CN101138173B - 无线通信装置及无线通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种无线通信装置及无线通信方法。该无线通信装置具有：检测单元，其检测在该无线通信装置周边存在其他无线通信装置的情况；比较单元，其对由该无线通信装置管理的第1基准值和由所述其他无线通信装置管理的第2基准值进行比较；根据比较结果，对所述第1基准值进行校正的单元；以及向所述其他无线通信装置通告所述第1基准值的单元。对频率进行设定，使得该无线通信装置的电波无法到达而所述其他无线通信装置的电波可到达的另一个无线通信装置的频率、和该无线通信装置的频率相同。

Description

无线通信装置及无线通信方法
技术领域
本发明涉及无线通信的技术领域，特别涉及使用多个无线通信装置(也称为无线节点或节点)的自组织网络中的无线通信装置及无线通信方法。
背景技术
在该种技术领域中，被称为自组织网络、多跳网络(multi hopnetwork)、或网状网络等的网络方式备受瞩目。在自组织网络中，无需接入点(AP，access point)和无线基站等那样的固定的基础设施(infra)，即可在相邻的无线节点间直接进行通信，在向通信对象的无线节点传送信息的期间，容许经由1个以上的其他无线节点。自组织网络即使在没有固定的基础设施的场所也可以灵活地构筑无线网络，所以可实现经济的网络构筑法。自组织网络不仅可以用在家庭和办公室等室内的通信环境中，还可以用在热点(hot spot)那样的室外的私有或公有的网络中。另外，由于自组织网络无需固定的基础设施，所以对于发生灾害时构筑临时网络也是有效的。
图1示出自组织网络的示意整体图，示出节点A至G的多个节点。自组织网络无需集中或总体地对多个节点进行控制的装置，但在参与到通信的各节点中所使用的频率需要相同。即，进行通信的各节点的发送装置和接收装置需要使用相同频率来进行动作，各节点需要具有像上述那样选择频率的频率同步功能。
例如，在非专利文献1所记述的无线LAN系统中，规定有2个通信模式。将其中一个称为BSS模式，在该模式下，通信终端(STA，station)经由作为接入点AP的无线基站来进行通信。在BSS模式下，接入点AP总体地确定在通信中利用的频率，各通信终端STA接收从接入点AP定期或不定期地发送的通告信息(也称为信标)，而使其频率与由接入点AP所使用的频率一致。
将另一个称为iBSS模式，在该模式下，以所有通信终端STA位于电波可相互到达的范围内的条件为基础，各通信终端STA通过利用无线线路直接相互连接来进行通信。在iBSS模式下，由本节点确认可否接收到其他节点所发送的信标，在无法检测到从其他节点发送的信标的情况下，该通信终端STA(本节点)自行确定要使用的频率，来发送信标。另外，在可检测到从其他节点发送的信标的情况下，通信终端使其频率与信标所示的频率一致。
在非专利文献2所示的蓝牙(Bluetooth(注册商标))中，在节点中存在主导(Master)和从属(Slave)这2个类别，承担主导作用的节点确定频率，从属节点根据由主导节点确定的频率来实现频率同步。在该情况下，在一个网络(个人域网络：piconet)中仅存在一个主导节点。
非专利文献1：The Institute of Electrical and Electronics Engineers，Inc.，(“IEEE”)，“IEEE Wireless LAN Edition-A compilation based on IEEEStd 802.11TM-1999(R2003)and its amendments-”，2003
非专利文献2：J.Bray，Charles F Sturman，“Bluetooth Connect WithoutCables”，Prentice-Hall，Inc，2001
在BSS模式的非专利文献1和非专利文献2那样的以往技术中，以接入点AP那样的具有集中控制功能的节点总体地对属下的1个以上的节点STA进行控制作为前提。在自组织网络中配置具有集中控制功能的节点是技术上可实现的。但是，将向1个集中控制节点的连接作为前提的机构有可能使网络的可靠性降低。其原因为，构成网络的节点数和位置关系(网络拓扑)逐渐变化，从而连接在节点间的无线链路的线路质量容易产生不稳定的变化。
例如，由于具有集中控制功能的节点从网络脱离、到具有集中控制功能的节点为止的路径途中的无线线路质量恶化等，有可能导致多个节点的通信质量恶化，进而有可能导致网络整体的通信质量恶化和通信中断。
