JP4349439B2 - 無線通信システム、無線通信装置、プログラム、および無線通信方法 - Google Patents

Description

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

ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣの規格書において、周囲の無線通信装置と自律分散的なアドホックネットワーク（以下、無線通信システムと称する。）を形成して無線通信を行う無線通信装置および無線通信方法が開示されている。また、当該規格書においては、各無線通信装置が、所定の時間間隔（例えば、６５５３６μｓ）で設定されたスーパーフレームの先頭に設けられたビーコン期間を利用してビーコンを送信し、無線通信システムを運営する技術も開示されている。

また、上記ビーコン期間には複数のビーコンスロットが用意されており、各無線通信装置が異なるビーコンスロットでビーコンを送信する。このため、各無線通信装置は、ビーコン期間のいずれかのビーコンスロットでビーコンを受信した場合、周囲に無線通信装置が存在すると即座に把握することができる。

また、当該規格書、および特許文献１には、無線通信システムを構成する各無線通信装置が、上記スーパーフレームに含まれるいずれかのタイムスロット（時間帯）を設定し、設定した設定時間帯を利用して無線通信を行う無線通信装置が開示されている。

特開２００５−１９８００８号公報

しかし、従来の無線通信装置では、設定時間帯を変更する場合に多量の時間を要するという問題があった。例えば、従来の無線通信装置が設定時間帯に時間帯を追加しようとした場合、まず、追加したい時間帯について通信相手の無線通信装置とネゴシエーションを行なう必要があった。その後、従来の無線通信装置は、既存の設定時間帯と追加したい時間帯とを合体させる処理を行う必要があったため、多量の時間を要する場合があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、設定時間帯の変更に要する時間を削減することが可能な、新規かつ改良された無線通信システム、無線通信装置、プログラム、および無線通信方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定した設定時間帯を利用して相互に無線通信を行う複数の無線通信装置を含む無線通信システムが提供される。前記無線通信システムに含まれる他の無線通信装置と無線通信する無線通信装置は、前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から変更後の新たな時間帯を選択する選択部と、前記新たな時間帯を示す情報を一括して前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信する通信部と、を備え、前記他の無線通信装置は、前記設定時間帯の変更要求を受信すると、前記設定時間帯の変更要求の示す新たな時間帯を自装置が利用可能である場合に、前記設定時間帯の変更要求に対する応答を前記通信部から前記無線通信装置に送信し、前記無線通信装置は、前記他の無線通信装置からの前記応答に基づいて前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定する。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定された設定時間帯を利用して他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から変更後の新たな時間帯を選択する選択部と、前記新たな時間帯を示す情報を一括して前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信する通信部と、前記設定時間帯の変更要求に対する前記他の無線通信装置からの応答に基づき、前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定する設定部と、を備える無線通信装置が提供される。

かかる構成においては、設定時間帯を変更する際、通信部から他の無線通信装置に新たな時間帯を示す設定時間帯の変更要求が一括して送信される。また、変更要求に対する他の無線通信装置からの応答に基づき、設定部が設定時間帯を新たな時間帯に変更設定する。したがって、当該無線通信装置によれば、設定時間帯の変更部分のみを他の無線通信装置に変更要求として送信する場合と比較して、設定時間帯の変更に要する時間を削減することが可能である。

前記通信部は、前記他の無線通信装置が利用可能な時間帯を示す利用可能時間帯情報を前記他の無線通信装置から受信し、前記選択部は、前記利用可能時間帯情報に基づき、前記新たな時間帯を前記他の無線通信装置が利用可能な時間帯から選択してもよい。かかる構成においては、他の無線通信装置が選択部により選択された新たな時間帯を利用できない場合を抑制できる。他の無線通信装置が選択部により選択された新たな時間帯を利用できない場合、当該無線通信装置と他の無線通信装置との間でさらなる通信が必要となるため、当該無線通信装置によれば、設定時間帯の変更に要する時間の短縮を図ることができる。

前記設定部は、前記通信部が前記設定時間帯の変更要求を送信してから、前記設定時間帯を変更設定する間、変更設定前の前記設定時間帯と前記新たな時間帯とが一致する時間帯を一時的な設定時間帯として設定してもよい。かかる構成においては、通信部が設定時間帯の変更要求を送信してから、設定部が設定時間帯を変更設定する間も、当該無線通信装置は、変更設定前の設定時間帯と新たな時間帯とが一致する時間帯を利用し、他の無線通信装置との通信を継続的に行うことができる。

