JP2007037150A - 分散型無線個人領域ネットワークのデータスロット予約システム、デバイス及びデータスロット予約方法 - Google Patents

Abstract

【課題】予約紛争を極力回避でき、予約紛争発生時にも効率的に解決する。
【解決手段】ＤＲＰ情報要素を生成するＤＲＰ情報要素生成部１２０と、少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ情報要素を受信すると、この受信した各周辺デバイスからのＤＲＰ情報要素を組み合わせてＤＲＰ有効性情報要素を生成するＤＲＰ有効性情報要素生成部１３０と、少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ有効性情報要素を受信すると、この受信した各周辺デバイスからのＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成する拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部１４０と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、分散型無線個人領域ネットワークのデータスロット予約システム、デバイス及びデータスロット予約方法に関し、より詳しくは、分散型無線個人領域ネットワークでデータスロットの予約交渉間の予約紛争に対処するための分散型無線個人領域ネットワークのデータスロット予約システム、デバイス及びデータスロット予約方法に関する。

個人領域ネットワーク（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＰＡＮ）は、近距離通信網（ＬＡＮ）や遠距離通信網（ＷＡＮ）と対比される概念で、約１０ｍ内の個人的な領域で動作するネットワークを意味する。即ち、一人が所有しているデバイスが其々その人の便宜を目的に一つのネットワークを構成する。個人用ネットワークを無線で具現したのが、無線個人領域ネットワーク（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ：ＷＰＡＮ）である（特許文献１〜４参照）。

ＰＡＮを無線で具現するために、ＩＥＥＥ ８０２．１５ワーキンググループ（Ｗｏｒｋｉｎｇ ｇｒｏｕｐ）は短距離無線ネットワークの標準としてＷＰＡＮを定め、その下に４つのタスクグループ（Ｔａｓｋ ｇｒｏｕｐ）を置いている。そのうち、ＩＥＥＥ ８０２．１５．１がブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）であり、ＩＥＥＥ ８０２．１５．３及びＩＥＥＥ８０２．１５．３ａは高速ＷＰＡＮ、そしてジグビ−（ＺｉｇＢｅｅ）と呼ばれるＩＥＥＥ８０２．１５．４は２５０Ｋｂｐｓ以下の低速ＷＰＡＮに対する標準作業を行う。無線個人領域ネットワークで伝送媒体（ｍｅｄｉｕｍ、以下、「媒体」という。）は双方間の通信のためのすべてのデバイスの間で共有される。このために、各デバイス間の媒体接近を制御するための媒体接近制御（ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）方法を必要とする。

無線個人領域ネットワークのための媒体接近制御は、集中化（ｃｅｎｔｒａｌｉｚｅｄ）と分散化（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ）の２つの接近方法がある。集中化接近方式では、各デバイスはすべてのデバイスのための媒体接近を管理・調整するために、全体ネットワークのために動作する。これに対し、分散化接近方式では、すべてのデバイスが相互の媒体接近を管理する負担を共有する。

図１は、集中化方式で設計された無線個人領域ネットワーク構成の一例を示す模式図である。図１に示すネットワークは、ＩＥＥＥ８０２．１５．３に基づいた集中化媒体接近制御方式を支援しつつ、ピコネット（ｐｉｃｏｎｅｔ）と呼ばれるネットワークを含む。ピコネットでの一つのデバイスはＰＮＣ（Ｐｉｃｏｎｅｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）１０といって、調整する役割を担う。すなわち、ＰＮＣ１０は、所定の外部デバイスがネットワークに接続することを許容し、タイムスロットを割り当て、デバイス間の信号の伝送同期を合わせるためのビーコンを伝送するなどの役割を担う。これがアド−ホック型で構成される集中化個人用無線ネットワークシステムである。

図２は、集中化された調整者がない状態で分散化予約プロトコル（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ：以下、「ＤＲＰ」という。）に応じてチャンネルタイムスロットを予約する無線個人領域ネットワーク構成の一例を示す模式図である。

図２において、黒点は其々のデバイスを示し、各点を中心に描かれた円は各デバイスのビーコン（ｂｅａｃｏｎ）伝送範囲を示す。分散化無線個人領域ネットワークでは、各デバイスは相互協同してチャンネルタイム予約、同期化などの動作を行うために必要な情報を相互共有する。

詳細には、各デバイスはビーコンを送るためにビーコンスロットでフリースロットを発見しなければならない。自分のビーコンを送るデバイスはネットワークの一部分として見なされる。また、デバイスは相互通信するためにフリーデータスロット（ｆｒｅｅ ｄａｔａ ｓｌｏｔ）が必要である。こうしたデータスロットを予約するために、送信デバイスと受信デバイスが所定のデータスロットでフリーであることを認識する必要がある。データスロットの予約は、情報を共有し相互のスロット予約を支援するデバイス間で完璧に分散された方法で行われる。つまり、集中化無線個人領域ネットワークとは異なり、いずれのデバイスも媒体接近作業のために中心調整者（ｃｅｎｔｒａｌ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｏｒ）として動作しない。このような分散化方式による無線個人領域ネットワーク環境（以下、「分散化ＷＰＡＮ」という。）では、スーパーフレーム（ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ）と呼ばれるタイミング概念を利用する。

図３は、従来のスーパーフレーム構造の一例を示した図面である。
図３に示すスーパーフレームの構造は、Ｍｕｌｔｉｂａｎｄ ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）Ａｌｌｉａｎｃｅ ｄｒａｆｔ ｖ０．５によって定義されたものに基づく。これは２５６個の媒体接近スロット（ＭＡＳ：Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｌｏｔ）を含む。スーパーフレームの長さは６４ｍｓであり、各媒体接近スロットの長さは２５６μsである。

図３において、符号ａ１０はビーコン伝送に用いられる媒体接近スロットで構成されるビーコン区間（ｂｅａｃｏｎ ｐｅｒｉｏｄ）を意味し、符号ａ２０はデータ伝送に用いられる媒体接近スロットで構成されるデータ区間を意味する。

以下では、ビーコン区間に当該するＭＡＳをビーコンスロットとし、データ区間に当該するＭＡＳをデータスロットとする。各デバイスは所定個数のデータスロットを予約して使うことができる。スーパーフレームに対する情報は各デバイスが割り当てられたビーコンスロットを通してブロードキャストされる。スーパーフレームの開始時間はビーコン区間の開始によって決定され、これはビーコン区間開始時間（ＢＰＳＴ：Ｂｅａｃｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅ）と定義される。

一旦ＭＡＳが予約されると、予約したデバイスが使用を中止するまで他のデバイスが当該ＭＡＳを予約することができない。当該デバイスが使用を中止すると、予約されたデータスロットはフリーになる。このようにフリーになったデータスロットはフリーデータスロットプール（ｐｏｏｌ）に加えられる。そして、他のデバイスのために予約されることができる。

一方、従来のシステムでは、各デバイスは自分のビーコン伝送範囲内に位置する周辺デバイスとの予約交渉を通して重複しないＭＡＳを予約した。しかし、周辺デバイスに隣接したデバイスの予約状態まで分かる方法がなかった。従って、周辺デバイスに隣接したデバイスが使っているＭＡＳと同一のＭＡＳを予約する余地があった。この状態で隣接デバイスが移動し自分のビーコン伝送範囲内に入ると、新しく進入したデバイスの予約状態と自分の予約状態が重複し、予約紛争が発生する問題点があった。