另外，在非专利文献1的iBSS模式下，虽然无需具有这样的集中控制功能的节点，但以构成网络的所有节点位于电波可相互到达的范围内作为前提。因此，该技术不适用于希望在更宽范围的区域中将网络展开的情况(多跳网络)。例如，当进行在节点A的电波可到达的范围内利用fA频率、在节点B的电波可到达的范围内利用fB频率那样的设定时，网络将产生截断。
在上述那样的自组织网络的制约中，期望如下的频率同步方式：自主地对由所有节点利用的频率进行调节而不产生网络的截断，从而即使网络内的节点结构产生变更也可确保稳定的通信。
发明内容
本发明是为了解决上述问题中的至少一个而完成的，其课题在于提供一种在从某无线节点向其他无线节点经由1个以上的无线节点来传送信息的自组织网络中，使参与到信息传送中的无线节点选择相同频率的无线通信方法及使用该无线通信方法的无线通信装置。
在本发明中，使用自组织网络中的无线通信装置。无线通信装置具有：检测单元，其检测在该无线通信装置周边存在其他无线通信装置的情况；比较单元，其对由该无线通信装置管理的第1基准值和由所述其他无线通信装置管理的第2基准值进行比较；根据比较结果，对所述第1基准值进行校正的单元；以及向所述其他无线通信装置通告所述第1基准值的单元。对频率进行确定，使得该无线通信装置的电波无法到达而所述其他无线通信装置的电波可到达的另一个无线通信装置的频率、和该无线通信装置的频率相同。
根据本发明的实施例，可高效地对自组织网络中的参与到信息传送中的无线节点设定相同频率。
附图说明
图1示出自组织网络的整体图。
图2示出本发明的一个实施例的通信装置的框图。
图3示出被动地检查是否存在相邻节点的时序图。
图4示出主动地检查是否存在相邻节点的时序图。
图5是示出在多个节点之间使使用频率一致的方法的时序图。
图6示出与通信装置的动作相关的状态转移图。
图7是示出对相邻节点进行认证的方法例子的时序图。
图8是示出对相邻节点进行认证的另一个方法例子的时序图。
图9是示出各节点利用多个无线接口的自组织网络的图。
图10是示出各节点利用多个无线接口的另一个自组织网络的概略图。
标号说明
202天线；204无线接口；206分组传送部；208路径控制部；210中央处理装置(CPU)；212存储部；214通告信息发送部；216通告信息接收部；218基准值控制部；220频率控制部。
具体实施方式
根据本发明的一个方式，由自组织网络中的无线通信装置(节点)接收通告信号，对已存储在无线通信装置中的第1基准值和包含在所述通告信号中的第2基准值进行比较。根据比较结果，确定是否将通过通告信号所指定的频率应用到无线通信中。无需事前设定频率，而由各节点自主地设定频率，所以可简单且灵活地构筑自组织网络(网状网络)。由节点自主地对由该节点应使用的频率进行确定，所以节点可稳定地设定频率，而不按照具有集中控制功能那样的特定节点的通信状况。另外，由于无需这样的特定节点，所以即使网络中的某个节点从网络脱离，其他节点也可稳定地维持通信。由于无需所有节点存在于1跳便可到达的范围内，所以在离开2跳以上的节点之间，可简单地确定相同频率。所确定或所选择的频率可以是任意频率，可使网络整体的节点同步到任意频率。
第1基准值和第2基准值可以是通过时间表现的量。关于这样的量，例如可以是起动时间点那样的某时间点的时刻，也可以是从某时间点开始的经过时间。在该情况下，可将网络内更早开始动作的节点设为优先，可尽可能减少这样的节点中的频率设定变更。由于在多个节点中具有时钟功能，所以在减少对节点附加的功能的方面，通过起动时的绝对时间来表示基准值的方法是有利的。在基准值使用经过时间的情况下，具有可对从起动时间点开始的较短期间进行测定的定时器即可，所以无需准确得知绝对时间，可不具有GPS或准确的时钟功能，在这一点上是有利的。
第1基准值和第2基准值也可以是时间以外的值。关于这样的值，例如也可以是随机数、无线通信装置所固有的识别符、通信质量、或已连接到自组织网络中的无线通信装置台数等。在利用随机数的情况下，由于2个随机数一致的情况极其罕见，所以可准确地确定出将哪个节点的频率设为优先(可显著减少冲突或竞争)。从相同的观点来看，也可以通过无线通信装置所固有的识别符来表现第1基准值和第2基准值。也可以通过通信质量来表现第1基准值和第2基准值。在该情况下，可优先使用质量良好的频率。
除了节点加入到网络的情况之外，在将利用各自不同的频率的多个网络统合为1个网络的情况下，也存在使在通信中使用的频率一致的必要性。本发明可适用于任意情况。在后面的情况下，可通过已连接到网络中的无线通信装置台数来表现第1基准值和第2基准值。通过将连接台数多的网络的频率设有优先，可减少需要进行频率设定变更的节点数。
