JP4023341B2 - 通信方法および通信端末装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信端末間の通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
制御局が存在しない車車間通信や無線ＬＡＮのような無線通信では、通信端末間で通信パケットが衝突しないような制御を各通信端末で自律分散的に行う必要がある。
【０００３】
そのため、各通信端末がそれぞれ異なる送信タイミングを決めてパケットを送信する方法がとられる場合、従来は、自局が直接通信可能な他局を一次局とし、この一次局が直接通信可能な他局を二次局とし、これら一次局および二次局がそれぞれ使用するタイムスロット情報を入手し、この使用タイムスロット情報より空いているタイムスロットを検出して、検出したスロットを使用して通信を行うものがあった（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、この従来技術は、使用されているスロットのリストを通信端末間でやり取りするものであるので、通信端末の数が増加するに応じてリストサイズが大きくなるとともに、さらに各通信端末において受信されるデータ量（パケット数）が増えて、このリストから使用できるスロットを決定するための処理負荷も増大し、さらにはこれにより、伝送速度の低下が生ずるという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】
特許第３３０１６１８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記点に鑑みて、通信端末の数が増加してもデータ量が増大することのない通信方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、各通信端末が、通信網内でそれぞれ時刻同期がとられている所定数のスロットを含むフレームの１期間毎に少なくとも１つの前記スロットを使用スロットとして選択して、該使用スロットの時間内にデータを前記通信網に送出する通信方法であって、前記通信端末は、前記通信網より、前記所定数のスロットのうち、前記通信網内で空いているスロットの番号が集計された空きスロットリストを送受信するとともに、該空きスロットリストに基づき空きスロットを選択して、前記使用スロットとすることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、通信端末が自局が通信に使用するスロットを決定するためのリストとして、通信網内で使用されていない、すなわち空いているスロットを集計した空きスロットリストを受信する。この空きスロットリストは、通信網内に存在する通信端末の数に応じて空きスロットの数が少なくなるため、リストサイズが小さくなり受信されるデータ量が増大しないので、このリストから使用するスロットを決定するための処理負荷も増大することがない。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、前記空きスロットリストは該リストが前記通信端末により更新された時点の時刻をリスト更新時刻として備え、前記各通信端末は、前記受信した空きスロットリストのリスト更新時刻が最新となる空きスロットリストを送受信することにより共有することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、空きスロットリストは、通信網内で常に最新の状態に更新されるとともに、更新された空きスロットリストを通信網内の各通信端末が共有するので、この通信網に新たに参入しようとする通信端末が存在する場合、この新規参入の通信端末は、通信網内のいずれの通信端末からも最新の空きスロットリストを入手でき、これに基づき直ちに使用スロットの選択決定を行うことができる。
【００１１】
前記空きスロットリストは、請求項３に記載のように、前記通信端末が前記使用スロットを選択したときに前記空きスロットリストより該選択されたスロット番号を削除することにより更新することができる。
【００１２】
さらに、前記空きスロットリストは、請求項４に記載のように、前記通信端末が、前記通信網との通信を終了するときに、前記空きスロットリストに前記使用スロットの番号を追加することにより更新することができる。
【００１３】
あるいは、前記空きスロットリストは、請求項５に記載のように、前記通信端末が、前記通信網において新たな未使用スロットを検出したときに前記空きスロットリストに前記検出された未使用スロットのスロット番号を追加することにより更新することができる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記通信端末は、前記通信網より受信した前記空きスロットリストに、前記通信端末自身が使用している使用スロットの番号が含まれていることを検出したときに、前記通信端末の使用スロットでパケット衝突が発生したと判定することを特徴とする。
【００１５】
この発明によれば、通信網の他の端末から受信した空きスロットリストに、本来含まれていない自ら使用しているスロット番号の存在が認められるとき、その使用スロットにおいて他の端末との間でパケット衝突が発生したと推定できる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記通信端末は、前記通信網より前記フレーム期間内に前記空きスロットリストを受信しない場合に、前記使用スロットを変更することを特徴とする。
【００１７】
この発明によれば、１フレームの期間内に空きスロットリストが受信されない場合、通信網内に他の端末が全く存在しないか、あるいは他の端末と同一スロットにおいてパケット衝突が発生しているかの、いずれかであるので、自らのスロットを変更することにより、パケット衝突を回避する可能性を高くすることができる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記通信端末は、前記受信した空きスロットリストに基づき空きスロットが複数あると判定したとき、前記空きスロットリストより複数の空きスロットを選択して前記使用スロットとすることを特徴とする。
【００１９】
この発明によれば、空きスロットリストに空きスロットが複数ある場合は、１つの通信端末が使用スロットを複数選択することにより、送信時間を短くすることができる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、前記空きスロットリストには、前記フレームの時間長が設けられており、前記通信端末は、前記空きスロットの数に応じて前記フレーム時間長を設定することを特徴とする。
【００２１】
この発明によれば、空きスロットの数に応じてフレーム時間長を変更することができる。したがって、たとえば空きスロット数が少ない場合はフレーム時間長を長く設定してスロット数を増加すれば、他の通信端末の新規参入の可能性低下を防止することができ、また、空きスロット数が多い場合はフレーム時間長を短く設定してスロット数を減少すれば、伝送時間を減少させることができる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、前記データには、前記フレーム毎に設定されている所定数のスロットより前記空きスロットリストのスロットを除外したスロットのうち、前記通信端末が直接受信可能な他の通信端末が使用しているスロットを除外したスロットを集計した直接検知不可リストを更に備え、前記各通信端末は前記空きスロットリストと前記直接検知不可リストとを前記データに添付して送出するとともに、前記通信端末は、前記空きスロットリストと前記直接検知不可リストとのいずれかより前記空きスロットを選択し、前記使用スロットとすることを特徴とする。
