JP3399451B2 - 伝送装置及び通信方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば無線信号に
より各種情報を伝送して、複数の機器間でローカルエリ
アネットワーク（ＬＡＮ）を構成する場合に適用して好
適な通信方法と、この通信方法を適用した伝送装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭内，オフィス内などの比較的
狭い範囲内において、各種映像機器やパーソナルコンピ
ュータ装置とその周辺装置などの複数の機器間で、それ
らの機器が扱うデータを伝送できるようにローカルエリ
アネットワークを組む場合、各機器間を何らかの信号線
で直接接続させる代わりに、各機器に無線信号の送受信
装置（無線伝送装置）を接続して、無線伝送でデータ伝
送できるようにすることがある。

【０００３】無線伝送でローカルエリアネットワークを
構成させることで、各機器間を直接信号線などで接続す
る必要がなく、システム構成を簡単にすることができ
る。

【０００４】ところで、無線伝送装置を複数台用意して
ローカルエリアネットワークを組んだ場合に、複数の伝
送装置から同時に同じ伝送帯域を使用して信号が送信さ
れると、伝送エラーが発生する可能性がある。このた
め、ネットワーク内の各伝送装置間の通信を、何らかの
方法でアクセス制御する必要がある。

【０００５】従来から知られているアクセス制御方法と
しては、例えば小規模無線ネットワークにおいては、ス
ター型接続による中心部分の伝送装置（ルートノード）
によって、ネットワーク内の各伝送装置（ノード）間の
通信を一元的に管理する方法がある。この場合の一般的
な衝突回避方法としては、伝送データの有無にかかわら
ず、各伝送路毎に帯域を予め予約しておいて、その予約
した帯域で伝送を行う帯域予約方法が用いられていた。
ところが、この方法では、伝送するデータがない場合で
も、伝送路の帯域を確保しておく必要があり、ネットワ
ーク資源を無駄に使ってしまい、非常に効率が悪い問題
があった。

【０００６】このような問題を解決したアクセス方法と
して、ポーリング制御によりネットワーク内の通信を行
う方法がある。この方法は、ネットワーク内の任意の１
台の伝送装置を、制御局（ルートノード）とし、ルート
ノードがネットワーク内の他のノードに対して順番にポ
ーリングを行う制御信号を伝送して、各ノードからの送
信が、ポーリングにより順番に行われるようにしたもの
である。このポーリングにより伝送処理を行うことで、
伝送効率を改善することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ポーリング
によるアクセス制御を行う構成とした場合でも、ネット
ワーク内の伝送装置（ノード）の数が多くなると、伝送
効率が悪化してしまう問題がある。即ち、ネットワーク
内のノードの数が少ない場合には、全てのノードに対し
て順番にポーリングを行っても、それほど問題にはなら
ない。ところが、例えばネットワーク内に多数のノード
があり、その中の少数のノードだけが伝送するデータを
持っている場合を想定したとき、伝送データを持たない
ノードに対するポーリング量が増加することになり、ポ
ーリングのための制御信号だけが多数伝送されることに
なり、ネットワークの伝送効率が低下してしまうと共
に、ルートノードがポーリングのための制御信号を多数
送信する必要があり、ルートノードの負担が重くなって
しまう。

【０００８】また、ネットワーク内の各ノードが例えば
可搬型として構成されている場合には、ノードの移動管
理をルートノードで行う必要があるため、各ノードでは
ルートノードからのポーリングに対して応答信号を返送
する必要がある。このようにポーリングに対して応答信
号を常時返送する必要がある構成の場合には、伝送デー
タを持たないノードであっても、ポーリングに応答する
ための通信処理が常時必要で、そのために各ノードの電
力消費が大きくなってしまう。

【０００９】本発明の目的は、制御局によりネットワー
クシステム内の通信を制御する場合に、効率の良い通信
制御ができるようにすることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の無線通
信端末間での無線通信を制御する場合に、複数の無線通
信端末のフレーム同期をとるために、フレーム同期信号
を送信し、複数のスロットからなる管理データ伝送領域
を有するフレームの、該それぞれのスロットを通じて、
無線通信端末から送信されてくる通信状態に関するデー
タを受信し、通信状態に関するデータを集計したものを
トポロジーマップとして集計するようにしたものであ
る。

【００１１】

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を、図１〜図１０を参照して説明する。

【００１３】本例においては、例えば家庭内や比較的小
規模なオフィス内などで映像データ，音声データやコン
ピュータ用データなどの送受信を行うシステムとして構
成されたネットワークシステムに適用したもので、まず
図１を参照して本例のシステム構成を説明する。本例の
ネットワークシステムは、最大で１６台の無線伝送装置
でネットワークが組まれるようにしてあり、図１はその
１６台の内の７台の無線伝送装置１〜７を配置した状態
を示す。各無線伝送装置１〜７は、送信及び受信を行う
アンテナ１ａ〜７ａが接続してある。各無線伝送装置１
〜７には、映像信号再生装置，モニタ装置，コンピュー
タ装置，プリンタ装置などの各種処理装置（図示せず）
が個別に接続してあり、これらの処理装置間でデータ伝
送が必要な場合に、接続された無線伝送装置を経由して
データ伝送が行われる。７台の無線伝送装置１〜７は通
信局であるノードとして機能し、第１ノード〜第７ノー
ドとして個別にアドレスが付与してある。

