JP2005039613A - 無線ネットワーク接続方法、無線ネットワーク接続システムの子機、及び無線ネットワーク接続システムの親機 - Google Patents

Abstract

【課題】 親機−子機間の無線による通信接続の確立に要する時間の短縮を図った、無線ネットワーク接続方法、子機、及び親機を提供する。
【解決手段】 子機がキャリアセンスを行い、無線通信が行われているかどうかを検知し（状態０）、無線通信が行われている場合には、ランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移する（状態６）。状態０おいて、無線通信が行われていないことを確認した場合には、親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信し（状態１）、親機からの接続要求応答信号の受信を待つ接続要求状態に遷移する（状態２）。接続要求状態において、優先順位に基づき決められた接続要求応答時間Ｔｄｋに、接続要求応答信号を親機から受信した場合は（状態３）、Ｔａｗ経過後（状態４）、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する（状態５）。
【選択図】 図３

Description

本発明は、電池電源で動作し携帯して移動することが可能な、無線ＬＡＮ通信等の無線データ通信を行う携帯情報端末等の子機が、イーサネット（登録商標）等の有線ネットワークに接続された親機と無線データ通信を行う無線ネットワーク接続システムにおける、無線ネットワーク接続方法、無線ネットワーク接続システムの子機、及び無線ネットワーク接続システムの親機に関する。

従来のこの種のシステムとしてコードレス電話装置がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１には、複数の親機に登録できる子機で、親機とリンクを確立する際、優先順位に従って親機を選択するコードレス電話装置が記載されている。
特開平９−３３１５７５号公報

上述した従来のコードレス電話装置では、親機−子機間通信における接続開始時において、子機に登録された接続親機の優先順位に基づき、優先順位の高い親機から順にチャネルをスキャンし、当該親機情報が取得された場合に、親機との接続を開始する。

この方法により、子機は、最初に受け取った当該親機情報が検知されない場合、次に優先順位の高い親機のチャネルをスキャンするため、子機は、親機の情報を検知するまで、チャネルを切り替えスキャンする必要があり、優先順位の高い親機情報が検知されない場合、親機との接続確立までに要する時間が長くなり、またそのために消費電力が増大するという問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、無線接続する際の接続確立に要する時間の短縮を図った、無線ネットワーク接続方法、無線ネットワーク接続システムの子機、及び無線ネットワーク接続システムの親機を提供することを目的とする。

