CN1652524A - 无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序 - Google Patents

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CN1652524A CN 200510008120 CN200510008120A CN1652524A CN 1652524 A CN1652524 A CN 1652524A CN 200510008120 CN200510008120 CN 200510008120 CN 200510008120 A CN200510008120 A CN 200510008120A CN 1652524 A CN1652524 A CN 1652524A
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Abstract

本发明的无线通信系统通过在各通信站中负荷低的网络管理结构适当地形成无线网络。在进行相邻站列表的更新前,根据随时发来的信标信息作成候补列表,最终使用过去的相邻站列表和作成的候补列表作成最新的相邻站列表。在该情况下,能够将信标信息所需要的成本保持为一定地管理相邻站列表。另外,根据信标的发送接收定时进行相邻站列表的更新和本站的信标发送定时的更新,解决了多个站的信标发送定时的重复状况。

Description

无线通信系统、无线通信装置 和无线通信方法以及计算机程序
技术领域
本发明涉及无线LAN(局域网)那样的在多个无线站之间相互进行通信的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序,特别地涉及通过通信站之间非同步地进行直接通信(随机访问)来运转无线网络的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
进而详细地说,本发明涉及不配置特定的控制站而各通信站自控分散地进行网络动作的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序,特别涉及在许多通信站密集的通信环境下,通信站之间相互无干扰地形成自控分散的无线网络的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
背景技术
通过连接多个计算机而构成LAN,能够谋求文件或数据等的信息共有化、打印机等外围设备的共有化,或者能够进行电子邮件或数据内容的转送等信息交换。
现在,一般使用光纤或同轴电缆、或者双纽线电缆,通过有线进行LAN连接,但在该情况下,必须进行线路铺设工程,难以方便地构成网络,同时电缆的设置也很繁琐。另外,因为LAN构筑后由于电缆的长度而限制了设备的移动范围,所以并不方便。所以,作为将用户从有线方式的LAN布线中解放出来的系统,无线LAN很引人注目。如果是无线LAN,则在办公室等工作空间中,能够省略有线电缆的大半,因此能够使个人计算机(PC)等通信终端比较容易地移动。
近年来,随着无线LAN系统的高速化、低价格化,其需求显著增加。特别在最近,为了在人身边的多个电子设备之间构成小规模的无线网络而进行信息通信,研究了个人区域网络(Personal AreaNetwork:PAN)的导入。例如,作为利用2.4GHz频带、5GHz频带等不需要官方特许的频带,规定不同的无线通信系统的与无线网络有关的标准规格的一个,可以列举IEEE(The Institute Of Electrical andElectronics Engineers)802.11(例如参照非专利文献1)或HiperLAN/2(例如参照非专利文献2或非专利文献3)、IEEE302.15.3、Bluetooth通信等。对于IEEE802.11规格,由于无线通信方式和使用的频带的不同等,而存在IEEE802.11a(例如参照非专利文献4),b,g这样的扩展规格。
一般,为了使用无线技术构成局域网,使用以下的方法:在区域(area)内设置一台被称为“访问点(access point)”或“调度(coordinator)”的作为控制站的装置,在该控制站的统一控制下形成网络。
在配置了访问点的无线网络中,广泛地采用以下这样的基于频带预约的访问控制方法:在从某通信装置进行信息传送的情况下,首先向访问点预约该信息传送所必需的频带,使得防止与其他通信装置的信息传送产生冲突,来进行传送路径的利用。即,通过配置访问点,从而进行使无线网络内的通信装置相互同步那样的同步无线通信。
但是,在存在访问点的无线通信系统中,在发送侧和接收侧的通信装置之间进行非同步通信的情况下,由于必须经由访问点进行无线通信,所以有传送路径的利用效率减半的问题。
与此相对,作为构成无线网络的其他方法,可以考虑终端之间非同步地直接进行无线通信(特别(Ad-hoc)通信)。在由位置紧邻的比较少的客户端(client)构成的小规模无线网络中,不利用特定的访问点,而任意的终端之间能够直接进行非同步的无线通信的特别(Ad-hoc)通信被认为是适当的。
例如,在IEEE802.11系统的无线LAN系统中,IEEE802.11的网络配置基于BSS(Basic Service Set)的概念。BSS由以下2种构成:由存在AP(Access Point:控制站)那样的主机(master)的“基础(infra)模式”定义的BSS;由只由多个移动站(Mobile Terminal:移动站)构成的“特别(Ad-hoc)模式”定义的IBSS(Independent BSS)。在后者的特别模式中,不配置控制站,而通过点对点(Peer to Peer)自控分散地动作。所以,如果进入信标(beacon)发送时间,则各终端计数随机期间,在到该期间结束为止没有接收到其他终端的信标的情况下,自己发送信标。
由于在特别(Ad-hoc)型无线通信系统中不存在中央控制站,所以适合于构成例如由家用电器设备构成的家庭网络(home network)。在特别(Ad-hoc)网络中,具有以下特征:由于即使一台发生故障或电源切断则自动变更路由,所以网络难以产生破绽,通过在移动站之间多次进行分组跳转(hop),能够原样保持高速的数据传输率地在较远的距离内传送数据。在特别(Ad-hoc)系统中已知有各种各样的开发事例(例如参照非专利文献5)。
在此,列举IEEE802.11的例子,详细说明现有的无线网络配置的详细内容。
基础(infra)模式:
在基础模式的BSS中,在无线通信系统内需要进行调度(coordination)的访问点。即,访问点将本站周围的电波能够到达的范围收集为BSS,构成被称为所谓的“蜂窝(cellular)系统”的“单元(cell)”。紧邻访问点存在的移动站被容纳在访问点中,作为BSS的成员加入到网络中。
访问点以适当的时间间隔发送被称为信标(beacon)的控制信号,作为能够接收该信标的移动站识别访问站存在于相邻的情况,进而在与访问点之间进行连接确立。与此对应,访问点周围的移动站通过接收信标,并通过对其内部的TBTT字段进行解码,能够识别下次信标发送时刻,由此根据情况(不需要接收的情况下),可以到下次或多次后的TBTT为止切断接收机的电源,进入睡眠状态。
在基础模式时,只有访问点以规定的帧周期发送信标。另一方面,周围移动站通过接收来自访问点的信标,能够加入到网络中,而自己不发送信标。另外,本发明主要着眼于不经由访问点这样的主机控制站而使网络动作的情况,与基础模式没有直接关联,因此对于基础模式不再进行说明。
特别(Ad-hoc)模式:
参照图27说明另一种的特别模式时的IEEE802.11的动作。
在特别模式的IBSS中,在多个移动站之间进行调整后自行定义IBSS。如果定义了IBSS,则移动站群在调整的最后每隔一定间隔确定TBTT。各移动站如果参照本站内的时钟识别出TBTT的到来,则在随机时间的延迟后识别为谁都没有发送信标(beacon)的情况下,发送信标。
在图27所示的例子中,展示了2台移动站构成IBSS的情况。在该情况下,属于IBSS的任意一个移动站在每次TBTT到来的时刻发送信标。另外,从各移动站发出的信标也存在冲突的情况。
IEEE802.11的发送接收步骤:
在特别(Ad-hoc)环境的无线LAN网络中,已知一般产生隐藏终端的问题。隐藏终端是指在某特定的通信站之间进行通信的情况下,从通信对方的一方通信站能够检测到,但从另一方通信站无法检测到的通信站,在隐藏终端之间无法进行调整,因此发送动作有可能冲突。
作为解决隐藏终端问题的方法,已知基于RTS/CTS步骤的CSMA/CA。在IEEE802.11中,可以采用该方法。
在此,CSMA(Carrier Sense Mutiple Access with CollisionAvoidance:载波检测多重访问)是指基于载波检测进行多重访问的连接方式。在无线通信中,由于难以接收自己发送的信息信号,所以并不是CSMA/CD(Collision Detection),而是通过CSMA/CA(CollisionAvoidance)方式,确认没有其他通信装置的信息发送后,开始自己的信息发送,从而避免冲突。
另外,在RTS/CTS方式中,数据发送方的通信站发送发送请求分组RTS(Request To Send),从数据发送目的地的通信站接收确认通知分组CTS(Clear To Send),与之应答而开始数据发送。所以,隐藏终端如果接收到RTS或CTS的至少一个,则只在预定为进行基于RTS/CTS步骤的数据发送的期间设置本站的发送停止期间,从而能够避免冲突。
非专利文献1:International Standard ISO/IEC 8802-11:1999(E) ANSI/IEEE Std 802.11,1999 Edition,Part11:Wireless LANMedium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY)Specifications
