CN103493542A - 无线通信系统、无线终端、无线终端的控制方法以及无线终端的控制程序 - Google Patents

无线通信系统、无线终端、无线终端的控制方法以及无线终端的控制程序 Download PDF

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Abstract

在本发明所涉及的无线通信系统中，母无线终端(101)和中继无线终端(201、301、401、501、601)构成为发送包含中继级数信息的信标信号，该中继级数信息是表示为了实施与母无线终端(101)的通信而经由的中继级数的信息，新加入到该无线通信系统的无线终端具备：接收水平测量部(1002)，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；中继级数分析部(1001)，其从所接收到的信标信号分别获取中继级数信息；以及所属无线终端决定部(1003)，其基于判定为测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且获取到的中继级数信息，将作为中继级数最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。

Description

无线通信系统、无线终端、无线终端的控制方法以及无线终端的控制程序
技术领域
本发明涉及一种至少包括母无线终端、中继无线终端以及子无线终端的无线通信系统。特别是涉及一种母无线终端和中继无线终端为能够发送信标信号的结构、其它中继无线终端和子无线终端能够接收从母无线终端或者中继无线终端发送的信标信号来使时间与发送源的无线终端的时间同步的无线通信系统。
背景技术
在能够从母无线终端对大量子无线终端进行无线通信的无线通信系统中，在子无线终端以内置电池为电源进行动作的情况下，为了降低更换电池的频率，需要抑制该子无线终端的电力消耗。因此，子无线终端一般构成为进行所谓的间歇接收等待、即间歇地等待接收来自母无线终端或者中继无线终端的无线信号，以抑制电力消耗。作为由子无线终端进行间歇接收等待的无线通信系统，存在如下的无线通信系统：母无线终端定期地发送信标信号，子无线终端定期地接收该信标信号。在该无线通信系统中，采用以下的同步方式：子无线终端利用所接收到的信标来使本站的时钟与母无线终端的时钟一致从而同步。然后，子无线终端在规定的定时等待接收来自母无线终端的轮询数据。该同步方式一般在子无线终端的省电化上有效。
另外，在采用这种同步方式的无线通信系统中，根据设置子无线终端的场所不同，有时母无线终端与子无线终端之间无法进行直接通信。在这种情况下，使用对无线信号进行中继传输的中继无线终端。在母无线终端与任意的子无线终端之间有时仅隔有一台中继无线终端，也有时隔有两台以上的中继无线终端。
在具备这种中继无线终端并在母无线终端与子无线终端之间对无线信号进行中继传输的无线通信系统中，用于经由中继无线终端在母无线终端与子无线终端之间进行通信的通信路径的管理方法很重要。作为无线通信系统中的通信路径的管理方法，例如有专利文献1所示的无线网络中继管理方法。在专利文献1所公开的无线网络中继管理方法中，具备对包括将各无线终端之间进行连接的中继路径在内的多个通信路径进行管理的管理装置，从由管理装置管理的多个通信路径中选择满足期望的通信要求条件的通信路径。更具体地说，各无线终端定期地发送用于测量电场强度的电场强度测量信号。另外，各无线终端当接收到由其它无线终端发送的电场强度测量信号时，通过无线将接收水平信息发送到管理装置。另一方面，管理装置基于从各无线终端传输的接收水平来制作表示各无线终端之间的连接的中继路由表。各无线终端基于由管理装置制作出的该中继路由表来决定到通信对象目的地为止的通信路径。
专利文献1：日本特开平11-168526号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1所公开的技术中，存在无法构建不受场所制约的、结构简易且可靠性高、能够管理无线终端之间的中继路径的无线通信系统的问题。
具体地说，在专利文献1的无线网络中继管理方法中，在对中继路径进行管理时存在以下的(1)～(3)的问题。因此，在对无线网络追加新的无线终端的情况下，无法提供不受场所制约的、结构简易且可靠性高的无线通信系统。
(1)存在以下问题：需要用于对中继路径进行管理的管理装置而系统变得复杂，并且构建系统要耗费成本。
(2)管理装置需要获取来自所有无线终端的接收水平信息，因此存在构建系统时受场所制约的问题，即，该管理装置必须设置在能够与所有无线终端进行无线连接的场所。
(3)所有无线终端都需要对其它无线终端定期地发送电场强度测量用信号。并且，所有无线终端都需要接收由其它无线终端发送的所有电场强度测量用信号。因此，存在以下问题：为了制作中继路径而在各无线终端之间实施的信号的发送接收次数变多，各无线终端所消耗的电力变大。并且，由于通信量增大，存在系统的可靠性降低的问题。
本发明是为了解决这种问题而完成的，其目的在于即使在新追加无线终端的情况下也提供一种不受场所制约的、结构简易且可靠性高的无线通信系统。并且，目的还在于提供一种不受场所制约的、结构简易且确保无线通信系统的高可靠性、并且能够新加入到该无线通信系统的无线终端、无线终端的控制方法以及无线终端的控制程序。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明所涉及的无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该无线终端，在该无线通信系统中，上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，新加入到该无线通信系统的无线终端具备：测量单元，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；获取单元，其从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及决定单元，其基于判定为由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，将作为上述中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
参照附图，根据下面的优选实施方式的详细说明来明确本发明的上述目的、其它目的、特征以及优点
发明的效果
如上，在本发明中，起到能够提供一种不受场所制约的、结构简易且可靠性高的无线通信系统的效果。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统的通信区域结构的一例。
图2是表示本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统的分层结构的一例的图。
图3是表示在本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统中在各无线终端之间发送的信标信号的帧结构的一例的图。
图4是表示作为本发明的实施方式1所涉及的母无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构的一例的框图。
图5是表示作为本发明的实施方式1所涉及的中继无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构的一例的框图。
图6是表示作为本发明的实施方式1所涉及的子无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构的一例的框图。
图7是表示本发明的实施方式1所涉及的无线终端的信标接收部的结构的一例的框图。
图8是表示本发明的实施方式1所涉及的中继无线终端和子无线终端的连接目的地决定处理的一例的流程图。
图9是表示本发明的实施方式1所涉及的中继无线终端和子无线终端的连接目的地决定处理的一例的流程图。
图10是表示由本发明的实施方式1所涉及的无线终端管理的时隙结构的一例的图。
图11是表示图10所示的时隙(基本时隙)所包含的链路连接时隙的一例的图。
图12是表示由各无线终端管理的图10所示的时隙(基本时隙)的位置关系的一例的图。
图13是表示由各无线终端管理的图10所示的时隙(基本时隙)的位置关系的一例的图。
图14是表示在本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统中在无线终端之间发送的链路连接信号的信号格式的一例的图。
图15是表示图14所示的链路连接信号中所包含的重复帧的帧结构的一例的图。
图16是表示在本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统中在各无线终端之间发送接收的数据通信用信号的信号格式的一例的图。
图17是表示图16所示的数据通信用信号所包含的网络层帧的帧结构的一例的图。
图18是表示本发明的实施方式1所涉及的路由信息的结构的一例的图。
图19是表示图18所示的路由信息所包含的中继无线终端信息的位结构的图。
图20是表示图18所示的路由信息所包含的时隙位置信息的位结构的图。
图21是表示本发明的实施方式2所涉及的中继无线终端或者子无线终端所具备的信标接收部的重要部分结构的一例的框图。
图22是表示本发明的实施方式2所涉及的无线通信系统中的下级设备中的再连接决定处理的一例的流程图。
具体实施方式
在本发明中，能够提供下面示出的方式。
根据本发明的第1方式，一种无线通信系统，由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该无线终端，在该无线通信系统中，上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，新加入到该无线通信系统的无线终端具备：测量单元，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；获取单元，其从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及决定单元，其基于判定为由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上的结果、以及由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，将作为上述中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
在此，接收水平例如是指电场强度。
根据上述结构，新加入到本发明所涉及的无线通信系统的无线终端具备测量单元，因此能够测量出从构建了无线通信系统的母无线终端或者中继无线终端接收到的信标信号各自的接收水平。
另外，由于具备获取单元，因此新加入的无线终端能够掌握信标信号的发送源各自的上述中继无线终端的数量。
并且，由于具备决定单元，因此能够将作为接收水平为规定值以上、且中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
这样，能够将在保障所接收的信标信号的接收水平(电场强度)为规定值以上的同时能够建立与母无线终端通信时要经由的中继无线终端的数量最少的路径的对象设为连接目的地。
这样，在本发明所涉及的无线通信系统中能够在新加入的无线终端侧决定适当的连接目的地。因此，不需要如现有技术那样具有对中继路径进行管理的管理装置，能够设为简易的结构。另外，不需要如现有技术那样具有管理装置，因此也不会受场所制约，即，将新的无线终端只能设置于能够与管理装置进行无线连接的场所之类的场所制约。另外，母无线终端和中继无线终端只需发送信标信号即可，而无需如现有技术那样由所有无线终端对其它无线终端定期地发送电场强度测量用信号。因此，能够防止以下情况：在各无线终端之间实施的信号的发送接收次数变多而各无线终端所消耗的电力变大。因此，能够防止通信量增大而系统的可靠性降低。
因此，本发明的第1方式所涉及的无线通信系统起到以下效果：即使在新追加无线终端的情况下也能够提供不受场所制约的、结构简易且可靠性高的无线通信系统。
另外，根据本发明的第2方式，在无线通信系统中，上述决定单元在由上述测量单元测量出的各信标信号的接收水平都未达到规定值时，将作为各信标信号之中接收水平最大的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
另外，根据本发明的第3方式，在无线通信系统中，上述规定值包括第一规定值和第二规定值，该第一规定值是考虑到构建该无线通信系统的一般环境下的噪声水平而决定的，该第二规定值被设定为大于该第一规定值的值，上述决定单元针对上述中继无线终端的数量为零到规定数以下的信标信号确认其接收水平是否为上述第一规定值以上，针对上述中继无线终端的数量大于该规定数的信标信号确认其接收水平是否为上述第二规定值以上，判定信标信号的接收水平是否为规定值以上。
根据上述结构，能够使为了实施与母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量为零到规定数的情况下的上述规定值与该中继无线终端的数量大于规定数的情况下的上述规定值不同来进行设定。因此，例如，通过使上述第二规定值为比上述第一规定值大的值，能够防止伴随因中继无线终端的数量变多所引起的通信次数增加所产生的通信可靠性的劣化。
另外，根据本发明的第4方式，在无线通信系统中，上述规定值包括第一规定值和第二规定值，该第一规定值是考虑到构建该无线通信系统的一般环境下的噪声水平而决定的，该第二规定值被设定为大于该第一规定值的值，在新加入到该无线通信系统的无线终端为子无线终端的情况下，上述决定单元判定所接收到的信标信号的接收水平是否为上述第一规定值以上，在新加入到该无线通信系统的无线终端为中继无线终端的情况下，上述决定单元判定所接收到的信标信号的接收水平是否为上述第二规定值以上。
另外，根据本发明的第5方式，一种无线通信系统，由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该无线终端，在该无线通信系统中，上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，新加入到该无线通信系统的无线终端具备：测量单元，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；获取单元，其从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及决定单元，其决定要设为连接目的地的无线终端，其中，上述决定单元基于由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，在存在中继无线终端的数量为零、且由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上的信标信号的情况下，将要设为连接目的地的无线终端决定为上述母无线终端，在上述中继无线终端的数量不为零的情况下，基于由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，将作为上述中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
