JP4779438B2 - 無線通信方法および無線通信装置 - Google Patents

Description

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

従来より、このアドホック通信するときの無線通信方法および無線通信装置としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがあった。図２０は特許文献１に記載された無線通信方法を示すものである。

図２０において、無線通信装置が所定の時間間隔で管理情報の通知周期を設定して、自己の情報受信開始位置を示す受信タイミング情報と受信ウィンドウ情報と受信周期情報とを記載した管理情報を送信する。管理情報を受信できた他の無線通信装置は、該当する無線通信装置の通信装置番号に関連付けて、受信タイミングと受信ウィンドウ、受信周期を記憶しておく。情報伝送時には、通信相手の受信タイミングと受信ウィンドウ、受信周期とから該当する通信装置における受信開始位置を求めて、そのタイミングで情報を送信する。
特開２００３−２２９８６９号公報（第１１頁−第１２頁、第２図）

しかしながら、前記従来の方法では、送信要求を受信する受信ウィンドウが指定されるため、複数の無線通信装置からの送信要求がその受信ウィンドウに集中してしまい、送信要求を正しく受信できない可能性が高くなるという課題を有していた。

また、自己宛以外の通信要求や通信応答は自己の受信ウィンドウとは、ずれているので、それらを受信することができない。このため、他の無線通信装置がデータを受信する拡張された受信ウィンドウの時間帯を知ることができないので、その時間帯にデータを送信してしまう可能性が高くなるという課題を有していた。

本発明はこのような課題を解決するもので、他の無線通信装置との通信の衝突を回避することのできる無線通信方法および無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明の無線通信方法は、第１の無線通信装置が、第２の無線通信装置へのデータ送信を行う時間帯が記載された第２の無線通信装置宛の通信時間予約要求情報を発信するステップと、第２の無線通信装置がこの通信時間予約要求情報を受信したことを、通信時間予約要求情報へ付加した通信時間予約応答情報を発信するステップと、第１の無線通信装置からの通信時間予約要求情報と第２の無線通信装置からの通信時間予約応答情報との少なくともいずれか一方を受信した第３の無線通信装置が、通信時間予約要求情報あるいは通信時間予約応答情報に記載の時間帯を発信禁止の時間帯として記憶するステップと、第３の無線通信装置が記憶した発信禁止の時間帯に基づいて、自己の送受信可能時間帯を決定するステップとを有している。

これにより、第１の無線通信装置あるいは第２の無線通信装置は、第３の無線通信装置からデータ通信中に干渉される電波を受けることがないので、第２の無線通信装置は第１の無線通信装置からのデータを正しく受信することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第３の無線通信装置が蓄積した通信時間予約要求情報あるいは通信時間予約応答情報に記載のすべての時間帯での発信を禁止するものである。

これにより、第３の無線通信装置は複数の第１の無線通信装置、あるいは複数の第２の無線通信装置から受信した通信時間帯を避けてデータ通信するので、第１の無線通信装置や第２の無線通信装置がそれぞれ複数台存在していても、第２の無線通信装置は干渉されることなくデータを正しく受信することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法における、時間帯はデータ送信開始時間とデータ送信占有時間とにより通知される。

これにより、第３の無線通信装置は第１の無線通信装置あるいは第２の無線通信装置からデータ通信の開始から終了までの時間を知ることができるので、この通信時間中はデータ通信を避けられる。このため、第２の無線通信装置は第１の無線通信装置からのデータを通信時間中通して、正しく受信することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第１の無線通信装置が前記通信時間予約要求情報を含む通信要求信号ＲＴＳを発信し、第２の無線通信信号装置が通信時間予約応答情報を含む通信確認信号ＣＴＳを発信するものである。

これにより、データ通信開始時間を任意に設定することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、前記通信時間予約要求情報および前記通信時間予約応答情報は通信で使用するチャネルの情報をさらに含み、通信禁止テーブルに記録しておいた前記データ送信時間帯が同じであっても第１の無線通信装置が送信するチャネルが通信禁止テーブルの情報と異なっていれば、前通信時間予約要求ならびにデータ送信を可能とするものである。

これにより同一エリア、同一時間でのマルチチャネル通信を可能とするものである。

また、本発明の無線通信方法は、第１の無線通信装置が、第２の無線通信装置へ通知した時間帯にデータを送信するステップと、第２の無線通信装置がデータの受信時に衝突を検出するステップと、第２の無線通信装置が衝突の回数が規定回数以上のとき第１の無線通信装置へ衝突を通知するステップと、第１の無線通信装置が衝突通知を受信したとき、データ送信を行う時間帯を前回のものと異なる時間帯に設定した、第２の無線通信装置宛の通信時間予約要求情報を発信するステップとを有するものである。

これにより、第１の無線通信装置は衝突が発生しても再度、異なる時間帯を指定してデータ送信するため、第２の無線通信装置が確実にデータを取得することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第１の無線通信装置が第２の無線通信装置へ通知した時間帯に、データを送信するステップと、第２の無線通信装置がデータの受信時に、衝突を検出するステップと、第２の無線通信装置が単位時間当たりの衝突の回数が規定回数以上のとき第１の無線通信装置へ衝突を通知するステップと、第１の無線通信装置が衝突通知を受信したとき、第２の無線通信装置に発信を禁止する時間帯、あるいは発信を許可する時間帯の通知を要求するステップと、第２の無線通信装置が要求を受信したとき、発信禁止の時間帯、あるいは発信許可の時間帯を第１の無線通信装置へ発信するステップと、第１の無線通信装置が、第２の無線通信装置から受信した発信禁止の時間帯、あるいは発信許可の時間帯の内、規定の条件を満たす時間帯を選択し、第２の無線通信装置へ通信時間予約要求情報として通知するステップとを有するものである。

これにより、第１の無線通信装置は第２の無線通信装置が干渉なしに受信可能な時間帯を知ることができるので、第２の無線通信装置が確実に受信できる時間帯を設定して送信することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第１の無線通信装置が第２の無線通信装置へ前記通信時間予約要求情報を送信した際に、第２の無線通信装置が第３の無線通信装置として受信した他の無線通信装置の前記通信時間予約要求情報と重なっていることを検出するステップと、第２の無線通信装置が衝突を検出したときに、前記通信時間予約応答情報にその重なりのあることを指し示す情報を付与するステップと、第１の無線通信装置が第２の無線通信装置にデータを送信するステップと、第１の無線通信装置が前記重なりを指し示す情報を検出した場合にデータの応答が帰ってこないことを検出することで衝突を検出するステップと、第１の無線通信装置が単位時間当たりの衝突回数が規定回数以上のとき、第１の無線通信装置が衝突しない時間を第２の無線通信装置に対して問い合わせるステップと、問い合わせに対する第２の無線通信装置からの非衝突時間帯の通知に従って第１の無線通信装置が前記通信時間予約情報を送信するステップとを有するものである。

これによっても、第１の無線通信装置は第２の無線通信装置が干渉なしに受信可能な時間帯を知ることができるので、第２の無線通信装置が確実に受信できる時間帯を設定して送信することが可能となる。

また、本発明の無線通信方法は、第２の無線通信装置は、自己宛でない通信時間予約要求情報と通信時間予約応答情報との少なくともいずれか一方に基づいて決定した発信禁止の時間帯と、自己宛の通信予約された時間帯とが重複するとき、以降に受信した自己宛でない通信時間予約要求情報あるいは通信時間予約応答情報を送信可能エリアの無線通信装置へ転送するステップを有している。

また、本発明の無線通信方法は、第１の無線通信装置が第２の無線通信装置へ通知した時間帯に、データを送信するステップと、第２の無線通信装置が前記データの受信時に衝突を検出するステップと、第２の無線通信装置が第１の無線通信装置へ衝突の通知と、発信禁止の時間帯あるいは発信許可の時間帯を通知するステップと、第１の無線通信装置が衝突通知を受信したとき、第２の無線通信装置から受信した発信禁止の時間帯、あるいは発信許可の時間帯の内、規定の条件を満たす時間帯を選択し、第２の無線通信装置へ通信時間予約要求情報として通知するステップとを有するものである。

