CN101326747B - 无线通信方法以及无线通信装置 - Google Patents

Abstract

公开了在自组织网络中，能够比以往技术减低功率消耗并能够与其它无线通信装置的超帧取得同步的无线通信方法。通过本方法，在多个无线通信装置互相使用宽带信号进行数据通信的自组织网络中，无线通信装置发送用于识别超帧(221)的结尾的结尾音调(201)，其它无线通信装置在接收到该结尾音调(202)时，使自身的超帧(221)的结尾与其取得同步。由此，即使没有信标也能够使超帧(221)取得同步。

Description

无线通信方法以及无线通信装置

技术领域

本发明涉及无线通信网络，特别涉及在移动环境下的自组织网络(ad hocnetwork)通信。 

背景技术

近年来，对于UWB(超宽带，Ultra Wide Band)无线通信方法提出了各种各样的方案。因为UWB无线通信为超过1Gbps的宽带通信，所以在研讨对传输容量较大的运动图像传输等的适用。另一方面，对于UWB而言，因为其可进行通信的范围较窄，所以很难说便于在办公室环境等中使用，反而不如说更适合当前逐渐受到瞩目的PAN(个人局域网，Personal AreaNetwork)。但是，虽然谈到PAN，但是很难找到处于最初期的PAN的较有希望的应用。这是因为，由于其宽带性，利用其的设备通常使用较多功率，而对于PAN而言，难以携带较多的电池而移动。 

利用PAN，而且需要UWB的宽带性的应用之一，是文件交换应用。其基本动作原理，例如被公开于专利文献1。通过在移动环境中的随机的文件交换(在专利文献1中记载为消息交换)，能够创建小共同体(minicommunity)。虽然在专利文献1中没有记载，相互交换的数据并不限于文本档案(text document)，还能够进行音乐、图像、运动图像等的文件的交换。尤其是在UWB中，该有效传输速度为100Mbps乃至数Gbps，只在人和人交错时就能进行较大的文件的交换，这样的文件的交换可以说是一种适合于UWB的应用。 

该UWB所使用的传输方式，在IEEE802.15中进行着各种各样的讨论。PAN(尤其是移动PAN)环境中搭载的MAC(媒体接入控制)协议为基于自律分散(autonomous distributed)处理的方式的情况较多。这是因为，各个终端在断断续续地频繁交错的PAN环境下，如果每次都构筑主从的关系，满足了分配数据时隙等的通信环境后再开始通信，则会导致较大的开销。 

另外，非专利文献1公开了自律分散型的PAN中的无线通信方式。 

图1是表示基于TDMA(时分复用接入，Time Division Multiple Access)的超帧(superframe)的结构的图。 

在图1中，超帧被分割为信标期间2201和数据期间2202。 

信标2203在信标期间2201内从各个无线通信装置发送，邻近的节点的信标被保证传递到邻近的节点而不产生冲突。 

数据期间2202被均等地分割为每个时隙2204，按其顺序赋予时隙ID，但是并不只限于此，数据期间也可以不均等，而且无需相邻。 

【专利文献1】日本专利申请特开2001-298406号公报 

【专非利文献1】″Towards High Speed Wireless Personal Area Network-Efficiency Analysis of MBOA MAC″，Yunpeng Zang，et al，インタ一ネツトURL：http://www.ctr.kcl.ac.uk/IWWAN2005/papers/88_invited_Philips.pdf 

发明内容

发明所要解决的课题 

但是，在非专利文献1所记载的无线通信方式的情况下，在共享信标期间的超帧组混合存在时，有时产生数据时隙和信标期间的冲突。 

作为一个解决该问题的方法，可考虑属于PAN的所有的节点不断检测超帧组的冲突，分散地构成与其适应的算法。 

但是，在上述方法中，无线通信装置需要一直使信标接收单元保持接收待机状态，接收待机功率变大。这在UWB通信中很难容许，并在像移动通信装置这样的只能由电池提供电力的环境下，产生很大的缺点。 

进而，无线通信装置因为不管周围是否存在无线通信装置而不断地发出信标，更加消耗功率。 

本发明的目的在于提供能够在自组织网络中比以往技术减低消耗功率并能够与其它无线通信装置的超帧取得同步的无线通信方法以及无线通信装置。 

解决问题的方案 

本发明的无线通信方法为用于在自组织网络中多个无线通信装置相互进行通信，该方法包括：发送步骤，一个无线通信装置发送用于识别超帧的结尾的结尾音调；同步步骤，在其它无线通信装置接收所述结尾音调时，通过使自身的超帧的结尾时刻与在比自身早的定时检测出的所述结尾音调的开始 时刻一致，使所述自身的超帧的结尾与其取得同步；以及通信步骤，使用所述自身的超帧的下一个以后的超帧、且在所述同步步骤中取得同步的超帧的规定的区间，进行数据通信。 

根据该方法，无线通信装置使用消耗功率较小的音调信号与超帧取得同期而不使用基于调制信号的信标，所以与以往方法相比能够减低消耗功率。 

另外，本发明的无线通信装置具备：音调信号通信单元，对音调信号进行发送接收；数据信号通信单元，对数据进行调制并使用宽带信号对数据进行发送接收；时刻管理单元；以及帧发送接收单元。该时刻管理单元测量超帧内的经过时间，通过音调信号通信单元发送用于识别结尾的结尾音调，或者通过音调信号通信单元接收结尾音调，将在自身的结尾时刻以前最初接收到的结尾音调作为基准，再次对结尾时刻进行设定。而且，帧发送接收单元将时刻管理单元再次设定了的结尾时刻作为基准，在经过了规定的时间后，通过音调信号通信单元发送用于通知数据发送的发送接收音调，并在该发送接收音调的发送完成后，通过数据信号通信单元对数据进行发送，或者在接收到发送接收音调时，使数据信号通信单元成为能够接收的状态，并通过数据信号通信单元对数据进行接收。 

根据该结构，能够使无线通信装置实现超帧组间的超帧同期而不使用信标。 

发明的效果 

根据本发明，在自组织网络中，无线通信装置能够在与以往相比减低待机时的功率消耗的同时，进行在移动环境下的超帧的同步调整。其结果，能够在最短时间开始与其它无线通信装置之间的通信。 

附图说明

图1是表示以往的无线通信方法中的基于TDMA的超帧的结构的图。 

图2是表示本发明实施方式1中的无线通信装置的结构的图。 

图3是表示本发明实施方式1中的音调(tone)信号和帧的发送接收协议的时序图(timming chart)。 

图4是表示本发明实施方式1中的各个音调信号的长度的图。 

图5是说明本发明实施方式1中的超帧的同步处理的流程图。 

图6是表示本发明实施方式1中的超帧的同步动作的图。 

图7是表示本发明实施方式1中的两个超帧组的配置的图。 

图8是说明本发明实施方式1中的超帧的再同步处理的流程图。 

图9是表示本发明实施方式1中的无线通信装置的再同步用结尾音调的 发送接收动作的图。 

图10是表示本发明实施方式1中的数据发送接收的动作的图。 

图11A是说明本发明实施方式1中的请求端无线通信装置的探测(probe)处理的流程图；图11B是说明本发明实施方式1中的响应端无线通信装置的探测处理的流程图。 

图12A是本发明实施方式1中的无线通信装置配置在两跳数内时的配置图；图12B是表示本发明实施方式1中的无线通信装置的开头音调1和2的发送接收动作的图；图12C是表示本发明实施方式1中的无线通信装置的开头音调1和2的发送接收动作的图。 

图13A是说明本发明实施方式1中的无线通信装置配置在三跳数内时的配置图；图13B是表示本发明实施方式1中的无线通信装置的开头音调1和2的发送接收动作的图。 

图14是表示本发明实施方式1中的无线通信装置接收到音调信号时的动作的图。 

图15是表示本发明实施方式1中的无线通信装置接收到音调信号时的动作的图。 

图16是说明本发明实施方式1中的利用RTS/CTS的避免冲突的图。 

图17是表示本发明实施方式2中的无线通信装置的配置的图。 

图18是说明本发明实施方式3中的超帧的音调信号和帧的时序图。 

图19是表示本发明实施方式3中的无线通信装置的结构的图。 

图20A是说明本发明实施方式3中的探测请求源的无线通信装置的动作流程图；图20B是说明本发明实施方式2中的进行探测响应的无线通信装置的动作流程图。 

图21是表示本发明实施方式4中的移动文件交换装置的结构的图。 

图22是表示本发明实施方式4中的移动文件交换装置所管理的音乐软件的文件清单的图。 

图23是表示本发明实施方式5中的移动文件交换装置的结构的图。 

图24是表示本发明实施方式5中的移动文件交换装置连接到接入点的时序的图。 

图25是表示本发明实施方式6中的信号通信单元的结构的方框图。 

图26是表示本发明实施方式7中的信号通信单元的结构的方框图。 

图27是表示本发明实施方式7中的信号通信单元的信号波形的时序图。 

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的实施方式中，设无线通信装置以毫米波UWB方式进行数据通信。 

(实施方式1) 

图2为本发明的实施方式中的无线通信装置的结构图。 

在图2中，无线通信装置具备：天线105、方向性控制单元106、宽带通信单元101、窄带通信单元102、MAC控制单元103以及高层处理单元104。 

天线105由负责各个扇区的多个方向性天线构成，方向性控制单元106控制构成该天线105的方向性天线，决定通信范围。另外，宽带通信单元101发送接收UWB信号，窄带通信单元102进行调制，或者不进行调制，而将窄带信号作为音调信号进行发送接收。其中，宽带信号为DS-UWB(直接序列UWB，Direct Sequence UWB)的情况下，为了发送窄带信号，也可以共享各自的发送机以扩展DS-UWB的脉冲宽度而发送。 

高层处理单元104执行各种应用，生成内容数据等发送数据，并将其输送到MAC控制单元103，而且高层处理单元104从MAC控制单元103接受接收数据而进行应用处理。 

MAC控制单元103进行MAC协议处理，包括：帧发送接收单元131、时刻管理单元132、再同步控制单元133、开头音调控制单元134、RTS/CTS-e数据帧发送单元135、探测接收单元136以及探测发送单元137。 

帧发送接收单元131发送接收用于通知进行数据通信的发送接收音调，并将其后的帧用后述的RTS/CTS(请求发送/清除发送，Request to Send/Clearto Send)的扩展方式(RTS/CTS-e方式)通过宽带信号发送接收。 

时刻管理单元132管理从超帧的开始时刻的时刻，测量用于通知自身的超帧的结尾音调的发送时刻，并为了取得与其它节点(无线通信装置等)的结尾音调之间的同步，进行与窄带通信单元102之间的定时的交接。 

再同步控制单元133为了与其它超帧组取得同步通过窄带通信单元102发送再同步信号。而且，再同步控制单元133在超帧整个区域监视结尾音调，将与其它超帧之间的同步定时通知给时刻管理单元132。 

开头音调控制单元134将音调作为载波，根据CSMA/CA(载波侦听多 路访问/冲突避免，Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)步骤发送或接收用于避免数据通信的冲突的开头音调1或者开头音调2。 

RTS/CTS-e数据帧发送单元135为了发送从上层处理单元104接受到的数据而生成帧，并将其输送到帧发送接收单元131。而且，RTS/CTS-e数据帧发送单元135生成后述的RTS/CTS的扩展方式(RTS/CTS-e方式)的RTS指令，并将其输送到帧发送接收单元131。 

