JP2003134124A - ネットワークシステム、ネットワークシステムにおける制御局交代方法、ネットワークシステムにおける監視局交代方法、及びネットワークシステムで用いられる端末機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザデータのロスを最小限に抑えつつ確実
に制御局交代を行うネットワークシステムを提供する。 【解決手段】 ネットワークシステムを構成する複数の
端末機器TM(1)〜TM(n)の中の、一の端末機器TM(cs)が制
御局CSとして動作し、他の端末機器TMexc(cs)がその被
制御局MSとして動作するとともに、この被制御局MSの中
の一の端末機器TM(ws)は、前記制御局CSとしての端末機
器TM(cs)の交代を管理する監視局WSとして動作する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一つの制御局とそ
の他複数の被制御局とから構成される無線ネットワーク
システムにおいて、制御局としての動作を他の被制御局
と交代可能なネットワークシステム、ネットワークシス
テムにおける制御局交代方法、ネットワークシステムに
おける監視局交代方法、及びネットワークシステムで用
いられる端末機器に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、家庭内の無線システムの発展には
目覚しいものがある。ところで、この家庭内の無線シス
テムでは、ＡＶ機器等の家電製品やパソコン等をネット
ワークで接続するために、制御局を中心とした無線ネッ
トワークシステムの導入が考えられている。この場合、
制御局専用の機器を単独の製品とすることは必ずしも得
策ではなく、ＡＶ機器やパソコン等といった端末機器と
しての製品に、制御局としての機能を組み込んだ方が都
合がよい。

【０００３】このようなネットワークシステムでは、端
末機器となる幾つかの製品それぞれに、制御局としての
機能を予め組み込んでおき、その時々で制御局として動
作する端末機器が異なることを前提としたネットワーク
システムを構築するのが望ましい。すなわち、このよう
なネットワークシステムでは、制御局として動作してい
る端末機器がいつ動作停止するかが分からないため、制
御局として動作している端末機器の動作を停止させる場
合には、その制御局として役割を、同じく制御局として
の機能が予め組み込まれている別の端末機器に交代する
機能が必要となる。

【０００４】以上のような制御局の交代方法に係る従来
技術として、特開平１１−８５８５号公報に開示される
方法がある。この方法では、現在、制御局として動作し
ている端末機器が次の制御局候補の端末機器を選択し、
現行制御局としての端末機器と次の制御局候補の端末機
器との間で制御データをやり取りすることにより、制御
局の交代を実施する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来方法では、現行の制御局としての端末機器が何らか
の理由により緊急停止した場合は制御局の交代が実施で
きないため、この現行制御局の緊急停止とともに一度構
築したネットワークも停止してしまう、という問題点が
あった。

【０００６】そして、このようにしてネットワークが一
旦停止してしまうと、そのネットワーク復旧のために
は、新規にネットワークの構築を行うという方法を取ら
ざるを得なかった。このことは、ネットワークを復旧す
るために、ユーザデータ以外の多くの制御情報をやり取
りする必要があるだけではなく、その間はその他のデー
タ転送がストップすることになるため、ユーザーに対し
ても誤動作の原因を招くことになるという不具合を生じ
る。

【０００７】また、上述の方法では、新規にネットワー
クを構築する場合、最初に起動した端末機器が制御局と
しての動作を開始するという方法を採用している。これ
を制御局の緊急停止によってネットワークを再構築する
ときにも適用した場合、緊急停止した制御局が管理する
ネットワーク内で被制御局として動作していた端末機器
が複数存在していると、それらの端末機器が同時に制御
局として動作を開始する可能性がある。

【０００８】そのような状況では、ネットワーク内で制
御局の競合が発生する可能性も高くなり、ネットワーク
として動作開始ができなくなるばかりか、複数の制御局
が同時に動作開始することによって、ネットワークが分
断されるような状況が発生する。また、制御局が実際に
は緊急停止していなくとも、電波状況が悪く、制御局か
ら送信された電波が一時的に被制御局側で受信できなく
なるといった状況も考えられる。

【０００９】このような場合は、ネットワークシステム
内で被制御局として動作していた端末機器の間で、制御
局が動作を停止したか否かの判断が端末機器毎に異なっ
てしまうこととなり、一部の端末機器が制御局が停止し
たと判断する可能性がある。したがって、この場合も、
前述した場合と同様に、ネットワークとして動作開始が
できなくなるばかりか、複数の制御局が同時に動作して
ネットワークが分断されるような状況の発生が考えられ
る。

【００１０】本発明は、上記した課題に鑑みて、ユーザ
データのロスを最小限に抑えつつ確実に制御局交代を行
うネットワークシステム、ネットワークシステムにおけ
る制御局交代方法、ネットワークシステムにおける監視
局交代方法、及びネットワークシステムで用いられる端
末機器を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した課題を解決する
ために、本発明は、複数の端末機器から構成されるネッ
トワークシステムであって、前記複数の端末機器が、制
御局として動作する一つの端末機器と、該制御局の管理
下で被制御局として動作するその余の端末機器とで構成
され、制御局は交代可能であるとともに、前記被制御局
として動作するその余の中の一つの端末機器が、前記制
御局として動作する一つの端末機器の交代を管理する監
視局を兼ねて動作することを特徴とする。

【００１２】また、本発明は、複数の端末機器から構成
されるネットワークシステムであって、前記複数の端末
機器が、制御局として動作する一つの端末機器と、制御
局の交代を管理する監視局として動作する一つの端末機
器と、前記制御局の管理下で被制御局として動作するそ
の余の端末機器とで構成され、監視局は交代可能であ
り、前記制御局として動作する一つの端末機器が、前記
監視局として動作する一つの端末機器の交代を管理する
機能を備えていることを特徴とする。

【００１３】また、本発明は、制御局として動作する一
つの端末機器と、該制御局として動作する一つの端末機
器の管理下で被制御局として動作するその余の端末機器
とからなるネットワークシステムにおける制御局交代方
法であって、前記制御局として動作する一つの端末機器
の現行制御局としての機能停止又は低下を判断するステ
ップと、前記判断結果に基づき、前記被制御局として動
作するその余の端末機器の中から、新制御局候補として
一つの端末機器を選択するステップと、該新制御局候補
として一つの端末機器の選択後、少なくとも当該新制御
局候補としての一つの端末機器及び前記現行制御局とし
ての一つの端末機器に制御局の交代実行を指示するステ
ップとを含むことを特徴とする。

【００１４】また、本発明は、制御局として動作する一
つの端末機器と、制御局の管理下で被制御局として動作
するその余の端末機器とからなるネットワークシステム
における制御局交代方法であって、前記制御局として動
作する一つの端末機器から送信される現行制御局の交代
要求を検出するステップと、前記被制御局として動作す
るその余の端末機器の中から、新制御局候補としての一
つの端末機器を選択するステップと、該新制御局候補と
して一つの端末機器の選択後、少なくとも該新制御局候
補として一つの端末機器及び前記現行制御局としての一
つの端末機器に制御局の交代実行を指示するステップと
を含むことを特徴とする。

【００１５】また、本発明は、制御局として動作する一
つの端末機器と、制御局の交代を管理する監視局として
動作する一つの端末機器と、制御局の管理下で被制御局
として動作するその余の端末機器とからなるネットワー
クシステムにおける監視局交代方法であって、前記制御
局として動作する一つの端末機器が、現在監視局として
動作する一つの端末機器に代わる新監視局候補としての
一つの端末機器を、前記制御局の管理下で被制御局とし
て動作するその余の端末機器の中から選択するステップ
と、前記制御局として端末機器が現行監視局としての端
末機器に監視局終了を指示するステップと、前記現行監
視局としての端末機器による監視局終了受信応答後、新
監視局候補としての端末機器に監視開始を指示するステ
ップとを含むことを特徴とする。

【００１６】また、本発明は、制御局と、制御局の交代
を管理する監視局と、制御局の管理下で動作する被制御
局とからなるネットワークシステムの監視局に用いられ
る端末機器であって、制御局の動作監視を行い、制御局
の交代の必要を判断する制御局監視部と、該制御局監視
部の監視結果に基づき、所定の制御局交代処理を実施す
る制御局交代処理部とを備えていることを特徴とする。

【００１７】また、本発明は、制御局と、制御局の交代
を管理する監視局と、制御局の管理下で動作する被制御
局とからなるネットワークシステムの制御局に用いられ
る端末機器であって、制御局に収容される被制御局の監
視を行い、監視局の交代の必要を判断する監視局監視部
と、該監視局監視部の監視結果に基づき、所定の監視局
交代処理を実施する監視局交代処理部とを備えているこ
とを特徴とする。

【００１８】これら本発明によれば、複数の端末機器か
ら構成されるネットワークシステムにおいて、ネットワ
ークシステム内で制御局として動作する端末機器を監視
し、その制御局としての動作をその余のいずれかの端末
機器に交代させるのを管理する監視局を有することにな
るので、ユーザデータのロスを最小限に抑えつつ確実に
制御局の交代を行うことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の好適な実施の形態について、詳細に説明する。
図１は、本発明の実施の形態としての家庭内ネットワー
クシステムの構成図である。本実施の形態の家庭内ネッ
トワークシステム10は、家庭内に設けられたＡＶ機器等
の家電製品やパソコン等からなるｎ台の端末機器TM(1)
〜TM(n)それぞれが、無線ネットワーク11によって相互
通信可能に接続されて構成されている。

