JP2009055350A - Radio communication system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信、特に無線PANにおいて、制御端末はあらかじめ従属端末からのメンバー登録要求に基づいて従属端末の方向を指向するアンテナ指向情報を端末登録テーブルに登録しておき、従属端末からの要求があったときに、制御端末と従属端末のアンテナの指向方向を自動的に合わせて、データ通信を行う無線通信システム及び方法に関する。 According to the present invention, in wireless communication, particularly in a wireless PAN, a control terminal registers antenna pointing information for directing the direction of a subordinate terminal in advance in a terminal registration table based on a member registration request from the subordinate terminal. The present invention relates to a wireless communication system and method for performing data communication by automatically matching the antenna directivity directions of a control terminal and a subordinate terminal when requested.
ミリ波を使用して無線端末間で高速通信を行うようにしたミリ波WPAN(Wireless Personal Area Network)の無線通信システムの開発が進められている。このような無線通信システムでは、60GHz帯の7GHz〜9GHzの超広帯域が使用され、数Gbpsの超高速通信が可能である。このような無線通信システムは、非圧縮のビデオ信号の伝送や、キオスク・ダウンローディング型ファイル転送に用いることが期待されている。 Development of a wireless communication system of a millimeter wave WPAN (Wireless Personal Area Network) that uses millimeter waves to perform high-speed communication between wireless terminals is underway. In such a wireless communication system, an ultra wide band of 7 GHz to 9 GHz in the 60 GHz band is used, and ultra high speed communication of several Gbps is possible. Such a wireless communication system is expected to be used for transmission of uncompressed video signals and kiosk downloading type file transfer.
このような無線通信システムとして、IEEE802.15.3として標準化が検討されているものがある(非特許文献1参照)。以下、この無線通信システムについて説明する。 As such a wireless communication system, there is one whose standardization is being studied as IEEE 802.15.3 (see Non-Patent Document 1). The wireless communication system will be described below.
図9は、IEEE802.15.3の無線通信システムの構成を示すものである。IEEE802.15.3の無線通信システムでは、無線端末は、デバイス(DEV)と呼ばれている。これらのデバイスの無線端末の中で、1つのデバイスのみが、ピコネット・コーディネータ(PNC)と呼ばれる制御端末となり、他のデバイス(DEV)は従属端末となる。図9では、1つの制御端末(PNC)と4つの従属端末(DEV)が示されている。なお、従属端末数は、これに限定されるものではない。また、制御端末(PNC)は、従属端末として機能させることもできる。 FIG. 9 shows the configuration of an IEEE 802.15.3 wireless communication system. In the IEEE 802.15.3 wireless communication system, a wireless terminal is called a device (DEV). Among the wireless terminals of these devices, only one device becomes a control terminal called a piconet coordinator (PNC), and the other device (DEV) becomes a subordinate terminal. In FIG. 9, one control terminal (PNC) and four subordinate terminals (DEV) are shown. Note that the number of dependent terminals is not limited to this. The control terminal (PNC) can also function as a subordinate terminal.
制御端末は、上位層からの指令を受けると、周辺の従属端末を束ねて、ひとつのピコネットを形成する。ピコネットとは、1つのマスタ(ここでは制御端末)に対して、複数のスレーブ(ここでは従属端末)を接続して構成されるネットワークである。ここでは、従属端末は、ネットワークに自由に参加、離脱できる。 When receiving a command from an upper layer, the control terminal bundles peripheral subordinate terminals to form one piconet. A piconet is a network configured by connecting a plurality of slaves (here, subordinate terminals) to one master (here, a control terminal). Here, the subordinate terminals can freely join and leave the network.
制御端末は、ビーコンを送出して、ネットワークのタイミングを調整する機能を備えている。各従属端末は、無線端末(PNC)からのビーコンを受信して、指定されたタイミングで、データの送受信を行う。 The control terminal has a function of sending out a beacon and adjusting the timing of the network. Each subordinate terminal receives a beacon from a wireless terminal (PNC), and transmits and receives data at a designated timing.