【００１４】この場合、ネットワークシステム内の任意
の１台の無線伝送装置を、制御局として機能するルート
ノードとして設定し、このルートノードからのポーリン
グ制御で、各ノード間の無線通信が実行されるシステム
構成としてある。このルートノードは、基本的にシステ
ム内の他の全てのノードと直接的に無線通信ができる位
置に配置された無線伝送装置が使用され、ここではネッ
トワークシステム内のほぼ中央に配置された無線伝送装
置７（第７ノード）をルートノードとしてあり、この中
央のルートノードから周辺の他のノードが制御されるい
わゆるスター型接続構成としてある。

【００１５】図２は、本例における各ノードの配置状態
での、各ノード間の通信状態を示す物理的なトポロジー
マップを示す図であり、矢印で接続して示すノード間
で、直接的に通信ができる状態となっている。ここで
は、基本的に各ノード１〜７は、隣接した位置にあるノ
ードとの間でだけ直接的に通信ができる状態となってい
る。例えば、第１ノード１は、その第１ノード１の周囲
に配された第２ノード２，第３ノード３，第７ノード７
とだけ直接的に通信ができる。他のノードについても同
様であり、ほぼ中央に配置してあるルートノードである
第７ノード７については、他の全てのノード１〜６が隣
接した位置にあるので、他の全てのノード１〜６と直接
的に通信ができる。直接的に通信ができないノード間で
通信を行う場合には、他のノードで伝送データを中継し
て伝送処理を行う。

【００１６】各ノードを構成する無線伝送装置１〜７の
構成例を図３に示すと、ここでは各無線伝送装置１〜７
は基本的に共通の構成（ルートノードとして機能させる
ための制御構成のみが他のノードと異なる）とされ、送
信及び受信を行うアンテナ３１と、このアンテナ３１に
接続されて、無線送信処理及び無線受信処理を行う無線
処理部３２を備えて、他の伝送装置との間の無線伝送が
できる構成としてある。この場合、本例の無線処理部３
２で送信及び受信する周波数としては、例えば非常に高
い周波数帯（例えば５ＧＨｚ帯）が使用される。また本
例の場合には、送信出力については、比較的弱い出力が
設定され、例えば屋内で使用する場合、数ｍから数十ｍ
程度までの比較的短い距離の無線伝送ができる程度の出
力としてある。

【００１７】そして、無線処理部３２で受信した信号の
データ変換及び無線処理部３２で送信する信号のデータ
変換を行うデータ変換部３３を備える。このデータ変換
部３３で変換されたデータを、インターフェース部３４
を介して接続された処理装置に供給すると共に、接続さ
れた処理装置から供給されるデータを、インターフェー
ス部３４を介してデータ変換部３３に供給して変換処理
できる構成としてある。

【００１８】無線伝送装置内の各部は、マイクロコンピ
ュータなどで構成された制御部３５の制御に基づいて処
理を実行する構成としてある。この場合、無線処理部３
２で受信した信号が制御信号である場合には、その受信
した制御信号をデータ変換部３３を介して制御部３５に
供給して、制御部３５がその受信した制御信号で示され
る状態に各部を設定する構成としてある。また、制御部
３５から他の伝送装置に対して伝送する制御信号につい
ても、制御部３５からデータ変換部３３を介して無線処
理部３２に供給し、無線送信するようにしてある。受信
した信号が同期信号である場合には、その同期信号の受
信タイミングを制御部３５が判断して、その同期信号に
基づいたフレーム周期を設定して、そのフレーム周期で
通信制御処理を実行する構成としてある。また、制御部
３５には内部メモリ３６が接続してあり、その内部メモ
リ３６に、通信制御に必要なデータを一時記憶させるよ
うにしてある。

【００１９】図４は、本例のネットワークシステム内で
各ノード（無線伝送装置１〜７）間で伝送される信号の
構成を示したもので、本例においてはフレーム周期を規
定してデータの伝送を行う構成としてある。即ち、図４
のＡに示すように、所定の期間で１フレーム期間を規定
し、その１フレーム期間の先頭部分に管理データ伝送領
域であるフレーム同期エリアｄ１とノード同期エリアｄ
２をそれぞれ所定の期間設定し、残りの期間をデータ転
送（伝送）エリアｄ３としてある。フレーム同期エリア
ｄ１では、図４のＢに示すように、ルートノードからフ
レーム同期信号が送信される。このフレーム同期信号
は、他のノードで受信されて、その同期信号の受信タイ
ミングを基準として、全てのノードでフレーム周期を設
定する。フレーム同期信号は、所定ビット数のデータで
構成し、例えばネットワークシステムに固有の識別番号
データを付与する。

