JP2007243749A - 通信装置,通信方法,及び通信システム - Google Patents

通信装置,通信方法,及び通信システム Download PDF

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Abstract

【課題】自己のビーコン送信位置を基準として,受信したビーコン情報を管理することが可能な,通信装置,通信方法,及び通信システムを提供すること。
【解決手段】本発明は,アドホックネットワークを構成する通信装置を提供する。該通信装置は,検出された他機のビーコン信号から,前記ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する仮占有スロット位置検出部202と,前記仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する自己占有スロット位置決定部204と,前記決定された自己占有スロット位置を基準として,前記仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置設定部206と,前記自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する占有スロット位置記憶部208とを備えることを特徴とする。
【選択図】図15

Description

本発明は,他の通信装置との間で,情報を送受信する通信装置,通信方法,及び通信システムに関する。
現在,Wimedia Allianceにおいて,マルチバンドOFDMのウルトラワイドバンド通信(UWB;Ultra Wide Band)に利用するアクセス制御方法の規定として,自律分散型のメディアアクセス制御(Distributed Media Access Control)に関する仕様が策定されている。
これによると,ビーコン期間(BP;Beacon Period)には,周囲に存在する通信装置との間で情報を交換するためのビーコンスロット(BS;Beacon Slot)が決められており,各通信装置が固有のビーコンスロットを利用する構成になっている。また,スーパーフレームの先頭位置には,シグナリング用ビーコンスロット(SBS;Signaling Beacon Slot)が配置されており,各通信装置は,自己に割り当てられたビーコンスロットを用いて通信を行うようになっている。この手法は,ネットワークを構成する各通信装置に対して確実にビーコンスロットを割り当てることが可能となるものの,周囲に位置する各通信装置に割り当てられたビーコンスロットの位置を,自己がビーコンを送信するために利用するビーコンスロット(OBS;Own Beacon Slot)の位置との関係の下で管理することができなかった。そこで,従来,他の通信端末に割り当てられたビーコンスロットをインデックスに基づいて管理する手法が提案されている(例えば,特許文献1を参照)。
特開2005−223767号公報
ところで,特許文献1に記載の通信システムにおいては,自律分散制御の為に,周囲の通信装置のビーコン送信位置をリスト化して管理する方法を採用している。しかし,この手法では,ネットワークに参入している通信端末数の増加に伴って,管理対象となるデータ量が増加し,データ管理のための処理負担が増大する可能性があった。また,他の手法として,自己のビーコン信号を基準にして,自己のスーパーフレーム周期を決定するようにし,自己において管理するデータ量を削減する方法(即ち,自己のビーコンスロットを先頭とするスーパーフレームを擬似的に規定して,周りの通信端末に対応するビーコンを管理する方法)も考えられていた。しかし,この手法の下では,ネットワークに参入中の通信装置が消失した場合や,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とが重複した場合等において,ビーコンスロットの管理が煩雑になる可能性がある。
そこで,本発明は,上記問題に鑑みてなされたものであり,本発明の目的とするところは,自己のビーコン送信位置を基準として,受信したビーコン情報を管理することが可能な,新規かつ改良された通信装置,通信方法,及び通信システムを提供することにある。
上記課題を解決するために,本発明のある観点によれば,アドホックネットワークを構成する一通信装置において,検出された他機のビーコン信号から,ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する仮占有スロット位置検出部と;仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する自己占有スロット位置決定部と;決定された自己占有スロット位置を基準として,仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置設定部と;自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する占有スロット位置記憶部と;を備えることを特徴とする,通信装置が提供される。
上記通信装置が備える仮占有スロット位置検出部は,検出された他機のビーコン信号から,ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する。また,上記自己占有スロット位置決定部は,仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する。上記自己占有スロット位置決定部は,仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する。上記他機占有スロット位置設定部は,決定された自己占有スロット位置を基準として,仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する。上記占有スロット位置記憶部は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する。上記相対位置情報は,ビーコンスロットの位置を示すポインタとして機能するため,自己占有スロット位置を示すポインタに基準値を設定し,他機占有スロット位置を相対位置として把握するように構成してもよい。
かかる構成により,自機が既存のビーコン期間に参入した場合や,自己のビーコン期間に他機が新規参入した場合においても,自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を管理することが可能になる。
さらに,上記通信装置は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを,リングバッファ形式によって管理するリングバッファ管理部をさらに備えていてもよい。
上記通信装置が備えるリングバッファ管理部は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを,リングバッファ形式によって管理する。自己占有スロット位置をポインタの0番地として設定してもよい。かかる構成により,シグナリング用ビーコンスロット,及び自己占有スロット位置よりも前方に位置する他機占有スロット位置を容易に管理することができる。
さらに,上記通信装置は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とが重なった際,先頭の空きビーコンスロット位置に,自己占有スロット位置を変更する自己占有スロット退避部を備えていてもよい。
上記通信装置が備える自己占有スロット退避部は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とが重なった際,先頭の空きビーコンスロット位置に,自己占有スロット位置を変更する。なお,自己占有スロット退避部は,自己のビーコン期間の先頭から,空きビーコンスロット位置を検索し,占有されていないビーコンスロットのうち,先頭にあるビーコンスロット位置を移動先に選定してもよい。かかる構成により,自己占有スロット位置において,他機の発信するビーコン信号を受信した場合においても,自己占有スロット位置を適当な空きスロット位置に移動することができる。
さらに,上記通信装置は,自己占有スロット位置が移動した際,移動前の自己占有スロット位置を基準として,移動後の自己占有スロット位置を特定するためのオフセットを設定するオフセット設定部を備えていてもよい。該オフセット値は,自己占有スロット位置が移動した際に,自己占有スロット位置が移動した移動スロット数を示す値であってもよく,前方に移動した場合には負値により,後方に移動した場合には正値により表現されるパラメータであってもよい。さらに,移動前に設定された相対位置情報から,該オフセット値を減算した値を基準として,ビーコンスロット位置を管理してもよい。