制御端末は、各従属端末に割り当てるタイムリソースを管理することによって、制御端と各従属端末の通信路の形成し、これにより制御端末と任意の従属端末間でポイント・ツー・ポイントの通信路が形成され、データが転送される。 The control terminal forms a communication path between the control terminal and each subordinate terminal by managing the time resources allocated to each subordinate terminal, so that a point-to-point communication path is established between the control terminal and any subordinate terminal. Formed and data transferred.
図10は、IEEE802.15.3で使用されるスーパーフレームの構成を示すものである。図10に示すように、1つのスーパーフレームは、ビーコン期間と、コンテンション・アクセス期間(CAP)と、チャネル時間割り当て期間(CTAP)との3つのパートから構成される。 FIG. 10 shows the structure of a superframe used in IEEE802.15.3. As shown in FIG. 10, one superframe is composed of three parts: a beacon period, a contention access period (CAP), and a channel time allocation period (CTAP).
各スーパーフレームの開始時はビーコン期間となっており、このビーコン期間で、制御端末からビーコンが放送される。このビーコンは、各スーパーフレームの開始を指示したり、制御端末から各従属端末に、タイム割り当てや管理情報を提供している。 The start of each super frame is a beacon period, and the beacon is broadcast from the control terminal during this beacon period. This beacon instructs the start of each superframe, and provides time allocation and management information from the control terminal to each subordinate terminal.
コンテンション・アクセス期間(CAP)は、スーパーフレームでビーコン期間の次に割り当てられている。このコンテンション・アクセス期間(CAP)は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance)により、全ての無線端末がアクセス可能な期間になっている。このコンテンション・アクセス期間(CAP)では、時間に依存しないACK等の信号が転送される。 The contention access period (CAP) is allocated next to the beacon period in the superframe. The contention access period (CAP) is a period in which all wireless terminals can access by CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance). In this contention access period (CAP), a signal such as ACK that does not depend on time is transferred.
チャネル時間割り当て(CTAP)期間は、制御端末が特定の従属端末にのみ通信を許可する期間となっている。チャネル時間割り当て期間(CTAP)は、無線端末間で通信が行われるタイムスロット(CTA1、CTA2、…)から構成されている。なお、このチャネル時間割り当て(CTAP)期間では、時間依存のデータ(アイソクロナスデータ)が転送される。 The channel time allocation (CTAP) period is a period in which the control terminal permits communication only to a specific subordinate terminal. The channel time allocation period (CTAP) is composed of time slots (CTA1, CTA2,...) In which communication is performed between wireless terminals. In this channel time allocation (CTAP) period, time-dependent data (isochronous data) is transferred.
このように、制御端末は、所定の方向にビーコンフレームを送ってから各従属端末とのアンテナの指向方向の整合を取った後、スーパーフレームのCTAP期間に従属端末との間で通信を行っていた。
しかし、前述したような従来の方法では、高いアンテナゲインを得るためにアンテナの全指向範囲をカバーするビームの数が多い場合には、その多数のビームそれぞれで順次ビーコンを送信して走査を行うので、これだけでも整合させるのに時間がかかるが、一巡目で制御端末と従属端末それぞれのビームが互いに整合しなければ、互いにビームが整合するまで同様な操作を繰り返さなければならず、制御端末と従属端末が整合するまでの時間がかかり過ぎるという問題があった。
また、従属端末から通信要求があったときに、その都度制御端末と従属端末とのアンテナの指向方向を決定する必要があり、そのために通信要求があったときにすぐに通信を開始できないという問題があった。
However, in the conventional method as described above, when there are a large number of beams that cover the omnidirectional range of the antenna in order to obtain a high antenna gain, scanning is performed by sequentially transmitting a beacon with each of the many beams. Therefore, it takes a long time to match only this, but if the beams of the control terminal and the subordinate terminal do not match each other in the first round, the same operation must be repeated until the beams match each other. There was a problem that it took too much time for the subordinate terminals to be matched.
