JP2009253672A

JP2009253672A - 無線通信装置、無線通信方法、プログラム、および無線通信システム

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Publication number: JP2009253672A
Application number: JP2008099252A
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Inventors: Shigeru Sugaya; 茂菅谷
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Filing date: 2008-04-07
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Abstract

【課題】無線通信装置、無線通信方法、プログラム、および無線通信システムを提供すること。
【解決手段】複数の周波数利用方式のうちで、各々に設定されている周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を受信する複数の受信部と、前記複数の受信部の各々に前記複数の周波数利用方式のいずれかを設定し、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部の周波数利用方式を変更する設定部と、を無線通信装置に設ける。
【選択図】図８

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法、プログラム、および無線通信システムに関する。

マルチバンドＯＦＤＭ（ＯｒｔｈｏｇｏｎａｌＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式に基づく無線通信システムにおいて、特定の周波数利用方式を利用して無線通信を行う方法が提案されている。例えば、時間の経過と共に利用する周波数が変化する周波数ホッピングパターンが周波数利用方式の一例としてあげられる。

また、無線通信システムを構成する無線通信装置は、周囲で利用されている周波数ホッピングパターンを把握するためのスキャンを行なう場合があった。例えば、ＷｉＭｅｄｉａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＭＡＣＬａｙｅｒＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎでは、初期動作時に近隣に存在する他の無線通信装置を把握するために、無線通信装置が全ての周波数ホッピングパターンでスキャンをすることが望ましいとされている。

無線通信装置による周波数ホッピングパターンなどのチャネルのスキャン動作については、例えば特許文献１に記載されている。より詳細には、特許文献１には、通常チャネルで動作しない間に、他チャネルのスキャンを行なう無線通信装置について記載されている。

特開２００７−１５８４８５号公報

しかし、周波数ホッピングパターンを１つずつ変更してスキャン動作を行なうとすると、周波数ホッピングパターンの数の増加に伴い、スキャンのために要する時間が大幅に増大してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、周囲で利用されている周波数利用方式を効率的に検出することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信方法、プログラム、および無線通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の周波数利用方式のうちで、各々に設定されている周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を各々が受信する複数の受信部と、前記複数の受信部の各々に前記複数の周波数利用方式のいずれかを設定する設定部と、を備える無線通信装置が提供される。より詳細には、前記設定部は、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部の周波数利用方式を変更する。

かかる構成においては、設定部が、複数の受信部による無線信号の受信結果に基づいて複数の受信部に周波数利用方式を設定し、複数の受信部の各々が、設定部により設定された周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を受信する。

前記設定部は、無線信号を受信した受信部には、継続的に同一の周波数利用方式を設定し、無線信号を受信しなかった受信部には、設定していた周波数利用方式と異なる周波数利用方式を設定してもよい。

前記設定部は、無線信号を受信した受信部が所定数を超える場合、いずれかの受信部の周波数利用方式を変更してもよい。

前記設定部は、前記複数の周波数利用方式の各々を前記複数の受信部のいずれかに順次に設定した後に、前記複数の周波数利用方式を順次に設定した際に前記受信部により受信された無線信号に対応する周波数利用方式を、前記複数の受信部のいずれかに再設定してもよい。

前記設定部は、前記複数の周波数利用方式の各々を前記複数の受信部のいずれかに順次に設定した後に、前記複数の周波数利用方式を順次に設定した際に前記受信部により受信された無線信号に対応する周波数利用方式と異なる周波数利用方式を、前記複数の受信部に順次に再設定してもよい。

前記無線通信装置は、前記複数の周波数利用方式のいずれかを利用して無線信号を送信する送信部をさらに備え、前記設定部は、前記複数の受信部のうちでいずれかの受信部には前記送信部が利用する周波数利用方式を設定し、他の受信部には前記送信部が利用する周波数利用方式と異なる周波数利用方式を順次に設定してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の受信部の各々に複数の周波数利用方式のいずれかを設定するステップと、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部の周波数利用方式を変更するステップと、を含む無線通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、複数の周波数利用方式のうちで、各々に設定されている周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を各々が受信する複数の受信部と、前記複数の受信部の各々に前記複数の周波数利用方式のいずれかを設定し、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部に設定する設定部と、として機能させるためのプログラムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の周波数利用方式のうちで、各々に設定されている周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を各々が受信する複数の受信部と、前記複数の受信部の各々に前記複数の周波数利用方式のいずれかを設定し、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部に設定する設定部と、を備える無線通信装置を複数含む無線通信システムが提供される。

以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、無線通信方法、プログラム、および無線通信システムによれば、周囲で利用されている周波数利用方式を効率的に検出することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成例
〔１−２〕時分割制御について
〔１−３〕ＴＦＣコードについて
〔２〕本実施形態に至る経緯
〔３〕本実施形態の詳細な説明
〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
〔３−２〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
〔４〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成例
まず、図１を参照して本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を説明する。

図１は、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を示した説明図である。図１における丸印は無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを示し、点線で示した領域は各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇが通信を行うことが可能な電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを示す。

具体的には、無線通信装置１０Ａは、その電波到達範囲１２Ａに含まれる無線通信装置１０Ｂと通信が可能である。無線通信装置１０Ｂは、その電波到達範囲１２Ｂに含まれる無線通信装置１０Ａと無線通信装置１０Ｃとの間で通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｃは、無線通信装置１０Ｂ、無線通信装置１０Ｄ、無線通信装置１０Ｆおよび無線通信装置１０Ｇとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｄは、無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｅ、および無線通信装置１０Ｆとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｅは、無線通信装置１０Ｄとの間で通信が可能である。

また、無線通信装置１０Ｆは、その電波到達範囲１２Ｆに含まれる無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｄ、および無線通信装置１０Ｇと通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｇは、無線通信装置１０Ｃおよび無線通信装置１０Ｆと通信を行うことができる。

このような各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは、所定周期で通信管理情報の一例としてのビーコンを送受信して自律分散的な無線ネットワーク（アドホックネットワーク）を形成する。そして、無線ネットワークを構成する各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは各種データを送受信することができる。各種データとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータが挙げられる。

なお、以下では無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に無線通信装置１０と、電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に電波到達範囲１２と総称する。また、図１は無線通信システム１を示しており、同時に無線ネットワークを示しているため、無線通信システム１と無線ネットワークはほぼ同義として用いることが可能であるとも考えられる。しかし、一般にネットワークという語はノード（無線通信装置）に加えてリンクを含む構造体を指すため、無線ネットワークは無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇに加えてリンクを含む点で無線通信システム１と相違すると捉えることもできる。

また、無線通信装置１０は、ＰＣ（ＰｅｒｓｏｎａｌＣｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（ＰｅｒｓｏｎａｌＨａｎｄｙｐｈｏｎｅＳｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。

〔１−２〕時分割制御について
以上、自律分散型の無線通信システム１の構成例を説明した。続いて、無線通信システム１における時分割制御のためのスーパーフレームについて図２を参照して説明する。

