CN102893649B - 中继装置、接收装置、发送装置、以及中继方法 - Google Patents

中继装置、接收装置、发送装置、以及中继方法 Download PDF

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CN102893649B CN201280001335.4A CN201280001335A CN102893649B CN 102893649 B CN102893649 B CN 102893649B CN 201280001335 A CN201280001335 A CN 201280001335A CN 102893649 B CN102893649 B CN 102893649B
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Abstract

本发明涉及的中继装置(30)具备：接收部(333B)，接收帧；发送部(333A)，发送帧；帧判定部(334)，在将接收了的帧判定为是第一帧的情况下，存储该第一帧；代理ACK生成部(332)，生成作为第二帧的代理帧的第三帧，该第二帧是将要从接收装置发送的作为第一帧的接收确认响应的帧；以及通信控制部(340)，在接收部接收第一帧后，在事先规定的期间内没有接收第二帧的情况下，发送第三帧，将作为即使激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，在该扩展激活期间内，发送帧判定部所存储的第一帧。

Description

中继装置、接收装置、发送装置、以及中继方法
技术领域
本发明涉及中继装置等。特别涉及，中继装置对从发送装置向接收装置发送的第一帧进行中继的无线通信系统中的中继装置等，在无线通信系统中激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信。
背景技术
近年，以IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers：美国电气电子工程师学会)802.15标准为代表的WPAN(WirelessPersonal Area Network：无线个人域网)以及传感网络那样的由低耗电的无线终端的网络被关注(例如，参照专利文献1)。并且，作为与此类似的系统有，像自己发出无线信号的主动式RF(Radio Frequency)标签那样的系统。
(现有技术文献)
(专利文献)
专利文献1：日本专利第3226140号公报
发明概要
发明要解决的问题
然而，在以往技术涉及的无线网络中存在的问题是，在中继装置对帧进行中继时，会发生很大延迟时间。
发明内容
于是，为了解决所述的以往的问题，本发明的目的在于，提供能够进行帧的低延迟中继的中继装置。
解决问题所采用的手段
为了解决以往的问题，本发明的某状况涉及的中继装置，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，对从所述发送装置向所述接收装置发送的第一帧进行中继，所述中继装置具备：接收部，接收帧；发送部，发送帧；帧判定部，在将接收了的所述帧判定为是所述第一帧的情况下，存储该第一帧；代理ACK生成部，生成第三帧，该第三帧是第二帧的代理帧，所述第二帧是将要从所述接收装置发送的作为所述第一帧的接收确认响应的帧；以及通信控制部，在所述接收部接收所述第一帧后，在事先规定的期间内没有接收所述第二帧的情况下，使所述发送部发送所述第三帧，将作为即使所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，在该扩展激活期间内，使所述发送部向所述接收装置发送第四帧，该第四帧是所述帧判定部所存储的所述第一帧。
而且，本发明，除了可以作为这样的中继装置来实现以外，也可以作为将中继装置等所包含的特征单元作为步骤的中继方法等来实现，还可以作为使计算机执行这样的特征步骤的程序来实现。而且，当然也可以通过CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)等存记录介质以及互联网等传输介质来分发这样的程序。
进而，本发明，可以作为实现这样的中继装置等的功能的一部分或全部的半导体集成电路(LSI)来实现，也可以作为具备这样的中继装置等的无线通信系统来实现。
发明效果
能够提供能够进行帧的低延迟中继的中继装置等。
附图说明
图1是示出本发明的实施例1和2以及其变形例的网络结构的图。
图2是示出信标帧所示的信标期间、激活期间、以及非激活期间的关系的图。
图3是背景技术的考虑到激活期间、非激活期间的帧中继的序列图。
图4是示出本发明的实施例1的发送装置的结构的框图。
图5A是示出802.15.4标准的数据帧结构的图。
图5B是示出802.15.4标准的ACK帧结构的图。
图6A是示出本发明的实施例1和2以及其变形例的发送装置具有的SN存储部的数据构造的一个例子的图。
图6B是示出本发明的实施例1和2以及其变形例的发送装置具有的SN存储部的数据构造的另一个例子的图。
图7是示出本发明的实施例1的接收装置的结构的框图。
图8是示出本发明的实施例1的接收装置的其他的结构的框图。
图9是示出本发明的实施例1的中继装置的结构的框图。
图10是示出本发明的实施例1的中继装置的其他的结构的框图。
图11是示出本发明的实施例1的系统的工作的序列图。
图12是示出本发明的实施例1的发送装置的工作的流程图。
图13是示出本发明的实施例1的发送装置的其他的工作的流程图。
图14是示出本发明的实施例1的接收装置的工作的流程图。
图15是示出本发明的实施例1的接收装置的其他的工作的流程图。
图16是示出本发明的实施例1的中继装置的工作的流程图。
图17是示出本发明的实施例1的中继装置的其他的工作的流程图。
图18是示出本发明的实施例2涉及的中继装置的结构的框图。
图19是示出本发明的实施例2涉及的中继装置的其他的结构的框图。
图20是示出本发明的实施例2的确认表362的数据构造的一个例子的图。
图21是示出本实施例涉及的具备中继装置的无线通信系统的序列的图。
图22是示出本实施例涉及的中继装置的处理的流程的流程图。
图23是示出本实施例涉及的中继装置的其他的处理的流程的流程图。
图24是示出本发明的实施例1和2以及其变形例涉及的实现中继装置、接收装置、以及发送装置的计算机系统的硬件结构的框图。
图25是示出背景技术的无线通信网络结构的第一图。
图26是示出关联技术的无线通信网络结构的第二图。
图27是示出关联技术的对帧进行中继的处理的流程的序列图。
具体实施方式
(成为本发明的基础的知识)
本发明人，关于“背景技术”的栏中记载的网络，发现了产生以下的问题。
图25示出无线网络的一个例子。在图25中，无线网络，由作为无线装置的无线控制装置和多个无线终端装置构成。符号1001所示的无线装置是无线控制装置(以下，控制装置)，符号1002、符号1003、以及符号1004所示的无线装置是无线终端装置(以下，终端装置)。
控制装置1001，针对终端装置1002至1004，将控制信息包含在信标帧来周期性地进行广播。终端装置1002至1004，根据该控制信息，与控制装置1001进行通信。对于控制装置以及终端装置的访问控制方式，能够利用各种方式，例如，能够利用CSMA(Carrier SenseMultiple Access／Collision Detection：载波监听多路访问)、TDMA(TimeDivisionMultiple Access：时分多路访问)、FDMA(Frequency Division MultipleAccess：频分多路访问)等。
这样的无线网络所利用的无线装置(控制装置以及终端装置)具有的特征是低耗电性能。例如，为了减少无线装置的耗电量，而被构成为设定有进行通信的激活期间、和不进行通信而能够进入睡眠状态(使通信功能断开)的非激活期间，以作为无线网络内的通信期间的类别。若使非激活期间变长，则能够使睡眠状态变长，因此能够减少耗电量。
终端装置1002至1004，根据从控制装置1001发送的信标帧中包含的控制信息，得知激活期间以及非激活期间各自的开始以及结束时刻等，按照这样的信息进行睡眠处理(即，通信功能的接通/断开)。
但是，在图25示出的无线网络中，由于室内以及办公室等的设置环境、以及障碍物的有无等原因，存在无线控制装置和无线终端装置不能进行直接通信的情况。其解决方法有，中继转发帧的方法。例如，自动进行中继连接目的地的路由选择设定的技术有，IETF(Internet Engineering TaskForce：互联网工程任务组)的MANET(Mobile Ad－hocNetwork：移动自组网)等的标准规格，但是，都利用复杂的路由选择技术，成本高，一般家庭不能容易导入。于是，专利文献1中记载，不进行复杂的路由选择，而自动地进行无线中继的方法。
