JP2000138685A - 無線伝送制御方法及び無線伝送装置 - Google Patents
無線伝送制御方法及び無線伝送装置Info
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Abstract
無線通信のアクセス管理を行う場合に、制御局の選定が
簡単かつ良好に行えるようにする。 【解決手段】 複数の通信局の間の無線通信のアクセス
を、中央制御局から端末局への制御信号の無線伝送で制
御する無線伝送制御方法において、中央制御局として選
定された通信局は、無線ネットワーク内の各端末局が直
接的に無線通信ができる局を判断し、中央制御局と直接
的に無線通信ができる局数よりも、端末局の方が多い局
数の通信局と無線通信できることを検出したとき、その
検出した端末局を中央制御局に変更する処理を行うよう
にした。
Description
より各種情報を伝送して、複数の機器間でローカルエリ
アネットワーク(LAN)を構成する場合に適用して好
適な無線伝送制御方法と、この制御方法を適用した無線
伝送装置に関する。
狭い範囲内において、各種映像機器やパーソナルコンピ
ュータ装置とその周辺装置などの複数の機器間で、それ
らの機器が扱うデータを伝送できるようにローカルエリ
アネットワークを組む場合、各機器間を何らかの信号線
で直接接続させる代わりに、各機器に無線信号の送受信
装置(無線伝送装置)を接続して、無線伝送でデータ伝
送できるようにすることがある。
構成させることで、各機器間を直接信号線などで接続す
る必要がなく、システム構成を簡単にすることができ
る。
ローカルエリアネットワークを組んだ場合に、複数の伝
送装置から同時に信号が送信されると、伝送エラーが発
生する可能性がある。このため、ネットワーク内の各伝
送装置間の通信を、何らかの方法でアクセス制御する必
要がある。
しては、例えば小規模無線ネットワークにおいては、ス
ター型接続による中心部分の伝送装置(中央制御局:ル
ートノード)によって、ネットワーク内の各伝送装置
(端末局:ノード)間の通信を一元的に管理する方法が
ある。例えば、ポーリング制御によりネットワーク内の
通信を管理する方法がある。この方法は、ネットワーク
内の中央制御局が、ネットワーク内の他のノードに対し
て順番にポーリングを行う制御信号を伝送して、各ノー
ドからの送信が、ポーリングにより順番に行われるよう
にしたものである。このポーリングにより伝送処理を行
うことで、伝送効率を改善することができる。
中央制御局を配置したスター型接続で無線ネットワーク
を構成させた場合、中央制御局は、無線ネットワーク内
の全ての端末局と直接的に無線通信ができる局である必
要がある。もし、中央制御局から送信される信号か直接
受信できない端末局が存在した場合には、その端末局で
は中央制御局から送信されるポーリング制御信号を受信
することが困難であり、ポーリング制御ができない端末
局が存在することになってしまう。従って、このような
無線ネットワークを組む上では、中央制御局の選定や配
置は重要であり、どの局を中央制御局として選定するか
を簡単に決めることはできない問題があった。
一度中央制御局を決めた後は、新規に端末局を配置する
場合、中央制御局と直接的に無線通信ができる位置にし
か端末局を配置できない問題があった。即ち、中央制御
局と無線通信ができない位置に端末局を配置したとして
も、その端末局は中央制御局からのポーリング制御信号
などを受信することはできず、結局その端末局は送信を
行うことができなくなってしまう。
制御局の制御により無線通信のアクセス管理を行う場合
に、制御局の選定が簡単かつ良好に行えるようにするこ
とにある。
御方法は、複数の通信局の間の無線通信のアクセスを、
中央制御局から端末局への制御信号の無線伝送で制御す
る無線伝送制御方法において、中央制御局として選定さ
れた通信局は、無線ネットワーク内の各端末局が直接的
に無線通信ができる局を判断し、中央制御局と直接的に
無線通信ができる局数よりも、端末局の方が多い局数の
通信局と無線通信できることを検出したとき、その検出
した端末局を中央制御局に変更する処理を行うようにし
たものである。
無線ネットワーク内の各通信局を制御するのに適した局
が自動的に中央制御局として選定されるようになる。
御局の制御で構成される既存の無線ネットワークに接続
されるように参入の認証処理を無線伝送で実行した後、
利用可能な周波数帯域の全てにわたって、該当する無線
ネットワークが存在しないことを判断した場合に、自局
が中央制御局となって、無線ネットワークを設定するよ
うにしたものである。
他に中央制御局として作動する通信局が近隣にない場合
に、自動的に自局が中央制御局となって、無線ネットワ
ークを構成することが可能になる。
ワーク内の端末局での無線通信を制御する無線伝送装置
において、端末局からの無線信号の送信を制御する制御
情報を無線送信すると共に端末局から送信される無線信
号を受信する通信手段と、通信手段で受信した所定の信
号に基づいて、ネットワーク内の端末局での無線通信状
態を判断すると共にその判断した通信状態に基づいて制
御情報の送信機能をネットワーク内のいずれかの端末局
に移す制御情報の送信制御を行う制御手段とを備えたも
のである。
この伝送制御装置が中央制御局として作動していると
き、自局よりも中央制御局となるのに適した局の存在を
判断したとき、その局に制御機能を移す処理が実行され
る。
ットワーク内の制御局からの制御で無線通信が実行され
る無線伝送装置において、制御局からの制御情報を受信
すると共にその制御情報に基づいて用意された情報を送