本発明の無線ネットワーク接続方法は、複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける無線ネットワーク接続方法であって、子機が、接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知するステップと、子機が、無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移するステップと、子機が、無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報を含み親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信するステップと、子機が、接続要求信号を送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移するステップと、子機において、接続要求状態に遷移した後に接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移するステップと、子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、優先順位に基づき予め決められた接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機から接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗ経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始するステップとを有することを特徴とする。
これにより、優先順位が高い親機から順番に接続要求応答信号が送信され、また、子機は親機からの接続要求応答信号をある一定の時間内に受信するため、接続可能な親機を一定時間内に検知でき、子機と親機の接続までの時間を大幅に短縮できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続方法は、複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける無線ネットワーク接続方法であって、子機が、接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知するステップと、子機が、無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移するステップと、子機が、無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報と、各親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）の情報とを含み、親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信するステップと、子機が、接続要求信号を送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移するステップと、子機において、接続要求状態に遷移した後に接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移するステップと、子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、前記時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機からの接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗ経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始するステップとを有することを特徴とする。
これにより、子機が接続する親機の優先順位を指定でき、送受信電波強度や、子機と親機間の距離等に応じて接続する親機を選択可能となり、より障害が少なく効率の良い通信が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続方法は、前記親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態において、子機が、前記接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）において、親機からの接続要求応答信号を受信した場合、最初に接続要求応答信号を受信した時間Ｔｄｋから前記時間Ｔａｗが経過するまでの残りの時間Ｔａｗ−Ｔｄｋの間、パワーダウン状態に遷移するステップをさらに有することを特徴とする。
これにより、子機では、親機からの接続要求応答信号を受信してから接続開始までの間はパワーダウンするため、子機の低電力化が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続方法は、子機が親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態において、親機が、他の親機の接続要求応答信号を受信した場合には、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を停止することを特徴とする。
これにより、親機が他の親機からの接続要求応答信号を受信した場合は、接続要求応答信号の送信を停止するため、親機の低電力化が実現できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの子機は、複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記子機であって、親機に接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知する手段と、無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移する手段と、無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報を含み親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信する手段と、親機への接続要求信号の送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移する手段と、前記接続要求状態に遷移した後に、親機からの接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移する手段と、子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、優先順位に基づき予め決められた接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機から接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗの経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する手段とを備えることを特徴とする。
これにより、優先順位が高い親機から順番に接続要求応答信号が送信され、また、親機からの接続要求応答信号をある一定の時間内に受信するために、受信可能な親機が一定時間内に検知可能で、接続までの時間を大幅に短縮できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの子機は、複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記子機であって、接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知する手段と、無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移する手段と、無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報と、各親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）の情報とを含み、親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信する手段と、親機への接続要求信号を送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移する手段と、前記接続要求状態に遷移した後に、親機からの接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移する手段と、子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、前記時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機からの接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから時間Ｔａｗ経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する手段とを備えることを特徴とする。
これにより、子機は、子機が接続する親機の優先順位を指定でき、送受信電波強度や、子機と親機間の距離等に応じて接続する親機を選択できるようになり、より障害が少なく効率の良い通信が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの子機は、前記親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態において、子機が、前記接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）において、親機からの接続要求応答信号を受信した場合、最初に接続要求応答信号を受信した時間Ｔｄｋから前記時間Ｔａｗが経過するまでの残りの時間Ｔａｗ−Ｔｄｋの間、パワーダウン状態に遷移する手段をさらに備えることを特徴とする。
これにより、子機では、親機からの接続要求応答信号を受信してから接続開始までパワーダウンするため、子機の低電力化が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの親機は、複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記親機であって、子機からの接続要求信号を受信する手段と、子機からの接続要求信号を受信した場合に、予め優先順位を基に親機ごとに決められた接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、子機に接続要求応答信号を送信する手段と、子機から通信接続を選択された場合には、子機との通信接続処理を開始する手段とを備えることを特徴とする。
これにより、優先順位が高い親機から順番に接続要求応答信号を子機に送信でき、子機では、親機からの接続要求応答信号をある一定の時間内に受信できるために、親機と子機の接続までの時間を大幅に短縮できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの親機は、複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記親機であって、子機から、子機情報と、当該親機に接続要求応答信号を子機に送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）の情報とを含み、当該親機への接続を要求する接続要求信号を受信する手段と、子機からの接続要求信号を受信した場合に、前記時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に接続要求応答信号を子機に送信する手段と、子機から通信接続を選択された場合には、子機との通信接続処理を開始する手段とを備えることを特徴とする。
これにより、子機は親機の優先順位を指定できるようになり、送受信電波強度や、子機と親機間の距離等に応じて接続する親機を選択可能となり、より障害が少なく効率の良い通信が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの親機は、他の親機が子機に接続要求応答信号を送信したことを検知する手段と、前記接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に接続要求応答信号を送信する際に、他の親機がすでに子機に接続要求応答信号を送信したことを検知した場合には、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を停止する手段を備えることを特徴とする。
これにより、親機が他の親機からの接続要求応答信号を受信した場合は、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を停止するため、親機の低電力化が実現できる。