非专利文献2:ETSI Standard ETSI TS 101 761-1 V1.3.1Broadband Radio Access Networks(BRAN);HIPERLAN Type 2;Data Link Control(DLC) Layer;Part1:Basic Data TransportFunctions
非专利文献3:ETSI TS 101 761-2 V1.3.1 Broadband RadioAccess Networks(BRAN);HIPERLAN Type2;Data Link Control(DLC) Layer;Part2:Radio Link Control(RLC)sublayer
非专利文献4:Supplement to IEEE Standard for Informationtechnology-Telecommunications and information exchange betweensystems-Local and metropolitan area networks-Specificrequirements-Part11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY)specificatioas:High-speed Physical Layerin the 5GHZ Band
非专利文献5:C.K.Tho著“Ad Hoc Mobile Wireless Network”(Prentice Hall PTR出版社出版)
本发明者们考虑了在上述那样的无线网络配置动作中,有因电波传送环境的变化等引起的冲突的问题。
例如,如图28所示,考虑已经构成网络的系统之间接近的状况。在图28的上部分中,由通信站STA0和STA1构成的网络与由通信站STA2和STA3构成的网络由于例如墙壁或门等未图示的屏蔽物,而存在于电波无法到达的范围内。因此,STA0和STA1进行通信,另外,与此完全独立地STA2和STA3进行通信。在图28的上部分的右侧展示了这时的各通信站的信标发送定时。
在这样的通信环境下,设想打开屏蔽网络之间的门,使得相互无法识别的站之间能够识别的情况。在图28的下部分,展示了之前完全独立地进行通信动作的STA0和STA1以及STA2和STA3的各站能够进行发送接收的状态。在这样的情况下,如图28的下部分的右侧所示,各站的信标产生了冲突。
另外,在各站中一边避免冲突一边分散自控地进行网络管理的情况下,通信站的处理负荷过大,有装置成本增加的问题。
在此,考虑具有访问点等的调度(coordinator)功能的通信站的相邻站信息(Neighbor List)。通常,具有调度功能的通信站发送信标,向相邻站通知网络信息。通过调度站进行所有的网络管理,降低了相邻站的处理负荷。与此相对,在家庭网络(home network)中,特别理想的是构筑不存在调度站的网络。在该情况下,在各相邻站中必须安装Neighbor List,但各相邻站能够对应的相邻站个数越多,则各相邻站的负担越重,对于网络整体的负荷来说是很重的。所以,必须考虑各通信站的负荷低的网络管理结构。
发明内容
本发明就是鉴于上述技术问题,其主要目的是提供一种不配置特定的控制站,而各通信站能够分散自控地适当地进行网络动作的优越的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
本发明的另一个目的是提供一种在许多通信站密集的通信环境下,通信站之间相互不干扰而能够形成自控分散的无线网络的优越的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
本发明的其他目的是提供一种在许多通信站密集的通信环境下,通过能够在各通信站中进行负荷低的网络管理的构成而适当地形成无线网络的优越的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
本发明针对上述课题,其第1方面是一种无线通信系统,在不配置特定的控制站的无线通信环境下,各通信站在每个规定的帧周期报告信标(beacon)信号,同时根据来自其他站的信标接收定时一边管理相邻站一边自控分散地进行动作,其特征在于:
各通信站
根据将帧周期内的信标的发送或接收位置作为索引(index)保存由本站和相邻的通信站发送或接收的信标信息的相邻站列表(List),进行自控分散的网络管理,
具备:在帧周期内,每次新取得信标都使该信标信息与信标接收位置对应地进行保存的信标信息保存部件;将对应信标的接收位置作为索引,保存存储在上述信标信息保存部件中的信标信息中的应该记载到相邻站列表中的候补的候补列表,其中根据上述候补列表更新上述相邻站列表。
其中,在此所述的“系统”是指逻辑地集合多个装置(或实现特定功能的功能模块)的事物,并不特别表示各装置或功能模块是否处于单一的壳体内。
在本发明的无线通信系统中,不特别配置调度站(coordinator)。各通信站通过报告信标信息,向相邻(即通信范围内)的其他通信站通知自己的存在,同时通知网络结构。另外,新进入到某通信站的通信范围内的通信站通过接收信标信号,检测进入了通信范围内的情况,同时通过解读记载在信标中的信息,可以知道网络结构。
在周围没有通信站的情况下,通信站可以在适当的定时下开始发送信标。以后,新进入到通信范围内的通信站设置自己的信标发送定时,使得不与已存在的信标配置冲突。这时,各通信站在信标发送之后获得优先利用区域,因此依照在已存在的通信站设置的信标间隔的几乎正中的定时下依次设置新加入站的信标发送定时的算法,进行信标配置。
各通信站将自己的信标接收定时记载到信标中的相邻信标信息字段中,根据自己的接收定时以及接收信标中的相邻信标信息字段(NBOI:Neighboring Beacon Offset Information)的记载,作成与帧周期内的相邻通信站的信标配置有关的相邻站列表,管理网络。
在相邻站列表中,通过在每个最小的信标间隔只容许记入一台通信站的信标,并使时间轴和列表的段数对应的结构,能够更确实地进行硬件和软件读写的时间表调度(scheduling)。
在本发明中,在各通信站中,在通信协议的上位层中管理相邻站列表,并记述来自能够配置在帧周期中的相邻通信站的信标接收定时信息,另一方面在通信协议的下位层中具备信标信息保存部件,在帧周期内每次新取得信标就使该信标信息与信标接收位置对应地进行保存。这样,通过独立地设置通信协议的上位层写入的区域、通信协议的下位层写入的区域,能够不引起各自写入定时的冲突,而确实地管理相邻站列表。
但是,在这样的情况下,由于记载在信标信息保存部件中的信标个数增大,有可能造成列表管理处理时所需要的成本的增加。另外,由于在相邻站列表的更新时有必要统一地处理信标信息保存部件,所以与记载在信标信息保存部件中的信标个数呈正比地处理时间增大,其结果是列表更新产生延迟,有可能对系统整体的动作产生影响。
所以,通信站为了进行相邻站列表的更新,进而准备了候补列表。候补列表根据从硬件(或者将新取得的信标存储到临时区域的协议的下位层)随时发送到软件(或者将临时区域的信标再配置到通常区域中的通信协议的上位层)的信标信息保存部件的信息,逐次地更新候补列表。所以,在候补列表的更新后,不需要保存信标信息保存部件的存储内容,而可以删除。
因此,由于到相邻站列表的更新时刻为止不需要保存信标信息保存部件的存储内容并可以逐次地删除,所以能够减轻伴随着信标信息个数的增加的信标信息保存部件所需要的成本的增加。另外,与信标信息保存部件的信息量无关地,能够在某一程度稳定的时间进行相邻站列表的更新。
在此,各通信站也可以在向用帧周期设置的信标发送定时附加了随机的偏移量后的时刻发送信标。在这样的情况下,在将帧周期内的相同位置的多个信标信息重复地保存在上述信标信息保存部件中时,可以将接收时刻最早的那一个记载到上述候补列表的对应信标的接收位置。另外,在上述候补列表和上述相邻站列表的相同的索引中同时保存了信标信息时,可以将接收时刻最早的那一个记载到上述相邻站列表中。其结果是对候补列表以及相邻站列表进行了更新,使得先确保了时间片(slot)(发送信标)的通信站的信标优先。
另外,各通信站也可以附加与优先级有关的信息而发送信标。在这样的情况下,可以在重复地将帧周期内的相同位置的多个信标信息保存在上述信标信息保存部件中时,将优先级最高的那一个与上述候补列表的对应信标的接收位置对应地进行记载。另外,在上述候补列表和上述相邻站列表的相同的索引中同时保存了信标信息时,也可以将优先级最早的那一个记载到上述相邻站列表中。其结果是进行了候补列表以及相邻站列表的更新,使得优先级高的信标优先。
另外,本发明的第2方面是一种计算机程序,是在计算机系统上执行用于在不配置特定的控制站的无线通信环境下动作的处理的以计算机可读形式记述的计算机程序,其特征在于包括:
在自己的通信范围内,在每个规定的帧周期报告信标信号的信标信号报告步骤;
根据将帧周期内的对应信标的发送或接收位置作为索引保存由本站和相邻通信站发送或接收的信标信息的相邻站列表,进行自控分散的网络管理的相邻站管理步骤;
在帧周期内,在每次新取得信标时都使该信标信息与信标接收位置对应地进行保存的信标信息保存步骤;
将在上述信标信息保存步骤中存储的信标信息中的应该记载到相邻站列表中的候补保存到将该信标的接收位置作为索引的候补列表中的步骤;
根据上述候补列表更新上述相邻站列表的相邻站列表更新步骤。
本发明的第2方面的计算机程序定义了以计算机可读形式记述的计算机程序,使得在计算机系统上实现规定的处理。换一种说法,通过将本发明的第2方面的计算机程序安装到计算机系统中,在计算机系统上发挥协作作用,而作为无线通信装置进行动作。通过启动多个这样的无线通信装置而构筑无线网络,能够得到与本发明的第1方面的无线通信系统一样的作用和效果。
根据本发明,能够提供一种不配置特定的控制站而能够自控分散地适当地进行网络动作的优越的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