これにより、第１の無線通信装置は第２の無線通信装置が干渉なしに受信可能な時間帯を知ることができるので、第２の無線通信装置が確実に受信できる時間帯を設定して送信することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第２の無線通信装置は、受信した自己宛でない、通信時間予約要求情報と通信時間予約応答情報との少なくともいずれか一方に基づいて求めた発信禁止の時間帯と、自己宛に通知された通信予約の時間帯との重複する時間帯にデータ受信がないことにより、衝突を検出するものである。

これにより、第２の無線通信装置はデータ送信の予約時間帯の衝突を検出することが可能になる。

また、本発明の無線通信方法は、第２の無線通信装置が衝突を検出した回数が規定回数未満となったとき、自己の発信禁止の時間帯、あるいは自己の発信許可の時間帯を通知することを停止するものである。

また、本発明の無線通信方法は、第２の無線通信装置は、発信禁止の時間帯と発信許可の時間帯との比率が規定値以下となったとき、発信禁止の時間帯、あるいは発信許可の時間帯を第１の無線通信装置へ通知することを停止するものである。

これらにより、衝突頻度が低下している状態では第２の無線通信装置から通知の発信がされないので、実質的に通信可能な状態ではデータ送信時間を変更することなしに通信することができる。

本発明の無線通信装置は、無線通信データを受信する受信部と、受信した無線通信データから、送信元無線通信装置のデータ送信を行う時間帯が記載された通信時間予約要求情報を含む無線通信データを選別する通信データ選別部と、選別した無線通信データの通信時間予約要求情報から送信元無線通信装置の識別子とデータ送信の予約の時間帯とを抽出する通信情報解析部と、通信情報解析部が無線通信データの宛先を自己であるときに、識別子と予約の時間帯とを対応づけて記録する通信予約テーブルと、通信時間予約要求情報に正常受信を通知する情報を付加した通信時間予約応答情報を生成する通信・応答情報生成部と、生成された通信時間予約応答情報を送信する送信部とを有している。

これにより、予約された通信時間情報を含む応答を送信するので、通信要求のあった無線通信装置、および送信可能エリアの無線通信装置へその時間帯の使用を通知できる。

また、本発明の無線通信装置は、通信情報解析部が無線通信データの宛先が自己でないときに、識別子と予約の時間帯と宛先とを対応づけて記録する通信禁止テーブルをさらに有し、受信した自己宛の無線通信データが通信禁止テーブルに記録されている時間帯と重複する時間帯を通信予約するものである場合、通信・応答情報生成部が通信不許可を通知する情報を付加した通信時間予約応答情報を生成するものである。

これにより、通信予約された時間帯を避けて送信することになるので、干渉のない状態で通信を行うことが可能になる。

また、本発明の無線通信装置は、他の無線通信装置宛の送信データを生成する通信データ生成部と、通信禁止テーブルに記録されている時間帯を除く時間帯を、通信データ生成部が生成した送信データの送信時間帯として決定し、送信時間帯を含む通信時間予約要求情報を生成する通信情報生成部をさらに有し、送信部が通信時間予約要求情報を送信先無線通信装置へ送信するものである。

これにより、干渉を受けることを避けた時間帯を送信予約することができる。

また、本発明の無線通信装置は、通信情報生成部から送信時間の通知を受け、当該送信時間の経過後に通信データ生成部に通知するイベントタイマをさらに有し、通信データ生成部が通知を受けた時点で、送信先無線通信装置へ通信データを生成して送信する。

これにより、予約した時間に送信を開始することができる。

また、本発明の無線通信装置は、前記通信時間予約要求情報および前記通信時間予約応答情報は通信で使用するチャネルの情報をさらに含み、前記通信情報解析部が通信禁止テーブルに記録しておいた前記データ送信時間帯が同じであっても第１の無線通信装置が送信するチャネルが通信禁止テーブルの情報と異なっていれば、前通信時間予約要求ならびにデータ送信を行うことを可能としたものである。

これにより、他の無線通信装置が予約した、自己の使用するチャネルに影響する時間帯のみ記録するので、自己の通信チャネルを有効に使用することが可能になる。

本発明により、複数の無線通信装置が相互に干渉することなしに無線通信することができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態における無線通信ネットワークの構成を示す図である。

図１において、無線通信装置１０１乃至１０４はそれぞれ通信可能エリア１１１乃至１１４内の他の無線通信装置とマルチアクセス方式の超広帯域（ＵＷＢ）無線通信を行うものであり、無指向性アンテナにより通信可能エリア全体へデータを伝送する。なお、無線通信装置１０１乃至１０４は自由に空間を移動することができる。

図２は無線通信装置１０１乃至１０４の構成を示すブロック図である。

図２において、受信部２０１はアンテナ２００から受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、フレームを生成するものであり常時受信可能状態にある。また、送信部２１１はデジタル信号フレームをアナログ信号に変換し、アンテナ２００から送出するものである。アンテナ２００は無指向性アンテナであり、通信可能エリア内へ電波を放出する。

通信データ選別部２０２は受信部２０１がアンテナ２００から受信したフレームの種類を判別するものである。フレームの種類としては、通信要求ＲＴＳフレーム（以下、「ＲＴＳフレーム」という。）、通信確認信号ＣＴＳ（以下、「ＣＴＳフレーム」という。）、通信非確認信号ｎＣＴＳ（以下、「ｎＣＴＳフレーム」という。）、データフレーム、キープアライブ（Keep Alive）フレームなどがある。

ここで、各フレームについて説明する。

図３はＲＴＳフレームフォーマットを示している。

図３において、フレームコントロール３０１はフレームの識別情報であり、ＲＴＳフレーム固有のコードが設定される。占有時間３０２はＲＴＳフレームへの応答フレームであるＣＴＳフレームを受信受付する許容時間を示す。送信ステーションＩＤ３０３は送信元の無線通信装置を特定するものでＭＡＣアドレスが設定される。受信ステーションＩＤ３０４は送信宛先を特定するもので、送信宛先の無線通信装置のＭＡＣアドレスが設定される。エントリー数３０５は予約するデータ送信時間帯の個数を示すものであり、フレームＩＤ３０６はＲＴＳフレームを特定するものである。

送信開始時間３０７と送信占有時間３０８とは、それぞれ、ＣＴＳ受信時点からデータフレームを送信開始するまでの時間と、その通信で占有する時間を示している。コリージョンビット（ＣＯ）３０９は衝突を示すものであるが、ＲＴＳフレームでは使用しない。チャネル番号（ＣＨ）３１０はデータフレームの通信で使用するチャネルを指定するものである。

図４はＣＴＳフレームおよびｎＣＴＳフレームのフレームフォーマットを示している。

図４において、受信開始時間４０１と受信占有時間４０２は、ＣＴＳフレームの場合、ＲＴＳフレームで通知されたデータフレームの送信開始までの時間と、その送信で占有される時間を示す。一方、ｎＣＴＳフレームの場合は、受信側の無線通信装置が指定する受信を許可する、ＣＴＳ送信時点からデータフレームを受信開始するまでの時間と、その受信で占有できる時間を示す。

また、コリージョンビット（ＣＯ）３０９は、ＣＴＳフレームの場合、他の無線通信装置から取得した通信禁止の時間帯と、ＲＴＳフレームで指定された通信予約の時間帯とに重複する時間帯があることを示すが、ｎＣＴＳフレームの場合はコリージョンビットを使用しない。

フレームＩＤ３０６は、受信した応答対象のＲＴＳフレームを特定するものである。なお、フレームコントロール３０１には、ＣＴＳフレームとｎＣＴＳフレームとでそれぞれ異なる識別コードを使用する。