図２は、スーパーフレームの構成例を示した説明図である。スーパーフレーム周期は、所定の時間（例えば、約６５ｍｓ）により定義され、２５６個のメディアアクセススロット（ＭＡＳ；ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＳｌｏｔ）に細分化されている。一の無線ネットワークを構成する無線通信装置１０は、該スーパーフレーム周期を所定周期のフレームとして共有し、上記細分化されたＭＡＳを単位としてメッセージの転送が行われる。

さらに、スーパーフレームの先頭には、ビーコン（ビーコン信号）により管理情報の送受信を行うための管理領域としてのビーコン期間（ＢＰ）があり、所定の間隔をおいてビーコンスロット（ＢＳ）が配置されている。また、無線通信装置１０毎に、固有のビーコンスロットが設定され、周囲の無線通信装置１０との間で、ネットワークの管理やアクセス制御を行うためのパラメータが交換される。図２においては、ビーコン期間として、ＢＳ０〜ＢＳ８の９個のビーコンスロットが設定されている例を示している。なお、ビーコン期間として設定されていない期間は、通常、データ伝送領域として利用される。

図３は、無線通信装置１０Ａ〜無線通信装置１０Ｇが一の無線通信システムを形成している場合に、各無線通信装置１０が設定する自装置のビーコンスロット位置を示した概念図である。ここでは、一の無線通信システム１を構成する各無線通信装置１０が、ビーコン期間において利用されていないビーコンスロットを通知しあうことで、自装置の利用するビーコンスロットを選定した様子が示している。

図３に示した例では、無線通信装置１０ＡはＢＳ３で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＢはＢＳ５で自装置のビーコンを送信する。同様に、無線通信装置１０ＣはＢＳ２で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＤはＢＳ３で自装置のビーコンを送信する。無線通信装置１０ＥはＢＳ５で自装置のビーコンを送信する。また、無線通信装置１０ＦはＢＳ４で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＧはＢＳ６で自装置のビーコンを送信する。

図３に示した例では、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄが共通のＢＳ３を利用し、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅが共通のＢＳ５を利用している。しかし、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄは３ホップ以上離れており、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅも３ホップ以上離れているため、複数の無線通信装置が共通のＢＳを利用しても事実上の支障はないものとする。

なお、当該無線通信システム１に新規参入する無線通信装置の為に、必要に応じてＢＳ０、ＢＳ１、ＢＳ７及びＢＳ８が確保されている。通常、自装置のビーコンスロットの後方に所定数の空きビーコンスロットが設けられている。これらの空きビーコンスロットは、新たな無線通信装置の新規参入に備えて準備されているものである。

〔１−３〕ＴＦＣコードについて
続いて、図４および図５を参照してＴＦＣ（ＴｉｍｅＦｒｅｑｕｅｎｃｙＣｏｄｅ）コードについて説明する。

図４は、マルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数チャンネルの構成を示した説明図である。図４に示したように、ＷｉｍｅｄｉａＡｌｌｉａｎｃｅＭｕｌｔｉ
ＢａｎｄＯＦＤＭＰＨＹ仕様書においては、５２８ＭＨｚのバンド幅のサブバンドが、３．１ＧＨｚ〜１０．６ＧＨｚの間に、計１４個配置されることが定義されている。

また、周波数の低い方から順にサブバンドが３つごとに区切られ、バンドグループ１、バンドグループ２、バンドグループ３、バンドグループ４が構成され、残りの２つのサブバンドでバンドグループ５が構成される。

このようなバンドグループごとに周波数ホッピングパターンを変化させることで、図５群に示す複数のＴＦＣコード１〜１０が構成される。

図５群は、ＴＦＣコードの周波数ホッピングパターン例を示した説明図である。具体的には、図５ＡはＴＦＣコード１の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＢはＴＦＣコード２の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＣはＴＦＣコード３の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＤはＴＦＣコード４の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＥはＴＦＣコード５の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＦはＴＦＣコード６の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＧはＴＦＣコード７の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＨはＴＦＣコード８の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＩはＴＦＣコード９の周波数ホッピングパターンを示し、図５ＪはＴＦＣコード１０の周波数ホッピングパターンを示している。

周波数ホッピングパターンは、ＴＦＣと呼ばれるチャネル（周波数利用方式）のコードによって定義される。例えば、チャネルがＴＦＣコード１であった場合、図５Ａに示したようにサブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。なお、あるバンドグループを構成するサブバンドのうちの最も周波数帯域が低いサブバンドがサブバンド１であり、最も周波数が高いサブバンドがサブバンド３であり、サブバンド１とサブバンド３の中間のサブバンドがサブバンド２であってもよい。

また、図５Ｂに示したように、チャネルがＴＦＣコード２であった場合、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。

また、図５Ｃに示したように、チャネルがＴＦＣコード３であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド２、サブバンド２、サブバンド３、サブバンド３、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。同様に、図５Ｄに示したように、チャネルがＴＦＣコード４であった場合、サブバンド１、サブバンド１、サブバンド３、サブバンド３、サブバンド２、サブバンド２、の規則にしたがって利用するサブバンドが変化する。

さらに、マルチバンドＯＦＤＭ方式においては、ＴＦＣコード５〜７のように、同一のサブバンドを利用し続けるパターンも用意されている。

例えば、図５Ｅに示したように、チャネルがＴＦＣコード５であった場合、サブバンド１が連続的に利用される。また、図５Ｆに示したように、チャネルがＴＦＣコード６であった場合、サブバンド２が連続的に利用される。同様に、図５Ｇに示したように、チャネルがＴＦＣコード７であった場合、サブバンド３が連続的に利用される。

さらに、ＴＦＣコード８〜１０のように、２のサブバンドに間で周波数ホッピングを行うパターンも用意されている。

具体的には、図５Ｈに示したように、ＴＦＣコード８はサブバンド１およびサブバンド２のみを交互に利用する。また、図５Ｉに示したように、ＴＦＣコード９はサブバンド１およびサブバンド３のみを交互に利用する。同様に、図５Ｊに示したように、ＴＦＣコード１０はサブバンド２および３のみ交互に利用する。このように、設定するＴＦＣコードに応じて、利用する周波数ホッピングのパターンが決定される。

また、利用するＴＦＣコードには、各ＴＦＣコードに対応する所定のプリアンブルのシーケンスが用意されている。プリアンブルとは、送受信される信号に付加される同期信号である。なお、図５群において示した四角枠は、１のＯＦＤＭシンボルであってもよく、時間にして３１２．５ｎｓ秒の間に送信されるデータであってもよい。

〔２〕本実施形態に至る経緯
以上、図１〜図５を参照して本実施形態にかかる無線通信システム１について概略的に説明した。続いて、図６および図７を参照し、本実施形態に至った経緯について説明する。

ＷｉＭｅｄｉａＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＭＡＣＬａｙｅｒＳｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎには、無線通信装置が、動作開始時に、近隣に存在する他の無線通信装置の存在を把握するために全てのＴＦＣのスキャンを行なうことが望ましいと記載されている。また、各ＴＦＣのスキャンは、スーパーフレーム周期以上の期間にわたって行なう必要がある。

また、無線通信装置は、１つのＴＦＣを選択してネットワークを形成している際、ネットワークにおけるＤＲＰ予約が増大し、ネットワークの継続運用が困難になった場合、他のＴＦＣをスキャンし、スキャン結果に応じてＴＦＣを切替えることができる。このような本実施形態に関連する無線通信装置の状態変化について図６にまとめた。

