JP2017011701A - 無線ボディエリアネットワークに用いられる干渉回避装置、方法及びシステム - Google Patents

無線ボディエリアネットワークに用いられる干渉回避装置、方法及びシステム Download PDF

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Abstract

【課題】本発明の実施例は無線ボディエリアネットワークに用いられる干渉回避装置、方法及びシステムを提供する。【解決手段】該装置は、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する取得部と、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定する決定部と、ＨＵＢが衝突回避を行う場合に、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う処理部と、を含む。本実施例によれば、チャネル衝突の確率を低減でき、２つの隣接し、或いは重なるＷＢＡＮ間の干渉をよりよく回避できる。【選択図】図６

Description

本発明は、通信技術分野に関し、特に無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に用いられる干渉回避装置、方法及びシステムに関する。
ＩＥＥＥ８０２．１５．６は無線ボディエリアネットワークに用いられる標準である。この標準は、高い信頼性、低い消費電力及び拡張性を有する短距離の無線通信ネットワークを定義することを主旨とする。しかし、隣接し、或いはカバレッジエリアの重なる無線ボディエリアネットワークは、隣接ネットワークに干渉を与える。
図１は、２つのカバレッジエリア、即ちＷＢＡＮ１とＷＢＡＮ２が重なる無線ボディエリアネットワークを示している。この無線ボディエリアネットワークは同一のチャネルで作動する場合に、カバレッジエリアにあるノードは隣接ネットワークからの干渉を受ける。例えば、ＨＵＢ１とＨＵＢ２は同一のチャネルを用いる場合に、ＷＢＡＮ１におけるノード１はＷＢＡＮ２のＨＵＢ２からの干渉を受ける可能性がある。同様に、ＷＢＡＮ２におけるノード５もＷＢＡＮ１のＨＵＢ１からの干渉を受ける可能性がある。
ＩＥＥＥ８０２．１５．６の標準では、３つの干渉問題の解決方法が提案されている。
方法１：ビーコン変位
この方法では、ＨＵＢは、隣接する無線ボディエリアネットワークのＨＵＢに使用されていない１つのビーコン変位系列を選択し、隣接し、或いは重なる無線ボディエリアネットワークの同一チャネルにおける潜在的な重複のビーコン衝突を緩和し、衝突の割り当てを計画する必要がある。しかし、この方法は、ビーコンありのアクセス方式を用いるものにのみ適用し、ビーコンありのアクセス方式を用いないものについて、この方法で干渉衝突の問題を解決できない。
方法２：スーパーフレーム・インターリービング
この方法は、２つの隣接し、或いは重なるＨＵＢが協議することで、ある期間で同一のチャネルを独占する。この方法は、周波数リソースを時間的に分割し、同一のチャネルを異なる無線ボディエリアネットワークに割り当てることで、衝突及び干渉を回避する。この方法は無線ボディエリアネットワークの元のスーパーフレーム周期（又はビーコン周期）を変更する可能性がある。この方法では、ＨＵＢ間の協議により、同一のチャネルを異なる無線ボディエリアネットワークに固定的に割り当て使用させるため、新たな無線ボディエリアネットワークが加入する場合に、再協議を行い、同一のチャネルのリソースを再分割する必要がある。よって、この方法は、柔軟性及び拡張性に欠ける。
方法３：周波数ホッピング
この方法は、異なるチャネル間でランダムにホッピングすることでチャネル衝突の可能性を低減する。干渉を回避するために、異なる無線ボディエリアネットワークは異なる乱数シードを用いて異なる周波数ホッピング系列を生成する。しかし、この方式は依然として制限を有する。以下は、例を挙げて制限を説明する。
図１のシナリオに示すように、説明の便宜上、ＷＢＡＮ１とＷＢＡＮ２の周波数ホッピング周期が同じであり、且つ周波数ホッピング周期の開始時間が整合されていると仮定する。ここで、ＷＢＡＮ１とＷＢＡＮ２の周波数ホッピング乱数シードはそれぞれ１０１０００１０００１０００１１及び００１１０００００１１１１０１０であり、１６−ｂｉｔのＧａｌｏｉｓ線形フィードバックシフトレジスタ（ＬＦＳＲ：Ｇａｌｏｉｓ ｌｉｎｅａｒ ｆｅｅｄｂａｃｋ ｓｈｉｆｔ ｒｅｇｉｓｔｅｒ）により、ｋ番目の周波数ホッピング周期における値を算出できる。４０２〜４０５周波数帯域を用いると仮定し、８０２．１５．６に従って、該周波数帯域は１０個のチャネルに分けられる。一方、連続する２つの周波数ホッピングチャネルの最小間隔が２であると仮定する。８０２．１５．６における周波数ホッピング系列の計算式に従って、ＷＢＡＮ１及びＷＢＡＮ２のｋ番目の周波数ホッピング周期において所在するチャネルＣｉ ｋを算出でき、ｉは無線ボディエリアネットワークの番号を表す。表１は、ＷＢＡＮ１とＷＢＡＮ２の２０個の周波数ホッピング周期のＣｉ ｋをそれぞれ示している。
表１：ＷＢＡＮ１とＷＢＡＮ２の周波数ホッピング周期に所在するチャネルＣｉ ｋ
Figure 2017011701
表１から分かるように、ｋ＝２及びｋ＝１５の場合に、ＷＢＡＮ１とＷＢＡＮ２との間に衝突が生じる。この２０個の周波数ホッピング周期内に、衝突の確率は１０％である。このことから分かるように、周波数ホッピングの方式は、チャネル衝突を完全に回避できず、干渉を完全に回避できない。
なお、上述した技術背景の説明は、本発明の技術案を明確、完全に理解させるための説明であり、当業者を理解させるために記述されているものである。これらの技術案は、単なる本発明の背景技術部分として説明されたものであり、当業者により周知されたものではない。
本発明の実施例は、２つの隣接し、或いは重なる無線ボディエリアネットワーク間の干渉を回避する、無線ボディエリアネットワークに用いられる干渉回避装置、方法及びシステムを提供する。
本発明の実施例の第１の態様では、無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）に用いられる干渉回避装置であって、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する取得手段と、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定する決定手段と、前記ＨＵＢが衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う処理手段と、を含む、装置を提供する。
本発明の実施例の第２の態様では、無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）であって、前記ＨＵＢは、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得し、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定し、衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う、ハブを提供する。
本発明の実施例の第３の態様では、無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）に用いられる干渉回避方法であって、前記ＨＵＢが、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得するステップと、前記ＨＵＢが、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定するステップと、衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢが前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行うステップと、を含む、方法を提供する。
本発明の効果としては、本実施例の装置、方法及びシステムによれば、チャネル衝突の確率を低減でき、２つの隣接し、或いは重なるＷＢＡＮ間の干渉をよりよく回避できる。
本発明の特定の実施形態は、後述の説明及び図面に示すように、詳細に開示され、本発明の原理を採用されることが可能な方式を示している。なお、本発明の実施形態は、範囲上には限定されるものではない。本発明の実施形態は、添付されている特許請求の範囲の主旨及び内容の範囲内、各種の改変、修正、及び均等的なものが含まれる。