図５はキープアライブフレームのフォーマットを示している。

図５において、フレームコントロール３０１にはキープアライブフレームを識別するためのコードが設定される。送信ステーションＩＤ５０１は送信元の無線通信装置を特定する識別子であり、ＭＡＣアドレスが設定される。送信時刻５０２はこのフレームの送信時刻を示し、送信間隔時間５０３はこのフレームを送信する周期を示している。

図６はデータフレームのフォーマットを示している。

図６において、送信ステーションＩＤ３０３はデータの送信元の無線通信装置を特定するものであり、発信ステーションＩＤ６０１はデータを中継している無線通信装置を特定するものであり、受信ステーションＩＤ３０４はデータの中継先の無線通信装置を特定するものであり、宛先ステーションＩＤ６０２はデータの最終宛先の無線通信装置を特定するものである。ここでは、受信ステーションＩＤ３０４と宛先ステーションＩＤ６０２には、無線通信装置それぞれのＭＡＣアドレスが設定される。

通信データ選別部２０２は以上のような種別のデータフレームを、フレームコントロール３０１により選別する。

通信情報解析部２０４は通信データ選別部２０２がＲＴＳフレームを選別したとき、このＲＴＳフレームから送信ステーションＩＤ３０３と送信開始時間３０７と送信占有時間３０８とを抽出し、通信禁止テーブル２０５に登録するものである。また、通信データ選別部２０２がＣＴＳフレームを選別したとき、通信情報解析部２０４はＣＴＳフレームの送信ステーションＩＤが自己のＭＡＣアドレスでない場合、送信ステーションＩＤ３０３、受信開始時間４０１、受信占有時間４０２とを抽出し、通信禁止テーブル２０５に登録する。通信禁止テーブル２０５のフォーマットを図８に示す。

図８において、送信元ＩＤ８０１には送信ステーションＩＤ３０３が記録され、使用開始時刻８０３にはＲＴＳフレームを受信した時刻に送信開始時間を加算した時刻が記録され、送信占有時間８０４には使用開始時刻８０３に送信占有時間３０８を加算した時刻が記録される。あるいは使用開始時刻８０３には、ＣＴＳフレームを受信した時刻に受信開始時間を加算した時刻が記録され、送信占有時間８０４には使用開始時刻８０３に受信占有時間を加算した時刻が記録される。

また、通信情報解析部２０４はＣＴＳフレームの送信ステーションＩＤが自己のＭＡＣアドレスである場合、通信予約テーブル２０６に登録済みの通信予約時間帯に通信可のフラグを設定する。通信予約テーブル２０６は、自己が他の無線通信装置と送信するときに記憶している通信予約情報であり、その通信予約情報のフォーマットを図９に示す。

図９において、受信先ＩＤ９０２は通信相手先のＭＡＣアドレスが記録され、使用開始時刻９０３は予約した通信開始までの時間が記録され、送信占有時間９０４は予約した通信の占有時間が記録され、応答９０６には応答の有無を示すフラグが記録される。

通信・応答情報生成部２０７は通信情報解析部２０４から自己宛のＲＴＳフレームを受信したことの通知を受けて、そのＲＴＳフレームに応答するＣＴＳフレームを生成するものである。通信・応答情報生成部２０７のＣＴＳフレームを生成する機能は、本発明にかかる応答情報生成部に相当する。また、このとき、通信・応答情報生成部２０７は通信予約された時間帯の全部あるいは一部を含む他の無線通信装置からの登録が通信禁止テーブル２０５に有るか否かをチェックする。

また、通信・応答情報生成部２０７は次に述べる通信データ生成部２１０からの通信予約要求を受け、他の無線通信装置へ通信予約するためのＲＴＳフレームを生成するものである。通信・応答情報生成部２０７のＲＴＳフレームを生成する機能は、本発明にかかる通信情報生成部に相当する。また、通信・応答情報生成部２０７はイベントタイマ２０９にデータを送信開始するまでの時間を設定する。

通信データ生成部２１０はアプリケーション部２０３からの通信要求を受け、アプリケーション部２０３から渡されたコンテンツデータなどから送信データフレームを生成するものである。また、データ送信する時間帯を予約する指示を通信・応答情報生成部２０７へ行う。

以上のように構成された無線通信装置１０１乃至１０４の行う通信動作について説明する。

まず、基本的な原理について図面を用いて説明する。図１８は本発明の動作原理を説明する図面である。

本発明は一般的に行われるＲＴＳ／ＣＴＳ交換によるその直後の通信時間帯の予約だけでなく、数ミリ秒から数十ミリ秒程度のタイムラグ（原理的には数マイクロ秒でも可能であるが、）をおいた通信時間帯の予約を行い、その通信メディアを占有するものである。すなわち、図１８に示すように無線通信装置１０１は無線通信装置１０２にＲＴＳ／ＣＴＳを交換する場合、ＲＴＳから少し離れた時間に占有予約時間帯Ａを予約することとなる。この予約通知はＲＴＳ／ＣＴＳの交換によりその周囲にある無線通信装置１０３や１０４へも伝えられる。このため、次に無線通信装置１０３が通信メディアの占有予約を行う場合には、図１８に示すように無線通信装置１０３は占有予約時間帯Ｂを、占有予約時間Ａを避ける時間帯で行う。このように、各無線通信装置は通信可能エリア内の他の無線通信装置で送受信されるＲＴＳやＣＴＳの占有時間情報を元に、自律的に通信予約のスケジューリングを行っていく。以降に、本実施の形態における通信動作を詳しく説明する。

初期状態において、無線通信装置１０１乃至１０４の通信・応答情報生成部２０７は、常時、規定の周期でキープアライブフレームを生成し、送信部２１１から通信可能エリア内の他の無線通信装置へ送信する。

また同時に、通信データ選別部２０２は受信部２０１を介して他の無線通信装置からキープアライブフレームを受信すると、送信ステーションＩＤから通信可能エリアにいる無線通信装置を認識する。

このようにして、無線通信装置１０１乃至１０４は相互に自己の存在を通知し合うことになる。すなわち、図１の無線通信ネットワークにおける無線通信装置１０１乃至１０４の位置関係の場合、無線通信装置１０１は無線通信装置１０２の存在を検出し、無線通信装置１０２は無線通信装置１０１、１０３、１０４の存在を検出する。また、無線通信装置１０３は、無線通信装置１０２、１０４を検出し、無線通信装置１０４は無線通信装置１０２、１０３を検出する。

次に、無線通信装置が通信可能エリア内の宛先の無線通信装置へ、データ送信するために行う、通信予約の動作を説明する。

図１０は通信予約のためのＲＴＳフレームを送出する動作を示すフロー図である。

まず、通信データ生成部２１０はアプリケーション部２０３から他の無線通信装置へのコンテンツデータの送出要求を受けると（ステップＳ１００１）、通信・応答情報生成部２０７へ通信予約を指示する。

次に、通信・応答情報生成部２０７は通信禁止テーブル２０５を参照し、通信禁止となっていない時間帯を求める。そして、通信可能な時間帯を通信予約テーブルに登録する（ステップＳ１００２）。なお、通信禁止テーブル２０５は初期状態で禁止時間帯が記録されていないが、無線通信装置が自己宛でない通信予約を受信したとき、通信情報解析部２０４が通信禁止時間帯を記録している。

次に、通信・応答情報生成部２０７は送信可能な時間帯を予約するために、送信開始時間と送信占有時間とをそれぞれＲＴＳフレームの送信開始時間３０７、送信占有時間３０８へ設定する。また、自己のＭＡＣアドレスを送信ステーションＩＤ３０３へ設定し、宛先のＭＡＣアドレスを受信ステーションＩＤ３０４に設定し、ＲＴＳフレームを生成する（ステップＳ１００３）。その後、通信・応答情報生成部２０７はＲＴＳフレームを送信部へ送出し、アンテナ２００を介して発信される（ステップＳ１００４）。