根据上述结构，在由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上的信标信号中，决定单元能够分为中继无线终端的数量为零的情况和除此以外的情况来决定无线终端的连接目的地。即，能够分为连接目的地为母无线终端的情况和除此以外的情况来决定新加入的无线终端的连接目的地。
因此，能够在决定连接目的地是否为母无线终端的情况与决定连接目的地是否为母无线终端以外、即中继无线终端的情况之间，使判定信标信号的接收水平的上述规定值不同，例如设定为后者大于前者等。因此，能够防止伴随因中继无线终端的数量变多所引起的通信次数增加所产生的通信可靠性的劣化。
因而，起到以下效果：即使在新追加无线终端的情况下也能够提供结构简易且可靠性高的无线通信系统。
另外，根据本发明的第6方式，一种无线通信系统，由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该无线终端，在该无线通信系统中，从作为上级设备的无线终端向作为下级设备的无线终端定期地发送上述信标信号，当将在新加入到该无线通信系统时作为下级设备的无线终端从决定为连接目的地的上级设备的无线终端接收到的信标信号的接收水平设为接收水平A、将从上述上级设备的无线终端定期地接收到的信标信号的接收水平设为接收水平B、将在允许接收水平从上述接收水平A降低的范围内设定的值设为规定水平C时，上述作为下级设备的无线终端还具备：接收水平判定单元，其判定接收水平B是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下；以及连接目的地再决定单元，其在由上述接收水平判定单元判定为接收水平B为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，再次决定要设为连接目的地的作为上级设备的无线终端。
根据上述结构，具备接收水平判定单元，因此，例如，作为下级设备的无线终端能够判定围绕本站(自身)的电波状况是否发生变化而从作为上级设备的无线终端定期地接收的信标信号的接收水平降低了。特别是，接收水平判定单元能够判定接收水平的降低是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下。因此，能够判定定期地从作为上级设备的无线终端接收的信标信号的接收水平是否超过允许从接收水平A的值降低的范围而大幅降低。
另外，由于具备连接目的地再决定单元，因此在定期地接收的信标信号的接收水平超过允许从接收水平A的值降低的范围而大幅降低的情况下，能够再次决定要设为连接目的地的上级设备的无线终端。
因此，在无线通信系统中，无需根据定期地接收的信标信号的接收水平的变动来频繁地进行连接目的地的重新检查，能够仅在如所接收到的信标信号的接收水平变得不满足期望的通信质量这样的情况下进行连接目的地的重新检查。而且，能够再次重新决定作为连接目的地的无线终端来变更到母无线终端为止的路径。因此，无需如现有技术那样，为了进行中继路径的变更而由所有无线终端对其它无线终端定期地发送电场强度测量用信号，或者由所有无线终端将由其它无线终端发送的电场强度测量用信号全部接收。即，不会如现有技术那样为了使中继路径变更而在各无线终端之间实施的信号的发送接收次数变多，因此能够防止通信量增大的问题、电力消耗变大的问题。
另外，根据本发明的第7方式，在无线通信系统中，在判定为定期地接收到的信标信号的接收水平B连续规定次数成为从上述接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，上述连接目的地再决定单元再次决定要设为连接目的地的上级设备的无线终端。
根据上述结构，能够在判定为上述接收水平B连续规定次数成为从上述接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，再次决定要设为连接目的地的无线终端。因此，能够使得在接收水平B偶尔瞬间地超过允许从接收水平A的值降低的范围而大幅降低的情况下等不再次决定要设为连接目的地的无线终端，能够防止频繁地进行连接目的地的重新检查这样的状态。
另外，根据本发明的第8方式，在无线通信系统中，在定期地发送的信标信号的接收水平B为从上述接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况在规定期间内的比率超过规定值的情况下，上述连接目的地再决定单元再次决定要设为连接目的地的无线终端。
根据上述结构，在判定为上述接收水平B为从上述接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况在规定期间内的比率超过规定值的情况下，能够再次决定要设为连接目的地的无线终端。因此，能够使得在接收水平B偶尔瞬间地超过允许从接收水平A的值降低的范围而大幅降低的情况下等不再次决定要设为连接目的地的无线终端，能够防止频繁地进行连接目的地的重新检查这样的状态。
另外，根据本发明的第9方式，在无线通信系统中，上述规定水平C为与上述接收水平A的值相应地设定的值。
根据上述结构，能够与接收水平A的值相应地设定规定水平C的值，因此能够针对接收水平A将最合适的值设定为规定水平C。
另外，再次决定连接目的地的处理的频度以及无线通信系统中的通信质量受该规定水平C的值的影响。在此，能够与接收水平A相应地将规定水平C设为最合适的值，因此能够抑制再次决定要设为连接目的地的无线终端的处理的频度变得过高，并且能够确保无线通信系统中的通信质量。
另外，根据本发明的第10方式，一种新加入到无线通信系统的无线终端，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，在上述新加入到无线通信系统的无线终端中，上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，该新加入到无线通信系统的无线终端具备：测量单元，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；获取单元，其从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及决定单元，其基于由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，将作为上述中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
在此，接收水平例如是指电场强度。
根据上述结构，无线终端具备测量单元，因此能够测量出从构建了无线通信系统的母无线终端或者中继无线终端接收到的信标信号各自的接收水平。
另外，由于具备获取单元，因此新加入的无线终端能够掌握信标信号的发送源各自的上述中继无线终端的数量。
并且，由于具备决定单元，因此能够将作为接收水平为规定值以上、且中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
这样，能够将在保障所接收的信标信号的接收水平(电场强度)为规定值以上的同时能够建立与母无线终端通信时要经由的中继无线终端的数量最少的路径的对象设为连接目的地。
这样，能够在新加入的无线终端侧决定适当的连接目的地。因此，不需要如现有技术那样具有对中继路径进行管理的管理装置，能够设为简易的结构。另外，不需要如现有技术那样具有管理装置，因此也不会受场所制约，即，将新的无线终端只能设置于能够与管理装置进行无线连接的场所之类的场所制约。另外，母无线终端和中继无线终端只需发送信标信号即可，而无需如现有技术那样由所有无线终端对其它无线终端定期地发送电场强度测量用信号。因此，能够防止以下情况：在各无线终端之间实施的信号的发送接收次数变多而各无线终端所消耗的电力变大。因此，能够防止通信量增大而系统的可靠性降低。
因此，本发明的第10方式所涉及的无线终端能够不受场所制约、结构简易且确保无线通信系统的高可靠性，并且能够新加入到该无线通信系统。
另外，根据本发明的第11方式，一种加入到无线通信系统的无线终端，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，在上述加入到无线通信系统的无线终端中，从作为上级设备的无线终端向作为下级设备的无线终端定期地发送上述信标信号，当将在新加入到该无线通信系统时作为下级设备的无线终端从决定为连接目的地的上级设备的无线终端接收到的信标信号的接收水平设为接收水平A、将从上述上级设备的无线终端定期地接收到的信标信号的接收水平设为接收水平B、将在允许接收水平从上述接收水平A降低的范围内设定的值设为规定水平C时，作为上述下级设备而发挥功能的无线终端还具备：接收水平判定单元，其判定接收水平B是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下；以及连接目的地再决定单元，其在由上述接收水平判定单元判定为接收水平B为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，再次决定要设为连接目的地的作为上级设备的无线终端。
根据上述结构，具备接收水平判定单元，因此，例如，作为下级设备而发挥功能的无线终端能够判定围绕本站(自身)的电波状况是否发生变化而从作为上级设备的无线终端定期地接收的信标信号的接收水平降低了。特别是，接收水平判定单元能够判定接收水平的降低是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下。因此，能够判定定期地从作为上级设备的无线终端接收的信标信号的接收水平是否超过允许从接收水平A的值降低的范围而大幅降低。
另外，由于具备连接目的地再决定单元，因此在定期地接收的信标信号的接收水平超过允许从接收水平A的值降低的范围而大幅降低的情况下，能够再次决定要设为连接目的地的上级设备的无线终端。
因此，在本发明的第11方式所涉及的无线终端中，无需根据定期地接收的信标信号的接收水平的变动来频繁地进行连接目的地的重新检查，能够仅在如所接收到的信标信号的接收水平不满足期望的通信质量这样的情况下进行连接目的地的重新检查。而且，能够再次重新决定作为连接目的地的无线终端来变更到母无线终端为止的路径。因此，无需如现有技术那样，为了进行中继路径的变更而由所有无线终端对其它无线终端定期地发送电场强度测量用信号，或者由所有无线终端将由其它无线终端发送的电场强度测量用信号全部接收。即，不会如现有技术那样为了使中继路径变更而在各无线终端之间实施的信号的发送接收次数变多，因此能够防止通信量增大的问题、电力消耗变大的问题。
另外，根据本发明的第12方式，无线终端的控制方法是新加入到无线通信系统的无线终端的控制方法，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，在该控制方法中，上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，该控制方法包括以下步骤：测量所接收到的信标信号各自的接收水平；从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及基于测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且获取到的中继无线终端数信息，将作为该中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
另外，根据本发明的第13方式，无线终端的控制方法是加入到无线通信系统而作为下级设备发挥功能的无线终端的控制方法，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，在该控制方法中，在加入到上述无线通信系统的无线终端中，从作为上级设备的无线终端向作为下级设备的无线终端定期地发送上述信标信号，该控制方法包括以下步骤：当将在新加入到该无线通信系统时作为下级设备的无线终端从决定为连接目的地的上级设备的无线终端接收到的信标信号的接收水平设为接收水平A、将从上述上级设备的无线终端定期地接收到的信标信号的接收水平设为接收水平B、将在允许接收水平从上述接收水平A降低的范围内设定的值设为规定水平C时，判定接收水平B是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下；以及在判定为接收水平B为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，再次决定要设为连接目的地的作为上级设备的无线终端。
此外，上述无线终端也可以由计算机来实现，在这种情况下，通过使计算机作为上述各单元进行动作来通过计算机实现上述无线终端的无线终端的控制程序以及记录了该控制程序的计算机可读记录介质也纳入本发明的范畴。
下面，参照附图来说明本发明的优选实施方式。此外，下面在所有图中对同一或相当的要素附加同一参照标记，省略其重复说明。另外，本发明并不限定于该实施方式。
(实施方式1)
[无线通信系统的概要结构]
参照图1和图2来说明本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统的结构。
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统的通信区域结构的一例。图2是表示本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统的分层结构的一例的图。
如图1和图2所示，实施方式1所涉及的无线通信系统构成为具备母无线终端101、中继无线终端201、301、401、501、601以及子无线终端102～104、202～204、302～304、402～404、502～504作为无线终端。此外，在图2中，为了便于说明，图示了1台母无线终端、5台中继无线终端(中继无线终端201、301、401、501、601)、15台子无线终端(子无线终端102～104、202～204、302～304、402～404、502～504)。然而，无线通信系统的结构并不限定于此，这些无线终端的台数既可以超过所图示的台数，也可以少于所图示的台数。根据构建无线通信系统的目的来适当地准备中继无线终端和子无线终端。
此外，设在无需特别区分地说明母无线终端101、中继无线终端201、301、401、501、601以及子无线终端102～104、202～204、302～304、402～404、502～504的情况下，仅称为无线终端。
母无线终端101和中继无线终端201、301、401、501是发送信标信号一侧的无线终端，另外，中继无线终端201、301、401、501和子无线终端102～104、202～204、302～304、402～404、502～504是接收信标信号一侧的无线终端。也就是说，中继无线终端201、301、401、501可以说是能够发送接收信标信号的无线终端。