図６は、本実施形態に関連する無線通信装置の状態変化を示した説明図である。図６に示したように、本実施形態に関連する無線通信装置は、電源ＯＦＦである状態ＳＴ０において電源が投入されると、状態ＳＴ１に遷移し、各ＴＦＣのスキャンを行なう。そして、本実施形態に関連する無線通信装置は、スキャン結果に応じてあるＴＦＣを選択すると、ネットワークにおいて定常動作する状態ＳＴ２に遷移する。

かかる状態ＳＴ２において、本実施形態に関連する無線通信装置は、ネットワーク構成のリセット要求があった場合、またはネットワークの混雑などによりＴＦＣを変更する場合、各ＴＦＣをスキャンする状態ＳＴ１に遷移する。また、状態ＳＴ２において電源が遮断されると、本実施形態に関連する無線通信装置は状態ＳＴ０へ遷移する。

このように、本実施形態に関連する無線通信装置は、様々な場面において各ＴＦＣのスキャン動作を行なう必要があった。しかし、上述したようにＴＦＣは例えば１０種類存在するため、本実施形態に関連する無線通信装置は、図７に示すように、スキャンを行なう際にＴＦＣを少なくとも１０回程度切替える必要があった。

図７は、本実施形態に関連する無線通信装置によるスキャン動作の流れを示したシーケンス図である。図７には、スキャン動作を行なう無線通信装置８０の周囲に、ＴＦＣ３で動作する無線通信装置８２と、ＴＦＣ７で動作する無線通信装置８４が存在する場合の動作例を示している。

この場合、無線通信装置８０は、まずＴＦＣ１を選択してＴＦＣ１のスキャンを例えば所定数のスーパーフレーム周期にわたって行なう（Ｓ８０２）。しかし、周囲の無線通信装置８２はＴＦＣ３でビーコンを送信し、無線通信装置８４はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置８０は無線通信装置８２および無線通信装置８４から無線信号を受信しない。

その後、無線通信装置８０は、ＴＦＣ２を選択してＴＦＣ２のスキャンを例えば所定数のスーパーフレーム周期にわたって行なう（Ｓ８０４）。しかし、周囲の無線通信装置８２はＴＦＣ３でビーコンを送信し、無線通信装置８４はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置８０は無線通信装置８２および無線通信装置８４から無線信号を受信しない。

さらに、無線通信装置８０は、ＴＦＣ３を選択してＴＦＣ３のスキャンを例えば所定数のスーパーフレーム周期にわたって行なう（Ｓ８０６）。ここで、無線通信装置８２はＴＦＣ３を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置８０は無線通信装置８２からビーコンを受信し、無線通信装置８２の存在を検出する（Ｓ８０７）。

同様に、無線通信装置８０は、ＴＦＣ４〜ＴＦＣ１０を順次に選択してＴＦＣ４〜ＴＦＣ１０のスキャンを順次に行なう（Ｓ８０８〜Ｓ８２０）。ここで、無線通信装置８０は、ＴＦＣ７でスキャンを行なっている際、無線通信装置８４が送信するビーコンを受信し、無線通信装置８４の存在を検出する（Ｓ８１５）。そして、無線通信装置８０は、各ＴＦＣのスキャン結果に応じて利用するＴＦＣを決定する（Ｓ８２２）。

このように、本実施形態に関連する無線通信装置は、例えば１０種類のＴＦＣが存在する場合、スキャン動作にスーパーフレームの１０周期分以上の時間を要していた。このため、無線通信装置が、電源投入後から、周囲に存在する他の無線通信装置の存在を把握し、実際に自装置が利用するＴＦＣを選択して、無線ネットワークの運用を開始するまでに、数秒の時間がかかっていた。さらに、他の無線通信装置の存在をより正確に把握するためには、各ＴＦＣについて、３〜４スーパーフレーム周期にわたってスキャンを行なう必要があった。

また、本実施形態に関連する無線通信装置は、他のＴＦＣに切替える場合には、図６に示したように事前にスキャンを行なう。この場合、本実施形態に関連する無線通信装置は、既存のＴＦＣによる動作を一旦停止する必要があったため、ネットワーク運営の円滑な運営が阻害される。

そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態にかかる無線通信装置１０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１０によれば、各ＴＦＣのスキャンを迅速に行なうこと、および通常動作を継続しつつスキャン動作を行なうことが可能である。以下、このような本実施形態にかかる無線通信装置１０について詳細に説明する。

〔３〕本実施形態の詳細な説明
〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成
図８は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成を示した機能ブロック図である。図８に示したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、スキャン制御部１０１と、ＴＦＣコード設定部１０２と、アンテナ１０３と、第１のプリアンブル検出部１０４と、第２のプリアンブル検出部１０５と、第３のプリアンブル検出部１０６と、第１のベースバンド復調処理部１０７と、第２のベースバンド復調処理部１０８と、ビーコン情報解析部１０９と、情報格納部１１０と、ビーコン期間管理部１１１と、ビーコン情報生成部１１２と、ベースバンド変調処理部１１３と、無線送信部１１４と、受信データ格納部１１５と、インターフェース１１６と、送信データ格納部１１７と、を備える。

スキャン制御部１０１は、無線通信装置１０による各ＴＦＣのスキャンを実行させる。また、ＴＦＣコード設定部１０２は、第１のプリアンブル検出部１０４、第２のプリアンブル検出部１０５、および第３のプリアンブル検出部１０６にスキャンさせるプリアンブルのＴＦＣを設定する設定部としての機能を有する。なお、プリアンブルは、各ＴＦＣごとに定義されている信号パターンを有し、無線信号の先頭に付加される同期信号として利用される。以下、このようなスキャン制御部１０１およびＴＦＣコード設定部１０２の動作による無線通信装置１０の状態遷移について図９を参照して説明する。

図９は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の状態変化を示した説明図である。図９に示したように、無線通信装置１０は、電源ＯＦＦである状態ＳＴ０において電源が投入されると、スキャン制御部１０１の制御に基づき状態ＳＴ１に遷移し、各ＴＦＣのスキャンを行なう。ここで、本実施形態においては、ＴＦＣコード設定部１０２が第１のプリアンブル検出部１０４、第２のプリアンブル検出部１０５、および第３のプリアンブル検出部１０６に異なるＴＦＣを設定することにより、複数のＴＦＣを並列的にスキャンすることができる。

そして、ＴＦＣコード設定部１０２によりスキャン結果に応じてあるＴＦＣが選択されると、無線通信装置１０はネットワークにおいて定常動作する状態ＳＴ２に遷移する。かかる状態ＳＴ２において、ネットワーク構成のリセット要求があった場合、無線通信装置１０は、スキャン制御部１０１による制御に基づき、各ＴＦＣをスキャンする状態ＳＴ１に遷移する。また、状態ＳＴ２において電源が遮断されると、本実施形態に関連する無線通信装置は状態ＳＴ０へ遷移する。