【００２３】
この発明によれば、通信網で空いているスロットを集計した空きスロットリストと自らが直接検知できないスロットを集計した直接検知不可リストとのいずれかより、自らの使用スロットを選択する。したがって、空きスロットリストより使用スロットを選択する場合はパケット衝突を回避することができ、直接検知不可リスト内のスロットを選択する場合は、通信網内で使用され、かつ直接検知できない、すなわち直接パケット衝突が発生しないスロットを再利用でき、スロット数を少なくすることができる。
【００２４】
なお、前記通信端末は、請求項１１に記載のように、他の通信端末より受信した前記直接検知不可リストに前記通信端末の使用スロットの番号があることを検出したときにパケット衝突が発生したことを検知することができる。
【００２５】
請求項１２に記載の発明は、通信網内でそれぞれ時刻同期がとられている所定数のスロットを含むフレームの１期間毎に少なくとも１つの前記スロットを使用スロットとして選択して、該使用スロットの時間内にデータを前記通信網に送出する通信端末装置であって、前記通信端末装置は、前記通信網より、前記所定数のスロットのうち、前記通信網内で空いているスロットの番号が集計された空きスロットリストを受信するステップと、前記通信端末装置の有する空きスロットリストを、前記受信された空きスロットリストが備える該リストが更新された時点の時刻であるリスト更新時刻が最新となる空きスロットリストのデータに更新して自局の空きスロットリストとするステップと、前記自局の空きスロットリストより空きスロットを選択するステップと、前記選択された空きスロットを前記使用スロットとするステップと、前記使用スロットの時間内に前記更新された自局の空きスロットリストおよびリスト更新時刻データを前記通信網へ送信するステップと、を実行することを特徴とする。
【００２６】
この発明によれば、通信端末装置が自局が通信に使用するスロットを決定するためのリストとして、通信網内で使用されていない、すなわち空いているスロットを集計した空きスロットリストを受信する。
【００２７】
この空きスロットリストは、通信網内に存在する通信端末装置の数に応じて空きスロットの数が少なくなるため、リストサイズが小さくなり受信されるデータ量が増大しないので、このリストから使用するスロットを決定するための処理負荷も増大することがない。
【００２８】
さらに、通信端末装置は、空きスロットリストを、そのリスト中にあるリスト更新時刻に基づき最新データに更新するとともに、自らのスロット選択による空きスロットリストを更新する。この更新された空きスロットリストが通信網へ送信されるので、通信網は、常に最新データの空きスロットリストを共有することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本第１実施形態の通信端末装置１０の構成を示す図である。
【００３０】
通信端末装置１０は、無線通信モジュール１１、通信アンテナ１２、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）１３、メモリ１４、ＧＰＳ受信機１５およびＧＰＳ用アンテナ１６を備えている。
【００３１】
無線通信モジュール１１は、通信アンテナ１２を介して他の通信端末装置とＴＤＭＡ方式の無線通信によりデータ等の信号の送受信を行う。ＧＰＳ受信機１５は、ＧＰＳ用アンテナ１６を介して図示しないＧＰＳ衛星よりＧＰＳ信号を受信し、ＣＰＵ１３へ送信する。ＣＰＵ１３は、送受信されるデータの信号処理を行うとともに、ＧＰＳ信号に基づき前記データの送受信のタイミングの同期をとる。メモリ１４はＣＰＵ１３が実行するコンピュータプログラムや、送受信処理に伴い作成されるデータを保持する。
【００３２】
本第１実施形態では、図２に示すように、このような通信端末装置１０（端末Ａ）が、制御局や基地局などを介さず、直接、他の通信端末装置１０（端末Ｂ、Ｃ）とデータの送受を行う。さらに、この他の通信端末装置（端末Ｂ、Ｃ）がその他の通信端末装置（端末Ｄ）とデータの送受を行う。したがって、端末Ａは、端末Ｂ、Ｃと直接通信を行い、端末Ｄと間接的に接続可能である。以下、直接、または、間接に通信可能な他の通信端末装置の集合を通信網と称する。また、通信端末装置を、単に「端末」と称し、さらには自らの端末を「自局」、他の端末を「他局」とも称する。
【００３３】
通信網を形成する各通信端末装置１０では、受信したＧＰＳ信号によりフレームの開始時刻、および１フレームが所定数に分割された各タイムスロット（以下、スロットという）のそれぞれの開始時刻の同期がとられている。通信網内では、各通信端末装置はそれぞれ送信タイミングを決めて、すなわち特定のスロット番号が割り当てられて、この決められたスロットの時間幅内で図３に示すパケットデータ形式にデータを分割されて送信する。１パケットは、宛て先のアドレス等が書かれたヘッダと送るべきデータとを備え、それらに、本発明の特徴的な構成である空きスロットリストが添付されている。
【００３４】
空きスロットリスト（以下では、単に「空きリスト」という）は、図４に示すように、送信時点で最新の状態に更新された時刻と、その時刻での空きスロット（通信網内のどの通信端末装置にも割り当てられていないと判定されたスロット）を集計したリストである。
【００３５】
次に、本第１実施形態の通信端末装置１０のＣＰＵ１３が実行する送受信の処理手順を図５ないし図８のフローチャートに基づき説明する。
【００３６】
図５は、通信端末装置１０が一連の送受信処理を行うときのメインフローチャートである。ステップ１００で、通信網に対して新規参入のための処理を行い、自局のスロットを確保して通信網に参入する。ステップ２００では、確保したスロットでデータを送信し、フレーム毎に通信網から、すなわち他の通信端末装置（他局）から送られるデータを受信する。ステップ３００では、通信網からの離脱処理を行って、通信網との通信を終了する。
【００３７】
図６は、新規参入処理のフローチャートである。ステップ１０２で１フレーム時間Ｔ内で他局からパケットを受信したかを判定する。パケットの受信があればステップ１０４へ、なければステップ１１２へ移行する。
【００３８】
ステップ１０４では、受信したパケットの空きリストの内容をチェックし、ステップ１０６で空きリスト中に使用されていない空きスロットがあるかを判定する。なければステップ１０２に戻りパケット受信を待つ。空きスロットがあればステップ１０８で、空きリスト中から任意のスロットを選択する。このスロットの選択は、例えば、乱数を用いてランダムに選択しても、或いはリスト中の最も小さい番号を選択するようにしてもいずれでもよい。
【００３９】
ステップ１１０で、選択したスロットを自局の使用スロットとするために、空きリストからそのスロット番号を除去するなどの空きリストの更新、および更新時刻の書き替えを行う。
【００４０】