在无线通信系统中，例如，如图2所示，子无线终端102～104能够直接与母无线终端101进行通信。更具体地说，母无线终端101能够对子无线终端102～104和中继无线终端201中的各个终端发送信标信号，并且能够在与子无线终端102～104和中继无线终端201之间分别利用无线进行数据通信。因而，在图2中，用双向的箭头来连接了这些无线终端之间。另外，该母无线终端101、子无线终端102～104以及中继无线终端201构成无线通信系统的第一层网络。此外，从子无线终端102～104和中继无线终端201的角度来看，母无线终端101为“上级设备”。反之，从母无线终端101的角度来看，子无线终端102～104和中继无线终端201为“下级设备”。
子无线终端202～204经由中继无线终端201与母无线终端101之间建立通信。更具体地说，中继无线终端201能够对子无线终端202～204和中继无线终端301中的各个终端发送信标信号，并且能够在与子无线终端202～204和中继无线终端301之间分别进行数据通信。因此，从母无线终端101的角度来看，中继无线终端201为“下级设备”，而从子无线终端202～204和中继无线终端301的角度来看，中继无线终端201为“上级设备”。该中继无线终端201、子无线终端202～204以及中继无线终端301构成无线通信系统的第二层网络。
子无线终端302～304经由中继无线终端301、201与母无线终端101之间建立通信。更具体地说，中继无线终端301能够对子无线终端302～304和中继无线终端401中的各个终端发送信标信号，并且能够在与子无线终端302～304和中继无线终端401之间分别进行数据通信。因此，从中继无线终端201的角度来看，中继无线终端301为“下级设备”，而从子无线终端302～304和中继无线终端401的角度来看，中继无线终端301为“上级设备”。该中继无线终端301、子无线终端302～304以及中继无线终端401构成无线通信系统的第三层网络。
并且，子无线终端402～404经由中继无线终端401、301、201与母无线终端101之间进行通信，子无线终端502～504经由中继无线终端501、401、301、201与母无线终端101之间进行通信。也就是说，中继无线终端401能够对子无线终端402～404和中继无线终端501发送信标信号，并且能够在与这些无线终端(无线终端402～404、中继无线终端501)之间分别进行数据通信。而且，该中继无线终端401与子无线终端402～404和中继无线终端501构成无线通信系统的第四层网络。另外，中继无线终端501能够对子无线终端502～504和中继无线终端601发送信标信号，并且能够在与这些无线终端(子无线终端502～504、中继无线终端601)之间分别进行数据通信。而且，该中继无线终端501与子无线终端502～504和中继无线终端601构成无线通信系统的第四层网络。
这样，无线通信系统能够利用作为上级设备的无线终端以及作为下级设备的无线终端来构建多层的网络。此外，设将经由1台中继无线终端与母无线终端进行连接的情况称为中继级数一级，将经由n台中继无线终端与母无线终端进行连接的情况称为中继级数n级。
接着，参照图1来说明实施方式1所涉及的无线通信系统中的通信区域。区域S-1表示能够以规定的通信质量与母无线终端101进行通信的区域。即，区域S-1的范围是来自母无线终端101的电波(输送信标信号的电波)的接收水平、即电场强度为第一规定值以上的范围。例如能够考虑包括热噪声水平等在内的在一般环境下对传输信息的信号造成妨碍的噪声水平来决定第一规定值。在实施方式1中，将该第一规定值例如设定为-100dBm。
区域S-2、S-3、S-4分别表示能够以规定的通信质量与中继无线终端201、301、401进行通信的区域。即，区域S-2、S-3、S-4的范围是来自各中继无线终端的电波的接收水平为第二规定值以上的范围。第二规定值既可以与第一规定值相同，也可以设定为例如-90dBm那样比第一规定值(-100dBm)大的值。关于第二规定值，优选的是例如考虑实际设置无线通信系统的环境下的人的动作、或者墙壁等障碍物的有无，将第二规定值设定为与第一规定值相比留有余量的值。这是由于，当中继级数n变大时，即使平均每个通信区域的通信质量为期望的通信质量以上，从系统整体的通信质量的角度来看也有可能会劣化而变为期望的通信质量以下。因而，期望将能够由中继无线终端覆盖的通信区域的通信质量设定为比能够由母无线终端101覆盖的通信区域的通信质量高。
此外，也可以根据无线通信系统中的中继级数来对第二规定值进一步细分，设为多个阈值。另外，在上述内容中，将能够由母无线终端101覆盖的通信区域定为从母无线终端101发送的电波的接收水平为第一规定值以上的范围。然而，也可以将未达到中继级数m的母无线终端101和到中继无线终端201…为止的中继无线终端所能够覆盖的通信区域定为上述的接收水平为第一规定值以上的范围。
另外，在图1中，例如，子无线终端102进入母无线终端101的通信区域S-1、中继无线终端201的通信区域S-2以及中继无线终端301的通信区域S-3这三个区域。即，子无线终端102处于能够以第一规定值以上的接收水平接收从母无线终端101发送的电波的状态。并且，子无线终端102还处于能够以第二规定值以上的接收水平接收从中继无线终端201和中继无线终端301发送的电波的状态。另外，子无线终端102在物理上最接近中继无线终端201，从中继无线终端201发送的电波的接收水平最大。
在这种状态下，在实施方式1中，子无线终端102并不是将距离上最接近的中继无线终端201选择为连接目的地，而是将连接目的地中的中继级数最小的无线终端、即图1的例子中的母无线终端101设为连接目的地。
此外，子无线终端102在能够设为连接目的地的无线终端(母无线终端101和中继无线终端201、301)存在多个的情况下，能够基于从各个无线终端与信标信号叠加地接收到的后述的中继级数信息(中继无线终端数信息)来判断中继级数的大小，将中继级数最小的无线终端设为连接目的地。
即，中继级数信息叠加于信标信号，因此子无线终端102只要接收到信标信号就能够获知发送了该信标信号的无线中继终端的中继级数。因而，子无线终端102在加入到无线通信系统时接收到多个信标信号时，判断所接收到的信标信号的接收水平是否为第一规定值或者第二规定值以上。并且，根据叠加于所接收到的信标信号的中继级数信息来选择应该设为连接目的地的无线终端。
另外，子无线终端202、302也同样地属于多个中继无线终端的通信区域，但是将中继级数最少的中继无线终端选择为连接目的地。其结果，子无线终端202以中继无线终端201为连接目的地，子无线终端302以中继无线终端301为连接目的地。即，若以图2所示的树结构来表现，则可以说子无线终端202处于从属于中继无线终端201之下的状态，子无线终端302处于从属于中继无线终端301之下的状态。
此外，在如子无线终端402那样仅属于一个中继无线终端(中继无线终端401)的通信区域的情况下，将中继无线终端401设为连接目的地。即，子无线终端402从属于中继无线终端401之下。
另一方面，在如子无线终端303那样既不属于母无线终端101的通信区域也不属于中继无线终端201、301、401中的任一个中继无线终端的通信区域的情况下，子无线终端303将能够以最大接收水平进行通信的母无线终端101或中继无线终端201、301、401设为连接目的地。例如，在从中继无线终端301接收到的电波的接收水平最大的情况下，子无线终端303将中继无线终端301设为连接目的地，从属于该中继无线终端301之下。
在此，详细说明在各无线终端之间发送的信标信号。信标信号的信号格式为图3所示的帧结构。图3是表示在本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统中在各无线终端之间发送的信标信号的帧结构的一例的图。
即，信标信号的帧结构由位同步信号58、帧同步信号59、控制信号60以及信标ID62构成。此外，信标信号的帧长度为T6。
位同步信号58是用于决定位的采样位置的信号，帧同步信号59是用于检测信标信号所包含的数据的开头的信号。另外，控制信号60是记录有各种控制信息的信号，包含中继级数信息以及与信标ID有关的信息等。信标ID是用于识别发送了信标信号的无线终端(母无线终端101或者中继无线终端201、301、401、501)的标识符。接收到信标信号的无线终端能够通过对该信标ID进行分析来确定作为信标信号的发送源的无线终端。
[无线终端的结构]
参照图4～6来说明以上说明的无线通信系统所具备的无线终端各自的结构。图4是表示本发明的实施方式1所涉及的作为母无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构的一例的框图。图5是表示本发明的实施方式1所涉及的作为中继无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构的一例的框图。图6是表示本发明的实施方式1所涉及的作为子无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构的一例的框图。
首先，参照图4来说明实施方式1所涉及的母无线终端101的结构。母无线终端101具备天线1、发送接收部2、控制部7、存储部8、信标发送部3、链路连接部4、路由信息分析制作部5以及定时信息发送部6。
天线1只要能够发送接收规定频带的电波就无需特别限定，可以使用能够发送接收在各种公共标准中规定的频带的电波的公知天线。
发送接收部2构成为无线发送接收电路，其在经由天线1发送接收电波时将数据调制为规定频带的无线信号或将规定频带的无线信号解调为数据。其具体的结构并没有特别限定，可以使用在无线通信网络的领域公知的高频电路(RF电路)。
控制部7例如由CPU构成，进行与母无线终端101(无线终端)的动作、特别是无线通信动作有关的各种控制。此外，关于与无线通信动作有关的各种控制，例如可以列举出对信标发送部3、链路连接部4、路由信息分析制作部5以及定时信息发送部6等各部的控制指示。
存储部8是能够读写的记录介质，例如能够构成为CPU的内部存储器或者独立的存储装置等。存储部8中存储有路由信息表以及与其有关的各种附加信息。此外，路由信息表中记录有各设备的设备ID的信息，以能够知道构建无线通信系统的所有无线终端之间的连接关系。也就是说，记录有到目标无线终端为止经由的设备的设备ID，以能够知道到从属于母无线终端101的下级的各无线终端为止的连接关系。例如，针对从母无线终端101经由中继无线终端201、中继无线终端301而连接的子无线终端302，将中继无线终端201的设备ID、中继无线终端301的设备ID、子无线终端302的设备ID以能够知道各自的连接关系(从属关系)的方式记录为表。
信标发送部3根据来自控制部7的控制指示对其它无线终端(后述的中继无线终端201、子无线终端102～104)发送信标信号。
链路连接部4根据来自控制部7的控制指示对其它无线终端发送链路连接信号50，进行无线链路的连接动作(链路连接动作)。链路连接信号50的详情在后面叙述。
路由信息分析制作部5根据来自控制部7的控制指示对路由信息87进行分析和制作，该路由信息87包含与存在中继请求的中继无线终端201有关的信息(中继无线终端信息90)。
定时信息发送部6根据来自控制部7的控制指示制作和发送用于确定子无线终端102等对自身(本站)来说为下级设备的子无线终端的间歇接收定时的信息(间歇接收定时信息)。
此外，间歇接收定时信息是示为后述的时隙位置信息91的信息。另外，路由信息87中除了包含中继无线终端信息90以外还包含该时隙位置信息91。此外，中继无线终端信息90、时隙位置信息91的详情在后面叙述。
信标发送部3、链路连接部4、路由信息分析制作部5以及定时信息发送部6的具体结构并未特别限定，也可以构成为利用了公知的开关元件、减法器、比较器等的逻辑电路等。或者，也可以是通过由作为控制部7的CPU读出并执行例如保存在存储部14或者未图示的存储器中的程序来实现的结构。
接着，参照图5来说明中继无线终端的结构。此外，在此为了便于说明，以多个中继无线终端中的中继无线终端201为代表，对其结构进行说明。中继无线终端201具备天线11、发送接收部12、信标发送部13、信标接收部14、链路连接部15、定时信息分析部16以及控制部17。
中继无线终端201所具备的部件中的天线11、发送接收部12、控制部17、信标发送部13、链路连接部15的具体结构与母无线终端101所具备的天线1、发送接收部2、控制部7、信标发送部3、链路连接部4的结构相同。因此，省略对这些部件的说明。但是，链路连接部15在以下方面与链路连接部4不同：通过由中继无线终端201接收从母无线终端101发送的链路连接信号50，来进行链路连接动作。
信标接收部14例如基于从母无线终端101等比自身(本站)更上级的设备发送的信标信号来决定要成为该中继无线终端201的连接目的地的无线终端。更具体地说，信标接收部14如图7所示那样具有中继级数分析部(获取单元)1001、接收水平测量部(测量单元)1002以及所属无线终端决定部(决定单元)1003。图7是表示本发明的实施方式1所涉及的无线终端的信标接收部14的结构的一例的框图。该中继级数分析部1001、接收水平测量部1002以及所属无线终端决定部1003是由信标接收部14实现的功能的一部分，利用这些部件来决定要设为连接目的地的无线终端。
中继级数分析部1001对所接收到的信标信号进行分析来掌握中继级数。即，中继级数分析部1001对信标信号进行分析，来掌握在通过作为该信标信号的发送源的无线终端来与母无线终端101进行通信的情况下的中继级数。
接收水平测量部1002测量所接收到的信标信号的接收水平。
所属无线终端决定部1003基于由中继级数分析部1001分析所得的结果以及由接收水平测量部1002测量出的接收水平的结果，来决定要成为中继无线终端201的连接目的地的无线终端，并将其结果通知给控制部17。
即，构成为：当中继无线终端201电源被接通而新加入到无线通信系统时，在规定期间内由信标接收部14接收信标信号。然后，针对在规定期间内接收到的所有信标信号，中继级数分析部1001根据信标信号所包含的中继级数信息来求出在通过发送了该信标信号的无线终端进行连接时的中继级数。另一方面，接收水平测量部1002对所接收到的所有信标信号的接收水平进行测量。然后，所属无线终端决定部1003基于中继级数分析部1001的分析结果以及接收水平测量部1002的测量结果来决定要设为连接目的地的无线终端，并将其决定的内容通知给控制部17。
定时信息分析部16根据来自控制部17的控制指示来分析和制作包含时隙位置信息的路由信息87。
此外，该信标接收部14和定时信息分析部16也是既可以构成为逻辑电路等，也可以通过由控制部17从未图示的存储器等中读出程序并执行该程序来实现。
接着，参照图6来说明子无线终端的结构。此外，在此为了便于说明，以多个子无线终端中的子无线终端102为代表，对其结构进行说明。子无线终端102具备天线21、发送接收部22、控制部26、存储部27、信标接收部23、链路连接部24以及定时信息发送部25。天线21、发送接收部22、控制部26、存储部27、链路连接部24以及定时信息发送部25的具体结构与母无线终端101所具备的天线1、发送接收部2、控制部7、存储部8、链路连接部4以及定时信息发送部6相同，因此省略其说明。另外，信标接收部23与中继无线终端201所具备的信标接收部14的结构相同，因此省略其说明。
另外，图4～图6所示的无线终端为如后所述那样在时间轴上分割为多个时隙来进行通信的结构。而且，在为了发送信标而准备的时隙(信标发送用时隙31)，使用信标发送部3或者信标发送部13来进行信标发送。另外，在为了接收信标而准备的时隙(信标接收用时隙34)，使用信标接收部14或者信标接收部23来进行信标接收。并且，在链路连接用的时隙(链路连接用时隙32、35)，使用链路连接部4、链路连接部15或者链路连接部24来实施链路连接动作。