In addition, when a communication request is made from a subordinate terminal, it is necessary to determine the antenna directivity direction between the control terminal and the subordinate terminal each time, so that communication cannot be started immediately when a communication request is made. was there.
上述の課題を解決するために、本発明の無線通信システムには、制御端末と複数の従属端末とから構成され、ビーコン期間と、コンテンション・アクセス期間と、チャネル時間割り当て期間とからなるスーパーフレームを用いてデータの送受信を行う無線通信システムにおいて、
制御端末は、所定の方向に情報を送受信可能なアンテナと、アンテナの指向制御を行うアンテナ制御部と、ネットワークコントローラ機能を有するか否かの判断する機能判断部と、登録要求があった従属端末の情報が記録される端末登録テーブルと、システムの時間管理を行うタイマと、スーパーフレームを用いた通信制御を行うネットワーク制御部と、ビーコンを送信するビーコン送信部と、従属端末からのメンバー登録要求を検出するメンバー登録要求検出部と、従属端末にACKを送出するACK送出部を備え、
属端末は、所定の方向に情報を送受信可能なアンテナ部と、アンテナの指向制御を行うアンテナ制御部と、ネットワークコントローラ機能を有するか否かの判断する機能判断部と、システムの時間の管理を行うタイマと、スーパーフレームを用いた通信制御を行うネットワーク制御部と、制御端末から受信したビーコンを検出するビーコン検出部と、制御端末に送出するメンバー登録要求を生成するメンバー登録要求生成部と、制御端末からのACKを検出するACK検出部を備え、
制御端末は、各所定の方向に対して、所定の時間にビーコンを送信し、従属端末は、ビーコンを所定の時間に所定の方向で受信したときに、制御端末にメンバー登録要求を送信し、制御端末はメンバー登録要求を受信して通信が可能な指向方向を決定して端末登録テーブルに登録し、その後、従属端末から通信要求があったときには、制御端末の端末登録テーブルに登録された指向情報に基づいて従属端末と通信を行うことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, a wireless communication system according to the present invention includes a control terminal and a plurality of subordinate terminals, and includes a superframe including a beacon period, a contention access period, and a channel time allocation period. In a wireless communication system that transmits and receives data using
The control terminal includes an antenna that can transmit and receive information in a predetermined direction, an antenna control unit that performs antenna directivity control, a function determination unit that determines whether or not it has a network controller function, and a subordinate terminal that has requested registration A terminal registration table in which information is recorded, a timer that manages system time, a network control unit that performs communication control using a superframe, a beacon transmission unit that transmits a beacon, and a member registration request from a subordinate terminal A member registration request detecting unit for detecting ACK, and an ACK sending unit for sending ACK to a subordinate terminal,
The belonging terminal has an antenna unit that can transmit and receive information in a predetermined direction, an antenna control unit that performs antenna directivity control, a function determination unit that determines whether or not it has a network controller function, and system time management. A timer to perform, a network control unit that performs communication control using a superframe, a beacon detection unit that detects a beacon received from the control terminal, a member registration request generation unit that generates a member registration request to be sent to the control terminal, An ACK detector for detecting an ACK from the control terminal;
The control terminal transmits a beacon at a predetermined time for each predetermined direction, and the subordinate terminal transmits a member registration request to the control terminal when the beacon is received in the predetermined direction at the predetermined time. The control terminal receives the member registration request, determines the directivity direction in which communication is possible, registers it in the terminal registration table, and when there is a communication request from the subordinate terminal thereafter, directs registered in the terminal registration table of the control terminal It communicates with a subordinate terminal based on information, It is characterized by the above-mentioned.
本発明の無線通信システムにおいて、制御端末の端末登録テーブルに登録された従属端末からの通信要求があった場合、ネットワーク制御部は、制御端末と従属端末間で行われる通信時間を予約し、予約した時間がきた場合、アンテナ指向制御部は端末登録テーブルに登録された指向情報に基づいて、アンテナ指向方向を通信要求があった従属端末と通信を行うことを特徴とする。 In the wireless communication system of the present invention, when there is a communication request from a subordinate terminal registered in the terminal registration table of the control terminal, the network control unit reserves a communication time performed between the control terminal and the subordinate terminal, and makes a reservation The antenna pointing control unit communicates with the subordinate terminal that has made a communication request for the antenna pointing direction based on the pointing information registered in the terminal registration table.