以上が無線通信装置からのデータ送信予約の動作である。

次に、無線通信装置が行う受信動作とデータ送信動作について図１１乃至図１３を用いて説明する。

まず、アンテナ２００から受信された信号は受信部２０１でデジタルフレームに変換され（ステップＳ１１０１）、通信データ選別部２０２がそのフレームの種別を選別する（ステップＳ１１０２）。

その後、フレームの種類により、ＣＴＳフレーム処理（ステップＳ１１０３）、ＲＴＳフレーム処理（ステップＳ１１０４）、およびその他の処理（キープアライブフレームやデータフレームなどを受信した場合の処理）を行う。

図１２はＣＴＳフレーム処理を示すフロー図である。

まず、通信情報解析部２０４が送信ステーションＩＤのＭＡＣアドレスが自己のものと一致するか否かを判定し（ステップＳ１２０１）、自己宛でない場合は通信禁止テーブル２０５へ送信開始時間３０７と送信占有時間３０８とから求めた使用開始時刻と送信占有時間８０４を送信ステーションＩＤ３０３に対応づけて登録する（ステップＳ１２０２）。

一方、自己宛である場合、通信予約テーブル２０６へ応答９０６に応答有りのフラグをセットする（ステップＳ１２０３）。

次に、通信・応答情報生成部２０７は通信予約テーブル２０６から、受信ステーションＩＤ３０４に該当する受信ＩＤに対応する、登録済みの使用開始時刻９０３をイベントタイマ２０９にセットし起動する（ステップＳ１２０４）。

次に、イベントタイマがタイムアップすると（ステップＳ１２０５）、イベントタイマ２０９は通信データ生成部２１０へ通知する。これを受けて、通信データ生成部２１０はアプリケーション部２０３から送信すべきコンテンツデータ等を受け取り、データフレーを生成する（ステップＳ１２０６）。その後、通信データ生成部２１０はデータフレームを送信部２１１へ送出し、アンテナ２００を介して発信される（ステップＳ１２０６）。

図１３はＲＴＳフレーム処理を示すフロー図である。

まず、通信情報解析部２０４が送信ステーションＩＤのＭＡＣアドレスが自己のものと一致するか否かを判定し（ステップＳ１３０１）、自己宛でない場合は通信禁止テーブル２０５へ送信開始時間３０７と送信占有時間３０８とから求めた使用開始時刻と使用終了時刻を送信ステーションＩＤ３０３に対応づけて登録する（ステップＳ１３０２）。

一方、自己宛である場合、通信禁止テーブル２０５を参照して、受信した通信予約時間帯と一部でも重複する時間帯が登録されているか否かをチェックする（ステップＳ１３０３）。

重複しない場合は、他の無線通信装置からの干渉なしに受信できると判断し、通信・応答情報生成部２０７がＣＴＳフレームを生成する（ステップＳ１３０４）。その後、通信・応答情報生成部２０７はＣＴＳフレームを送信部２１１へ送出し、アンテナ２００を介して発信される（ステップＳ１３０５）。

一方、ステップＳ１３０３において、重複する時間帯があった場合、通信禁止テーブル２０５を参照し、登録されている通信禁止の時間帯を合わせた禁止時間帯を算出する（ステップＳ１３０６）。

次に、通信・応答情報生成部２０７は算出した通信禁止の時間帯を受信開始時間４０１と受信占有時間４０２に設定する。また、フレームＩＤ３０６にはＲＴＳフレームと同一のフレームＩＤをセットする（ステップＳ１３０７）。なお、算出した時間帯が複数ある場合は、それらの受信開始時間４０１と受信占有時間４０２をセットし、エントリー数にその組数を設定する。その後、通信・応答情報生成部２０７はｎＣＴＳフレームを送信部２１１へ送出し、アンテナ２００を介して発信される（ステップＳ１３０８）。

また、その他の受信処理については、通常の受信処理であり、通信データ選別部２０２からデータ等がアプリケーション部２０３へ渡される。

以上のように動作する無線通信装置が図１に示す無線通信ネットワークにおいて、相互に通信する動作について図７を用いて以下に説明する。ここでは、無線通信装置１０１が無線通信装置１０２へデータを送信する場合を例に説明する。

まず、無線通信装置１０３が通信可能エリア１１３内の無線通信装置１０４に対して通信を行うため、無指向性アンテナからＲＴＳ信号７０１をエリア１１３内へ送信している。無線通信装置１０２はこのエリア内に存在するので、無線通信装置１０３からのＲＴＳ信号７０１を受信する。このとき、無線通信装置１０２は通信禁止テーブルに通信禁止の時間帯として登録する。図８はこのときの登録データ示しており、送信元ＩＤ８０１には受信したＲＴＳ信号７０１の送信ステーションＩＤのＭＡＣアドレスを記録し、受信先ＩＤ８０２には受信したＲＴＳ信号７０１の受信ステーションＩＤ３０４を記録し、使用開始時刻８０３には受信したＲＴＳ信号７０１の送信開始時間３０７を記録し、送信占有時間８０４にはＲＴＳ信号７０１の送信占有時間３０８を記録し、フレームＩＤ８０５には受信したＲＴＳ信号７０１のフレームＩＤ３０６が記録され、受信チャネルＩＤ８０６には受信したＲＴＳ信号７０１のチャネル番号（ＣＨ）３１０が記録される。

次に、無線通信装置１０４からＣＴＳ信号７０２が無線通信装置１０３に向けてエリア１１４に発信されるが、無線通信装置１０２はエリア１１４内にも位置しているので、ＣＴＳ信号７０２を受信する。このとき、無線通信装置１０２は通信禁止テーブルに通信禁止の時間帯として登録しようとするが、すでにＲＴＳ信号７０１を受信したときに登録済みのため、再登録は行わない。

次に、無線通信装置１０１が通信可能エリア１１１内にある無線通信装置１０２と通信を開始するためＲＴＳ信号７０３を送信する。

次に、無線通信装置１０２は無線通信装置１０１からＲＴＳ信号７０３を受信すると、ＲＴＳフレームの送信ステーションＩＤ３０３および、受信ステーションＩＤ３０４から、無線通信装置１０１が自己宛へ通信を要求していると認識する。また、無線通信装置１０２は送信開始時間３０７と送信占有時間３０８とからデータ送信の時間帯を検出する。無線通信装置１０２は通信禁止テーブル２０５を参照し、この時間帯が先に記録した無線通信装置１０３と無線通信装置１０４との間の通信時間帯と同じチャネルにおいて重複する部分があることを検出した場合、無線通信装置１０２は無線通信装置１０１に対し指定された時間帯での受信ができないことと、通信禁止の時間帯をｎＣＴＳ信号７０４により通知する。但し通信禁止テーブル２０５のチャネルが異なるチャネルの場合は、通常行われているように、ＲＴＳに対応してＣＴＳを返す。なお、無線通信装置１０２は通信禁止テーブル２０５に登録されている、すべての通信禁止時間帯での通信を禁止する。

次に、無線通信装置１０１はｎＣＴＳ信号７０４を受信すると、無線通信装置１０２から通知された通信禁止の時間帯を除いた時間帯で、送信条件に適合する時間帯を求め、改めてＲＴＳ信号７０５にその求めた時間帯を指定して通信予約する。

次に、無線通信装置１０２はＲＴＳ信号７０５を受信すると、通信禁止テーブル２０５に登録された通信禁止の時間帯と重複しないことを確認し、無線通信装置１０１へＣＴＳ信号７０６を送信する。また、通信予約テーブルに登録し、他の無線通信装置からの自己宛への送信を拒否する。図９はこのときの登録データ示しており、送信元ＩＤ９０１には、ＲＴＳ信号７０５の送信ステーションＩＤ３０３が記録され、受信先ＩＤ９０２にはＲＴＳ信号７０５の受信ステーションＩＤ３０４が記録され、使用開始時刻９０３にはＲＴＳ信号７０５の送信開始時間３０７が記録され、送信占有時間９０４にはＲＴＳ信号７０５の送信占有時間３０８が記録され、フレームＩＤ９０５にはＲＴＳ信号７０５のフレームＩＤ３０６が、応答９０６には「０」が記録される。