(连接目的地决定处理)
接着，参照图8来说明具有上述结构的中继无线终端或者子无线终端的连接目的地决定处理。图8是表示本发明的实施方式1所涉及的中继无线终端和子无线终端的连接目的地决定处理的一例的流程图。
在实施方式1中构成为，在将无线终端(中继无线终端或者子无线终端)新配置到无线通信系统的情况下，新配置的无线终端决定要成为本站的连接目的地的其它无线终端。
具体地说，无线终端如下那样决定要成为连接目的地的其它无线终端。此外，下面，为了便于说明，设在图1所示的无线通信系统中新配置子无线终端302来进行说明。
首先，在子无线终端302中，信标接收部23接收从比自身(本站)更上级的设备发送的信标信号(步骤S11)。当接收到信标信号时，信标接收部23所具有的接收水平测量部1002判定在所接收到的信标信号之中是否存在接收水平为规定值以上的信标信号(步骤S12)。在实施方式1所涉及的子无线终端302中，接收水平测量部1002判定在所接收到的信标信号之中是否存在接收水平为上述第二规定值以上的信标信号。
在此，在判定为存在接收水平为规定值以上的信标信号的情况下，在信标接收部23中，提取出接收水平为规定值以上的信标信号中的中继级数最小的信标信号(步骤S13)。如上所述，各信标信号中叠加有中继级数信息。因此，中继级数分析部1001针对接收水平为规定值以上的各个信标信号确认中继级数信息，提取出中继级数最小的信标信号。然后，所属无线终端决定部1003将由中继级数分析部1001提取出的信标的发送源的无线终端决定为连接目的地(步骤S14)。
此外，在实施方式1中，由子无线终端302的接收水平测量部1002判定为接收水平为规定值以上的信标信号为从中继无线终端301发送的信标信号和从中继无线终端401发送的信标信号。其中，由中继级数分析部1001判定为中继级数最小的信标信号是从中继无线终端301发送的信标信号。
因此，所属无线终端决定部1003将由中继级数分析部1001提取出的信标信号的发送源、即中继无线终端301决定为连接目的地。
另一方面，在步骤S12中为“否”的情况下、即接收水平测量部1002判定为不存在接收水平为规定值以上的信标信号的情况下，将所接收到的信标信号之中接收水平最大的信标信号的发送源决定为连接目的地(步骤S15)。
如上，在无线通信系统中新设置的无线终端能够决定自身(本站)的连接目的地，从而由自身直接决定所属的上级设备。
此外，在实施方式1中构成为：在无线终端所接收到的信标信号的发送源为母无线终端101的情况下，由接收水平测量部1002判定该信标信号的接收水平是否为第一规定值以上。另一方面，在无线终端所接收到的信标信号的发送源来自与母无线终端101相比位于下级的中继无线终端的情况下，由接收水平测量部1002判定该信标信号的接收水平是否为第二规定值以上。在这样根据信标信号的发送源是母无线终端还是中继无线终端来改变用于判定信标信号的接收水平的阈值的结构的情况下，也可以如下面的图9所示那样构成为：事先判断连接目的地是母无线终端还是其以外的无线终端(中继无线终端)，在此基础上实施上述的连接目的地决定处理。此外，图9是表示本发明的实施方式1所涉及的中继无线终端和子无线终端的连接目的地决定处理的一例的流程图。
更具体地说，在子无线终端302中，信标接收部23判定新配置到无线通信系统后是否存在规定期间内接收到的信标信号(步骤S21)。在此，在信标接收部23未能接收到信标信号的情况下(步骤S21，“否”)，判断为子无线终端302不能加入到无线通信系统(步骤S25)。
另一方面，在步骤S21中为“是”的情况下，中继级数分析部1001确认所接收到的信标信号中是否存在中继级数为“0”的信标信号(步骤S22)。在此，在中继级数分析部1001判断为存在中继级数为“0”的信标信号的情况下(步骤S22，“是”)，由接收水平测量部1002判定该信标信号的接收水平是否为第一规定值以上(步骤S23)。在此，在接收水平测量部1002判定为信标信号的接收水平为第一规定值以上的情况下(步骤S23，“是”)，所属无线终端决定部1003将母无线终端101决定为连接目的地(步骤S24)。
另一方面，在步骤S22中为“否”的情况下、即所接收到的信标信号中不存在中继级数为“0”的信标信号的情况下，接收水平测量部1002判定所接收到的信标信号中是否存在接收水平为第二规定值以上的信标信号(步骤S26)。另外，在步骤S23中为“否”的情况下、即接收水平测量部1002判定为所接收到的中继级数为“0”的信标信号的接收水平并非第一规定值以上的情况下，也进入步骤S26。
在步骤S26中，在接收水平测量部1002判定为存在接收水平为第二规定值以上的信标信号的情况下(步骤S26，“是”)，进入步骤S27。另一方面，在接收水平测量部1002判定为不存在接收水平为第二规定值以上的信标信号的情况下(步骤S26，“否”)，进入步骤S29。此后的步骤S27至步骤S29的处理与图8所示的步骤S13至步骤S15的处理相同，因此省略说明。
[无线通信系统中的各无线终端的动作]
接着，再次参照图2来详细说明无线通信系统整体中的各无线终端的动作的概要。设母无线终端101能够与子无线终端102～104直接连接，但是由于电波状况差而无法与子无线终端202～204、302～304、402～404、502～504直接连接而建立通信。因此，构成为，母无线终端101经由中继无线终端201、301、401、501等与子无线终端202～204、302～304、402～404、502～504进行连接。
另外，从作为上级设备的母无线终端101定期地发送信标信号(包含用于使时钟一致的信号)。然后，与母无线终端101直接连接的子无线终端102～104以及中继无线终端201的下级设备定期地捕捉该信标信号，与母无线终端101的时钟取得同步。
另一方面，针对子无线终端202～204和中继无线终端301，中继无线终端201作为上级设备而进行动作，向该子无线终端202～204和中继无线终端301定期地发送信标信号。与中继无线终端201直接连接的子无线终端202～204和中继无线终端301的下级设备定期地捕捉该信标信号，与中继无线终端201的时钟取得同步。以下同样地，针对子无线终端302～304和中继无线终端401，中继无线终端301作为上级设备而进行动作，针对子无线终端402～404和中继无线终端501，中继无线终端401作为上级设备而进行动作，针对子无线终端502～504，中继无线终端501作为上级设备而进行动作。然后，作为各中继无线终端301、401、501的下级设备的无线终端分别定期地捕捉从自身的上级设备定期地发送的信标信号，与该上级设备的时钟取得同步。
[无线终端的时隙结构和时隙位置关系]
在此，更具体地说明子无线终端将中继无线终端或母无线终端设为连接目的地、并作为与中继无线终端或母无线终端相对的下级设备从属于该中继无线终端或母无线终端的方法。在说明子无线终端作为下级设备从属于其它无线终端的方法之前，参照图10和图11来说明由各无线终端管理的时隙结构。图10是表示由本发明的实施方式1所涉及的无线终端管理的时隙结构的一例的图。另外，图11是表示图10所示的时隙(基本时隙40)所包含的链路连接时隙32、35的一例的图。
在本实施方式所涉及的无线通信系统中，在“上级设备”的无线终端与“下级设备”的无线终端之间通过时分多路复用方式来进行数据通信。因此，将无线通信的一个周期分割为多个时隙(基本时隙40)，对各时隙(基本时隙40)分配规定的通信数据(无线信号)来进行通信。
(时隙的基本结构)
在时分多路复用方式中，将无线通信划分为各个预先设定的规定时间，将该规定时间(一个周期)进一步划分为多个时隙。如图10所示，成为基本的时隙(基本时隙40)被设定成其长度(时隙长度)为T1秒(例如T1=2秒)，在通信时，该基本时隙40在一个周期的时间轴上进行重复。在实施方式1中，由256个基本时隙40构成一个周期，该256个基本时隙40按每个周期进行重复。
基本时隙40进一步由下级时隙41和上级时隙42这两个时隙构成。下级时隙41的时隙长度和上级时隙42的时隙长度分别被设定为基本时隙40的时隙长度即T1的一半(1/2×T1)。下级时隙41是用于与下级设备进行通信的时隙，
上级时隙42是用于与上级设备进行通信的时隙。
下级时隙41进一步被分割为信标发送用时隙31(图中BT)、链路连接用时隙32(图中L)以及数据通信用时隙33(图中D)这三个时隙。同样地，上级时隙42也被分割为信标接收用时隙34(图中BR)、链路连接用时隙35(图中L)以及数据通信用时隙36(图中D)这三个时隙。
在此，在无线终端作为上级设备进行动作的情况下，信标发送部3、13(参照图4、5)在信标发送用时隙31中对下级设备定期地发送信标信号。既可以在信标发送用时隙31中一定发送信标信号，也可以每多个信标发送用时隙31发送一次信标信号。例如，在信标发送部3、13设定成每两个信标发送用时隙31发送一次信标信号(每两个时隙发送一次)的情况下，如果T1=2秒则信标信号的发送间隔为4秒。
另外，如果无线终端是下级设备，则信标接收部14、23(参照图5、6)在信标接收用时隙34中定期地接收来自上级设备的信标信号。信标信号的接收间隔能够设定为该信标信号的发送间隔的整数倍。例如，如果发送间隔为2秒而将接收间隔设定为发送间隔的256倍，则该接收间隔=8分32秒。
另外，无论无线终端是上级设备还是下级设备，都由链路连接部4、15、24(参照图4～6)在链路连接用时隙32、35中进行链路连接动作。此外，在实施方式1所涉及的无线通信系统中，构成为能够在无线终端之间进行数据通信，而该数据通信是在链路连接动作之后进行的。也就是说，在接着链路连接用时隙32、35之后的数据通信用时隙33、36中进行数据通信(数据的交换)。
在此，链路连接用时隙32、35如图11所示那样由下级呼叫用时隙37和上级应答/上级呼叫用时隙38这两个时隙构成。下级呼叫用时隙37是用于在想要从下级设备链路连接到上级设备时由该下级设备发送链路连接信号50的时隙。另外，上级应答/上级呼叫用时隙38是用于由上级设备针对来自下级设备的链路连接信号5返回应答的时隙，或者是用于在想要从上级设备链路连接到下级设备时从该上级设备发送链路连接信号50的时隙。
此外，链路连接用时隙32、35的时隙长度并未特别限定。在图11所示的例子中，下级呼叫用时隙37的时隙长度被设定为T2，上级应答/上级呼叫用时隙38的时隙长度被设定为T3。而且，在附图上，时隙长度T2与时隙长度T3为大致相同的长度(T2=T3)，但是当然并不限定于此，只要根据链路连接信号50的发送或应答来设定适当的时隙长度即可。
(时隙的位置关系)
接着，参照图12来具体说明在本实施方式所涉及的无线通信系统中上级设备和下级设备之间的时隙的位置关系。图12是表示由各无线终端管理的图10所示的时隙(基本时隙40)的位置关系的一例的图。在图12中，以下面的情况为例来说明各无线终端的一个周期内的时隙的位置关系：在图2所示的无线通信系统中，母无线终端101与第三层子无线终端302、303之间隔有两台中继无线终端201、301，母无线终端101与第四层子无线终端402之间隔有三台中继无线终端201、301、401。
另外，设在图12所示的基本时隙40中，将下级时隙41在图中记载为“下”，将上级时隙42在图中记载为“上”。另外，与“上”、“下”相对应地附于其上层的编号表示基本时隙40的时隙号。
在图12所示的例子中，在母无线终端101、中继无线终端201、301、401以及子无线终端302、303、402中，一个周期被分割为256个基本时隙40，对各基本时隙40赋予1至256的时隙号。而且，位于接着最后的时隙号256的基本时隙40之后的是最开始的时隙号1的基本时隙40。
此外，在下面的说明中，为了方便而将时隙号X的基本时隙40记载为“No.X-基本时隙40”。
另外，在图12中，在母无线终端101与中继无线终端201之间定期地发送第一层的信标信号Bi，在中继无线终端201与中继无线终端301之间发送第二层的信标信号Bii，在中继无线终端301与子无线终端302、303之间以及中继无线终端301与中继无线终端401之间发送第三层的信标信号Biii。
此外，在图12中，从中继无线终端301发送的信标信号Biii中的发送到子无线终端302的信标信号Biii的流动用实线表示，从中继无线终端301发送的信标信号Biii中的发送到子无线终端303和中继无线终端401的信标信号Biii的流动用虚线表示。另外，在中继无线终端401与子无线终端402之间发送第四层的信标信号Biv。
另外，图12中C1～C6的箭头所示的信号在后面叙述，其表示无线终端加入到无线通信系统时发送的信号(加入请求信号)。
下级设备构成为每一个周期接收一次从上级设备向下级设备发送的信标信号Bi～Biv。如果将该一个周期的长度(周期长度)设为T4，则在图12所示的例子中，T4=256×T1。例如，如果T1=2秒，则T4=512秒(8分32秒)。另外，以每两个(隔一个)信标发送用时隙(BT)31发送一次信标信号的周期从上级设备发送信标信号Bi～Biv。因而，以每两个基本时隙40发送一次的周期来发送信标信号Bi～Biii，信标信号Bi～Biii的发送间隔T5=2×T1。例如，如果T1=2秒，则T5=4秒。
此外，在图12中，用括弧来表示在一个周期内发送接收的信标信号Bi～Biii的序数。例如，针对从中继无线终端201向中继无线终端301发送的第二层的信标信号Bii，在No.1-基本时隙40中发送的第一个信标信号Bii记载为“Bii(1)”，在No.3-基本时隙40中发送的第二个信标信号Bii记载为“Bii(2)”，在No.255-基本时隙40中发送的第m个信标信号Bii记载为“Bii(m)”。
如上，例如，从母无线终端101发送的信标信号被中继无线终端201定期地接收。另外，在实施方式1所涉及的无线通信系统中，中继无线终端201构成为接收从母无线终端101的时隙号1发送的信标信号Bi(1)。从时隙号1发送的信标信号Bi(1)中包含信标号1的信息。而且，当在中继无线终端201中接收到信标号1的信标信号Bi(1)时，重新构成时隙，使得母无线终端101的基本时隙号1的下级时隙的开头位置为中继无线终端201的基本时隙号255的上级时隙的开头位置。然后，中继无线终端201与母无线终端101同样地，在第奇数个基本时隙号中发送信标信号。下面以同样的动作，下级设备接收从上级设备的基本时隙号1发送的信标信号，与上级设备的定时同步地重新构成本站的时隙。此外，由下级设备接收上级设备的信标信号的间隔是每256个基本时隙，因此接收间隔=8分32秒。
[信标信号的发送接收动作]
下面，除了上述图12以外还参照图13，来更具体地说明从上级设备对下级设备的信标信号Bi～Biv的发送动作以及下级设备处的信标信号Bi～Biv的接收动作。图13是表示由各无线终端管理的图10所示的时隙(基本时隙40)的位置关系的一例的图。此外，在图13中，将构成各基本时隙40的下级时隙41和上级时隙42分别区分为图10所示的三个时隙来记载，除此以外示出了与图12相同的位置关系。其中，在图13中，为了便于说明，图示了图12所示的中继无线终端201、301、401中的中继无线终端201、301。并且，仅图示了子无线终端302、303、402中的子无线终端302。