一方、ステップ１０２で他局からのパケットの受信がない場合には、ステップ１１２で、任意のスロットを選択し、ステップ１１４でこの選択したスロットを自局の使用スロットとするために、そのスロット番号が除かれた空きリストを新規に作成する。同時に、この作成時刻を空きリスト中に書き込む。
【００４１】
以上により、新規参入処理を終了して送受信処理へ移行する。なお、ステップ１１０またはステップ１１４で作成、更新された空きリストは、後述する送受信処理におけるステップ２０４で通信網へパケット送信される。
【００４２】
図７は、送受信処理のフローチャートチャートである。ステップ２０２で、自局が送信すべきデータに空きリストを添付してパケットを作成する。ステップ２０４で、作成したパケットを上記選択されたスロットの時間内に通信網へ送信する。
【００４３】
一方、ステップ２０６では、１フレーム時間Ｔ内に他局からパケットを受信したかを判定する。パケットの受信がなければ、ステップ２０８で自局が使用するスロット番号を変更するか判定し、変更がなければステップ２１６へ移行し、変更があればステップ２１０で、その時点で自局が把握している空きリストの中から他のスロットを選択する。
【００４４】
ここでの使用スロットの変更は、１フレームの時間内にパケット受信がない、すなわち空きスロットリストが受信されない場合、通信網内に他の端末が全く存在しないか、あるいは他の端末と同一スロットにおいてパケット衝突が発生しているかの、いずれかであるので、自らのスロットを変更することにより、パケット衝突を回避する可能性を高くすることができる。
【００４５】
ステップ２０６で他局からパケットを受信した場合は、ステップ２１２で受信したパケットの空きリスト内容をチェックする。このとき、自局が持っている空きリストのリスト更新時刻と、受信した空きリストのリスト更新時刻とを比較し、最新時刻の空きリストをメモリに格納しておく。
【００４６】
次に、ステップ２１４で空きリスト中に自局が使用しているスロットの番号がないかどうか判定する。
【００４７】
ＹＥＳ、すなわち空きリスト中に自局の使用スロット番号がない場合には、パケットを送信してきた他局には自局の使用スロットが正しく認識されていると判定できる。一方、ＮＯ、すなわち空きリスト中に自局の使用スロット番号が含まれている場合には、他局は自局の使用スロットを正しく認識できない状況であり、ステップ２０４で送信したパケットが他局で受信できていないと判定できる。
【００４８】
したがって、ステップ２１４で判定結果がＹＥＳの場合には、ステップ２１６で送信すべきデータの有無を判定し、無ければ送受信処理を終了してメインフロー（図６）へ戻り、有れば送受信処理を継続するためにステップ２２２へ移行する。
【００４９】
一方、ステップ２１４で判定結果がＮＯの場合には、ステップ２１８で空きリストから他のスロットを選択し、ステップ２２０でパケット衝突などにより失われたデータを再び送信すべきかを判定する。古いデータは送信する必要がないと判定されたらステップ２１６へ移行し、再度送信すべきと判定されたらステップ２２２へ移行する。
【００５０】
ステップ２２２では、パケット送信に当たり、空きリストを更新する必要が有るかを判定する。すなわち、ステップ２１８で他のスロットを選択した場合には、ステップ２２４で、空きリストを、スロット番号の書き替えおよび更新時刻の書き替えにより更新した後、ステップ２０２に戻りリスト付きデータ（パケット）を作成し、ステップ２０４でパケット送信する。
【００５１】
次に、一連のデータ送信が終了し、通信網より離脱する場合の、離脱処理フローについて、図８を用いて説明する。ステップ３０２で、空きリストを更新する。この離脱時の空きリスト更新では、それまで使用していたスロット（離脱スロット）の番号を空きリストに追加するとともに、この更新時刻の書き替えを行う。
【００５２】
ステップ３０４では、離脱する旨のメッセージデータに上記更新した空きリストを添付することによりリスト付パケットを作成し、ステップ３０６で離脱スロットの時間内にパケット送信を行う。すなわち、離脱時には、離脱する端末から単に更新した空きリストだけでなく、離脱メッセージを通信網に送信する。
【００５３】
本来空きリストに含まれるスロットでの送受信はないが、離脱時には離脱しない他の端末は離脱スロットでそのスロット番号が含まれる空きリストを受信することになる。しかし、同時に離脱メッセージが添付されているので、端末の離脱を正確に認識することができる。
【００５４】
以上により、通信網への新規参入、データの送受信、通信網からの離脱という一連の処理が行われる。本第１実施形態の作動を、種々の状況を例にして図面を用いて説明する。なお、以下のタイムチャートでは、各スロット（スロット番号Ｓ１、Ｓ２、・・・）において送信されるデータのうち、リスト更新時刻を省略し空きリストのみを記載している。
【００５５】
また、各フレーム（フレーム番号Ｆ１、Ｆ２、・・・）は、スロット番号Ｓ１〜Ｓｎから構成されている。なお、１フレームの時間長Ｔと１フレームに含まれるスロット数ｎとの間には、１スロットの時間長をτとして、Ｔ＝ｎτの関係がある。
【００５６】
（１）端末の新規参入
図９は、通信網への新規参入時の例を示すフレームおよび空きリストに関するタイムチャートであり、スロットＳ１を使用している端末ＡおよびスロットＳ４を使用している端末Ｂで構成される通信網に、端末Ｃが新規参入する例を示している。なお、各タイムチャートにおいて、太枠で示された空きリストは、それぞれのスロットにおいて、最新時刻で更新された空きリストを示している。
【００５７】
フレームＦ０１で、端末Ｃは通信網から空きリスト（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５、・・・）を受信し、その空きリストの中から任意のスロット、たとえばＳ２を選択し、フレームＦ０２においてスロットＳ２を用いて（以下、（Ｆ０２；Ｓ２）と標記する）、更新した空きリストを添付してパケット送信する。この時点で端末Ａ、Ｂは端末Ｃからの空きリストを受信し、リスト更新時刻に基づき、最新時刻のリストに変更する。
【００５８】
したがって、（Ｆ０２；Ｓ４）で端末Ｂが通信網に送信するデータに添付されている空きリストは、端末Ｃが新規参入時に書き換えた空きリストに変更されている。端末Ａでも（Ｆ０３；Ｓ１）での送信時に、同様に空きリストが更新されている。このように、通信網に新規参入の端末が発生した場合でも、通信網内では最新時刻での空きリストが、各端末からの送信に伴い共有化されることになる。
【００５９】
（２）端末の離脱
図１０は、通信網からの離脱時の例を示すタイムチャートであり、図９の例の継続として、端末Ｃが通信網から離脱する場合を示している。端末Ｃは（Ｆ１２；Ｓ２）で、それまで使用していたスロットＳ２を空きリストに追加し、リスト更新時刻を書き換えて新たな空きリストとして、最後のデータとともにパケット送信する。この時点で端末Ａ、Ｂは端末Ｃからの空きリストを受信し、リスト更新時刻に基づき、最新時刻のリストに変更する。
【００６０】
したがって、（Ｆ１２；Ｓ４）で端末Ｂが通信網に送信するデータに添付されている空きリストは、端末Ｃが離脱時に書き換えた空きリストに変更されている。端末Ａでも（Ｆ１３；Ｓ１）での送信時に、同様に空きリストが更新されている。このように、通信網から離脱する端末が発生した場合でも、通信網内では最新時刻での空きリストが、各端末からの送信に伴い共有化されることになる。