従来のシステムでは予約紛争が発生した場合に対する効率的な対策がなく、一旦予約紛争が発生するとすべてのデバイスに対する予約状態を解除し、新たにＭＡＳ予約交渉を進行する問題点があった。従って、再予約過程で所要される時間及び電力の浪費が生じる問題点があった。
ここで、予約紛争とは、同一のデータスロットで複数のデバイスがデータ伝送の予約をすることを意味する。
韓国公開特許 ２００４−０２９０４２ 米国公開特許 ２００３−０１２１７６ 米国公開特許 ２００２−０６７７３６ 特開２０００−１５１６２２号公報

本発明は、前述した問題点を解決するために提出されたもので、本発明の目的は、拡張されたＤＲＰ有効性情報要素を利用し、効率的に予約紛争に備えられる分散型無線個人領域ネットワークでのデータスロット予約システム、デバイス及びデータスロット予約方法を提供することにある。

前記目的を達成するための本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークのデータスロット予約システムは、複数のホップ距離内に位置する少なくとも一つの周辺デバイスのデータスロット予約情報が記録された拡張型ＤＲＰ有効性情報要素（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）をブロードキャストする第１デバイスと、前記第１デバイスから前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素が受信されると、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を利用し前記第１デバイスの周辺デバイスの予約状態を確認した後、確認結果に応じてデータスロットの予約の交渉作業を行う第２デバイスと、を含む。

好ましくは、前記第２デバイスは、前記第１デバイスの周辺デバイスによって予約されていないデータスロットのうち、予約するデータスロットを決定することができる。

好ましくは、前記第１デバイスは、データスロットの予約交渉のためのＤＲＰ情報要素を生成し、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素と共にブロードキャストすることができる。

この場合、前記ＤＲＰ情報要素は、所定のデータスロットに対する予約交渉の進行状態を知らせるビットの値が記録される予約状態記録フィールドと、予約の優先順位を知らせるビットの値が記録される優先順位記録フィールドと、所定のデータスロットに対する周辺デバイスの予約可否を知らせるトポロジービットの値が記録されるトポロジー情報記録フィールドと、を含むことが好ましい。

好ましくは、前記第１デバイスは、前記少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ情報要素が受信されると、受信されたＤＲＰ情報要素を組み合わせて現状のスーパーフレーム上で有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を生成した後、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素と共にブロードキャストすることができる。

より好ましくは、前記第１デバイスは、前記少なくとも一つの周辺デバイスから周辺デバイスそれぞれのビーコン伝送の範囲内で有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素が受信されると、受信されたＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成することができる。

一方、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、スーパーフレーム内の各データスロットの個数に対応される個数分のビットを含み、各ビットは対応されるデータスロットの予約可否に応じて１及び０のうちいずれか一つのビット値で記録されることができる。

一方、前記第２デバイスは前記第１デバイスによってブロードキャストされるＤＲＰ情報要素と、ＤＲＰ有効性情報要素を追加して受信することができる。

これにより、前記第２デバイスは、前記第１デバイスから受信されたＤＲＰ有効性情報要素を確認し、現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットの存在可否を判断した後、存在しなければデータスロットの予約交渉を終了することができる。

反面、前記現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットが存在する場合、前記第２デバイスは予約するデータスロットを決定し、前記第１デバイスから受信された拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、前記決定されたデータスロットが前記第１デバイスの周辺デバイスによて予約されたか否かを判断した後、判断結果をトポロジー情報記録フィールドに記録してＤＲＰ情報要素を生成し、生成したＤＲＰ情報要素をブロードキャストすることができる。

一方、前記第２デバイスは、現状予約交渉中のデータスロットと同一のデータスロットに対する予約交渉のためのＤＲＰ情報要素が前記第１デバイスから受信されると、前記受信されたＤＲＰ情報要素の予約状態記録フィールド及び優先順位記録フィールドから前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位を確認することができる。

確認結果、前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位が自分と同一であれば、前記第２デバイスは、前記ＤＲＰ情報要素のトポロジー情報記録フィールドからトポロジービット値を確認し、自分のトポロジービット値と比較して予約交渉の継続可否を決定することができる。

本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークで動作するデバイスは、前記分散型無線個人領域ネットワークで動作する少なくとも一つの周辺デバイスとの通信を中継するインターフェース部と、データスロットの予約交渉のためのＤＲＰ情報要素を生成するＤＲＰ情報要素生成部と、前記インターフェース部を通して前記少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ情報要素が受信されると、受信された各ＤＲＰ情報要素を組み合わせて現状のスーパーフレームのうち有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を生成するＤＲＰ有効性情報要素生成部と、前記インターフェース部を通して前記少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ有効性情報要素が受信されると、受信された各ＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて、複数のホップ距離内に位置する周辺デバイスのデータスロット予約情報を知らせる拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成する拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部及び生成された前記ＤＲＰ情報要素と、前記ＤＲＰ有効性情報要素及び前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を前記インターフェース部を通してブロードキャストする制御部と、を含む。

好ましくは、前記インターフェース部は、前記少なくとも一つの周辺デバイスからブロードキャストされたＤＲＰ情報要素と、ＤＲＰ有効性情報要素及び拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信することができる。

この場合、前記ＤＲＰ情報要素は、所定のデータスロットに対する予約交渉の進行状態を知らせるビットの値が記録される予約状態記録フィールドと、予約の優先順位を知らせるビットの値が記録される優先順位記録フィールドと、自分を基準に複数のホップ距離内に位置した他のデバイスによる予約可否を知らせるトポロジービットの値が記録されるトポロジー情報記録フィールドと、を含むことが好ましい。

一方、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、スーパーフレーム内の各データスロットの個数に対応される個数分のビットを含むことが好ましい。各ビットは対応されるデータスロットの予約可否に応じて１及び０のうちいずれか一つのビット値で記録されることができる。

また、前記制御部は、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信された拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、前記少なくとも一つの周辺デバイスそれぞれを基準に複数のホップ距離内に位置するデバイスによって予約されていないデータスロットを予約するためのＤＲＰ情報要素を生成するよう前記ＤＲＰ情報要素生成部を制御することが好ましい。

この場合、前記制御部は、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信されたＤＲＰ有効性情報要素を確認し、現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットの存在可否を判断した後、存在しなければデータスロットの予約交渉を終了することができる。

好ましくは、前記制御部は、前記現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットが存在すれば、予約するデータスロットを決定した後、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信された拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、前記決定されたデータスロットが前記少なくとも一つの周辺デバイスそれぞれを基準に複数のホップ距離内に位置するデバイスによって予約されたか否かを判断した後、判断結果をトポロジー情報記録フィールドに記録するよう前記ＤＲＰ情報要素生成部を制御することができる。