另外,根据本发明,能够提供一种在许多通信站密集的通信环境下,通信站之间能够没有相互干扰地形成自控分散的无线网络的优越的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
另外,根据本发明,能够提供一种在许多通信站密集的通信环境下,也能够通过在各通信站中负荷低的网络管理结构适当地形成无线网络的优越的无线通信系统、无线通信装置和无线通信方法以及计算机程序。
根据本发明,即使在由于多个网络交错或者通信站的信标的时间调度有错误等而未能预期地向周围站发送信标的情况下,也能够不进行特别的处理而维持自控分散型的网络。
另外,根据本发明,在自控分散型网络中,也能够实现在基础模式下利用了控制站等的集中控制型的网络管理中实现的QoS(Qualityof Service)。
通过基于后述的本发明的实施例和附加的附图的详细说明,能够明了本发明的其他的目的、特征和优点。
附图说明
图1是模式地展示在本发明的一个实施例的无线网络中作为通信站动作的无线通信装置的功能结构的图。
图2是用来说明在自控分散型网络中各通信站的信标发送接收步骤的图。
图3是展示能够配置在超帧(super frame)内的信标发送定时(TBTT)的结构例子的图。
图4是展示信标帧的格式的一个例子的图。
图5是展示NBOI的记述例子的图。
图6是展示TBTT和实际的信标发送时刻的关系的图。
图7是展示新加入的通信站根据从周围站接收到的信标中得到的各信标的NBOI设置本站的TBTT的情况的图。
图8是展示向信标发送站赋予优先权的情况的图。
图9是展示将优先发送期间TPP赋予信标发送站的情况的超帧(T_SF)的结构例子的图。
图10是用来说明通信站在TPP和FAP区间中分别开始发送的动作的图。
图11是展示通信站发送多个被称为辅助信标的虚拟信标而增加优先利用期间的情况的图。
图12是展示作为通信站动作的无线通信装置的状态转移图的图。
图13是展示作为通信站动作的无线通信装置的状态转移图的图。
图14是展示相邻站列表的结构例子的图。
图15是展示由A面和B面构成的相邻站列表的结构例子的图。
图16是展示硬件以及软件对相邻站列表的A面和B面进行访问的情况的图。
图17是展示访问相邻站列表的硬件动作的流程图。
图18是展示访问相邻站列表的软件动作的流程图。
图19是说明图15~图18所示的相邻站列表的管理方法的图。
图20是说明根据A面信息逐次更新候补列表的方法的图。
图21是说明来自多个通信站的信标发送定时重复的情况下的相邻站列表的更新方法的图。
图22是说明考虑了各信标的优先权的情况下的相邻站列表的更新方法的图。
图23是展示没有考虑优先权的情况下的候补列表的更新步骤的流程图。
图24是展示考虑了优先权的情况下的候补列表的更新步骤的流程图。
图25是展示没有考虑优先权的情况下的相邻站列表的更新步骤的流程图。
图26是展示考虑了优先权的情况下的相邻站列表的更新步骤的流程图。
图27是说明IEEE802.11中规定的特别(Ad-hoc)模式时的动作的图。
图28是展示已经构筑了网络的系统之间接近的状况的图。
具体实施方式
以下,参照附图详细说明本发明的实施例。
在本发明中设想的通信的传送路径是无线,在多个通信站之间构筑网络。在本发明中设想的通信是积蓄交换型的交换(traffic),以分组单位转送信息。另外,在以下说明中,设想各通信站为单一的信道,但在使用了由多个频率信道,即多信道(multichannel)构成的传送介质的情况下,也能够扩展。
在本发明的无线网络中,通过具有缓慢的分时多路复用访问构造的传送(MAC)帧,进行高效利用了信道资源的传送控制。另外,各通信站能够构筑依照基于CSMA(Carrier Sense Multiple Access:载波检测多重连接)的访问步骤,直接非同步地传送信息的自控分散型的无线网络。在本发明的一个实施例中,例如设想作为IEEE802.11的扩展规格的IEEE802.11a下的通信环境。
这样,在不特别配置控制站的无线通信系统中,各通信站通过报告信标信息,能够向相邻(即通信范围内)的其他通信站通知自己的存在,同时通知网络结构。另外,新进入某通信站的通信范围内的通信站通过接收信标信号,检测进入通信范围的情况,同时通过解读记载在信标中的信息,能够知道网络结构。
以下说明的各通信站中的处理基本是加入网络的所有通信站执行的处理。但是,根据情况,构成网络的所有通信站并不限于只执行以下说明的处理。
A.装置构成
在图1中模式地展示了在本发明的一个实施例的无线网络中作为通信站动作的无线通信装置的功能结构。图示的无线通信装置100通过在同一无线系统内高效地进行信道访问,能够避免冲突地形成网络。
如图所示,无线通信装置100由接口101、数据缓冲器102、中央控制部件103、发送数据生成部件104、无线发送部件106、定时控制部件107、天线109、无线接收部件110、接收数据分析部件112、信息存储部件113构成。
接口101在与该无线通信装置100所连接的外部设备(例如个人计算机(未图示)等)之间进行各种信息的交换。
数据缓冲器102用于在经由接口101进行发送之前,暂时存储从经由接口101连接的设备发送来的数据、经由无线传送路径接收到的数据。
中央控制部件103统一地进行无线通信装置100的一连串信息发送和接收处理的管理、传送路径的访问控制。基本上进行以下的访问控制:根据CSMA步骤,一边监视传送路径的状态一边在随机时间内使倒计时(backoff)的计时器动作,在该期间不存在发送信号的情况下获得发送权。
在本实施例中,中央控制部件103为了通过该无线通信装置100自控的通信控制来避免信标的冲突,而进行相邻站列表(NeighboringList)的作成和更新等处理。相邻站列表例如由A面和B面的2面构成。另外,在相邻站列表的更新时,还可以进而使用候补列表。将在后面详细说明相邻站列表的更新步骤。相邻站列表存储在信息存储部件113中。
发送数据生成部件104生成从本站发送到周围站的分组信号或信标信号。在此,在所谓的分组中可以列举数据分组、接收目的地通信站的发送请求分组RTS、与RTS对应的确认应答分组CTS、ACK分组等。例如对于数据分组,将存储在数据缓冲器102中的发送数据切割为规定长度,将其作为有效负荷(payload)生成分组。
无线发送部件106包含:用OFDM(Orthogonal FrequencyDivision Multiplexing:正交频分多路复用)等规定的调制方式对发送信号进行调制的调制器;将数字发送信号转换为模拟信号的D/A转换器;对模拟发送信号进行频率转换进行升频转换的升频转换器;对升频转换了的发送信号的功率进行放大的功率放大器(PA)等(都没有图示),并在规定的传送率下进行分组信号的无线发送处理。
无线接收部件110由以下部分构成:对经由天线109从其他站接收到的信号进行电压放大的低噪声放大器(LNA);通过频率转换对电压放大了的接收信号进行降频转换的降频转换器;自动增益控制器(AGC);对模拟接收信号进行数字转换的A/D转换器;通过用于同步获得的同步处理、信道推测、OFDM等解调方式进行解调处理的解调器等(都没有图示)。
天线109在规定频率信道上对发送到其他无线通信装置的信号进行无线发送,或者收集从其他无线通信装置发送来的信号。在本实施例中,具备单一的天线,不能同时并行地进行发送接收。
定时控制部件107对用于发送和接收无线信号的定时进行控制。例如进行以下控制:自己的分组发送定时或依照RTS/CTS方式的各分组(RTS、CTS、数据、ACK等)的发送定时的控制(从之前的分组接收到本站发送分组为止的帧间隔IFS、或冲突传送时的倒计时的设定等)、发送到其他站的分组接收时的NAV的设定、信标的发送接收等的定时控制。
接收数据分析部件112对从其他站发送来的分组信号(包含RTS、CTS信号的分析)、信标信号进行分析。
信息存储部件113存储:在中央控制部件103中执行的一连串访问控制动作等的执行步骤指令程序、从接收到的分组或信标的分析结果得到的信息等。例如分析信标得到的相邻装置的信息(NBOI(后述)或相邻站列表)被存储在信息存储部件113中,在发送接收动作定时等的通信动作控制或信标生成处理中被适当地利用。
B.基于信标信息的交换的自控分散网络的构筑
在本实施例的自控分散型网络中,各通信站通过在规定信道上以规定的时间间隔报告信标信息,向相邻(即通信范围内)的其他通信站通知自己的存在,同时通知网络结构。在此将发送信标的传送帧周期定义为“超帧(Super Frame)”,例如将一个超帧设置为40毫秒。
新加入的通信站一边通过扫描动作从周围站取得信标信号,一边检测进入通信范围的情况,同时通过解读记载在信标中的信息,能够知道网络结构。然后,一边缓慢地与信标的接收定时同步,一边将本站的信标发送定时设置为从周围站没有发送信标的定时。
参照图2说明本实施例的各通信站的信标发送步骤。
各通信站一边取得从周围发送的信标,一边缓慢地进行同步。在出现新的通信站的情况下,新通信站设置本站的信标发送定时,使得不与已存在的通信站的信标发送定时冲突。
另外,在周围没有通信站的情况下,通信站01可以在适当的定时下开始发送信标。信标的发送间隔是40毫秒。在图2中的最上部分所示的例子中,B01展示了从通信站01发送的信标。
以后,新进入通信范围内的通信站都设置自己的信标发送定时,使得不与已经存在的信标配置冲突。
例如,如图2中的最上部分所示那样,在只存在通信站01的信道上出现新的通信站02。这时,通信站02通过接收来自通信站01的信标,识别其存在和信标位置,如图2的第2段所示,设置自己的信标发送定时使得不与通信站01的信标冲突,并开始信标的发送。
进而,假设出现了新的通信站03。这时,通信站03接收从通信站01和通信站02分别发送的信标中的至少一个,识别这些已经存在的通信站的存在。然后,如图2的第3段所示,在与从通信站01和通信站02发送的信标不冲突的定时下,开始发送。
以下,在每次依照同样的算法通信站在邻近新加入时,信标间隔变窄。例如,如图2的最下段所示,接着出现的通信站04设置自己的信标发送定时,使得不与通信站01、通信站02和通信站03分别设置的信标的发送定时重复,进而,下面出现的通信站05也设置信标发送定时,使得不与通信站01、通信站02、通信站03和通信站04分别设置的信标的发送定时重复。