【００６１】
（３）パケットの衝突
図１１は、同一のスロットに複数の端末からのパケットが重なることによりデータ内容が破壊されるパケット衝突が発生する場合の例を示すタイムチャートである。フレームＦ２１において、スロットＳ２で端末ＣおよびＤから同時にパケット送信される状況を示している。他の端末Ａ、ＢはスロットＳ２において信号を受信する、すなわち受信電界強度が高くなることは検知できるが、データが破壊されているため内容の判読はできない。このため、端末Ａ、Ｂでは空きリストの内容は変更されず、（Ｆ２１；Ｓ４）での端末Ｂの送信内容も、（Ｆ２２；Ｓ１）での端末Ａの送信内容も変わっていない。したがって、上記いずれの時点でも、端末ＣおよびＤが受信する空きリストには、自局が使用しているはずのスロットＳ２が削除されずに含まれているため、端末Ｃ、Ｄはともにパケット衝突が発生したことを認識できる。
【００６２】
そこで、端末Ｃ、Ｄは、フレームＦ２２において、空きリストの中から衝突が生じたスロットＳ２を除く他のスロット、すなわち、例えば端末ＣはＳ３、端末ＤはＳ５を選択する。フレームＦ２２でそれぞれ選択したスロットを用いて、端末Ｃは空きリストからＳ３を除いた更新空きリストを送信し、これが端末ＢよりＳ４で転送されて、さらにＳ５で端末Ｄが端末Ｂより受信した空きリストから自局が使用するＳ５を除いた更新空きリストを送信する。これにより、パケット衝突が発生しても、パケット衝突を発生させた端末においてパケット衝突を検出し、回避することができる。
【００６３】
そして、次のフレームＦ２３では、通信網を構成する全ての端末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、最新時刻に更新された空きリストを共有している。
【００６４】
（４）隠れ端末とのパケット衝突回避
図１２は、通信網内の各端末間で、互いに電波の届く、すなわち空きリストを受信できる関係を矢印で示している。隠れ端末とは、通信網に属する、すなわちフレーム内の任意のスロットを使用して通信を行っている端末のうち、直接通信できない端末のことを言い、図１２（ａ）では、通信網に新規参入しようとする端末Ｄにとって、端末ＡおよびＢが隠れ端末となる。なお、図１２において、端末Ａ、Ｂ、ＣはそれぞれスロットＳ１、Ｓ４、Ｓ２を用いており、通信網内で共有化されている空きリストには空きスロット（Ｓ３、Ｓ５、・・・）が書き込まれている。
【００６５】
このような状況で、端末Ｄが端末Ｃと送受信を行うために通信網に新規参入する場合、空きリストがなく端末Ｃの使用スロット情報しか判らない場合には、端末ＤがＳ２以外のスロットＳ１またはＳ４を用いると、端末Ｃにおいて隠れ端末ＡまたはＢとの間でパケット衝突が発生するという問題が生ずる。
【００６６】
しかし、端末Ｄが端末Ｃより通信網における空きリストを受信すれば、この空きリストには隠れ端末Ａ、Ｂが使用しているスロット番号も含まれていないので、図１２（ｂ）に示すように、たとえばＳ３のようなパケット衝突が発生しないスロットを選択することができる。
【００６７】
（５）他端末からのパケットが受信できない場合
図１３は、通信網に属する複数の端末のすべてが、同時に同じスロットを使用して送信をする場合の作動状況を示すタイムチャートである。図１３の例では、フレームＦ３１で、全端末Ａ、Ｂ、Ｃが一斉にスロットＳ３で新規参入を図っている。そのときの空きリストは、いずれの端末も自局の使用スロットＳ３を除いたものをデータに添付して送信している。このスロットＳ３においてパケット衝突が発生して、各送信データは破壊され、しかも通信網には他に端末が存在しないので、各端末Ａ、Ｂ、Ｃは、通信網から空きリストを受信できない。
【００６８】
しかし、自局が送信した結果である他局からの空きリストを受信できないことから、それぞれの端末は使用したスロットＳ３を除く他のスロットの中から、ランダムにスロットを選択する。このランダムな選択により、結果的に高い確率でパケット衝突を回避することができる。図１３の例では、フレームＦ３２で、端末Ａはランダムな選択によりＳ１を選択し空きリスト（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、・・・）を送信する。最初のスロット選択の後は、各端末は上述のように受信した空きリストからスロットを選択する。
【００６９】
したがって、端末Ｃは端末Ａからの空きリストからＳ２を選択し空きリスト（Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、・・・）を送信し、さらに端末Ｂは最新の端末Ｃからの空きリストよりＳ４を選択し空きリスト（Ｓ３、Ｓ５、・・・）を送信する。このように、フレームＦ３２で通信網内の全ての端末Ａ、Ｂ、Ｃの使用スロットが確定し、次のフレームＦ３３以降でこの状態が維持される。
【００７０】
なお、フレームＦ３２において、２つの端末、たとえば端末Ａ、Ｂが同時にＳ１を選択した場合は、残りの端末ＣがランダムにＳ１以外のスロットを選択することにより、端末Ｃはパケット衝突が発生せず、したがって空きリストを通信網に送信することができるので、パケット衝突が発生した端末Ａ、Ｂは次のフレームでそれぞれパケット衝突が生じないスロットを選択することができる。
【００７１】
以上のように、本第１実施形態では、端末が自局が通信に使用するスロットを決定するためのリストとして、通信網内で使用されていない、すなわち空いているスロットを集計した空きリストを受信する。この空きリストは、通信網内に存在する端末の数に応じて空きスロットの数が少なくなるため、リストサイズが小さくなり受信されるデータ量が増大しないので、このリストから使用するスロットを決定するための処理負荷も増大することがない。
【００７２】
また、空きリストは、通信網内で常に最新の状態に更新されるとともに、更新された空きスロットリストを通信網内の各端末が共有するので、この通信網に新たに参入しようとする端末が存在する場合、この新規参入の端末は、通信網内のいずれの端末からも最新の空きスロットリストを入手でき、これに基づき直ちに使用スロットの選択決定を行うことができる。
【００７３】
さらに、本第１実施形態は、通信網より受信した空きリストに、自局が使用している使用スロットの番号が含まれていることを検出したときには、この使用スロットでパケット衝突が発生したものと判定できるので、直ちに使用スロットを変更することによりこのパケット衝突を回避することができる。
【００７４】
また、１フレームの期間内に空きリストが受信されない場合は、通信網内に他の端末が全く存在しないか、あるいは他の端末と同一スロットにおいてパケット衝突が発生しているかの、いずれかであるので、自らの使用スロットを変更することにより、パケット衝突を回避する可能性を高くすることができる
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と同様の空きリストを通信網内で共有化する点は同じである。しかし、第２実施形態では、さらに、通信網内で直接検知できない端末が使用しているスロット、換言すれば、使用されていることが直接検知できないスロットのリストを直接検知不可リストとして各端末毎に作成して利用する点が上記第１実施形態と異なる。
【００７５】