一方、前記制御部は、現状予約交渉中のデータスロットと同一のデータスロットに対する予約交渉のためのＤＲＰ情報要素が所定の第１デバイスから受信されると、受信されたＤＲＰ情報要素の予約状態記録フィールド及び優先順位記録フィールドから前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位を確認することができる。

確認結果、現状予約交渉中のデータスロットの進行状態及び優先順位が前記第１デバイスの予約交渉の進行状態及び優先順位と同一であれば、前記制御部は前記受信されたＤＲＰ情報要素のトポロジービット値を確認して予約交渉の継続可否を決定することができる。

一方、本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークで動作するデバイスのデータスロット予約方法は、（ａ）少なくとも一つの周辺デバイスから各周辺デバイスを中心に複数のホップ距離内で用いられるデータスロット予約情報を知らせる拡張型ＤＲＰ有効性情報要素（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を受信する段階と、（ｂ）前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を基準に周辺デバイスの予約状態を確認した後、確認結果に応じて所定のデータスロットを予約する段階と、を含む。

好ましくは、前記（ｂ）段階は、前記周辺デバイスによって予約されていないデータスロットのうち、予約するデータスロットを決定することができる。

好ましくは、前記少なくとも一つの周辺デバイスからデータスロットの予約交渉のためのＤＲＰ情報要素を受信する段階を更に含むことができる。

この場合、前記ＤＲＰ情報要素は、所定のデータスロットに対する予約交渉の進行状態を知らせるビットの値が記録される予約状態記録フィールドと、予約の優先順位を知らせるビットの値が記録される優先順位記録フィールドと、前記複数のホップ距離内に位置した他のデバイスによる予約可否を知らせるトポロジービットの値が記録されるトポロジー情報記録フィールドと、を含むことが好ましい。

より好ましくは、本データスロットの予約方法は、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信されるＤＲＰ情報要素を組み合わせて現状のスーパーフレーム上で有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を生成する段階と、生成された前記ＤＲＰ有効性情報要素をブロードキャスト段階と、を更に含むことができる。

好ましくは、前記少なくとも一つの周辺デバイスそれぞれのビーコン伝送の範囲内で有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信する段階と、前記受信されたＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成する段階と、を更に含むことができる。

一方、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、スーパーフレーム内の各データスロットの個数に対応される個数分のビットを含むことができる。ここで、各ビットは対応されるデータスロットの予約可否に応じて１及び０のうちいずれか一つのビット値で記録されることが好ましい。

また、前記（ｂ）段階は、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信されたＤＲＰ有効性情報要素を確認し、現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットの存在可否を判断する段階と、判断結果、有効なデータスロットが存在しなければデータスロット予約交渉を終了する段階と、を含むことができる。

この場合、前記（ｂ）段階は、判断結果有効なデータスロットが存在すれば、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信された拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、前記有効なデータスロットが前記少なくとも一つの周辺デバイスを中心に複数のホップ距離内に位置する他のデバイスによって予約されたか否かを判断する段階と、判断結果をトポロジー情報記録フィールドに記録してＤＲＰ情報要素を生成した後、生成したＤＲＰ情報要素をブロードキャストする段階と、を更に含むことができる。

また、前記（ｂ）段階は、現状予約交渉中のデータスロットと同一のデータスロットに対する予約交渉のためのＤＲＰ情報要素が所定の第１デバイスから受信されると、前記受信されたＤＲＰ情報要素の予約状態記録フィールド及び優先順位記録フィールドから前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位を確認する段階を更に含むことができる。

好ましくは、前記（ｂ）段階は、現状予約交渉中のデータスロットの交渉進行状態及び優先順位が前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位と同一であれば、前記第１デバイスから受信されたＤＲＰ情報要素のトポロジービット値を確認し、予約交渉の継続可否を決定する段階を更に含むことができる。

より好ましくは、前記（ｂ）段階は、前記受信されたＤＲＰ情報要素のトポロジービット値及び自分のトポロジービット値が同一であれば、前記データスロットに対するすべての予約状態を解除し予約交渉を新たに進行する段階と、前記受信されたＤＲＰ情報要素のトポロジービット値が前記自分のトポロジービット値より大きければ前記予約交渉を終了する段階と、前記受信されたＤＲＰ情報要素のトポロジービット値が前記自分のトポロジービット値より小さければ前記データスロットに対する予約交渉を続行する段階と、を更に含むことができる。

本発明によると、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を利用することにより、拡張された領域内の各デバイスのデータスロットの予約状態が分かることができる。これにより、データスロットの予約交渉中に起こり得る予約紛争を事前に回避することができ、また紛争が発生した場合にも効率的に解決することができる。

以下、添付図面を参照して、発明を実施するための最良の形態を詳述する。
発明を実施するための最良の形態において、周辺デバイスは、本デバイスから１ホップ距離内に位置しているデバイスを意味する。
図４は本発明の一実施形態に係る分散型無線個人領域ネットワークで動作するデバイスの構成の一例を示すブロック図である。
図４に示すように、デバイス１００は、インターフェース部１１０と、ＤＲＰ情報要素生成部（ＤＲＰ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｐａｒｔ）１２０と、ＤＲＰ有効性情報要素生成部（ＤＲＰ Ａｖａｉｌａｂｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｐａｒｔ）１３０と、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＤＲＰ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｐａｒｔ）１４０と、制御部１５０と、を含む。

インターフェース部１１０は、分散型無線個人領域ネットワークに属する他のデバイスとの通信を中継する役割を担う。これにより、他のデバイスがＤＲＰ情報要素、ＤＲＰ有効性情報要素、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素などをブロードキャストすると、インターフェース部１１０がそれを受信する。

ＤＲＰ情報要素とは、ＤＲＰ予約交渉（Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）に用いられるメッセージで、各デバイスが予約したデータスロットを周辺デバイスに知らせるためのものである。

ＤＲＰ有効性情報要素とは、各デバイスが現状のスーパーフレームのうち有効なデータスロット、即ち、予約可能なデータスロットを自分のビーコン伝送範囲内の他のデバイスに知らせるために用いられるメッセージである。

拡張型ＤＲＰ有効性情報要素とは、各デバイスの周辺デバイスが予約したデータスロットの情報まで反映された有効性情報要素を意味する。
ＤＲＰ情報要素生成部１２０は、ＤＲＰ情報要素を生成する役割を担う。
すなわちＤＲＰ有効性情報要素とは、本デバイスと１ホップ距離内にある周辺デバイスの予約状態を知らせるための情報を含むものである。詳細には、ＤＲＰ有効性情報要素に含まれた有効性ビットマップ（Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ）を参照し、受信したＤＲＰ有効性情報要素に含まれたビットマップが「１」と設定された場合は有効なデータスロットであり、ビットマップが「０」と設定された場合は有効ではないデータスロットである。従って、ＤＲＰ有効性情報要素は本デバイスと１ホップ距離内にある周辺デバイスが予約したデータスロット及び予約可能なデータスロットの情報をすべて含むものである。一方、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素とは、ＤＲＰ有効性情報要素を伝送した第１デバイスと２ホップ距離内にある周辺デバイスの予約状態を知らせるための情報を含むものである。