在图12和图13所示的例子中，最上级的上级设备是母无线终端101，从母无线终端101以T5=2×T1的周期定期地对下级设备发送第一层的信标信号Bi。另外，上级设备(母无线终端101)从No.1-基本时隙40的下级时隙41所包含的信标发送用时隙31发送第一个信标信号Bi(1)。第二个向下级设备发送的信标信号Bi(2)是在No.3-基本时隙40中发送，第三个信标信号Bi(3)是从No.5-基本时隙40发送，第四个信标信号Bi(4)是从No.7-基本时隙40发送(信标信号Bi(4)在图13中未图示)。之后，从奇数的时隙号的基本时隙40依次发送信标信号Bi，当再次返回到No.1-基本时隙40时，发送第一个信标信号Bi(1)。
另一方面，属于母无线终端101的下一级的下级设备是中继无线终端201，该中继无线终端201定期地接收从母无线终端101发送的信标信号Bi。即，中继无线终端201每一个周期接收一次信标信号Bi，在图12所示的例子中，中继无线终端201在每次从母无线终端101发送第一个信标信号Bi(1)时，在基本时隙40的上级时隙42所包含的信标接收用时隙34中接收该信标信号Bi(1)。中继无线终端201当接收到信标信号Bi(1)时，使该中继无线终端201的No.255-基本时隙40的时隙位置与母无线终端101的No.1-基本时隙40的时隙位置一致。
具体地说，如图13所示，中继无线终端201重新构成本站的时隙，使得No.1-基本时隙40的下级时隙41的开头位置即信标发送用时隙31(图中BT)与No.255-基本时隙40的上级时隙42的开头位置即信标接收用时隙34(图中BR)对应。也就是说，中继无线终端201以使No.255-基本时隙40的信标接收用时隙34的时隙位置与母无线终端101的No.1-基本时隙40的信标发送用时隙411的时隙位置一致的方式使时钟一致。
此外，在图12中，将接收信标信号Bi～Biv的时隙涂黑来表示。即，在图12中，将下级设备的No.255-基本时隙40的上级时隙42涂黑来表示。另外，在图13中，将下级设备已使位置一致(时钟一致)的信标接收用时隙421加上网线来表示。
在此，中继无线终端201与母无线终端101等一起构成第一层，并且与中继无线终端301等一起构成第二层(参照图2)。因此，从中继无线终端201的角度来看中继无线终端301为属于下一级的下级设备。然后，从中继无线终端201，从奇数的时隙号的基本时隙40对下级设备发送第二层的信标信号Bii。中继无线终端301接收作为上级设备的中继无线终端201的信标信号Bii中的第一个信标信号Bii(1)来重新构成本站的时隙，使得中继无线终端201的No.1-基本时隙40与中继无线终端301的No.255-基本时隙40的时隙位置一致。
另外，中继无线终端301与子无线终端302等一起构成第三层(参照图2)，因此从中继无线终端301对子无线终端302也以T5的间隔从奇数的时隙号的基本时隙40发送第三层的信标信号Biii。子无线终端302也与中继无线终端201和中继无线终端301同样地，接收第一个信标信号Biii(1)来重新构成本站的时隙，使得中继无线终端301的No.1-基本时隙40与子无线终端331的No.255-基本时隙40的时隙位置一致。
在图12和图13所示的例子中，下级设备构成为在紧挨着上级设备发送第二个信标信号之前的时隙位置发送第一个信标信号。另外，下级设备并非在每次上级设备在每个奇数的时隙号发送信标信号时都接收该信标信号来进行上述的使时钟一致，而是每一个周期(T4)接收一次由上级设备发送的信标信号(在图12所示的例子中为每56个基本时隙40接收一次)，来使时钟一致。
此外，在从上级设备向下级设备的通信(下方向通信)中，中继无线终端在所有上级时隙42的链路连接用时隙35中进行间歇接收等待(接收载波侦听动作)，等待来自上级设备的无线信号。另一方面，上级设备不仅能够在紧接在发送信标信号之后的链路连接用时隙32中发送用于链路连接的无线信号，而能够在所有下级时隙41的链路连接用时隙32中发送用于链路连接的无线信号。在此，接收载波侦听动作更具体地说是指以下的动作：中继无线终端检测从上级设备接收到的电波的接收水平是否为规定水平(第一规定值或者第二规定值)以上。然后，如果未达到规定的水平则成为待机状态而不进行无线通信，如果为规定水平以上则接收来自上级设备的后述的链路连接信号50。
另外，在从下级设备向上级设备的通信(上方向通信)中，下级设备在产生了通信的必要性时，在上级时隙42的信标接收用时隙34中接收最近发送的来自上级设备的信标信号。然后，使紧接其后的链路连接用时隙35与上级设备的下级时隙41的链路连接用时隙32的定时一致，在链路连接用时隙35中发送用于链路连接的无线信号。另一方面，上级设备在紧接在发送信标信号之后的链路连接用时隙32中进行间歇接收等待。
[子无线终端向无线通信系统的加入]
接着，说明子无线终端302加入到无线通信系统的情况下的动作。例如设如图12所示那样无线通信系统为包括母无线终端101、中继无线终端201以及中继无线终端301的结构，例如使子无线终端302新加入该结构的无线通信系统。如果将子无线终端302的电源接通(ON)，则该子无线终端302进行规定时间的接收动作。即，子无线终端302在比信标发送间隔T5长的期间内以连续接收状态进行信标信号的接收动作。将该动作如图12所示那样称为搜索模式。
构成为：在该搜索模式的期间内，母无线终端101和中继无线终端201、301、401必须发送一次以上信标信号。在此，在子无线终端302在该搜索模式的期间内接收到多个信标信号的情况下，按照规定的判断条件来决定要成为连接目的地的无线终端，使本站的时钟一致。此时的判断条件是所接收到的信标信号的接收水平、所接收到的信标信号的发送源的中继无线终端201的中继级数信息。
例如，当设通信区域处于图1所示的状态时，子无线终端302判定为来自中继无线终端301和中继无线终端401的信标信号Biii、Biv的接收水平为第二规定值以上。然后，子无线终端302将信标信号的接收水平为第二规定值以上的中继无线终端301和中继无线终端401中的中继级数少的中继无线终端301决定为连接目的地。
然后，子无线终端302接收来自中继无线终端301的第三层的信标信号Biii来使时钟一致，将后述的链路连接请求信号50发送到中继无线终端301来实施链路连接处理。例如，在子无线终端302在No.X-基本时隙40的上级时隙42的信标接收用时隙34中接收到信标信号Biii的情况下，在紧接其后的链路连接用时隙35中的下级呼叫用时隙37中发送链路连接请求信号50。然后，子无线终端302在接着下级呼叫用时隙37之后的上级应答/上级呼叫用时隙38中，从中继无线终端301接收允许链路连接的应答信号。由此，在中继无线终端301与子无线终端302之间建立无线链路的连接。
接着，子无线终端302为了从属于中继无线终端301之下，在No.253-基本时隙40的上级时隙中向中继无线终端301发送加入请求信号C1，来委托中继。子无线终端302在接着建立无线链路连接时接收到应答信号的链路连接用时隙35(上级应答/上级呼叫用时隙38)之后的数据通信用时隙36中发送该加入请求信号C1。
此外，该加入请求信号C1中包含有用于中继传输到最终目的地的帧信号(后述的网络层(第三层)帧)以及从子无线终端302到母无线终端101为止的路由信息87。另外，该加入请求信号C1的最终目的地为母无线终端101。因此，中继无线终端201当从子无线终端302接收到加入请求信号C1时，向作为自身(本站)的上级设备的中继无线终端201发送用于中继来自子无线终端302的加入请求信号的中继信号C2。
另外，中继无线终端201当从中继无线终端301接收到中继信号C2时，将用于中继加入请求信号的中继信号C3发送到母无线终端101。母无线终端101当接收到中继信号C3时，基于对从子无线终端302发送的加入请求信号C1进行了中继的中继信号C3来制作加入允许信号，通过中继信号C4、C5、C6向子无线终端302发送加入允许信号。通过如上所述的动作，子无线终端302从属于中继无线终端301之下。
如上所述，在使用图10所示的基本时隙40所包含的链路连接用时隙32、35来建立无线链路的连接之后，使用数据通信用时隙33、36来发送接收作为加入请求信号、加入允许信号以及中继信号的C1～C6。
在此，参照图14和图15来说明在链路连接用时隙中发送接收的链路连接信号50的信号格式。图14是表示在本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统中在无线终端之间发送的链路连接信号50的信号格式的一例的图。另外，图15是表示图14所示的链路连接信号50中所包含的重复帧的帧结构的一例的图。
即，如图14所示，链路连接信号50由n个重复帧51和主体帧52构成。其中，n个重复帧51分别被赋予1～n的帧号。而且，如图15所示，一个重复帧51由位同步信号58、帧同步信号59、控制信号60以及简易ID61构成。此外，重复帧51的帧长度是T6，因此n个重复帧51的帧长度(重复时间)为T7=n×T6。
构成重复帧51的位同步信号58是用于决定位(bit)的采样位置的信号，帧同步信号59是用于检测重复帧51所包含的数据的开头的信号。另外，控制信号60是记载有各种控制信息的信号。另外，简易ID61是将用于识别发送目的地的设备的识别码(ID)缩短后得到的。如果未缩短的原始的ID的位大小为64位，则简易ID61为将原始的ID进行四分割而得到的16位的信息。此外，简易ID61也能够是将用于识别发送源的设备的识别码(ID)缩短后得到的。
控制信号60所记载的控制信息中包含与简易ID61有关的信息、重复帧51的帧号等。例如，与简易ID61有关的信息是指以下的信息：对原始的ID进行四分割而得到的哪部分信息为简易ID61。另外，对n个重复帧51分别赋予的帧号也作为控制信息记载在控制信号60中。如图14所示，重复帧51按从帧号大的重复帧(最大的帧号为n)到帧号小的重复帧的顺序被发送，紧挨着主体帧52之前的重复帧51的帧号为1。
另外，为了接收如上所述那样在上级设备与下级设备之间发送的链路连接请求信号，各无线终端实施了接收载波侦听动作。在该接收载波侦听动作中，需要考虑到上级设备和下级设备所分别具备的内部时钟(时钟部)的时间相偏离的情况。
例如，在将上级设备的时钟与下级设备的时钟的最大相对误差设为±100ppm、设下级设备如前所述那样以信标接收间隔=8分32秒与上级设备取得时钟同步的情况下，上级设备与下级设备的时钟相互偏离最大51.2ms。因而，只要对链路连接信号50的重复帧发送次数n进行设定使得当将链路连接信号50中的重复帧长度(重复时间)设为T7时T7≥51.2ms×2=102.4ms，就必然能够在重复帧51处进行接收等待。即，避免链路连接请求信号的接收失败。
(数据通信用信号)
另外，构成为以下结构：当如上所述那样链路连接完成时，子无线终端302向在图10所示的数据通信用时隙36中建立了链路连接的中继无线终端301发送发往作为最终目的地的母无线终端101的加入请求信号C1，来委托中继。下面，在图16和图17中示出在上级设备与下级设备之间在数据通信用时隙36中发送接收的数据通信用信号60(例如加入请求信号C1等)的格式。图16是表示在本发明的实施方式1所涉及的无线通信系统中在各无线终端之间发送接收的数据通信用信号60的信号格式的一例的图。图17是表示图16所示的数据通信用信号60所包含的网络层(第三层)帧85的帧结构的一例的图。
如图16所示，数据通信用信号60由位同步信号80、帧同步信号81、控制信号82、链路对象的ID83、本站ID84以及网络层帧85构成。
位同步信号80是用于决定位的采样位置的信号。另外，帧同步信号81是用于检测数据通信用信号60所包含的数据的开头位置的信号。另外，控制信号82是保存有各种控制信息的信号。此外，控制信号82中还包含表示从链接对象的ID83的开头到网络层帧85的末尾为止的区间的信号长度的信息。因此，例如在上级设备从下级设备接收到数据通信用信号60的情况下，上级设备能够通过对该控制信号82进行分析来掌握将该数据通信用信号60接收到何处为止即可。
链路对象的ID83是用于确定发送数据通信用信号60的对象目的地、即建立了无线链路连接的对象目的地的设备的ID。例如，在从子无线终端302向作为其上级设备的中继无线终端301发送数据通信用信号60的情况下，该链接对象的ID83是用于确定中继无线终端301的ID。另外，本站ID84是用于确定发送数据通信用信号60的设备(发送源设备)的ID。例如，在数据通信用信号60的发送源为子无线终端302的情况下，本站ID84为用于确定子无线终端302的ID。
网络层帧85是用于将数据通信用信号60中继传输到最终目的地的帧信号。也就是说，构成数据通信用信号60的其它信号和ID是根据将该数据通信用信号60发送接收的下级设备和上级设备的组合而被制作并被发送的。与此相对，网络层帧66是从作为发送源(最初的发送源)的子无线终端302经由中继无线终端201和中继无线终端301发送到作为最终目的地的母无线终端101。
网络层帧66如图17所示那样由认证码86、路由信息87、网络层ID88以及应用数据89构成。
认证码86是用于在数据通信用信号60的接收侧检查网络层帧85是否为正规的帧数据的码。
路由信息87例如是与从子无线终端302到母无线终端101的中继路径有关的信息。更具体地说，是与介于子无线终端302与母无线终端101之间的中继无线终端(中继无线终端201、301)有关的信息，被嵌入到网络层帧85中。该路由信息87例如由从子无线终端302到母无线终端101为止经由的各中继无线终端(中继无线终端201、301)制作并嵌入到网络层帧85中。
网络层ID88是表示作为数据通信用信号60的发送源的无线终端的ID。例如，在数据通信用信号60的发送源为子无线终端302的情况下，网络层ID是表示子无线终端302的ID。
应用数据89是与要传输到作为数据通信用信号60的最终目的地的无线终端的应用有关的数据。
接着，参照图18至图20来更具体地说明网络层帧66所包含的路由信息87。图18是表示本发明的实施方式1所涉及的路由信息87的结构的一例的图。图19是表示图18所示的路由信息87所包含的中继无线终端信息90的位结构的图。图20是表示图18所示的路由信息87所包含的时隙位置信息的位结构的图。
如图18所示，路由信息87例如由8字节(byte)构成。而且，从最初的第1字节到第7字节中加入有位于从子无线终端302到母无线终端101的中继路径上的中继无线终端201、301的信息(中继无线终端信息90)。另一方面，第8字节中保存有时隙位置信息91。
例如，在将最上级设备设为母无线终端101、将最下级设备设为子无线终端302、在两者之间隔有中继无线终端201、301的无线通信系统中，子无线终端302构成为向自身(本站)所属的中继无线终端301、即自身建立直接连接的连接目的地的中继无线终端301发送数据通信用信号60。然后，在路由信息87中的中继无线终端信息90中，保存有与存在于从作为数据通信用信号的发送源的子无线终端302到作为最终目的地的母无线终端101为止的中继路径上的中继无线终端201、301有关的8位的信息。在此，与中继无线终端201和中继无线终端301这两台中继无线终端有关的信息作为中继无线终端信息90分别保存在路由信息87的第一级和第二级中。此外，路由信息87中能够保存最多七级为止的中继无线终端信息90。