但是,规定最小的信标间隔Bmin使得信标在频带(超帧)内不会溢出,不容许在Bmin内配置2个或者2个以上的信标发送定时。例如,在40毫秒的超帧中将最小信标间隔Bmin规定为625微秒的情况下,在电波可以到达的范围内只能容纳最大64台的通信站。
在超帧内配置新的信标时,各通信站由于在信标发送后获得优先利用区域(TPP)(后述),所以在一个信道上,各通信站的信标发送定时在超帧周期内均等地分散的情况比密集的情况传送效率更理想。但是,为了使信标的发送定时均等地分散,例如在决定自己的信标发送定时,使得在自身能够检测的范围内在信标间隔最长的时间带的几乎正中开始信标的发送的情况下,周围站也用同样的方法决定信标的发送定时,因此自己的信标与从周围站发送的信标冲突的频度有可能增大。因此,在本实施例中,适当地配置自己的信标发送定时,使得不与从周围站发送的信标重复。
在图3中,展示了能够配置在超帧内的信标发送定时(TBTT)的结构例子。将能够配置信标的位置也称为“时间片(slot)”。但是,在该图所示的例子中,表示为在圆环上时针右转地计时由40毫秒构成的超帧的时间经过的时针。
另外,在图2和图3中没有明示,但在从作为各信标发送时刻的TBTT(Target Beacon Transmission Time)有意地偏离若干时间偏移的时刻发送各个信标。将其称为“TBTT偏移”。在本实施例中,通过伪随机数决定TBTT偏移值。通过唯一决定的伪随机数序列TOIS(TBTT Offset Indication Sequence)决定该伪随机数,TOIS在每个超帧中被更新。
通过设置TBTT偏移,即使在2台通信站在超帧上将信标发送定时配置在同一时间片的情况下,也能够使实际的信标发送时刻错开,即使在某一个超帧上信标产生冲突,但在别的超帧上各通信站能够获得相互的信标(或者相邻的通信站取得双方的信标)。通信站包含信标信息地将设置在每个超帧中的TOIS报告给周围站(后述)。
另外,在本实施例中,各通信站在没有数据发送接收的情况下,具有在本站发送的信标前后进行接收动作的义务。另外,即使在没有进行数据发送接收的情况下,每过几秒都要在一个超帧内使接收机连续动作而进行扫描动作,来确认周围信标的状况没有变化,或者各周围站的TBTT没有偏离。所以,在确认了TBTT中有偏离的情况下,将本站识别的TBTT群作为基准,将-Bmin/2毫秒以内规定为TBTT的动作定义为“超前”,将+Bmin/2毫秒以内规定为TBTT的动作定义为“延后”,与最延后的TBTT一致地修正时刻。
在图4中,展示了在本实施例的自控分散型的无线通信系统中发送的信标帧的格式的一个例子。
在图示的例子中,在信标中包含:唯一地表示发送方站的地址的TA(Transmitter Address)字段;表示该信标的种类的Type字段;作为能够从周围站接收的信标的接收时刻信息的NBOI/NBAI(Neighboring Beacon Offset Information/Neighboring BeaconActivity Information)字段;表示接收到该信标的超帧的TBTT偏移值(前述)的信息的TOIS(TBTT Offset Indication Sequence)字段;存储TBTT的变更和其他各种应该传达的信息的ALERT字段;表示该通信站优先确保了资源的量的TxNum字段;表示在该超帧内发送多个信标的情况下分配给该信标的排他的唯一的序列号的Serial字段。
在Type字段中以8比特长度的位图形式记述该信标的种类。在本实施例中,作为用来识别信标是各通信站在每个超帧的开头只发送一次的“正规帧”、还是为了取得优先发送权而发送的“辅助信标”的信息,使用表示优先权的从0到255的值来表示。具体地说,在每个超帧必须发送一次的正规信标的情况下,分配表示最大优先权的255,对于辅助信标,分配与通信的优先权相当的从0到255的任意一个值。
NBOI字段是记述在超帧内本站能够接收的相邻站的信标的位置(接收时刻)的信息。在本实施例中,如图3所示,在一个超帧内准备了最大64个配置信标的时间片,因此以64比特长度的位图形式记述与接收到的信标时间片的配置有关的信息。即,在NBOI字段的开头比特(MSB)映射本站的正规信标的发送时刻TBTT,同时在将本站的TBTT作为基准的与相对位置(偏移)对应的比特位置上分别映射其他各时间片。所以,在分配给本站的发送信标以及能够接收的信标的各时间片的比特位置上写入1,其他的比特位置保持0。
在图5中展示了NBOI的记述例子。NBOI由与能够配置在超帧内的信标个数相当的64比特构成,但是在此为了简化附图,而假设在能够收容最大16个站的各时间片中通信站0~F分别设置了TBTT。在该图所示的例子中,通信站0作成“1100,0000,0100,0000”那样的NBOI字段。于是通信站0发出了“能够接收来自通信站1和通信站9的信标”的信息。即,对于与接收信标的相对位置对应的NBOI的各比特,在能够接收信标的情况下分配标记(mark),在没有接收的情况下分配空白(space)。另外,由于本站发送了信标,而在与本站发送信标的时刻相当的位置上也标记MSB为1。
各通信站如果在某信道上接收到相互的信标信号,则根据包含在其中的NBOI的记述,可以一边避免在信道上的信标冲突,一边配置自己的信标发送定时,或者检测出来自周围站的信标接收定时。
另外,NBAI字段以与NBOI字段同样的格式,记载用来确定本站实际进行接收处理的信标的信息。
在TOIS字段中,存储决定上述的TBTT偏移的伪随机数序列,表示该信标依照怎样的TBTT偏移被发送。通过设置TBTT偏移,即使在2台通信站在超帧上在相同的时间片上配置了信标发送定时的情况下,也能够使实际的信标发送时刻错开,即使在某一超帧上信标产生了冲突,各通信站也能够在别的超帧上获得相互的信标(或者相邻的通信站取得双方的信标)。
在图6中展示了TBTT和实际的信标发送时刻。如图所示,在定义TBTT、TBTT+20微秒、TBTT+40微秒、TBTT+60微秒、TBTT+80微秒、TBTT+100微秒、TBTT+120微秒的任意一个时刻那样地定义TBTT偏移的情况下,对于每个超帧决定在哪个TBTT偏移下进行发送,并更新TOIS。另外,在发送站无法在预定的时刻进行发送的情况下,在TOIS中存储全0等,并向能够接收信标的周围站传达无法在预定的时刻进行本次的信标发送的信息。
在ALERT字段中,在异常状态下存储应该向周围站传达的信息。例如,在为了信标的冲突避免等而预定变更本站的正规信标的TBTT的情况,或者向周围站请求停止发送辅助信标的情况下,将其信息记载在ALERT字段中。
TxNum字段记载了该站在超帧内发送的辅助信标的个数。根据通信站连续发送信标的TPP,即赋予了优先发送权的情况,超帧内的辅助信标个数与优先确保资源并进行发送的时间率相当。
在Serial字段中,写入在该超帧内发送多个信标的情况下分配给该信标的排他的唯一的序列号。作为该信标的序列号,在超帧内发送的各个信标中记载排他的唯一编号。在本实施例中,将本站的正规信标作为基准,记载是在第几个TBTT发送的辅助信标的信息。
另外,还准备了用来记载上述以外的信息的ETC字段。
通信站在电源接通时,首先进行扫描动作,即以超帧以上的长度连续试着接收信号,确认周围站发送的信标的存在。在该过程中,在没有从周围站接收到信标的情况下,通信站将适当的定时设置为TBTT。
另一方面,在从周围站接收到信标的情况下,通过一边与该信标的接收时刻对应地使从周围站接收到的各信标的NBOI字段移位(shift),一边进行逻辑或(OR)并参照,最终从与没有被标记的比特位置相当的定时中抽出信标发送定时。
根据从周围站接收到的信标中得到的NBOI的OR的结果,从空白的部分中确定信标发送定时。
但是,在空白的扫描宽度(run-length)最长的TBTT间隔比最小的TBTT间隔还小的情况(即小于等于Bmin的情况)下,新的通信站无法加入该系统。
在图7中,展示了新加入了的通信站根据从周围站接收到的信标得到的各信标的NBOI,设置本站的TBTT的情况。但是,虽然NBOI由与能够配置在超帧内的信标个数相当的64比特构成,但是在此,为了简化附图,而使用NBOI由16比特构成(即,1个超帧由16个时间片构成)的例子进行说明。
通信站在电源接通后,首先进行扫描动作,即以超帧以上的长度连续试着接收信号,确认周围站发送的信标的存在。在该过程中,在没有从周围站接收到信标的情况下,通信站将适当的定时设置为TBTT。另一方面,在从周围站接收到信标的情况下,通过一边与该信标的接收时刻对应地使从周围站接收到的各信标的NBOI字段移位(shift),一边进行逻辑或(OR)并参照,最终从与没有被标记的比特位置相当的定时中抽出信标发送定时。
在图7所示的例子中,着眼于新出现的通信站A,设想在通信站A的周围存在通信站0、通信站1、通信站2的通信环境。所以,通信站A通过扫描动作,能够在超帧内接收到来自该3个站的0~2的信标。
NBOI字段以在与本站的正规信标相对应的相对位置的比特位置上映射周围站的信标接收时刻的位图形式进行记述(前述)。所以,在通信站A中,与各信标的接收时刻对应地使从周围站接收到的3个信标的NBOI字段移位而在时间轴上使比特的对应位置一致,然后取得各定时的NBOI比特的OR并进行参照。
统一参照周围站的NBOI字段的结果所得到的序列是图9中“ORof NBOIs”所示的“1101,0001,0100,1000”,1表示在超帧中已经设置了TBTT的定时的相对位置,0表示没有设置TBTT的定时的相对位置。在该序列中,空白(0)的最长扫描宽度为3,存在2处候补。在图7所示的例子中,通信站A将其中的第15比特确定为本站的正规信标的TBTT。
通信站A将第15比特的时刻设置为本站的正规信标的TBTT(即本站的超帧的开头),并开始信标的发送。这时,通信站A发送的NBOI字段以标记了与从本站的正规信标的发送时刻的相对位置相当的比特位置的位图形式,记载了能够接收信标的通信站0~2的信标的各接收时刻。如图7中的“NBOI for TX(1 Beacon TX)”所示那样。