また、本発明の無線通信システムにおいて、端末登録テーブルは、メンバー登録の要求があった従属端末のIDと、そのメンバー登録の要求があった従属端末のアンテナを指向する制御端末のアンテナ指向方向とを記録することを特徴とする。 In the wireless communication system of the present invention, the terminal registration table includes the ID of the subordinate terminal that has requested member registration, and the antenna pointing direction of the control terminal that points to the antenna of the subordinate terminal that has requested the member registration. Is recorded.
本発明の無線通信システムによれば、制御端末と複数の従属端末とから構成され、ビーコン期間と、コンテンション・アクセス期間と、チャネル時間割り当て期間とからなるスーパーフレームを用いてデータの送受信を行う無線通信システムにおいて、
制御端末は、各所定の方向に対して、所定の時間にビーコンを送信し、従属端末は、ビーコンを所定の時間に所定の方向で受信したときに、制御端末にメンバー登録要求を送信し、制御端末はメンバー登録要求を受信して通信が可能な指向方向を決定して端末登録テーブルに登録し、その後、従属端末から通信要求があったときには、制御端末の端末登録テーブルに登録された指向情報に基づいて従属端末と通信を行うようにしているので、ビーコン送出期間が短くなり、制御端末と従属端末の通信を遮断する時間がより少なくなる。
According to the radio communication system of the present invention, data is transmitted / received using a superframe that is composed of a control terminal and a plurality of subordinate terminals and includes a beacon period, a contention access period, and a channel time allocation period. In a wireless communication system,
The control terminal transmits a beacon at a predetermined time for each predetermined direction, and the subordinate terminal transmits a member registration request to the control terminal when the beacon is received in the predetermined direction at the predetermined time. The control terminal receives the member registration request, determines the directivity direction in which communication is possible, registers it in the terminal registration table, and when there is a communication request from the subordinate terminal thereafter, directs registered in the terminal registration table of the control terminal Since communication with the subordinate terminal is performed based on the information, the beacon transmission period is shortened, and the time for blocking the communication between the control terminal and the subordinate terminal is reduced.
また、本発明の無線通信システムによれば、制御端末の端末登録テーブルに登録された従属端末からの通信要求があった場合、ネットワーク制御部は、制御端末と従属端末間で行われる通信時間を予約し、予約した時間がきた場合、アンテナ指向制御部は端末登録テーブルに登録された指向情報に基づいて、アンテナ指向方向を通信要求があった従属端末と通信を行うようにしているので、制御端末のアンテナを従属端末に向ける制御が容易になり、そのために制御端末と従属端末の通信が短時間に開始できる。 Further, according to the wireless communication system of the present invention, when there is a communication request from a subordinate terminal registered in the terminal registration table of the control terminal, the network control unit sets the communication time performed between the control terminal and the subordinate terminal. When the reserved time comes, the antenna pointing control unit communicates the antenna pointing direction with the subordinate terminal that requested the communication based on the pointing information registered in the terminal registration table. Control for directing the antenna of the terminal toward the subordinate terminal is facilitated, so that communication between the control terminal and the subordinate terminal can be started in a short time.
また、本発明の無線通信システムによれば、端末登録テーブルは、メンバー登録の要求があった従属端末のIDと、そのメンバー登録の要求があった従属端末のアンテナを指向する制御端末のアンテナ指向方向とを記録するようにしているので、通信要求があったとき、制御端末のアンテナを従属端末に向ける時間が短縮され、そのために制御端末と従属端末の通信が短時間に開始できる。 Further, according to the wireless communication system of the present invention, the terminal registration table includes the ID of the subordinate terminal that has requested member registration and the antenna orientation of the control terminal that is directed to the antenna of the subordinate terminal that has requested member registration. Since the direction is recorded, when there is a communication request, the time for directing the antenna of the control terminal to the subordinate terminal is shortened, so that communication between the control terminal and the subordinate terminal can be started in a short time.