所谓“频率”，不仅指1个节点在通信中使用的最小单位的频率，在适当情况下，也可以指可使用频率的频带。例如，在对希望将来利用40MHz频带的无线通信装置和实际利用20MHz频带的无线通信装置之间的频率进行调节的情况下，也可以利用本发明。或者，在对利用20MHz频带的网络和利用40MHz频带的网络进行统合的状况下，也可以使用本发明。
也可以通过利用时间表现的量和时间以外的数值的组合，来表现第1基准值和第2基准值。当通过这样的组合来表现时，即使在通过时间表现的量相同的情况下，也可以根据基准值的比较结果来准确地确定在通信中使用的频率。
根据本发明的一个方式，也可以根据比较结果来将第1基准值变更为所述第2基准值。例如，在通过时间来表现基准值的情况下，通过在无线通信装置间使频率一致，从而可使时间同步。通过如上述那样变更基准值(基准值中的至少一部分)，最终可使网络内的所有无线通信装置的时间和频率一致。
当在1个节点中具有多个网络接口的情况下，优选按照每个网络接口对频率等进行管理。在这样的情况下，通告信号包含接口的识别符，可通过该识别符来区别接口。在该情况下，也可以按照每个接口对基准值进行管理。
另外，在多个自组织网络存在于至少一部分在物理上相同的空间内的情况下，优选按照每个网络对基准值和频率等进行管理。在这样的情况下，也可以使通告信号包含网络的识别符，而仅有属于具有相同识别符的网络中的节点成为基准值等的管理对象。
在本发明的一个方式中，由无线通信装置生成包含第1基准值的通告信号，将其发送到其他无线通信装置。也可以由无线通信装置生成作为基准值而包含与第1基准值不同的值的通告信号，发送到其他无线通信装置。由此，该无线通信装置可将在网络中使用的频率强制为本身所指定的内容。例如，某无线通信装置通告作为基准值而包含与第1基准值(起动时间点的绝对时刻)不同的值(与该绝对时刻相比非常早的时间)的通告信号，从而实际上可将该无线通信装置所指定的频率设为优先。或者相反地，也可以与本身的真正的基准值不同地，总是将包含最新时间的通告信号作为基准值进行通告，以使该特定无线通信装置所指定的频率等内容不给其他无线通信装置的设定内容带来影响。
实施例1
图2示出本发明的一个实施例的通信装置的功能框图。通信装置相当于构成无线自组织网络的多个节点之一。除此以外的节点也具有相同结构和功能。通信装置具有天线202、无线接口204、分组传送部206、路径控制部208、中央处理装置(CPU)210和存储部212。除了这些要素之外，通信装置还具有通告信息发送部214、通告信息接收部216、基准值控制部218和频率控制部220。
无线接口204进行通过天线202通信的无线信号和在通信装置内部使用的信号之间的转换处理。更具体而言，进行模拟信号和数字信号之间的形式转换、频率转换、频带限制、增益控制等处理。例如，进行与按照IEEE 802.11标准的无线信号相关的处理。分组传送部206生成发送到其他通信装置的分组，并提供给无线接口204。由该分组传送部206传送用户希望发送接收的有效载荷(pay load)。在该情况下，由路径控制部208对所发送的分组的传送路径进行管理。CPU 210对通信装置内的各要素的动作进行控制。存储部212存储通信装置所需的数据。
通告信息发送部214生成通告分组，并将其提供给无线接口204。向相邻节点通知通告分组。通告分组包含网络内的节点间的频率同步功能(由本发明发挥的使频率一致的功能)所需的通告信息。关于通告分组，既可以定期地通知给其他节点，也可以按照来自其他节点的请求来通知。在前面的情况下，例如，也可以利用由IEEE 802.11标准规定的信标(Beacon)等来实现。在后面的情况下，也可以利用由IEEE 802.11标准规定的探测请求(probe request)和探测响应(probe response)等来实现。通告信息一定包含后述的“基准值”，除此之外，还可以包含网络识别符(ID)、在通信中实际利用的频率(使用频率)、通过本发明的算法所选择的频率(基准频率)、是否实际利用基准频率的信息、和接口的识别符等。在接口的识别符中，也可以包含表示是共享信道(由网络整体共享利用的信道)用的接口的信息。如后述那样，关于节点，既可以将与基准频率相同的频率设定为使用频率，也可以将与基准频率不同的频率设定为使用频率。
通告信息接收部216接收从邻近节点通知来的通告分组，取得网络的节点间的频率同步所需的信息。如上述那样，关于通告分组，既可以定期从其他节点被动地接收，或者也可以由本节点主动地对其他节点请求通告分组。通告信息接收部216取得来自邻近其他节点的信息，所以还可检查在本节点周边是否存在其他节点。无线节点可利用的频率(信道)也可以为多个，所以需要按照有可能被使用的每个频率对此时的邻近节点进行检测。
