JP2006333360A - Radio communications system, radio terminal, and network generation method for same - Google Patents

Radio communications system, radio terminal, and network generation method for same Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To quickly constitute a network having the optimum topology where collision of packets is not generated among the networks, in the case where the control station is switched and the controlled stations isolated from the covering area of the new control station exist. <P>SOLUTION: In the radio communications system, where only one radio terminal among a plurality of radio terminals generates a network as the control station and the other radio terminals are taking part into the same network as the controlled stations, when the control station is switched to a new control station, the controlled station in the new network generated by the new control station generates a new dependent network controlled by the new network; and when the controlled station that participates in the dependent network exists, the controlled station, having generated the dependent network, operates as the control station. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する技術に関する。   The present invention relates to a technique in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station, and another wireless terminal device participates in the network as a slave station.

近年、近距離に配置された機器間において、無線伝送路を利用してデータ通信を行う無線通信システムは、通信ケーブルに拘束されない可搬性の優れたネットワークシステムとして利用されており、無線通信区間の伝送速度の向上、携帯端末の普及、モバイル通信に適したアプリケーションの出現などにより、飛躍的な普及を見せている。   In recent years, a wireless communication system that performs data communication using a wireless transmission path between devices arranged at a short distance has been used as a highly portable network system that is not restricted by a communication cable. It is rapidly spreading due to the improvement of transmission speed, the spread of mobile terminals, and the emergence of applications suitable for mobile communications.

特に、比較的近距離において、コンピュータ機器類を無線接続する方式として、例えば2.4GHzや5GHz帯などの電波を用いた無線LAN(Local Area Network)システムが一般的に普及している。   In particular, as a method for wirelessly connecting computer devices at a relatively short distance, for example, a wireless LAN (Local Area Network) system using radio waves such as 2.4 GHz and 5 GHz bands is widely used.

また、コンピュータ周辺機器のみならず、デジタルカメラやデジタルビデオカメラなどのコンシューマー機器、プリンタ及び携帯電話などの機器間を接続するような無線通信に対する要求も高まっている。現在、これらは一般的にUSBやIEEE1394など有線ケーブルによって接続される形態が採用されているが、利用者が簡便にこれらの機器を接続できる方法として無線接続も提案されている。   Further, not only computer peripheral devices but also consumer devices such as digital cameras and digital video cameras, and demands for wireless communication for connecting devices such as printers and mobile phones are increasing. Currently, these are generally connected by a wired cable such as USB or IEEE1394, but wireless connection has also been proposed as a method by which a user can easily connect these devices.

このような極近距離における機器間の無線通信方式として、例えばBluetoothが知られている。このようなシステムは、無線LANとは異なり、高々10メートル程度と考えられる一人の人間の周辺環境内での無線接続を志向しており、無線LANとは区別され、WPAN(Wireless Personal Area Network)と呼ばれている。   For example, Bluetooth is known as a wireless communication method between devices at such a very short distance. Such a system is different from a wireless LAN and is intended for wireless connection in the surrounding environment of a person, which is considered to be about 10 meters at most. It is distinguished from a wireless LAN, and is a WPAN (Wireless Personal Area Network). is called.

現在、このWPANに関してはIEEE802.15規格群として標準規格の策定が進められており、ネットワークトポロジー構成やメディアアクセスプロトコルに関する仕様がIEEE802.15.3規格に定められている。   At present, standards for the WPAN are being developed as a group of IEEE802.15 standards, and specifications regarding network topology configuration and media access protocols are defined in the IEEE802.15.3 standard.

無線LANと比較した時のWPANの特徴は、各々の端末局は予め構築されたインフラストラクチャ上で動作するわけではなく、機器やアプリケーションの実行状況に応じて動的にネットワークが構成される点である。   The feature of WPAN when compared with wireless LAN is that each terminal station does not operate on a pre-built infrastructure, but a network is dynamically configured according to the execution status of devices and applications. is there.

例えば、無線LANのインフラストラクチャモードでは、各端末局はアクセスポイントと呼ばれる制御局によって制御されたアクセスプロトコルによって動作し、一般的にこのアクセスポイントは予め決められた無線局がその役割を実行するものである。   For example, in a wireless LAN infrastructure mode, each terminal station operates according to an access protocol controlled by a control station called an access point, and this access point generally has a predetermined radio station that performs its role. It is.

これに対して、WPANにおける無線ネットワークであるピコネットでは、PNC(Piconet coordinator)と呼ばれる制御局が各端末のメディアアクセスを制御し、必ずしも決まった無線局がPNCとなるわけではない。つまり、WPAN無線局はPNC機能を持つ局とPNC機能を持たない局に分類され、PNC機能を持つ局のうち何れか1つが実際にPNCとしてピコネットを生成し、これを制御するものである。   On the other hand, in a piconet that is a wireless network in WPAN, a control station called PNC (Piconet coordinator) controls media access of each terminal, and a fixed radio station is not necessarily a PNC. That is, the WPAN wireless station is classified into a station having a PNC function and a station not having a PNC function, and any one of the stations having the PNC function actually generates a piconet as a PNC and controls it.

図5は、WPANにおけるピコネットの生成手順を表すシーケンス図である。図5において、PNC機能を持つWPAN機器として、DEV1及びDEV2の2つの端末が存在するものとする。尚、各端末DEV1及びDEV2は、PNC機能を備えたWPAN機器として動作するものであれば良く、コンピュータ機器類やデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、プリンタ、携帯電話などの端末装置である。   FIG. 5 is a sequence diagram showing a piconet generation procedure in WPAN. In FIG. 5, it is assumed that there are two terminals, DEV1 and DEV2, as WPAN devices having a PNC function. Each terminal DEV1 and DEV2 may be any terminal device such as a computer device, a digital camera, a digital video camera, a printer, or a mobile phone, as long as it operates as a WPAN device having a PNC function.

まず、電源が投入されると(501)、DEV1は自分の周辺環境に既にWPANピコネットが存在するか否かを判定するために、利用可能な周波数チャネルを順番にスキャンしていく(502)。この時点でピコネットがまだ存在していない場合には、PNC機能を持つDEV1は自らがPNCとなる必要があると判断する。このようにしてDEV1は利用可能な周波数チャネルの中から最適なチャネルを選択し(503)、そのチャネルにおいて、自ら周期的にビーコンフレーム510の送出を開始する。このビーコンフレーム510を送出し始めた時点で、DEV1は制御局としてのPNCになり、新たなピコネットが生成されたことになる(504)。   First, when power is turned on (501), DEV1 sequentially scans available frequency channels in order to determine whether or not a WPAN piconet already exists in its surrounding environment (502). If the piconet does not yet exist at this point, DEV1 having the PNC function determines that it needs to become a PNC. In this way, DEV1 selects an optimum channel from the available frequency channels (503), and starts transmitting the beacon frame 510 periodically on that channel. When transmission of this beacon frame 510 begins, DEV1 becomes a PNC as a control station, and a new piconet is generated (504).

また、既にWPANでピコネットが存在していれば、そのピコネットの制御局であるPNCが周期的にビーコンフレームを送出しているので、DEV1はそのビーコンフレームを検知し、そのPNCが制御するピコネットに参加しようとする。ここで注意すべき点はDEV1はPNC機能を持っているが必ずしもPNCとして動作する必要はなく、既に他の局がPNCとして動作していれば、その配下に参加すれば良いということである。   Also, if a piconet already exists in WPAN, the PNC that is the control station of the piconet periodically sends out a beacon frame, so DEV1 detects the beacon frame, and the piconet controlled by the PNC Try to participate. It should be noted that DEV1 has a PNC function but does not necessarily have to operate as a PNC. If another station is already operating as a PNC, it is only necessary to participate in the subordinate.

