JP2004343568A - 無線通信装置、無線通信方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線ＬＡＮシステムなどの無線ネットワークに接続される端末での受信動作が、無駄なく行えるようにする。
【解決手段】無線ネットワーク内の各通信端末で、識別情報を含む制御信号を送信する無線通信システムでのそれぞれの通信端末で、受信した制御信号による認証ができない通信端末が、自らの通信端末の周囲に存在した場合に、自らの通信端末で、その認証ができない通信端末から送信される制御信号の間歇受信動作を停止するようにした。このようにしたことで、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、その通信端末に対する間歇受信動作を行うようになる。
【選択図】 図４
【解決手段】無線ネットワーク内の各通信端末で、識別情報を含む制御信号を送信する無線通信システムでのそれぞれの通信端末で、受信した制御信号による認証ができない通信端末が、自らの通信端末の周囲に存在した場合に、自らの通信端末で、その認証ができない通信端末から送信される制御信号の間歇受信動作を停止するようにした。このようにしたことで、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、その通信端末に対する間歇受信動作を行うようになる。
【選択図】 図４
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデータ通信などを行う無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：構内情報通信網）システムに適用して好適な、通信装置、通信方法及びその通信処理を実行するプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線ＬＡＮシステムのメディアアクセス制御としては、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ）８０２．１１方式で規定されたアクセス制御などが広く知られている。ＩＥＥＥ８０２．１１方式の詳細については、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＳＯ／ＩＥＣ ８８０２−１１：１９９９（Ｅ） ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ Ｅｄｉｔｉｏｎ， Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓなどに記載されている。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１方式におけるネットワーキングは、ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の概念に基づいている。ＢＳＳ は、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：ＡＰ） のようなマスタ制御局が存在するインフラモードで定義されるＢＳＳ と、複数の移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：ＭＴ）のみにより構成されるアドホックモードで定義されるＩＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ） の二種類がある。アドホックモードで通信を行う際には、ＲＴＳ／ＣＴＳ 手順によるＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ） で通信を行うことが知られている。上述したＩＥＥＥ８０２．１１方式においても、この処理が採用されている。
【０００４】
ＲＴＳ／ＣＴＳ 手順では、送信元の通信局は、データの送信に先立ちＲＴＳ 信号を送信し、受信先の通信局からＣＴＳ 信号の返送があった場合に、送信元の通信局からデータの送信が行なえる。また、データ伝送が終了した直後に、受信先の通信局から、データの受信が正しく出来たことを示す確認応答信号である、ＡＣＫ 信号を返送する手順が一般的に用いられる。このようにＲＴＳ 信号とＣＴＳ 信号の送受信を行ってから、データ伝送を開始させることで、無線伝送が行える状態か確認しながら通信ができる。
【０００５】
ところで、アドホックネットワークにおいては、無線ネットワーク内の各通信局は、一定間隔でビーコンと称される認証用の信号を送信し、ビーコン送信直後の一定時間の送受信権を、その通信局に優先させることにより、信号の往来を管理するようにしてある。無線ネットワーク内の各通信局は、自局の周囲の通信局の状況を、ビーコンを受信することで把握する。その際、ビーコンの連続受信と間歇受信を交互に繰り返し実行することで、新規の通信局の参入などへの対応がとれ、なおかつ受信機の稼働率（ウェイクアップレシオ）の低減による低消費電力化を実現している。
【０００６】
図８は、従来のこの種のアドホックネットワークでの通信状態の一例を示した図で、ここでは自ノード１の周囲に、他ノード２，３，４が存在している場合の、自ノード１での送受信状態（図８（ａ））を示した図である。図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、他ノード２，３，４でのビーコンの送信タイミングを示してある。
【０００７】
ここでは、各ノードでのビーコンの送信周期をＴ＿ＳＦとしてある。図８に送信周期Ｔ＿ＳＦを符号７１として示してある。自ノード１は、１周期の期間、連続して受信を行う全スキャン７２を行い、その全スキャンの結果、他のノードが送信するビーコンと衝突しない周期に、自局からのビーコン送信タイミングを設定して、その設定したタイミングでビーコン送信７３を行う。
【０００８】
具体的には、例えば、初期状態では図９（ａ）に示すように、１周期Ｔ＿ＳＦの間に、ノード２からのビーコンと、ノード３からのビーコンが受信できた場合に、図９（ｂ）に示すように、自ノード１からのビーコンの送信タイミングは、このノード２，３の送信タイミングから離れたタイミングに設定する。
【０００９】
また、他ノードからビーコンが送信されるタイミングで、間歇受信７５を行う。この間歇受信７５を複数周期の繰り返した後に、全スキャン７７を行う。この全スキャンについては、ビーコンの送信周期Ｔ＿ＳＦの整数倍の周期Ｔ＿ＳＣＡＮ７４毎に実行される。
【００１０】
このようにしたことで、例えば図８（ｄ）に示すように、ノード４が最初の全スキャン７２を実行したときには、ビーコンを送信してなく、次の全スキャン７７の直前のタイミング７６から、ノード４がビーコンの送信を開始したような場合に、その全スキャン７７で、ノード４からのビーコンを受信して検出でき、以後の間歇受信時には、ノード４からビーコンが送信されるタイミングにも受信動作を行うようになる。ノード４からのビーコンの送信タイミングについても、例えば図９（ｃ）に示すように、他のノード１〜３のビーコン送信タイミングと重ならないタイミングに設定される。
【００１１】
このように間歇受信を行うようにすることで、ネットワーク内の各無線端末の低消費電力化を実現している。特許文献１には、このような無線ネットワークを構築させて、上述したＲＴＳ 信号とＣＴＳ 信号の送受信を行って、無線通信のアクセス制御を行う例が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−３７５２８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線ＬＡＮシステムは近年急速に普及しており、同じ規格の無線ネットワークに接続可能な通信端末が近隣に多数存在するような状況がある場合が稀ではなくなっている。
【００１４】
例えば、無線ＬＡＮシステムに接続可能な無線端末を、携帯用のパーソナルコンピュータ装置などに装着させて、屋外に持ち出して外出するような状況を想定する。この場合、通信を許可されない他の無線端末からのビーコンを大量に受信してしまう。ここで通信を許可されない他の無線端末とは、換言すると、同じ規格の無線通信を行う端末ではあるが、通信を行うことが許可された機器が異なるネットワークに属している為、接続できない端末である。
