型の無線ネットワークへRTS/CTS方式を適用した他の例を示している。   FIG. 17 shows another example in which the RTS / CTS scheme is applied to the multi-channel autonomous distributed wireless network according to the present embodiment.

本実施形態では、データ送信元の通信局は、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネルに移行してデータ送信動作を行なうことに伴う隠れ端末問題を回避するために、RTS信号の送信に先駆けて、自局のビーコン送信チャネル上で、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンとともに送信する。   In this embodiment, the data transmission source communication station precedes the transmission of the RTS signal in order to avoid the hidden terminal problem associated with the data transmission operation by shifting to the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station. Then, on the beacon transmission channel of the local station, the data is transmitted together with the beacon specifying the data transmission destination communication station and the beacon transmission channel.

このとき、データ送信元のビーコン送信チャネルとデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルが一致する場合には、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを擬似的なRTS信号であるとみなす。   At this time, if the beacon transmission channel of the data transmission source and the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station match, a beacon specifying the data transmission destination communication station and the beacon transmission channel is represented by a pseudo RTS signal. Consider it.

また、データ送信先の通信局は、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを受信したことに応答して、正規のRTS信号の到来を待つことなく、CTS信号を返すことにより、データ送信を開始することができる。   In addition, the data transmission destination communication station returns a CTS signal without waiting for the arrival of a regular RTS signal in response to receiving a beacon specifying the data transmission destination communication station and its beacon transmission channel. Thus, data transmission can be started.

このようにして、RTS信号の送信手続(RTS信号の再送)を省略することにより、マルチチャネルにおけるRTS/CTS手続のオーバーヘッドを軽減することができる。   Thus, by omitting the RTS signal transmission procedure (RTS signal retransmission), the overhead of the RTS / CTS procedure in multi-channel can be reduced.

図18〜図20には、本実施形態に係るマルチパス自律分散型の無線ネットワークにおいて、無線通信装置100が通信局として自律動作するための処理手順をフローチャートの形式で示している。但し、無線通信局100は、図示しないスキャン動作などにより、周辺局のビーコン送信チャネルやビーコン送信タイミングなどの近隣局情報を既に獲得しているものとする。図示の通り、通信局は、送信要求に依存しない定常動作モード、ビーコン送信をトリガとした送信開始モード、並びに送信継続モードを持つ。このような処理手順は、実際には、中央制御部103が情報記憶部113に格納されている実行命令プログラムを実行するという形態で実現される。   18 to 20 show, in the form of flowcharts, processing procedures for the wireless communication apparatus 100 to operate autonomously as a communication station in the multipath autonomous distributed wireless network according to the present embodiment. However, it is assumed that the wireless communication station 100 has already acquired neighboring station information such as beacon transmission channels and beacon transmission timings of peripheral stations by a scanning operation (not shown). As illustrated, the communication station has a steady operation mode that does not depend on a transmission request, a transmission start mode triggered by beacon transmission, and a transmission continuation mode. Such a processing procedure is actually realized in a form in which the central control unit 103 executes an execution instruction program stored in the information storage unit 113.

定常動作モード下では、ビーコン送信タイミングが到来するまでの間、周辺局のビーコン送信タイミングが到来すると(ステップS16)、その周辺局のビーコン送信チャネルへ移行して、ビーコンの受信を行なう(ステップS17)。   Under the steady operation mode, when the beacon transmission timing of the peripheral station arrives until the beacon transmission timing arrives (step S16), the mobile station shifts to the beacon transmission channel of the peripheral station and receives the beacon (step S17). ).

そして、自局のビーコン送信タイミングが到来すると(ステップS1)、通信プロトコルの上位層(例えば、インターフェース101経由で接続される外部機器)からの送信要求があるかどうかをチェックする(ステップS2)。送信要求がない場合には、自己に最適となるビーコン送信チャネル上でビーコンの送信を行なう(ステップS13)。   When the beacon transmission timing of the local station arrives (step S1), it is checked whether or not there is a transmission request from an upper layer of the communication protocol (for example, an external device connected via the interface 101) (step S2). If there is no transmission request, a beacon is transmitted on the beacon transmission channel that is optimum for itself (step S13).