前記通信部は、周囲の無線通信装置が利用を設定している時間帯を示す利用情報を受信し、前記利用情報の示す時間帯と、自装置が設定している設定時間帯とが競合する場合、前記選択部は、前記設定時間帯の時間量と前記新たな時間帯の時間量とが一致するように前記新たな時間帯を選択してもよい。かかる構成においては、新たな時間帯に設定時間帯が変更設定された後も、変更設定前の通信速度を維持することができる。

前記通信部が前記設定時間帯の変更要求を受信し、前記設定時間帯の変更要求の示す新たな時間帯を自装置が利用可能である場合、前記設定時間帯の変更要求に対する応答を前記通信部から前記他の無線通信装置に送信させる応答指示部をさらに備えてもよい。

無線通信によりデータを送受信するための通信需要を判定する通信需要判定部と、前記通信需要を満たすために必要な設定時間帯の時間量を判定する必要量判定部と、をさらに備え、前記必要量判定部により判定された前記設定時間帯の時間量が現在の設定時間帯の時間量より多い場合、前記選択部は、前記現在の設定時間帯に、前記必要量判定部により判定された前記設定時間帯の時間量と前記現在の設定時間帯の時間量との差分に応じた時間量の時間帯を追加して前記新たな時間帯を選択してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定した設定時間帯を利用して他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から変更後の新たな時間帯を選択する選択部と、前記新たな時間帯を示す情報を一括して前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信する通信部と、前記設定時間帯の変更要求に対する前記他の無線通信装置からの応答に基づき、前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定する設定部と、を備える無線通信装置として機能させるためのプログラムが提供される。

かかるプログラムは、例えばＣＰＵ、ＲＯＭまたはＲＡＭなどを含むコンピュータのハードウェア資源に、上記のような選択部、通信部および設定部部の機能を実行させることができる。すなわち、当該プログラムを用いるコンピュータを、上述の無線通信装置として機能させることが可能である。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定した設定時間帯を利用して他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において実行される無線通信方法であって、前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から変更後の新たな時間帯を選択するステップと、前記新たな時間帯を示す情報を一括して前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信するステップと、前記設定時間帯の変更要求に対する前記他の無線通信装置からの応答に基づき、前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定するステップと、を含む無線通信方法が提供される。

以上説明したように本発明にかかる無線通信システム、無線通信装置、プログラム、および無線通信方法よれば、設定時間帯の変更に要する時間を削減することができる。

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

また、当該「発明を実施するための最良の形態」は、以下の順序に従って説明する。
〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成
〔１−２〕時分割制御方式
〔１−３〕各種データのフォーマット例
〔１−４〕スロット予約方法
〔２〕本実施形態にかかる無線通信装置の説明
〔２−１〕無線通信装置の構成
〔２−２〕無線通信装置の動作
〔３〕まとめ

〔１〕本実施形態にかかる無線通信システムの概要
〔１−１〕無線通信システムの構成
図１は、自律分散型の無線通信システム１の構成例を示した説明図である。図１に示したように、無線通信システム１は、無線通信装置１０Ａ〜１０Ｅを含み、点線で示した領域は各無線通信装置１０が通信を行うことが可能な電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｅを示す。

かかる無線通信システム１においては、無線通信装置１０Ａは、その電波到達範囲１２Ａに含まれる無線通信装置１０Ｂと通信が可能である。無線通信装置１０Ｂは、その電波到達範囲１２Ｂに含まれる無線通信装置１０Ａと無線通信装置１０Ｃとの間で通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｃは、無線通信装置１０Ｂと無線通信装置１０Ｄとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｄは、無線通信装置１０Ｃと無線通信装置１０Ｅとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｅは、無線通信装置１０Ｄとの間で通信が可能である。このように、無線通信装置１０Ａ〜１０Ｅが、それぞれの電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｅに含まれる通信装置との間で通信を行い、無線通信システム１として一の無線ネットワークを形成する。