一方、無線通信装置１０は、干渉が激しいまたは帯域が不足しているなどの事由によりＴＦＣを変更する場合、スキャン制御部１０１による制御に基づき、定常動作しつつ、スキャンを行なう状態ＳＴ３に遷移する。すなわち、本実施形態にかかる無線通信装置１０によれば、ネットワークの定常動作を停止することなくスキャンを行うことができる。そして、ＴＦＣコード設定部１０２によりスキャン結果に応じてあるＴＦＣが選択されると、無線通信装置１０はネットワークにおいて定常動作する状態ＳＴ２に再遷移する。

なお、スキャンは、プリアンブル検出部１０４〜１０６に設定されているＴＦＣを利用して送信された信号の受信待機を、プリアンブル検出部１０４〜１０６が所定期間にわたって行なう処理に該当する。

ここで図８を参照して無線通信装置１０の構成の説明に戻ると、アンテナ１０３は、周囲の無線通信装置とのインターフェースであって、周囲の無線通信装置から送信された無線信号を受信して電気信号に変換したり、電気信号を無線信号に変換して送信したりする。

第１のプリアンブル検出部１０４は、ＴＦＣコード設定部１０２により設定されているＴＦＣに対応するプリアンブルを検出する受信部としての機能を有する。同様に、第２のプリアンブル検出部１０５および第３のプリアンブル検出部１０６も、ＴＦＣコード設定部１０２により設定されているＴＦＣに対応するプリアンブルを検出する。

第１のベースバンド復調処理部１０７は、プリアンブル検出部１０４または１０５によりプリアンブルが検出された場合、プリアンブルに続くデータの復調処理を行う。第２のベースバンド復調処理部１０８も同様に、プリアンブル検出部１０５または１０６によりプリアンブルが検出された場合、プリアンブルに続くデータの復調処理を行う。

ビーコン情報解析部１０９は、第１のベースバンド復調処理部１０７または第２のベースバンド復調処理部１０８により復調されたビーコンに記載されている情報を解析する。ここで、図１０を参照し、ビーコンフレームの構成について説明する。

図１０は、ビーコンフレームの構成例を示した説明図である。図１０に示したように、ビーコンは、ＰＨＹヘッダ（ＰＨ）６０、ＭＡＣヘッダ６１、ヘッダーチェックシーケンス（ＨＣＳ）６２、ビーコンペイロード（ＢｅａｃｏｎＰａｙｌｏａｄ）６３、およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）６４を含む。

ＭＡＣヘッダ６１は、図１０に示したように、フレーム制御情報６１１、受信側の無線通信装置を識別する届け先アドレス６１２、送信側の無線通信装置を識別する送り元アドレス６１３、シーケンス番号などのシーケンス制御情報６１４、およびアクセス制御に必要なパラメータが記載されたアクセス制御情報６１５を含む。

ビーコンペイロード７１は、ビーコンパラメータ６３１、ビーコン期間利用情報エレメント６３２、情報エレメント（その１）６３３、情報エレメント（そのＮ）６３４を含む。なお、ここでの「Ｎ」は、ビーコンに付加されて送信される情報エレメントの数を示しており、送信ビーコンごとに異なる値をとってもよい。また、各情報エレメントは、必要に応じて追加、削除が行なわれてビーコンフレームが構成されてもよい。

情報格納部１１０は、このようなビーコンに記載されている周囲の無線通信装置の情報（ビーコンスロット、動作状態、予約状態）などを記憶しておく。そして、ビーコン期間管理部１１１は、情報格納部１１０に記憶されている周囲の無線通信装置の情報に基づいて、周囲の無線通信装置と競合しないビーコンスロットの選択や管理などを行なう。

ビーコン情報生成部１１２は、図１０を参照して説明したビーコンを生成する。そして、ベースバンド変調処理部１１３は、ビーコン情報生成部１１２により生成されたビーコンや、送信データ格納部１１７に格納されているデータを変調する。その後、無線送信部１１４が、変調されたデータを所定のＴＦＣに従ってアンテナ１０３から送信するための処理を行う。なお、無線送信部１１４は、ＴＦＣコード設定部１０２により設定されたＴＦＣで送信処理を行う送信部としての機能を有する。

受信データ格納部１１５には、第１のベースバンド復調処理部１０７により復調されたデータ、または第２のベースバンド復調処理部１０８により復調されたデータが格納される。インターフェース１１６は、受信データ格納部１１５に保持されている受信データを接続されているアプリケーション機器に受け渡したり、送信データ格納部１１７に保持させる送信データをアプリケーション機器から受け取ったりする。送信データ格納部１１７は、インターフェース１１６を介してアプリケーション機器から得られた送信データを保持する。

続いて、図１１〜図１４を参照し、スキャン時におけるＴＦＣコード設定部１０２によるＴＦＣの設定例を説明する。

（第１の例）
図１１は、電源投入時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部１０２がＴＦＣの設定を行う第１の例を示した説明図である。図１１には、スキャン動作を行なう無線通信装置１０の周囲に、ＴＦＣ３で動作する無線通信装置２０と、ＴＦＣ７で動作する無線通信装置２０’が存在する場合の例を示している。

この場合、無線通信装置１０のＴＦＣコード設定部１０２は、プリアンブル検出部１０４〜１０６の各々に、ＴＦＣ１〜３を設定してＴＦＣ１〜３をスキャンさせる（Ｓ２０２）。ここで、無線通信装置２０はＴＦＣ３を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０からビーコンを受信し、無線通信装置２０の存在を検出する（Ｓ２０４）。そして、情報格納部１１０に当該ビーコンに記載されている情報が記憶される。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、プリアンブル検出部１０４〜１０６の各々に、ＴＦＣ４〜６を設定してＴＦＣ４〜６をスキャンさせる（Ｓ２０６）。しかし、周囲の無線通信装置２０はＴＦＣ３でビーコンを送信し、無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０および無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。

続いて、ＴＦＣコード設定部１０２は、プリアンブル検出部１０４〜１０６の各々に、ＴＦＣ７〜９を設定してＴＦＣ７〜９をスキャンさせる（Ｓ２０８）。ここで、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信し、無線通信装置２０’の存在を検出する（Ｓ２１０）。そして、情報格納部１１０に当該ビーコンに記載されている情報が記憶される。

さらに、ＴＦＣコード設定部１０２は、第１のプリアンブル検出部１０４に残りのＴＦＣ１０を設定すると共に、受信のあったＴＦＣ３を第２のプリアンブル検出部１０５に設定し、受信のあったＴＦＣ７を第３のプリアンブル検出部１０６に設定する（Ｓ２１２）。ここで、無線通信装置２０はＴＦＣ３を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０からビーコンを受信し、無線通信装置２０の存在を検出する（Ｓ２２４）。また、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信し、無線通信装置２０’の存在を検出する（Ｓ２２６）。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、Ｓ２０２〜Ｓ２１２に行なわれたスキャンの結果に基づき、無線通信装置１０が動作するためのＴＦＣをプリアンブル検出部１０４〜１０６のいずれかに設定する（Ｓ２１８）。例えば、ＴＦＣコード設定部１０２は、受信のあったＴＦＣを設定してもよい。また、ＴＦＣコード設定部１０２は、ビーコンに記載されていた情報に基づいて、より予約量の少ないＴＦＣを設定してもよい。