次に、無線通信装置１０１はＣＴＳ信号７０６を受信し、通信可能と判断すると、送信開始時間ｔ１をイベントタイマに設定し、起動する。このとき、無線通信装置１０２の通信可能エリア１１２に位置する無線通信装置１０３と無線通信装置１０４にもＣＴＳ信号は伝わるので、無線通信装置１０３と無線通信装置１０４においても、無線通信装置１０２と同様に、通信禁止の時間帯として通知された時間帯をそれぞれが記録する。

その後、無線通信装置１０３から無線通信装置１０４へデータ送信７０７〜７０８が行われる。このとき、無線通信装置１０２はこれらのデータ送信を受信するが自己宛でないので無視する。

次に、無線通信装置１０１が、設定した送信開始時間ｔ１の経過後、データ送信７０９〜７１０を行い、無線通信装置１０２がそれらを受信する。また、無線通信装置１０１はさらに送信すべきデータが、通信予約した時間帯の最後に残っている場合、あるいは、同期して無線通信装置１０２へデータ送信したい場合、信号７１１により、データの継続と、次回のＲＴＳ信号を送信する時間ｔ２とを通知する。なお、このときに使用するフレームはＲＴＳフレームと同一である。

次に、無線通信装置１０２はＲＴＳ信号が送られてくる時間ｔ２を取得すると、通信予約テーブルに登録し、他の無線通信装置から自己宛への送信を拒否する。

次に、無線通信装置１０１は指定した時間ｔ２に無線通信装置１０２へＲＴＳ信号を送信し、通信予約する。このとき新たに、通信開始時間ｔ３を通知する。

以降の動作は、ＲＴＳ信号７０５を受信した後の動作と同一であり、無線通信装置１０２は、ＲＴＳ信号７１２を受信すると、通信禁止テーブル２０５に登録された通信禁止の時間帯と重複しないことを確認し、無線通信装置１０１へＣＴＳ信号７１３を送信する。その後、時間ｔ３経過後、無線通信装置１０１がデータ送信７１４〜７１５を行い、無線通信装置１０２がそれらを受信する。

なお、本実施の形態では、送信宛先の無線通信装置から送信元の無線通信装置へ通信禁止の時間帯を通知していたが、これに限らず、通信が許可できる時間帯を通知することも可能である。これにより、受信側の無線通信装置にとって適する時間帯のみを通知することができ、複数の通信禁止の時間帯を通知するのに較べ、ＣＴＳフレーム長を短くすることも可能になる。

また、本実施の形態では無線通信装置１０２が無線通信装置１０１からの通信予約が有った際に、通信禁止の時間帯と重複する場合、ｎＣＴＳフレームにより受信非許可と通信禁止の時間帯を通知しているが、これに限らず、ＣＴＳフレームのコリージョンビット（ＣＯ）３０９をセットして受信非許可のみ通知することも可能である。この場合、送信元の無線通信装置は受信非許可の通知を受け、必要で有れば送信先の無線通信装置へ通信禁止の時間帯を問い合わせる。そして、送信先の無線通信装置がこれに応答して通信禁止の時間帯を通知するようにすることも可能である。これにより、送信元の無線通信装置は必要がなければ通信禁止の時間帯を問い合わせないので、送信元と送信先の無線通信装置は余分な情報の送信をしないで済ませることができる。

以上のように、本発明に係る無線通信装置は通信可能エリア内の他の無線通信装置から発信されるＲＴＳ信号を受信できるので、自己との通信以外を行う他の無線通信装置がデータ送信で使用する時間帯を知ることができる。このため、自己宛の通信は、他の無線通信装置がデータ送信する時間帯をさけて行うことが可能になるので、無線通信装置は干渉なしに、自己宛のデータを受信することができる。

なお、本実施の形態におけるデータ受信側の無線通信装置は、通信予約時間の衝突が発生した時点で送信元の無線通信装置へ衝突を通知しているが、これに限らず、その時点では通常の応答フレームを返し、実際にデータを送信して衝突が発生したときにコリージョンビットをセットして通信可能時間を記載した応答フレームを返信することも可能である。応答フレームには衝突した時点からある一定時間までの発信禁止時間帯もしくは発信可能時間帯を記述する。そして、送信元の無線通信装置が応答フレームを受け取ることで、次回の予約を衝突なしで行うことができる。

また、本発明に係る無線通信装置はこのときのＲＴＳ信号を常時発信、あるいは受信できるので、ＲＴＳ信号が衝突して受信できない可能性は低い。そのため、上記の動作を実現することは容易である。

さらにまた、本発明に係る無線通信装置は、データ送信の最後に、次に送信するＲＴＳ信号の通信時間を通知するので、よりＲＴＳ信号を正確に受信できるようになる。ＲＴＳ信号からの送信開始時間を一定にすることで、送信先に対してデータを同期通信することも可能になる。

またさらに、本発明に係る無線通信装置は、常時ＲＴＳ信号を受信できるので、通信可能エリア内の無線通信装置は、他の無線通信装置から発信されるブロードキャストを受信することが可能である。

また、本発明に係る無線通信装置は、複数のチャネルを同時に用いた通信が可能になるため、より大容量の通信が可能になる。

（実施の形態２）
図１４は本実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１に記載の無線通信装置の構成とは、受信部２０１、送信部２１１の他に、狭帯域のチャンネルでのみ送受信可能は狭帯域受信部１４０２と狭帯域送信部１４０１とを有している点が異なる。

図１４において、狭帯域送信部１４０１は送信チャネルがあらかじめ規定した値以下に限定されたものであり、ＲＴＳ信号、あるいはＣＴＳ信号を送信する。また、送信部２１１はデータ送信等に使用され、通信・応答情報生成部２０７は狭帯域送信部１４０１へＲＴＳ信号、あるいはＣＴＳ信号を送信する。

また、狭帯域受信部１４０２は受信チャネルがあらかじめ規定した値以下に限定されたものであり、ＲＴＳ信号、およびＣＴＳ信号を受信する。通信データ選別部２０２は受信部２０１および狭帯域受信部１４０２からのフレームを選別すると共に、データ受信が完了し、ＲＴＳ信号の受信モードに移行したとき、受信部２０１へパワーセーブの指示を行ったり、データ受信モードへ移行したときに、受信部２０１へパワーセーブからの復帰を指示したりするものである。

受信部２０１は通信データ選別部２０２からのパワーセーブの通知を受けると受信機能を停止し、復帰の指示を受けるまでパワーセーブ状態になる。

これら以外の構成要素については、実施の形態１と同一である。

また、通信動作についても、ＲＴＳ信号とＣＴＳ信号とが狭帯域送信部１４０１から送信される点と、ＲＴＳ信号とＣＴＳ信号とが狭帯域受信部１４０２で受信される点以外は、実施の形態１と同一である。

このように、ＲＴＳ信号とＣＴＳ信号とが狭帯域無線通信を行うため、ＵＷＢ無線通信装置はデータ送受信が完了すると、ＲＴＳ信号を受信するまで受信部２０１をパワーセーブ状態にすることができる。これにより、ＵＷＢのキャリアセンスに電力を多く必要とするＵＷＢ無線通信装置が常時ＲＴＳ信号を受信可能状態にしていても、消費電力を低く抑えることが可能になる。

（実施の形態３）
図１５は本実施の形態における無線通信装置の構成を示すブロック図である。

図１５において、衝突カウンタ１５０１とｎＣＴＳカウンタ１５０２とを有している点が実施の形態１と異なる。

衝突カウンタ１５０１は単位時間当たりに衝突が発生した回数をカウントするものである。

以下に、本実施の形態における無線通信装置の動作について説明する。なお、実施の形態１の動作と異なる点は、ＲＴＳフレームを受信したときの処理のみであり、その他については同一である。