以上説明したように、本発明の無線ネットワーク接続方法においては、子機は、子機が使用するチャネルで無線通信が行われているか否かを検知し、無線通信が行われている場合は、最小パワーダウン時間と最大パワーダウン時間との間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウンする。無線通信が行われていない場合は、子機情報を含む接続要求信号を親機に送信し、親機からの接続要求応答信号を所定の時間Ｔａｗだけ待つ。子機は、優先順位に基づき親機ごとに予め決められた接続要求応答時間Ｔｄｋに、親機からの接続要求応答信号を受信した場合は、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する。
これにより、優先順位が高い親機から順番に接続要求応答信号が送信され、また、子機は親機からの接続要求応答信号をある一定の時間内に受信するため、接続可能な親機を一定時間内に検知でき、子機と親機の接続までの時間を大幅に短縮できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続方法においては、子機は、親機で無線通信が行われているかにどうかを検知し、無線通信が行われている場合は、最小パワーダウン時間と最大パワーダウン時間との間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウンする。無線通信が行われていない場合は、各親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋの情報と子機情報とを含み、親機に接続を要求する接続要求信号を送信し、親機からの接続要求応答信号の送信を所定の時間Ｔａｗだけ待つ。子機は、時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋに、親機から接続要求応答信号を受信した場合は、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する。
これにより、子機が接続する親機の優先順位を指定でき、送受信電波強度や、子機と親機間の距離等に応じて接続する親機を選択可能となり、より障害が少なく効率の良い通信が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続方法においては、子機は、接続要求応答信号の信号待ちの状態（接続要求状態）において、接続要求応答時間Ｔｄｋに、親機からの接続要求応答信号を最初に受信した場合、接続要求状態に遷移してから所定の時間Ｔａｗが経過するまでの残りの時間Ｔａｗ−Ｔｄｋの間はパワーダウン状態に遷移する。
これにより、子機は、親機からの接続要求応答信号を受信してから接続開始までの間はパワーダウンするため、子機の低電力化が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続方法においては、子機が接続要求応答信号の信号待ちの状態にある場合に、親機が、他の親機の接続要求応答信号を受信した場合は、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を行わないようにする。
これにより、親機が他の親機からの接続要求応答信号を受信した場合は、接続要求応答信号の送信を停止するため、親機の低電力化が実現できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの子機においては、親機で無線通信が行われていないかどうかを検知し、無線通信が行われている場合は、予め定められた最小パワーダウン時間と最大パワーダウン時間との間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウンする。無線通信が行われていない場合は、子機情報を含む接続要求信号を親機に送信し、親機からの接続要求応答信号を所定の時間Ｔａｗだけ待つ。子機は、優先順位に基づき親機ごとに予め決められた接続要求応答時間Ｔｄｋに、親機からの接続要求応答信号を受信した場合は、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する。
これにより、優先順位が高い親機から順番に接続要求応答信号が送信され、また、子機は親機からの接続要求応答信号をある一定の時間内に受信するため、接続可能な親機を一定時間内に検知でき、子機と親機の接続までの時間を大幅に短縮できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの子機においては、親機で無線通信が行われているかどうかを検知し、無線通信が行われている場合は、予め定められた最小パワーダウン時間と最大パワーダウン時間との間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウンする。また、無線通信が行われていない場合は、各親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋの情報と子機情報とを含み、親機に接続を要求する接続要求信号を送信し、親機からの接続要求応答信号の送信を所定の時間Ｔａｗだけ待つ。そして、子機は、時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋに、親機から接続要求応答信号を受信した場合は、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する。
これにより、子機は、子機が接続する親機の優先順位を指定でき、送受信電波強度や、子機と親機間の距離等に応じて接続する親機を選択できるようになり、より障害が少なく効率の良い通信が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの子機においては、親機からの接続要求応答信号の信号待ちの状態（接続要求状態）において、子機が、接続要求応答時間Ｔｄｋに、親機からの接続要求応答信号を最初に受信した場合、接続要求状態に遷移してから所定の時間Ｔａｗが経過するまでの残りの時間Ｔａｗ−Ｔｄｋの間はパワーダウン状態に遷移する。
これにより、子機では、親機からの接続要求応答信号を受信してから接続開始までパワーダウンするため、子機の低電力化が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの親機においては、親機は、子機から子機情報を含む接続要求信号を受信する。親機は、子機からの接続要求信号を受信した場合に、予め優先順位を基に親機ごとに決められた接続要求応答時間Ｔｄｋに、子機に接続要求応答信号を送信する。また、子機から通信接続を選択された場合には、子機との通信接続処理を開始する。
これにより、優先順位が高い親機から順番に接続要求応答信号を子機に送信でき、子機では、親機からの接続要求応答信号をある一定の時間内に受信できるために、親機と子機の接続までの時間を大幅に短縮できる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの親機においては、子機から、親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋの情報と子機情報とを含み、親機への接続を要求する接続要求信号を受信する。親機は、接続要求信号を受信した場合に、子機から受信した時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋに、接続要求応答信号を子機に送信する。そして、子機から通信接続を選択された場合には、子機との通信接続処理を開始する。
これにより、子機は親機の優先順位を指定できるようになり、送受信電波強度や、子機と親機間の距離等に応じて接続する親機を選択可能となり、より障害が少なく効率の良い通信が可能となる。