【００２０】ノード同期エリアｄ２内には、等間隔で所
定数（ここでは１６）のスロットが設定してあり、この
１フレーム内の１６スロットが、このネットワークシス
テム内の１６のノードにそれぞれ割当ててある。このス
ロット割当てとしては、例えば先頭のスロットから順に
第１ノード用スロットＮ１，第２ノード用スロットＮ
２，‥‥第１６ノード用スロットＮ１６としてある。各
ノードに割当てられたスロットＮ１〜Ｎ１６では、その
スロットに対応したノードからノード同期信号を送信す
る構成としてある。ここでは７台のノードでネットワー
クシステムを構成してあるので、スロットＮ１〜Ｎ７が
使用され、スロットＮ８以降は使用されない（即ちデー
タが伝送されない）。ノード同期信号には、例えば各ノ
ードに付与されたアドレス番号のデータを付与する。

【００２１】このノード同期エリアｄ２の各スロットで
送信されるノード同期信号については、ネットワークシ
ステム内の各ノードで受信処理される。ノード同期信号
の送信処理と受信処理については後述する。

【００２２】データ転送エリアｄ３では、ルートノード
のアクセス制御に基づいて、各ノード間でのデータ転送
（伝送）処理が行われる。このルートノードによるアク
セス制御としては、例えばルートノードからのポーリン
グ制御により実行される。このポーリング制御処理は、
ルートノードから各ノードをポーリング応答要求信号で
順に呼び出して、１台のノード毎に順次伝送が実行され
るものである。

【００２３】そして、ポーリング応答要求信号で指定さ
れたアドレスのノードでは、送信するデータがあると
き、そのポーリング応答要求信号を受信すると、直ちに
データの送信処理を行う。このときの送信処理として
は、例えばアシンクロナス（非同期）転送モードによる
データ転送と、アイソクロナス（同期）転送モードによ
るデータ転送とを、伝送されるデータの種類により使い
分けることが考えられる。このアシンクロナス転送モー
ドとアイソクロナス転送モードは、例えば制御データな
どの比較的短いデータの伝送にアシンクロナス転送モー
ドが使用され、映像データ，音声データなどのリアルタ
イム転送を必要とするデータの伝送にアイソクロナス転
送モードが使用される。

【００２４】次に、ノード同期信号の送信処理と受信処
理を、図５を参照して説明する。上述したように、ノー
ド同期エリアｄ２には１６スロットが用意されている
が、ここでは説明を簡単にするために、第１スロットか
ら第８スロットまでの８個のスロットが用意されている
ものとし、その内の第１スロットから第７スロットまで
が、第１ノードから第７ノードまでの７台のノードに個
別に割当てられているものとする。

【００２５】図５のＡ〜Ｇは、７台のノードでの通信状
態を示したもので、図５のＡはルートノードである第７
ノードでの状態を示し、図５のＢからＧまでは、第１ノ
ードから第６ノードまででの状態を順に示す。図５にお
いて、斜線を付して示す範囲では、そのノードの送信手
段である無線処理部３２で送信処理が行われて、アンテ
ナ３１から無線送信されている状態を示し、その他のパ
ルス状に立ち上がった区間では、他のノードから送信さ
れた信号が、そのノードの受信手段である無線処理部３
２で適正に受信処理された状態を示し、パルス状に立ち
上がってない区間では、正しく受信できない状態（即ち
受信を試みて正しくデータをデコードできない状態）を
示す。

【００２６】まずルートノードでは、図５のＡに示すよ
うに、フレーム同期エリアｄ１の区間で、フレーム同期
信号が送信処理される。ノード同期エリアｄ２の区間で
は、第７スロットとして設定された区間で、ノード同期
信号の送信処理Ｔｘが行われ、その他のスロット（第１
スロットから第６スロットまでの区間及び第８スロット
の区間）では、受信処理が行われる。フレーム同期信号
としては、フレーム同期処理に必要な同期データの他
に、このネットワークシステムに固有の識別番号のデー
タや、ネットワーク内のトポロジーマップのデータが含
まれる。このトポロジーマップのデータについては、ル
ートノードの制御部３５が前回作成して内部メモリ３６
に記憶させたトポロジーマップ（１フレーム周期で作成
される場合には１フレーム前に作成したトポロジーマッ
プ）のデータである。ノード同期信号としては、第７ノ
ードに付与されたアドレスのデータの他に、この第７ノ
ードでの通信状態に関するデータが含まれる。第１スロ
ットから第６スロットまでの区間及び第８スロットの区
間での受信処理では、基本的にルートノードでは他の全
てのノードからの信号を受信できる位置にあるので、全
てのスロット位置で伝送される信号を受信して、その信
号に含まれるデータを正しくデコードできる。但し、第
８スロットに割当てられたノードは存在しないので、こ
のスロット位置ではデータの受信はない。

【００２７】第１〜第６ノードでは、図５のＢ〜Ｇに示
すように、フレーム同期エリアｄ１の区間で、ルートノ
ードから送信されるフレーム同期信号を受信して、その
信号で示されるフレーム周期で伝送処理が行われる。即
ち、フレーム同期信号の受信タイミングを基準として、
各ノードの制御部３５が通信タイミングの制御（各エリ
アやスロットのタイミングの設定など）を行う構成とし
てあり、ネットワークシステム内の各ノードが同じフレ
ーム周期で通信処理を行う。図６のＡにフレーム同期信
号の伝送状態を示すと、ルートノード（第７ノード）７
から送信される信号の届く範囲であるエリアａ７内に、
他の全てのノードが位置し、フレーム同期信号は、全て
のノードで正しく受信される。