ある一つの実施形態に説明及び又は示されている特徴は、同一又は類似の方式で一つ又は多くの他の実施形態に使用されてもよく、他の実施形態における特徴と組み合わせてもよく、他の実施形態における特徴を代替してもよい。
なお、用語「包括／含む」は、本文に使用される際に、特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在を意味し、一つ又は複数の他の特徴、要素、ステップ又は構成要件の存在又は追加を排除するものではない。
ここで含まれる図面は、本発明の実施例を理解させるためのものであり、本明細書の一部を構成し、本発明の実施例を例示するためのものであり、文言の記載と合わせて本発明の原理を説明する。なお、ここに説明される図面は、単なる本発明の実施例を説明するためのものであり、当業者にとって、これらの図面に基づいて他の図面を容易に得ることができる。
カバレッジエリアの重なる２つの隣接する無線ボディエリアネットワークを示す図である。 本実施例の干渉回避装置の構成を示す図である。 クロック整合及びチャネル番号比較の一例を示す図である。 本実施例のＨＵＢのハードウェア構成を示す図である。 本実施例の干渉回避方法のフローチャートである。 本実施例の干渉回避方法の全体のフローチャートである。
本発明の上記及びその他の特徴は、図面及び下記の説明により理解できるものである。明細書及び図面では、本発明の特定の実施形態、即ち本発明の原則に従う一部の実施形態を表すものを公開している。なお、本発明は説明される実施形態に限定されず、本発明は、特許請求の範囲内の全ての修正、変更されたもの、及び均等なものを含む。
＜実施例１＞
本実施例は干渉回避装置を提供し、該装置は無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ、ＩＥＥＥ８０２．１５．６におけるネットワークの中央制御装置）に用いられる。図２は該装置の構成を示す図である。図２に示すように、干渉回避装置２００は、主に取得部２０１、決定部２０２及び処理部２０３を含む。
取得部２０１は、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間情報、及び周波数ホッピング情報を取得する。
決定部２０２は、該ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び該隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定する。
処理部２０３は、衝突回避を行う場合に、該ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに該隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う。
本実施例の装置によれば、ＨＵＢが自分の所属するＷＢＡＮ及び隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて衝突回避を行うか否かを決定し、衝突回避を行う場合に、該ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行うことで、チャネル衝突の確率を低減でき、干渉をよりよく回避できる。
本実施例では、該装置は、隣接ＷＢＡＮのＨＵＢにより送信されたビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレーム（タイムスタンプを持つＰｏｌｌフレーム）を受信する受信部２０４をさらに含んでもよい。取得部２０１は、受信部２０４により受信されたビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームから、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間情報、及び周波数ホッピング情報を取得する。
本実施例では、各ＷＢＡＮのＨＵＢはビーコンフレーム又はＴ−Ｐｏｌｌフレームを周期的にブロードキャストし、該Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームには、各ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間情報、及び周波数ホッピング情報が含まれる。本実施例の取得部２０１は、受信部２０４により受信された隣接ＷＢＡＮのＨＵＢにより送信されたビーコンフレーム又はＴ−Ｐｏｌｌフレームに基づいて、該隣接ＷＢＡＮの上記情報を取得してもよい。
ここで、該時間情報は時間整合を行うために用いられ、該周波数ホッピング情報は周波数ホッピング系列を計算するために用いられるが、本実施例はこれに限定されず、具体的に実施する際に、該時間情報及び該周波数ホッピング情報は他の目的のために用いられてもよい。ここで、該時間情報は、チャネル周波数ホッピング周期の開始時間であってもよく、該周波数ホッピング情報は、チャネル周波数ホッピングの乱数シードを含んでもよいし、チャネル周波数ホッピング系列の計算に関連する他の情報をさらに含んでもよい。
本実施例では、決定部２０２は、この２つのＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位の高さ及び／又はホッピング周期の長さに基づいて、該ＨＵＢが衝突回避を行うか、それとも該隣接ＷＢＡＮのＨＵＢが衝突回避を行うかを決定してもよい。例えば、ＢＡＮ優先順位の低いＨＵＢ、又は周波数ホッピング周期の短いＨＵＢが衝突回避を行ってもよく、ＢＡＮ優先順位及び周波数ホッピング周期が共に同じである場合に、協議によりどれが衝突回避を行うかを決定してもよい。
１つの態様では、図２に示すように、決定部２０２は、第１の比較モジュール２０２１、第１の決定モジュール２０２２、第２の比較モジュール２０２３、第２の決定モジュール２０２４、及び協議モジュール２０２５を含んでもよい。
第１の比較モジュール２０２１は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位と隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位とを比較する。
第１の決定モジュール２０２２は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも高い場合に、衝突回避を行わないと決定し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも低い場合に、衝突回避を行うと決定する。即ち、優先順位の低いＨＵＢは衝突回避を行う。
第２の比較モジュール２０２３は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位に等しい場合に、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期と隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期とを比較する。ここで、ＢＡＮ優先順位が同じであるため、周波数ホッピング周期を比較することで、衝突回避を行うＨＵＢを決定してもよい。
第２の決定モジュール２０２４は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも長い場合に、衝突回避を行わないと決定し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも短い場合に、衝突回避を行うと決定する。即ち、周波数ホッピング周期の短いＨＵＢは衝突回避を行う。
協議モジュール２０２５は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期に等しい場合に、衝突回避を行うか否かを決定するように、隣接ＷＢＡＮのＨＵＢと協議する。ここで、ＢＡＮ優先順位及び周波数ホッピング周期が共に同じであるため、２つのＨＵＢは協議によりどれが衝突回避を行うかを決定し、協議方法及び方針は本実施例において限定されない。
本実施例では、該ＨＵＢが衝突回避を行うと決定部２０２により決定された場合に、処理部２０３は、この２つのＷＢＡＮ（該ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び隣接ＷＢＡＮ）それぞれの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行ってもよい。
１つの態様では、図２に示すように、処理部２０３は、整合モジュール２０３１、第３の比較モジュール２０３２、及び処理モジュール２０３３を含んでもよい。