図５は、ＤＲＰ情報要素構成の一例を示す模式図である。
図５に示すように、ＤＲＰ情報要素は、エレメントＩＤ（Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）、メッセージ長さ（ｌｅｎｇｔｈ）、ＤＲＰ制御情報（ＤＲＰ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、目的地/ソースデバイスアドレス（Ｄｅｓｔｉｎａｔｉｏｎ／Ｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｖ，Ａｄｄ）、ＤＲＰ割当情報（ＤＲＰ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ）などがそれぞれ記録された複数のフィールドを含む。

このうち、ＤＲＰ制御情報フィールドは、１５個のビットで具現できる。ＤＲＰ制御情報フィールドには、トポロジー情報（Ｔｏｐｏｌｏｇｙ ｉｎｆｏ．）フィールド、ユーザ情報（ｏｗｎｅｒ）フィールド、予約状態情報（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールド、リズンコード（Ｒｅａｓｏｎ ｃｏｄｅ）フィールド、ストリームインデックス（Ｓｔｒｅａｍ Ｉｎｄｅｘ）フィールド、優先順位情報（Ｐｒｉｏｒｉｔｙ）フィールド、タイプ情報（Ｔｙｐｅ）フィールドなどを含む。

このうち、予約状態情報フィールドは、現在予約交渉が進行中なのか、予約交渉が終了されたかを知らせるためのビット値Ｓが記録されるフィールドである。具体的には、予約交渉が進行中の場合にはＳ＝０と記録され、予約交渉が終了し、当該データスロットを通してデータ伝送が行われている場合にはＳ＝１と記録される。

優先順位情報フィールドは、他のデバイスとの関係において相対的な優先順位が記録される領域である。優先順位は３つのビットを利用して表示できる。同一の予約状態にある２つのデバイスの間で予約紛争が発生した場合、優先順位の高いデバイスの予約を優先的に認める。

トポロジー情報フィールドは、拡張された領域での予約状態を知らせるためのビット値が記録される領域である。具体的には、本デバイスから１ホップ距離内にある周辺デバイスそれぞれから１ホップ距離内にある隣接デバイスによって同一のデータスロットが予約されたか否かを記録するための領域である。予約された状態であればトポロジービット値を０と記録し、予約されていない状態であればトポロジービット値を１と記録する。

一方、ＤＲＰ情報要素のうちのＤＲＰ割当情報フィールドは、領域ビットマップ（Ｚｏｎｅ Ｂｉｔｍａｐ）及びデータスロットビットマップ（ＭＡＳ Ｂｉｔｍａｐ）を含む。

スーパーフレームは、ＢＰＳＴから始まる１６個の領域に区分される。各領域は１６個のデータスロットを含む。これにより、計２５６個のデータスロットがスーパーフレーム内に存在する。ＤＲＰ割当情報フィールドを利用し、予約交渉の対象となるデータスロットを指定することができる。

図４に戻って説明を続ける。ＤＲＰ有効性情報要素生成部１３０は、ＤＲＰ有効性情報要素を生成する役割を担う。この場合、インターフェース部１１０を通して周辺デバイスから伝送されるＤＲＰ情報要素を組み合せて、ＤＲＰ有効性情報要素を生成することができる。

図６は、ＤＲＰ有効性情報要素構成の一例を示す模式図である。
図６に示すように、ＤＲＰ有効性情報要素は、メッセージの長さ及び有効性ビットマップ（Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ）を含む。

有効性ビットマップは、計２５６個のビットで具現できる。各ビットは、スーパーフレーム内の各データスロットに対応される。これにより、各ビットは、対応されるデータスロットが有効なのか、即ち、予約可能なものか否かを知らせることができる。具体的には、有効なデータスロットの場合には対応されるビット値を１と記録し、有効ではないデータスロットの場合には対応されるビット値を０と記録する。

図４に戻って説明を続ける。拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部１４０は、拡張された領域内でデータスロットの予約可能か否かを知らせるための拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成する役割を担う。

図７は、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素構成の一例を示す模式図である。
図７に示すように、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、メッセージ長さ及び拡張型ＤＲＰ有効性ビットマップ（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ ＤＲＰ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ）を含む。拡張型ＤＲＰ有効性ビットマップもスーパーフレーム内のデータスロット個数に対応される個数のビットを含む。これにより、各ビットが０もしくは１のビット値を有することにより、拡張された領域でデータスロットの予約可能性を知らせることができるようになる。ＤＲＰ有効性情報要素と比較すると、ＤＲＰ有効性情報要素が本デバイスと１ホップ距離内にある本デバイスの予約状態を知らせるためのものであれば、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、本デバイスと複数のホップ距離、具体的には２ホップ距離内にある周辺デバイスの予約状態を知らせるためのものであるという点で差がある。

図４に戻って説明を続ける。拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部１４０は、周辺デバイスから伝送されるＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成することができる。つまり、周辺デバイスが自分から１ホップ距離内にあるデバイス（本デバイスからみて隣接デバイスに相当）の予約状態を知らせるためのＤＲＰ有効性情報要素を伝送すると、本デバイスは自分と２ホップ距離内にある周辺デバイス及び隣接デバイスの予約状態が全部分かるようになる。これにより、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部１４０は、２ホップ距離内である周辺デバイス及び隣接デバイスによって予約されたデータスロットに対してはビット値を０と記録し、２ホップ距離内（すなわち、本デバイス、周辺デバイス及び隣接デバイス）であるデバイスによって予約されていないデータスロットに対してはビット値を１と記録することにより、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成することができる。

制御部１５０は、インターフェース部１１０を通して周辺デバイスからブロードキャストされた拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信し、予約するデータスロットを決定する。つまり、周辺デバイスの隣接デバイスが予約したデータスロットを考慮し、隣接デバイスが予約していないデータスロットを予約するものとして決定する。拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を参考して決定するため、制御部１５０は、本デバイスを基準に３ホップ距離内にあるいずれのデバイスも使っていないデータスロットを予約することができる。これにより、ＤＲＰ情報要素生成部１２０を制御してＤＲＰ情報要素のＤＲＰ割当ビットマップを設定することにより、予約決定されたデータスロットに対する予約交渉を行う。結果的に、周辺デバイスに隣接した隣接デバイスが移動して本デバイスのビーコン伝送範囲内に進入してもデータスロットの予約紛争が発生しない。

一方、制御部１５０は、インターフェース部１１０を通して周辺デバイスから受信したＤＲＰ情報要素を確認し、自分が予約したか、現状予約交渉中のデータスロットと同一のデータスロットの予約のためのＤＲＰ情報要素なのかを確認する。即ち、予約紛争が起こったか否かを確認する。予約紛争は、あるデバイス（以下、適宜「本デバイス」という。）のビーコン伝送範囲内にないデバイス（以下、適宜「第１デバイス」という。）が、この本デバイスのビーコン伝送範囲内に移動してきた場合に起こる可能性がある。