このように、第１の例においては、ＴＦＣコード設定部１０２が以前に受信のあったＴＦＣを再度プリアンブル検出部１０４〜１０６のいずれかに設定する。かかる構成により、受信のあったＴＦＣが本当に周囲で利用されているか再確認できる。また、より新しいビーコン情報に基づいて無線通信装置１０の動作のためのＴＦＣを選択することが可能となる。

なお、図１１に示した例では、ＴＦＣコード設定部１０２が、第１のプリアンブル検出部１０４にＴＦＣ１０を設定した際に、余った第２のプリアンブル検出部１０５および第３のプリアンブル検出部１０６に受信のあったＴＦＣを再設定している。しかし、ＴＦＣコード設定部１０２は、一通りのＴＦＣの設定終了時にプリアンブル検出部１０４〜１０６が余っていなかった場合、次の時間を利用して受信のあったＴＦＣをプリアンブル検出部１０４〜１０６に設定することもできる。

（第２の例）
図１２は、電源投入時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部１０２がＴＦＣの設定を行う第２の例を示した説明図である。図１２には、スキャン動作を行なう無線通信装置１０の周囲に、ＴＦＣ３で動作する無線通信装置２０と、ＴＦＣ７で動作する無線通信装置２０’が存在する場合の例を示している。

この場合、無線通信装置１０のＴＦＣコード設定部１０２は、プリアンブル検出部１０４〜１０６の各々に、ＴＦＣ１〜３を設定してＴＦＣ１〜３をスキャンさせる（Ｓ２２０）。ここで、無線通信装置２０はＴＦＣ３を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０からビーコンを受信し、無線通信装置２０の存在を検出する（Ｓ２２２）。そして、情報格納部１１０に当該ビーコンに記載されている情報が記憶される。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、プリアンブル検出部１０４〜１０６の各々に、ＴＦＣ４〜６を設定してＴＦＣ４〜６をスキャンさせる（Ｓ２２４）。しかし、周囲の無線通信装置２０はＴＦＣ３でビーコンを送信し、無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０および無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。

続いて、ＴＦＣコード設定部１０２は、プリアンブル検出部１０４〜１０６の各々に、ＴＦＣ７〜９を設定してＴＦＣ７〜９をスキャンさせる（Ｓ２２６）。ここで、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信し、無線通信装置２０’の存在を検出する（Ｓ２２８）。そして、情報格納部１１０に当該ビーコンに記載されている情報が記憶される。

さらに、ＴＦＣコード設定部１０２は、第１のプリアンブル検出部１０４に残りのＴＦＣ１０を設定すると共に、受信のなかったＴＦＣ１およびＴＦＣ２を、第２のプリアンブル検出部１０５および第３のプリアンブル検出部１０６に再設定する（Ｓ２３０）。しかし、周囲の無線通信装置２０はＴＦＣ３でビーコンを送信し、無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０および無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。

続いて、ＴＦＣコード設定部１０２は、受信のなかったＴＦＣ４〜６を、プリアンブル検出部１０４〜１０６に再設定する（Ｓ２３２）。しかし、周囲の無線通信装置２０はＴＦＣ３でビーコンを送信し、無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０および無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。

さらに、ＴＦＣコード設定部１０２は、受信のなかったＴＦＣ８〜１０を、プリアンブル検出部１０４〜１０６に再設定する（Ｓ２３４）。しかし、周囲の無線通信装置２０はＴＦＣ３でビーコンを送信し、無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０および無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、Ｓ２２０〜Ｓ２３４に行なわれたスキャンの結果に基づき、無線通信装置１０が動作するためのＴＦＣをプリアンブル検出部１０４〜１０６のいずれかに設定する（Ｓ２３６）。

このように、第２の例においては、受信されなかったＴＦＣをＴＦＣコード設定部１０２がプリアンブル検出部１０４〜１０６に再設定する。かかる構成により、前回スキャン時に偶発的にビーコンが受信されなかったＴＦＣが存在した場合、かかるＴＦＣをより確実に検出することが可能となる。

（第３の例）
図１３は、電源投入時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部１０２がＴＦＣの設定を行う第３の例を示した説明図である。図１３には、スキャン動作を行なう無線通信装置１０の周囲に、ＴＦＣ３で動作する無線通信装置２０と、ＴＦＣ７で動作する無線通信装置２０’が存在する場合の例を示している。

この場合、無線通信装置１０のＴＦＣコード設定部１０２は、プリアンブル検出部１０４〜１０６の各々に、ＴＦＣ１〜３を設定してＴＦＣ１〜３をスキャンさせる（Ｓ２４０）。ここで、無線通信装置２０はＴＦＣ３を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０からビーコンを受信し、無線通信装置２０の存在を検出する（Ｓ２４２）。そして、情報格納部１１０に当該ビーコンに記載されている情報が記憶される。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ３を受信した第３のプリアンブル検出部１０６に継続的にＴＦＣ３を設定し、ＴＦＣ４および５を他の第１のプリアンブル検出部１０４および第２のプリアンブル検出部１０５に設定する（Ｓ２４４）。ここで、無線通信装置２０はＴＦＣ３を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０からビーコンを受信し、無線通信装置２０の存在を検出する（Ｓ２４６）。

さらに、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ３を受信した第３のプリアンブル検出部１０６に継続的にＴＦＣ３を設定し、ＴＦＣ６および７を他の第１のプリアンブル検出部１０４および第２のプリアンブル検出部１０５に設定する（Ｓ２４８）。ここで、無線通信装置２０はＴＦＣ３を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０からビーコンを受信し、無線通信装置２０の存在を検出する（Ｓ２４９）。また、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信し、無線通信装置２０’の存在を検出する（Ｓ２５０）。

続いて、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ７を受信した第２のプリアンブル検出部１０５に継続的にＴＦＣ７を設定する。また、ＴＦＣコード設定部１０２は、新たなＴＦＣ７の受信があったため、以前から受信されていたＴＦＣ３のスキャンを終了し、ＴＦＣ８および９を第１のプリアンブル検出部１０４および第３のプリアンブル検出部１０６に設定する（Ｓ２５２）。ここで、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信し、無線通信装置２０’の存在を検出する（Ｓ２５４）。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ７を受信した第２のプリアンブル検出部１０５に継続的にＴＦＣ７を設定し、残りのＴＦＣ１０を第１のプリアンブル検出部１０４に設定する（Ｓ２５６）。ここで、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信し、無線通信装置２０’の存在を検出する（Ｓ２６０）。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、Ｓ２４０〜Ｓ２５６に行なわれたスキャンの結果に基づき、無線通信装置１０が動作するためのＴＦＣをプリアンブル検出部１０４〜１０６のいずれかに設定する（Ｓ２６０）。

このように、第３の例においては、受信されたＴＦＣが継続的に設定される。ここで、ＴＦＣコード設定部１０２は、受信のあったＴＦＣのいずれかを定常動作のためのＴＦＣに設定する可能性が高い。したがって、上記のように受信されたＴＦＣを継続的にスキャンすることで、当該ＴＦＣに関する情報を継続的にビーコンから取得されるため、ＴＦＣコード設定部１０２が定常動作のためのＴＦＣをより適確に選択することが可能となる。また、新たなＴＦＣの受信があった場合、以前から受信のあったＴＦＣの継続設定を解除することで、他のＴＦＣの迅速なスキャンに資することができる。