整合モジュール２０３１は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの時間情報及び隣接ＷＢＡＮの時間情報に基づいて、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮと隣接ＷＢＡＮに対してクロック整合を行う。
第３の比較モジュール２０３２は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの各周波数ホッピング周期内のチャネル番号と、周波数ホッピング周期に対応する隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定する。
処理モジュール２０３３は、隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号と異なるように、衝突の存在するチャネル番号を変更する。
本実施例では、整合モジュール２０３１は、２つのＷＢＡＮのクロックを整合させることで、チャネル番号の比較を行うことができ、２つのＷＢＡＮ間で衝突が存在するか否かを正確に判定できる。１つの態様では、整合モジュール２０３１は、２つのＷＢＡＮの時間差を計算してから、該時間差に基づいてクロック整合を行う。
以下は、整合モジュール２０３１が異なるＷＢＡＮの時間差を計算する方法の例を示しているが、本実施例はこれに限定されない。
この例では、ＨＵＢ１及びＨＵＢ２は互いにテストフレームを送信し、ＨＵＢ１がＨＵＢ２にテストフレームを送信する時間はＨＵＢ１においてＴ０１と記録され、ＨＵＢ２がこのテストフレームを受信する時間はＨＵＢ２においてＴ０２と記録されると仮定し、ＨＵＢ２がＨＵＢ１にテストフレームを送信する時間はＨＵＢ２においてＴ０２’と記録され、ＨＵＢ１がこのテストフレームを受信する時間はＨＵＢ１においてＴ０１’と記録されると設定する。ＨＵＢ１がＨＵＢ２に送信するテストフレームとＨＵＢ２がＨＵＢ１に送信するテストフレームの伝送時間が同じであり、テストフレームがＨＵＢ１とＨＵＢ２との間で伝送される時間Ｔｐが未知であると仮定する。ΔｔはＷＢＡＮ１とＷＢＡＮ２との時間差を表す。ｔ０１、ｔ０２、ｔ０１’及びｔ０２’は隣接するＨＵＢ間で交換されてもよい。上記時間の間の関係は式（１）及び式（２）に示されている。
ｔ０１＋Δｔ＋ｔｐ＝ｔ０２ （１）
ｔ０２’−Δｔ＋ｔｐ＝ｔ０１’ （２）
従って、整合モジュール２０３１は上記の式に従ってこの２つのＷＢＡＮの時間差Δｔを算出してもよい。Δｔ＞０の場合に、ＨＵＢ１のクロックがＨＵＢのクロックよりも遅いことを表し、そうでない場合に、ＨＵＢ１のクロックがＨＵＢ２のクロックよりも速いことを表す。整合モジュール２０３１は該時間差を算出することで、該時間差に基づいて２つのＷＢＡＮに対してクロック整合を行うことができる。
図３は、この２つのＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の開始時間を整合することを示す図である。図３に示すように、ＷＢＡＮ１のＢＡＮ優先順位がＷＢＡＮ２よりも高いと仮定し、且つＴ１＞Ｔ２、Ｔ１及びＴ２がＷＢＡＮ１及びＷＢＡＮ２の周波数ホッピング周期をそれぞれ表し、よって、ＨＵＢ２は衝突回避を自発的に行う必要がある。この例では、図３に示すように、ＨＵＢ２はＨＵＢ１のある周波数ホッピング周期の開始時間ｔ１を既に取得し、ＨＵＢ２の整合モジュール２０３１は時間差Δｔに基づいて、ｔ１の自分のクロックにおける値ｔ２を算出する。これは、ｔ２がｔ１の開始時間に整合されていることを意味する。この例はＴ１＞Ｔ２のシナリオについてのものであるが、Ｔ１≦Ｔ２の場合に、方法は同様なものである。
本実施例では、整合モジュール２０３１が２つのＷＢＡＮのクロックを整合した後に、第３の比較モジュール２０３２は２つのＷＢＡＮのチャネル番号を比較してもよい。１つの態様では、第３の比較モジュール２０３２は、同一の期間内の２つのＷＢＡＮのチャネル使用状況に基づいて衝突のチャネル番号が存在するか否かを決定してもよい。例えば、第３の比較モジュール２０３２は、ＷＢＡＮ２の各周波数ホッピング周期内のチャネル番号と該ＷＢＡＮ２の各周波数ホッピング周期に対応するＷＢＡＮ１の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定してもよい。
ここで、
Figure 2017011701
 の場合に、第３の比較モジュール２０３２は、隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外１）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定してもよい。
ここで、
Figure 2017011701
 の場合に、第３の比較モジュール２０３２は、隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外２）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定してもよい。
ここで、Ｔ２はＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、或いはＴ２は隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１はＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、且つＴ１＞Ｔ２、εはｍ番目の周波数ホッピング周期の開始時間とｎ番目の周波数ホッピング周期の開始時間との時間差であり、且つ０≦ε＜Ｔ２となる。
図３に示すように、ＨＵＢ２のクロックにおけるｔ２とＴ２の開始時間との時間差がεであり、０≦ε＜Ｔ２、ｍがＷＢＡＮ１のｔ１が開始時間の場合の周波数ホッピング周期の番号であり、ｎはｔ２のＷＢＡＮ２において所在する周波数ホッピング周期の番号であると設定する。
Figure 2017011701
 の場合に、第３の比較モジュール２０３２は、ＷＢＡＮ１におけるｍ番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号（Ｃｈ１（ｍ）で表される）とＷＢＡＮ２におけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外３）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号（Ｃｈ２（ｊ）で表される）とを比較し、
Figure 2017011701
 の場合に、第３の比較モジュール２０３２は、ＷＢＡＮ１におけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号（Ｃｈ１（ｍ）で表される）とＷＢＡＮ２におけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外４）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号（Ｃｈ２（ｊ）で表される）とを比較する。ここで、ＷＢＡＮ１は隣接ＷＢＡＮであり、ＷＢＡＮ２はＨＵＢの所属するＷＢＡＮである。
上記の規則に従って、第３の比較モジュール２０３２は、ＷＢＡＮ１のｍ番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号とＷＢＡＮ２のｎ、ｎ＋１、ｎ＋２及びｎ＋３番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号とを比較し、該ＷＢＡＮ１のｍ番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号と該ＷＢＡＮ２のｎ、ｎ＋１、ｎ＋２又はｎ＋３番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号とが同じである場合に、衝突があると決定し、これによって、衝突の存在するチャネル番号を決定できる。
上記の規則に従って、第３の比較モジュール２０３２は、ＷＢＡＮ１のｍ＋１番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号とＷＢＡＮ２のｎ＋３、ｎ＋４、ｎ＋５、ｎ＋６及びｎ＋７番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号とを比較し、該ＷＢＡＮ１のｍ＋１番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号と該ＷＢＡＮ２のｎ＋３、ｎ＋４、ｎ＋５、ｎ＋６又はｎ＋７番目の周波数ホッピング周期のチャネル番号とが同じである場合に、衝突があると決定し、これによって、衝突の存在するチャネル番号を決定できる。