また、本発明の無線ネットワーク接続システムの親機においては、親機は、他の親機が子機に接続要求応答信号を送信したことを検知した場合には、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を停止する。
これにより、親機が他の親機からの接続要求応答信号を受信した場合は、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を停止するため、親機の低電力化が実現できる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１に、本発明の第１の実施の形態に係わる無線ネットワーク接続システムにおける子機と親機との無線接続時の動作タイミングチャートを示す。本発明の実施形態に係る無線ネットワーク接続システムは、複数の親機がネットワークに接続され、子機と前記複数の親機のうちの１つの親機との間で無線によるデータ伝送を行うとともに、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されている（図７参照）。

図１に示すように、子機が親機とのデータ通信が許可されていない未接続状態では、子機では、キャリアセンスを時間Ｔｃｓだけ行い、その後、親機に対して接続要求信号をブロードキャストする。この接続要求信号は、例えば、図２（ａ）に例示するように、接続要求の対象となる親機ＩＤ情報（識別情報）と、接続要求を行う子機ＩＤ情報と、信号タイプ情報（接続要求）とを少なくとも含んだフレームデータである。

各親機１〜３では、同時に子機からの接続要求信号を受信すると、接続要求信号の受信時点から時間Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ３が経過した時点で、接続を許可する接続要求応答信号１〜３を子機に送信する。この接続要求応答信号は、例えば、図２（ｂ）に例示するように、接続対象となる子機ＩＤ情報（識別情報）と、接続を許可する親機ＩＤ情報と、信号タイプ情報（接続要求応答）とを少なくとも含んだフレームデータである。

子機は、親機１〜３より接続要求応答信号１〜３を受信し、これらの親機１〜３のうちの１つの親機と接続を開始する。図１に示す例では、最初に接続要求応答信号を送信した親機１を選択して接続を開始する。

なお、時間Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ３については、親機の優先順位を基づいて、あらかじめ決めておくか、または、子機が親機リストをあらかじめ保有し、親機に送信する接続要求信号中に時刻指定情報（接続要求応答信号を返信するタイミング情報）として入れるようにする（図４の説明の中で後述する）。

次に、本発明の第１の実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの子機と親機との接続シーケンス（状態遷移図）を図３に示す。

図３において、子機がキャリアセンスを行い、子機が使用する帯域（チャネル）信号を検知し、無線通信が行われているかどうかを検知する（図３：状態０）。

無線通信が行われている状態を検知した場合には、ランダムな時間Ｔｐｄだけ、子機における必要最小限の機能部にのみ電源供給が行われるパワーダウン状態に遷移する（図３：状態６）。

なお、パワーダウン状態への遷移については、子機が、キャリアセンスにより親機と他端末間の通信を検知した場合に、その通信が終了するまでパワーオンして待機していても消費電力の無駄なので、パワーダウン状態に遷移する。この場合、最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎを、現在行われている通信が終了するまでの予測される最小時刻とし、また、最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘを予め決めておき、その範囲内でのランダムな時間をパワーダウン時間Ｔｐｄとする（Ｔｐｄｍｉｎ＜Ｔｐｄ＜Ｔｐｄｍａｘ）。