探测接收单元136接受其它无线通信装置的探测请求，生成自身的属性和/或通信环境等的信息，并对请求源的节点进行响应。该探测请求为对请求目的地请求该节点的属性和/或通信环境等的信息的请求。 

探测发送单元137生成用于向周围的节点请求属性和/或通信环境等的信息的探测请求，并将其发送到周围的节点。而且，探测发送单元137在从探测请求目的地的节点接收到探测响应时，作为响应发送探测结尾。 

这里，说明本发明涉及的各种音调信号和帧。首先，叙述音调信号的定义。这里，所谓音调信号是指无论窄带信号的调制/未调制如何，都通过持续进行所决定的时间的发送而被识别的电信号。比如，与像BTMA(忙音多址，Busy-Tone Multiple Access)或DBTMA(双忙音多址，Dual Busy-Tone MultipleAccess)等那样为了将正在发出信号的状态通知给周围的节点而使用的忙音的结构较为相似。 

图3是表示这些音调信号和帧的发送接收协议的时序图。 

在图3中，超帧221被分为结尾音调时隙222、探测时隙223以及数据期间224。 

结尾音调时隙222为结尾音调(END)201和202被发送接收的期间。另外，探测时隙223为开头音调1(BT1)(203)、开头音调2(BT2)(204)、探测请求(PB)211、探测请求(PB)212、确认响应(PACK)213以及探测结尾(PE)214被发送接收的期间。而且，数据期间224为发送接收音调(SR)205和206、数据215以及ACK/NACK216被发送接收的期间。 

图4是表示各个音调信号的长度的图。也就是说，开头音调1的持续时间T2为发送接收音调的持续时间T1的两倍，开头音调2的持续时间T3为开头音调1的持续时间T2的两倍，结尾音调的持续时间T4为开头音调2的持续时间T3的两倍。另外，开头音调2的持续时间T3虽然必须为结尾音调的持续时间T4的1/2以下，但是除此以外无需一定为上述的比率，而遵守大 小关系即可。这是因为开头音调2即使被同时检测出两个以上，也必须判定为开头音调2。另外，可以判断三个以上的开头音调2串接地排列而为两倍以上的情况非常稀少。 

比如，在发送接收音调被规定为10微秒的情况下，如果窄带通信单元102接收音调信号，则将持续时间短于10微秒的音调信号判定为发送接收音调。窄带通信单元102将从10微秒开始到开头音调1的持续时间为止的音调信号判定为开头音调1。进而，窄带通信单元102将从开头音调1的持续时间开始到开头音调2的持续时间为止的音调信号判定为开头音调2，并将其以上的持续时间的音调信号判定为结尾音调。 

接下来，对于这样构成的无线通信装置，在下面说明其动作和作用。 

首先，说明超帧的同步处理。 

图5是说明超帧的同步处理的流程图。 

在图5中，首先，如果从窄带通信单元102没有其它节点的结尾音调的检测通知(步骤S401)，则时刻管理单元132检验(check)是否是发送自身的结尾音调的时刻(步骤S402)。 

在不是自身的结尾音调的发送时刻的情况下，返回步骤S401，而在是发送时刻的情况下，时刻管理单元132指示窄带通信单元102进行自身的结尾音调的发送。窄带通信单元102接受该指示，发送结尾音调(步骤S403)，并转移到后述的步骤S408的处理。 

另一方面，若窄带通信单元102检测出了来自其它节点的结尾音调，则通知时刻管理单元132。时刻管理单元132检验本次的结尾音调检测是否为在自身的结尾音调输出之前的、在当前结尾音调时隙内最初被通知的结尾音调(步骤S404)。然后，在不为最初的结尾音调情况下，进行后述的再同步处理(步骤S405)，并结束处理。 

另一方面，在为最初通知的结尾音调情况下，时刻管理单元132使自身所管理的超帧周期的开始时刻与当前时刻一致(步骤S406)。 

接下来，时刻管理单元132检验来自窄带通信单元102的通知是否为用于通知来自其它节点的结尾音调的结尾(步骤S407)。 

窄带通信单元102在不为结尾音调的结尾的情况下，返回步骤S402，而在为结尾音调的结尾的情况下，转移到步骤S403，进行发送自身的结尾音调的处理(步骤S403)。另外，结束了结尾音调发送后，时刻管理单元132对 自身的结尾音调时隙的期间是否结束进行确认(步骤S408)。如果自身的结尾音调时隙的期间已经结束，则结束处理。如果自身的结尾音调时隙的期间还未结束，则返回步骤S401。 

这样，时刻管理单元132在测量了结尾音调的输出时刻时，发送结尾音调201，但如果在结尾音调时隙222的范围内，检测出从周围的节点发送的结尾音调202，则测量与自身的结尾音调201之间的时间误差。然后，时刻管理单元132使自身的超帧的结尾时刻与以比自身早的定时检测出的结尾音调202的开始时刻一致。 

另外，虽然周围的节点也在相同的结尾音调时隙222内发送结尾音调，但是时刻管理单元132在所有的节点使自身的结尾音调的开始时刻与在其中发送了最早的结尾音调的节点的结尾音调发送开始时刻一致。另外，如果在接收其它节点所发送的最早的结尾音调中到了自身的结尾音调发送开始时刻，虽然发送结尾音调，但是在自身的结尾音调的发送开始时刻之前完成接收了结尾音调的情况下，在该时刻发送自身的结尾音调。 

由此，各个节点能够与在超帧中最早的结尾音调取得同步。 

然后，时刻管理单元132将该经同步的超帧221的开始时刻作为基准，测量探测时隙223和数据期间224内的数据时隙的定时。另外，若将超帧定义为64ms(毫秒)，结尾音调时隙222的长度定义为512微秒，则时刻管理单元132在经过结尾音调时隙222的中间时刻即256微秒时发送结尾音调。这是因为即使自身的结尾音调开始时刻存在偏差，也可收容在其它无线通信装置的结尾音调时隙222内。 

接下来，以具体例说明该超帧的同步动作。 

图6是表示相同的超帧组的各个无线通信装置使超帧周期取得同步的动作的图。这里，图中的椭圆表示无线通信装置的可进行通信的区域。设无线通信装置A至无线通信装置G如图那样处于相邻的状态。另外，在图6中，各个无线通信装置的上部的信号表示接收，下部的信号表示发送。 

在图6中，虽然无线通信装置B以超帧周期的结尾音调输送的定时进行结尾音调502的发送，但是因为在发送自身的结尾音调502之前检测出了无线通信装置A的结尾音调501，所以使自身所测量的超帧周期的开始定时与无线通信装置A的超帧周期的开始定时501一致。另外，同样地无线通信装置C将自身的超帧的开始时刻与无线通信装置B的结尾音调502取得同步。 由此，无线通信装置B和无线通信装置C的延迟时间逐渐收敛到相当于自身的超帧周期的固有延迟时间。 

无线通信装置D至F也同样地进行同步处理，与在自身的可进行通信的区域内最早对结尾音调进行发送的无线通信装置的超帧取得同步。 

因为无线通信装置G的结尾音调发送时刻503在发送了无线通信装置F的结尾音调504之后，所以在无线通信装置F结束了结尾音调504的发送的时刻起发送无线通信装置G的结尾音调。然后，在下一个超帧中，无线通信装置G追上其它无线通信装置的超帧开始定时。 

接下来，说明与其它超帧组混合时所进行的超帧的再同步处理。 

该超帧的再通信处理为：无线通信装置对超帧整体进行结尾音调的检测，在检测出其它超帧组的结尾音调的情况下，与最早发送了结尾音调的其它超帧组的超帧取得同步的处理。 

图7是表示由无线通信装置601至603互相构成超帧组，无线装置604至606构成其它超帧组的图。在图7中，无线通信装置604和无线通信装置606进入无线通信装置603的可进行通信的区域。 

这时，若无线通信装置603在结尾音调时隙外检测出其它超帧组的结尾音调，则将其为起点，与无线通信装置603相同的超帧组的无线通信装置进行再同步处理，最后无线通信装置601至606共享相同的超帧。 

图8为决定是否在结尾音调发送接收结束时开始超帧的再同步处理的流程图。 

在图8中，再同步控制单元133检验自身是否在超帧期间中以发送接收时隙等接收到结尾音调(步骤S701)。在未接收结尾音调的情况下，再同步控制单元133检验自身是否为从结束前一次的再同步处理后超帧的同步次数为规定次数(设为N次)以上的节点，而且决定进行再同步(步骤S702)。虽然增加该同步次数，则可相应地减少待机接收超帧整体的次数，因此减低消耗功率，但是会延迟与其它组之间的通信开始。一般而言，一秒一次左右的同步次数较理想。然后，在满足该条件的情况下，再同步控制单元133与其它节点无关地发送再同步用的结尾音调(步骤S703)。该再同步用的结尾音调为，在自身的超帧组的结尾音调发送结束后经过了十几微秒的时刻，再次进行发送的结尾音调，并用于通知其它节点开始再同步处理。其后，再同步控制单元133进行再同步处理(步骤S704)。这里，再同步处理是指在超 帧整体进行应取得同步的结尾音调的接收的处理。虽然接收到该再同步用的结尾音调，但是超帧同步次数还未达到规定次数N以上的节点重置(reset)超帧次数，对再同步用结尾音调进行中继而进入再同步状态。 

另外，在步骤S701中，自身在超帧中接收到其它超帧组的结尾音调的情况下，再同步控制单元133发送再同步用结尾音调(步骤S703)。其后，为了迅速取得同步，进入再同步处理(步骤S704)。另外，关于到对再同步用结尾音调进行发送为止的待机时间，虽然在上述的例子中为十几微秒，但是它依赖于结尾音调的长度。一般而言，因为在结尾音调的三倍以上的时间内相同的超帧组的节点不发送结尾音调，所以在经过该三倍的时间左右以后发送超帧既可。但是，因为如果间隔时间太长，则有可能将不同的超帧组的结尾音调错认为再同步用结尾音调，因此需要考虑这方面。 

图9是表示检测了其它超帧组的无线通信装置进行再同步用结尾音调的发送接收的动作的图。与图6同样地从无线通信装置A至无线通信装置G如图那样相邻。而且，在图9中，各个无线通信装置的上部的信号表示接收，下部的信号表示发送。这里无线通信装置D检测其它超帧组的存在，并发送再同步用的结尾音调801。通过再同步用结尾音调802和803对由周围的超帧组的无线通信装置C和E接收到的再同步用的结尾音调进行中继。但是，对于无线通信装置A和无线通信装置G而言，在该同步用结尾音调804和805经中继而到达之前，结尾音调时隙已经结束，所以无线通信装置A和无线通信装置G不进入再同步状态。 

但是，无线通信装置A和G在下一个超帧发送再同步用结尾帧，以与无线通信装置B至F取得同步而输出的结尾音调取得同步，因此作为整体收敛到一个同步定时。 

以上是关于超帧的再同步处理的说明。 

接下来，说明进行数据的发送接收的动作。 

首先，RTS/CTS-e数据帧发送单元135在生成了数据帧后，指示帧发送接收单元131发送数据帧。帧发送接收单元131接受该指示后，通过窄带通信单元102进行发送接收音调205的发送。帧发送接收单元131在发送接收音调205的发送完成后，通过宽带通信单元101使用宽带信号来发送数据。 