【００１５】
実際の通信では、自らの端末（自ノード）と他の端末（他ノード）の接続を許可するかどうかを、相互認証により判断する手順をとっている。これは、相互認証が完了したならば、自ノードと他ノード間でデータ伝送を行うことができ、認証が完了しなければ、データ伝送を行うことができないことを意味している。これは、例えばホームネットワーク等の無線ＬＡＮにおいて、隣家が所有するノード（端末）が自ネットワークに許可なく接続されるのを防ぐためである。
【００１６】
上述した従来の通信システムでは、このように相互認証で接続できない端末からのビーコンを検出した場合であっても、そのビーコンを間歇受信してしまう。例えば、上述した図８の例の場合、ノード４が、ノード１〜３で構築されるネットワークとは異なるネットワークに属する端末であっても、そのノード４からのビーコンを他のノード１〜３が検出すると、ノード１〜３は、図８に示したように、ノード４からのビーコンについても間歇受信を開始してしまう。
【００１７】
このように接続できない端末からのビーコンを間歇受信してしまうと、同様の無線ネットワークが近隣に多数存在するような場合、無駄な間歇受信動作が多数実行されることになり、消費電力の増大を招いてしまう。特に、バッテリ駆動される携帯用の無線端末の場合には、バッテリの持続時間が短くなってしまい、好ましくない。
【００１８】
なお、ここまでの説明では、自律分散ネットワークであるアドホックネットワークでビーコンを受信する場合の問題について説明したが、何らかの制御局が存在して、その制御局からの信号に同期して通信を行うようなネットワークであっても、そのネットワーク内の各端末が何らかの信号を周期的に送信し、他の端末がその周期的に送信される信号を受信するような場合には、同様な問題がある。
【００１９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線ＬＡＮシステムなどの無線ネットワークに接続される端末での受信動作が、無駄なく行えるようにすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無線ネットワーク内の各通信端末で、識別情報を含む制御信号を送信する無線通信システムでのそれぞれの通信端末で、受信した制御信号による認証ができない通信端末が、自らの通信端末の周囲に存在した場合に、自らの通信端末で、その認証ができない通信端末から送信される制御信号の間歇受信動作を停止するようにしたものである。
【００２１】
このようにしたことで、認証できない通信端末から送信される制御信号を間歇受信する動作が行われなくなり、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、間歇受信動作を行うようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図６を参照して説明する。
【００２３】
本実施の形態において想定している通信の伝播路は無線であり、かつ単一の伝送媒体（周波数チャネルによりリンクが分離されていない場合）を用いて、複数の機器間でネットワークを構築する場合としてある。但し、複数の周波数チャネルが伝送媒体として存在する場合であっても、同様のことがいえる。また、本実施の形態で想定している通信は蓄積交換型のトラヒックであり、パケット単位で情報が転送される。また、本実施の形態におけるネットワークは、アドホックネットワークとしてあり、ネットワーク内の各通信局を統括して管理する制御局は存在しないネットワークとしてある。但し、後述するように、制御局が存在するネットワーク構成に本発明を適用することも可能である。
【００２４】
図１は、本実施の形態による無線通信システムを構成する通信端末（通信局）の配置例である。ここでは、通信端末１，２，‥‥６の６台の無線通信装置が、同一空間上に分布している様子を表わしている。各通信端末１〜６が、それぞれ無線ネットワーク上のノードとして機能する。但し、後述するように、全てのノードが、同一の無線ネットワークに属するノードであるとは限らない。後述する図６の通信例では、通信端末１と通信端末５の２台だけが、同一の無線ネットワークに属するノードとしてあり、他の通信端末は、認証できないノードとしてある。
【００２５】
図１に示す状態では、少なくとも通信端末１は、他の通信端末２〜６と相互に無線通信ができる範囲にあるものとする。なお、図１では通信端末として、携帯電話端末の如き形状で示してあるが、一例を示したものであり、本発明が適用される通信端末として、このような形状の通信端末に限定されるものではない。
【００２６】
図２は、本例のシステムに適用される通信端末（ノード）の構成例を示したブロック図である。図２において、１１はアンテナを示している。アンテナ１１は、アナログ回路部２０に接続してある。アナログ回路部２０内では、アンテナ１１は、アンテナ共用器２１を介してＲＦ受信部２２及びＲＦ送信部２３と接続される。
【００２７】
アンテナ１１で受信された信号は、アンテナ共用器２１を介してＲＦ受信部２２に送られて受信処理され、ＲＦ受信部２２内のアナログ／デジタル変換器でデジタル信号に変換され、変換されたデジタル信号が、ベースバンド処理系としての信号処理部３０に送られる。また、信号処理部３０からアナログ回路部２０に送られた送信信号は、ＲＦ送信部２３内のデジタル／アナログ変換器でアナログ信号に変換された後、所定の送信周波数帯域のＲＦ信号とされ、アンテナ共用器２１を介してアンテナ１１に送られ、無線送信される。アナログ回路部２０では、例えばウルトラワイドバンド信号（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ信号：ＵＷＢ 信号）として送信させる処理、及びウルトラワイドバンド信号を受信する処理を行う。
【００２８】
信号処理部３０の受信系としては、復調部３１と復号部３２を備える。また、信号処理部３０の送信系としては、符号部３３と変調部３４を備える。これらの信号処理部３０内の各部での処理は、タイミング制御部３１で起動時刻の制御が行なわれる。
【００２９】
信号処理部３０には、プロトコル処理部４０が接続してある。プロトコル処理部４０には、プロトコル処理用のプロセッサ４１と、このプロセッサ４１のプログラムを格納する為のメモリ４２が含まれる。プロセッサ４１は、この通信端末での通信を制御する制御手段として機能する。メモリ４２は、その記憶領域の一部を使用して、端末認証用のデータが記憶されるテーブル４３が構成される。端末認証のテーブル４３は、例えば図３に示すように、隣接ノードＩＤの記憶エリア４３ｂと、相互認証ステータスの記憶エリア４３ａとが用意されている。この端末認証用のデータを使用した処理については後述する。
【００３０】
プロトコル処理部４０には、ユーザインターフェイス処理部１２が接続してあり、ユーザインターフェイス処理部１２には表示部（ディブプレイ）１３と入力部（キーボード，キーパッド等）１４が接続されている。他の機器を接続するためのポート等を備えても良い。
【００３１】
また本例の信号処理部３０は、音声処理部１６が接続される構成としてある。音声処理部１６には、マイクロホン１７とスピーカ１８が接続してある。データ通信専用の端末である場合には、音声処理部１６はなくても良い。
【００３２】
また、本例の通信端末には、全世界で一意となる端末識別番号が割り振られており、不揮発性メモリで構成される端末識別番号メモリ１５に格納されて、プロトコル処理部４１が読出すことができる。
【００３３】
次に、本例の構成の通信端末で通信を行う際の動作を、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
まず、通信端末を電源オフ状態（ステップＳ１１）から電源投入すると、初期化処理を行なった後（ステップＳ１２）、待ち受け状態に移行する（ステップＳ１３）。ステップＳ１２での初期化処理としては、例えば、周辺ノードテーブルの初期化、全スキャン周期カウンタの０設定、間歇受信モードオン、ビーコン送信周期Ｔ＿ＳＦのタイマ満了処理などである。なお、ここではビーコン送信周期Ｔ＿ＳＦをスーパーフレーム周期と称する。
