CN1926825B - 能够用帧来代替控制站的终端 - Google Patents

Abstract

本发明的终端包括检测从控制站发布的控制帧的控制帧检测部分、存储包含在控制帧中的控制信息的控制帧存储器部分、当控制帧检测部分直到经过了预定第一时间段仍未检测到控制帧时确定要发布替代帧的替代帧发布确定部分、以及当替代帧发布确定部分确定要发布替代帧时基于控制帧存储器部分中所存储的控制信息创建与控制帧相同或等效的帧作为替代帧并发布所创建的替代帧的替代帧发布部分。

Description

能够用帧来代替控制站的终端

技术领域

本发明涉及由控制站控制其访问通信介质的机会的终端，尤其涉及能够代替控制站的终端。

背景技术

利用有通信质量问题的介质的通信系统配备用于控制其它站的介质访问的控制站以便尽可能有效地利用介质。其它站被称为受控站，即控制站与受控站具有主从关系。以此方式，开发了可改进整个通信系统的效率的中央控制类型通信系统协议。

当将这样的协议应用于无线LAN、电源线通信系统等时，通信系统中介质访问的效率收到控制站和受控站的通信质量的显著影响，而该通信质量取决于例如之间的物理位置关系。

日本专利公开第H11-8585号(专利公开1)公开了以控制站模式和受控站模式(两种操作形式)操作且可选择操作形式的终端。在专利公开1中所述的通信系统中，终端在启动之后检测周围终端的操作模式，当不存在激活为控制站的已检测到的终端时，它作为控制站操作。

在具有控制站的通信系统中，有必要考虑控制站在操作期间发生故障的可能性。此外，在电源线通信系统等中，认为站是被反复地连接和断开的。当控制站从通信系统中断开时，有必要例如重建控制站以便获得有效的介质访问。然而，在专利公开1的技术中，不可能重建控制站，使得通信系统的通信质量不能维持。

日本专利第2563935号(专利公开2)提出了控制站在操作期间将其信息传送给受控站(另一站)，且当控制站突然从网络中断开时，受控站迅速取代控制站来维护网络质量的概念(专利公开2)。

然而，在采用诸如无线电波或电源线等介质的网络中，其中传输特性的可靠性取决于站之间的物理位置关系而显著变化，控制站的位置对整个网络的传输效率有着显著影响。从而，除非考虑终端在连接网络上的位置、终端的性能等确定控制站，否则存在通信质量由于被取代而显著受损的可能性。

在其中尤其注重应用所需的传输效率和服务质量(QoS)保证的网络中，改变控制站的过程需要预先充分准备。而且，如专利公开2中所述的，控制站可能在给出信息之前偶然断开。在此情况中，可能难以使用最新的信息重建控制站，曾经接受的控制请求可能丢失，使得不能继承最新的信息或网络系统自身不能工作。

考虑到其功能的重要性，作为控制站操作的终端通常被设计成被连接至适于控制网络的位置。而且，通常如果控制站由于某种原因从网络中断开，它自身能够迅速恢复。从而，当控制站从通信系统中断开时，一般而言，使用新的终端来取代控制站并不总是令人满意的。而原有的控制站返回介质访问控制通常是圆满的。

发明公开

从而，本发明的第一目的在于提供具有保证机制的终端，该机制使得当操作控制站由于某种原因从通信系统中断开时，在没有使用新的控制站突然取代的情况下，可防止对通信系统的介质访问长时间落入无效状况。此外，本发明的第二目的是提供具有这样一种机制的终端，使得当从通信系统中断开的控制站被恢复时，介质访问控制被返回给原始的控制站。而且，本发明的第三目的是对于可使用针对控制站的临时断开的简单机制维护整个通信系统的通信质量的终端。

为解决这些问题，本发明提供根据连接至网络的控制站发布的控制帧控制访问通信介质的机会的终端，包括检测从控制站发布的控制帧的控制帧检测部分、存储包含在控制帧中的控制信息的控制帧存储器部分、当控制帧检测部分直到经过了预定第一时间段仍未检测到控制帧时确定要发布替代帧的替代帧发布确定部分、以及当替代帧发布确定部分确定要发布替代帧时基于控制帧存储器部分中所存储的控制信息创建与控制帧相同或等效的帧作为替代帧并发布所创建的替代帧的替代帧发布部分。

较佳地，控制帧存储器部分可仅当控制帧发生改变时存储该控制帧。

较佳地，替代帧发布部分可在替代帧周期性发布期间发送指示从另一终端发送且应由控制站响应的请求被拒绝的拒绝响应帧。

较佳地，替代帧发布部分可在替代帧周期性发布期间不响应从另一终端发送且应由控制站响应的请求。

较佳地，替代帧发布部分如果接收到来自控制站的帧，则可在替代帧周期性发布期间停止发布替代帧。

较佳地，替代帧发布部分可确定直到经过了预定的第二时间段是否从控制站接收到帧。该终端还可包括当替代帧发布部分确定直到经过了预定的第二时间段仍未从控制站接收到帧时使得该终端作为控制站操作的控制站模式部分。

较佳地，控制站模式部分可从另一终端收集作为控制站所需的信息。

较佳地，控制站模式部分可发布复位信号来从另一终端中收集作为控制站所需的信息。

较佳地，当直到经过了第一时间段仍未检测到控制帧时，该终端可试图根据之前接收到的控制帧中包含的控制信息访问通信介质。

较佳地，替代帧发布部分可在发布替代帧之前竞争访问通信介质的权限，且当获得访问权时，发布替代帧。

较佳地，发布替代帧的候选终端可由控制站指定。候选终端可被给予优先级。具有较高优先级的终端在对发布替代帧的访问权竞争中可具有获得访问权的较高的概率。

较佳地，发布替代帧的候选终端可由控制站指定。该终端还可包括识别控制站是否指定该终端为候选终端的候选终端指定识别部分。当候选终端指定识别部分识别出该终端被指定为候选终端时，替代帧发布确定部分可确定是否要发布替代帧，假定短于未被指定为候选终端的终端中的第一时间段的时间段为第一时间段。

较佳地，候选终端可被给予优先级。替代帧发布确定部分可使用具有对应于优先级的长度的第一时间段来确定是否要发布替代帧。

较佳地，候选终端可由控制站基于关于网络中终端的通信状态的信息来指定。

较佳地，在终端被指定为候选终端的情况中，当控制站指定另一终端为候选终端时，可释放将该终端作为候选终端的指定。

较佳地，控制站的标识符可在控制帧中描述。

较佳地，当终端的标识符在替代帧中描述时，该终端可作为控制站操作。

本发明也提供在根据从连接至网络的控制站中发布的控制帧控制访问通信介质的机会的终端中执行的方法，包括检测从控制站发布的控制帧、存储控制帧中所包含的控制信息、当直到经过了预定的第一时间段仍未检测到控制帧时确定要发布替代帧、当确定要发布替代帧时基于所存储的控制信息创建与控制帧相同或等效的帧作为替代帧以及发布所创建的替代帧。

本发明也提供在根据从连接至网络的控制站中发布的控制帧控制访问通信介质的机会的终端中执行的程序，包括检测从控制站发布的控制帧、存储控制帧中所包含的控制信息、当直到经过了预定的第一时间段仍未检测到控制帧时确定要发布替代帧、当确定要发布替代帧时基于所存储的控制信息创建与控制帧相同或等效的帧作为替代帧以及发布所创建的替代帧。

本发明也提供存储在根据从连接至网络的控制站中发布的控制帧控制访问通信介质的机会的终端中执行的程序的计算机可读记录介质。该程序包括检测从控制站发布的控制帧、存储控制帧中所包含的控制信息、当直到经过了预定的第一时间段仍未检测到控制帧时确定要发布替代帧、当确定要发布替代帧时基于所存储的控制信息创建与控制帧相同或等效的帧作为替代帧以及发布所创建的替代帧。

后文中，将描述本发明的效果。根据本发明，当在维护通信质量中扮演重要角色的控制站由于某种原因从通信系统中断开时，发送与之前发送的控制帧相同或等效的替代帧。从而，维护了与断开时相同的通信质量，此外有可能避免对通信系统的介质访问长时间落入无效状态的情况。