另外,在通信站A为了确保频带而以取得优先发送权等为目的发送辅助信标时,进而在其后,搜索统一了周围站的NBOI字段后的“ORof NBOIs”所示的序列的空白(0)的最长扫描宽度,在搜索到的空白的位置设置辅助信标的发送时刻。在图7所示的例子中,设想发送2个辅助信标的情况,则在“OR 0f NBOIs”的第6比特和第11比特的空白的时刻处设置辅助信标的发送定时。在该情况下,通信站A发送的NBOI字段在本站的正规信标和周围站的接收信标的相对位置以及本站进行信标发送的位置(与正规信标对应的相对位置)上进行标记,如“NBOI for TX(3Beacon TX)”所示的那样。
在各通信站通过上述的处理步骤设置本站的信标发送定时TBTT并进行信标发送的情况下,在各通信站静止而电波的到来范围没有变动的条件下,能够避免信标的冲突。另外,通过与发送数据的优先度对应地(即与必要的频带对应地)在超帧内发送正规信标以外的辅助信标(或者类似多个信标的信号),能够优先分配资源,提供QoS通信。另外,通过参照从周围接收到的信标个数(NBOI字段),各通信站能够自控地掌握系统的饱和度。因此,作为分散控制系统,在每个通信站中能够考虑到系统的饱和度地进行优先通信的收容。进而,各通信站通过参照接收信标的NBOI字段,能够没有冲突地配置信标发送时刻,因此即使在多个通信站进行优先通信的情况下,也能够避免冲突多发的情况。
C.自控分散型网络的访问步骤
作为通信站动作的无线通信装置100在不配置特定的控制站的通信环境下,进行以下动作:通过具有缓慢的分时多路复用访问构造的传送(MAC)帧而有效地利用了传送信道的传送控制;或者基于CSMA/CA的随机访问等的通信动作。
在本实施例中,各通信站以一定间隔发送信标,但在发送信标后的较短时间,通过向发送了该信标的站赋予发送的优先权,来自控分散地管理信号的收发,确保通信频带(QoS)。在图8中,展示了向信标发送站赋予优先权的情况。在本说明书中,将该优先发送区间定义为“Transmission Prioritized Period(TPP)”。
在图9中,展示了向信标发送站赋予优先发送期间TPP的情况的超帧(T_SF)的结构例子。如该图所示,在来自各通信站的信标发送之后,分配发送了该信标的通信站的TPP,但将TPP之后的区间定义为“Fairly Access Period(FAP)”,在所有的通信站中通过通常的CSMA/CA方式进行通信。所以,在来自下一个通信站的信标发送定时FAP结束,以后同样地FAP在信标发送站的TPP之后。
各通信站基本每个超帧发送一次信标,但根据情况,也容许发送多个信标或者类似信标的信号,在每次发送信标时能够获得TPP。换一种说法,通信站可以与在每个超帧中发送的信标的个数对应地确保优先发送用的资源。在此,将通信站必须在超帧的开头发送的信标称为“正规信标”,将在除此以外的定时以获得TPP或者其他为目的发送的第2个以后的信标称为“辅助信标”。
在图10中,图解了通信站在TPP区间和FAP区间中分别开始发送的动作。
在TPP区间中,通信站可以在发送了本站的信标后,在更短的分组间隔SIFS后开始发送。在图示的例子中,信标发送站在SIFS后发送RTS分组。所以,然后通过同样地用SIFS的帧间空隙发送CTS、数据、ACK的各分组,能够不对相邻站产生障碍地执行一连串的通信步骤。
与此相对,在FAP区间中,信标发送站与其他周围站同样地只在LIFS+随机倒计时(backoff)的时间内待机后,开始发送。换一种说法,通过随机的倒计时均等地向所有的通信站赋予发送权。在图示的例子中,在发送了其他站的信标后,首先只在LIFS中监视介质状态,如果在其间介质为空(clear),即不存在发送信号,则进行随机倒计时,进而在该期间也不存在发送信号的情况下,发送RTS分组。另外,通过在SIFS的帧间空隙中发送因RTS信号而发送的CTS、数据、ACK等一连串的分组,能够对相邻站不造成障碍地执行一连串的通信步骤。
根据上述信号的收发管理方法,通过优先度高的通信站设置更短的帧间空隙,能够优先地获得发送权。
但是,优先发送期间TPP被固定在最小信标间隔以下的一定期间,其后转移到被称为FAP的所有通信站通过共同的IFS和随机倒计时在均等的条件下取得通信权的期间。因此,通信站根据来自上位层的请求,在需要超过了通过每个超帧中发送一次信标而得到的优先发送期间TPP的通信频带的情况下,例如除了正规信标以外还发送辅助信标,可以进一步获得TPP。
在图11中,展示了通信站发送多个被称为辅助信标的假想的信标,增加其优先利用期间的情况。在图示的例子中,通信站#1为了确保从上位层请求的通信频带,而在超帧内发现空的信标时间片,通过配置本站的辅助信标,从而在一个超帧中获得多个TPP。在通过NBOI信息的交换自控分散地构筑超帧的系统中,能够也考虑到隐藏终端问题地探索空的信标时间片,因此利用了辅助信标的频带获得方法是简单的。
在图12中,展示了在本实施例中,作为通信站动作的无线通信装置的状态转移图。在图示的例子中,定义以下的2种状态:与本站获得优先发送权的TPP期间相当的“优先发送模式”;与所有通信站都不获得优先发送权的FAP期间相当的“通常发送模式”。
通信站在通常动作模式下,在只待机LIFS+随机倒计时后开始发送。
在此,在本站的信标发送定时TBTT到来,发送了信标后,转移到优先发送模式,获得优先发送期间TPP。
在优先发送模式下,通过在SIFS的帧间空隙中进行发送,能够不影响相邻站地获得发送权。
通信站只持续进行与从上位层请求的频带量相当的长度的优先发送期间TPP的优先发送模式。
然后,在TPP结束转移到FAP时,或者在接收到其他站的信标时,从优先发送模式恢复为通常动作模式。
另外,在图13中,展示了作为通信站动作的无线通信装置的状态转移图的其他例子。在图示的例子中,定义了以下的状态:与本站获得了优先发送权的TPP期间相当的“优先发送模式”;与所有的通信站不获得优先发送权的FAP期间相当的“通常发送模式”;以及与其他站的优先发送期间TPP相当的“优先发送模式”。
通信站在通常动作模式下,只待机通常的帧间隔MIFS加上随机倒计时后的期间后,开始发送。在FAP的期间中,系统内的所有通信站在MIFS+倒计时后发送。
在此,在本站的信标发送定时TBTT到来,发送了信标后,转移到优先发送模式,获得优先发送期间TPP。
在优先发送模式下,通过只待机比MIFS短的帧间隔SIFS的待机时间进行发送,能够不对相邻站产生影响地获得发送权。通信站只持续进行与从上位层请求的频带量相当的长度的优先发送期间TPP的优先发送模式。然后,在TPP结束转移到FAP时,恢复到通常发送模式。
另外,在接收到来自其他站的信标,进入该其他站的优先发送期间时,转移到非优先发送模式。在非优先发送模式下,只待机比通常发送模式时的帧间隔MIFS更长的帧间隔LIFS加上随机倒计时的期间后开始发送。
然后,在其他站的TPP结束转移到FAP时,恢复到通常发送模式。
D.使用了相邻站列表的冲突避免
在本实施例的无线网络中,各通信站根据信标的接收定时和信标中的NBOI字段的记载内容,管理用来管理相邻的通信站的相邻站列表(Neighbor List)。在图14中,展示了在网络ID0的网络的通信站中管理的相邻站列表的构造。
在不需要调度(coordinator)的网络中,相邻站列表统一控制与各通信站的同步,可以认为是使通信站间的数据通信成为可能的网络控制的核心。在这种情况下,必须进行以下复杂的控制:硬件(或者通信协议的下位层)和软件(或者通信协议的上位层)通过相邻站列表,进行发送接收的时间表调度(scheduling),因此理想的是通过在各自的通信站内进行安装而成为能够更简单地进行控制的相邻站列表的结构。
以下,说明通过硬件或软件能够更简单地进行控制的相邻站列表的结构。其中,设想以下的系统:设本站的信标发送定时间隔为40毫秒,设从其他通信站接收的信标的最小间隔Bmin为625微秒。在该情况下,可以构成为包含本站的最大64台(=40/0.625)的通信站的网络,因此以下说明最大64台的系统的相邻站列表。
图14展示了本实施例的相邻站列表的结构。在该图中,在索引(Index)中分配与时间轴相当的0~63的数字(编号),能够写入或读出合计64段的信息区域条目。
各个信息区域记载了在硬件和软件之间交换地址、网络ID、NBOI、NBAI、Authentication的信息。在NBAI(Neighboring BeaconActivity Information)字段中,以位图的形式在从本站的信标位置的相对位置上记载本站实际进行接收的信标的位置(接收时刻)。
在图14所示的例子中,在第1段的信息区域条目(Index0)中,只记入一台的在作为最小信标间隔Bmin的625微秒(=40毫秒/64节点)期间发送接收的信标。对于每625微秒只使用一段信息区域条目的限制,是为了通过固定为使时间轴和信息区域条目的段数对应的结构,从而更确实地进行硬件和软件读写的时间表调度。
如果以Index0为例追加说明,则在Index0中记载了本站的信标发送信息。各通信站将发送本站的信标的TBTT定时作为0。在只记载一台的大于等于0未满625微秒的与信标有关的信息的情况下,由于在接收其他站的信标前发送本站的信标,所以在大于等于0未满625微秒的信息区域条目中不记载来自其他通信站的接收信息。
但是,也可以设想在大于等于0未满625微秒的区域中从其他站接收信标的情况,即信标交错的情况。例如,突然除去了屏蔽系统之间的屏蔽物,产生交错状态的情况。因此,相邻站列表另外准备了记载在与大于等于0未满625微秒相同的信标位置上重复发送来(接收到)的信标信息的区域。图14所示的下段的表就是该记载区域,在本说明书中称为临时区域(Temporary Neignboring List)。
同样,对于Index1,在大于等于625微秒未满1250微秒的区域中有从大于等于2台的其他站接收到的信标的情况下,一方面记载在相邻站列表的通常区域Index1中,另一方面记载在临时区域中。记载在临时区域中的通信站到被再配置到作为相邻站列表的通常区域的Index0~63为止,通过临时区域持续发送信标发送定时变更请求信息(前述)。