由此，处于帧的待机状态的节点，一直只等待窄带信号既可，与一直等待宽带信号的状态相比，能够以较小的消耗功率进行接收待机。 

图10是表示该数据发送接收的动作的图。 

无线通信装置A将数据帧发送到无线通信装置B并接收其确认(acknowledge)响应帧(ACK)。如果两者都不是自身发送窄带信号，则进入接收待机状态。无线通信装置A在发送数据902前对发送接收音调(SR)901进行发送，接收到该音调的无线通信装置B转移到宽带通信的接收待机状态(步骤S911)。而且，无线通信装置B也同样地，在发送了发送接收音调(SR)903后，发送ACK904。无论是哪种帧，该发送接收音调都在帧的发送前被发送。 

接下来，说明用于取得周围的节点的通信状态的探测处理。 

无线通信装置在开始进行通信时，需要获知通信对方的存在和地址。而且，为了使发送接收信号与来自其它节点的通信信号不产生冲突，需要确认周围的节点的存在。因此，在本实施方式中，利用探测命令取得周围的节点的属性和/或通信环境等。 

探测时隙(Probe Slot)223虽然只能够进行探测的发送接收，但是能够根据需要动态地改变其长度。如果没有探测发送的请求，能够在该时刻结束探测时隙。但是，在探测时隙中，无线通信装置只能在一个超帧进行一组的探测的发送接收，因此有可能产生多个请求的冲突。为了消除这种冲突，使用开头音调1(203和209)以及开头音调2(204和210)。 

在进行组播的情况下，虽然通常明知可能与处于下一个接近的位置的节点产生冲突而进行发送，但是各个节点将自身分类为探测请求源节点、探测响应节点以及静寂节点，以在使用开头音调1和2时避免冲突。 

图11A为说明请求端无线通信装置的探测处理的流程图，图11B为说明响应端无线通信装置的探测处理的流程图。 

在图11A中，首先请求探测的节点的探测发送单元137进行音调信号的载波侦听，完成该处理后指示开头音调控制单元134进行开头音调1(BT1(203))的发送。开头音调控制单元134在结尾音调时隙结束的时刻通过窄带通信单元102发送开头音调1(203)(步骤S101)。此时，窄带通信单元102发送开头音调1。然后，可发送开头音调1的节点在该探测时隙中使宽带通信单元101成为通电状态(步骤S102)，并作为请求节点进行动作。 

另一方面，在图11B中，虽然不进行探测请求的节点的窄带通信单元102处于音调信号的接收状态，但是若接收到开头音调1(步骤S121)，则通知开 头音调控制单元134。开头音调控制单元134接收该通知，发送开头音调2(BT2(204))(步骤S122)。然后，接收到该开头音调1的节点在当前的探测时隙223中将宽带通信单元101通电，使其成为驱动状态(步骤S123)，从而作为响应节点进行动作。而且，预定了探测请求的节点的窄带通信单元102接收开头音调1则成为响应节点，中止开头音调1的发送。 

而且，接收到从接收到开头音调1的节点发送的开头音调2的节点(步骤S131)，在其探测时隙223之间，使宽带通信单元101保持非通电状态，从而作为静寂节点进行动作 

接下来，在图11A中，请求节点的开头音调控制单元134检验开头音调2的接收(步骤S103)，确认接收则通知探测发送单元137。探测发送单元137接受该通知，将探测请求帧输送到帧发送接收单元131。帧发送接收单元131接受该帧，使宽带通信单元101成为通电状态，并通过宽带通信单元101对探测请求(PB(211))进行发送(步骤S104)。 

另一方面，在图11B中，若响应节点的宽带通信单元101接收探测请求的帧(步骤S124)，则将该帧输送到帧发送接收单元131。若帧发送接收单元131判定接收到的帧为探测请求，则通知探测接收单元136。探测接收单元136接受该通知，生成自身的属性和/或通信环境的信息(步骤S125)。然后，探测接收单元136将包含这些信息的探测响应输送到帧发送接收单元131，以使其发送帧响应。帧发送接收单元131接受该探测响应，通过宽带通信单元101发送探测响应(PR(212))(步骤S126)。 

此时，帧发送接收单元131进行补偿(back off)而以随机的定时进行响应，以使与从其它响应节点发送的探测响应(PR(212))不产生冲突。该补偿是指以下的方式，即在检测出了冲突时，进一步随机地计算进行重新发送的定时，并在经过了该计算时间后进行重发。 

另外，帧发送接收单元131在使用宽带通信对探测响应212进行发送前，与常规的帧发送同样地将发送接收音调207发送。 

另外，在静寂节点中，因为宽带通信单元101处于非通电状态，所以宽带通信单元101不会接收探测请求和探测响应。 

接下来，在图11A中，请求节点的窄带通信单元102在接收到发送接收音调207的时刻对该发送接收音调进行中继。由此，能够抑制开始了响应的无线通信装置(响应节点)与介于探测请求者位于相反端的响应节点同时开 始对响应探测进行发送。其结果，能够大幅度地缩短通常进行的利用RTS/CTS的冲突避免处理。 

其后，若请求节点的宽带通信单元101接收探测响应的帧(步骤S105)，则将该帧输送到帧发送接收单元131。若帧发送接收单元131判定接收到的帧为探测请求，则通知探测发送单元137。探测发送单元137接受该通知，作为周围的节点的属性和/或通信环境的信息进行存储或进行更新(步骤S106)。 

其后，探测发送单元137指示帧发送接收单元131进行ACK或者NACK的发送作为对于探测响应的响应。帧发送接收单元131在通过窄带通信单元102输送发送接收音调208后，通过宽带通信单元101发送ACK或者NACK帧(步骤S107)。 

另一方面，在图11B中，若响应节点接收该ACK或者NACK的响应(步骤S127)，则进入通知探测时隙结束的探测结尾的接收待机状态。 

另外，接收到该ACK或者NACK的响应的其它响应节点，即未发送探测响应的节点，再次开始补偿的倒计时。然后，该响应节点在计时结束后进行探测响应的发送(步骤S126)。 

另一方面，在图11A中，探测请求节点的探测发送单元137在探测请求的发送后开始了计时的最大补偿计时结束为止返回步骤S105(步骤S108)，进行来自其它响应节点的响应探测的接收处理。该最大补偿计时是对考虑了基于补偿的响应的规定时间进行计时的计时，探测发送单元137在结束了该最大补偿计时的时候，视为探测时隙结束。另外，在正处于接收探测响应之中，与请求节点相同地中止倒计时，万一在补偿的中途产生了冲突的情况下，探测请求节点的探测发送单元137重新开始最大补偿计时的倒计时。由此，能够确保充足的时间可使响应节点无一遗漏地进行响应，并且能够在响应的节点的数目较少时，与此对应地以较少的待机时间来结束探测。 

其后，探测请求节点的探测发送单元137对探测结尾帧进行发送以通知探测时隙的结束。此时，探测发送单元137指示开头音调控制单元134重新进行开头音调1的发送。开头音调控制单元134与步骤S101同样地通过窄带通信单元102对开头音调1(209)进行发送(步骤S109)。由此，能够使两个跳数圈内的静寂节点返回通常的发送接收模式。 

然后，与步骤S103同样地，若开头音调控制单元134接收开头音调2(210) (步骤S110)，则探测发送单元137指示帧发送接收单元131进行探测结尾的发送。帧发送接收单元131接受该指示，通过宽带通信单元101对探测结尾(PE(214))进行发送(步骤S111)，而使该探测时隙结束。 

另一方面，在图11B中，若响应节点的开头音调控制单元134接收开头音调1(步骤S128)，则发送开头音调2(步骤S129)，在发送完成后，帧发送接收单元131接收探测结尾(214)(步骤S130)，视为探测时隙的结束。这样，在进行了探测处理时，若在一个跳数(hop)圈内两个以上的节点发送开头音调1，则通过载波侦听使其中一方可进行发送，而另一方进行接收待机。 

接下来，以具体例说明探测动作。 

图12是表示无线通信装置A至D处于两个跳数内时的开头音调1和2的发送接收动作的图。 

在图12A中，设无线通信装置A和无线通信装置D为进行探测请求的节点。此时，如图12B所示，无线通信装置A首先发送开头音调1(1101)，在该开头音调1的发送完成后，无线通信装置D将发送开头音调1而进行载波侦听。此时，因为无线通信装置B和C对于来自无线通信装置A的开头音调1(1101)，已经发送了开头音调2(1102)，所以无线通信装置D在进行载波侦听的过程中或者在进行载波侦听前接收开头音调2(1102)，从而使自身成为静寂节点。因此，无线通信装置A得到探测请求的发送权。 

接下来，如图12C所示，在由无线通信装置A的开头音调1的发送和由无线通信装置D的开头音调1的发送以短于开头音调1的持续时间的偏差被发送时，无线通信装置B和C接收长于开头音调1的持续时间且短于结尾音调的持续时间的音调信号1110。因此，无线通信装置B和C将接收到的音调信号判断为开头音调2。因此，无线通信装置B和C成为静寂节点，在当前的探测时隙中不进行响应。无线通信装置B和C虽然无法参加探测处理，但是因为成为静寂节点而不会妨碍无线通信装置A和D的通信。 

如上所述，通过本发明的使用了的开头音调1和2的探测处理，各个无线通信装置在探测时隙中，能够分别成为适当的节点(请求节点、响应节点以及静寂节点)。 

接下来，说明在三个跳数圈内的两个以上的节点进行探测请求时的动作。 

图13是表示无线通信装置A至E处于三个跳数内时的开头音调1和2 的发送接收动作的图。 

在图13A中，设无线通信装置A和E为进行探测请求的节点。此时，如图13B所示，无线通信装置A首先发送开头音调1(1201)，在该开头音调1的发送完成前的定时，从无线通信装置E发送开头音调1(1203)。在该情况下，因为无线通信装置B和C只接收来自无线通信装置A的开头音调1(1201)，所以发送与此相对的开头音调2(1202)。因此，无线通信装置D在接收来自无线通信装置E的开头音调1(1203)之中开始开头音调2(1202)的接收，所以接收长于开头音调1的持续时间且短于结尾音调的持续时间的音调信号1210。因此，无线通信装置D将接收到的音调信号判断为开头音调2，从而成为静寂节点。 

这样，根据本发明的探测处理，即使多个探测处理几乎同时产生，通过使其中一方的探测处理成功，而使另一方的探测请求节点保持静寂，也能够使双方的探测请求顺利进行而不产生冲突。 

另外，探测请求虽然在探测时隙只执行一个，但是静寂节点有时接收多个开头音调2。此时，若对探测结尾进行发送前不存在相当于接收到开头音调2的次数的开头音调2的接收，则静寂节点无法返回通常的待机状态。由于某种理由未接收到两个开头音调2时，静寂节点在最大补偿计时之间保持静寂。 

总结以上的说明，表示于图14和图15。 

图14和图15为表示接收到音调信号时的本发明的无线通信装置的动作的图。 

在图14和图15中，各行表示超帧的时隙，各列记叙所接收的音调信号。比如，表示着：在探测时隙中，在探测请求接收之前接收到开头音调1时，对开头音调2进行发送，开始宽带信号的同步以接收探测请求。 