【００２８】そしてノード同期エリアでは、各ノードに
割当てられたスロット位置でノード同期信号を送信し、
その他のスロット位置では受信処理を行う。即ち第１ノ
ードでは、図５のＢに示すように、第１スロットでノー
ド同期信号の送信処理Ｔｘを行い、第２スロット〜第８
スロットで受信処理を行う。このとき、第１ノードに隣
接する位置のノードは、第２ノード，第３ノード，第７
ノードであり、第１ノードでは、図５のＢに示すよう
に、これらのノードから第２スロット，第３スロット，
第７スロットに送信されるノード同期信号だけを正しく
受信処理できる。また、第１ノードから第１スロットに
送信されるノード同期信号の伝送状態を図６のＢに示す
と、第１ノード１から送信される信号の届く範囲である
エリアａ１内には、第２ノード，第３ノード，第７ノー
ドが位置し、第１ノード１からのノード同期信号は、第
２ノード２，第３ノード３，第７ノード７で正しく受信
される。

【００２９】第２ノードでは、図５のＣに示すように、
第２スロットでノード同期信号の送信処理Ｔｘを行い、
第１スロット及び第３スロット〜第８スロットで受信処
理を行う。このとき、第２ノードに隣接する位置のノー
ドは、第１ノード，第４ノード，第７ノードであり、第
２ノードでは、図５のＣに示すように、これらのノード
から第１スロット，第４スロット，第７スロットに送信
されるノード同期信号だけを正しく受信処理できる。ま
た、第２ノードから第２スロットに送信されるノード同
期信号の伝送状態を図６のＣに示すと、第２ノード２か
ら送信される信号の届く範囲であるエリアａ２内には、
第１ノード，第４ノード，第７ノードが位置し、第２ノ
ード２からのノード同期信号は、第１ノード１，第４ノ
ード４，第７ノード７で正しく受信される。

【００３０】第３ノードでは、図５のＤに示すように、
第３スロットでノード同期信号の送信処理Ｔｘを行い、
第１スロット，第２スロット，第４スロット〜第８スロ
ットで受信処理を行う。このとき、第３ノードに隣接す
る位置のノードは、第１ノード，第５ノード，第７ノー
ドであり、第３ノードでは、図５のＤに示すように、こ
れらのノードから第１スロット，第５スロット，第７ス
ロットに送信されるノード同期信号だけを正しく受信処
理できる。また、第３ノードから第３スロットに送信さ
れるノード同期信号の伝送状態を図６のＤに示すと、第
３ノード３から送信される信号の届く範囲であるエリア
ａ３内には、第１ノード，第５ノード，第７ノードが位
置し、第３ノード３からのノード同期信号は、第１ノー
ド１，第５ノード５，第７ノード７で正しく受信され
る。

【００３１】第４ノードでは、図５のＥに示すように、
第４スロットでノード同期信号の送信処理Ｔｘを行い、
第１スロット〜第３スロット，第５スロット〜第８スロ
ットで受信処理を行う。このとき、第３ノードに隣接す
る位置のノードは、第２ノード，第６ノード，第７ノー
ドであり、第４ノードでは、図５のＥに示すように、こ
れらのノードから第２スロット，第６スロット，第７ス
ロットに送信されるノード同期信号だけを正しく受信処
理できる。また、第４ノードから第４スロットに送信さ
れるノード同期信号の伝送状態を図６のＥに示すと、第
４ノード４から送信される信号の届く範囲であるエリア
ａ４内には、第２ノード，第６ノード，第７ノードが位
置し、第４ノード４からのノード同期信号は、第２ノー
ド２，第６ノード６，第７ノード７で正しく受信され
る。

【００３２】第５ノードでは、図５のＦに示すように、
第５スロットでノード同期信号の送信処理Ｔｘを行い、
第１スロット〜第４スロット，第６スロット〜第８スロ
ットで受信処理を行う。このとき、第５ノードに隣接す
る位置のノードは、第３ノード，第６ノード，第７ノー
ドであり、第５ノードでは、図５のＦに示すように、こ
れらのノードから第３スロット，第６スロット，第７ス
ロットに送信されるノード同期信号だけを正しく受信処
理できる。また、第５ノードから第５スロットに送信さ
れるノード同期信号の伝送状態を図６のＦに示すと、第
５ノード５から送信される信号の届く範囲であるエリア
ａ５内には、第３ノード，第６ノード，第７ノードが位
置し、第５ノード５からのノード同期信号は、第３ノー
ド３，第６ノード６，第７ノード７で正しく受信され
る。

【００３３】第６ノードでは、図５のＧに示すように、
第６スロットでノード同期信号の送信処理Ｔｘを行い、
第１スロット〜第５スロット，第７スロット，第８スロ
ットで受信処理を行う。このとき、第６ノードに隣接す
る位置のノードは、第４ノード，第５ノード，第７ノー
ドであり、第６ノードでは、図５のＧに示すように、こ
れらのノードから第４スロット，第５スロット，第７ス
ロットに送信されるノード同期信号だけを正しく受信処
理できる。また、第６ノードから第６スロットに送信さ
れるノード同期信号の伝送状態を図６のＧに示すと、第
６ノード６から送信される信号の届く範囲であるエリア
ａ６内には、第４ノード，第５ノード，第７ノードが位
置し、第６ノード６からのノード同期信号は、第４ノー
ド４，第５ノード５，第７ノード７で正しく受信され
る。