此外，当原始控制站在预定时间段内重新开始通信时，停止发布替代帧。从而，可恢复原始控制站。

而且，当原始控制站在经过了预定时间段之后没有重新开始通信时，新的控制站开始操作，从而使得有可能避免控制站长时间缺失的情况。

发布替代帧的终端发送拒绝响应帧以响应于从另一终端发送且应由控制站响应的请求，或对其不响应。从而，发布替代帧的终端不必需要作为控制站的功能。注意，发布替代帧的终端配备作为控制站的功能，以便准备控制站不恢复的情况。之前将这样的终端指定为发布替代帧的候选终端是有用的。

因此，提供了具有简单的机制且能够维护整个通信系统的通信质量的终端，从而使得有可能最小化通信系统中通信质量上的下降。

当结合附图考虑，通过阅读本发明的以下详细描述，本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点将更明显。

附图简述

图1是示意性示出根据本发明的第一实施例的整个通信系统1的结构的示意图。

图2是用于解释图1的通信系统中的示例性操作的时间图。

图3是示出用作受控站的终端100的硬件结构的框图。

图4是示出正在执行替代控制程序的终端100的功能性结构的框图。

图5是示出当执行替代控制程序时终端100的操作的流程图。

图6是示出根据本发明的第二实施例的通信系统2的一部分的示意图。

图7是示出终端200新参与到通信系统2中时其操作的流程图。

图8是示出控制站的操作的流程图。

图9是示出控制站的示例性操作的流程图。

图10是示出在告知控制所需信息时的帧的示例性形式的示意图。

图11是示出假定终端p从通信系统2断开，发布替代帧(substitute frame)的终端m的流程的时间图。

图12是示出当替代控制程序执行时第二实施例的终端200的功能性结构的框图。

图13是示出当替代控制程序执行时终端200的操作的流程图。

图14是示出取决于候选终端的优先级的替代帧的传输时间片的示意图。

图15是示出当执行替代控制程序时根据本发明的第三实施例的终端300的功能性结构的框图。

图16是示出控制帧(替代帧)的示例性格式的示意图。

图17是示出控制帧(替代帧)的另一示例性格式的示意图。

图18是示出为帧传输分配的区带的示意图。

图19是示出周期性发布替代帧的终端的操作的流程图。

图20是示出曾经是控制站的终端当其再次连接至通信系统并恢复时的操作的流程图。

图21是示出当一终端检测到控制站从通信系统中断开并确定该终端将用作控制站之后该终端的操作的流程图。

图22是示出其中本发明的终端应用于高速电源线通信的系统的整体结构的示意图。

实现本发明的最佳模式

后文中，将参考附图描述本发明的实施例。在以下实施例中描述的通信系统中，采用了其中每一终端的媒体控制由控制站控制的中央控制类型通信系统协议。

(第一实施例)

图1是示意性示出根据本发明的第一实施例的整个通信系统1的结构的示意图。通信系统1包括控制站和处于控制站的控制之下的受控站。图1中，终端A是发布用于控制参与通信系统1中的终端的介质访问的机会的信号(后文中称为控制帧)的控制站。终端B、C和D是受控站。控制帧也称为信标。注意，本发明中终端的数量不限于图1中所示的数量。终端可经由无线通信、有线通信或高速电源线通信彼此通信。终端所连接至的网络不特定限制。

控制站A周期性地发布包含控制信息的控制帧，并向受控终端告知控制帧。在控制帧中所包含的控制信息中，为每一受控站或受控站的每一传输队列描述了允许介质访问的时间和时间间隔。控制信息还包含期间通过竞争获得介质访问权的时间段的开始时间、用于对期间通过竞争获得介质访问权的时间段控制介质访问的信息等。

受控站B、C和D每当接收到控制帧即存储控制帧的内容。注意，仅当控制帧的内容包含改变时才可存储控制帧的内容。

当在预定的TIME_BC_WAIT时间(第一时间段)没有接收到由控制帧发布的控制帧时，能够作为控制站操作的受控站使用自从接收到控制帧以来存储的控制信息创建替代帧，并为替代帧的传输执行介质访问竞争。当赢得竞争时，该受控站开始周期性地发送替代帧。周期性地发送替代帧的终端被称为替代控制站。

替代帧包含接收到的控制帧中所包含的不经修改的控制信息，因此替代帧与控制帧相同。或者，替代帧包含与所接收的控制帧中所包含的控制信息等效的信息，使得替代帧与控制帧等效。此处，当包含在替代帧中的信息继承控制帧中所包含的控制信息时，表示替代帧与控制帧相同或等效。例如当替代帧与控制帧完全相同时、当替代帧至少包含控制帧中所包含的控制信息时、当包含在替代帧中的信息与包含在控制帧中的控制信息兼容时，包含在替代帧中的信息被认为继承包含在控制帧中的控制信息。当替代帧至少包含在控制帧中包含的控制信息时，替代帧可包含其它信息，诸如例如，告知该帧为替代帧的标志、替代控制站的终端标识符等。

图2是用于解释图1的通信系统中的示例性操作的时间图。后文中，将参考图2描述图1的通信系统中的示例性操作。图2中，垂直向下方向被假定为时间轴的正方向。

首先在时间T21处，控制站A被假定发送控制帧21。在时间T21发送的控制帧21由受控站B、C和D接收。受控站B、C和D存储所接收的控制帧中包含的控制信息。之后，在时间T22，控制站A从通信系统1中断开。从而，之后，控制站A不再发布控制帧。

当其中不能接收控制帧的情况持续TIME_BC_WAIT时间22(第一时间段)时，受控站B、C和D为介质访问执行竞争过程以发布替代帧。注意，当替代帧在没有竞争过程的情况下正常发布时，则无需竞争过程。注意，每一终端具有保证功能，使得当在TIME_BC_WAIT时间22内没有检测到控制帧时，终端根据所接收到的控制帧中的最新控制帧操作。

假定，受控站C赢得从时间T23到时间T24执行的竞争过程。受控站C发布替代帧24。之后，受控站B和D根据由受控站C发布的替代帧24执行介质访问。

图3是示出用作受控站的终端100的硬件结构的框图。终端100例如是受控站B、C和D中的任何一个。图3中，终端100包括中央处理设备101、帧发送/接收访问处理设备102、辅助存储器设备103和主存储器设备104。注意，控制站也可用作受控站，从而，用作控制站的终端具有类似于图3的硬件结构。

帧发送/接收访问处理设备102是通信介质与终端100之间的接口，它调制将被发送的帧，并对所接收的帧解调。帧发送/接收访问处理设备102主要在诸如物理层、MAC层等较低层执行处理。

辅助存储器设备103是存储器设备，诸如ROM、RAM、硬盘、光盘等。辅助存储器设备103存储在中央处理设备101中执行的固件或软件。辅助存储器设备103存储用于使得终端100执行本发明的操作的替代控制程序。替代控制程序可以是固件或软件。辅助存储器设备103任选地存储由中央处理设备101提供的信息。

主存储器设备104是RAM等，它根据来自中央处理设备101的指令存储程序或信息。

中央处理设备101执行预定处理，并使主存储器设备104读取存储在辅助存储器设备103中的固件或软件，并执行该固件或软件。中央处理设备101也使得帧发送/接收访问处理设备102发送/接收帧。因此，中央处理设备101控制整个终端100的操作。中央处理设备101使得辅助存储器设备103和/或主存储器设备104存储处理所需的信息。

图4是示出执行替代控制程序的终端100的功能性结构的框图。图4中，终端100包括帧发送/接收部分105、控制帧检测部分106、控制帧存储器部分107、替代帧发布确定部分108以及替代帧发布部分109。

帧发送/接收部分105将帧发送给通信介质，或从中接收帧。帧发送/接收部分105将所接收的帧传送给控制帧检测部分106和替代帧发布部分109。

控制帧检测部分106确定由帧发送/接收部分105接收的帧是否是控制帧。当由帧发送/接收部分105接收的帧是控制帧时，控制帧检测部分106使得控制帧存储器部分107存储整个控制帧或控制帧中所述的控制信息。

控制帧存储器部分107存储从控制帧检测部分106传送的控制帧中描述的控制信息。

替代帧发布确定部分108确定当前控制站是否从通信系统1中断开，从而确定是否发布替代帧。例如，当控制帧检测部分106在预定第一时间段(例如，TIME_BC_WAIT时间)内没有检测到控制帧，则替代帧发布确定部分108确定当前控制站从通信系统1中断开，从而确定要发布替代帧。尽管TIME_BC_WAIT时间此处被用作第一时间段，但可使用所计数的帧数。具体地，替代帧发布确定部分108对接收控制帧之后的帧数计数。当帧数超过预定值时，而控制帧检测部分106仍然没有检测到控制帧，则替代帧发布确定部分108确定当前控制站从通信系统1中断开，从而确定要发布替代帧。在此情况中，直到所接收的帧数超过预定值的时间段是第一时间段。注意，第一时间段不限于上述，且可以是期间可确定控制部分是否从通信系统1中断开的任何时间段。