信する通信手段と、通信手段でシステムが利用可能な全
ての周波数帯域で制御情報を受信できないとき、自らを
制御局として設定して通信手段から制御情報を送信させ
る制御手段とを備えたものである。
他に中央制御局として作動する通信局が近隣にない場合
に、自動的に自局が中央制御局となる処理が実行され
る。
添付図面を参照して説明する。
規模なオフィス内などで映像データ,音声データやコン
ピュータ用データなどの送受信を行うシステムとして構
成されたネットワークシステムに適用したもので、まず
図1を参照して本例のシステム構成を説明する。本例の
ネットワークシステムは、1つのネットワーク内での最
大の無線伝送装置の台数が予め決めてあり、ここでは例
えば最大で16台の無線伝送装置でネットワークが組ま
れるようにしてある。図1では、8台の無線伝送装置1
1〜18を配置した例を示してある。各無線伝送装置1
1〜18は、送信及び受信を行うアンテナ11a〜18
aが接続してある。各無線伝送装置11〜26には、映
像信号再生装置,モニタ装置,コンピュータ装置,プリ
ンタ装置などの各種処理装置(図示せず)が個別に接続
してあり、これらの処理装置間でデータ伝送が必要な場
合に、接続された無線伝送装置を経由してデータ伝送が
行われる。
内の6台の無線伝送装置11〜16が動作状態にあり、
残りの2台の無線伝送装置17,18は非動作状態(例
えば電源が投入されてない状態)にあるものとする。8
台の無線伝送装置11〜18は通信局であるノードとし
て機能し、第1ノード〜第8ノードとして個別にアドレ
スが付与してある。
の1台の無線伝送装置を、制御局として機能するルート
ノード(中央制御局)として設定し、このルートノード
からのポーリング制御などの制御に基づいて、各ノード
間の無線通信が実行されるシステム構成としてある。こ
のルートノードは、基本的にシステム内の他の全てのノ
ードと直接的に無線通信ができる位置に配置された無線
伝送装置が使用される。このルートノードとして無線伝
送装置が選定される処理の詳細については後述するが、
ここでは動作状態にある6台の無線伝送装置の中で、他
の全てのノードと直接的に無線通信ができる位置に配置
された第3ノードとしての無線伝送装置13を、中央制
御局として選定して、この無線伝送装置13と直接通信
ができる範囲をネットワークエリア10としてあり、中
央制御局からネットワークエリア10内の他のノードが
制御されるいわゆるスター型接続構成としてある。
線伝送装置13を中心として設定されるエリア10内の
各ノードで、この場合に直接通信ができるノードの状態
をトポロジーマップとして示すと、図2に示す状態であ
ると想定する。図2で矢印で結んだノード間で直接通信
ができる状態にある。即ち、第3ノードは、エリア10
内の全てのノード(端末局)と直接的に無線通信が行
え、端末局として作動するノードは、中央制御局以外の
ノードに関しては、比較的近い場所のノードとの間で直
接的に無線通信が行える状態であると想定する。
8の構成例を図3に示すと、ここでは各無線伝送装置1
1〜18は基本的に共通の構成とされ、送信及び受信を
行うアンテナ1と、このアンテナ1に接続されて、無線
送信処理及び無線受信処理を行う無線処理部2を備え
て、他の伝送装置との間の無線伝送ができる構成として
ある。この場合、本例の無線処理部2で送信及び受信す
る周波数としては、例えば非常に高い周波数帯(例えば
5GHz帯)が使用される。また本例の場合には、送信
出力については、比較的弱い出力が設定され、例えば屋
内で使用する場合、数mから数十m程度までの距離の無
線伝送ができる程度の出力としてある。
ータ変換及び無線処理部2で送信する信号のデータ変換
を行うデータ変換部3を備える。このデータ変換部3で
変換されたデータを、インターフェース部4を介して接
続された処理装置に供給すると共に、接続された処理装
置から供給されるデータを、インターフェース部4を介
してデータ変換部3に供給して変換処理できる構成とし
てある。
ュータなどで構成された制御部5の制御に基づいて処理
を実行する構成としてある。この場合、無線処理部2で
受信した信号が制御信号である場合には、その受信した
制御信号をデータ変換部3を介して制御部5に供給し
て、制御部5がその受信した制御信号で示される状態に
各部を設定する構成としてある。また、制御部5から他
の伝送装置に対して伝送する制御信号についても、制御
部5からデータ変換部3を介して無線処理部2に供給
し、無線送信するようにしてある。なお、制御部5に
は、中央制御局や端末局の無線伝送装置として必要な動
作プログラムなどが記憶された内部メモリ6が接続して
ある。また、無線伝送処理時に必要なデータの一時記憶
をこの内部メモリ6が行うようにしてある。
各ノード(無線伝送装置11〜16)間で伝送される信
号の構成を示したもので、本例においてはフレーム周期
を規定してデータの伝送を行う構成としてある。即ち、
図4のAに示すように、所定の期間で1フレーム期間を
規定し、その1フレーム期間の先頭部分に管理データ伝
送領域であるフレーム同期エリアd1とノード同期エリ
アd2をそれぞれ所定の期間設定し、残りの期間をデー
タ転送(伝送)エリアd3としてある。フレーム同期エ
リアd1では、図4のBに示すように、ルートノードか
らフレーム同期信号が送信される。このフレーム同期信
号は、他のノードで受信されて、その同期信号の受信タ
イミングを基準として、全てのノードでフレーム周期を
設定する。フレーム同期信号は、所定ビット数のデータ
で構成し、例えばネットワークシステムに固有の識別番
号データ(ネットワークID)を付与する。