参照图26，说明专利文献1所记载的无线网络的结构。
在图26所示的无线网络中设想，发送装置1012和中继装置1011能够进行直接通信，中继装置1011和接收装置1014能够进行直接通信。并且，设想，发送装置1012和接收装置1014，位于远离的位置，位于相互不能进行直接通信的位置。
利用图27说明，在此时发送装置1012以接收装置1014为目的地来发送数据帧的情况下的工作。
图27是说明关联技术的无线帧的中继处理的流程的序列图。在图27中，在纵轴方向上以时间序列来示出，发送装置1012、中继装置1011以及接收装置1014发送帧的定时。
在发送装置1012以接收装置1014为目的地来发送数据帧1050的情况下，接收装置1014不能接收数据帧1050(S1210)。这是因为，如上所述，发送装置1012和接收装置1014不位于相互能够进行直接通信的范围内的缘故。因此，与数据帧1050对应的确认响应(ACK)帧，不会从接收装置1014发送。
另一方面，中继装置1011，由于位于与发送装置1012能够直接通信的范围内，因此能够接收数据帧1050。中继装置1011，分析接收了的数据帧1050，判定目的地地址的目的地是否为自身地址。其结果为，由于数据帧1050的目的地是接收装置1014，因此，中继装置1011，将数据帧1050暂时蓄积到内部的缓冲器。
接着，中继装置1011，按照等待时间T11等待，与发送装置1012发送的数据帧1050对应的从接收装置1014向发送装置1012的确认响应(ACK)帧。中继装置1011，在时间T11以内从接收装置1014没能接收与数据帧1050对应的ACK帧的情况下，判定为数据帧1050没有到达接收装置1014。中继装置1011，针对发送装置1012，发送与数据帧1050对应的代理ACK帧(以后，也称为代理ACK)1051，以代替接收装置1014(S1212)。
此时，对于代理ACK帧1051的发送源地址，设定接收装置1014的地址。发送装置1012，判断为代理ACK帧1051是从接收装置1014发送的，并完成数据帧1050的发送处理。
接着，中继装置1011，将内部的缓冲器中蓄积的数据帧1050，作为代理数据帧(以后，也称为代理数据)1052来发送给接收装置1014，从而进行数据帧的中继(S1216)。接收装置1014，若接收代理数据帧1052，则返回代理数据ACK1053(S1218)。发送装置1012，由于不位于从接收装置1014能够进行直接通信的范围内，因此不接收代理数据ACK1053。
根据以上的工作，中继装置1011，通过对从发送装置1012以接收装置1014为目的地来发送的数据帧进行中继，从而在不能进行直接通信的发送装置1012和接收装置1014之间能够进行通信。
然而，在专利文献1中，没有设想如图2示出的、激活期间1007和非激活期间1008存在的无线通信系统。因此，在激活期间1007和非激活期间1008存在的无线通信系统中专利文献1涉及的中继装置等工作的情况下存在的问题是，在帧中继中发生延迟。这是因为，若进入非激活期间1008，则包括中继装置1011、发送装置1012、以及接收装置1014的无线系统整体进入睡眠状态的缘故。特别是，在从中继装置1011向发送装置1012发送代理ACK之后、且从中继装置1011向接收装置1014的代理数据的发送完成之前进入睡眠状态的情况下，会发生以下的情况，即，发送装置1012，不管实际上向接收装置1014的数据帧的发送中发生了延迟，而以没有延迟地发送完成为前提进行内部处理。其结果为，在发送装置1012与接收装置1014之间有可能发生处理的失配。
如上所述，为了在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断无线通信的无线通信系统中进行帧中继，在中继处理的途中成为非激活期间的情况下，有可能发生很大的延迟。该延迟有可能给应用带来坏影响。
为了解决以往的问题，本发明的某状况涉及的中继装置，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，对从所述发送装置向所述接收装置发送的第一帧进行中继，所述中继装置具备：接收部，接收帧；发送部，发送帧；帧判定部，在将接收了的所述帧判定为是所述第一帧的情况下，存储该第一帧；代理ACK生成部，生成第三帧，该第三帧是第二帧的代理帧，所述第二帧是将要从所述接收装置发送的作为所述第一帧的接收确认响应的帧；以及通信控制部，在所述接收部接收所述第一帧后，在事先规定的期间内没有接收所述第二帧的情况下，使所述发送部发送所述第三帧，将作为即使所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，在该扩展激活期间内，使所述发送部向所述接收装置发送第四帧，该第四帧是所述帧判定部所存储的所述第一帧。
根据本结构，中继装置，直到中继中途的帧的发送完成为止，设定作为非激活期间内自己能够进行通信的期间的扩展激活期间。其结果为，能够防止在中继的帧的发送中中继装置进入睡眠状态。因此，中继装置，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断无线通信的无线通信系统中，能够实现能够进行帧的低延迟中继的中继装置。
具体而言，也可以是，所述通信控制部，在所述接收部接收所述第一帧后，在所述事先规定的期间内没有接收所述第二帧的情况下，使所述发送部向所述发送装置和所述接收装置发送所述第三帧，以所述第四帧的发送在所述激活期间内完成的方式来设定所述扩展激活期间，从而使所述发送部向所述接收装置发送所述第四帧。
并且，也可以是，还具备代理数据ACK检测部，该代理数据ACK检测部，检测第五帧，该第五帧是指所述接收装置向所述发送装置发送的作为所述第四帧的接收确认响应，所述代理数据ACK检测部，将确认结果与该接收装置固有的标识符相对应地存储，所述确认结果示出在所述第四帧被发送后的事先规定的期间内是否检测出所述第五帧，所述通信控制部，在事先规定的期间内从所述接收装置没能接收所述第二帧、且与该接收装置的所述标识符对应的所述确认结果不示出没能检测所述第五帧的情况下，使所述发送部向所述接收装置发送所述第三帧，以所述第四帧的发送在所述激活期间内完成的方式来设定所述扩展激活期间，从而使所述发送部向所述接收装置发送所述第四帧。
根据该结构，中继装置，针对以前发送代理数据后，没能接收对应的确认响应的接收装置，不中继帧。其结果为，抑制由中继装置的不用的帧中继，引起无线资源的提高、帧冲突的减少。
本发明的某状况涉及的接收装置，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，接收从所述发送装置发送后由中继装置中继的第一帧，所述接收装置具备：接收部，接收包含序列号的帧；中继判定部，根据接收了的帧中包含的所述序列号，判定该帧是否为从所述中继装置发送了的帧；以及通信控制部，在所述接收了的帧被判定为是从所述中继装置发送了的帧的情况下，将作为即使所述接收装置的所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，以使由所述中继装置中继的所述第一帧的接收在该激活期间内能够完成。
根据本结构，接收装置，在根据帧的序列号，将接收了的帧判定为由中继装置发送的帧的情况下，设定扩展激活期间，以能够接收以后从中继装置发送的所有的帧。其结果为，能够进行帧的低延迟传输。
具体而言，也可以是，还具备序列号存储部，该序列号存储部，将所述接收装置固有的标识符、与由所述发送装置可分配给所述接收装置的序列号相对应地存储，所述中继判定部具有帧判定部以及序列号判定部，所述帧判定部，判定由所述接收部接收了的帧的类别，所述帧包含由所述发送装置分配的序列号、以及示出该帧的类别的类别信息，所述帧判定部，参照该帧中包含的所述类别信息，判定该帧的类别、与作为所述第一帧的接收确认响应而发送的帧的类别是否一致，所述序列号判定部，参照所述序列号存储部，判定所述帧中包含的所述序列号、与该接收装置的标识符所对应的序列号是否一致，所述中继判定部，在所述帧判定部判定为一致、所述序列号判定部判定为一致的情况下，将所述帧判定为是由所述中继装置发送的帧。
根据该结构，序列号具有，(1)作为帧的标识符的作用，(2)将数据帧(即，第一帧)与ACK帧(即，第一帧的接收确认响应)相对应的作用，还具有，(3)示出是以哪个接收装置为目的地来发送的数据帧、或与其对应的ACK帧的作用。因此，接收装置，根据帧中包含的类别信息，判定该帧的类别是否为ACK帧，在该帧是ACK帧的情况下，得知是与以谁为目的地来发送的数据帧对应的ACK帧。在此，通常，接收装置接收与以自己为目的地来发送的数据帧对应的ACK帧的情况是不会有的。这是因为，与以自己为目的地来发送的数据帧对应的ACK帧是，接收装置本身将要发送的帧的缘故。因此，中继判定部，在接收与以自己为目的地的数据帧对应的ACK帧的情况下，能够将该接收帧判定为自己以外的无线装置、即中继装置代理自己来发送的代理数据。