本実施例では、処理モジュール２０３３は、該ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号が隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号と異なるように、衝突の存在するチャネル番号を変更してもよい。
図３の例では、ＷＢＡＮ２のＢＡＮ優先順位がＷＢＡＮ１のＢＡＮ優先順位よりも低いため、ＨＵＢ２が衝突回避を行い、該ＨＵＢ２がＣｈ１（ｍ）、Ｃｈ２（ｊ−１）及びＣｈ２（ｊ＋１）と異なり、且つ連続の２つの周波数ホッピングのチャネル番号の差がある最小間隔以上であることを確保するように、処理モジュール２０３３がＣｈ２（ｊ）を変更し、ここで、Ｃｈ２（ｊ）はＷＢＡＮ１におけるｍ番目のチャネル（即ちＣｈ１（ｍ））と衝突する、ＷＢＡＮ２における全てのチャネルを指す。一方、ＷＢＡＮ２のＢＡＮ優先順位がＷＢＡＮ１のＢＡＮ優先順位よりも高い場合に、ＨＵＢ１が衝突回避を行い、該ＨＵＢ１がＣｈ２’（ｊ）、Ｃｈ１（ｍ−１）及びＣｈ１（ｍ＋１）と異なり、且つ連続の２つの周波数ホッピングのチャネル番号の差がある最小間隔以上であることを確保するように、処理モジュール２０３３がＣｈ１（ｍ）を変更し、ここで、Ｃｈ２’（ｊ）はＷＢＡＮ１におけるｍ番目のチャネル（即ちＣｈ１（ｍ））に対応する、ＷＢＡＮ２における全てのチャネルを指す。これによって、衝突確立を低減し、干渉を回避した。
本実施例の１つの態様では、図２に示すように、干渉回避装置２００は、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ内のノードが周波数ホッピングを行う際に次の周波数ホッピング周期のチャネル番号に対応するチャネルへの変更を行うように、該ノードにチャネル周波数ホッピングメッセージを送信し、該ノードに該チャネル番号を通知する送信部２０４、をさらに含んでもよい。この態様では、チャネル変更の直前の周波数ホッピング周期において、該ＨＵＢは、次の周波数ホッピング周期にチャネルがもう１つの新たなチャネルに変更されることを、該ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるノードに通知してもよい。
本実施例の１つの態様では、図２に示すように、干渉回避装置２００は、Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを周期的にブロードキャストするブロードキャスト部２０５をさらに含んでもよい。該Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームには、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報が含まれる。この態様では、上述したように、２つのＨＵＢは、ビーコンフレーム又はＴ−Ｐｏｌｌフレームをブロードキャストすることで上記情報を交換する。ここで、この態様では、ビーコンフレーム又はＴ−Ｐｏｌｌフレームのブロードキャスト方法が限定されない。
本実施例の干渉回避装置によれば、隣接ネットワークの関連の周波数ホッピング情報を取得してチャネル衝突を予測することで、チャネル衝突の確率を低減でき、干渉を回避できる。また、ビーコンありとビーコンなしのアクセス方式に適用でき、スーパーフレーム周期又はビーコン周期を変更する必要がなく、拡張性を有する。
＜実施例２＞
本発明の実施例は無線ボディエリアネットワークにおけるＨＵＢをさらに提供し、該ＨＵＢは実施例１に記載された干渉回避装置を含む。
図４は本実施例のＨＵＢ４００のシステム構成を示す図である。図４に示すように、ＨＵＢ４００は、中央処理装置４０１及びメモリ４０２を含んでもよく、メモリ４０２は中央処理装置４０１に接続される。なお、該図は単なる例示的なものであり、電気通信機能又は他の機能を実現するように、他の種類の構成を用いて、該構成を補充又は代替してもよい。
１つの態様では、干渉回避装置の機能は中央処理装置４０１に統合されてもよい。
もう１つの態様では、干渉回避装置は中央処理装置４０１とそれぞれ構成されてもよく、例えば干渉回避装置は中央処理装置４０１に接続されたチップであり、中央処理装置４０１の制御により干渉回避装置の機能を実現してもよい。
図４に示すように、ＨＵＢ４００は、通信モジュール４０３及び電源４０４をさらに含んでもよい。なお、ＨＵＢ４００は図４に示す全てのユニットを含まなくてもよい。また、ＨＵＢ４００は図４に示されていないユニットをさらに含んでもよく、従来技術を参照してもよい。
図４に示すように、中央処理装置４０１は、コントローラ又は操作制御部とも称され、マイクロプロセッサ又は他の処理装置及び／又は論理装置を含んでもよく、中央処理装置４０１は入力を受信し、ＨＵＢ４００の各部の操作を制御する。
メモリ４０２は、例えばバッファ、フラッシュメモリ、ハードディスク、移動可能な媒体、発揮性メモリ、不発揮性メモリ、又は他の適切な装置の１つ又は複数であってもよい。また、中央処理装置４０１は、メモリ４０２に記憶されたプログラムを実行し、情報の記憶又は処理などを実現してもよい。他の構成部は従来技術に類似するため、ここでその説明が省略される。ＨＵＢ４００の各部は、本発明の範囲から逸脱することなく、特定のハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア又はその組み合わせによって実現されてもよい。
本実施例のＨＵＢによれば、隣接ネットワークの関連の周波数ホッピング情報を取得してチャネル衝突を予測することで、チャネル衝突の確率を低減でき、干渉を回避できる。また、ビーコンありとビーコンなしのアクセス方式に適用でき、スーパーフレーム周期又はビーコン周期を変更する必要がなく、拡張性を有する。
＜実施例３＞
本発明の実施例は、無線ボディエリアネットワークにおけるＨＵＢに用いられる干渉回避方法をさらに提供する。該方法の問題解決の原理は実施例１の装置と類似するため、その具体的な実施は実施例１の装置の実施を参照してもよく、重複する内容の説明が省略あされる。
図５は本実施例の方法のフローチャートである。図５に示すように、該方法は下記のステップを含む。
ステップ５０１：ＨＵＢは、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する。
ステップ５０２：ＨＵＢは、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定する。
ステップ５０３：衝突回避を行う場合に、ＨＵＢは、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う。
ステップ５０１において、ＨＵＢは、受信された隣接ＷＢＡＮからのビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームから、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得してもよい。
ステップ５０２において、ＨＵＢは、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位と隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位とを比較し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも高い場合に、衝突回避を行わないと決定し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも低い場合に、衝突回避を行うと決定し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位に等しい場合に、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期と隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期とを比較し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも長い場合に、衝突回避を行わないと決定し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも短い場合に、衝突回避を行うと決定し、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期に等しい場合に、衝突回避を行うか否かを決定するように、隣接ＷＢＡＮのＨＵＢと協議する。