（第４の例）
図１４は、ＴＦＣの変更時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部１０２がＴＦＣの設定を行う第４の例を示した説明図である。図１４には、無線通信装置１０の周囲にＴＦＣ７で動作する無線通信装置２０’が存在し、無線通信装置１０が無線通信装置２０とＴＦＣ１を利用して通信している例を示している。

この場合、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ１を第１のプリアンブル検出部１０４および無線送信部１１４に設定しており、無線通信装置１０および無線通信装置２０がＴＦＣ１を利用してビーコンの交換を行なっている（Ｓ３０２）。そして、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ２および３を第２のプリアンブル検出部１０５および第３のプリアンブル検出部１０６に設定し、スキャンさせる（Ｓ３０４）。しかし、周囲の無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。一方、無線通信装置１０は、無線通信装置２０とＴＦＣ１を利用してデータ交換、およびビーコン交換を行なう（Ｓ３０６、Ｓ３０８）。

続いて、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ４および５を第２のプリアンブル検出部１０５および第３のプリアンブル検出部１０６に設定し、スキャンさせる（Ｓ３１０）。しかし、周囲の無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。一方、無線通信装置１０は、無線通信装置２０とＴＦＣ１を利用してデータ交換、およびビーコン交換を行なう（Ｓ３１２、Ｓ３１４）。以下同様に、無線通信装置１０は無線通信装置２０とＴＦＣ１を利用してデータ交換、およびビーコン交換を継続的に行なう（Ｓ３１８、Ｓ３２２、Ｓ３２６、Ｓ３２８、Ｓ３３２、Ｓ３３６）。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ６および７を第２のプリアンブル検出部１０５および第３のプリアンブル検出部１０６に設定し、スキャンさせる（Ｓ３１６）。ここで、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信し、無線通信装置２０’の存在を検出する（Ｓ３２０）。そして、当該ビーコンに記載されている情報が情報格納部１１０に記憶される。

さらに、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ８および９を第２のプリアンブル検出部１０５および第３のプリアンブル検出部１０６に設定し、スキャンさせる（Ｓ３２４）。しかし、周囲の無線通信装置２０’はＴＦＣ７でビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信しない。

続いて、ＴＦＣコード設定部１０２は、ＴＦＣ１０を第２のプリアンブル検出部１０５に設定する。また、ＴＦＣコード設定部１０２は、残っている第３のプリアンブル検出部１０６に、受信のあったＴＦＣ７を再設定する（Ｓ３３０）。ここで、無線通信装置２０’はＴＦＣ７を利用してビーコンを送信しているため、無線通信装置１０は無線通信装置２０’からビーコンを受信する（Ｓ３３４）。

その後、ＴＦＣコード設定部１０２は、Ｓ３０４〜Ｓ３３０に行なわれたスキャンの結果に基づき、変更先のＴＦＣをプリアンブル検出部１０４〜１０６のいずれかに設定する（Ｓ３３８）。

このように、第４の例においては、無線通信装置１０が定常動作を継続しつつスキャンを行なうことができる。したがって、無線通信装置１０がＴＦＣを変更する際、定常動作を停止する必要がないため、より円滑なネットワークの運営を実現することができる。なお、図１４には、ＴＦＣコード設定部１０２が受信のあったＴＦＣをＳ３３０において再設定する例を説明したが、図１２に示したように、受信のなかったＴＦＣを再設定してもよい。また、ＴＦＣコード設定部１０２は、受信のあったＴＦＣを継続的に設定してもよい。

〔３−２〕本実施形態にかかる無線通信装置の動作
以上、図８〜図１４を参照して本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成について説明した。続いて、図１５〜図１８を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０の動作を説明する。

図１５は、無線通信装置１０の電源投入時の動作の流れを示したフローチャートである。図１５に示したように、まず、無線通信装置１０のＴＦＣコード設定部１０２は、第１のプリアンブル検出部１０４にスキャンのためのＴＦＣを設定する（Ｓ４０１）。さらに、ＴＦＣコード設定部１０２は、他のプリアンブル検出部が存在し、他のプリアンブル検出部でもスキャン可能な場合には（Ｓ４０２）、他のプリアンブル検出部に他のＴＦＣを設定する（Ｓ４０３）。

そして、ＴＦＣコード設定部１０２は、全てのＴＦＣのスキャン設定が一通り終了している場合には（Ｓ４０４）、情報格納部１１０に記憶されているスキャン結果を参照し（Ｓ４０５）、受信のあったＴＦＣを再設定する（Ｓ４０６）。なお、ＴＦＣコード設定部１０２は、「〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成」において説明したように、受信のなかったＴＦＣを再設定しても、受信のあったＴＦＣを継続的に設定してもよい。

続いて、各プリアンブル検出部１０４〜１０６にＴＦＣが設定されると（Ｓ４０２）、各プリアンブル検出部１０４〜１０６によるスキャン処理が行われる（Ｓ４０７）。そして、ビーコン受信があれば（Ｓ４０８）、そのビーコンパラメータを情報格納部１１０が記憶し（Ｓ４０９）、スキャン満了時間が経過するまで（Ｓ４１０）、そのＴＦＣコードのスキャンが行なわれる。さらに、全てのＴＦＣでのスキャンが完了していなければ、Ｓ４０１に戻り、再び他のＴＦＣのスキャンが行なわれる。

そして、全てのＴＦＣのスキャンが完了した場合には、ＴＦＣコード設定部１０２が全ての受信パラメータを情報格納部１１０から獲得し（Ｓ４１２）、自装置の定常動作に利用するＴＦＣを決定して（Ｓ４１３）。その後、無線通信装置１０は、ＴＦＣコード設定部１０２により決定されたＴＦＣでビーコンの送信を開始して（Ｓ４１４）、ネットワークを形成するための定常動作を開始する。

図１６は、ＴＦＣコード設定部１０２による定常動作のためのＴＦＣの決定動作の流れを示したフローチャートである。図１６に示したように、ＴＦＣコード設定部１０２は、スキャンにより１つのＴＦＣのみでビーコンが検出された場合には（Ｓ５０１）、そのＴＦＣを定常動作のためのＴＦＣとして決定する（Ｓ５０２）。

一方、複数のＴＦＣでビーコンが検出された場合（Ｓ５０３）、ＴＦＣコード設定部１０２は、過去に接続していた無線通信装置からのビーコンがあれば（Ｓ５０４）、該無線通信装置が利用しているＴＦＣを定常動作のためのＴＦＣとして決定する（Ｓ５０５）。そして、無線通信装置１０は、受信したビーコン位置から、スーパーフレーム周期の先頭位置（ＢＰＳＴ）を特定する（Ｓ５０７）。

また、近隣に他の無線通信装置がなくビーコンが全く検出されなければ、ＴＦＣコード設定部１０２は、任意のＴＦＣコードを１つ選択する（Ｓ５０６）。例えば、ＴＦＣコード設定部１０２は、最も番号が低いＴＦＣ１を定常動作のためのＴＦＣとして決定し、無線通信装置１０がスーパーフレーム周期の設定も行う。