定数(ここでは16)のスロットが設定してあり、この
1フレーム内の16スロットが、このネットワークシス
テム内の16のノードにそれぞれ割当ててある。このス
ロット割当てとしては、例えば先頭のスロットから順に
第1ノード用スロットN1,第2ノード用スロットN
2,‥‥第16ノード用スロットN16としてある。各
ノードに割当てられたスロットN1〜N16では、その
スロットに対応したノードからノード同期信号を送信す
る構成としてある。ここでは8台のノードでネットワー
クシステムを構成してあるので、スロットN1〜N8が
使用され、スロットN9以降は使用されない(即ちデー
タが伝送されない)。ノード同期信号には、例えば各ノ
ードに付与されたアドレス番号のデータ(ノードID)
を付与する。
送信されるノード同期信号については、ネットワークシ
ステム内の各ノードで受信処理される。ノード同期信号
の送信処理と受信処理については後述する。
のアクセス制御に基づいて、各ノード間でのデータ転送
(伝送)処理が行われる。このルートノードによるアク
セス制御としては、例えばルートノードからのポーリン
グ制御により実行される。このポーリング制御処理は、
ルートノードから各ノードをポーリング応答要求信号で
順に呼び出して、1台のノード毎に順次伝送が実行され
るものである。
れたアドレスのノードでは、送信するデータがあると
き、そのポーリング応答要求信号を受信すると、直ちに
データの送信処理を行う。このときの送信処理として
は、例えばアシンクロナス(非同期)転送モードによる
データ転送と、アイソクロナス(同期)転送モードによ
るデータ転送とを、伝送されるデータの種類により使い
分けることが考えられる。このアシンクロナス転送モー
ドとアイソクロナス転送モードは、例えば制御データな
どの比較的短いデータの伝送にアシンクロナス転送モー
ドが使用され、映像データ,音声データなどのリアルタ
イム転送を必要とするデータの伝送にアイソクロナス転
送モードが使用される。
ム同期信号とノード同期信号の送信処理と受信処理の例
を、図5を参照して説明する。上述したように、ノード
同期エリアd2には16スロットが用意されているが、
ここでは説明を簡単にするために、第1スロットから第
8スロットまでの8個のスロットが用意されているもの
とし、この8スロットが第1ノードから第8ノードまで
の8台のノードに個別に割当てられているものとする。
れた6台のノード(第1ノード〜第6ノード)での通信
状態を順に示したものである。図5において、斜線を付
して示す範囲では、そのノードの送信手段である無線処
理部2で送信処理が行われて、アンテナ1から無線送信
されている状態を示し、その他のパルス状に立ち上がっ
た区間では、他のノードから送信された信号が、そのノ
ードの受信手段である無線処理部2で適正に受信処理さ
れた状態を示し、パルス状に立ち上がってない区間で
は、正しく受信できない状態(即ち受信を試みて正しく
データをデコードできない状態)を示す。
選定された第3ノードでは、図5のAに示すように、フ
レーム同期エリアd1の区間で、フレーム同期信号が送
信処理される。ノード同期エリアd2の区間では、第3
スロットとして設定された区間(第3スロット)で、ノ
ード同期信号の送信処理Txが行われ、その他のスロッ
ト(第1スロット,第2スロット,第4スロットから第
8スロットまでの区間)では、受信処理が行われる。
フレーム同期処理に必要な同期データの他に、このネッ
トワークシステムに固有の識別番号のデータや、ネット
ワーク内のトポロジーマップのデータが含まれる。この
トポロジーマップのデータについては、ルートノードの
制御部5が前回作成して内部メモリ6に記憶させたトポ
ロジーマップ(1フレーム周期で作成される場合には1
フレーム前に作成したトポロジーマップ)のデータであ
る。ノード同期信号としては、第3ノードに付与された
アドレスのデータの他に、この第3ノードでの通信状態
に関するデータが含まれる。ノード同期信号を受信処理
する区間では、このとき作動状態にある全てのノード
(第1ノードと第2ノードと第4ノード〜第6ノード)
からのノード同期信号を受信して、その信号に含まれる
データを正しくデコードできる。但し、第7スロットと
第8スロットに割当てられたノード(第7ノード,第8
ノード)は作動してないので、このスロット位置ではデ
ータの受信はない。
ード(第1ノード,第2ノード,第4ノード〜第6ノー
ド)では、図5のA,B,D,E,Fに示すように、フ
レーム同期エリアd1の区間で、ルートノードから送信
されるフレーム同期信号を受信して、その信号で示され
るフレーム周期で伝送処理が行われる。即ち、フレーム
同期信号の受信タイミングを基準として、各ノードの制
御部5が通信タイミングの制御(各エリアやスロットの
タイミングの設定など)を行う構成としてあり、ネット
ワークシステム内の各ノードが同じフレーム周期で通信
処理を行う。
割当てられたスロット位置でノード同期信号を送信し、
その他のスロット位置では受信処理を行う。即ち第1ノ
ードでは、図5のAに示すように、第1スロットでノー
ド同期信号の送信処理Txを行い、第2スロット〜第8
スロットで受信処理を行う。ここで、図2に示すトポロ
ジーマップのネットワーク構成であるとき、第1ノード
に隣接する位置のノードは、第2ノード,第3ノード,
第4ノードであり、第1ノードでは、図5のAに示すよ
うに、これらのノードから第2スロット,第3スロッ
ト,第4スロットに送信されるノード同期信号だけを正
しく受信処理できる。
第2スロットでノード同期信号の送信処理Txを行い、
第1スロット及び第3スロット〜第8スロットで受信処
