JP2009044200A - Wireless communication method and wireless communication apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To enhance a spatial band reuse rate of data transmission slots in TDMA communication of an ad hoc network. <P>SOLUTION: A reservation passive side informs a reservation actuation side of a reservation state of its circumference with a slot busy flag so that a unidirectional communication slot reservation can be made in addition to a bidirectional communication slot reservation made through normal TDMA communication, and then the reservation actuation side integrates the reservation state with a reservation state of its circumference to make a slot reservation under conditions more relaxed than those of the bidirectional communication. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は通信ネットワーク、特に無線通信ネットワークにおけるアドホックネットワーク通信に関する。   The present invention relates to communication networks, and particularly to ad hoc network communication in wireless communication networks.

従来の無線通信方法として、非特許文献１に記載の無線通信方法がある。これはＷＰＡＮにおけるＴＤＭＡ方式（正確にはＣＳＭＡ／ＣＡとのハイブリッド方式）の一種の無線ネットワークプロトコルといえる。   As a conventional wireless communication method, there is a wireless communication method described in Non-Patent Document 1. This can be said to be a kind of wireless network protocol of the TDMA system in WPAN (more precisely, a hybrid system with CSMA / CA).

非特許文献１の無線通信方法によれば、制御局であるＰＮＣ（ピコネットコントローラ）がその傘下となる無線通信装置（ＤＥＶ）より要求を受けてチャネルタイムアロケーションピリオド（ＣＴＡＰ）においてチャネルタイムアロケーション（ＣＴＡ）を割り振る。そして、各ＤＥＶはこの割り振られた時間に合せてユーザデータのやり取りを行う。ＩＥＥＥ８０２．１５．３のＭＡＣのスーパーフレームの構成を図８に示す。   According to the wireless communication method of Non-Patent Document 1, a PNC (piconet controller) which is a control station receives a request from a wireless communication device (DEV) under its control and performs channel time allocation (CTA) in a channel time allocation period (CTAP). ). Each DEV exchanges user data in accordance with the allocated time. The configuration of the IEEE 802.15.3 MAC superframe is shown in FIG.

また、非特許文献２に開示されるように、自律分散型ネットワークにおけるＴＤＭＡスロットの割り当て方式も同様のものが考えられている。   Also, as disclosed in Non-Patent Document 2, a similar TDMA slot allocation method in an autonomous distributed network is considered.

図９はスーパーフレームの構成を示す図である。   FIG. 9 is a diagram showing the structure of a super frame.

図９において、スーパーフレームはビーコンピリオド９０１とデータピリオド９０２に分割される。   In FIG. 9, the super frame is divided into a beacon period 901 and a data period 902.

ビーコン９０３は、ビーコンピリオド９０１内で各無線通信装置から送信されるが、近隣のノードのビーコンは衝突することなく近隣のノードに伝わることが保証されている。   The beacon 903 is transmitted from each wireless communication device within the beacon period 901, but the beacon of the neighboring node is guaranteed to be transmitted to the neighboring node without colliding.

データピリオド９０２は、均等に分割され、その順番にスロットＩＤが付与されるが、これに限らず、データピリオドは均等でなくても良いし、また隣接する必要もない。   The data periods 902 are equally divided and slot IDs are assigned in that order. However, the present invention is not limited to this, and the data periods need not be equal and need not be adjacent.

図１０は、自律分散型ネットワークにおける無線通信装置の配置を示す図であり、各無線通信装置１００１乃至１００４は通信可能エリア１１０１乃至１１０４内の無線通信装置と無線通信を行う。この無線通信を開始するにあたり、自律分散型ネットワークに参加する各無線通信装置１００１乃至１００４は、おのおのがビーコンを送信しあい、図９に示したスーパーフレームのデータピリオド中で自分の占有したいスロットを宣言する。もし通信を宣言している発信元と送信先において既に宣言しているようなスロットがあれば、その優先度などの重み付けを行って、重要度の高い通信にスロットを割り当てるように各ノードが協調して、優先度の低い通信を取り下げる。   FIG. 10 is a diagram showing an arrangement of wireless communication devices in an autonomous distributed network, and each of the wireless communication devices 1001 to 1004 performs wireless communication with wireless communication devices in the communicable areas 1101 to 1104. In starting this wireless communication, each of the wireless communication devices 1001 to 1004 participating in the autonomous distributed network transmits a beacon and declares a slot to be occupied in the data period of the superframe shown in FIG. To do. If there is a slot that has already been declared at the source and destination where communication is declared, each node cooperates so that the priority is weighted and the slot is assigned to the communication with high importance. Then, lower-priority communication is withdrawn.

この場合、スロット内の通信は、起動者側（無線通信装置Ａ）から受動者側（無線通信装置Ｂ）にフレームを送信することも受動者側（無線通信装置Ｂ）から起動者側（無線通信装置Ａ）へフレームを送信することも可能である。これにより、スロットを予約した者（無線通信装置Ａ）は受信者（無線通信装置Ｂ）に対して、到達確認のためのＡＣＫを要求することが可能であり、受信者（無線通信装置Ｂ）はフレームを正常に受信した場合、同一スロットでＡＣＫを応答する。
ＩＥＥＥ８０２．１５．３「Wireless Medium Access Control（MAC）and Physical Layer (PHY) Specifications for High Rates Wireless Personal Area Networks (WPANs)」 ”Towards High Speed Wireless Personal Area Network-Efficiency Analysis of MBOA MAC” Yunpeng Zang,etc インターネットＵＲＬ：http://www.ctr.kcl.ac.uk/IWWAN2005/papers/88_invited_Philips.pdf In this case, in the communication in the slot, a frame is transmitted from the initiator side (wireless communication apparatus A) to the passive person side (wireless communication apparatus B) or from the passive person side (wireless communication apparatus B) to the initiator side (wireless It is also possible to transmit a frame to the communication device A). Thereby, the person who reserved the slot (wireless communication apparatus A) can request the receiver (wireless communication apparatus B) for ACK for arrival confirmation, and the receiver (wireless communication apparatus B). When the frame is normally received, ACK is returned in the same slot.
IEEE 802.15.3 “Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for High Rates Wireless Personal Area Networks (WPANs)” “Towards High Speed Wireless Personal Area Network-Efficiency Analysis of MBOA MAC” Yunpeng Zang, etc Internet URL: http://www.ctr.kcl.ac.uk/IWWAN2005/papers/88_invited_Philips.pdf

しかしながら、従来の無線通信方法では、無線通信装置Ａ（１００１）が無線通信装置Ｂ（１００２）と通信するときには、無線通信装置Ｂ（１００２）の通信可能エリア内の無線通信装置Ｃ（１００３）が同一スロットで無線通信装置Ｄ（１００４）と通信することは許されない。これは、無線通信装置Ｃ（１００３）が送信している場合、その無線信号により無線通信装置Ａ（１００１）からの無線信号が混信状態となり、無線通信装置Ｂ（１００２）は無線通信装置Ａ（１００１）からの無線信号を正しく受信できなくなるからである。また、同様に、無線通信装置Ｃ（１００３）が受信する際に混信の可能性があるため、無線通信装置Ｃ（１００３）と無線通信装置Ｄ（１００４）は無線通信装置Ａ、Ｂが使用するのと同一スロットでは通信することはできない。   However, in the conventional wireless communication method, when the wireless communication device A (1001) communicates with the wireless communication device B (1002), the wireless communication device C (1003) in the communicable area of the wireless communication device B (1002) is used. Communication with the wireless communication device D (1004) in the same slot is not allowed. This is because when the wireless communication device C (1003) is transmitting, the wireless signal from the wireless communication device A (1001) is in an interference state by the wireless signal, and the wireless communication device B (1002) is connected to the wireless communication device A (100 This is because the wireless signal from 1001) cannot be received correctly. Similarly, since there is a possibility of interference when the wireless communication device C (1003) receives, the wireless communication devices A and B use the wireless communication device C (1003) and the wireless communication device D (1004). Communication is not possible in the same slot.

このように、無線通信装置がＴＤＭＡスロットを双方向通信として予約してしまうと、当該無線通信装置の通信可能エリア内に位置する他の無線通信装置は、送信可能な位置関係にある他の無線通信装置と同一スロットでは通信ができないことになり、通信帯域の再利用効率を落としてしまうという課題を有していた。   As described above, when the wireless communication device reserves the TDMA slot as bidirectional communication, the other wireless communication devices located within the communicable area of the wireless communication device can transmit other wireless devices in a positional relationship that allows transmission. Communication is not possible in the same slot as the communication device, and there is a problem that communication band reuse efficiency is reduced.

本発明の無線通信方法は、アドホックネットワークにおける時分割通信を実現する無線通信方法であって、無線通信装置が特定のデータ送信スロットを指定し、単方向送信、単方向受信、あるいは双方向通信で使用することを他の無線通信装置に予約するステップと、無線通信装置が他の無線通信装置から予約された予約状況を管理するステップと、無線通信装置が前記予約状況に基づいて、データ送信スロットでの送信もしくは受信が可能であるか否かを示すスロット情報を生成し、他の無線通信装置へ通知するステップと、無線通信装置が単方向送信、あるいは単方向受信をするとき、自己が管理する前記予約状況と、通信相手の無線通信装置から通知された前記スロット情報とから使用するデータ送信スロットを決定するステップとを有している。   The wireless communication method of the present invention is a wireless communication method for realizing time division communication in an ad hoc network, in which a wireless communication device designates a specific data transmission slot and performs unidirectional transmission, unidirectional reception, or bidirectional communication. A step of reserving use in another wireless communication device, a step in which the wireless communication device manages a reservation state reserved from another wireless communication device, and a data transmission slot based on the reservation state. Generates slot information indicating whether or not transmission or reception is possible and notifies the other wireless communication device, and when the wireless communication device performs unidirectional transmission or unidirectional reception, manages itself Determining a data transmission slot to be used from the reservation status to be performed and the slot information notified from the wireless communication device of the communication partner. It is.

これにより、単方向通信の起動側の無線通信装置は、自己と受動側無線通信装置のデータ通信スロットにおける通信状況を把握できるので、起動側の無線通信装置は、より稠密に帯域の空間的再利用が可能なスロットを決定することができる。   As a result, the start-side wireless communication device of the unidirectional communication can grasp the communication status in the data communication slots of the self-passive wireless communication device and the start-side wireless communication device more densely and spatially retransmits the bandwidth. Available slots can be determined.

また、本発明の無線通信方法のデータ送信スロットを決定するステップは、無線通信装置が、予約状況から双方向通信を行っている無線通信装置、あるいは受信側となっている無線通信装置がいないデータ送信スロットを検出するステップと、スロット情報から通信相手の無線通信装置が送受信しておらず、かつ通信相手の通信可能エリア内の無線通信装置が送信をしていないデータ送信スロットを検出するステップとの両方のステップで共通して検出されたデータ送信スロットを通信に使用するデータ送信スロットであると決定するステップとからなっている。   Further, the step of determining the data transmission slot of the wireless communication method of the present invention includes a step in which the wireless communication device is a wireless communication device that is performing bidirectional communication based on the reservation status, or a wireless communication device that is not the receiving side. A step of detecting a transmission slot; a step of detecting a data transmission slot from which the wireless communication device of the communication partner is not transmitting / receiving from the slot information and the wireless communication device in the communicable area of the communication partner is not transmitting; And determining the data transmission slot detected in common in both steps as a data transmission slot to be used for communication.

