JP2008187463A - 通信端末装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な制御で、データ転送効率の低下を抑えつつ、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して通信を行なうことができる通信端末装置を提供する。
【解決手段】フレーム周期を複数の期間に分割した各タイムスロットを一単位として他の通信端末装置から周期的に送信されるパケットであり、送信周期を示す送信周期情報を含んだパケットを、受信回路１２により受信し、送信スロット決定部１７により、パケットを受信したタイムスロット及び当該パケットに含まれる送信周期情報により示される送信周期に基づき、パケットを送信するタイムスロット及び送信周期を決定し、送信回路２０により、決定した分割期間及び送信周期で、当該送信周期を示す送信周期情報を含んだパケットを送信する。
【選択図】図１

Description

本発明は、通信端末装置に係り、特に、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して短時間ずつ交代で各通信端末装置から通信情報を送信する通信端末装置に関する。

従来から通信方式の１つとしてＴＤＭＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）方式が知られている。このＴＤＭＡ方式は、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して短時間ずつ交代で各通信端末装置から通信情報を送信する通信方式であり、例えば、無線ＬＡＮや携帯電話機などの通信で用いられる場合、１つの周波数を使い、周期的に繰り返される所定期間（以下、「フレーム周期」ともいう。）を複数の期間に分割した各分割期間（以下、「タイムスロット」ともいう。）を一単位として各通信端末装置から各分割期間毎に交代で通信情報を送信させる方式である。

しかし、このＴＤＭＡ方式では、所定期間を分割した各分割期間に対してそれぞれ通信端末装置を割り当てるため、分割期間の数以上の通信端末装置に分割期間を割り当てることができず、また、分割期間の数を多くすると、通信端末装置の数が少ない場合にデータ転送の効率が低くなる、という問題点があった。

そこで、上記問題を解決するための技術として、非特許文献１には、各通信端末装置間で提案パケット、応答パケットを交換して各通信端末装置への分割期間の割り当てや分割期間の数を制御する技術が提案されている。これにより、データ転送効率の低下を抑えつつ、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して通信を行なうことができる。
神崎映光、上向俊晃、原隆浩、西尾昇治郎、「アドホックネットワークにおける端末数の変化に応じたＴＤＭＡスロット割当て手法」、情報処理学会論文誌 ＶｏＬ．４５ Ｎｏ.３ Ｍａｒ ２００４

しかし、非特許文献１に記載された技術では、各通信端末装置間で提案パケット、応答パケットを交換して分割期間の割り当てや分割期間の数を制御する必要があるため、制御が煩雑である、という問題点があった。

本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、簡易な制御で、データ転送効率の低下を抑えつつ、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して通信を行なうことができる通信端末装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、所定期間を複数の期間に分割した各分割期間を一単位として他の通信端末装置から周期的に送信される通信情報であり、送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を受信する受信手段と、前記受信手段により前記通信情報が受信される前記分割期間及び当該通信情報に含まれる送信周期情報により示される送信周期に基づき、通信情報を送信する分割期間及び送信周期を決定する決定手段と前記決定手段により決定された分割期間及び送信周期で、当該送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を送信する送信手段と、を備えている。

請求項１記載の発明では、所定期間を複数の期間に分割した各分割期間を一単位として他の通信端末装置から周期的に送信される通信情報であり、送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報が、受信手段により受信され、決定手段により、受信手段により通信情報が受信される分割期間及び当該通信情報に含まれる送信周期情報により示される送信周期に基づき、通信情報を送信する分割期間及び送信周期が決定され、送信手段により、決定手段により決定された分割期間及び送信周期で、当該送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報が送信される。

このように、請求項１記載の発明によれば、送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を受信し、通信情報が受信される分割期間及び当該通信情報に含まれる送信周期情報により示される送信周期に基づき、通信情報を送信する分割期間及び送信周期を決定し、決定した分割期間及び送信周期で、当該送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を送信しているので、各通信端末装置間で制御用の通信情報を交換する必要が無くなるため、簡易な制御で、データ転送効率の低下を抑えつつ、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して通信を行なうことができる。

なお、本発明の決定手段は、請求項２記載の発明のように、前記所定期間を分割した全分割期間に対する前記送信手段により通信情報が送信される分割期間及び前記受信手段により通信情報が受信される分割期間の合計期間の占める割合が予め定められた第１割合以上になった場合に、前記通信情報を送信する送信周期を前記所定期間の２のべき乗倍の周期とするように決定してもよい。