【００３５】
ここで周囲ノードテーブルは、既に図３に示した構成のテーブルである。このテーブルには、唯一無二である周囲ノードのＩＤと、そのＩＤを持つノードと相互認証が行なえたかどうかを示すステータスフラグが格納されている。例えば、相互認証が行なえた場合には、相互認証ステータスの記憶エリア４３ａに１データが格納され、相互認証が行なえない場合には、記憶エリア４３ａに０データが格納される。なお、これ以外の情報を周囲ノードテーブルに格納することも可能である。
【００３６】
待ち受け状態への移行で、間歇受信モードではビーコンを受信し（ステップＳ１４）、その受信したビーコンに含まれる情報に基づいて相互認証を行い（ステップＳ１５）、認証が完了したならば周囲ノードテーブルの当該ノード認証ステータスを認証成功（＝１）に設定する。認証が完了しなかった場合には、周囲ノードテーブルの当該ノード認証ステータスを認証失敗（＝０）に設定し、ステップＳ１３に戻る。
【００３７】
そして、待ち受け状態でスーパーフレーム周期をカウントするタイマが満了すると（ステップＳ１７）、ノードはそのタイマを再設定し（ステップＳ１８）、ビーコンの送信を行う（ステップＳ１９）。
【００３８】
図５は、各ノードから送信されるビーコンのデータ構成例を示した図である。ビーコンは、予め決められた構成のヘッダに続いて、自ノードを識別する識別番号であるＩＤと、必要によりペイロードが配置してある。場合によって、このノードが属するネットワークの識別番号（ＩＤ）が配置される番号がある。また、自ノードの動作状態などに関するデータを付加しても良い。
【００３９】
図４のフローチャートの説明に戻ると、ステップＳ１９でビーコンの送信を行なった後、全スキャンタイミングタイミング設定用のカウンタを１減じ（ステップＳ２０）、全スキャンを行なうタイミングかどうか（即ち該当するカウンタのカウント値が０などの所定値であるか否か）の判定を行なう（ステップＳ２１）。全スキャンを行なうタイミングでない場合には、ステップＳ１３に戻る。
【００４０】
ここで全スキャンをタイミング判定用のカウンタとは，全スキャンを行う間隔を制御する為のカウンタ値であり、例えば通常は ［ Ｔ＿ＳＣＡＮ （秒）／ Ｔ＿ＳＦ（秒）］ を最大値とするデクリメントカウンタである。
【００４１】
ステップＳ２１において全スキャンを実行するタイミングであると判断された場合、ステップＳ２２以降の全スキャン処理を行なう。全スキャン処理としては、まず、スーパーフレーム内の周囲ノードのビーコンを全スキャンにより受信する。ここで受信したビーコン情報に基づき、周囲ノードテーブルの再構築を行なう（ステップＳ２３）。
【００４２】
ここでの周囲ノードテーブルの再構築としては、例えば以下の処理を行なう。
・テーブルに存在しているが、ビーコンを受信できないノードの情報を消去（電源切断，あるいは受信圏外へ移動したと判断）。
・テーブルに存在していないが、ビーコンを受信したノードの情報をテーブルに新規追加。このとき、認証ステータスは認証可能としておく。
【００４３】
次に、再構築した周囲ノードテーブル中に認証が成功したノードが存在するか否かを判断し（ステップＳ２４）、認証が成功したノードが存在したならば、認証不能カウンタを０に設定し（ステップＳ２５）、全スキャン周期カウンタを通信状態に設定して（ステップＳ２６）、ステップＳ１３に戻り、通常の間歇受信モードでの間歇受信を実行する。これは、通常の間歇受信の処理に該当し、また，間歇受信停止状態中に生起したノードとの通信を行なう場合にも該当する。認証不能カウンタについては後述する。
【００４４】
再構築した周囲ノードテーブル中に認証完了したノードが存在しない場合、すなわち、ビーコンを受信したとしてもその後の通信が行なえないという状態にある場合、認証不能カウンタを＋１し（ステップＳ２７）、間歇受信モードをオフし（ステップＳ２８）、間歇受信そのものを実行しない。これは、例えば図２に示した構成の通信端末において、ＲＦ受信部２２、復調部３２、復号部３３をディアクティブ（ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）することで実現される。
【００４５】
この状態の場合には、受信自体を行なわないので、全スキャンで認証に成功したノードを検出するまで、ステップＳ１４での間歇受信によるビーコン受信イベントは発生しない。
【００４６】
これにより周囲ノードが全て認証できないノードのみであった場合、間歇受信を行なわない処理を実行することができる。
【００４７】
さらに本例においては、この状態（周囲ノードが全て認証できないノードのみ）が継続した場合に、この状態がどの程度継続したかを示す「認証不能カウンタ」を導入し、同状態になった場合、ステップＳ２７に示すように、このカウンタ値を１増ずる。
【００４８】
その後、同状態がある一定時間継続した場合、すなわち認証不能カウンタ値がある閾値を超えたか否か判断し（ステップＳ２９）、超えた場合に、全スキャン周期カウンタの最設定値を通常（５−１６）の ［ Ｔ＿ＳＣＡＮ （秒）／ Ｔ＿ＳＦ（秒）］ から［ Ｔ＿ＳＣＡＮ（秒）／ Ｔ＿ＳＦ（秒）］ ｘ ｎ （ｎは整数） に設定する（ステップＳ３０）。認証不能カウンタ値がある閾値を超えてない場合には、ステップＳ２６に移行して、通常の全スキャン周期で間歇受信を行う。
【００４９】
これにより、周囲ノードが全て認証できないノードのみであった場合、間歇受信を行なわない期間を延長する処理が実行される。
【００５０】
次に、本ネットワークにおけるフレーム構造を持つＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ） で通信を行う場合の通信状態の例を、図６に示す。ここでは、図１に示すように、自ノード１の周辺にノード２，３，４，５，６が存在している例を示していて、図６（ａ）は自ノード１での受信タイミングを示してあり、図６（ｂ）〜（ｅ）は、他ノード２〜６でのビーコンの送信タイミングを示しある。ネットワーク内の各ノードは他ノードから送出されるビーコンを受信する。同ビーコンには端末固有の識別番号が含まれており，この識別番号より自ノードの周辺にどのノードが存在しているかを把握することが可能である。
【００５１】
図６に従って説明すると、まず、自ノード１は、タイミング８１でフレーム全スキャンを行い、検出したビーコンのタイミング８３で間歇受信を行なう。この状態でビーコン送出ノードと相互認証を行なう。相互認証が失敗した場合（すなわち，自ノードと接続が許可されていないノードからのビーコンのみ受信した場合）、次の全スキャン区間までの間歇受信動作は行なわない。
【００５２】
次の全スキャン区間８４で、これまで相互認証が行なえなかったノードからのビーコンのみしか受信できなかった場合、さらに次の全スキャン区間までは一切間歇受信動作を行なわない区間８５が設定される。
【００５３】
この区間で新規にノード４が生起した場合を想定する。このノードからのビーコンは、次の全スキャン区間８６で検出される。よって、次の受信フレームではタイミング８７で、新規ノード４からのビーコンのみを間歇的に受信する。
【００５４】
ここでも、ノード４との相互認証が行なえなかった場合、タイミング８３での間歇受信の処理と同様に、次の全スキャン区間８８までの間歇受信動作は行なわない。
【００５５】
このようにして、全スキャン区間で検出したノードが以前の全スキャン区間で受信したノードと一致しており、かつ、それらのノードのいずれとも認証が行なえない状態がある閾値を超えた場合、全スキャンを行なう周期を通常の Ｔ＿ＳＣＡＮ から Ｔ＿ＳＣＡＮ × ｎ （ｎ は整数） に拡大したタイミング８９を設定する。これにより、認証できないノードのみしかない状態が継続した場合のノードの消費電力を大幅に低減させることができる。
【００５６】
仮に、間歇受信を行わない期間に、相互接続可能なノード５（図６（ｅ）参照）が生起した場合でも、次の全スキャン区間９０でビーコンを受信することが出来、その結果、次のフレームからノード５のみを間歇的に受信する受信タイミング９２が設定される。
【００５７】