【００２０】そして、本実施の形態の家庭内ネットワー
クシステム10は、端末機器TM(1)〜TM(n)の中の、システ
ム全体の制御を行う一の端末機器TM(cs)の管理下で、そ
の余の端末機器TMexc(cs)それぞれが、ネットワーク11
内における自身以外の端末機器と相互通信できるように
なっている。すなわち、ネットワークシステム全体の制
御を行う一の端末機器TM(cs)は、制御局CSとして、その
余の端末機器TMexc(cs)の通信の管理，制御，ＩＤデー
タの割当て等を行うようになっている。

【００２１】図１においては、端末機器TM(1)が制御局C
Sに、端末機器TM(2)〜TM(n)がこの制御局CSに対する被
制御局MSになっている状態を例示している。被制御局MS
としての端末機器TM(2)〜TM(n)は、制御局CSとしての端
末機器TM(1)による制御のもとで、ネットワークシステ
ム10として動作する。したがって、制御局CSは、ネット
ワークシステム10としての動作を維持するために、必要
な制御情報を定期的に被制御局MSに送信し、被制御局MS
はその制御情報に従い動作する。

【００２２】本実施の形態に係る家庭内ネットワークシ
ステム10の場合は、この制御局CSは、一の制御局専用の
装置ではなく、例えばビデオデッキ，カメラ，テレビ等
の、家庭内ネットワークシステム10に接続される製品機
器（すなわち端末機器TM(1)〜TM(n)）それぞれに、必要
に応じて機能として予め組み込まれている。これによ
り、本実施の形態の場合は、家庭内ネットワークシステ
ム10内に、複数の制御局CS候補の端末機器TM(1)〜TM(n)
を存在させることが可能となり、自動的にそのうちの1
台の端末機器TM(cs)のみが制御局CSとして動作するよう
になっている。

【００２３】そのための方法として、各端末機器TM(1)
〜TM(n)は、動作開始する際に既に制御局CSとして動作
開始している端末機器TM(cs)が存在するか否かを確認し
てから、自身が制御局CSとして動作開始するか、又は被
制御局MSとして動作開始するかを決定するようになって
いる。すなわち、既に制御局CSとして動作開始している
端末機器TM(cs)が存在すれば、その制御局CSの制御下
で、自身は被制御局MSとして動作開始するようになって
おり、逆に存在しなければ、自身が制御局CSとして動作
開始するようになっている。

【００２４】そして、その後は、家庭内ネットワークシ
ステム10内の端末機器TM(1)〜TM(n)それぞれの使用状況
や、無線の伝播状態により、制御局CSを交代する必要が
生じた場合は、制御局CSを自動的に交代するようになっ
ている。さらに、本実施の形態の家庭内ネットワークシ
ステム10においては、制御局CSの交代を如何なる場合も
迅速かつ的確に行うために、制御局CSの動作を監視し、
その交代を管理するための監視局WSが新たに設けられて
いる。

【００２５】本実施の形態においては、この監視局WS
も、一の監視局専用の装置ではなく、例えばビデオデッ
キ，カメラ，テレビ等の、家庭内ネットワークシステム
10に接続される製品機器（すなわち端末機器TM(1)〜TM
(n)）それぞれに、必要に応じて監視局WSとしての機能
が予め組み込まれている。

【００２６】図１に示した家庭内ネットワークシステム
10では、端末機器TM(3)がこの監視局WSになっている状
態が例示されている。そして、端末機器TM(1)〜TM(n)に
よっては、制御局CSとしての機能と、監視局WSとしての
機能とを併せ備えているものもある。

【００２７】図２は、本発明の実施の形態の家庭内ネッ
トワークシステムに適用される、端末機器TM(1)〜TM(n)
に適宜備えられる監視局WS及び制御局CSのブロック構成
図である。図２(a)は、監視局WSの構成を示したもので
ある。監視局WSは、図１(a)に示すように、ネットワー
ク情報管理部101、制御局監視部102、制御局交代処理部
103、及び送受信部104を備えて構成されている。

【００２８】ネットワーク情報管理部101は、ネットワ
ークシステム10を維持するために必要な制御情報（例え
ば端末機器構成情報、各端末機器の動作状態、帯域確保
状況等）を管理する手段である。このネットワーク情報
管理部101は、帯域予約や端末機器構成情報の変化に伴
う手順に必要な制御情報も管理する。

【００２９】制御局監視部102は、制御局CSとしての端
末機器TM(cs)の動作状態を把握し、制御局CSの交代が必
要か否かを判断する手段である。制御局監視部102は、
後述する監視領域を用いて、被制御局MSとしてのみ動作
している端末機器TM(ms)から報告される制御情報の受信
状態の管理を行い、その情報に基づき制御局CSの交代が
必要か否かを判断する。そして、制御局監視部102は、
制御局CSからの交代要求コマンドを受信した場合や、上
記のように制御局CSの交代が必要だと判断した場合は、
制御局交代処理部103に交代実施を指示する。

【００３０】制御局交代処理部103は、制御局監視部102
から制御局CSの交代実施が指示された場合に、送受信部
104を通じて、後に説明する交代指示コマンド、交代確
認コマンド、交代応答コマンド、及び交代実行コマンド
の送受信を行うことにより、制御局CSの交代処理を実施
する。送受信部104は、上記ブロックや相手端末機器
（すなわち、端末機器TM(cs)及びTM(ms)）からの制御デ
ータやユーザデータを送受信する。

【００３１】図２(b)は、制御局CSの構成を示したもの
である。制御局CSは、図２(b)に示すように、ネットワ
ーク情報管理部111、監視局監視部112、監視局交代処理
部113、及び送受信部114を備えて構成される。ネットワ
ーク情報管理部111は、ネットワークシステム10を維持
するために必要な制御情報（例えば端末機器構成情報、
各端末機器の動作状態、帯域確保状況等）を管理する手
段である。このネットワーク情報管理部111は、帯域予
約や端末機器構成情報の変化に伴う手順に必要な制御情
報も管理する。

【００３２】また、ネットワーク情報管理部111は、自
身が後述する制御局候補である場合は、制御局CSから送
信される制御情報を受信し、自身が必要な動作を行う
他、監視局WSからの交代指示を受信したときには、制御
局CSとしての動作が可能なように必要な制御情報の収集
・保持を行う。監視局監視部112は、現在動作中の制御
局CSが収容する端末機器TMexc(cs)の情報から監視局WS
としての端末機器TM(ws)の交代が必要か否かを判断し、
必要ならば監視局交代処理部113に監視局WSの交代を指
示する。

【００３３】監視局交代処理部113は、監視局監視部112
からの指示に基づき、監視局終了コマンド及び監視局選
択コマンドを送受信部114を通じて送受信することによ
り、監視局WSの交代処理を実施する。送受信部114は、
上記ブロックや相手端末機器TMexc(cs)（すなわち、TM
(ms)及びTM(ws)）からの制御データやユーザデータを送
受信する。

【００３４】図３は、各端末機器TM(1)〜TM(n)が送受信
する無線フレーム構成を示す図である。各端末機器TM
(1)〜TM(n)が送受信する無線フレームは、制御情報領域
A01、監視コマンド領域A02、固定データ領域A03、及び
不定データ領域A04を備えた構成になっている。

【００３５】制御情報領域A01は、制御局CSがネットワ
ークシステム10全体を制御するための制御情報を送信す
る領域である。例えば、現在ネットワークシステム10に
参加している端末機器TM(1)〜TM(n)の情報や、後述の監
視コマンド領域A02，固定データ領域A03，不定データ領
域A04の開始位置、終了位置等の情報が含まれる。制御
局CS以外の端末機器TMexc(cs)は、この制御情報を解析
し、その情報に基づき動作する。

【００３６】監視コマンド領域A02は、監視局WSの指示
のもとで制御局CSを交代する手順において必要なメッセ
ージを送信するために使用する領域である。また、その
他、自身端末機器TM(self)宛の無線通信に関し、送信元
の他の端末機器TMexc(self)別の受信電力や受信データ
のエラー率を報告するときにもこの領域を使用する。こ
れらは、制御局CSにおいて監視局WSを選択するときや、
監視局WSにおいて制御局候補端末機器TM(cs)nextを選択
する際の指標として使用される。

【００３７】固定データ領域A03は、予め所定の手順に
より領域を確保した端末機器TMのみが送信可能な領域で
ある。一度領域が確保できれば、その後は優先的にデー
タを送信することが可能となるため、送信遅延に厳しい
映像や音声等のストリーミングデータ等の送信に適して
いる。

【００３８】不定データ領域A04は、各端末機器TM(1)〜
TM(n)がオンデマンドにデータを送信するときに、使用
する領域である。送信制御方法としては、CSMA/CAもし
くはポーリング方式等があり、いずれにおいても送信端
末機器側から見て、必ずしも送信可能な保証はないが、
事前の予約手順が無い分、送信遅延が少なくて良く、比
較的データ量の少ない機器制御情報の送信に適してい
る。なお、固定データとして送信すべきか、又は不定デ
ータとして送信すべきかは、上述のとおりアプリケーシ
ョンが送信したいデータの特性に応じて決定されるべき
事項である。次に、監視コマンド領域A02にて、制御局
交代手続き等のために使用されるコマンドCMについて説
明する。