另外，根据本发明，还可以设为进行了限制的MAC协议，以只使进行发送接收的节点发送信标等的管理指令的帧。也就是说，未进行发送接收的节点作为休眠状态模式而无需发送信标等。 

进而，在本实施方式中的RTS/CTS为扩展了以往的RTS/CTS的方式(RTS/CTS-e方式)。 

在RTS/CTS方式中，原本无线通信装置使用发送了该指令帧紧后的频带对数据进行发送，但是，在本实施方式中，指定可指定的时间(比如64ms) 为止的时间而预约数据发送时间段。由此，替代TDMA的时间预约。 

另外，无线通信装置连续地进行预约时，还预约下一次的RTS/CTS-e交换用的时隙。由此，还可以应对同步(isochronous)通信等。 

在本实施方式中，RTS/CTS-e方式为四次握手(4-Way Handshake)方式。也就是说，在第一次握手时确认对方的空闲时间，在下一次RTS/CTS-e的握手时确定实际的发送时间并通知给周围。 

采用这样的四次方式是因为通过以NAV(网络分配矢量，NetworkAllocation Vector)来抑制其它无线通信装置的RTS/CTS-e的更新，可确认在当前的最新的对方的进度表(schedule)。 

对于预约时刻的指定方法而言，存在实时指定的方法和基于同步定时的时隙指定的方法等。在时隙指定方法的情况下，通过附加到自身的下一个超帧周期的开始时刻为止的时间，即使在与其它超帧组产生了冲突时，也能够进行时隙位置的判定。然后，也可以通过禁止使用与该其它超帧组的时隙对应的、自身的超帧的时隙位置，能够避免与其它超帧组的冲突。 

这样，时隙指定方法与实时指定方法相比，能够减少进行通信的数据量，却有可能占有多余的时间。无论如何，指定方法采用哪种都可以。 

另外，能够通过使用毫米波UWB而利用方向性。也就是说，帧发送接收单元131通过无方向性的电波发送一系列的音调信号和RTS/CTS帧。其后，帧发送接收单元131在预测接收到RTS/CTS时的电波的到达方向，并在实际发送数据和ACK等时，将方向性的电波面向所预测的到达方向而进行发送或接收。 

图16是说明在无线通信装置以无方向性的电波发送RTS/CTS，并且估计了RTS/CTS到达方向时的、避免数据交换的冲突的图。 

在图16中，无线通信装置D在以无方向性的电波发送RTS时，无线通信装置B如果以方向性的电波将数据发送到无线通信装置A，则无线通信装置B的通信区域1302不包含无线通信装置C。因此，数据的电波1301不到达无线通信装置C，不会妨碍RTS的接收。 

这样，通过进行发送接收的无线通信装置以外的其它无线通信装置不进行信标或者RTS/CTS-e的交换，能够避免在移动环境中的无用的发送接收。进一步地，能够不断确认周围的无线通信装置，同时随时开始通信。 

另外，虽然对于本实施方式的音调信号而言，通过持续时间的不同而识 别各个音调，但是并不只限于此，根据频率的不同、电场强度的高低、电场强度的时间性变动、或者间歇信号的图案(pattern)等也可以得到同样的效果。 

综上所述，根据本发明，通过使用音调信号来替代信标，无线通信装置能够进行超帧内的时刻调整而无需进行移动环境下的频繁的信标的排列。由此，无线通信装置能够以最短时间与其它无线通信装置进行探测请求和响应。另外，只有进行通信的无线通信装置使宽带通信单元处于通电状态即可，因此能够在较多的时间处于休眠状态。 

另外，本发明的无线通信装置，由于窄带信号即音调信号在将指令或数据进行通信的宽带信号发送前被发送，所以只将窄带信号设为接收待机状态即可。因此，与使宽带信号一直处于通电的情况相比，无线通信装置能够将待机时的消耗功率抑制得很低。 

(实施方式2) 

本实施方式中的无线通信装置对周围的节点用方向性天线普遍发送探测请求或者返回响应。本实施方式中的无线通信装置的结构虽然与实施方式的结构1中的结构相同，但是方向性天线的通信范围需要为探测请求帧的到达范围的所有节点可互相进行通信的区域。比如，如图17所示，在设方向性天线的到达范围为半径r的区域时，在以天线所指的方向上r/2的地点为圆心的、半径r/2的圆内的任意的节点B和C互为可进行发送接收的状态。在处于这样的配置的各个无线通信装置发出了探测请求的情况下，该响应能够以通常的载波侦听避免冲突。 

另外，本实施方式中的无线通信装置与方向产生种种变化的移动通信终端相比，适于方向被一直固定的接入点。 

以下说明被这样构成的无线通信装置的探测请求和响应的动作。 

本实施方式中的探测请求和响应动作与实施方式1的动作不同在于，在探测请求节点对周围的所有的节点发送了开头音调1后，对每个扇区进行探测请求。 

首先，探测请求节点与通常的探测一样地对开头音调1进行发送。另一方面，响应节点对开头音调2进行发送。然后，探测请求节点宣言探测为扇区探测，并通知开始了探测请求。接下来，探测请求节点在将方向性限定于各个节点的状态下，只将发送接收音调发送。接收到这样的不包含数据的发 送接收音调的周围的响应节点，进行补偿计时并随机地回答该响应。而且，探测请求节点测量分配给各个扇区的最大补偿时间，在搜索所有的扇区而再次发送了开头音调1后，发送探测结尾。 

如上所述根据本发明，扇区探测具有与通常的探测相比缩小所发送的范围的特征，由此能够只通过载波侦听而消除产生冲突的可能性。而且，因为通信范围较窄所以能够限制最大补偿计时数等，从而探测响应能够更快速地收敛。 

另外，虽然扇区探测也与通常的探测请求同样地在探测时隙只被执行一个，但是静寂节点有时也接收多个开头音调2。此时，若对探测结尾进行发送前不存在相当于接收到开头音调2的次数的开头音调2的接收，则静寂节点无法返回通常的待机状态。由于某种理由未接收到两个开头音调2时，静寂节点在最大补偿计时之间保持静寂。 

(实施方式3) 

本实施方式中的无线通信方法与实施方式1同样使用发送接收音调和结尾音调，但是不使用开头音调1和2方面有所不同。 

图18是说明本发明实施方式中的超帧的音调信号和帧的时序图。 

在图18中，超帧1501只由结尾音调时隙1502和发送接收期间1503构成。而且，音调信号只有结尾音调1511和发送接收音调1513的两个音调。将在发送了结尾音调后的特别的时间段，即在结尾音调再同步时隙1504中所发送的发送接收音调1512特别称为探测音调。 

在发送接收期间1503接收到发送接收音调时，与实施方式1相同地通知使用宽带信号进行指令和数据帧的发送接收。但是，在结尾音调时隙内在结尾音调接收后接收到的发送接收音调1512通知在下一个超帧的期间，对宽带信号进行接收待机，并收集RTS/CTS-e控制帧。然后，无线通信装置在收集到控制帧的下一个超帧中，以随机的定时发送探测响应。 

而且，对于结尾音调的处理与实施方式1相同。 

图19是表示本实施方式中的无线通信装置的结构的结构图。本实施方式与在实施方式1中以图2表示的结构的不同之处在于，具有探测音调控制单元161来替代开头音调控制单元134。 

探测音调控制单元161在接收到来自其它无线通信装置的探测音调信号时，对帧发送接收单元131进行指示，以使其在其超帧的期间进行RTS/CTS-e 帧的接收。另外，在探测发送单元137从高层处理单元104接受了周围的状况的查询时，探测音调控制单元161指示探测发送单元137对探测音调进行发送。然后，探测音调控制单元161使窄带通信单元102接着结尾音调对发送接收音调即探测音调进行发送。 

以下说明具有以上结构的无线通信装置进行探测请求和该响应的动作。 

图20A为探测请求源的无线通信装置的动作流程，图20B为进行探测响应的无线通信装置的动作流程。 

在图20A中，首先，若探测发送单元137从高层处理单元104接受周围的状况的查询，则识别为产生探测请求(步骤S1701)，并指示探测音调控制单元161，使其发送探测音调。音调控制单元161接受该指示，通过窄带通信单元102接续结尾音调的发送(步骤S1702)，将发送接收音调1512即探测音调发送(步骤S1703)。 

其后，时刻管理单元132发送结尾音调，在将宽带通信单元101通电后，进入探测响应帧的接收待机状态(步骤S1704)。然后，若宽带通信单元101接收探测响应帧，则帧发送接收单元131对取得了的发送源无线通信装置的属性和/或通信环境等的信息进行存储或更新(步骤S1705)。 

接下来，若为与自身的属性相符的通信对方，则RTS/CTS-e数据帧发送单元135为了开始发送接收而发送RTS-e指令和直至数据发送开始为止的时间预约信息(步骤S1706)。 

其后，经过预约时间(步骤S1707)后，RTS/CTS-e数据帧发送单元135对数据帧进行发送(步骤S1708)。另外，对于步骤S1705至S1708而言，由于从多个无线通信装置接收探测响应，并行进行处理。 

另一方面，在图20B中，若无线通信装置接收探测音调(步骤S1720)，则成为响应节点，将宽带通信单元101通电(步骤S1721)。然后，宽带通信单元101在其超帧期间，进入宽带信号的接收待机状态，接收由其它无线通信装置发送了的RTS/CTS-e帧(步骤S1722)。 

然后，时刻管理单元132接收结尾音调(步骤S1723)，成为下一个超帧，则探测接收单元136生成用于探测响应的属性和/或通信环境等信息，并指示帧发送接收单元131进行探测响应的发送。帧发送接收单元131在发送接收期间进行补偿计时，在空闲的时隙中发送探测响应帧(步骤S1724)。 

这样，根据本发明，探测响应节点因为已经在以RTS/CTS-e可预约的最 大时间即相当于一个超帧的期间，完成了对RTS/CTS-e的接收的收集，所以探测请求节点和探测响应节点能立即开始RTS/CTS-e时序。另外，本实施方式中的无线通信方法不设置探测时隙，因此该时间也能够用于数据的发送接收。而且，不使用开头音调，因此能够缩短结尾音调。 

另外，虽然在本实施方式中，音调信号通过持续时间的不同而识别各个音调，但是并不只限于此，根据频率的不同、电场强度的高低、电场强度的时间性变动、或者间歇信号的图案等也可以得到同样的效果。 

(实施方式4) 

本实施方式中的无线通信装置为装载了进行实施方式3的无线通信方法的MAC协议的、移动文件交换装置。其中，进行交换的文件为音乐文件、运动图像文件以及游戏文件。 

图21为本实施方式中的移动文件交换装置的结构图。 

在图21中，移动文件交换装置包括：触摸屏(touch panel)显示器1801、语音接头1802、图像输入输出指令受理单元1803、语音输入输出语音编解码器1804、主CPU(中央处理机)1805、硬盘装置1806、MAC接口用存储器1807、外部媒体单元1808、宽带通信单元101、窄带通信单元102、MAC控制单元103以及天线105。 