これにより、単方向通信の起動側通信装置は、最大限の通信可能なデータ通信スロットを選択できる。   Thereby, the start side communication apparatus of the unidirectional communication can select the data communication slot which can perform the maximum communication.

また、本発明の無線通信方法において、通信相手の無線通信装置が通信要求元の無線通信装置から予約を受け取ったときに通信の可否を判定するステップと、その通信相手の無線通信装置が通信可と判定したとき、通信要求元の無線通信装置へ同一のデータ送信スロ
ットの予約を行うステップとを有している。 In the wireless communication method of the present invention, the communication partner wireless communication device receives a reservation from the communication request source wireless communication device, and determines whether the communication partner wireless communication device can communicate. And the step of reserving the same data transmission slot to the wireless communication device that is the communication request source.

これにより、通信相手に指定された無線通信装置は、通信要求元の無線通信装置へスロット予約を受け付けたことを通知することができるので、単方向通信を行う無線通信装置が相互に確認して、通信を開始することができる。   As a result, the wireless communication device designated as the communication partner can notify the communication requesting wireless communication device that the slot reservation has been accepted, so that the wireless communication devices performing unidirectional communication mutually confirm each other. , Communication can begin.

また、本発明の無線通信方法における時分割通信は、ビーコンを送信するビーコンピリオドとデータ送信するデータピリオドとからなるスーパーフレーム周期で行われるものであって、データ送信スロットの予約とスロット情報がビーコンで通知される。   Further, the time division communication in the wireless communication method of the present invention is performed in a superframe period composed of a beacon period for transmitting a beacon and a data period for transmitting data, and the reservation of the data transmission slot and the slot information are the beacon. To be notified.

これにより、無線通信装置はビーコンを使用することにより、データ送信スロットを予約することができる。   Thus, the wireless communication device can reserve a data transmission slot by using a beacon.

また、本発明の無線通信方法は、通信相手の無線通信装置が通信要求元の無線通信装置から単方向送信の予約をされたデータを正常に受信したとき、次のスーパーフレームにおけるビーコンで到達確認情報を通知するステップを有している。   The wireless communication method of the present invention also confirms arrival by a beacon in the next superframe when the wireless communication device of the communication partner normally receives data reserved for unidirectional transmission from the wireless communication device of the communication request source. A step of notifying information.

これにより、無線通信装置は単方向通信においても、データの正常受信を確認することができる。   Thereby, the wireless communication apparatus can confirm normal reception of data even in unidirectional communication.

本発明の無線通信装置は、アドホックネットワークにおける時分割通信を実現する無線ネットワークを構成するものである。そして、本発明の無線通信装置は、データ送信スロットを指定して、当該データ送信スロットにおいて、自己が双方向通信の送受信者、単方向通信の送信者もしくは受信者であることを近隣のノードに通知する通信方向明示手段と、各データ送信スロットにおける、送信もしくは受信が可能か否かを近隣のノードに通知するビジースロット明示手段と、他の無線通信装置の通信方向明示手段から通知された通信方向情報と、ビジースロット明示手段から通知されたスロットビジー情報とを受信するスロット情報受信手段と、単方向通信を行うときに、スロット情報受信手段が受信した通信方向情報とスロットビジー情報とから、自己の使用するデータ送信スロットを決定するスロット決定手段とを有している。   The wireless communication apparatus of the present invention constitutes a wireless network that realizes time division communication in an ad hoc network. Then, the wireless communication device of the present invention designates a data transmission slot, and informs a neighboring node that it is a transmitter / receiver of bidirectional communication, a sender or receiver of unidirectional communication in the data transmission slot. Communication direction indication means for notification, busy slot indication means for notifying neighboring nodes whether transmission or reception is possible in each data transmission slot, and communication notified from communication direction indication means of other wireless communication devices From the slot information receiving means for receiving the direction information and the slot busy information notified from the busy slot specifying means, and the communication direction information and the slot busy information received by the slot information receiving means when performing unidirectional communication, Slot determining means for determining a data transmission slot to be used by itself.

これにより、無線通信装置は、単方向通信の起動側であるときに、自己と受動側無線通信装置のデータ通信スロットにおける通信状況を把握できるので、より稠密に帯域の空間的再利用が可能なスロットを決定することができる。   As a result, the wireless communication device can grasp the communication status in the data communication slot of the wireless communication device itself and the passive wireless communication device when it is the start side of the unidirectional communication, so that the spatial reuse of the band can be performed more densely. Slots can be determined.

また、本発明の無線通信装置のスロット決定手段は、通信方向情報から双方向通信を行っている無線通信装置と受信側となっている無線通信装置とがいないデータ送信スロットを検出する。さらに、スロット決定手段は、通信相手の無線通信装置のスロットビジー情報から当該通信相手の無線通信装置が送受信しておらず、かつ通信相手の通信可能エリア内の無線通信装置が送信をしていないデータ送信スロットを検出する。そして、両方で共通に検出されたデータ送信スロットを通信に使用するデータ送信スロットとして決定する。   Further, the slot determination means of the wireless communication device of the present invention detects a data transmission slot in which there is no wireless communication device performing bidirectional communication and no wireless communication device on the receiving side from the communication direction information. Further, the slot determining means is not transmitting / receiving the communication partner's wireless communication device from the slot busy information of the communication partner's wireless communication device, and is not transmitting by the communication partner's communicable area. Detect the data transmission slot. Then, the data transmission slot detected in common in both is determined as the data transmission slot used for communication.

これにより、無線通信装置は、単方向通信の起動側であるときに、最大限の通信可能なデータ通信スロットを選択できる。   As a result, the wireless communication device can select a data communication slot that allows maximum communication when the wireless communication device is the unidirectional communication starter.

また、本発明の無線通信装置は、スロット情報受信手段が他の無線通信装置から通信要求を受信したとき、通信の可否を判定する通信可否判定部を有し、その通信可否判定部が通信可と判定したとき、通信方向明示手段に指示して通信要求元の無線通信装置へ同一のデータ送信スロットでの自己の通信方向を通知する。   In addition, the wireless communication device of the present invention has a communication availability determining unit that determines whether communication is possible when the slot information receiving unit receives a communication request from another wireless communication device, and the communication availability determining unit can communicate. Is determined, the communication direction indication means is instructed to notify the communication request source wireless communication apparatus of its own communication direction in the same data transmission slot.

また、本発明の無線通信装置が行う時分割通信は、ビーコンを送信するビーコンピリオドとデータ送信するデータピリオドとからなるスーパーフレーム周期で行われるものである。そして、無線通信装置はデータ送信スロットで単方向送信されるデータフレームを受信するデータ受信部と、そのデータ受信部で正常に受信されたか否かを判定するデータ受信判定部と、そのデータ受信判定部で正常受信であると判定したとき、そのスーパーフレーム周回もしくは次の周回におけるビーコン送信時に到達確認情報を含めて送信するビーコン送信手段とを有している。   Further, the time division communication performed by the wireless communication apparatus of the present invention is performed in a superframe cycle composed of a beacon period for transmitting a beacon and a data period for transmitting data. The wireless communication device includes a data receiving unit that receives a data frame transmitted in one direction in the data transmission slot, a data reception determining unit that determines whether or not the data frame is normally received, and the data reception determination And the beacon transmitting means for transmitting the information including the arrival confirmation information at the time of beacon transmission in the super frame circulation or the next circulation.

これにより、無線通信装置は単方向通信においても、データの正常受信を確認することができる。   Thereby, the wireless communication apparatus can confirm normal reception of data even in unidirectional communication.

無線通信装置がＴＤＭＡスロットを予約して通信可能エリア内に位置する他の無線通信装置と通信するときの、通信帯域の再利用効率を向上させる。   When the wireless communication apparatus reserves a TDMA slot and communicates with another wireless communication apparatus located in the communicable area, the communication band reuse efficiency is improved.

以下、本発明について図面を用いて詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図２は本実施の形態にかかる無線通信装置の構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of the wireless communication apparatus according to the present embodiment.

図２において、無線処理部２０１はアンテナ２００から受信した信号を復調した後、デジタル変換してフレームを生成したり、フレームをアナログ変換した後、変調してアンテナ２００から送出するものである。このアンテナ２００は、無指向性アンテナであり、通信可能エリア内へ電波を放出する。なお、この無線処理部２０１は、本発明にかかるデータ受信部とビーコン送信部の機能を有している。   In FIG. 2, the radio processing unit 201 demodulates a signal received from the antenna 200 and then digitally converts it to generate a frame, or analog-converts the frame and then modulates and transmits it from the antenna 200. The antenna 200 is an omnidirectional antenna and emits radio waves into a communicable area. The wireless processing unit 201 has the functions of a data receiving unit and a beacon transmitting unit according to the present invention.

フレーム判定部２０２は、無線処理部２０１からのフレームを判定し、通常のフレームを上位層処理部２０４に、ビーコンをビーコン受信処理部２０５へ、そしてＡＣＫ（アクノリッジ）フレームをＡＣＫ・再送処理部２０３へ送出する。このとき、フレームが正常に受信されたことも合わせて通知する。但し、当該無線通信装置が双方向通信を行っている場合、ＡＣＫを応答する必要のあるフレームのときは、上位層処理部２０４にフレームを送ると同時にＡＣＫ・再送処理部２０３にＡＣＫ送信を要求する。また、フレーム判定部２０２は、データフレームに付与されている、フレームのシーケンス番号であるフレームＩＤを抽出し、ビーコン受信処理部２０５へ通知する。なお、フレーム判定部２０２は、本発明にかかるデータ受信判定部の機能を有している。   The frame determination unit 202 determines a frame from the wireless processing unit 201, determines a normal frame to the higher layer processing unit 204, a beacon to the beacon reception processing unit 205, and an ACK (acknowledge) frame to the ACK / retransmission processing unit 203. To send. At this time, it is also notified that the frame has been normally received. However, when the wireless communication apparatus is performing two-way communication, if the frame requires an ACK response, the ACK / retransmission processing unit 203 requests ACK transmission at the same time as sending the frame to the higher layer processing unit 204. To do. Also, the frame determination unit 202 extracts a frame ID that is a sequence number of the frame given to the data frame, and notifies the beacon reception processing unit 205 of it. The frame determination unit 202 has the function of a data reception determination unit according to the present invention.

ここで、ビーコンフレームの構成を図３に示す。   Here, the structure of the beacon frame is shown in FIG.