まず、直接検知不可リストについて説明する。図１４は、端末ＡがＳ１を使用し端末Ｂと通信可能、端末ＢがＳ４を使用し端末Ａ、Ｃ、Ｄと通信可能、端末ＣがＳ２を使用し端末Ｂ、Ｄと通信可能、端末ＤがＳ５を使用し端末Ｂ、Ｃ、Ｅと通信可能、および端末ＥがＳ３を使用し端末Ｄと通信可能という通信網の状態を、直接検知可能な関係を示す矢印とともに示している。また、図１４中では、空きリストは左枠内の文字で、直接検知不可リストは右枠内の斜体文字でそれぞれ表す。なお、以下の文中、空きリストは（ ）で、直接検知不可リストは〔 〕で示す。
【００７６】
このとき、端末Ａは端末Ｃ、Ｄ、Ｅとは直接通信できず、それらの端末がどのスロットを使用しているかは直接検知することができない。ただ、端末Ｂから送信される空きリスト（Ｓ６、Ｓ７、・・・）により、端末Ａは自局が使用するＳ１と端末Ｂが使用するＳ４以外に、Ｓ２、Ｓ３およびＳ５が通信網のどこかで使用されている（空いていない）と推定することは可能である。
【００７７】
そこで、本第２実施形態では、端末Ａは、これら空きリスト（Ｓ６、Ｓ７、・・・）には集計されていないが直接検知できないスロットを集計した直接検知不可リストを作成する。すなわち、図１４の例では、端末Ａの直接検知不可リストは〔Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５〕となる。同様に、端末Ｅの直接検知不可リストは、空きリスト（Ｓ６、Ｓ７、・・・）に集計されないスロットの内、自局が使用するＳ３と直接送受信可能な端末Ｄが使用するＳ５とを除くスロットを集計した〔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４〕となる。
【００７８】
このように、通信網内にある各端末は、同一の空きリストを共通して持つが、直接検知不可リストはそれぞれで独自のリストを備えている。
【００７９】
本第２実施形態の、通信端末装置１０の構成は上記第１実施形態と同様、図１で示される。また、ＣＰＵ１３が実行するコンピュータプログラムも、メインフローに関しては第１実施形態と同様、図５で示される。したがって、これらについての説明は省略する。以下では、第１実施形態と異なる新規参入処理、送受信処理、および離脱処理の処理手順についてのみ、図１５ないし図１７を用いて説明する。
【００８０】
図１５は、第２実施形態の新規参入の処理手順を示すフローチャートである。ステップ１５０で１フレーム時間Ｔ内で他局からパケットを受信したかを判定する。パケットの受信があればステップ１５２へ、なければステップ１６４へ移行する。ステップ１６４では、受信された空きリストがないので全てのスロットの中から任意にスロットを選択し、ステップ１６６でその選択に応じてリスト更新時刻を書き込んだ空きリストを作成する。その後ステップ１６８へ移行する。
【００８１】
ステップ１５２では、受信したパケットの空きリストの内容をチェックする。なお、受信したリストは、直接送受信可能な他の端末から送られる空きリスト（原則的に通信網で共通のリスト）と該他の端末自身が作成した直接検知不可リストである。したがって、ｎ個の端末からリスト情報を受信した場合は、１つの空きリストとｎ個の直接検知不可リストとがステップ１５２でのチェック対象となる。
【００８２】
次にステップ１５４で空きリスト中に使用されていない空きスロットがあるかを判定する。空きスロットがあればステップ１５８へ移行し、なければステップ１５６へ移行する。
【００８３】
ステップ１５６では、受信リストのうち直接検知不可リスト（ｎ個の直接検知不可リストがある場合はｎ個すべて）内に、選択可能なリストがあるかを判定する。この判定は、直接検知不可リストが複数の場合は、全ての直接検知不可リストに含まれているスロットがあるかを判定する。この判定基準により、自局が直接送受信する他の端末のすべてが直接検知不可リストに上げているスロットを自局が使用しても、それによるパケット衝突が発生しないので、スロットの再利用、有効利用を図ることができる。
【００８４】
ステップ１５６での判定結果がＮＯであればステップ１５０へ戻ってパケット受信を待つ。ＹＥＳであればステップ１５８へ移行する。
【００８５】
ステップ１５８では、空きリストあるいは直接検知不可リストからスロットを選択する。なお、このステップ１５８においてどちらのリストから優先的にスロットを選択するかは、状況に応じて決めることができる。例えば、ステップ１５４の判定結果がＹＥＳの場合は空きリストの中から、またステップ１５６の判定結果がＹＥＳの場合は直接検知不可リストの中から自局が使用するスロットを選択することができる。この場合は、直接検知不可リストの中から優先的にスロットを選択し、直接検知不可リストに選択可能スロットがないときに空きリストからスロットを選択する。
【００８６】
次にステップ１６０で、空きリストの更新が必要かを判定する。ここでステップ１５８でのスロット選択が直接検知不可リストに基づく場合は、スロット選択により空きリストそのものの変更はないため、ステップ１６０の判定結果はＮＯとなりステップ１６８へ移行する。また、ステップ１６０での判定結果がＹＥＳの場合は空きスロットの更新が必要であり、ステップ１６２で空きスロットを更新した後、ステップ１６８へ移行する。
【００８７】
ステップ１６８では、他の端末、具体的には自局と直接送受信可能な他の端末のスロットの使用状況をチェックし、該他の端末が使用しているスロット番号を抽出する。そしてステップ１７０で、自局が把握している空きリストにリストアップされていないスロットの中から、ステップ１６８で抽出されたスロットおよび自局が選択した使用スロットを除いたスロット番号をリストアップして直接検知不可リストとして作成する。
【００８８】
以上により、新規参入処理を終了して送受信処理へ移行する。なお、ステップ１６２または１６６、およびステップ１７０で作成、更新された空きリストおよび直接検知不可リストは、後述する送受信処理におけるステップ２５２で通信網へパケット送信される。
【００８９】
つぎに、図１６のフローチャートに基づき、第２実施形態における送受信処理について説明する。ステップ２５０で、送るべきデータとしてリスト付きパケットを作成する。このパケットはリスト情報として、通信網で共有化される空きリストと自局が作成した直接検知不可リストとを組にしたものを備えている。
【００９０】
ステップ２５２で、作成されたパケットを選択されているスロットの時間内に通信網へ送信する。ステップ２５４では、１フレーム時間Ｔ内に他局からパケットを受信したかを判定する。パケットの受信がなければ、ステップ２６０へ移行し、パケットの受信があればステップ２５６で、受信したパケットのリスト情報をチェックする。このステップ２５６でのチェックは、直接送受信した他の端末固有のすべての直接検知不可リストを対象として行う。
【００９１】
そして、ステップ２５８で、全ての直接検知不可リスト中に自局が使用しているスロットが無いか否かを判定する。判定の結果、ＹＥＳすなわち全ての直接検知不可リストに自局の使用スロットがない場合は、パケット衝突のおそれがなくパケットを変更する必要がないため、ステップ２６０へ移行して送信すべきデータの有無を判定し、無ければ送受信処理を終了してメインフロー（図６）へ戻り、有れば送受信処理を継続するためにステップ２６６へ移行する。
【００９２】
