JP2019009739A - 無線通信システム、無線通信装置および通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ギャップ時間を有効活用する。【解決手段】無線通信システムは、サーバと、サーバに割り当てられたノードである複数の無線通信装置と、を有する。サーバは、フレームの先頭位置を指定する報知情報を送信する。複数の無線通信装置の各々は、報知情報を受信する報知情報処理部と、通信処理部と、を有する。通信処理部は、報知情報に応じて、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の通信を行い、ＴＤＤ方式の下りの時間帯と上りの時間帯との間の時間にＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式の通信を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置および通信方法に関する。

近年、工場やオープンオフィスなどでＷｉ−Ｆｉ（登録商標、Wireless Fidelity）の使用は急激に増加している。Ｗｉ−Ｆｉへの接続デバイス数が増えると、電波干渉や隠れ端末などの問題により、回線品質が低下することがある。

例えば、無線通信システムとして、現在のＷｉ−Ｆｉシステムでは、ＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）という方式をベースに運用されている。ＣＳＭＡ方式では、各無線通信装置（アクセスポイント、デバイス）がお互いの電波を監視することによって通信を行う。ＣＳＭＡ方式では、自身の無線通信装置が無線通信の開始前に現在通信中の無線通信装置がいないか否かを確認し（Carrier Sense（ＣＳ））、現在通信中の無線通信装置がいない場合は通信を開始する（Multiple Access（ＭＡ））。そして、自身の無線通信装置は、ＣＳにより通信できる状態になっても、更にランダムな時間待ってからデータの送信を開始する。しかしながら、ＣＳＭＡ方式では、アクセスポイントとデバイスとの間で通信許可のための制御や待機時間を利用するため、デバイス数が増加するとトラフィック効率が急激に低下してしまう。

そこで、ＣＳＭＡ方式の問題点を解消するために、無線通信システムをＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）という方式で運用する場合を考える。例えば、ＴＤＭＡ方式の通信として、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式を用いる。以下、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式をＴＤＤ方式と記載する。

ＴＤＤ方式では、同一チャネルにおいて時間軸でスロットと呼ばれる時間単位に分割して、そのスロット間で決められた時間にデータを送受信する。例えば、図４７に示すように、無線通信システムは、無線通信装置として、ゲートウェイ（以下、ＧＷと記載する）、アクセスポイント（以下、ＡＰと記載する）およびステーション（以下、ＳＴＡと記載する）を有する。ＧＷからＡＰ＃１０１、ＡＰ＃１０２を経由してＳＴＡまでの径路に下りデータが転送され、その逆の径路に上りデータが転送される。また、ＴＤＤ方式では、下りデータが転送される下りの時間帯（図４８の「ＴＤＭＡ下り」を参照）と、上りデータが転送される上りの時間帯（図４８の「ＴＤＭＡ上り」を参照）とが設けられている。

特開２０００−１９７０８９号公報 特表２０１１−５１４７４０号公報

しかし、ＴＤＤ方式において、多段構成であるマルチホップ通信を行う環境で使用した場合には、以下のギャップ時間が発生する。

例えば、図４８に示すように、下りデータの転送において、ＧＷとＡＰ＃１０１との間には、スロット単位の遅延と空間伝播遅延とによる遅延時間である遅延時間Δｔ１０１が生じる。同様に、ＡＰ＃１０１とＡＰ＃１０２との間、ＡＰ＃１０２とＳＴＡとの間には、それぞれ、スロット単位の遅延と空間伝播遅延とによる遅延時間である遅延時間Δｔ１０２、Δｔ１０３が生じる。上りデータの転送の場合は、下りデータの転送の場合とは逆になる。この場合、ＧＷとＳＴＡとの間で下りデータの転送と上りデータの転送とを行う際に、例えば、ＧＷは、下りの時間帯にデータを送信してから、上りの時間帯にデータを受け取るまで、予め決められた遅延時間（ギャップ時間）待つことになる。

本願に開示の技術は、ギャップ時間を有効活用する。

１つの態様では、無線通信システムは、サーバと、サーバに割り当てられたノードである複数の無線通信装置と、を有する。サーバは、フレームの先頭位置を指定する報知情報を送信する。複数の無線通信装置の各々は、報知情報を受信する報知情報処理部と、通信処理部と、を有する。通信処理部は、報知情報に応じて、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の通信を行い、ＴＤＤ方式の下りの時間帯と上りの時間帯との間の時間にＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式の通信を行う。

１つの側面では、ギャップ時間を有効活用することができる。

図１は、実施例１に係る無線通信システムの概要を説明するための図である。 図２は、実施例１に係る無線通信システムのデータの送受信を説明するための図である。 図３は、実施例１に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。 図４は、実施例１に係る無線通信システムのサーバの構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施例１に係る無線通信システムのＧＷの構成の一例を示すブロック図である。 図６は、実施例１に係る無線通信システムのＡＰの構成の一例を示すブロック図である。 図７は、実施例１に係る無線通信システムのＳＴＡの構成の一例を示すブロック図である。 図８は、実施例１に係る無線通信システムのフレーム構成の一例を示すブロック図である。 図９は、実施例１に係る無線通信システムのＧＷ、ＡＰ、ＳＴＡの送受信タイミング制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図１０は、実施例２に係る無線通信システムのＧＷ、ＡＰ、ＳＴＡの送受信タイミング制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおける課題を説明するための図である。 図１２は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その１）を説明するための図である。 図１３は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その２）を説明するための図である。 図１４は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その１）に対する解決策を説明するための図である。 図１５は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その１）に対する解決策を説明するための図である。 図１６は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その１）に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。 図１７は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その２）に対する解決策を説明するための図である。 図１８は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その２）に対する解決策を説明するための図である。 図１９は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その２）に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。 図２０は、実施例２に係る無線通信システムの解決策を説明するための図である。 図２１は、実施例３に係る無線通信システムの課題を説明するための図である。 図２２は、実施例３に係る無線通信システムの課題を説明するための図である。 図２３は、実施例３に係る無線通信システムの課題を説明するための図である。 図２４は、実施例３に係る無線通信システムのＡＰの構成の一例を示すブロック図である。 図２５は、実施例３に係る無線通信システムの課題に対する解決策を説明するための図である。 図２６は、実施例３に係る無線通信システムの課題に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。 図２７は、実施例４に係る無線通信システムにおける遅延測定のイメージ図である。 図２８は、実施例４に係る無線通信システムにおける遅延測定パケット伝送のイメージ図である。 図２９は、実施例４に係る無線通信システムのＧＷの構成の一例を示すブロック図である。 図３０は、実施例４に係る無線通信システムのＧＷの遅延測定部の構成の一例を示すブロック図である。 図３１は、実施例４に係る無線通信システムの課題に対する解決策を説明するための図である。 図３２は、実施例４に係る無線通信システムの課題に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。 図３３は、実施例５に係る無線通信システムにおける課題を説明するための図である。 図３４は、実施例５に係る無線通信システムにおける課題を説明するための図である。 図３５は、実施例５に係る無線通信システムにおける課題を説明するための図である。 図３６は、実施例５に係る無線通信システムにおける課題を説明するための図である。 図３７は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−１を説明するための図である。 図３８は、実施例５に係る無線通信システムのＧＷ、ＡＰ、ＳＴＡの送受信タイミング制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図３９は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−１の一例を示すシーケンス図である。 図４０は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−２を説明するための図である。 図４１は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−２の一例を示すシーケンス図である。 図４２は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策２の一例を示すシーケンス図である。 図４３は、サーバのハードウェア構成の一例を示す図である。 図４４は、ＧＷのハードウェア構成の一例を示す図である。 図４５は、ＡＰのハードウェア構成の一例を示す図である。 図４６は、ＳＴＡのハードウェア構成の一例を示す図である。 図４７は、従来の無線通信システムの概要を説明するための図である。 図４８は、従来の無線通信システムのデータの送受信を説明するための図である。

以下に、本願の開示する無線通信システム、無線通信装置および通信方法の実施例を、図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例は開示の技術を限定するものではない。

［概要］
図１は、実施例１に係る無線通信システムの概要を説明するための図である。実施例１に係る無線通信システムは、ゲートウェイ２００（以下、ＧＷ２００と記載する）、複数のアクセスポイント３００（以下、ＡＰ３００と記載する）、および、複数のステーション４００（以下、ＳＴＡ４００と記載する）を有する。ここで、ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００は、「無線通信装置」の一例である。

ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）／ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式では、同一チャネルにおいて時間軸でスロットと呼ばれる時間単位に分割して、そのスロット間で決められた時間にデータを送受信する。以下、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式をＴＤＤ方式と記載する。図２は、実施例１に係る無線通信システムのデータの送受信を説明するための図である。例えば、ＧＷ２００から２つのＡＰ３００（図１、図２の「ＡＰ＃１」、「ＡＰ＃２」）を経由してＳＴＡ４００までの径路に下りデータが転送され、その逆の径路に上りデータが転送される。

また、ＴＤＤ方式では、下りデータが転送される下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」を参照）と、上りデータが転送される上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」を参照）とが設けられている。しかし、前述のように、ＴＤＭＡ／ＴＤＤ方式（以下、ＴＤＤ方式と記載する）において、多段構成であるマルチホップ通信を行う環境で使用した場合には、マルチホップ通信でデータ転送を行う際に生じる遅延時間（スロット単位の遅延と空間伝播遅延）によりギャップ時間が発生する。すなわち、ＴＤＤ方式では、ＧＷ２００とＳＴＡ４００との間で下りデータの転送と上りデータの転送とを行う際に、例えば、ＧＷ２００は、下りの時間帯にデータを送信してから、上りの時間帯にデータを受け取るまで、ギャップ時間待つことになる。

そこで、図２に示すように、実施例１に係る無線通信システムでは、ギャップ時間にＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式の通信を割り当てる。すなわち、実施例１に係る無線通信システムでは、ＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）と上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）との間にＣＳＭＡ方式の時間帯（図２の「ＣＳＭＡ」）を挟み込む。ＣＳＭＡ方式の時間帯は、データホッピングをサポートせずに直接接続されたＡＰと通信可能であり、データ再送や接続監視、電波測定情報などの制御情報領域として利用することができる。

例えば、サーバ１００は、フレームの先頭位置を指定する。ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００は、フレームの先頭位置に応じて、ＴＤＤ方式（図２の「ＴＤＭＡ下り」、「ＴＤＭＡ上り」）の通信を行う。また、ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００に対して、ＴＤＤ方式の下りの時間帯と上りの時間帯との間の時間（ギャップ時間）にＣＳＭＡ方式（図２の「ＣＳＭＡ」）の通信を行う。ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００において、ＴＤＤ方式の下りの時間帯の後のギャップ時間と、ＴＤＤ方式の上りの時間帯の後のギャップ時間とは、予め測定され、決められている。ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００は、サーバ１００から指定されたフレームの先頭位置に応じて、ＴＤＤ方式の下りデータの通信、ＣＳＭＡ方式の通信、および、ＴＤＤ方式の上りデータの通信を行う。これにより、ギャップ時間において、ＧＷ２００とＡＰ３００との間、隣接するＡＰ３００間、ＡＰ３００とＳＴＡ４００との間でＣＳＭＡ方式の通信が可能となる。

このように、実施例１に係る無線通信システムでは、ギャップ時間を有効活用することにより、ＴＤＤ方式の通信とＣＳＭＡ方式の通信とを効率よく行うことができる。

［システム構成］
図３は、実施例１に係る無線通信システムの構成の一例を示すブロック図である。実施例１に係る無線通信システムは、ＧＷ２００、複数のＡＰ３００、複数のＳＴＡ４００の他に、サーバ１００を有する。サーバ１００は、有線回線を介してＧＷ２００に接続されている。

サーバ１００は、ネットワークの監視制御やＴＤＤスロットの管理を行う。また、サーバ１００は、ネットワーク経由で収集したデータを保存したり、データを使用したサービスを実行したりする。ＧＷ２００は、無線Ｗｉ−Ｆｉネットワークと有線回線とをつなげる装置である。ＡＰ３００は、無線Ｗｉ−Ｆｉアクセスポイントであり、データ転送を行う。ＳＴＡ４００は、タブレットなどの情報端末や、ＧＷ２００（親機）に対するセンサーノード（子機）である。