また、請求項２記載の決定手段は、請求項３記載の発明のように、前記受信手段により受信された前記通信情報に含まれる送信周期情報により示される送信周期が前記所定期間の２のべき乗倍の周期であり、且つ当該通信情報が前記受信手段により受信される分割期間の周期において前記他の通信端末装置からの通信情報が未受信となる分割期間が周期的に発生する場合に、当該分割期間且つ当該前記通信情報が未受信となる周期を、前記通信情報を送信する分割期間及び送信周期とするように決定してもよい。

また、請求項２又は請求項３記載の決定手段は、請求項４記載の発明のように、前記全分割期間に対する前記送信手段により通信情報が送信される分割期間及び前記受信手段により通信情報が受信される分割期間の合計期間の占める割合が前記第１割合よりも小さい第２割合以下になり、且つ前記送信手段より前記通信情報を送信する送信周期が前記所定期間の２のべき乗倍の周期である場合に、前記受信手段により通信情報が未受信の分割期間の何れか１つを前記通信情報を送信する分割期間とするように決定すると共に、前記送信周期を短縮するように決定してもよい。

また、請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の発明は、請求項５記載の発明のように、前記通信情報が、前記他の通信端末装置により通信情報の送信及び受信に使用される前記分割期間を示す使用分割期間情報をさらに含み、前記受信手段により受信される通信情報に含まれる前記使用分割期間情報により示される分割期間と前記受信手段により通信情報が受信される分割期間とを比較し、前記受信手段により通信情報が受信され、且つ前記他の通信端末装置で未使用である分割期間が存在する場合に、前記決定手段による送信周期の延長を禁止する第１禁止手段をさらに備えてもよい。

また、請求項２乃至請求項５の何れか１項記載の発明は、請求項６記載の発明のように、本通信端末装置が搭載された移動体の移動速度を示す速度情報を取得する取得手段と、前記取得手段により取得された速度情報により示される移動速度が所定速度以上の場合に、前記決定手段による送信周期の延長を禁止する第２禁止手段と、をさらに備えてもよい。

さらに、請求項２乃至請求項６の何れか１項記載の発明は、請求項７記載の発明のように、前記他の通信端末装置との通信情報の通信速度が、当該他の通信端末装置との間において必要な通信速度未満となる前記決定手段による送信周期の延長を禁止する第３禁止手段をさらに備えてもよい。

以上説明したように、本発明によれば、送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を受信し、通信情報が受信される分割期間及び当該通信情報に含まれる送信周期情報により示される送信周期に基づき、通信情報を送信する分割期間及び送信周期を決定し、決定した分割期間及び送信周期で、当該送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を送信しているので、各通信端末装置間で制御用の通信情報を交換する必要が無くなるため、簡易な制御で、データ転送効率の低下を抑えつつ、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して通信を行なうことができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、以下では、本発明を適用した無線端末装置を車両などの移動する移動体に各々搭載し、複数の無線端末装置の間で通信情報としてパケット（packet）を交換することにより無線通信を行なう場合について説明する。

図１には、本実施の形態に係る無線端末装置１０の機能構成を示すブロック図が示されている。

同図に示されるように、無線端末装置１０は、受信アンテナ１１を介して他の無線端末装置が送信したパケットを受信する受信回路１２と、受信したパケットがどのタイムスロットを用いて送信されてきたのかを検出するパケット検出部１３と、受信したパケットから送信されてきたデータを復調するパケット復調部１４と、パケット検出部１３でパケットを検出したタイムスロットの使用状態とパケット復調部１４によるパケットの復調の成否に基づいて、送信パケットに埋め込むフレーム情報を生成するフレーム情報生成部１５と、パケット復調部１４により復調されたデータに含まれるフレーム情報及び送信周期情報とパケット検出部１３により生成されたフレーム情報とを所定フレーム周期分蓄積する情報蓄積部１６と、情報蓄積部１６に蓄積された各種情報に基づいてパケットを送信するタイムスロットである送信タイムスロット及び送信周期を決定する送信スロット決定部１７とを備えている。

また、無線端末装置１０は、パケットを生成するパケット生成部１８と、パケットの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部１９と、送信アンテナ２１を介してパケットを送信する送信回路２０とをさらに備えている。