このようにして通信処理を行うことで、認証できない通信端末から送信される制御信号を間歇受信する動作が行われなくなり、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、間歇受信動作を行うようになる。従って、間歇受信を行う通信モードの場合に、実際にデータのやり取りが可能な通信端末からの信号だけを間歇受信するようになり、通信端末の消費電力の低減を図ることができる。
【００５８】
また、間歇受信の区間だけでなく、連続受信の周期を変更することで、より消費電力の低減を図ることができる。なお、本例の無線通信端末の機構は、従来の移動通信端末の構成と何ら変わりはなく、ここまで説明した処理を適用することによる回路増などの問題は生じることがない。
【００５９】
なお、上述した説明では、ノードに固有の識別番号（ＩＤ）で、そのノードが認証可能なノードか否か判断するようにしたが、例えばネットワーク毎に識別番号（ＩＤ）を付与して、そのネットワークＩＤが自ノードが属するネットワークＩＤと一致するか否か判断して、認証可能か否か判断するようにしても良い。或いは、ネットワークＩＤとノードＩＤの双方から判断しても良い。
【００６０】
また、ここまでの説明では、いわゆるアドホックネットワークで各ノードがビーコンを送信する場合の無線ネットワークに適用した例としたが、ネットワーク内に何らかの制御局（基地局）を有して、その制御局からの制御信号に基づいてフレーム周期が規定されて、そのフレーム周期に同期して各ノードが、何らかの制御信号を周期的に送信するネットワーク構成であった場合にも適用可能である。図７は、その場合の通信状態の例を示した図である。
【００６１】
この図７では、制御ノード（図７（ａ））から、フレーム周期を規定する制御信号の送信９３が周期的にあり、その制御信号を各ノード１〜５（図７の（ｂ）〜（ｆ））が受信して、各ノード１〜５が、定期的に制御信号を送信しながら通信を行う状態を示してある。図７の（ｂ）に示したノード１は、受信状態を示してあり、図７の（ｃ）〜（ｆ）のノード２〜５は、制御信号の送信状態を示してある。但し、この例では図６の例と同様に、ノード２〜４（図７の（ｃ）〜（ｅ））は、ノード１が属するネットワークと認証できないノードであり、ノード１はノード５や制御ノードとだけデータ伝送が可能であるとする。符号８１〜９２で示す通信状態については、図６に示した通信状態と基本的に同じであり、認証できないノードだけが存在する状況では、間歇受信をしないようにしてある。各ノード１〜５が、制御ノードからの制御信号の受信タイミングを基準タイミングに設定している点だけが、図６とは異なる。但し、図７では図示してないが、各ノード１〜５は、待ち受け状態では、他ノードからの制御信号の間歇受信の他に、制御ノードからの制御信号を間歇受信する必要がある。但し、全スキャン時に制御ノードからの制御信号を受信して、制御ノードからの制御信号については間歇受信しない構成としても良い。
【００６２】
このように制御局が存在するネットワークに適用される通信端末の場合にも、同様に間歇受信動作の制御を行うことができる。
【００６３】
なお、本例の処理が適用される通信端末の無線通信方式についても、上述した説明ではＵＷＢ 方式を例にして説明したが、例えば無線ＬＡＮに適用可能な、比較的近距離の通信に適したその他の各種通信方式を適用することもできる。具体的には、ＵＷＢ 方式以外の方式として、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ：直交周波数分割多重）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式などが適用可能である。
【００６４】
また、上述した実施の形態では、無線通信装置として、図２に示した送信や受信を行う専用の通信装置とした構成した例について説明したが、例えば各種データ処理を行うパーソナルコンピュータ装置に、本例での送信部や受信部に相当する通信処理を行うボードやカードなどを装着させた上で、通信制御処理を、コンピュータ装置側で実行させるようにして、その通信制御処理を実行するソフトウェアをパーソナルコンピュータ装置に実装させる構成としても良い。そのパーソナルコンピュータ装置などのデータ処理装置に実装されるプログラムについては、光ディスク，メモリカードなどの各種記録（記憶）媒体を介して配布しても良く、或いはインターネットなどの通信手段を介して配布しても良い。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によると、認証できない通信端末から送信される制御信号を間歇受信する動作が行われなくなり、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、間歇受信動作を行うようになる。従って、間歇受信を行う通信モードの場合に、実際にデータのやり取りが可能な通信端末からの信号だけを間歇受信するようになり、通信端末の消費電力の低減を図ることができる。
【００６６】
この場合、間歇受信の区間だけでなく、連続受信の周期を変更することで、より消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による無線ネットワーク構成例を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態による無線通信端末の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態による周囲ノードテーブルの例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態による各ノードの動作例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態によるビーコンのフォーマットの例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態による通信状態の例を示すタイミング図である。
【図７】本発明の他の実施の形態による通信状態の例を示すタイミング図である。
【図８】従来の通信状態の例を示すタイミング図である。
【図９】従来のビーコン送信状態の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１〜６…無線通信端末（通信局）、１１…アンテナ、１２…ユーザインターフェイス処理部、１３…表示部、１４…入力部、１５…端末識別番号記憶部、１６…音声処理部、１７…マイクロホン、１８…スピーカ、２０…アナログ回路部、２１…アンテナ共用器、２２…ＲＦ受信部、２３…ＲＦ送信部、３０…信号処理部、３１…タイミング制御部、３２…復調部、３３…復号部、３４…符号部、３５…変調部、４０…プロトコル処理部、４１…プロセッサ、４２…メモリ、４３…テーブル
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばデータ通信などを行う無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：構内情報通信網）システムに適用して好適な、通信装置、通信方法及びその通信処理を実行するプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無線ＬＡＮシステムのメディアアクセス制御としては、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ ）８０２．１１方式で規定されたアクセス制御などが広く知られている。ＩＥＥＥ８０２．１１方式の詳細については、Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＳＯ／ＩＥＣ ８８０２−１１：１９９９（Ｅ） ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ Ｅｄｉｔｉｏｎ， Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓなどに記載されている。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１方式におけるネットワーキングは、ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）の概念に基づいている。ＢＳＳ は、アクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ：ＡＰ） のようなマスタ制御局が存在するインフラモードで定義されるＢＳＳ と、複数の移動局（Ｍｏｂｉｌｅ Ｔｅｒｍｉｎａｌ：ＭＴ）のみにより構成されるアドホックモードで定義されるＩＢＳＳ（Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｔ ＢＳＳ） の二種類がある。アドホックモードで通信を行う際には、ＲＴＳ／ＣＴＳ 手順によるＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ） で通信を行うことが知られている。上述したＩＥＥＥ８０２．１１方式においても、この処理が採用されている。