図３において、本実施の形態におけるビーコンは、オプションフィールドにスロット予約情報３０１とスロットビジーフラグ３０２とＡＣＫリスト３０３とを有している。   In FIG. 3, the beacon in the present embodiment has slot reservation information 301, a slot busy flag 302, and an ACK list 303 in an option field.

スロット予約情報３１１は、データピリオドでデータを送信、あるいは受信するために、スロットを予約するものであり、相手ＤＥＶ３１１と通信方向３１２と優先度３１３と予約通信スロット３１４とビーコンＡＣＫ３１５とからなる。相手ＤＥＶ３１１は、通信相手の無線通信装置を特定する識別子であり、通信方向３１２は自己が単方向通信の送信側であるか、受信側であるか、あるいは双方向通信であるかを示すものである。本実施の形態においては、受信側であるとき“０１”送信側であるとき“１０”、双方向であるとき“１１”とする。   The slot reservation information 311 reserves a slot in order to transmit or receive data with a data period, and includes a counterpart DEV 311, a communication direction 312, a priority 313, a reserved communication slot 314, and a beacon ACK 315. The partner DEV 311 is an identifier that identifies the wireless communication device of the communication partner, and the communication direction 312 indicates whether it is a unidirectional communication transmitter, receiver, or bidirectional communication. is there. In this embodiment, it is “01” when the receiving side is “10” when it is the transmitting side, and “11” when it is bidirectional.

優先度３１３は、自己の行う通信の優先度を示すものであり、各無線通信装置は、同一スロット内の優先度の大きい方の通信を優先するように自律的に決定する。予約通信スロット３１４は、自己が予約しようとしているスロットを特定するものであり、データピリオドの全スロットをビットマップで指定可能になっている。ビーコンＡＣＫ３１５は、受信側にビーコンＡＣＫを要求するか否かを示すものである。このビーコンＡＣＫとは、受信者からのＡＣＫ通知をデータスロットではなく、ビーコンにより受けることを要求するものである。   The priority 313 indicates the priority of communication performed by itself, and each wireless communication device autonomously determines so as to give priority to the communication with the higher priority in the same slot. The reserved communication slot 314 specifies a slot that it intends to reserve, and all slots in the data period can be specified by a bitmap. The beacon ACK 315 indicates whether or not to request a beacon ACK from the receiving side. This beacon ACK is a request for receiving an ACK notification from a receiver not by a data slot but by a beacon.

通信相手に指定された受信側の無線通信装置が、このスロット予約情報３１１の要求を受け付け、相手ＤＥＶ３１１に送信側無線通信装置を設定したスロット予約情報３１１を付加したビーコンを送信したとき、スロット予約が完了したことになる。また、通信相手は、マルチキャストのように複数の相手を指定してもよい。このときは単方向通信となるが、スロット予約情報３０１を相手通信の数だけ設けることになる。   When the receiving wireless communication apparatus designated as the communication partner receives the request for the slot reservation information 311 and transmits a beacon with the slot reservation information 311 in which the transmitting wireless communication apparatus is set to the partner DEV 311, the slot reservation information is received. Is completed. Further, the communication partner may designate a plurality of partners as in multicast. In this case, unidirectional communication is performed, but the slot reservation information 301 is provided by the number of partner communication.

スロットビジーフラグ３０２は、１スロットに付き２ビットずつ各データスロットＩＤの順番に各データスロットの使用状況が設定されている。具体的には、自己が送受信しておらず、かつ自己の周囲にも送受信している無線通信装置がいない状態のとき“００”が設定され、自己が送受信しておらず、かつ自己の周囲には受信側の無線通信装置しかいない状態のとき“０１”が設定される。さらに、自己が送受信中であるか、あるいは自己の周囲に少なくとも一つ以上の送信している無線通信装置が有る状態のとき“１１”が設定される。また、自己の周囲には送信している無線通信装置のみが有る状態のとき“１０”が設定される。   In the slot busy flag 302, the usage status of each data slot is set in the order of each data slot ID by 2 bits per slot. Specifically, “00” is set when there is no wireless communication device that is not transmitting / receiving itself and is also transmitting / receiving to / from its surroundings. Is set to “01” when there is only a wireless communication device on the receiving side. Furthermore, “11” is set when the device is transmitting / receiving or there is at least one wireless communication device that is transmitting around the device. In addition, “10” is set when there is only a transmitting wireless communication device around itself.

ＡＣＫリスト３０３は、受信者がビーコンによりＡＣＫ通知を送信者に行うためのものであり、ＡＣＫリストＩＤ３３１と、スロット数３３２と、スロットＩＤ３３３と、ＡＣＫビットマップ３３４とからなっている。このスロットＩＤ３３３とＡＣＫビットマップ３３４は、ビーコンＡＣＫを要求されたスロット対象の数だけ設けられる（３３５）。   The ACK list 303 is for the receiver to send an ACK notification to the sender using a beacon. The ACK list 303 includes an ACK list ID 331, a slot number 332, a slot ID 333, and an ACK bitmap 334. As many slot IDs 333 and ACK bitmaps 334 as the number of slot objects requested for beacon ACK are provided (335).

ＡＣＫリストＩＤ３３１は、以降のデータがＡＣＫリストであることを示す識別子であり、スロット数３３２は以下に続くスロットＩＤ３３３とＡＣＫビットマップ３３４の組数を示す。スロットＩＤ３３３は、ＡＣＫを応答する対象のスロットＩＤを示し、ＡＣＫビットマップ３３４はＡＣＫを応答する対象であるフレームを示すものであり、フレームＩＤが‘ｋ’のフレームにＡＣＫの応答をする場合、先頭からｋビット目に‘１’がセットされる。   The ACK list ID 331 is an identifier indicating that the subsequent data is an ACK list, and the slot number 332 indicates the number of pairs of the slot ID 333 and the ACK bitmap 334 that follow. The slot ID 333 indicates a target slot ID to which an ACK is responded, and the ACK bitmap 334 indicates a frame to which an ACK is to be responded. When a frame ID is 'k', an ACK response is given. '1' is set to the kth bit from the beginning.

ビーコン受信処理部２０５は、他の無線通信装置から上記のビーコンフレームを受信すると、スロット予約情報３０１に基づいて、図４（ａ）に示すスロット予約テーブルを記録部２０６に記録する。このスロット予約テーブルが、本発明にかかる予約状況に相当する。   When the beacon reception processing unit 205 receives the beacon frame from another wireless communication device, the beacon reception processing unit 205 records the slot reservation table shown in FIG. 4A in the recording unit 206 based on the slot reservation information 301. This slot reservation table corresponds to the reservation status according to the present invention.

図４（ａ）において、ＤＥＶ＿ＩＤ４０１、通信方向４０２、優先度４０３、予約通信スロット４０４、およびビーコンＡＣＫ４０５には、それぞれスロット予約情報３０１の相手ＤＥＶ３１１、通信方向３１２、優先度３１３、予約通信スロット３１４、およびビーコンＡＣＫ３１５が記録される。   4A, the DEV_ID 401, the communication direction 402, the priority 403, the reserved communication slot 404, and the beacon ACK 405 include the counterpart DEV 311, the communication direction 312, the priority 313, the reserved communication slot 314, the slot reservation information 301, respectively. And a beacon ACK 315 is recorded.

また、ビーコン受信処理部２０５は、ビーコンフレームからスロットビジーフラグを抽出し、図４（ｂ）に示す無線通信装置周囲状況テーブルとして記録部２０６に記録する。この無線通信装置周囲状況テーブルは、ビーコン送信元の無線通信装置毎に、各スロットＩＤ４１１のビジーフラグ（ビジー状態４１２）が記録される。   Also, the beacon reception processing unit 205 extracts the slot busy flag from the beacon frame and records it in the recording unit 206 as a wireless communication device surrounding state table shown in FIG. In this wireless communication device surrounding state table, a busy flag (busy state 412) of each slot ID 411 is recorded for each wireless communication device that is a beacon transmission source.

また、ビーコン受信処理部２０５は、ビーコンフレームからＡＣＫリスト３０３を抽出し、ＡＣＫ・再送処理部２０３へ送出する。また、ビーコン受信処理部２０５は、フレーム判定部２０２から通知されたフレームＩＤを記録部２０６に記録する。そして、ＡＣＫ・再送処理部２０３へＡＣＫリスト３０３を送出するときに、最新のフレームＩＤも合わせて送出する。なお、ビーコン受信処理部２０５は、本発明にかかるスロット情報受信部に相当する。   In addition, beacon reception processing section 205 extracts ACK list 303 from the beacon frame and sends it to ACK / retransmission processing section 203. Further, the beacon reception processing unit 205 records the frame ID notified from the frame determination unit 202 in the recording unit 206. Then, when the ACK list 303 is transmitted to the ACK / retransmission processing unit 203, the latest frame ID is also transmitted. The beacon reception processing unit 205 corresponds to the slot information receiving unit according to the present invention.

上位層処理部２０４は、各種のアプリケーションを実行し、コンテンツデータなどの送信データを生成し、フレーム構成部２０７へ送出したり、ビーコン生成部２０５へスロット予約を要求したりする。   The upper layer processing unit 204 executes various applications, generates transmission data such as content data, and transmits the transmission data to the frame configuration unit 207 or requests slot reservation from the beacon generation unit 205.

ビーコン生成部２０５は、さらに通信可否判定部２１２と通信方向明示部２１３とビジースロット明示部２１４とスロット決定部２１５とＡＣＫリスト生成部２１６とからなる。   The beacon generation unit 205 further includes a communication availability determination unit 212, a communication direction specification unit 213, a busy slot specification unit 214, a slot determination unit 215, and an ACK list generation unit 216.

通信方向明示部２１３は、上位層処理部２０４から通信の要求を受けている場合、スロット予約情報３０１にその要求に従った設定を行う。このとき、スロット決定部２１５が通信で使用するスロットを決定する。   When receiving a communication request from the upper layer processing unit 204, the communication direction indicating unit 213 performs setting according to the request in the slot reservation information 301. At this time, the slot determination unit 215 determines a slot to be used for communication.

ビジースロット明示部２１４は、記録部２０６に記録されたスロット予約テーブルに基づいて、該当するスロット番号のスロットビジーフラグ３０２に“００”乃至“１１”で示す使用状態を設定する。これが、本発明にかかるスロット情報に相当する。   Based on the slot reservation table recorded in the recording unit 206, the busy slot specifying unit 214 sets the usage state indicated by “00” to “11” in the slot busy flag 302 of the corresponding slot number. This corresponds to slot information according to the present invention.

ＡＣＫリスト生成部２１６は、自己が受信者であって、ビーコンＡＣＫを要求されている場合に、フレーム判定部２０２からデータ受信が正常にできたことを通知されたとき、記録部２０６に記録されているフレームＩＤの位置にＡＣＫ（‘１’）をセットしたＡＣＫリスト３０３を生成する。   The ACK list generation unit 216 is recorded in the recording unit 206 when it is notified by the frame determination unit 202 that data reception has been successful when it is a receiver and a beacon ACK is requested. An ACK list 303 is generated in which ACK ('1') is set at the position of the current frame ID.