当替代帧发布确定部分108确定要发布替代帧时，替代帧发布部分109基于控制帧存储器部分107中所存储的控制信息，创建与由控制站发布的控制帧相同或等效的帧作为替代帧。替代帧发布部分109根据诸如CSMA/CA方案等通信系统1中预定的过程为经由帧发送/接收部分105访问通信介质而执行竞争处理。当作为竞争处理的结果获得对通信介质的访问权时，替代帧发布部分109创建并发布替代帧，并使得帧发送/接收部分105将替代帧发送给通信介质。

图5是示出当执行替代控制程序时终端100的操作的流程图。后文中，将参考图5描述当执行替代控制程序时终端100的操作。后文中，为对操作说明的简单起见，图5中的步骤的操作的主体与图4的框相关联。实际上，执行替代控制程序的终端100采用图3的硬件来执行图5的过程。从而，图5中步骤的操作的主体在由硬件实现时可由中央处理设备101、帧发送/接收访问处理设备102、辅助存储器设备103和主存储器设备104取代。该取代对本领域中的技术人员而言是显而易见的，因此将不作解释。

图5的操作由终端100接收帧作为触发开始。一开始，控制帧检测部分106确定所接收的帧是否是控制帧(步骤S101)。当所接收的帧是控制帧时，终端100前进至步骤S102的操作。另一方面，当所接收的帧不是控制帧时，终端100前进至步骤S104的操作。

步骤S102中，控制帧检测部分106将之前所接收到的控制帧与当前所接收到的控制帧进行比较，来确定当前接收到的控制帧是否包含改变。注意，当在控制帧中提供指示进行改变或已经进行了改变的标识符时，控制帧检测部分106可基于该标识符确定控制帧是否包含改变。当当前接收到的控制帧没有包含改变时，终端100前进至步骤S104的操作。另一方面，当当前接收到的控制帧包含改变时，控制帧检测部分106使得控制帧存储器部分107存储在当前接收的控制帧中描述的控制信息(步骤S103)。之后，终端100前进至步骤S104的操作。注意，控制帧检测部分106可不确定控制帧之间是否存在改变，或可使得控制帧存储器部分107总是存储新接收到的控制帧中描述的控制信息。换言之，本发明不限于图5的操作，只要最新的控制信息被存储在控制帧存储器部分107中。

在步骤S104中，替代帧发布确定部分108确定从接收最近之前的控制帧以来是否经过第一时间段。当未经过第一时间段时，终端100变成准备好接收帧(步骤S109)。当再次接收帧时，终端100从步骤S101开始操作。另一方面，当经过了第一时间段时，终端100前进至步骤S105的操作。注意，总是执行步骤S104的判断，且当从接收最近之前的控制帧以来经过第一时间段时，终端100执行中断处理来执行步骤S105到S108的操作，而无论是否接收到帧。

在步骤S105中，替代帧发布部分109根据通信系统1中预定的过程执行竞争处理以便访问通信介质(步骤S105)。接着，替代帧发布部分109基于竞争的结果确定是否获得访问通信介质的权限(步骤S106)。当未获得访问权时，终端100前进至步骤S109的操作。另一方面，当获得访问权时，替代帧发布部分109基于存储在控制帧存储器部分107中的控制信息创建与最近之前的控制帧相同或等效的替代帧(步骤S107)。替代帧发布部分109使得帧发送/接收部分105以预定的时间间隔(典型地，以发送控制帧的时间间隔)发送所创建的帧，即周期性地发布替代帧(步骤S108)。尽管此处假定，替代帧发布部分109在竞争处理之后创建替代帧，但可在创建替代帧之后执行竞争处理。

如上所述，根据第一实施例，用作受控站的终端存储包含在最新控制帧中的控制信息。当检测到控制站从通信系统中断开时，终端基于所存储的控制信息创建替代帧，并周期性地发布替代帧。从而，即使控制站从通信系统中断开，通信系统上仍持续有将周期性发布的替代帧来代替控制帧。从而，在通信系统上保证了介质访问，而无需突然与新控制站交换。结果是，可能避免控制站的缺失引起通信系统上长时间介质访问无效的情况。此外，在第一实施例中，整个通信系统的通信质量可由相当简单的过程维护，即存储控制信息并发布替代帧。因此，本发明实际上很有用。

在前述描述中，通过执行替代控制程序来实现本发明的第一实施例的终端100的操作。或者，终端100可通过使用专用硬件实现图4的功能性块构造，每一功能性块执行图5的操作。在此情况中，专用硬件可包含在中央处理设备101或帧发送/接收访问处理设备102中，或者可包含在终端100的其它部分中。

(第二实施例)

根据本发明的第二实施例的终端被假定为用作控制站和受控站两者。试图新参与到通信系统中的终端在参与到通信系统中之前确定作为控制站还是作为受控站操作。

图6是示出第二实施例的通信系统2的一部分的示意图。如图6中所示，第二实施例的通信系统2配备安全管理设备2a。安全管理设备2a认证试图参与到通信系统中的终端200，并管理用于终端之间的链接的密码密钥或管理用于整个通信系统的密码密钥。注意，可在发布控制帧的控制站中提供安全管理设备2a。

具有向用户授予某一输入手段的用户接口的用户接口站2c被连接至通信系统2。用户接口站2c可以由除终端200以外能够参与到通信系统2中的设备或由终端200实现。

终端200和安全管理设备2a经由通信介质2b彼此连接。注意，通信系统2的整体结构类似于第一实施例中的整体结构，因此，参考图1。

图7是示出当新参与到通信系统2中时终端200的操作的流程图。后文中，将参考图7描述当终端200新参与到通信系统2中时它的操作。注意，终端200的硬件结构类似于第一实施例的硬件结构，因此，参考图3。图7的操作可由执行存储在辅助存储器设备103中的程序的中央处理设备101或由专用硬件实现。

一开始，终端200执行终端启动处理(步骤S201)。接着，终端200执行载波侦听(步骤S202)。接着，基于载波侦听，终端200确定是否检测到控制帧(步骤S203)。

在步骤S203中，当检测到控制帧时，已经存在控制站，因此，终端200与安全管理设备2a通信来执行认证处理以便参与到通信系统2中(步骤S204)。可参与到通信系统2中的终端应显式地被允许参与。从而，用户利用用户接口站2c来输入固定的信息(序列码)以便指定用户想要参与到通信系统2中的终端。信息被提供给安全管理设备2a。安全管理设备2a累积信息。在步骤S204的处理中，想要参与到通信系统2中的终端200向安全管理设备2a告知参与的请求以及其序列码。响应于此，安全管理设备2a检查序列码。当可确认允许用户的终端200参与时，安全管理设备2a向终端200告知关于密码密钥的信息，即向想要参与到通信系统2中的终端200告知认证/允许。另一方面，当所告知的序列码不能在累积的序列码中找到时，安全管理设备2a拒绝想要参与到通信系统2中的终端200的参与。注意，用于认证新进入终端的参与的处理不限于上述示例。例如，仅当在用户接口站中提供按钮等时才可仓促认证新进入终端，且认证请求可在从按下按钮时的某一有效时间段期间接收。

在步骤S203中，当未检测到控制帧时，终端200确定是否经过TIME_INT_WAIT时间(步骤S205)。TIME_INT_WAIT时间是控制帧的预定传输时间间隔。当未经过TIME_INT_WAIT时间时，终端200返回至步骤S202的操作。另一方面，当经过TIME_INT_WAIT时间时，终端200前进至步骤S206的操作，这是其中终端200自己被启动为控制站的处理。

在步骤S206中，终端200向作为唯一具有允许向用户发布通信系统ID(后文中称为BSSID)的功能(BSSID管理器)的站请求BSSID的发布，以便获得BSSID。期间可请求允许BSSID发布的有效时间是TIME_BSSID_WAIT时间。BSSID管理器功能可由用户接口站2c处理。BSSID管理器执行使得BSSID成为用户期望的逻辑通信系统中时间轴上唯一有效的BSSID的管理。响应于BSSID发布允许请求，除非在请求时已存在有效的BSSID，否则BSSID管理器允许发布BSSID。