図１６は通信データ選別部２０２がＲＴＳフレームと判定したときの処理を示すフロー図であり、ステップＳ１１０４の動作に相当する。

図１６において、ステップＳ１３０１乃ステップＳ１３０５の動作については実施の形態１と同一である。

ステップＳ１３０３において、通信・応答情報生成部２０７が受信した通信予約時間帯と、通信禁止テーブル２０５に登録されている通信禁止時間帯とに一部でも重複があると判定したとき、衝突カウンタ１５０１をインクリメントする（ステップＳ１６０１）。その結果、カウント値が所定回数、本実施の形態では３回、以上でない場合（ステップＳ１６０２）、ステップＳ１３０４へ移行し、コリージョンビット３０９をセットせずにＣＴＳフレームを送信する。

一方、カウンタ値が３回以上である場合、ｎＣＴＳカウンタ１５０２をインクリメントする（ステップＳ１６０３）。その結果、ｎＣＴＳカウンタ１５０２のカウント値が所定回数、本実施の形態では１回、以上でない場合（ステップＳ１６０４）、ステップＳ１３０４へ移行する。

一方、ｎＣＴＳカウンタ１５０２のカウント値が１回以上である場合（ステップＳ１６０４）は、通信禁止時間帯を通信禁止テーブル２０５から算出する（ステップＳ１３０６）。この処理（ステップＳ１３０６）乃至ステップＳ１３０８は実施の形態１と同一であり、通信禁止時間帯が設定されたｎＣＴＳフレームが送信元の無線通信装置へ送信される。

なお、衝突カウンタ１５０１およびｎＣＴＳカウンタ１５０２は１秒ごとに図示していないタイマからリセットされる。

また、本実施の形態では、ｎＣＴＳフレームを送信する衝突の頻度の判定として、１秒間に３回以上の衝突が発生したとき、およびｎＣＴＳカウンタが１以上のときとしているが、これに限らず、１秒間に３回以上の衝突が発生したとき、および通信禁止時間帯の占める割合が、通信許可の時間帯と通信禁止の時間帯との合計時間の３０パーセント以上となったときとすることも可能である。あるいは、衝突の検出は無線通信装置が求めた発信禁止の時間帯と、自己宛に通知された通信予約の時間帯との重複する時間帯に、予約のあった無線通信装置からのデータを受信できていないことにより行うことも可能である。

なお、これらの判定はこれに限らず、他の方法でも可能である。

また、本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、送信先の無線通信装置は衝突回数が所定回数以上のときにｎＣＴＳフレームにより受信非許可と通信禁止の時間帯を通知しているが、これに限らず、ＣＴＳフレームのコリージョンビット（ＣＯ）３０９をセットして受信非許可のみ通知することも可能である。

また、送信元の無線通信装置は、ｎＣＴＳフレームを受信すると、実施の形態１と同様に、送信先の無線通信装置から通知された通信禁止の時間帯を除いた時間帯で、送信条件に適合する時間帯を求め、改めてＲＴＳ信号にその求めた時間帯を指定して通信予約する。
あるいは、送信元の無線通信装置は、ｎＣＴＳフレームを受信すると、実施の形態１と同様に、送信先の無線通信装置へ通信禁止の時間帯を問い合わせ、送信先の無線通信装置がこれに応答して通信禁止の時間帯を通知するようにすることも可能である。

これにより、送信元の無線通信装置は必要がなければ通信禁止の時間帯を問い合わせないので、送信元と送信先の無線通信装置は余分な情報の送信をしないで済ませることができる。

また、送信元の無線通信装置は、送信先の無線通信装置から受信した発信禁止の時間帯、あるいは発信許可の時間帯の内、予め設定した条件、たとえばある一定時間よりも大きな無予約通信時間帯を満たす時間帯を選択し、送信先の無線通信装置へ再度、通信時間予約要求情報として送信する。

これにより、予め通信可能な時間帯を確認して予約送信することができる。

以上のように、本発明に係る無線通信装置は、通信禁止時間帯と重複する時間帯の通信予約を要求されたときに、そのような衝突が所定回数発生するまで、送信元の無線通信装置へ衝突の通知と通信非許可を応答しない。また、衝突頻度が低下したときには、再び、送信元の無線通信装置へ衝突の通知と通信非許可を応答しない。このため、衝突頻度が低く、通信を継続しても支障がない状況では通信を継続し、衝突頻度が高くなった場合のみ、衝突回避の時間帯を再指定する動作を行うことが可能である。

（実施の形態４）
本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態３と同一であるが、通信・応答情報生成部２０７の機能が一部異なる。すなわち、通信・応答情報生成部２０７は自己宛でないＲＴＳ信号を受信したときに、衝突カウンタ１５０１をチェックする。そして、受信したＲＴＳ信号の送信ステーションＩＤ３０３と受信ステーションＩＤ３０４を自身のステーションＩＤにつけかえ、予約時間を調整する。そして、通信・応答情報生成部２０７はＲＴＳ信号を再生成して送信部２１１へ出力する。

以下に、本実施の形態における無線通信装置の動作について説明する。なお、実施の形態３の動作と異なる点は、ＲＴＳフレームを受信したときの処理のみであり、その他については同一である。

図１７は通信データ選別部２０２がＲＴＳフレームと判定したときの処理を示すフロー図であり、図１１のステップＳ１１０４の動作に相当する。

図１７において、実施の形態３と異なるのは、自己宛でないＲＴＳ信号を受信した後の処理（ステップＳ１３０２、Ｓ１７０１乃至Ｓ１７０３）であり、その他の処理については同一である。実施の形態３と異なる処理について、以下に説明する。

通信情報解析部２０４は受信したＲＴＳフレームから通信禁止の時間帯を抽出し、通信禁止テーブル２０５へ登録する（ステップＳ１３０２）。

次に、通信・応答情報生成部２０７は衝突カウンタ１５０１のカウント値が所定回数、例えば１０回以上でない場合（ステップＳ１７０１）処理を終了するが、１０回以上である場合（ステップＳ１７０１）、受信したＲＴＳフレームと送信元ステーションＩＤと宛先ステーションＩＤを自身のステーションＩＤに付け替えて予約時間の調整を行ったＲＴＳフレームを生成する（ステップＳ１７０２）。そして、ＲＴＳフレームのリレービット３１１を立てて送信する(リレービットの立っているＲＴＳは再度中継しない)。その後、通信・応答情報生成部２０７はＲＴＳフレームを送信部２１１へ送出し、アンテナ２００から発信する（ステップＳ１７０３）。

以上のように、本発明に係る無線通信装置は、衝突頻度が高いときは受信した、自己宛でないＲＴＳ信号を通信可能エリアへ転送する。すなわち、図１に示した無線通信ネットワークにおいて、無線通信装置１０２が無線通信装置１０３からＲＴＳ信号を受信したときに、無線通信装置１０１へそのＲＴＳ信号を転送する。

これにより、無線通信装置１０１は無線通信装置１０３からのＲＴＳ信号は受信していないが、無線通信装置１０２から転送されたＲＴＳ信号は受信でき、自己宛でないＲＴＳ信号を受信したということで、通信禁止テーブル２０５へその通信予約時間帯を登録する。このとき、送信ステーションＩＤと宛先ステーションＩＤのアドレスが同一であることから複製ＲＴＳの送信ステーションが無線通信装置１０２であることがわかるので、無線通信装置１０１は無線通信装置１０２に通信を開始するときに、その時間帯を避けて通信予約をすることが可能になる。