【００３９】図４は、監視コマンド領域A02においてや
り取りされる各種コマンドCMのフォーマット例を示した
図である。交代要求コマンドCM01は、制御局CSとして動
作している端末機器TM(cs)が制御局CSとしての動作を停
止したい場合に、現在監視局WSとして動作している端末
機器TM(ws)に向けて送信するものである。

【００４０】内容としては、図４(a)に示されていると
おり、送信先Drとして現在監視局WSとして動作している
端末機器TM(ws)が、送信元Dsとして現在制御局CSとして
動作している端末機器TM(cs)が、コマンド種別Dcとして
交代要求が示される。交代確認コマンドCM02は、現在制
御局CSとして動作している端末機器TM(cs)からの交代要
求コマンドCM01を、現在監視局WSとして動作している端
末機器TM(ws)が受け付けたときに、監視局WSの端末機器
TM(ws)から制御局CSの端末機器TM(cs)に向けて送信され
るものである。

【００４１】内容としては、図４(b)に示されていると
おり、送信先Drとして現在制御局CSとして動作している
端末機器TM(cs)が、送信元Dsとして現在監視局WSとして
動作している端末機器TM(ws)が、コマンド種別Dcとして
交代確認が示される。また、これら内容に加えて、制御
局WSの動作を停止しなければならないタイミングを示す
交代予定時刻Dtが示されていてもよい。

【００４２】交代指示コマンドCM03は、制御局CSとして
動作している端末機器TM(cs)からの交代要求や、監視局
WSとして動作している端末機器TM(ws)において交代が必
要だと判断された場合に、監視局WSが新制御局候補の端
末機器TM(cs)nextを選定した上で、その端末機器TM(cs)
nextに向けて送信されるものである。

【００４３】内容としては、図４(c)に示されていると
おり、送信先Drとして選定された新制御局候補の端末機
器TM(cs)nextが、送信元Dsとして監視局WSとして動作し
ている端末機器TM(ws)が、コマンド種別Dcとして交代指
示が示される。また、これら内容に加えて、端末機器TM
(cs)nextが新制御局CSとしての動作を開始しなければな
らないタイミングを示す、交代予定時刻Dtが示されてい
てもよい。

【００４４】交代応答コマンドCM04は、監視局WSから送
信された交代指示コマンドCM03を新制御局候補の端末機
器TM(cs)nextが受け付けたときに、新制御局候補の端末
機器TM(cs)nextから監視局WSとして動作している端末機
器TM(ws)に向けて送信されるものである。

【００４５】内容としては、図４(d)に示されていると
おり、送信先Drとして監視局WSとして動作している端末
機器TM(ws)が、送信元Dsとして制御局候補の端末機器TM
(cs)nextが、コマンド種別Dcとして交代応答が示され
る。さらに、交代応答コマンドCM04には、制御局候補の
端末機器TM(cs)nextが制御局CSとしての動作が可能か否
かの回答がその結果Daに示される。

【００４６】交代実行コマンドCM05は、実際に制御局CS
としての動作を切り替えた後に、監視局WSとして動作し
ている端末機器TM(ws)より、ネットワークシステム内の
自身以外の他の全ての端末機器TM(cs)，TM(cs)next，及
びTM(ms)に向けて送信される。このコマンドCM05は、所
定期間連続して繰り返し送信され、その間は後に説明す
る遷移期間中であることを示している。

【００４７】内容としては、図４(e)に示されていると
おり、送信先Drとして他の全端末機器TM(cs)及びTM(ms)
が、送信元Dsとして監視局WSとして動作している端末機
器TM(ws)が、コマンド種別Dcとして交代実行が示され
る。また、これら内容に加えて、遷移期間終了予定時刻
Dtが示されてもよい。

【００４８】受信状態報告コマンドCM06は、図４(f)に
示されているように、自身端末機器TM(self)宛の無線通
信に関し、送信元の他の端末機器TMexc(self)別の受信
電力や受信データのエラー率を、監視局WSとして動作し
ている端末機器TM(ws)又は制御局CSとして動作している
端末機器TM(cs)に報告するために送信されるものであ
る。送信元の他の端末機器TMexc(self)別の受信データ
の電力強度や受信データのエラー率等が、受信状態の報
告内容として結果Daに示される。

【００４９】監視局終了コマンドCM07は、図４(g)に示
されているように、現在監視局WSとして動作している端
末機器TM(ws)に監視局WSとしての動作を終了することを
通知するために、制御局CSとして動作している端末機器
TM(cs)から、監視局WSとして動作している端末機器TM(w
s)宛に送信されるものである。

【００５０】監視局選択コマンドCM08は、図４(h)に示
されているように、監視局WSとしての動作を開始するこ
とを通知するために、制御局CSとして動作している端末
機器TM(cs)から、これから新監視局WSとして動作させる
端末機器TM(ws)next宛に送信されるものである。以下、
上述したように構成される本発明の実施の形態の家庭内
ネットワークシステムについて、その動作を実施例とし
て、以下に説明する。

【００５１】［第１実施例］第１実施例として、現在制
御局CSとして動作している端末機器TM(cs)が、一時停止
状態又は完全停止状態に移行するために、制御局CSとし
ての役割を終了し、その役割を別の制御局候補の端末機
器TM(cs)nextに交代する場合の、その交代手順につい
て、図５，図６，図７を用いて説明する。

【００５２】図５は、このときの監視局WS、すなわち監
視局WSとして動作している端末機器TM(ws)の動作を示す
フローチャートである。図６は、このときの一時停止状
態又は完全停止状態に移行する制御局CS、すなわち現在
制御局CSとして動作している端末機器TM(cs)の動作を示
すフローチャートである。

【００５３】図７は、このときの現行制御局CSに代わっ
てその役割を交代する制御局CS、すなわち新制御局CSと
して動作開始する新制御局候補の端末機器TM(cs)nextの
動作を示すフローチャートである。これは、現在制御局
CSとして動作している端末機器TM(cs)が、監視局WSとし
て動作している端末機器TM(ws)に対して、交代要求コマ
ンドCM01（図４(a)参照）を送信することにより開始さ
れることになる。まず、図５に基づき、この場合の監視
局WSの端末機器TM(cs)の動作について説明する。

【００５４】監視局WSの端末機器TM(ws)は、通常では被
制御局MSとして動作しており、制御局CSから送信された
制御情報に基づきデータ通信を行っている(ステップS51
0)。同時に、監視コマンド領域A02（図３参照）でやり
取りされるコマンドを監視することにより、制御局CSの
交代手続きの開始に備えている(ステップS520、S530、S
540、S550)。

【００５５】ここでは、上述したように、現在制御局CS
として動作している端末機器TM(cs)から交代要求コマン
ドCM01が送信されるため、監視局WSとして動作している
端末機器TM(ws)は、その交代要求コマンドCM01を受信し
たか否かを判定する(ステップS530)。

【００５６】そして、監視局WSの端末機器TM(ws)は、交
代要求コマンドCM01を受信すると、現在被制御局のみと
して動作している端末機器TM(ms)の中から新制御局候補
の端末機器TM(cs)nextを選択し(ステップS531)、その選
択した端末機器TM(cs)nextに対し、交代指示コマンドCM
03（図４(c)参照）を送信する(ステップS532)。その
後、監視局WSとしての端末機器TM(ws)は、新制御局候補
の端末機器TM(cs)nextから、上記交代指示コマンドCM03
に対する応答として、交代応答コマンドCM04（図４(d)
参照）を受信したか否かを判定する(ステップS540)。

【００５７】この交代応答コマンドCM04には、前述のス
テップS531の処理によって選択された新制御局候補の端
末機器TM(cs)nextが、制御局CSとして動作可能か否かの
回答結果が含まれているから、動作可能であれば、監視
局WSの端末機器TM(ws)は、現行制御局CSの端末機器TM(c
s)に対して、交代確認コマンドCM02（図４(b)参照）を
送信する(ステップS541)。

【００５８】もし、交代応答コマンドCM04で、この新制
御局候補の端末機器TM(cs)nextに制御局CSとしての動作
を拒否されれば、その余の端末機器TM(ms)の中から異な
る端末機器を、改めて新制御局候補の端末機器TM(cs)ne
xtとして選択し、再度、交代指示コマンドCM03を送信す
る。

【００５９】次に、監視局WSの端末機器TM(ws)が、上記
のように、現行制御局CSの端末機器TM(cs)に交代確認コ
マンドCM02を送信すると(ステップS541)、後に図７のス
テップS640の処理にて説明するように、現行制御局CSと
しての端末機器TM(cs)からの制御情報の送信が停止する
ので、監視局WSの端末機器TM(ws)は、実際に制御情報の
送信が停止したことを、例えば、所定時間連続して制御
情報が受信できない等の現象によって確認する(ステッ
プS550)。確実に制御情報の送信が停止されたことを確
認するために、監視局WSの端末機器TM(ws)は、複数回連
続して制御情報が送信されてこないことを確認する。

【００６０】また、制御局交代に必要な時間を短縮する
ために、監視局WSの端末機器TM(ws)は、交代確認コマン
ドCM02又は交代指示コマンドCM03に、予め切り替えタイ
ミング情報Dtとしての交代予定時刻を含め、現行制御局
CSとしての端末機器TM(cs)に対して、その切り替えタイ
ミング情報Dtで示された交代予定時刻になると、制御情
報の送信を停止させるように指示してもよい。