本发明的某状况涉及的发送装置，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，通过中继装置向所述接收装置发送第一帧，所述发送装置具备：序列号存储部，存储所述接收装置固有的标识符、以及与该标识符对应的序列号；选择部，选择与所述接收装置的所述标识符对应的序列号，以作为分配给所述第一帧的序列号；帧生成部，生成包含被选择的所述序列号的所述第一帧；以及发送部，发送生成后的所述第一帧。
根据本结构，发送装置，生成序列号与目的地对应的ACK帧，发送给接收装置。其结果为，即使是像IEEE802.15.4那样没有示出帧的目的地的Addressing场的ACK帧(即，作为帧的接收确认响应而发送的帧)，接收装置，也能够判断接收了的ACK帧是针对以哪个接收装置为目的地来发送的帧的接收确认响应，从而能够判定接收了的帧是否为由中继装置发送的帧。其结果为，在判定为被中继的情况下，通过设定作为至少自己能够进行通信的期间的扩展激活期间，从而能够进行发送帧的低延迟传输。
而且，这样的整体或具体的形态，可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质实现，也可以由系统、方法、集成电路、计算机程序或记录介质的任以的组合实现。
以下，参照附图说明本发明的实施例。
而且，以下说明的实施例，都示出本发明的一个具体例子。以下的实施例所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态、步骤、步骤的顺序等，是一个例子，而不是限定本发明的宗旨。并且，对于以下的实施例的构成要素中的、示出最上位概念的独立请求项中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
(实施例1)
图1是示出本发明的实施例1的无线通信系统110的一个例子的图。无线通信系统110是，具有代表性的无线自组网络。在图1中，发送装置10，与接收装置20a以及中继装置30无线连接。并且，接收装置20b，位于与发送装置10不能进行直接通信的位置，通过中继装置30连接。在此，无线连接有，例如，按照IEEE802.15.4标准、IEEE802.11标准、依据ARIB(Association of Radio Industries and Businesses：无线工业及商贸联合会)的特定小电力无线的连接。
而且，以后，将接收装置20a以及接收装置20b总称为接收装置20。
发送装置10、接收装置20、以及中继装置30分别是，例如，在图25所示的、激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断无线通信的无线通信系统中的、控制装置以及终端装置之中的某个无线装置。以后，将发送数据帧(以后，也称为第一帧)的无线装置称为发送装置。而且，将作为从发送装置发送的数据帧的目的地的无线装置称为接收装置。进而，将在发送装置与接收装置之间对数据帧进行中继的无线装置称为中继装置。
发送装置10、接收装置20a、接收装置20b、以及中继装置30各自，根据从控制装置发送的信标帧中包含的控制信息，获得激活期间以及非激活期间。
在此，激活期间是，按每个无线装置(例如，发送装置10、接收装置20a、接收装置20b、以及中继装置30各自)规定的期间，是各个无线装置使通信功能导通、并与其他的无线装置进行通信的期间。并且，非激活期间是，按每个无线装置规定的期间，是各个无线装置使通信功能断开、并与其他的无线装置不进行通信的期间。
无线通信系统110中包含的所有的无线装置，由信标帧得到激活期间以及非激活期间的同步，因此，原则上所有的无线装置使用的激活期间以及非激活期间一致。例如，发送装置10发送的信标帧，由中继装置30马上中继转发，到达接收装置20b。据此，所有的无线装置的激活期间以及非激活期间一致。或者，发送装置10，在发送信标帧时提高发送电力，从而也可以使信标帧直接到达接收装置20b，并得到同步。
图2是示出信标期间1006、激活期间1007、以及非激活期间1008的关系的图。在图2中，信标期间，由激活期间1007和非激活期间1008构成。激活期间1007是，控制装置1001与终端装置1002至1004进行通信的期间。非激活期间1008是不进行通信的期间。控制装置以及终端装置，在非激活期间1008进入睡眠状态，从而能够减少耗电量。并且，即使在激活期间1007，不进行通信的终端装置进入睡眠状态，从而也能够减少耗电量。
控制装置1001以及终端装置1002至1004，共同使用激活期间。控制装置1001，使用激活期间的开头的期间，将信标帧广播。也就是说，信标期间1006是，激活期间1007与非激活期间1008之和。并且，控制装置1001将信标帧广播后的激活期间，被使用在控制装置1001与终端装置1002至1004之间的通信上。
对于无线通信的方式，可以使用例如CSMA等。并且，也可以将激活期间划分为多个时隙，由时隙CSMA或TDMA共同使用时隙。例如，在IEEE802.15.4标准中，将前半的时隙，用于由CSMA的竞争访问，按照后半的每个时隙，分配使用的无线装置进行通信。信标帧中包含，这样的时隙数以及其分配、激活期间的长度、非激活期间的长度、直到下次发送信标帧为止的时间等的与帧有关的控制信息。
接着，参照图3详细说明，对在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统110，应用以往技术时产生的问题。
图3是用于说明以往技术的问题的序列图。
在此，终端装置1002以及终端装置1004，分别位于与控制装置1001能够进行通信的位置。并且，设想，终端装置1002和终端装置1004，位于远离的位置，因此，位于相互不能进行直接通信的位置。对于无线通信中的作用，例如，若示出与图1所示的无线通信系统110的对应关系，终端装置1002相当于发送装置10，控制装置1001相当于中继装置30，终端装置1004相当于接收装置20b。
在激活期间1007内，终端装置1002以终端装置1004为目的地来发送数据帧1060。如上所述，终端装置1002和终端装置1004不位于相互能够进行直接通信的范围内，因此，终端装置1004不能接收数据帧1060(S1220)。因此，与数据帧1060对应的确认响应(ACK)帧，不会从终端装置1004发送。
另一方面，控制装置1001，由于位于与终端装置1002能够直接通信的范围内，因此接收数据帧1060。然后，控制装置1001，分析接收了的数据帧1060，判定目的地地址的目的地是否为自身地址。其结果为，由于目的地是终端装置1004，因此，将数据帧1060暂时蓄积到内部的缓冲器。
接着，控制装置1001，按照等待时间T11等待，与终端装置1002发送的数据帧1060对应的确认响应(ACK)帧。控制装置1001，在时间T11以内从终端装置1004没能接收ACK帧的情况下，判定为数据帧1060没有到达终端装置1004。控制装置1001，针对终端装置1002，发送与数据帧1060对应的作为代理的确认响应的代理ACK帧1061，以代替终端装置1004(S1222)。
接收了代理ACK帧1061的终端装置1002，判断为数据帧1060是从终端装置1004发送的，并完成数据帧1060的发送处理。
接着，控制装置1001，将内部的缓冲器中蓄积的数据帧1060，作为代理数据帧1062来发送给终端装置1004，从而进行数据帧的中继。在此，在发送前或发送中时刻进入非激活期间1008的情况下，控制装置1001、终端装置1002、以及终端装置1004成为睡眠状态。因此，直到下次的激活期间为止的期间(图3所示的T12的期间)，控制装置1001不能对帧进行中继，发生延迟。
并且，终端装置1002，在步骤S1222中，判断为数据帧1060的向终端装置1004的发送已经完成，存在开始下次的应用处理的可能性。也就是说，作为无线通信系统整体，存在因内部状态的失配而导致问题的可能性。
以后，说明能够实现不发生所述的延迟的帧中继的本发明的实施例1涉及的发送装置10、接收装置20、以及中继装置30。
图4是示出本实施例的发送装置10的功能框的一个例子的图。在此，发送装置10是，无线通信系统110中的发送装置。在无线通信系统110中，从发送装置10发送给接收装置20的第一帧，由中继装置30中继。
如图4所示，发送装置10具备，发送部112A、接收部112B、帧生成部113、执行部114、选择部115、以及SN存储部116。
发送部112A，将由帧生成部113生成的帧，从作为用于进行无线通信的天线的天线111发送。而且，更详细而言，具有帧信号的调制以及解调、CSMA等的介质访问控制的功能。
接收部112B，由天线111接收ACK帧等。
帧生成部113，具有生成、分析数据帧、ACK帧、信标帧、管理帧等的各种帧的功能。例如，生成包含由选择部115选择的序列号的数据帧(第一帧)。