【０００４】
ＲＴＳ／ＣＴＳ 手順では、送信元の通信局は、データの送信に先立ちＲＴＳ 信号を送信し、受信先の通信局からＣＴＳ 信号の返送があった場合に、送信元の通信局からデータの送信が行なえる。また、データ伝送が終了した直後に、受信先の通信局から、データの受信が正しく出来たことを示す確認応答信号である、ＡＣＫ 信号を返送する手順が一般的に用いられる。このようにＲＴＳ 信号とＣＴＳ 信号の送受信を行ってから、データ伝送を開始させることで、無線伝送が行える状態か確認しながら通信ができる。
【０００５】
ところで、アドホックネットワークにおいては、無線ネットワーク内の各通信局は、一定間隔でビーコンと称される認証用の信号を送信し、ビーコン送信直後の一定時間の送受信権を、その通信局に優先させることにより、信号の往来を管理するようにしてある。無線ネットワーク内の各通信局は、自局の周囲の通信局の状況を、ビーコンを受信することで把握する。その際、ビーコンの連続受信と間歇受信を交互に繰り返し実行することで、新規の通信局の参入などへの対応がとれ、なおかつ受信機の稼働率（ウェイクアップレシオ）の低減による低消費電力化を実現している。
【０００６】
図８は、従来のこの種のアドホックネットワークでの通信状態の一例を示した図で、ここでは自ノード１の周囲に、他ノード２，３，４が存在している場合の、自ノード１での送受信状態（図８（ａ））を示した図である。図８（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、他ノード２，３，４でのビーコンの送信タイミングを示してある。
【０００７】
ここでは、各ノードでのビーコンの送信周期をＴ＿ＳＦとしてある。図８に送信周期Ｔ＿ＳＦを符号７１として示してある。自ノード１は、１周期の期間、連続して受信を行う全スキャン７２を行い、その全スキャンの結果、他のノードが送信するビーコンと衝突しない周期に、自局からのビーコン送信タイミングを設定して、その設定したタイミングでビーコン送信７３を行う。
【０００８】
具体的には、例えば、初期状態では図９（ａ）に示すように、１周期Ｔ＿ＳＦの間に、ノード２からのビーコンと、ノード３からのビーコンが受信できた場合に、図９（ｂ）に示すように、自ノード１からのビーコンの送信タイミングは、このノード２，３の送信タイミングから離れたタイミングに設定する。
【０００９】
また、他ノードからビーコンが送信されるタイミングで、間歇受信７５を行う。この間歇受信７５を複数周期の繰り返した後に、全スキャン７７を行う。この全スキャンについては、ビーコンの送信周期Ｔ＿ＳＦの整数倍の周期Ｔ＿ＳＣＡＮ７４毎に実行される。
【００１０】
このようにしたことで、例えば図８（ｄ）に示すように、ノード４が最初の全スキャン７２を実行したときには、ビーコンを送信してなく、次の全スキャン７７の直前のタイミング７６から、ノード４がビーコンの送信を開始したような場合に、その全スキャン７７で、ノード４からのビーコンを受信して検出でき、以後の間歇受信時には、ノード４からビーコンが送信されるタイミングにも受信動作を行うようになる。ノード４からのビーコンの送信タイミングについても、例えば図９（ｃ）に示すように、他のノード１〜３のビーコン送信タイミングと重ならないタイミングに設定される。
【００１１】
このように間歇受信を行うようにすることで、ネットワーク内の各無線端末の低消費電力化を実現している。特許文献１には、このような無線ネットワークを構築させて、上述したＲＴＳ 信号とＣＴＳ 信号の送受信を行って、無線通信のアクセス制御を行う例が開示されている。
【００１２】
【特許文献１】
特開平８−３７５２８号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、無線ＬＡＮシステムは近年急速に普及しており、同じ規格の無線ネットワークに接続可能な通信端末が近隣に多数存在するような状況がある場合が稀ではなくなっている。
【００１４】
例えば、無線ＬＡＮシステムに接続可能な無線端末を、携帯用のパーソナルコンピュータ装置などに装着させて、屋外に持ち出して外出するような状況を想定する。この場合、通信を許可されない他の無線端末からのビーコンを大量に受信してしまう。ここで通信を許可されない他の無線端末とは、換言すると、同じ規格の無線通信を行う端末ではあるが、通信を行うことが許可された機器が異なるネットワークに属している為、接続できない端末である。
【００１５】
実際の通信では、自らの端末（自ノード）と他の端末（他ノード）の接続を許可するかどうかを、相互認証により判断する手順をとっている。これは、相互認証が完了したならば、自ノードと他ノード間でデータ伝送を行うことができ、認証が完了しなければ、データ伝送を行うことができないことを意味している。これは、例えばホームネットワーク等の無線ＬＡＮにおいて、隣家が所有するノード（端末）が自ネットワークに許可なく接続されるのを防ぐためである。
【００１６】
上述した従来の通信システムでは、このように相互認証で接続できない端末からのビーコンを検出した場合であっても、そのビーコンを間歇受信してしまう。例えば、上述した図８の例の場合、ノード４が、ノード１〜３で構築されるネットワークとは異なるネットワークに属する端末であっても、そのノード４からのビーコンを他のノード１〜３が検出すると、ノード１〜３は、図８に示したように、ノード４からのビーコンについても間歇受信を開始してしまう。
【００１７】
このように接続できない端末からのビーコンを間歇受信してしまうと、同様の無線ネットワークが近隣に多数存在するような場合、無駄な間歇受信動作が多数実行されることになり、消費電力の増大を招いてしまう。特に、バッテリ駆動される携帯用の無線端末の場合には、バッテリの持続時間が短くなってしまい、好ましくない。
【００１８】
なお、ここまでの説明では、自律分散ネットワークであるアドホックネットワークでビーコンを受信する場合の問題について説明したが、何らかの制御局が存在して、その制御局からの信号に同期して通信を行うようなネットワークであっても、そのネットワーク内の各端末が何らかの信号を周期的に送信し、他の端末がその周期的に送信される信号を受信するような場合には、同様な問題がある。
【００１９】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、無線ＬＡＮシステムなどの無線ネットワークに接続される端末での受信動作が、無駄なく行えるようにすることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、無線ネットワーク内の各通信端末で、識別情報を含む制御信号を送信する無線通信システムでのそれぞれの通信端末で、受信した制御信号による認証ができない通信端末が、自らの通信端末の周囲に存在した場合に、自らの通信端末で、その認証ができない通信端末から送信される制御信号の間歇受信動作を停止するようにしたものである。
【００２１】
このようにしたことで、認証できない通信端末から送信される制御信号を間歇受信する動作が行われなくなり、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、間歇受信動作を行うようになる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を、図１〜図６を参照して説明する。