在此具体说明中继无线终端信息90的位结构，如图19所示，在从上级设备向下级设备发送路由信息87的情况和从下级设备向上级设备发送路由信息87的情况下，一部分位结构不同。
图19的上层所示的中继无线终端信息90与从下级设备向上级设备发送的情况对应。而且，中继无线终端信息90的数据位D7为用于识别由例如中继无线终端201等各级的中继无线终端管理的表是否已达到极限的标识符。也就是说，构成为：中继无线终端(例如中继无线终端201)通过表来管理属于本站的下一级的下级设备的中继无线终端(例如中继无线终端301)。因此，利用标识符来表示在中继无线终端中作为管理对象的下级的中继无线终端的数量是否达到上限。
另一方面，图19的下层所示的中继无线终端信息90与从上级设备向下级设备发送的情况对应。而且，中继无线终端信息90的数据位D7表示是否存在中继无线终端201等各级的中继无线终端所分别持有的表号的删除请求。此外，该删除请求是由母无线终端101对作为自身(本站)的下级设备的中继无线终端进行的。也就是说，中继无线终端所持有的表构成为表号与管理对象的中继无线终端(下级设备)的ID能够取得对应，能够利用标识符来识别是否根据母无线终端101的请求来删除表号以将指定的中继无线终端201(下级设备)从管理对象排除。
另外，上层的中继无线终端信息90的数据位D6为识别以下情况的标识符：属于下一级的中继无线终端(下级设备)是否为未被登记在表中而在本次初次登记在表中的中继无线终端。另一方面，下层的中继无线终端信息90的数据位D6被固定为“0”。
接着，无论是在上层的中继无线终端信息90还是在下层的中继无线终端信息90中，其数据位D5～D0中均保存了表示由存在于中继路径的中继无线终端作为自身(本站)的管理对象的中继无线终端(下级设备)的表号。在实施方式1中，所能够管理的表号到“63”为止。即，除去表号“0”，各中继无线终端能够管理表号“1”～“63”的63个作为下级设备的中继无线终端。
更具体地说，例如，当列举具有母无线终端101、作为其下级设备的中继无线终端201、作为该中继无线终端201的下级设备的中继无线终端301、以及经由该中继无线终端301、中继无线终端201而与母无线终端101进行通信的子无线终端302的系统为例时，路由信息87中保存以下的信息。即，路由信息87的第1字节中保存中继无线终端201的表号，第2字节中保存中继无线终端301的表号。而且，第3字节中保存“0”作为表号。这是由于，中继无线终端301上不存在更多的作为下级设备的中继无线终端。此外，第4字节以后也保存“0”作为表号。
换言之，如果无线通信系统由w层(w：自然数)构成，则该无线通信系统所包含的中继无线终端的台数(即中继级数)也为w。因此，路由信息87的第1～第7字节中的第1～第w-1字节保存第1～第w-1级的中继无线终端的表号。然后，第w字节中会保存第w级的中继无线终端的表号，但是该第w级的中继无线终端“作为中继器处于最下级”，不需要表号，因此保存“0”作为表号。
另外，路由信息87的第1～第7字节中保存中继无线终端信息90，而第8字节如前所述那样保存时隙位置信息91。该时隙位置信息91例如是指在数据通信用信号的发送源为子无线终端302的情况下等待接收来自位于自身上一级的中继无线终端301的无线信号的时隙号(时隙位置)。如前所述，子无线终端为了削减耗电而间隔剔除地进行接收载波侦听动作。因此，第8字节中保存由子无线终端进行接收载波侦听动作的时隙位置信息91。该时隙位置信息91的大小也是8位。
具体说明时隙位置信息91的位结构。如图20所示，时隙位置信息91与中继无线终端信息90不同，无论是在从上级设备向下级设备发送路由信息87的情况，还是在从下级设备向上级设备发送路由信息87的情况，位结构都基本相同。
也就是说，在时隙位置信息91中，其数据位D7和D6固定为“0”。另外，数据位D5和D4表示下级设备处的间歇接收周期m。该间歇接收周期m是指由下级设备进行针对上级设备的接收载波侦听动作的周期。例如，如果下级设备是中继无线终端201，则通常中继无线终端201在每个基本时隙40中都进行接收载波侦听动作，因此间歇接收周期m=1。另一方面，在如前述的子无线终端302那样每两个时隙进行一次接收载波侦听动作的情况下，间歇接收周期m=2。
此外，在从上级设备向下级设备发送路由信息87的情况下，数据位D5和D4的间歇接收周期m表示“从上级设备的角度来看为最终目的地的下级设备的间歇接收周期m”。另一方面，在从下级设备向上级设备发送路由信息87的情况下，数据位D5和D4的间歇接收周期m表示“作为呼叫源的下级设备的间歇接收周期m”。
另外，时隙位置信息91的数据位D3～D0表示进行中心轮询的时隙位置号x。进行中心轮询的时隙位置号x例如是指间歇地等待接收来自作为上级设备的中继无线终端301的无线信号(进行接收载波侦听动作)的子无线终端302的时隙位置号x。该时隙位置号x表示是从下面定义的基准时隙号数起第(x-1)个基准时隙40。在此，x的范围为x=1～间歇接收周期m。另外，以下面的式(1)来定义基准时隙号。此外，式(1)中的A为从0起到时隙数255(即n-1)除以间歇接收周期m所得到的数为止的整数(即A=0～(n-1)/m的任一个整数)。
基准时隙号=A×m+1…(1)
更具体地说，基准时隙号为图12所示的时隙号1、m+1、2m+1、3m+1…，每m个时隙存在一个。因此，等待时隙号y、即实际处于接收等待状态的基本时隙40的时隙号能够以下面示出的式(2)来表示。其中，x如上所述那样为1～m的任一个整数。
等待时隙号y=基准时隙号+时隙位置号(x-1)…(2)
此外，母无线终端101如果接收到子无线终端302的间歇接收周期m和时隙位置号x这两个信息，则制作从本站到子无线终端302的路由信息87的表。在此，关于间歇接收周期m，期望使用在构成无线通信系统的各无线终端中共同的值，但是也可以是按每个子无线终端302而不同的值。另外，时隙位置号x能够由各个子无线终端302任意地设定。例如，由子无线终端302制作的路由信息87在该时间点未经由任一台中继无线终端，因此只有第8字节的时隙位置信息91，在第1字节到第7字节的中继无线终端信息90中插入“0X00”。
如上所述，在加入无线通信系统时，由子无线终端302决定时隙位置的优点在于以下方面。即，在子无线终端302将加入请求信号C1发往母无线终端101之后，能够由自身来决定接收针对该加入请求信号C1的来自母无线终端101的加入允许信号、即从中继无线终端301发送的加入允许信号C6的间歇接收等待时隙。因此，子无线终端302能够直到自身所决定的间歇接收等待时隙为止以待机状态进行等待。
此外，子无线终端在路由信息87中仅对本站所属的中继无线终端的时隙位置信息进行管理。例如，子无线终端302仅对路由信息87中的本站所属的中继无线终端301的时隙位置信息进行管理。
另一方面，中继无线终端仅将位于本站的下一级的中继无线终端作为表来进行管理，以能够取得表号与上述位于本站的下一级的中继无线终端之间的相对应的方式来进行管理。例如，在中继无线终端201的情况下，在路由信息87中，仅将位于本站的下一级的中继无线终端301作为表来进行管理。
母无线终端101将子无线终端的时隙位置信息以及存在于到该子无线终端为止的路径上的中继无线终端的表号信息作为路由信息表来进行管理。例如，在保持到子无线终端302为止的路由信息87的情况下，该路由信息中记录有子无线终端302的时隙位置信息以及与存在于到该子无线终端302为止的路径上的中继无线终端201、301相对应的表号信息。
在此，沿图12所示的信号C1～C6的流动来具体说明包含路由信息87的数据通信用信号60的发送接收。
首先，子无线终端302将加入请求信号C1作为数据通信用信号60发送到中继无线终端301。由子无线终端302制作的路由信息87被嵌入到数据通信用信号60(加入请求信号C1)中来发送到中继无线终端301。中继无线终端301当从子无线终端302接收到数据通信用信号60(加入请求信号C1)时，对其所包含的路由信息87进行分析。具体地说，对路由信息87中的与本站的级数相当的字节进行分析。中继无线终端301从母无线终端101的角度来看为第2级，因此对路由信息87的第2字节(参照图18)进行分析。如果分析结果是“0x00”，则中继无线终端301解释为数据通信用信号60(加入请求信号C1)的发送源是来自属于本站的子无线终端302～304中的某一个子无线终端的中继请求。另一方面，如果该分析结果是“0xFF”，则中继无线终端301解释为数据通信用信号60的发送源是属于本站的中继无线终端401。
然后，在解释为是来自子无线终端302～304中的某一个子无线终端的中继请求的情况下，中继无线终端301在本站所属的级数的字节中设定表号“0”。由于中继无线终端301如上所述那样为第2级，因此在第2字节的数据位D5～D0(参照图19的上层)中设定表号“0”。在图12所示的例子中，是来自子无线终端302的中继请求，因此，如上所述，在第2字节的中继无线终端信息90的数据位D5～D0中设定表号“0”。另外，中继无线终端301在与本站所属的级数的上一级的级数对应的字节中设定“0xFF”。
如果分析结果为“0xFF”，则中继无线终端301解释为是来自中继无线终端401的中继请求，将与中继无线终端401对应的表号设定在本站所属的级数的字节(第2字节)的中继无线终端信息90的数据位D5～D0中。在此，中继无线终端301在所管理的表中不存在中继无线终端401的中继无线终端信息90的情况下，在该表中登记中继无线终端401的中继无线终端信息90，将所登记的表号设定在本站所属的级数的字节的中继无线终端信息90的数据位D5～D0中。
像这样由中继无线终端301进行分析而制作出的路由信息被嵌入到数据通信用信号60中来发送到中继无线终端201。然后，在中继无线终端201中也与中继无线终端301同样地进行路由信息的分析和制作。中继无线终端201由于本站所属的级数为第1级，因此对第1字节的中继无线终端信息90进行分析。此时，在路由信息87中的第1字节为“0xFF”的情况下，中继无线终端201解释为从属于本站的下级设备中的中继无线终端301存在中继请求。然后，中继无线终端201在与本站所属的级数对应的字节(路由信息87的第1字节)的数据位D5～D0中设定与中继无线终端301对应的表号。
这样，由中继无线终端201进行分析而制作出的路由信息87被嵌入到数据通信用信号60中来发送到母无线终端101。
在母无线终端101中通过对路由信息87进行分析，能够对到子无线终端302为止的中继路径进行确认。即，在路由信息87的第1字节中保存有与由中继无线终端201管理的中继无线终端301的ID对应的表号，路由信息87的第2字节中保存有表号“0”。因此，母无线终端101能够知道数据通信用信号60的发送源是作为中继无线终端301的下级设备的子无线终端302～304中的某一个。
并且，路由信息87的第8字节中保存有作为发送源的子无线终端301的间歇接收周期m和时隙位置号x。另外，能够基于网络层ID85来获知作为发送源的子无线终端302的ID。
这样，母无线终端101能够基于在子无线终端加入时发送到母无线终端101的数据通信用信号60(加入请求信号C1)所包含的路由信息87来获知到属于例如图2所示的无线通信系统的所有子无线终端为止的路由信息87，从而能够制作路由信息87的表。
即，母无线终端101能够根据从子无线终端发出的数据通信用信号60来掌握到子无线终端为止的中继路径。数据通信用信号60在子无线终端新加入的时间点被发送到母无线终端101，因此，无需在母无线终端101与子无线终端之间进行多次中继传输(中继通信)，母无线终端101能够在第一次的通信中确认中继路径。另外，数据通信用信号60所包含的路由信息87具有前述的结构，因此母无线终端101能够通过对路由信息进行分析来适当地确认中继路径。
[轮询信号的发送]
接着，列举从母无线终端101对子无线终端302发送轮询数据的情况，来具体说明实施方式1所涉及的无线通信系统中的各终端之间的数据通信。
具体地说，列举在图2所示的树结构的系统中从母无线终端101对子无线终端302发送轮询信号的情况。
母无线终端101如果产生了例如针对子无线终端302的轮询信号的发送请求，则参照本站所具有的路由信息表来制作路由信息87，该路由信息87包含到子无线终端302为止的中继路径、子无线终端302的间歇接收周期m以及时隙位置号x。然后，母无线终端101将该路由信息87嵌入到轮询信号(数据通信用信号60)的网络层(第三层)帧66中。
接着，母无线终端101在下级时隙41的链路连接用时隙32中的上级应答/上级呼叫用时隙38中向中继无线终端201发送链路连接信号50。在此，中继无线终端201在所有上级时隙42(具体地说，上级应答/上级呼叫用时隙38)中都进行接收载波侦听动作。因此，只要从母无线终端101接收到的链路连接信号50的接收水平为第一规定值以上，那么中继无线终端201在哪个上级时隙42中都能够接收。这样，在母无线终端101与中继无线终端201之间建立起连接。
之后，中继无线终端201在上级时隙42的数据通信用时隙36中接收从母无线终端101发送的轮询信号(数据通信用信号60)，并对该轮询信号的网络层帧66所包含的网络层ID88进行确认，判断是否为发往本站的轮询信号。如果不是发往本站的则判断为是中继请求，对路由信息87的第1字节(参照图18)进行分析。
在此，在中继无线终端201对路由信息87的分析结果为第1字节的数据位D5～D0中保存的表号为“0”的情况下，表示所接收到的轮询信号是发往属于中继无线终端201的下一级的子无线终端202～204中的某一个。然而，由于本次的轮询信号是发往位于更下级的子无线终端302的，因此写在第1字节的数据位D5～D0中的表号为记载了中继无线终端301的ID的表号。因此，中继无线终端201基于第1字节的数据位D5～D0中保存的表号，参照本站所持有的表来掌握作为下一个中继目的地的中继无线终端301的ID。然后，中继无线终端201以与母无线终端101同样的过程与中继无线终端301进行链路连接。此外，如果从中继无线终端201接收到的链路连接信号50的接收水平为第二规定值以上，则中继无线终端301接收该链路连接信号50来建立连接。当像这样在中继无线终端201与中继无线终端301之间建立起连接时，中继无线终端201对中继无线终端301中继发送轮询信号。
中继无线终端301与上述说明的中继无线终端201同样地对从该中继无线终端201接收到的轮询信号进行分析。即，中继无线终端301对轮询信号所包含的路由信息87的第2字节的数据位D5～D0位中写的表号进行确认。由于本次第2字节的数据位D5～D0位中写的表号为“0”，因此中继无线终端301识别为所接收到的轮询信号是发往属于本站的下一级的子无线终端302～304。此外，能够基于轮询信号(数据通信用信号60)中所包含的网络层ID88来掌握轮询信号的目的地是本站的下一级的子无线终端302～304中的哪一个。在此，网络层ID88中会写有作为最终目的地的子无线终端302的ID。
并且，中继无线终端301对路由信息87的第8字节的时隙位置信息91进行分析，掌握子无线终端302的间歇接收周期m和时隙位置号x。如已经说明过的那样，中继无线终端301根据间歇接收周期m和时隙位置号x来计算子无线终端302进行间歇接收等待的时隙。然后，中继无线终端301与该时隙一致地发送链路连接信号50，与子无线终端302进行链路连接。另外，当在中继无线终端301与子无线终端302之间建立起连接时，中继无线终端301对子无线终端302中继发送轮询信号(数据通信用信号60)。