（実施の形態５）
本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態３と同一であるが、衝突カウンタ１５０１がＲＴＳ送信側の無線通信装置が使用する点が異なる。ＲＴＳを送信する無線通信装置がＲＴＳフレームにより、ある時間帯の通信予約の要求を出したとき、ＣＴＳを送信する無線通信装置がＣＴＳフレームを応答する。このとき、ＣＴＳを送信する無線通信装置が予約時間の衝突を検知すると、コリージョンビットを付加したＣＴＳフレームを送信する。送信側の無線通信装置は、受信したＣＴＳフレームのコリージョンビットを見て、ＣＴＳカウンタ（ｎＣＴＳカウンタ１５０２をここではこう呼ぶ。）に記録しておく。そして、送信側の無線通信装置は実際にデータを送信してみて、データ送信が正常に終了したならばＣＴＳカウンタをクリアする。もし何らかの異常が発生した場合には、送信側の無線通信装置は衝突カウンタをカウントアップし、衝突の発生を記録する。なお、ＣＴＳカウンタと衝突カウンタは相手となる無線通信装置毎に設けられるものである。

データを送信する無線通信装置は衝突カウンタを見て、ある一定期間内にＮフレーム以上の衝突を検出しているならば、その衝突が発生した通信相手の無線通信装置に対する次の送信のまえに、送信可能時間要求フレームを送信する。このフレームには自分が送信したい時間帯がＲＴＳフレームのフォーマット（フレームコントロールがＲＴＳとは異なる）で記載されている。受信側無線通信装置はこれを受信すると、受信可能な時間帯を送信可能時間応答フレームで応答する。このフレームの構成はＣＴＳフレームと同一であるが、フレームコントロールのみ異なる。

送信可能時間応答フレームを受け取った送信側無線通信装置は、自己の予約禁止テーブルによって禁止されていない時間帯を応答する。送信側無線通信装置はこのやり取りによって、ＲＴＳを送信できる時間帯を前もって知ることになるので、予約時間の衝突を起こすことがない。

実際の送信側無線通信装置の動作フローを図１９に示す。

図１９において、まず、通信データ生成部２１０はデータ送出要求がアプリケーション部２０３からあると（ステップＳ１８０１）、衝突カウンタ１５０１をチェックする（ステップＳ１８０２）。衝突カウンタ１５０１は、データ送信が、ＣＴＳカウンタ１５０２にコリージョンビットの記録があるときに失敗するとカウントアップされる。そして、通信データ生成部２１０は衝突カウンタがある規定値以上であると、送信可能時間要求フレームをデータの送信相手に対して送信する（ステップＳ１８０３）。

これにより、相手側無線通信装置から送信可能時間応答フレームが送信されてくると（ステップＳ１８０４）、通信情報解析部２０４が送信可能時間応答フレームに記載の送信可能時間から実際にデータ送信する送信可能時間を算出する（ステップＳ１８０５）。そして、通信データ生成部２１０がこれに応じたＲＴＳフレームを生成し送信する（ステップＳ１８０６）。

次に、受信部２０１は応答フレームを受信すると（ステップＳ１８０７）、通信データ選別部２０２がフレーム種別を選別する（ステップＳ１８０８）。そして、通信データ選別部２０２は受信したフレームがＣＴＳフレームなら、通信情報解析部２０４へ送出する。通信情報解析部２０４はＣＴＳフレーム処理を行った後（ステップＳ１８０９）、コリージョンビットがセットされている場合はＣＴＳカウンタをＵＰする（ステップＳ１８１１）。以上で、通信予約の処理を完了する。

一方、ステップＳ１８０８において、フレーム種別がＣＴＳフレーム以外である場合は、それぞれのフレーム処理を行い（ステップＳ１８１２）、通信予約の処理を終了する。

以上のように、送信側無線通信装置が、ある通信相手先の無線通信装置に対して繰り返し失敗する場合には、通信予約衝突の位置関係になる可能性がある。このため、送信側無線通信装置はデータ通信に先立って、予約可能時間要求フレームと予約可能時間応答フレームにより、ＲＴＳによって予約できる時間を確認し、確認された予約可能時間をＲＴＳフレームで通知することによって、通信予約の衝突を防止できるようになる。

本発明は、アドホック通信等をするときの無線通信方法および無線通信装置に有用であり、他の無線通信装置との通信の衝突を回避するのに適している。

本発明の実施の形態１における無線通信ネットワークの構成を示す図 本発明の実施の形態１における無線通信装置の構成を示す図 本発明の実施の形態１におけるＲＴＳフレームフォーマットを示す図 本発明の実施の形態１におけるＣＴＳフレームフォーマットを示す図 本発明の実施の形態１におけるキープアライブフレームフォーマットを示す図 本発明の実施の形態１におけるデータフレームフォーマットを示す図 本発明の実施の形態１における無線通信装置間の通信シーケンスを示す図 本発明の実施の形態１における通信禁止テーブルを示す図 本発明の実施の形態１における通信予約テーブルを示す図 本発明の実施の形態１における無線通信装置がＲＴＳ信号を送出する動作を示すフロー図 本発明の実施の形態１における無線通信装置が行う受信動作を示すフロー図 本発明の実施の形態１における無線通信装置が行うＣＴＳフレーム処理を示すフロー図 本発明の実施の形態１における無線通信装置が行うＲＴＳフレーム処理を示すフロー図 本発明の実施の形態２における無線通信装置の構成を示す図 本発明の実施の形態３における無線通信装置の構成を示す図 本発明の実施の形態３における無線通信装置が行うＲＴＳフレーム処理を示すフロー図 本発明の実施の形態４における無線通信装置が行うＲＴＳフレーム処理を示すフロー図 本発明の実施の形態１における無線通信方法の動作原理を説明する図 本発明の実施の形態５における送信側無線通信装置の動作フローを示すフロー図 従来例における無線通信方法を示す図

符号の説明

１０１，１０２，１０３，１０４ 無線通信装置
１１１，１１２，１１３，１１４ 通信可能エリア
２００ アンテナ
２０１ 受信部
２０２ 通信データ選別部
２０３ アプリケーション部
２０４ 通信情報解析部
２０５ 通信禁止テーブル
２０６ 通信予約テーブル
２０７ 通信・応答情報生成部
２０９ イベントタイマ
２１０ 通信データ生成部
２１１ 送信部
１４０１ 狭帯域送信部
１４０２ 狭帯域受信部
１５０１ 衝突カウンタ
１５０２ ｎＣＴＳカウンタ

Claims (17)