ステップ５０３において、ＨＵＢは、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮと隣接ＷＢＡＮに対してクロック整合を行い、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの各周波数ホッピング周期内のチャネル番号と、周波数ホッピング周期に対応する隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号と異なるように、衝突の存在するチャネル番号を変更する。
ここで、
Figure 2017011701
 の場合に、ＨＵＢは、隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外５）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定する。
ここで、
Figure 2017011701
 の場合に、ＨＵＢは、隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外６）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定する。
ここで、Ｔ２はＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、或いはＴ２は隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１はＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、且つＴ１＞Ｔ２、εはｍ番目の周波数ホッピング周期の開始時間とｎ番目の周波数ホッピング周期の開始時間との時間差であり、且つ０≦ε＜Ｔ２となる。
本実施例では、周波数ホッピング系列を計算するために、周波数ホッピング情報は、チャネル周波数ホッピングの乱数シード及びチャネル周波数ホッピング系列の計算に関連する情報を含んでもよい。クロック整合を行うために、時間情報は、チャネル周波数ホッピング周期の開始時間を含んでもよい。
本実施例では、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ内のノードが周波数ホッピングを行う際に次の周波数ホッピング周期のチャネル番号に対応するチャネルへの変更を行うように、ＨＵＢは、ノードにチャネル周波数ホッピングメッセージを送信し、ノードにチャネル番号を通知してもよい。
本実施例では、ＨＵＢは、Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを周期的にブロードキャストしてもよく、該Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームには、ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報が含まれる。
図６は本実施例の干渉回避方法の全体のフローチャートである。図６に示すように、該方法は下記のステップを含む。
ステップ６０１：隣接する２つのＨＵＢは、互いにＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間情報及び他の周波数ホッピング情報を取得する。
ステップ６０２：ＷＢＡＮ１の優先順位がＷＢＡＮ２の優先順位に等しいか否かを判断し、等しくない場合に、ステップ６０３を実行し、そうでない場合に、ステップ６０４を実行する。
ステップ６０３：ＢＡＮ優先順位の低いＨＵＢは衝突を自発的に回避する。
ステップ６０４：ＷＢＡＮ１の周波数ホッピング周期がＷＢＡＮ２の周波数ホッピング周期に等しいか否かを判断し、等しくない場合に、ステップ６０３を実行し、そうでない場合に、ステップ６０６を実行する。
ステップ６０５：ＷＢＡＮ周波数ホッピング周期の短いＨＵＢは衝突を自発的に回避する。
ステップ６０６：隣接ＨＵＢ間で協議し、衝突を自発的に回避するＨＵＢを決定する。
ステップ６０７：衝突を自発的に回避するＨＵＢは、所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて周波数ホッピング周期の開始時間を整合し、周波数ホッピング系列を計算し、周波数ホッピング周期に対応するチャネル番号を比較し、将来において衝突が生じるチャネルを予測し、周波数ホッピングチャネルを変更し、衝突を回避する。
ステップ６０８：ＨＵＢは、該ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ内のノードに周波数ホッピングメッセージを送信し、ノードに次の周波数ホッピング周期のチャネル番号を通知する。
ここで、具体的な処理プロセスは既に実施例１に詳細に説明されており、ここでその内容を援用し、その説明が省略される。
本実施例の方法によれば、隣接ネットワークの関連の周波数ホッピング情報を取得してチャネル衝突を予測することで、チャネル衝突の確率を低減でき、干渉を回避できる。また、ビーコンありとビーコンなしのアクセス方式に適用でき、スーパーフレーム周期又はビーコン周期を変更する必要がなく、拡張性を有する。
＜実施例４＞
本実施例は無線ボディエリアネットワークシステムを提供し、該無線ボディエリアネットワークシステムはＨＵＢ及びノードを含む。
１つの態様では、該ＨＵＢは実施例２に記載されたＨＵＢであってもよく、実施例１に記載された装置を含んでもよく、実施例３に記載された方法を実現するために用いられ、ここで実施例１〜３の内容を援用し、その説明が省略される。
本実施例の無線ボディエリアネットワークシステムによれば、該ＨＵＢが隣接ネットワークの関連の周波数ホッピング情報を取得してチャネル衝突を予測することで、チャネル衝突の確率を低減でき、干渉を回避できる。また、ビーコンありとビーコンなしのアクセス方式に適用でき、スーパーフレーム周期又はビーコン周期を変更する必要がなく、拡張性を有する。
本発明の実施例は、情報処理装置又はＨＵＢにおいてプログラムを実行する際に、コンピュータに、該情報処理装置又はＨＵＢにおいて実施例３に記載の干渉回避方法を実行させる、コンピュータ読み取り可能なプログラムをさらに提供する。
本発明の実施例は、コンピュータに、情報処理装置又はＨＵＢにおいて実施例３に記載の干渉回避方法を実行させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムを記憶する、記憶媒体をさらに提供する。
本発明の以上の装置及び方法は、ハードウェアにより実現されてもよく、ハードウェアとソフトウェアを結合して実現されてもよい。本発明はコンピュータが読み取り可能なプログラムに関し、該プログラムは論理部により実行される時に、該ロジック部に上述した装置又は構成要件を実現させる、或いは該ロジック部に上述した各種の方法又はステップを実現させることができる。本発明は上記のプログラムを記憶するための記憶媒体、例えばハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等に関する。
以上、具体的な実施形態を参照しながら本発明を説明しているが、上記の説明は、例示的なものに過ぎず、本発明の保護の範囲を限定するものではない。本発明の趣旨及び原理を離脱しない限り、本発明に対して各種の変形及び修正を行ってもよく、これらの変形及び修正も本発明の範囲に属する。
また、上述の各実施例を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）に用いられる干渉回避装置であって、
隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する取得手段と、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定する決定手段と、
前記ＨＵＢが衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う処理手段と、を含む、装置。
（付記２）
前記隣接ＷＢＡＮのＨＵＢにより送信されたビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームを受信する受信手段、をさらに含み、
前記取得手段は、前記ビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームから前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する、付記１に記載の装置。
（付記３）