なお、本明細書において無線通信装置１０Ａ〜１０Ｅを特に区別する必要が無い場合は単に無線通信装置１０と、電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｅを特に区別する必要が無い場合は単に電波到達範囲１２として示す。

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

〔１−２〕時分割制御方式
続いて、図２および図３を参照し、無線通信システム１における時分割による通信制御の方法を説明する。

図２は、スーパーフレームの構成例を示した説明図である。スーパーフレーム周期は、所定の時間（例えば、６５ｍｓ）により定義され、２５６個のメディアアクセススロット（ＭＡＳ；Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｌｏｔ）に細分化されている。一の無線通信システム１を構成する無線通信装置１０は、該スーパーフレーム周期を所定周期のフレームとして共有し、上記細分化されたＭＡＳ（時間帯）を単位としてメッセージの転送が行われる。

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

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

この例では、無線通信装置１０ＡはＢＳ２で自己のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＢはＢＳ３で自己のビーコンを送信する。同様に、無線通信装置１０ＣはＢＳ４で自己のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＤはＢＳ５で自己のビーコンを送信する。無線通信装置１０ＥはＢＳ６で自己のビーコンを送信する。このように、図３においては、各無線通信装置１０が、それぞれ固有のビーコンスロットを占有し、ビーコンを送信している状態を示している。

なお、当該無線ネットワークに新規参入する無線通信装置１０Ｈなどの為に、必要に応じてＢＳ０、ＢＳ１、ＢＳ７及びＢＳ８が確保されている。通常、自己のビーコンスロットの後方に所定数の空きビーコンスロットが設けられている。これらの空きビーコンスロットは、無線通信装置１０の新規参入に備えて準備されているものである。また、各無線通信装置１０のビーコン期間は、周囲に存在する無線通信装置１０のビーコンに応じて、適宜、拡張することが可能な構成となっている。

〔１−３〕各種データのフォーマット例
続いて、図４〜図８を参照し、各無線通信装置１０の間で送受信される各種データのフォーマット（フレーム）構成を説明する。

図４は、ビーコンスロットにおいて送信されるビーコンのビーコンフレーム構成例を示した説明図である。図４に示したように、ビーコンフレームは、ＭＡＣヘッダ情報６０、ヘッダーチェックシーケンス（ＨＣＳ）６１、ビーコンパラメータ６２、情報エレメント（その１）６３、情報エレメント（その２）６４、情報エレメント（そのＮ）６５およびフレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）６６などの所定の管理情報を含む。

さらに、ＭＡＣヘッダ情報６０は、フレーム制御情報６０１と、受信先の無線通信装置を識別する届け先アドレス６０２と、送信元無線通信装置を識別するための送り元アドレス６０３と、シーケンス番号などのシーケンス制御情報６０４と、アクセス制御に必要なパラメータが記載されたアクセス制御情報６０５とを含む。

また、ビーコンパラメータ６２は、無線通信装置のＭＡＣアドレス情報などが記載されたデバイス識別子６２１と、自己がビーコンの送信を行なっているビーコンスロットを示すビーコンスロット番号６２２と、無線通信装置固有の情報を含んだデバイス制御情報６２３と、を含む。

また、ビーコンフレームには、ビーコンペイロード情報として任意の情報エレメントを付加することができ、図４では、情報エレメントの一例として情報エレメント（その１）６３、情報エレメント（その２）６４、および情報エレメント（そのＮ）６５を示している。上記（そのＮ）の「Ｎ」は、ビーコンに付加されて送信される情報エレメントの数を示しており、情報エレメントの数「Ｎ」は送信されるビーコンごとに相異なるようにしてもよい。

フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）６６は、ビーコンフレームの誤りを検出する際に用いられる情報である。なお、上記の各種パラメータを、必要に応じて追加、削除してビーコンフレームを構成してもよい。

図５は、ビーコンに含ませる情報エレメントの一例として、スロット予約情報エレメント（ＤＲＰ ＩＥ）の構成例を示した説明図である。かかるスロット予約情報エレメントは、エレメント識別子７１１、情報長７１２、予約制御情報７１３、予約対象デバイスアドレス７１４、予約スロット割当（その１）７１５、予約スロット割当（そのＮ）７１６を含む。かかるスロット予約情報エレメントは、無線通信装置１０が利用を予約するスロットの位置を示し、利用情報としての機能を有する。