次に、DEV2で電源が投入されると(505)、DEV2はDEV1と同様に、自局の周辺にピコネットが存在するか否かを検知するために、一定時間、周波数チャネルのスキャンを行う(506)。この時、既にDEV1が制御局としてピコネットを生成しているため、このDEV1からのビーコンフレーム510を受信し、DEV2はDEV1が制御するピコネットを検出する(507)。ここで、DEV2がこのピコネットに参加する場合は、DEV2はピコネットの制御局であるDEV1に対して参加要求コマンド511を送信し、その要求に対してDEV1からDEV2へ参加許可コマンド512が返送されることによって実施される(508)。   Next, when power is turned on in DEV2 (505), DEV2 scans the frequency channel for a certain period of time in order to detect whether or not there is a piconet in the vicinity of its own station, as in DEV1 ( 506). At this time, since DEV1 has already generated a piconet as a control station, it receives the beacon frame 510 from DEV1, and DEV2 detects the piconet controlled by DEV1 (507). Here, when DEV2 participates in this piconet, DEV2 transmits a participation request command 511 to DEV1, which is the control station of the piconet, and a participation permission command 512 is returned from DEV1 to DEV2 in response to the request. (508).

この時、DEV2から送信される参加要求コマンド511には、DEV2の持つ各種機能を示すデータが保持されており、制御局であるDEV1は新たに参加したDEV2の持つ各種機能をこの時点で検知することができる。また、DEV1からDEV2に返送される参加許可コマンド512には、DEV2に対してDEV1が新たに割り当てたデバイスIDが保持されている。   At this time, the participation request command 511 transmitted from DEV2 holds data indicating various functions of DEV2, and DEV1, which is the control station, detects various functions of newly joined DEV2 at this time. be able to. The participation permission command 512 returned from DEV1 to DEV2 holds the device ID newly assigned to DEV1 by DEV1.

以上のような動作により、WPANではピコネットを構成する機器のうちの1台が自律的に制御局となりネットワークが構築され、データ伝送512が可能となる。   With the operation as described above, in WPAN, one of the devices constituting the piconet autonomously becomes a control station to construct a network, and data transmission 512 is possible.

またWPANでは、メディアアクセス方式としてTDMA(Time Division Multiple Access)方式が採用されている。このTDMA方式では、データ通信路を確保したい端末は予め制御局に対して通信帯域の割り当てを要求する。   In WPAN, a TDMA (Time Division Multiple Access) method is adopted as a media access method. In this TDMA system, a terminal that wants to secure a data communication path requests the control station to allocate a communication band in advance.

図6は、WPANにおけるTDMAアクセス方式の原理を説明するための図である。図6に示すように、時間軸はPNCが周期的に送出するビーコン601で開始されるスーパーフレーム603として定義され、それぞれのスーパーフレーム603内は各端末が無線通信に使用できる期間となるタイムスロット602に分割されている。端末局の利用できる通信帯域はこのように時間軸上におけるタイムスロットとして確保され、その期間中は送信端末として指定された端末以外の機器が無線フレームを送信することが禁じられている。   FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of the TDMA access method in WPAN. As shown in FIG. 6, the time axis is defined as a super frame 603 that starts with a beacon 601 periodically transmitted by the PNC, and each super frame 603 has a time slot that is a period in which each terminal can use for wireless communication. It is divided into 602. The communication band that can be used by the terminal station is thus secured as a time slot on the time axis, and during that period, devices other than the terminal designated as the transmitting terminal are prohibited from transmitting radio frames.

このようなタイムスロットはそれぞれ、その開始時刻とタイムスロット長が制御局からのビーコンフレーム中で指定され、更に、そのタイムスロットにおいて送信元となる端末(Source)と送信先となる端末(Destination)が指定される。   Each such time slot has its start time and time slot length specified in a beacon frame from the control station, and further, a source terminal (Source) and a destination terminal (Destination) in the time slot Is specified.

更に、WPANでは、あるピコネットに参加している子局が階層的に従属ピコネットを生成する機能を備えている。この場合、従属ピコネットを生成した子局は、従属ピコネット内では制御局として振舞うが、親ピコネット内では親ピコネット内の制御局によって制御される子局として振る舞い、このような子局は従属PNCと呼ばれている。従属ピコネットとして動作する機能により、WPANでは複数のピコネットが互いに無線フレームの衝突を起こすことなく共存して運用されることが可能となる。   Furthermore, in WPAN, a slave station participating in a certain piconet has a function of generating subordinate piconets hierarchically. In this case, the slave station that generated the dependent piconet behaves as a control station in the dependent piconet, but behaves as a slave station controlled by the control station in the parent piconet in the parent piconet. being called. With the function of operating as a dependent piconet, it is possible in WPAN to operate a plurality of piconets coexisting without causing radio frame collision with each other.

しかし、地理的に近傍に複数の独立したピコネットが存在する場合には、これらのピコネットは時間的に互いに非同期に動作するため、これら独立した複数のピコネットの通信カバーエリアが重複している領域に存在する機器は、それぞれのピコネットから無線信号が非同期に到来することになり、無線フレームの衝突が発生するおそれがある。   However, when there are a plurality of independent piconets in geographical vicinity, these piconets operate asynchronously with respect to each other in time, so that the communication coverage areas of the plurality of independent piconets overlap. In existing devices, radio signals arrive asynchronously from the respective piconets, and there is a risk of radio frame collision.

また、TDMA方式によるアクセスプロトコルにおいては、このような無線フレームの衝突はデータ転送スループットの大きな低下を招く。   Further, in the access protocol based on the TDMA scheme, such a radio frame collision causes a significant decrease in data transfer throughput.

このようなスループットの低下を回避するために、WPANにおける従属ピコネットでは、従属PNCを介して親ピコネットと従属ピコネットとの動作を同期させる。このため、上述したように、独立した複数のピコネットが並立している場合のようにフレーム衝突が発生することがない。   In order to avoid such a decrease in throughput, in the dependent piconet in WPAN, the operations of the parent piconet and the dependent piconet are synchronized via the dependent PNC. For this reason, as described above, frame collision does not occur unlike a case where a plurality of independent piconets are arranged side by side.

図7は、親ピコネットと従属ピコネットとの関係を示す図である。また、図8は親ピコネット及び従属ピコネットの動作タイミングを示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a relationship between a parent piconet and a dependent piconet. FIG. 8 is a diagram showing the operation timing of the parent piconet and the subordinate piconet.

図7において、PNC1は親ピコネット701の制御局であり、複数の端末を収容している。このうちDEV2は親ピコネット内では子局となるが、従属ピコネット702では制御局として動作するため、PNC2としての役割も持つ。   In FIG. 7, PNC1 is a control station of the parent piconet 701 and accommodates a plurality of terminals. Of these, DEV2 is a slave station in the parent piconet, but operates as a control station in the subordinate piconet 702, and therefore also has a role as PNC2.