上記通信装置が備えるオフセット設定部は,自己占有スロット位置が移動した際,移動前の自己占有スロット位置を基準として,移動後の自己占有スロット位置を特定するためのオフセットを設定する。かかる構成により,相対位置情報を変更することなく,移動後の自己占有スロット位置を基準とした他機占有スロット位置の管理が可能になる。
さらに,上記通信装置は,オフセット設定部により設定されたオフセットに基づいて,移動後の自己占有スロット位置を設定する自己占有スロット位置更新部と;自己占有スロット位置更新部により設定された自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置更新部と;を備えていてもよい。
上記通信装置が備える自己占有スロット位置更新部は,オフセット設定部により設定されたオフセットに基づいて,移動後の自己占有スロット位置を設定する。また,上記他機占有スロット位置更新部は,自己占有スロット位置更新部により設定された自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を設定する。かかる構成により,上記通信装置は,相対位置情報を変更することなく,移動後の自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を把握することができる。従って,自己占有スロット位置の移動前に受信した他機のビーコン情報の格納位置を変更することなく利用することが可能である。
さらに,シグナリング用ビーコンスロットの位置と占有スロット位置とが重なった際,ビーコン期間の先頭位置を移動するビーコン期間移動部を備えていてもよい。
上記通信装置が備えるビーコン期間移動部は,シグナリング用ビーコンスロットの位置と占有スロット位置とが重なった際,ビーコン期間の先頭位置を移動する。ビーコン期間移動部は,ビーコン期間の先端位置の移動と共に,終端位置を移動してもよい。また,ビーコン期間移動部は,自己のスーパーフレームの先頭位置をオーバーラップした他のビーコン期間の先頭位置と一致するように移動してもよい。かかる構成により,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とがオーバーラップした際に,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とを合体させることが可能になる。また,合体後のビーコン期間においても,自己占有スロット位置に基づいて,相対位置情報を設定することにより,他機占有スロット位置を管理することが可能になる。
さらに,スーパーフレームの先頭位置を示すビーコン位置ポインタの情報を記憶するビーコンスロット開始位置記憶部と;ビーコン位置ポインタの情報を更新するビーコンスロット開始位置更新部と;を備えていてもよい。
上記通信装置が備えるビーコンスロット開始位置記憶部は,スーパーフレームの先頭位置を示すビーコン位置ポインタの情報を記憶する。また,上記ビーコンスロット開始位置更新部は,ビーコン期間の合体等によって,ビーコンスロットの位置が変化した際に,ビーコン位置ポインタの情報を更新する。かかる構成により,過去に収集された受信パラメータ情報を変更することなく,ビーコンスロットの開始位置を変更することが可能になる。
また,上記課題を解決するために,本発明の別の観点によれば,アドホックネットワークを構成する通信装置間の通信方法において,検出された他機のビーコン信号から,ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する仮占有スロット位置検出過程と;仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する自己占有スロット位置決定過程と;決定された自己占有スロット位置を基準として,仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置設定過程と;自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する占有スロット位置記憶過程と;を含むことを特徴とする,通信方法が提供される。
上記通信方法に含まれる仮占有スロット位置検出過程では,検出された他機のビーコン信号から,ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する。また,上記自己占有スロット位置決定過程では,仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する。上記他機占有スロット位置設定過程では,決定された自己占有スロット位置を基準として,仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する。上記占有スロット位置記憶過程では,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する。
かかる構成により,自機が既存のビーコン期間に参入した場合や,自己のビーコン期間に他機が新規参入した場合においても,自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を管理することが可能になる。
さらに,上記通信方法は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とが重なった際,先頭の空きビーコンスロット位置に,自己占有スロット位置を移動する自己占有スロット退避過程を含んでいてもよい。
上記通信方法が含む自己占有スロット退避過程では,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とが重なった際,先頭の空きビーコンスロット位置に,自己占有スロット位置を移動する。かかる構成により,自己占有スロット位置において,他機の発信するビーコン信号を受信した場合においても,自己占有スロット位置を適当な空きビーコンスロット位置に移動することができる。
さらに,上記通信方法は,自己占有スロット位置が移動した際,移動前の自己占有スロット位置を基準として,移動後の自己占有スロット位置を特定するためのオフセットを設定するオフセット設定過程を含んでいてもよい。
上記通信方法が含むオフセット設定過程では,自己占有スロット位置が移動した際,移動前の自己占有スロット位置を基準として,移動後の自己占有スロット位置を特定するためのオフセットを設定する。かかる構成により,上記通信装置は,相対位置情報を変更することなく,移動後の自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を把握することができる。従って,自己占有スロット位置の移動前に受信した他機のビーコン情報の格納位置を変更することなく利用することが可能である。
さらに,上記通信方法は,オフセット設定過程において設定されたオフセットに基づいて,移動後の自己占有スロット位置を設定する自己占有スロット位置更新過程と;自己占有スロット位置更新過程において設定された自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置更新過程と;を含んでいてもよい。
上記通信方法が含む自己占有スロット位置更新過程では,オフセット設定過程において設定されたオフセットに基づいて,移動後の自己占有スロット位置を設定する。また,他機占有スロット位置更新過程では,自己占有スロット位置更新過程において設定された自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を設定する。かかる構成により,上記通信装置は,相対位置情報を変更することなく,移動後の自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を把握することができる。
さらに,上記通信方法は,シグナリング用ビーコンスロットの位置と占有スロット位置とが重なった際,ビーコン期間の先頭位置を移動して,シグナリング用ビーコンスロットの位置を再設定するビーコン期間移動過程を含んでいてもよい。
上記通信方法が含むビーコン期間移動過程では,シグナリング用ビーコンスロットの位置と占有スロット位置とが重なった際,ビーコン期間の先頭位置を移動する。かかる構成により,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とがオーバーラップした際に,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とを合体させることが可能になる。また,合体後のビーコン期間においても,自己占有スロット位置に基づいて,相対位置情報を設定することにより,自己占有スロット位置に対する相対位置として,他機占有スロット位置を管理することが可能になる。
さらに,スーパーフレームの先頭位置を示すビーコン位置ポインタの情報を記憶するビーコンスロット開始位置記憶過程と;ビーコン位置ポインタの情報を更新するビーコンスロット開始位置更新過程と;を含んでいてもよい。