【００３４】次に、このように同期信号の伝送処理が行
われる場合の、各ノード（ルートノード以外）での管理
領域（即ちフレーム同期エリア及びノード同期エリア）
の処理を、図７のフローチャートを参照して説明する。
各ノードでの管理領域の処理としては、まず自端末（ノ
ード）に付与されたアドレス（ＩＤ）番号の確認を行っ
た後（ステップ１０１）、フレーム同期信号の受信動作
が行われ（ステップ１０２）、制御部３５でその受信し
たフレーム同期信号に同期したタイミングが設定され
る。そして、前のフレームの管理領域で受信処理して記
憶した受信状態に関するデータを内部メモリ３６から制
御部３５が読出し（ステップ１０３）、制御部３５の制
御により、その読出した受信状態に関するデータの送信
準備を行う（ステップ１０４）。

【００３５】この送信準備が完了すると、ノード同期エ
リアが終了したか否か判断し（ステップ１０５）、最初
の状態では終了してないので、ステップ１０７に移っ
て、自局から送信するスロットタイミングになったか否
か制御部３５が判断し（ステップ１０７）、自局から送
信するスロットタイミングになった場合には、ステップ
１０４で準備した受信状態に関するデータを含むノード
同期信号を、無線処理部３２で送信処理させ（ステップ
１１０）、ステップ１０５の判断に戻る。ステップ１０
７で、自局から送信するスロットタイミングでないと判
断した場合には、他局から送信されるノード同期信号の
受信動作を行い（ステップ１０８）、その受信状態（送
信されるデータを正しく受信してデコードできたか否か
の状態など）を制御部３５が判断して、その受信状態の
データを内部メモリ３６に一時記憶させ（ステップ１０
９）、ステップ１０５の判断に戻る。

【００３６】そして、ステップ１０５でノード同期エリ
アが終了したと判断した場合には、次の処理（即ちデー
タ転送エリアでの伝送処理）に移る（ステップ１０
６）。ここで、ステップ１０５でノード同期エリアが終
了したと判断したときには、他局から送信される全ての
ノード同期信号の受信処理が完了した状態であり、ネッ
トワークシステム内の他の全てのノードから送信される
信号の受信状態に関するデータが、メモリ３６に記憶さ
れることになる。このメモリ３６に記憶された各ノード
からの信号の受信状態に関するデータが、次のフレーム
の管理領域動作時にステップ１０３で読出されるもので
ある。

【００３７】このノード同期エリアが終了した時点で、
各ノードのメモリ３６に記憶される受信状態に関するデ
ータの例を示すと、例えば第１ノードから第７ノード
（この例ではルートノードでも同様に処理を行ってい
る）までのそれぞれのノードで、図９に示すように受信
状態に関するデータが記憶される。ここでは、各ノード
毎に８ビットのデータとして示してあり、そのビット位
置が各ノードに対応し、“１”データの場合には正しく
受信できるノードであり、“０”データの場合には正し
く受信できないノードである。但し、この例ではノード
は７つであるので、最後のビットは常に“０”データで
ある。

【００３８】次に、ルートノードでの管理領域（即ちフ
レーム同期エリア及びノード同期エリア）の処理を、図
８のフローチャートを参照して説明する。ルートノード
での管理領域の処理としては、まずこのネットワークシ
ステムに付与されたシステム（ＩＤ）番号の確認を行っ
た後（ステップ２０１）、前フレームで制御部３５が作
成してメモリ３６に記憶されたトポロジーマップのデー
タを読出し（ステップ２０２）、そのトポロジーマップ
のデータや、システムＩＤのデータなどを含むフレーム
同期信号を、無線処理部３２から送信処理させる（ステ
ップ２０３）。この送信処理が完了すると、ノード同期
エリアが終了したか否か判断し（ステップ２０４）、最
初の状態では終了してないので、ステップ２０５に移っ
て、各ノードから送信されるノード同期信号を無線処理
部３２が受信処理すると共に、自局に割当てられたスロ
ット位置でノード同期信号を無線処理部３２が送信処理
する。そして、受信したノード同期信号に含まれる各局
での受信状態に関するデータを、制御部３５が判断して
メモリ３６に一時記憶させる（ステップ２０６）。

【００３９】ステップ２０６の処理が終わると、ステッ
プ２０４の判断に戻る。ステップ２０４でノード同期エ
リアが終了したと判断したときには、ステップ２０７に
移って、ステップ２０６でメモリ３６に記憶された各ノ
ード間の受信状態のデータに基づいて、制御部３５がネ
ットワークシステムのトポロジーマップを作成し（ステ
ップ２０７）、そのトポロジーマップのデータをメモリ
３６に記憶させ（ステップ２０８）、次の処理（データ
転送エリアでのアクセス制御処理）に移る（ステップ２
０９）。このアクセス制御処理時には、メモリ３６に記
憶された最新のトポロジーマップのデータを参照して、
直接通信ができるノード間や、中継伝送が必要なノード
間の判断を行って、対応した通信状態にアクセス制御す
る。また、ステップ２０９で記憶された最新のトポロジ
ーマップのデータは、次のフレームの管理領域の処理時
に、ステップ２０２で読出されて、フレーム同期信号と
して送信される。