図8において、親ピコネットのスーパーフレーム802はPNC1から周期的に送出されるビーコンフレーム801によって管理されている。このスーパーフレーム802中に従属ピコネットが使用できるタイムスロットが割り当てられている場合、このタイムスロットの開始時点で従属PNCであるPNC2がビーコンフレーム803を送出する。一方、従属ピコネット内の子局はこのビーコンフレーム803に同期して動作するため、親ピコネットと従属ピコネットが衝突することなく、同期して通信路を共有することができる。ここで、親ピコネットにおけるスーパーフレーム802中での従属ピコネットのタイムスロットは親ピコネットのビーコンフレーム801で指定され、従属ピコネットにおけるスーパーフレーム中のそれぞれのタイムスロットは従属ピコネットのビーコンフレーム803で指定される。   In FIG. 8, the superframe 802 of the parent piconet is managed by a beacon frame 801 periodically transmitted from PNC1. When a time slot that can be used by the subordinate piconet is assigned in the super frame 802, the subordinate PNC2 transmits a beacon frame 803 at the start of the time slot. On the other hand, since the slave stations in the subordinate piconet operate in synchronization with the beacon frame 803, the parent piconet and the subordinate piconet can collide with each other without sharing the communication path. Here, the time slot of the subordinate piconet in the superframe 802 in the parent piconet is designated by the beacon frame 801 of the parent piconet, and each time slot in the superframe in the subordinate piconet is designated by the beacon frame 803 of the subordinate piconet. .

更に、WPANでは、既に制御局として動作している端末がその制御局としての役割を他の子局と交替する機能を備え、これはPNCハンドオーバー機能と呼ばれている。ここで、PNCハンドオーバーが発生する条件として、WPANでは主に2つの条件がある。第1の条件は、新たにピコネットに参加した子局がPNCとして動作する機能を持ち、かつ、現在のPNCよりも高機能である場合で、ここで挙げられる機能としては、セキュリティ対応、バッテリー駆動か交流電源駆動か、或いは収容できる最大端末数などの基準としてその優先度がIEEE802.15.3で定められている。   Further, in WPAN, a terminal that is already operating as a control station has a function of changing its role as a control station to other slave stations, which is called a PNC handover function. Here, there are mainly two conditions for the occurrence of PNC handover in WPAN. The first condition is that the slave station that newly joined the piconet has a function to operate as a PNC and has a higher function than the current PNC. The functions listed here include security support and battery operation. The priority is defined in IEEE802.15.3 as a standard for AC power supply driving or the maximum number of terminals that can be accommodated.

PNCハンドオーバーが発生する第2の条件は、現在のPNCがピコネットから離脱することを希望する場合である。例えば、これはPNCのバッテリーが乏しくなったり、通信すべきデータを既にPNCが保持しないためにPNCが無線通信を停止したい状態などが考えられる。このような場合、一般的には、制御局の交替が完了した後に、元の制御局が機能を停止する。   The second condition for PNC handover to occur is when the current PNC wishes to leave the piconet. For example, the PNC battery may be insufficient, or the PNC may want to stop wireless communication because the PNC does not already hold data to be communicated. In such a case, generally, after the replacement of the control station is completed, the original control station stops its function.

図9は、WPANにおけるPNCハンドオーバー処理の動作を示すシーケンス図である。尚、図9に示す例では、制御局となっているDEV1と子局であるDEV2、DEV3が存在しているものとする。   FIG. 9 is a sequence diagram showing an operation of PNC handover processing in WPAN. In the example shown in FIG. 9, it is assumed that there are DEV1 as a control station and DEV2 and DEV3 as slave stations.

まず、制御局の交替を希望するDEV1が新しい制御局となる適切な端末としてDEV2を選択すると(901)、DEV1はDEV2に対して制御局交替要求コマンド910を送信する。次に、ピコネットの動作を途切れさせること無く制御局の交替を行うために、当該ピコネットに関連する端末情報通知911、帯域割り当て情報通知912、電源管理情報通知913などのピコネット管理に必要な情報をDEV2へ伝送する。   First, when DEV1 that wishes to switch control stations selects DEV2 as an appropriate terminal that becomes a new control station (901), DEV1 transmits a control station replacement request command 910 to DEV2. Next, in order to change the control station without interrupting the operation of the piconet, information necessary for piconet management such as a terminal information notification 911, a bandwidth allocation information notification 912, and a power management information notification 913 related to the piconet is provided. Transmit to DEV2.

これらのピコネット管理情報を全て受領したDEV2が制御局となることを受け入れる準備を完了すると(902)、DEV1に対して制御局交替受諾コマンド914を送信する。これにより、DEV1が制御局交替受諾コマンド914を受信すると、周期的に送出しているビーコンフレーム915中に「制御局の交替が発生すること」、「新しい制御局がDEV2であること」、「制御局の交替が発生するタイミング」を情報として配置させ、ピコネット内の全ての端末に通知する。   When the preparation for accepting that DEV2 having received all the piconet management information becomes a control station is completed (902), a control station replacement acceptance command 914 is transmitted to DEV1. As a result, when DEV1 receives the control station replacement acceptance command 914, “a control station replacement occurs”, “a new control station is DEV2,” “ The timing at which control station replacement occurs is arranged as information, and is notified to all terminals in the piconet.

従って、DEV3がこのビーコンフレーム915を受信すると、制御局の交替が発生することを検知することができる(903)。その後、制御局交替時点(904)まで、DEV1は制御局としてビーコンフレーム915の周期的な送出を継続し、制御局交替が発生した後は新たに制御局となったDEV2がビーコンフレーム916の送出を引き継ぐ。   Therefore, when DEV3 receives this beacon frame 915, it can be detected that the control station is switched (903). Thereafter, until the control station replacement time (904), DEV1 continues to periodically transmit the beacon frame 915 as a control station, and after the control station replacement occurs, DEV2 that newly becomes the control station transmits the beacon frame 916. Take over.

以上説明したピコネットの生成処理、従属ピコネット機能、制御局の交替処理などは、WPANシステム機器がアプリケーションにとって最適な無線ネットワークトポロジーを自律的に構築し、利用形態の変化に対応して動的に再構築するために必要な機能である。このように、機器間の自律的なネットワークトポロジー構成機能を備えたWPAN通信システムにおいては、そのトポロジーを最適に構成することが効率的なデータ通信を行う上で重要となるが、従来の技術では、これらWPANの機能を利用して効率的に最適なトポロジーを構築する具体的なアルゴリズムは提供されていなかった。   The above-described piconet generation process, subordinate piconet function, control station replacement process, etc. allow the WPAN system equipment to autonomously construct an optimal wireless network topology for the application and dynamically re-activate it in response to changes in usage patterns. It is a function necessary for construction. In this way, in a WPAN communication system equipped with an autonomous network topology configuration function between devices, optimal configuration of the topology is important for efficient data communication. No specific algorithm for efficiently constructing an optimal topology using these WPAN functions has been provided.

図10は、制御局の交替が発生した場合のWPANシステムにおけるトポロジー変更を示す図である。図10において、制御局である第1の端末1001から第2の端末1002へ制御局の交替が発生した場合について考察する。   FIG. 10 is a diagram showing a topology change in the WPAN system when a control station change occurs. In FIG. 10, consider a case where the control station is switched from the first terminal 1001 serving as the control station to the second terminal 1002.

PNCハンドオーバー処理に従って第1の端末1001から第2の端末1002へ制御局の交替が発生すると、ピコネットの通信エリアは図10における古いピコネット1010から新しいピコネット1020へ、そのカバーエリアが変化する。この結果、第4の端末1004は新しいピコネットのカバーエリア1020から離脱することになる。ここで、このピコネットから離脱した第4の端末1004は、周辺にピコネットが存在するか否かを検知するために、図5を用いて既に説明したピコネット生成シーケンスに従って利用できる周波数チャネルのスキャンを行う。   When the control station is switched from the first terminal 1001 to the second terminal 1002 in accordance with the PNC handover process, the communication area of the piconet changes from the old piconet 1010 to the new piconet 1020 in FIG. As a result, the fourth terminal 1004 leaves the new piconet cover area 1020. Here, the fourth terminal 1004 that has left the piconet scans a frequency channel that can be used in accordance with the piconet generation sequence already described with reference to FIG. 5 in order to detect whether or not there is a piconet in the vicinity. .