执行部114是，利用了无线通信系统110的服务的控制部。例如，执行家庭网络中的家电的远程控制、家电彼此的节能协调控制等的处理。
SN存储部116，存储有接收装置固有的标识符、以及与该标识符对应的序列号(SN；Sequence Number)。例如，将SN和无线装置的地址(例如，MAC地址；Media Access Control地址)关联起来存储。而且，SN存储部116，除了接收装置以外，还可以将中继装置等固有的标识符和序列号相对应地存储。对于该SN存储部116，在后面，在图6中进行详细说明。
选择部115，对于分配给第一帧的序列号，选择与接收装置的标识符对应的序列号。而且，选择部115，也可以选择与中继装置的标识符对应的序列号。
图6A以及图6B是示出，作为图4示出的SN存储部116的两个例子的SN存储部116a以及SN存储部116b各自的数据构造的图。在SN存储部116中，将“SN(序列号)”、和作为无线装置的标识符的“设备地址”相对应地存储。而且，SN存储部116也可以存储除此以外的信息。
图6A所示的SN存储部116a和图6B所示的SN存储部116b的不同之处是，序列号的使用方法。也就是说，在SN存储部116a中，一个序列号的组，与多个设备地址86对应。另一方面，在SN存储部116b中，一个序列号的组，与一个设备地址88对应。对于SN存储部116的数据构造，可以使用哪一方。
而且，设备地址是，无线装置固有的标识地址。例如，有48比特的MAC地址、IEEE802.15.4的短地址、EUI(Extended Unique Identifier：扩展唯一标识符)64地址等。
并且，序列号是指，如作为示出802.15.4标准的帧结构的图的图5所示，分配给数据帧以及ACK帧等的帧的号码。从发送装置向接收装置发送的数据帧、和作为针对该数据帧的确认响应的从接收装置向发送装置发送的ACK帧，包含共同的序列号。根据该序列号的同一性，无线装置能够将数据帧与ACK帧相对应。
图5A示出IEEE802.15.4标准的数据帧70的结构。在FrameControl中，设定示出帧的类别为数据帧的信息。在SequenceNumber72中，设定序列号。在AddressingFields74中，设定成为发送源以及目的地的无线装置的标识符等。
图5B示出IEEE802.15.4标准的ACK帧80的结构。在FrameContro181中，设定示出帧的类别为ACK帧的信息。在SequenceNumber82中，设定与对应的数据帧中设定的序列号相同的序列号。在802.15.4标准中，ACK帧中没有Addressing Field，使用与数据帧相同的序列号生成ACK帧。无线装置，根据ACK帧的序列号，能够判别是针对哪个数据帧的ACK帧。
图6A所示的SN存储部116a，将如1至63的一组的序列号与多台无线装置关联起来。对此，图6B所示的SN存储部116b，将一组的序列号与仅一台无线装置关联起来。序列号，每当发送装置10发送帧时增大。SN存储部116，如图6A以及6B所示，将由上限值和下限值被指定的接连的序列号构成的组、与设备地址相对应地存储。序列号，在各个组中增大，若到达上限值，则再次返回到下限值而被使用。
而且，本实施例涉及的发送装置10，即使不具备执行部114也产生同样的发明的效果。具体而言，在发送装置10的外部，存在具备执行部114的执行装置的情况下，将接收了的数据帧发送给该执行装置，根据需要能够获得处理结果。
而且，本实施例涉及的发送装置10，即使不具备接收部112B也产生同样的发明的效果。也就是说，发送装置10，在生成包含与帧的目的地对应的序列号的第一帧时，不需要从其他的无线装置接收帧。
图7是示出本发明的实施例1的接收装置20的功能框的一个例子的图。在此，接收装置20是，无线通信系统110中的接收装置。在无线通信系统110中，从发送装置10向接收装置20发送的第一帧，由中继装置30中继。而且，在图7中，对于与图4相同的构成要素利用相同的符号，并省略说明。
如图7所示，接收装置20具备，发送部212A、接收部212B、中继判定部221、通信控制部222、SN存储部116、以及执行部214。
发送部212A是，将作为针对从发送装置10发送的第一帧的确认响应的ACK帧(以后，也称为第二帧)，以发送装置10为目的地来发送的通信接口。在实施例中ACK生成部(没有图示)生成第二帧。而且，发送部212A具有的通信功能，例如，与发送部112A同样。
接收部212B是，接收从发送装置10发送的帧的通信接口。接收部212B具有的通信功能，例如，与接收部112B同样。
中继判定部221，根据接收了的帧中包含的序列号，判定该帧是否为从中继装置30发送的帧。在后面说明该详细内容。
SN存储部116是，包含与发送装置10具备的SN存储部116相同的信息的存储部。也就是说，SN存储部116，将接收装置20固有的标识符、与发送装置10可分配给接收装置20的序列号相对应地存储。
通信控制部222，在将接收了的帧判定为从中继装置30发送了的帧的情况下，将作为即使接收装置20的当前的激活期间结束后、自己也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内。这是因为，即使激活期间结束后，也通过在扩展激活期间内继续接收，从而能够完成由中继装置30中继的第一帧的接收。而且，无线通信系统110，如上所述，根据由从控制装置广播的信标帧的指示决定激活期间。
执行部214，与执行部114同样，进行家庭网络中的家电的远程控制、家电彼此的节能协调控制等的利用了无线通信系统110的服务的控制。
而且，本实施例涉及的接收装置20，即使不具备执行部214也产生同样的发明的效果。具体而言，在接收装置20的外部，存在具备执行部214的执行装置的情况下，将接收了的数据帧发送给该执行装置，根据需要能够获得处理结果。
并且，本实施例涉及的接收装置20，即使不具备SN存储部116也产生同样的发明的效果。具体而言，例如，通过SD卡等的外部存储介质、或网络，能够获得与SN存储部116所存储的数据相同的数据。
并且，本实施例涉及的接收装置20，即使不具备发送部212A也产生同样的发明的效果。也就是说，接收装置20，在判定是否要设定扩展激活期间时，不需要向其他的无线装置发送帧。
而且，本实施例涉及的接收装置20，也可以由其他的结构实现。图8示出本实施例的变形例涉及的接收装置1020的结构。
如图8所示，接收装置1020具备，收发部212、中继判定部221、SN存储部216、通信控制部222、以及执行部214。而且，对于与图7相同的构成要素，附上相同的符号，并省略详细说明。
在本变形例中，可以将发送部212A和接收部212B汇集为收发部212。收发部212的功能，与发送部212A以及接收部212B相同。
并且，中继判定部221具有，帧判定部213、以及SN判定部217。
帧判定部213，生成以及分析数据帧、ACK帧、信标帧、管理帧等的各种帧。在本变形例中，帧判定部213，生成ACK帧，使收发部212向发送装置10发送。并且，判定收发部212接收了的帧是否为第二帧。而且，如上所述，帧包含发送装置10分配给该帧的序列号、和示出该帧的类别的类别信息。
具体而言，帧判定部213，参照该帧中包含的类别信息，判定该帧的类别是否与作为第一帧的接收确认响应而发送的帧的类别一致。例如，若参照图5以IEEE802.15.4标准来说明，帧判定部213，通过参照帧内的FrameControl，从而得知该帧的类别。因此，帧判定部213，判定帧的FrameControl是否与ACK帧80的FrameControl81一致。在此，在一致的情况下可以认为，该帧是第二帧或由后述的中继装置作为第二帧的代理而发送的第三帧的某一方的可能性。
SN判定部217，判定接收了的帧中包含的序列号是否与接收装置20的标识符所对应的序列号一致。
在此，中继判定部221，在帧判定部213判定为一致、SN判定部217判定为一致的情况下，判定为该帧由中继装置30发送。
也就是说，在本发明中，序列号具有，(1)作为各个帧的标识符的作用，(2)将数据帧(即，第一帧)与ACK帧(即，第一帧的接收确认响应)相对应的作用，还具有，(3)示出是以哪个接收装置为目的地来发送的数据帧、或与其对应的ACK帧的作用。因此，接收装置20，根据帧中包含的类别信息，判定该帧的类别是否为ACK帧。接收装置20，在该帧是ACK帧的情况下，得知是与以谁为目的地来发送的数据帧对应的ACK帧。在此，通常，不能考虑到，接收装置20接收与以自己为目的地来发送的数据帧对应的ACK帧的情况。这是因为，与以自己为目的地来发送的数据帧对应的ACK帧是，接收装置本身将要发送的帧的缘故。因此，中继判定部221，在接收与以自己为目的地的数据帧对应的ACK帧的情况下，能够将该接收帧判定为自己以外的无线装置、即中继装置30代理自己来发送的代理数据。