在步骤S206之后，终端200确定BSSID的发布是否被允许(步骤S207)。当允许发布BSSID时，终端200自己设置BSSID，或者由BSSID管理器告知BSSID的发布，以使用BSSID来开始发布控制帧(步骤S209)。

另一方面，在步骤S207中，当确定不允许发布BSSID时，终端200确定是否经过TIME_BSSID_WAIT时间(步骤S208)。当未经过TIME_BSSID_WAIT时间时，终端200返回至步骤S206的操作，并请求发布BSSID。另一方面，当经过了TIME_BSSID_WAIT时间时，终端200停止操作(步骤S210)。注意，可多次重复图7的处理。

如上所述，通过激活控制站，通信系统被启动。

第二实施例的控制站之前选择发送替代帧的候选终端，并向候选终端给出优先级。

图8是示出控制站的操作的流程图。后文中，将参考图8描述控制站的操作。

一开始，控制站选择发布替代帧的候选终端(步骤S301)。选择候选的准则未特定限制。例如，具有适于作为控制站的位置或性能的终端可被选为候选终端，或之前登记的终端可被选为候选终端。控制站可收集关于每一终端的通信状态的信息作为统计信息，并可基于所收集的统计信息，选择候选终端。

接着，控制站向候选终端给出优先级(步骤S302)。用于给予优先级的准则没有特定限制。例如，取决于终端的处理性能给定优先级，或可随机给予优先级而不考虑处理性能。控制站可告知在专用帧中存储或在控制帧中描述的优先级。

接着，控制站将控制所需信息和优先级发送给候选终端，并告知该终端是候选终端(步骤S303)。如此处所使用的，控制所需信息指的是作为控制站操作所需的信息。控制帧中所包含的控制信息是控制所需信息的一部分。

图9是示出控制站的示例性操作的流程图。后文中，将参考图9描述候选终端选择的示例。在图9中，当前作为控制站操作的终端由m指示。

一开始，作为控制站的终端m基于通信系统的通信质量信息选择除终端m以外最适于作为控制站的终端p(步骤S401)。如此处所使用的，通信质量信息指的是指示通信系统上终端的通信质量的信息。

接着，作为控制站的终端m向所选终端p告知由终端m处理且用作控制站所需的信息(控制所需信息)(步骤S402)。例如，控制所需信息包括关于通信系统中每一站所请求的保留区带和请求站的信息，用于标识使用中的端口或发送队列的信息以及关于通信系统的通信量状况的信息。

图10是示出告知控制所需信息的帧的示例性形式的示意图。该帧包括帧头部7001和帧正文7002。帧正文7002包括字段7003和字段7004。字段7003是这样一个字段，其中当包含控制站的通信系统中的终端进行区带保证请求以便发送特定流内容时，控制站接受该请求，且存在保证区带的链接，描述关于此区带的信息。字段7004是这样一个字段，其中描述了关于整个通信系统的通信量(拥塞程度)的信息(索引)。字段7003包括字段7005、字段7006和字段7007。字段7005是指示请求在使用区带保证的链接中分配区带的请求站的MAC地址的字段。字段7006是指示用于指定请求站的发送队列的信息(流ID)的字段。字段7007是指示关于接受请求的区带的信息的字段。注意，可在字段7007中描述最小区带、平均区带、最大区带、延迟限制、抖动限制等。当存在多个要分配区带的终端时，数据正文7002包括多个字段7003。

在步骤S402之后，作为控制站的终端m向通信系统2中的所有终端请求释放对作为候选终端的指定(步骤S403)。注意，可以定义当通信系统2中的一个终端被指定为候选终端而其它终端被告知控制所需信息时，可释放将一个终端作为候选终端的指定。

接着，作为控制站的终端m确定是否通过将控制站的功能转移给终端p来改变控制站(步骤S404)。用于确定是否改变控制站的准则没有特定限制。例如，当终端p从除终端m以外的其它终端接收到信号时，终端m确定改变控制站。

当确定不改变控制站时，作为控制站的终端m指定终端p为控制站的候选终端(步骤S405)。注意，当作为控制站的终端m将控制所需信息发送给终端p时，可在控制所需信息中描述将终端p指定为候选终端的意图。以此方式，当一个终端被指定为候选终端，且控制站然后指定另一终端为候选终端时，将前一个终端作为候选终端的指定被释放。

另一方面，当确定改变控制站时，作为控制站的终端m执行用于使得终端p取代终端m成为控制站的处理(步骤S406)。当改变控制站之后，作为新的控制站的终端p响应于来自其它终端的请求基于从终端m授予的控制所需信息创建控制帧，或控制介质访问。

在步骤S406之后，终端m将其自己置为候选终端(步骤S407)。

因此，当通信系统2具有改变控制站的功能时，可基于是否要改变控制站来确定候选终端。

在图9的处理之后，同时假定终端p为控制站，终端m为候选终端。图11是示出假定终端p从通信系统2中断开，终端m发布替代帧的流程的时间图。

第二实施例的受控终端像第一实施例的受控终端一样，存储由控制站发布的控制帧中所包含的控制信息。

假定，作为控制站的终端p发布控制帧31，之后从通信系统2中断开而没有发布下一控制帧。

当从检测到由终端p发布的控制帧31的时间以来经过了TIME_NOMINATE_WAIT时间(第一时间段)32时，作为候选终端的终端m识别出控制站从通信系统2中断开。另一方面，当从控制帧31的检测时间以来经过了TIME_INIT_WAIT时间(第一时间段)35时，非候选终端识别出控制站从通信系统2中断开。TIME_INIT_WAIT时间长于TIME_NOMINATE_WAIT时间。换言之，由指定为候选终端的终端使用的第一时间段比由未指定为候选终端的终端使用的第一时间段短。注意，如第一实施例中，可使用所计数的帧数定义第一时间段。

当识别出控制站从通信系统2中断开时，终端m使用所存储的控制信息创建替代帧并为通信介质执行竞争处理33以便发布替代帧。

在竞争处理33之后，当获得访问权时，终端m发送替代帧34。

图12是示出当替代控制程序执行时第二实施例的终端200的功能性结构的框图。图12中，终端200包括帧发送/接收部分205、控制帧检测部分206、控制帧存储器部分207、替代帧发布确定部分208、替代帧发布部分209以及候选终端指定识别部分210。

帧发送/接收部分205将帧发送给通信介质或从中接收帧。帧发送/接收部分205将所接收的帧传送给控制帧检测部分106、候选终端指定识别部分210以及替代帧发布部分209。

控制帧检测部分206具有类似于第一实施例的控制帧检测部分106的功能。控制帧存储器部分207具有类似于第一实施例的控制帧存储器部分107的功能。

候选终端指定识别部分210识别终端200是否被控制站指定为候选终端。当终端200指定为候选终端时，候选终端指定识别部分210将记住作为候选终端的指定及其优先级。

替代帧发布确定部分208参考存储在候选终端指定识别部分210中的内容，来确定终端200是否被指定为候选终端。当终端200被指定为候选终端时，替代帧发布确定部分208确定当前控制站是否从通信系统1中断开，从而确定是否要发布替代帧。用于确定是否要发布替代帧的方法类似于第一实施例中替代帧发布确定部分108的方法。

当确定，替代帧发布确定部分208应发布替代帧时，替代帧发布部分209基于控制帧存储器部分207中存储的控制信息创建与由控制站发布的控制帧相同或等效的帧作为替代帧。注意，替代帧发布部分209可使用之前从控制站中接收的控制所需信息创建替代帧。

图13是示出当执行替代控制程序时终端200的操作的流程图。后文中，将参考图13描述当执行替代控制程序时终端200的操作。注意，图13的操作主体类似于第一实施例的操作主体。

图13的操作由终端200接收帧作为触发开始。步骤S501到S503的操作类似于第一实施例的步骤S101到S103的操作。

在步骤S504中，替代帧发布确定部分208参考候选终端指定识别部分210确定终端200是否被指定为候选终端。接着，替代帧发布确定部分208识别优先级作为候选终端(步骤S505)。接着，替代帧发布确定部分208基于终端200是否是候选终端(步骤S504)和步骤S505中识别出的优先级确定控制站是否从通信系统中断开(步骤S506)。注意，总是执行步骤S506的判断，且当确定控制站从通信系统2中断开时，终端200执行中断处理来执行步骤S507到S510的操作，而无论是否接收到帧。