エレメント識別子７１１は、各情報エレメントに付される情報であり、該情報エレメントが何に関する情報エレメントであるかを示す識別情報である。したがって、図５に示したエレメント識別子７１１はスロット予約情報エレメントを示す。情報長７１２は該スロット予約情報エレメントの情報量を示す。

予約制御情報７１３は、当該スロット予約情報エレメントによるスロットの予約の種類や、予約の状態、予約過程の処理状況などを示す。予約制御情報７１３の詳細な構成は図６を参照して後述する。

予約対象デバイスアドレス７１４は、当該スロット予約情報エレメントによるスロット予約の対象となる無線通信装置、すなわち通信相手の無線通信装置を特定するための情報である。

予約スロット割当（その１）７１５〜予約スロット割当（そのＮ）７１６は、無線通信装置１０が予約している、あるいは予約をするスロット位置を特定するための情報である。

図６は、上記の予約制御情報７１３の構成例を示した説明図である。予約制御情報７１３は、予約タイプ８０１、予約番号８０２、事由コード８０３、予約状態８０４、所有識別８０５、競合制御８０６、および安全予約８０７、を含む。

予約タイプ８０１は、当該スロット予約情報エレメントによるスロットの予約の種類を示す情報である。予約番号８０２には任意の番号が割り振られる。事由コード８０３は、新たにスロット予約を行なう場合、スロット予約の変更を行なう場合などに、その理由を示すコードである。事由コード８０３の具体例については図７を参照して後述する。

予約状態８０４は、当該スロット予約情報エレメントによるスロット予約が確定しているか否かを示す情報である。例えば、当該スロット予約情報エレメントによるスロット予約が確定している場合には予約状態８０４に「１」が記載され、当該スロット予約情報エレメントによるスロット予約が確定していない場合には予約状態８０４に「０」が記載される。

所有識別８０５は、当該スロット予約情報エレメントによるスロット予約のオーナーであるか否かを示し、競合制御８０６は、スロット予約の競合が発生した場合に双方のスロット予約の優劣を判断するための情報であり、安全予約８０７は、所定のＭＡＳ数までの予約を示す。

図７は、上記事由コード８０３の具体例を示した説明図である。事由コード８０３には、コード０〜７のいずれかが記載される。

コード０は「承認」を示し、予約要求や変更要求を承認する際に記載されるコードである。コード１は「競合」を示し、予約要求や既存のスロット予約の競合が発生した際に記載されるコードである。コード２は「保留」を示し、予約状況を一時的に保留する際に記載されるコードである。コード３は「無効」を示し、予約要求や変更要求を拒絶する際に記載されるコードである。コード４は「修正」を示し、スロット予約を縮小、合体する際に記載されるコードである。

コード５は「追加」を示し、既存のスロット予約に加え、新たなスロットを追加予約する際に記載されるコードである。コード６は「変更」を示し、既存のスロット予約数と同数の予約を維持するものの、スロット位置を一部変更する際に記載されるコードである。また、コード７は「予約」を示し、将来の拡張のために用意されているコードである。

図８は、ビーコンに含ませる情報エレメントの一例として、予約可能スロット情報エレメント（ＤＲＰ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ＩＥ）の構成例を示した説明図である。予約可能スロット情報エレメントは、無線通信装置１０が、自装置の予約が可能なスロットをビットマップ形式で示し、スロット予約に競合が生じた場合などに通信相手へ利用可能なスロットを通知するために用いられ、利用可能時間帯情報としての機能を有する。

また、予約可能スロット情報エレメントは、エレメント識別子７２１と、情報長７２２と、予約可能スロットビットマップ７２３と、を含む。

エレメント識別子７２１は、各情報エレメントに付される情報であり、該情報エレメントが何に関する情報エレメントであるかを示す識別情報である。したがって、図８に示したエレメント識別子７２１は予約可能スロット情報エレメントを示す。情報長７２２は該予約可能スロット情報エレメントの情報量を示す。