宽带通信单元101、窄带通信单元102、MAC控制单元103以及天线105与实施方式2中所记载的部件相同。 

以下说明移动文件交换装置的动作。 

最初说明音乐软件、图像软件以及游戏软件的重放动作。 

首先，用户从外部媒体单元1808安装(install)自己想使用的软件，并存储在硬盘装置1806中。其后，从触摸屏显示器1801输入的指令在图像输入输出指令受理单元1803被变换为多个信号后，被通知给主CPU1805。 

在输入了音乐重放的指令的情况下，主CPU1805指示语音输入输出语音编译码器1804，使其从硬盘装置1806对音乐软件进行解码，并通过语音接头1802输出。 

在输入了进行运动图像或游戏的指令的情况下，主CPU1805除了进行语音重放，还通过图像输入输出指令受理单元1803在触摸屏显示器1801上表示运动图像。 

接下来，说明与其它移动文件交换装置之间进行音乐软件、图像软件以 及游戏软件的文件交换的动作。 

首先，在开始文件交换时，为了开始毫米波UWB(宽带通信)的通信步骤，MAC控制单元103从主CPU1805接受启动命令之后，使窄带通信单元102搜索结尾音调。然后，在窄带通信单元102检测出了结尾音调时，开始与最初检测出了的结尾音调取得同步的再同步处理。 

接下来，若MAC控制单元103接收结尾音调，则窄带通信单元102成为RTS/CTS-e控制帧的接收待机状态，以便发送探测响应(response)。然后，宽带通信单元101在一个超帧后的超帧中随机地发送响应。 

接下来，窄带通信单元102在N次中一次发送用于结尾音调的再同步的结尾音调。次数N虽然基于超帧周期的时间，但是成为1至2秒周期那样的次数较合适。新加入了超帧组的节点从所加入的定时开始计算次数，并且其它节点计算从上一次的超帧组的再同步处理的实行开始的次数。这些节点，在再同步处理之间处于结尾音调的接收待机，以在接收到新的结尾音调时的定时取得同步。 

在规定次数的结尾音调内一次也没有进行过探测音调的发送接收的情况，或者根据结尾音调的再同步处理而加入到新的超帧组时，各个节点发送探测音调。接收到探测音调的各个节点在进行再同步处理的同时，接收RTS/CTS-e帧。然后，接收到探测音调的各个节点进行一个超帧的接收待机后，在经过了随机时间后发送探测响应。但是，各个节点对探测响应进行发送的期间为在发送了探测音调的下一个超帧的期间。 

接下来，探测请求节点确认由响应的节点的属性清单，对响应了音乐软件交换、运动图像交换以及游戏软件交换的各自的属性的节点，进行差分交换，即只对一方具有而另一方不具有的软件进行交换。因此，开始了交换的节点首先发送自身可交换的软件的ID的一览。然后，被提示了交换的节点对于接收到的一览发送自身可交换的软件的ID的一览，并且发出自身不具有且在最近数月之间没有交换经验的、对方节点所具有的软件的转发请求。 

启动了文件交换请求的节点基于该请求而应允软件的转发，并且向响应端请求自身的转发请求。交替地重复转发规定量比如各50MB的文件的动作，直到对方节点不为邻近的节点，或者转发结束为止，继续进行文件的交换处理。然后，如果有必要，请求节点通过RTS/CTS-e帧的再交换来更新转发时间。 

图22是移动文件交换装置所管理的音乐软件的文件清单。 

在图22中，各个音乐的ID以TOC(内容目录，Table of Content)1901和音轨(track)号码1904来识别。曲名1902和演员名1903为用户输入或者经由接入点的CDDB(CD的曲名的数据库)的输入。这些为用户消息而与文件交换动作没有直接关系。 

从CD或者因特网等取得了的音乐文件通过外部媒体单元1808复制(copy)在硬盘装置1806。此时的媒体标记1905为通(ON)，屏蔽(shadow)标记1906为断(OFF)，期限1907为无限大。然后，在与其它移动文件交换装置之间进行媒体交换时所发送的一览中，只记载媒体标记1905为通的。经交换的软件虽然残留在自身的文件清单中作为媒体标记1905为通状态的曲子，但是期限被设定。比如，作为进行屏蔽的期限设100天时，经过100天都未被重放一次的曲子被屏蔽。这里，屏蔽文件是指虽然用户能够识别文件的存在却无法进行重放的文件。但是，媒体标记1905为通，实际上音乐文件存在于硬盘装置1806，因此能够作为自身的一个交换文件来处理。 

文件经过了屏蔽化期限，或者重放完可重放的次数而被屏蔽化，则被设定新的期限。然后，将其作为消除期限重新设定100天。经过该期限，音乐文件软件从硬盘装置1806被删除。此时，在文件清单中，媒体标记1905为断，屏蔽标记为通的登录(entry)被设定再登录抑制期限而被保留。该再登录抑制期限用于限制使文件再次登录，由此能够防止多次收听相同文件的状态，所述文件是音乐文件本身虽然不存在但是进行了试听的文件。然后，经过了再登录限制期限，则登录本身消失，从而能够进行再登录。 

另外，在多数被交换的文件内，比如，能够指定类型(genre)、限制可收听的音乐格式，从而只选定更适合兴趣爱好的文件。对于兴趣爱好不同的文件，立即被屏蔽文件化，在期限经过后即被删除而无需用户过目。 

另外，在用户将该媒体从外部媒体单元1808复制到其它设备的情况下，主CPU1805在确认了媒体标记为通之后，移动并搜索毫米波UWB的接入点。或者，用户从以毫米波UWB可进行中继的手机连接IP网，在确认了利用电子商务进行了认证和记帐(accounting)后，在文件清单制作期限无限大的登录。然后，主CPU1805使屏蔽标记1906关闭(off)，将硬盘装置内的软件文件复制在外部媒体。另外，即使在将已经购入在自身的移动文件交换装置的软件从外部媒体安装的情况下，虽然无需记帐但是需要认证。这是因为否则 可使不希望流传(currency)的软件的交换成为可能。 

另外，以毫米波UWB中继到IP网络时，优选是使IP处理以接入点或者移动电话等终结。只是因为，否则毫米波UWB分配IP地址，但是以常规的IPv4进行的专用地址会成为移动通信时的混乱的原因。但是，因为对每个接入点使用网络地址会导致地址的无效率分配，所以优选是采用以下结构：使用IPv6或者在毫米波UWB的链接上对TCP/IP以上的数据进行处理。 

另外，虽然在上述的实施方式中，将进行交换的文件限定于音乐文件而进行了说明，但是同样能够管理运动图像文件和游戏软件的文件交换。 

另外，在交换软件的一览时，若将文件清单的期限为无限大(即已经购入)的信息也交换，则能够制作周围的用户所购入了的软件的排序(ranking)。其可能有助于用户的购买。另外，也可以在该排序表中加入软件的推荐等的注释。 

进而，如果移动文件交换装置对移动文件交换装置自身的控制软件进行文件接收，则能够自动地进行升级。此时，最好通过在文件上附加表示优先级的标记等，使其能够优先地进行文件交换。 

(实施方式5) 

图23为本实施方式中的移动文件交换装置的结构图。与实施方式4中的移动文件交换装置的结构的不同之处在于，还具有单向方向性天线2001。 

该天线2001用于由用户愿意在视觉上识别希望进行通信的对方而进行文件交换的情况。 

图24是移动文件交换装置连接到接入点时的序列图。 

从触摸屏向接入点2101输入探测请求指令后，移动文件交换装置2102以自身的结尾音调的定时对探测音调进行发送。此时，若其它移动文件交换装置2103接收探测音调，则移动文件交换装置2102与此取得再同步再次对探测音调进行发送。 

接下来，通过探测音调由休眠状态苏醒的接入点2101发送探测响应。 

接下来，移动文件交换装置2102将通过该探测响应发送来的、接入点2101的属性信息等显示在触摸屏显示器1801。比如，显示为‘接入点/音乐文件交换’。 

接下来，用户选择该接入点后，通过利用了因特网的超文本传输协议(http)等的数据交换，改变触摸屏显示器的显示，进行比如‘连接’等的指令 输入。此时，比如进行音乐软件的记帐。 

如上所述，根据本实施方式中的移动文件交换装置，通过将天线物理性地指向对象的节点的限定，请求节点能够开始通信，所以能够防止错误地指定对方节点。 

另外，在所指定的方向上存在多个移动文件交换装置而有多个响应的情况下，将通过探测响应的到达方向的估计得到的各个探测响应的到达方向的偏差以平面图显示在显示屏上。由此，用户可容易地决定在多个探测响应中选择哪个移动文件交换装置。 

(实施方式6) 

参照图25说明实施方式6的结构。图25是表示本实施方式中的无线通信装置的信号通信单元2500的结构的方框图。 

本实施方式中的无线通信装置与实施方式1相比较，不同之处在于具备信号通信单元2500而构成，所述号通信单元2500是使宽带通信单元101和窄带通信单元102的部分成为一体化的功能块，而不是分离为两个独立的功能块。实施方式1中的MAC控制单元103等的、相当于宽带通信单元101和窄带通信单元102以外的部分的本实施方式的结构和动作与实施方式1的结构和动作相同，因此省略其说明。 

信号通信单元2500由音调信号通信单元2510、数据信号通信单元2520以及载波信号源2502构成。音调信号通信单元2510具有滤波器2512、发送接收切换开关2514、变频器2516、变频器2518以及音调信号控制单元2519。同样地，数据信号通信单元2520具有滤波器2522、发送接收切换开关2524、解调器2526、调制器2528以及数据信号控制单元2529。 

音调信号通信单元2510在发送时根据从MAC控制单元103输入了的音调信号的控制信号生成具有规定的长度的音调信号，并将其进行变频而输出到分配器2530。另外，音调信号的控制信号是指比如表示为哪个音调信号的逻辑上的音调信号，而不是图4那样的具有规定长度的音调信号本身。在实施方式1至5中有时只是称为音调信号。另外，音调信号通信单元2510在接收时对从分配器2530输入了的音调信号进行变频而使其变换为音调信号的控制信号，并输出到MAC控制单元103。 

另外，音调信号分别指：控制基带音调信号的产生的‘音调信号控制信号’、不进行振幅和相位等的调制的‘音调信号’、以及将载波频率与音调信号相乘而 生成了的‘与载波重叠过的音调信号’。 

滤波器2512在发送时将从发送接收切换开关2514输入的音调信号频带限制在规定的频率，并输出到分配器2530。滤波器2512在发送时将从分配器2530输入的音调信号频带限制在规定的频率，并输出到发送接收切换开关2514。 

发送接收切换开关2514在发送和接收中进行信号的连接以及方向的切换，以使在发送时将从变频器2518输入的变频后的音调信号输出到滤波器2512，并且在接收时将从滤波器2512输入的音调信号输出到变频器2516。 

变频器2516将从发送接收切换开关2514输入的音调信号进行变频。也就是说，变频器2516基于从载波信号源2502输出的载波将音调信号变换为基带信号，并将变换后的信号输出到音调信号控制单元2519。 

变频器2518在发送时将从音调信号控制单元2519输入的音调信号进行变频，也就是变换为以从载波信号源2502输出的载波为中心频率的信号，并输出到发送接收切换开关2514。 

音调信号控制单元2519在发送时根据从MAC控制单元103输入的音调信号的控制信号，生成基于音调信号控制单元2519所具有的固有的数据图案的音调信号，并输出到变频器2518。音调信号控制单元2519在接收时输入从变频器2516输入的音调信号，根据音调信号的长度判别音调信号的种类而生成所对应的音调信号的控制信号，并将其输出到MAC控制单元103。 