接着，图9是示出本发明的实施例1的中继装置30的功能框的一个例子的图。中继装置30是，无线通信系统110中的中继装置，从发送装置10向接收装置20发送的第一帧，由中继装置30中继。而且，在图9中，对于与图4相同的构成要素利用相同的符号，并省略说明。
如图9所示，中继装置30具备，发送部333A、接收部333B、帧判定部334、代理ACK生成部332、以及通信控制部340。
发送部333A是发送帧的通信接口。
接收部333B，接收从发送装置10以及接收装置20的一方发送给另一方的帧。发送部333A以及接收部333B各自也可以是，例如，与发送部112A以及接收部112B相同的结构。
帧判定部334，判定由接收部333B接收了的帧是，第一帧、以及接收装置20作为第一帧的接收确认响应而发送的第二帧的那一方。帧判定部334，在判定为第一帧的情况下，将该第一帧，存储到自己具有的存储部341。
代理ACK生成部332，在接收部333B中接收第一帧、且接收第一帧后事先规定的期间内没有接收与第一帧对应的第二帧的情况下，生成作为与包含第二帧应要包含的信息相同的信息的帧、且作为第二帧的代理的第三帧。也就是说，参照图5B，在第三帧的FrameControl81中指定示出ACK帧的类别信息，在SequenceNuber82中指定存储部341中存储的第一帧的序列号。
而且，代理ACK生成部332也可以，在接收第一帧、且不依赖于第一帧的接收时刻的事先规定的期间内不能接收第二帧的情况下，判断为生成第三帧。
通信控制部340，在接收部333B中接收第一帧后、事先规定的期间内没有接收与第一帧对应的第二帧的情况下，使发送部333A向发送装置10和接收装置20发送第三帧。并且，通信控制部340，将作为即使激活期间结束后中也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，在该扩展激活期间内，将帧判定部334所存储的第一帧作为第四帧，从发送部333A向接收装置20发送。
更详细而言，通信控制部340，在接收部333B中接收第一帧后、事先规定的期间内没有接收第二帧的情况下，使发送部333A向发送装置10和接收装置20发送第三帧，以第四帧的发送在激活期间内完成的方式来设定扩展激活期间，使发送部333A向接收装置20发送第四帧。
而且，参照图27，事先规定的期间，相当于T11。也就是说，成为作为从中继装置30向接收装置20发送第一帧后、到中继装置30接收第二帧为止所需要的期间的事先规定的期间。
而且，通信控制部340也可以，在接收第一帧之后事先规定的期间内、不依赖于第一帧的接收时刻的事先规定的期间内不能接收第二帧的情况下，如上所述，(1)发送第三帧，(2)发送第四帧，以及(3)设定扩展激活期间。
而且，本实施例涉及的中继装置30，即使不具具备存储部341也产生同样的发明的效果。具体而言，能够将第一数据记录到中继装置30的外部的记录介质。
图10是示出本实施例涉及的中继装置的变形例的框图。而且，对于与图9相同的构成要素附上相同的符号，并省略详细说明。
本变形例涉及的中继装置1030具备，收发部333、代理ACK生成部332、ACK检测部331、数据帧提取部355、睡眠控制部335、以及存储部341。
参照图27，ACK检测部331具有，判定在作为ACK帧的等待时间的T11以内是否接收了ACK帧的功能。
代理ACK生成部332具有，在作为ACK帧的等待时间的T11以内不能接收ACK帧的情况下，代替目的地无线装置，而生成作为代理ACK帧的ACK帧的功能。
ACK检测部331，判断为ACK帧的等待时间T11以内不能接收ACK帧、发送代理ACK帧后，数据帧提取部355具有，取出存储部341中存储的数据帧，向目的地无线装置从天线311中继转发数据帧的功能。
睡眠控制部335，通过在中继装置30设定扩展激活期间，即使进入事先预定的非激活期间，也不睡眠，而一定期间继续进行帧的收发。
接着，对于从发送装置10向接收装置20b发送的第一帧由中继装置30中继的工作，利用图11至图17进行说明。而且，再次参照图1设想，发送装置10和接收装置20b位于远离的位置，位于相互不能进行直接通信的位置。并且，设想，中继装置30，位于与发送装置10和接收装置20b都能够进行通信的位置。
图11是示出实施例1的发送装置10、接收装置20b、以及中继装置30的工作的序列图。图11，在纵轴方向上以时间序列来示出，无线通信系统110的通信时间。如上所述，在无线通信系统110中，反复激活期间1007和非激活期间1008。
在此，如上所述，接收装置20b，不能直接接收从发送装置10以接收装置20b为目的地来发送的数据帧50(S210)。因此，中继装置30，按照ACK帧的等待时间T11等待来自接收装置20b的ACK帧后，在没能接收ACK帧的情况下，发送代理ACK帧51。该代理ACK帧51，由发送装置10以及接收装置20b接收(分别，S212以及S214)。
接着，中继装置30以及接收装置20b，在当前的激活期间1007结束后的后续的非激活期间1008内，设定作为自己能够进行通信的期间的扩展激活期间1100。具体而言，中继装置30，设定扩展激活期间1100，以至少直到代理数据帧52(以后，也称为代理数据、或第四帧)的发送完成为止继续能够进行通信的期间。并且，接收装置20b，设定扩展激活期间1100，以至少直到代理数据帧52的接收完成为止继续能够进行通信的期间。据此，接收装置20b能够完成代理数据52的接收(S216)。
然后，接收装置20b，向中继装置30发送作为针对代理数据的确认响应的代理数据ACK帧53(以后，也称为代理数据ACK、或第五帧)。
而且，在图11中，从中继装置30发送代理ACK51后、到下次发送代理数据52为止的期间T13，大致为几毫秒。T13的长度，取决于电波法上的限制、以及接收装置具备的微计算机的处理速度等。并且，在图11中，从中继装置30发送代理数据52后、到接收装置20b发送代理数据ACK53为止的期间T14是，在标准上决定的。并且，在非激活期间和激活期间切换的定时，在标准上，所有的无线装置，一定需要接收信标，因此，不能收发其他的数据。
因此，中继装置30以及接收装置20b，例如，在代理ACK51被收发后的非激活期间1008结束为止，不能设定比T13＋T14长的期间的扩展激活期间的情况下，可以判断为不设定扩展激活期间。在此情况下，中继装置30以及接收装置20b也可以，等待到下次的激活期间，来开始代理数据52的收发。
如上所述，在本实施例中，中继装置30设定直到代理ACK帧51的发送完成为止能够进行通信的期间，并且，接收装置20b设定直到代理ACK帧51的接收完成为止能够进行通信的期间，从而不产生延迟而能够实现帧中继。
接着，参照图12说明发送装置10进行的处理的流程。
图12是示出本实施例涉及的发送装置10的处理的流程的流程图。
首先，选择部115，参照SN存储部116，选择与作为目的地的接收装置20b对应的SN(S71)。
在此，将接收装置20b的设备地址设为0x0011。选择部115，参照图6A的SN存储部116a，例如，选择序列号1(S71)。
接着，帧生成部113，参照图5A，生成在SequenceNumber72指定1、在AddressingFields74指定0x0011的数据帧(S72)。
然后，发送装置10从发送部112A发送数据帧(S73)。
而且，发送装置10，如图13所示，在步骤S73后，判定在规定时间以内从接收装置20b是否接收了ACK(S74)，在没能接收的情况下(S74的“否”)，在小于事先规定的再送次数的最大值的期间(S75的“否”)，可以反复进行数据帧50的再送(S73)。
接着，参照图14，说明接收装置20b的处理的流程。
若接收部212B接收帧(S81)，中继判定部221，分析帧来获得序列号。并且，中继判定部221，向SN存储部116b对照与获得的序列号对应的设备地址，判断是否为以自身台为目的地的ACK帧(S82)。在此，由于ACK帧是以自身台为目的地的，接收装置20b识别中继台的存在，接着，识别从中继台中继转发代理数据帧。因此，通信控制部222，设定扩展激活期间，以直到代理数据帧的接收完成为止能够继续进行通信(S84)。
而且，通信控制部222也可以，判断直到下次的数据帧转发完成为止是否进入非激活期间1008，仅在若进入非激活期间的情况下，设定扩展激活期间，以在一定期间内不睡眠。
例如，通信控制部222，将代理数据52的数据尺寸，从中继装置30获得，该数据尺寸除以接收装置20b与中继装置30之间的通信速度，从而能够计算代理数据52的转发所需要的时间。并且，通信控制部222，根据定期接收的信标帧，得知当前的激活期间的结束时刻。因此，通信控制部222，若从代理ACK51的接收的开始时刻、到代理数据52的接收完成为止所需要的时间经过的时刻T1是激活期间的结束时刻T2以后，则可以按照至少T1与T2的差分设定扩展激活期间。