上記通信方法が含むビーコンスロット開始位置記憶過程では,スーパーフレームの先頭位置を示すビーコン位置ポインタの情報が記憶される。また,上記ビーコンスロット開始位置更新過程では,ビーコン期間の合体等によって,ビーコンスロットの位置が変化した際に,ビーコン位置ポインタの情報が更新される。かかる構成により,過去に収集された受信パラメータ情報を変更することなく,ビーコンスロットの開始位置を変更することが可能になる。
また,上記課題を解決するために,本発明のさらに別の観点によれば,アドホックネットワークを構成する一通信装置を含む通信システムにおいて,他機のビーコン信号を受信するビーコン受信部と;受信したビーコン信号を解析する受信ビーコン解析部と;解析されたビーコン信号から,ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する仮占有スロット位置検出部と;仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する自己占有スロット位置決定部と;決定された自己占有スロット位置を基準とし,仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置設定部と;自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する占有スロット位置記憶部と;記憶された自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とに基づいて,自己の送信するビーコン信号を生成する送信ビーコン生成部と;生成されたビーコン信号を送信するビーコン送信部と;を備えることを特徴とする,通信システムが提供される。
上記通信システムが備えるビーコン受信部は,他機のビーコン信号を受信する。また,上記受信ビーコン解析部は,受信したビーコン信号を解析する。上記仮占有スロット位置検出部は,解析されたビーコン信号から,ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する。上記自己占有スロット位置決定部は,仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する。上記他機占有スロット位置設定部は,決定された自己占有スロット位置を基準とし,仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する。上記占有スロット位置記憶部は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する。上記送信ビーコン生成部は,記憶された自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とに基づいて,自己の送信するビーコン信号を生成する。上記ビーコン送信部は,生成されたビーコン信号を送信する。
かかる構成により,自機が既存のビーコン期間に参入した場合や,自己のビーコン期間に他機が新規参入した場合においても,自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を管理することが可能になる。
以上説明したように本発明によれば,自己のビーコン送信位置を基準として,受信したビーコン情報を管理することが可能になり,ビーコンスロットの管理が容易になる。
以下に添付図面を参照しながら,本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお,本明細書及び図面において,実質的に同一の機能構成を有する構成要素については,同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
まず,アドホックネットワークの構成について説明する。図1は,アドホックネットワークの構成例を示した概念図である。図中の丸印は,通信装置を示し,点線で示した領域は,各通信装置が通信を行うことが可能な信号到達エリアを示す。
通信装置#1は,その電波到達範囲内にある通信装置#2と通信が可能である。通信装置#2は,その電波到達範囲内にある通信装置#1と通信装置#3との間で通信が可能である。また,通信装置#3は,通信装置#2と通信装置#4との間で通信が可能である。さらに,通信装置#4は,通信装置#3と通信装置#5との間で通信が可能である。通信装置#5は,通信装置#4との間で通信が可能である。このように,通信装置#1〜通信装置#5が,それぞれの信号到達エリアに含まれる通信装置との間で通信を行い,アドホックネットワークが形成される。
次に,スーパーフレームの構成について説明する。図2は,スーパーフレームの構成例を示した概念図である。スーパーフレーム周期は,所定の時間(例えば,約65ms)により定義され,256個のメディアアクセススロット(MAS;Media Access Slot)に細分化されている。これらの細分化されたMASを単位としてメッセージの転送が行われる。
さらに,スーパーフレームの先頭には,管理領域としてのビーコン期間(BP)があり,所定の間隔をおいてビーコンスロット(BS)が配置されている。また,通信装置毎に,固有のビーコンスロットが設定され,周囲の通信装置との間でパラメータの交換が行われる。図中には,ビーコン周期として,BS0〜BS7の8個のビーコンスロットが設定されている例を示した。なお,ビーコン周期として設定されていない期間は,通常,データ伝送領域として利用される。
次に,ビーコンスロットの利用例を示す。図3は,通信装置#1〜通信装置#5が,一つのネットワークグループを形成している場合に,各通信装置が設定する自己のビーコンスロット位置を示した概念図である。ここでは,1つのネットワークグループを構成する各通信装置が,利用されていないビーコンスロットを通知しあうことで,自己の利用するビーコンスロットを選定した様子が示されている。なお,ビーコン期間の先頭に位置するBS0とBS1とは,シグナリング用ビーコンスロット(SBS)に割り当てられる。
この例では,通信装置#1は,BS2で自己のビーコン信号を送信し,通信装置#2は,BS3で自己のビーコン信号を送信する。同様に,通信装置#3は,BS5で自己のビーコン信号を送信し,通信装置#4は,BS4で自己のビーコン信号を送信する。通信装置#5は,BS6で自己のビーコン信号を送信する。このように,各通信装置が,それぞれ固有のビーコンスロットを占有し,ビーコン信号を送信している状態を示している。
なお,このネットワークグループに新規参入する通信装置の為に,必要に応じてBS7及びBS8が確保されている。後述するように,通常,自己のビーコンスロットの後方に所定数の空きビーコンスロットが設けられている。これらの空きビーコンスロットは,通信装置の新規参入に備えて準備されているものである。また,各通信装置のビーコン期間は,周囲に存在する通信装置のビーコン信号に応じて,適宜,拡張することが可能な構成となっている。
次に,ビーコンフレームの構成例を示す。ビーコンフレームは,自己の送信用ビーコンスロット期間に送信される。また,周囲の通信装置が送信するビーコンフレームを受信することによって,周囲の通信装置との間でパラメータの交換を行うことができる。該ビーコンフレームが含む各構成要素の機能については詳述しないが,一例として,下記のように構成されていてもよい。
図4に示したビーコンフレームの構成例は,MACヘッダ情報400と,ヘッダチェックシーケンス(HCS;Header Check Sequence)420と,ビーコンペイロード440と,フレームチェックシーケンス(FCS;Frame Check Sequence)460とを含む。
MACヘッダ情報400は,さらに,フレーム制御情報と,届け先アドレスと,送り元アドレスと,シーケンス制御情報と,アクセス制御情報とを含む。届け先アドレスは,受信先通信装置を識別し,送り元アドレスは,送信元通信装置を識別する。シーケンス制御情報は,シーケンス番号等の情報を含み,また,アクセス制御情報は,アクセス制御に必要なパラメータ類が記載されている。
また,ビーコンペイロード440は,固有情報と,ビーコン利用情報と,能力情報と,休眠モード情報と,DRP(Distributed Reservation Protocol)予約情報と,DRP利用情報と,PCA(Prioritized Contention Access)利用情報と,送信表示情報とを含む。
固有情報は,通信装置固有のパラメータを含み,ビーコン利用情報は,ビーコンスロットの利用状況を示す情報を含む。能力情報は,通信装置の機能に関する情報等を含み,休眠モード情報は,ハイバネーションモードで動作する場合に付加される情報を含む。DRP予約情報は,DRP予約をしているMAS位置を通知するための情報である。DRP利用情報は,DRP予約に利用可能なMAS位置を示す情報である。通常,ビーコン期間のうち,DRPにより予約されたMASがパラメータの交換に利用される。送信表示情報は,受信先通信装置に送信するデータが存在することを示す情報である。なお,以上で示したビーコンフレームの情報要素は一例であり,必要に応じて追加,又は削除されてもよい。