【００６１】その後、監視局WSの端末機器TM(ws)は、現
行制御局CSとしての端末機器TM(cs)からの制御情報の送
信が停止されたのを確認したならば(ステップS550)、新
制御局候補の端末機器TM(cs)nextが既に決定されている
ことを確認した上(ステップS551)、交代実行コマンドCM
05（図４(e)参照）を、自身以外の他の全端末機器TMexc
(self)（すなわち、TM(cs)，及びTM(cs)nextを含むTM(m
s)）に向けてブロードキャスト送信する(ステップS55
2)。この交代実行コマンドCM05は、新制御局CSとしての
端末機器TM(cs)nextから送信される制御情報が所定回数
受信できるまで(ステップS553，S554)、繰り返し送信さ
れる(ステップS552〜S553〜S554〜S552)。

【００６２】なお、監視局WSの端末機器TM(ws)が、ステ
ップS540にて新制御局CSとしての端末機器TM(cs)nextか
ら送信される交代応答コマンドCM04の受信に失敗したた
め、ステップS541にて交代確認コマンドCM02が送信でき
ず、これまで現行制御局CSとしての端末機器TM(cs)が制
御局CSとしての動作を続けている可能性や、制御局CSの
動作停止を判定する場合に、後述する第２実施例で説明
する場合のように、ステップS552〜S553〜S554〜S552に
て、たまたま新制御局CSとしての端末機器TM(cs)nextか
ら送信される制御情報が複数回連続して受信できないと
いう可能性が考えられる。

【００６３】しかしながら、いずれの場合においても、
新制御局CSとしての端末機器TM(cs)nextの動作開始と、
現行制御局（すなわち、旧制御局）CSとしての端末機器
TM(cs)の動作停止を確実にするために、監視局WSの端末
機器TM(ws)は、監視コマンド領域A02にて交代実行コマ
ンドCM05の送信を繰り返すことにより、上記の問題を解
決する。

【００６４】なぜなら、交代実行コマンドCM05を受信し
た旧制御局CSの端末機器TM(cs)は、必ず制御情報の送信
を停止して被制御局MSとして動作開始しなければならな
いし(後述する図６のステップS670，S680参照)、新制御
局CSとしての端末機器TM(cs)nextは、必ず制御情報の送
信を開始しなければならない(後述する図７のステップS
740〜S770参照)構成となっている。

【００６５】監視局WSの端末機器TM(ws)は、交代実行コ
マンドCM05の送信繰り返しが所定回数又は所定時間に達
すれば、交代実行コマンドCM05の送信を停止し、遷移期
間の終了とする(ステップS554)。以降は、通常どおりの
状態として被制御局MSの動作を行う。次に、この場合
の、現在制御局CSとして動作している端末機器TM(cs)
（旧制御局CS）の動作を、図６を用いて説明する。

【００６６】現在制御局CSとして制御情報を送信(ステ
ップS610)を行って動作している端末機器TM(cs)は、何
らかの理由(ユーザーの操作により、動作停止を要求さ
れた場合等)で自身の制御局交代が必要だと判断した場
合(ステップS620)は、監視局WSとしての端末機器TM(ws)
に対し、交代要求コマンドCM01（図４(a)参照）を送信
し(ステップS630)、監視局WSの端末機器TM(ws)からの交
代確認コマンドCM02（図４(b)参照）又は自身交代実行
コマンド（図４(e)参照）いずれかの受信を待つ(ステッ
プS640，S690)。

【００６７】現行制御局CSとしての端末機器TM(cs)は、
交代確認コマンドCM02を受信すると(ステップS640)、制
御情報の送信を停止し(ステップS650)、新たに選択され
た制御局CSの端末機器TM(cs)nextから送信される制御情
報の受信を開始する(ステップS660)。もし、交代確認コ
マンドCM02に交代タイミング情報Dtとしての交代予定時
刻が設定されていれば、その時間に従って制御情報の送
信を停止する(ステップS650)。

【００６８】その後、監視コマンド領域A02にて監視局W
Sとしての端末機器TM(ws)から交代実行コマンドCM05
（図４(e)参照）が送信されるので、現行制御局（すな
わち、旧制御局）CSの端末機器TM(cs)は、その交代実行
コマンドCM05を受信する(ステップS670)。この間は遷移
期間として動作する(ステップS660〜S670〜S660)。

【００６９】また、仮に、前述のステップS640で交代確
認コマンドCM02を受信せずに、前述のステップS690で交
代実行コマンドCM05を先に受信した場合も、現行制御局
（旧制御局）CSの端末機器TM(cs)は、指示された交代タ
イミングどおりに現行制御局CSとしての動作を停止しな
ければならない(ステップS690〜S650)。

【００７０】そして、旧制御局CSの端末機器TM(cs)は、
前述のステップS650による制御情報の送信を停止後、例
えば、所定時間交代実行コマンドCM05を受信しなけれ
ば、遷移期間が終了したと判断し、被制御局MSとしての
定常動作を開始する(ステップS680)。次に、監視局WSの
指示により新たに制御局CSとなる端末機器（新制御局候
補端末機器）TM(cs)nextの動作を、図７を用いて説明す
る。

【００７１】新制御局候補の端末機器TM(cs)nextは、制
御局交代前は制御情報を受信し(ステップS720)、被制御
局MSとして動作している(ステップS710)。この状態で監
視コマンド領域A02において交代指示コマンドCM03（図
４(c)参照）を受信すると(ステップS730)、交代手順を
開始する。

【００７２】ここで、新制御局候補の端末機器TM(cs)ne
xtは、制御局CSとしての動作が可能な状態であれば、結
果フィールドDaに動作可能であることを示した上で、交
代応答コマンドCM04（図４(d)参照）を先に受信した交
代指示コマンドCM03の送信元Drに記載された制御局CSと
しての端末機器TM(cs)、又は監視局WSとしての端末機器
TM(ws)宛に送付する(ステップS731)。なお、本実施例に
おいては、交代指示コマンドCM03の送信元Drには、図５
のステップS532の処理に対応して、監視局WSとしての端
末機器TM(ws)が記載されているので、監視局WSとしての
端末機器TM(ws)宛に送付する(ステップS731)。また、新
制御局候補の端末機器TM(cs)nextは、制御局CSとして動
作不可能であれば、結果フィールドDaに動作不可能であ
ることを示した上で、交代応答コマンドCM04を同様に送
信する(ステップS731)。

【００７３】結果フィールドDaに動作可能であることを
示し、交代応答コマンドCM04を送信した後、監視局WSと
しての端末機器TM(ws)から、交代実行コマンドCM05（図
４(e)参照）を受信すれば(ステップS740)、端末機器TM
(cs)nextは、即座に制御局CSとしての動作を開始し、制
御情報の送信を開始する(ステップS750)。なお、本実施
例においては、交代実行コマンドCM05は、図５のステッ
プS552の処理に対応して、監視局WSとしての端末機器TM
(ws)から送信される。

【００７４】しばらくの間、端末機器TM(cs)nextは、交
代実行コマンドCM05を繰り返し受信するが(ステップS76
0)、その間は遷移期間中としての動作を行い、ネットワ
ークシステム11の状態を変化させるようなコマンドは受
け付けないようにする(ステップS750〜S760〜750)。

【００７５】遷移期間とは、それまで制御局CSとして動
作していた端末機器TM(cs)から新たな端末機器TM(cs)ne
xtへ制御局CSが交代してから、監視局WSとしての端末機
器TM(ws)からの交代実行コマンドCM05の送信が停止する
までの期間のことである。この期間中は、制御情報に変
化を与えるような操作を実行してはならない。例えば、
端末のネットワークヘの新規参入や離脱を禁止し端末構
成が変化しないようにする、帯域予約の受付を禁止して
固定データ領域A03の割り当て状態が変化しないように
する等である。

【００７６】遷移期間中は、制御情報が途絶える可能性
が高くなるが、上記の制限を設けることにより、制御情
報が途絶えても以前と同じ状態で固定データを送信する
ことができる。また不定領域A04についても、その領域
サイズや相手端末機器の構成に変化がなければ、データ
の送受に成功する可能性が高くなる。すなわちデータの
ロスを最低限に抑えることが可能となる。新制御局候補
の端末機器TM(cs)nextは、交代実行コマンドCM05を所定
時間受信しなくなれば(ステップS760)、遷移期間は終了
したと認識し、制御局CSとしての通常動作に移行する
(ステップS770)。

【００７７】図８は、上記第１実施例として説明した、
現行制御局（旧制御局）としての端末機器TM(cs)からの
要求に基づき制御局CSを交代するときの、監視局WSとし
ての端末機器TM(ws)と、新旧制御局としての端末機器TM
(cs)，TM(cs)nextとの間における、コマンドCMのやり取
りを示した図である。すなわち、図８は、現在制御局CS
として動作している端末機器TM(cs)が、監視局としての
端末機器TM(ws)に対して、交代要求コマンドCM01を送信
することにより、制御局CSの交代処理が開始されたとき
からの様子を示している。

【００７８】監視局WSとしての端末機器TM(ws)、及び新
制御局候補となる端末機器TM(cs)nextは、交代要求コマ
ンドCM01が送信される以前、通常では被制御局MSとして
動作しており、制御局CSから送信された制御情報に基づ
きデータ通信を行っている(図８中に示す、状態01)。同
時に、監視局WSとしての端末機器TM(ws)は、監視コマン
ド領域A02でやり取りされるコマンドCMを監視すること
により、制御局CSの交代手続きの開始に備えている。