［サーバ１００］
図４は、実施例１に係る無線通信システムのサーバ１００の構成の一例を示すブロック図である。サーバ１００は、メディア処理層１１０、アプリケーション層１２０およびデータベース層１３０を有する。

メディア処理層１１０は、パケット生成部１１１およびパケット抽出部１１２を有する。パケット生成部１１１は、アプリケーション層１２０からのデータを含むパケットを生成し、ネットワーク層のＥｔｈｅｒｎｅｔやルーターを介してＧＷ２００に送信する。パケット抽出部１１２は、ネットワーク層（ＧＷ２００、ルーター、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）からのパケットを受信（抽出）し、アプリケーション層１２０に出力する。

例えば、サーバ１００は、サービスとして、認証サービスを実行する場合、アプリケーション層１２０は、認証部１２１を有し、データベース層は、認証データベース１３１（以下、認証ＤＢ１３１と記載する）を有する。この場合、認証部１２１は、ＳＴＡ４００からＡＰ３００、ＧＷ２００を介してサーバ１００に送られてきたデータ（ユーザ名やパスワード）と、認証ＤＢ１３１に格納されたデータとを照合して、ユーザ認証を行う。

アプリケーション層１２０は、更に、ネットワーク監視部１２２（以下、ＮＷ監視部１２２と記載する）と、ネットワーク構築部１２３（以下、ＮＷ構築部１２３と記載する）とを有する。データベース層１３０は、更に、各種データ通信などの記録を表す監視ログ１３２と、ＧＷ２００とＡＰ３００とＳＴＡ４００との配置関係を表すコンフィグレーション情報１３３とを有する。ＮＷ監視部１２２は、監視ログ１３２によりネットワーク上の各種データ通信などを監視する。ＮＷ構築部１２３は、コンフィグレーション情報１３３を含むデータを、ＧＷ２００を介してＡＰ３００やＳＴＡ４００に通知することにより、ネットワークを構築したり、ネットワーク構築の変更を実施したりする。すなわち、ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００は、コンフィグレーション情報１３３によりサーバ１００に割り当てられたノードである。

［ＧＷ］
図５は、実施例１に係る無線通信システムのＧＷ２００の構成の一例を示すブロック図である。ＧＷ２００は、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ（Operating System）／ドライバ層２３０およびアプリケーション層２４０を有する。ここで、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０およびアプリケーション層２４０は、ＧＷ２００の「報知情報処理部」の一例である。

アプリケーション層２４０は、ユーザデータ処理部２４１を有する。ユーザデータ処理部２４１は、ＯＳ／ドライバ層２３０からのデータ（無線ネットワークからの情報）を、ネットワーク層のＥｔｈｅｒｎｅｔを介してサーバ１００に送信する。ユーザデータ処理部２４１は、ネットワーク層（サーバ１００、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ）からのデータを、ＯＳ／ドライバ層２３０に出力する。

ＯＳ／ドライバ層２３０は、送信データバッファ２３１と、送信データ生成部２３２と、受信データバッファ２３３と、受信データ処理部２３４とを有する。送信データ生成部２３２は、アプリケーション層２４０からのデータを送信データバッファ２３１によりメディア処理層２２０に出力する。受信データ処理部２３４は、メディア処理層２２０から受信データバッファ２３３が受け取ったデータをアプリケーション層２４０に出力する。

メディア処理層２２０は、パケット生成部２２１およびパケット抽出部２２２を有する。パケット生成部２２１は、ＯＳ／ドライバ層２３０からのデータを含むパケットを生成し、信号としてアナログ処理層２１０に出力する。パケット抽出部２２２は、アナログ処理層２１０からの信号からパケットを抽出し、ＯＳ／ドライバ層２３０に出力する。

アナログ処理層２１０は、アンテナ２１１と、変調部２１２と、復調部２１３とを有する。アンテナ２１１は、変調部２１２からの信号を無線ネットワーク（ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）に送信し、無線ネットワーク（ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）からの信号を復調部２１３に出力する。変調部２１２は、メディア処理層２２０からの信号に対して変調を施し、変調が施された信号をアンテナ２１１に出力する。復調部２１３は、アンテナ２１１が受信した信号に対して復調を施し、復調が施された信号をメディア処理層２２０に出力する。

このように、ＧＷ２００は、無線ネットワークと有線ネットワークとの間のデータブリッジの役割を果たす。

また、ＧＷ２００において、アプリケーション層２４０は、更に、ビーコン情報処理部２４２と、フレーム監視制御部２４３とを有する。ＯＳ／ドライバ層２３０は、更に、送受信タイミング制御部２３５を有する。すなわち、ＧＷ２００は、従来の機能に加え、ビーコン情報処理部２４２と、フレーム監視制御部２４３と、送受信タイミング制御部２３５を有する。ここで、ビーコン情報処理部２４２、フレーム監視制御部２４３および送受信タイミング制御部２３５は、ＧＷ２００の「通信処理部」の一例である。ビーコン情報処理部２４２、フレーム監視制御部２４３および送受信タイミング制御部２３５については後述する。

［ＡＰ］
図６は、実施例１に係る無線通信システムのＡＰ３００の構成の一例を示すブロック図である。ＡＰ３００は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０およびアプリケーション層３４０を有する。ここで、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０およびアプリケーション層３４０は、ＡＰ３００の「報知情報処理部」の一例である。

アプリケーション層３４０は、ユーザデータ処理部３４１を有する。ユーザデータ処理部３４１は、ＯＳ／ドライバ層３３０からのデータ（無線ネットワークからの情報）を受け取る。また、ユーザデータ処理部３４１は、データをＯＳ／ドライバ層３３０に出力する。

ＯＳ／ドライバ層３３０は、送信データバッファ３３１と、送信データ生成部３３２と、受信データバッファ３３３と、受信データ処理部３３４とを有する。送信データ生成部３３２は、アプリケーション層３４０からのデータを送信データバッファ３３１によりメディア処理層３２０に出力する。受信データ処理部３３４は、メディア処理層３２０から受信データバッファ３３３が受け取ったデータをアプリケーション層３４０に出力する。

メディア処理層３２０は、パケット生成部３２１およびパケット抽出部３２２を有する。パケット生成部３２１は、ＯＳ／ドライバ層３３０からのデータを含むパケットを生成し、信号としてアナログ処理層３１０に出力する。パケット抽出部３２２は、アナログ処理層３１０からの信号からパケットを抽出し、ＯＳ／ドライバ層３３０に出力する。

アナログ処理層３１０は、アンテナ３１１と、変調部３１２と、復調部３１３とを有する。アンテナ３１１は、変調部３１２からの信号を無線ネットワーク（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）に送信し、無線ネットワーク（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）からの信号を復調部３１３に出力する。変調部３１２は、メディア処理層３２０からの信号に対して変調を施し、変調が施された信号をアンテナ３１１に出力する。復調部３１３は、アンテナ３１１が受信した信号に対して復調を施し、復調が施された信号をメディア処理層３２０に出力する。

このように、ＡＰ３００は、ＳＴＡ４００からのデータを有線ネットワークにブリッジする役割と、同一のＡＰ３００に接続されている他のＳＴＡ４００にブリッジする役割とを果たす。また、本実施例では、ＡＰ３００は、マルチホップ装置として使用される。すなわち、ＡＰ３００は、上流のＧＷ２００またはＡＰ３００からの情報を下流のＡＰ３００またはＳＴＡ４００にブリッジする役割と、下流のＡＰ３００またはＳＴＡ４００からの情報を上流のＧＷ２００またはＡＰ３００にブリッジする役割とを果たす。

また、ＡＰ３００において、アプリケーション層３４０は、更に、ビーコン情報処理部３４２と、フレーム監視制御部３４３とを有する。ＯＳ／ドライバ層３３０は、更に、送受信タイミング制御部３３５を有する。すなわち、ＡＰ３００は、従来の機能に加え、ビーコン情報処理部３４２と、フレーム監視制御部３４３と、送受信タイミング制御部３３５を有する。ここで、ビーコン情報処理部３４２、フレーム監視制御部３４３および送受信タイミング制御部３３５は、ＡＰ３００の「通信処理部」の一例である。ビーコン情報処理部３４２、フレーム監視制御部３４３および送受信タイミング制御部３３５については後述する。

［ＳＴＡ］
図７は、実施例１に係る無線通信システムのＳＴＡ４００の構成の一例を示すブロック図である。ＳＴＡ４００は、アナログ処理層４１０、メディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０およびインターフェース層を有する。ここで、アナログ処理層４１０、メディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０は、ＳＴＡ４００の「報知情報処理部」の一例である。

インターフェース層は、センサーと、出力デバイスと、入力デバイスとを有する。出力デバイスは、表示装置やスピーカなどを含む。入力デバイスは、キーボードなどのスイッチや、マイクなどを含む。センサー、出力デバイス、入力デバイスは外部インターフェースを介してアプリケーション層４４０に接続されている。

アプリケーション層４４０は、ユーザデータ処理部４４１を有する。ユーザデータ処理部４４１は、ＯＳ／ドライバ層４３０からのデータ（無線ネットワークからの情報）をインターフェース層に出力する。また、ユーザデータ処理部４４１は、インターフェース層からのデータ（センサーからの情報や入力デバイスからの情報など）をＯＳ／ドライバ層４３０に出力する。

ＯＳ／ドライバ層４３０は、送信データバッファ４３１と、送信データ生成部４３２と、受信データバッファ４３３と、受信データ処理部４３４とを有する。送信データ生成部４３２は、アプリケーション層４４０からのデータを送信データバッファ４３１によりメディア処理層４２０に出力する。受信データ処理部４３４は、メディア処理層４２０から受信データバッファ４３３が受け取ったデータをアプリケーション層４４０に出力する。

メディア処理層４２０は、パケット生成部４２１およびパケット抽出部４２２を有する。パケット生成部４２１は、ＯＳ／ドライバ層４３０からのデータを含むパケットを生成し、信号としてアナログ処理層４１０に出力する。パケット抽出部４２２は、アナログ処理層４１０からの信号からパケットを抽出し、ＯＳ／ドライバ層４３０に出力する。

アナログ処理層４１０は、アンテナ４１１と、変調部４１２と、復調部４１３とを有する。アンテナ４１１は、変調部４１２からの信号を無線ネットワーク（ＧＷ２００、ＡＰ３００）に送信し、無線ネットワーク（ＧＷ２００、ＡＰ３００）からの信号を復調部４１３に出力する。変調部４１２は、メディア処理層４２０からの信号に対して変調を施し、変調が施された信号をアンテナ４１１に出力する。復調部４１３は、アンテナ４１１が受信した信号に対して復調を施し、復調が施された信号をメディア処理層４２０に出力する。

このように、ＳＴＡ４００は、センサーからの情報や、入力デバイスからの情報などを無線ネットワークに送信する役割と、無線ネットワークから情報を出力デバイスに出力する役割とを果たす。

また、ＳＴＡ４００において、アプリケーション層４４０は、更に、ビーコン情報処理部４４２と、フレーム監視制御部４４３とを有する。ＯＳ／ドライバ層４３０は、更に、送受信タイミング制御部４３５を有する。すなわち、ＳＴＡ４００は、従来の機能に加え、ビーコン情報処理部４４２と、フレーム監視制御部４４３と、送受信タイミング制御部４３５を有する。ここで、ビーコン情報処理部４４２、フレーム監視制御部４４３および送受信タイミング制御部４３５は、ＳＴＡ４００の「通信処理部」の一例である。ビーコン情報処理部４４２、フレーム監視制御部４４３および送受信タイミング制御部４３５については後述する。

［フレーム構成例］
次に、ＴＤＤ方式の通信とＣＳＭＡ方式の通信とを効率よく行うためのフレーム構成例を以下に示す。

図８は、実施例１に係る無線通信システムのフレーム構成の一例を示すブロック図である。図８に示す「ＨＹＰＥＲ＿ＦＲＡＭＥ＃０」は、任意のスロット割り当てが可能な単位を表すハイパーフレームであり、１つのハイパーフレームの一例を示している。図８に示す「ＦＲＡＭＥ＃０」、「ＦＲＡＭＥ＃１」、…、「ＦＲＡＭＥ＃９」は、ビーコン情報(報知情報)を送信する単位を表すフレームであり、１つのハイパーフレームに割り当てられるフレームの一例を示している。図８に示す「ＳＬＯＴ＃０」、「ＳＬＯＴ＃１」、…、「ＳＬＯＴ＃９」は、ＴＤＭＡやＣＳＭＡの割り当てが指定される最小単位を表すスロットであり、１つのフレームに割り当てられるスロットの一例を示している。