存在用于基于终端是否是候选终端和优先级来确定控制站是否断开的各种方法。

例如，如上述图11中，当经过第一时间段(TIME_NOMINATE_WAIT时间)时，候选终端确定控制站从通信系统中断开。在此情况中，第一时间段是这样的，如果在此时间段期间没有接收到控制帧，则确定控制站断开。另一方面，当经过了长于候选终端的第一时间段的第一时间段(TIME_INIT_WAIT时间)时，除候选终端以外的终端确定控制站从通信系统中断开。作为结果，候选终端以高于除候选终端以外的其它终端的概率发送替代帧。此外，第一时间段的长度可取决于优先级来改变。具体地，具有高优先级的候选终端中的第一时间段可被设置成短于具有低优先级的候选终端的第一时间段。在此情况中，具有高优先级的候选终端以高概率发送替代帧。

在步骤S506中，当确定控制站没有断开时，终端200变成准备好接收信号(步骤S511)。当接收到新帧时，开始步骤S501及此后的操作。

在步骤S506中，当控制站断开时，替代帧发布部分209为对通信介质的访问执行竞争处理(步骤S507)。注意，具有较高优先级的候选终端可在步骤S507的竞争处理中以较高概率获得访问权。

例如，通过之前取决于候选终端的优先级确定发送替代帧的时间片，具有较高优先级的候选终端以较高概率获得访问权。图14是示出取决于候选终端优先级的替代帧发送时间片的示意图。如图14中所示，从确定控制站的缺失的时间T31开始，取决于优先级，相继分配用于发送替代帧的时间片S31、S32…S3n。在结束处为没有告知优先级的终端分配用于发送替代帧的时间片S30。候选终端使用取决于优先级分配的时间片发送替代帧。通过使用这样的时间片，具有较高优先级的候选终端以较高概率获得访问权，且可更早地发布替代帧。根据图14的方案，能可靠地避免替代帧的冲突，且即使当优先级信息等不完整时，仍可发送替代帧。注意，该方案包括仅指定具有最高优先级的单个终端并从专用时间片中发布替代帧的方法。

注意通过基于优先级定义争用窗口的宽度，可使得给予较高优先级的终端以较高概率获得发送替代帧的访问权。例如，将时间分成单位间隔，其中每一间隔是在介质上进行帧检测所需的。这样的单位在此处称为时间片。计算一个随机数，其中其最大值是时间片的预定数量(此处称为争用窗口)。当等待直到经过了对应于所计算的个数的时间片的时间之后执行发送(一般访问控制)。在此情况中，如果具有较高优先级的终端具有较小宽度的争用窗口，则可增加获得发送替代帧的访问权的概率。

在步骤S507之后，替代帧发布部分209确定作为竞争处理的结果是否获得发送替代帧的访问权(步骤S508)。当没有获得访问权时，终端200前进至步骤S511的操作。另一方面，当获得访问权时，替代帧发布部分209基于存储在控制帧存储器部分207中的控制信息创建与最近之前的控制帧相同或等效的替代帧(步骤S509)。替代帧发布部分209使得帧发送/接收部分205以预定的时间间隔(一般，以发送控制帧的时间间隔)发送所创建的替代帧，以便周期性地发布替代帧(步骤S510)。尽管，此处假定替代帧发布部分209在竞争处理之后创建替代帧，但竞争处理可在创建替代帧之后执行。

如上所述，根据第二实施例，用作受控站的终端存储包含在最新控制帧中的控制信息。控制站之前选择发布替代帧的候选终端，并向其给予优先级。用作受控站的终端基于对候选终端的指定和优先级的存在与否，确定控制站是否从通信系统中断开。当控制站从通信系统断开时，用作受控站的终端基于所存储的控制信息创建替代帧，并周期性地发布替代帧。从而，即使当控制站断开时，替代帧被周期性地发布，代替通信系统上的控制站。从而，介质访问在通信系统上受到保证而无需与新控制站突然交换。通过使用候选终端和优先级，在控制站断开之后，可能获得当前可用范围内的较高通信质量。此外，由于替代帧从候选终端发送的概率增加，因此替代帧从适于发送替代帧的终端发送。作为结果，可防止由于控制站的缺失而使得对通信系统的介质访问长时间落入无效状况。

注意，候选终端可仅记住它是候选终端，而可不给予优先级。

在第二实施例中，执行竞争处理以便获得发布替代帧的机会。或者，代替竞争处理，终端可在确定控制站从通信系统中断开之后立即发布替代帧。又或者，终端可按照原先发送控制帧的定时发布替代帧。

注意，可在通信系统中存在在非易失性ROM(闪ROM)中存储通信系统状态的站(具有系统备份功能的站)。非易失性ROM可以是可在电源关闭之后保持信息的任何存储器设备。非易失性ROM存储能标识由安全性管理器认证能够参与到通信系统中的索引；能够标识通信系统中的控制站的索引；能够标识具有安全性管理器功能的站的索引等。当一个或多个站由于某种原因从通信系统中断开或关闭电源时，利用具有系统备份功能的站的非易失性ROM中写入的信息来恢复通信系统。当通信系统中的站再次启动时，非易失性ROM中所写入的信息被使用来选择控制站和安全性管理器。而且在步骤S204中安全性管理器设备2a的认证任务中，利用了非易失性ROM中所写入的信息。具体地，安全性管理设备2a基于非易失性ROM中所写入的信息执行认证而无需用户的再确认。

注意，具有这样的非易失性ROM的终端可以是具有BSSID管理器功能的终端。

(第三实施例)

根据本发明的第三实施例的通信系统的整体结构类似于第一实施例中的结构，因此参考图1。在第三实施例中，每一终端或者作为控制站或者作为受控站启动。注意，通信系统可包括仅作为控制站启动的终端和仅作为受控站启动的终端。

第三实施例的终端的硬件结构类似于第一实施例中的结构，因此参考图3。

图15是示出第三实施例的终端300当执行替代控制程序时的功能性结构的框图。在图15中，终端300包括帧发送/接收部分310、操作模式管理部分320、受控站模式部分330以及控制站模式部分340。

帧发送/接收部分310是对通信介质的接口。当接收帧时，帧发送/接收部分310将帧传送给操作模式管理部分320。

操作模式管理部分320管理终端300的操作模式是控制站模式还是受控站模式。当终端操作时，这些模式之一被选择。受控站模式部分330和控制站模式部分340被连接至操作模式管理部分320。终端300根据由操作模式管理部分320管理的操作模式使用受控站模式部分330或控制站模式部分340。

受控站模式部分330包括控制帧检测部分331、控制帧存储器部分332、替代帧发布确定部分333以及替代帧发布部分334。当操作模式是受控站模式时，操作模式管理部分320将帧从帧发送/接收部分310传送到控制帧检测部分311。

控制帧检测部分331确定来自操作模式管理部分320的帧是否是控制帧，且当其是控制帧时，使得控制帧存储器部分332存储包含在控制帧中的信息(控制信息)。

控制帧存储器部分332存储控制信息。注意，如第一实施例中，仅包含在最新控制帧中的控制信息可被存储在控制帧存储器部分332中。

替代帧发布确定部分333每当检测到控制帧时启动定时器(未示出)，以便监视控制帧发布控制帧的间隔。替代帧发布确定部分333监视控制帧间隔以便确定被期望在预定时间段内发布的控制帧的存在与否。当预定时间间隔或更长时间控制帧未发布，即，定时器启动了预定时间间隔或更长时间时，替代帧发布确定部分333确定控制站从通信系统中断开。注意，替代帧发布确定部分333可包括启动用于监视所接收到的帧数的计数器并每当检测到控制帧时对该计数器复位的机制。在此情况中，当计数器达到其最大计数时，替代帧发布确定部分333确定控制站从通信系统中断开。预定时间段或计数器的最大值是第一时间段。

当替代帧发布确定部分333确定控制站从通信系统中断开时，替代帧发布部分334使用存储在控制帧存储器部分332中的控制信息创建替代帧，并经由操作模式管理部分320和帧发送/接收部分310执行竞争处理。当获得访问权时，替代帧发布部分334将替代帧传送给操作模式管理部分320，后者又经由帧发送/接收部分310将替代帧发送给通信介质。之后，替代帧发布部分334周期性地发布替代帧。当终端300从另一终端接收帧，同时替代帧发布部分334正在发送替代帧时，替代帧发布部分334确定该帧是否是来自作为控制站的终端的帧。当该帧是来自作为控制站的终端的帧时，替代帧发布部分334停止发送替代帧。当经过了用于等待控制站恢复的时间(第二时间段)时，替代帧发布部分334指示操作模式管理部分320切换模式使得终端300作为控制站操作。响应于此，操作模式管理部分320切换操作模式。