さらに、無線通信装置１０は、Ｓ５０６またはＳ５０７の処理の後、自装置の送信ビーコンスロットを設定し（Ｓ５１４）、ネットワークの定常動作に移行する。

図１７は、無線通信装置１０の定常動作の流れを示したフローチャートである。まず、無線通信装置１０は、スーパーフレーム周期のうち、ビーコン期間が到来していて（Ｓ６０１）、さらに自装置の送信ビーコンスロットであれば（Ｓ６０２）、ビーコンに付加する情報エレメントを獲得して（Ｓ６０３）、ビーコンの送信を行なう（Ｓ６０４）。

一方、無線通信装置１０は、ビーコン期間のうち、自装置の送信ビーコンスロット以外では、周囲の無線通信装置から送られるビーコンの受信処理を行なう（Ｓ６０５）。そして、無線通信装置１０は、ビーコンの受信があれば（Ｓ６０６）、ビーコンの送信元装置のアドレス情報などの受信パラメータを情報格納部１１０に格納する（Ｓ６０７）。例えば、無線通信装置１０は、ＰＣＡ通信の実施の要否やスロット予約をした量を総合的に判断して伝送路の混雑状況を把握する（Ｓ６０８）。

そして、無線通信装置１０は、自装置宛のＰＣＡ通信要求やＤＲＰ予約通知などの自装置宛送信通知がある場合には（Ｓ６０９）、自装置宛に無線信号が送信される時間帯を抽出する（Ｓ６１０）。そして、無線通信装置１０は、抽出した時間帯を受信タイミングとして設定する（Ｓ６１１）。なお、無線通信装置１０は、これらビーコン処理の終了後はＳ６０１の処理に戻る。

一方、無線通信装置１０は、接続される機器から、インターフェース１１６を介して送信データを受理した場合には（Ｓ６１２）、送信データを送信データ格納部１１７に格納する（Ｓ６１３）。そして、無線通信装置１０は、送信データの届け先アドレス情報を抽出し（Ｓ６１４）、ビーコン受信状況から周囲に届け先アドレス情報に該当する届け先装置が存在すれば（Ｓ６１５）、届け先装置の稼働状況を把握する（Ｓ６１６）。さらに無線通信装置１０は、届け先装置に、ＰＣＡ通信要求やＤＲＰ予約通知などの送信通知を送信するとともに（Ｓ６１７）、送信データの送信タイミングをスーパーフレーム周期内の特定の時間帯に設定する（Ｓ６１８）。

なお、無線通信装置１０は、周囲に届け先装置が存在しなければ、接続される機器のアプリケーションに、届け先装置がない旨の通知を行ない（Ｓ６１９）、送信データ格納部１１７から送信データを削除する（Ｓ６２０）。

その後、無線通信装置１０は、スーパーフレームの任意の位置で、自装置が設定した送信タイミングが到来した場合には（Ｓ６２１）、送信データを送信データ格納部１１７から獲得する（Ｓ６２２）。そして、無線通信装置１０は、所定のアクセス制御手順が必要であればその時間の経過後に送信データ格納部１１７から獲得した送信データを送信する（Ｓ６２３）。

さらに、無線通信装置１０は、通信相手から受領確認の返送があれば（Ｓ６２４）、送信し終えた送信データを送信データ格納部１１７から削除する（Ｓ６２５）。一方、無線通信装置１０は、通信相手から受領確認の返送がなければ、Ｓ６２１に戻り、送信データの再送を行なう。

また、無線通信装置１０は、スーパーフレームの任意の位置で、自装置が設定した受信タイミングが到来した場合には（Ｓ６２６）、データの受信処理を行なう（Ｓ６２７）。

ここで、無線通信装置１０は、自装置宛データの受信があれば（Ｓ６２８）、受信したデータを受信データ格納部１１５に格納して（Ｓ６２９）、データ末尾のＦＣＳの値から、データを正常に受信したか否かを判断する（Ｓ６３０）。そして、無線通信装置１０は、正常にデータを受信できた場合、送り元装置に受領確認を送信し（Ｓ６３１）、インターフェース１１６を介して接続される機器に受信データを送付し（Ｓ６３２）、受信データを受信データ格納部１１５から削除する（Ｓ６３３）。

一方、無線通信装置１０は、正常にデータを受信できなかった場合、受領確認の返送は行なわず、受信データ格納部１１５から受信したデータを削除する（Ｓ６３４）。無線通信装置１０は、これら、データの送受信処理が終了した後、再びＳ６０１に戻り、一連の処理を繰り返す。

図１８は、無線通信装置１０がＴＦＣを変更する流れを示したフローチャートである。無線通信装置１０のスキャン制御部１０１は、例えば、既存のＴＦＣで運用しているネットワークの混雑状況を獲得する（Ｓ７０１）。そして、スキャン制御部１０１は、他の通信装置の通信需要が旺盛で自装置の通信需要を満たせないと判断した場合には（Ｓ７０２）、自装置の利用が可能なＴＦＣの種類を確認する（Ｓ７０３）。さらに、スキャン制御部１０１は、ＴＦＣの変更が可能であれば（Ｓ７０４）、ＴＦＣの変更処理に移行する。

続いて、ＴＦＣコード設定部１０２は、定常動作を維持するためプリアンブル検出部における既存のＴＦＣの利用を継続し（Ｓ７０５）、他のＴＦＣのスキャンが可能であれば（Ｓ７０６）、他のＴＦＣを他のプリアンブル検出部に設定する（Ｓ７０７）。

そして、ＴＦＣコード設定部１０２は、全てのＴＦＣのスキャン設定が一通り終了している場合には（Ｓ７０８）、情報格納部１１０に記憶されているスキャン結果を参照し（Ｓ７０９）、受信のあったＴＦＣを再設定する（Ｓ７１０）。なお、ＴＦＣコード設定部１０２は、「〔３−１〕本実施形態にかかる無線通信装置の構成」において説明したように、受信のなかったＴＦＣを再設定しても、受信のあったＴＦＣを継続的に設定してもよい。一方、無線通信装置１０は、全てのＴＦＣのスキャン設定が一通り終了していなければ、Ｓ７０６に戻り、残りのＴＦＣコードでスキャンを行なう。

なお、無線通信装置１０に設けられているプリアンブル検出部で同時にプリアンブルを検出ができるＴＦＣの数から、既存のＴＦＣの利用分（１つ）を減じた数のＴＦＣがスキャン設定される。

そして、既存のＴＦＣと他のＴＦＣのスキャン設定の後、各プリアンブル検出部１０４〜１０６は、所定のスキャン期間にわたるスキャン処理を実行し（Ｓ７１１）、ビーコン受信があれば（Ｓ７１２）、情報格納部１１０が受信パラメータを記憶する（Ｓ７１３）。なお、このスキャン処理は、所定のスキャン期間か満了するまでくり返される（Ｓ７１４）。