図８の例では、ハイパーフレーム（１ｓｅｃ）内に１０ｍｓｅｃ単位で１００個のスロット割り当てが可能となる。サーバ１００は、通信方式の割り当てをビーコン情報としてネットワーク全体に配信する。ビーコン情報はフレーム（１００ｍｓｅｃ）の先頭付近で一度送信される。例えば、ビーコン情報は、１フレームに割り当てられる複数のスロット（「ＳＬＯＴ＃０」、「ＳＬＯＴ＃１」、…、「ＳＬＯＴ＃９」）のうちの第１のスロット（「ＳＬＯＴ＃０」）に割り当てられる。そして、第１のスロットにスロットの割り当てに関する情報が含まれるため、ネットワーク全体のスロット割り当ての変更としては、最小で１００ｍｓｅｃ単位の設定切り替えが可能である。

［フレーム先頭位置の認識方法］
フレームの先頭位置の認識を行うための送受信タイミング制御部を以下に示す。図９は、実施例１に係る無線通信システムのＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００の送受信タイミング制御部３５の構成の一例を示すブロック図である。

ここで、図９において、送受信タイミング制御部３５は、ＧＷ２００の送受信タイミング制御部２３５、ＡＰ３００の送受信タイミング制御部３３５、ＳＴＡ４００の送受信タイミング制御部４３５に相当する。また、図９において、ビーコン情報処理部４２は、ＧＷ２００のビーコン情報処理部２４２、ＡＰ３００のビーコン情報処理部３４２、ＳＴＡ４００のビーコン情報処理部４４２に相当する。また、図９において、フレーム監視制御部４３は、ＧＷ２００のフレーム監視制御部２４３、ＡＰ３００のフレーム監視制御部３４３、ＳＴＡ４００のフレーム監視制御部４４３に相当する。

同様に、図９において、パケット抽出部２２は、ＧＷ２００のパケット抽出部２２２、ＡＰ３００のパケット抽出部３２２、ＳＴＡ４００のパケット抽出部４２２に相当する。また、図９において、送信データバッファ３１は、ＧＷ２００の送信データバッファ２３１、ＡＰ３００の送信データバッファ３３１、ＳＴＡ４００の送信データバッファ４３１に相当する。また、図９において、受信データバッファ３３は、ＧＷ２００の受信データバッファ２３３、ＡＰ３００の受信データバッファ３３３、ＳＴＡ４００の受信データバッファ４３３に相当する。また、図９において、受信データ処理部３４は、ＧＷ２００の受信データ処理部２３４、ＡＰ３００の受信データ処理部３３４、ＳＴＡ４００の受信データ処理部４３４に相当する。

図９に示すように、送受信タイミング制御部３５は、自身が有する自走クロック３０で動作する。その送受信タイミング制御部３５は、カウンタキャプチャ３５０１と、カウンタクリアタイミング生成部３５０２と、カウンタ３５０３と、送受信タイミング決定部３５０４とを有する。

まず、パケット抽出部２２は、ビーコン情報を含む全てのパケットを検出（抽出）したときに、送受信タイミング制御部３５のカウンタキャプチャ３５０１にキャプチャトリガを送る。カウンタキャプチャ３５０１は、パケット抽出部２２からキャプチャトリガを受け取った時刻をビーコン受信時刻とする。その後、受信データ処理部３４は、パケット抽出部２２から受信データバッファ３３を介してパケットを受け取り、そのパケットがビーコン情報を含むパケットであることを認識して、ビーコン情報をビーコン情報処理部４２へ通知する。ビーコン情報は、スロット番号、フレーム番号、スロット単位の遅延であるスロット内遅延時間を含む。ビーコン情報処理部４２は、ビーコン情報（スロット番号、フレーム番号、スロット内遅延時間）をカウンタクリアタイミング生成部３５０２に通知する。

カウンタクリアタイミング生成部３５０２は、カウンタキャプチャ３５０１からのビーコン受信時刻と、ビーコン情報処理部４２からのビーコン情報（スロット番号、フレーム番号、スロット内遅延時間）とに基づいて、ハイパーフレーム先頭時刻を算出する。ここで、スロット番号をＮ_ＳＬＯＴとし、スロット時間幅を１０［ｍｓｅｃ］とし、フレーム番号をＮ_{ＦＲＡＭＥ}とし、フレーム時間幅を１００［ｍｓｅｃ］とし、スロット内遅延時間をΔｔとする。また、ビーコン受信時刻をＴ_{Ｂｅａｃｏｎ}とし、ハイパーフレーム先頭時刻をＴ_{ＨＹＰＥＲ＿ＦＲＡＭＥ}とした場合、ハイパーフレーム先頭時刻Ｔ_{ＨＹＰＥＲ＿ＦＲＡＭＥ}は、以下の式により算出される。
Ｔ_{ＨＹＰＥＲ＿ＦＲＡＭＥ}＝Ｔ_{Ｂｅａｃｏｎ}−Ｎ_ＳＬＯＴ×１０［ｍｓｅｃ］
−Ｎ_{ＦＲＡＭＥ}×１００［ｍｓｅｃ］
−Δｔ

カウンタクリアタイミング生成部３５０２は、ハイパーフレーム先頭時刻を算出したタイミングで、カウンタ３５０３のカウンタ値をクリアする。これにより、送受信タイミング決定部３５０４は、カウンタ３５０３のカウンタ値「０」の位置を認識することができる。また、フレーム監視制御部４３は、送受信タイミング決定部３５０４がカウンタ値「０」の位置を認識することにより、フレームの先頭を認識することができる。送受信タイミング決定部３５０４は、認識したカウンタ値、および、フレーム監視制御部４３が認識したフレームの先頭により、スロットやフレームの送受信タイミングを決定する。送受信タイミング決定部３５０４は、決定した送受信タイミングを表すイネーブル制御情報をパケット抽出部２２と送信データバッファ３１とに通知することにより、ＴＤＤ方式の時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」、「ＴＤＭＡ上り」）を割り当てる。

また、送受信タイミング決定部３５０４は、ＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）と上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）との間にＣＳＭＡ方式の時間帯（図２の「ＣＳＭＡ」）を割り当てる。すなわち、送受信タイミング決定部３５０４は、ギャップ時間にＣＳＭＡ方式の時間帯を割り当てる。

［具体例］
次に、図２を用いて、実施例１に係る無線通信システムの動作について説明する。

例えば、ＧＷ２００は、フレームの先頭位置を指定するビーコン情報をサーバ１００から受信する。ＧＷ２００は、ビーコン情報と、そのビーコン情報を受信したときのビーコン受信時刻とに基づいて、ハイパーフレーム先頭時刻を算出する。ＧＷ２００は、算出したハイパーフレーム先頭時刻に応じて、ＧＷ２００におけるハイパーフレームを割り当てる。すなわち、ＧＷ２００は、ＴＤＤ方式の時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」、「ＴＤＭＡ上り」）を割り当て、その時間帯の間の時間であり、かつ、予め決められたギャップ時間にＣＳＭＡ方式の時間帯（図２の「ＣＳＭＡ」）を割り当てる。また、ＧＷ２００は、フレームにおいて、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯でビーコン情報を送信する。

ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する。ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ビーコン情報と、そのビーコン情報を受信したときのビーコン受信時刻とに基づいて、ハイパーフレーム先頭時刻を算出する。ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、算出したハイパーフレーム先頭時刻に応じて、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」におけるハイパーフレームを割り当てる。すなわち、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＴＤＤ方式の時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」、「ＴＤＭＡ上り」）を割り当て、その時間帯の間の時間であり、かつ、予め決められたギャップ時間にＣＳＭＡ方式の時間帯（図２の「ＣＳＭＡ」）を割り当てる。ここで、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に割り当てられたＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）は、ＧＷ２００に割り当てられたＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）に対して遅延している。また、ＧＷ２００に割り当てられたＴＤＤ方式の上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に割り当てられたＴＤＤ方式の上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）に対して遅延している。ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、フレームにおいて、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯でビーコン情報を送信する。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する。ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ビーコン情報と、そのビーコン情報を受信したときのビーコン受信時刻とに基づいて、ハイパーフレーム先頭時刻を算出する。ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、算出したハイパーフレーム先頭時刻に応じて、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」におけるハイパーフレームを割り当てる。すなわち、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ＴＤＤ方式の時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」、「ＴＤＭＡ上り」）を割り当て、その時間帯の間の時間であり、かつ、予め決められたギャップ時間にＣＳＭＡ方式の時間帯（図２の「ＣＳＭＡ」）を割り当てる。ここで、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」に割り当てられたＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に割り当てられたＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）に対して遅延している。また、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に割り当てられたＴＤＤ方式の上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）は、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」に割り当てられたＴＤＤ方式の上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）に対して遅延している。ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、フレームにおいて、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯でビーコン情報を送信する。

ＡＰ３００「ＡＰ＃２」に隣接するノードであるＳＴＡ４００は、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する。ＳＴＡ４００は、ビーコン情報と、そのビーコン情報を受信したときのビーコン受信時刻とに基づいて、ハイパーフレーム先頭時刻を算出する。ＳＴＡ４００は、算出したハイパーフレーム先頭時刻に応じて、ＳＴＡ４００におけるハイパーフレームを割り当てる。すなわち、ＳＴＡ４００は、ＴＤＤ方式の時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」、「ＴＤＭＡ上り」）を割り当て、その時間帯の間の時間であり、かつ、予め決められたギャップ時間にＣＳＭＡ方式の時間帯（図２の「ＣＳＭＡ」）を割り当てる。ここで、ＳＴＡ４００に割り当てられたＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）は、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」に割り当てられたＴＤＤ方式の下りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ下り」）に対して遅延している。また、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」に割り当てられたＴＤＤ方式の上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）は、ＳＴＡ４００に割り当てられたＴＤＤ方式の上りの時間帯（図２の「ＴＤＭＡ上り」）に対して遅延している。

［効果］
以上の説明により、実施例１に係る無線通信システムは、サーバ１００と、サーバ１００に割り当てられたノードである複数の無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）とを有する。サーバ１００は、フレームの先頭位置を指定する報知情報（ビーコン情報）を送信する。複数の無線通信装置の各々は、報知情報処理部と、通信処理部とを有する。

報知情報処理部は、ビーコン情報を受信する。例えば無線通信装置がＧＷ２００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０、アプリケーション層２４０を含む。例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。例えば無線通信装置がＳＴＡ４００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層４１０、メディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０を含む。

通信処理部は、ビーコン情報に応じて、ＴＤＤ方式の通信を行い、ＴＤＤ方式の下りの時間帯と上りの時間帯との間の時間にＣＳＭＡ方式の通信を行う。例えば無線通信装置がＧＷ２００である場合、通信処理部は、送受信タイミング制御部２３５、ビーコン情報処理部２４２、フレーム監視制御部２４３を含む。例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、通信処理部は、送受信タイミング制御部３３５、ビーコン情報処理部３４２、フレーム監視制御部３４３を含む。例えば無線通信装置がＳＴＡ４００である場合、通信処理部は、送受信タイミング制御部４３５、ビーコン情報処理部４４２、フレーム監視制御部４４３を含む。

このように、実施例１に係る無線通信システムによれば、サーバ１００は、ビーコン情報を送信し、ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００は、ビーコン情報に応じて、ＴＤＤ方式の通信を行い、ギャップ時間にＣＳＭＡ方式の通信を行う。これにより、ギャップ時間において、ＧＷ２００とＡＰ３００との間、隣接するＡＰ３００間、ＡＰ３００とＳＴＡ４００との間でＣＳＭＡ方式の通信が可能となる。したがって、実施例１に係る無線通信システムでは、ギャップ時間を有効活用することにより、ＴＤＤ方式の通信とＣＳＭＡ方式の通信とを効率よく行うことができる。

図１０は、実施例２に係る無線通信システムのＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００の送受信タイミング制御部３５の構成の一例を示すブロック図である。図１０の受信タイミング生成部３５は、図９の構成に加えて、切替経路カウンタ３５０５を有する。