図２には、本実施の形態に係る無線端末装置１０によって送受信されるパケットのデータ構造が示されている。

本実施の形態に係る無線端末装置１０では、フレーム周期が周期的に繰り返されており、各フレーム周期は、各々ｎ個（本実施の形態では８個）の期間に分割された各タイムスロットにより構成されている。この１つのタイムスロットは、１パケットを送信できる期間を示すものである。無線端末装置１０では、このタイムスロットの単位でパケットをやりとりする。なお、１フレーム周期は各無線端末装置のデータの送信周期に合わせて設定するとよい。例えば、各無線端末装置が１００ｍｓに１度のパケットの送信を保証するためには１００ｍｓに設定すると良い。本実施の形態に係る無線端末装置１０では、フレーム周期は１００ｍｓとされているものとする。

また、本実施の形態に係る無線端末装置１０は、パケットを送信する送信周期をフレーム周期の２のべき乗倍の周期の何れかにすることができるものとされており、本実施の形態では、送信周期をフレーム周期の１倍（基本周期）、２倍、４倍、８倍の４つの何れかにすることができるものとされている。

パケットは、ヘッダ情報と、当該パケットを送信した無線端末装置での１フレーム周期中のタイムスロットの使用状態を示すフレーム情報と、パケットが送信される周期を示す送信周期情報と、送信対象となる実データが含まれるデータ領域と、タイムスロットの同期ずれの影響を軽減するためのガードタイムとを有している。なお、本発明ではタイムスロットの同期方法に関しては限定しないが、例えば同期のための基準局を設ける等の何らかの手段によってガードタイムで補償できる程度の同期はとれているものとする。

フレーム情報には、タイムスロット数分の領域が設けられ、各領域に各タイムスロットの使用状態を示す値が設定される。本実施の形態に係るフレーム情報は、８個のタイムスロットに対応して８個の領域［Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ８］が設けられている。フレーム情報の各領域には、ビジー（ＢＵＳＹ）、フリー（ＦＲＥＥ）の何れかを示す値が設定される。ビジーは、対象となるタイムスロットにおいて、パケットの受信が成功したことを示す。なお、パケットの受信が成功したとは、単にパケットを受信・検出しただけでなく、パケット内の情報を復調できたことをいう。フリーは、対象となるタイムスロットにおいて、パケットの受信が成功しなかったこと（例えば、パケットが検出されないこと、パケットが衝突したこと等）を示す。

また、本実施の形態に係る送信周期情報は、３ビットの領域とされており、パケットを送信する周期がフレーム周期の１倍の場合、“０００”が設定され、パケットを送信する周期がフレーム周期の２倍の場合、“００１”が設定され、パケットを送信する周期がフレーム周期の４倍の場合、“０１０”が設定され、パケットを送信する周期がフレーム周期の８倍の場合、“０１１”が設定される。

次に、他の無線端末装置とパケットを交換して無線通信を行なう際の本実施の形態に係る無線端末装置１０の作用を説明する。

無線端末装置１０は、他の無線端末装置から送信されたパケットを受信すると、次のように動作する。

パケット検出部１３は、受信回路１２で受信されたパケットの受信時刻をもとに、どのタイムスロットでパケットが送信されたかを検出する。パケット復調部１４は、検出されたパケットを復調して他の無線端末装置から送られてきたデータを復元する。

フレーム情報生成部１５は、受信した直近１フレーム周期分の各タイムスロット毎に、パケットの受信が成功したタイムスロットについてはビジー、パケットの受信が成功しなかったタイムスロットについてはフリーをとしたフレーム情報を生成する。

情報蓄積部１６は、フレーム情報生成部１５により復調されたデータから当該データに含まれる他の無線端末装置のフレーム情報［Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓ８］及び送信周期情報を取り出し、取り出したフレーム情報を他端末フレーム情報とし、取り出した送信周期情報を他端末送信周期情報として、受信されたタイムスロットを示す情報を付して、新しいものから順に所定フレーム周期分をそれぞれ蓄積する。また、情報蓄積部１６は、フレーム情報生成部１５により生成されたフレーム情報を自端末フレーム情報として、新しいものから順に上記所定フレーム周期分を蓄積する。なお、本実施の形態に係る無線端末装置１０では、最も長い送信周期がフレーム周期の８倍の周期であるため、情報蓄積部１６は、８フレーム周期分のデータをそれぞれ蓄積するものとする。

送信スロット決定部１７は、情報蓄積部１６に蓄積された上記所定フレーム周期分の他端末フレーム情報、他端末送信周期情報、及び自端末フレーム情報に基づいて、パケットの送信に使用するタイムスロット及びパケットの送信周期を決定する。