此外，保存在网络层帧85中的数据在中继无线终端201和301中不做任何变更而仍以由母无线终端101制作出的数据的状态被传输到子无线终端302。因此，子无线终端302能够直接接收到位于从母无线终端101传输的网络层帧中的应用数据89。
另外，在本实施方式1中，与子无线终端处的间歇接收定时对应的基本时隙40的时隙号是在与母无线终端通信时从子无线终端嵌入到无线信号中而发送的。因此，例如，中继无线终端201只需持有仅对属于本站的下一级的中继无线终端301(下级设备)进行管理的表即可，而完全无需持有属于本站的下一级的子无线终端(子无线终端202～204)的信息。因而，实施方式1所涉及的中继无线终端(例如中继无线终端201)无需对属于本站的下一级的子无线终端(子无线终端202～204)的数量设置限制，而能够中继较之以往多的子无线终端。换言之，本实施方式所涉及的中继无线终端即使中继与以往相同数量的子无线终端，也能够减小本站所持有的表的大小(数据量)。
并且，在母无线终端中，也能够减小保存从该母无线终端到子无线终端为止的路由信息的路由信息表的数据量。例如，母无线终端101需要对本站的下一级的中继无线终端201的ID进行管理，但是无需对不是本站的下一级的中继无线终端301的ID进行直接管理，只要代之对由中继无线终端201管理的中继无线终端301的表号进行管理即可。另外，例如，在将各中继无线终端所能够管理的最大的中继无线终端数量设为63的情况下，在各中继无线终端中需要的表数、即应该管理的无线终端的ID为63，但是与这些ID相对应的表号用6位的信息就能够充分表现。因而，在每个中继无线终端中用6位的信息来管理64位的信息。
另外，作为承载于数据通信用信号60的路由信息87，并非中继路径的中继无线终端的ID，而是与上述ID对应的表号，因此能够减小路由信息的字节数。例如，如果将各中继无线终端所管理的最大的中继无线终端数量设为63，则能够以6位的信息来设定每级的中继路径。一般来说，用于指定无线终端的ID要像64位那样需要较多位数。因而，在发送中继路径的中继无线终端的ID作为路由信息87的方法中，路由信息87会非常大从而使通信产生浪费。与此相对，根据实施方式1所示的将表号作为路由信息87来传输的方法，能够减小路由信息87，从而能够进行高效的通信。
在实施方式1中，由母无线终端101对子无线终端的时隙位置信息进行存储管理，但是也可以构成为由中继无线终端来进行管理。在这样构成的情况下，虽然中继无线终端的表的数据量变大，但是具有不需要路由信息87的第8字节的时隙位置信息的优点。
此外，在本实施例的说明中，以母无线终端、中继无线终端、子无线终端这三种终端为前提来进行了说明，但是如果仅从子无线终端和中继无线终端这两者的关系来看，中继无线终端对子无线终端来说可以说是母无线终端。
[实施方式2]
另外，构成为以下结构：当在无线通信系统中新设置了无线终端时，实施上述的“连接目的地决定处理”，来决定新设置的无线终端的连接目的地。然后，当决定了要成为连接目的地的无线终端时，与决定为连接目的地的无线终端建立连接，向母无线终端101发送加入请求信号。然后，当从母无线终端101接收到针对该加入请求信号的加入允许信号时，新设置的无线终端能够加入到无线通信系统。
在无线终端加入到无线通信系统之后，有时会在与该无线终端所从属的母无线终端或中继无线终端之间建设建筑物等障碍物等，从而使围绕新加入的无线终端的状况发生变化。在像这样状况发生了变化的情况下，从无线终端所从属的母无线终端或者中继无线终端接收到的信标信号的接收水平有时会变低。因此，在实施方式2中构成为，子无线终端或者中继无线终端等下级设备能够应对这种状况变化。
例如，设图1所示的子无线终端302被新设置到无线通信系统。此时子无线终端302将所接收到的信标信号中的接收水平为第二规定值以上、中继级数最小的信标信号的发送源设为连接目的地。在图1的例子中，子无线终端302的连接目的地为中继无线终端301。在此，子无线终端302将从中继无线终端301接收到的信标信号的接收水平作为接收水平A事先存储在后述的接收水平存储部1005中。即，子无线终端302在决定了连接目的地时，将从作为连接目的地的无线终端(中继无线终端301)接收到的信标信号的接收水平作为接收水平A来事先存储。另外，在子无线终端302加入到无线通信系统之后，从作为连接目的地的中继无线终端301对该子无线终端302定期地发送信标信号。在此，子无线终端302定期地从中继无线终端301接收到的信标信号的接收水平会由于衰减等的影响而在每次接收时发生变化。然而，只要没有在子无线终端302与中继无线终端301之间建设建筑物等障碍物等的持久地妨碍信标信号传输的因素，由子无线终端302接收到的信标信号的接收中央值就几乎不会出现变动。此外，在此，接收中央值例如是指设子无线终端302从中继无线终端301接收十次信标信号而将所接收到的该信标信号按接收水平从低变高的顺序排列时位于中央的值。
反之，当在子无线终端302与中继无线终端301之间存在障碍物时，由子无线终端302接收到的接收中央值出现大变动。因此，在实施方式2所涉及的子无线终端302中，在定期地接收到的信标信号的接收水平B与上述接收水平A相比下降了规定水平C以上的情况下，判断为加入到无线通信系统之后存在建设建筑物等大的状况变化。然后，子无线终端302实施“连接目的地决定处理”，决定新的连接目的地，再次实施向无线通信系统的加入动作。此外，将再次的加入动作称作重新加入动作。
如上，实施方式2所涉及的下级设备(中继无线终端或者子无线终端)能够决定新的连接目的地来实施重新加入动作，在这一点上与实施方式1所涉及的下级设备(中继无线终端或者子无线终端)不同。另外，在实施方式2所涉及的下级设备(中继无线终端或者子无线终端)中实施的重新加入动作与向无线通信系统的最初的加入动作相比，在进行决定新的连接目的地的“再连接决定处理”这一点上不同。
[无线终端的结构]
下面，说明实施方式2所涉及的无线终端(母无线终端、子无线终端、中继无线终端)的结构。此外，作为本发明的实施方式2所涉及的母无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构是与图4所示的母无线终端101相同的结构，因此不特别图示，而且省略其说明。同样地，作为本发明的实施方式2所涉及的中继无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构是与图5所示的中继无线终端201相同的结构，作为本发明的实施方式2所涉及的子无线终端而发挥功能的无线终端的重要部分结构是与图6所示的子无线终端102相同的结构，因此不特别图示。其中，实施方式2所涉及的中继无线终端201所具备的信标接收部14和子无线终端102所具备的信标接收部23的结构与实施方式1所涉及的中继无线终端201和子无线终端102不同。
因此，参照图21来说明信标接收部14、23的结构。图21是表示本发明的实施方式2所涉及的中继无线终端201或者子无线终端102所具备的信标接收部14、23的重要部分结构的一例的框图。
如图21所示，信标接收部14、23是具备中继级数分析部1001、接收水平测量部1002、所属无线终端决定部1003、接收水平比较部1004、接收水平存储部1005以及重新加入判定部1006而成的结构。
实施方式2所涉及的信标接收部14、23在以下方面不同于实施方式1所涉及的信标接收部14、23：还具备接收水平比较部(接收水平判定单元)1004、接收水平存储部1005以及重新加入判定部(连接目的地再决定单元)1006。另外，在实施方式2中，在以下方面与实施方式1不同：接收水平测量部1002在最初决定了无线终端的连接目的地时，将从该连接目的地接收到的信标信号的接收水平作为接收水平A存储在接收水平存储部1005中。并且，在实施方式2中，以下方面也不同：接收水平测量部1002对定期地从连接目的地的无线终端接收到的信标信号的接收水平进行测量，并通知给接收水平比较部1004。
接收水平比较部1004判定定期地接收到的信标信号的接收水平B是否小于从上述接收水平A减去规定水平C所得的值。在此，规定水平C是预先决定的值。规定水平C既可以是固定值，也可以是与接收水平A的值相应地决定的可变值。例如，也可以是如下的与接收水平A的值相应地决定的可变值：在接收水平A为-70dBm时，规定水平C=30dB；在接收水平A为-80dBm时，规定水平C=25dB。在像这样设为可变值的情况下，预先保持表示接收水平A与规定水平C的对应关系的表信息。此外，在比以下水平小的范围内适当决定规定水平C：当从接收水平A降低该水平以上时有可能会发生通信中断等问题。
即，在所设定的接收水平A大的情况下，即使由于衰减等所引起的状况变化而定期地接收到的信标信号的接收水平B变为从接收水平A的值降低一定程度的值，也能够确保通信无阻的充分的接收水平。然而，在该接收水平A小的情况下，定期地接收到的信标信号的接收水平B的值从接收水平A的值稍微降低一点都有可能会阻碍通信。因而，使规定水平C的值与接收水平A的大小相应地可变，在接收水平A大时增大规定水平C，即使在发生一定程度的状况变化、即接收水平降低一定程度，也能够不进行重新加入动作。
接收水平存储部1005存储由接收水平测量部1002测量出的接收水平A的值。接收水平存储部1005是可读写的记录介质。
重新加入判定部1006基于接收水平比较部1004的比较结果，来判定是否执行子无线终端102或者中继无线终端201向无线通信系统的重新加入动作。重新加入判定部100在判定为执行子无线终端102或者中继无线终端201向无线通信系统的重新加入动作的情况下，向中继级数分析部1001和接收水平测量部1002指示进行“连接目的地再决定处理”。
(连接目的地再决定处理)
接着，参照图22来说明具有上述结构的子无线终端或者中继无线终端等的下级设备处的“连接目的地再决定处理”。在此，为了便于说明，设由图1所示的子无线终端302实施该“连接目的地再决定处理”来进行说明。图22是表示本发明的实施方式2所涉及的无线通信系统中的下级设备处的连接目的地再决定处理的一例的流程图。
首先，作为前提，设子无线终端302加入到无线通信系统，定期地从其上级设备、即中继无线终端301接收信标信号。另外，设接收水平存储部1005中存储保持有上述接收水平A。
首先，子无线终端302从中继无线终端301定期地接收信标信号，接收水平测量部1002对其接收水平B进行测量(步骤S31)。接收水平测量部1002将所测量出的接收水平B通知给接收水平比较部1004。
接收水平比较部1004判定在步骤S31中测量出的接收水平B是否满足B<(接收水平A-规定水平C)的关系(步骤S32)。
在步骤S32中接收水平比较部1004判定为不满足B<(接收水平A-规定水平C)的关系的情况下(步骤S32，“否”的情况下)，接收水平比较部1004将保存在寄存器X中的值初始化来将其设为0(步骤S33)，返回到步骤31。然后，接收水平比较部1004对接收水平测量部1002指示接收定期地发送的信标信号。
再次重复步骤S31、S32，在接收水平比较部1004判定为满足B<(接收水平A-规定水平C)的关系的情况下，在寄存器X中使值递增1(步骤S34)。
当像这样寄存器的值递增时，重新加入判定部1006判定寄存器X是否满足X>规定值Y的关系(步骤S35)。此外，规定值Y是表示发生了几次满足B<(接收水平A-规定水平C)的关系的信标信号的接收水平的次数，是适当设定的值。在实施方式2中设定为Y=4。
在步骤S35中，如果重新加入判定部1006判定为寄存器X并不满足X>规定值Y，则返回到步骤S31。
另一方面，在步骤S35中，在重新加入判定部1006判定为寄存器X满足X>规定值Y的情况下，决定执行重新加入动作(步骤S36)。即，构成为：在寄存器X的值超过规定值Y之前，重新加入判定部1006不决定执行重新加入动作。重新加入判定部1006当决定了执行重新加入动作时，向中继级数分析部1001和接收水平测量部1002进行指示来使其再次实施连接目的地决定处理。
以上，通过所说明的动作，在子无线终端302等下级设备中，接收从本站的上级设备定期地发送的信标，在其接收水平B连续超过规定次数Y地变为B<(A-C)的情况下进行重新加入动作。重新加入动作是指以下的动作：与再次接通电源时同样地决定应该所属的母无线终端或中继无线终端。
这样，在实施方式2所涉及的无线终端(例如子无线终端)中，构成为以下结构：在定期的信标接收中连续规定次数(Y次)接收水平B变为B<(A-C)的情况下，判断为与加入动作时相比发生了建设建筑物等的大的状况变化。然后，再次开始加入动作，选择要成为新的连接目的地的无线终端。这样，决定重新加入动作的开始的基准为接收水平B变为从接收水平A降低规定水平C以上后的值的次数，但是并不限定于此。例如，也可以将以下情况作为决定重新加入动作的开始的基准：多次接收信标信号，该信标信号的接收水平B的接收中央值变为规定值以下。此外，在这种情况下，也可以构成为：由接收水平测量部1002来测量定期地发送的信标信号的接收水平B，将其测量结果作为接收水平B的历史记录信息存储在接收水平存储部1005中。然后，接收水平比较部1004基于存储在接收水平存储部1005中的接收水平B的历史记录信息来求出接收中央值。然后，在规定期间内求出的接收水平B的接收中央值为规定值以下的情况下，加入判定部1006决定进行重新加入动作。
然而，与根据接收水平B的接收中央值是否为规定值以下来决定重新加入动作的开始的结构相比，如实施方式2所涉及的无线终端(下级设备)那样根据接收水平B变为从接收水平A降低规定水平C以上后的值的次数来决定重新加入动作的开始的结构在处理简单这方面上更有利。
另外，也可以在定期的信标接收中，当规定期间内信标信号的接收水平B为“接收水平A-规定水平C”这个条件以下的比率超过规定值、例如0.3时，开始重新加入动作，进行选择应该从属的新的信标信号的动作。此外，此处所说的比率是指在规定期间内接收到的信标信号的接收水平B之中变为“接收水平A-规定水平C”这个条件以下的接收水平B的比例。
即，在定期的信标接收中，当规定期间内信标信号的接收水平B为“接收水平A-规定水平C”以下的比率超过规定值、例如0.3时，判断为与加入动作时相比发生了建设建筑物等的大的状况变化。然后，下级设备再次开始加入动作，选择要成为新的连接目的地的上级设备。即使在未发生建设建筑物等状况变化的情况下，也有时会由于衰减而在规定期间内变为接收水平A-规定水平C以下(=接收水平B)。此外，由于衰减导致接收水平B为接收水平A-规定水平C以下的概率是由衰减的分布而决定的。当然，与由于衰减而导致的情况相比，在由于建设建筑物等状况变化而接收中央值降低的情况下，所接收到的信标信号的接收水平B为接收水平A-规定水平C以下的概率高。
如以上所说明的那样，在实施方式2所涉及的无线通信系统中，构成为以下结构：下级设备仅在围绕自身的电波状况发生变化、从上级设备定期地接收的信标信号的接收水平大幅变动(降低)规定水平以上时进行重新加入动作。然后，下级设备能够新选择要成为连接目的地的无线终端来变更到母无线终端为止的路径。因此，无需如现有技术那样为了变更中继路径而由所有无线终端对其它无线终端定期地发送电场强度测量用信号、或由所有无线终端将由其它无线终端发送的电场强度测量用信号全部接收。即，不会如现有技术那样为了制作中继路径而在各无线终端之间实施的信号的发送接收次数变多，因此能够防止通信量增大的问题、电力消耗变大的问题。