しかしながら、第4の端末1004は、新しい制御局である第2の端末1002が送出するビーコンフレームが受信できないため、一定期間スキャンした後、周辺に自分が参加できるピコネットが存在しないと判断し、自ら制御局となり、新たなピコネット1020とは別の独立したピコネット1030を生成することになる。   However, since the fourth terminal 1004 cannot receive the beacon frame transmitted by the second terminal 1002 which is a new control station, the fourth terminal 1004 determines that there is no piconet in which it can participate after scanning for a certain period of time. As a control station, an independent piconet 1030 different from the new piconet 1020 is generated.

このような場合、ピコネット1020とピコネット1030とは独立して非同期に動作するため、両方のピコネットのカバーエリアが重複した位置に第3の端末1003が存在すると、第3の端末1003に対してこれら2つのピコネットから送信されるフレームが衝突するおそれがある。   In such a case, since the piconet 1020 and the piconet 1030 operate independently and asynchronously, if the third terminal 1003 exists at a position where the cover areas of both the piconet overlap, the third terminal 1003 There is a possibility that frames transmitted from two piconets collide.

従って、図10に示すような制御局の交替が発生した場合などに対して、最適なネットワークトポロジーを再構築する技術がWPANにおいては必要となる。   Therefore, a technique for reconstructing an optimal network topology is required in WPAN in the case where the control station is switched as shown in FIG.

このように、無線通信システムにおいて端末局が新たに制御局となり通信ネットワークを再構成する技術として、例えば特許文献1が挙げられる。この特許文献1には、マスタ局の異常時にサブマスタ局がマスタ局の代理としてネットワークの制御を行う構成が示されている。また、特許文献2には、マスタ基地局からのビーコン信号を受信できなくなった他の局が新規マスタ局としての動作を行うことが示されている。
特開平6-104979号公報 特開平8-139723号公報
Thus, as a technique for reconfiguring a communication network in which a terminal station newly becomes a control station in a wireless communication system, for example, Patent Document 1 is cited. Patent Document 1 discloses a configuration in which a sub-master station controls a network on behalf of a master station when the master station is abnormal. Patent Document 2 shows that another station that cannot receive the beacon signal from the master base station operates as a new master station.
Japanese Patent Laid-Open No. 6-104979 JP-A-8-139723

しかしながら、上記従来例のWPAN通信システムでは、制御局の交替が発生した場合に、新規制御局のカバーエリアから離脱してしまう子局は自律的に新たな第2の独立ピコネットを生成してしまうため、第1及び第2の独立ピコネットそれぞれから非同期に送信されるデータパケットが衝突し、WPANネットワークにおけるデータ伝送のスループットが低下するという問題があった。   However, in the above-described conventional WPAN communication system, when a control station is switched, a child station that leaves the coverage area of the new control station autonomously generates a new second independent piconet. Therefore, there is a problem that data packets transmitted asynchronously from the first and second independent piconets collide with each other, and the throughput of data transmission in the WPAN network decreases.

本発明は上記課題を解決するためになされたもので、制御局の交替が発生し、新規制御局のカバーエリアから離脱した子局が存在するような場合に、ネットワーク間のパケット衝突が発生しない最適なトポロジーを持ったネットワークを迅速に構成することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problems. When a control station is switched and there is a slave station that has left the coverage area of a new control station, packet collision between networks does not occur. The objective is to quickly construct a network with an optimal topology.

本発明は、複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムであって、前記制御局の交替を判別する判別手段と、前記判別手段による判別に応じて、新規制御局が生成した新規ネットワークの子局が該新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成する生成手段とを有し、前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークを生成した子局が前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする。   The present invention is a wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station, and another wireless terminal device participates in the network as a slave station, and determines the replacement of the control station And a generation unit that generates a subordinate network subordinate to the new network in response to the determination by the determination unit, and participates in the subordinate network. When a slave station exists, the slave station that generated the subordinate network operates as a control station of the subordinate network.

また、本発明は、複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムにおける無線端末装置であって、前記制御局の交替を判別する判別手段と、前記判別手段による判別に応じて、新規制御局が生成した新規ネットワークの子局が該新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成する生成手段とを有し、前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする。   The present invention is also a wireless terminal device in a wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station and another wireless terminal device participates in the network as a slave station, Determining means for determining replacement of the control station; and generating means for generating a subordinate network in which a child station of the new network generated by the new control station is subordinate to the new network in accordance with the determination by the determining means; When there are slave stations participating in the subordinate network, the substation network operates as a control station of the subordinate network.

更に、本発明は、複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムのネットワーク生成方法であって、前記制御局が新規制御局に交替した場合に、該新規制御局が生成した新規ネットワークの子局が該新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成し、前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークを生成した子局が前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする。   Furthermore, the present invention is a network generation method of a wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station and another wireless terminal device participates in the network as a slave station, When a control station switches to a new control station, a child station of the new network generated by the new control station generates a subordinate network subordinate to the new network, and there are substations participating in the subordinate network The slave station that generates the subordinate network operates as a control station of the subordinate network.

また、本発明は、複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムにおける無線端末装置のネットワーク生成方法であって、前記制御局が新規制御局に交替した場合に、該新規制御局が生成した新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成し、前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする。   The present invention is also a network generation method for a wireless terminal device in a wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station and another wireless terminal device participates in the network as a slave station. When the control station is replaced with a new control station, a subordinate network subordinate to the new network generated by the new control station is generated, and when there are slave stations participating in the subordinate network, It operates as a network control station.

本発明によれば、制御局の交替が発生し、新規制御局のカバーエリアから離脱した子局が存在するような場合に、ネットワーク間のパケット衝突が発生しない適切なトポロジーを持つネットワークを迅速に構成することにより、データ転送が途切れてしまう事態を防止し、ネットワーク内でのデータ転送スループットを良好に保つことができる。   According to the present invention, when a change of a control station occurs and there is a child station that has left the coverage area of a new control station, a network having an appropriate topology that does not cause a packet collision between networks can be quickly established. By configuring, it is possible to prevent a situation in which data transfer is interrupted, and to maintain good data transfer throughput in the network.

以下、図面を参照しながら発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。尚、本実施形態における無線端末装置は、PNC機能を備えたWPAN機器として動作するものであれば良く、コンピュータ機器類やデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、プリンタ、携帯電話などの端末装置である。   The best mode for carrying out the invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the wireless terminal device in this embodiment may be any device that operates as a WPAN device having a PNC function, and is a terminal device such as a computer device, a digital camera, a digital video camera, a printer, or a mobile phone.

図1は、実施例1におけるピコネットの構成の一例を示す図である。図1に示すように、当初のピコネットは端末101〜104によって構成されている。ここで、第1の端末101が現在制御局として動作し、第2の端末102が第1の端末101からPNCハンドオーバーによって制御局の役割を譲り受けるものとする。   FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a configuration of a piconet in the first embodiment. As shown in FIG. 1, the initial piconet is composed of terminals 101-104. Here, it is assumed that the first terminal 101 currently operates as a control station, and the second terminal 102 takes over the role of the control station from the first terminal 101 by PNC handover.