图3示出检查在本节点周边是否存在其他节点的时序图。在图示的例子中，假定在本节点的旁边存在1个其他节点或相邻节点，而其他节点以f2频率来进行通信。设有可能由本节点和其他节点使用的频率为f1、f2、f3。如图所示，相邻节点利用信标来定期发送通告分组，该通告分组定期到达本节点。在步骤31中，本节点检查是否存在以f1频率进行通信的其他节点。由于相邻节点以f2频率进行通信，所以在该步骤中，没有检测到该相邻节点。在步骤32中，本节点检查是否存在以f2频率进行通信的其他节点。由于相邻节点以f2频率进行通信，所以在该步骤中，检测到该相邻节点。进而，在步骤33中，本节点检查是否存在以f3频率进行通信的其他节点。由于相邻节点以f2频率进行通信，所以在该步骤中，没有检测到该相邻节点。由此，本节点可知存在以f2频率进行通信的相邻节点。之后，通过后述的方法，来确定在该相邻节点和本检点之间的通信中本节点应使用的频率。
图4也示出检查在本节点周边是否存在其他节点的时序图。在图示的例子中，假定在本节点的旁边存在1个其他节点或相邻节点，而其他节点以f2频率来进行通信。设有可能由本节点和其他节点使用的频率为f1、f2、f3。在该例子中，在步骤41之前，本节点先向附近的相邻节点发送探测请求分组。该探测请求分组进行如下请求：如果相邻节点使用f1频率则进行响应。由于相邻节点以f2频率进行通信，所以不进行响应，在该步骤中，没有检测到该相邻节点。在步骤42之前，本节点先向附近的相邻节点发送探测请求分组。该探测请求分组进行如下请求：如果相邻节点使用f2频率则进行响应。由于相邻节点以f2频率进行通信，所以进行响应，检测到该相邻节点。在步骤43之前，本节点先向附近的相邻节点发送探测请求分组。该探测请求分组进行如下请求：如果相邻节点使用f3频率则进行响应。由于相邻节点以f2频率进行通信，所以不进行响应，在该步骤中，没有检测到该相邻节点。由此，本节点可知存在以f2频率进行通信的相邻节点。之后，通过后述的方法，来确定在该相邻节点和本节点之间的通信中本节点应使用的频率。如图3、图4所示，可被动或主动地对邻近的节点进行检测。
另外，在检查是否存在邻近的节点时，也可以并用网络ID。例如，在存在多个网络的情况下，需要按照每个网络(网络接口)检测邻近节点，在这样的情况下，也可以使用网络ID。此时，仅在邻近节点通告的网络ID和本节点保有的网络ID一致的情况下，判断为存在邻近节点。
关于邻近节点的检测方法，例如，也许可以使用记载于日本特开2004-48503号公报中的方法。不过，该公知技术在所谓的移动IP网络中希望在第三层对邻近节点进行检测，所以可能无法容易地直接适用于将第二层中的处理作为前提的本发明的实施例的处理。
邻近节点的检测结果和所接收的通告信息的内容被提供给图2的基准值控制部218和频率控制部220。
基准值控制部218对本节点的基准值进行管理。具体而言，基准值控制部218对从邻近节点所取得的基准值和已存储在本节点的存储部212等中的基准值进行比较，根据比较结果来更新本节点的基准值(例如，用其他节点的基准值置换本节点的基准值)。作为典型，在通告信息接收部216检测到邻近节点的情况下，进行基准值控制部218中的基准值比较和基准值更新。从通告信息接收部216提供的基准值可有多种形式。在本实施例中，基准值采用从某时间点开始的经过时间。某时间点例如也可以是起动该节点的时间点。另外，如果基准值为如后述那样表示经过时间的量，则可以与是否存在邻近节点无关地适当更新基准值。
基准值控制部218对本节点的经过时间(基准值)和邻近节点的经过时间(基准值)进行比较，检查经过时间的长短。作为比较的结果，判定出具有更长经过时间的节点是哪一个。在来自邻近节点的经过时间更长的情况下，用邻近节点的经过时间置换本节点的经过时间。另一方面，在来自邻近节点的经过时间更短的情况下，仍然维持本节点的经过时间。之后，与时间的经过一起，逐次更新作为基准值的经过时间。基准值控制部218中的比较结果被通知给频率控制部220和通告信息发送部214。