次に,ビーコン位置ポインタ(BLP;Beacon List Pointer)が示す位置に格納されたビーコン位置情報の構成例について説明する。図5は,ビーコンスロットの開始時刻の設定値と,ビーコンスロットの状態と,BLPとの対応関係を示した表である。
ここで,「ビーコンスロットタイミング」と記載された列を参照すると,ビーコンスロットのタイミングは,スーパーフレームの先頭時刻を基準として,BS0が時刻0[μsec],BS1が時刻85[μsec],BS2が時刻170[μsec],・・・,BS47が時刻3995[μsec]に設定されている。
また,「ビーコンスロット状態」と記載された列を参照すると,スーパーフレームの先頭位置から2つのビーコンスロットBS0とBS1とがシグナリング用ビーコンスロット(SBS)に設定されている。また,BS2には,自己がビーコン信号を送信するためのビーコンスロット(OBS)が設定されている。さらに,BS3とBS4とには,周囲に存在する通信装置が利用するビーコンスロット(CBS)が設定されている。BS5〜BS7には,新規にこのビーコン期間に参入してくる通信装置の為の新規参入用ビーコンスロット(NBS;New Beacon Slot)が設定されている。この例では,NBSとして,占有されているビーコンスロットの後方に3スロット分のビーコンスロットが用意される構成となっている。
なお,SBS,OBS,CBS,及びNBSにより構成されるビーコンスロットがビーコン期間である。後述するように,通信装置の新規参入や消失に伴い,ビーコンスロットの状態が変化すると,必要に応じて,ビーコン期間を伸縮する必要がある。そこで,ビーコン期間の伸長が可能なように,BS8〜BS47には,予備のビーコンスロット(RBS;Reserved Beacon Slot)が設けられている。もちろん,RBSの期間は,BS47までに限定されるものではなく,所要の長さを設定することが可能である。
上述のように,各ビーコンスロットには,SBS,OBS,CBS,NBS,及びRBSの状態が必要に応じて割り当てられているが,ネットワークグループの中で,通信装置間の通信を制御するためには,これらの位置関係を適切に把握する必要がある。その為に,各ビーコンスロットの位置を示すビーコン位置ポインタ(BLP)が用いられる。その例が,図中の「ビーコン位置ポインタ」の列に記載されている。このように,OBSの位置を基準値0と設定し,各ビーコンスロットの位置を特定する。また,BLPを利用し,受信ビーコン情報をリングバッファ形式で管理することも可能である。
次に,BLPによる受信ビーコンパラメータの管理形態の一例を示す。図6は,ビーコンスロットの状態をBLPを基準にして並べ替えた表である。この表には,ビーコンパラメータの格納情報が示されている。
この表を参照すると,OBSを先頭に各ビーコンスロットが配置され,リングバッファの形式でビーコンパラメータが格納されていることが分かる。格納されるビーコンパラメータの情報は,通信装置のデバイスアドレス(Device Address),MACアドレス(MAC Address),ビーコン期間利用情報エレメント(BPOIE;Beacon Period Occupied Information Element),DRP予約スロット(DRP MAS),及び利用可能スロット(Available MAS)等により構成される。
後述するように,本発明に係る実施形態では,OBSをBLPの0番地として設定し,さらに,リングバッファ形式で管理することにより,OBSよりも前方にCBSが存在しても,各ビーコンスロットの位置関係を容易に管理することが可能となる。
次に,ビーコン位置ポインタ(BLP)を利用して,受信ビーコン情報を管理する方法について,具体例を挙げて説明する。
(BLPの第1設定更新例)
まず,ビーコン位置ポインタ(BLP)に関する第1設定更新例について説明する。
通信装置の電源が投入されると,周囲に存在する他の通信装置が占有しているビーコンスロットの位置を把握するために,スーパーフレーム周期の全時間にわたるビーコンスキャンが実行される。その結果,他の通信装置からのビーコンの受信がなければ,自己が最初にビーコン期間を設定し,所定のビーコンスロットでビーコンの送信を開始する。
図7には,自己が最初にビーコン期間を設定した後に,新規に通信装置が参入した場合における,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新例を示した。
図7を参照すると,BS0とBS1とがシグナリング用ビーコンスロット(SBS)として割り当てられ,BS3が自己のビーコンスロット(OBS)として割り当てられている。さらに,BS3〜BS5が新規参入する通信装置に割り当てられるビーコンスロット(NBS)として用意され,BS6〜BS47が予備のビーコンスロット(RBS)として準備されている。
まず,ビーコン位置ポインタ(BLP)は,OBSの状態にあるBS2を基準値0として設定される。図に示すように,BLPは,1つ後方のビーコンスロットに対して,1増加した値が設定される。ただし,BLPは0〜47の間に設定されており,BLPが47の際に1加算されると0にリセットされる。
このように設定されたBS0〜BS5のビーコン期間に,新規の通信装置が参入してくると,3スロットあるNBSのうち,先頭に位置するBS3が,新規の通信装置が利用するためのビーコンスロットとして割り当てられる。そして,割り当てられたBS3は,占有されたビーコンスロット(CBS)の状態になる。さらに,先頭のRBSが位置していたBS6の状態がNBSへと変更される。その結果,ビーコン期間がBS0〜BS6に伸長される。この場合,BS2に位置していたOBSは移動しない為,BLPはBS2の位置を基準値0としたまま変化しない。
(BLPの第2設定更新例)
次に,ビーコン位置ポインタ(BLP)に関する第2設定更新例について説明する。
第1設定更新例においては,通信装置の電源を投入した時点で,自己以外の通信装置が検出されなかった場合について述べた。ここでは,他の通信装置が周囲に存在し,既にビーコン期間が設定されていた場合に,そのビーコン期間の後方にある空きビーコンスロットを利用して,自己のビーコン信号を送信する方法について述べる。
図8には,このような状況において,新規に通信装置が参入してきた場合における,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新例を示した。
図8を参照すると,BS0とBS1とがシグナリング用ビーコンスロット(SBS)として割り当てられている。既に,BS2と,BS3と,BS5とは,他の通信装置により占有されている。そのため,BS4が自己のビーコンスロット(OBS)として割り当てられる。さらに,BS6〜BS8が新規参入する通信装置に割り当てるビーコンスロット(NBS)として配置され,BS9〜BS47が予備のビーコンスロット(RBS)として割り当てられる。
既存のビーコン期間に自己が参入した場合には,ビーコン位置ポインタ(BLP)は,OBSの状態にあるBS4を基準値0として設定される。
このような状況に,新規に通信装置が参入してくると,NBSの状態にあるビーコンスロットのうち,先頭に位置するBS6が割り当てられる。そして,割り当てられたBS6は,占有されたビーコンスロット(CBS)の状態になる。さらに,先頭のRBSが位置していたBS9の状態がNBSに変更される。その結果,ビーコン期間がBS9まで伸長される。
この場合,BS4に位置していたOBSは移動しない為,BLPはBS4の位置を基準値0としたまま変化しない。
(BLPの第3設定更新例)
次に,ビーコン位置ポインタ(BLP)に関する第3設定更新例について説明する。
第2設定更新例においては,通信装置の電源を投入した時点で,他の通信装置が周囲に存在し,既にビーコン期間が設定されていた場合に,そのビーコン期間の後方にある空きビーコンスロットへと自己のビーコンスロット(OBS)の位置を移動する方法について述べた。しかし,この状況においては,OBSの前方に他機のビーコンスロット(CBS)が存在する。従って,OBSの前方に存在するCBSにおいてビーコン信号を受信できなくなった場合には,空のビーコンスロットの状態になる。このような空のビーコンスロットを放置し,後方に,ビーコン期間が無限に拡張されることを防止する為,後方のビーコンスロットを利用していた通信装置を前詰めして,ビーコンスロットの状態を再設定しなくてはならない。以下,ビーコン信号が受信できなくなることを便宜上,「消失」と表現する。
図9には,OBSの前方に位置するCBSが消失した状況における,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新例を示した。