1. 第１の無線通信装置が、第２の無線通信装置へのデータ送信を行う際に、送信開始時間と送信占有時間とで指定される第１の通信時間情報を記載した通信時間予約要求情報を発信するステップと、
   第２の無線通信装置が前記通信時間予約要求情報に呼応し、前記第１の通信時間情報で指定される時間帯での通信の是認、拒否、代替通信時間の提示のいずれか１つの応答と前記応答に対応する第２の通信時間情報とを通信時間予約応答情報に含め広報するステップと、
   前記通信時間予約要求情報あるいは前記通信時間予約応答情報の少なくともいずれか一方を受信した第３の無線通信装置が、前記第１の通信時間情報あるいは前記第２の通信時間情報から得られた発信禁止の時間帯を記憶するステップと、
   第３の無線通信装置が、記憶した前記発信禁止の時間帯に基づいて自己の送受信可能時間帯を決定するステップと、
   を有する無線通信方法。
2. 前記第３の無線通信装置は、
   前記通信時間予約要求情報及び通信時間予約応答情報から通信が実行されると判定された第１または第２の通信時間情報を通信禁止テーブルとして蓄積し、
   前記通信禁止テーブルの時間帯について、
   この時間帯に含まれる時間での通信を要求する通信時間予約要求情報を発信せず、また、他の無線通信装置からこの時間帯での通信を要求された場合には通信予約時間の衝突とみなしてこれを拒否する、
   請求項１に記載の無線通信方法。
3. 前記第１の無線通信装置が前記通信時間予約要求情報を含む通信要求信号ＲＴＳを発信し、第２の無線通信信号装置が前記通信時間予約応答情報を含む通信確認信号ＣＴＳを発信する請求項１に記載の無線通信方法。
4. 前記通信時間予約要求情報および前記通信時間予約応答情報は通信で使用するチャネルの情報をさらに含み、前記通信禁止テーブルに記録しておいた通信予約時間が同じであっ
   ても前記第１の無線通信装置が送信するチャネルが前記通信禁止テーブルの情報と異なっていれば、前通信時間予約要求ならびにデータ送信を可能とする請求項２に記載の無線通信方法。
5. 前記第１の無線通信装置が、第２の無線通信装置へ通知した前記第１の通信時間情報に指定される時間帯にデータを送信するステップと、前記第２の無線通信装置が前記データの受信時に衝突を検出するステップと、
   前記第２の無線通信装置が衝突の回数が規定回数以上のとき前記第１の無線通信装置へ衝突を通知するステップと、
   前記第１の無線通信装置が前記衝突通知を受信したとき、データ送信を行う時間帯を前回のものと異なる時間帯を前記第２の通信時間情報に設定した、第２の無線通信装置宛の通信時間予約要求情報を発信するステップと、を有する請求項１に記載の無線通信方法。
6. 前記第１の無線通信装置が前記第２の無線通信装置へ通知した前記第１の通信時間情報に指定される時間帯に、データを送信するステップと、
   前記第２の無線通信装置が前記データの受信時に衝突を検出するステップと、
   第２の無線通信装置が単位時間当たりの衝突の回数が規定回数以上のとき前記第１の無線通信装置へ衝突を通知するステップと、
   前記第１の無線通信装置が前記衝突通知を受信したとき、第２の無線通信装置に発信を禁止する時間帯、あるいは発信を許可する時間帯の通知を要求するステップと、
   前記第２の無線通信装置が前記要求を受信したとき、前記発信禁止の時間帯、あるいは前記発信許可の時間帯を前記第１の無線通信装置へ発信するステップと、
   前記第１の無線通信装置が、前記第２の無線通信装置から受信した前記発信禁止の時間帯、あるいは前記発信許可の時間帯の内、規定の条件を満たす時間帯を選択し、第２の無線通信装置へ前記通信時間予約要求情報として通知するステップと、
   を有する請求項１に記載の無線通信方法。
7. 前記第１の無線通信装置が前記第２の無線通信装置へ前記通信時間予約要求情報を送信した際に、前記第２の無線通信装置が第３の無線通信装置として受信した他の無線通信装置の前記通信時間予約要求情報と重なっていることを検出するステップと、前記第２の無線通信装置が前記衝突を検出したときに、前記通信時間予約応答情報にその重なりのあることを指し示す情報を付与するステップと、
   前記第１の無線通信装置が前記第２の無線通信装置にデータを送信するステップと、
   前記第１の無線通信装置が前記重なりを指し示す情報を検出した場合にデータの応答が帰ってこないことを検出することで前記衝突を検出するステップと、
   前記第１の無線通信装置が単位時間当たりの衝突回数が規定回数以上のとき、前記第１の無線通信装置が衝突しない時間を前記第２の無線通信装置に対して問い合わせるステップと、
   前記問い合わせに対する前記第２の無線通信装置からの非衝突時間帯の通知に従って、前記第１の無線通信装置が前記通信時間予約要求情報を送信するステップと、
   を有する請求項２記載の無線通信方法。
8. 前記第２の無線通信装置は、自己宛でない通信時間予約要求情報と通信時間予約応答情報との少なくともいずれか一方に基づいて決定した発信禁止の時間帯と、自己宛の通信予約された時間帯とが重複するとき、以降に受信した自己宛でない通信時間予約要求情報あるいは通信時間予約応答情報を送信可能エリアの無線通信装置へ転送するステップを有する請求項２に記載の無線通信方法。
9. 前記第１の無線通信装置が前記第２の無線通信装置へ通知した前記第１の通信時間情報に指定される時間帯に、データを送信するステップと、
   前記第２の無線通信装置が前記データの受信時に衝突を検出するステップと、
   前記第２の無線通信装置が前記第１の無線通信装置へ前記衝突の通知と、発信禁止の時間帯あるいは発信許可の時間帯を通知するステップと、
   前記第１の無線通信装置が前記衝突通知を受信したとき、前記第２の無線通信装置から受信した発信禁止の時間帯、あるいは発信許可の時間帯の内、規定の条件を満たす時間帯を選択し、前記第２の無線通信装置へ前記通信時間予約要求情報として通知するステップと、
   を有する請求項２に記載の無線通信方法。
10. 前記第２の無線通信装置は、受信した自己宛でない、通信時間予約要求情報と通信時間予約応答情報との少なくともいずれか一方に基づいて求めた発信禁止の時間帯と、自己宛に通知された通信予約の時間帯との重複する時間帯にデータ受信がないことにより、前記衝突を検出する請求項２に記載の無線通信方法。
11. 前記第２の無線通信装置は、前記衝突を検出した回数が規定回数未満となったとき、自己の発信禁止の時間帯、あるいは自己の発信許可の時間帯を通知することを停止する請求項６に記載の無線通信方法。
12. 前記第２の無線通信装置は、前記発信禁止の時間帯と前記発信許可の時間帯との比率が規定値以下となったとき、前記発信禁止の時間帯、あるいは前記発信許可の時間帯を前記第１の無線通信装置へ通知することを停止する請求項６に記載の無線通信方法。
13. 無線通信データを受信する受信部と、
    受信した前記無線通信データから、送信元無線通信装置のデータ送信を行う時間帯を少なくとも送信開始時間と送信占有時間とで指定する通信時間予約要求情報を含む無線通信データを選別する通信データ選別部と、
    選別した前記無線通信データの前記通信時間予約要求情報から送信元無線通信装置の識別子とデータ送信の予約の時間帯とを抽出する通信情報解析部と、
    前記通信情報解析部が前記無線通信データの宛先を自己であるときに、前記識別子と前記予約の時間帯とを対応づけて記録する通信予約テーブルと、
    前記通信時間予約要求情報に正常受信を通知する情報を付加した通信時間予約応答情報を生成する応答情報生成部と、
    生成された通信時間予約応答情報を送信する送信部と、
    を有する無線通信装置。
14. 前記通信情報解析部が前記無線通信データの宛先が自己でないときに、前記識別子と前記予約の時間帯と前記宛先とを対応づけて記録する通信禁止テーブルをさらに有し、
    受信した自己宛の無線通信データが前記通信禁止テーブルに記録されている時間帯と重複する時間帯を通信予約するものである場合、前記応答情報生成部が通信不許可を通知する情報を付加した通信時間予約応答情報を生成する請求項１３に記載の無線通信装置。
15. 他の無線通信装置宛の送信データを生成する通信データ生成部と、
    前記通信禁止テーブルに記録されている時間帯を除く時間帯を、前記通信データ生成部が生成した前記送信データの送信時間帯として決定し、前記送信時間帯を含む通信時間予約要求情報を生成する通信情報生成部をさらに有し、
    前記送信部が、前記通信時間予約要求情報を送信先無線通信装置へ送信する請求項１４に記載の無線通信装置。
16. 前記通信情報生成部から送信時間の通知を受け、当該送信時間の経過後に前記通信データ生成部に通知するイベントタイマをさらに有し、
    前記通信データ生成部が前記通知を受けた時点で、送信先無線通信装置へ通信データを生成して送信することを特徴とする請求項１５に記載の無線通信装置。
17. 前記通信時間予約要求情報および前記通信時間予約応答情報は通信で使用するチャネルの情報をさらに含み、
    前記通信情報解析部が通信禁止テーブルに記録しておいた前記予約の時間帯で利用する第１チャネルと予定されるデータ送信で利用する第２チャネルとが異なっていれば、
    予定されるデータ送信のための通信時間予約要求、ならびに、このデータ送信を行うことを可能とする請求項１４に記載の無線通信装置。

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