一方、上位層からの送信要求がある場合には、RTS/CTS手続のために、自局のビーコン送信チャネル上で、データ送信先となる通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを所定のビーコン送信タイミングで送信する(ステップS3)。   On the other hand, when there is a transmission request from an upper layer, for the RTS / CTS procedure, on the beacon transmission channel of the local station, a beacon specifying the communication station as the data transmission destination and the beacon transmission channel is specified. Transmission is performed at the beacon transmission timing (step S3).

次いで、送信開始モードに遷移し、自局のビーコン送信チャネルとデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネル(すなわちデータ伝送に用いられるチャネル)が一致するかどうかをチェックする(ステップS4)。   Next, transition is made to the transmission start mode, and it is checked whether the beacon transmission channel of the local station and the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station (that is, the channel used for data transmission) match (step S4).

ここで、互いのビーコン送信チャネルが一致しない場合には、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネルへ移行してから(ステップS14)、RTS信号を送信する(ステップS15)。一方、互いのビーコン送信チャネルが一致する場合には、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを擬似的なRTS信号であるとみなし、正規のRTS信号の送信並びにチャネル移行動作が省略される。そして、データ送信先の通信局からCTS信号されるまで待機する(ステップS5)。   If the beacon transmission channels do not match each other, the RTS signal is transmitted (step S15) after shifting to the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station (step S14). On the other hand, if the beacon transmission channels match each other, the beacon specifying the data transmission destination communication station and the beacon transmission channel is regarded as a pseudo RTS signal, and transmission of a regular RTS signal and channel transition operation are performed. Is omitted. Then, it waits for a CTS signal from the data transmission destination communication station (step S5).

ここで、所定時間内にCTS信号を受信することができなかった場合には(ステップS6)、ステップS15へ進んで、RTS信号の再送を行なう。   Here, when the CTS signal cannot be received within the predetermined time (step S6), the process proceeds to step S15 to retransmit the RTS signal.

一方、所定時間内にCTS信号を無事受信することができた場合には、上位層から要求されているデータ送信を実行する(ステップS7)。そして、上位層からの送信要求がさらにあるかどうかをチェックする(ステップS8)。送信要求が完了した場合には、ステップS1に戻り、定常動作モード下でのビーコン送受信動作を行なう。   On the other hand, if the CTS signal is successfully received within the predetermined time, the data transmission requested from the upper layer is executed (step S7). Then, it is checked whether or not there is a further transmission request from the upper layer (step S8). When the transmission request is completed, the process returns to step S1 to perform a beacon transmission / reception operation under the steady operation mode.

また、送信要求が継続する場合には、送信継続モードに遷移する。そして、自局のビーコン送信タイミングまで未だ余裕があるかどうかをチェックする(ステップS9)。余裕がない場合には、ステップS1に戻り、定常動作モード下でのビーコン送信動作を行なう。   When the transmission request continues, the mode transits to the transmission continuation mode. Then, it is checked whether there is still room until the beacon transmission timing of the own station (step S9). If there is no room, the process returns to step S1 to perform a beacon transmission operation under the steady operation mode.

自局のビーコン送信タイミングまで未だ余裕がある場合には、さらに周辺局のビーコン送信タイミングまで未だ余裕があるかどうかをチェックする(ステップS10)。余裕がない場合には、当該周辺局のビーコン送信チャネルへ移行してビーコンを受信する(ステップS16)。   If there is still room until the beacon transmission timing of the local station, it is further checked whether there is still room until the beacon transmission timing of the peripheral station (step S10). If there is no room, the mobile station shifts to the beacon transmission channel of the peripheral station and receives a beacon (step S16).

そして、自局のビーコン送信チャネルとデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルが一致するかどうかをチェックする(ステップS17)。互いのビーコン送信チャネルが一致しない場合には、ステップS15へ進んで、RTS信号の再送を行なう。また、互いのビーコン送信チャネルが一致する場合には、ステップS1に戻り、定常動作モード下でのビーコン送信動作を行なう。   Then, it is checked whether the beacon transmission channel of the local station and the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station match (step S17). If the beacon transmission channels do not match, the process proceeds to step S15 to retransmit the RTS signal. If the beacon transmission channels match each other, the process returns to step S1 to perform a beacon transmission operation under the steady operation mode.