具体的には、送信スロット決定部１７は、情報蓄積部１６に蓄積された上記所定フレーム周期分の他端末フレーム情報及び自端末フレーム情報に基づいて次のように判断する。

まず、送信スロット決定部１７は、各タイムスロット毎に、上記所定フレーム周期分の他端末フレーム情報及び自端末フレーム情報によりそれぞれ示される当該タイムスロットの使用状態を判断し、使用状態の少なくとも１つがビジーを示すタイムスロットに関しては、そのタイムスロットは他の無線端末装置に使用されているものと判断して当該タイムスロットの使用を禁止し、使用状態のすべておいてフリーを示すタイムスロットに関しては、そのタイムスロットは空きタイムスロット（いずれの無線端末装置も使用していないタイムスロット）であると判断する。

そして、送信スロット決定部１７は、空きタイムスロットからパケットの送信で使用する送信タイムスロットを決定する。また、送信スロット決定部１７は、フレーム周期をパケットの送信周期と決定する。なお、本実施の形態に係る送信スロット決定部１７は、空きタイムスロットが複数ある場合、例えば、１フレーム周期内でのタイミングの早いものから順に使用するものとしているが、これに限らず、例えば、ランダムや１フレーム周期内でのタイミングの遅いものから順に使用するものとすることもできる。

パケット生成部１８は、送信スロット決定部１７により決定されたパケットの送信周期を示す周期情報及びフレーム情報生成部１５で生成されたフレーム情報を埋め込んだパケットを生成する。送信タイミング制御部１９は、送信スロット決定部１７で決定された送信タイムスロットととなるタイミングでパケットを送信するように送信回路２０を制御する。送信回路２０は、パケット生成部１８で生成されたパケットを送信回路２０からの制御に従って、送信アンテナ２１を介して送信する。

また、送信スロット決定部１７は、送信アンテナ２１によりパケットの送信が開始されると、次のフレーム周期以降、フレーム周期毎に、送信タイムスロットについて次の判断を行なう。

送信スロット決定部１７は、情報蓄積部１６に蓄積されている直近１フレーム周期の他端末フレーム情報において、送信タイムスロットの使用状態がビジーであることを示すものが１つでも存在した場合、当該送信タイムスロットは本無線端末装置１０が予約したものと判断し、次のフレーム周期でも同一のタイムスロットを使用して送信を試みる。また、送信スロット決定部１７は、情報蓄積部１６に蓄積されている直近１フレーム周期の他端末フレーム情報において、送信タイムスロットの使用状態がすべてフリーであった場合、他の無線端末装置から送信されたパケットとの衝突が発生したものと判断し、次のフレーム周期では別の空きタイムスロットを新たな送信タイムスロットと決定して送信を試みる。

さらに、送信スロット決定部１７は、以下の送信周期延長処理プログラム及び送信周期短縮処理プログラムを順に実行して、タイムスロットの使用状態に応じて送信タイムスロット及びパケットの送信周期を決定して送信を試みる。

次に、図３を参照して、本実施の形態に係る送信周期延長処理プログラムが実行される際の無線端末装置１０の作用を説明する。なお、図３は、送信周期延長処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

同図のステップ１００では、情報蓄積部１６に蓄積された上記所定フレーム周期分の他端末フレーム情報及び自端末フレーム情報によりそれぞれ示される各タイムスロットの使用状態からパケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合を求め、当該割合が予め定められた第１割合（例えば、５０％）以上であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ１０２へ移行する一方、否定判定となった場合は本送信周期延長処理プログラムを終了する。

ステップ１０２では、パケットの送信周期が延長可能か否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ１０４へ移行する一方、否定判定となった場合は本送信周期延長処理プログラムを終了する。なお、本ステップ１０２では、上記所定フレーム周期分の他端末フレーム情報により示される他の無線端末装置において使用状態がビジーとなるタイムスロットと、上記所定フレーム周期分の自端末フレーム情報により示される本無線端末装置１０において使用状態がビジーとなるタイムスロット及び送信タイムスロットと、を比較し、比較の結果、本無線端末装置１０において使用状態がビジー又はパケットを送信しており、他の無線端末装置において使用状態がフリーとなるタイムスロットが存在するか否かを判定し、タイムスロットが存在する場合はパケットの送信周期の延長が不可能であると判定し、存在しない場合はパケットの送信周期の延長が可能であると判定する。