【００７９】このとき、現在制御局CSとして動作してい
る端末TM(cs)から交代要求コマンドCM01が送信される
と、監視局WSとしての端末機器TM(ws)は、ネットワーク
11内の被制御局MSの中から、新制御局候補の端末機器TM
(cs)nextを選択し、その端末機器TM(cs)nextに対し、交
代指示コマンドCM03を送信する(状態02)。交代指示コマ
ンドCM03を受信した、現在被制御局MSとして動作してい
る端末機器TM(cs)nextは、制御局CSとして動作可能か否
かを判断し、その回答結果を交代応答コマンドCM04に設
定して監視局WSに送信する(状態03)。

【００８０】交代応答コマンドCM04を受信した監視局WS
は、交代指示コマンドCM04に設定された情報に基づき、
選択された制御局候補端末機器TM(cs)nextが動作可能で
あれば、現行制御局の端末機器TM(cs)に対して、交代確
認コマンドCM02を送信する(状態04)。もし、選択された
新制御局候補の端末機器TM(cs)nextに制御局CSとしての
動作を拒否されれば、監視局WSは、交代確認コマンドCM
02を現行制御局CSの端末機器TM(cs)に対して送信せず、
他の被制御局MSとして動作している端末機器TM(ms)の中
から、再び異なる端末機器TM(cs)nextを選択し、交代指
示コマンドCM03を送信する(状態02)。

【００８１】選択された新制御局候補の端末機器TM(cs)
nextが動作可能で、監視局WSから交代確認コマンドCM02
を受信した現行制御局の端末機器TM(cs)は、交代確認コ
マンドCM02の指示に基づき、制御情報の送信を停止する
(状態05)。その後、監視局WSは、制御情報の送信が停止
したことを確認すると、交代実行コマンドCM05を自身以
外の全端末TM(cs)，TM(cs)next及びTM(ms)に向けてブロ
ードキャスト送信する(状態06)。この交代実行コマンド
CM05は、新制御局CSとしての端末機器TM(cs)nextから送
信される制御情報が所定回数受信できるまで、繰り返し
送信される(状態07，08)。監視局WSは、交代実行コマン
ドCM05の送信繰り返しが所定時間経過し、又は所定回数
に達すれば、交代実行コマンドCM05の送信を停止する。

【００８２】ネットワーク11内の各端末機器TM(1)〜TM
(n)は、交代実行コマンドCM05の送信終了を確認した時
点で遷移期間の終了とし、以降、通常どおりの状態とし
て動作する(状態09)。そして、図８に示した各状態1〜1
0は、図５乃至図７に示した、現行制御局CSとしての端
末機器TM(cs)、監視局WSとしての端末機器TM(ws)，及び
選択された制御局候補としての端末機器TM(cs)nextのそ
れぞれ処理と、図９に示したように対応している。図９
は、図５乃至図７と図８との対応関係を示す図である。

【００８３】［第２実施例］次の第２実施例として、上
記と異なるケースの制御局の交代手順を、同じく図５及
び図７を用いて説明する。これは、制御局CSとして動作
していた端末機器TM(cs)が、交代要求コマンドCM01を送
信せずに、緊急に動作を停止してしまったときの制御局
の交代手順についての実施例である。

【００８４】まず、図５に基づき、この場合の監視局WS
の端末機器TM(cs)の動作について説明する。監視局WSの
端末機器TM(ws)は、監視コマンド領域A02でやり取りさ
れるメッセージの送受とともに、制御情報の監視も行う
(ステップS550)。所定時間連続して制御情報の受信に失
敗した場合、制御局CSが存在しなくなったと判断し、ス
テップS552以下に示す制御局交代手順を起動する。

【００８５】監視局WSの端末機器TM(ws)は、交代実行コ
マンドCM05（図４(e)参照）を繰り返し送信する(ステッ
プS552)。このとき、監視局WSの判断が誤っており、実
際にはこれまで制御局CSとして動作していた端末機器TM
(cs)がまだ制御局CSとして動作している可能性もある
が、交代実行コマンドCM05を繰り返し送信することによ
り、旧制御局CM05の動作を確実に停止させる。

【００８６】なお、この交代実行コマンドCM05を繰り返
し送信するに当たっては、監視局WSは、事前に新制御局
候補CSが決定されているか否かを確認の上(ステップS55
1)、新制御局候補CSが決定されていないならば、新制御
局候補CSの決定が必要として(ステップS555)、新制御局
候補CSの選択(ステップS530〜S532)及びその確認(ステ
ップS540，S541)がなされる。

【００８７】また、別の方法として、事前に新制御局候
補CSが決定されていない場合は、上述したステップS530
〜S532の処理及びステップS540〜S541に示す処理を実行
せずとも、交代実行コマンドCM05にて新制御局候補CSを
通知してもよい。この場合、図４(e)に破線で示されて
いるように、交代実行コマンドCM05には、新制御局候補
端末情報Dnが追加される。この場合、監視局WSは、制御
情報に含まれている端末情報をもとに制御局機能を有す
る端末機器TMを選択可能であるし、また、監視コマンド
領域A02似て通知される受信状態報告をもとに新制御局
候補CSを選択することも可能である。

【００８８】この後、監視局WSの端末機器TM(ws)は、新
制御局CSから制御情報を受信できれば(ステップS550)、
遷移期間が開始され、さらに所定時間経過すれば、交代
実行コマンドCM05の送信を停止する(ステップS554)。こ
れにより、監視局WSの端末機器TM(ws)では、定常状態と
しての動作が開始される(ステップS510)。

【００８９】これに対して、制御局候補の端末機器TM(c
s)nextでは、いきなり交代実行コマンドCM05を受信する
ことになる(ステップS740)。これまで、制御局候補の端
末機器TM(cs)nextは、被制御局MSとして動作していたと
き(ステップS720)に得られている最新の制御情報をもと
に、制御情報の送信を開始する(ステップS750)。

【００９０】このとき、遷移期間として動作し、制御局
候補の端末機器TM(cs)nextによる制御情報の送信は、監
視局WSより交代実行コマンドCM05が送信されている間
(ステップS760)は、制御情報の送信を持続しなければな
らない(ステップS750)。監視局WSからの交代実行コマン
ドCM05が受信できなくなれば(ステップS760)、以降、制
御局候補の端末機器TM(cs)nextは、制御局CSとして通常
状態の動作を開始する(ステップS770)。

【００９１】図１０は、上記第２実施例として説明し
た、現行制御局（旧制御局）CSが緊急停止した場合の、
監視局WSとしての端末機器TM(ws)と、新制御局CSとして
の端末機器TM(cs)nextとの間における、コマンドCMのや
り取りを示した図である。すなわち、図１０は、現在制
御局CSとして動作している端末機器TM(cs)が、緊急停止
した場合の制御局交代の手順についての様子を示してい
る。監視局WSは、監視コマンド領域A02でやり取りされ
るメッセージの送受とともに、制御情報の監視も行って
いる(図１０中に示す、状態01)。

【００９２】監視局WSは、所定時間連続して制御情報の
受信に失敗した場合、制御局CSが存在しなくなったと判
断し(状態02)、新制御局候補の端末機器TM(cs)nextに交
代実行コマンドCM05を繰り返し送信する(状態03，05)。
このとき、監視局WSの判断が誤っており、実際にはこれ
まで制御局CSとして動作していた端末機器TM(cs)がまだ
制御局CSとして動作している可能性もあるが、交代実行
コマンドCM05を繰り返し送信することにより、端末機器
TM(cs)による旧制御局CSの動作を確実に停止させること
ができる。

【００９３】交代実行コマンドCM05で、新制御局候補と
して設定された端末機器TM(cs)nextは、被制御局MSとし
て動作していたときに得られている最新の制御情報をも
とに制御情報の送信を開始することにより、制御局CSと
しての動作を開始する(状態04)。この後、監視局WSは、
新制御局CSから制御情報を受信できれば、さらに所定時
間経過すれば、交代実行コマンドCM05の送信を停止す
る。これにより通常状態としての動作が開始される(状
態06)。

【００９４】［第３実施例］これまでの第１実施例，第
２実施例では、制御局CSが動作可能であるか否か、又は
制御局CSが存在しているか否かにより、制御局CSの交代
を開始している。以下、第３実施例として、さらに、被
制御局MSの制御情報の受信状態の監視を行うことによ
り、より積極的に制御局CSを交代させ、最適な制御局CS
を探索させる制御局交代方法について説明する。

【００９５】制御局CSから送信される制御情報は、ネッ
トワークシステム10として動作するために必要な情報で
あるため、制御局CSと他の全ての被制御局MSとの間の通
信状態が良いほうが望ましい。しかしながら、無線環境
下では、電波の伝播状況はリアルタイムに変化するた
め、通信状態を推測することは難しく、実際に通信を試
みるのが最も確実な方法である。

【００９６】したがって、監視コマンド領域A02にて、
被制御局MSのみとして動作している全端末機器TM(ms)か
ら監視局WS宛に送信されてくる受信状態報告コマンドCM
06（図４(f)参照）を使って、制御局CSとしての端末機
器TM(cs)と被制御局CSとしてとしてのみ動作している端
末機器TM(ms)それぞれとの間の制御情報の通信状態を把
握し、制御局候補の端末機器TM(cs)nextを選択する指標
とする。