この状態で、第1の端末101から第2の端末102へPNCハンドオーバーが発生すると、ピコネットのカバーエリアは第1の端末101を制御局とする古いピコネット110から第2の端末102を新たな制御局とする新規ピコネット120へとそのカバーエリアが変化する。   In this state, when a PNC handover occurs from the first terminal 101 to the second terminal 102, the coverage area of the piconet is changed from the old piconet 110 having the first terminal 101 as a control station to the new terminal 102. The cover area changes to a new piconet 120 serving as a control station.

図2は、実施例1における端末101〜104の動作を示すシーケンス図である。まず、第3の端末103と第4の端末104との間には、既にデータストリームが確立されており、これら2つの端末103、104の間ではデータ伝送210が行われているものとする。   FIG. 2 is a sequence diagram illustrating operations of the terminals 101 to 104 according to the first embodiment. First, it is assumed that a data stream has already been established between the third terminal 103 and the fourth terminal 104, and data transmission 210 is being performed between these two terminals 103 and 104.

上述した通常のPNCハンドオーバー手順に従って現在制御局である第1の端末101が制御局の役割の移譲先となる第2の端末102に対して制御局交替要求コマンド211を送信する。この交替要求を第2の端末102が受諾する場合、第2の端末102は第1の端末101に対して制御局交替受諾コマンド212を送信することによって返答する。   In accordance with the normal PNC handover procedure described above, the first terminal 101 which is the current control station transmits a control station replacement request command 211 to the second terminal 102 to which the role of the control station is transferred. When the second terminal 102 accepts the replacement request, the second terminal 102 responds by transmitting a control station replacement acceptance command 212 to the first terminal 101.

制御局の移譲を受諾された第1の端末101は、自らが送信しているビーコンフレーム213の中に制御局の交替が発生すること、新しい制御局が第2の端末102であること、及び制御局の交替が発生する時点のタイミング情報をデータとして配置し、ピコネット内の全ての端末102〜104に通知する。その後、通知されたタイミング時点で第1の端末101と第2の端末102との間で制御局の交替が実行される(201)。   The first terminal 101 that has accepted the transfer of the control station has a control station change in the beacon frame 213 transmitted by itself, the new control station is the second terminal 102, and Timing information at the time when the switching of the control station occurs is arranged as data, and is notified to all the terminals 102 to 104 in the piconet. Thereafter, the control station is switched between the first terminal 101 and the second terminal 102 at the notified timing (201).

このようにして、制御局の機能が第1の端末101から第2の端末102に移譲された後、第1の端末101が電源を切断してピコネット110から離脱する(202)。一方、第2の端末102は新しい制御局となってビーコンフレーム214の送出を開始する。これ以降、新規ピコネット120の動作を制御するビーコンフレーム214は全て新たに制御局となった第2の端末102が送出することとなる。   Thus, after the function of the control station is transferred from the first terminal 101 to the second terminal 102, the first terminal 101 turns off the power and leaves the piconet 110 (202). On the other hand, the second terminal 102 becomes a new control station and starts transmitting the beacon frame 214. Thereafter, all the beacon frames 214 that control the operation of the new piconet 120 are transmitted by the second terminal 102 that has newly become a control station.

この時点で、図1に示すように、第3の端末103は新規ピコネット120のカバーエリア内に留まるが、第4の端末104は新規ピコネット120のカバーエリアから離脱してしまう。つまり、第3の端末103は、第2の端末102が送出するビーコンフレーム214を受信できる(203)が、第4の端末104は、ビーコンフレーム214の受信が不可能となる(204)。   At this point, as shown in FIG. 1, third terminal 103 stays within the coverage area of new piconet 120, but fourth terminal 104 leaves the coverage area of new piconet 120. That is, the third terminal 103 can receive the beacon frame 214 transmitted from the second terminal 102 (203), but the fourth terminal 104 cannot receive the beacon frame 214 (204).

実施例1は、この時点で、第3の端末103が新しい制御局である第2の端末102に対して従属ピコネット生成を要求することを特徴とする。具体的には、第3の端末103が新しい制御局である第2の端末102に従属ピコネット生成要求コマンド215を送信し、第2の端末102がこれを認めた場合、第2の端末102は第3の端末103に対して従属ピコネット生成許可コマンド216を送信することにより返答し、更に、従属ピコネットが利用できるタイムスロットの割り当て(帯域割り当て)を行う。   The first embodiment is characterized in that, at this point, the third terminal 103 requests the second terminal 102, which is a new control station, to generate a dependent piconet. Specifically, when the third terminal 103 transmits a dependent piconet generation request command 215 to the second terminal 102 which is a new control station, and the second terminal 102 acknowledges this, the second terminal 102 It responds by transmitting a dependent piconet generation permission command 216 to the third terminal 103, and further assigns a time slot (bandwidth assignment) that can be used by the dependent piconet.

従属ピコネットの生成(205)を許可された第3の端末103は、この後、従属ピコネットを制御するためのビーコンフレーム217を定期的に送出する。制御局の交替以前には、第3の端末103と第4の端末104は互いにデータ通信を行っていたので、この時、図1に示すように、従属ピコネット130のカバーエリアは第4の端末104を収容することができる。   The third terminal 103 permitted to generate the dependent piconet (205) thereafter periodically transmits a beacon frame 217 for controlling the dependent piconet. Before the change of the control station, the third terminal 103 and the fourth terminal 104 performed data communication with each other. At this time, as shown in FIG. 1, the coverage area of the dependent piconet 130 is the fourth terminal. 104 can be accommodated.

一方、制御局交替の結果、ピコネット120のカバーエリアから離脱してしまった第4の端末104は、自分が参加できるピコネットの存在を探索するために一定時間だけ利用可能な周波数チャネルのスキャンを行う(206)。従来のピコネットでは、第3の端末103が従属ピコネットを生成することがないため、一定時間スキャン後に、第4の端末104が自分から新規独立ピコネットを生成してしまい、これが第2の端末102による既存のピコネット120との間でフレームの衝突を発生させる原因となっていた。   On the other hand, as a result of the switching of the control station, the fourth terminal 104 that has left the cover area of the piconet 120 scans a frequency channel that can be used for a certain period of time in order to search for the existence of a piconet that the user can participate in. (206). In the conventional piconet, since the third terminal 103 does not generate a dependent piconet, the fourth terminal 104 generates a new independent piconet from itself after a predetermined time scan, which is caused by the second terminal 102. This has caused a frame collision with the existing piconet 120.

しかしながら、実施例1では、上述したように、第4の端末104を収容することのできる領域に第3の端末103が従属ピコネット130を生成するので、ピコネットを探索している第4の端末104は第3の端末103からのビーコンフレーム217を受信することができる(207)。その結果として、第4の端末104は第3の端末103が生成する従属ピコネット130に参加し(208)、第3の端末103との間に確立していたストリームによるデータ伝送218を継続することが可能となる。   However, in the first embodiment, as described above, since the third terminal 103 generates the dependent piconet 130 in the area where the fourth terminal 104 can be accommodated, the fourth terminal 104 searching for the piconet. Can receive the beacon frame 217 from the third terminal 103 (207). As a result, the fourth terminal 104 participates in the subordinate piconet 130 generated by the third terminal 103 (208), and continues the data transmission 218 by the stream established with the third terminal 103. Is possible.