控制站模式部分340包含用于调度通信网络中终端的介质访问(这是控制站的关键功能)的访问控制部分341，以及替代站管理部分342。注意，可不包括替代站管理部分342。

访问控制部分341从通信系统中以受控站模式操作的其它终端中收集帧发布请求以及终端300中的帧发布请求，并将通信介质的传输资源以时分或频分方式分配给这些其它终端或这个终端300。关于传输资源的分配的信息作为调度信息被存储在控制帧中。访问控制部分341周期性地发布控制帧。这样的集中式的介质访问控制可在其中难以进行冲突检测的介质中防止网络上的帧的冲突，以便例如使得有可能保证网络所需的传输质量而无需减少介质的使用效率。

替代站管理部分342之前设置并管理发布替代帧的候选终端。用于选择候选终端的方法类似于第二实施例的方法。

存储器部分350是连接至访问控制部分341的非易失性存储器设备。存储器部分350存储来自网络上的终端对获得传输资源的请求，以及关于更新调度信息的信息，诸如取决于传输通道状态对传输带宽的分配、改变和擦除。存储器部分350即使当终端300的电源突然中断时也不会丢失所存储的信息。从而，当从通信系统中断开的终端被恢复并被启动为控制站时，终端可参考存储在存储器部分350中的信息以便获得作为控制站所需的信息。注意，可不提供存储器部分350。

后文中，将参考图1描述当通信系统正常操作时每一终端的操作。

现在假定，在通信系统中，终端A作为控制终端操作，而终端B、C和D作为受控终端操作。终端A周期性地发布控制帧。在控制帧中，描述了关于对通信介质的访问的访问调度信息。终端B、C和D根据控制帧中所述的访问调度信息访问通信介质。作为结果，防止了冲突，并获得对网络资源的有效使用和对所需质量的保证。

图16是示出控制帧(替代帧)的示例性格式的示意图。如图16中所示，控制帧包括帧头部40、访问调度信息字段41以及字段43。向通信系统中发布的所有帧提供帧头部40。帧头部40包括帧的目的地或发送方终端的标识符、帧类型、加密信息等。访问调度信息字段41包括由访问控制部分341调度的访问调度信息42。访问调度信息42由终端的指定、数据流、传输资源请求、访问协议(按时分或频分进行优先级分配、遵循CSMA/CA方案的基于竞争的访问方案等)组成。访问调度信息字段41例如由每一数据流的访问调度信息42组成。字段43包括执行了访问调度的终端的标识符。此处假定，终端A是控制站。因此，字段43存储控制站A的标识符。替代帧的格式如图16中所示，且存储在替代帧中的信息与控制帧中的相同。从而，替代帧的字段43不经修改地存储终端A的标识符。

由控制站A发布的控制帧被受控站接收。受控站的帧发送/接收部分310将所接收的控制帧传送给操作模式管理部分320。受控站的操作模式是受控站模式，从而，操作模式管理部分320将所接收的控制帧传送给控制帧检测部分331。之后，包含在控制帧中的控制信息(在图16的示例中，帧头部40中所述的信息、访问调度信息字段41中所述的信息以及字段43中所述的信息)被存储在控制帧存储器部分332中。注意，过去的控制信息可在存储过程中被重写。此外，每当接收控制帧时，替代帧发布确定部分333启动定时器(未示出)，并确定控制站是否从通信系统中断开。判断的时间(定时器的期满时间)较佳地被设置为稍长于控制帧发布间隔。

图17是示出控制帧(替代帧)的另一种示例性格式的示意图。如图17中所示，控制帧(替代帧)包括帧头部40、替代帧标志52以及访问调度信息字段41。替代帧的帧头部40和访问调度信息字段41与控制帧的帧头部40和访问调度信息字段41完全相同。控制帧与替代帧仅在替代帧标志52中所存储的信息中彼此不同。从而，当使用图17的格式时，替代帧被认为与控制帧等效。

图17中，帧头部40被假定为包括源地址51。源地址也包含在控制帧的帧头部中。控制帧的源地址是终端A的标识符。替代帧的帧头部的源地址与包含在控制帧的帧头部中的源地址相同。换言之，发送替代帧的终端不同于终端A，然而替代帧中所包含的源地址是终端A的标识符。

当帧为控制帧时替代帧标志52为假，当帧为替代帧时标志52为真。注意，只有替代帧可包含替代帧标志，而控制帧可不包含替代帧标志。

此处假定，终端A的电源由于某种原因而中断，使得终端A从通信系统中断开。作为结果，不再发布控制帧。由于控制帧未发布，受控站不能确定访问通信介质的机会。注意，由于终端300的控制帧存储器部分332存储最新的控制信息，终端300可基于存储在控制帧存储器部分332中的控制信息确定访问通信介质若干次的机会。因此，终端300可包括用于即使在接收不到控制帧时也能根据存储在之前接收的控制帧中的控制信息试图访问通信介质的装置。即使当控制帧正常发布但由于传输通道中的波动等而不能正常接收时，这样的装置也可保证介质访问。

当在不再接收控制帧之后经过了第一时间段时，替代帧发布确定部分333确定要发布替代帧。

用于发布替代帧的过程可以是第一实施例的过程，或者如第二实施例中，其中候选终端具有发布替代帧的优先级的过程。

替代帧发布部分334参考来自控制帧存储器部分332中的最新的控制信息来创建替代帧。替代帧发布部分334将所创建的替代帧传送给帧发送/接收部分310。帧发送/接收部分310根据预定过程执行竞争处理，并当赢得竞争时，发送替代帧。

竞争处理例如按基于载波侦听的随机补偿执行。

在此情况中，替代帧之间的冲突可能不被检测。从而，可准备替代帧的区带。图18是示出为帧发送分配的区带的示意图。如图18中所示，为每一系统周期分配控制帧时间片61。控制帧时间片61是其中仅发送控制帧的区带。在控制帧时间片61之后，分配替代帧时间片62。在替代帧时间片62中，基于载波侦听按随机补偿发布替代帧。区带63用于数据通信。通过在所有系统周期中排他地准备控制帧时间片61和替代帧时间片62，即使替代帧可能若干次冲突，也不太可能接连多次发生冲突使得通信系统自身的性能显著下降。

终端300的受控站模式部分330可配备如第二实施例中的候选终端指定识别部分210。替代帧发布确定部分333可如第二实施例中，基于终端是否是候选终端以及优先级确定控制站是否从通信系统中断开。替代帧发布部分334可基于优先级执行竞争处理。

帧发送/接收部分310经由操作模式管理部分320将替代帧的发布结果(成功或失败)返回至替代帧发布部分334。例如，当另一终端早于包含帧发送/接收部分310的终端发布替代帧成功时，帧发送/接收部分310将替代帧发布失败返回至替代帧发布部分334，而不发送替代帧。当返回失败时，替代帧发布部分334停止发布替代帧。从而，结束用于发布替代帧的序列。

此处假定，将指示替代帧发布成功的消息输入到替代帧发布部分334。替代帧发布部分334根据传输帧周期在预定时间TIME_TENT或预定次数CNT_TENT内继续发布替代帧。预定时间TIME_TENT或对应于预定次数CNT_TENT的时间段是第二时间段。在此情况中，作为控制站的终端A的标识符在这样发布的替代帧的字段43中描述。发布替代帧的终端的标识符未在字段43中描述。注意，替代帧的标识符在替代帧的帧头部40中描述。从而，如果作为控制站的终端A随后被恢复，则可识别出以控制帧周期发送的帧是替代帧。

注意，当对替代帧使用图17中所示的格式时，发布替代帧的终端不能从存储在替代帧中的信息中标识。然而，替代帧标志52描述了该帧是否是替代帧。从而，接收替代帧的终端可通过参考替代帧标志52识别该帧是替代帧还是控制帧。当识别出帧为替代帧时，可定义接收替代帧的终端不请求控制站。

周期性发布替代帧的终端发布与控制帧相同或等效的帧，且不作为控制站操作。换言之，发布替代帧的终端不执行区带分配等。从而，发布替代帧的终端不能接受另一终端对分配传输资源的请求。从而，发布替代帧的终端拒绝来自其它终端的所有请求，并创建指示对请求的拒绝的拒绝响应帧，并使该帧返回到其它终端。注意，发布替代帧的终端可忽视所有请求，且可不返回响应。因此，发布替代帧的终端的功能是在受控站模式部分330中执行的，从而，发布替代帧的终端仍不能称为控制站。注意，控制站被认为具有各种功能，诸如接受新的终端到网络上(认证、属性、安全性设置等)。然而，发布替代帧的终端向针对控制站的所有请求帧发布拒绝响应帧。