【００９７】受信状態報告コマンドCM06は、自身端末機
器TM(self)宛に他の端末機器TMexc(self)から送信され
てくる無線通信に関する他の端末機器TMexc(self)別の
受信状態の報告である。具体的には、他の端末機器TMex
c(self)別の、受信データの電力強度や受信データのエ
ラー率等が考えられる。

【００９８】この受信状態報告コマンドCM06は、その送
信間隔が短いほど受信状態の変化に対する追従速度が速
くなるが、その分データ領域の大きさが圧迫されるの
で、数フレームに一度だけ報告するようにしてもよい。
この受信状態報告コマンドCM06をもとに、監視局WSにお
いて制御局候補としての端末機器TM(cs)nextを選択する
方法について説明する。

【００９９】図１１は、制御局候補としての端末機器TM
(cs)nextを選択する手順を示すフローチャートである。
まず、監視局WSは、現在被制御局WSとしてのみ動作して
いる端末機器TM(ms)それぞれから報告される受信状態報
告コマンドCM06を受信し(ステップS1110)、これら端末
機器TM(ms)毎の受信状態報告コマンドCM06に基づき、監
視局WS自身も含めて制御情報の受信レベルが最も低い端
末機器TM(L)minの、制御情報の受信レベルを抽出する
(ステップS1120)。これにより、監視局WSは、被制御局W
Sとして動作している全端末機器TM(ms)及びTM(ws)の中
での、制御情報の受信レベルの最低値を特定できること
になる。

【０１００】次に、監視局WSは、この抽出した制御情報
の受信レベルの最低値が、予め定められた所定値からな
る閾値を下回っているか否かを調べる(ステップS113
0)。そして、制御情報の受信レベルの最低値が閾値を下
回っていなければ、監視局WSは現行の制御局CSとしての
端末機器TM(cs)の交代を行うことなく、引き続き制御情
報の受信状態の監視を続ける。

【０１０１】逆に閾値を下回っていれば、監視局WSは、
自身も含めて、各端末機器TM(ms)及びTM(ws)毎に、自身
端末機器TM(self)宛に他の端末機器TMexc(self)それぞ
れから送信されてくる無線通信に関する他の端末機器TM
exc(self)別の受信レベルの中の最低値を抽出し、その
最低値を各端末機器TM(ms)及びTM(ws)間で比較する。こ
の比較により、監視局WSは、この他の端末機器TMexc(se
lf)からの受信レベルの最低値が最も高い端末機器を、
新制御局候補の端末機器TM(cs)nextとして選択し(ステ
ップS1140)、前記説明した図５におけるステップS531以
降の処理と同様にして、制御局CSの交代手順を実行する
(ステップS1150)。

【０１０２】これにより、監視局WSが常に制御局CSから
送信される制御情報の受信状態を監視し、その受信状態
が悪くなった場合に、制御局候補として、被制御局WSと
して動作している全端末機器TM(ms)及びTM(ws)の中か
ら、最も状態のよい端末機器TM(cs)nextを選択し、監視
局WSの判断で制御局CSの交代を実施する。以上の方法に
より、全端末TM(1)〜TM(n)からみて受信状態のよい制御
局CSを選択することができ、より安定度の高いネットワ
ークシステム10が期待できる。

【０１０３】［第４実施例］これまで説明してきた監視
局WSについても、監視局WSとして動作している端末機器
TM(ws)を交代するようにしてもよい。以下、監視局WSの
交代方法について、第４実施例として説明する。図１２
は、監視局WSを交代する場合の制御局CSの動作を示すフ
ローチャートである。

【０１０４】監視局WSを交代する契機の一つとして、制
御局CSが収容する端末機器TMexc(cs)の構成に変化があ
ったときが考えられる。この端末機器TMexc(cs)の構成
変化としては、通常の新規参入手順により端末機器TM
(1)〜TM(n)の増減があったときはもちろん、監視局WSと
しての端末機器TM(ws)の受信状況が大きく変化したとき
も対象となる。

【０１０５】いずれにしても、制御局CSは、監視局WSを
交代する必要があると判断した場合は(ステップS121
0)、次の監視局候補の端末機器TM(ws)nextを選び出し
(ステップSl220)、監視局終了コマンドCM07（図４(g)参
照）を現在の監視局WSとしての端末機器TM(ws)に送信す
る(ステップSl230)。これにより、監視局終了コマンドC
M07を受信した現在の監視局WSの端末機器TM(ws)は、監
視局WSとしての動作を停止する。

【０１０６】制御局CSは、現在の監視局（すなわち旧監
視局）WSの端末機器TM(ws)から、監視局終了コマンドCM
07に対するACK（Acknowlegement:確認通知）を受信する
と(ステップS1240)、次に監視局選択コマンドCM08（図
４(h)参照）を新たな監視局WSとして選択された端末機
器TM(ws)nextに送信する(ステップS1250)。

【０１０７】監視局選択コマンドCM08を受信した新監視
局WSとしての端末機器TM(ws)nextは、自身が新監視局WS
になる支障がなければ、制御局CSに対して、監視局選択
コマンドCM08に対するACKを送信するとともに、監視局W
Sとしての動作を開始する。したがって、制御局CSは、
選択コマンドCM08を送信した新監視局WSとしての端末機
器TM(ws)nextから、監視局選択コマンドCM08に対するAC
K（Acknowlegement：確認通知）を受信し(ステップS126
0)、監視局WSの交代手続きを終了する。

【０１０８】図１３は、監視局WSを交代するコマンドCM
のやり取りを示した図である。この図のとおり、監視局
WSの交代が必要だと判断した制御局CSは、旧監視局WSと
しての端末機器TM(ws)に監視局終了コマンドCM07を送信
し(図１３中に示す、状態01)、旧監視局WSとしての端末
機器TM(ws)からのACKを待つ。旧監視局WSの端末機器TM
(ws)からのACKを受信すれば(状態02)、制御局CSは、次
に新監視局WSとして選択した端末機器TM(ws)nextに監視
局選択コマンドCM08を送信し(状態03)、選択した端末機
器TM(ws)nextからのACKを待つ。そして、新監視局WSと
して選択した端末機器TM(ws)nextからのACKを受信すれ
ば(状態04)、監視局交代手続きを終了する。

【０１０９】なお、監視局交代の場合は、制御局交代と
異なり、監視局WSの存在してない期間が存在しても、通
信等においては何ら問題はなく、本実施例のように単純
なメッセージ交換だけでよい。上述した実施例に対し、
もし、上述した実施例で説明したような監視局WSが存在
しない場合には、制御局CSの交代を実施する場合は、前
述した第１実施例及び第２実施例によるの交代手順は実
施できず、一度ネットワークシステムを終了し再度構築
するという従来技術の手順を踏む必要がある。

【０１１０】このネットワークを再構築する場合に必要
な処理の代表例としては、被制御局MSのネットワークシ
ステムヘの登録とユーザデータ送信のための帯域予約手
順等がある。例えば、コネクション接続型の通信を行う
場合は、どの端末機器が動作しているか知る必要がある
ため、動作開始時に端末機器登録がよく行われる。その
場合、被制御局MSから制御局CSへ登録要求メッセージを
送信することによって実現される。また現在動作してい
る端末機器情報から構成される端末機器構成情報は、制
御情報の一つとして扱われ、制御局CSから制御領域にて
端末機器構成情報を送信することにより、各端末機器は
現在の端末機器構成情報を取得することができる。

【０１１１】固定データ領域にてデータを送信する場合
には、必要な領域を確保するために帯域予約手順を起動
する。データを送信したい端末機器からの帯域割り当て
要求に基づいて制御局CSが必要な領域を割り当てる。同
時にその割り当てられた領域の開始タイミングやサイズ
は制御領域において報告される。

【０１１２】以上説明したような手続きにより得られた
情報は、ネットワークシステムを終了するとクリアされ
てしまう。したがって、その後、ネットワークシステム
を終了前と同じ状態にするためには、再度同じ手順を実
施する必要があり、さらにその間ユーザデータの通信は
行うことが不可能となる。

【０１１３】これに対して、監視局MSの存在している状
態での上述した実施例のネットワークシステムであれ
ば、制御情報を維持しつつ制御局CSを交代することが可
能であるため、制御局CSの交代後に制御情報の送信を繰
り返す必要はない。また、監視局交代の場合も、単純な
メッセージ交換だけで済むので、監視局交代による監視
局MSが存在しない期間も問題になることはない。

【０１１４】［第５実施例］この第５実施例では、制御
局CSの交代が生じる例について、動作中の端末機器TMが
部屋間を移動したり、データの送受信が頻繁であるよう
なアクティブな端末機器が異なる端末機器に変化した場
合にも、より安定したネットワークを構築することを意
図している。

【０１１５】本実施例は、制御局の交代方法に当たり、
次の特徴を有する。 最もアクティブな端末機器の近くに制御局CSを移動さ
せる。 制御局CSはどの端末機器TMexc(cs)が最もアクティブ
かを監視する。 監視局WSは最もアクティブな端末機器に近い制御局候
補の端末機器TM(cs)nextを判定する。 監視局WSは固定の方が望ましい。

【０１１６】これらを実現するために、本実施例では、
制御局CSにおける制御局交代が必要となった理由を監視
局WSに通知し、その情報をもとに監視局WSが適応的に制
御局候補の端末機器TM(cs)nextを選択することにより実
現している。制御局CSから制御局交代が必要となった理
由を通知するための手段として、制御情報の無線フレー
ム構成における監視コマンド領域A02（図３参照）の交
代要求コマンドCM01（図４(a)参照）を拡張し、交代要
求種別Dmを追加する。