尚、実施例1において、制御局交替が発生した際に、第3の端末103及び第4の端末104が共に新しいピコネット120のカバーエリア内に留まる場合には、制御局交替後も正常に両者の間でデータ伝送が継続できるため、従属ピコネット130を生成した第3の端末103はその従属ピコネット130を一定期間経過後に、終了させるなどの処理を行えば良い。   In the first embodiment, when the control station replacement occurs, if both the third terminal 103 and the fourth terminal 104 remain in the cover area of the new piconet 120, both of them are normally operated after the control station replacement. Therefore, the third terminal 103 that has generated the dependent piconet 130 may perform processing such as terminating the dependent piconet 130 after a certain period of time has elapsed.

この場合、従属ピコネット130を終了させるか否かを判断する基準としては、例えば第4の端末104が元のピコネット110から離脱しなかったこと、第3の端末103が生成した従属ピコネット130に新たに参加してくる端末がいないこと、などが挙げられ、これらの情報を利用して判断することができる。   In this case, the criteria for determining whether or not to terminate the dependent piconet 130 include, for example, that the fourth terminal 104 has not left the original piconet 110 and that the dependent piconet 130 generated by the third terminal 103 is newly added. It is possible to make a judgment by using such information.

このように、実施例1によれば、制御局の交替が発生し、新規ピコネットが生成された際に、新規ピコネットの端末が新規ピコネットに従属する従属ピコネットを生成することにより、データ伝送中の相手端末が新規ピコネットのカバーエリア外になった場合にも、相手端末が従属ピコネットに参加でき、データ伝送を継続することができる。   As described above, according to the first embodiment, when a control station is switched and a new piconet is generated, a terminal of the new piconet generates a dependent piconet subordinate to the new piconet, thereby performing data transmission. Even when the partner terminal is outside the coverage area of the new piconet, the partner terminal can participate in the subordinate piconet and data transmission can be continued.

次に、図面を参照しながら本発明に係る実施例2について詳細に説明する。尚、実施例2におけるピコネットのネットワーク構成は、実施例1で用いた図1に示す構成と同様である。   Next, Embodiment 2 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The network configuration of the piconet in the second embodiment is the same as that shown in FIG. 1 used in the first embodiment.

実施例2における第3の端末103及び第4の端末104は、事前に第1の端末101と第2の端末102との間のデータ伝送を傍受し、新しい制御局となる第2の端末102からの送信信号を、自局が受信することができるか否かを判定するステップを有することを特徴としている。   The third terminal 103 and the fourth terminal 104 in the second embodiment intercept data transmission between the first terminal 101 and the second terminal 102 in advance, and the second terminal 102 that becomes a new control station. It is characterized by having a step of determining whether or not the local station can receive the transmission signal from the mobile station.

図6に示すように、WPANで使用されるTDMAアクセスプロトコルでは、各タイムスロットを用いてデータ伝送を行う送信端末(Source)及び受信端末(Destination)は予め指定されている。また、これらのタイムスロット利用情報は、制御局から送出されるビーコンフレーム内にタイムスロット情報として保持されており、各端末はこの情報に基づき自局が送信しても良いタイムスロットがどこであるか、或いは自局が傍受しなければならないタイムスロットがどこであるかを判断し、TDMAプロトコルが実行されている。   As shown in FIG. 6, in the TDMA access protocol used in WPAN, a transmission terminal (Source) and a reception terminal (Destination) that perform data transmission using each time slot are designated in advance. Also, these time slot usage information is held as time slot information in the beacon frame transmitted from the control station, and each terminal is the time slot that the local station may transmit based on this information. Or, it is determined where the time slot that the local station has to intercept and the TDMA protocol is executed.

通常の動作では、それぞれのタイムスロットにおいて送信元とも送信先とも指定されていない端末局はそのタイムスロット期間は省電力モードに入ることにより、不必要な無線モジュールの動作を抑制し、バッテリー寿命の増大などを図ることもできる。   In normal operation, a terminal station that is not specified as a transmission source or a transmission destination in each time slot enters a power saving mode during the time slot period, thereby suppressing unnecessary wireless module operations and reducing battery life. It can also be increased.

しかしながら、これらのタイムスロットの通信を傍受することにより、他の端末からの送信信号を自局が受信できるか否かを判断するための基準として利用することも可能であり、このような履歴を用いることにより、実施例2は更に大きな効果を有する。   However, by intercepting communications in these time slots, it is also possible to use this history as a reference for determining whether or not the local station can receive transmission signals from other terminals. By using this, Example 2 has a greater effect.

図3は、実施例2における端末101〜104の動作を示すシーケンス図である。図3に示すように、第3の端末103と第4の端末104はデータ伝送310を行っており、更に第1の端末101と第2の端末102もデータ伝送311を行っているものとする。この時、送信元端末が第2の端末102、送信先端末が第1の端末101として指定されているタイムスロットを第3の端末103及び第4の端末104が傍受する場合、送信元となっている第2の端末102からの送信フレームを、第3の端末103は受信することが可能であるが、第4の端末104は受信できないものとする。また、第3の端末103及び第4の端末104は、第2の端末102からの送信フレームを傍受した結果を履歴として記憶しておく(303)。   FIG. 3 is a sequence diagram illustrating operations of the terminals 101 to 104 according to the second embodiment. As shown in FIG. 3, it is assumed that the third terminal 103 and the fourth terminal 104 perform data transmission 310, and that the first terminal 101 and the second terminal 102 also perform data transmission 311. . At this time, if the third terminal 103 and the fourth terminal 104 intercept a time slot in which the source terminal is designated as the second terminal 102 and the destination terminal is designated as the first terminal 101, the source terminal becomes the source. It is assumed that the third terminal 103 can receive the transmission frame from the second terminal 102, but the fourth terminal 104 cannot receive the transmission frame. Further, the third terminal 103 and the fourth terminal 104 store the result of intercepting the transmission frame from the second terminal 102 as a history (303).

その後、実施例1と同様に、通常のPNCハンドオーバー手順(制御局交替要求コマンド312と制御局交替受諾コマンド313)に従って第1の端末101と第2の端末102との間で制御局の交替が発生した場合、現在の制御局である第1の端末101からのビーコンフレーム314を受信した第3の端末103及び第4の端末104は、ビーコンフレーム314が保持する情報から新しい制御局が第2の端末102になるということを検知する。そして、第3の端末103は、自局が第2の端末102のカバーエリアに含まれることを、記憶した第2の端末102からの送信フレームを傍受した結果から判断することが可能であり、また第4の端末104は、自局が第2の端末102のカバーエリアから離脱してしまうことを、記憶した第2の端末102からの送信フレームを傍受した結果から判断することが可能である(304)。   Thereafter, as in the first embodiment, the control station is switched between the first terminal 101 and the second terminal 102 in accordance with a normal PNC handover procedure (control station replacement request command 312 and control station replacement acceptance command 313). Occurs, the third terminal 103 and the fourth terminal 104 that have received the beacon frame 314 from the first terminal 101, which is the current control station, determine the new control station from the information held in the beacon frame 314. 2 is detected. Then, the third terminal 103 can determine that the own station is included in the coverage area of the second terminal 102 from the result of intercepting the stored transmission frame from the second terminal 102, Further, the fourth terminal 104 can determine from the result of intercepting the stored transmission frame from the second terminal 102 that its own station has left the coverage area of the second terminal 102. (304).