前記決定手段は、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位と前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位とを比較する第１の比較モジュールと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも高い場合に、衝突回避を行わないと決定し、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも低い場合に、衝突回避を行うと決定する第１の決定モジュールと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位に等しい場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期と前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期とを比較する第２の比較モジュールと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも長い場合に、衝突回避を行わないと決定し、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも短い場合に、衝突回避を行うと決定する第２の決定モジュールと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期に等しい場合に、衝突回避を行うか否かを決定するように、前記隣接ＷＢＡＮのＨＵＢと協議する協議モジュールと、を含む、付記１に記載の装置。
（付記４）
前記処理手段は、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの時間情報及び前記隣接ＷＢＡＮの時間情報に基づいて、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮと前記隣接ＷＢＡＮに対してクロック整合を行う整合モジュールと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの各周波数ホッピング周期内のチャネル番号と、前記周波数ホッピング周期に対応する前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定する第３の比較モジュールと、
前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号と異なるように、前記衝突の存在するチャネル番号を変更する処理モジュールと、を含む、付記１に記載の装置。
（付記５）
前記第３の比較モジュールは、
Figure 2017011701
 の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外７）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
前記第３の比較モジュールは、
Figure 2017011701
 の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外８）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
Ｔ２は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、或いはＴ２は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、且つＴ１＞Ｔ２、εはｍ番目の周波数ホッピング周期の開始時間とｎ番目の周波数ホッピング周期の開始時間との時間差であり、且つ０≦ε＜Ｔ２となる、付記４に記載の装置。
（付記６）
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ内のノードが周波数ホッピングを行う際に次の周波数ホッピング周期のチャネル番号に対応するチャネルへの変更を行うように、前記ノードにチャネル周波数ホッピングメッセージを送信し、前記ノードに前記チャネル番号を通知する送信手段、をさらに含む、付記１に記載の装置。
（付記７）
Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを周期的にブロードキャストするブロードキャスト手段、をさらに含み、
前記Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームには、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報が含まれる、付記１に記載の装置。
（付記８）
前記周波数ホッピング情報は、チャネル周波数ホッピングの乱数シード及びチャネル周波数ホッピング系列の計算に関連する情報を含み、
前記時間情報は、チャネル周波数ホッピング周期の開始時間を含む、付記１に記載の装置。
（付記９）
無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）であって、
前記ＨＵＢは、
隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得し、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定し、
衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う、ハブ。
（付記１０）
無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）に用いられる干渉回避方法であって、
前記ＨＵＢが、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得するステップと、
前記ＨＵＢが、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定するステップと、
衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢが前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行うステップと、を含む、方法。
（付記１１）
前記ＨＵＢは、受信された隣接ＷＢＡＮからのビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームから、前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する、付記１０に記載の方法。
（付記１２）
前記ＨＵＢが衝突回避を行うか否かを決定するステップは、
前記ＨＵＢが、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位と前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位とを比較するステップと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも高い場合に、衝突回避を行わないと決定するステップと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも低い場合に、衝突回避を行うと決定するステップと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位に等しい場合に、前記ＨＵＢが前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期と前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期とを比較するステップと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも長い場合に、衝突回避を行わないと決定するステップと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも短い場合に、衝突回避を行うと決定するステップと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期に等しい場合に、衝突回避を行うか否かを決定するように、前記ＨＵＢが前記隣接ＷＢＡＮのＨＵＢと協議するステップと、を含む、付記１０に記載の方法。
（付記１３）
前記ＨＵＢが衝突回避を行うステップは、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮと前記隣接ＷＢＡＮに対してクロック整合を行うステップと、