而且，如图15所示，接收装置20，在设定扩展激活期间(S84)后、代理数据52的接收完成的情况下(S85)，可以对代理数据52进行FCS(FrameCheck Sequence：帧检查序列)检查(S86)。在此情况下，接收装置20也可以，仅在没有错误地接收代理数据52的情况下(S86的“是”)，向中继装置30发送代理数据ACK(S87)。
接着，参照图16，说明中继装置30的处理的流程。
如上所述，由于发送装置10和接收装置20b不位于相互能够进行通信的范围内，因此，接收装置20b不能接收数据帧50。另一方面，由于中继装置30位于发送装置10的通信可能范围内，因此，中继装置30接收数据帧50(S310)。
帧判定部334，分析接收了的帧，判定是否为数据帧(S312)。在接收数据帧50的情况下(S312的“是”)，帧判定部334，将接收了的数据帧50作为代理数据来存储到存储部341。而且，帧判定部334也可以，判定数据帧50的目的地地址是否为自身地址，仅在是自身地址以外的情况下，进行步骤S314以后的处理。在此情况下，在此，由于数据帧50是以接收装置20b为目的地的，因此，中继装置30具备的帧判定部334，也将数据帧50暂时存储到存储部341(S314)。
接着，中继装置30，判定直到针对发送装置10发送的数据帧50的ACK帧的等待时间T11经过为止是否不能接收ACK帧(S316)。在此，仅在确认等待时间T11经过为止不能接收ACK帧的情况下(S316的“否”)，对发送装置10，发送作为针对数据帧50的ACK帧的代理的代理ACK帧51(S318)。
此时，发送装置10，将设定有作为发送源地址的接收装置20b的地址的代理ACK帧51，作为从接收装置20b发送的，并进行发送(S318)。
接着，通信控制部340，设定中继装置30的扩展激活期间(S324)。
接着，通信控制部340，将存储部341中存储的数据帧50，作为代理数据帧52来发送给接收装置20b(S326)。
而且，通信控制部340也可以，如图17所示，在步骤S326之前，判定从开始代理数据帧52的发送后、到该发送完成为止激活期间是否结束(S322)，仅在激活期间结束的情况下(S322的“是”)，设定扩展激活期间(S324)。进而，并且，通信控制部340也可以，在步骤S326之前，判定直到接收作为针对代理数据帧52的确认响应的代理数据ACK帧53为止激活期间是否结束。
例如，通信控制部340，获得代理数据52的数据尺寸，该数据尺寸除以中继装置30与接收装置20b之间的通信速度，从而能够计算代理数据52的接收完成为止所需要的时间。并且，通信控制部340，根据定期接收的信标帧，得知当前的激活期间的结束时刻。因此，通信控制部340也可以，若从代理ACK帧51的发送的开始时刻、到代理数据帧52的发送完成为止所需要的时间经过的时刻T3是激活期间的结束时刻T4以后，则按照至少T3与T4的差分设定扩展激活期间。
通信控制部340，在判定为代理数据帧52的发送完成为止激活期间结束的情况下(SS322的“是”)，设定扩展激活期间(S324)，发送代理数据帧52(S326)。
而且，中继装置30，如图17所示，在步骤S326后，判定在规定时间以内从接收装置20b是否接收了代理数据帧52(S328)，在不能接收的情况下(S328的“否”)，在小于事先规定的再送次数的最大值的期间(S330的“否”)，可以反复进行代理数据帧52的再送(S326)。
根据以上的工作，即使在激活期间1007和非激活期间1008混在一起的无线网络系统中，也不会数据帧的中继中途进入非激活期间来睡眠，而能够继续进行通信。其结果为，能够缩短延迟时间，以使延迟时间只是图11中的T13所示的等待时间。据此，能够减轻因传输延迟而引起的给应用带来的影响。
也就是说，本实施例涉及的发送装置10，生成序列号与目的地对应的ACK帧，发送给接收装置。其结果为，即使是像IEEE802.15.4那样没有示出帧的目的地的Addressing场的ACK帧(即，作为帧的接收确认响应而发送的帧)，接收装置，也能够判断接收了的ACK帧是针对以哪个接收装置为目的地来发送的帧的接收确认响应。据此，接收装置，能够判定接收了的帧是否为由中继装置发送的帧。其结果为，在判定为从中继装置发送的情况下，通过设定扩展激活期间，从而能够进行发送帧的低延迟中继。
并且，本实施例涉及的接收装置20，在判定为接收了的帧由中继装置发送的情况下，设定扩展激活期间，以能够将以后从中继装置发送的所有的帧，在直到下次的信标发送到为止的期间内接收。其结果为，能够进行帧的低延迟中继。
并且，本实施例涉及的中继装置30，直到中继中途的帧的发送完成为止，在无线通信系统所规定的非激活期间内设定作为至少自己能够进行通信的期间的扩展激活期间。其结果为，能够防止在中继的帧的发送中中继装置进入睡眠状态。因此，中继装置，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断无线通信的无线通信系统中，能够进行帧的低延迟中继。
(实施例2)
接着，说明本发明的实施例2涉及的中继装置30。
图18是示出本发明的实施例2涉及的中继装置1030a的功能结构的框图。而且，对于与图9所示的中继装置30相同的构成要素附上相同的符号，并省略详细说明。
本实施例涉及的中继装置1030a，与图9所示的实施例1涉及的中继装置30相比，区别在于，还具备代理数据ACK检测部360。
代理数据ACK检测部360，检测接收装置20向发送装置10发送的作为第四帧(即，代理数据帧52)的接收确认响应的第五帧(即，代理数据ACK帧53)。
并且，代理数据ACK检测部360，将示出在发送第四帧后事先规定的期间内是否检测出与第四帧对应的第五帧的确认结果，与接收装置20固有的标识符相对应地存储到，自己具有的确认表362。
通信控制部340a，仅在接收第一帧后事先规定的期间内从作为第一帧的目的地的接收装置20没能接收与第一帧对应的第二帧、并且确认表362所存储的与该接收装置的标识符对应的确认结果不示出以前没能检测第五帧的情况下，(A)使发送部333A，向发送装置10和接收装置20发送第三帧，(B)设定扩展激活期间，以使第四帧的发送在激活期间内完成，(C)使发送部333A，将帧判定部334所存储的第一帧作为第四帧发送给接收装置20。
而且，如图19所示的中继装置1030b，向实施例1的变形例涉及的中继装置1030，追加确认表362和代理数据ACK检测部360，也产生同样的效果。
图20是示出确认表362的数据构造的一个例子的图。
如图20所示，在确认表362中，将作为接收装置20固有的标识符的终端地址、与示出从该终端地址所示的接收装置20是否到达第五帧的确认结果相对应地存储。
例如，与0x0011的终端地址对应的确认结果是“可”。这示出，以前向标识符为0x0011的接收装置20发送第四帧时，在规定的时间内代理数据ACK检测部360检测出第五帧。因此，通信控制部340a，进行用于对以由0x0011确定终端地址的接收装置20为目的地的数据帧进行中继的处理(所述(A)至(C))。
并且，与0x0013的终端地址对应的确认结果是“不可”。这示出，以前向标识符为0x0013的接收装置20发送第四帧时，在规定的时间内代理数据ACK检测部360没能检测第五帧。因此，通信控制部340a，不对以由0x0013确定终端地址的接收装置20为目的地的数据帧进行中继。
并且，通信控制部340a，例如，在接收以由0xffff确定终端地址的接收装置20为目的地的数据帧，确认表362的终端地址中没有包含0xffff的情况下，将该数据帧中继给由0xffff确定终端地址的接收装置20。在中继后，代理数据ACK检测部360在规定的时间内检测出从终端地址为0xffff的接收装置20发送的第五帧的情况下，代理数据ACK检测部360，将终端地址0xffff、与作为其确认结果的“可”相对应地存储到确认表362。
另一方面，在中继后，代理数据ACK检测部360在规定的时间内没能检测从终端地址为0xffff的接收装置20发送的第五帧的情况下，代理数据ACK检测部360，将终端地址0xffff、与作为其确认结果的“不可”相对应地存储到确认表362。
而且，在本实施例中，将确认表362所存储的确认结果，表示为“可”“不可”，但也可以以分别表示“接收可”“接收不可”、“OK”“NG”、“1”“0”等两个状态的任意的形式来存储确认结果。并且，确认表362中也可以，除了“可”“不可”的两个状态以外，还追加作为示出是否能够接收第五数据帧为不明确的信息的例如“不明”或“2”等，将共三个状态的某个作为来确认结果存储。
图21是示出本实施例涉及的具备中继装置1030a的无线通信系统的序列的图。
在发送装置10以位于不能进行直接通信的距离的接收装置20b为目的地来发送的数据帧50由中继装置1030a接收的情况下(S210)，通信控制部340a，参照确认表362，确认以前从接收装置20b是否接收了第五帧。在此，在确认表362中没有存储没能检测第五帧的确认结果的情况下，通信控制部340a发送代理ACK51，接着将代理数据52发送给接收装置20b(S216)。然后，按照规定的时间(例如T11)，等待作为针对代理数据52的来自接收装置20b的接收响应的第五帧。