ステップ２５８での判定の結果、ＮＯすなわち受信したいずれかの直接検知不可リストに自局の使用スロット番号が含まれている場合には、たとえば同一スロットを使用している他の端末が移動により接近して自局とパケット衝突が生ずるようになっている可能性がある。このような場合には、スロットを変更するためにステップ２６２へ移行する。
【００９３】
ステップ２６２では、上記ステップ１５８（図１５）と同様、受信した全ての直接検知不可リストに共通してリストアップされているスロットの中から優先的にスロットを選択し、さらには直接検知不可リストには選択可能スロットがない場合は空きリストにリストアップされているスロットの中から任意にスロットを選択する。次にステップ２６４でパケット衝突などにより失われたデータを再び送信すべきかを判定する。古いデータは送信する必要がないと判定されたらステップ２６０へ移行し、再度送信すべきと判定されたらステップ２６６へ移行する。
【００９４】
ステップ２６６では、パケット送信に当たり、空きリストを更新する必要が有るかを判定する。すなわち、ステップ２６２で空きリストから他のスロットを選択した場合には、更新の必要ありとしてステップ２６８へ移行し、そうでなければステップ２７０へ移行する。ステップ２６８では、空きリストを、スロット番号の書き替えおよび更新時刻の書き替えにより更新した後ステップ２７０へ移行する。
【００９５】
ステップ２７０では、上記ステップ１６８と同様、他の端末、具体的には自局と直接送受信可能な他の端末のスロットの使用状況をチェックし、該他の端末が使用しているスロット番号を抽出する。そしてステップ２７２で、自局が把握している空きリストにリストアップされていないスロットの中から、ステップ２７０で抽出されたスロットおよび自局が選択した使用スロットを除いたスロット番号をリストアップして直接検知不可リストとして作成する。そして、ステップ２５０、２５２に戻り、作成、更新された空きリストおよび直接検知不可リストを組にしたリスト情報をデータに添付してパケット送信することが繰り返される。
【００９６】
図１７は第２実施形態の離脱処理の手順を示すフローチャートである。ステップ３５０で、離脱時の空きリスト更新を行う。このステップでは第１実施形態におけるステップ３０２（図８）と同様、それまで使用していたスロット（離脱スロット）の番号を空きリストに追加するとともに、この更新時刻の書き替えを行う。
【００９７】
ステップ３５２では、送受信処理におけるステップ２７０と同様、自局と直接送受信可能な、すなわち直接検知可能な他の端末のスロットの使用状況をチェックし、該他の端末が使用しているスロット番号を抽出し、ステップ３５４で、ステップ３５０で更新した空きリストにリストアップされていないスロット（自局の離脱スロット番号を含む）の中から、ステップ３５２で抽出されたスロットを除いたスロット番号をリストアップして直接検知不可リストとして作成する。
【００９８】
ステップ３５６では、離脱する旨のメッセージデータに上記更新した空きリストおよび作成した直接検知不可リストを添付することによりリスト付パケットを作成し、ステップ３５８で離脱スロットの時間内にパケット送信を行う。
【００９９】
以上により、空きリストおよび直接検知不可リストを用いて通信網への新規参入、データの送受信、通信網からの離脱という一連の処理が行われる。本第２実施形態の作動を、種々の状況を例にして図面を用いて説明する。
【０１００】
図１８は、新規参入時の各端末の通信状態を示す図であり、前記図１４に示す状態の継続状態として示している。なお図１８中、太枠で示された各リストはこの時点で更新されたことを示している。
【０１０１】
図１４は、端末Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅにより構成される通信網に、端末Ｆが新規参入しようとする状況を示している。この時、端末Ｆと直接検知可能な端末はＣとＥであるとする。この端末Ｆは、図１５に示すフローチャートに基づき新規参入処理を行い、端末Ｃ、Ｅより空きリスト（Ｓ６、Ｓ７、・・・）と直接検知不可リスト〔Ｓ１、Ｓ３〕および〔Ｓ１、Ｓ２、Ｓ４〕を受信する。端末Ｆは受信した全ての直接検知不可リストに共通に含まれるスロットＳ１を選択して、自局の使用リストとする。その結果、端末Ｆは、空きスロットの更新は不要として、直接検知不可リストを、空きリストに含まれないスロット｛Ｓ１〜Ｓ５｝のうち、直接検知可能な端末Ｃ、Ｅの使用するスロット（すなわち、直接検知可能なスロット）｛Ｓ２、Ｓ３｝と自局が使用するスロットＳ１とを除いたスロットを集計して〔Ｓ４、Ｓ５〕として作成する。
【０１０２】
また、直接検知可能な端末が増加した端末Ｃ、Ｅでも、それぞれの直接検知不可リストから上記直接検知可能となったスロットＳ１が除かれたものとして作成される。以上の手順で新規参入がなされた後は、各端末間の接続関係（直接検知可能な関係）が変化しなければ、各端末はそれぞれ、図１８に示した使用スロットを用いて通信を行う。
【０１０３】
次に、本第２実施形態におけるパケット衝突の検出および回避の手順について説明する。図１９ないし図２２は各端末の接続関係の変化の状況を時系列的に示している。
【０１０４】
図１９は、端末ＡないしＦから構成される通信網において、移動体（図示せず）に搭載された端末Ｆの位置が移動体の移動とともに変化して端末Ｃ、Ｆに接近し、それぞれ同じスロットＳ２を使用している端末ＣとＦとの間に新たに接続関係が生ずるという状況を示している。なお移動前の端末Ｆの空きリストは（Ｓ１、Ｓ２、・・・）、直接検知不可リストは空集合とする。
【０１０５】
端末ＣからのスロットＳ２による送信データがパケット衝突により、端末Ｂ、Ｄ（およびＦ）で判読できない状態となる（図２０）。それにより、端末Ｂ、Ｄは直接検知不可リストに、このスロットＳ２を付加して送信する。これを端末Ｃが受信することになるが、自ら使用しているスロットＳ２が直接検知可能な端末Ｂ、Ｃから送信される直接検知不可リスト中に現れることから、端末ＣはスロットＳ２でパケット衝突が発生していることを検出することができる。
【０１０６】
これにより、端末Ｃは使用スロットを変更するために、現在受信している全ての直接検知不可リストと空きリストとを参照して、直接検知不可リストから優先的にスロットを選択する。図２１の例では、受信した全ての直接検知不可リストには共通に含まれるスロットがないため、空きリストからＳ６を選択して使用スロットとしている。その結果、端末Ｃから送信される空きリストはＳ６を除いて更新された（Ｓ７、Ｓ８、・・・）となる。なお、図２１は端末ＣからのスロットＳ６による送信時の状態を示しているため、未だ端末Ｃと端末Ｂ、Ｅとは接続が確立していない（図中、破線矢印）。
【０１０７】
その後、図２２に示すように、端末ＣがスロットをＳ６に変更したことが通信網全体に確立した接続関係により通知されて、それぞれの端末の空きリストおよび直接検知不可リストが更新、作成される。例えば、端末Ｂは、直接検知可能な端末Ｃと同一の空きリストに更新し、また、直接検知可能な端末Ａ、Ｃ、ＤのスロットＳ１、Ｓ６、Ｓ５および自局の使用スロットＳ４を除いた直接検知不可リストを作成する。一方、端末Ａは、直接検知可能な端末Ｂと同一の空きリストに更新するとともに、その更新された空きリストと直接検知可能なスロットＳ４および自局の使用スロットとにより直接検知不可リスト〔Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５、Ｓ６〕を作成する。他の端末の各リストも図２２に示すように同様に更新、作成されるが説明を省略する。