図9を参照すると,BS0とBS1とがシグナリング用ビーコンスロット(SBS)として割り当てられている。既に,BS2〜BS5,BS7,及びBS8は,他の通信装置により占有されている。また,BS6がOBSとして割り当てられている。さらに,BS9〜BS11が新規参入する通信装置に割り当てるビーコンスロット(NBS)として配置され,BS12〜BS47が予備のビーコンスロット(RBS)として割り当てられている。
なお,ビーコン位置ポインタ(BLP)は,OBSの位置するBS6を基準値0として設定されている。
上記の状況において,BS3に存在するCBSが消失した場合について説明する。まず,BS3に存在するCBSの消失を検出する。CBSの消失が検出されると,BS3の状態は,空きビーコンスロット(RBS)へと変更される。さらに,BS6に位置するOBSが前方に移動するか否かを判断する。OBSが移動を決定すると,BS3を自己のビーコンスロットとして設定する。
OBSが移動すると,移動後のOBSの位置を示すBLPは,基準値である0以外の値になる。そこで,周囲のビーコンスロットの位置関係を維持しながら,OBSの位置を基準とするために,オフセットの設定を行う。具体的に説明すると,オフセットとは,OBSのBLPが,BLP45に移動したにもかかわらず,見かけ上,OBSの位置を相対位置0として換算するために用いられるパラメータを表す。
例えば,オフセット値は,OBSが移動したスロット数を表し,OBSが前方に移動した場合には負値が設定され,後方に移動した場合には正値が設定される。OBSが移動した際に,BLPから設定されたオフセット値を減算した値に基づいて,占有されたビーコンスロットの位置を管理することで,OBSの位置を基準とすることができる。つまり,移動前のBLPを変更することなく,OBSを基準としたビーコンスロット位置の管理ができる為,OBSの移動前に受信した周囲のビーコンパラメータの格納位置を変更せずに,そのまま利用することが可能となる。
図の例では,OBSが前方に3スロット移動しているので,オフセット値=−3が設定され,OBSの位置を示す相対値(BLP−オフセット値)が基準値0に設定される。なお,再び前方にOBSが移動する必要が生じた場合には,このオフセット値を加味して,新たな移動位置のオフセットが設定される。
OBSが移動すると,移動前にOBSが位置したBS6の状態はRBSになる。その後,後方にCBSが存在する場合には,後方のCBSが前詰めされ,RBSの状態にあるBS6が占有される。後方のCBSが複数ある場合には,どのCBSが移動してもよいが,後端にあるCBSが移動することが好ましい。これは,CBSの前方にRBSが発生すると,さらに後方にあるCBSが前詰め処理を実行する必要が生じ,前詰め処理の回数が増加するからである。
(BLPの第4設定更新例)
次に,ビーコン位置ポインタ(BLP)に関する第4設定更新例について説明する。
第3設定更新例では,自己のビーコンスロット(OBS)の前方に存在し,他機が占有していたビーコンスロット(CBS)において,ビーコン信号を受信できなくなった際に,後方のビーコンスロットを利用していた通信装置を前詰めして,ビーコンスロットの状態を再設定する方法について述べた。ここでは,OBSを他の通信装置が重ねて利用していることを検出した際に,OBSを後方へ移動する方法について説明する。以下,他の通信装置が同じスロットを重ねて利用している状況を便宜上,「衝突」と表現する。
図10には,OBSとCBSとが衝突した状況における,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新例を示した。
図10を参照すると,BS0とBS1とがシグナリング用ビーコンスロット(SBS)として割り当てられている。また,BS2がOBSとして割り当てられている。BS3は,CBSとして割り当てられている。さらに,BS4〜BS6が新規参入する通信装置に割り当てるビーコンスロット(NBS)として配置され,BS7〜BS47が予備のビーコンスロット(RBS)として割り当てられている。
上記の状況において,BS2における,OBSとCBSとの衝突が発生した場合について説明する。まず,BS2においてOBSとCBSとの衝突を検出する。例えば,OBSの位置で他の通信装置のビーコン信号を受信してしまった場合などである。その際,受信パラメータを該当する位置に格納する。つまり,BLP0で示される位置に受信パラメータが記憶される。その後,OBSの移動が必要か否かを判断する。移動が必要であれば,移動先を検索する。例えば,BS2にあったOBSは,NBSの先頭スロットであるBS4を移動先として決定する。OBSがBS4に移動して設定されると,BS2で生じていた衝突が解消される。
この場合,上述の第3設定更新例と同様,OBSの位置が移動する為,オフセットの設定が必要になる。そこで,OBSが移動した際,オフセット値を設定する。この例では,OBSが後方に2スロット移動しているので,オフセット値=+2が設定される。なお,OBSの移動に伴って,NBSが1スロット消費された為,RBSの先頭スロットであるBS7がNBSに変更され,ビーコン期間が伸長される。
(BLPの第5設定更新例)
次に,ビーコン位置ポインタ(BLP)に関する第5設定更新例について説明する。
第4設定更新例では,自己のビーコンスロット(OBS)を他の通信装置が重ねて利用していることを検出した際に,OBSを後方へ移動する方法について説明した。ここでは,他のビーコン期間と自己のビーコン期間とがオーバーラップしている場合に,自己よりも手前に存在する他のビーコン期間に対し,自己のビーコン期間を合体させる方法について説明する。
図11には,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とがオーバーラップした状況における,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新例を示した。
図11を参照すると,自己のビーコン期間には,BS0とBS1とがシグナリング用ビーコンスロット(SBS)として割り当てられている。また,BS2がOBSとして割り当てられている。BS3及びBS4は,CBSとして割り当てられている。さらに,BS5〜BS7が新規参入する通信装置に割り当てるビーコンスロット(NBS)として配置され,BS8〜BS47が予備のビーコンスロット(RBS)として割り当てられている。
このとき,BLPは,OBSが位置するBS2を基準値0として設定されている。
ビーコン期間のオーバーラップは,例えば,図に示すように,自己のビーコン期間のSBSと他のビーコン期間のCBSとが衝突している場合に検出される。例えば,SBSの状態にあるBS0の位置でビーコン信号を受信した場合について説明する。
BS0でビーコン信号を受信すると,そのビーコン信号が含むパラメータ情報をBLP46が示す位置に格納する。さらに,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とを合体するか否かを判断する。合体が必要であれば,他のビーコン期間のパラメータ情報に基づいて,スーパーフレーム周期の先頭位置を示すポインタ(BSSP;Beacon Slot Start Pointer)を変更する。つまり,ビーコン期間の先頭に位置するBS0からBS47まで,全体が他のビーコン期間の先頭に合わせて移動する。図の例では,2スロット前方に移動する。
その後,新たに設定されたBS0とBS1とにSBSが設定され,BS2及びBS3がCBSの状態に設定される。このCBSの設定は,合体前の自己のビーコン期間に存在したCBSの情報と,他のビーコン期間に存在したCBSの情報とを併せた情報により設定される。例えば,合体前のBS1に注目すると,合体前にはSBSが設定され,合体後にSBSが移動した後はRBSになるはずのビーコンスロットであるが,その位置には,CBSが設定されている。これは,他のビーコン期間にCBSが設定されていたことにより,ビーコン期間が合体した際に,このCBSのパラメータ情報が格納されるためである。
このとき,合体後のSBSの位置であるBS0とBS1とに,それぞれBLP44とBLP45とが設定され,OBSの位置を示すBLPは基準値0のまま変更しない。図の例のように,OBSが他のビーコン期間に設定されているCBSと衝突しなければ,OBSを移動する必要はない。
かかる構成により,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とがオーバーラップした場合においても,過去に受信した既存の受信パラメータ情報を変更することなく,合体されたビーコン期間を利用することができる。
(BLPの第6設定更新例)
次に,ビーコン位置ポインタ(BLP)に関する第6設定更新例について説明する。