予約可能スロットビットマップ７２３は、無線通信装置１０が、自装置の周囲で利用の設定されていない予約可能なスロットの一覧をビットマップ形式で示した情報である。

〔１−４〕スロット予約方法
続いて、無線通信装置１０により予約され、各無線通信装置１０に割当てられるスロットについて、図９〜図１２を参照して説明する。

図９は、スロット予約方法の一例を示した説明図である。かかるスロット予約方法は、スーパーフレームの全スロットを稼働中の無線通信装置１０の台数で分割し、各無線通信装置１０に独占的に利用させる方法である。

具体的には、図９（ａ）に示したように、無線通信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃが存在した場合、スーパーフレームの全スロット（全帯域）を「３」で均等に分割し、分割されたスロットを無線通信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃが利用する。

その後、図９（ｂ）に示したように、新たに無線通信装置１０Ｄが加わると、スーパーフレームの全スロットを「４」で均等に分割し、分割されたスロットを無線通信装置１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｄが利用する。かかるスロット予約方法は、このように無線通信装置１０の台数が増えるほど一の無線通信装置１０に割当てられるスロット数が減少する。

また、無線通信装置１０Ｃがより多くのスロット数（帯域）を要求した場合、図９（ｃ）に示したように、無線通信装置１０Ａ、１０Ｂ、および１０Ｄに割当てられているうちで不要な帯域の一部を無線通信装置１０Ｃに提供することができる。

このように、当該スロット予約方法においては、スーパーフレームの全スロットがいずれかの無線通信装置１０に割当てられる。その結果、複数のネットワークの重複範囲ではスロット利用の競合が発生してしまう。

図１０は、スロット予約方法の他の例を示した説明図である。かかるスロット予約方法は、各無線通信装置１０が必要な帯域を予約する方法である。

具体的には、図１０（ａ）に示したように、無線通信システム１に３台の無線通信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃが存在する場合、各無線通信装置１０が必要な帯域を予約する。その結果、スーパーフレームの全帯域のうちで予約されていない空き領域が存在する。また、無線通信装置１０Ｃのように、任意の位置のスロットを必要分だけ確保できるため、短いレイテンシーの要求があるアプリケーションのデータを効率よく通信することができる。

その後、図１０（ｂ）に示したように、無線通信システム１に無線通信装置１０Ｄが新たに加わった場合、無線通信装置１０Ｄは空き領域のうちからスロットを予約する。すなわち、無線通信装置１０Ｄは、既存の無線通信装置１０Ａ、１０Ｂおよび１０Ｃの予約に影響を与えることなくスロット予約を行なうことが可能である。

また、各無線通信装置１０の通信需要の増減によって、各無線通信装置１０は予約する帯域を追加したり、減少させることができる。例えば、図１０（ｃ）に示したように、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｃは予約を変更せず、無線通信装置１０Ｂがスロット予約を追加し、無線通信装置１０Ｄがスロット予約を減少させることができる。

本実施形態にかかる無線通信装置１０は、このようにスロット予約を変更する際の具体的処理方法に特徴を有する。該特徴については、図１６〜図１８を参照して後述する。なお、スロット予約は、複数の無線通信装置１０間で競合が生じた場合に変更する必要がある。以下、図１１および図１２を参照し、スロット予約の競合および解消の様子を説明する。

図１１は、スロット予約が競合した場合の様子を示した説明図である。詳細には、無線通信装置１０Ａがスーパーフレーム周期のうちで一のＤＲＰ４１Ａを設定しており、無線通信装置１０Ｂがスーパーフレーム周期のうちで四のＤＲＰ４２Ａ〜４２Ｄを設定している。また、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂと別のネットワークで動作する無線通信装置１０Ｃがスーパーフレーム周期のうちで五のＤＲＰ４３Ａ〜４３Ｅを設定している。

ここで、無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ｃから送信されたビーコンに含まれるスロット予約情報エレメント（図５参照）に基づき、無線通信装置１０Ｃによるスロット予約を把握することができる。したがって、無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ｃから送信されたビーコンを受信すると、自装置の設定しているＤＲＰ４２Ｃおよび４２Ｄが、無線通信装置１０Ｃが設定しているＤＲＰ４３Ｄおよび４３Ｅと競合していることを把握することができる。