【０１０８】
以上、空きリストと直接検知不可リストとを併用する本第２実施形態では、受信した他の端末からの直接検知不可リストに自局の使用スロットが含まれていることからパケット衝突が発生していることが検出できる。
【０１０９】
さらに、パケット衝突が発生しても、直ちに空きリストまたは直接検知不可リストからパケット衝突が生じないスロットを選択することができ、パケット衝突を回避することができる。このとき、直接検知不可リストから使用スロットを選択できれば、スロットの再利用、有効利用が可能となる。
【０１１０】
なお、本発明の通信システムでは、パケット衝突の発生を許容し、パケット衝突が発生したら直ちに、それを検出しさらに回避するという考え方で構成されている。
【０１１１】
すなわち、第１実施形態では通信網より受信した空きリストに自局のスロットが含まれていることを検出してパケット衝突の発生を検知する。そして、空きリストより新たなスロットを選択してパケット衝突が回避される。
【０１１２】
また、第２実施形態では、上記第１実施形態と同様、空きリストに基づくパケット衝突検知が可能であることに加えて、さらに直接検知不可リストに自局のスロットが含まれていることを検出した場合にもパケット衝突の発生を検知することが可能である。そして、直接検知不可リストまたは空きリストからスロットを選択してパケット衝突が回避される。
【０１１３】
（他の実施形態）
（ａ）上記第１および第２実施形態では、各端末の使用スロットの数は１つとして説明したが、必ずしも１つである必要はなく、送信すべきデータ量に応じて使用するスロットの数を増減させることが可能である。図２３に空きリストの変化する様子を示すタイムチャートの一例を示す。図２３において、端末ＣがスロットＳ２およびＳ３を使用する場合、端末ＣはフレームＦａ１において既に受信した空きリスト（Ｓ２、Ｓ３、Ｓ５）に対してスロットＳ２で、同時にＳ２、Ｓ３の２つのスロットを選択した結果の空きリスト（Ｓ５、・・・）を送信している。その結果、続くスロットＳ４で端末Ｂが送信する空きリストおよび次のフレームＦａ２のスロットＳ１で端末Ａが送信する空きリストも、端末Ｃからの空きリストと同一の内容に更新されている。
【０１１４】
このようなスロットの選択は、第１実施形態ではステップ１０８、１１２（図６）やステップ２１０、２１８（図７）等において、第２実施形態ではステップ１５８、１６４（図１５）やステップ２６２（図１６）等において、それぞれ実行することができる。なお、複数スロットを選択した場合でも、空きリストの更新手順や直接検知不可リストの作成手順は上述と同様に行うことができる。
【０１１５】
このように、送信すべきデータ量に応じて使用するスロットの数を増減させることにより、使用スロット数を増加すれば多量のデータを伝送する時間の短縮を図ることができ、また、使用スロット数を減少すれば、通信網への他の通信端末の新規参入を容易にすることができる。
【０１１６】
（ｂ）上記第１および第２実施形態では、１フレーム時間Ｔは一定、すなわち１フレーム内に含まれるスロット数は一定とした例を示したが、通信網に属する端末の数や、それぞれの端末が使用するスロットの数に応じて、通信網全体が有するフレーム時間長およびスロット数を増減してもよい。
【０１１７】
図２４は、フレーム時間Ｔ１のフレームＦｂ１で端末Ａ、Ｂが属している通信網で、フレームＦｂ２のスロットＳ２で端末Ｃが新規参入する状況を示している。図中、空きリストにはフレーム時間長Ｔも記載されている。なお、フレーム時間長Ｔ１とスロット数ｎとの間には、スロットの時間間隔τとして、Ｔ１＝ｎτの関係がある。
【０１１８】
この端末Ｃが新規参入する際（フレームＦｂ２、スロットＳ２）に、端末Ｃは既に受信している空きリスト（Ｔ１、Ｓ２、Ｓ４、・・・）に基づき、１フレーム内の空きスロットの数が予め設定されている閾値Ｎより少なくなることを判定し、空きリストのフレーム時間長をＴ２（＞Ｔ１）に書き換えて更新する。なお、Ｔ２＝ｍτ、ｍ＞ｎである。これにより、フレームＦｂ２のスロットＳ３で端末Ｂは端末Ｃの更新リストと同一の空きリストを送信する。そして次のフレームＦｂ３では、フレーム時間長をＴ２に増加されて、空きリストによりこのフレーム時間長を共有する各端末が通信を行う。
【０１１９】
同様に、通信網からの端末の離脱に伴い、１フレーム内の空きスロット数が閾値Ｍより大きくなったら、フレーム時間長を減少することが可能である。図２５は、フレーム時間Ｔ３のフレームＦｂ４で端末Ａ、Ｂ、Ｃが属している通信網で、フレームＦｂ５のスロットＳ２で端末Ｃが離脱する状況を示している。なお、フレーム時間長Ｔ３とスロット数ｊとの間には、Ｔ３＝ｊτの関係がある。
【０１２０】
この端末Ｃが離脱する際（フレームＦｂ５、スロットＳ２）に、端末Ｃは、１フレーム内の空きスロットの数が予め設定されている閾値Ｍより多くなることを判定し、空きリストのフレーム時間長をＴ４（＜Ｔ３）に書き換えて更新する。なお、Ｔ４＝ｋτ、ｋ＜ｊである。これにより、フレームＦｂ５のスロットＳ３で端末Ｂは端末Ｃの更新リストと同一の空きリストを送信する。そして次のフレームＦｂ６では、フレーム時間長をＴ４に減少されて、空きリストによりこのフレーム時間長を共有する各端末が通信を行う。
【０１２１】
なお、フレーム時間長の変更は、各端末においてＧＰＳ信号により同期がとられている各フレームの開始時間およびスロット番号の変更により対応できる。
【０１２２】
このように、新規参入または離脱に伴い、空きリストにより把握される空きスロットの数が、予め設定されている閾値より減少または増加すると判定されたときに、新規参入するまたは離脱する端末が、１フレームの時間長を所定の長さ増加または減少するように空きリストにより指定する。これによって、空きスロットの数の増減に柔軟に対応することができ、空きスロット数が少ない場合に新規参入ができなかったり、逆に空きスロット数が多い場合に伝送時間が長くなることを防止することができる。
【０１２３】
（ｃ）上記第１および第２実施形態では、端末が離脱する場合、空きリストに離脱する旨の離脱メッセージを付けて送付する例を示したが、これに限らない。すなわち、端末が離脱するとき、空きリストも離脱メッセージもともに送付せず、突然スロットの使用を止めるようにしてもよい。この場合は、図１０を用いて説明すると、フレームＦ１１で最後のデータ送信とともに離脱した端末ＣがフレームＦ１２、スロットＳ２で何も送信しない。すると、他の端末Ｂは、それまで使用されていたスロットＳ２に何もデータが送信されていないことを検知して、それに基づき端末Ｂは空きリストにＳ２を追加して、更新リストを送信する。これにより、通信網全体で端末Ｃの離脱による更新された空きリストを共有化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の通信端末装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態の通信網を示す図である。
【図３】第１実施形態におけるパケットデータ形式を示す図である。
【図４】第１実施形態における空きリスト（空きスロットリスト）の内容例を示す図である。
【図５】第１実施形態の通信端末装置の実行するプログラムのメインフローチャートである。