通信可否判定部２１２は、スロット予約情報３０１の相手ＤＥＶ３１１が自己のＤＥＶ＿ＩＤである場合、上位層処理部２０４へ問い合わせたり、スロット予約テーブルを参照して通信の可否を判断する。   When the counterpart DEV 311 of the slot reservation information 301 is its own DEV_ID, the communication availability determination unit 212 inquires of the higher layer processing unit 204 or refers to the slot reservation table to determine whether communication is possible.

ＡＣＫ・再送処理部２０３は、通常のＡＣＫフレームを受信処理したり、ビーコンＡＣＫの受信処理をしたりする。特に、ビーコンＡＣＫの受信処理において、ＡＣＫ・再送処理部２０３はビーコン受信処理部２０５から受け取ったＡＣＫリスト３０３を解析し、送信したデータに対するＡＣＫビットが通知されたフレームＩＤの位置にセットされているか否かを判定する。そして、ＡＣＫビットがセットされていない場合、再送するようにフレーム構成部２０７へ指示する。   The ACK / retransmission processing unit 203 receives normal ACK frames and performs beacon ACK reception processing. In particular, in the beacon ACK reception processing, the ACK / retransmission processing unit 203 analyzes the ACK list 303 received from the beacon reception processing unit 205, and whether the ACK bit for the transmitted data is set at the notified frame ID position. Determine whether or not. If the ACK bit is not set, the frame configuration unit 207 is instructed to retransmit.

フレーム構成部２０７は、ヘッダを付加してデータフレームを生成したり、双方向通信による通常のＡＣＫフレームやビーコンフレームを生成し、無線処理部２０１へ送出する。このとき、フレーム構成部２０７は、フレームＩＤを付与する。さらに、フレーム構成部２０７は無線処理部２０１へ送出する際に、そのフレームのコピーを再送フレームバッファ部２０８へ記憶する。   The frame configuration unit 207 generates a data frame by adding a header, or generates a normal ACK frame or beacon frame by bidirectional communication, and transmits the frame to the wireless processing unit 201. At this time, the frame configuration unit 207 assigns a frame ID. Further, the frame configuration unit 207 stores a copy of the frame in the retransmission frame buffer unit 208 when sending it to the wireless processing unit 201.

また、フレーム構成部２０７は、ＡＣＫ・再送処理部２０３からフレームの再送を指示されると、再送フレームバッファ部２０８から前回のスーパーフレーム周期で送信したフレームを読み出す。そして、再送するために無線処理部２０１へ送出する。
また
以上のように構成された無線通信装置について、以下にその動作、作用を説明する。 Further, when the frame construction unit 207 is instructed to retransmit the frame from the ACK / retransmission processing unit 203, the frame configuration unit 207 reads the frame transmitted in the previous superframe cycle from the retransmission frame buffer unit 208. Then, the data is sent to the wireless processing unit 201 for retransmission.
Moreover, the operation | movement and effect | action are demonstrated below about the radio | wireless communication apparatus comprised as mentioned above.

初めに、無線通信装置が常時行うビーコン受信動作について説明する。   First, a beacon receiving operation that is always performed by the wireless communication device will be described.

まず、アンテナ２００で受信された電波から、無線処理部２０１においてフレームが取り出され、フレーム判定部２０２へ送出される。   First, the radio processing unit 201 extracts a frame from the radio wave received by the antenna 200 and sends the frame to the frame determination unit 202.

フレーム判定部２０２は、受信したフレームがビーコンフレームである場合、ビーコン受信処理部２０５へ送出する。   If the received frame is a beacon frame, the frame determination unit 202 sends it to the beacon reception processing unit 205.

ビーコン受信処理部２０５は、ビーコンフレームのオプションフィールドにスロット予約情報３０１がある場合、その情報に基づいてスロット予約テーブルを生成し、記録部２０６に記録する。このとき、スロット予約テーブルに同一の無線通信装置の情報が記録されていた場合は、新たな情報に更新する。   If there is slot reservation information 301 in the option field of the beacon frame, beacon reception processing section 205 generates a slot reservation table based on the information and records it in recording section 206. At this time, if the information of the same wireless communication device is recorded in the slot reservation table, it is updated with new information.

また、スロット予約情報３０１の相手ＤＥＶ３１１に自己のＤＥＶ＿ＩＤが記載されている場合、ビーコン受信処理部２０５は、自己への通信要求であると判定し、受信したスロット予約情報とビーコンの送信元無線通信装置のＤＥＶ＿ＩＤとを通信予約情報として記録部２０６に記録する。   If the partner DEV 311 of the slot reservation information 301 describes its own DEV_ID, the beacon reception processing unit 205 determines that the request is a communication request to itself, and the received slot reservation information and beacon source wireless communication The DEV_ID of the device is recorded in the recording unit 206 as communication reservation information.

次に、ビーコン受信処理部２０５は、ビーコンフレームのスロットビジーフラグ３０２に基づいて、無線通信装置周囲状況テーブルを生成し、記録部２０６に記録する。なお、ビーコン受信処理部２０５は、この情報をスーパーフレーム毎に更新する。   Next, the beacon reception processing unit 205 generates a wireless communication device surrounding state table based on the slot busy flag 302 of the beacon frame and records it in the recording unit 206. The beacon reception processing unit 205 updates this information for each super frame.

その後、受信処理を終了し、受信待機状態へ移行する。   Thereafter, the reception process is terminated, and a transition is made to a reception standby state.

以上のビーコン受信動作が１スーパーサイクル終了すると、スロット予約テーブルには、自己の通信可能エリア内の通信予約状況が記録され、無線通信装置周囲状況テーブルには通信相手となる無線通信装置の最新の周囲状況が記録される。   When the above beacon receiving operation is completed for one super cycle, the slot reservation table records the communication reservation status within its own communicable area, and the wireless communication device surrounding status table stores the latest communication partner wireless communication device. Ambient conditions are recorded.

次に、無線通信装置からビーコンを送信する動作について説明する。   Next, an operation for transmitting a beacon from the wireless communication device will be described.

まず、通信可否判定部２１２は、記録部２０６内の通信予約情報をチェックし、通信予約情報が記録されている場合、スロット予約情報３０１の予約通信スロット３１４が使用可能であるか否かについてスロット予約テーブルを参照して判定する。   First, the communication feasibility determination unit 212 checks the communication reservation information in the recording unit 206, and if the communication reservation information is recorded, it determines whether or not the reserved communication slot 314 of the slot reservation information 301 is usable. Judgment is made with reference to the reservation table.

ビーコン生成部２０９は、予約通信スロット４０４に同一スロットを予約している無線通信装置がある場合、その無線通信装置の通信方向４０２が送信（“１０”）あるいは双方向（“１１”）であるか否かを確認する。そして、これらが記録されている場合、通信不可と判断しスロット予約情報の生成を中止する。   When there is a wireless communication device that reserves the same slot in the reserved communication slot 404, the beacon generation unit 209 transmits ("10") or bidirectional ("11") the communication direction 402 of the wireless communication device. Check whether or not. If these are recorded, it is determined that communication is impossible, and the generation of slot reservation information is stopped.

一方、通信可否判定部２１２は、通信方向４０２が送信（“１０”）あるいは双方向（“１１”）でない場合、通信可と判定し、記録されているスロット予約情報を生成中のスロット予約情報３０１にコピーし、相手ＤＥＶ３１１を通信予約情報として記録されてＤＥＶ＿ＩＤに書き換える。また、通信方向３１２には、自己が受信側として要求されているのであれば、受信側を示す“０１”を設定し、送信側として要求されているのであれば、送信側を示す“１０”を設定し、双方向を要求されているのであれば、双方向を示す“１１”を設定する。   On the other hand, when the communication direction 402 is not transmission (“10”) or bidirectional (“11”), the communication availability determination unit 212 determines that communication is possible and generates slot reservation information for which recorded slot reservation information is being generated. 301, and the partner DEV 311 is recorded as communication reservation information and rewritten to DEV_ID. Further, in the communication direction 312, “01” indicating the receiving side is set if it is requested as the receiving side, and “10” indicating the transmitting side is set if it is requested as the transmitting side. If bidirectional is requested, “11” indicating bidirectional is set.

次に、ビジースロット明示部２１４は、スロットビジーフラグ３０２にスロット予約テーブルに基づいて自己の周囲の通信状況を記入する。すなわち、ビジースロット明示部２
１４は、通信方向４０２の情報を基にスロットビジーフラグを決定する。例えば、通信方向４０２の情報が、双方向（“１１”）や送信側（“１０”）であればビジーフラグは“１１”であり、通信方向４０２の情報が、受信側（“０１”）であればビジーフラグは“０１”であり、通信方向４０２の情報が、その他の値であればビジーフラグは“００”とする。また、スロット予約テーブルに記録されていない、上記以外のスロットのビジーフラグは“００”とする。 Next, the busy slot clarification unit 214 fills in the slot busy flag 302 with the surrounding communication status based on the slot reservation table. That is, the busy slot indication part 2
14 determines a slot busy flag based on the information of the communication direction 402. For example, if the information on the communication direction 402 is bidirectional (“11”) or the transmission side (“10”), the busy flag is “11”, and the information on the communication direction 402 is on the reception side (“01”). If there is, the busy flag is “01”, and if the information of the communication direction 402 is any other value, the busy flag is set to “00”. The busy flags of slots other than the above that are not recorded in the slot reservation table are set to “00”.

次に、ビーコン生成部２０９は、生成したスロット予約情報３０１とスロットビジーフラグ３０２とを含むビーコンデータをフレーム構成部２０７へ送出する。   Next, the beacon generation unit 209 transmits beacon data including the generated slot reservation information 301 and the slot busy flag 302 to the frame configuration unit 207.

フレーム構成部２０７は、このビーコンデータを受け取った後、ビーコンヘッダを付加してビーコンフレームを構成し無線処理部２０１へ送出する。   After receiving this beacon data, the frame configuration unit 207 adds a beacon header to configure a beacon frame and sends it to the wireless processing unit 201.

そして、無線処理部２０１は、所定のタイミングでビーコンをアンテナ２００から放出する。   Then, the wireless processing unit 201 emits a beacon from the antenna 200 at a predetermined timing.

以上が無線通信装置からビーコンを送信する場合の動作である。   The above is the operation when a beacon is transmitted from the wireless communication device.

次に、無線通信装置からデータを送信する場合の動作について説明する。なお、この通信は単方向通信であるものとする。   Next, an operation when data is transmitted from the wireless communication device will be described. This communication is assumed to be unidirectional communication.

まず、上位層処理部２０４は、アプリケーションの作成したデータを他の無線通信装置へ送信する場合、ビーコン生成部２０９へスロット予約を指示する。   First, the upper layer processing unit 204 instructs the beacon generation unit 209 to make a slot reservation when transmitting data created by an application to another wireless communication device.