软件在通常动作时在之前确定了的定时下读取相邻站列表,但在网络的交错状态下所有32台的信标都冲突的情况下,将STA0~31记载到相邻站列表的通常区域中,并将STA32~63记载到临时区域中。在该情况下,由于在3.125毫秒(=625微秒×5)时临时区域充满(full),所以在临时区域充满前硬件必须使软件中断并通知,并发送信息。
在这样的情况下,硬件通过向临时区域写入信标接收数据,来向软件通知信标的冲突。然后,软件准备发送信标发送定时变更请求信息,并通过硬件进行本信息的处理。
另外,在本实施例中,设想了本站的信标发送定时间隔为40毫秒,从其他通信站接收的信标的最小间隔Bmin为625微秒的系统,但本发明的内容并不只限于这些数值,其他的数值也同样能够适用于本发明。
另外,在图14中,作为临时区域只准备了Index64~68的5台的条目,但并不只限于此。在对应于64台的系统的情况下,作为最差的情况,可以考虑在网络之间的交错状态下在各个网络之间同步没有错开的情况。这时,由于32台的信标全部冲突,所以为了避免32台的冲突,而通过准备具有32台份的信息区域条目的临时区域,能够瞬时地进行对应。也可以适当地考虑发生概率和硬件的容量地安装该临时区域。
另外,在图14所示的例子中,说明了将在625微秒中进行发送接收的通信站作为一台的例子,但并不只限于一台。如果能够使用更多的存储器,则写入多少台都可以。
在图15中,展示了相邻站列表的其他结构。在该图所示的例子中,准备了2面的相邻站列表。一个是硬件(或者写入新取得的信标接收定时的通信协议的下位层)进行写入,软件(或者通信协议的上位层)进行读出的面(以下假设称为“A面”)。另外,另一个是软件进行写入,硬件进行读出的面(以下假设称为“B面”)。图示的相邻站列表结构是为了更确实地进行硬件(或者向临时区域记载新取得的信标的通信协议的下位层)和软件(或者向通常区域再配置临时区域的信标的通信协议的上位层)进行读写的时间表调度。
B面是与图14一样的结构,信息区域条目(Index)和时间轴是对应的。另外,与图14一样,在信标要冲突的情况下,接收到信标的一方的通信站在到通过信标发送定时的变更等操作记述到相邻站列表中为止的期间,向临时区域的信息区域条目进行记载。另一方面,A面由于能够接收可以配置到超帧内的最大63台的新信标,所以确保了64段的信息区域条目。
在图16中,展示了硬件以及软件访问相邻站列表的A面和B面的情况。另外,在图17中,以流程图的形式展示了访问相邻站列表的硬件的动作,图18则以流程图的形式展示了访问该列表的软件的动作。
在图17中,如果硬件接收到信标(步骤S101),则比较相邻站列表的索引计数值和硬件所具有的帧计数(将本站的信标间隔作为帧(超帧)而对帧的计数)(步骤S102),并判断现在是否已经将接收到的信标信息记载在了相邻站列表中(步骤S103)。
在现在已经将信标信息记载在相邻站列表中的情况下,只向进行网络的管理的访问控制部件(软件)通知接收到信标的情况(步骤S104),结束处理。
另一方面,在现在还没有将信标信息记载到相邻站列表中的情况下,向A面的空信息区域条目写入与接收信标有关的Address、网络ID、NBOI、NBAI信息(步骤S105)。
另外,在图18中,进行网络管理的软件调查A面的信息区域条目(步骤S201),确认是否新加入了通信站(步骤S203)。
接着,比较保存在内部的B面的复制信息和新加入的通信站的接收时间(步骤S204),判断是否需要进行接收到的信标的发送定时的变更(步骤S205)。
在需要进行信标发送定时的变更的情况下,发送信标发送定时变更请求信息(步骤S206)。另外,在不需要进行变更的情况下,为了判断是否是包含本站在内的网络的通信站,而进行Authentication(认证)的处理(步骤S207)。
如上所述,通过设置使硬件和软件的写入定时不冲突的结构,而构成为能够确实地管理相邻站列表。即,为了确实地进行硬件(或者向临时区域记载新取得的信标的协议的下位层)和软件(或者将临时区域的信标再配置到通常区域中的通信协议的上位层)所读写的时间表调度(scheduling),而准备2面的相邻站列表进行相邻站列表的管理。A面是硬件进行写入,软件进行读出的面。而B面是软件进行写入,硬件进行读出的面。另外,临时区域(Temporary Neighbor List)是暂时保存在更新相邻站列表时使用的信标信息的相邻站列表。
例如,在能够对应64台的系统的情况下,作为最差的情况,可以考虑在相邻的网络之间同步没有错开而陷入交错状态的情况,在构成各个网络的通信站中都陷入了冲突的交错状态,网络管理的负荷加重。与此相对,在本实施例中,如图16所示那样,通过构成为能够确实地管理相邻站列表,从而能够不引起错误地进行动作。
但是,在这样使用了管理信标的发送接收的相邻站列表的方法的情况下,有伴随着该处理而成本增大的问题。即,如果发送接收的信标个数增加,则在进行相邻站列表的更新的情况下,到更新时刻为止需要保存所发送接收到的所有信标信息,因此保存信标信息所需要的成本有可能增大。
在实际使用相邻站列表A面进行相邻站列表B面的更新的情况下,必须到进行了相邻站列表B面的更新为止保存相邻站列表A面。因此,在所管理的信标个数多的情况(例如由于网络的交错等,而新接收的信标个数增多的情况)下,保存相邻站列表A面所需要的成本有可能增大。
另外,使用相邻站列表能够避免多个站的信标发送定时重复,但也要充分考虑到由于与其他网络的交错或各通信站的移动等,多个站的信标发送定时重复的可能性。在试着使用相邻站列表避免与周围站的信标发送定时的重复时,在实际上信标个数增加的情况,或网络交错了的情况下,预想信标发送定时产生重复,因此需要考虑信标发送定时重复时的相邻站列表B面的管理方法。
进而,对于信标的发送接收,在除了正规信标外还发送辅助信标(上述)等在各信标中存在优先权的情况下,需要以下这样的考虑到优先权的列表管理方法:在相邻站列表中优先保存优先权高的信标信息。
所以,下面参照图15~图18,作为说明了的相邻站列表处理的方法的改进例子,提出以下的方法:在相邻站列表的更新时,进而使用“候补列表”。在进行相邻站列表的更新前,根据随时接收到的信标信息,作成被称为候补列表(CL:Candidate List)的列表,最终使用过去的相邻站列表和所作成的候补列表作成最新的相邻站列表。在该情况下,与信标个数的增加无关地,使信标信息所需要的成本保持为一定,同时实现相邻站列表的管理。
另外,通过候补列表管理,各通信站自控分散地掌握信标是否冲突,通过根据信标的发送接收定时进行相邻站列表的更新或本站的信标发送定时的变更,从而能够解决多个站的信标发送定时的重复状况。
另外,在为了实现QoS通信,而在各信标中设置了优先权的情况下,在由于与其他网络的交错或各通信站的移动等而产生了信标冲突时,通过进行相邻站列表的更新使得优先权高的信标优先,从而即使在各信标中设置了优先权的情况下,也能够适用上述相邻站列表的管理方法。
参照图19总结图15~图18所示的相邻站列表的管理方法。在相邻站列表中准备与能够配置在超帧内的信标个数相当的64个索引(记录),但在此为了简化附图,而假设0~15的16个索引。
在图19中,记载了通信站#1的A面和B面的情况,在没有接收到来自通信站#2的信标的情况下,作为A面从硬件(或者将新取得的信标记载到临时区域中的协议的下位层)向软件(或者将临时区域的信标再配置到通常区域中的通信协议的上位层)通知记载了该情况(没有接收到信标)的信息。然后,软件根据A面的信息,从B面删除通信站#2的信标信息。
另外,在通信站#1中从通信站#2接收信标的情况下,作为A面从硬件向软件通知记载了该情况(新接收到信标)的信息。然后,软件根据A面的信息,向B面追加通信站#2的信标信息。
如图所示,在使用相邻站列表的A面进行B面的更新的现有的相邻站列表的管理方法的情况下,在记载在A面中的信标个数增多的状况下,列表管理时所需的成本有可能增加。另外,由于在B面列表的更新时需要统一处理A面,所以与记载在A面中的信标个数成正比地处理时间也增多,其结果是在列表更新中产生延迟,有可能对系统整体的动作产生影响。
另外,如上所述,如果根据使用了2面结构的相邻站列表的信标管理方法,则通过在各通信站中使用相邻站列表B面决定信标的发送定时,能够避免各通信站的信标发送定时的重复。但是,在各通信站中,偶然在相同的定时下将信标发送定时分配在同一时间片中的情况,或网络交错了的情况下,则无法避免信标发送定时的重复。
在这样的情况下,例如,在适用了优先将本站的信标信息保留在相邻站列表中的方法的情况下,则信标的发送定时的重复将一直持续。换一种说法,需要一种能够对应信标发送定时的重复的相邻站列表的管理方法,进而,在向信标附加了优先权的情况下,即使在信标发送定时的重复时,也需要进行相邻站列表的管理使得反映该优先度。
接着,说明导入了候补列表(CL:Candidate List)的相邻站列表的管理方法。
候补列表根据从硬件(或者将新取得的信标记载到临时区域中的协议的下位层)随时向软件(或者将临时区域的信标再配置到通常区域中的通信协议的上位层)发送来的A面信息,逐次地更新候补列表。所以,在候补列表的更新后,A面可以删除不需要保存的信息。
在图19所示的相邻站列表的管理方法中,与发送到A面的信标信息个数的增加成正比地,保存A面所需的成本增加。与此相对,在使用了候补列表的情况下,到B面的更新时刻为止不需要保存A面,而能够逐次地删除A面,因此能够减轻伴随着信标信息个数的增加而A面的保存所需要的成本的增加。
另外,在图19所示的相邻站列表的管理方法中,在B面的更新时需要使用到此为止保存的A面的所有信息进行列表的更新处理,因此与发送到A面的信标信息个数成正比地B面更新所需要的时间增加。与此相对,在使用候补列表进行B面的更新的情况下,与A面的信息量无关地能够在某种程度稳定的时间内进行B面的更新。