频率控制部220根据来自基准值控制部218的比较结果等，对本节点的频率进行管理。其中，在利用接口ID的情况下，按照每个网络接口实施频率的管理。在该起动时或加入到网络时等情况下，通信装置选择希望在该节点中使用的频率(基准频率)。可考虑多种选择方法，但作为一个例子，可举出对可利用的频率的利用状况进行观测，选择最少利用的频率。在从基准值控制部218通知的比较结果表示本节点的经过时间更长等情况下，许可使用基准频率来进行通信。另一方面，在表示其他节点的经过时间更长的情况下，不许可使用基准频率来进行通信。在该情况下，使用由其他节点所使用的频率来进行通信。在图3、4的例子中，如果相邻节点具有更长的经过时间，而本节点希望利用f2频率(基准频率为f2)，则本节点也可以使用f2频率。在该情况下，频率控制部220将基准频率f2确定为实际使用的频率(使用频率)，向无线接口204通知确定内容。但是，在图3、4的例子中，如果相邻节点具有更长的经过时间，而本节点希望利用f1频率(基准频率为f1)，则不许可使用基准频率来进行通信，本节点必须以f2频率进行通信。在该情况下，频率控制部220将在实际通信中使用的频率(使用频率)确定为f2，向无线接口204通知确定内容。本节点的基准频率从f1更新为f2。基准频率包含在通告信息中，成为通知给其他节点的信息的一部分。
图5是示出本发明的一个实施例的、在多个节点间使使用频率一致的方法的流程图。在图中，向下的纵轴表示沿着时间的经过。由图中左侧的虚线所示的箭头表示从节点1起动时开始计时或计数的经过时间ET1。经过时间也可以与时刻相同地以时、分、秒等来连续计时，但为了简明化，在本实施例中，将经过时间设为0、10、20、…那样的离散值。例如，在ET1＝0的期间之后，接下来为ET1＝10的期间。由图中右侧的虚线所示的箭头表示从节点2起动时开始计时的经过时间ET2。也将该经过时间设为0、10、20、…那样的离散值。节点1的基准频率(希望在通信中使用的频率)最初被设定为f1，将该频率设为在该时间点未使用。节点2的基准频率被设定为f2，假定节点2在节点1起动前已经以f2频率进行了实际通信。即，虽然节点1的使用频率未定，但节点2的使用频率为f2。
在节点1中，在起动后对经过时间进行计时，经过时间ET1以0、10、…的方式递增。节点1检测有无邻近节点。在本实施例中，使用在图4中说明的主动检测方法(也可以使用图3所示的被动检测方法)。在图示的例子中，当经过时间ET1＝20时，节点1发送与f2频率相关的探测请求分组。由于接收到该探测请求分组的节点2的基准频率为f2，所以回送探测响应分组。探测响应分组包含该发送时间点的节点2的经过时间ET2(＝50)。接收到该探测响应分组的节点1利用图2的基准值控制部218，对2个经过时间ET1、ET2进行比较。在图示的例子中，在以ET1＝20表示的期间内进行该处理。在以下的例子中，由于ET1＝20＜ET2＝50，所以节点2的基准频率和使用频率被设为优先。因此，节点1的基准频率从f1变更为f2，使用频率被设定为f2。另一方面，在节点2侧，在ET2＝50的期间内，也对所通知的经过时间ET1＝20和节点2本身的经过时间ET2＝50进行比较。由于ET1＝20＜ET2＝50，所以节点2的基准频率和使用频率被设为优先。因此，节点2的基准频率仍保持f2而不变更，使用频率也仍保持f2。由此，可将经过时间长的节点设为优先，尽可能减少更早开始动作的节点的设定变更次数。
在节点1中，与基准频率的更新一起，经过时间ET1也从20变更为50。之后，节点1中的经过时间以50、60、70、…的方式递增。由此，也可以使节点1和节点2的经过时间同步。并且，由于节点1和节点2的经过时间(基准值)相同，所以可以使之后加入到网络中的节点的频率与节点1、2中的任意一个的频率一致。因此，通过适当地对基准值进行更新，即使某新加入节点处于节点1的电波无法到达的场所，只要可以与节点2进行通信，就可以使其与节点1、2的频率一致。
图6示出与图2所示那样的通信装置的动作相关的状态转移图。关于本发明，假设有作为“初始设定”、“待机”、“邻近节点的搜索”、“基准值的比较”、“基准值的同步”、“基准频率的比较”、“基准频率的同步”和“基准值的通告”而图示的状态。
(初始设定)
在该状态下，对基准值和基准频率进行初始设定。既可以将邻近且最少利用的频率自动选择为初始的基准频率，也可以将某个频率手动设定为基准频率(手动设定)。关于本节点实际在通信中使用的频率(使用频率)，既可以直接采用基准频率，也可以如后述那样采用与基准频率不同的频率。在初始设定的状态下，也可以设定用于识别网络的网络ID、用于区别接口的接口ID。如果节点安装有多个无线接口，则也可以将接口ID使用为可按照每个接口设定基准值和基准频率。初始设定之后转移到“待机”状态。
(待机)
在由二重圆所示的该状态下，通信装置待机到转移到接下来的状态为止。该状态为初始设定后的状态转移间的基本状态。关于从“待机”状态到接下来的状态的状态转移，既可以在某时间经过之后进行，也可以根据某个事件(event)来进行。
(邻近节点的搜索)