スロット決定部２１５は、このスロット予約の指示を受けて、以下のような処理によりデータスロットを決定しスロット予約情報を生成する。   In response to the slot reservation instruction, the slot determination unit 215 determines a data slot by the following processing and generates slot reservation information.

図６は、単方向通信のためのスロット決定方法を示すフローチャートである。   FIG. 6 is a flowchart showing a slot determination method for unidirectional communication.

図６において、まず、スロット決定部２１５は、スロット予約テーブルの予約通信スロット４０４を参照して、第１スロットから順に予約されているか否かを判定する（ステップＳ６０１）。予約されている場合、スロット決定部２１５は、そのスロットに対応する通信方向４０２を参照して、通信方向が双方向通信（“１１”）もしくは受信側（“０１”）であるか否かを確認する（ステップＳ６０２）。双方向通信（“１１”）もしくは受信側（“０１”）である場合、その予約された通信を阻害してしまう可能性があるためそのスロットは使用できないので、次のスロットの判定のためにステップＳ６０７へ移行する。   In FIG. 6, first, the slot determination unit 215 refers to the reserved communication slot 404 of the slot reservation table and determines whether or not reservations are made in order from the first slot (step S601). If reserved, the slot determining unit 215 refers to the communication direction 402 corresponding to the slot and determines whether the communication direction is bidirectional communication (“11”) or the receiving side (“01”). Confirmation is made (step S602). In the case of two-way communication (“11”) or the receiving side (“01”), the reserved communication may be hindered, so that slot cannot be used. The process proceeds to step S607.

一方、双方向通信（“１１”）もしくは受信側（“０１”）でない場合と、ステップＳ６０１において、スロット予約がない場合、スロット決定部２１５は、通信相手である無線通信装置の周囲状況を無線通信装置周囲状況テーブルから求める（ステップＳ６０３）。該当するスロット番号４１１のビジー状態４１２が“００”もしくは“０１”である場合、ビーコン生成部２０９は相手無線通信装置の周りで送受信しているものがいない、あるいは少なくとも送信している無線通信装置はいないので相手無線通信装置が受信可であると判断し、スロット予約情報３０１の予約スロット３１４における該当するスロット位置のビットをセットする（ステップＳ６０４）。   On the other hand, when it is not the bidirectional communication (“11”) or the receiving side (“01”), and when there is no slot reservation in step S601, the slot determination unit 215 wirelessly determines the surrounding state of the wireless communication device that is the communication partner. It is obtained from the communication device surrounding situation table (step S603). When the busy state 412 of the corresponding slot number 411 is “00” or “01”, the beacon generation unit 209 has nothing to transmit / receive around the partner wireless communication device, or at least transmits the wireless communication device Therefore, the partner wireless communication apparatus determines that reception is possible, and sets the bit at the corresponding slot position in the reserved slot 314 of the slot reservation information 301 (step S604).

また、該当するスロット番号４１１のビジー状態４１２が“１０”である場合、ビーコン生成部２０９は通信相手が送受信中か、あるいはその周囲に送信している無線通信装置があって通信が不可であると判断し、次のスロットをチェックするためにステップＳ６０
７へ移行する。 Further, when the busy state 412 of the corresponding slot number 411 is “10”, the beacon generation unit 209 is not communicating because the communication partner is transmitting / receiving or there is a wireless communication device transmitting in the vicinity thereof. Step S60 to check the next slot.
Move to 7.

次に、スロット決定部２１５は、送信データを送信するのに必要なスロット数が選択できたか否かをチェックし（ステップＳ６０５）、スロットが足りた場合、スロット決定処理を終了する。そして、通信方向明示部２１３は相手ＤＥＶ３１１に対象としている無線通信装置のＩＤを記入し、通信方向３１２に送信側であることを示す“１０”を記入する。そして、優先度３１３とビーコンＡＣＫ３１５には、上位層処理部２０４から要求された通信品質（ＱｏＳ）を満足するような設定を行う（ステップＳ６０６）。   Next, the slot determination unit 215 checks whether or not the number of slots necessary for transmitting the transmission data has been selected (step S605), and if the number of slots is sufficient, the slot determination process ends. Then, the communication direction indication unit 213 enters the ID of the target wireless communication apparatus in the counterpart DEV 311 and enters “10” indicating the transmission side in the communication direction 312. The priority 313 and the beacon ACK 315 are set so as to satisfy the communication quality (QoS) requested from the higher layer processing unit 204 (step S606).

一方、スロット数が足りない場合、最終のスロットＩＤまで上記ステップＳ６０１乃至Ｓ６０５を終了したか否かを判定し（ステップＳ６０７）、終了していればスロットの選択処理を終了し、最終のスロットまで終了していなければ、次のスロットを判定するためにステップＳ６０１へ再度移行する。   On the other hand, if the number of slots is insufficient, it is determined whether or not the above steps S601 to S605 have been completed up to the final slot ID (step S607). If not completed, the process proceeds to step S601 again to determine the next slot.

以上のようにして、通信方向明示部２１３とスロット決定部２１５はスロット予約情報３０１を生成する。   As described above, the communication direction indication unit 213 and the slot determination unit 215 generate the slot reservation information 301.

次に、ビジースロット明示部２１４は、スロット予約テーブルを基にスロットビジーフラグ３０２に自己の周囲の通信状況を記入する。すなわち、ビジースロット明示部２１４は、スロット予約情報で予約したスロット位置に、自己が送信中であることを示す“１１”を設定し、予約通信スロット４０４に記録されている他のスロット位置には、通信方向４０２の情報を基にスロットビジーフラグを決定する。例えば、通信方向４０２の情報が、双方向（“１１”）や送信側（“１０”）であればビジーフラグは“１１”であり、通信方向４０２の情報が、受信側（“０１”）であればビジーフラグは“０１”であり、通信方向４０２の情報が、その他の値であればビジーフラグは“００”とする。また、上記以外のスロットのビジーフラグは“００”とする。   Next, the busy slot clarification unit 214 fills the slot busy flag 302 with its surrounding communication status based on the slot reservation table. That is, the busy slot specifying unit 214 sets “11” indicating that it is transmitting at the slot position reserved by the slot reservation information, and other slot positions recorded in the reserved communication slot 404 are set. The slot busy flag is determined based on the information on the communication direction 402. For example, if the information on the communication direction 402 is bidirectional (“11”) or the transmission side (“10”), the busy flag is “11”, and the information on the communication direction 402 is on the reception side (“01”). If there is, the busy flag is “01”, and if the information of the communication direction 402 is any other value, the busy flag is set to “00”. The busy flags of slots other than the above are set to “00”.

以降の、ビーコン生成部２０９からフレーム構成部２０７へビーコンデータを送出し、フレーム構成部２０７でフレームを構成した後に、無線処理部２０１を介してビーコンが送信される動作は、上記のビーコン送信のものと同一である。   The subsequent operation of transmitting beacon data from the beacon generation unit 209 to the frame configuration unit 207 and configuring the frame by the frame configuration unit 207 and then transmitting the beacon via the wireless processing unit 201 Is the same.

次に、送信側の無線通信装置は、通信相手先から同一のスロット予約情報が記載されたビーコンを受信すると、上記のビーコン受信処理の結果、スロット予約が確立したと判断する。   Next, when receiving the beacon in which the same slot reservation information is described from the communication partner, the transmitting wireless communication apparatus determines that the slot reservation has been established as a result of the beacon receiving process.

そして、送信側無線通信装置の上位層処理部２０４は生成したデータをフレーム構成部２０７へ送出する。フレーム構成部２０７は受け取ったデータにヘッダを付与した後、無線処理部２０１へ送出する。   Then, the upper layer processing unit 204 of the transmission side wireless communication apparatus sends the generated data to the frame configuration unit 207. The frame configuration unit 207 adds a header to the received data and then sends it to the wireless processing unit 201.

そして、無線処理部２０１は、データピリオドの指定したスロットで、データをアンテナ２００から送信する。   Then, the wireless processing unit 201 transmits data from the antenna 200 in the slot designated by the data period.

以上が無線通信装置からデータを単方向送信する場合の動作である。   The above is the operation when data is unidirectionally transmitted from the wireless communication apparatus.

なお、上記のスロット予約を行うときのスロット決定方法は、通信相手とその周囲に送信者がいないか、あるいは受信者しかいない場合にそのスロットでの通信は可であると判定したが、より稠密に空間的再利用を行うためには、近隣の無線通信装置に予約されていないスロットよりは予約されているスロットを選択した方が好ましい。図７は、このように稠密なスロット決定方法を示すフローチャートである。   Note that the slot determination method when performing the slot reservation described above determines that communication in the slot is possible when there is no transmitter or only a receiver in the vicinity of the communication partner. In order to perform spatial reuse, it is preferable to select a reserved slot rather than a slot that is not reserved in a neighboring wireless communication device. FIG. 7 is a flowchart showing such a dense slot determination method.

図７において、まず、スロット決定部２１５は、スロット予約テーブルの予約通信スロット４０４を参照して、第１スロットから順に予約されているか否かを判定する（ステップＳ７０１）。予約されている場合、ビーコン生成部２０９は、そのスロットに対応する通信方向４０２を参照して、通信方向が双方向通信（“１１”）もしくは受信側（“０１”）であるか否かを確認する（ステップＳ７０２）。双方向通信（“１１”）もしくは受信側（“０１”）である場合、次のスロットの判定のためにステップＳ７０７へ移行する。   In FIG. 7, first, the slot determination unit 215 refers to the reserved communication slot 404 of the slot reservation table and determines whether or not reservations are made in order from the first slot (step S701). If reserved, the beacon generation unit 209 refers to the communication direction 402 corresponding to the slot, and determines whether the communication direction is bidirectional communication (“11”) or the reception side (“01”). Confirmation (step S702). In the case of bidirectional communication (“11”) or the receiving side (“01”), the process proceeds to step S707 to determine the next slot.

一方、双方向通信（“１１”）もしくは受信側（“０１”）でない場合と、ステップＳ７０１においてスロット予約がない場合、スロット決定部２１５は、通信相手である無線通信装置の周囲状況を無線通信装置周囲状況テーブルから求める。該当するスロット番号４１１のビジー状態４１２が“０１”である場合（ステップＳ７０３）、当該スロットＩＤを記録部２０６内の予約スロットリストＡに記録する（ステップＳ７０４）。   On the other hand, when it is not the two-way communication (“11”) or the receiving side (“01”) and there is no slot reservation in step S701, the slot determination unit 215 performs wireless communication on the surrounding state of the wireless communication device that is the communication partner. Obtained from the device ambient status table. When the busy state 412 of the corresponding slot number 411 is “01” (step S703), the slot ID is recorded in the reserved slot list A in the recording unit 206 (step S704).

また、該当するスロット番号４１１のビジー状態４１２が“００”である場合（ステップＳ７０５）、当該スロットＩＤを記録部２０６内の予約スロットリストＢに記録する（ステップＳ７０６）。   If the busy state 412 of the corresponding slot number 411 is “00” (step S705), the slot ID is recorded in the reserved slot list B in the recording unit 206 (step S706).