予約紛争が起こったことが確認されると、第１デバイスから受信したＤＲＰ情報要素の予約状態情報フィールドを確認し、ビット値が０か１かを判断する。本デバイスが当該データスロットに対して現状予約交渉中の状態で、受信したＤＲＰ情報要素の予約状態情報ビット値が１（即ち、すでに、第１デバイスが当該データスロットを予約している場合）であれば、制御部１５０は、予約交渉を中止する。これに対し、本デバイスが当該データスロットに対する予約が終了した状態で、受信したＤＲＰ情報要素の予約状態情報のビット値が０（即ち、予約交渉中）であれば、制御部１５０は予約したデータスロットをそのまま使用してデータを伝送することができる。一方、本デバイスの予約交渉進行状態と、第１デバイスの予約交渉進行状態が同一である場合（即ち、両方とも予約終了もしくは予約交渉中の場合）には優先順位を比較する。これにより、本デバイスの優先順位が高ければ、制御部１５０は予約交渉を継続進行するか（両方とも予約交渉中の場合）予約したデータスロットをそのまま使用（両方とも予約が完了した場合）する。

これに対し、第１デバイスの優先順位が高ければ、制御部１５０は予約交渉を中断するか（両方とも予約交渉中の場合）、すでに予約したデータスロットの予約状態を解除し、新しいデータスロットに対する予約交渉を新たに開始する（両方とも予約終了された場合）。

一方、本デバイス及び第１デバイスの優先順位が同一である場合にはトポロジービット値を比較する。比較した結果、本デバイスのトポロジービット値が１で、第１デバイスのトポロジービット値が０であれば、制御部１５０は予約交渉を継続進行するか（両方とも予約交渉中の場合）、予約されたデータスロットをそのまま使用（両方とも予約終了された場合）する。これに対し、本デバイスのトポロジービット値が０で、第１デバイスが１であれば、制御部１５０は予約交渉を中断するか（両方とも予約交渉中の場合）、すでに予約したデータスロットの予約状態を解除し、新しいデータスロットに対する予約交渉を新たに開始する（両方とも予約終了された場合）。トポロジービット値が同一である場合には、当該データスロットに対するすべての予約状態を解除し、新しいデータスロットの予約交渉を行う。本デバイスのトポロジービット値は周辺デバイスから受信される拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を参考して設定することができる。これに対する詳細説明は後述する。
以上のように、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を利用し発生可能な予約紛争を事前に回避したり、紛争発生時に効果的に解決したりすることができる。

図８は、本発明の一実施形態に係る分散型無線個人領域ネットワークの構成を示した模式図である。
図８に示すように、分散型無線個人領域ネットワークは、複数のデバイスＴ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｓを含む。各デバイスＴ、Ｋ、Ｌ、Ｍ、Ｓを中心に描かれた点線の円は各デバイスのビーコン伝送範囲を意味する。

デバイスＭを基準として説明すると、Ｍは、ＤＲＰ情報要素、ＤＲＰ有効性情報要素、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素をブロードキャストする。これにより、Ｍのビーコン伝送範囲内に位置するデバイスＬ、ＳがＤＲＰ情報要素、ＤＲＰ有効性情報要素、拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信する。

ＭがブロードキャストするＤＲＰ有効性情報要素には、Ｍと１ホップ距離（即ち、ビーコン伝送範囲）内に位置するデバイスＬのデータスロット予約状態も含まれる。また、Ｍがブロードキャストする拡張型ＤＲＰ有効性情報要素には、Ｍと２ホップ距離内に位置するデバイスＴ、Ｋのデータスロット予約状態も含まれる。

結果的に、ＳはＭからブロードキャストされる拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、自分と３ホップ距離に位置するデバイスＴ、Ｋのデータスロット予約状態も分かる。これにより、デバイスＴ、Ｋが予約していないデータスロットに対して予約交渉を進行する。これにより、デバイスＴもしくはＫがデバイスＭのビーコン伝送範囲内に移動しても予約紛争が発生しない。

一方、Ｓが、デバイスＴ、Ｋが予約したデータスロットを予約しなければならない場合には、トポロジービット値を０と設定する。これに対し、デバイスＴ、Ｋによって予約されていないデータスロットを予約する場合にはトポロジービット値を１と設定する。設定されたトポロジービット値は予約紛争発生時に既存の優先順位以外の新しい優先順位で用いられる。

一方、所定のデバイスがＭのビーコン伝送範囲内に移動し予約紛争が発生すると、Ｍは予約状態、優先順位、トポロジービット値などを順次的に比較して紛争を解決する。紛争解決方法については後述する。

図９は、図８の分散型無線個人領域ネットワーク上での予約交渉過程を説明するための模式図である。
図９に示すように、デバイスＬがブロードキャストするＤＲＰ有効性情報要素は、デバイスＬの伝送範囲内においてＴとの間で所定のデータスロットが予約されており、Ｔ及びＫの間で所定のデータスロットが予約されていることが分かる。一方、デバイスＭのＤＲＰ有効性情報要素は、Ｔ及びＬの間のスロット予約状態のみ示される。つまり、ＫはＭのビーコン伝送の範囲外に位置するため、Ｋのデータスロット予約状態はＭのＤＲＰ有効性情報要素上には示されない。

デバイスＭは、ＬからＤＲＰ有効性情報要素を受信すると、それを反映して拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成する。図９において、Ｍの拡張型ＤＲＰ有効性情報要素にはＴ−Ｌ間のデータスロットの予約状態のみならず２ホップ距離に位置したＴ−Ｋ間のデータスロット予約状態も示される。Ｍはこうした拡張型ＤＲＰ有効性情報要素をブロードキャストしてＳに伝送する。

これにより、ＳはＴ−Ｋ、Ｔ−Ｌ間に予約されたデータスロットを除いた残りのデータスロットのうち、予約するデータスロットを決定する。これにより、Ｔ及びＫのうちいずれか一つが移動しても予約紛争が発生することを防止することができる。

図１０及び図１１は、予約紛争が発生した場合にそれを解決する過程を説明するための模式図である。
図１０及び図１１は図９と同一の形で、Ｍが拡張型ＤＲＰ有効性情報要素をブロードキャストした状態を基本的に前提とする。図１０において、ＭがＳとの間で３つの予約交渉を行う場合（ＤＲＰ１，２，３）、ＫがＭの領域に移動するとＭ及びＫの間で予約紛争が発生する。

具体的には、３つの予約交渉のうちの２つ（ＤＲＰ１，３）と、Ｋの予約交渉の間で紛争が発生する。予約状態が同一で優先順位が同一であると仮定すると、トポロジービット値を比較して予約優先順位を決定する。図１０において、Ｋから伝送されたＤＲＰ情報要素のトポロジービット値は１であり、ＤＲＰ１は０、ＤＲＰ３は０である。従って、Ｋの予約交渉が優先的に認定される。結果的に、ＤＲＰ１、ＤＲＰ３の交渉が終了され、ＤＲＰ_TK交渉が維持されることにより紛争が解決する。

一方、図１１は、ＭがＳとの間でＫと重複する一つの予約交渉ＤＲＰ１と、重複しない２つの予約交渉ＤＲＰ２，３を行う場合を示す。図１０と同じく、各予約交渉の予約状態及び優先順位はＫと同一であると仮定する。この場合、重複しない２つの予約交渉ＤＲＰ２，３に対してはそのまま予約交渉が進行される。これに対し、重複する予約交渉ＤＲＰ１はトポロジービット値に応じて予約交渉の継続可否が決定される。図１１でＤＲＰ１はトポロジービット値が０であるため、トポロジービット値が１のＤＲＰ_TＫより低い順位となる。結果的にＤＲＰ１の交渉が終了され、ＤＲＰ２、ＤＲＰ３、ＤＲＰ_TKが維持されることにより紛争が解決する。