当发布替代帧的终端检测到从作为控制站的终端A发送的帧，且同时它自己正作为替代控制站操作时，发布替代帧的终端确定终端A被恢复为控制站，并停止发布替代帧。

图19是示出周期性发布替代帧的终端的操作的流程图。后文中，将参考图19描述周期性发布替代帧的终端的操作。

此处假定，替代帧发布部分334正在周期性地发布替代帧。替代帧发布部分334确定是否经过恢复控制站的预定等待时间(第二时间段)。具体地，替代帧发布部分334确定置为TIME_TENT的定时器是否期满或置为CNT_TENT的计数器是否期满。注意，第二时间段可长于或短于或等于第一时间段。

当没有经过控制站恢复等待时间时，替代帧发布部分334确定是否接收到帧(步骤S604)。当未接收到帧时，替代帧发布部分334返回至步骤S601的操作。另一方面，当接收到帧时，替代帧发布部分334前进至步骤S605的操作。

在步骤S605中，替代帧发布部分334确定所接收的帧是否是来自已经被确定为断开的控制站的帧。当所接收的帧不是来自控制站的帧时，替代帧发布部分334响应于所接收的帧发送拒绝响应帧，或忽视或不响应所接收的帧(步骤S608)，并返回至步骤S601的操作。另一方面，当所接收的帧是来自控制站的帧时，替代帧发布部分334前进至步骤S606的操作。

在步骤S606中，替代帧发布部分334停止发布替代帧。这是因为，识别出控制站在通信系统中被恢复。此后，替代帧发布部分334请求操作模式管理部分320以受控站模式操作(步骤S607)，并结束处理。

另一方面，当在步骤S601中确定经过了控制站恢复等待时间时，替代帧发布部分334从另一终端中收集终端300作为控制站操作所需的信息(控制所需信息)(步骤S602)。具体地，在步骤S602中，当存储在控制帧存储器部分332中的信息对作为控制终端的操作不够时，替代帧发布部分334向另一终端发送对所需信息的请求，并收集包含在从其它终端返回的帧中的信息，以便获得作为控制站的操作所需的信息。注意，替代帧发布部分334可向网络发送复位信号，并从另一终端中收集控制请求以便收集作为控制站所需的信息。

在步骤S602之后，替代帧发布部分334请求操作模式管理部分320以控制站模式操作(步骤S603)，并结束处理。当以控制站模式操作时，发布替代帧的终端使用控制帧的字段43作为其自己的标识符。或者，发布替代帧的终端使用控制帧中帧头部40的源地址51作为其自己的标识符。

步骤S602的处理可在步骤S603之前或之后执行。换言之，所需信息可在发布控制帧之后收集。从而，当不能从存储在控制帧存储器部分332中存储的控制信息中获得足够的作为控制站所需的信息时，发布替代帧的终端在发布控制帧的同时向通信系统中另一终端询问，以便收集所需信息。从而，维护了网络质量。或者，发布替代帧的终端可使用替代帧的内容向通信系统中另一终端发送询问，以便收集最新所需信息。注意，发布替代帧的终端可继续拒绝控制请求，直到收集到足够的信息。

图20是示出曾是控制站且之后被再次连接至通信系统并被恢复的终端的操作的流程图。后文中，将参考图20描述曾是控制站且之后被再次连接至通信系统并被恢复的终端的操作。曾作为控制站的终端由终端A表示。

一开始，终端A以受控站模式启动(步骤S701)。接着，终端A接收到替代(控制)帧(步骤S702)。注意，在经过了第二时间段从而发布替代帧的终端作为控制站操作的情况中，终端A接收到控制帧而非替代帧。

在步骤S702之后，终端A确定在所接收的替代(或控制)帧中执行区带分配调度的终端是否被置为终端A(步骤S703)。具体地，当控制帧具有图16的格式时，终端A参考替代帧的字段43以确定执行调度的终端是否是终端A。注意，当控制帧具有图17的格式时，终端A参考帧头部40的源地址51以确定执行调度的终端是否是终端A。

在步骤S703中，当执行调度的终端被假定为终端A时，由于步骤S702中所接收的帧是替代帧，因此终端A以控制站模式操作(步骤S705)。

另一方面，在步骤S703中确定执行调度的终端不是终端A，则由于步骤S702中接收的帧是由新控制站发布的控制帧，因此终端A以受控站模式操作(步骤S704)。

注意，当以控制站模式操作时，终端A可发送特定帧到以替代控制站操作的终端，告知其在通信系统中的恢复，而非发送控制帧。

当以控制站模式操作时，终端A可通过利用区带，诸如为控制帧分配的控制帧时间片等发布控制帧。从而，更易于在步骤S604和S605中确定发布替代帧的终端是否从控制站接收控制帧。

当以控制站模式操作时，终端A将所接收的替代帧存储到控制帧存储器部分332中。当以控制站模式操作时，终端A可使用存储在控制帧存储器部分332中的替代帧重建控制帧。然而，替代帧是基于之前使用的控制帧构造的，因此可能没有存储适于最新情况的控制信息。存储在替代帧中的控制信息仅是作为控制站操作所需的信息的一部分。例如，一般，在控制帧中不描述关于用于对介质访问执行调度的传输资源的要求的详细的信息以及关于参与到网络中的终端的信息(关于认证、性能等的信息)。从而，终端A从其它终端中收集信息以便获得作为控制站所需的控制信息。

后文中，将描述作为控制站操作的终端A进行的收集信息的方法。注意，下述方法可应用于其中作为替代控制站操作的终端当以控制站模式执行时收集信息的过程(图19的步骤S602)。

例如，作为控制站操作的终端使用空传输区带来从通信系统上的终端中获得所需信息。

例如，必须在作为控制帧副本的替代帧中描述为获得QoS而管理区带保留信息的终端的标识符。从而，操作为控制站操作的终端向具有该标识符的终端发布确认帧，以便确认区带保留信息，从而收集关于区带需求的信息。

例如，作为控制站操作的终端与执行认证管理的终端通信以便获得认证信息，从而确认参与到通信系统中的终端。

因此，作为控制站操作的终端向通信系统中的终端发送询问以便收集所需信息。

注意，作为控制站操作的终端可拒绝接收控制请求，直到获得所有所需的信息。

因此，根据第三实施例，当在第二时间段期间从原始控制站接收到帧时，周期性发布替代帧的终端停止发布替代帧，并以受控站模式操作。从而，可恢复由原始控制站进行的介质访问控制。作为结果，可实现有效的介质访问控制。周期性发布替代帧的终端在第二时间段期间发送拒绝响应帧，或不响应来自除原始控制站以外的终端的请求。从而，维护当控制站断开时的状态，直到控制站恢复。从而，当控制站恢复时，可平滑地执行恢复后处理。当在经过了第二时间段之后，控制站未恢复时，发送替代帧的终端随后作为控制站操作，从而消除了控制站缺失的情况。

如果介质访问控制所需信息不充分，则由于原始控制站未恢复而成为控制站的终端收集信息以便获得作为控制站所需的信息。从而，有可能避免在通信系统中长时间介质访问无效的情况。

注意，控制站可向候选终端告知控制所需信息，或可通过多播向每一终端告知控制所需信息。在此情况中，受控站使得控制帧存储器部分332存储控制所需信息。当受控站检测到自从经过第一时间段以来控制站从通信系统断开并确定自从经过第二时间段开始它将用作控制站时，受控站开始图21中所示的操作。例如，当图19中步骤S601的判断是肯定的之后，开始图21的操作。

图21是示出当终端检测到控制站从通信系统中断开并确定该终端将用作控制站时该终端的操作的流程图。在图21中，一开始，终端确定该终端是否被告知最新的控制所需信息(步骤S801)。例如，假定当控制所需信息包括未更新过的项时，这个未更新过的项的标识符被存储在控制帧中，后者又由控制站发送。在此情况中，终端基于所记录的控制信息确定是否存在未更新过的项。当不存在未被更新过的项时，终端确定对最新控制所需信息的告知已完成。