理を行う。ここで、図2に示すトポロジーマップのネッ
トワーク構成であるとき、第2ノードに隣接する位置の
ノードは、第1ノード,第3ノード,第4ノード,第5
ノードであり、第2ノードでは、図5のBに示すよう
に、これらのノードから第1スロット,第3スロット,
第4スロット,第5スロットに送信されるノード同期信
号だけを正しく受信処理できる。
第4スロットでノード同期信号の送信処理Txを行い、
第1スロット〜第3スロット,第5スロット〜第8スロ
ットで受信処理を行う。ここで、図2に示すトポロジー
マップのネットワーク構成であるとき、第4ノードに隣
接する位置のノードは、第1ノード,第2ノード,第3
ノード,第5ノード,第6ノードであり、第4ノードで
は、図5のDに示すように、これらのノードから第1ス
ロット,第2スロット,第3スロット,第5スロット,
第6スロットに送信されるノード同期信号を正しく受信
処理できる。
第5スロットでノード同期信号の送信処理Txを行い、
第1スロット〜第4スロット,第6スロット〜第8スロ
ットで受信処理を行う。ここで、図2に示すトポロジー
マップのネットワーク構成であるとき、第5ノードに隣
接する位置のノードは、第2ノード,第3ノード,第4
ノード,第6ノードであり、第5ノードでは、図5のE
に示すように、これらのノードから第2スロット,第3
スロット,第4スロット,第6スロットに送信されるノ
ード同期信号だけを正しく受信処理できる。
第6スロットでノード同期信号の送信処理Txを行い、
第1スロット〜第5スロット,第7スロット,第8スロ
ットで受信処理を行う。ここで、図2に示すトポロジー
マップのネットワーク構成であるとき、第6ノードに隣
接する位置のノードは、第3ノード,第4ノード,第5
ノードであり、第6ノードでは、図5のFに示すよう
に、これらのノードから第3スロット,第4スロット,
第5スロットに送信されるノード同期信号だけを正しく
受信処理できる。
のノード同期エリアで送信処理及び受信処理を行うこと
で、各ノードがネットワーク内のどのノードと直接通信
できるかが判る。そして、その各ノードが判断した直接
通信できるノードに関する情報を、次のフレームのノー
ド同期エリアで、自局に割当てられたスロットから送信
するノード同期信号で送信する。従って、中央制御局で
全ての端末局からのノード同期信号を受信することで、
ネットワークエリア内での全ての局での通信状態が判
り、その判断した通信状態に基づいて、図2に示すトポ
ロジーマップを作成し、そのトポロジーマップの情報
を、次のフレームの管理エリア内のフレーム同期信号と
して送信し、各端末局に対してトポロジーマップを報知
する。
報に基づいて、データを送信したい相手の局が、直接通
信できない局である場合に、どの局を中継して伝送させ
れば良いか等を判断する。
信が行われるが、図1に示したネットワークエリア10
の外側に配置された第7ノード,第8ノードとしての無
線伝送装置17,18が動作状態になった場合(例えば
電源が投入された場合)の処理を以下説明する。ここで
は、図6に破線で示すように、第7ノードとしての無線
伝送装置17は、第1ノード及び第4ノードと直接的に
無線通信ができる位置に配置してあり、第8ノードとし
ての無線伝送装置18は、第4ノード及び第6ノードと
直接的に無線通信ができる位置に配置してあると想定す
る。
する第7ノード,第8ノードとしての無線伝送装置1
7,18では、まずネットワークで規定された全てのチ
ャンネルでの受信を試みる。この受信の実行で、第7ノ
ードと第8ノードでは、その局と直接的に通信ができる
局から送信される同期信号を受信する。このネットワー
クで無線伝送が行われるチャンネルを受信したとき、フ
レーム同期信号を受信した時は、中央制御局による参入
処理を行なう。フレーム同期信号が受信できなかった時
には、図7に示すようにノード同期信号を受信する。即
ち、図7のA〜Fは、既に図5のA〜Fで説明した第1
ノード〜第6ノードでの管理エリアでの送受信状態を示
してあり、図7のG及びHは、第7ノード及び第8ノー
ドでの管理エリアでの送受信状態を示してある。
クの同期信号を受信した場合には、どちらか一方のチャ
ンネルを利用して、1つのネットワークを形成させるよ
うにしても良い。
は、図7のGに示すように、第3ノードからのフレーム
同期信号の受信はできず、第1スロットでの第1ノード
からのノード同期信号と、第4スロットでの第4ノード
からのノード同期信号の受信だけができる。第8ノード
としての無線伝送装置18では、図7のHに示すよう
に、第3ノードからのフレーム同期信号の受信はでき
ず、第4スロットでの第4ノードからのノード同期信号
と、第6スロットでの第6ノードからのノード同期信号
の受信だけができる。
及び第8ノードで行われると、そのノード同期信号の受
信タイミングとその同期信号に含まれる情報に基づい
て、自局が送信するスロット位置を判断する。即ち、第
7ノードとしての無線伝送装置17では、図7のGに破
線で示すように、第7スロット位置でノード同期信号の
送信を行う。また、第8ノードとしての無線伝送装置1
8では、図7のHに破線で示すように、第8スロット位
置でノード同期信号の送信を行う。このとき送信させる
ノード同期信号には、このネットワークへの参入を希望
する情報を含ませる。
ド同期信号の送信があると、これらの局からの信号を受
信できる局(第1ノード,第4ノード,第6ノード)で
は、第7スロット又は第8スロットで、そのノード同期
信号を受信する。図7では、これらの局でのノード同期
信号が受信されるタイミングについては省略してある。
第7ノード又は第8ノードからのノード同期信号を受信