例えば、図４に示されるように、６台の本実施の形態に係る無線端末装置１０Ａ〜１０Ｆが無線通信を行なっているものとする。なお、図４の実線で示される２つの楕円は、それぞれ無線通信可能な範囲を示しており、無線端末装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃは互いに無線通信が可能であり、また、無線端末装置１０Ｅ、１０Ｆは互いに無線通信が可能であり、さらに、無線端末装置１０Ｄは無線端末装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｅ、１０Ｆと互いに無線通信が可能あるものとする。また、各無線端末装置１０の括弧内の数字は、当該無線端末装置１０がパケットを送信する送信タイムスロットを示している。

このような場合、各無線端末装置１０がそれれぞれ送信タイムスロットでパケットを送信すると、図５に示されるように、送信されたパケットは、無線通信可能な範囲内の各無線端末装置１０によりパケットが受信される。また、無線端末装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと無線端末装置１０Ｅ、１０Ｆは、無線端末装置１０Ｄより送信されるパケットに含まれるフレーム情報により、互いの無線通信可能な範囲内で使用しているタイムスロットの情報が伝えられる。

ここで、例えば、無線端末装置１０Ｄがパケットの送信周期をフレーム周期の２倍の周期に延長した場合、図６に示されるように、無線端末装置１０Ｄは、２フレーム周期毎にしかパケットを送信しなくなり、当該パケットに含まれるフレーム情報も２フレーム周期毎にしか送信されなくなる。なお、図６の一点鎖線の範囲は、無線端末装置１０Ｄが送信する１パケットに含まれるフレーム情報により使用状態が示されるタイムスロットの範囲である。無線端末装置１０Ｄは、タイムスロットが「４」のタイミングで、それぞれ直前１フレーム周期分（一点鎖線の範囲内）のタイムスロットの使用状況を示すフレーム情報を含んだパケットを送信する。

よって、無線端末装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃと無線端末装置１０Ｅ、１０Ｆとでは互いの無線通信可能な範囲内で使用しているタイムスロットの情報が２フレーム周期毎でしか得ることができなくなり、フレーム情報が効率的に伝わらなくなる。

そこで、本ステップ１０２では、本無線端末装置１０において使用状態がビジー又はパケットを送信しており、他の無線端末装置において使用状態がフリーとなるタイムスロットが存在する場合、パケットの送信周期の延長が不可能であると判定している。

これにより、上述の図４に示される無線端末装置１０Ｄでは、送信周期の延長できなくなくなる。

ステップ１０４では、情報蓄積部１６に蓄積された上記所定フレーム周期分の他端末送信周期情報に基づいて、他の無線端末装置においてパケットの送信周期がフレーム周期よりも長い周期に延長されているタイムスロットがあるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ１１０へ移行する一方、否定判定となった場合はステップ１０６へ移行する。

ステップ１０６では、本無線端末装置１０の現在のパケットの送信周期が最も長い送信周期であるか否かを判定し、否定判定となった場合はステップ１０８へ移行する一方、肯定判定となった場合は送信周期を延長することなく、本送信周期延長処理プログラムを終了する。なお、本実施の形態では、最も長い送信周期はフレーム周期の８倍の周期であるため、本ステップ１０６では、本無線端末装置１０の現在のパケットの送信周期がフレーム周期の８倍であるか否かを判定する。

ステップ１０８では、パケットの送信周期を現在の送信周期の２倍の周期と決定し、本送信周期延長処理プログラムを終了する。

図７には、本実施の形態に係る無線端末装置１０におけるパケットを送信する送信周期の変化が模式的に示されている。

本実施の形態に係る無線端末装置１０では、初期の状態において、パケットの送信周期はフレーム周期であり、パケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合が上記第１割合を以上となった場合、現在の送信周期の２倍に延長する。また、パケットの送信周期がフレーム周期の８倍になった場合、これ以上の送信周期の延長を行なわない。

例えば、上述の図４に示されるように、無線端末装置１０Ａ〜１０Ｆが無線通信を行なっているものとした場合、例えば、無線端末装置１０Ａにおいてパケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合が上記第１割合以上となると、図８に示されるように、無線端末装置１０Ａのパケットの送信周期がフレーム周期の２倍の周期に延長される。

これにより、通信トラフィックの増加を抑制することができる。また、送信周期をフレーム周期の２のべき乗倍ずつ延長することにより、他の無線端末装置のスロットの割り当てを制御する必要がないため、制御が簡易になる。なお、図８の一点鎖線の範囲は、無線端末装置１０Ａが送信する１パケットに含まれるフレーム情報により使用状態が示されるタイムスロットの範囲である。