【００４０】図１０にトポロジーマップの例を示すと、
システム内に用意されたノードが、その数だけ縦軸と横
軸に設定してあり、各ノードを結ぶ位置に、そのノード
間の通信が正しくできるか否かのデータが書込まれてい
る。ここでは、○印で示した位置は、通信が正しくでき
るノード間であり、×印で示した位置は、通信が正しく
できないノード間である。なお、図１０に示した例で
は、一方のノードから他方のノードへの通信状態と、他
方のノードから一方のノードへの通信状態は同じである
と想定して、各ノード間毎に１つの通信状態のデータを
割当てるようにしたが、それぞれの方向の通信状態毎
に、個別に通信ができるか否か判断して、より詳しいト
ポロジーマップを作成するようにしても良い。

【００４１】以上説明した本実施の形態の処理が行われ
ることで、各ノードでは、管理エリアであるノード同期
エリアを使用して、効率良くネットワーク内の他のノー
ドとの通信状態（他のノードからの信号の受信状態）を
検出することができると共に、その検出した通信状態の
データを、次のフレームの管理エリアで、ルートノード
に対して送信することができる。そして、ルートノード
では、ノード同期エリアの全てのスロットの信号を受信
することで、ネットワークシステム内のトポロジーマッ
プを容易に作成することができ、１フレーム周期で逐次
トポロジーマップをルートノードが作成でき、例えば各
ノードが移動局である場合でも、そのときの通信状態に
基づいたアクセス制御が可能になる。特に、ルートノー
ドでは、伝送要求のあったノード間が、直接的に無線伝
送可能か、或いは他のノードで中継して伝送する必要が
あるかが、逐次正確に判断でき、正確なアクセス制御が
可能になる。

【００４２】なお、上述した実施の形態の説明では、ノ
ード同期期間の各スロットで各ノードから送信されるノ
ード同期信号による判断として、ノード同期信号で通信
ができるか否かの判断だけを行うようにしたが、より詳
しい判断を行うようにしても良い。例えば、ノードを構
成する無線伝送装置（又は伝送装置に接続された処理装
置）が電源オフ状態、或いは伝送するデータが長時間に
わたって全くないノード等の休眠状態にあるノードを、
各ノードでの受信状態から判断して、その休眠状態にあ
るノードのデータを、ノード同期信号に付加してルート
ノードに伝送するようにして、ルートノードで作成する
トポロジーマップに、休眠状態にあるノード（或いは現
在位置がネットワークエリア内にないと推定されるノー
ド）のデータを付加するようにしても良い。

【００４３】また、各ノードからノード同期信号で伝送
されるデータに、このような休眠状態に関するデータが
ない場合でも、ネットワークの全てのノードから送信さ
れるデータで、特定のノードからの信号が全く受信でき
ないことが示されるとき、その特定のノードが休眠状態
にあるとルートノードが判断して、その休眠状態にある
ノードのデータを、トポロジーマップに付加するように
しても良い。図１０の例では、例えば第８ノードが存在
していた場合、その第８ノードが他の全てのノードで受
信できない状態であることが、ルートノードで判断さ
れ、第８ノードが休眠状態であることがトポロジーマッ
プで示される（このトポロジーマップでは横線で示した
状態）。

【００４４】次に、本発明の第２の実施の形態を、図１
１を参照して説明する。

【００４５】本例においては、上述した第１の実施の形
態と同様に、例えば家庭内や比較的小規模なオフィス内
などで映像データ，音声データやコンピュータ用データ
などの送受信を行うシステムとして構成されたネットワ
ークシステムに適用したもので、ネットワークシステム
構成については、第１の実施の形態で説明した構成と同
様の構成（例えば図１に示す構成）である。即ち、本例
のネットワークシステムは、所定の台数の無線伝送装置
でネットワークが組まれるようにしてあり、各無線伝送
装置には、映像信号再生装置，モニタ装置，コンピュー
タ装置，プリンタ装置などの各種処理装置が個別に接続
してあり、これらの処理装置間でデータ伝送が必要な場
合に、接続された無線伝送装置を経由してデータ伝送が
行われる。それぞれの無線伝送装置は通信局であるノー
ドとして機能し、ネットワークシステム内のほぼ中央に
配置された無線伝送装置をルートノードとして、この中
央のルートノードから周辺の他のノードが制御されるい
わゆるスター型接続構成としてある。

【００４６】各ノードを構成する無線伝送装置の基本的
な構成についても、第１の実施の形態で説明した構成
（例えば図３に示す構成）と同じ構成であり、ここでは
その説明については省略する。