した局では、次のフレーム期間で、その局から送信する
ノード同期信号に含まれる情報で、参入を希望する局か
らのノード同期信号の受信があったことを示す。そし
て、中央制御局である第3ノードでは、このことを示す
ノード同期信号を受信したとき、中央制御局が自局で適
切であるか否かの判断を行い、必要により他の端末局に
中央制御局の機能を移す処理を行う。
を希望する局があった場合の各ノードでの処理を、図8
〜図10のフローチャートを参照して説明する。まず、
参入を希望する局(即ち第7ノード及び第8ノード)で
の処理を、図8のフローチャートを参照して説明する。
ここでは、参入を希望する局を構成する無線伝送装置の
電源が投入された際の、その無線伝送装置の制御部5で
の処理について説明すると、まず周辺での通信状態をモ
ニターする継続時間の指定処理を行い(ステップ10
1)、いずれかの通信ネットワークからの受信データが
あるか否か判断する(ステップ102)。この通信ネッ
トワークからの受信データの判断としては、中央制御局
として作動する局からの制御情報や、その制御情報に基
づいて端末局から送信される応答情報の受信の有無を判
断する。ここでは、例えば図4に示したフレーム同期信
号やノード同期信号の受信があるとき、通信ネットワー
クで伝送されるデータの受信があると判断する。この判
断で受信データがあると判断したとき、そのとき受信し
た同期信号に含まれるネットワークIDを参照して(ス
テップ103)、自局が参入を希望するネットワークの
IDと一致するか否か判断する(ステップ104)。
クのIDと一致した場合には、そのネットワークでの周
辺端末局として送受信動作を開始する(ステップ10
5)。具体的には、そのネットワークの中央制御局によ
り設定されるフレーム周期でのノードエリア内の自局用
のスロットタイミングで、ノード同期信号を送信する処
理などが行われる。また、ステップ104で、受信した
信号のネットワークIDが、自局が参入を希望するネッ
トワークのIDと一致しないと判断したときには、ステ
ップ102に戻って、別の信号の受信があるか否か判断
処理を行う。
と判断されたときには、ステップ101で設定したモニ
ター時間が経過したか否か判断し(ステップ106)、
設定した時間が経過したときには、自局の周辺に参入で
きる通信ネットワークがないと判断して、自局を中央制
御局として作動させる処理を行う(ステップ107)。
この自局を中央制御局として作動させる処理としては、
例えば周辺で使用されてないチャンネルを用いて、図4
に示すフレーム構成を設定させるためのフレーム同期信
号の送信処理を行う。また、自局のノードIDに対応し
たノード同期信号の送信処理についても行う。
の動作が開始されると、この局の周辺に存在する局か
ら、このネットワークへの参入の希望があるとき、その
参入を希望する局との間で無線通信ネットワークが構成
されることになる。
局で、ネットワークに新規に参入を希望する局があった
場合の処理を、図9のフローチャートを参照して説明す
る。まず、中央制御局として作動している無線伝送装置
の制御部5では、ネットワークを制御するのに必要なネ
ットワーク情報を作成する(ステップ111)。このネ
ットワーク情報は、ネットワークの制御に必要な情報で
あり、図4で説明したフレーム同期信号に含まれる情報
の作成に相当し、ネットワークIDなどが含まれる。こ
のネットワーク情報は、制御部5の制御により、ネット
ワーク内の端末局に対してフレーム同期信号として送信
される(ステップ112)。
のフレーム同期信号に同期して、ノード同期信号を送信
すると共に、他局から送信されるノード同期信号を受信
して、自局での通信状態の情報を作成して、その通信状
態の情報をノード同期信号として送信する処理が行われ
る。この各端末局からのノード同期信号を中央制御局が
受信することで、中央制御局ではネットワーク確認情報
の受信が行われる(ステップ113)。この受信したネ
ットワーク確認情報に基づいて、中央制御局の制御部5
では、ネットワーク接続状況を把握し、トポロジーマッ
プなどを作成する(ステップ114)。
したネットワーク接続状況で、自局が直接的に通信でき
る局の数よりも、多くの数の局と直接的に通信ができる
端末局が存在するか否か判断する(ステップ115)。
この判断で、自局(中央制御局)が最も多くの局と通信
できると判断した場合には、自局を中央制御局とした処
理を継続させる。そして、自局よりも多くの数の局と直
接的に通信ができる端末局が存在することを認識したと
き、その局に対して制御局の変更を要求する情報を送信
する(ステップ116)。この制御局の変更を要求する
情報の送信は、例えばフレーム同期信号の中の所定のエ
リアを使用して送信したり、或いはデータ転送エリアを
使用して送信しても良い。この制御局の変更要求情報の
送信後の端末局での処理については後述する。なお、ス
テップ115での判断で、自局よりも多くの数の局と直
接的に通信ができる端末局が存在することを認識した場
合は、新規にネットワークに参入を希望する局があった
場合に相当する。但し、新規に参入を希望する局があっ
た場合でも、その参入を希望する局が、中央制御局と直
接的に無線通信ができる場合には、ステップ116の処
理は実行されない。
ットワークに新規に参入を希望する局があった場合の処
理を、図10のフローチャートを参照して説明する。ま
ず、末局として作動している無線伝送装置の制御部5で
は、中央制御局から送信されるフレーム同期信号などを
受信して得たネットワーク情報を判断する(ステップ1
21)。このネットワーク情報を受信すると、端末局で