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの各周波数ホッピング周期内のチャネル番号と、前記周波数ホッピング周期に対応する前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定するステップと、
前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号と異なるように、前記衝突の存在するチャネル番号を変更するステップと、を含む、付記１０に記載の方法。
（付記１４）
Figure 2017011701
 の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外９）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
Figure 2017011701
 の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
（外１０）
Figure 2017011701
番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
Ｔ２は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、或いはＴ２は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、且つＴ１＞Ｔ２、εはｍ番目の周波数ホッピング周期の開始時間とｎ番目の周波数ホッピング周期の開始時間との時間差であり、且つ０≦ε＜Ｔ２となる、付記１３に記載の方法。
（付記１５）
前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ内のノードが周波数ホッピングを行う際に次の周波数ホッピング周期のチャネル番号に対応するチャネルへの変更を行うように、前記ＨＵＢが前記ノードにチャネル周波数ホッピングメッセージを送信し、前記ノードに前記チャネル番号を通知するステップ、をさらに含む、付記１０に記載の方法。
（付記１６）
前記ＨＵＢがＴ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを周期的にブロードキャストするステップ、をさらに含み、
前記Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームには、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報が含まれる、付記１０に記載の方法。
（付記１７）
前記周波数ホッピング情報は、チャネル周波数ホッピングの乱数シード及びチャネル周波数ホッピング系列の計算に関連する情報を含み、
前記時間情報は、チャネル周波数ホッピング周期の開始時間を含む、付記１０に記載の方法。

Claims (17)

  1. 無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）に用いられる干渉回避装置であって、
    隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する取得手段と、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定する決定手段と、
    前記ＨＵＢが衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う処理手段と、を含む、装置。
  2. 前記隣接ＷＢＡＮのＨＵＢにより送信されたビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームを受信する受信手段、をさらに含み、
    前記取得手段は、前記ビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームから前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する、請求項１に記載の装置。
  3. 前記決定手段は、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位と前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位とを比較する第１の比較モジュールと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも高い場合に、衝突回避を行わないと決定し、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも低い場合に、衝突回避を行うと決定する第１の決定モジュールと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位に等しい場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期と前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期とを比較する第２の比較モジュールと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも長い場合に、衝突回避を行わないと決定し、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも短い場合に、衝突回避を行うと決定する第２の決定モジュールと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期に等しい場合に、衝突回避を行うか否かを決定するように、前記隣接ＷＢＡＮのＨＵＢと協議する協議モジュールと、を含む、請求項１に記載の装置。
  4. 前記処理手段は、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの時間情報及び前記隣接ＷＢＡＮの時間情報に基づいて、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮと前記隣接ＷＢＡＮに対してクロック整合を行う整合モジュールと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの各周波数ホッピング周期内のチャネル番号と、前記周波数ホッピング周期に対応する前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定する第３の比較モジュールと、
    前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号と異なるように、前記衝突の存在するチャネル番号を変更する処理モジュールと、を含む、請求項１に記載の装置。
  5. 前記第３の比較モジュールは、
    Figure 2017011701
     の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
    （外１）
    Figure 2017011701
    番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
    前記第３の比較モジュールは、
    Figure 2017011701
     の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
    （外２）
    Figure 2017011701
    番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
    Ｔ２は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、或いはＴ２は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、且つＴ１＞Ｔ２、εはｍ番目の周波数ホッピング周期の開始時間とｎ番目の周波数ホッピング周期の開始時間との時間差であり、且つ０≦ε＜Ｔ２となる、請求項４に記載の装置。
  6. 前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ内のノードが周波数ホッピングを行う際に次の周波数ホッピング周期のチャネル番号に対応するチャネルへの変更を行うように、前記ノードにチャネル周波数ホッピングメッセージを送信し、前記ノードに前記チャネル番号を通知する送信手段、をさらに含む、請求項１に記載の装置。