［課題］
マルチホップ通信の特徴の一つとして、経路切り替えがある。経路切り替えは、あるＡＰ３００で異常が発生して、ＧＷ２００とＳＴＡ４００との間のデータ通信を正常に行えない状況になった場合、他の経路を利用してデータを送る。この経路切り替えにより、ＧＷ２００とＳＴＡ４００との間のデータ到達率を上げることができ、多量のデータ通信が行われる工場やＩｏＴ（Internet of Things）等においては重要視されている。

図１１は、実施例２に係る無線通信システムにおける課題を説明するための図である。例えば、径路Ｐ２１において、ビーコン情報＃０（図１１の「Ｂｅａｃｏｎ＃０」）がＧＷ２００からＳＴＡ４００に送信される。径路Ｐ２２において、ビーコン情報＃０がＧＷ２００からＡＰ３００（図１１の「ＡＰ＃１」）に送信され、ビーコン情報＃１（図１１の「Ｂｅａｃｏｎ＃１」）がＡＰ３００「ＡＰ＃１」からＳＴＡ４００に送信される。

この場合、マルチホップ通信において経路切り替えを高速に行うために、両方のビーコン情報を常に受信可能な制御を行うことで、双方の径路（通信経路および切替経路）において、ビーコン情報によるフレーム先頭位置が認識されることが好ましい。前述した送受信タイミング制御部３５は、通信経路のビーコン情報を受け取ったときにフレーム先頭位置によりカウンタ３５０３のカウンタ値をクリアする。一方、送受信タイミング制御部３５は、切替経路のビーコン情報を受け取った場合、フレーム先頭位置により切替経路カウンタ３５０５のカウンタ値をクリアする。送受信タイミング制御部３５は、この切替経路カウンタ３５０５を有することにより、経路切替が発生した際は、切替経路カウンタ３５０５のカウンタ値をフレーム生成用のカウンタ３５０３にロードすることにより、短時間でのフレーム先頭位置の変更が可能となる。

しかし、通常のＷｉ−Ｆｉシステムのようにビーコン情報の位置を先頭基準に規定するとマルチホップ通信の場合、ＳＴＡ４００は、以下の課題（その１）、（その２）から両方のビーコン情報を受け取ることができないことがある。

［課題（その１）］
図１２は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その１）を説明するための図である。図１２において、ＧＷ２００およびＡＰ３００が同一チャネルを使用している。この場合、ＧＷ２００、ＡＰ３００がフレームの先頭位置でビーコン情報を送信すると、ＳＴＡ４００において、ＧＷ２００およびＡＰ３００からのビーコン情報が干渉してしまう。いわゆる、電波干渉によるパケットの受信異常が起きてしまう。この場合、ＳＴＡ４００は、ビーコン情報を受け取ることができない可能性がある。

［課題（その２）］
図１３は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その２）を説明するための図である。図１３において、ＧＷ２００およびＡＰ３００が別チャネルを使用している。この場合、ＳＴＡ４００が一度に（すなわち、同時刻に）受信できるチャネル数は１チャネルである。このため、ＳＴＡ４００は、どちらか一方のビーコン情報（例えば、ＧＷ２００からのビーコン情報）を受け取ることができるが、他方のビーコン情報（例えば、ＡＰ３００からのビーコン情報）を受け取ることができない。

［解決策］
そこで、実施例２に係る無線通信システムでは、ＧＷ２００、ＡＰ３００から送信されるビーコン情報が割り当てられるスロットの位置をずらす。例えば、１フレームには、経由したノード数を表すノードホップ数が設定され、ビーコン情報の受信時または転送時において、ノードホップ数に「１」がインクリメントされる。ＧＷ２００およびＡＰ３００は、ビーコン情報が転送される複数の径路Ｐ２１、Ｐ２２において、複数のスロットのうち、ノードホップ数に応じた位置のスロットにビーコン情報を割り当てる。これにより、上記課題が解決する。

フレームにおいて、ＧＷ２００は、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯でビーコン情報を送信する。また、各ＡＰ３００は、ノードホップ数に応じて隣のスロット（例えば、ノードホップ数が「１」である場合は「ＳＬＯＴ＃１」、ノードホップ数が「２」である場合は「ＳＬＯＴ＃２」）を利用する。また、それぞれ隣接するＧＷ２００、ＡＰ３００がビーコン情報を送信するスロットの時間帯においては、ＧＷ２００、ＡＰ３００はスタンバイ状態または受信状態となり、そのスロットの時間帯において送信を停止する。

［解決策（その１）］
図１４、１５は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その１）に対する解決策を説明するための図である。図１６は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その１）に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。図２０は、実施例２に係る無線通信システムの解決策を説明するための図である。

図１４および図１５において、ＧＷ２００およびＡＰ３００が同一チャネルを使用している。

この場合、図１４および図２０において、ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００は、受信状態に遷移することにより、送信停止の状態となる（図１６のステップＳ１００）。このとき、ＧＷ２００は、フレームにおいて、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯でビーコン情報を送信する（図１６のステップＳ１０１）。ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する（図１６のステップＳ１０２）。また、ＧＷ２００とＡＰ３００とに隣接するノードであるＳＴＡ４００は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する（図１６のステップＳ１０３）。

次に、図１５および図２０において、ＧＷ２００は、「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯でビーコン情報を送信したときにスタンバイ状態に遷移することにより、送信停止の状態となる（図１６のステップＳ１０４）。このとき、ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００は、送受信状態に遷移することにより、送信可能な状態となり（図１６のステップＳ１０５）、スロット「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯でビーコン情報を送信する（図１６のステップＳ１０６）。ＧＷ２００とＡＰ３００とに隣接するノードであるＳＴＡ４００は、ＡＰ３００から「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する（図１６のステップＳ１０７）。

このように、ＧＷ２００およびＡＰ３００が同一チャネルを使用している場合でも、ＧＷ２００から送信されたビーコン情報と、ＡＰ３００から送信されたビーコン情報とは、充分にオフセットされた時間間隔がある。このため、実施例２に係る無線通信システムでは、ＧＷ２００およびＡＰ３００からのビーコン情報を含むパケットが干渉せず（電波干渉は起きず）、ＳＴＡ４００は、ビーコン情報を受け取ることができる。

［解決策（その２）］
図１７および図１８は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その２）に対する解決策を説明するための図である。図１９は、実施例２に係る無線通信システムの課題（その２）に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。

図１７および図１８において、ＧＷ２００およびＡＰ３００が別チャネルを使用している。

この場合、図１７および図２０において、ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００は、ＧＷ２００のチャネルに切り替える（図１９のステップＳ２００）。同様に、ＧＷ２００とＡＰ３００とに隣接するノードであるＳＴＡ４００は、ＧＷ２００のチャネルに切り替える（図１９のステップＳ２０１）。このとき、ＧＷ２００は、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯でビーコン情報を送信する（図１９のステップＳ２０２）。ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する（図１９のステップＳ２０３）。また、ＧＷ２００とＡＰ３００とに隣接するノードであるＳＴＡ４００は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する（図１９のステップＳ２０４）。

次に、図１８および図２０において、ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００は、ＧＷ２００からビーコン情報を受信したときに、ＡＰ３００のチャネルに切り替える（図１９のステップＳ２０５）。同様に、ＧＷ２００とＡＰ３００とに隣接するノードであるＳＴＡ４００は、ＧＷ２００からビーコン情報を受信したときに、ＡＰ３００のチャネルに切り替える（図１９のステップＳ２０６）。このとき、ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００は、スロット「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯でビーコン情報を送信する（図１９のステップＳ２０７）。ＧＷ２００とＡＰ３００とに隣接するノードであるＳＴＡ４００は、ＡＰ３００から「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する（図１９のステップＳ２０８）。

このように、ＧＷ２００およびＡＰ３００が別チャネルを使用している場合でも、ＧＷ２００から送信されたビーコン情報と、ＡＰ３００から送信されたビーコン情報とは、充分にオフセットされた時間間隔がある。このため、実施例２に係る無線通信システムでは、ＳＴＡ４００においてチャネル切り替え時間を確保できるので、ＳＴＡ４００は、ＧＷ２００から送信されたビーコン情報と、ＡＰ３００から送信されたビーコン情報との両方を受け取ることができる。

もう一つの利点としては、ビーコン情報内の最新情報を同一フレームにおいて送信できる点がある。ビーコン情報内にはＧＷ２００からの情報をそのまま伝達する情報と各ＡＰ３００において付加される情報がある。実施例２に係る無線通信システムでは、同一タイミングでは各ＡＰ３００からのビーコン情報が１フレーム遅れてしまう。一方、実施例２に係る無線通信システムでは、ビーコン情報の位置を１スロットずつシフトさせることによって、同一フレームで受信したビーコン情報をそのまま送信することが可能となる。

［効果］
以上の説明により、実施例２に係る無線通信システムにおいて、報知情報（ビーコン情報）は、１フレームに割り当てられる複数のスロット「ＳＬＯＴ＃０」、「ＳＬＯＴ＃１」、…、「ＳＬＯＴ＃９」のうちの第１のスロット「ＳＬＯＴ＃０」に割り当てられる。複数の無線通信装置（この場合、ＧＷ２００、ＡＰ３００）の報知情報処理部は、ビーコン情報が転送される複数の径路Ｐ２１、Ｐ２２において、経由したノード数を表すノードホップ数に応じた位置のスロットにビーコン情報を割り当てる。

例えば無線通信装置がＧＷ２００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０、アプリケーション層２４０を含む。この場合、ＧＷ２００の報知情報処理部（例えば、ＯＳ／ドライバ層２３０の送受信タイミング制御部２３５）は、径路Ｐ２１において、複数のスロットのうち、ノードホップ数「０」に応じた位置のスロット「ＳＬＯＴ＃０」にビーコン情報を割り当てる。

例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。この場合、ＡＰ３００の報知情報処理部（例えば、ＯＳ／ドライバ層３３０の送受信タイミング制御部３３５）は、径路Ｐ２２において、複数のスロットのうち、ノードホップ数「１」に応じた位置のスロット「ＳＬＯＴ＃１」にビーコン情報を割り当てる。

このように、実施例２に係る無線通信システムによれば、ビーコン情報の位置を１スロットずつシフトさせることによって、同一チャネルを使用している場合でも、別チャネルを使用している場合でも、ＳＴＡ４００は、ビーコン情報を受け取ることができる。

実施例２に係る無線通信システムでは、ビーコン情報の位置を１スロットずつシフトさせているが、ノードホップ数が同一となる複数の径路が存在する場合、以下の課題が発生する。

［課題］
図２１は、実施例３に係る無線通信システムの課題を説明するための図である。例えば、径路Ｐ３１において、ビーコン情報＃０（図２１の「Ｂｅａｃｏｎ＃０」）がＧＷ２００から第１のＡＰ３００（図２１の「ＡＰ＃１」）に送信される。また、径路Ｐ３１において、ビーコン情報＃１（図２１の「Ｂｅａｃｏｎ＃１」）がＡＰ３００「ＡＰ＃１」からＳＴＡ４００に送信される。径路Ｐ３２において、ビーコン情報＃０がＧＷ２００から第２のＡＰ３００（図２１の「ＡＰ＃２」）に送信され、ビーコン情報＃２（図２１の「Ｂｅａｃｏｎ＃２」）がＡＰ３００「ＡＰ＃２」からＳＴＡ４００に送信される。

この場合、ＳＴＡ４００は、同一のノードホップ数である２つのＡＰ３００「ＡＰ＃１」、「ＡＰ＃２」から送信されたビーコン情報＃１、＃２を受け取れないという課題がある。ここで、すべてのＡＰ３００において、別スロットを使用するという方法が考えられるが、ＡＰ３００の数が多い場合はトラフィック効率の悪くなってしまう。

図２２および図２３は、実施例３に係る無線通信システムの課題を説明するための図である。例えば、ビーコン情報＃０がＧＷ２００から２つのＡＰ３００（図２２の「ＡＰ＃１」、「ＡＰ＃２」）に送信される。このとき、ビーコン情報＃１がＡＰ３００「ＡＰ＃１」からＳＴＡ４００に送信され、ビーコン情報＃２がＡＰ３００「ＡＰ＃２」から２つのＳＴＡ４００（図２２の「ＳＴＡ＃１」、「ＳＴＡ＃２」）に送信される。