自局並びに周辺局のビーコン送信タイミングまで余裕がある場合には(ステップS10)、ステップS15へ進んで、RTS信号の再送を行なう。   If there is a margin until the beacon transmission timings of the own station and the peripheral stations (step S10), the process proceeds to step S15 to retransmit the RTS signal.

また、周辺局のビーコン送信タイミングまで余裕がない場合には(ステップS9)、ステップS1に戻り、定常動作モード下でのビーコン送信動作を行なう。   If there is no allowance for the beacon transmission timing of the peripheral station (step S9), the process returns to step S1 to perform the beacon transmission operation under the steady operation mode.

[追補]
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すべきである。
[Supplement]
The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention. That is, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the contents described in the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims section described at the beginning should be considered.

図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムを構成する通信装置の配置例を示した図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an arrangement example of communication apparatuses constituting a wireless communication system according to an embodiment of the present invention. 図2は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の機能構成を模式的に示した図である。FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a functional configuration of a wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. 図3は、本実施形態に係る各通信局のビーコン送信手順を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining a beacon transmission procedure of each communication station according to the present embodiment. 図4は、1チャネル上におけるビーコン送信タイミングの一例を示した図である。FIG. 4 is a diagram showing an example of beacon transmission timing on one channel. 図5は、パケット間隔の定義を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the definition of the packet interval. 図6は、ビーコン送信局に優先権が与えられる様子を示した図である。FIG. 6 is a diagram showing a state in which priority is given to the beacon transmitting station. 図7は、伝送フレーム周期の構成を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing the configuration of the transmission frame period. 図8は、ビーコン信号フォーマットの構成例を示した図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of a beacon signal format. 図9は、NBOIの記述例を示した図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a description example of the NBOI. 図10は、ある周波数チャネル上において、新規参入局がNBOIの記述に基づいて既存のビーコンとの衝突を回避しながら自己のビーコン送信タイミングを配置する様子を示した図である。FIG. 10 is a diagram showing a state in which a new entrant station arranges its own beacon transmission timing on a certain frequency channel while avoiding a collision with an existing beacon based on the description of the NBOI. 図11は、新規参入局が受信したビーコン情報に基づいて隠れ端末のビーコン送信タイミングを避けながら自己のビーコン送信タイミングを配置する様子を示した図である。FIG. 11 is a diagram showing a state in which the own beacon transmission timing is arranged while avoiding the beacon transmission timing of the hidden terminal based on the beacon information received by the new entry station. 図12は、自律分散型のマルチチャネル無線通信システムの伝送フレーム構成を模式的に示した図である。FIG. 12 is a diagram schematically showing a transmission frame configuration of an autonomous distributed multi-channel wireless communication system. 図13は、各通信局がトラフィックを受信するチャネルを利用して自局のビーコンを送信する様子を示した図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which each communication station transmits its own beacon using a channel that receives traffic. 図14は、各チャネル上において優先送信期間TGPを利用して各通信局がビーコン送信並びにデータ送信を行なう様子を示した図である。FIG. 14 is a diagram illustrating a state in which each communication station performs beacon transmission and data transmission using the priority transmission period TGP on each channel. 図15は、RTS/CTS方式の動作シーケンスを示した図である。FIG. 15 is a diagram showing an operation sequence of the RTS / CTS method. 図16は、本発明に係るマルチチャネル自律分散型の無線ネットワークへRTS/CTS方式を適用した例を示した図である。FIG. 16 is a diagram illustrating an example in which the RTS / CTS scheme is applied to a multi-channel autonomous distributed wireless network according to the present invention. 図17は、本発明に係るマルチチャネル自律分散型の無線ネットワークへRTS/CTS方式を適用した他の例を示した図である。FIG. 17 is a diagram illustrating another example in which the RTS / CTS scheme is applied to the multi-channel autonomous distributed wireless network according to the present invention. 図18は、本発明に係るマルチパス自律分散型の無線ネットワークにおいて、無線通信装置100が通信局として自律動作するための処理手順を示したフローチャートである。FIG. 18 is a flowchart showing a processing procedure for the wireless communication apparatus 100 to operate autonomously as a communication station in the multipath autonomous distributed wireless network according to the present invention. 図19は、本発明に係るマルチパス自律分散型の無線ネットワークにおいて、無線通信装置100が通信局として自律動作するための処理手順を示したフローチャートである。FIG. 19 is a flowchart showing a processing procedure for the wireless communication apparatus 100 to autonomously operate as a communication station in the multipath autonomous distributed wireless network according to the present invention. 図20は、本発明に係るマルチパス自律分散型の無線ネットワークにおいて、無線通信装置100が通信局として自律動作するための処理手順を示したフローチャートである。FIG. 20 is a flowchart showing a processing procedure for the wireless communication apparatus 100 to autonomously operate as a communication station in the multipath autonomous distributed wireless network according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100…無線通信装置
101…インターフェース
102…データ・バッファ
103…中央制御部
104…ビーコン生成部
105…制御信号生成部
106…無線送信部
107…タイミング制御部
108…チャネル設定部
109…アンテナ
110…無線受信部
111…制御信号解析部
112…ビーコン解析部
113…情報記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Wireless communication apparatus 101 ... Interface 102 ... Data buffer 103 ... Central control part 104 ... Beacon generation part 105 ... Control signal generation part 106 ... Wireless transmission part 107 ... Timing control part 108 ... Channel setting part 109 ... Antenna 110 ... Wireless Reception unit 111 ... Control signal analysis unit 112 ... Beacon analysis unit 113 ... Information storage unit