【０１１７】図１４は、拡張交代要求コマンドCM01kの
フォーマット例を示した図である。交代要求種別Dsに具
体的に記載される種別内容の例としては、 交代要求種別Ａ：バッテリー切れ等による制御局CSとし
ての端末機器TM(cs)自身の内部的な事情により制御局CS
の交代が必要になった場合の種別を示す。 交代要求種別Ｂ：ネットワーク11内で最もアクティブな
端末機器TM(act)が変わったために、制御局CSの交代が
必要となった場合の種別を示す。このとき、種別には、
最もアクティブな端末機器TM(act)の端末アドレスも付
加される。 交代要求種別Ｃ：ネットワーク内で最もアクティブな端
末機器TM(act)が移動（制御局CSとしての端末機器TM(C
S)の移動による端末機器TM(act)の相対的移動も含む）
したために、制御局CSの交代が必要となった場合。 以下、この情報をもとに、制御局CSおよび監視局WSがど
のように動作するかを説明する。

【０１１８】図１５は、現行制御局CSとして動作してい
る端末機器TM(cs)の動作を示すフローチャートである。
図１５においては、前述した図７のステップS720示した
制御局交代が必要か否かの判断を、ステップS721〜Ｓ72
8で示した動作に置き換え規定したものであるので、こ
の部分を除いた他の処理については、図７の場合と変わ
ることがないので、同一符号を付し、その部分について
は説明を省略する。

【０１１９】ステップＳ710に示した制御情報送信後、
バッテリー切れ等といった制御局CSである端末機器自身
TM(cs)の事情により制御局CSの動作を停止する必要があ
るか否かの判断を行う(ステップS721)。もし交代が必要
であると判断すれば、制御局CSである端末機器自身TM(c
s)は、交代要求コマンドCM01kの交代要求種別Dsに交代
要求種別Ａを設定し(ステップS722)、交代要求コマンド
CM01kを監視局WSに送信する(ステップS730)。

【０１２０】制御局CSの交代が必要なければ、制御局CS
である端末機器自身TM(cs)は、その受信しているデータ
を解析し(ステップS723)、どの端末機器TMexc(cs)が最
もアクティブであるかを検出する(ステップS724)。ここ
で検出された最もアクティブな端末機器TM(act)が、前
回に検出された最もアクティブな端末機器TM(act)bと異
なり、変化している場合(ステップS725)、交代要求コマ
ンドCM01kの交代要求種別Dsに交代要求種別Ｂを設定し
(ステップS727)、交代要求コマンドCM01kを監視局WSに
送信する(ステップS730)。

【０１２１】また、最もアクティブな端末機器TM(act)
が移動したと判断された場合(ステップS726)、制御局CS
である端末機器自身は、交代要求コマンドCM01kの交代
要求種別Dsに交代要求種別Ｃを設定し(ステップS728)、
交代要求コマンドCM01kを監視局WSに送信する(ステップ
S730)。端末機器TMexc(cs)が移動したか否かはその端末
機器TMexc(cs)からの受信データの受信レベルやエラー
率の測定を変化を見ることで推測が可能である。したが
って、ここでは、端末機器TMexc(cs)それぞれは、制御
情報の受信状態報告コマンドCM06を制御局CSである端末
機器TM(cs)宛にも送信するようになっている。これに対
し、以上のいずれの場合にも当てはまらない場合は、制
御局CSである端末機器TM(cs)は、制御局交代は不要だと
判断し、ステップＳ740に示した交代確認コマンドCM02
の受信確認処理へ移る。

【０１２２】図１６は、現行監視局WSとして動作してい
る端末機器TM(WS)の動作を示すフローチャートである。
図１６においては、前述した図５のステップS531で示し
た最適な制御局CSを探索する場合の選択方法を、ステッ
プS531-1〜Ｓ531-7で示した動作に置換え規定したもの
である。したがって、このステップS531-1〜Ｓ531-7で
示した部分を除いた他の処理については、図５の場合と
変わることがないので、同一符号を付し、その部分につ
いては説明を省略する。

【０１２３】監視局WSとしての端末機器TM(ws)が、交代
要求コマンドCM01k，CM01を受信すると(ステップS53
0)、被制御局MSとしてのみ動作している端末機器TM(ms)
それぞれの制御情報の受信状態を、受信状態報告コマン
ドCM06の解析によって把握する(ステップS531-1)。監視
局WSとしての端末機器TM(ws)は、これにより現在のネッ
トワーク11の動作状態を把握した上で、交代要求種別の
判定を行う(ステップS531-2)。交代要求種別Ａの場合、
監視局WSとしての端末機器TM(ws)は、図１１に示した第
３実施例の場合と同様の処理を行う。

【０１２４】すなわち、端末機器TM(ws)は、まず、被制
御局MSとして動作している全端末機器TM(ms)及びTM(ws)
それぞれの制御局CSからの制御情報の受信レベルの中か
ら最低値を抽出し(ステップS531-3)、その最低値が予め
定められている所定の値を下回ったか否かを判定する
(ステップS531-4)。この判定により、最低値がこの所定
値を下回っていなければ、監視局WSとしての端末機器TM
(ws)は、制御局交代の必要はないと判断し、ステップS5
10で示した制御情報の受信へ戻る。

【０１２５】これに対し、もし最低値がこの所定値を下
回っていれば、端末機器TM(ws)は、自身TM(self)以外の
他の端末機器TMexc(self)からの受信レベルの最低値が
最も高い端末機器を制御局候補の端末機器TM(cs)nextと
して選択し(ステップS531-5)、この選択された端末機器
TM(cs)next宛に交代指示コマンドCM03を送信する(ステ
ップS532)。

【０１２６】交代要求種別Ｂの場合、上記ステップS531
-1で説明した受信状態報告コマンドCM06の解析結果(ス
テップS531-1)に基づいて、新たに最もアクティブとな
った端末機器が報告した、自身TM(self)以外の他の端末
機器TMexc(self)からの受信レベルの中で、最もその値
が高い端末機器を新制御局候補の端末機器TM(cs)nextと
して選択し(ステップS531-6)、交代指示コマンドCM03を
送信する(ステップS532)。

【０１２７】交代要求種別Ｃの場合、受信状態コマンド
解析結果(ステップS531-1)に基づいて、移動したアクテ
ィブな端末機器TMが報告した、自身TM(self)以外の他の
端末機器TMexc(self)からの受信レベルの中で、最もそ
の値が高い端末機器を新制御局候補の端末機器TM(cs)ne
xtとして選択し(ステップS531-7)、交代指示コマンドCM
03を送信する(ステップS532)。

【０１２８】以上に説明した通り、アクティブな端末機
器TM(act)が部屋間を移動したり、アクティブな端末機
器TM(act)bが異なる端末機器TM(act)に変化した場合に
も、それらの状況に応じてより適切な制御局候補の端末
機器TM(cs)nextを選択することが可能となり、より安定
したネットワークを構築することができる。

【０１２９】［その他の変形実施例］本発明の実施の形
態は、上記した実施例に限定されるものではない。例え
ば、ある一つの端末機器TMにおいては、制御局CSとして
のみ動作可能であっても、監視局WSとしてのみ動作可能
であっても、制御局CS及び監視局WSの両者動作可能であ
っても良い。そして、両者動作可能な端末機器の場合
は、図２(a)、(b)に示した制御局CS及び監視局WSの両方
の構成を持つことになる。このとき、両者で兼用するこ
とができる各ブロック構成については、共通化をはかる
こともできる。

【０１３０】また、ネットワーク内で動作している端末
機器であれば、制御局CSや制御局候補と物理的に同じ一
の端末機器が監視局WSを兼ねていても問題はない。ま
た、ネットワークは無線の実施例として説明してきた
が、一部の端末機器は相互に有線で接続されていても問
題はない。また、監視局WSは、制御局CSの監視を行うと
いう性格上、制御局CSの動作状態の変化を知るために
は、例えば、大型テレビや冷蔵庫等、一度設置されれば
ほとんど動かすことのない固定の装置によって実施され
るのが望ましい。

【０１３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、以上説
明したとおり、監視局を設け、制御局を交代する時に、
その監視局の指示による遷移期間を設けることにより、
その間最低限のユーザデータ通信可能となり、さらに、
その間交代実行コマンドを繰り返し送信することによ
り、確実に制御局を交代することが可能となる。

【０１３２】また、制御局として動作していた端末機器
が、交代要求コマンドを送信せずに緊急に動作を停止し
てしまったときでも、ネットワークシステムを最初から
再構築することなく、制御局を交代することが可能とな
る。また、ネットワーク内の端末機器からの受信状態報
告を監視することにより積極的に制御局を交代させ、全
端末機器からみて受信状態のよい制御局を選択すること
ができることにより、より安定度の高いネットワークシ
ステムが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態としての家庭内ネットワー
クシステムの構成図である。