第5設定更新例では,他のビーコン期間と自己のビーコン期間とがオーバーラップしている場合に,自己よりも手前に存在する他のビーコン期間に対し,自己のビーコン期間を合体させる場合について説明した。ここでは,ビーコン期間のオーバーラップに加え,自己のビーコンスロット(OBS)が,他のビーコン期間に含まれる既存のビーコンスロット(CBS)と衝突した場合について説明する。
図12には,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とがオーバーラップした状況における,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新例を示した。
図12を参照すると,自己のビーコン期間には,BS0とBS1とがシグナリング用ビーコンスロット(SBS)として割り当てられている。また,BS2がOBSとして割り当てられている。BS3及びBS4は,CBSとして割り当てられている。さらに,BS5〜BS7が新規参入する通信装置に割り当てるビーコンスロット(NBS)として配置され,BS8〜BS47が予備のビーコンスロット(RBS)として割り当てられている。
このとき,BLPは,OBSが位置するBS2を基準値0として設定されている。
ビーコン期間のオーバーラップは,例えば,図に示すように,自己のビーコン期間のSBSと他のビーコン期間のCBSとが衝突している場合に検出される。
まず,BS0において,SBSとCBSとの衝突を検出し,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とのオーバーラップを検出する。その後,上述の第5設定更新例と同様にして,他のビーコン期間のビーコンスロットの状態を参照しながら,自己のビーコン期間と該他のビーコン期間とを合体させる。つまり,スーパーフレームの先頭位置を移動させ,SBSを設定した後,新たに設定したSBSの位置に対して,BLPを割り当てる。
このとき,OBSと他のビーコン期間のCBSとが衝突していることを検出した場合には,合体後のビーコン期間において,空きスロットを検索する。その結果,空きスロットが検出された場合には,その空きスロットへOBSを移動するか否かを判断する。OBSが移動することを決定すると,オフセットが設定され,OBSが移動される。図の例では,オフセット値として+3が設定される。オフセットの設定方法については,第4設定更新例と同様である。また,OBSの移動に伴って,NBSが1スロット消費される為,新たにRBSがNBSへと変更され,ビーコン期間が伸長される。
このように,ビーコン期間の合体と,OBSの移動という2つの事象が同時に発生した場合においても,容易にOBSの変更を行うことができる。さらに,過去に受信した既存のビーコン信号の受信パラメータ情報を一切変更せずに格納したまま,合体後のビーコン期間を利用することが可能になる。
以上,本発明に係る通信装置が実行するビーコンスロットの管理方法について,具体例を挙げて説明した。ここで,ビーコン期間の設定方法と,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新方法に関する処理の流れについて,フローチャートを参照しながら簡単に説明する。
(ビーコン期間の設定フロー)
図13は,ビーコン期間の設定方法を示したフローチャートである。
まず,スーパーフレーム全体にわたり,ビーコン信号の検索(Beacon Scan)を実行する(S1010)。検出されたビーコン信号の有無を判定し(S1020),ビーコン信号が検出されると,受信ビーコン信号のビーコンパラメータ情報を格納する(S1030)。さらに,ビーコン受信時刻に関する情報を格納する(S1040)。もし,ビーコンスキャンの時間が満了した場合には,ビーコン信号の受信を終了する(S1050)。
ビーコン信号の検索が終了した後,1つ以上のビーコン信号を受信しているか否かを判定する(S1060)。ビーコン信号を受信している場合には,受信できた全てのビーコン信号のビーコンスロット位置の情報を獲得する(S1070)。獲得したビーコンスロット位置の情報から,空きスロットを検索し,自己のビーコンスロット(OBS)として設定する(S1080)。さらに,受信したビーコン信号に記載されているスーパーフレームの開始位置を変更する(S1090)。もし,ビーコン信号を受信していない場合には,最初のビーコンスロットをOBSとして設定する(S1100)。
OBSが設定されると,OBSの位置を示すビーコン位置ポインタ(BLP)を便宜上,相対位置0に設定する(S1110)。さらに,ビーコンスロット開始位置ポインタ(BSSP)を設定する。このBSSPは,スーパーフレームの先頭位置として設定される。既存ビーコンが存在しない場合には,ビーコン期間の終端位置をシグナリング用ビーコンスロット(SBS)の数と,新規参入する通信装置に確保するビーコンスロット(NBS)の数を考慮し,ビーコン期間の終端位置が設定される(S1130)。以上により,通信装置は,ビーコン期間の設定を終了する。
なお,ステップS1060〜S1130は,第1設定更新例,及び第2設定更新例に示した処理過程に対応する。
(ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新フロー)
図14は,ビーコン位置ポインタ(BLP)の設定更新方法を示したフローチャートである。
スーパーフレームの先頭位置が到来した場合には(S1140),BSSPの設定値を獲得する(S1150)。さらに,ビーコン信号の受信を行う。ここで,ビーコン信号の受信があれば(S1160),BLPの示す位置にビーコンパラメータ情報を格納する(S1170)。さらに,ビーコンスロットの境界が到来した場合には(S1180),BLPを加算していき(S1190),ビーコン期間の最終位置が到来するまで(S1200),上記ビーコンパラメータ情報の格納が継続される。
ビーコン期間の最終位置が到来した後,格納されたビーコンパラメータ情報を参照し,新規ビーコンを検出する(S1210)。自己のビーコン期間の直前に,他のビーコン期間がオーバーラップして存在した場合には(S1220),そのビーコン期間に合体させるために,BSSPを前方に移動させる(S1230)。上記のS1220,S1230の過程は,第5設定変更例に対応する。
また,自己のビーコンスロット(OBS)を他の通信装置が利用していた場合には(S1240),新たに未使用のスロットをOBSとして設定し(S1250),正値のオフセットを設定し(S1260),ビーコン周期の終端位置を更新する(S1310)。上記のS1240〜S1260の過程は,第4設定更新例に対応する。また,上記のS1220〜S1260の過程は,第6設定更新例に対応する。
複数のスーパーフレームにわたって,既存ビーコン信号の消滅を検索する(S1270)。OBSよりも手前のビーコン信号が消滅したと判断すると(S1280),OBSを前詰め可能か判断し,前詰めが必要であれば(S1290),負値のオフセットを設定し(S1300),ビーコン周期の終端位置を更新する(S1310)。上記のS1270〜S1310の過程は,第3設定更新例に対応する。
他の通信装置からのビーコン信号に,自機に対して送受信の設定要求があれば(S1320),該当するMASにおける送受信を設定する(S1330)。
データインターフェースを介して送信データを受理した場合(S1340),過去に収集したビーコンパラメータを獲得し(S1350),周囲の通信装置の利用と重ならないように,送信するためのMASを設定(S1360)する。また,送受信が設定されたMASが到来した際に(S1370),実際のデータ送受信が行なわれる(S1380)。
さらに,一連のデータ送受信処理はBLPの更新開始に戻る。当該処理がスーパーフレームの開始位置まで繰り返され,MASに送信も受信も設定されないと,通信装置は,休眠状態となり,送受信動作を行なわない。
以上のように,自己占有スロット位置を基準とするビーコン位置ポインタと,オフセットとを利用することにより,他機占有スロット位置を相対位置として管理することができ,新規通信装置の参入,通信装置の消失,ビーコン期間の衝突,及びこれらの組合せによる通信状態の変化にも柔軟に対応することが可能になる。上述のようなビーコンスロットの管理方法を実現するために,本発明に係る一実施形態として,以下に示す通信システム,及びそれに含まれる通信装置が提供される。
(通信システムの構成)
まず,図15を参照しながら,本発明の実施形態に係る通信システムの構成について説明する。
本発明の実施形態に係る通信システムは,高周波無線処理部102と,物理層ベースバンド部104と,受信ビーコン解析部106と,送信ビーコン生成部108と,アクセス制御部110と,データバッファ112と,ビーコン管理部114と,予約管理部116と,バッファ管理部118と,中央処理部122と,記憶部124とを備える。