この場合、例えばＡＰ３００「ＡＰ＃２」）から送信されるビーコン情報＃２が割り当てられるスロットの位置をずらすという方法が考えられるが、スロット「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯でビーコン情報を受け取るＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃２」が存在する。すなわち、図２３に示すように、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、径路Ｐ３１において、使用中のチャネルでビーコン情報を受信しているため、切替経路（径路Ｐ３２）のビーコン情報を受信することができない。

［解決策］
図２４は、実施例３に係る無線通信システムのＡＰ３００の構成の一例を示すブロック図である。図２４のＡＰ３００のＯＳ／ドライバ層３３０は、更に、ビーコン情報を格納するためのＶビーコンバッファ３３６を有する。

図２５は、実施例３に係る無線通信システムの課題に対する解決策を説明するための図である。ここで、サーバ１００は、ノードホップ数が同一となる複数の径路Ｐ３１、Ｐ３２のうちの径路Ｐ３２のＡＰ３００「ＡＰ＃２」およびＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に対して、コピーしたビーコン情報を割り当てるスロットを指定する。

この場合、径路Ｐ３１のＡＰ３００「ＡＰ＃１」において、ＯＳ／ドライバ層３３０の送受信タイミング制御部３３５は、複数のスロットのうち、ノードホップ数「１」に応じた位置のスロット「ＳＬＯＴ＃１」にビーコン情報を割り当てる。そして、ＯＳ／ドライバ層３３０の送受信タイミング制御部３３５は、そのビーコン情報を送信データバッファ３３１からメディア処理層３２０、アナログ処理層３１０を介して、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＳＴＡ４００に送信する。径路Ｐ３１において、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信されたビーコン情報を受信する。

一方、径路Ｐ３２のＡＰ３００「ＡＰ＃２」において、ＯＳ／ドライバ層３３０の送受信タイミング制御部３３５は、ビーコン情報をコピーする。そして、送受信タイミング制御部３３５は、複数のスロットのうち、サーバ１００により指定された位置のスロット「ＳＬＯＴ＃Ｎ」にＶビーコン情報（コピーしたビーコン情報）を割り当てる。送受信タイミング制御部３３５は、Ｖビーコン情報をＶビーコンバッファ３３６からメディア処理層３２０、アナログ処理層３１０を介して、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」に隣接するノードであるＳＴＡ４００に送信する。径路Ｐ３２において、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」から「ＳＬＯＴ＃Ｎ」の時間帯で送信されたＶビーコン情報を受信する。これにより、上記課題が解決する。

図２６は、実施例３に係る無線通信システムの課題に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。

サーバ１００は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」の径路Ｐ３１、Ｐ３２を決定した際に、ＳＴＡ情報として、使用経路、切替経路、および、Ｖビーコンスロット情報をＧＷ２００に通知する（ステップＳ３００）。ここで、使用経路は、径路Ｐ３１を表し、切替経路は、径路Ｐ３２を表す。Ｖビーコンスロット情報は、径路Ｐ３２において、Ｖビーコン情報（コピーしたビーコン情報）を割り当てるスロットを指定するための情報である。

ＧＷ２００は、サーバ１００からＳＴＡ情報を受け取り、ビーコン情報＃０に追加実装する。ＧＷ２００は、ＳＴＡ情報を含むビーコン情報＃０を、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信する（ステップＳ３０１）。

径路Ｐ３１のＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報＃０を受信する。ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、複数のスロットのうち、ノードホップ数「１」に応じた位置のスロット「ＳＬＯＴ＃１」にビーコン情報＃０を割り当てる。そして、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、そのビーコン情報＃０をビーコン情報＃１として、スロット「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信する（ステップＳ３０２）。

径路Ｐ３２のＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信されたビーコン情報＃０を受信する。ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、複数のスロットのうち、ノードホップ数「１」に応じた位置のスロット「ＳＬＯＴ＃１」にビーコン情報＃０を割り当てる。そして、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、そのビーコン情報＃０をビーコン情報＃２として、スロット「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信する。また、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ビーコン情報＃０をコピーして、Ｖビーコン情報として、図示しないメモリに保持する（ステップＳ３０３）。

径路Ｐ３１において、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信されたビーコン情報＃１を受信する。このとき、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ビーコン情報＃１に含まれるＳＴＡ情報を取得する（ステップＳ３０４）。

径路Ｐ３２において、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃２」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」から「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信されたビーコン情報＃２を受信する（ステップＳ３０５）。

ここで、径路Ｐ３１において、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」から「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信されたビーコン情報＃２については、チャネルが異なるため、受信できない。そこで、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、取得したＳＴＡ情報に基づいて、チャネルを変更する（ステップＳ３０６）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、サーバ１００により指定された位置のスロット「ＳＬＯＴ＃Ｎ」にＶビーコン情報（コピーしたビーコン情報）を割り当てる。そして、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、Ｖビーコン情報（コピーしたビーコン情報）をスロット「ＳＬＯＴ＃Ｎ」の時間帯で送信する（ステップＳ３０７）。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」から「ＳＬＯＴ＃Ｎ」の時間帯で送信されたＶビーコン情報（コピーしたビーコン情報）を受信する（ステップＳ３０８）。

［効果］
以上の説明により、実施例３に係る無線通信システムにおいて、ノードホップ数が同一となる複数の径路Ｐ３１、Ｐ３２が存在する場合がある。そこで、複数の無線通信装置（この場合、ＡＰ３００）の報知情報処理部は、第１の径路（径路Ｐ３１）において、ノードホップ数に応じた位置のスロットに報知情報（ビーコン情報）を割り当てる。一方、複数の無線通信装置（この場合、ＡＰ３００）の報知情報処理部は、第１の径路（径路Ｐ３１）以外の径路（径路Ｐ３２）において、ビーコン情報をコピーし、サーバ１００により指定された位置のスロットに、コピーしたビーコン情報を割り当てる。

例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。この場合、径路Ｐ３１において、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」の報知情報処理部（例えば、ＯＳ／ドライバ層３３０の送受信タイミング制御部３３５）は、複数のスロットのうち、ノードホップ数「１」に応じた位置のスロット「ＳＬＯＴ＃１」にビーコン情報を割り当てる。一方、径路Ｐ３２において、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」の報知情報処理部（例えば、送受信タイミング制御部３３５）は、複数のスロットのうち、サーバ１００により指定された位置のスロット「ＳＬＯＴ＃Ｎ」に、コピーしたビーコン情報を割り当てる。

このように、実施例３に係る無線通信システムによれば、ノードホップ数が同一となる複数の径路Ｐ３１、Ｐ３２が存在する場合でも、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、「ＡＰ＃２」からビーコン情報を受け取ることができる。

［ＴＤＤ方式の上りデータの送信開始位置の補正］
ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００がＴＤＤ方式の時間帯において上りデータを受信するために、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００は、ＴＤＤ方式の上りデータの送信開始位置の合わせこみを行う必要がある。例えば、ＧＷ２００は、ＧＷ２００からＳＴＡ４００に至るまでの径路でデータを送受信したときの遅延時間を測定し、ＳＴＡ４００は、その遅延時間に基づいて、ＴＤＤ方式においてマルチホップ通信でデータを送信するタイミングを調整する。以下、遅延時間を測定することを遅延測定と記載し、遅延時間に基づいて上記タイミングを調整することを遅延調整と記載する。

図２７は、実施例４に係る無線通信システムにおける遅延測定のイメージ図である。例えば、ＧＷ２００からＡＰ３００（図２７の「ＡＰ＃１」）を経由してＳＴＡ４００までの径路に下りデータが転送され、その逆の径路に上りデータが転送される。図２７に示すように、前倒し量（前倒し時間）は、ＴＤＤ方式においてマルチホップ通信でデータを送信するタイミングを調整するために使用され、その測定には、ＣＳＭＡ方式の時間帯が用いられる。ＳＴＡ４００はビーコン情報を受信した後、フレーム位置を確定させた時点でＧＷ２００に対してProbe Request（接続要求）をＣＳＭＡ方式の時間帯で発行する。Probe Requestを受けたＧＷ２００は、Probe Response（接続要求応答）を返す。

遅延測定パケット伝送について説明する。図２８は、実施例４に係る無線通信システムにおける遅延測定パケット伝送のイメージ図である。図２９は、実施例４に係る無線通信システムのＧＷ２００の構成の一例を示すブロック図である。図３０は、実施例４に係る無線通信システムのＧＷ２００の遅延測定部２３６の構成の一例を示すブロック図である。図２９のＧＷ２００のＯＳ／ドライバ層２３０は、図５の構成に加えて、遅延測定部２３６を有する。遅延測定部２３６は、カウンタキャプチャ２３６１と、遅延測定制御部２３６２と、遅延カウンタ２３６３と、遅延パケット用データ生成部２３６４とを有する。

遅延測定制御部２３６２は、ユーザデータ処理部２４１から遅延測定要求および遅延測定制御タイミングを受けると、送受信タイミング制御部２３５に遅延測定制御タイミングを通知する。送受信タイミング制御部２３５は、遅延測定制御タイミングに応じて、遅延カウンタ２３６３に対して遅延測定開始通知を発行する。遅延カウンタ２３６３は、カウンタ値を「０」にリセットすると同時に、遅延パケット用データ生成部２３６４にデータ送信要求を送る。遅延パケット用データ生成部２３６４は送信データバッファ２３１に遅延データを送信することにより、遅延測定用パケットがＧＷ２００から送信される。このとき、ＧＷ２００において、カウンタキャプチャ２３６１は、遅延測定パケットの送信時間をキャプチャする。

ＧＷ２００は、遅延測定用パケットを送信した後に、遅延測定用パケットがループバックされるのを待つ。遅延測定パケットは、ＧＷ２００から次のスロットでＡＰ３００「ＡＰ＃１」に送信され、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から次のスロットでＳＴＡ４００に送信される。また、遅延測定パケットは、ＳＴＡ４００から次のスロットでＡＰ３００「ＡＰ＃１」に送信され、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から次のスロットでＧＷ２００に送信される。ＧＷ２００において、遅延測定パケットを受信データバッファ２３３が受けたタイミングで、カウンタキャプチャ２３６１は、遅延測定パケットの受信時間をキャプチャする。すなわち、カウンタキャプチャ２３６１は、遅延測定パケットの送信時間から遅延測定パケットの受信時間までの遅延カウンタ値をキャプチャする。その遅延カウンタ値は、ＧＷ２００からＡＰ３００「ＡＰ＃１」を経由してＳＴＡ４００に送られる。

ＳＴＡ４００の送受信タイミング制御部４３５（図７）は、遅延カウンタ値に基づいて、上りデータの前倒し時間を算出する。ここで、ＧＷ２００における遅延カウンタ値（遅延測定パケット遅延時間）をＴ_ＧＷとし、ＳＴＡ４００における送受信遅延時間をＴ_ＳＴＡとし、上りデータの前倒し時間をＴ−Ａｄｖａｎｃｅとする。この場合、上りデータの前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅは、以下の式により算出される。
Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅ＝Ｔ_ＧＷ−Ｔ_ＳＴＡ

ＳＴＡ４００の送受信タイミング制御部４３５（図７）は、算出した前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅを用いて、ＴＤＤ方式においてマルチホップ通信でＧＷに到達するデータの送信タイミングを調整する。

［課題］
一般に、各ＡＰ３００、ＳＴＡ４００は非同期クロックで動作しているため、遅延測定値は常に変化する。このため、上記遅延測定は、運用中においても頻繁に実行する必要がある。遅延測定を実施する際に対象経路において他のアクセスが発生していると、遅延測定パケットに意図せぬ遅延が発生して、正確に遅延測定を行うことができない問題が発生する。

［解決策］
図３１は、実施例４に係る無線通信システムの課題に対する解決策を説明するための図である。ここで、サーバ１００は、ＧＷ２００からＡＰ３００「ＡＰ＃１」を経由してＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に至るまでの遅延測定径路Ｐ４１を含む後述の遅延測定情報をＧＷ２００に送信する。例えば、後述の遅延測定情報は、ＧＷ２００からＡＰ３００「ＡＰ＃１」を経由してＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に転送され、ＧＷ２００からＡＰ３００「ＡＰ＃２」、「ＡＰ＃３」を経由してＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃２」、「ＳＴＡ＃３」に転送される。