【００４７】そして本実施の形態では、ネットワークシ
ステム内で各ノード間で伝送される信号を、例えば図１
１に示す構成としてある。即ち、図１１のＡに示すよう
に、所定の期間で１フレーム期間を規定し、その１フレ
ーム期間の先頭部分に管理データ伝送領域であるフレー
ム同期エリアｄ１′とノード同期エリアｄ２′をそれぞ
れ所定の期間設定し、残りの期間をデータ転送（伝送）
エリアｄ３′としてある。フレーム同期エリアｄ１′で
は、図１１のＢに示すように、ルートノードからフレー
ム同期信号が送信される。このフレーム同期信号は、他
のノードで受信されて、その同期信号の受信タイミング
を基準として、全てのノードでフレーム周期を設定す
る。フレーム同期信号は、所定ビット数のデータで構成
し、例えばネットワークシステムに固有の識別番号デー
タが付与してあり、ルートノードが作成したトポロジー
マップのデータが付与してあると共に、ノード同期エリ
アのスロット割当てを決めるリクエスト番号データが付
与してある。このリクエスト番号データについては後述
する。

【００４８】ノード同期エリアｄ２′内には、等間隔で
所定数（ここでは１６）のスロットが設定してあり、こ
の１フレーム内の１６スロットが、フレーム同期エリア
内のリクエスト番号データに基づいて各ノードに割当て
てあり、その割当てられたノードからノード同期信号を
送信する。ノード同期信号には、例えば各ノードに付与
されたアドレス番号のデータを付与すると共に、直前の
数フレーム（このフレーム数は例えばアドレス番号デー
タのフレーム周期と一致させる）の期間におけるノード
同期エリアの各スロット位置での受信状態に関するデー
タを付与する。このノード同期エリアｄ２′の各スロッ
トで送信されるノード同期信号は、ネットワークシステ
ム内の他のノードで受信処理され、その受信状態に基づ
いて、上述したノード同期エリア内の受信状態のデータ
が生成される。

【００４９】ここで、フレーム同期エリア内のリクエス
ト番号データと、ノード同期エリアのスロット割当てと
の関係について説明すると、リクエスト番号データは、
例えば数ビット程度のデータで構成されて、所定数のフ
レーム周期で、繰り返し同じ番号データが付与されるも
のである。例えば４ビットデータで構成され、７フレー
ムで１周期が構成されているとすると、１フレーム毎に
“１０１０”，“００１１”，“０１１０”，“１０１
１”，“００００”，“０００１”，“０１００”と異
なるデータが付与され、この７フレームでこのデータ配
列が繰り返される。それぞれのリクエスト番号データに
よるスロット割当ては予めシステム内で決めてあり、シ
ステム内に用意されるノードが、１周期のリクエスト番
号データで均等に割当てられるようにしてある。

【００５０】最も単純なリクエスト番号データによるス
ロット割当ての例を示すと、例えばネットワークシステ
ム内に用意される最大のノード数が３２で、１フレーム
のノード同期エリアに配置されたスロット数が１６であ
る場合、リクエスト番号データとして、２種類の番号デ
ータを用意して、第１のリクエスト番号であるとき、ア
ドレス番号が奇数のノードを各スロットに順に割当て、
第２のリクエスト番号であるとき、アドレス番号が偶数
のノードを各スロットに順に割当てることが考えられ
る。

【００５１】図１１のＢに示した例では、フレーム同期
エリアｄ１′に付与された特定のリクエスト番号のと
き、ノード同期エリアｄ２′で、用意された１６スロッ
トの内の１３スロットに、第１ノードＮ１，第３ノード
Ｎ３，第７ノードＮ７，第８ノードＮ８‥‥とノードが
割当てられた状態としてあり、ここでは残りの３スロッ
トにはノードの割当てがない。そして、別のリクエスト
番号が指定されたとき、この図１１のＢとは異なるスロ
ット割当てとなる。

【００５２】データ転送エリアｄ３′では、ルートノー
ドのアクセス制御に基づいて、各ノード間でのデータ転
送（伝送）処理が行われる。このルートノードによるア
クセス制御としては、例えばルートノードからのポーリ
ング制御により実行される。このポーリング制御処理
は、ルートノードから各ノードをポーリング応答要求信
号で順に呼び出して、１台のノード毎に順次伝送が実行
されるものである。

【００５３】そして、ポーリング応答要求信号で指定さ
れたアドレスのノードでは、送信するデータがあると
き、そのポーリング応答要求信号を受信すると、直ちに
データの送信処理を行う。このときの送信処理として
は、例えばアシンクロナス（非同期）転送モードによる
データ転送と、アイソクロナス（同期）転送モードによ
るデータ転送とを、伝送されるデータの種類により使い
分けることが考えられる。このアシンクロナス転送モー
ドとアイソクロナス転送モードは、例えば制御データな
どの比較的短いデータの伝送にアシンクロナス転送モー
ドが使用され、映像データ，音声データなどのリアルタ
イム転送を必要とするデータの伝送にアイソクロナス転
送モードが使用される。

【００５４】このようにして伝送処理が行われること
で、ルートノードでは、リクエスト番号データが一巡す
るフレーム周期が経過すると、ネットワークシステム内
の全てのノードから、少なくとも１回はノード同期信号
を受信することができ、そのノード同期信号に含まれる
各ノードでの受信状態のデータから、トポロジーマップ
を作成することができ、その作成したトポロジーマップ
に基づいて通信の制御を行うことができる。また、フレ
ーム同期信号に含まれるデータとして、トポロジーマッ
プのデータを各ノードに報知できる。