【図２】本実施の形態に係る監視局WS及び制御局CSのブ
ロック構成図である。

【図３】各端末機器TM(1)〜TM(n)が送受信する無線フレ
ーム構成を示す図である。

【図４】監視コマンド領域A02においてやり取りされる
各種コマンドCMのフォーマット例を示した図である。

【図５】監視局WSとして動作している端末機器TM(ws)の
動作を示すフローチャートである。

【図６】一時停止状態又は完全停止状態に移行する制御
局CS、すなわち現行制御局CSとして動作している端末機
器TM(cs)の動作を示すフローチャートである。

【図７】現行制御局CSに代わってその役割を交代する制
御局CS、すなわち新制御局CSとして動作開始する端末機
器TM(cs)nextの動作を示すフローチャートである。

【図８】監視局としての端末機器TM(ws)と、新旧制御局
としての端末機器TM(cs)，TM(cs)nextとの間における、
コマンドCMのやり取りを示した図である。

【図９】図５乃至図７と図８との対応関係を示す図であ
る。

【図１０】監視局としての端末機器TM(ws)と、新制御局
としての端末機器TM(cs)nextとの間における、コマンド
CMのやり取りを示した図である。

【図１１】制御局候補としての端末機器TM(cs)nextを選
択する手順を示すフローチャートである。

【図１２】監視局WSを交代する場合の制御局CSの動作を
示すフローチャートである。

【図１３】監視局WSを交代するコマンドCMのやり取りを
示した図である。

【図１４】拡張交代要求コマンドCM01kのフォーマット
例を示した図である。

【図１５】現行制御局CSとして動作している端末機器TM
(cs)の動作を示すフローチャートである。

【図１６】監視局WSとして動作している端末機器TM(WS)
の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０ ネットワークシステム １０１，１１１ ネットワーク情報管理部 １０２ 制御局管視部 １０３ 制御局交代処理部 １０４ 送受信部 １１２ 監視局管理部 １１３ 監視局交代処理部 CS 制御局 MS 非制御局 WS 監視局

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の端末機器から構成されるネットワ
   ークシステムであって、前記複数の端末機器が、 制御局として動作する一つの端末機器と、 該制御局の管理下で被制御局として動作するその余の端
   末機器とで構成され、制御局は交代可能であるととも
   に、前記被制御局として動作するその余の端末機器の中
   の一つの端末機器が、前記制御局として動作する一つの
   端末機器の交代を管理する監視局を兼ねて動作すること
   を特徴とするネットワークシステム。
2. 【請求項２】 複数の端末機器から構成されるネットワ
   ークシステムであって、前記複数の端末機器が、 制御局として動作する一つの端末機器と、 制御局の交代を管理する監視局として動作する一つの端
   末機器と、 前記制御局の管理下で被制御局として動作するその余の
   端末機器とで構成され、監視局は交代可能であるととも
   に、前記制御局として動作する一つの端末機器が、前記
   監視局として動作する一つの端末機器の交代を管理する
   機能を備えていることを特徴とするネットワークシステ
   ム。
3. 【請求項３】 制御局として動作する一つの端末機器
   と、該制御局として動作する一つの端末機器の管理下で
   被制御局として動作するその余の端末機器とからなるネ
   ットワークシステムにおける制御局交代方法であって、 前記制御局として動作する一つの端末機器の現行制御局
   としての機能停止又は低下を判断するステップと、 前記判断結果に基づき、前記被制御局として動作するそ
   の余の端末機器の中から、新制御局候補として一つの端
   末機器を選択するステップと、 該新制御局候補として一つの端末機器の選択後、少なく
   とも当該新制御局候補としての一つの端末機器及び前記
   現行制御局としての一つの端末機器に制御局の交代実行
   を指示するステップとを含むことを特徴とする制御局交
   代方法。
4. 【請求項４】 前記制御局として動作する一つの端末機
   器の現行制御局としての機能停止又は低下を判断するス
   テップは、 制御局の管理下で被制御局として動作する、監視局とし
   ての一つの端末機器が、所定時間連続して制御局からの
   制御情報を受信できないことに基づき判断するステップ
   を含むことを特徴とする請求項３記載の制御局交代方
   法。
5. 【請求項５】 制御局として動作する一つの端末機器
   と、制御局の管理下で被制御局として動作するその余の
   端末機器とからなるネットワークシステムにおける制御
   局交代方法であって、 前記制御局として動作する一つの端末機器から送信され
   る現行制御局の交代要求を検出するステップと、 前記被制御局として動作するその余の端末機器の中か
   ら、新制御局候補としての一つの端末機器を選択するス
   テップと、 該新制御局候補として一つの端末機器の選択後、少なく
   とも該新制御局候補として一つの端末機器及び前記現行
   制御局としての一つの端末機器に制御局の交代実行を指
   示するステップとを含むことを特徴とする制御局交代方
   法。
6. 【請求項６】 前記交代要求は、前記制御局として動作
   する一つの端末機器が作動停止することに基づくもので
   あり、 前記被制御局として動作するその余の端末機器の中か
   ら、新制御局候補としての一つの端末機器を選択するス
   テップは、 制御局から前記被制御局それぞれに送信される制御情報
   について、前記被制御局として動作する端末機器同士で
   制御情報の受信レベルを比較して、全ての被制御局にお
   ける制御情報の受信レベルの最低値を検出するステップ
   と、 該制御情報の受信レベルの最低値に基づき、前記制御局
   として動作する一つの端末機器の交代必要性の有無を判
   定するステップと、 該判定結果により、交代必要と判定された場合は、前記
   被制御局毎に、自身と他の端末機器間の受信レベルの最
   低値を検出し、前記被制御局同士で該自身と他の端末機
   器間の受信レベルの最低値が最も大きい端末機器を新制
   御局候補として選択するステップとを含むことを特徴と
   する請求項５記載の制御局交代方法。
7. 【請求項７】 前記交代要求は、最もアクティブな被制
   御局として動作する端末機器が変わることに基づくもの
   であり、 前記被制御局として動作するその余の端末機器の中か
   ら、新制御局候補としての一つの端末機器を選択するス
   テップは、 前記変更なった最もアクティブな被制御局としての端末
   機器に関し、自身と他の端末機器間の受信レベルの値が
   最も大きい端末機器を新制御局候補として選択するステ
   ップを含むことを特徴とする請求項５記載の制御局交代
   方法。
8. 【請求項８】 前記交代要求は、最もアクティブな被制
   御局として動作する端末機器が移動することに基づくも
   のであり、 前記被制御局として動作しているその余の端末機器の中
   から、新制御局候補としての一つの端末機器を選択する
   ステップは、 前記移動した最もアクティブな被制御局としての端末機
   器に関し、自身と他の端末機器間の受信レベルの値が最
   も大きい端末機器を新制御局候補として選択するステッ
   プを含むことを特徴とする請求項５記載の制御局交代方
   法。
9. 【請求項９】 前記交代実行を指示するステップは、 前記現行制御局としての一の端末機器に対する被制御局
   としての作動指示と、 前記新制御局候補としての一の端末機器に対する制御局
   としての作動指示とをそれぞれに繰り返し出力するステ
   ップを含むことを特徴とする請求項３乃至８いずれかに
   記載の制御局交代方法。
10. 【請求項１０】 前記交代実行を指示するステップは、 前記現行制御局としての一の端末機器に対する被制御局
    としての作動指示と、 前記新制御局候補としての一の端末機器に対する制御局
    としての作動指示とをそれぞれに繰り返し出力するステ
    ップと、 前記新制御局候補としての一の端末機器から制御局とし
    ての制御情報が繰り返し出力されるのを確認するステッ
    プとを含むことを特徴とする請求項３乃至８いずれかに
    記載の制御局交代方法。
11. 【請求項１１】 制御局として動作する一つの端末機器
    と、制御局の交代を管理する監視局として動作する一つ
    の端末機器と、制御局の管理下で被制御局として動作す
    るその余の端末機器とからなるネットワークシステムに
    おける監視局交代方法であって、 前記制御局として動作する一つの端末機器が、現在監視
    局として動作する一つの端末機器に代わる新監視局候補
    としての一つの端末機器を、前記制御局の管理下で被制
    御局として動作するその余の端末機器の中から選択する
    ステップと、 前記制御局として端末機器が現行監視局としての端末機
    器に監視局終了を指示するステップと、 前記現行監視局としての端末機器による監視局終了受信
    応答後、新監視局候補としての端末機器に監視開始を指
    示するステップとを含むことを特徴とする監視局交代方
    法。
12. 【請求項１２】 制御局と、制御局の交代を管理する監
    視局と、制御局の管理下で動作する被制御局とからなる
    ネットワークシステムの監視局に用いられる端末機器で
    あって、 制御局の動作監視を行い、制御局の交代の必要を判断す
    る制御局監視部と、 該制御局監視部の監視結果に基づき、所定の制御局交代
    処理を実施する制御局交代処理部とを備えていることを
    特徴とする端末機器。
13. 【請求項１３】 制御局と、制御局の交代を管理する監
    視局と、制御局の管理下で動作する被制御局とからなる
    ネットワークシステムの制御局に用いられる端末機器で
    あって、 制御局に収容される被制御局の監視を行い、監視局の交
    代の必要を判断する監視局監視部と、 該監視局監視部の監視結果に基づき、所定の監視局交代
    処理を実施する監視局交代処理部とを備えていることを
    特徴とする端末機器。
14. 【請求項１４】 前記複数の端末機器から構成されるネ
    ットワークシステムは、無線ネットワークシステムであ
    って、その無線フレームは、前記制御局交代及び監視局
    交代に必要なコマンドが送信される監視領域が含まれて
    いることを特徴とする請求項１又は２記載のネットワー
    クシステム。