この場合、遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、後述の遅延測定情報に基づいて、ＣＳＭＡ方式の時間帯で遅延測定パケットを転送する。そして、ＧＷ２００は、遅延測定径路Ｐ４１上で遅延測定パケットを送信してから受信するまでの遅延時間を測定する遅延測定を行う。この遅延時間は、上述の遅延カウンタ値（遅延測定パケット遅延時間）Ｔ_ＧＷに相当する。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＧＷ２００から通知される遅延カウンタ値（遅延測定パケット遅延時間）Ｔ_ＧＷに基づいて、ＴＤＤ方式においてマルチホップ通信で上りデータを送信するタイミングを調整する前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅを算出する。すなわち、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、遅延調整を行う。

遅延測定および遅延調整が行われているときに、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置は、後述の遅延測定情報に基づいて、遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する（図３１の点線で示す「送受信停止経路」を参照）。例えば、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置がＡＰ３００「ＡＰ＃２」である。この場合、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、遅延測定情報に基づいて、遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する。例えば、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置がＡＰ３００「ＡＰ＃３」である。この場合、ＡＰ３００「ＡＰ＃３」は、遅延測定情報に基づいて、遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する。これにより、上記課題が解決する。

ここで、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置は、遅延測定径路Ｐ４１上にない他の無線通信装置との間でＣＳＭＡ方式の通信を行ってもよい（図３１の破線で示す「ＣＳＭＡ許可経路」を参照）。例えば、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置がＡＰ３００「ＡＰ＃２」である場合、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃３」との間でＣＳＭＡ方式の通信を行う。例えば、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置がＡＰ３００「ＡＰ＃３」である場合、ＡＰ３００「ＡＰ＃３」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃２」、「ＳＴＡ＃３」との間でＣＳＭＡ方式の通信を行う。

このように、サーバ１００は、後述の遅延測定情報として、各経路の遅延測定用のスケジュールを決め、ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００に通知する。通知はハイパーフレーム番号まで指定することができ、実質数十秒先までの事前通知を可能とする。スケジュール（遅延測定情報）で設定される遅延測定径路Ｐ４１は、実際に測定に使われる径路として使用され、遅延測定に影響しない経路（遅延測定径路Ｐ４１以外の径路）は通常のＣＳＭＡアクセス期間として使用される。ただし、遅延測定径路Ｐ４１以外の径路でも遅延測定に使用されるＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」、「ＡＰ＃３」へのアクセスは禁止されるので、送受信停止経路（図３１の点線を参照）もスケジュール（遅延測定情報）に設定される。そして、遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、スケジュール（遅延測定情報）に基づいて遅延測定パケットを転送し、ＧＷ２００は遅延測定を行う。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＧＷ２００から通知される遅延カウンタ値（遅延測定パケット遅延時間）Ｔ_ＧＷに基づいて前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅを算出する。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅを用いて遅延調整を行い、各ＡＰ３００、ＳＴＡ４００は遅延調整を契機に上りアクセスを開始する。

遅延測定は、基本的に、ＧＷ２００によるProbe Request（接続要求）の受信をトリガに実行するが、運用中にもＧＷ２００からの遅延測定要求により任意の時間に実行することができる。いずれの場合においても、遅延測定はサーバ１００からの開始要求をトリガに実行される。

図３２は、実施例４に係る無線通信システムの課題に対する解決策の一例を示すシーケンス図である。

まず、実施例４に係る無線通信システムは、ＴＤＤ方式の時間帯において、図３２に示す「遅延測定準備」を行う。

サーバ１００は、スケジュールにより遅延測定情報を生成する。遅延測定情報は、対象となるＳＴＡ４００の番号であるＳＴＡ番号「ＳＴＡ＃１」と、遅延測定径路Ｐ４１の情報と、ＣＳＭＡ方式の時間帯で遅延測定を行うときの測定開始時間とを含む。遅延測定径路Ｐ４１の情報は、送受信停止経路（図３１の点線を参照）やＣＳＭＡ許可経路（図３１の破線を参照）の情報を含む。サーバ１００は、遅延測定情報を含む遅延測定要求をＧＷ２００に送信する（ステップＳ４００）。

ＧＷ２００は、サーバ１００から遅延測定要求を受け取り、遅延測定要求に含まれる遅延測定情報をビーコン情報＃０に追加実装する。ＧＷ２００は、遅延測定情報を含むビーコン情報＃０を、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信する（ステップＳ４０１）。

ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信され、かつ、上記遅延測定情報を含むビーコン情報＃０を受信する。ここで、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、上記遅延測定情報を取得することにより、自身が遅延測定径路Ｐ４１上にあることを認識する。そして、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、上記遅延測定情報を含むビーコン情報＃０をビーコン情報＃１として、スロット「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信する（ステップＳ４０２）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から「ＳＬＯＴ＃１」の時間帯で送信され、かつ、上記遅延測定情報を含むビーコン情報＃１を受信する。ここで、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、上記遅延測定情報を取得することにより、自身が遅延測定径路Ｐ４１上にあることを認識する（ステップＳ４０３）。

ここで、ＧＷ２００が、遅延測定情報を含むビーコン情報＃０を、スロット「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信する。このとき、ＧＷ２００のフレーム監視制御部２４３は、遅延測定部２３６および送受信タイミング制御部２３５に遅延測定情報を設定する（ステップＳ４０４）。ＧＷ２００は、遅延測定部２３６および送受信タイミング制御部２３５に遅延測定情報が設定された場合、「遅延測定準備」が完了したことを認識する。

次に、実施例４に係る無線通信システムは、「遅延測定準備」により指定されたＣＳＭＡ方式の時間帯において、図３２に示す「遅延測定実行」を行う。

ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ＧＷ２００から「ＳＬＯＴ＃０」の時間帯で送信され、かつ、上記遅延測定情報を含むビーコン情報＃０を受信する。ここで、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、上記遅延測定情報を取得することにより、自身が遅延測定径路Ｐ４１上にないことを認識する。この場合、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、スタンバイ状態に遷移する（ステップＳ４０５）。すなわち、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する。なお、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃３」との間でＣＳＭＡ方式の通信を行うことができる。ＡＰ３００「ＡＰ＃３」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃２」、「ＳＴＡ＃３」についても同様にスタンバイ状態に遷移する。

遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００の送受信タイミング制御部２３５は、測定開始時間に遅延測定部２３６に対して遅延測定開始トリガを発行する。遅延測定部２３６は、遅延測定開始トリガを受けて、遅延カウンタ２３６３カウンタ値を「０」にリセットすると同時に、送信データバッファ２３１に遅延データを送信することにより、遅延測定用パケットがＧＷ２００から送信される。すなわち、遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００は、遅延測定用パケットを遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」に送信する。このとき、ＧＷ２００において、カウンタキャプチャ２３６１は、遅延測定パケットの送信時間をキャプチャする。すなわち、カウンタキャプチャ２３６１は、遅延カウンタ値（遅延測定パケット遅延時間）Ｔ_ＧＷのカウントを開始する（ステップＳ４０６）。ここで、遅延測定用パケットの内容は特に規定しない。

遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から遅延測定用パケットを受け取ると、その遅延測定用パケットを次のスロットで遅延測定径路Ｐ４１上のＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に送信する（ステップＳ４０７）。

遅延測定径路Ｐ４１上のＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から遅延測定用パケットを受け取ると、その遅延測定用パケットを次のスロットで遅延測定径路Ｐ４１上のＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に送信する（ステップＳ４０８）。

遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」から遅延測定用パケットを受け取ると、その遅延測定用パケットを次のスロットで遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００に送信する（ステップＳ４０９）。

遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００において、遅延測定パケットを受信データバッファ２３３が受けたタイミングで、カウンタキャプチャ２３６１は、遅延測定パケットの受信時間をキャプチャする。すなわち、カウンタキャプチャ２３６１は、遅延測定パケットの送信時間から遅延測定パケットの受信時間までの遅延カウンタ値（遅延測定パケット遅延時間）Ｔ_ＧＷをキャプチャする（ステップＳ４１０）。

遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００は、その遅延カウンタ値Ｔ_ＧＷの情報を含むパケットを、遅延カウンタ値情報パケットとして、遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」に送信する（ステップＳ４１１）。

遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から遅延カウンタ値情報パケットを受け取ると、その遅延カウンタ値情報パケットを次のスロットで遅延測定径路Ｐ４１上のＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に送信する（ステップＳ４１２）。

遅延測定径路Ｐ４１上のＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から遅延カウンタ値情報パケットを受け取る。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」の送受信タイミング制御部４３５は、遅延カウンタ値情報パケットに含まれる遅延カウンタ値Ｔ_ＧＷに基づいて、上りデータの前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅを算出する。そして、送受信タイミング制御部４３５は、算出した前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅに基づいて、ＴＤＤ方式の上りデータの送信開始位置を更新する（ステップＳ４１３）。

また、遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００は、遅延カウンタ値情報パケットを遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」に送信したときに、遅延カウンタ値Ｔ_ＧＷの情報を含む遅延測定完了通知をサーバ１００に送信する（ステップＳ４１４）。サーバ１００は、ＧＷ２００から遅延測定完了通知を受け取った場合、「遅延測定実行」が完了したことを認識する。

［効果］
以上の説明により、実施例４に係る無線通信システムにおいて、サーバ１００は、遅延測定情報を送信する。遅延測定情報は、複数の無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）のうちの第１の無線通信装置（この場合、ＧＷ２００）から第２の無線通信装置（この場合、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）に至るまでの遅延測定径路Ｐ４１を含む。遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（この場合、ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）の報知情報処理部は、遅延測定情報に基づいて、ＣＳＭＡ方式の時間帯でパケットを転送する。

例えば無線通信装置がＧＷ２００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０、アプリケーション層２４０を含む。例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。例えば無線通信装置がＳＴＡ４００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層４１０、メディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０を含む。例えば、図３１において、無線通信装置がＧＷ２００であり、報知情報処理部が遅延測定情報をサーバ１００から受信した場合、報知情報処理部は遅延測定情報をＡＰ３００「ＡＰ＃１」に転送する。例えば、図３１において、無線通信装置がＡＰ３００「ＡＰ＃１」であり、報知情報処理部が遅延測定情報をＧＷ２００から受信した場合、報知情報処理部は遅延測定情報をＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に転送する。

そして、ＧＷ２００の報知情報処理部（この場合、遅延測定部２３６）は、遅延測定径路Ｐ４１上でパケットを送信してから受信するまでの遅延時間（遅延カウンタ値Ｔ_ＧＷ）を測定する遅延測定を行う。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」の報知情報処理部は、ＧＷ２００から通知される遅延時間（遅延カウンタ値Ｔ_ＧＷ）に基づいて、ＴＤＤ方式においてデータを送信するタイミングを調整する前倒し時間Ｔ−Ａｄｖａｎｃｅを算出する。すなわち、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、遅延調整を行う。

そこで、遅延測定および遅延調整が行われているときに、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置の通信処理部は、遅延測定情報に基づいて、遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する。例えば遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。例えば、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置がＡＰ３００「ＡＰ＃２」である場合、ＡＰ３００「ＡＰ＃２」は、遅延測定情報に基づいて、遅延測定径路Ｐ４１上のＧＷ２００との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する。例えば、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置がＡＰ３００「ＡＰ＃３」である場合、ＡＰ３００「ＡＰ＃３」は、遅延測定情報に基づいて、遅延測定径路Ｐ４１上のＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する。

このように、実施例４に係る無線通信システムでは、ＧＷ２００が遅延測定径路Ｐ４１上の遅延測定を行う場合、遅延測定径路Ｐ４１上にない無線通信装置が遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置との間のＣＳＭＡ方式の通信を停止する。したがって、実施例４に係る無線通信システムによれば、ＧＷ２００が正確に遅延測定を行うことができる。