在从“待机”状态的转移后，节点转移到该状态。在由定时器等管理的定时、或接收到邻近节点的搜索请求的情况下，进行该转移。在图2的通告信号接收部216没有检测到邻近节点的情况下，返回到“待机”状态。另外，在检测到邻近节点的情况下，节点取得邻近节点的基准值、基准频率、接口ID等信息，并转移到“基准值的比较”状态。关于邻近节点的基准频率，既可以通过对邻近节点的使用频率进行检测来得知，也可以根据从邻近节点接收到的通告分组进行提取。当检测到邻近节点时，节点转移到“基准值的比较”状态，否则返回到“待机”状态。当在通告分组中插入有网络ID、且本节点所属的网络ID和从邻近节点所取得的网络ID不同时，与没有发现邻近节点的情况相同，所以节点转移到“待机”状态。
(基准值的比较)
在该状态下，进行本节点的基准值和检测出的邻近节点的基准值之间的比较，选择任意一个(例如，选择更大的值)。在选择本节点的基准值的情况下，进行向“待机”状态的转移。在选择邻近节点的基准值的情况下，进行向“基准值的同步”状态的转移。
作为基准值的内容，除了上述经过时间以外，也可以使用其他各种内容。以下的基准值不是限定地列举出的，而只不过是例示出的一些基准值。
(a)起动时的绝对时间
也可以将节点起动的时刻(绝对时间)利用为基准值。在该情况下，各节点至少需要具有用于得知那样的时间的结构，需要安装时钟(定时器)或GPS等。通过对节点起动的时刻进行比较，可将更早开始动作的节点的频率设为优先，尽可能减少需要频率设定变更的节点数。由于通信装置多具有时钟等功能，所以无需仅为了管理基准值而另外准备该机构。
(b)从起动开始的经过时间
也可以如图5所示的例子那样，将各节点的从起动时开始的经过时间利用为基准值。通过对经过时间的长短进行比较，可将更早开始动作的节点的频率设为优先。在将经过时间利用为基准值的情况下，需要为了测定经过时间而可适当复位的定时器。并且，优选该定时器可根据基准值控制部218的比较结果来调节经过时间。调节不仅包括复位，还包括使时间超前或延迟。
(c)各节点唯一的识别符
也可以将各节点所生成的随机数或对各节点设定的唯一值(MAC地址等)利用为基准值。关于通过时间表现的基准值，比较的结果有可能为相同值，而引起无法明确应将哪个节点的频率设为优先。通过将与节点唯一对应的值采用为基准值，可明确地确定发生竞争的节点间的优先性。
(d)已连接到网络上的节点台数
在存在多个网络且在各网络中当前设定有不同的使用频率，而将来要对这些网络进行统合的情况下，也可以将已连接到各网络的节点数利用为基准值。各节点具有用于对网络的连接台数进行管理的计数器，需要定期或不定期地对连接台数进行逐次更新。例如，在存在连接有3台节点的网络A和连接有10台节点的网络B，而对这些网络进行统合的情况下，考虑将网络B的使用频率设为优先。由此，可尽可能减少进行使用频率的设定变更的节点数。
(e)使用频率的质量
也可以将实际在通信中使用的使用频率的通信质量使用为基准值。例如也可以通过SIR等来表现通信质量。通过选择可利用的频率中的、利用次数较少的频率，可提高通信质量和通信资源的使用效率。也可以定期或不定期地进行通信质量的测定。
(f)组合
在图5所示的例子中，根据经过时间的差异来更新基准频率等。因此，在经过时间相同的情况下，无法使基准频率一致。为解决该问题，可考虑以附加或代替的方式使用不同的基准值。例如，除了经过时间之外，也可以将MAC地址、随机数值并用为基准值。在绝对时间和经过时间等相同的情况下，通过对MAC地址和随机数值的信息进行比较，可将某个节点设为优先。即，也可以通过经过时间和MAC地址(和/或随机数)来表现基准值。由于在IEEE 802.11标准下，在节点间进行与时间相关的信息通信，所以在上述那样的状态下，优选为基于上述那样的标准的通信装置。另外，基准值的组合不限于此，也可以使用适当的任意组合。
(基准值的同步)
在图6的“基准值的同步”状态下，使本节点的基准值与其他节点的基准值一致(置换或更新)。之后，节点转移到“基准频率的比较”状态。
(基准频率的比较)
在该状态下，对邻近节点的基准频率和本节点的基准频率进行比较，在相同的情况下，进行向“待机”状态的转移。在不同的情况下，进行向“基准频率的同步”状态的转移。
(基准频率的同步)
在该状态下，将本节点的基准频率变更为其他节点的基准频率。之后，进行向“待机”状态的转移。在将基准频率设定为使用频率的情况下，还根据基准频率的变更来进行使用频率的变更。由此，通过基准值的比较来进行基准频率的变更。