状態０おいて、キャリアセンスにより、子機が使用するチャネルで無線通信が行われていないことを確認した場合には、子機情報を含み親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信する（図３：状態１）。

接続要求信号を親機に送信した後、親機からの接続要求応答信号の受信を待つ接続要求状態に遷移し（図３：状態２）、親機からの接続要求応答信号が受信されずに所定時間Ｔａｗが経過した場合は、パワーダウン状態に遷移する（図３：状態６）。

接続要求状態（図３：状態２）に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、優先順位に基づき決められた接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ)に、親機から接続要求応答信号を受信した場合には(図３:状態３)、Ｔａｗ経過後（図３：状態４）に、接続要求信号を受信して応答した親機の中の、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する(図３:状態５)。

次に、本発明の第２の実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの子機と親機との接続シーケンス（状態遷移図）を図４に示す。
図４において、子機がキャリアセンスを行い、子機が使用する帯域（チャネル）信号を検知し、無線通信が行われているかどうかを検知する（図４：状態０）。

無線通信が行われている状態を検知した場合には、ランダムな時間Ｔｐｄだけ、子機における必要最小限の機能部にのみ電源供給が行われるパワーダウン状態に遷移する（図４：状態６）。

状態０おいて、キャリアセンスにより、子機が使用するチャネルで無線通信が行われていないことを確認した場合には、各親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報（応答時間情報）Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）と子機情報とを含み、親機への接続を要求する接続要求信号をブロードキャストする（図４：状態１）。

子機は、接続要求信号を親機に送信した後、親機からの接続要求応答信号の受信を待つ接続要求状態に遷移する（図４：状態２）。接続要求状態に遷移後、接続要求応答信号が受信されずに所定時間Ｔａｗが経過した場合は、パワーダウン状態に遷移する（図４：状態６）。

接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、親機に送信した時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、接続許可信号を子機が受信した場合には（図４：状態３）、接続要求状態に遷移してから時間Ｔａｗ経過後（図４：状態４）、接続要求信号を受信して応答した親機の中の、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する(図４：状態５)。

以上説明した第２の実施の形態においては、子機が接続する親機の優先順位を指定することが可能となり、送受信電波強度や、子機−親機間の距離等に応じて接続する親機を選択することができるようになり、障害が少なく効率の良い通信が可能となる。

次に、本発明の第３の実施の形態に係わる無線ネットワーク接続システムにおける子機と親機との無線接続時の動作タイミングチャートを図５に示す。

図５に示すように、子機が親機とのデータ通信が許可されていない未接続状態では、子機では、キャリアセンスを時間Ｔｃｓだけ行い、その後親機に対して接続要求信号をブロードキャストする。

各親機１〜３では、同時に子機からの接続要求信号を受信し、それぞれ、接続要求信号の受信時点から時間Ｔｄ１、Ｔｄ２、Ｔｄ３が経過した時点で接続要求応答信号１〜３を送信する。

子機は、親機１〜３からの接続要求応答信号の信号待ち状態において、子機が、接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）において親機からの接続要求応答信号を最初に受信した場合は、接続要求状態に遷移してから時間Ｔａｗ が経過するまでの残りの時間（Ｔａｗ−Ｔｄｋ）の間はパワーダウン状態２に遷移する。そして、時間Ｔａｗ が経過した後に、接続要求信号を受信して応答した親機の中の、最初に接続要求応答信号を送信した親機との通信接続を開始する。図５に示す例では、親機１が最初に接続要求応答信号を送信するので、パワーダウン時間はＴａｗ−Ｔｄ１となる。

このように、図５に示す本発明の第３の実施の形態においては、親機からの接続要求応答信号を受信後、接続開始までパワーダウンするため、子機の低電力化が可能となる。

次に、本発明の第４の実施の形態に係わる無線ネットワーク接続システムにおける子機と親機との無線接続時の動作タイミングチャートを図６に示す

図６に示す例は、親機が、他の親機の接続要求応答を受信した場合、自身の接続要求応答信号の送信を行わない例である。図６に示す例では、子機からの接続要求信号に対して、親機１が最初に接続要求応答信号を送信し、他の親機２および親機３は接続要求応答信号を送信しないようにしたものである。