［課題］
図３３〜図３６は、実施例５に係る無線通信システムにおける課題を説明するための図である。図３３に示すように、ＡＰ３００は、基本的に、自身が有する自走クロック（例えば図９の自走クロック３０を参照）で動作しているために、例えば、ＡＰ３００「ＡＰ＃ｎ」とＡＰ３００「ＡＰ＃ｍ」との間で周波数（この場合、クロック）が非同期となる。このため、ＡＰ３００「ＡＰ＃ｎ」とＡＰ３００「ＡＰ＃ｍ」との間で時間のずれが発生する。その結果、図３４に示すように、ＡＰ３００「ＡＰ＃ｎ」とＡＰ３００「ＡＰ＃ｍ」との間でスロット位置がずれてしまう。すなわち、フレーム位置にずれが発生する。このずれを補正するためにＣＳＭＡ方式の時間帯で頻繁に遅延調整を行う必要があるが、定期的に遅延調整を実施すると、周波数利用効率の低いシステムになってしまう。

例えば、図３５に示すように、ＡＰ３００は、ＧＷ２００から送信されたデータ（パケット）を受信した後、指定されたスロット位置でＳＴＡ４００にパケットを送信する。非同期によるスロット位置のずれが発生していないときは、ＳＴＡ４００は、指定されたスロットでＡＰ３００から送信されたパケットを正常に受信することができる。しかし、図３６に示すように、ＡＰ３００とＳＴＡ４００との間でスロット位置にずれが発生した場合、ＳＴＡ４００は、指定されたスロットでＡＰ３００から送信されたパケットを正常に受信できない。

［解決策１］
［解決策１−１］
図３７は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−１を説明するための図である。

無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）は、起動時に、自走クロックでカウントしたフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とを比較する。具体的には、無線通信装置（例えば、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、自走クロックにおけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出する。無線通信装置（ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、その時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上であるか否かを判定する。

ここで、無線通信装置（この場合、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、その旨を表す再同期要求をサーバ１００に通知する。サーバ１００は、再同期要求に応じて、再同期指示として、遅延測定情報を送信する。ここで、遅延測定情報により、遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（この場合、ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）が指定され、遅延測定および遅延調整が実行される。遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、遅延測定および遅延調整に基づいて、自走クロックにおけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」を、ビーコン情報の受信時におけるフレームに同期させる。これにより、上記課題が解決する。

図３８は、実施例５に係る無線通信システムのＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００の送受信タイミング制御部３５の構成の一例を示すブロック図である。図３８の送受信タイミング制御部３５は、図９または図１０の構成に加えて、フレーム先頭比較部３５０６を有する。

時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}の監視は、送受信タイミング制御部３５で行われる。送受信タイミング制御部３５において、フレーム先頭比較部３５０６は、カウンタクリアタイミング生成部３５０２から得られるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」を、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」として取得する。また、フレーム先頭比較部３５０６は、送受信タイミング決定部３５０４がカウンタ値により生成したフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」を、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」として取得する。そして、フレーム先頭比較部３５０６は、自走クロックにおけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とを比較する。比較の結果、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、フレーム先頭比較部３５０６は、その旨を、カウンタ３５０３、送受信タイミング決定部３５０４を介してフレーム監視制御部４３に通知する。この場合、フレーム監視制御部４３は、サーバ１００に対するフレーム再同期要求をサーバ１００に発行し、再同期要求は、送受信タイミング決定部３５０４を介して送信データバッファ３１から出力される。

図３９は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−１の一例を示すシーケンス図である。図３９では、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」が、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出した場合について説明する。

例えば、ＴＤＤ方式の時間帯において、ＧＷ２００は、ビーコン情報を送信する（ステップＳ５００）。

ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から送信されたビーコン情報を受信し、そのビーコン情報を送信する（ステップＳ５０１）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたビーコン情報を受信する。ここで、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出する。すなわち、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}により、フレームの先頭位置のずれを検出する（ステップＳ５０２）。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、上述の再同期要求として、フレーム再同期要求パケットを発行する。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、発行したフレーム再同期要求パケットを送信する（ステップＳ５０３）。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットを受信し、そのフレーム再同期要求パケットを送信する（ステップＳ５０４）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＧＷ２００は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＧＷ２００は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットを受信し、そのフレーム再同期要求パケットをサーバ１００に送信する（ステップＳ５０５）。

サーバ１００は、ＧＷ２００から送信されたフレーム再同期要求パケットを受信する。このとき、ＴＤＤ方式の時間帯において、対象ＳＴＡ（この場合、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）に対する遅延測定準備が行われる（ステップＳ５０６）。そして、ＣＳＭＡ方式の時間帯において、対象ＳＴＡ（ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）に対する遅延測定実行が行われる（ステップＳ５０７）。ここで、遅延測定準備（ステップＳ５０６）は、図３２に示す「遅延測定準備」に相当し、遅延測定実行（ステップＳ５０７）は、図３２に示す「遅延測定実行」に相当する。

［解決策１−２］
図４０は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−２を説明するための図である。

無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）は、起動時に、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とを比較する。具体的には、無線通信装置（例えば、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出する。無線通信装置（ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、その時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上であるか否かを判定する。

ここで、無線通信装置（この場合、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}に基づいて、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」のスロット長を調整する。これにより、無線通信装置（ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」をビーコン情報の受信時におけるフレームに同期させる。すなわち、無線通信装置（ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）のフレーム先頭比較部３５０６は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}に基づいて、図３８のカウンタ３５０３のカウンタ値のクリアを自律で実行することにより、フレームを同期させる。これにより、上記課題が解決する。

図４１は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−２の一例を示すシーケンス図である。図４１では、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」が、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出した場合について説明する。

例えば、ＴＤＤ方式の時間帯において、ＧＷ２００は、ビーコン情報を送信する（ステップＳ６００）。

ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から送信されたビーコン情報を受信し、そのビーコン情報を送信する（ステップＳ６０１）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたビーコン情報を受信する。ここで、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」と、ビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出する。すなわち、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}により、フレームの先頭位置のずれを検出する（ステップＳ６０２）。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}に基づいて、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」のスロット長を調整する。この場合、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}に基づいて、図３８のカウンタ３５０３のカウンタ値のクリアを自律で実行する（ステップＳ６０３）。これにより、無線通信装置（ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」をビーコン情報の受信時におけるフレームに同期させる。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、フレームを同期させた旨を表すフレーム再同期完了パケットを発行する。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、発行したフレーム再同期完了パケットを送信する（ステップＳ６０４）。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」から送信されたフレーム再同期完了パケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」から送信されたフレーム再同期完了パケットを受信し、そのフレーム再同期完了パケットを送信する（ステップＳ６０５）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＧＷ２００は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたフレーム再同期完了パケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＧＷ２００は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたフレーム再同期完了パケットを受信し、そのフレーム再同期完了パケットをサーバ１００に送信する（ステップＳ６０６）。

なお、自律的にフレーム再同期を行う解決策１−２では、システム上でフレーム再同期を行う解決策１−１と比べて、再同期時間が早い。一方、解決策１−２では、無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）において自律的なフレーム再同期が慢性的に起こりネットワーク性能低下が発生する可能性があるので、解決策１−１のほうが好ましい。

［解決策２］
無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）は、指定されたスロットからデータを正常に受信できるか否かを監視する。

無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００、ＳＴＡ４００）は、指定スロットからパケット（データ）を正常に受信できない場合、その旨を表す再同期要求をサーバ１００に通知する。サーバ１００は、再同期要求に応じて、再同期指示として、遅延測定情報を送信する。ここで、遅延測定情報により、遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（この場合、ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）が指定され、遅延測定および遅延調整が実行される。遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、遅延測定および遅延調整に基づいて、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」をビーコン情報の受信時におけるフレームに同期させる。これにより、上記課題が解決する。

指定スロットの監視は、図３８に示す送受信タイミング制御部３５で行われる。送受信タイミング決定部３５０４は、受信スロットの終了時にパケット抽出部２２に受信時間終了情報を通知する。そのとき、送受信タイミング決定部３５０４は、パケット抽出部２２においてデータ受信が続いていることを検出すると、フレーム監視制御部４３に受信範囲外エラー通知を発行して受信パケットを破棄する。同時に、フレーム監視制御部４３は、サーバ１００に対するフレーム再同期要求をサーバ１００に発行し、再同期要求は、送受信タイミング決定部３５０４を介して送信データバッファ３１から出力される。

図４２は、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策２の一例を示すシーケンス図である。図４２では、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」が、指定スロットからパケット（データ）を正常に受信できない場合について説明する。

例えば、ＴＤＤ方式の時間帯において、サーバ１００は、ユーザデータ（以下、ユーザデータパケットと記載する）を送信する（ステップＳ７００）。

ＧＷ２００は、サーバ１００から送信されたユーザデータパケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＧＷ２００は、サーバ１００から送信されたユーザデータパケットを受信し、そのユーザデータパケットを送信する（ステップＳ７０１）。

ＧＷ２００に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から送信されたユーザデータパケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＧＷ２００から送信されたユーザデータパケットを受信し、そのユーザデータパケットを送信する（ステップＳ７０２）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたユーザデータパケットを指定スロットから正常に受信できるか否かを監視する。ここで、ユーザデータパケットを指定スロットから正常に受信できない場合、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、受信範囲外エラーを検出する（ステップＳ７０３）。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、受信範囲外エラーを検出した場合、上述の再同期要求として、フレーム再同期要求パケットを発行する。ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」は、発行したフレーム再同期要求パケットを送信する（ステップＳ７０４）。

ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」に隣接するノードであるＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」は、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットを受信し、そのフレーム再同期要求パケットを送信する（ステップＳ７０５）。

ＡＰ３００「ＡＰ＃１」に隣接するノードであるＧＷ２００は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットに対して、パケットブリッジ送信を行う。すなわち、ＧＷ２００は、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」から送信されたフレーム再同期要求パケットを受信し、そのフレーム再同期要求パケットをサーバ１００に送信する（ステップＳ７０６）。

サーバ１００は、ＧＷ２００から送信されたフレーム再同期要求パケットを受信する。このとき、ＴＤＤ方式の時間帯において、対象ＳＴＡ（この場合、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）に対する遅延測定準備が行われる（ステップＳ７０７）。そして、遅延測定準備により指定されたＣＳＭＡ方式の時間帯において、対象ＳＴＡ（ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）に対する遅延測定実行が行われる（ステップＳ７０８）。ここで、遅延測定準備（ステップＳ７０７）は、図３２に示す「遅延測定準備」に相当し、遅延測定実行（ステップＳ７０８）は、図３２に示す「遅延測定実行」に相当する。

［効果］
以上の説明により、実施例５に係る無線通信システムでは、課題に対する解決策１−１、１−２、２により、以下の効果を実現する。

まず、解決策１−１において、複数の無線通信装置の報知情報処理部は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とを得る。そして、報知情報処理部は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出する。報知情報処理部は、その時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、再同期要求をサーバ１００に通知する。

ここで、解決策１−１において、例えば無線通信装置がＧＷ２００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０、アプリケーション層２４０を含む。例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。例えば無線通信装置がＳＴＡ４００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層４１０、メディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０を含む。例えば、図３９において、無線通信装置がＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」であり、報知情報処理部は、検出した時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、再同期要求をサーバ１００に通知する。

そして、サーバ１００は、再同期要求に応じて、再同期指示として遅延測定情報を送信する。ここで、遅延測定情報により、遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（この場合、ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）が指定され、遅延測定および遅延調整が実行される。遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、遅延測定および遅延調整に基づいて、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」をビーコン情報の受信時におけるフレームに同期させる。

このように、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−１によれば、ＣＳＭＡ方式の時間帯で頻繁に遅延調整を行うことなく、定期的に遅延調整を実施することができる。

また、解決策１−２において、複数の無線通信装置の報知情報処理部は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とを得る。そして、報知情報処理部は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」とビーコン情報の受信時におけるフレームの先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」との時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}を検出する。報知情報処理部は、その時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}に基づいて、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」の先頭位置「ＳＬＯＴ＃０」のスロット長を調整する。これにより、報知情報処理部は、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」をビーコン情報の受信時におけるフレームに同期させる。

ここで、解決策１−２において、例えば無線通信装置がＧＷ２００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０、アプリケーション層２４０を含む。例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。例えば無線通信装置がＳＴＡ４００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層４１０、メディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０を含む。例えば、図４１において、無線通信装置がＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」であり、報知情報処理部は、検出した時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}が閾値以上である場合、時間差Δｔ_{ＦＲＡＭＥ}に基づいて、自律的にフレーム再同期を行う。

このように、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策１−２によれば、ＣＳＭＡ方式の時間帯で頻繁に遅延調整を行うことなく、定期的に遅延調整を実施することができる。