  7. Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを周期的にブロードキャストするブロードキャスト手段、をさらに含み、
    前記Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームには、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報が含まれる、請求項１に記載の装置。
  8. 前記周波数ホッピング情報は、チャネル周波数ホッピングの乱数シード及びチャネル周波数ホッピング系列の計算に関連する情報を含み、
    前記時間情報は、チャネル周波数ホッピング周期の開始時間を含む、請求項１に記載の装置。
  9. 無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）であって、
    前記ＨＵＢは、
    隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得し、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定し、
    衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行う、ハブ。
  10. 無線ボディエリアネットワーク（ＷＢＡＮ）におけるハブ（ＨＵＢ）に用いられる干渉回避方法であって、
    前記ＨＵＢが、隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得するステップと、
    前記ＨＵＢが、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ及び前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位及び／又はチャネル周波数ホッピング周期に基づいて、衝突回避を行うか否かを決定するステップと、
    衝突回避を行う場合に、前記ＨＵＢが前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報、並びに前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング情報及び時間情報に基づいて衝突回避を行うステップと、を含む、方法。
  11. 前記ＨＵＢは、受信された隣接ＷＢＡＮからのビーコン又はＴ−Ｐｏｌｌフレームから、前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報を取得する、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記ＨＵＢが衝突回避を行うか否かを決定するステップは、
    前記ＨＵＢが、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位と前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位とを比較するステップと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも高い場合に、衝突回避を行わないと決定するステップと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位よりも低い場合に、衝突回避を行うと決定するステップと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位が前記隣接ＷＢＡＮのＢＡＮ優先順位に等しい場合に、前記ＨＵＢが前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期と前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期とを比較するステップと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも長い場合に、衝突回避を行わないと決定するステップと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期よりも短い場合に、衝突回避を行うと決定するステップと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期が前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期に等しい場合に、衝突回避を行うか否かを決定するように、前記ＨＵＢが前記隣接ＷＢＡＮのＨＵＢと協議するステップと、を含む、請求項１０に記載の方法。
  13. 前記ＨＵＢが衝突回避を行うステップは、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮと前記隣接ＷＢＡＮに対してクロック整合を行うステップと、
    前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの各周波数ホッピング周期内のチャネル番号と、前記周波数ホッピング周期に対応する前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定するステップと、
    前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期のチャネル番号と異なるように、前記衝突の存在するチャネル番号を変更するステップと、を含む、請求項１０に記載の方法。
  14. Figure 2017011701
     の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
    （外３）
    Figure 2017011701
    番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
    Figure 2017011701
     の場合に、前記隣接ＷＢＡＮにおけるｍ番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号と前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮにおけるｎ、ｎ＋１、ｎ＋２、…、
    （外４）
    Figure 2017011701
    番目の周波数ホッピング周期内のチャネル番号とを比較し、衝突の存在するチャネル番号を決定し、
    Ｔ２は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、或いはＴ２は前記隣接ＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、Ｔ１は前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮの周波数ホッピング周期の長さであり、且つＴ１＞Ｔ２、εはｍ番目の周波数ホッピング周期の開始時間とｎ番目の周波数ホッピング周期の開始時間との時間差であり、且つ０≦ε＜Ｔ２となる、請求項１３に記載の方法。
  15. 前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮ内のノードが周波数ホッピングを行う際に次の周波数ホッピング周期のチャネル番号に対応するチャネルへの変更を行うように、前記ＨＵＢが前記ノードにチャネル周波数ホッピングメッセージを送信し、前記ノードに前記チャネル番号を通知するステップ、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。
  16. 前記ＨＵＢがＴ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームを周期的にブロードキャストするステップ、をさらに含み、
    前記Ｔ−Ｐｏｌｌフレーム又はビーコンフレームには、前記ＨＵＢの所属するＷＢＡＮのＢＡＮ ＩＤ、ＨＵＢ ＩＤ、ＢＡＮ優先順位、周波数ホッピング周期、時間整合を行うための時間情報、及び周波数ホッピング系列を計算するための周波数ホッピング情報が含まれる、請求項１０に記載の方法。
  17. 前記周波数ホッピング情報は、チャネル周波数ホッピングの乱数シード及びチャネル周波数ホッピング系列の計算に関連する情報を含み、
    前記時間情報は、チャネル周波数ホッピング周期の開始時間を含む、請求項１０に記載の方法。
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