このように、図６に示す本発明の第４の実施の形態においては、親機が他の親機からの接続要求応答信号を受信した場合、自身の接続要求応答信号の送信を停止するため、親機の低電力化が実現できる。

次に、本発明の実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの子機の構成例を図７に示す。この子機は、本発明の第１〜第４の実施形態を実施するために使用される無線ネットワーク接続システムの子機であり、携帯情報端末などの例である。図７において、本実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの子機１０は、無線部１１と、無線信号処理部１２と、中央処理部１３と、表示部１４と、音声入出力部１５と、操作部１６と、記憶部１７を有している。

本実施形態に係る無線ネットワーク接続システムでは、子機１０が複数の親機のうちの１つの親機２０との間で無線によるデータ伝送を行うとともに、子機１０が親機２０を介してネットワーク１００にアクセス可能に構成されている。

無線部１１は、親機２０からの無線電波を受信し、受信無線信号に変換して、無線信号処理部１２に出力する。また、無線信号処理部１２から入力された、送信無線信号を無線電波に変換して親機２０に送信する。また、無線部１１では、パワーダウンを指示するパワーダウン信号が無線信号処理部１２から入力されるとき、無線電波の送受信を停止し、無線部１１の消費電力を低減する。

無線信号処理部１２は、無線信号に対する処理を行うとともに、中央処理部１３が入出力するデータ信号を無線部１１が入出力する無線データ信号に変換する。また、無線制御信号（接続要求信号など）を生成・解釈して、無線通信の制御（無線通信の状態遷移判断など）を行う。さらに、無線通信の状態に応じて、パワーダウン信号を生成し、無線部１１のパワーダウンを行う。

中央処理部１３は、子機１０が携帯情報端末として機能するために必要な各種の処理を行う。表示部１４は画像情報を表示する機能を有する。音声入出力部１５は、音声情報の入出力機能を有する。操作部１６は、テンキーや方向キーなどであり、子機１０を操作するための機能を有する。記憶部１７には、子機１０の機能を実現するために必要なプログラムやデータ、及び各種のアプリケーションデータなどが記憶される。

次に、本発明の実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの親機の構成例を図８に示す。この親機は、本発明の第１〜第４の実施形態を実施するために使用される無線ネットワーク接続システムの親機である。図８において、本実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの親機２０は、イーサネット（登録商標）等の有線のネットワーク１００に接続されており、無線部２１と、リンク動作制御部２２と、無線信号処理部２３と、ネットワークインタフェース部２４とを有している。

本実施形態に係る無線ネットワーク接続システムでは、複数の親機がネットワークに接続され、子機１０と前記複数の親機のうちの１つの親機２０との間で無線によるデータ伝送を行うとともに、子機１０が親機２０を介してネットワーク１００にアクセス可能に構成されている。

無線部２１は、子機１０からの無線電波を受信し、受信無線信号に変換して、無線信号処理部２３に出力する。また、無線信号処理部２３から入力された、送信無線信号を無線電波に変換して子機１０に送信する。リンク動作制御部２２は、親機のリンク動作を制御する機能を有する。

無線信号処理部２３は、無線部２１から入力された受信無線信号のうち、無線通信を制御するための受信無線制御信号に対して、無線通信の制御処理を行う。また、無線制御信号処理部２３により生成された、無線通信を制御するための送信無線制御信号を、送信無線信号として無線部２１に出力する。

また、無線信号処理部２３は、無線部２１から入力された受信無線信号のうち、接続中の子機１０からの受信無線データ信号に対して、無線データ信号処理を施し、受信データ信号としてネットワークインタフェース部２４に出力する。また、無線信号処理部２３は、ネットワークインタフェース部２４から入力された、接続中の子機１０への送信データ信号に対して、無線データ信号処理を施し、送信無線信号として無線部２１に出力する。