同样地，数据信号通信单元2520在发送时对从MAC控制单元103输入了的数据信号进行调制，并输出到分配器2530。另外，数据信号通信单元2520在接收时将从分配器2530输入的数据信号进行变频，并输出到MAC控制单元103。 

滤波器2522在发送时将从发送接收切换开关2524输入的数据信号频带限制在规定的频率，并输出到分配器2530。滤波器2522在接收时将从分配器2530输入的数据信号频带限制在规定的频率，并输出到发送接收切换开关2524。 

发送接收切换开关2524在发送和接收中进行信号的连接以及方向的切换，以使在发送时将从调制器2528输入的调制后的数据信号输出到滤波器2522，并且在接收时将从滤波器2522输入的数据信号输出到解调器2526。 

解调器2526进行从发送接收切换开关2524输入的数据信号的解调。 也就是说，解调器2526基于从载波信号源2502输出的载波将数据信号变换为基带信号，并输出到数据信号控制单元2529。 

调制器2528在发送时对从数据信号控制单元2529输出的数据信号进行调制，也就是变换为以从载波信号源2502输出的载波为中心频率的信号，并输出到发送接收切换开关2524。 

数据信号控制单元2529在发送时将从MAC控制单元103输入的数据信号输出到调制器2528。数据信号控制单元2529在接收时将从解调器2526输入了的数据信号输出到MAC控制单元103。 

载波信号源2502生成载波，并将载波输出到变频器2516和解调器2526。在图25中，表示音调信号通信单元2510和数据信号通信单元2520共享载波信号源2502的结构。 

另外，在音调信号和数据信号使用不同的中心频率的信号的情况下以及使用相同的中心频率的情况下，都可以采用分别设置载波信号源的结构。在实施方式1中，作为宽带通信单元101使用数据信号通信单元2520和载波信号源，而作为窄带通信单元102使用了音调信号通信单元2510和其它载波信号源的情况下，即成为那样的结构。另外，载波信号源即使只有一个，也能够通过使用混频器等的进行变频的部件从载波信号源2502的频率改变频率，音调信号通信单元2510和数据信号通信单元2520使用不同的中心频率。另外，对于天线而言，还可以采用根据信号频带分成音调信号用的天线和数据信号用的天线的多个天线的结构。 

虽然对于本实施方式的音调信号，优选是使用窄带信号，而对于数据信号更好的是使用宽带信号，但是本发明并不只限于此，不管频带的大小，都能够设定音调信号和数据信号的频带。 

另外，不言而喻的是：将实施方式2至实施方式5的窄带通信单元和宽带通信单元置换为本实施方式的音调信号通信单元2510和数据信号通信单元2520以及载波信号源2502的结构也包括在本发明中。 

接下来，说明实施方式6的无线通信装置的信号通信单元2500的动作。 

首先，说明音调信号通信单元2510的动作。在发送时，音调信号控制单元2519根据从MAC控制单元103输入的音调信号的控制信号，生成基于音调信号控制单元2519所具有的固有的数据图案的音调信号，并输出到变频器2518。 

接下来，变频器2518将从音调信号控制单元2519输入的音调信号进行变频，也就是变换为以从载波信号源2502输出的载波为中心频率的信号，并将进行了变频的音调信号输出到发送接收切换开关2514。 

接下来，发送接收切换开关2514将从变频器2518输入的变频后的音调信号输出到滤波器2512。然后，滤波器2512将从发送接收切换开关2514输入的音调信号频带限制在规定的频率，并将进行了频带限制的音调信号输出到分配器2530。 

另一方面，在接收时，滤波器2512将从分配器2530输入的音调信号频带限制在规定的频率，并将进行了频带限制的音调信号输出到发送接收切换开关2514。 

发送接收切换开关2514将从滤波器2512输入的音调信号输出到变频器2516。变频器2516进行将从发送接收切换开关2514输入的音调信号的变频。也就是说，变频器2516基于从载波信号源2502输出的载波将音调信号变换为基带信号，并将变换过的信号输出到音调信号控制单元2519。 

音调信号控制单元2519输入从变频器2516输入了的音调信号，根据音调信号的长度判别音调信号的种类而生成所对应的音调信号的控制信号，并将所生成的音调信号的控制信号输出到MAC控制单元103。 

接下来，说明数据信号通信单元2520的动作。 

在数据信号通信单元2520进行发送时，数据信号控制单元2529将从MAC控制单元103输入的数据信号输出到调制器2528。 

接下来，调制器2528将从数据信号控制单元2529输入的数据信号进行调制，也就是变换为以从载波信号源2502输出的载波为中心频率的信号，并将进行了调制的数据信号输出到发送接收切换开关2524。 

接下来，发送接收切换开关2524将从调制器2528输入的调制后的数据信号输出到滤波器2522。然后，滤波器2522将从发送接收切换开关2524输入的数据信号频带限制在规定的频率，并将进行了频带限制的数据信号输出到分配器2530。 

另一方面，在接收时，滤波器2522将从分配器2530输入的数据信号频带限制在规定的频率，并将进行了频带限制的数据信号输出到数据信号发送接收切换开关2524。 

发送接收切换开关2524将从滤波器2522输入的数据信号输出到解调器 2526。解调器2526进行从发送接收切换开关2524输入的数据信号的解调。也就是说，解调器2526基于从载波信号源2502输出的载波将数据信号变换为基带信号，并将进行了变换的信号输出到数据信号控制单元2529。 

数据信号控制单元2529将从解调器2526输入的数据信号输出到MAC控制单元103。 

这样，在本实施方式中，采用音调信号通信单元2510和数据信号通信单元2520共同使用载波信号源2502的结构，从而能够提供部件数目较少的低成本的无线通信装置。 

(实施方式7) 

接下来，说明实施方式7的无线通信装置的结构和动作。 

在实施方式6的图25中，说明了为了将宽带信号和音调信号同时发送，作为两个发送系统具备了音调信号通信单元2510和数据信号通信单元2520的例子。但是，在不进行同时发送的情况下，发送系统具备一个就够，因此将这样的结构的无线通信装置作为实施方式7，以下说明其结构和动作。 

参照图26说明实施方式7的结构。图26是表示本实施方式中的无线通信装置的信号通信单元2600的结构的方框图。 

实施方式1中的MAC控制单元103等的、相当于宽带通信单元101和窄带通信单元102以外的部分的本实施方式的结构和动作与实施方式1的结构和动作相同，因此省略其说明。 

信号通信单元2600由通信单元2610和载波信号源2502构成。通信单元2610具有滤波器2612、发送接收切换开关2614、解调器2616、调制器2618以及信号控制单元2619。 

通信单元2610在音调信号的发送时，根据从MAC控制单元103输入的音调信号的控制信号生成音调信号，并将该音调信号输出到调制器2618。通信单元2610在音调信号的接收时输入从解调器2616输入的音调信号，根据音调信号的长度判别音调信号的种类而生成对应的音调信号的控制信号，并将其输出到MAC控制单元103。 

通信单元2610在数据信号的发送时对从MAC控制单元103输入的数据信号进行调制，并输出到方向性控制单元106。而且，通信单元2610在数据信号的接收时对从方向性控制单元106输入的数据信号进行解调，并输出到MAC控制单元103。 

滤波器2612在接收时将从发送接收切换开关2614输入的音调信号或者数据信号频带限制在规定的频率，并输出到方向性控制单元106。滤波器2612在发送时将从方向性控制单元106输入的音调信号或数据信号频带限制在规定的频率，并输出到发送接收切换开关2614。 

发送接收切换开关2614在发送时将从调制器2618输入的、变频后的音调信号或者调制后的数据信号输出到滤波器2612。另一方面，在发送和接收时进行信号的连接以及方向的切换，以使在接收时将从滤波器2612输入的音调信号或者数据信号输出到解调器2616。 

解调器2616进行从发送接收切换开关2614输入的音调信号或者数据信号的变频或者调制。也就是说，解调器2616基于从载波信号源2502输出的载波，将音调信号或者数据信号变换为基带信号，并输出到信号控制单元2619。 

调制器2618在发送时对从信号控制单元2619输入的音调信号或者数据信号进行变频或者进行调制，也就是变换为以从载波信号源2502输出的载波为中心频率的信号，并输出到发送接收切换开关2614。 

信号控制单元2619在音调信号发送时根据从MAC控制单元103输入的音调信号的控制信号，将基于信号控制单元2619所具有的固有的数据图案的音调信号输出到调制器2618。信号控制单元2619在数据的发送时将从MAC控制单元103输入的数据信号输出到调制器2618。 

信号控制单元2619在音调信号的接收时输入从解调器2616输入的音调信号，根据音调信号的长度判别音调信号的种类而生成音调信号的控制信号，并将其输出到MAC控制单元103。而且，信号控制单元2619在数据信号的接收时输入从解调器2616输入的数据信号，并输出到MAC控制单元103。 

接下来，说明实施方式7的无线通信装置的动作。 

在发送音调信号时，信号控制单元2619根据从MAC控制单元103输入的音调信号的控制信号，将基于信号控制单元2619所具有的固有的数据图案的音调信号输出到调制器2618。在数据信号的发送时，信号控制单元2619将从MAC控制单元103输入的数据信号输出到调制器2618。 

接下来，调制器2618对从信号控制单元2619输入的音调信号或者数据信号进行变频或者进行调制，也就是变换或者调制为以从载波信号源2502输出的载波为中心频率的信号，并将调制器输出信号2702输出到发送接收切换 开关2614。 

接下来，发送接收切换开关2614将从调制器2618输入了的、变频后或者调制后的音调信号或者数据信号(调制器输出信号2702)输出到滤波器2612。然后，滤波器2612将从发送接收切换开关2614输入的音调信号或者数据信号频带限制在规定的频率，并将进行了频带限制的信号输出到方向性控制单元106。 

另一方面，在接收时，滤波器2612将从方向性控制单元106输入的音调信号或者数据信号频带限制在规定的频率，并将进行了频带限制的信号输出到发送接收切换开关2614。 

发送接收切换开关2614将从滤波器2612输入的音调信号或者数据信号输出到解调器2616。解调器2616进行从发送接收切换开关2614输入的音调信号或者数据信号的变频或者解调。也就是说，解调器2616基于从载波信号源2502输出的载波，将音调信号或者数据信号变换为基带信号，并将变换后的信号输出到信号控制单元2619。 

信号控制单元2619在接收音调信号时输入从解调器2616输入的音调信号，根据音调信号的长度判别音调信号的种类而生成音调信号的控制信号，并将其输出到MAC控制单元103。信号控制单元2619在接收数据信号时，将从解调器2616输入的数据信号输出到MAC控制单元103。 

图27表示一例此时的调制器2618对所输入的调制器输入信号2701进行变频或者调制而得到的调制器输出信号2702的信号波形。在输入到调制器2618的信号中，音调信号2710的信号宽度2711和数据信号2720的信号宽度2721不同，与该信号宽度对应，包含正弦波分量的调制器输出信号也成为宽度不同的信号。另外，不言而喻的是：宽度较宽的信号为窄带的信号，宽度较窄的信号为宽带的信号。举一个例子，音调信号2710的信号宽度比如为1μsec，数据信号2720的信号宽度比如为1nsec，但是根据所适用的系统可能有较大的变动，因此并不只限于此。另外，音调信号也可以不一定必须为窄带信号，音调信号的信号宽度2711也可以处于与数据信号的信号宽度2721相等或者比其小的关系。 