はネットワーク確認情報を作成する(ステップ12
2)。このネットワーク確認情報としては、直前のフレ
ーム期間でのノード同期信号の受信により確認して、メ
モリ6に一時記憶させたネットワーク接続状況の情報に
基づいて、自局での通信状態などを示すネットワーク確
認情報を作成する。
自局がノード同期信号を送信するタイミングのスロット
位置であるか否か判断し(ステップ123)、送信する
タイミングであると判断したとき、そのネットワーク確
認情報をノード同期信号として送信する(ステップ12
4)。
送信するタイミングでないと判断したときには、他局か
らノード同期信号として送信されるネットワーク確認情
報の受信処理を行い(ステップ125)、その受信した
情報から制御部5が自局でのネットワーク接続状況を確
認し、メモリ6に一時記憶させる(ステップ126)。
る範囲内に、ネットワークに新規に参入を希望する局が
あった場合には、その局から送信されるノード同期信号
などをステップ125で受信することになり、ステップ
122で作成されてステップ124で送信されるネット
ワーク確認情報で、自局で受信できる局の中に、新規に
参入を希望する局が存在することが示されるようにな
る。
信される制御局の変更要求情報(図9のステップ116
で送信される情報)を受信した場合の処理を、図11の
フローチャートを参照して説明する。まず、端末局にお
いて、制御局の変更要求情報を受信すると(ステップ1
31)、自局が中央制御局として作動するのに適した局
であるか否か判断する(ステップ132)。この中央制
御局として適した局であるかの判断としては、自局が中
央制御局として作動できる機能を備えているかの判断だ
けでなく、中央制御局として作動できる機能を備えてい
る場合でも、自局の現在の作動状態が中央制御局として
適したものであるかの判断も行う。例えば、自局を構成
する無線伝送装置が、商用交流電源などの安定した電源
による駆動と、バッテリ(乾電池,2次電池など)によ
る駆動との双方が可能である場合において、バッテリに
より駆動される状態であるときには、中央制御局として
適してないと判断する。バッテリ駆動による局が中央制
御局として選定されると、その局を駆動するバッテリの
残量がなくなったとき、通信ネットワークが構成されな
くなる可能性があり、商用交流電源などを使用した局を
優先的に中央制御局として選定する必要がある。また、
ステップ132で判断を行う際に、他の要因から中央制
御局として適した局であるかの判断を行うようにしても
良い。
御局として適した局であると判断したときには、中央制
御局に対して制御局の変更要求を許諾する応答信号AC
Kを返送する(ステップ133)。この応答信号ACK
を中央制御局が受信すると、中央制御局の機能を移す処
理が実行される。また、ステップ132での判断で、自
局が中央制御局として適さない局であると判断したとき
には、中央制御局に対して制御局の変更要求を拒否する
応答拒否信号NAKを返送する(ステップ134)。こ
の応答拒否信号NAKを中央制御局が受信すると、中央
制御局は、ここでの制御局の機能を移す処理を中断す
る。
合において、既存の通信ネットワークに対して新規参入
を希望する局があったときの通信状態を、図12に示
す。この図12の例では、通信局A,B,C,Dの4つ
の局で通信ネットワークが構成されていて、通信局Bが
制御局として選定されている状態で、この制御局である
通信局Bと直接無線通信ができない通信局E(但し通信
局Eは通信局C,Dとは直接的に無線通信可能)が、こ
のネットワークへの参入を希望した場合の通信状態を示
してある。図12では、実線の矢印で接続してある局の
間が、直接的に無線伝送が行われている状態を示し、破
線で接続してある局までは、無線信号が届いてない。
信局A,C,Dに対してフレーム同期信号31の送信処
理を行う。このフレーム同期信号の送信処理に続いて、
ネットワーク内の各通信局A,B,C,Dは、ノード同
期信号31A,31B,31C,31Dの送信処理を行
う。このそれぞれのノード同期信号は、各局の近隣の局
で受信される。
処理のときに、このネットワークへの新規参入を希望す
る通信局Eで、受信動作を開始したとする。このとき、
フレーム同期信号32の送信処理に続いて、ネットワー
ク内の各通信局A,B,C,Dからノード同期信号32
A,32B,32C,32Dの送信処理があるが、通信
局Eでは、通信局C及びDからのノード同期信号32C
及び32Dを受信することができる。
32Dの受信で、自局がノード同期信号を送信するタイ
ミングを判断し、次のフレーム周期での通信局Bからの
フレーム同期信号33の送信処理に続いた各通信局A,
B,C,Dからのノード同期信号33A,33B,33
C,33Dの送信処理の後に、通信局Eから対応したタ
イミングでノード同期信号33Eの送信が行われる。こ
のとき通信局Eから送信されるノード同期信号33E
は、通信局C及びDでだけ受信される。
でフレーム同期信号34の送信処理及びノード同期信号
34A,34B,34C,34Dの送信処理が行われ
る。このときの通信局Cから送信れれるノード同期信号
34Cでは、ネットワーク内の全ての通信局A〜Dと新
規参入を希望する通信局Eからの信号を受信したことを
示す情報が含まれる。この情報を中央制御局としての通
信局Bが受信すると、図9のフローチャートのステップ
115での判断に相当する処理で、自局で受信できる局
の数(3局)よりも、通信局Cで受信できる局の数(4
局)の方が多いと判断されて、通信局Bから通信局Cに
対して制御局変更要求情報信号35の送信が行われる。
この制御局変更要求情報信号35を通信局Cで受信する