さらに、該当するスロット番号４１１のビジー状態４１２が“１０”である場合、通信が不可であると判断し、次のスロットをチェックするためにステップＳ７０７へ移行する。   Further, if the busy state 412 of the corresponding slot number 411 is “10”, it is determined that communication is impossible, and the process proceeds to step S707 to check the next slot.

次に、スロット決定部２１５は、最終のスロットＩＤまで上記ステップＳ７０１乃至Ｓ７０６を終了したか否かを判定し（ステップＳ７０７）、終了していなければ次のスロットについてチェックするため、ステップＳ７０１へ処理を戻す。   Next, the slot determination unit 215 determines whether or not the above steps S701 to S706 have been completed up to the final slot ID (step S707), and if not completed, the process proceeds to step S701 to check the next slot. To return.

一方、スロット決定部２１５は、最終のスロットＩＤまでチェックを終了した場合、記録部２０６内の予約スロットリストＡから通信に必要なスロットを選択する。そして、スロット予約情報３０１の予約スロット３１４における該当するスロット位置のビットをセットする（ステップＳ７０８）。   On the other hand, when the slot determination unit 215 completes the check up to the last slot ID, the slot determination unit 215 selects a slot necessary for communication from the reserved slot list A in the recording unit 206. Then, the bit of the corresponding slot position in the reserved slot 314 of the slot reservation information 301 is set (step S708).

次に、スロット決定部２１５は、送信データを送信するのに必要なスロット数が選択できたか否かをチェックし（ステップＳ７０９）、スロットが足りた場合、スロット決定処理を終了する。   Next, the slot determination unit 215 checks whether or not the number of slots necessary for transmitting the transmission data has been selected (step S709), and if the number of slots is sufficient, the slot determination process ends.

一方、スロット決定部２１５は、スロット数が足りない場合、記録部２０６内の予約スロットリストＢから通信に必要なスロットを選択する。そして、スロット決定部２１５は、スロット予約情報３０１の予約スロット３１４における該当するスロット位置のビットをセットする（ステップＳ７１０）。   On the other hand, when the number of slots is insufficient, the slot determination unit 215 selects a slot necessary for communication from the reserved slot list B in the recording unit 206. Then, the slot determination unit 215 sets the bit at the corresponding slot position in the reserved slot 314 of the slot reservation information 301 (step S710).

以上のようにして、スロット決定部２１５は、予約するスロットを決定する。   As described above, the slot determination unit 215 determines a slot to be reserved.

これにより、すでに予約されているが通信に使用可能なスロットから、今回使用するスロットを選択するので、スロットの空間的利用効率を高めることができる。   As a result, the slot to be used this time is selected from the slots that have already been reserved but can be used for communication, so that the spatial utilization efficiency of the slot can be improved.

次に、受信側の無線通信装置がデータを受信したときの動作を以下に説明する。なお、以下の説明は、ビーコンＡＣＫが要求されているものとして行う。   Next, the operation when the receiving wireless communication apparatus receives data will be described below. The following description will be made assuming that a beacon ACK is requested.

まず、アンテナ２００で受信された電波から、無線処理部２０１においてフレームが取り出され、フレーム判定部２０２へ送出される。   First, the radio processing unit 201 extracts a frame from the radio wave received by the antenna 200 and sends the frame to the frame determination unit 202.

フレーム判定部２０２は、受信したフレームがデータフレームである場合、記録部２０６にフレームＩＤを記録するとともに、受信したフレームのペイロードを上位層処理部２０４へ送出する。上位層処理部２０４は、受け取ったペイロードをアプリケーションにより処理する。このとき、本実施の形態では単方向通信を行うため、上位層処理部２０４が応答データを作成することはないが、上位層処理部２０４は正常にデータを受信できたとき、ビーコン生成処理部２０９にビーコンＡＣＫの応答を要求する。   When the received frame is a data frame, the frame determination unit 202 records the frame ID in the recording unit 206 and sends the payload of the received frame to the upper layer processing unit 204. The upper layer processing unit 204 processes the received payload by an application. At this time, since the unidirectional communication is performed in the present embodiment, the upper layer processing unit 204 does not create response data. However, when the upper layer processing unit 204 has successfully received the data, the beacon generation processing unit 209 requests a beacon ACK response.

ビーコン生成処理部２０９は、記録部２０６に記録されているフレームＩＤの位置にＡＣＫ（‘１’）をセットしたＡＣＫリスト３０３を生成する。なお、このＡＣＫリスト３０３は、到達確認情報となる。また、スロット予約情報３０１とスロットビジーフラグ３０２については、上記したビーコン送信と同様にして生成する。   The beacon generation processing unit 209 generates an ACK list 303 in which ACK (‘1’) is set at the position of the frame ID recorded in the recording unit 206. The ACK list 303 is arrival confirmation information. Further, the slot reservation information 301 and the slot busy flag 302 are generated in the same manner as the beacon transmission described above.

次に、ビーコン生成部２０９は、生成したスロット予約情報３０１とスロットビジーフラグ３０２とＡＣＫリスト３０３とを含むビーコンデータをフレーム構成部２０７へ送出する。   Next, the beacon generation unit 209 transmits the generated beacon data including the slot reservation information 301, the slot busy flag 302, and the ACK list 303 to the frame configuration unit 207.

フレーム構成部２０７は、このビーコンデータを受け取った後、ビーコンヘッダを付加してビーコンフレームを構成し無線処理部２０１へ送出する。   After receiving this beacon data, the frame configuration unit 207 adds a beacon header to configure a beacon frame and sends it to the wireless processing unit 201.

そして、無線処理部２０１は、所定のタイミングでビーコンをアンテナ２００から放出する。   Then, the wireless processing unit 201 emits a beacon from the antenna 200 at a predetermined timing.

以上が受信側の無線通信装置からデータを受信した後にビーコンＡＣＫを送信する動作であるが、このように単方向送信をする場合においても、ビーコンＡＣＫにより正常受信されたか否かを送信側無線通信装置は知ることができる。このため、ビーコンＡＣＫの指定ビットがセットされなかったフレームについては、次の周回のスロットで再送を行うことができるので、単方向通信においても双方向通信と同様の通信品質を確保することが可能になる。   The above is the operation of transmitting a beacon ACK after receiving data from the receiving-side wireless communication device. Even when performing unidirectional transmission in this way, whether or not the beacon ACK is normally received is determined. The device can know. For this reason, frames for which the beacon ACK designation bit is not set can be retransmitted in the next round slot, so that the same communication quality as bidirectional communication can be ensured even in unidirectional communication. become.

次に、データを単方向で受信する無線通信装置からスロット予約を行って通信を開始する場合の受信側無線通信装置の動作について説明する。   Next, the operation of the reception-side wireless communication apparatus when starting a communication by performing slot reservation from a wireless communication apparatus that receives data in one direction will be described.

まず、上位層処理部２０４は、他の無線通信装置からデータを受信したい場合、ビーコン生成部２０９へ受信のためのスロット予約を指示する。   First, the upper layer processing unit 204 instructs the beacon generation unit 209 to reserve a slot for reception when receiving data from another wireless communication device.

ビーコン生成部２０９は、このスロット予約の指示を受けて、以下のような処理によりデータスロットを決定しスロット予約情報を生成する。   In response to this slot reservation instruction, the beacon generation unit 209 determines a data slot by the following processing and generates slot reservation information.

図５は、単方向通信のためのスロット決定方法を示すフローチャートである。   FIG. 5 is a flowchart illustrating a slot determination method for unidirectional communication.

図５において、まず、スロット決定部２１５は、スロット予約テーブルの予約通信スロット４０４を参照して、第１スロットから順に予約されているか否かを判定する（ステップＳ５０１）。予約されている場合、スロット決定部２１５は、そのスロットに対応する通信方向４０２を参照して、通信方向が双方向通信（“１１”）もしくは送信側（“１０”）であるか否かを確認する（ステップＳ５０２）。双方向通信（“１１”）もしくは送信側（“１０”）である場合、その予約された通信を阻害してしまう可能性があるためそのスロットは使用できないので、次のスロットの判定のためにステップＳ５０７へ移行する。   In FIG. 5, first, the slot determination unit 215 refers to the reserved communication slot 404 of the slot reservation table and determines whether or not reservations are made in order from the first slot (step S501). If reserved, the slot determination unit 215 refers to the communication direction 402 corresponding to the slot and determines whether the communication direction is bidirectional communication (“11”) or the transmission side (“10”). Confirmation (step S502). In the case of bidirectional communication (“11”) or transmission side (“10”), the reserved communication may be hindered, so that slot cannot be used. The process proceeds to step S507.

一方、双方向通信（“１１”）もしくは送信側（“１０”）でない場合と、ステップＳ５０１において、スロット予約がない場合、スロット決定部２１５は、通信相手である無線通信装置の周囲状況を無線通信装置周囲状況テーブルから求める。該当するスロット番号４１１のビジー状態４１２が“００”もしくは“１０”である場合（ステップＳ５０３）、ビーコン生成部２０９は相手無線通信装置の周りで送受信しているものがいない、あるいは少なくとも送信している無線通信装置はいないので相手無線通信装置が送信可であると判断し、スロット予約情報３０１の予約スロット３１４における該当するスロット位置のビットをセットする（ステップＳ５０４）。   On the other hand, if it is not the bidirectional communication (“11”) or the transmission side (“10”), and if there is no slot reservation in step S501, the slot determination unit 215 wirelessly determines the surrounding state of the wireless communication device that is the communication partner. It is determined from the communication device ambient situation table. When the busy state 412 of the corresponding slot number 411 is “00” or “10” (step S503), the beacon generation unit 209 does not transmit or transmits at least the other wireless communication device. Since there is no wireless communication device, it is determined that the partner wireless communication device can transmit, and the bit at the corresponding slot position in the reserved slot 314 of the slot reservation information 301 is set (step S504).

また、ビーコン生成部２０９は、該当するスロット番号４１１のビジー状態４１２が“１０”である場合、通信相手が送受信中か、あるいはその周囲に送信している無線通信装置があって通信が不可であると判断し、次のスロットをチェックするためにステップＳ５０７へ移行する。   Further, when the busy state 412 of the corresponding slot number 411 is “10”, the beacon generation unit 209 cannot communicate with the other party of communication that is being transmitted / received or that there is a wireless communication device that is transmitting in the vicinity. If it is determined that there is, the process proceeds to step S507 to check the next slot.

次に、スロット決定部２１５は、送信データを送信するのに必要なスロット数が選択できたか否かをチェックし（ステップＳ５０５）、スロットが足りた場合、スロット決定処理を終了する。そして、通信方向明示部２１３は相手ＤＥＶ３１１に対象としている無線通信装置のＩＤを記入し、通信方向３１２に受信側であることを示す“０１”を記入する。そして、優先度３１３とビーコンＡＣＫ３１５には、上位層処理部２０４から要求された通信品質（ＱｏＳ）を満足するような設定を行う（ステップＳ５０６）。   Next, the slot determination unit 215 checks whether or not the number of slots necessary for transmitting the transmission data has been selected (step S505), and if the number of slots is sufficient, the slot determination process ends. Then, the communication direction indication unit 213 enters the ID of the target wireless communication apparatus in the counterpart DEV 311, and enters “01” indicating the receiving side in the communication direction 312. The priority 313 and the beacon ACK 315 are set so as to satisfy the communication quality (QoS) requested from the higher layer processing unit 204 (step S506).