【００２３】
本実施の形態において想定している通信の伝播路は無線であり、かつ単一の伝送媒体（周波数チャネルによりリンクが分離されていない場合）を用いて、複数の機器間でネットワークを構築する場合としてある。但し、複数の周波数チャネルが伝送媒体として存在する場合であっても、同様のことがいえる。また、本実施の形態で想定している通信は蓄積交換型のトラヒックであり、パケット単位で情報が転送される。また、本実施の形態におけるネットワークは、アドホックネットワークとしてあり、ネットワーク内の各通信局を統括して管理する制御局は存在しないネットワークとしてある。但し、後述するように、制御局が存在するネットワーク構成に本発明を適用することも可能である。
【００２４】
図１は、本実施の形態による無線通信システムを構成する通信端末（通信局）の配置例である。ここでは、通信端末１，２，‥‥６の６台の無線通信装置が、同一空間上に分布している様子を表わしている。各通信端末１〜６が、それぞれ無線ネットワーク上のノードとして機能する。但し、後述するように、全てのノードが、同一の無線ネットワークに属するノードであるとは限らない。後述する図６の通信例では、通信端末１と通信端末５の２台だけが、同一の無線ネットワークに属するノードとしてあり、他の通信端末は、認証できないノードとしてある。
【００２５】
図１に示す状態では、少なくとも通信端末１は、他の通信端末２〜６と相互に無線通信ができる範囲にあるものとする。なお、図１では通信端末として、携帯電話端末の如き形状で示してあるが、一例を示したものであり、本発明が適用される通信端末として、このような形状の通信端末に限定されるものではない。
【００２６】
図２は、本例のシステムに適用される通信端末（ノード）の構成例を示したブロック図である。図２において、１１はアンテナを示している。アンテナ１１は、アナログ回路部２０に接続してある。アナログ回路部２０内では、アンテナ１１は、アンテナ共用器２１を介してＲＦ受信部２２及びＲＦ送信部２３と接続される。
【００２７】
アンテナ１１で受信された信号は、アンテナ共用器２１を介してＲＦ受信部２２に送られて受信処理され、ＲＦ受信部２２内のアナログ／デジタル変換器でデジタル信号に変換され、変換されたデジタル信号が、ベースバンド処理系としての信号処理部３０に送られる。また、信号処理部３０からアナログ回路部２０に送られた送信信号は、ＲＦ送信部２３内のデジタル／アナログ変換器でアナログ信号に変換された後、所定の送信周波数帯域のＲＦ信号とされ、アンテナ共用器２１を介してアンテナ１１に送られ、無線送信される。アナログ回路部２０では、例えばウルトラワイドバンド信号（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ信号：ＵＷＢ 信号）として送信させる処理、及びウルトラワイドバンド信号を受信する処理を行う。
【００２８】
信号処理部３０の受信系としては、復調部３１と復号部３２を備える。また、信号処理部３０の送信系としては、符号部３３と変調部３４を備える。これらの信号処理部３０内の各部での処理は、タイミング制御部３１で起動時刻の制御が行なわれる。
【００２９】
信号処理部３０には、プロトコル処理部４０が接続してある。プロトコル処理部４０には、プロトコル処理用のプロセッサ４１と、このプロセッサ４１のプログラムを格納する為のメモリ４２が含まれる。プロセッサ４１は、この通信端末での通信を制御する制御手段として機能する。メモリ４２は、その記憶領域の一部を使用して、端末認証用のデータが記憶されるテーブル４３が構成される。端末認証のテーブル４３は、例えば図３に示すように、隣接ノードＩＤの記憶エリア４３ｂと、相互認証ステータスの記憶エリア４３ａとが用意されている。この端末認証用のデータを使用した処理については後述する。
【００３０】
プロトコル処理部４０には、ユーザインターフェイス処理部１２が接続してあり、ユーザインターフェイス処理部１２には表示部（ディブプレイ）１３と入力部（キーボード，キーパッド等）１４が接続されている。他の機器を接続するためのポート等を備えても良い。
【００３１】
また本例の信号処理部３０は、音声処理部１６が接続される構成としてある。音声処理部１６には、マイクロホン１７とスピーカ１８が接続してある。データ通信専用の端末である場合には、音声処理部１６はなくても良い。
【００３２】
また、本例の通信端末には、全世界で一意となる端末識別番号が割り振られており、不揮発性メモリで構成される端末識別番号メモリ１５に格納されて、プロトコル処理部４１が読出すことができる。
【００３３】
次に、本例の構成の通信端末で通信を行う際の動作を、図４のフローチャートを参照して説明する。
【００３４】
まず、通信端末を電源オフ状態（ステップＳ１１）から電源投入すると、初期化処理を行なった後（ステップＳ１２）、待ち受け状態に移行する（ステップＳ１３）。ステップＳ１２での初期化処理としては、例えば、周辺ノードテーブルの初期化、全スキャン周期カウンタの０設定、間歇受信モードオン、ビーコン送信周期Ｔ＿ＳＦのタイマ満了処理などである。なお、ここではビーコン送信周期Ｔ＿ＳＦをスーパーフレーム周期と称する。
【００３５】
ここで周囲ノードテーブルは、既に図３に示した構成のテーブルである。このテーブルには、唯一無二である周囲ノードのＩＤと、そのＩＤを持つノードと相互認証が行なえたかどうかを示すステータスフラグが格納されている。例えば、相互認証が行なえた場合には、相互認証ステータスの記憶エリア４３ａに１データが格納され、相互認証が行なえない場合には、記憶エリア４３ａに０データが格納される。なお、これ以外の情報を周囲ノードテーブルに格納することも可能である。
【００３６】
待ち受け状態への移行で、間歇受信モードではビーコンを受信し（ステップＳ１４）、その受信したビーコンに含まれる情報に基づいて相互認証を行い（ステップＳ１５）、認証が完了したならば周囲ノードテーブルの当該ノード認証ステータスを認証成功（＝１）に設定する。認証が完了しなかった場合には、周囲ノードテーブルの当該ノード認証ステータスを認証失敗（＝０）に設定し、ステップＳ１３に戻る。
【００３７】
そして、待ち受け状態でスーパーフレーム周期をカウントするタイマが満了すると（ステップＳ１７）、ノードはそのタイマを再設定し（ステップＳ１８）、ビーコンの送信を行う（ステップＳ１９）。
【００３８】
図５は、各ノードから送信されるビーコンのデータ構成例を示した図である。ビーコンは、予め決められた構成のヘッダに続いて、自ノードを識別する識別番号であるＩＤと、必要によりペイロードが配置してある。場合によって、このノードが属するネットワークの識別番号（ＩＤ）が配置される番号がある。また、自ノードの動作状態などに関するデータを付加しても良い。
【００３９】
図４のフローチャートの説明に戻ると、ステップＳ１９でビーコンの送信を行なった後、全スキャンタイミングタイミング設定用のカウンタを１減じ（ステップＳ２０）、全スキャンを行なうタイミングかどうか（即ち該当するカウンタのカウント値が０などの所定値であるか否か）の判定を行なう（ステップＳ２１）。全スキャンを行なうタイミングでない場合には、ステップＳ１３に戻る。
【００４０】
ここで全スキャンをタイミング判定用のカウンタとは，全スキャンを行う間隔を制御する為のカウンタ値であり、例えば通常は ［ Ｔ＿ＳＣＡＮ （秒）／ Ｔ＿ＳＦ（秒）］ を最大値とするデクリメントカウンタである。
【００４１】
ステップＳ２１において全スキャンを実行するタイミングであると判断された場合、ステップＳ２２以降の全スキャン処理を行なう。全スキャン処理としては、まず、スーパーフレーム内の周囲ノードのビーコンを全スキャンにより受信する。ここで受信したビーコン情報に基づき、周囲ノードテーブルの再構築を行なう（ステップＳ２３）。
【００４２】
ここでの周囲ノードテーブルの再構築としては、例えば以下の処理を行なう。
・テーブルに存在しているが、ビーコンを受信できないノードの情報を消去（電源切断，あるいは受信圏外へ移動したと判断）。