図１２は、本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークでの予約紛争回避方法を説明するためのフローチャートである。
図１２に示すように、分散型無線個人領域ネットワークで動作する各デバイスは周辺デバイスから拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信する（Ｓ２１０）。

これにより、周辺デバイスそれぞれの隣接デバイスまでのデータスロット予約状態を認識した後、周辺デバイス及びその隣接デバイスによって予約されていないデータスロットに対して予約することを決定するようになる（Ｓ２２０）。結果的に、予約紛争が発生することを事前に回避できる。

図１３は、本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークで動作するデバイスデータスロットの予約方法を説明するためのフローチャートである。

図１３に示すように、本デバイスが、周辺デバイスからＤＲＰ有効性情報要素及び拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信する（Ｓ３１０）。

これにより、受信したＤＲＰ有効性情報要素を参考し、自分が予約できるデータスロットが存在するか否かを確認する（Ｓ３３０）。
予約できるデータスロットが存在しなければ（Ｓ３３０で、「Ｎ」）、予約交渉を終了する。

予約できるデータスロットが存在すれば（Ｓ３３０で、「Ｙ」）、受信した拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を参考し、周辺デバイスの隣接したデバイス（隣接デバイス）のうち有効なデータスロットに対して予約したデバイスが存在するか否かを確認する（Ｓ３３５）。

有効なデータスロットに対して予約した隣接デバイスが存在すれば（Ｓ３３５で「Ｙ」）、トポロジービット値を０に設定したＤＲＰ情報要素を生成する（Ｓ３６０）。そして、生成されたＤＲＰ情報要素をブロードキャストして周囲デバイスとの予約交渉を行う。

一方、同一のデータスロットに対して予約した隣接デバイスが存在しなければ（Ｓ３３５で「Ｎ」）、トポロジービット値を１に設定したＤＲＰ情報要素を生成する（Ｓ３７０）。そして、生成したＤＲＰ情報要素をブロードキャストして周囲デバイスとの予約交渉を行う。

トポロジービット値は、ＤＲＰ情報要素に記録された既存の優先順位と共に新しい優先順位として用いられる。つまり、予約紛争発生時にトポロジービット値を比較し、各予約交渉間の優先順位を比較することができる。一方、各デバイスは新しい拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信し、周辺デバイスの隣接デバイスが同一のデータスロットの予約の可否を認識すると、その認識結果に応じてトポロジービット値をアップデートすることもできる。例えば、現状のトポロジービット値が１と設定された状態で同一データスロットを予約した隣接デバイスが認識されるとビット値を０に調整する。逆に、現状のトポロジービット値が０と設定された状態で、同一のデータスロットを予約した隣接デバイスがデータ伝送を終了し、当該データスロットに対する予約状態を解除したことが認識されると、トポロジービット値を１に調整する。これにより、トポロジービット値による優先順位をダイナミックに管理することができる。

図１４は本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークでの予約紛争解決方法を説明するためのフローチャートである。

図１４に示すように、本デバイスが自分と同一のデータスロットを予約するためのＤＲＰ情報要素を他のデバイスから受信すると（Ｓ４１０）、まず、ＤＲＰ情報要素のＤＲＰ制御情報フィールドを確認する。つまり、予約状態情報フィールドを確認し、自分の予約状態と比較する（Ｓ４２０）。

比較結果、本デバイスが予約終了された状態Ｓ_１＝１であり、他のデバイスは予約交渉中の状態Ｓ_２＝０である場合は、予約したデータスロットを継続して使用する（Ｓ４３０）。
一方、本デバイスが予約交渉中の状態Ｓ_１＝０であり、他のデバイスは予約終了された状態Ｓ_２＝１である場合は、ＤＲＰ交渉を終了する（Ｓ４４０）。

これに対し、本デバイスの予約状態Ｓ_１と他デバイスの予約状態Ｓ_２とが同一である場合は、本デバイスと他のデバイスの優先順位を比較する（Ｓ４５０）。

本デバイスの優先順位Ｏ_１が他のデバイスの優先順位Ｏ_２より高い場合は、本デバイスが予約終了状態か否かを判断する（Ｓ４６０）。
予約終了状態であれば（Ｓ４６０で「Ｙ」）、予約したデータスロットを継続して使用する（Ｓ４３０）。
予約終了状態ではない場合であれば（Ｓ４６０で「Ｎ」）、当該データスロットに対するＤＲＰ交渉を続行する（Ｓ４３５）。

一方、優先順位の比較結果、本デバイスの優先順位Ｏ_１が他のデバイスの優先順位Ｏ_２より低い場合は、本デバイスが予約終了状態か否かを確認する（Ｓ４６５）。
確認結果、予約終了状態であれば（Ｓ４６５で「Ｙ」）、データ伝送を終了し当該データスロットに対する予約状態を解除した後、新しいデータスロットに対するＤＲＰ交渉を新たに進行する（Ｓ４４５）。
予約交渉中の状態であれば（Ｓ４６５で「Ｎ」）、ＤＲＰ交渉をすぐ終了させる（Ｓ４４０）。

一方、優先順位の比較結果も同一である場合は、トポロジー情報を比較する（Ｓ４７０）。つまり、本デバイスのトポロジービット値Ｔ_１と他のデバイスのトポロジービット値Ｔ_２を比較する（Ｓ４７０）。トポロジービット値は０もしくは１と表示され、トポロジービット値が大きいデバイスが上位順位となる。

これにより、本デバイスのトポロジービット値Ｔ_１が１で、他デバイスのトポロジービット値Ｔ_２が０である場合、即ち、本デバイスが上位である場合には、本デバイスが予約終了状態か否か判断する（Ｓ４８０）。

本デバイスが予約終了状態であれば（Ｓ４８０で「Ｙ」）、予約したデータスロットに対する使用をそのまま維持する（Ｓ４３０）。
本デバイスが予約交渉中の状態であれば（Ｓ４８０で「Ｎ」）、ＤＲＰ交渉を続行する（Ｓ４３５）。

一方、本デバイスのトポロジービット値Ｔ_１が０で、他のデバイスのトポロジービット値Ｔ_２が１である場合、即ち、本デバイスが下位である場合には、本デバイスが予約終了状態か否か判断する（Ｓ４８５）。

本デバイスが予約終了状態であれば（Ｓ４８５で「Ｙ」）、データ伝送を終了し当該データスロットに対する予約状態を解除した後、新しいデータスロットに対するＤＲＰ交渉を新たに進行する。
本デバイスが予約交渉中の状態であれば（Ｓ４８５で「Ｎ」）、ＤＲＰ交渉をすぐ終了させる（Ｓ４４０）。

一方、トポロジービット値まで同一である場合には、紛争が発生したデータスロットに対するすべてのデバイス予約状態を解除し、ＤＲＰ交渉を新たに行う。以上のような方式により、予約紛争を効率的に解決できる。