図１２は、スロット予約の競合を解消する様子を示した説明図である。無線通信装置１０Ｂは、スロット予約が無線通信装置１０Ｃと競合したことを把握すると、競合するＤＲＰ４２Ｃの一部を開放し、開放した分と同等のスロットを追加予約する。また、無線通信装置１０Ｂは、競合するＤＲＰ４２Ｄを全て開放し、ＤＲＰ４２Ｄと同等のスロットを新規予約する。

このように、無線通信装置１０Ｂが競合を検出した場合に自主的にスロット予約を変更することにより、無線通信装置１０Ｃはスロット予約を変更する必要が無く、通信を継続することができる。すなわち、無線通信装置１０Ｃが無線通信装置１０Ｂの存在を把握した時点で無線通信装置１０Ｂのスロット予約が変更されていれば、スロット予約の競合を検出しない。

なお、無線通信装置１０Ｂおよび１０Ｃの双方が同時にスロット予約の競合を検出した場合でも、ビーコンに含まれる競合制御ビットに基づき、どちらか一方がスロット予約を変更できるようにしてもよい。

続いて、本発明に関連する無線通信装置１４によるスロット予約、変更方法を、図１３〜図１５を参照して説明する。

図１３は、無線通信装置１４によるスロット予約の一連の流れを示した説明図である。送信側である無線通信装置１４Ａは、通信要求を受理すると（Ｓ５０２）、スロット予約情報エレメントを作成する（Ｓ５０４）。そして、無線通信装置１４Ａは、該スロット予約情報エレメントを含むビーコンを受信先である無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５０６）。無線通信装置１４Ｂは、無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５０８）。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１４Ｂは、無線通信装置１４Ａからのスロット予約要求の要否を判断する（Ｓ５１０）。

続いて、無線通信装置１４Ａが無線通信装置１４Ｂにビーコンを送信し（Ｓ５１２）、無線通信装置１４Ｂが、Ｓ５１０において判断したスロット予約要求の要否（スロット予約応答）を含むビーコンを無線通信装置１４Ａに送信する（Ｓ５１４）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５０６およびＳ５０８）と、今回のビーコン期間（Ｓ５１２およびＳ５１４）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１４Ａは、無線通信装置１４Ｂから受信したスロット予約応答に基づき、無線通信装置１４Ｂにおいても利用可能なスロットを判断する（Ｓ５１６）。

続いて、無線通信装置１４Ａは、Ｓ５１６において判断したスロットにスロット予約を確定した旨の情報を含むビーコンを無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５１８）。無線通信装置１４Ｂは無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５２０）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５１２およびＳ５１４）と、今回のビーコン期間（Ｓ５１８およびＳ５２０）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。そして、無線通信装置１４Ａは確定したスロットを送信スロットとして設定し（Ｓ５２２）、無線通信装置１４Ｂは受信したビーコンに含まれる情報に基づいて受信スロットを設定する（Ｓ５２４）。

その後、無線通信装置１４Ａおよび１４Ｂは、各々が設定したスロットにおいて予約通信を行うことができる。以降も、無線通信装置１４Ａと１４Ｂの間でビーコンが送受信され、設定されたスロットにおいて予約通信が行われる（Ｓ５２５）。

このように、無線通信装置１４は、通信要求受理からおよそスーパーフレーム２〜３周期の時間が経過しないと予約通信を行うことができない。

図１４は、無線通信装置１４によるスロット予約の追加の一連の流れを示した説明図である。送信側である無線通信装置１４Ａは、追加要求を受理すると（Ｓ５３２）、新たに追加するスロットのスロット予約情報エレメントを作成する（Ｓ５３４）。そして、無線通信装置１４Ａは、該スロット予約情報エレメントを含むビーコンを受信先である無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５３５）。無線通信装置１４Ｂは、無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５３６）。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１４Ｂは、無線通信装置１４Ａからのスロット予約要求の要否を判断する（Ｓ５３８）。

続いて、無線通信装置１４Ａが無線通信装置１４Ｂにビーコンを送信し（Ｓ５４０）、無線通信装置１４Ｂが、Ｓ５３８において判断した追加分のスロット予約要求の要否（追加分スロット応答）を含むビーコンを無線通信装置１４Ａに送信する（Ｓ５４１）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５３５およびＳ５３６）と、今回のビーコン期間（Ｓ５４０およびＳ５４１）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１４Ａは、無線通信装置１４Ｂから受信した追加分スロット応答に基づき、無線通信装置１４Ｂにおいても利用可能なスロットを判断する（Ｓ５４２）。