ネットワークインタフェース部２４は、ネットワーク１００から子機１０へのデータ信号を受信し、送信データ信号として無線信号処理部２３に出力する。また、無線信号処理部２３から受信したデータ信号を、ネットワーク１００に送信する。

以上説明したように、本発明の無線ネットワーク接続方法、無線ネットワーク接続システムの子機、及び無線ネットワーク接続システムの子機は、子機と親機の無線接続開始にあたり、接続可能かつ優先順位が高い親機からの接続要求応答信号が子機に順次送信され、また、子機が親機からの接続要求応答信号をある一定の時間内に受信するために、接続可能な親機を一定時間内に検知でき、接続までの時間を大幅に短縮できる。また、子機が接続する親機の優先順位を指定することもでき、送受信電波強度や、子機−親機間の距離等に応じて接続する親機を選択可能となり、より障害が少なく効率の良い通信が可能となる。また、親機からの接続要求応答信号を受信後、接続開始までパワーダウンすることができ、子機の低電力化が可能となる。また、親機が他の親機からの接続要求応答信号を受信した場合、当該親機自身の接続要求応答信号送信を停止するようにし、親機の低電力化が実現できる。

従って、本発明は、電池電源で動作し携帯して移動することが可能な、無線ＬＡＮ通信等の無線データ通信を行う携帯情報端末等の子機が、イーサネット（登録商標）等の有線ネットワークに接続された親機と無線データ通信を行う無線ネットワーク接続システムにおける、無線ネットワーク接続方法、無線ネットワーク接続システムの子機、及び無線ネットワーク接続システムの親機に適用できる。

本発明の第１の実施の形態に係わる無線ネットワーク接続システムにおける子機と親機との無線接続時の動作タイミングチャートを示す図 接続要求信号と接続要求応答信号の例を示す図 本発明の第１の実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの子機と親機との接続シーケンスを示す図 本発明の第２の実施形態に係る無線ネットワーク接続システムの子機と親機との接続シーケンスを示す図 本発明の第３の実施の形態に係わる無線ネットワーク接続システムにおける子機と親機との無線接続時の動作タイミングチャートを示す図 本発明の第４の実施の形態に係わる無線ネットワーク接続システムにおける子機と親機との無線接続時の動作タイミングチャートを示す図 無線ネットワーク接続システムの子機の構成例を示す図 無線ネットワーク接続システムの親機の構成例を示す図

符号の説明

１０ 子機
１１ 無線部
１２ 無線信号処理部
１３ 中央処理部
１４ 表示部
１５ 音声入出力部
１６ 操作部
１７ 記憶部
２０ 親機
２１ 無線部
２２ リンク動作制御部
２３ 無線信号処理部
２４ ネットワークインタフェース部
１００ ネットワーク

Claims (10)