一方、スロット数が足りない場合、最終のスロットＩＤまで上記ステップＳ５０１乃至Ｓ５０５を終了したか否かを判定し（ステップＳ５０７）、終了していればスロットの選択処理を終了し、最終のスロットまで終了していなければ、次のスロットを判定するためにステップＳ５０１へ再度移行する。   On the other hand, if the number of slots is insufficient, it is determined whether or not the above steps S501 to S505 have been completed up to the final slot ID (step S507). If not completed, the process proceeds to step S501 again to determine the next slot.

以上のようにして、通信方向明示部２１３とスロット決定部２１５はスロット予約情報３０１を生成する。   As described above, the communication direction indication unit 213 and the slot determination unit 215 generate the slot reservation information 301.

次に、ビジースロット明示部２１４は、スロット予約テーブルを基にスロットビジーフラグ３０２に自己の周囲の通信状況を記入する。すなわち、ビジースロット明示部２１４は、スロット予約情報で予約したスロット位置に、自己が送受信していないで、かつ周囲の無線通信装置も送受信していないことを示す“００”を設定し、スロット予約テーブルに記録されている他のスロット位置には、通信方向４０２の情報を基にスロットビジーフラグを決定する。例えば、通信方向４０２の情報が、双方向（“１１”）や送信側（“１０”）である無線通信装置が一つでも記録されていればビジーフラグは“１１”であり、通信方向４０２の情報が、受信側（“０１”）である無線通信装置のみが記録されていればビジーフラグは“０１”であり、通信方向４０２の情報が、上記以外のスロットのビジーフラグは“００”とする。   Next, the busy slot clarification unit 214 fills the slot busy flag 302 with its surrounding communication status based on the slot reservation table. That is, the busy slot clarification unit 214 sets “00” at the slot position reserved by the slot reservation information to indicate that it is not transmitting / receiving and the surrounding wireless communication device is not transmitting / receiving, and slot reservation is performed. For other slot positions recorded in the table, the slot busy flag is determined based on the information of the communication direction 402. For example, if at least one wireless communication device that is bidirectional (“11”) or transmitting (“10”) is recorded in the communication direction 402, the busy flag is “11”, and the communication direction 402 If only the wireless communication device on the receiving side (“01”) is recorded, the busy flag is “01”, and the information on the communication direction 402 is “00” for the busy flags of slots other than the above.

次に、ビーコン生成部２０９は、生成したスロット予約情報３０１とスロットビジーフラグ３０２とを含むビーコンデータをフレーム構成部２０７へ送出する。   Next, the beacon generation unit 209 transmits beacon data including the generated slot reservation information 301 and the slot busy flag 302 to the frame configuration unit 207.

フレーム構成部２０７は、このビーコンデータを受け取った後、ビーコンヘッダを付加してビーコンフレームを構成し無線処理部２０１へ送出する。   After receiving this beacon data, the frame configuration unit 207 adds a beacon header to configure a beacon frame and sends it to the wireless processing unit 201.

そして、無線処理部２０１は、所定のタイミングでビーコンをアンテナ２００から放出する。   Then, the wireless processing unit 201 emits a beacon from the antenna 200 at a predetermined timing.

以上により、受信側の無線通信装置からスロット予約されたビーコンが送信される。   As described above, the beacon reserved for the slot is transmitted from the wireless communication apparatus on the receiving side.

通信相手となることを要求された無線通信装置は、このビーコンを受信し、スロット予約情報とビーコンの送信元無線通信装置のＤＥＶ＿ＩＤを通信予約情報として記録部２０６へ記録する。   The wireless communication device requested to become a communication partner receives this beacon, and records the slot reservation information and the DEV_ID of the beacon transmission source wireless communication device in the recording unit 206 as communication reservation information.

送信側となる無線通信装置は、上記のビーコン受信処理を行い、送信可能で有れば、スロット予約を受け付け、同一内容のスロット予約情報を記載したビーコンを送信する。   The wireless communication device on the transmission side performs the above-described beacon reception process, and if transmission is possible, accepts slot reservation and transmits a beacon in which slot reservation information of the same content is described.

その後、送信側無線通信装置は、データピリオドでデータ送信を行うが、そのときの動作は上記のデータ送信の動作と同一である。   Thereafter, the transmitting-side wireless communication device performs data transmission with a data period, and the operation at that time is the same as the above-described data transmission operation.

以上が本実施の形態における無線通信装置の動作・作用である。   The above is the operation / action of the wireless communication apparatus in this embodiment.

次に、本実施の形態の無線通信装置が、図１に示す位置に配置されたときの通信動作を説明する。   Next, a communication operation when the wireless communication apparatus according to the present embodiment is arranged at the position shown in FIG. 1 will be described.

図１において、無線通信装置Ａの通信可能エリア１１１に無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄが位置し、無線通信装置Ｄの通信可能エリア１１２に無線通信装置Ａ，Ｅ、Ｆが位置しているとする。そして、無線通信装置Ｃは、他の無線通信装置へ単方向の送信をしており、無線通信装置Ｄは他の無線通信装置から単方向の受信を行っている。また、無線通信装置Ｂと無線通信装置Ｆは、通信を行っていない状態とする。   In FIG. 1, when the wireless communication devices B, C, and D are located in the communicable area 111 of the wireless communication device A, and the wireless communication devices A, E, and F are located in the communicable area 112 of the wireless communication device D, To do. The wireless communication device C performs unidirectional transmission to another wireless communication device, and the wireless communication device D performs unidirectional reception from the other wireless communication device. In addition, the wireless communication device B and the wireless communication device F are not communicating.

このとき無線通信装置Ｃは、単方向送信に使用するスロット予約情報とスロットビジーフラグを含むビーコンを送信しており、無線通信装置Ｂ、Ｄはスロットビジーフラグを含むビーコンを受信している。   At this time, the wireless communication device C transmits a beacon including slot reservation information and a slot busy flag used for unidirectional transmission, and the wireless communication devices B and D receive a beacon including a slot busy flag.

したがって、無線通信装置Ａは、自己の周囲、すなわち通信可能エリア１１１内に無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄが位置し、無線通信装置Ｃが単方向送信状態にあり、無線通信装置Ｂ、Ｄは非通信状態にあることを知る。また、無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄの周辺の無線通信装置の状況も知ることができている。   Therefore, in the wireless communication device A, the wireless communication devices B, C, and D are located in the surrounding area, that is, in the communicable area 111, the wireless communication device C is in a unidirectional transmission state, and the wireless communication devices B and D are Know that you are not communicating. Further, the situation of the wireless communication devices around the wireless communication devices B, C, and D can also be known.

ここで、無線通信装置Ａが単方向送信を無線通信装置Ｄに行うとき、無線通信装置Ａは自己の周囲に双方向通信を行っていたり、あるいは受信側の無線通信装置となっているものがあるか否かをチェックする。この例では、無線通信装置Ａはそのような無線通信装置が周囲にいないと判断できる。   Here, when the wireless communication apparatus A performs unidirectional transmission to the wireless communication apparatus D, the wireless communication apparatus A performs bidirectional communication around itself or is a receiving-side wireless communication apparatus. Check if it exists. In this example, the wireless communication device A can determine that such a wireless communication device is not in the vicinity.

次に、無線通信装置Ａは、通信相手である無線通信装置Ｄの周囲に、通信を行っていたり、あるいは送信側の無線通信装置となっているものがあるか否かをチェックする。無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｄから受信したスロットビジーフラグから、そのような無線通信装置がいないと判断できる。   Next, the wireless communication device A checks whether or not there is a communication or a wireless communication device on the transmission side around the wireless communication device D that is a communication partner. The wireless communication device A can determine from the slot busy flag received from the wireless communication device D that there is no such wireless communication device.

以上の２つの判断結果から、無線通信装置Ａは無線通信装置Ｄへの単方向送信が可能であると判断し、スロット予約を行った後、送信を開始する。   From the above two determination results, the wireless communication device A determines that unidirectional transmission to the wireless communication device D is possible, makes a slot reservation, and then starts transmission.

なお、本実施の形態においては、無線通信装置が単方向通信を行うことを基本としているが、これに限らず、双方向通信を基本的に行い、通信条件が合わない場合には単方向通信を行うようにしてもよい。   In this embodiment, the wireless communication device is basically configured to perform unidirectional communication. However, the present invention is not limited to this, and bidirectional communication is basically performed. If communication conditions are not met, unidirectional communication is performed. May be performed.

無線通信装置が双方向通信を行う場合の通信条件として、スロット決定部２１５は対象のスロットが送信、あるいは受信の予約をされているか否かを判定し、いずれかの予約が
ある場合、そのスロットでの使用を不可とみなす。また、通信相手の周囲に、対象としているスロットにおいて送信、あるいは受信状態の無線通信装置がある場合も、そのスロットでの使用は不可とみなす。 As a communication condition when the wireless communication apparatus performs bidirectional communication, the slot determination unit 215 determines whether or not the target slot is reserved for transmission or reception. Use in is considered impossible. Also, if there is a wireless communication device that is transmitting or receiving in the target slot around the communication partner, use in that slot is regarded as impossible.

このように、無線通信装置が双方向通信を行う場合には、送信側と受信側の無線通信装置の近隣に送受信者がいないことを条件とするのに較べ、単方向で送信あるいは受信する場合には、送信側無線通信装置、あるいは受信側無線通信装置の近隣に、それぞれ送信者あるいは受信者がいても通信を行うことができる。これにより、無線通信装置は、広い条件で通信の可否を決定することが可能になる。   As described above, when the wireless communication device performs bidirectional communication, transmission or reception is performed in one direction as compared with the condition that there is no transmitter / receiver in the vicinity of the wireless communication device on the transmission side and the reception side. In this case, communication can be performed even if there is a transmitter or a receiver in the vicinity of the transmitting side wireless communication device or the receiving side wireless communication device, respectively. As a result, the wireless communication apparatus can determine whether communication is possible under a wide range of conditions.

さらに、本発明では、ビーコンにＡＣＫ応答を含めるので、単方向通信であってもフレームの欠落を検出でき、再送により通信品質の確保が可能である。   Furthermore, in the present invention, since the ACK response is included in the beacon, frame loss can be detected even in unidirectional communication, and communication quality can be ensured by retransmission.

なお、本実施の形態では、自律分散型ネットワークの一例を挙げたが、これに限らず、その他のＴＤＭＡスロットを用いた自律分散型ネットワークにおいても本発明は有効である。   In the present embodiment, an example of an autonomous distributed network is given. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also effective in an autonomous distributed network using other TDMA slots.