と、通信局Cが制御局として動作することが適当である
とき、応答信号36を通信局Bに対して返送する。ここ
では、この応答信号の返送で中央制御局が変更されるも
のとする。実際には、中央制御局が変更されるまでに、
さらに通信局B,Cの間で信号の伝送が必要な場合もあ
る。
ると、以後は通信局Cからフレーム同期信号37の送信
処理が行われ、その後に各通信局A,B,C,D,Eか
らのノード同期信号37A,37B,37C,37D,
37Eの送信処理が行われ、以後は通信局Cの制御によ
り、通信局Eをネットワークに加えた伝送処理が実行さ
れる。
6に示したネットワーク構成で説明すると、第3ノード
13を中央制御局としてネットワークエリア10が構成
されている場合に、第7ノード17及び第8ノード18
からのネットワーク参入要求があったとき、第3ノード
13は第4ノード14が中央制御局として適切であると
判断して、第3ノード13は第4ノード14に対して中
央制御局の変更要求を伝送し、第4ノード14が中央制
御局に変更される。図13は、このような処理で変更さ
れたネットワーク構成例を示したもので、第4ノード1
4が全ての端末局と直接的に無線通信できる状態で、ネ
ットワークエリア20が構成されるようになる。このと
きのトポロジーマップの例を図14に示す。
された後は、各フレーム期間の管理エリアでは、図15
に示す状態で、各ノードからの送信が行われる。即ち、
図15のA〜Hは、ネットワーク内の第1ノード11〜
第8ノード18での送受信状態を、図5,図7と同じよ
うに示してあり、中央制御局として選定された第4ノー
ド14では、図15のDに示すように、フレーム同期信
号の送信が行われ、このフレーム同期信号が、図15の
A〜C,E〜Hに示すように、全ての端末局で正しく受
信される。そして、ノード同期エリアでは、各ノードに
割当てられたスロット位置で、各ノードから順にノード
同期信号が送信されて、近隣のノードで受信される。そ
して、それぞれのノードでは、その局でのノード同期信
号の受信状態の情報が送信されて、中央制御局でトポロ
ジーマップが作成されて、ネットワーク内での通信状態
が、正しく管理される。
ことで、中央制御局を中心としたスター型の無線ネット
ワークを自動的に構築することができ、そのときの通信
状態に応じて最適な局が中央制御局として選定されるよ
うになるため、予め中央制御局として作動する局を設定
しておく作業が必要なく、無線通信ネットワークを構成
させる上で、制御局を決める作業などが必要なく、簡単
にネットワークを構成させることができる。特に、新規
にネットワークに参入される局がある場合にも、その参
入される局を考慮した上で適切な局に中央制御局を変更
させる処理が行われ、通信ネットワークを構成する端末
局の増減に適切に対処できる。
を、同様の機器として扱うことができるので、中央制御
局だけを特異な機器構成としたり、特殊な制御プログラ
ムで動作させるような処理が必要なくなる。
て、該当するネットワークが存在しない場合には、自ら
がネットワークの制御局となる処理を行うことで、予め
中央制御局の位置とそのネットワークのサービスエリア
範囲が限定されることがなくなり、自由に無線通信ネッ
トワークを構成させることが可能になる。
ーム構成などの例については一例を示したものであり、
上述した構成に限定されるものではない。また、無線伝
送装置の構成についても、上述した例に限定されるもの
ではなく、種々の無線伝送方式に適合した無線伝送装置
で構成される通信ネットワークに、上述した通信制御処
理を適用することが可能である。
よると、無線ネットワーク内の各通信局を制御するのに
適した局が自動的に中央制御局として選定されるように
なり、無線ネットワークが自動的に適切に構成されるよ
うになる。
ると、請求項1に記載した発明において、中央制御局
は、無線ネットワーク内での無線伝送を実行させるフレ
ーム周期を設定し、その設定したフレーム周期内の管理
情報伝送領域で各端末局から送信される管理情報に基づ
いて、中央制御局は他の端末局が直接的に無線通信がで
きる局を判断することで、中央制御局として適切な局の
判断処理が、容易に行える。
ると、請求項1に記載した発明において、中央制御局か
ら、中央制御局に変更される端末局に対して、中央制御
局変更情報を送信し、この変更される端末局から応答信
号の返送があるとき、中央制御局を変更する処理を実行
することで、中央制御局として適した局だけが選択され
て変更され、何らかの要因で中央制御局として適さない
端末局が中央制御局になることがない。
ると、他に中央制御局として作動する通信局が近隣にな
い場合に、自動的に自局が中央制御局となって、無線ネ
ットワークを自動的に構成することが可能になる。
と、この伝送制御装置が中央制御局として作動している
とき、自局よりも中央制御局となるのに適した局の存在
を判断したとき、その局に制御機能を移す処理が実行さ
れ、常に適切な無線ネットワークを構成させる制御処理
が行われる。
ると、請求項5に記載した発明において、無線ネットワ
ーク内での無線伝送を実行させるフレーム周期を設定す
るタイミング設定手段を備えて、通信手段は、タイミン
グ設定手段で設定されたフレーム周期の同期信号を送信
すると共に、そのフレーム周期内の管理情報伝送領域で
端末局での無線通信状態に関する情報を受信すること
で、中央制御局となるのに適した局の存在を判断する処
理が、簡単な構成でフレーム周期毎に確実に判断でき
る。
ると、請求項5に記載した発明において、通信手段は、
制御情報の送信機能を移す端末局に対して、制御局変更
情報を送信すると共に、この端末局からの応答信号を受