高周波無線処理部102は,受信した高周波信号を増幅して受信信号に変換する。さらに,送信するビーコン信号を増幅して高周波信号に変換する機能も担う。物理層ベースバンド部104は,受信ビーコン信号に対して所要の復調処理を施して情報ビットを構築する。また,送信する情報ビットを変調処理して送信ビーコン信号に変換する。従って,高周波無線処理部102と,物理層ベースバンド部104とは,他機の発信したビーコン信号を受信するビーコン受信部と,自己のビーコン信号を発信するビーコン送信部とを構成する。
受信ビーコン解析部106は,受信したビーコン信号から情報を抽出して解析する。送信ビーコン生成部108は,ビーコンスロットの占有状況や通信環境等に関する情報に基づいて,自己が生成するビーコン信号を生成する。
アクセス制御部110は,交信する通信装置との間の通信状況等に対応して通信制御を行う。データバッファ112は,受信したビーコン信号の情報や通信制御に関する情報を一時的に蓄積する。ビーコン管理部114は,自己がビーコン信号を送信するために利用するビーコンスロットの位置や,検出された他機の使用するビーコンスロットの位置に関する情報を管理する。また,ビーコン管理部114は,ビーコン情報に含まれるパラメータを記憶する。予約管理部116は,ビーコン期間として利用するMASが周囲に存在する通信装置と重複しないように設定する。さらに,予約管理部116は,ビーコン期間として利用可能なMASを管理する。バッファ管理部118は,データバッファ112に格納された送信データや受信データの格納位置を管理する。
中央処理部122は,CPU(Central Processing Unit)等により構成され,通信システムの各部に対して動作を指示する等の処理を行う。記憶部124は,中央処理部122を利用して実行される処理プログラム等の情報が記憶される。
次に,図16を参照しながら,ビーコン管理部114の構成について詳細に説明する。
ビーコン管理部114は,仮占有スロット位置検出部202と,自己占有スロット位置決定部204と,他機占有スロット位置設定部206と,占有スロット位置記憶部208と,リングバッファ管理部210と,自己占有スロット退避部212と,オフセット設定部214と,自己占有スロット位置更新部216と,他機占有スロット位置更新部218と,ビーコン期間移動部220と,ビーコンスロット開始位置記憶部222と,ビーコンスロット開始位置更新部224とを備える。
仮占有スロット位置検出部202は,自己の周囲に存在する他機のビーコン信号が検出されると,他機のビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する。仮占有スロット位置は,検出時に,他機が利用しているビーコンスロットの位置である。
自己占有スロット位置決定部204は,仮占有スロット位置検出部202が検出した仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する。通信装置の電源投入後,他機のビーコン信号が検出されなかった場合には,自己のビーコン期間の先頭から,シグナリング用ビーコンスロットを設定し,その後方に自己占有スロット位置を決定する。これは,上述の第1設定更新例で述べた状況である。また,他機のビーコン信号が検知され,仮占有スロット位置が検出された場合には,空きスロットを検索し,自己占有スロット位置を決定する。これは,上述の第2設定更新例で述べた状況である。
他機占有スロット位置設定部206は,上記決定された自己占有スロット位置を基準として,仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する。自己占有スロット位置決定部204により,自己占有スロット位置が決定されると,通信装置は,自己占有スロット位置を基準とする相対位置情報を設定する。上述の各設定更新例の記載に則ると,ビーコン位置ポインタが相対位置情報に相当する。上記検出された仮占有スロット位置は,自己占有スロット位置を示す相対位置情報を基準として,その位置が確定され,他機占有スロット位置として設定される。この相対位置情報に基づいて他機占有スロット位置を管理することで,自己占有スロット位置を基準としたビーコンスロットの管理が可能になる。
占有スロット位置記憶部208は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する。さらに,他機占有スロット位置を示すポインタ(相対位置情報)により指定される領域には,そのスロット位置を占有する通信装置から受信した受信パラメータ情報が格納されている。
リングバッファ管理部210は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを,リングバッファ形式によって管理する。上述の占有スロット位置記憶部208内では,各占有スロット位置を示すポインタによりアドレスが指定されるように構成され,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とがリングバッファで管理される。
自己占有スロット退避部212は,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とが重なった際,先頭の空きビーコンスロット位置に,自己占有スロット位置を変更する。上述の第4設定変更例,及び第6設定変更例で述べたように,自己占有スロット位置で他機のビーコン信号を受信してしまう場合がある。この場合には,空きビーコンスロットを検索し,先頭の空きビーコンスロットに,自己占有スロット位置を移動させる。通常,占有されたビーコンスロットは,スーパーフレームの先頭から前詰めで配置される為,空きのビーコンスロットは,自己占有スロット位置,又は他機占有スロット位置の後方に配置される。従って,自己占有スロット位置は,新規参入する通信装置の為に確保されている空きのビーコンスロットの先頭スロットに格納されうる。
オフセット設定部214は,自己占有スロット位置が移動した際,移動前の自己占有スロット位置を基準として,移動後の自己占有スロット位置を特定するためのオフセットを設定する。上述の相対位置情報を設定した後,自己占有スロット位置が移動する場合には,相対位置情報であるビーコン位置ポインタを変更することなく,オフセット値を設定し,(ビーコン位置ポインタ−オフセット値)により,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを管理する。このオフセットを利用することで,ビーコン位置ポインタが示す位置に格納された受信パラメータ情報を変更する必要もない。これは,第3設定更新例,第4設定更新例,及び第6設定更新例に示したビーコンスロット位置の管理を実現する。
自己占有スロット位置更新部216は,オフセット設定部により設定されたオフセットに基づいて,移動後の自己占有スロット位置を設定する。また,他機占有スロット位置更新部218は,自己占有スロット位置更新部216により更新された自己占有スロット位置を基準として,他機占有スロット位置を設定する。
ビーコンスロット開始位置記憶部222は,スーパーフレームの先頭位置に該当し,BS0の位置に該当するビーコン位置ポインタの情報を記憶する。また,ビーコンスロット開始位置更新部224は,ビーコン期間の合体等によって,ビーコンスロット位置が変化した場合に,上記ビーコン位置ポインタの情報のみを更新する。かかる構成により,過去に収集された受信パラメータ情報を変更することなく,ビーコンスロットの開始位置を更新することができる。これは,第5の設定更新例,及び第6の設定更新例に示したビーコンスロット位置の管理を実現する。
以上のように,相対位置情報,及びオフセットを利用して,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置との管理を実現することで,自己占有スロット位置と他機占有スロット位置との衝突や,自己のビーコン期間と他のビーコン期間とのオーバーラップにも柔軟に対応することが可能となる。
以上,添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが,本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば,特許請求の範囲に記載された範疇内において,各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり,それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば,図17に示すように,上述の中央処理部122とバスにより接続され,自己のビーコン信号の送信用スロットや周囲の通信装置が利用するビーコンスロットの管理を行うビーコン期間管理部120をさらに設けることも可能である。ビーコン期間管理部120は,上述のビーコン管理部114に含まれる機能の一又は複数の処理を,中央処理部122からの直接命令により実行するように構成される。例えば,ビーコン期間移動部220の機能のみを備えてもよい。