一方、ステップ１１０では、情報蓄積部１６に蓄積された上記所定フレーム周期分の他端末送信周期情報及び自端末フレーム情報に基づいて、送信周期が延長済みのタイムスロットにおいて他の通信端末装置からのパケットが未受信となるタイムスロットが周期的に発生しているか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ１１２へ移行する一方、否定判定となった場合は上記ステップ１０８へ移行する。

ステップ１１２では、既に送信周期が延長済みのタイムスロットを送信タイムスロットと決定すると共に、他の通信端末装置からのパケットが未受信となる周期のうち、最も周期の短いフレーム周期の２のべき乗倍の周期を送信周期と決定て、本送信周期延長処理プログラムを終了する。

例えば、上述の図４に示されるように、無線端末装置１０Ａ〜１０Ｆが無線通信を行なっているものとし、図８に示されるように、無線端末装置１０Ａがパケットの送信周期をフレーム周期の２倍の周期に延長済みであった場合、例えば、無線端末装置１０Ｂにおいてパケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合が上記第１割合以上となると、図９に示されるように、無線端末装置１０Ｂは、無線端末装置１０Ａがパケットを送信しているタイムスロットを送信タイムスロットと決定し、無線端末装置１０Ａがパケットを送信していない周期を送信周期としてパケットを送信する。

これにより、パケットの送信で使用されるタイムスロットを減らすことができるため、タイムスロットの数よりも多くの無線端末装置にタイムスロットを割り当てることができる。また、無線端末装置１０Ａからパケットが送信されないフレーム周期においても、無線端末装置１０Ｂからパケットが送信されるため、フレーム情報を相互に補完することができる。

次に、図１０を参照して、本実施の形態に係る送信周期短縮処理プログラムが実行される際の無線端末装置１０の作用を説明する。なお、図１０は、送信周期短縮処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。

同図のステップ２００では、情報蓄積部１６に蓄積された上記所定フレーム周期分の他端末フレーム情報及び自端末フレーム情報によりそれぞれ示される各タイムスロットの使用状態からパケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合を求め、当該割合が予め定められた第２割合（例えば、３０％）以下であるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ２０２へ移行する一方、否定判定となった場合は本送信周期短縮処理プログラムを終了する。

ステップ２０２では、パケットの送信周期が延長済みであるか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ２０４へ移行する一方、否定判定となった場合は本送信周期短縮処理プログラムを終了する。

ステップ２０４では、上述したように、各タイムスロット毎に、情報蓄積部１６に蓄積された上記所定フレーム周期分の他端末フレーム情報及び自端末フレーム情報によりそれぞれ示される当該タイムスロットの使用状態を判断して空きタイムスロットを求め、空きタイムスロットからパケットの送信で使用する送信タイムスロットを決定し、また、パケットの送信周期をフレーム周期と決定して、本送信周期短縮処理プログラムを終了する。

例えば、上述の図９に示されるように、無線端末装置１０Ａ及び無線端末装置１０Ｂが共にパケットの送信周期が延長済みであるものとした場合、例えば、無線端末装置１０Ｂにおいてパケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合が上記第２割合以下となると、無線端末装置１０Ｂは送信周期を縮めても送信可能なタイムスロットを送信タイムスロットとし、パケットの送信周期を縮めて送信を行なう。

なお、本実施の形態では、無線端末装置１０Ｂは空きタイムスロットを送信タイムスロットとし、パケットの送信周期を、図７に示すようにフレーム周期としてパケットの送信周期を短縮するものとしているが、これに限定されるものではなく、例えば、無線端末装置１０Ｂは空きタイムスロットを送信タイムスロットとし、パケットの送信周期を、図１３に示すように現在の送信周期の１／２周期に短縮するものとしてもよい。

これにより、データの転送速度が低下することを抑制することができる。また、空きタイムスロットを送信タイムスロットとすることにより、他の無線端末装置のスロットの割り当てを制御する必要がない。

以上のように、本実施の形態によれば、フレーム周期を複数の期間に分割した各タイムスロットを一単位として他の通信端末装置から周期的に送信されるパケットであり、送信周期を示す送信周期情報を含んだパケットを、受信回路１２により受信し、送信スロット決定部１７により、パケットを受信したタイムスロット及び当該パケットに含まれる送信周期情報により示される送信周期に基づき、パケットを送信するタイムスロット及び送信周期を決定し、送信回路２０により、決定した分割期間及び送信周期で、当該送信周期を示す送信周期情報を含んだパケットを送信しているので、簡易な制御で、データ転送効率の低下を抑えつつ、一つの情報伝送路を複数の通信端末装置で共有して通信を行なうことができる。