・テーブルに存在していないが、ビーコンを受信したノードの情報をテーブルに新規追加。このとき、認証ステータスは認証可能としておく。
【００４３】
次に、再構築した周囲ノードテーブル中に認証が成功したノードが存在するか否かを判断し（ステップＳ２４）、認証が成功したノードが存在したならば、認証不能カウンタを０に設定し（ステップＳ２５）、全スキャン周期カウンタを通信状態に設定して（ステップＳ２６）、ステップＳ１３に戻り、通常の間歇受信モードでの間歇受信を実行する。これは、通常の間歇受信の処理に該当し、また，間歇受信停止状態中に生起したノードとの通信を行なう場合にも該当する。認証不能カウンタについては後述する。
【００４４】
再構築した周囲ノードテーブル中に認証完了したノードが存在しない場合、すなわち、ビーコンを受信したとしてもその後の通信が行なえないという状態にある場合、認証不能カウンタを＋１し（ステップＳ２７）、間歇受信モードをオフし（ステップＳ２８）、間歇受信そのものを実行しない。これは、例えば図２に示した構成の通信端末において、ＲＦ受信部２２、復調部３２、復号部３３をディアクティブ（ｄｅａｃｔｉｖａｔｅ）することで実現される。
【００４５】
この状態の場合には、受信自体を行なわないので、全スキャンで認証に成功したノードを検出するまで、ステップＳ１４での間歇受信によるビーコン受信イベントは発生しない。
【００４６】
これにより周囲ノードが全て認証できないノードのみであった場合、間歇受信を行なわない処理を実行することができる。
【００４７】
さらに本例においては、この状態（周囲ノードが全て認証できないノードのみ）が継続した場合に、この状態がどの程度継続したかを示す「認証不能カウンタ」を導入し、同状態になった場合、ステップＳ２７に示すように、このカウンタ値を１増ずる。
【００４８】
その後、同状態がある一定時間継続した場合、すなわち認証不能カウンタ値がある閾値を超えたか否か判断し（ステップＳ２９）、超えた場合に、全スキャン周期カウンタの最設定値を通常（５−１６）の ［ Ｔ＿ＳＣＡＮ （秒）／ Ｔ＿ＳＦ（秒）］ から［ Ｔ＿ＳＣＡＮ（秒）／ Ｔ＿ＳＦ（秒）］ ｘ ｎ （ｎは整数） に設定する（ステップＳ３０）。認証不能カウンタ値がある閾値を超えてない場合には、ステップＳ２６に移行して、通常の全スキャン周期で間歇受信を行う。
【００４９】
これにより、周囲ノードが全て認証できないノードのみであった場合、間歇受信を行なわない期間を延長する処理が実行される。
【００５０】
次に、本ネットワークにおけるフレーム構造を持つＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ） で通信を行う場合の通信状態の例を、図６に示す。ここでは、図１に示すように、自ノード１の周辺にノード２，３，４，５，６が存在している例を示していて、図６（ａ）は自ノード１での受信タイミングを示してあり、図６（ｂ）〜（ｅ）は、他ノード２〜６でのビーコンの送信タイミングを示しある。ネットワーク内の各ノードは他ノードから送出されるビーコンを受信する。同ビーコンには端末固有の識別番号が含まれており，この識別番号より自ノードの周辺にどのノードが存在しているかを把握することが可能である。
【００５１】
図６に従って説明すると、まず、自ノード１は、タイミング８１でフレーム全スキャンを行い、検出したビーコンのタイミング８３で間歇受信を行なう。この状態でビーコン送出ノードと相互認証を行なう。相互認証が失敗した場合（すなわち，自ノードと接続が許可されていないノードからのビーコンのみ受信した場合）、次の全スキャン区間までの間歇受信動作は行なわない。
【００５２】
次の全スキャン区間８４で、これまで相互認証が行なえなかったノードからのビーコンのみしか受信できなかった場合、さらに次の全スキャン区間までは一切間歇受信動作を行なわない区間８５が設定される。
【００５３】
この区間で新規にノード４が生起した場合を想定する。このノードからのビーコンは、次の全スキャン区間８６で検出される。よって、次の受信フレームではタイミング８７で、新規ノード４からのビーコンのみを間歇的に受信する。
【００５４】
ここでも、ノード４との相互認証が行なえなかった場合、タイミング８３での間歇受信の処理と同様に、次の全スキャン区間８８までの間歇受信動作は行なわない。
【００５５】
このようにして、全スキャン区間で検出したノードが以前の全スキャン区間で受信したノードと一致しており、かつ、それらのノードのいずれとも認証が行なえない状態がある閾値を超えた場合、全スキャンを行なう周期を通常の Ｔ＿ＳＣＡＮ から Ｔ＿ＳＣＡＮ × ｎ （ｎ は整数） に拡大したタイミング８９を設定する。これにより、認証できないノードのみしかない状態が継続した場合のノードの消費電力を大幅に低減させることができる。
【００５６】
仮に、間歇受信を行わない期間に、相互接続可能なノード５（図６（ｅ）参照）が生起した場合でも、次の全スキャン区間９０でビーコンを受信することが出来、その結果、次のフレームからノード５のみを間歇的に受信する受信タイミング９２が設定される。
【００５７】
このようにして通信処理を行うことで、認証できない通信端末から送信される制御信号を間歇受信する動作が行われなくなり、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、間歇受信動作を行うようになる。従って、間歇受信を行う通信モードの場合に、実際にデータのやり取りが可能な通信端末からの信号だけを間歇受信するようになり、通信端末の消費電力の低減を図ることができる。
【００５８】
また、間歇受信の区間だけでなく、連続受信の周期を変更することで、より消費電力の低減を図ることができる。なお、本例の無線通信端末の機構は、従来の移動通信端末の構成と何ら変わりはなく、ここまで説明した処理を適用することによる回路増などの問題は生じることがない。
【００５９】
なお、上述した説明では、ノードに固有の識別番号（ＩＤ）で、そのノードが認証可能なノードか否か判断するようにしたが、例えばネットワーク毎に識別番号（ＩＤ）を付与して、そのネットワークＩＤが自ノードが属するネットワークＩＤと一致するか否か判断して、認証可能か否か判断するようにしても良い。或いは、ネットワークＩＤとノードＩＤの双方から判断しても良い。
【００６０】
また、ここまでの説明では、いわゆるアドホックネットワークで各ノードがビーコンを送信する場合の無線ネットワークに適用した例としたが、ネットワーク内に何らかの制御局（基地局）を有して、その制御局からの制御信号に基づいてフレーム周期が規定されて、そのフレーム周期に同期して各ノードが、何らかの制御信号を周期的に送信するネットワーク構成であった場合にも適用可能である。図７は、その場合の通信状態の例を示した図である。
【００６１】
この図７では、制御ノード（図７（ａ））から、フレーム周期を規定する制御信号の送信９３が周期的にあり、その制御信号を各ノード１〜５（図７の（ｂ）〜（ｆ））が受信して、各ノード１〜５が、定期的に制御信号を送信しながら通信を行う状態を示してある。図７の（ｂ）に示したノード１は、受信状態を示してあり、図７の（ｃ）〜（ｆ）のノード２〜５は、制御信号の送信状態を示してある。但し、この例では図６の例と同様に、ノード２〜４（図７の（ｃ）〜（ｅ））は、ノード１が属するネットワークと認証できないノードであり、ノード１はノード５や制御ノードとだけデータ伝送が可能であるとする。符号８１〜９２で示す通信状態については、図６に示した通信状態と基本的に同じであり、認証できないノードだけが存在する状況では、間歇受信をしないようにしてある。各ノード１〜５が、制御ノードからの制御信号の受信タイミングを基準タイミングに設定している点だけが、図６とは異なる。但し、図７では図示してないが、各ノード１〜５は、待ち受け状態では、他ノードからの制御信号の間歇受信の他に、制御ノードからの制御信号を間歇受信する必要がある。但し、全スキャン時に制御ノードからの制御信号を受信して、制御ノードからの制御信号については間歇受信しない構成としても良い。
【００６２】
このように制御局が存在するネットワークに適用される通信端末の場合にも、同様に間歇受信動作の制御を行うことができる。
【００６３】