另外，基准值和频率的变更不仅对该节点的通信环境，而且对网络内的其他节点的通信环境也带来影响，所以应适当且慎重地进行。从这样的提高安全的观点来看，优选在对从相邻节点通告的基准信息是否可靠进行研究、认证之后，进行基准值的控制、频率的变更处理等。作为相邻节点的认证方法，也可以对通告分组附加认证符(图7)。在该情况下，从一个节点向另一个节点传送包含认证符的通告分组，由另一个节点进行认证。然后，从另一个节点向该一个节点传送包含认证符的通告分组，由该一个节点进行认证。或者，也可以在由某个认证处理功能部进行认证之后，与通告分组的信息一致地对基准值和频率进行变更(图8)。
当邻近存在多个节点的情况下，有可能从这些多个节点接收到多个通告分组。在该情况下，既可以每当接收到通告分组时进行基准值和频率的更新，也可以在一定时间经过之后进行基准值等的更新。在前者的情况下，由于有可能频繁发生基准值和频率的变更，所以需要高速的处理。在后者的情况下，可将频率等的更新频度限制在一定值以下，来实现动作的稳定化。不过，根据待机期间的长度，在待机一定时间的期间内，有可能本节点的基准值发生变化(例如，引起经过时间ET超前的情况)。因此，在接收到通告分组的情况下，优选按照每个相邻节点对所接收的时间点的本节点的基准值进行管理。另外，对于在待机中有可能基准值发生变化的方面，需要与邻近节点数无关地进行处理。另外，在待机一定时间的情况下，在一定时间内，有可能从多个节点接收到表示比本节点的基准值良好的值(期望值)的通告分组。在该情况下，节点也可以将本节点的基准值变为在其中表示最良好的值的基准值。
在典型的自组织网络中，构成该网络的多个节点可以处于互相对等的关系，而无需由特定节点总体地对所有节点进行管理。但是，也无需禁止由特定节点具有这样的总体的管理功能(集中控制功能)。即，也可以由具有某些特权的节点对其他节点，赋予对网络中的使用频率进行变更的契机。具体而言，考虑如下情况：虽然还依赖于所利用的基准值，但在将经过时间利用作基准值的情况下，将基准频率变更为期望的频率，向其他节点通告强制经过一定值以上的时间的基准值。由于强制调节的经过时间比任何节点的经过时间都长，所以由各节点对基准值进行比较的结果，将由该特定节点所使用的基准值和频率等设为优先。相反，也可以通过向其他节点通告比任何节点的经过时间都短的时间(例如，最新时间或未来时间)，使该节点不参与基准值和频率的确定。
(基准值的通告)
该状态为与“待机”状态连续的状态，在接收到来自邻近节点的请求的情况下、在由本节点的定时器等管理的期间已满的情况下、在接收到基准值的通告请求的情况下及其他必要的情况下，产生该状态。在该状态下，节点发送包含基准值的通告分组，之后，再次转移到“待机”状态。除了基准值以外，还可以通告基准频率、利用频率、网络ID、和接口ID等信息。
实施例2
在节点1安装有多个无线接口(例如，IFa、IFb)的情况下，为了减少无线接口间的电波干扰影响，也可以在各无线接口间利用不同的频率。因此，优选按照每个无线接口进行邻近节点的搜索、基准值和频率的管理等处理。因此，优选安装有多个无线接口的节点向邻近节点，发送包含对每个无线接口赋予的接口ID的通告分组。通告信息接收部216、基准值控制部218和频率控制部220等可根据该接收到的ID，按照每个无线接口对状态和设定进行管理。另外，在存在多个网络的情况下，在属于相同网络中的节点间进行通信。当所属的网络不同时，即使节点存在于电波可到达的范围内，与该节点间也不进行使频率一致等动作。因此，在存在多个网络的情况下，优选在通告分组中包含用于区别这些网络的网络ID。因此，在某节点具有多个接口、且还存在多个网络的情况下，与属于相同网络中的节点间，按照每个接口对频率等进行管理。
图9示出自组织网络的整体图，在该例子中，4个各节点可利用2个无线接口A、B。无线接口A、B分别通过接口的识别符IFa、IFb来进行区别。使用这些ID来分别确定由各无线接口所使用的频率。假定图示的节点1～4全部属于相同网络。通过在实施例1中已说明的方法，来确定由网络整体共享使用的频率。在图9所示的例子中，将所有节点的无线接口A的基准频率和使用频率设定为fA。另外，将所有节点的无线接口B的基准频率和使用频率设定为fB。
图10也示出自组织网络的整体图，在该例子中，4个各节点利用2个无线接口A、B。在图示的例子中，将所有节点的无线接口A的基准频率和使用频率设定为fA。通过在实施例1中已说明的方法，来确定频率fA。与此相对，将由节点1和节点4的无线接口B所使用的频率设定为f14。也可以在节点1和节点4间任意确定频率f14。因此，关于频率f14，既可以通过在实施例1中已说明的方法来确定，也可以通过除此以外的方法来确定。其原因为，无需在所有节点中统一使用频率f14，只要适合于节点1和节点4间的通信即可。另外，将由节点2和节点3的无线接口B所使用的频率设定为f23。关于频率f23，既可以通过在实施例1中已说明的方法来确定，也可以通过除此以外的方法来确定。其原因为，无需在所有节点中统一使用频率f23，只要适合于节点2和节点3间的通信即可。