而且，确认表362中没有存储没能检测第五帧的确认结果的情况是指，例如，确认表362中存储示出从接收装置20b接收了第五帧的确认结果的情况，或者，确认表362中没有存储与接收装置20b对应的确认结果的情况等。
在此，在接收装置20b位于与中继装置103a也不能进行直接通信的距离的情况下，中继装置1030a不能接收第五帧。因此，中继装置1030a具备的代理数据ACK检测部360，将示出从接收装置20b没能接收第五帧的确认结果存储到确认表362。
图22是示出本实施例涉及的中继装置1030a的处理的流程的流程图。
在接收部333B接收无线帧(S402)、帧判定部334将接收了的帧判定为数据帧的情况下(S404的“是”)，帧判定部334将该帧存储到存储部341(S406)。
然后，通信控制部340a，在规定时间以内接收与接收了的数据帧对应的ACK帧的情况下(S408的“是”)，结束处理。另一方面，在规定时间以内没有接收ACK帧的情况下，通信控制部340a判断为需要该数据帧的中继，设定扩展激活期间(S410)。
接着，通信控制部340a，判定在确认表362中是否存在中继的数据帧的发送目的地(S412)。在判断的结果为存在的情况下(S412的“是”)，参照对应的代理数据ACK的确认结果(S414)。在此，在确认结果示出没能接收代理数据ACK的情况下(S414的“否”)，通信控制部340a结束处理。
另一方面，在确认表362中不存在中继的数据帧的发送目的地的情况下(S412的“否”)，或者，在确认表362中存储示出从中继的数据帧的发送目的地接收代理数据的确认结果的情况下(S414的“是”)，通信控制部340a，发送代理ACK生成部332所生成的代理ACK(S416)。
接着，通信控制部340a，将存储部341中存储的数据帧作为代理数据，发送给该数据帧的发送目的地(S418)。
接着，代理数据ACK检测部360，判定在规定时间以内是否接收了与发送的代理数据对应的代理数据ACK(S420)。在其结果为没能接收的情况下，代理数据ACK检测部360，将示出没能接收代理数据ACK的信息(“不可”)存储到确认表362(S424)。另一方面，在接收了代理数据ACK的情况下，代理数据ACK检测部360，将示出接收了代理数据ACK的信息(“可”)存储到确认表362(S422)。
而且，在步骤S420中，代理数据ACK检测部没能接收代理数据ACK的情况下，可以进行事先规定的次数以内的代理数据的再送。
例如，参照图23，在代理数据ACK检测部在规定时间以内没能接收代理数据ACK的情况下(S420的“否”)，仅在再送次数小于允许的最大值的情况下(S426的“否”)，通信控制部再送代理数据(S418)。在此情况下，在再送次数到达允许的最大的次数的情况下(S426的“是”)，代理数据ACK检测部360，将示出没能接收代理数据ACK的信息(“不可”)存储到确认表362(S424)。
而且，通信控制部340a也可以，在步骤S410中设定扩展激活期间之前，判定在该数据帧的发送完成之前为止激活期间是否结束。在此情况下，通信控制部340a也可以，仅在判定为激活期间结束的情况下，在步骤S410中设定扩展激活期间。
而且，本发明的实施例1及2、以及其变形例的连接结构，不仅限于无线通信。例如，也可以是电灯线(电力线)、电话线、同轴电缆、光缆、Ethernet(注册商标)、USB(UniversalSerial Bus)、HDMI(High－Definition Multimedia Interface；注册商标)、以及IEEE1394等的有线通信。据此，本发明的无线网络系统，能够通过各种传输介质进行通信。
而且，在本发明的实施例1及2、以及其变形例的结构中，记载了从发送装置通过中继装置转发给接收装置的下行链路的数据帧的转发的例子。但是，不仅限于此，也可以是从接收装置通过中继装置转发给发送装置的上行链路的数据帧的转发。这样的结构，也是根据所述实施例的组合容易设想的。也就是说，本发明的无线通信系统，除了下行链路以外，还能够将数据帧中继适用上行链路。
而且，在本发明的实施例1及2、以及其变形例的结构中，明确分离了发送装置、中继装置、以及接收装置的各个作用功能。但是，不仅限于此，也可以是在一个装置上搭载所有的作用功能的无线传输装置。据此，也能够对应于P2P(Peer to Peer)的网状网络。
而且，本申请的实施例的结构，也可以作为用于使由CPU以及MPU工作的计算机执行的程序来实现。
也就是说，该程序使计算机执行包括以下的步骤的中继方法，即：接收步骤，接收帧；帧判定步骤，在将接收了的所述帧判定为是所述第一帧的情况下，存储该第一帧；以及通信控制步骤，在所述接收步骤中接收所述第一帧后，在事先规定的期间内没有接收所述第二帧的情况下，发送作为所述第二帧的代理帧的所述第三帧，将作为即使所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，在该扩展激活期间内，向所述接收装置发送第四帧，该第四帧是在所述帧判定步骤所存储的所述第一帧。
并且，该程序，可以存储在ROM(Read Only Memory：只读存储器)以及RAM(RandomAccess Memory：随机存储器)等的存储介质中，或者，也可以通过互联网等的传输介质来分发。
而且，对于本发明的实施例1及2、以及其变形例涉及的无线装置的结构，不仅限于由CPU以及MPU工作的软件结构，也可以作为典型的集成电路的LSI(Large ScaleIntegration：大规模集成电路)等的硬件来实现。可以将它们分别单芯片化，也可以将它们单芯片化，使得包含所有的结构或一部分的结构。集成电路，根据集积度不同，会有称为IC、系统LSI、超LSI、特大LSI等的情况。并且，对于集成电路的方法，不仅限于LSI，也可以利用专用电路或通用处理器来实现。进而，也可以利用FPGA(Field Programmable Gate Array∶现场可编程门阵列)、以及可重构LSI内部的电路单元的连接以及设定的可重构处理器。进而，当然，若因半导体技术的进步或导出的其它的技术而出现代替现在的半导体技术的集成电路化的技术，则可以利用其技术对功能框进行集成化。例如，可以考虑生物技术的应用等。
更具体而言，图24是示出本发明的实施例1及2、以及其变形例涉及的实现作为无线装置的发送装置10、接收装置20、中继装置30、以及中继装置1030a等的计算机系统的硬件结构的框图。
这样的无线装置具备：计算机734；键盘736及鼠标738，用于指示计算机734；显示器732，用于提示计算机734的运算结果等的信息；CD－ROM(Compact Disc－Read OnlyMemory)装置740及通信调制解调器752，用于读取由计算机734执行的程序。
对于作为这样的无线装置进行的处理的程序，由作为计算机可读取的介质的CD－ROM742存储，由CD－ROM装置740读取。或者，通过计算机网络，由通信调制解调器752读取。
计算机734具备，CPU(Central Processing Unit：中央处理器)744、ROM(ReadOnly Memory)746、RAM(Random Access Memory)748、硬盘750、通信调制解调器752、以及总线754。
CPU744，执行通过CD－ROM装置740或通信调制解调器752读取的程序。ROM746，存储计算机734的工作所需要的程序以及数据。RAM748，存储程序执行时的参数等的数据。硬盘750，存储程序以及数据等。通信调制解调器752，通过计算机网络，与其他的计算机进行通信。总线754，使CPU744、ROM746、RAM748、硬盘750、通信调制解调器752、显示器732、键盘736、鼠标738以及CD－ROM装置740相互连接。
进而，并且，构成所述的各个装置的构成要素的一部分或全部也可以，由与各个装置可装卸的IC卡或单体的模块构成。IC卡或模块是，由微处理器、ROM、RAM等构成的计算机系统。IC卡或模块也可以，包含所述的超多功能LSI。微处理器根据计算机程序进行工作，据此，IC卡或模块实现其功能。该IC卡或该模块也可以，具有防篡改性。
并且，本发明也可以是所述的方法。并且，可以是由计算机实现这样的方法的计算机程序，也可以是由所述计算机程序而成的数字信号。
进而，本发明也可以，将所述计算机程序或所述数字信号记录到计算机可读取的记录介质，例如，软盘、硬盘、CD－ROM、MO、DVD、DVD－ROM、DVD－RAM、BD(Blu－ray Disc(注册商标))、USB存储器、SD卡等的存储卡、半导体存储器等。并且，也可以是这样的记录介质所记录的所述数字信号。