【図６】第１実施形態の新規参入処理の手順を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態の送受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図８】第１実施形態の離脱処理の手順を示すフローチャートである。
【図９】第１実施形態における新規参入時の例を示すタイムチャートである。
【図１０】第１実施形態における離脱時の例を示すタイムチャートである。
【図１１】第１実施形態におけるパケット衝突発生時の例を示すタイムチャートである。
【図１２】第１実施形態における、（ａ）は隠れ端末の発生例を示す図であり、（ｂ）は隠れ端末問題の解決例を示す図である。
【図１３】第１実施形態におけるパケット衝突の発生ないし回避時の例を示すタイムチャートである。
【図１４】第２実施形態における新規参入前の通信網の状態例を示す図である。
【図１５】第２実施形態の新規参入処理の手順を示すフローチャートである。
【図１６】第２実施形態の送受信処理の手順を示すフローチャートである。
【図１７】第２実施形態の離脱処理の手順を示すフローチャートである。
【図１８】第２実施形態における新規参入時の通信網の状態例を示す図である。
【図１９】第２実施形態におけるパケット衝突の発生前の状態例を示す図である。
【図２０】第２実施形態におけるパケット衝突の発生および検知が行われている状態を示す図である。
【図２１】第２実施形態におけるスロット変更によるパケット衝突回避が行われている状態を示す図である。
【図２２】第２実施形態におけるパケット衝突回避が行われた後の状態を示す図である。
【図２３】他の実施形態における作動例を示すタイムチャートである。
【図２４】他の実施形態における作動例を示すタイムチャートである。
【図２５】他の実施形態における作動例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０…通信端末装置、１１…無線通信モジュール、１２…通信アンテナ、
１３…ＣＰＵ、１４…メモリ、１５…ＧＰＳ受信機、
１６…ＧＰＳ用アンテナ。

Claims (12)

1. 各通信端末が、通信網内でそれぞれ時刻同期がとられている所定数のスロットを含むフレームの１期間毎に少なくとも１つの前記スロットを使用スロットとして選択して、該使用スロットの時間内にデータを前記通信網に送出する通信方法であって、
   前記通信端末は、前記通信網より、前記所定数のスロットのうち、前記通信網内で空いているスロットの番号が集計された空きスロットリストを送受信するとともに、該空きスロットリストに基づき空きスロットを選択して、前記使用スロットとすることを特徴とする通信方法。
2. 前記空きスロットリストは該リストが前記通信端末により更新された時点の時刻をリスト更新時刻として備え、
   前記各通信端末は、前記受信した空きスロットリストのリスト更新時刻が最新となる空きスロットリストを送受信することにより共有することを特徴とする請求項１に記載の通信方法。
3. 前記通信端末は前記使用スロットを選択したときに前記空きスロットリストより該選択されたスロット番号を削除することにより前記空きスロットリストを更新することを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
4. 前記通信端末は、前記通信網との通信を終了するときに、前記空きスロットリストに前記使用スロットの番号を追加することにより前記空きスロットリストを更新することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の通信方法。
5. 前記通信端末は、前記通信網において新たな未使用スロットを検出したときに前記空きスロットリストに前記検出された未使用スロットのスロット番号を追加することにより前記空きスロットリストを更新することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の通信方法。
6. 前記通信端末は、前記通信網より受信した前記空きスロットリストに、前記通信端末自身が使用している使用スロットの番号が含まれていることを検出したときに、前記通信端末の使用スロットでパケット衝突が発生したと判定することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の通信方法。
7. 前記通信端末は、前記通信網より前記フレーム期間内に前記空きスロットリストを受信しない場合に、前記使用スロットを変更することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の通信方法。
8. 前記通信端末は、前記受信した空きスロットリストに基づき空きスロットが複数あると判定したとき、前記空きスロットリストより複数の空きスロットを選択して前記使用スロットとすることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つ記載の通信方法。
9. 前記空きスロットリストには、前記フレームの時間長が設けられており、前記通信端末は、前記空きスロットの数に応じて前記フレーム時間長を設定することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１つに記載の通信方法。
10. 前記データには、前記フレーム毎に設定されている所定数のスロットより前記空きスロットリストのスロットを除外したスロットのうち、前記通信端末が直接受信可能な他の通信端末が使用しているスロットを除外したスロットを集計した直接検知不可リストを更に備え、前記各通信端末は前記空きスロットリストと前記直接検知不可リストとを前記データに添付して送出するとともに、
    前記通信端末は、前記空きスロットリストと前記直接検知不可リストとのいずれかより前記空きスロットを選択し、前記使用スロットとすることを特徴とする請求項１または２に記載の通信方法。
11. 前記通信端末は、他の通信端末より受信した前記直接検知不可リストに前記通信端末の使用スロットの番号があることを検出したときにパケット衝突が発生したことを検知することを特徴とする請求項１０に記載の通信方法。
12. 通信網内でそれぞれ時刻同期がとられている所定数のスロットを含むフレームの１期間毎に少なくとも１つの前記スロットを使用スロットとして選択して、該使用スロットの時間内にデータを前記通信網に送出する通信端末装置であって、
    前記通信端末装置は、
    前記通信網より、前記所定数のスロットのうち、前記通信網内で空いているスロットの番号が集計された空きスロットリストを受信するステップと、
    前記通信端末装置の有する空きスロットリストを、前記受信された空きスロットリストが備える該リストが更新された時点の時刻であるリスト更新時刻が最新となる空きスロットリストのデータに更新して自局の空きスロットリストとするステップと、
    前記自局の空きスロットリストより空きスロットを選択するステップと、
    前記選択された空きスロットを前記使用スロットとするステップと、
    前記使用スロットの時間内に前記更新された自局の空きスロットリストおよびリスト更新時刻データを前記通信網へ送信するステップと、
    を実行することを特徴とする通信端末装置。

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