1. 複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける無線ネットワーク接続方法であって、
   子機が、接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知するステップと、
   子機が、無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移するステップと、
   子機が、無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報を含み親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信するステップと、
   子機が、接続要求信号を送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移するステップと、
   子機において、接続要求状態に遷移した後に接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移するステップと、
   子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、優先順位に基づき予め決められた接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機から接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗ経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始するステップと
   を有することを特徴とする無線ネットワーク接続方法。
2. 複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける無線ネットワーク接続方法であって、
   子機が、接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知するステップと、
   子機が、無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移するステップと、
   子機が、無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報と、各親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）の情報とを含み、親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信するステップと、
   子機が、接続要求信号を送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移するステップと、
   子機において、接続要求状態に遷移した後に接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移するステップと、
   子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、前記時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機からの接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗ経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始するステップと
   を有することを特徴とする無線ネットワーク接続方法。
3. 前記親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態において、
   子機が、前記接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）において、親機からの接続要求応答信号を受信した場合、最初に接続要求応答信号を受信した時間Ｔｄｋから前記時間Ｔａｗが経過するまでの残りの時間Ｔａｗ−Ｔｄｋの間、パワーダウン状態に遷移するステップを
   さらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線ネットワーク接続方法。
4. 子機が親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態において、
   親機が、他の親機の接続要求応答信号を受信した場合には、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を停止する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の無線ネットワーク接続方法。
5. 複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記子機であって、
   親機に接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知する手段と、
   無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移する手段と、
   無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報を含み親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信する手段と、
   親機への接続要求信号の送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移する手段と、
   前記接続要求状態に遷移した後に、親機からの接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移する手段と、
   子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、優先順位に基づき予め決められた接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機から接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗの経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する手段と
   を備えることを特徴とする無線ネットワーク接続システムの子機。
6. 複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記子機であって、
   接続しようとするチャネルで無線通信が行われているかどうかを検知する手段と、
   無線通信が行われていることを検知した場合には、予め定められた最小パワーダウン時間Ｔｐｄｍｉｎと最大パワーダウン時間Ｔｐｄｍａｘ（Ｔｐｄｍａｘ＞Ｔｐｄｍｉｎ）の間のランダムな時間Ｔｐｄだけパワーダウン状態に遷移する手段と、
   無線通信が行われていないことを確認した場合は、子機情報と、各親機に接続要求応答信号を送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）の情報とを含み、親機への接続を要求する接続要求信号を親機に送信する手段と、
   親機への接続要求信号を送信後に、親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態に遷移する手段と、
   前記接続要求状態に遷移した後に、親機からの接続要求応答信号が受信されず所定の時間Ｔａｗが経過した場合に、パワーダウン状態に遷移する手段と、
   子機が、接続要求状態に遷移してから前記時間Ｔａｗが経過するまでの間に、前記時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、親機からの接続要求応答信号を受信した場合には、接続要求状態に遷移してから時間Ｔａｗ経過後に、最初に接続要求応答信号を送信した親機との接続を開始する手段と
   を備えることを特徴とする無線ネットワーク接続システムの子機。
7. 前記親機からの接続要求応答信号を待つ接続要求状態において、
   子機が、前記接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）において、親機からの接続要求応答信号を受信した場合、最初に接続要求応答信号を受信した時間Ｔｄｋから前記時間Ｔａｗが経過するまでの残りの時間Ｔａｗ−Ｔｄｋの間、パワーダウン状態に遷移する手段を
   さらに備えることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の無線ネットワーク接続システムの子機。
8. 複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記親機であって、
   子機からの接続要求信号を受信する手段と、
   子機からの接続要求信号を受信した場合に、予め優先順位を基に親機ごとに決められた接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に、子機に接続要求応答信号を送信する手段と、
   子機から通信接続を選択された場合には、子機との通信接続処理を開始する手段と
   を備えることを特徴とする無線ネットワーク接続システムの親機。
9. 複数の親機ｉ（ｉ＝１，２，３・・・）がネットワークに接続され、子機と１つの親機の間で無線によるデータ伝送を行い、子機が親機を介してネットワークにアクセス可能に構成されると共に、子機が接続する親機に優先順位が存在する無線ネットワーク接続システムにおける前記親機であって、
   子機から、子機情報と、当該親機に接続要求応答信号を子機に送信させるための時刻指定情報となる接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）の情報とを含み、当該親機への接続を要求する接続要求信号を受信する手段と、
   子機からの接続要求信号を受信した場合に、前記時刻指定情報に基づく接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に接続要求応答信号を子機に送信する手段と、
   子機から通信接続を選択された場合には、子機との通信接続処理を開始する手段と
   を備えることを特徴とする無線ネットワーク接続システムの親機。
10. 他の親機が子機に接続要求応答信号を送信したことを検知する手段と、
    前記接続要求応答時間Ｔｄｋ（ｉ⊇ｋ）に接続要求応答信号を送信する際に、他の親機がすでに子機に接続要求応答信号を送信したことを検知した場合には、当該親機自身の接続要求応答信号の送信を停止する手段を
    備えることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の無線ネットワーク接続システムの親機。
    
    

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