Claims (21)

複数のチャネルが用意されている通信環境下において複数の通信局によりネットワークを形成する無線通信システムであって、
各通信局は、自己の受信に最適となるビーコン送信チャネル上でビーコンを送信するとともに、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネルを利用してデータ送信を行なう、
ことを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system that forms a network with a plurality of communication stations in a communication environment in which a plurality of channels are prepared,
Each communication station transmits a beacon on a beacon transmission channel that is optimal for its own reception, and performs data transmission using the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station.
A wireless communication system.
各通信局は、自己の受信に最適として決定したビーコン送信チャネル上で既存の局のビーコン送信タイミングが既に設定されている場合には、時間的に重ならないように自己のビーコン送信タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
Each communication station determines its own beacon transmission timing so that it does not overlap in time when the beacon transmission timing of the existing station is already set on the beacon transmission channel determined to be optimal for its own reception. ,
The wireless communication system according to claim 1.
各通信局は、他局のビーコン送信タイミングの到来に伴い該他局のビーコン送信チャネルに移行してビーコンの受信を行なう、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
Each communication station shifts to the beacon transmission channel of the other station as the beacon transmission timing of the other station arrives, and receives a beacon.
The wireless communication system according to claim 1.
各通信局は、自局のビーコン送信に伴い優先送信期間を獲得する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
Each communication station acquires a priority transmission period with its own beacon transmission.
The wireless communication system according to claim 1.
各通信局は、他局のビーコン送信タイミングに伴い該他局のビーコン送信チャネルに移行してビーコンの受信を行なった後、当該他局に与えられている優先送信期間中であっても、当該他局がデータ送信を行なうチャネル以外のチャネル上でのデータ送信動作が許容される、
ことを特徴とする請求項4に記載の無線通信システム。
Each communication station moves to the beacon transmission channel of the other station according to the beacon transmission timing of the other station, receives the beacon, and even during the priority transmission period given to the other station, Data transmission operation is allowed on a channel other than the channel on which the other station transmits data.
The wireless communication system according to claim 4.
データ送信元の通信局はデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネル上で送信要求パケットRTSを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットCTSを受信したことに応答してデータ送信を開始する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The data transmission source communication station transmits a transmission request packet RTS on the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station, and starts data transmission in response to receiving the confirmation notification packet CTS from the data transmission destination communication station. To
The wireless communication system according to claim 1.
データ送信元の通信局は、自局のビーコン送信チャネル上で、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを送信し、
該ビーコンを受信した周辺局は所定期間の当該ビーコン送信チャネル上でのデータ送信を差し控える、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The data transmission source communication station transmits a beacon specifying the data transmission destination communication station and its beacon transmission channel on its own beacon transmission channel,
The peripheral station that has received the beacon refrains from transmitting data on the beacon transmission channel for a predetermined period.
The wireless communication system according to claim 1.
データ送信元の通信局は、自局のビーコン送信チャネルとデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルが一致する場合には、送信要求パケットRTSの送信を省略し、
データ送信先の通信局は、データ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを受信したことに応答して確認通知パケットCTSを送信する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。
The communication station of the data transmission source omits transmission of the transmission request packet RTS when the beacon transmission channel of its own station matches the beacon transmission channel of the communication station of the data transmission destination,
The data transmission destination communication station transmits a confirmation notification packet CTS in response to receiving a beacon specifying the data transmission destination communication station and its beacon transmission channel.