另外，关于接收时的音调信号和数据信号的分离方法，比如在音调信号和数据信号的频率不同的情况下，可以根据滤波器频带来分离两者。同样地，在对音调信号和数据信号不进行同时发送的情况下，可以在时间上进行分离。 另外，在相同频率、相同时间被发送的情况下，可以通过改变发送信号功率来分离。在该情况下，比如减少信号时间较长的音调信号的振幅而减小发送功率，而增大数据信号的振幅而增大发送功率，由此可以利用解调器2616中的接收功率阈值进行分离。 

这样，在本实施方式中，采用将音调信号和数据信号在一个信号通信单元进行处理的结构，因此结构简单部件数目变少，从而能够提供低成本而且功率消耗较少的无线通信装置。 

本发明的无线通信方法为用于多个无线通信装置在自组织网络中相互进行通信的通信方法，包括以下步骤：一个无线通信装置发送用于识别超帧的结尾的结尾音调；以及其它无线通信装置在接收该结尾音调时，使自身的超帧的终端与其取得同步。 

根据该方法，无线通信装置使用功率消耗较小的音调信号与超帧取得同期而不使用基于调制信号的信标，所以与以往方法相比能够减低消耗功率。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：所述一个无线通信装置从超帧的结尾开始经过规定的时间后，在进行载波侦听的同时，对用于通知数据发送的发送接收音调进行发送；以及在该发送接收音调的发送完成后，对数据信号进行发送。 

由此，无线通信装置能够通过只监视音调信号而检测数据接收的开始，从而能够将待机时的消耗功率抑制得较低。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：所述一个无线通信装置在接收来自其它无线通信装置的发送接收音调后，使所述数据信号能够接收，并接收数据信号；以及在正常接收到该数据信号时，在进行载波侦听的同时，对所述发送接收音调进行发送。 

由此，无线通信装置无需对UWB那样的数据信号进行接收待机，因此能够减低待机时的消耗功率。 

另外，本发明的无线通信方法的对所述结尾音调进行发送的步骤为所述一个无线通信装置对用于识别超帧的结尾的窄带信号的结尾音调进行发送的步骤。 

由此，无线通信装置使用消耗功率较小窄带的音调信号与超帧取得同期而不使用基于调制信号的信标，所以与以往方法相比能够减低消耗功率。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：所述一个无线通信装置 从超帧的结尾开始经过规定的时间后，在进行载波侦听的同时，对用于通知数据发送的窄带信号的发送接收音调进行发送；以及所述一个无线通信装置在所述发送接收音调的发送完成后，对宽带的数据信号进行发送。 

由此，无线通信装置能够通过只监视窄带信号而检测数据接收的开始，从而能够将待机时的消耗功率抑制得较低。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：所述一个无线通信装置在接收来自其它无线通信装置的发送接收音调后，使宽带信号能够接收，并接收所述数据信号；以及所述一个无线通信装置在正常接收到所述数据信号时，在进行载波侦听的同时，对所述窄带的发送接收音调进行发送。 

由此，无线通信装置无需对UWB那样的宽带信号进行接收待机，因此能够减低待机时的消耗功率。 

另外，本发明的无线通信方法为结尾音调在超帧的结尾的前后所设定的结尾音调时隙内被发送，而且所述一个无线通信装置将在结尾音调时隙内最初接收到的结尾音调作为基准再次对超帧的结尾进行设定的无线通信方法。 

由此，超帧组的各个无线通信装置能够与在超帧中最早的结尾音调取得同步。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：所述一个无线通信装置在从其它无线通信装置接收到的结尾音调为在结尾音调时隙内的最初的结尾音调，而且在自身的结尾音调的发送开始以前结束了接收时，在该接收结束时，再次对超帧的结尾进行设定；以及在接收到结尾音调的定时，对自身的结尾音调进行发送。 

由此，能够将最初接收到的结尾音调与自身的结尾音调之间的时间差维持得更小，因此作为整体能够在短时间与相同的超帧取得同步。 

另外，本发明的无线通信方法包括以下步骤：在作为共享超帧的无线通信装置的组的超帧组混合存在多个时，属于第一超帧组的无线通信装置将与第二超帧取得同步的事实通知给属于自身的超帧组的其它无线通信装置；以及属于第一超帧组的该无线通信装置在超帧整体对来自属于第二超帧组的结尾音调进行接收待机，并将接收到的该结尾音调作为基准，再次对超帧的结尾进行设定。 

由此，无线通信装置即使在移动环境下与其它超帧组相遇也能够开始发送接收。 

另外，本发明的无线通信方法为以下的通信方法：属于第一超帧组的无线通信装置在发送了用于通知当前的结尾的结尾音调后，通过在结尾音调时隙内再次对结尾音调进行发送，通知其它无线通信装置与第二超帧组的超帧取得同步；以及接收到用于通知该同步的结尾音调的、属于第一超帧组的其它无线通信装置在发送了用于通知当前的结尾的结尾音调后，在结尾音调时隙内再次对结尾音调进行发送。 

由此，无线通信装置以超帧组单位执行再同步，无需担心在当前时刻的通信的中断，组收敛而取得一致，因此能够进行所有的通信。 

另外，本发明的无线通信方法为在窄带信号音调中设置使持续时间变化而定义的开头音调1和开头音调2的通信方法，包括以下步骤：无线通信装置在进行载波侦听的同时，对用于避免通信的冲突的窄带信号的开头音调1进行发送；接收到该开头音调1的无线通信装置对窄带信号的开头音调2进行发送；以及接收到该开头音调1或者开头音调2的无线通信装置在当前的超帧内，中止来自自身的窄带信号的开头音调1的发送。 

由此，无线通信装置在通过组播通信等存在多个响应时，抑制各个无线通信装置的发送，以便一个一个地进行响应。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：发送了开头音调1的无线通信装置将查询属性和/或通信环境的探测请求使用宽带信号发送到接收到开头音调2的无线通信装置；以及接收到该探测请求的无线通信装置对包含自身的属性和/或通信环境的信息的探测响应使用宽带信号进行发送。 

由此，无线通信装置通过将基于组播的探测请求使用开头音调进行，能够在相同的时间段进行多个地理上的再利用。 

本发明的无线通信方法还包括以下步骤：接收到探测请求的无线通信装置在对探测响应进行发送前，对发送接收音调进行发送；发送了探测请求的无线通信装置在接收到所述发送接收音调时，对接收到的发送接收音调进行转发；以及未发送探测请求的无线通信装置在接收到发送接收音调时，停止来自自身的探测响应的发送开始。 

由此，能够尽可能地抑制请求端的无线通信装置与处于下一个接近的位置的、响应端的无线通信装置之间的争用。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：发送了探测请求的无线通信装置通过补偿对探测响应的接收结束为止的规定时间进行计时；以及发 送了探测请求的无线通信装置在规定时间的计时结束时，将探测请求期间的结束通知发送到邻近的无线通信装置。 

由此，无线通信装置能够以所需最小限度的时间结束探测。 

另外，本发明的无线通信方法为以下的通信方法，即在探测请求中，发送了探测请求的无线通信装置由多个方向性天线构成多个扇区，在各个扇区内的无线通信装置互相能够进行发送接收的状态时，发送了探测请求的无线通信装置所进行的发送接收音调的发送通过各个方向性天线以扇区为单位循序进行。 

由此，通过决定扇区进行固定式的无线通信装置的探测处理，能够有效率地执行探测动作。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：发送了探测请求的无线通信装置通过补偿对每个扇区对探测响应的接收结束为止的规定时间进行计时；以及发送了探测请求的无线通信装置在所有的扇区内结束了规定时间的计时时，将探测请求期间的结束通知发送到邻近的无线通信装置。 

由此，无线通信装置能够使扇区的待机时间为所需最小限度的时间。 

另外，本发明无线通信方法为以下的通信方法，即所述一个无线通信装置在结尾音调时隙内继结尾音调之后接收到发送接收音调时，在该结尾音调时隙结束后的超帧中，收集包含邻近的无线通信装置所发送的数据发送接收预约信息的控制帧，在未在下一个超帧的控制帧预约的时间段中，对包含自身的属性、通信环境信息和/或用所述控制帧预约的时间段的信息的探测响应进行发送。 

由此，无线通信装置通过进行利用了RTS/CTS-e的通信，能够对数据期间的所有区间进行时间预约，从而与以往方式相比能够有效地利用超帧的整体。 

另外，对于在本发明的无线通信方法使用的窄带信号(音调信号)的持续时间而言，其长度为以发送接收音调、开头音调1、开头音调2以及结尾音调的顺序增加，结尾音调至少为开头音调2的两倍以上。 

由此，无线通信装置的发送接收音调虽然与吞吐量相关而必须成为最小，但是结尾音调即使重叠有三倍以上，也能够检测出其为结尾音调。另外，开头音调1在同一时期发送了两个以上，也被视为开头音调2。 

另外，本发明的无线通信方法为用于多个无线通信装置在自组织网络中 相互进行通信的一个无线通信装置的无线通信方法，包括以下步骤：测量超帧内的经过时间，并发送用于识别结尾的结尾音调；将基于最初发送了的结尾音调而再次设定的结尾时刻为基准，在经过了规定的时间后，对用于通知数据发送的发送接收音调进行发送；以及在该发送接收音调的发送完成后，对数据信号进行发送。 

另外，在本发明的无线通信方法中，所述结尾音调以及发送接收音调为窄带信号，所述数据信号为宽带信号的数据信号。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：所述一个无线通信装置在进行载波侦听的同时，对用于避免通信的冲突的窄带信号的开头音调1进行发送；以及所述一个无线通信装置接收开头音调2，所述开头音调2由接收到所述开头音调1的其它无线通信装置发送。 

另外，本发明的无线通信方法还包括以下步骤：发送了所述开头音调1的一个无线通信装置将查询属性和/或通信环境的探测请求使用宽带信号发送到发送了所述开头音调2的无线通信装置；以及从接收到所述探测请求的所述其它无线通信装置使用宽带信号接收包含自身的属性和/或通信环境的信息的探测响应。 

另外，本发明的无线通信装置具备：音调信号通信单元，对音调信号进行发送接收；数据信号通信单元，对数据进行调制并使用宽带信号对数据进行发送接收；时刻管理单元；以及帧发送接收单元。该时刻管理单元测量超帧内的经过时间，通过音调信号通信单元发送用于识别结尾的结尾音调，或者通过音调信号通信单元接收结尾音调，将在自身的结尾时刻以前最初接收到的结尾音调作为基准，再次对结尾时刻进行设定。另外，帧发送接收单元将时刻管理单元再次设定了的结尾时刻作为基准，在经过了规定的时间后，通过音调信号通信单元发送用于通知数据发送的发送接收音调，并在该发送接收音调的发送完成后，通过数据信号通信单元对数据进行发送，或者在接收到发送接收音调时，使数据信号通信单元成为能够接收的状态，并通过数据信号通信单元对数据进行接收。 