なお、本例の処理が適用される通信端末の無線通信方式についても、上述した説明ではＵＷＢ 方式を例にして説明したが、例えば無線ＬＡＮに適用可能な、比較的近距離の通信に適したその他の各種通信方式を適用することもできる。具体的には、ＵＷＢ 方式以外の方式として、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ ：直交周波数分割多重）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式などが適用可能である。
【００６４】
また、上述した実施の形態では、無線通信装置として、図２に示した送信や受信を行う専用の通信装置とした構成した例について説明したが、例えば各種データ処理を行うパーソナルコンピュータ装置に、本例での送信部や受信部に相当する通信処理を行うボードやカードなどを装着させた上で、通信制御処理を、コンピュータ装置側で実行させるようにして、その通信制御処理を実行するソフトウェアをパーソナルコンピュータ装置に実装させる構成としても良い。そのパーソナルコンピュータ装置などのデータ処理装置に実装されるプログラムについては、光ディスク，メモリカードなどの各種記録（記憶）媒体を介して配布しても良く、或いはインターネットなどの通信手段を介して配布しても良い。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によると、認証できない通信端末から送信される制御信号を間歇受信する動作が行われなくなり、認証できる通信端末が存在する場合にだけ、間歇受信動作を行うようになる。従って、間歇受信を行う通信モードの場合に、実際にデータのやり取りが可能な通信端末からの信号だけを間歇受信するようになり、通信端末の消費電力の低減を図ることができる。
【００６６】
この場合、間歇受信の区間だけでなく、連続受信の周期を変更することで、より消費電力の低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による無線ネットワーク構成例を示す説明図である。
【図２】本発明の一実施の形態による無線通信端末の構成例を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施の形態による周囲ノードテーブルの例を示す説明図である。
【図４】本発明の一実施の形態による各ノードの動作例を示したフローチャートである。
【図５】本発明の一実施の形態によるビーコンのフォーマットの例を示す説明図である。
【図６】本発明の一実施の形態による通信状態の例を示すタイミング図である。
【図７】本発明の他の実施の形態による通信状態の例を示すタイミング図である。
【図８】従来の通信状態の例を示すタイミング図である。
【図９】従来のビーコン送信状態の例を示す説明図である。
【符号の説明】
１〜６…無線通信端末（通信局）、１１…アンテナ、１２…ユーザインターフェイス処理部、１３…表示部、１４…入力部、１５…端末識別番号記憶部、１６…音声処理部、１７…マイクロホン、１８…スピーカ、２０…アナログ回路部、２１…アンテナ共用器、２２…ＲＦ受信部、２３…ＲＦ送信部、３０…信号処理部、３１…タイミング制御部、３２…復調部、３３…復号部、３４…符号部、３５…変調部、４０…プロトコル処理部、４１…プロセッサ、４２…メモリ、４３…テーブル
Claims (12)
- 無線ネットワーク内の他の無線通信装置に対して、識別情報を含む制御信号を送信する無線通信装置において、
他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信手段と、
前記無線通信手段で、他の無線通信装置から前記制御信号が送信されるタイミングで間歇受信を行うと共に、前記無線通信手段で受信した制御信号が、認証ができない無線通信装置からの制御信号である場合に、その認証ができない無線通信装置から送信される制御信号の間歇受信を停止させる制御手段とを備えた
無線通信装置。 - 請求項１記載の無線通信装置において、
前記制御手段は、前記無線通信手段で、他の無線通信装置からの信号を連続して受信する期間を周期的に設け、かつ、その連続した受信で、前記認証ができない無線通信装置からの制御信号だけを検出した場合に、前記連続して受信する周期を、通常より延長する制御を行う
無線通信装置。 - 請求項１記載の無線通信装置において、
前記制御手段が認証する情報は、無線通信装置の識別情報である
無線通信装置。 - 請求項１記載の無線通信装置において、
前記制御手段が認証する情報は、無線ネットワークの識別情報である
無線通信装置。 - 無線ネットワーク内の各通信端末で、識別情報を含む制御信号を送信する無線通信システムに適用される無線通信方法において、
それぞれの通信端末で、受信した制御信号による認証ができない通信端末が、自らの通信端末の周囲に存在した場合に、
自らの通信端末で、前記認証ができない通信端末から送信される制御信号の間歇受信動作を停止する
無線通信方法。 - 請求項５記載の無線通信方法において、
周囲の通信端末からの前記制御信号を連続して受信する期間を周期的に設け、かつ、前記制御信号により認証できない通信端末のみが自らの通信端末の周囲に存在した場合に、
前記連続して受信する期間を設定する周期を、通常より延長する
無線通信方法。 - 請求項５記載の無線通信方法において、
前記識別情報は、端末の識別情報である
無線通信方法。 - 請求項５記載の無線通信方法において、
前記識別情報は、無線ネットワークの識別情報である
無線通信方法。 - 無線ネットワーク内の各通信端末で、識別情報を含む制御信号を送信する無線通信システムを制御するプログラムにおいて、
それぞれの通信端末で、受信した制御信号による認証ができない通信端末が、自らの通信端末の周囲に存在した場合に、
自らの通信端末で、前記認証できない通信端末から送信される制御信号の間歇受信動作を停止する処理を実行する
プログラム。 - 請求項９記載のプログラムにおいて、
周囲の通信端末からの前記制御信号を連続して受信する期間を周期的に設け、かつ、前記制御信号により認証できない通信端末のみが自らの通信端末の周囲に存在した場合に、
前記連続して受信する期間を設定する周期を、通常より延長する処理を実行する
プログラム。 - 請求項９記載のプログラムにおいて、
前記識別情報は、端末の識別情報である
プログラム。 - 請求項９記載のプログラム無線通信方法において、
前記識別情報は、無線ネットワークの識別情報である
プログラム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003139549A JP2004343568A (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | 無線通信装置、無線通信方法及びプログラム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003139549A JP2004343568A (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | 無線通信装置、無線通信方法及びプログラム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004343568A true JP2004343568A (ja) | 2004-12-02 |
Family
ID=33528600
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003139549A Pending JP2004343568A (ja) | 2003-05-16 | 2003-05-16 | 無線通信装置、無線通信方法及びプログラム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004343568A (ja) |
-
2003
- 2003-05-16 JP JP2003139549A patent/JP2004343568A/ja active Pending
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