The wireless communication system according to claim 1.
複数のチャネルが用意された無線通信環境下で動作する無線通信装置であって、
各チャネルにおいて無線データを送受信する通信手段と、
前記通信手段におけるデータ送受信用のチャネルを設定するチャネル設定手段と、
前記通信手段におけるデータ送受信のタイミングを制御する通信制御手段と、
前記通信手段を介して送信する自局のビーコン信号を生成するビーコン生成手段と、
前記通信手段により受信した周辺局のビーコン信号を解析するビーコン解析手段とを備え、
前記チャネル設定手段は、前記複数のチャネルの中から自己のビーコン送信チャネルを決定するとともに、データ送信時にはデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルをデータ送信チャネルとして設定する、
ことを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device that operates in a wireless communication environment in which a plurality of channels are prepared,
Communication means for transmitting and receiving wireless data in each channel;
Channel setting means for setting a channel for data transmission and reception in the communication means;
Communication control means for controlling the timing of data transmission and reception in the communication means;
Beacon generating means for generating a beacon signal of the own station to be transmitted through the communication means;
A beacon analyzing means for analyzing a beacon signal of a peripheral station received by the communication means,
The channel setting means determines its own beacon transmission channel from the plurality of channels, and sets a beacon transmission channel of a data transmission destination communication station as a data transmission channel at the time of data transmission.
A wireless communication apparatus.
前記チャネル設定手段は、前記複数のチャネルのうち自局にとって最も通信品質のよい又は受信に適したチャネルを自局のビーコン送信チャネルとして決定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The channel setting means determines the channel having the best communication quality or reception suitable for the local station among the plurality of channels as the beacon transmission channel of the local station.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記通信制御手段は、自局のビーコン送信チャネル上で既存の局のビーコン送信タイミングが既に設定されている場合には、時間的に重ならないように自己のビーコン送信タイミングを決定する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The communication control means, when the beacon transmission timing of an existing station is already set on the beacon transmission channel of the own station, determines its own beacon transmission timing so as not to overlap in time.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記チャネル設定手段は、自局のビーコン送信タイミングが近づいたことに応答して、該自局のビーコン送信チャネルを送信チャネルに設定し、
前記通信制御手段は、該自局のビーコン送信タイミングの到来に応答してビーコン送信動作の制御を行なう、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The channel setting means sets the beacon transmission channel of the local station as a transmission channel in response to the beacon transmission timing of the local station approaching,
The communication control means controls the beacon transmission operation in response to the arrival of the beacon transmission timing of the local station.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記チャネル設定手段は、周辺局のビーコン送信タイミングが近づいたことに応答して、該周辺局のビーコン送信チャネルを受信チャネルに設定し、
前記通信制御手段は、該周辺局のビーコン送信タイミングの到来に応答してその受信動作の制御を行なう、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The channel setting means sets the beacon transmission channel of the peripheral station as a reception channel in response to the beacon transmission timing of the peripheral station approaching,
The communication control means controls the reception operation in response to the arrival of the beacon transmission timing of the peripheral station.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記通信制御手段は、自局のビーコン送信に伴い優先送信期間を獲得する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The communication control means acquires a priority transmission period along with the beacon transmission of the own station.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記通信制御手段は、他局のビーコン送信タイミングに伴い該他局のビーコン送信チャネルに移行してビーコンの受信を行なった後、当該他局に与えられている優先送信期間中であっても、当該他局がデータ送信を行なうチャネル以外のチャネル上でのデータ送信動作を行なう、
ことを特徴とする請求項14に記載の無線通信装置。
After the communication control means shifts to the beacon transmission channel of the other station according to the beacon transmission timing of the other station and receives the beacon, even during the priority transmission period given to the other station, The data transmission operation is performed on a channel other than the channel on which the other station performs data transmission.
The wireless communication apparatus according to claim 14.