【００５５】本実施の形態でのその他の部分の構成及び
処理については、上述した第１の実施の形態で説明した
構成及び処理と同様とする。

【００５６】以上説明した本実施の形態の処理が行われ
ることで、上述した第１の実施の形態の場合と同様に、
各ノードでは、管理エリアであるノード同期エリアを使
用して、効率良くネットワーク内の他のノードとの通信
状態（他のノードからの信号の受信状態）を検出するこ
とができると共に、その検出した通信状態のデータを、
次のフレーム以降の自局に割当てられたスロット位置
で、ルートノードに対して送信することができる。そし
て、ルートノードでは、ノード同期エリアの全てのスロ
ットの信号を受信することで、ネットワークシステム内
のトポロジーマップを容易に作成することができ、所定
フレーム周期で逐次トポロジーマップをルートノードが
作成でき、例えば各ノードが移動局である場合でも、そ
のときの通信状態に基づいたアクセス制御が可能にな
る。

【００５７】そして本実施の形態の場合には、ノード同
期エリアのスロット割当てを、ルートノードからのリク
エスト番号データに基づいた可変割当てとしたので、ネ
ットワークシステム内に配置されるノード数（伝送装置
の数）が、１フレームのノード同期エリア内のスロット
数を越える場合でも対処でき、ネットワークシステム内
のノード数に制約がなくなる。

【００５８】なお、この第２の実施の形態の場合にも、
ノード同期エリアで送信されるデータに基づいてルート
ノードがトポロジーマップを作成する場合には、直接的
に通信が可能なノード間と、通信ができないノード間の
判断の他に、休眠状態にあるノードを判断して、トポロ
ジーマップに示すようにしても良い。

【００５９】また、上述した第１，第２の実施の形態で
説明したそれぞれのフレーム構成については、それぞれ
好適な一例を示したものであり、それぞれのフレーム構
成に限定されるものではなく、ネットワークシステムに
適用される伝送方式などに適した各種フレーム構成が適
用できる。例えば、上述したそれぞれの例では、フレー
ム同期エリアとノード同期エリアを、各フレームの先頭
部分に配置したが、１フレーム内のその他の位置に配置
しても良い。

【００６０】また、上述した各実施の形態では、ノード
同期信号については、全てのフレームで送信させる構成
としたが、所定数のフレーム毎に１回だけノード同期エ
リアを設けて、ノード同期信号を送信するようにしても
良い。

【００６１】

【発明の効果】請求項１に記載した伝送装置及び請求項
２に記載した通信方法によると、複数の無線通信端末の
フレーム同期をとるために、フレーム同期信号を送信し
も複数のスロットからなる管理データ伝送領域を有する
フレームの、該それぞれのスロットを通じて、無線通信
端末から送信されてくる通信状態に関するデータを受信
し、通信状態に関するデータを集計したものをトポロジ
ーマップとして集計することで、各無線通信端末での通
信状態に関するデータを収集することができ、無線通信
端末での通信をアクセス制御する場合に、その収集した
データに基づいて適切に制御を行うことができる。

【００６２】

【００６３】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態による通信システム
例を示す構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態による物理的なトポ
ロジーマップの例を示す説明図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態による伝送装置の構
成の例を示すブロック図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態による伝送データ構
成例を示す説明図である。

【図５】本発明の第１の実施の形態によるノード同期エ
リアでの処理例を示すタイミング図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態による各タイミング
での送信／受信動作例を示す説明図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態による各ノードの管
理領域での動作例を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第１の実施の形態によるルートノード
の管理領域での動作例を示すフローチャートである。

【図９】本発明の第１の実施の形態で各ノードに受信し
て蓄積されたデータの例を示す説明図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態によるトポロジー
マップの例を示す説明図である。

【図１１】本発明の第２の実施の形態による伝送データ
構成例を示す説明図である。

【符号の説明】

１〜７…無線伝送装置（ノード）、３２…無線処理部、
３３…データ変換部、３４…インターフェース部、３５
…制御部、ｄ１，ｄ１′…フレーム同期エリア、ｄ２，
ｄ２′…ノード同期エリア、ｄ３，ｄ３′…データ転送
エリア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 H04B 7/26 H04J 3/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の無線通信端末間での無線通信を制
   御する伝送装置において、 上記複数の無線通信端末のフレーム同期をとるために、
   フレーム同期信号を送信する手段と、 複数のスロットからなる管理データ伝送領域を有する上
   記フレームの、該それぞれのスロットを通じて、上記無
   線通信端末から送信されてくる通信状態に関するデータ
   を受信する手段と、 上記通信状態に関するデータを集計したものをトポロジ
   ーマップとして集計する手段とを備えることを特徴とす
   る伝送装置。
2. 【請求項２】 複数の無線通信端末間での無線通信を制
   御する通信方法において、 上記複数の無線通信端末のフレーム同期をとるために、
   フレーム同期信号を送信するステップと、 複数のスロットからなる管理データ伝送領域を有する上
   記フレームの、該それぞれのスロットを通じて、上記無
   線通信端末から送信されてくる通信状態に関するデータ
   を受信するステップと、 上記通信状態に関するデータを集計したものをトポロジ
   ーマップとして集計するステップとを備えることを特徴
   とする通信方法。