図1は、本発明の無線通信システムにおける制御端末10を示す図である。この無線通信システムにおいて、ネットワークコントローラ機能を有する無線端末を制御端末10と呼ぶ。図1において、制御端末10は、所定の方向にビーコン及びデータの送受信を行うアンテナ11と、アンテナ11の指向制御を行うアンテナ指向制御部12と、無線端末がネットワークコントローラ機能を有するかどうかを判断する機能判断部13と、システムの時間管理を行うタイマ14と、スーパプレーム単位で通信の制御を行うネットワーク制御部15と、1以上の従属端末の端末IDとその従属端末に指向した制御端末のアンテナ指向方向を記録する端末登録テーブル17、その端末登録テーブル17を制御する端末登録テーブル制御部16と、ビーコンを送出するビーコン送出部18と、従属端末からのメンバー登録要求を検出するメンバー要求検出部19と、ACK送出部20とから構成される。
FIG. 1 is a diagram showing a
図1において、機能判断部13は無線端末がネットワークコントローラ機能を有するか否かを判断し、ネットワークコントローラ機能を有する場合には、その無線端末が制御端末10として動作するように設定し、ネットワークコントローラ機能を有しない場合には、その無線端末が従属端末30として動作するように設定する。以下は、無線端末がネットワークコントローラ機能を有すると判断され制御端末として動作する制御端末10について説明する。制御端末10のタイマ14はシステムの時間を管理するネットワーク制御部15にシステムクロックを送る。ネットワーク制御部15はスーパーフレームの時間情報をアンテナ指向制御部12に送り、アンテナ指向制御部12は、後述するように、スーパーフレームの時間情報に基づいて、アンテナ11のアンテナ指向方向Siを変化させる。
In FIG. 1, the
図2は、制御端末10のアンテナ11の指向方向であるS1からS8を示す図である。図2においては、制御端末10のアンテナ11の全指向範囲(2π)を、例えば、8等分したときの指向方向(S1〜S8、以下一般的にSiと表示する)を示す。この指向方向Siは、制御端末10のアンテナ11からみて、従属端末30のアンテナと通信ができる方向である。図1に示すように、アンテナ11は、アンテナ指向制御部12によって、指向方向Siのいずれかに設定され、その方向にビーコンが送信され、またその方向で従属端末30からメンバー登録要求を受信すると共に、その後の通信が行われる。
FIG. 2 is a diagram illustrating S1 to S8, which are directing directions of the
図3は、制御端末10の端末登録テーブル17のデータ配置構成例を示す図である。端末登録テーブル17は、降順に番号が採番されるテーブル番号と、メンバー登録の要求があった従属端末のIDと、そのメンバー登録の要求があった従属端末のアンテナを指向する制御端末10のアンテナ指向方向とを記録する配置構成になっている。端末登録テーブル17は、ハードメモリやフラッシュメモリ等で構成される。後述するように、システム内の従属端末30から制御端末10にメンバー登録の要求があった場合、制御端末10の端末登録テーブル制御部16は、テーブル番号と従属端末のIDと制御端末10のアンテナ指向方向を端末登録テーブル17中に登録する。図1に戻って、メンバー登録要求の処理は以下のように行われる。すなわち、まず、制御端末10がビーコン送出部18からビーコンを送出すると、そのビーコンを受信した従属端末30がメンバー登録要求をするときには、従属端末30はメンバー登録要求のビーコンを制御端末10に送出し、このビーコンを受信した制御端末10の端末登録テーブル制御部16は端末登録テーブル17に従属端末30のID及び指向方向Siを登録すると共に、ACKをACK送出部20から従属端末30に送出することによりメンバー登録要求処理は終了する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a data arrangement configuration example of the terminal registration table 17 of the
図4は、本発明の従属端末の構成の概要を示す図である。従属端末30は実際には制御端末10と同じ構成を有するように製造されるのが一般的であるが、上述のように、従属端末30の機能判断部33が無線端末がネットワークコントローラ機能を有しないと判断して、その無線端末が従属端末30として動作するように設定されたものである。図4においては、従属端末30で使用される構成要素のみを表示し、図1中に設けられる他の構成要素は省略されている。
FIG. 4 is a diagram showing an outline of the configuration of the slave terminal according to the present invention. In general, the