并且，本发明也可以，将所述计算机程序或所述数字信号，经由电通信线路、无线或有线通信线路、以互联网为代表的网络、数据广播等传输。
并且，本发明也可以是，具备微处理器和存储器的计算机系统，所述存储器存储有所述计算机程序，所述微处理器根据所述计算机程序进行工作。
并且，也可以是，将所述程序或所述数字信号记录到所述记录介质来转送，或者，将所述程序或所述数字信号经由所述网络等转送，从而由独立的其他的计算机系统实施。
也可以将所述实施例以及所述变形例分别组合。
这次公开的实施例的所有的内容仅为例示，不能理解为限制性方案。本发明的范围是由权利要求书示出的，而非所述的说明，并且，试图包含与权利要求书同等意义以及范围内的所有的变更。
工业实用性
本发明，能够适用于中继装置等，尤其能够适用于中继装置对从发送装置向接收装置发送的第一帧进行中继的无线通信系统中的中继装置等，在无线通信系统中激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信。
符号说明
10、1012发送装置
20、20a、20b、1014、1020接收装置
21中继判定部
22睡眠控制部
30、1011、1030、1030a、1030b中继装置
31ACK有无检测
32ACK生成部
33帧缓冲器
34数据帧提取部
35睡眠控制部
50、70、1050、1060数据帧(第一帧)
51、1051、1061代理ACK帧(第三帧、代理ACK)
52、1052、1062代理数据帧(第四帧、代理数据)
53、1053、1063代理数据ACK帧(第五帧、代理数据ACK)
80ACK帧(第二帧)
86、88设备地址
110无线通信系统
111、311天线
112、212、333收发部
112A、212A、333A发送部
112B、212B、333B接收部
113帧生成部
114、214执行部
115选择部
116、116a、116b、216SN存储部
213、334帧判定部
217SN判定部
221中继判定部
222、340、340a通信控制部
331、376ACK检测部
332代理ACK生成部
335、372睡眠控制部
341存储部
355数据帧提取部
360代理数据ACK检测部
362确认表
732显示器
734计算机
736键盘
738鼠标
740CD－ROM装置
742CD－ROM
744CPU
746ROM
748RAM
750硬盘
752通信调制解调器
754总线
1001控制装置
1002、1003、1004终端装置
1006信标期间
1007激活期间
1008非激活期间
1009信标
1100扩展激活期间

Claims (9)

1.一种中继装置，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，对从所述发送装置向所述接收装置发送的第一帧进行中继，所述中继装置具备：
接收部，接收帧；
发送部，发送帧；
帧判定部，在将接收了的所述帧判定为是所述第一帧的情况下，存储该第一帧；
代理ACK生成部，生成第三帧，该第三帧是第二帧的代理帧，所述第二帧是将要从所述接收装置发送的作为所述第一帧的接收确认响应的帧；以及
通信控制部，在所述接收部接收所述第一帧后，在事先规定的期间内没有接收所述第二帧的情况下，使所述发送部发送所述第三帧，将作为即使所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，在该扩展激活期间内，使所述发送部向所述接收装置发送第四帧，该第四帧是所述帧判定部所存储的所述第一帧。
2.如权利要求1所述的中继装置，
所述通信控制部，在所述接收部接收所述第一帧后，在所述事先规定的期间内没有接收所述第二帧的情况下，使所述发送部向所述发送装置和所述接收装置发送所述第三帧，以所述第四帧的发送在所述激活期间内完成的方式来设定所述扩展激活期间，从而使所述发送部向所述接收装置发送所述第四帧。
3.如权利要求1所述的中继装置，
所述中继装置还具备代理数据ACK检测部，该代理数据ACK检测部，检测第五帧，该第五帧是指所述接收装置向所述发送装置发送的作为所述第四帧的接收确认响应的帧，
所述代理数据ACK检测部，将确认结果与该接收装置固有的标识符相对应地存储，所述确认结果示出在所述第四帧被发送后的事先规定的期间内是否检测出所述第五帧，
所述通信控制部，在事先规定的期间内从所述接收装置没能接收所述第二帧、且与该接收装置的所述标识符对应的所述确认结果不示出没能检测所述第五帧的情况下，使所述发送部向所述接收装置发送所述第三帧，以所述第四帧的发送在所述激活期间内完成的方式来设定所述扩展激活期间，从而使所述发送部向所述接收装置发送所述第四帧。
4.一种接收装置，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，接收从所述发送装置发送后由中继装置中继的第一帧，所述接收装置具备：
接收部，接收包含序列号的帧；
中继判定部，根据接收了的帧中包含的所述序列号，判定该帧是否为从所述中继装置发送了的帧；以及
通信控制部，在所述接收了的帧被判定为是从所述中继装置发送了的帧的情况下，将作为即使所述接收装置的所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，以使由所述中继装置中继的所述第一帧的接收在该激活期间内能够完成。
5.如权利要求4所述的接收装置，
所述接收装置还具备序列号存储部，该序列号存储部，将所述接收装置固有的标识符、与由所述发送装置可分配给所述接收装置的序列号相对应地存储，
所述中继判定部具有帧判定部以及序列号判定部，所述帧判定部，判定由所述接收部接收了的帧的类别，
所述帧包含由所述发送装置分配的序列号、以及示出该帧的类别的类别信息，
所述帧判定部，参照该帧中包含的所述类别信息，判定该帧的类别、与作为所述第一帧的接收确认响应而发送的帧的类别是否一致，
所述序列号判定部，参照所述序列号存储部，判定所述帧中包含的所述序列号、与该接收装置的标识符所对应的序列号是否一致，
所述中继判定部，在所述帧判定部判定为一致、所述序列号判定部判定为一致的情况下，将所述帧判定为是由所述中继装置发送的帧。
6.一种发送装置，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，通过中继装置向所述接收装置发送第一帧，所述发送装置具备：
序列号存储部，将所述接收装置固有的标识符、以及所述发送装置可分配给所述接收装置的序列号相对应地存储；
选择部，从存储在所述序列号存储部中的序列号中，选择与所述接收装置的所述标识符对应的序列号，以作为分配给所述第一帧的序列号；
帧生成部，生成包含被选择的所述序列号的所述第一帧；以及
发送部，发送生成后的所述第一帧，
通过由所述发送部发送所述第一帧，从而使得：在所发送的所述第一帧被所述中继装置接收后，在事先规定的期间内所述中继装置没有接收到作为所述第一帧的接收确认响应而应从所述接收装置发送的帧即第二帧的情况下，由所述中继装置将作为即使所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内。
7.一种中继方法，在发送装置与接收装置之间，在激活期间内进行无线通信、非激活期间内中断所述无线通信的无线通信系统中，对从所述发送装置向所述接收装置发送的第一帧进行中继，所述中继方法包括：
接收步骤，接收帧；
帧判定步骤，在将接收了的所述帧判定为是所述第一帧的情况下，存储该第一帧；以及
通信控制步骤，在所述接收步骤中接收所述第一帧后，在事先规定的期间内没有接收将要从所述接收装置发送的作为所述第一帧的接收确认响应的帧即第二帧的情况下，发送作为所述第二帧的代理帧的第三帧，将作为即使所述激活期间结束后也能够继续进行通信的期间的扩展激活期间，设定在后续于该激活期间的非激活期间内，在该扩展激活期间内，向所述接收装置发送第四帧，该第四帧是在所述帧判定步骤所存储的所述第一帧。
8.如权利要求7所述的中继方法，
所述中继方法还包括代理数据ACK检测步骤，在该代理数据ACK检测步骤中，检测第五帧，该第五帧是指所述接收装置向所述发送装置发送的作为所述第四帧的接收确认响应的帧，
在所述代理数据ACK检测步骤中，将确认结果与该接收装置固有的标识符相对应地存储，所述确认结果示出在所述第四帧被发送后的事先规定的期间内是否检测出所述第五帧，
在所述通信控制步骤中，在事先规定的期间内从所述接收装置没能接收所述第二帧、且与该接收装置的所述标识符对应的所述确认结果不示出没能检测所述第五帧的情况下，向所述接收装置发送所述第三帧，将在所述帧判定步骤所存储的所述第一帧作为第四帧来向所述接收装置发送，以所述第四帧的发送在所述激活期间内完成的方式来设定所述扩展激活期间，向所述接收装置发送所述第四帧。
9.一种集成电路，实现权利要求7或权利要求8所述的中继方法。
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