また、本実施の形態によれば、フレーム周期を分割した全タイムスロットに対するパケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの合計期間の占める割合が予め定められた第１割合以上になった場合に、パケットを送信する送信周期をフレーム周期の２のべき乗倍の周期とするように決定するので、通信トラフィックの増加を抑制することができる。また、他の通信端末装置に分割期間を割り当てる制御を行なう必要がないため、制御が簡易になる。

また、本実施の形態によれば、受信されたパケットに含まれる送信周期情報により示される送信周期がフレーム周期の２のべき乗倍の周期であり、且つ当該パケットが受信されるタイムスロットの周期において他の通信端末装置からのパケットが未受信となるタイムスロットが周期的に発生する場合に、当該タイムスロット且つ当該前記通信情報が未受信となる周期を、パケットを送信するタイムスロット及び送信周期とするように決定しているので、分割期間の数よりも多くの通信端末装置に分割期間を割り当てることができる。

さらに、本実施の形態によれば、全タイムスロットに対するパケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの合計期間の占める割合が第１割合よりも小さい第２割合以下になり、且つパケットを送信する送信周期がフレーム周期の２のべき乗倍の周期である場合に、パケットが未受信のタイムスロットの何れか１つをパケットを送信するタイムスロットとするように決定すると共に、フレーム周期を送信周期とするように決定しているので、データの転送速度が低下することを抑制することができる。

なお、本実施の形態では、本無線端末装置１０において使用状態がビジー又はパケットを送信しており、他の無線端末装置において使用状態がフリーとなるタイムスロットが存在する場合に送信周期の延長を禁止する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図１１に示すように、移動体が移動する移動速度を示す速度信号が出力される速度信号線に接続されるコネクタ２６を設け、コネクタ２６により、無線端末装置１０が搭載された移動体の移動速度を示す速度情報を取得し、当該コネクタ２６に接続された送信スロット決定部１７において、取得した速度情報により示される移動速度が所定速度（例えば、３０Ｋｍ／ｈ）以上の場合に、送信周期の延長を禁止するようにしてもよい。これにより、例えば、移動体に搭載された無線端末装置が、停止している他の無線端末装置や異なる方向に移動する移動体に搭載された他の無線端末装置と無線通信を行なう場合、移動速度が速くなるほど、他の無線端末装置と通信可能な時間が短くなるが、送信周期の延長を禁止することにより、他の無線端末装置との通信状態が不安定になることを抑制することができる。

また、本実施の形態では、パケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合を予め定めた第１割合や第２割合と比較する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、移動体の移動速度に応じて第１割合や第２割合を変化させるものとしてもよい。例えば、移動体の移動速度が速くなるほど第１割合及び第２割合を上昇させてもよい。

また、本実施の形態では、フレーム周期毎に、パケットが送信されるタイムスロット及びパケットが受信されるタイムスロットの占める割合が予め定めた第１割合以上や第２割合以下であるかを判定して送信周期や送信タイムスロットを変更する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、前記割合が第１割合以上や第２割合以下であるフレーム周期が所定回連続した場合に、送信周期や送信タイムスロットを変更するものとしてもよい。また、この所定回は、例えば、図１２（Ａ）（Ｂ）に示すように、移動体の移動速度に応じて変更するものとしてもよい。

また、他の通信端末装置との間において必要な通信速度が定まっている場合、当該他の通信端末装置との通信情報の通信速度が、必要な通信速度未満となるような送信周期の延長を禁止するようにしてもよい。

また、本実施の形態では、送信周期を２倍ずつ延長する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、４倍ずつ延長してもよい。また、データの送信に必要な通信速度が小さい場合、最初から送信周期をフレーム周期の複数倍としてもよい。この場合も、本実施の形態と同様の効果を奏することができる。

その他、本実施の形態で説明した無線端末装置１０の構成（図１参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、本実施の形態で説明したパケットのデータ構造（図２参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

さらに、本実施の形態で説明した送信周期延長処理プログラム（図３参照。）及び送信周期短縮処理プログラム（図１０参照。）の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