因此，在节点1、4间的通信中所使用的频率(使用频率)f14、在节点2、3间的使用频率f23，既可以与和无线接口B相关的基准频率fB相同，也可以不同。如果相同，则实现图9所示的状况，如果不同，则实现图10所示的状况。为了由各节点识别图9、10所示的状况，与无线接口B相关的通告分组也可以包含表示基准频率fB和使用频率fij之间的关系的信息。或者，通告分组不仅可以包含表示基准频率fB的信息，也可以包含表示使用频率fij的信息。
本国际申请主张基于在2005年3月11日申请的日本专利申请2005-069607号的优先权，在本国际申请中引用2005-069607号的所有内容。

Claims (10)

1.一种网状网络中的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置具有：
多个无线接口；
存储单元，其存储每个无线接口各自的第1基准值；
检测单元，其检测在该无线通信装置周边存在其他无线通信装置的情况；
接收单元，其从其他无线通信装置接收包含第2基准值和无线接口ID的通告信号；
比较单元，其对由该无线通信装置管理的与所述无线接口ID对应的第1基准值和由所述其他无线通信装置管理的第2基准值进行比较；
根据比较结果，对与所述无线接口ID对应的第1基准值进行校正的单元；以及
向所述其他无线通信装置通告所述第1基准值的单元，
使该无线通信装置的与所述无线接口ID对应的电波无法到达而所述其他无线通信装置的电波可到达的另一个无线通信装置的频率、和该无线通信装置的与所述无线接口ID对应的频率一致。
2.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述第1基准值和第2基准值是通过时间表现的量。
3.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述第1基准值和第2基准值是时间以外的数值。
4.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述第1基准值和第2基准值是通过利用时间表现的量和时间以外的数值的组合来表现的。
5.根据权利要求1所述的无线通信装置，其特征在于，所述第1基准值和第2基准值是通过时刻、从某时间点开始的经过时间、随机数、无线通信装置所固有的识别符、通信质量、或已连接到自组织网络中的无线通信装置台数内的1个以上来表现的。
6.一种网状网络中的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置具有：
多个无线接口；
存储单元，其存储每个无线接口各自的第1基准值；
接收单元，其从其他无线通信装置接收包含第2基准值和无线接口ID的通告信号；
比较单元，其对与所述无线接口ID对应的第1基准值和所述第2基准值进行比较；以及
根据比较单元的比较结果，确定是否将由所述通告信号所指定的信道使用于利用了与所述无线接口ID对应的无线接口的无线通信的单元。
7.根据权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还具有生成包含第1基准值的通告信号，并将其发送到其他无线通信装置的单元。
8.根据权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，该无线通信装置还具有生成包含作为基准值的与所述第1基准值不同的值的通告信号，并将其发送到其他无线通信装置的单元。
9.根据权利要求6所述的无线通信装置，其特征在于，根据所述比较结果将所述第1基准值变更为所述第2基准值。
10.一种无线通信方法，该方法在网状网络中的无线通信装置中使用，该无线通信装置具有多个无线接口，且存储有每个无线接口各自的第1基准值，该无线通信方法由如下的步骤构成：
从其他无线通信装置接收包含第2基准值和无线接口ID的通告信号的步骤；
对无线通信装置已存储的与所述无线接口ID对应的第1基准值、和包含在所述通告信号中的所述第2基准值进行比较的步骤；以及
根据比较结果，确定是否将由所述通告信号所指定的信道使用于利用了与所述无线接口ID对应的无线接口的无线通信的步骤。
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