また,ビーコン期間管理部120は,図16に示したビーコン管理部114に含まれる,自己占有スロット位置決定部204と,オフセット設定部214と,自己占有スロット位置更新部216と,他機占有スロット位置更新部218と,ビーコン期間移動部220と,ビーコンスロット開始位置記憶部222と,ビーコンスロット開始位置更新部224とを含む。つまり,これら各部の設定を,上述の中央処理部122からの制御によって設定を行う構成である。かかる構成により,ハードウェア構成による自動検出処理とソフトウェア構成によるパラメータ設定処理とを分離する構成が可能になる。
アドホックネットワークの構成例を示す概念図である。 スーパーフレームの構成例を示した概念図である。 ネットワークグループに属する通信装置が設定する自己のビーコンスロット位置を示した概念図である。 ビーコンフレームの構成例を示す概念図である。 ポインタを利用したビーコン位置情報の構成例を示す概念図である。 ビーコンパラメータの管理形態を示した概念図である。 ビーコン位置ポインタの第1設定更新例を示した概念図である。 ビーコン位置ポインタの第2設定更新例を示した概念図である。 ビーコン位置ポインタの第3設定更新例を示した概念図である。 ビーコン位置ポインタの第4設定更新例を示した概念図である。 ビーコン位置ポインタの第5設定更新例を示した概念図である。 ビーコン位置ポインタの第6設定更新例を示した概念図である。 ビーコン期間の設定方法の流れを示すフローチャートである。 ビーコン位置ポインタの更新方法の流れを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るビーコン管理部の構成を示すブロック図である。 本発明の他の実施形態に係る通信システムの構成を示すブロック図である。
符号の説明
102 高周波無線処理部
104 物理層ベースバンド部
106 受信ビーコン解析部
108 送信ビーコン生成部
114 ビーコン管理部
120 ビーコン期間管理部
202 仮占有スロット位置検出部
204 自己占有スロット位置決定部
206 他機占有スロット位置設定部
208 占有スロット位置記憶部
210 リングバッファ管理部
212 自己占有スロット退避部
214 オフセット設定部
216 自己占有スロット位置更新部
218 他機占有スロット位置更新部
220 ビーコン期間移動部
222 ビーコンスロット開始位置記憶部
224 ビーコンスロット開始位置更新部

Claims (14)

  1. アドホックネットワークを構成する一通信装置において:
    検出された他機のビーコン信号から,前記ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する仮占有スロット位置検出部と;
    前記仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する自己占有スロット位置決定部と;
    前記決定された自己占有スロット位置を基準として,前記仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置設定部と;
    前記自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する占有スロット位置記憶部と;
    を備えることを特徴とする,通信装置。
  2. さらに,前記自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを,リングバッファ形式によって管理するリングバッファ管理部をさらに備えることを特徴とする,請求項1に記載の通信装置。
  3. さらに,前記自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とが重なった際,先頭の空きビーコンスロット位置に,前記自己占有スロット位置を変更する自己占有スロット退避部を備えることを特徴とする,請求項1に記載の通信装置。
  4. さらに,前記自己占有スロット位置が移動した際,移動前の前記自己占有スロット位置を基準として,移動後の前記自己占有スロット位置を特定するためのオフセットを設定するオフセット設定部を備えることを特徴とする,請求項3に記載の通信装置。
  5. さらに,前記オフセット設定部により設定されたオフセットに基づいて,前記移動後の自己占有スロット位置を設定する自己占有スロット位置更新部と;
    前記自己占有スロット位置更新部により設定された自己占有スロット位置を基準として,前記他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置更新部と;
    を備えることを特徴とする,請求項4に記載の通信装置。
  6. さらに,シグナリング用ビーコンスロットの位置と前記占有スロット位置とが重なった際,ビーコン期間の先頭位置を移動するビーコン期間移動部を備えることを特徴とする,請求項1に記載の通信装置。
  7. さらに,スーパーフレームの先頭位置を示すビーコン位置ポインタの情報を記憶するビーコンスロット開始位置記憶部と;
    前記ビーコン位置ポインタの情報を更新するビーコンスロット開始位置更新部と;
    を備えることを特徴とする,請求項1に記載の通信装置。
  8. アドホックネットワークを構成する通信装置間の通信方法において:
    検出された他機のビーコン信号から,前記ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する仮占有スロット位置検出過程と;
    前記仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する自己占有スロット位置決定過程と;
    前記決定された自己占有スロット位置を基準として,前記仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置設定過程と;
    前記自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とを記憶する占有スロット位置記憶過程と;
    を含むことを特徴とする,通信方法。
  9. さらに,前記自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とが重なった際,先頭の空きビーコンスロット位置に,前記自己占有スロット位置を移動する自己占有スロット退避過程を含むことを特徴とする,請求項8に記載の通信方法。
  10. さらに,前記自己占有スロット位置が移動した際,移動前の前記自己占有スロット位置を基準として,移動後の前記自己占有スロット位置を特定するためのオフセットを設定するオフセット設定過程を含むことを特徴とする,請求項9に記載の通信方法。
  11. さらに,前記オフセット設定過程において設定されたオフセットに基づいて,前記移動後の自己占有スロット位置を設定する自己占有スロット位置更新過程と;
    前記自己占有スロット位置更新過程において設定された自己占有スロット位置を基準として,前記他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置更新過程と;
    を含むことを特徴とする,請求項10に記載の通信方法。
  12. さらに,シグナリング用ビーコンスロットの位置と前記占有スロット位置とが重なった際,ビーコン期間の先頭位置を移動するビーコン期間移動過程を含むことを特徴とする,請求項8に記載の通信方法。
  13. さらに,スーパーフレームの先頭位置を示すビーコン位置ポインタの情報を記憶するビーコンスロット開始位置記憶過程と;
    前記ビーコン位置ポインタの情報を更新するビーコンスロット開始位置更新過程と;
    を含むことを特徴とする,請求項8に記載の通信方法。
  14. アドホックネットワークを構成する一通信装置を含む通信システムにおいて:
    他機のビーコン信号を受信するビーコン受信部と;
    前記受信したビーコン信号を解析する受信ビーコン解析部と;
    前記解析されたビーコン信号から,前記ビーコン信号が占有する仮占有スロット位置を検出する仮占有スロット位置検出部と;
    前記仮占有スロット位置に基づいて,自己のビーコン信号を送信するための自己占有スロット位置を決定する自己占有スロット位置決定部と;
    前記決定された自己占有スロット位置を基準とし,前記仮占有スロット位置の相対位置情報に基づいて,他機占有スロット位置を設定する他機占有スロット位置設定部と;
    前記自己占有スロット位置と前記他機占有スロット位置とを記憶する占有スロット位置記憶部と;
    前記記憶された自己占有スロット位置と他機占有スロット位置とに基づいて,自己の送信するビーコン信号を生成する送信ビーコン生成部と;
    前記生成されたビーコン信号を送信するビーコン送信部と;
    を備えることを特徴とする,通信システム。
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