また、解決策２において、まず、複数の無線通信装置の報知情報処理部は、指定スロットからデータを正常に受信できない場合、再同期要求をサーバ１００に通知する。

ここで、解決策２において、例えば無線通信装置がＧＷ２００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層２１０、メディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０、アプリケーション層２４０を含む。例えば無線通信装置がＡＰ３００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層３１０、メディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０を含む。例えば無線通信装置がＳＴＡ４００である場合、報知情報処理部は、アナログ処理層４１０、メディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０を含む。例えば、図４２において、無線通信装置がＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」であり、報知情報処理部は、指定スロットからデータを正常に受信できない場合、再同期要求をサーバ１００に通知する。

そして、サーバ１００は、再同期要求に応じて、再同期指示として遅延測定情報を送信する。ここで、遅延測定情報により、遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（この場合、ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）が指定され、遅延測定および遅延調整が実行される。遅延測定径路Ｐ４１上の無線通信装置（ＧＷ２００、ＡＰ３００「ＡＰ＃１」、ＳＴＡ４００「ＳＴＡ＃１」）は、遅延測定および遅延調整に基づいて、自走クロック３０におけるフレーム「ＦＲＡＭＥ＃ｎ」をビーコン情報の受信時におけるフレームに同期させる。

このように、実施例５に係る無線通信システムの課題に対する解決策２によれば、ＣＳＭＡ方式の時間帯で頻繁に遅延調整を行うことなく、定期的に遅延調整を実施することができる。

［他の実施例］
実施例１〜５における各構成要素は、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。すなわち、各部の分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部又は一部を、各種の負荷や使用状況等に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。

さらに、各装置で行われる各種処理は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）（又はＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＭＣＵ（Micro Controller Unit）等のマイクロ・コンピュータ）上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。また、各種処理は、ＣＰＵ（又はＭＰＵ、ＭＣＵ等のマイクロ・コンピュータ）で解析実行するプログラム上、又はワイヤードロジックによるハードウェア上で、その全部又は任意の一部を実行するようにしてもよい。

実施例１〜５のサーバ１００、ＧＷ２００、ＡＰ３００およびＳＴＡ４００は、例えば、次のようなハードウェア構成により実現することができる。

図４３は、サーバ１００のハードウェア構成の一例を示す図である。図４３に示すように、サーバ１００は、プロセッサ１００１と、メモリ１００２と、アナログ回路１００３とを有している。プロセッサ１００１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等が挙げられる。また、メモリ１００２の一例としては、ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）等のＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、実施例１〜５のサーバ１００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。例えば、図４のサーバ１００のメディア処理層１１０、アプリケーション層１２０、データベース層１３０によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ１００２に記録され、各プログラムがプロセッサ１００１で実行されてもよい。

なお、実施例１〜５のサーバ１００で行われる各種処理が１つのプロセッサ１００１によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

図４４は、ＧＷ２００のハードウェア構成の一例を示す図である。図４４に示すように、ＧＷ２００は、プロセッサ２００１と、メモリ２００２と、アナログ回路２００３とを有している。プロセッサ２００１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ２００２の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、実施例１〜５のＧＷ２００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。例えば、図５のＧＷ２００のメディア処理層２２０、ＯＳ／ドライバ層２３０、アプリケーション層２４０によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ２００２に記録され、各プログラムがプロセッサ２００１で実行されてもよい。また、図５のＧＷ２００のアナログ処理層２１０は、アナログ回路２００３によって実現される。

なお、実施例１〜５のＧＷ２００で行われる各種処理が１つのプロセッサ２００１によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

図４５は、ＡＰ３００のハードウェア構成の一例を示す図である。図４５に示すように、ＡＰ３００は、プロセッサ３００１と、メモリ３００２と、アナログ回路３００３とを有している。プロセッサ３００１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ３００２の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、実施例１〜５のＡＰ３００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。例えば、図６のＡＰ３００のメディア処理層３２０、ＯＳ／ドライバ層３３０、アプリケーション層３４０によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ３００２に記録され、各プログラムがプロセッサ３００１で実行されてもよい。また、図６のＡＰ３００のアナログ処理層３１０は、アナログ回路３００３によって実現される。

なお、実施例１〜５のＡＰ３００で行われる各種処理が１つのプロセッサ３００１によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

図４６は、ＳＴＡ４００のハードウェア構成の一例を示す図である。図４６に示すように、ＳＴＡ４００は、プロセッサ４００１と、メモリ４００２と、アナログ回路４００３とを有している。プロセッサ４００１の一例としては、ＣＰＵ、ＤＳＰ、ＦＰＧＡ等が挙げられる。また、メモリ４００２の一例としては、ＳＤＲＡＭ等のＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ等が挙げられる。

そして、実施例１〜５のＳＴＡ４００で行われる各種処理は、不揮発性記憶媒体などの各種メモリに格納されたプログラムをプロセッサで実行することによって実現されてもよい。例えば、図７のＳＴＡ４００のメディア処理層４２０、ＯＳ／ドライバ層４３０、アプリケーション層４４０によって実行される各処理に対応するプログラムがメモリ４００２に記録され、各プログラムがプロセッサ４００１で実行されてもよい。また、図７のＳＴＡ４００のアナログ処理層４１０は、アナログ回路４００３によって実現される。

なお、実施例１〜５のＳＴＡ４００で行われる各種処理が１つのプロセッサ４００１によって実行されるものとしたが、これに限定されるものではなく、複数のプロセッサによって実行されてもよい。

２２ パケット抽出部
３０ 自走クロック
３１ 送信データバッファ
３３ 受信データバッファ
３４ 受信データ処理部
３５ 送受信タイミング制御部
４２ ビーコン情報処理部
４３ フレーム監視制御部
１００ サーバ
１１０ メディア処理層
１１１ パケット生成部
１１２ パケット抽出部
１２０ アプリケーション層
１２１ 認証部
１２２ ＮＷ監視部
１２３ ＮＷ構築部
１３０ データベース層
１３１ 認証ＤＢ
１３２ 監視ログ
１３３ コンフィグレーション情報
２００ ＧＷ
２１０、３１０、４１０ アナログ処理層
２１１、３１１、４１１ アンテナ
２１２、３１２、４１２ 変調部
２１３、３１３、４１３ 復調部
２２０、３２０、４２０ メディア処理層
２２１、３２１、４２１ パケット生成部
２２２、３２２、４２２ パケット抽出部
２３０、３３０、４３０ ＯＳ／ドライバ層
２３１、３３１、４３１ 送信データバッファ
２３２、３３２、４３２ 送信データ生成部
２３３、３３３、４３３ 受信データバッファ
２３４、３３４、４３４ 受信データ処理部
２３５、３３５、４３５ 送受信タイミング制御部
２３６ 遅延測定部
２４０、３４０、４４０ アプリケーション層
２４１、３４１、４４１ ユーザデータ処理部
２４２、３４２、４４２ ビーコン情報処理部
２４３、３４３、４４３ フレーム監視制御部
３００ ＡＰ
３３６ Ｖビーコンバッファ
４００ ＳＴＡ
１００１、２００１、３００１、４００１ プロセッサ
１００２、２００２、３００２、４００２ メモリ
１００３、２００３、３００３、４００３ アナログ回路
２３６１ カウンタキャプチャ
２３６２ 遅延測定制御部
２３６３ 遅延カウンタ
２３６４ 遅延パケット用データ生成部
３５０１ カウンタキャプチャ
３５０２ カウンタクリアタイミング生成部
３５０３ カウンタ
３５０４ 送受信タイミング決定部
３５０５ 切替経路カウンタ
３５０６ フレーム先頭比較部

Claims (9)

1. フレームの先頭位置を指定する報知情報を送信するサーバと、
   前記サーバに割り当てられたノードである複数の無線通信装置と、
   を有し、
   前記複数の無線通信装置の各々は、
   前記報知情報を受信する報知情報処理部と、
   前記報知情報に応じて、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の通信を行い、前記ＴＤＤ方式の下りの時間帯と上りの時間帯との間の時間にＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式の通信を行う通信処理部と、
   を有することを特徴とする無線通信システム。
2. 前記報知情報は、１フレームに割り当てられる複数のスロットのうちの第１のスロットに割り当てられ、
   前記複数の無線通信装置の前記報知情報処理部は、前記報知情報が転送される複数の径路において、前記複数のスロットのうち、経由したノード数を表すノードホップ数に応じた位置のスロットに前記報知情報を割り当てる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記複数の無線通信装置の前記報知情報処理部は、
   前記ノードホップ数が同一となる前記複数の径路のうちの第１の径路において、前記複数のスロットのうち、前記ノードホップ数に応じた位置のスロットに前記報知情報を割り当て、
   前記ノードホップ数が同一となる前記複数の径路のうち、前記第１の径路以外の径路において、前記報知情報をコピーし、前記複数のスロットのうち、前記サーバにより指定された位置のスロットに前記コピーした報知情報を割り当てる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信システム。
4. 前記サーバは、前記複数の無線通信装置のうちの第１の無線通信装置から第２の無線通信装置に至るまでの遅延測定径路を含む遅延測定情報を送信し、
   前記遅延測定径路上の無線通信装置の前記報知情報処理部は、前記遅延測定情報に基づいて、前記ＣＳＭＡ方式の時間帯でパケットを転送し、
   前記第１の無線通信装置の前記報知情報処理部は、前記遅延測定径路上で前記パケットを送信してから受信するまでの遅延時間を測定する遅延測定を行い、
   前記第２の無線通信装置の前記報知情報処理部は、前記第１の無線通信装置から通知される前記遅延時間に基づいて、前記ＴＤＤ方式においてデータを送信するタイミングを調整する遅延調整を行い、
   前記遅延測定および前記遅延調整が行われているときに、前記遅延測定径路上にない無線通信装置の前記通信処理部は、前記遅延測定情報に基づいて、前記遅延測定径路上の無線通信装置との間の前記ＣＳＭＡ方式の通信を停止する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信システム。
5. 前記複数の無線通信装置の報知情報処理部は、自走クロックにおけるフレームの先頭位置と前記報知情報の受信時におけるフレームの先頭位置との時間差が閾値以上である場合、再同期要求を前記サーバに通知し、
   前記サーバは、前記再同期要求に応じて、再同期指示として前記遅延測定情報を送信し、
   前記遅延測定情報で指定される前記遅延測定径路上の無線通信装置の前記報知情報処理部は、前記遅延測定情報により実行される前記遅延測定および前記遅延調整に基づいて、前記自走クロックにおけるフレームを前記報知情報の受信時におけるフレームに同期させる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
6. 前記複数の無線通信装置の報知情報処理部は、指定スロットからデータを正常に受信できない場合、再同期要求を前記サーバに通知し、
   前記サーバは、前記再同期要求に応じて、再同期指示として前記遅延測定情報を送信し、
   前記遅延測定情報で指定される前記遅延測定径路上の無線通信装置の前記報知情報処理部は、前記遅延測定および前記遅延調整に基づいて、自走クロックにおけるフレームを前記報知情報の受信時におけるフレームに同期させる、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信システム。
7. 前記複数の無線通信装置の報知情報処理部は、自走クロックにおけるフレームの先頭位置と前記報知情報の受信時におけるフレームの先頭位置との時間差が閾値以上である場合、前記時間差に基づいて、前記自走クロックにおけるフレームの先頭位置のスロット長を調整することにより、前記自走クロックにおけるフレームを前記報知情報の受信時におけるフレームに同期させる、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の無線通信システム。
8. フレームの先頭位置を指定する報知情報を送信するサーバに割り当てられたノードである無線通信装置であって、
   前記報知情報を受信する報知情報処理部と、
   前記報知情報に応じて、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の通信を行い、前記ＴＤＤ方式の下りの時間帯と上りの時間帯との間の時間にＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式の通信を行う通信処理部と、
   を有することを特徴とする無線通信装置。
9. フレームの先頭位置を指定する報知情報を送信するサーバに割り当てられたノードである複数の無線通信装置が、
   前記報知情報を受信し、
   前記報知情報に応じて、ＴＤＤ（Time Division Duplex）方式の通信を行い、前記ＴＤＤ方式の下りの時間帯と上りの時間帯との間の時間にＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式の通信を行う、
   処理を実行することを特徴とする通信方法。

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