候补列表的信息与记载在A面中的内容相等,为每个INDEX的信息。在图20中,图解了根据A面信息逐次更新候补列表的方法。
在该图中,在通信站#1中,首先从通信站#3接收信标,作为A面从硬件向软件发送通信站#3的信标信息。由于在INDEX#5的候补列表中不存在信标信息(即,还没有接收到来自其他站的信标),所以将该A面信息复制到候补列表中。
然后,在从通信站#4、通信站#2依次接收信标的通信站#1中,作为A面信息随时从硬件向软件通知,并逐次地(即对于软件来说合适的定时)进行与前面一样的候补列表的更新处理。然后,最终比较候补列表和B面,并更新B面。
接着,参照图21说明来自多个通信站的信标发送定时重复了的情况下的相邻站列表的更新方法。其中,在信标发送定时重复了的情况下,为了避免信标的冲突,导入了TBTT偏移指示符(参照前述和图6)。
在图21的下部分中,图解了通信站#1的相邻站列表的管理过程。在该图所示的例子中,通信站#2和通信站#3的信标发送的发送定时重复。即,在通信站#1的相邻站列表上,在同一索引中进行了信标发送。但是,由于根据TBTT偏移指示符而实际的发送时刻不同,所以在通信站#1中,能够分别接收通信站#2和通信站#3的信标。
因此,在通信站#1中,分别作为A面从硬件向软件发送来自通信站#2和通信站#3的信标信息。然后,使用发送来的A面信息更新候补列表。在此,由于在同一信标位置,即在同一索引处发送来多个信标信息,所以必须决定将哪一个记载到候补列表中。
在信标位置重复的情况下,可以考虑各种选择方法来保留任意的信标信息。在此,假设使先确保了时间片(发送信标)的通信站的信标优先,通信站#1将先接收到的信标(即,在图21所示的例子中为来自通信站#3的信标)记载到候补列表中。
然后,最终比较B面和候补列表,但在该比较的时候,由于在同一索引中已经存在信标信息,所以需要决定将哪一个记载到更新后的B面中。在此,假设与进行使先确保了时间片(即发送或接收信标)的通信站的信标优先的候补列表的更新时一样,将先接收或者发送(对于本站信标)的信标(即,在图21所示的例子中,为通信站#1的信标)记载到B面中。由此,能够构筑能够进行具有公平的频带确保组合的自控分散处理的特别(Ad-hoc)网络。
另外,如后述那样,在信标中考虑了优先权的情况下,则成为考虑了该优先权的列表的更新步骤。
另外,在TBTT偏移指示符相同的情况下,例如在图21中,在通信站#2和通信站#3的TBTT偏移指示符相等的情况下,由于在通信站#1中无法接收(解码)双方的信标,所以有无法进行候补列表的作成处理的问题。但是,如已经说明了的那样,由于TBTT偏移指示符时时刻刻地变化(在每个超帧中设置TBTT),所以在各通信站的TBTT偏移指示符错开的定时下,能够进行候补列表的处理。进而,在通信站#2和通信站#3中,由于能够接收来自通信站#1的信标,所以在通信站#2和通信站#3中通过上述处理进行本站的信标发送定时的变更,因此作为结果,在通信站#1中无法处理时,在周围站中能够自控分散地避免发送定时的重复。
接着,参照图22说明考虑了各信标的优先权的情况下的相邻站列表的更新方法。另外,为了容易与没有考虑到优先权的情况比较,而设想与图21一样的情况来说明信标的接收状况和网络环境。另外,如图中所示那样,对于各信标的优先权假设通信站#2>通信站#1>通信站#3。
在通信站#2和通信站#3的信标发送的发送定时重复(即,在相同的时间片,即在相同的索引中发送信标)时,由于通过TBTT偏移指示符而实际的发送时刻不同,所以在通信站#1中,能够分别接收通信站#2和通信站#3的信标。因此,在通信站#1中,作为A面从硬件向软件发送来自通信站#2和通信站#3的各信标信息。
然后,使用发送来的A面信息更新候补列表,但由于在同一索引中发送来多个信标信息,所以需要决定将哪一个记载到候补列表中。
在没有考虑优先权的情况下,通过如上所述将先接收到的信标记载到候补列表中,进行候补列表的更新使得先确保了时间片(发送信标)的通信站的信标优先。
与此相对,在考虑了优先权的候补列表的更新中,在比较具有同一优先权的信标之间的情况下,将先接收到的信标记载到候补列表中。另一方面,在比较具有不同的优先权的信标之间的情况下,将优先度高的信标记载到候补列表中。
在图23中,以流程图的形式展示了没有考虑优先权的情况下的候补列表的更新步骤。
在此,分别定义用来管理相邻站列表的A面的变量NLA、用来管理候补列表的变量CL(步骤S301)。
相邻站列表的A面NLA是记载从周围站接收到的信标的信息的变量,能够保存与在超帧内接收到信标的时间片相当的索引(NLA.index)、记载在接收到的信标中的优先权(NLA.priority)(但是在记载了优先权的情况下)、以及信标的接收时刻(NLA.rx_time)。另外,候补列表CL是定义了在每个超帧内的时间片,即索引处存储接收信标的信息的位置的数组型的变量,可以保存记载在每个索引值i处接收到的信标中的优先权(CL[i].priority)(其中是在记载了优先权的情况下)、以及信标的接收时刻(CL[i].rx_time)。
在通信站接收信标,作为A面从硬件向软件发送来该信标信息时,启动该处理过程。接收到的信标的信息被记载为上述的变量NLA。
首先,检查在作为A面发送来的时间片,即索引的候补列表CL[NLA.index]中是否存在信标(步骤S302)。
在此,在该索引的候补列表[NLA.index]中不存在信标的情况下,即,在还没有接收到来自其他站的信标的情况下,将该A面信息复制到候补列表的对应索引处,即,将NLA代入到变量CL[NLA.index]中(步骤S304),结束本处理全部过程。
另一方面,在对应的索引的候补列表CL[NLA.index]中存在信标的情况下,即,在已经接收到来自其他站的信标(信标的发送定时重复)的情况下,在与候补列表的对应索引之间比较接收时刻的大小关系。即,比较对应索引的候补列表的信标接收定时CL[NLA.index].rx_time和记载在A面的现在接收信标的接收时刻NLA.rx_time(步骤S303)。
在此,在记载在A面中的现在接收信标的接收时刻NLA.rx_time早的情况下,将A面信息复制到候补列表中,即将NLA代入到变量CL[NLA.index]中(步骤S304),结束本处理全部过程。另一方面,在对应索引的候补列表的信标接收定时CL[NLA.index].rx_time早的情况下,不进行候补列表的改写。由此,能够使先确保了时间片(发送信标)的通信站的信标优先。
另外,在图24中,以流程图形式展示了考虑了优先权的候补列表的更新步骤。在该情况下,也与上述一样,分别定义用来管理相邻站列表的A面的变量NLA、用来管理候补列表的变量CL(步骤S401)。
在通信站接收信标,作为A面从硬件向软件传送了该信标信息时启动该处理过程。接收到的信标的信息被记载在上述变量NLA。
首先,检查在作为A面发送来的时间片,即索引的候补列表CL[NLA.index]中是否存在信标(步骤S402)。
在此,在该索引的候补列表[NLA.index]中不存在信标的情况下,即,在还没有接收到来自其他站的信标的情况下,将该A面信息复制到候补列表的对应索引处,即,将NLA代入到变量CL[NLA.index]中(步骤S406),结束本处理全部过程。
另一方面,在对应的索引的候补列表[NLA.index]中存在信标的情况下,即,在已经接收到来自其他站的信标(信标的发送定时重复)的情况下,接着比较两者的优先权。即,比较对应索引的候补列表的优先权CL[NLA.index].priority和记载在相邻站列表的A面中的现在接收信标的优先权NLA.priority(步骤S403)。
在此,在记载在A面中的现在接收信标的优先权NLA.priority高的情况下,将A面信息复制到候补列表中,即将NLA代入到变量CL[NLA.index]中(步骤S405),结束本处理全部过程。由此,能够使优先权高的信标优先。
另外,在记载在A面中的现在接收信标的优先权NLA.Priority不高的情况下,进一步确认对应索引的候补列表的优先权CL[NLA.index].priority是否高(步骤S404)。
然后,在对应索引的候补列表的优先权CL[NLA.index].priority比A面高的情况下,不进行候补列表的改写,而结束本处理全部过程。
另外,在A面和对应索引的候补列表中信标的优先权没有不同的情况下(步骤S404),进而比较两者的接收时刻的大小关系。即,比较对应索引的候补列表的信标接收定时CL[NLA.index].rx_time和记载在相邻站列表的A面中的现在接收信标的接收时刻NLA.rx_time(步骤S405)。
在此,在记载在A面中的现在接收信标的接收时刻NLA.rx_time早的情况下,将A面信息复制到候补列表中,即,将NLA代入到变量CL[NLA.index]中(步骤S406),结束本处理全部过程。另一方面,在对应索引的候补列表的信标接收定时CL[NLA.index].rx_time早的情况下,不进行候补列表的改写。由此,能够使先确保了时间片(发送信标)的通信站的信标优先。
在图25中,以流程图的形式展示了没有考虑优先权的情况下的相邻站列表的更新步骤。
在此,分别定义用来管理候补列表的变量CL、用来管理相邻站列表的B面的变量NLB、最大索引数MAX_INDEX(步骤S501)。
候补列表CL是定义在每个超帧内的时间片,即每个索引处存储接收信标的信息的位置的数组型的变量,在每个索引值i处可以保存记载在接收到的信标中的优先权(CL[i].priority)(但是在记载了优先权的情况下)、信标的接收时刻(CL[i].rx_time)。另外,相邻站列表的B面NLB是同样的数组型变量,在每个索引值i处可以保存记载在接收到的信标中的优先权(NLB[i].priority)(但是在记载了优先权的情况下)、信标的发送或接收时刻(NLB[i].tx_or_rx_time)。另外,最大索引数MAX_INDEX例如在图3所示的例子中为64。
将索引i设置为0,到MAX_INDEX为止,对每个索引进行以下的处理(步骤S502、S506)。
检查在该索引i的候补列表CL[i]中是否存在信标(步骤S503)。