なお、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。

集中型無線個人領域ネットワークの構成を示す模式図である。 分散型無線個人領域ネットワークの構成を示す模式図である。 従来の分散型無線個人領域ネットワークで用いられるスーパーフレーム構成の一例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係るデバイスの構成を示すブロック図である。 図４のデバイスで用いられるＤＲＰ情報要素構成の一例を示す模式図である。 図４のデバイスで用いられるＤＲＰ有効性情報要素構成の一例を示す模式図である。 図４のデバイスで用いられる拡張型ＤＲＰ有効性情報要素構成の一例を示す模式図である。 図４のデバイスが適用された本発明の一実施形態に係る分散型無線個人領域ネットワークの構成を示す模式図である。 図８の分散型無線個人領域ネットワークで予約紛争を回避する過程を説明するための模式図である。 図８の分散型無線個人領域ネットワークで予約紛争を解決する過程を説明するための模式図である。 図８の分散型無線個人領域ネットワークで予約紛争を解決する過程を説明するための模式図である。 本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークで予約紛争の回避のためのデータスロット決定方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークでデータスロットの予約方法を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態による分散型無線個人領域ネットワークで予約紛争解決方法を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１１０ インターフェース部
１２０ ＤＲＰ情報要素生成部
１３０ ＤＲＰ有効性情報要素生成部
１４０ 拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部
１５０ 制御部

Claims (33)