図4において、従属端末30は、無線端末がネットワークコントローラ機能を有するかどうかを判断する機能判断部33と、所定の方向にビーコンや情報の送受信を行うアンテナ31と、アンテナ31の指向制御を行うアンテナ指向制御部32と、システムの時間の管理を行うタイマ34と、制御端末10からのビーコンを検出するビーコン検出部36と、制御端末10からのビーコンに対応してメンバー登録要求を生成するメンバー登録要求生成部37と、制御端末10からのACKを受信するACK検出部38から構成される。この無線システムにおいては、上述のように、各無線端末は、制御端末10になるか又は従属端末30になるかを自由に選択することができるが、以下ではネットワークコントローラ機能を有しない無線端末を従属端末30と呼ぶ。
In FIG. 4, the
以下に、制御端末10の動作について図1及び図5を用いて説明する。図5は、制御端末における通信制御手順の概要を示すフローチャートである。無線端末10がスタートした後、無線端末10の機能判断部13の機能判断により、無線端末がネットワークコントローラ機能を持つと判断された場合、上記無線端末は、制御端末10(ネットワークコントローラ無線端末PNC)として運用される(ステップS1)。無線端末10が制御端末1と判断されると、制御端末10は、図2に示すようにアンテナのすべての指向(S1〜S8)にビーコンを転送する(ステップS2)。その後、システム内のネットワークコントローラ機能を持ってない1以上の従属端末30から制御端末10にメンバー登録の要求があった場合、制御端末は従属端末のメンバー登録を行う(ステップS3)。その後、従属端末30からデータ転送の要求があった場合、制御端末10は従属端末30との通信を行う(ステップS4)。上記通信は前記の制御端末10がPNCとしての管理機能を終了するまで繰り返し行う(ステップS5)。
Below, operation | movement of the
図6は、本発明の制御端末におけるビーコンの指向制御手順を示すフローチャートであり、図5中のステップS2の詳細を示している。図6及び図1を用いて、制御端末におけるビーコンの指向制御手順を説明する。図6において、制御端末10がスタートした後、制御端末10のアンテナ指向制御部12はアンテナ11のビーム指向方向SiをS1にセットし(ステップS11)、前記のネットワーク制御部15はスーパーフレームのクロックを第1のスーパーフレームにリセットし、また制御端末10の端末登録テーブル制御部16は、テーブル番号を初期値にリセットし(ステップS12)、タイマ14はネットワーク制御部15にスーパーフレームをスタートさせる指示を出す(ステップS13)。
FIG. 6 is a flowchart showing a beacon pointing control procedure in the control terminal of the present invention, and shows details of step S2 in FIG. A beacon pointing control procedure in the control terminal will be described with reference to FIGS. 6 and 1. In FIG. 6, after the
端末登録テーブル制御部16は端末登録テーブル17中に登録された従属端末30があるか否か、又は端末登録テーブル17のテーブル番号が最後か否かを確認し(ステップS14)、登録された従属端末30があり、それが最後の番号である場合には、制御端末のアンテナ11は登録された従属端末30のアンテナ指向方向Siにビーコンを送信する(ステップS15)。登録された端末がない場合又は端末登録テーブル17のテーブル番号が最後の番号である場合には、アンテナ制御部12はアンテナ指向方向Siがアンテナの最後の指向方向Smか否かを判断し(ステップS16)、最後ではない場合には、アンテナ制御部12はアンテナ指向方向を歩進し(1増加させ)(ステップS17)、ステップS14に戻る。アンテナ指向制御部12が、アンテナ指向方向Siがアンテナの最後の指向方向であると判断した場合には(ステップS16)、アンテナ制御部12は、スーパーフレームが最後のスーパーフレームであるか否かを判断し(ステップS18)、スーパーフレームが最後のスーパーフレームである場合にはビーコンの指向制御手順の処理を終了する。スーパーフレームが最後のスーパーフレームでない場合には、スーパーフレームを歩進し(ステップS19)、ステップS13に戻りタイマ14が次のスーパーフレームをスタートさせ、処理を続行させる。
The terminal registration
図7は、制御端末における従属端末の登録制御の手順を示すフローチャートであり、図5中のステップS3の詳細を示している。図7及び図1を用いて、従属端末2のメンバー登録制御手順を説明する。図7において、制御端末1は従属端末2からACKを受信する(ステップS31)と、従属端末2から登録要求があるか否かを判断する(ステップS32)。従属端末2からメンバー登録要求があった場合には、端末登録テーブル制御部16は、端末IDとアンテナ指向方向Siを図3に示す端末登録テーブル17に登録する(ステップS33)。全ての従属端末2についてメンバー登録処理が終わったか否かを判断し(ステップS34)、全ての従属端末について登録が終わっていない場合には、ステップS31に進み、次の従属端末2についてACKを受信し、同様な処理を続ける。一方、ステップS32において、従属端末2からメンバー登録要求がなかった場合には、全ての従属端末について登録が終わったか否かを判断し(ステップS34)、上記と同様な処理を行う。