[变形例、代表性的用途等]
在此，前述的实施方式1、2能够应用于一般的无线终端或无线通信系统，因此，无线终端或无线通信系统的具体结构并不限定于上述结构，而能够应用于公知的各种结构的无线终端或无线通信系统。
另外，在实施方式1、2中，说明了将母无线终端、中继无线终端以及子无线终端这三种无线终端用作构成无线通信系统的无线终端的例子，但是并不限定于此，无线通信系统也可以由母无线终端和子无线终端这两种构成。
另外，母无线终端、中继无线终端以及子无线终端的通信动作能够通过用于使计算机进行动作的程序来实现，并能够与电气设备、信息设备以及/或者计算机等硬件资源相协作来实现。另外，通过将这种程序记录在记录介质中或者使用通信线路分发程序，能够简单地进行程序的发布和更新、程序的安装作业等。
并且，在实施方式1、2所涉及的无线终端中，将作为间歇地等待接收的时隙号的“时隙位置信息”用作路由信息所包含的间歇接收定时信息，但是本发明并不限定于此，只要能够确定间歇接收定时(接收的间歇等待定时)，就不限定于时隙号而能够使用公知的其它形式的信息。
另外，在实施方式1、2所涉及的无线终端中，在新加入的无线终端的连接目的地为母无线终端的情况下，即在信标信号所包含的中继级数为零的情况下，该信标信号是否为第一规定值水平以上为决定连接目的地的条件之一。另一方面，在新加入的无线终端的连接目的地为中继无线终端的情况下，即在信标信号所包含的中继级数为大于零的自然数的情况下，该信标信号是否为第二规定值水平以上为决定连接目的地的条件之一。
然而，决定新加入的无线终端的连接目的地的条件之一并不限定于此。
例如，也可以在新加入的无线终端为子无线终端的情况下，将决定连接目的地的条件之一设为所接收到的信标信号是否为第一规定值以上，在新加入的无线终端为中继无线终端的情况下，将决定连接目的地的条件之一设为所接收到的信标信号是否为第二规定值以上。也就是说，也可以根据新加入到无线通信系统的无线终端是子无线终端还是中继无线终端来改变与接收水平相对的规定值。
另外，在这样构成的情况下，也可以构成为以下结构：在新加入到无线通信系统的中继无线终端中，当所接收到的信标信号之中不包含第二规定值以上的信标信号时，所属无线终端决定部1003决定为不存在要成为连接目的地的无线终端。
另外，在实施方式2所涉及的无线终端中，构成为以下结构：既可以将为了求出接收水平B而从接收水平A减去的规定水平C设为固定值，也可以将其设为可变值。另外，是以下结构：在该规定水平C为可变值的情况下，能够基于作为下级设备的无线终端加入无线通信网络时所设定的接收水平A来决定其值。即，在规定水平C为可变值的情况下，在作为下级设备的无线终端加入无线通信网络时决定该规定水平C。然而，在将规定水平C设为可变值的情况下，并不一定限定于在作为下级设备的无线终端加入到无线通信网络的时间点。例如，也可以在作为下级设备的无线终端加入到无线通信网络后经过固定期间之后，在所接收的信标信号的接收水平的变动大、或者低于接收水平A的次数多的情况下，再次重新检查接收水平A的值来进行变更。然后，使规定水平C能够与该变更后的接收水平A的值相应地可变。
根据上述说明，对本领域技术人员来说，本发明的很多改进、其它实施方式是很清楚的。因而，上述说明应解释为只是例示，是为了向本领域技术人员说明执行本发明的优选方式而提供的。在不脱离本发明的精神的情况下，能够实质性地改变其结构和/或功能的详细内容。
产业上的可利用性
如上，本发明能够适用于近距离无线通信网络、移动通信、局域内无线通信网、交通设施用无线、防灾行政无线网、无线LAN、燃气、自来水、电力等的仪表用无线抄表系统等无线通信系统以及用于它们的无线终端的领域中。
附图标记说明
1：天线；2：发送接收部；3：信标发送部；4：链路连接部；5：路由信息分析制作部；6：定时信息发送部；7：控制部；8：存储部；11：天线；12：发送接收部；13：信标发送部；14：信标接收部；15：链路连接部；16：定时信息分析部；17：控制部；21：天线；22：发送接收部；23：信标接收部；24：链路连接部；25：定时信息发送部；26：控制部；27：存储部；32：链路连接时隙；35：链路连接时隙；40：基本时隙；41：下级时隙；42：上级时隙；50：链路连接信号；51：重复帧；58：位同步信号；59：帧同步信号；60：控制信号(中继级数信息)；62：信标ID；87：路由信息；90：中间无线终端信息；91：时隙位置信息；101：母无线终端(无线终端)；102～104：子无线终端(无线终端)；201：中继无线终端(无线终端)；202～204：子无线终端(无线终端)；301：中继无线终端(无线终端)；302～304：子无线终端(无线终端)；401：中继无线终端(无线终端)；402～404：子无线终端(无线终端)；501：中继无线终端(无线终端)；502～504：子无线终端(无线终端)；601：中继无线终端(无线终端)；1001：中继级数分析部；1002：接收水平测量部；1003：所属无线终端决定部；1004：接收水平比较部；1005：接收水平存储部；1006：重新加入判定部。

Claims (14)

1.一种无线通信系统，由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该无线终端，
在该无线通信系统中，
上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，
新加入到该无线通信系统的无线终端具备：
测量单元，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；
获取单元，其从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及
决定单元，其基于判定为由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上的结果、以及由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，将作为上述中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统，其特征在于，
上述决定单元在由上述测量单元测量出的各信标信号的接收水平都未达到规定值时，将作为各信标信号之中接收水平最大的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
3.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，
上述规定值包括第一规定值和第二规定值，该第一规定值是考虑到构建该无线通信系统的一般环境下的噪声水平而决定的，该第二规定值被设定为大于该第一规定值的值，
上述决定单元针对上述中继无线终端的数量为零到规定数以下的信标信号确认其接收水平是否为上述第一规定值以上，针对上述中继无线终端的数量大于该规定数的信标信号确认其接收水平是否为上述第二规定值以上，判定信标信号的接收水平是否为规定值以上。
4.根据权利要求1或2所述的无线通信系统，其特征在于，
上述规定值包括第一规定值和第二规定值，该第一规定值是考虑到构建该无线通信系统的一般环境下的噪声水平而决定的，该第二规定值被设定为大于该第一规定值的值，
在新加入到该无线通信系统的无线终端为子无线终端的情况下，上述决定单元判定所接收到的信标信号的接收水平是否为上述第一规定值以上，
在新加入到该无线通信系统的无线终端为中继无线终端的情况下，上述决定单元判定所接收到的信标信号的接收水平是否为上述第二规定值以上。
5.一种无线通信系统，由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该无线终端，
在该无线通信系统中，
上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，
新加入到该无线通信系统的无线终端具备：
测量单元，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；
获取单元，其从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及
决定单元，其决定要设为连接目的地的无线终端，
其中，上述决定单元基于由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，在存在中继无线终端的数量为零、且由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上的信标信号的情况下，将要设为连接目的地的无线终端决定为上述母无线终端，
在上述中继无线终端的数量不为零的情况下，基于由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，将作为上述中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
6.一种无线通信系统，由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该无线终端，
在该无线通信系统中，
从作为上级设备的无线终端向作为下级设备的无线终端定期地发送上述信标信号，
当将在新加入到该无线通信系统时作为下级设备的无线终端从决定为连接目的地的上级设备的无线终端接收到的信标信号的接收水平设为接收水平A、将从上述上级设备的无线终端定期地接收到的信标信号的接收水平设为接收水平B、将在允许接收水平从上述接收水平A降低的范围内设定的值设为规定水平C时，
上述作为下级设备的无线终端还具备：
接收水平判定单元，其判定接收水平B是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下；以及
连接目的地再决定单元，其在由上述接收水平判定单元判定为接收水平B为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，再次决定要设为连接目的地的作为上级设备的无线终端。
7.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于，
在判定为定期地接收到的信标信号的接收水平B连续规定次数成为从上述接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，上述连接目的地再决定单元再次决定要设为连接目的地的上级设备的无线终端。
8.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于，
在定期地发送的信标信号的接收水平B为从上述接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况在规定期间内的比率超过规定值的情况下，上述连接目的地再决定单元再次决定要设为连接目的地的无线终端。
9.根据权利要求6所述的无线通信系统，其特征在于，
上述规定水平C为与上述接收水平A的值相应地设定的值。
10.一种新加入到无线通信系统的无线终端，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，
在上述新加入到无线通信系统的无线终端中，
上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，
该新加入到无线通信系统的无线终端具备：
测量单元，其测量所接收到的信标信号各自的接收水平；
获取单元，其从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及
决定单元，其基于由上述测量单元测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且由上述信息获取单元获取到的中继无线终端数信息，将作为上述中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
11.一种加入到无线通信系统的无线终端，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，
在上述加入到无线通信系统的无线终端中，从作为上级设备的无线终端向作为下级设备的无线终端定期地发送上述信标信号，
当将在新加入到该无线通信系统时作为下级设备的无线终端从决定为连接目的地的上级设备的无线终端接收到的信标信号的接收水平设为接收水平A、将从上述上级设备的无线终端定期地接收到的信标信号的接收水平设为接收水平B、将在允许接收水平从上述接收水平A降低的范围内设定的值设为规定水平C时，
作为上述下级设备而发挥功能的无线终端还具备：
接收水平判定单元，其判定接收水平B是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下；以及
连接目的地再决定单元，其在由上述接收水平判定单元判定为接收水平B为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，再次决定要设为连接目的地的作为上级设备的无线终端。
12.一种新加入到无线通信系统的无线终端的控制方法，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，
在该控制方法中，
上述母无线终端和上述中继无线终端构成为发送包含中继无线终端数信息的信标信号，该中继无线终端数信息是表示为了实施与该母无线终端的通信而经由的其它的中继无线终端的数量的信息，
该控制方法包括以下步骤：
测量所接收到的信标信号各自的接收水平；
从所接收到的各个信标信号获取上述中继无线终端数信息；以及
基于测量出的信标信号的接收水平为规定值以上、且获取到的中继无线终端数信息，将作为该中继无线终端的数量最少的信标信号的发送源的无线终端决定为连接目的地。
13.一种加入到无线通信系统而作为下级设备发挥功能的无线终端的控制方法，该无线通信系统由多个无线终端构成，具备作为最下级的多个子无线终端、与这些子无线终端之间进行无线通信的最上级的母无线终端、以及介于上述子无线终端和上述母无线终端之间来在它们之间进行无线通信的中继的中继无线终端来作为该多个无线终端，
在该控制方法中，
在加入到上述无线通信系统的无线终端中，从作为上级设备的无线终端向作为下级设备的无线终端定期地发送上述信标信号，
该控制方法包括以下步骤：
当将在新加入到该无线通信系统时作为下级设备的无线终端从决定为连接目的地的上级设备的无线终端接收到的信标信号的接收水平设为接收水平A、将从上述上级设备的无线终端定期地接收到的信标信号的接收水平设为接收水平B、将在允许接收水平从上述接收水平A降低的范围内设定的值设为规定水平C时，
判定接收水平B是否为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下；以及
在判定为接收水平B为从接收水平A减去规定水平C所得的值以下的情况下，再次决定要设为连接目的地的作为上级设备的无线终端。
14.一种无线终端的控制程序，用于使计算机作为根据权利要求10或11所述的无线终端的各单元而发挥功能。
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