1. 少なくとも一つ以上のデバイスを含む分散型無線個人領域ネットワークのデータスロット予約システムにおいて、
   複数のホップ距離内に位置する少なくとも一つの周辺デバイスのデータスロット予約情報が記録された拡張型ＤＲＰ有効性情報要素（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）をブロードキャストする第１デバイスと、
   前記第１デバイスから前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信すると、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を利用し前記第１デバイスの周辺デバイスの予約状態を確認した後、この確認結果に応じてデータスロット予約の交渉作業を行う第２デバイスと、
   を含むことを特徴とするデータスロット予約システム。
2. 前記第２デバイスは、前記第１デバイスの周辺デバイスによって予約されていないデータスロットから予約するデータスロットを決定することを特徴とする請求項１に記載のデータスロット予約システム。
3. 前記第１デバイスは、データスロットの予約交渉のための、前記第１デバイスの予約情報を示すＤＲＰ情報要素を生成し、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素と共にブロードキャストすることを特徴とする請求項２に記載のデータスロット予約システム。
4. 前記ＤＲＰ情報要素は、
   所定のデータスロットに対する予約交渉の進行状態を知らせるビットの値が記録される予約状態記録フィールドと、
   予約の優先順位を示すビットの値が記録される優先順位記録フィールドと、
   所定のデータスロットに対する周辺デバイスの予約の可否を示すトポロジービットの値が記録されるトポロジー情報記録フィールドと、
   を含むことを特徴とする請求項３に記載のデータスロット予約システム。
5. 前記第１デバイスは、前記少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ情報要素を受信すると、受信されたＤＲＰ情報要素を組み合わせて現状のスーパーフレーム上で、予約可能なデータスロットに関する情報である有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を生成した後、前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素と共にブロードキャストすることを特徴とする請求項４に記載のデータスロット予約システム。
6. 前記第１デバイスは、前記少なくとも一つの周辺デバイスから周辺デバイスそれぞれのビーコン伝送の範囲内で有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を受信すると、受信されたＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成することを特徴とする請求項５に記載のデータスロット予約システム。
7. 前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、スーパーフレーム内の各データスロットの個数に対応される個数分のビットを含み、各ビットは対応されるデータスロットの予約可否に応じて１及び０のうちいずれか一つのビット値で記録されることを特徴とする請求項６に記載のデータスロット予約システム。
8. 前記第２デバイスは、前記第１デバイスによってブロードキャストされるＤＲＰ情報要素とＤＲＰ有効性情報要素とを受信することを特徴とする請求項５に記載のデータスロット予約システム。
9. 前記第２デバイスは、
   前記第１デバイスから受信されたＤＲＰ有効性情報要素を確認し、現状のスーパーフレーム内で予約可能なデータスロットである有効なデータスロットが存在するか否かを判断し、
   有効なデータスロットが存在しないと判断した場合には、データスロットの予約交渉を終了することを特徴とする請求項８に記載のデータスロット予約システム。
10. 前記第２デバイスは、
    前記現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットが存在すると判断した場合には、前記第１デバイスから受信した拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、データスロットが前記第１デバイスの周辺デバイスによって予約されたか否かを判断した後、予約するデータスロットを決定し、判断結果に基づいて、トポロジー情報記録フィールドに記録してＤＲＰ情報要素を生成し、この生成したＤＲＰ情報要素をブロードキャストすることを特徴とする請求項９に記載のデータスロット予約システム。
11. 前記第２デバイスは、
    現状予約交渉中のデータスロットと同一のデータスロットに対する予約交渉のためのＤＲＰ情報要素を前記第１デバイスから受信すると、前記受信したＤＲＰ情報要素の予約状態記録フィールド及び優先順位記録フィールドから前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位を確認することを特徴とする請求項４に記載のデータスロット予約システム。
12. 前記第２デバイスは、
    前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位が自分の予約交渉進行状態及び優先順位と同一である場合、前記ＤＲＰ情報要素のトポロジー情報記録フィールドから前記第１デバイスのトポロジービット値を確認し、自分のトポロジービット値と比較して予約交渉を継続するか否かについて決定することを特徴とする請求項１１に記載のデータスロット予約システム。
13. 分散型無線個人領域ネットワークで動作するデバイスにおいて、
    前記分散型無線個人領域ネットワークで動作する少なくとも一つの周辺デバイスとの通信を中継するインターフェース部と、
    データスロットの予約交渉のための自分の予約情報を示すＤＲＰ情報要素を生成するＤＲＰ情報要素生成部と、
    前記インターフェース部を通して前記少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ情報要素を受信すると、この受信した各ＤＲＰ情報要素を組み合わせて現状のスーパーフレームのうち予約可能なデータスロットである有効なデータスロット情報を示すＤＲＰ有効性情報要素を生成するＤＲＰ有効性情報要素生成部と、
    前記インターフェース部を通して前記少なくとも一つの周辺デバイスからＤＲＰ有効性情報要素を受信すると、この受信した各ＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて、複数のホップ距離内に位置する周辺デバイスのデータスロット予約情報を示す拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成する拡張型ＤＲＰ有効性情報要素生成部と、
    前記生成した前記ＤＲＰ情報要素と、前記ＤＲＰ有効性情報要素及び前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を、前記インターフェース部を通してブロードキャストする制御部と、
    を含むことを特徴とするデバイス。
14. 前記インターフェース部は、
    前記少なくとも一つの周辺デバイスからブロードキャストされたＤＲＰ情報要素と、ＤＲＰ有効性情報要素及び拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を受信することを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
15. 前記ＤＲＰ情報要素は、
    所定のデータスロットに対する予約交渉の進行状態を知らせるビットの値が記録される予約状態記録フィールドと、
    予約の優先順位を知らせるビットの値が記録される優先順位記録フィールドと、
    自分を基準に複数のホップ距離内に位置した他のデバイスによる予約可否を示すトポロジービット値が記録されるトポロジー情報記録フィールドと、
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載のデバイス。
16. 前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、
    スーパーフレーム内の各データスロットの個数に対応される個数分のビットを含み、各ビットは対応するデータスロットの予約可否に応じて１及び０のうちいずれか一つのビット値で記録されることを特徴とする請求項１５に記載のデバイス。
17. 前記制御部は、
    前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信した拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、前記少なくとも一つの周辺デバイスそれぞれを基準に複数のホップ距離内に位置するデバイスによって予約されていないデータスロットを予約するためのＤＲＰ情報要素を生成するよう前記ＤＲＰ情報要素生成部を制御することを特徴とする請求項１６に記載のデバイス。
18. 前記制御部は、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信したＤＲＰ有効性情報要素を確認し、現状のスーパーフレーム内で予約可能なデータスロットである有効なデータスロットの存在の有無を判断し、
    有効なデータスロットが存在しない場合には、データスロット予約交渉を終了することを特徴とする請求項１６に記載のデバイス。
19. 前記制御部は、前記現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットが存在する場合、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信した拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、データスロットが前記少なくとも一つの周辺デバイスそれぞれを基準に複数のホップ距離内に位置するデバイスによって予約されたか否かを判断した後、予約するデータスロットを決定し、判断結果に基づいて、トポロジー情報記録フィールドに記録するようＤＲＰ情報要素生成部を制御することを特徴とする請求項１８に記載のデバイス。
20. 前記制御部は、現状予約交渉中のデータスロットと同一のデータスロットに対する予約交渉のためのＤＲＰ情報要素を所定の第１デバイスから受信すると、受信されたＤＲＰ情報要素の予約状態記録フィールド及び優先順位記録フィールドから前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位を確認することを特徴とする請求項１９に記載のデバイス。
21. 前記制御部は、現状予約交渉中のデータスロットの進行状態及び優先順位が前記第１デバイスの予約交渉の進行状態及び優先順位と同一であれば、前記受信したＤＲＰ情報要素のトポロジービット値を確認して予約交渉を継続するか否かを決めることを特徴とする請求項２０に記載のデバイス。
22. 分散型無線個人領域ネットワークで動作するデバイスのデータスロット予約方法において、
    （ａ）少なくとも一つの周辺デバイスから各周辺デバイスを中心に複数のホップ距離内で用いられるデータスロット予約情報を知らせる拡張型ＤＲＰ有効性情報要素（Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｄｉｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｅｌｅｍｅｎｔ）を受信する段階と、
    （ｂ）前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を基準に周辺デバイスの予約状態を確認した後、確認結果に応じて所定のデータスロットを予約する段階と、
    を含むことを特徴とするデータスロット予約方法。
23. 前記（ｂ）段階は、
    前記周辺デバイスによって予約されていないデータスロットのうち、予約するデータスロットを決定することを特徴とする請求項２２に記載のデータスロット予約方法。
24. 前記少なくとも一つの周辺デバイスからデータスロットの予約交渉のためのＤＲＰ情報要素を受信する段階を更に含むことを特徴とする請求項２３に記載のデータスロット予約方法。
25. 前記ＤＲＰ情報要素は、
    所定のデータスロットに対する予約交渉の進行状態を知らせるビットの値が記録される予約状態記録フィールドと、
    予約の優先順位を示すビットの値が記録される優先順位記録フィールドと、
    前記複数のホップ距離内に位置した他のデバイスによる予約可否を示すトポロジービットの値が記録されるトポロジー情報記録フィールドと、
    を含むことを特徴とする請求項２４に記載のデータスロット予約方法。
26. 前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信するＤＲＰ情報要素を組み合わせて現状のスーパーフレーム上で有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を生成する段階と、
    生成した前記ＤＲＰ有効性情報要素をブロードキャストする段階と、
    を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載のデータスロット予約方法。
27. 前記少なくとも一つの周辺デバイスそれぞれのビーコン伝送の範囲内で有効なデータスロット情報を知らせるＤＲＰ有効性情報要素を前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信する段階と、
    前記受信したＤＲＰ有効性情報要素を組み合わせて前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を生成する段階と、
    を更に含むことを特徴とする請求項２６に記載のデータスロット予約方法。
28. 前記拡張型ＤＲＰ有効性情報要素は、
    スーパーフレーム内の各データスロットの個数に対応される個数分のビットを含み、各ビットは対応されるデータスロットの予約可否に応じて１及び０のうちいずれか一つのビット値で記録されることを特徴とする請求項２７に記載のデータスロット予約方法。
29. 前記（ｂ）段階は、
    前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信したＤＲＰ有効性情報要素を確認し、現状のスーパーフレーム内で有効なデータスロットが存在するか否かを判断する段階と、
    有効なデータスロットが存在しない場合には、データスロット予約交渉を終了する段階と、
    を含むことを特徴とする請求項２７に記載のデータスロット予約方法。
30. 前記（ｂ）段階は、
    有効なデータスロットが存在する場合には、前記少なくとも一つの周辺デバイスから受信した拡張型ＤＲＰ有効性情報要素を確認し、前記有効なデータスロットが前記少なくとも一つの周辺デバイスを中心に複数のホップ距離内に位置する他のデバイスによって予約されたか否かを判断した後、予約するデータスロットを決定する段階と、
    前記判断結果をトポロジー情報記録フィールドに記録してＤＲＰ情報要素を生成した後、この生成したＤＲＰ情報要素をブロードキャストする段階と、
    を更に含むことを特徴とする請求項２９に記載のデータスロット予約方法。
31. 前記（ｂ）段階は、
    現状予約交渉中のデータスロットと同一のデータスロットに対する予約交渉のためのＤＲＰ情報要素が所定の第１デバイスから受信すると、前記受信したＤＲＰ情報要素の予約状態記録フィールド及び優先順位記録フィールドから前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位を確認する段階を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載のデータスロット予約方法。
32. 前記（ｂ）段階は、
    現状予約交渉中のデータスロットの交渉進行状態及び優先順位が前記第１デバイスの予約交渉進行状態及び優先順位と同一であれば、前記第１デバイスから受信したＤＲＰ情報要素のトポロジービット値を確認し、予約交渉を継続するか否かを決定する段階を更に含むことを特徴とする請求項３１に記載のデータスロット予約方法。
33. 前記（ｂ）段階は、
    前記受信したＤＲＰ情報要素のトポロジービット値及び自分のトポロジービット値が同一であれば、前記データスロットに対するすべての予約状態を解除し予約交渉を新たに進行する段階と、
    前記受信したＤＲＰ情報要素のトポロジービット値が前記自分のトポロジービット値より大きければ、前記予約交渉を終了する段階と、
    前記受信したＤＲＰ情報要素のトポロジービット値が前記自分のトポロジービット値より小さければ、前記データスロットに対する予約交渉を続行する段階と、
    を更に含むことを特徴とする請求項３２に記載のデータスロット予約方法。

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