また、実施例1と同様に、第1の端末101と第2の端末102との間で制御局の交替が実行され(301)、第1の端末101がピコネット110から離脱すると(302)、第3の端末103は従属ピコネット生成要求コマンド315と従属ピコネット生成許可コマンド316により速やかに従属ピコネットを生成する(305)。また、第4の端末104も速やかに制御局交替後のスキャン処理(306)を開始し、第3の端末103が送信するビーコンフレーム317を受信すると、従属ピコネットに参加でき(307)、第3の端末103との間に確立していたストリームによるデータ伝送318を継続することが可能となる。   As in the first embodiment, the control station is switched between the first terminal 101 and the second terminal 102 (301). When the first terminal 101 leaves the piconet 110 (302), The third terminal 103 promptly generates a dependent piconet by the dependent piconet generation request command 315 and the dependent piconet generation permission command 316 (305). Further, the fourth terminal 104 also immediately starts the scan process (306) after the control station change, and when receiving the beacon frame 317 transmitted by the third terminal 103, it can join the subordinate piconet (307), It is possible to continue the data transmission 318 using the stream established with the terminal 103.

このように、実施例2によれば、他の端末からの送信フレームを履歴として記憶しておき、制御局の交替が発生した際に、その履歴に基づいて従属ピコネットを生成することにより、データ伝送中の相手端末が従属ピコネットに参加でき、データ伝送を継続することができる。   As described above, according to the second embodiment, transmission frames from other terminals are stored as a history, and when a change of the control station occurs, a dependent piconet is generated based on the history, whereby data The partner terminal during transmission can join the subordinate piconet and data transmission can be continued.

次に、図面を参照しながら本発明に係る実施例3について詳細に説明する。尚、実施例3におけるピコネットのネットワーク構成は、実施例1で用いた図1に示す構成と同様である。   Next, Embodiment 3 according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The network configuration of the piconet in the third embodiment is the same as that shown in FIG. 1 used in the first embodiment.

図4は、実施例3における端末101〜104の動作を示すシーケンス図である。まず、第3の端末103と第4の端末104との間には、既にデータストリームが確立されており、これら2つの端末間でデータ伝送420が行われているものとする。   FIG. 4 is a sequence diagram illustrating operations of the terminals 101 to 104 according to the third embodiment. First, it is assumed that a data stream has already been established between the third terminal 103 and the fourth terminal 104, and data transmission 420 is being performed between these two terminals.

また、第1の端末101と第2の端末102との間にもデータ伝送421が実行されており、実施例2と同様に、データ伝送421におけるタイムスロットを第3の端末103及び第4の端末104が傍受することにより、第3の端末103では第2の端末102のカバーエリア内にいること、また第4の端末104では第2の端末102のカバーエリア外にいることを認識する(403)。   Further, data transmission 421 is also executed between the first terminal 101 and the second terminal 102, and the time slot in the data transmission 421 is set to the third terminal 103 and the fourth terminal similarly to the second embodiment. By intercepting the terminal 104, the third terminal 103 recognizes that it is within the coverage area of the second terminal 102, and the fourth terminal 104 recognizes that it is outside the coverage area of the second terminal 102 ( 403).

その後、実施例1と同様に、通常のPNCハンドオーバー手順(制御局交替要求コマンド422と制御局交替受諾コマンド423)に従って第1の端末101と第2の端末102との間で制御局の交替が発生した場合、制御局の移譲を受諾された第1の端末101は、自らが送信しているビーコンフレーム424の中に制御局の交替が発生すること、新しい制御局が第2の端末102であること、制御局の交替が発生する時点のタイミング情報をデータとして配置し、ピコネット内の全ての端末に通知する。   Thereafter, as in the first embodiment, the control station is switched between the first terminal 101 and the second terminal 102 in accordance with a normal PNC handover procedure (control station replacement request command 422 and control station replacement acceptance command 423). When the first terminal 101 that has accepted the transfer of the control station occurs, the change of the control station occurs in the beacon frame 424 transmitted by itself, and the new control station becomes the second terminal 102. That is, the timing information at the time when the switching of the control station occurs is arranged as data and notified to all terminals in the piconet.

この時、ビーコンフレーム424の内容から、第4の端末104が新しい制御局となる第2の端末102のカバーエリアから離脱することを検知すると(404)、現在のデータ通信相手である第3の端末103に対して自分が新規ピコネットから離脱してしまうことを通知するために離脱通知コマンド425を送信する。   At this time, when it is detected from the content of the beacon frame 424 that the fourth terminal 104 leaves the coverage area of the second terminal 102 which becomes a new control station (404), the third data communication partner is the third data communication partner. In order to notify the terminal 103 that he / she has left the new piconet, a leave notification command 425 is transmitted.

一方、第3の端末103は、ビーコンフレーム424を受信した結果、自分が新規ピコネットのカバーエリアに留まることを検知し(404)、ストリーム通信のためのデータ通信相手である第4の端末104から離脱通知コマンド425を受信すると、通信相手の離脱を検知する(405)。   On the other hand, as a result of receiving the beacon frame 424, the third terminal 103 detects that it stays in the cover area of the new piconet (404), and from the fourth terminal 104, which is a data communication partner for stream communication, When the withdrawal notification command 425 is received, the withdrawal of the communication partner is detected (405).

ここで、制御局の交替が発生し(401)、第1の端末101がピコネット110から離脱し(402)、新しい制御局である第2の端末102からのビーコンフレーム426を第3の端末103が受信する。この時点で、第3の端末103は、第2の端末102に対して従属ピコネット生成要求427を送信し、従属ピコネット生成許可コマンド428を受信すると、自局のビーコンフレーム429の送出を開始し、従属ピコネットを生成する。   Here, the change of the control station occurs (401), the first terminal 101 leaves the piconet 110 (402), and the beacon frame 426 from the second terminal 102, which is a new control station, is transmitted to the third terminal 103. Receive. At this time, when the third terminal 103 transmits a dependent piconet generation request 427 to the second terminal 102 and receives the dependent piconet generation permission command 428, the third terminal 103 starts transmitting its own beacon frame 429, Generate a dependent piconet.

一方、第4の端末104がスキャン処理(408)中に、このビーコンフレーム429を受信すると、第3の端末103が生成した従属ピコネットに参加する(410)。これにより、第3の端末103と第4の端末104との間のデータ伝送430が復旧するため、これら2つの端末機器間で伝送されるストリームは途切れることなく継続して通信することができる。   On the other hand, when the fourth terminal 104 receives this beacon frame 429 during the scanning process (408), it joins the subordinate piconet generated by the third terminal 103 (410). Thereby, since the data transmission 430 between the third terminal 103 and the fourth terminal 104 is restored, the stream transmitted between these two terminal devices can be continuously communicated without interruption.

このように、実施例3によれば、制御局の交替が発生した際に、データ伝送中の相手端末が新規ピコネットから離脱した場合、相手端末からの離脱通知により属性ピコネットを生成することで、相手端末が従属ピコネットに参加でき、データ伝送を継続することができる。   As described above, according to the third embodiment, when a change of the control station occurs, if the counterpart terminal that is transmitting data leaves the new piconet, the attribute piconet is generated by the withdrawal notification from the counterpart terminal. The partner terminal can participate in the subordinate piconet and data transmission can be continued.

尚、上述した実施例では、1つの端末が新規制御局のカバーエリア外になった場合を例に説明したが、複数の端末がカバーエリア外になった場合にも本発明を適用できることは言うまでもない。その場合、複数の従属ピコネットが生成され、それぞれのデータ伝送を継続することができる。   In the above-described embodiment, the case where one terminal is outside the cover area of the new control station has been described as an example. However, it goes without saying that the present invention can also be applied when a plurality of terminals are outside the cover area. Yes. In that case, a plurality of subordinate piconets are generated and the respective data transmissions can be continued.