前記通信制御手段は、データ送信先の通信局のビーコン送信チャネル上で送信要求パケットRTSを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットCTSを受信したことに応答してデータ送信を開始する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The communication control means transmits a transmission request packet RTS on the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station, and starts data transmission in response to receiving the confirmation notification packet CTS from the data transmission destination communication station. ,
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記ビーコン生成手段はデータ送信先の通信局とそのビーコン送信チャネルを明記したビーコンを生成し、
前記通信制御手段は該ビーコンを自局のビーコン送信チャネル上で送信する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。
The beacon generating means generates a beacon specifying a data transmission destination communication station and its beacon transmission channel,
The communication control means transmits the beacon on its own beacon transmission channel.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記通信制御手段は、自局のビーコン送信チャネル上で、自局宛の送信要求パケットRTS又は自局を送信先として明記したビーコンを受信したことに応答して、確認通知パケットを返す、
ことを特徴とする請求項17に記載の無線通信装置。
The communication control means returns a confirmation notification packet in response to receiving a transmission request packet RTS addressed to the own station or a beacon specifying the own station as a transmission destination on the beacon transmission channel of the own station.
The wireless communication apparatus according to claim 17.
前記通信制御手段は、他局宛の送信要求パケットRTS又は他局を送信先として明記したビーコンを受信したことに応答して、当該受信チャネル上で所定時間のデータ送信を差し控える、
ことを特徴とする請求項17に記載の無線通信装置。
The communication control means refrains from transmitting data for a predetermined time on the reception channel in response to receiving a transmission request packet RTS addressed to another station or a beacon specifying the other station as a transmission destination.
The wireless communication apparatus according to claim 17.
複数のチャネルが用意された線通信環境下で動作する無線通信方法であって、
データ送受信用のチャネルを設定するチャネル設定ステップと、
データ送受信のタイミングを制御する通信制御ステップと、
自局のビーコン信号を生成するビーコン生成ステップと、
周辺局からの受信ビーコン信号を解析するビーコン解析ステップとを備え、
前記チャネル設定ステップでは、前記複数のチャネルの中から自己のビーコン送信チャネルを決定するとともに、データ送信時にはデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルをデータ送信チャネルとして決定する、
ことを特徴とする無線通信方法。
A wireless communication method that operates in a line communication environment in which a plurality of channels are prepared,
A channel setting step for setting a channel for data transmission and reception;
A communication control step for controlling the timing of data transmission and reception;
A beacon generating step for generating a beacon signal of the own station;
A beacon analyzing step for analyzing a received beacon signal from a peripheral station,
In the channel setting step, the beacon transmission channel is determined from the plurality of channels, and at the time of data transmission, the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station is determined as the data transmission channel.
A wireless communication method.
複数のチャネルが用意された無線通信環境下で動作するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータ・システムに対し、
データ送受信用のチャネルを設定するチャネル設定手順と、
データ送受信のタイミングを制御する通信制御手順と、
自局のビーコン信号を生成するビーコン生成手順と、
周辺局からの受信ビーコン信号を解析するビーコン解析手順を実行させ、
前記チャネル設定手順では、前記複数のチャネルの中から自己のビーコン送信チャネルを決定するとともに、データ送信時にはデータ送信先の通信局のビーコン送信チャネルをデータ送信チャネルとして決定する、
ことを特徴とするコンピュータ・プログラム。
A computer program written in a computer-readable format to execute processing on a computer system for operating in a wireless communication environment in which a plurality of channels are prepared,
A channel setting procedure for setting a channel for data transmission and reception;
A communication control procedure for controlling the timing of data transmission and reception;
A beacon generation procedure for generating a beacon signal of the own station;
Run the beacon analysis procedure to analyze the received beacon signal from the peripheral station,
In the channel setting procedure, the self-beacon transmission channel is determined from the plurality of channels, and at the time of data transmission, the beacon transmission channel of the data transmission destination communication station is determined as the data transmission channel.
A computer program characterized by the above.
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