当对最新控制所需信息的告知完成时，终端基于所接收的控制所需信息创建控制帧，并开始作为控制终端操作(步骤S802)。另一方面，当未完成对最新控制所需信息的告知时，终端在如图19的第三实施例的步骤S602中收集所需信息之后开始作为控制站的操作(步骤S803)。注意，当最新控制所需信息在步骤S803中部分接收时，终端可使用部分接收的控制所需信息开始作为控制站的操作。

注意，实现本发明的终端所需的功能块可实现为集成电路(LSI)。功能块可安装在一个芯片上，或者功能块的一部分或整体可安装在一个芯片上。如此处所使用的，取决于封装密度，LSI可称为IC、系统LSI、超大LSI或甚大LSI。集成电路不限于LSI。集成电路可由专用电路或通用处理器实现。此外，可使用可在LSI生产之后被编程的FPGA(现场可编程门阵列)，或其中可重新配置电路单元在LSI中的连接和设置的可重新配置处理器。而且，如果由半导体技术的进步或由从中派生的其它技术开发了取代LSI的集成电路技术，则可使用这样的技术封装功能块。生物技术是可应用的。

后文中，将描述其中将上述实施例应用于实际网络系统的示例。图22是示出其中本发明的终端被应用于高速电源线通信的系统的整体结构的示意图。如图22中所示，本发明的终端提供多媒体装置(例如，数字电视(DTV)、个人计算机(PC)、DVD记录器等)与电源线之间的接口。多媒体装置与本发明的终端之间的接口可以是IEEE 1394接口、USB接口、以太网(R)接口等。使用这样的接口，构造了经由电源线以高速发送诸如多媒体数据等数字数据的通信网络系统。作为结果，已经在家、办公室等提供的电源线可被用作网络线而无需新引入的网络电缆，诸如常规的有线LAN。从而，本发明就安装的成本和简单性而言是相当有用的。

在图22的实施例中，本发明的终端用作将现有多媒体装置的信号接口转换成电源线通信的接口的适配器。本发明的终端可包含在多媒体装置中，诸如个人计算机、DVD记录器、数字电视、家庭服务器系统等。从而，装置之间的数据传送可以经由多媒体装置的电源电缆实现。在此情况中，不需要用于连接适配器与电源线的线、IEEE1394电缆、USB电缆和以太网(R)电缆，从而简化了布线。

而且，使用电源线的通信网络系统可经由路由器和/或集线器连接至因特网、无线LAN以及常规有线电缆LAN，从而扩展了其中使用本发明的通信网络系统的LAN系统而没有任何问题。

经由电源线传送的通信数据可以由直接连接至电源线的装置截取，但是免于使用无线LAN的窃听问题。从而，电源线传输方案就安全性而言是有效的。此外，在电源线上传送的数据可由IP协议的IPSec、内容本身的加密、其它DRM方案等保护。

将来，如果考虑到邻近访问系统的共存、网关/路由器功能的提供、电源线的位置特征、销售商的期待特征等，预期作为与在高速电源线通信中具有一般功能的半固定终端有区别的特定终端来提供控制站。从而，当使用半固定控制站时，对控制站无差别的改变将导致不能保证通信质量的状况。从而，本发明的系统实际上是非常有用的，表现在当控制站从通信系统中断开时，另一终端发布替代帧，且之后如果控制站恢复时，控制帧的发布继承给所恢复的控制站。

如上所述，当使用诸如无线电波、电源线、电话线、同轴电缆等具有较低可靠的通信质量的通信介质的中央控制网络协议被用于构造家庭网络通信系统时，本发明的终端可用作作为具有通信功能的通信模块的家庭电子产品。对家庭网络通信系统，容易预期诸如对整个通信系统具有重要影响的控制站的电源被突然关闭、控制站和通信介质的连接点被移除等的情况。在这些情况中，本发明提供发布替代帧来保持通信处理有效的替代控制站。从而，存在本发明提供用于优化通信系统的质量此外解决邻近网络干扰问题和邻近通道干扰问题的装置的可能性。

尽管详细描述了本发明，但前述描述在所有方面都是说明性而非限制性的。可以理解，可设计众多其它修改和变化，而不背离本发明的范围。

工业可应用性

本发明的终端可避免通信系统长时间落入无效状态的情况，且在通信领域诸如无线通信、电源线通信等中有用。

Claims (17)

1.一种终端，所述终端的访问通信介质的机会是根据从连接至网络的控制站中发布的控制帧来控制的，所述终端包括：

控制帧检测部分，用于检测从所述控制站周期性地发布的控制帧，该控制帧含有描述允许访问通信介质的时间和时间间隔的信息；

控制帧存储器部分，用于存储包含在所述控制帧中的控制信息；

替代帧发布确定部分，用于当所述控制帧检测部分直到经过了预定第一时间段仍未检测到所述控制帧时确定要发布替代帧，并且用于确定直到经过了预定的第二时间段是否从所述控制站接收到帧；

替代帧发布部分，用于当所述替代帧发布确定部分确定要发布所述替代帧时，基于所述控制帧存储器部分中所存储的控制信息创建与所述控制帧相同或等效的帧作为所述替代帧，并发布所创建的所述替代帧；以及

控制站模式部分，用于当所述替代帧发布部分确定直到经过了预定的第二时间段仍未从所述控制站接收到帧时使所述终端作为控制站操作。

2.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述控制帧存储器部分仅当所述控制帧发生改变时才存储所述控制帧。

3.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述替代帧发布部分在替代帧周期性发布期间发送指示从另一终端发送且应由所述控制站响应的请求被拒绝的拒绝响应帧。

4.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述替代帧发布部分在替代帧周期性发布期间不响应从另一终端发送且应由所述控制站响应的请求。

5.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述替代帧发布部分如果接收到来自所述控制站的帧，则在替代帧周期性发布期间停止发布所述替代帧。

6.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述控制站模式部分从另一终端收集作为控制站所需的信息。

7.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述控制站模式部分发布复位信号来从另一终端中收集作为控制站所需的信息。

8.如权利要求1所述的终端，其特征在于，当直到经过了所述第一时间段仍未检测到所述控制帧时，所述终端试图根据之前接收到的控制帧中包含的控制信息来访问所述通信介质。

9.如权利要求1所述的终端，其特征在于，所述替代帧发布部分在发布所述替代帧之前竞争访问所述通信介质的权限，且当获得所述访问权时，发布所述替代帧。

10.如权利要求9所述的终端，其特征在于，由所述控制站指定发布替代帧的候选终端，

所述候选终端被给予优先级，且

具有较高优先级的终端在对发布所述替代帧的所述访问权竞争中具有获得所述访问权的较高的概率。

11.如权利要求1所述的终端，其特征在于，由所述控制站指定发布替代帧的候选终端，

所述终端还包括识别所述控制站是否指定所述终端为候选终端的候选终端指定识别部分，且

当所述候选终端指定识别部分识别出所述终端被指定为候选终端时，所述替代帧发布确定部分在假定短于未被指定为候选终端的终端中的第一时间段的时间段为第一时间段的前提下确定是否要发布所述替代帧。

12.如权利要求11所述的终端，其特征在于，所述候选终端被给予优先级，且

所述替代帧发布确定部分使用具有对应于所述优先级的长度的第一时间段来确定是否发布所述替代帧。

13.如权利要求10或11所述的终端，其特征在于，所述候选终端由所述控制站基于关于网络中终端的通信状态的信息来指定。

14.如权利要求10或11所述的终端，其特征在于，在所述终端被指定为候选终端的情况中，当所述控制站指定另一终端为候选终端时，释放将所述终端作为候选终端的指定。

15.如权利要求1所述的终端，其特征在于，在所述控制帧中描述了所述控制站的标识符。

16.如权利要求15所述的终端，其特征在于，当在所述替代帧中描述了所述终端的标识符时，所述终端可作为所述控制站而操作。

17.一种在终端中执行的方法，所述终端的访问通信介质的机会是根据从连接至网络的控制站中发布的控制帧来控制的，所述方法包括：

检测从所述控制站周期性地发布的所述控制帧，该控制帧含有描述允许访问通信介质的时间和时间间隔的信息；

存储所述控制帧中所包含的控制信息；

当直到经过了预定的第一时间段仍未检测到所述控制帧时，确定要发布替代帧；

当确定要发布所述替代帧时，基于所存储的控制信息创建与所述控制帧相同或等效的帧作为所述替代帧；

发布所创建的所述替代帧；

确定直到经过了预定的第二时间段是否检测到所述控制帧；以及

当确定直到经过了预定的第二时间段仍未检测到所述控制帧时，使所述终端作为控制站操作。

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