FIG. 7 is a flowchart showing the registration control procedure of the slave terminal in the control terminal, and shows details of step S3 in FIG. The member registration control procedure of the
図8は、本発明の制御端末におけるビーコンの指向制御手順(図6)で用いられるスーパーフレームの構成を示す図である。本発明では、スーパーフレームSF#1〜SF#nを用いてビーコンの指向制御を行う。各スーパーフレームはSF#1〜SF#nのようにiの値を増加(歩進)させながら、スーパーフレームSF#1、スーパーフレームSF#2、…、スーパーフレームSF#nのように、順次各スーパーフレームを処理していく。以下に、一般的な説明として、スーパーフレームSF#kについて説明する。まず、制御端末1は、従属端末2に向けて指向ビーコンSiを送信する(図15のステップS15)。従属端末2は登録要求ビーコン1、2、…、mによって、登録要求を希望するか否かを制御端末1に送信する(図7のステップS31,32)。この従属端末2からの登録要求ビーコンによって、制御端末1は、端末登録テーブル17に従属端末を登録する(図7のステップS33)。この登録された従属端末のIDによって、後のスーパーフレームで制御端末1と従属端末2との間で通信が行われる(図5のステップS4)。
FIG. 8 is a diagram showing a superframe configuration used in the beacon pointing control procedure (FIG. 6) in the control terminal of the present invention. In the present invention, beacon directivity control is performed using
また、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and applications can be made without departing from the gist of the present invention.
また、図示しないが、通信システムの一例として、図6に示された端末装置が狭い範囲内に配置されている複数のパーソナルコンピュータ(以下、パソコンという。)から構成されるパソコンシステムが考えられる。前記複数のパソコンの内の1台が図1に示す制御端末1の機能を有し、他のパソコンが図4に示す従属端末と同様な機能を有するものとして動作する。このようなシステムにあっては、前記パソコンを狭い範囲内でどのような場所にも移動でき、またパソコンがどこに移動されようとも、各パソコン間で直ちに通信が可能であり、自由にデータの送受信を行うことができる。なお、パソコンは、ディジタル信号プロセッサ、あるいはFPGA(Field Programmable Gate Array)などであっても勿論よい。
Although not shown, as an example of the communication system, a personal computer system including a plurality of personal computers (hereinafter referred to as personal computers) in which the terminal device shown in FIG. 6 is arranged within a narrow range is conceivable. One of the plurality of personal computers operates as having the function of the
本発明は、無線PANにおいて、制御端末の端末登録テーブルに登録された従属端末があった場合のみ所定の従属端末と通信を行う通信システムに適用可能である。 The present invention can be applied to a communication system that performs communication with a predetermined subordinate terminal only when there is a subordinate terminal registered in the terminal registration table of the control terminal in the wireless PAN.