根据该结构，能够使无线通信装置实现超帧组间的超帧同期而不使用信标。 

另外，对于本发明的无线通信装置而言，所述音调信号通信单元为对窄带的音调信号进行发送接收的窄带通信单元，所述数据信号通信单元为进行 调制并使用宽带信号对数据进行发送接收的宽带通信单元。 

根据该结构，能够使无线通信装置实现超帧组间的超帧同期而不使用信标。 

另外，本发明的无线通信装置还包括再同步控制单元。该再同步控制单元通知共享超帧的、属于与自身相同组的其它无线通信装置，与不共享超帧的其它组的超帧取得同步。然后，在超帧的整个期间中，监视其它组的结尾音调，在接收到该结尾音调时，再次设定为超帧的结尾，并通过窄带通信单元对结尾音调进行发送。 

由此，无线通信装置能够与其它超帧组的超帧取得同步。 

另外，本发明的无线通信装置还包括探测发送单元，指示开头音调控制单元进行开头音调1的发送，并在其后从该开头音调控制单元通知开头音调2的接收时，指示所述帧发送接收单元进行探测请求帧的发送，所述探测请求帧对其它无线通信装置请求属性和/或通信环境信息的通知；以及探测接收单元，在接收到所述探测请求时，指示所述帧发送接收单元对自身的属性和/或通信环境信息进行发送。 

根据该结构，无线通信装置能够通过探测实施以信标所实施的节点的生存确认。 

2005年12月7日提交的特愿第2005-352992的日本专利申请中所包含的说明书、附图以及说明书摘要的公开内容，都引用在本申请中。 

工业实用性 

本发明对于自组织网络中的无线通信方法以及无线通信装置很有用，特别适用于在移动环境下在无线通信装置间进行文件交换。 

Claims (27)

1.一种无线通信方法，用于在自组织网络中多个无线通信装置相互进行通信，该方法包括：

发送步骤，一个无线通信装置发送用于识别超帧的结尾的结尾音调；

同步步骤，在其它无线通信装置接收所述结尾音调时，通过使自身的超帧的结尾时刻与在比自身早的定时检测出的所述结尾音调的开始时刻一致，使所述自身的超帧的结尾与其取得同步；以及

通信步骤，使用所述自身的超帧的下一个以后的超帧、且在所述同步步骤中取得同步的超帧的规定的区间，进行数据通信。

2.如权利要求1所述的无线通信方法，其中，所述通信步骤还包括以下步骤：

所述一个无线通信装置从超帧的结尾开始经过规定的时间后，在进行载波侦听的同时，发送用于通知数据发送的发送接收音调；以及

所述一个无线通信装置在所述发送接收音调的发送完成后，发送数据信号。

3.如权利要求2所述的无线通信方法，其中，所述通信步骤还包括以下步骤：

所述一个无线通信装置在接收到来自其它无线通信装置的发送接收音调后，使所述数据信号能够接收，并接收所述数据信号；以及

所述一个无线通信装置在正常接收到所述数据信号时，在进行载波侦听的同时，发送所述发送接收音调。

4.如权利要求1所述的无线通信方法，其中，所述一个无线通信装置所发送的结尾音调为窄带信号。

5.如权利要求4所述的无线通信方法，其中，所述一个无线通信装置所发送的数据信号为宽带的数据信号。

6.如权利要求5所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

所述一个无线通信装置在接收到来自其它无线通信装置的发送接收音调后，使宽带信号能够接收，并接收所述数据信号；以及

所述一个无线通信装置在正常接收到所述数据信号时，在进行载波侦听的同时，发送所述窄带的发送接收音调。

7.如权利要求4所述的无线通信方法，其中，所述结尾音调在超帧的结尾的前后所设定的结尾音调时隙内被发送，

所述一个无线通信装置将在结尾音调时隙内最初接收到的结尾音调作为基准而再次设定超帧的结尾。

8.如权利要求7所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

在从其它无线通信装置接收到的结尾音调为在结尾音调时隙内的最初的结尾音调，而且在自身的结尾音调的发送开始以前完成了接收时，所述一个无线通信装置在完成了接收所述其它无线通信装置的所述结尾音调时刻，再次设定超帧的结尾；以及

所述一个无线通信装置在对结尾音调接收完成时的时刻，发送自身的结尾音调。

9.如权利要求7所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

在作为共享所述超帧的无线通信装置的组的超帧组混合存在多个时，属于第一超帧组的一个无线通信装置通知属于所述第一超帧组的其它无线通信装置与第二超帧取得同步；以及

属于所述第一超帧组的所述一个无线通信装置在整个超帧中接收待机来自属于所述第二超帧组的无线通信装置的结尾音调，并将接收到的结尾音调作为基准，再次设定超帧的结尾。

10.如权利要求9所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

属于所述第一超帧组的所述一个无线通信装置在发送了通知当前的结尾的结尾音调后，通过在结尾音调时隙内再次发送结尾音调，通知属于所述第一超帧组的其它无线通信装置与所述第二超帧组的超帧取得同步；以及

接收到通知取得同步的所述结尾音调的、属于所述第一超帧组的其它无线通信装置在发送了通知当前的结尾的结尾音调后，在结尾音调时隙内再次发送结尾音调。

11.如权利要求5所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

所述一个无线通信装置在进行载波侦听的同时，发送用于避免通信的冲突的窄带信号的开头音调1；

接收到所述开头音调1的无线通信装置发送窄带信号的开头音调2；以及

接收到所述开头音调1或者所述开头音调2的无线通信装置在当前的超帧内，中止发送来自自身的窄带信号的开头音调1。

12.如权利要求11所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

发送了所述开头音调1的无线通信装置将查询属性和/或通信环境的探测请求使用宽带信号发送到发送了所述开头音调2的无线通信装置；以及

接收到所述探测请求的无线通信装置使用宽带信号发送包含了自身的属性和/或通信环境的信息的探测响应。

13.如权利要求12所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

接收到所述探测请求的无线通信装置在发送所述探测响应前，将发送接收音调发送；

发送了所述探测请求的无线通信装置在接收到所述发送接收音调时，转发接收到的发送接收音调；以及

未发送所述探测请求的无线通信装置在接收到所述发送接收音调时，停止开始发送来自自身的所述探测响应。

14.如权利要求13所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

发送了所述探测请求的无线通信装置对完成接收所述探测响应为止的规定时间通过补偿进行计时；以及

发送了所述探测请求的无线通信装置在对所述规定时间结束了计时时，将探测请求期间的结束通知发送到邻近的无线通信装置。

15.如权利要求13所述的无线通信方法，其中，在所述探测请求中，发送了所述探测请求的无线通信装置利用多个方向性天线构成多个扇区，在各个扇区内的无线通信装置互相能够进行发送接收的状态时，发送了所述探测请求的无线通信装置进行的所述发送接收音调的发送，通过各个方向性天线对每个扇区循序进行。

16.如权利要求15所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

发送了所述探测请求的无线通信装置对每个扇区对所述探测响应的接收结束为止的规定时间通过补偿进行计时；以及

发送了所述探测请求的无线通信装置在所有的扇区中，在结束了所述规定时间的计时时，将探测请求期间的结束通知发送到邻近的无线通信装置。

17.如权利要求7所述的无线通信方法，其中，所述一个无线通信装置在结尾音调时隙内继结尾音调之后接收到发送接收音调时，在该结尾音调时隙结束后的超帧中，收集包含了邻近的无线通信装置发送的数据发送接收预约信息的控制帧，在下一个超帧的所述控制帧中未被预约的时间段内，发送包含了自身的属性、通信环境信息和/或在所述控制帧中已被预约的时间段的信息的探测响应。

18.如权利要求11所述的无线通信方法，其中，作为音调信号的所述窄带信号的持续时间，以发送接收音调、开头音调1、开头音调2以及结尾音调的顺序增加，而且开头音调2的持续时间至少为开头音调1的持续时间的两倍以上。

19.一种无线通信方法，用于在自组织网络中多个无线通信装置相互进行通信的一个无线通信装置，该方法包括以下步骤：

测量超帧内的经过时间，并发送用于识别结尾的结尾音调；

以基于最初发送了的结尾音调而再次设定的结尾时刻为基准，在经过了规定的时间后，发送用于通知数据发送的发送接收音调；以及

在该发送接收音调的发送完成后，发送数据信号。

20.如权利要求19所述的无线通信方法，其中，所述结尾音调以及发送接收音调为窄带信号，

所述数据信号为宽带信号的数据信号。

21.如在权利要求20所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

所述一个无线通信装置在进行载波侦听的同时，发送用于避免通信的冲突的窄带信号的开头音调1；以及

所述一个无线通信装置接收由接收到所述开头音调1的其它无线通信装置发送的开头音调2。

22.如权利要求21所述的无线通信方法，其中，还包括以下步骤：

发送了所述开头音调1的一个无线通信装置将查询属性和/或通信环境的探测请求使用宽带信号发送到发送了所述开头音调2的所述其它无线通信装置；以及

从接收到所述探测请求的所述其它无线通信装置，使用宽带信号接收包含了自身的属性和/或通信环境的信息的探测响应。

23.一种无线通信装置，包括：

音调信号通信单元，发送接收音调信号；

数据信号通信单元，发送接收数据信号；

时刻管理单元，测量超帧内的经过时间，通过所述音调信号通信单元发送用于识别结尾的结尾音调，或者通过所述音调信号通信单元接收所述结尾音调，将在自身的结尾时刻以前最初接收到的结尾音调作为基准，再次设定结尾时刻；以及

帧发送接收单元，将所述时刻管理单元进行了再次设定的结尾时刻作为基准，在经过了规定的时间后，通过所述音调信号通信单元发送用于通知数据发送的发送接收音调，并在该发送接收音调的发送完成后，通过所述数据信号通信单元发送数据，或者在接收到所述发送接收音调时，使所述数据信号通信单元成为能够接收的状态，并通过所述数据信号通信单元接收数据。

24.如权利要求23所述的无线通信装置，其中，所述音调信号通信单元是发送接收窄带的音调信号的窄带通信单元，所述数据信号通信单元是进行调制并以宽带信号发送接收数据的宽带通信单元。

25.如权利要求24所述的无线通信装置，其中，还包括：

再同步控制单元，向共享超帧的、属于与自身相同组的其它无线通信装置，通知与没有共享超帧的其它组的超帧取得同步，在超帧的整个期间中，监视其它组的结尾音调，在接收到该结尾音调时，再次设定为超帧的结尾，从而通过所述窄带通信单元发送结尾音调。

26.如权利要求25所述的无线通信装置，其中，还包括：

开头音调控制单元，通过所述窄带通信单元发送用于避免与邻近的无线通信装置之间的通信的冲突的、窄带信号的开头音调1以及开头音调2，或者接收所述开头音调1，并通过所述窄带通信单元发送所述开头音调2，或者接收所述开头音调1以及所述开头音调2，中止当前的超帧内的开头音调1的发送。

27.如权利要求26所述的无线通信装置，其中，还包括：

探测发送单元，指示所述开头音调控制单元发送开头音调1，并在其后由该开头音调控制单元通知了接收开头音调2时，指示所述帧发送接收单元发送向其它无线通信装置请求通知属性和/或通信环境信息的探测请求帧；以及

探测接收单元，在接收到所述探测请求时，指示所述帧发送接收单元，以使其发送自身的属性和/或通信环境信息。

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