在此,在该索引i的候补列表CL[i]中不存在信标的情况下,即,在该时间片中没有接收到来自其他站的信标的情况下,原样地结束该索引i的相邻站列表的更新处理。
另一方面,在该索引i的候补列表CL[i]中存在信标的情况下,即,在该时间片中从其他站接收到了信标的情况下,在与相邻站列表的B面的该索引之间比较接收时刻的大小关系。即,比较该索引的候补列表的信标接收定时CL[i].rx_time和记载在相邻站列表的B面的该索引中的信标的发送或接收时刻NLB[i].tx_or_rx_time(步骤S504)。
在此,在该索引中候补列表中的信标接收时刻CL[i].rx_time早的情况下,将候补列表的该索引的内容复制到相邻站的B面,即将CL[i]代入到变量NLB[i](步骤S505),结束本处理全部过程。另一方面,在该索引中相邻站列表的B面的信标发送或接收定时NLB[i].tx_or_rx_time早的情况下,不进行候补列表的改写。由此,能够使先确保了时间片(发送信标)的通信站的信标优先。
另外,在图26中,以流程图的形式展示了考虑了优先权的情况下的相邻站列表的B面的更新步骤。在该情况下,也与上述一样,分别定义用来管理候补列表的变量CL、用来管理相邻站列表的B面的变量NLB、最大索引数MAX_INDEX(步骤S601)。
将索引i设置为0,到MAX_INDEX为止,对每个索引进行以下的处理(步骤S602、S608)。
检查在该索引i的候补列表CL[i]中是否存在信标(步骤S603)。
在此,在该索引i的候补列表CL[i]中不存在信标的情况下,即,在该时间片中没有接收到来自其他站的信标的情况下,原样地结束该索引i的相邻站列表的更新处理。
另一方面,在该索引i的候补列表CL[i]中存在信标的情况下,即,在该时间片中从其他站接收到了信标的情况下,接着,比较两者的优先权。即,比较该索引的候补列表的优先权CL[i].priority和记载在相邻站列表的B面中的现在接收信标的优先权NLB[i].priority(步骤S604)。
在此,在该索引中候补列表的优先权CL[i].priority高的情况下,将该索引的候补列表的内容复制到相邻站列表的B面中,即将CL[i]代入到变量NLB[i]中(步骤S606),结束本处理全部过程。由此,能够使优先权高的信标优先。
另外,在该索引的候补列表的优先权CL[i].priority不高的情况下,进一步确认在该索引中相邻站列表的B面的优先权NLB[i].priority是否高(步骤S604)。
然后,在该索引中相邻站列表的B面的优先权NLB[i].priority比候补列表高的情况下,不进行候补列表的改写,而结束本处理全部过程。
另外,在该索引的候补列表和相邻站的B面中信标的优先权没有不同的情况下(步骤S604),进而比较两者的接收时刻的大小关系。即,比较该索引的候补列表的信标接收定时CL[i].rx_time和记载在相邻站列表的B面中的信标的发送或接收时刻NLB[i].tx_or_rx_time(步骤S605)。
在此,在记载在该索引的候补列表中的信标的接收时刻CL[i].rx_time早的情况下,将候补列表的该索引的信息复制到相邻站列表的B面中,即将CL[i]代入到变量NLB[i]中(步骤S606),结束本处理全部过程。另一方面,在该索引中相邻站列表的B面的信标发送或接收时刻NLB[i].tx_or_rx_time早的情况下,不进行候补列表的改写。由此,能够使先确保了时间片(发送信标)的通信站的信标优先。
以上,参照特定的实施例详细说明了本发明。但是,在不脱离本发明的宗旨的范围内,当然可以进行该实施例的修改或代用。
在本说明书中,主要说明了以下的实施例,即在自控分散型的无线网络中,在各通信站在每个规定的帧周期报告信标的通信环境下适用本发明的情况,但本发明的宗旨并不只限于此。例如,对于在通信范围内从多个通信站发送信标那样的其他形式的通信系统,也同样能够适用本发明。
总之,以示例的形式揭示了本发明,但并不应该限定地解释本说明书的记载内容。为了判断本发明的宗旨,应该主要参考权利要求书。

Claims (14)

1.一种无线通信系统,在不配置特定的控制站的无线通信环境下,各通信站在每个规定的帧周期报告信标信号,同时根据来自其他站的信标接收定时一边管理相邻站一边自控分散地进行动作,其特征在于:
各通信站
根据将帧周期内的该信标的发送或接收位置作为索引保存由本站和相邻的通信站发送或接收的信标信息的相邻站列表,进行自控分散的网络管理,
具备:在帧周期内每次新取得信标时都使该信标信息与信标接收位置对应地进行保存的信标信息保存部件;
将对应信标的接收位置作为索引,保存存储在上述信标信息保存部件中的信标信息中的应该记载到相邻站列表中的候补的候补列表,其中
根据上述候补列表更新上述相邻站列表。
2.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于:
不等到上述相邻站列表的更新时期,就删除已被写入到上述候补列表中或不需要写入了的信标信息。
3.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于:
各通信站在向帧周期下设置的信标发送定时附加了随机的偏移后的时刻发送信标,
在帧周期内的相同位置的多个信标信息重复保存在上述信标信息保存部件中的情况下,将接收时刻早的记载到上述候补列表的对应索引中。
4.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于:
各通信站附加与优先权有关的信息地发送信标,
在帧周期内的相同位置的多个信标信息重复保存在上述信标信息保存部件中的情况下,将优先权高的记载到上述候补列表的对应索引中。
5.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于:
各通信站在向帧周期下设置的信标发送定时附加了随机的偏移后的时刻发送信标,
在上述候补列表和上述相邻站列表的相同索引中同时保存了信标信息的情况下,将接收时刻早的记载到上述相邻站列表中。
6.根据权利要求1所述的无线通信系统,其特征在于:
各通信站附加与优先权有关的信息地发送信标,
在上述候补列表和上述相邻站列表的相同索引中同时保存了信标信息的情况下,将优先权高的记载到上述相邻站列表中。
7.一种无线通信装置,在不配置特定的控制站的无线通信环境下动作,其特征在于包括:
发送接收无线数据的通信装置;
控制上述通信装置的无线数据的发送接收动作的控制装置;
在上述通信装置的通信范围内,在每个规定的帧周期报告信标信号的信标信号报告装置;
根据将帧周期内的该信标的发送或接收位置作为索引而保存由本站和相邻的通信站发送或接收的信标信息的相邻站列表,进行自控分散的网络管理的相邻站管理装置;
具备:在帧周期内每次新取得信标时都与信标接收位置对应地保存该信标信息的信标信息保存部件;将该信标的接收位置作为索引,保存存储在上述信标信息保存部件中的信标信息中的应该记载到相邻站列表中的候补的候补列表,并且根据上述候补列表更新上述相邻站列表的相邻站列表更新装置。
8.根据权利要求7所述的无线通信装置,其特征在于:
上述相邻站列表更新装置不等到上述相邻站列表的更新时期,就删除已被写入到上述候补列表或不需要写入了的信标信息。
9.根据权利要求7所述的无线通信装置,其特征在于:
上述信标信号报告装置在向帧周期下设置的信标发送定时附加了随机的偏移后的时刻发送信标,
上述相邻站列表更新装置在帧周期内的相同位置的多个信标信息重复保存在上述信标信息保存部件中的情况下,将接收时刻早的记载到上述候补列表的对应索引中。
10.根据权利要求7所述的无线通信装置,其特征在于:
上述信标信号报告装置附加与优先权有关的信息地发送信标,
上述相邻站列表更新装置在帧周期内的相同位置的多个信标信息重复保存在上述信标信息保存部件中的情况下,将优先权高的记载到上述候补列表的对应索引中。
11.根据权利要求7所述的无线通信装置,其特征在于:
上述信标信号报告装置在向帧周期下设置的信标发送定时附加了随机的偏移后的时刻发送信标,
上述相邻站列表更新装置在上述候补列表和上述相邻站列表的相同索引中同时保存了信标信息的情况下,将接收时刻早的记载到上述相邻站列表中。
12.根据权利要求7所述的无线通信装置,其特征在于:
上述信标信号报告装置附加与优先权有关的信息地发送信标,
上述相邻站列表更新装置在上述候补列表和上述相邻站列表的相同索引中同时保存了信标信息的情况下,将优先权高的记载到上述相邻站列表中。
13.一种无线通信方法,用于在不配置特定的控制站的无线通信环境下动作,其特征在于包括:
在自己的通信范围内,在每个规定的帧周期报告信标信号的信标信号报告步骤;
根据将帧周期内的该信标的发送或接收位置作为索引而保存由本站和相邻的通信站发送或接收的信标信息的相邻站列表,进行自控分散的网络管理的相邻站管理步骤;
在帧周期内每次新取得信标时都与信标接收位置对应地保存该信标信息的信标信息保存步骤;
将在上述信标信息保存步骤中存储的信标信息中的应该记载到相邻站列表中的候补保存到将该信标的接收位置作为索引的候补列表中的步骤;
根据上述候补列表更新上述相邻站列表的相邻站列表更新步骤。
14.一种计算机程序,是在计算机系统上执行用于在不配置特定的控制站的无线通信环境下动作的处理的以计算机可读形式记述的计算机程序,其特征在于包括:
在自己的通信范围内,在每个规定的帧周期报告信标信号的信标信号报告步骤;
根据将帧周期内的对应信标的发送或接收位置作为索引保存由本站和相邻通信站发送或接收的信标信息的相邻站列表,进行自控分散的网络管理的相邻站管理步骤;
在帧周期内每次新取得信标时都使该信标信息与信标接收位置对应地进行保存的信标信息保存步骤;
将在上述信标信息保存步骤中存储的信标信息中的应该记载到相邻站列表中的候补保存到将该信标的接收位置作为索引的候补列表中的步骤;
根据上述候补列表更新上述相邻站列表的相邻站列表更新步骤。
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