本発明は複数の機器(例えば、ホストコンピュータ,インターフェース機器,リーダ,プリンタなど)から構成されるシステムに適用しても、1つの機器からなる装置(例えば、複写機,ファクシミリ装置など)に適用しても良い。   Even if the present invention is applied to a system composed of a plurality of devices (for example, a host computer, an interface device, a reader, a printer, etc.), it can be applied to a device composed of a single device (for example, a copier, a facsimile machine, etc.). May be.

また、本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(CPU若しくはMPU)が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。   Another object of the present invention is to supply a recording medium that records software program codes for realizing the functions of the above-described embodiments to a system or apparatus, and the computer (CPU or MPU) of the system or apparatus uses the recording medium as a recording medium. Needless to say, this can also be achieved by reading and executing the stored program code.

この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。   In this case, the program code itself read from the recording medium realizes the functions of the above-described embodiment, and the recording medium storing the program code constitutes the present invention.

このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー(登録商標)ディスク,ハードディスク,光ディスク,光磁気ディスク,CD−ROM,CD−R,磁気テープ,不揮発性のメモリカード,ROMなどを用いることができる。   As a recording medium for supplying the program code, for example, a floppy (registered trademark) disk, a hard disk, an optical disk, a magneto-optical disk, a CD-ROM, a CD-R, a magnetic tape, a nonvolatile memory card, a ROM, or the like is used. be able to.

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているOS(オペレーティングシステム)などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Further, by executing the program code read by the computer, not only the functions of the above-described embodiments are realized, but also an OS (operating system) operating on the computer based on the instruction of the program code. It goes without saying that a case where the function of the above-described embodiment is realized by performing part or all of the actual processing and the processing is included.

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。   Further, after the program code read from the recording medium is written in a memory provided in a function expansion board inserted into the computer or a function expansion unit connected to the computer, the function expansion is performed based on the instruction of the program code. It goes without saying that the CPU or the like provided in the board or the function expansion unit performs part or all of the actual processing and the functions of the above-described embodiments are realized by the processing.

実施例1におけるピコネットの構成の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a configuration of a piconet in the first embodiment. 実施例1における端末101〜104の動作を示すシーケンス図である。FIG. 6 is a sequence diagram illustrating operations of terminals 101 to 104 according to the first embodiment. 実施例2における端末101〜104の動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows operation | movement of the terminals 101-104 in Example 2. FIG. 実施例3における端末101〜104の動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows operation | movement of the terminals 101-104 in Example 3. FIG. WPANにおけるピコネットの生成手順を表すシーケンス図である。It is a sequence diagram showing the production | generation procedure of the piconet in WPAN. WPANにおけるTDMAアクセス方式の原理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the principle of the TDMA access system in WPAN. 親ピコネットと従属ピコネットとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a parent piconet and a subordinate piconet. 親ピコネット及び従属ピコネットの動作タイミングを示す図である。It is a figure which shows the operation timing of a parent piconet and a subordinate piconet. WPANにおけるPNCハンドオーバー処理の動作を示すシーケンス図である。It is a sequence diagram which shows the operation | movement of the PNC handover process in WPAN. 制御局の交替が発生した場合のWPANシステムにおけるトポロジー変更を示す図である。It is a figure which shows the topology change in a WPAN system when the replacement of a control station occurs.

符号の説明Explanation of symbols

101 第1の端末(DEV1)
102 第2の端末(DEV2)
103 第3の端末(DEV3)
104 第4の端末(DEV4)
110 ピコネット
120 新規ピコネット
130 従属ピコネット
101 First terminal (DEV1)
102 Second terminal (DEV2)
103 Third terminal (DEV3)
104 Fourth terminal (DEV4)
110 piconet 120 new piconet 130 subordinate piconet

Claims (9)

複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムであって、
前記制御局の交替を判別する判別手段と、
前記判別手段による判別に応じて、新規制御局が生成した新規ネットワークの子局が該新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成する生成手段とを有し、
前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークを生成した子局が前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station and another wireless terminal device participates in the network as a slave station,
Determining means for determining replacement of the control station;
Generating means for generating a subordinate network in which a slave station of the new network generated by the new control station is subordinate to the new network in accordance with the determination by the determining means;
A wireless communication system, wherein when there is a slave station participating in the subordinate network, the substation generating the subordinate network operates as a control station of the subordinate network.
前記従属ネットワークを生成した子局は、所定の時間が経過する間に、前記従属ネットワークに参加する子局が存在しない場合、前記従属ネットワークを終了させることを特徴とする請求項1記載の無線通信システム。   The wireless communication according to claim 1, wherein the slave station that has generated the subordinate network terminates the subordinate network if no substation participates in the subordinate network while a predetermined time elapses. system. 複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムにおける無線端末装置であって、
前記制御局の交替を判別する判別手段と、
前記判別手段による判別に応じて、新規制御局が生成した新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成する生成手段とを有し、
前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする無線端末装置。
A wireless terminal device in a wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station and another wireless terminal device participates in the network as a slave station,
Determining means for determining replacement of the control station;
Generating means for generating a subordinate network subordinate to the new network generated by the new control station according to the determination by the determining means;
A radio terminal apparatus that operates as a control station of the subordinate network when there are slave stations participating in the subordinate network.
所定の時間が経過する間に、前記従属ネットワークに参加する子局が存在しない場合、前記従属ネットワークを終了させることを特徴とする請求項3記載の無線端末装置。   4. The wireless terminal device according to claim 3, wherein when there is no slave station participating in the subordinate network during a predetermined time, the subordinate network is terminated. 複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムのネットワーク生成方法であって、
前記制御局が新規制御局に交替した場合に、該新規制御局が生成した新規ネットワークの子局が該新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成し、
前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークを生成した子局が前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする無線通信システムのネットワーク生成方法。
A network generation method for a wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station and another wireless terminal device participates in the network as a slave station,
When the control station is replaced with a new control station, a slave station of the new network generated by the new control station generates a subordinate network subordinate to the new network;
A network generation method of a wireless communication system, wherein a child station that has generated the subordinate network operates as a control station of the subordinate network when there is a substation participating in the subordinate network.
複数の無線端末装置のうちの1つが制御局としてネットワークを生成し、他の無線端末装置が子局として前記ネットワークに参加する無線通信システムにおける無線端末装置のネットワーク生成方法であって、
前記制御局が新規制御局に交替した場合に、該新規制御局が生成した新規ネットワークに従属する従属ネットワークを生成し、
前記従属ネットワークに参加する子局が存在する場合に、前記従属ネットワークの制御局として動作することを特徴とする無線端末装置のネットワーク生成方法。
A wireless terminal device network generation method in a wireless communication system in which one of a plurality of wireless terminal devices generates a network as a control station and another wireless terminal device participates in the network as a slave station,
When the control station is replaced with a new control station, generate a subordinate network subordinate to the new network generated by the new control station;
A method for generating a network of a wireless terminal device, wherein when there are slave stations participating in the subordinate network, the substation network operates as a control station of the subordinate network.
請求項5記載の無線通信システムのネットワーク生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。   A program for causing a computer to execute the network generation method of the wireless communication system according to claim 5. 請求項6記載の無線端末装置のネットワーク生成方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。   A non-transitory computer-readable storage medium storing a program for causing a computer to execute the wireless terminal device network generation method according to claim 6. 請求項7又は8記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium on which the program according to claim 7 or 8 is recorded.
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