10 制御端末
11 アンテナ
12 アンテナ指向制御部
13 機能判断部
14 タイマ
15 ネットワーク制御部
16 端末登録テーブル制御部
17 端末登録テーブル
18 ビーコン送信部
19 メンバー登録要求検出部
20 ACK送出部
30 従属端末
31 アンテナ
32 アンテナ指向制御部
33 機能判断部
34 タイマ
35 ネットワーク制御部
36 ビーコン検出部
37 メンバー登録要求生成部
38 ACK検出部
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記制御端末は、所定の方向に情報を送受信可能なアンテナと、前記アンテナの指向制御を行うアンテナ制御部と、ネットワークコントローラ機能を有するか否かの判断する機能判断部と、登録要求があった従属端末の情報が記録される端末登録テーブルと、システムの時間管理を行うタイマと、スーパーフレームを用いた通信制御を行うネットワーク制御部と、ビーコンを送信するビーコン送信部と、従属端末からのメンバー登録要求を検出するメンバー登録要求検出部と、従属端末にACKを送出するACK送出部を備え、
前記従属端末は、所定の方向に情報を送受信可能なアンテナ部と、前記アンテナの指向制御を行うアンテナ制御部と、ネットワークコントローラ機能を有するか否かの判断する機能判断部と、システムの時間の管理を行うタイマと、スーパーフレームを用いた通信制御を行うネットワーク制御部と、制御端末から受信したビーコンを検出するビーコン検出部と、制御端末に送出するメンバー登録要求を生成するメンバー登録要求生成部と、制御端末からのACKを検出するACK検出部を備え、
前記制御端末は、各所定の方向に対して、所定の時間にビーコンを送信し、前記従属端末は、前記ビーコンを所定の時間に所定の方向で受信したときに、前記制御端末にメンバー登録要求を送信し、前記制御端末はメンバー登録要求を受信して通信が可能な指向方向を決定して端末登録テーブルに登録し、その後、従属端末から通信要求があったときには、前記制御端末の端末登録テーブルに登録された指向情報に基づいて前記従属端末と通信を行うことを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system that includes a control terminal and a plurality of subordinate terminals, and transmits and receives data using a superframe consisting of a beacon period, a contention access period, and a channel time allocation period,
The control terminal has a registration request, an antenna that can transmit and receive information in a predetermined direction, an antenna control unit that performs directivity control of the antenna, a function determination unit that determines whether or not it has a network controller function, and the like A terminal registration table in which information of subordinate terminals is recorded, a timer for managing time of the system, a network control unit for performing communication control using superframes, a beacon transmitting unit for transmitting beacons, and members from subordinate terminals A member registration request detecting unit for detecting a registration request, and an ACK sending unit for sending an ACK to a subordinate terminal,
The slave terminal includes an antenna unit that can transmit and receive information in a predetermined direction, an antenna control unit that performs directivity control of the antenna, a function determination unit that determines whether it has a network controller function, and a system time A timer that performs management, a network control unit that performs communication control using a superframe, a beacon detection unit that detects a beacon received from a control terminal, and a member registration request generation unit that generates a member registration request to be sent to the control terminal And an ACK detection unit for detecting ACK from the control terminal,
The control terminal transmits a beacon at a predetermined time in each predetermined direction, and the subordinate terminal requests a member registration to the control terminal when the beacon is received in the predetermined direction at a predetermined time. The control terminal receives the member registration request, determines the directivity direction in which communication is possible and registers it in the terminal registration table. Thereafter, when there is a communication request from a subordinate terminal, the terminal registration of the control terminal A wireless communication system, wherein communication is performed with the subordinate terminal based on directional information registered in a table.
The terminal registration table records an ID of a subordinate terminal that has requested member registration and an antenna pointing direction of a control terminal that points to the antenna of the subordinate terminal that has requested the member registration. Item 3. The wireless communication system according to Item 1 or 2.
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