本発明はアドホック通信をするときの無線通信方法及び無線通信装置に有用であり、ＴＤＭＡ方式もしくはＴＤＭＡとのハイブリッド方式の自律分散型ネットワークにおいて空間的な帯域の再利用に適している。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a wireless communication method and a wireless communication apparatus when performing ad hoc communication, and is suitable for spatial band reuse in a TDMA system or a hybrid system autonomous distributed network with TDMA.

実施の形態における無線通信ネットワークにおける無線通信装置の配置図Arrangement diagram of radio communication apparatus in radio communication network in embodiment 本実施の形態における無線通信装置の構成図Configuration diagram of radio communication apparatus in this embodiment 本実施の形態におけるビーコンフレームの構成図Configuration diagram of beacon frame in the present embodiment （ａ）本実施の形態におけるスロット予約テーブルの構成図（ｂ）本実施の形態における通信装置周囲状況テーブルの構成図(A) Configuration diagram of slot reservation table in the present embodiment (b) Configuration diagram of communication device surrounding status table in the present embodiment 本実施の形態における受信者により単方向通信スロットを決定するフローチャートFlowchart for determining a unidirectional communication slot by a receiver in the present embodiment 本実施の形態における送信側により単方向通信スロットを決定するフローチャートFlowchart for determining a unidirectional communication slot by the transmission side in the present embodiment 本実施の形態における単方向通信スロットを決定するフローチャートFlowchart for determining a unidirectional communication slot in the present embodiment 従来例におけるスーパーフレームの構成図Configuration diagram of the super frame in the conventional example 従来例におけるスーパーフレームの構成図Configuration diagram of the super frame in the conventional example 従来例における無線通信装置の構成図Configuration diagram of wireless communication device in conventional example

符号の説明Explanation of symbols

２００ アンテナ
２０１ 無線処理部
２０２ フレーム判定部
２０３ ＡＣＫ・再送処理部
２０４ 上位層処理部
２０５ ビーコン受信処理部
２０６ 記録部
２０７ フレーム構成部
２０８ 再送フレームバッファ部
２０９ ビーコン生成部
２１２ 通信可否判定部
２１３ 通信方向明示部
２１４ ビジースロット明示部
２１５ スロット決定部 200 Antenna 201 Radio Processing Unit 202 Frame Determination Unit 203 ACK / Retransmission Processing Unit 204 Upper Layer Processing Unit 205 Beacon Reception Processing Unit 206 Recording Unit 207 Frame Configuration Unit 208 Retransmission Frame Buffer Unit 209 Beacon Generation Unit 212 Communication Availability Determination Unit 213 Communication Direction Explicit section 214 Busy slot clarification section 215 Slot determination section

Claims (9)

アドホックネットワークにおける時分割通信を実現する無線通信方法であって、
無線通信装置が特定のデータ送信スロットを指定し、単方向送信、単方向受信、あるいは双方向通信で使用することを他の無線通信装置に予約するステップと、
前記無線通信装置が他の無線通信装置から予約された予約状況を管理するステップと、
前記無線通信装置が前記予約状況に基づいて、データ送信スロットでの送信もしくは受信が可能であるか否かを示すスロット情報を生成し、他の無線通信装置へ通知するステップと、
前記無線通信装置が単方向送信、あるいは単方向受信をするとき、自己が管理する前記予約状況と、通信相手の無線通信装置から通知された前記スロット情報とから使用するデータ送信スロットを決定するステップと
を有する無線通信方法。 A wireless communication method for realizing time division communication in an ad hoc network,
A wireless communication device designates a specific data transmission slot and reserves another wireless communication device for use in unidirectional transmission, unidirectional reception, or bidirectional communication;
Managing the reservation status reserved by the wireless communication device from other wireless communication devices;
Generating, based on the reservation status, the wireless communication device generating slot information indicating whether transmission or reception in a data transmission slot is possible, and notifying other wireless communication devices;
A step of determining a data transmission slot to be used from the reservation status managed by the wireless communication device when the wireless communication device performs unidirectional transmission or unidirectional reception and the slot information notified from the wireless communication device of the communication partner; A wireless communication method comprising: 前記データ送信スロットを決定するステップは、
前記無線通信装置が、前記予約状況から双方向通信を行っている無線通信装置、あるいは受信側となっている無線通信装置がいないデータ送信スロットを検出するステップと、
前記無線通信装置が、前記スロット情報から通信相手の無線通信装置が送受信しておらず、かつ前記通信相手の通信可能エリア内の無線通信装置が送信をしていないデータ送信スロットを検出するステップと、
前記検出ステップの両方で共通して検出されたデータ送信スロットを通信に使用するデータ送信スロットであると決定するステップと
からなる請求項１に記載の無線通信方法。 Determining the data transmission slot comprises:
Detecting a data transmission slot in which the wireless communication device is performing two-way communication from the reservation status, or a wireless communication device that is a receiving side is not present;
The wireless communication device detects a data transmission slot from which the wireless communication device of the communication partner is not transmitting / receiving from the slot information and the wireless communication device in the communicable area of the communication partner is not transmitting; ,
The wireless communication method according to claim 1, further comprising a step of determining that the data transmission slot detected in common in both of the detection steps is a data transmission slot used for communication. 前記通信相手の無線通信装置が、通信要求元の無線通信装置から前記予約を受け取ったときに通信の可否を判定するステップと、
前記通信相手の無線通信装置が通信可と判定したとき、前記通信要求元の無線通信装置へ同一のデータ送信スロットの予約を行うステップと
を有する請求項１に記載の無線通信方法。 Determining whether communication is possible when the wireless communication device of the communication partner receives the reservation from the wireless communication device of the communication request source;
The wireless communication method according to claim 1, further comprising: reserving the same data transmission slot to the communication request source wireless communication device when the communication partner wireless communication device determines that communication is possible. 前記時分割通信は、ビーコンを送信するビーコンピリオドとデータ送信するデータピリオドとからなるスーパーフレーム周期で行われるものであって、
前記データ送信スロットの予約と前記スロット情報は前記ビーコンで通知される請求項１に記載の無線通信方法。 The time division communication is performed in a superframe period composed of a beacon period for transmitting a beacon and a data period for transmitting data,
The wireless communication method according to claim 1, wherein the reservation of the data transmission slot and the slot information are notified by the beacon. 前記通信相手の無線通信装置が、通信要求元の無線通信装置から単方向送信の予約をされたデータを正常に受信したとき、次のスーパーフレームにおけるビーコンで到達確認情報を通知するステップを
有する請求項４に記載の無線通信方法。 A step of notifying the arrival confirmation information by a beacon in a next super frame when the wireless communication device of the communication partner normally receives data reserved for unidirectional transmission from the wireless communication device of the communication request source; Item 5. The wireless communication method according to Item 4. アドホックネットワークにおける時分割通信を実現する無線ネットワークを構成する無線通信装置であって、
データ送信スロットを指定して、当該データ送信スロットにおいて、自己が双方向通信の送受信者、単方向通信の送信者もしくは受信者であることを近隣のノードに通知する通信方向明示部と、
各データ送信スロットにおける、送信もしくは受信が可能か否かを近隣のノードに通知するビジースロット明示部と、
他の無線通信装置の前記通信方向明示部から通知された通信方向情報と、前記ビジースロット明示部から通知されたスロットビジー情報とを受信するスロット情報受信部と、
単方向通信を行うときに、前記スロット情報受信部が受信した通信方向情報とスロットビ
ジー情報とから、自己の使用するデータ送信スロットを決定するスロット決定部と
を有する無線通信装置。 A wireless communication device constituting a wireless network for realizing time division communication in an ad hoc network,
A communication direction specifying unit for designating a data transmission slot and notifying a neighboring node that the data transmission slot is a transmitter / receiver of bidirectional communication, a sender or receiver of unidirectional communication, and
In each data transmission slot, a busy slot indication unit for notifying neighboring nodes whether transmission or reception is possible, and
A slot information receiving unit that receives the communication direction information notified from the communication direction specifying unit of another wireless communication device and the slot busy information notified from the busy slot specifying unit;
A wireless communication apparatus comprising: a slot determining unit that determines a data transmission slot to be used from communication direction information and slot busy information received by the slot information receiving unit when performing unidirectional communication. 前記スロット決定部は、前記通信方向情報から双方向通信を行っている無線通信装置と受信側となっている無線通信装置とがいないデータ送信スロットを検出し、さらに、通信相手の無線通信装置の前記スロットビジー情報から当該通信相手の無線通信装置が送受信しておらず、かつ前記通信相手の通信可能エリア内の無線通信装置が送信をしていないデータ送信スロットを検出し、両方で共通して検出されたデータ送信スロットを通信に使用するデータ送信スロットとして決定する請求項６に記載の無線通信装置。 The slot determination unit detects a data transmission slot in which there is no wireless communication device performing bidirectional communication and a wireless communication device on the receiving side from the communication direction information, and further, the communication partner wireless communication device From the slot busy information, a data transmission slot in which the communication partner's wireless communication device is not transmitting / receiving and a wireless communication device in the communication partner's communicable area is not transmitting is detected in common. The wireless communication apparatus according to claim 6, wherein the detected data transmission slot is determined as a data transmission slot to be used for communication. 前記スロット情報受信部が他の無線通信装置から通信要求を受信したとき、通信の可否を判定する通信可否判定部を有し、
通信可否判定部が通信可と判定したとき、前記通信方向明示部に指示して通信要求元の無線通信装置へ同一のデータ送信スロットでの自己の通信方向を通知する請求項６に記載の無線通信装置。 When the slot information receiving unit receives a communication request from another wireless communication device, the slot information receiving unit has a communication enable / disable determining unit that determines whether communication is possible,
The wireless communication according to claim 6, wherein when the communication enable / disable determining unit determines that communication is possible, the wireless communication device instructs the communication direction specifying unit to notify the communication request source wireless communication device of its own communication direction in the same data transmission slot. Communication device. 前記時分割通信は、ビーコンを送信するビーコンピリオドとデータ送信するデータピリオドとからなるスーパーフレーム周期で行われるものであって、
データ送信スロットで単方向送信されるデータフレームを受信するデータ受信部と、
前記データ受信部で正常に受信されたか否かを判定するデータ受信判定部と、
前記データ受信判定部で正常受信であると判定したとき、そのスーパーフレーム周回もしくは次の周回におけるビーコン送信時に到達確認情報を含めて送信するビーコン送信部と、
を有する請求項６に記載の無線通信装置。 The time division communication is performed in a superframe period composed of a beacon period for transmitting a beacon and a data period for transmitting data,
A data receiving unit for receiving a data frame transmitted unidirectionally in a data transmission slot;
A data reception determination unit that determines whether or not the data reception unit has been normally received;
When it is determined that the data reception determination unit is normal reception, a beacon transmission unit that transmits information including arrival confirmation information during beacon transmission in the superframe lap or the next lap,
The wireless communication device according to claim 6, comprising:
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