また、無線通信装置１０は、第１回目のスキャン時間が満了した後、全ＴＦＣのスキャンが終了していなければ（Ｓ７１５）、残りのＴＦＣのスキャンの設定を行なうために、Ｓ７０６の処理に移行する。一方、無線通信装置１０は、全てのＴＦＣのスキャンが終了した場合には（Ｓ７１５）、受信パラメータを情報格納部１１０から獲得し（Ｓ７１６）、変更可能なＴＦＣの判定を行ない、変更先のＴＦＣコードを決定する（Ｓ７１７）。一方、他の通信装置の通信需要が旺盛でなく、自装置の通信需要を満たすことが可能である場合や、他のＴＦＣへの変更が不可能な場合には、ＴＦＣの変更は行なわれない。

〔４〕まとめ
以上説明したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、第１のプリアンブル検出部１０４、第２のプリアンブル検出部１０５、第３のプリアンブル検出部１０６からなる複数のプリアンブル検出部を備える。したがって、当該無線通信装置１０によれば、異なるＴＦＣで送信された無線信号を同時に受信することができるため、異なるＴＦＣで動作する無線通信装置の存在を同時に把握することができる。

また、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、複数のプリアンブル検出部を備えることにより複数のＴＦＣを同時にスキャンすることができる。したがって、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、電源投入後などスキャン動作が必要な場面において、より短時間でスキャン動作を終了させ、無線ネットワークを形成することができる。例えば、無線通信装置１０は３つのＴＦＣを同時にスキャンすることができるため、１０個のＴＦＣのスキャンのためにスキャン対象のＴＦＣを切り換える回数を、３〜４回程度に抑制することができる。

また、本実施形態にかかる無線通信装置１０によれば、あるＴＦＣで定常動作中であっても、他のＴＦＣで送信された無線信号を受信し、他のＴＦＣで動作する周囲の無線通信装置の存在状況を把握することができる。これより、無線通信装置１０は、ＴＦＣを変更をする場合に、事前に他のＴＦＣをスキャンすることができる。例えば、無線通信装置１０は３つのＴＦＣを同時にスキャンすることができるため、１０個のＴＦＣのスキャンのためにスキャン対象のＴＦＣを切り換える回数を、４〜５回程度に抑制することができる。

また、プリアンブル検出部の数が、ベースバンド復調処理部の数よりも多いため、同時にスキャン可能なＴＦＣの数を増やすことができる。例えば、複数のＴＦＣで動作する通信装置があった場合に、それぞれのビーコン期間が分散している可能性が高いため、１つの受信処理部があれば、異なるＴＦＣで送信されたビーコン信号を復号することができる。
また、最低限必要なブロック構成を実現できるため、既存の通信装置の構成を、単純に２倍や３倍のブロックで構成する必要がなくなる。

また、本実施形態にかかる無線通信装置１０のように、ベースバンド復調処理部を最低２つ用意することで、既存のＴＦＣで動作中に、他のＴＦＣのスキャン動作を行なうことが可能となる。さらに、本実施形態にかかる無線通信装置１０のように、ベースバンド復調処理部を最低２つ用意することで、異なるＴＦＣのネットワークからの信号を受信することが可能となり、２つのネットワークを中継（ブリッジ）することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の無線通信装置１０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置１０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置１０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した無線通信装置１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図８の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成例を示した説明図である。スーパーフレームの構成例を示した説明図である。各無線通信装置が設定する自装置のビーコンスロット位置を示した概念図である。マルチバンドＯＦＤＭ方式の周波数チャンネルの構成を示した説明図である。ＴＦＣコード１の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード２の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード３の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード４の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード５の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード６の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード７の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード８の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード９の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。ＴＦＣコード１０の周波数ホッピングパターンを示した説明図である。本実施形態に関連する無線通信装置の状態変化を示した説明図である。本実施形態に関連する無線通信装置によるスキャン動作の流れを示したシーケンス図である。本実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。本実施形態にかかる無線通信装置の状態変化を示した説明図である。ビーコンフレームの構成例を示した説明図である。電源投入時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部がＴＦＣの設定を行う第１の例を示した説明図である。電源投入時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部がＴＦＣの設定を行う第２の例を示した説明図である。電源投入時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部がＴＦＣの設定を行う第３の例を示した説明図である。ＴＦＣの変更時にスキャンを行なうためにＴＦＣコード設定部がＴＦＣの設定を行う第４の例を示した説明図である。無線通信装置の電源投入時の動作の流れを示したフローチャートである。ＴＦＣコード設定部による定常動作のためのＴＦＣの決定動作の流れを示したフローチャートである。無線通信装置の定常動作の流れを示したフローチャートである。無線通信装置がＴＦＣを変更する流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１０１スキャン制御部
１０２ＴＦＣコード設定部
１０４第１のプリアンブル検出部
１０５第２のプリアンブル検出部
１０６第３のプリアンブル検出部
１１０情報格納部

Claims

複数の周波数利用方式のうちで、各々に設定されている周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を受信する複数の受信部と；
前記複数の受信部の各々に前記複数の周波数利用方式のいずれかを設定する設定部と；
を備え、
前記設定部は、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部の周波数利用方式を変更する、無線通信装置。
前記設定部は、無線信号を受信した受信部には、継続的に同一の周波数利用方式を設定し、無線信号を受信しなかった受信部には、設定していた周波数利用方式と異なる周波数利用方式を設定する、請求項１に記載の無線通信装置。
前記設定部は、無線信号を受信した受信部が所定数を超える場合、いずれかの受信部の周波数利用方式を変更する、請求項２に記載の無線通信装置。
前記設定部は、前記複数の周波数利用方式の各々を前記複数の受信部のいずれかに順次に設定した後に、
前記複数の周波数利用方式を順次に設定した際に前記受信部により受信された無線信号に対応する周波数利用方式を、前記複数の受信部のいずれかに再設定する、請求項１に記載の無線通信装置。
前記設定部は、前記複数の周波数利用方式の各々を前記複数の受信部のいずれかに順次に設定した後に、
前記複数の周波数利用方式を順次に設定した際に前記受信部により受信されなかった無線信号に対応する周波数利用方式を、前記複数の受信部に順次に再設定する、請求項１に記載の無線通信装置。
前記無線通信装置は、
前記複数の周波数利用方式のいずれかを利用して無線信号を送信する送信部をさらに備え、
前記設定部は、前記複数の受信部のうちでいずれかの受信部には前記送信部が利用する周波数利用方式を設定し、他の受信部には前記送信部が利用する周波数利用方式と異なる周波数利用方式を順次に設定する、請求項１に記載の無線通信装置。
複数の受信部の各々に複数の周波数利用方式のいずれかを設定するステップと；
前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部の周波数利用方式を変更するステップと；
を含む、無線通信方法。
コンピュータを、
複数の周波数利用方式のうちで、各々に設定されている周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を受信する複数の受信部と；
前記複数の受信部の各々に前記複数の周波数利用方式のいずれかを設定し、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部に設定する設定部と；
として機能させるための、プログラム。
複数の周波数利用方式のうちで、各々に設定されている周波数利用方式に基づいて送信された無線信号を受信する複数の受信部と、
前記複数の受信部の各々に前記複数の周波数利用方式のいずれかを設定し、前記複数の受信部の各々による無線信号の受信結果に基づいて、前記複数の受信部に設定する設定部と、
を備える無線通信装置を複数含む、無線通信システム。