信したとき、制御手段が制御情報の送信機能を移す処理
を行うことで、相手の伝送装置に対して確認をとってか
ら確実に制御局機能を移す処理が行われる。
ると、他に中央制御局として作動する通信局が近隣にな
い場合に、自動的に自局が中央制御局となる処理が実行
され、この無線伝送制御装置の制御により無線ネットワ
ークが自動的に構成されるようになる。
例を示す説明図である。
の例を示す説明図である。
示すブロック図である。
を示す説明図である。
エリアでの伝送状態を示す説明図である。
からの接続要求の伝送例を示す説明図である。
を示す説明図である。
への参入処理を示すフローチャートである。
理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
処理を示すフローチャートである。
態と中央制御局変更処理状態を示す説明図である。
ネットワーク設定例を示す説明図である。
トポロジーマップの例を示す説明図である。
各ノードでの管理エリアでの伝送状態を示す説明図であ
る。
ース部、5…制御部、10…伝送装置13により設定さ
れる通信可能エリア、11〜18…無線伝送装置(ノー
ド)、20…伝送装置14により設定される通信可能エ
リア
6)
規模なオフィス内などで映像データ,音声データやコン
ピュータ用データなどの送受信を行うシステムとして構
成されたネットワークシステムに適用したもので、まず
図1を参照して本例のシステム構成を説明する。本例の
ネットワークシステムは、1つのネットワーク内での最
大の無線伝送装置の台数が予め決めてあり、ここでは例
えば最大で16台の無線伝送装置でネットワークが組ま
れるようにしてある。図1では、8台の無線伝送装置1
1〜18を配置した例を示してある。各無線伝送装置1
1〜18は、送信及び受信を行うアンテナ11a〜18
aが接続してある。各無線伝送装置11〜18には、映
像信号再生装置,モニタ装置,コンピュータ装置,プリ
ンタ装置などの各種処理装置(図示せず)が個別に接続
してあり、これらの処理装置間でデータ伝送が必要な場
合に、接続された無線伝送装置を経由してデータ伝送が
行われる。
Claims (8)
- 【請求項1】 複数の通信局の間の無線通信のアクセス
を、中央制御局から端末局への制御信号の無線伝送で制
御する無線伝送制御方法において、 中央制御局として選定された通信局は、無線ネットワー
ク内の各端末局が直接的に無線通信ができる局を判断
し、 中央制御局と直接的に無線通信ができる局数よりも、端
末局の方が多い局数の通信局と無線通信できることを検
出したとき、 その検出した端末局を中央制御局に変更する処理を行う
無線伝送制御方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の無線伝送制御方法におい
て、 上記中央制御局は、無線ネットワーク内での無線伝送を
実行させるフレーム周期を設定し、 その設定したフレーム周期内の管理情報伝送領域で各端
末局から送信される管理情報に基づいて、上記中央制御
局は他の端末局が直接的に無線通信ができる局を判断す
る無線伝送制御方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の無線伝送制御方法におい
て、 上記中央制御局から、中央制御局に変更される端末局に
対して、中央制御局変更情報を送信し、この変更される
端末局から応答信号の返送があるとき、中央制御局を変
更する処理を実行する無線伝送制御方法。 - 【請求項4】 中央制御局の制御で構成される既存の無
線ネットワークに接続されるように参入の認証処理を無
線伝送で実行した後、 利用可能な周波数帯域の全てにわたって、該当する無線
ネットワークが存在しないことを判断した場合に、自局
が中央制御局となって、無線ネットワークを設定する無
線伝送制御方法。 - 【請求項5】 ネットワーク内の端末局での無線通信を
制御する無線伝送装置において、 上記端末局からの無線信号の送信を制御する制御情報を
無線送信すると共に、上記端末局から送信される無線信
号を受信する通信手段と、 上記通信手段で受信した所定の信号に基づいて、ネット
ワーク内の端末局での無線通信状態を判断すると共に、
その判断した通信状態に基づいて、上記制御情報の送信
機能をネットワーク内のいずれかの端末局に移す制御情
報の送信制御を行う制御手段とを備えた無線伝送装置。 - 【請求項6】 請求項5記載の無線伝送装置において、 無線ネットワーク内での無線伝送を実行させるフレーム
周期を設定するタイミング設定手段を備えて、 上記通信手段は、上記タイミング設定手段で設定された
フレーム周期の同期信号を送信すると共に、そのフレー
ム周期内の管理情報伝送領域で端末局での無線通信状態
に関する情報を受信する無線伝送装置。 - 【請求項7】 請求項5記載の無線伝送装置において、 上記通信手段は、制御情報の送信機能を移す端末局に対
して、制御局変更情報を送信すると共に、この端末局か
らの応答信号を受信したとき、 上記制御手段が制御情報の送信機能を移す処理を行う無
線伝送装置。 - 【請求項8】 無線ネットワーク内の制御局からの制御
で無線通信が実行される無線伝送装置において、 上記制御局からの制御情報を受信すると共に、その制御
情報に基づいて用意された情報を送信する通信手段と、 上記通信手段でシステムが利用可能な全ての周波数帯域
で上記制御情報又はその制御情報に対する応答を受信で
きないとき、自らを制御局として設定して、上記通信手
段から制御情報を送信させる制御手段とを備えた無線伝
送装置。
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