実施の形態に係る無線端末装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態に係るパケットのデータ構造の一例を示す模式図である。 実施の形態に係る送信周期延長処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 無線通信を行なう６台の無線端末装置の位置関係及び無線通信可能な範囲を示す図である。 各無線端末装置においてパケットを送信するタイムスロット及びパケットの受信状況を示す模式図である。 無線端末装置１０Ｄのパケットの送信周期を延長した場合の各無線端末装置のパケットの受信状況を示す模式図である。 送信周期の変化を示す模式図である。 無線端末装置１０Ａのパケットの送信周期を延長した場合の各無線端末装置のパケットの受信状況を示す模式図である。 無線端末装置１０Ａ及び無線端末装置１０Ｂのパケットの送信周期を延長した場合の各無線端末装置のパケットの受信状況を示す模式図である。 実施の形態に係る送信周期短縮処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る無線端末装置の変形例を示すブロック図である。 送信周期や送信タイムスロットを変更する条件の一例を示す図である。 送信周期の変化の別な例を示す模式図である。

符号の説明

１０ 無線端末装置（通信端末装置）
１２ 受信回路（受信手段）
１７ 送信スロット決定部（決定手段、第１禁止手段、第２禁止手段、第３禁止手段）
２０ 送信回路（送信手段）
２６ コネクタ（取得手段）

Claims (7)

1. 所定期間を複数の期間に分割した各分割期間を一単位として他の通信端末装置から周期的に送信される通信情報であり、送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を受信する受信手段と、
   前記受信手段により前記通信情報が受信される前記分割期間及び当該通信情報に含まれる送信周期情報により示される送信周期に基づき、通信情報を送信する分割期間及び送信周期を決定する決定手段と
   前記決定手段により決定された分割期間及び送信周期で、当該送信周期を示す送信周期情報を含んだ通信情報を送信する送信手段と、
   を備えた通信端末装置。
2. 前記決定手段は、前記所定期間を分割した全分割期間に対する前記送信手段により通信情報が送信される分割期間及び前記受信手段により通信情報が受信される分割期間の合計期間の占める割合が予め定められた第１割合以上になった場合に、前記通信情報を送信する送信周期を前記所定期間の２のべき乗倍の周期とするように決定する
   請求項１記載の通信端末装置。
3. 前記決定手段は、前記受信手段により受信された前記通信情報に含まれる送信周期情報により示される送信周期が前記所定期間の２のべき乗倍の周期であり、且つ当該通信情報が前記受信手段により受信される分割期間の周期において前記他の通信端末装置からの通信情報が未受信となる分割期間が周期的に発生する場合に、当該分割期間且つ当該前記通信情報が未受信となる周期を、前記通信情報を送信する分割期間及び送信周期とするように決定する
   請求項２記載の通信端末装置。
4. 前記決定手段は、前記全分割期間に対する前記送信手段により通信情報が送信される分割期間及び前記受信手段により通信情報が受信される分割期間の合計期間の占める割合が前記第１割合よりも小さい第２割合以下になり、且つ前記送信手段より前記通信情報を送信する送信周期が前記所定期間の２のべき乗倍の周期である場合に、前記受信手段により通信情報が未受信の分割期間の何れか１つを前記通信情報を送信する分割期間とするように決定すると共に、前記送信周期を短縮するように決定する
   請求項２又は請求項３記載の通信端末装置。
5. 前記通信情報は、前記他の通信端末装置により通信情報の送信及び受信に使用される前記分割期間を示す使用分割期間情報をさらに含み、
   前記受信手段により受信される通信情報に含まれる前記使用分割期間情報により示される分割期間と前記受信手段により通信情報が受信される分割期間とを比較し、前記受信手段により通信情報が受信され、且つ前記他の通信端末装置で未使用である分割期間が存在する場合に、前記決定手段による送信周期の延長を禁止する第１禁止手段をさらに備えた請求項２乃至請求項４の何れか１項記載の通信端末装置。
6. 本通信端末装置が搭載された移動体の移動速度を示す速度情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段により取得された速度情報により示される移動速度が所定速度以上の場合に、前記決定手段による送信周期の延長を禁止する第２禁止手段と、
   をさらに備えた請求項２乃至請求項５の何れか１項記載の通信端末装置。
7. 前記他の通信端末装置との通信情報の通信速度が、当該他の通信端末装置との間において必要な通信速度未満となる前記決定手段による送信周期の延長を禁止する第３禁止手段をさらに備えた請求項２乃至請求項６の何れか１項記載の通信端末装置。

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