続いて、無線通信装置１４Ａは、Ｓ５４２において判断したスロットと、従来の予約スロットを一体化した情報（スロット予約変更）を含むビーコンを無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５４４）。無線通信装置１４Ｂは無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５４５）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５４０およびＳ５４１）と、今回のビーコン期間（Ｓ５４４およびＳ５４５）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

そして、次のスーパーフレーム周期において無線通信装置１４Ａが無線通信装置１４Ｂにビーコンを送信し（Ｓ５４６）、無線通信装置１４Ｂが無線通信装置１４Ａにスロット予約応答を示すビーコンを送信する（Ｓ５４７）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５４４およびＳ５４５）と、今回のビーコン期間（Ｓ５４６およびＳ５４７）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

その後、無線通信装置１４Ａは、無線通信装置１４Ｂから受信したスロット予約応答に基づいて判断した、無線通信装置１４Ｂにおいても利用可能なスロットにスロット予約を確定した旨の情報を含むビーコンを無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５４８）。無線通信装置１４Ｂは無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５４９）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５４６およびＳ５４７）と、今回のビーコン期間（Ｓ５４８およびＳ５４９）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。そして、無線通信装置１４Ａは確定したスロットを送信スロットとして設定し（Ｓ５５０）、無線通信装置１４Ｂは受信したビーコンに含まれる情報に基づいて受信スロットを設定する（Ｓ５５２）。その後、従来のスロットと追加したスロットを利用した予約通信が行われる（Ｓ５５３）。

このように、無線通信装置１４は、スロットの追加要求を受理してから、およそスーパーフレーム４〜５周期分の時間が経過しないと、従来のスロットと追加したスロットを利用した予約通信を行うことができなかった。また、図１４に示したスーパーフレーム３および４では、点線で示したように、従来のスロットもあわせて未確定となるため通信が遮断される。

図１５は、無線通信装置１４によるスロット予約の変更の一連の流れを示した説明図である。送信側である無線通信装置１４Ａは、スロット予約の競合を検出すると（Ｓ５６２）、競合しているスロット予約部分を開放する要求をビーコンを用いて受信先である無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５６４）。無線通信装置１４Ｂは、無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５６５）。また、無線通信装置１４Ａは、競合しているスロット予約部分でのスロットの利用を停止する。

続いて、無線通信装置１４Ａが無線通信装置１４Ｂにビーコンを送信し（Ｓ５６６）、無線通信装置１４Ｂが、競合スロット開放要求に対する応答を含むビーコンを送信する（Ｓ５６７）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５６４およびＳ５６５）と、今回のビーコン期間（Ｓ５６６およびＳ５６７）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。そして、無線通信装置１４Ａは、競合するスロットと同数のスロット予約を変更する予約要求を作成する（Ｓ５６８）。

その後、無線通信装置１４Ａは、変更分のスロット予約要求（変更分スロット要求）を含むビーコンを無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５７０）。無線通信装置１４Ｂは、無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５７１）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５６６およびＳ５６７）と、今回のビーコン期間（Ｓ５７０およびＳ５７１）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。続いて、無線通信装置１４Ｂは、受信した変更分スロット要求の要否を判断する（Ｓ５７２）。

続いて、無線通信装置１４Ａが無線通信装置１４Ｂにビーコンを送信し（Ｓ５７３）、無線通信装置１４Ｂが、Ｓ５７２において判断した変更分スロット要求の要否（変更分スロット応答）を含むビーコンを無線通信装置１４Ａに送信する（Ｓ５７４）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５７０およびＳ５７１）と、今回のビーコン期間（Ｓ５７３およびＳ５７４）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１４Ａは、無線通信装置１４Ｂから受信した変更分スロット応答に基づき、無線通信装置１４Ｂにおいても利用可能なスロットを判断する（Ｓ５７５）。

続いて、無線通信装置１４Ａは、Ｓ５７５において判断したスロットと、従来の予約スロットを一体化した情報（スロット予約合体）を含むビーコンを無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５７６）。無線通信装置１４Ｂは無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５７７）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５７３およびＳ５７４）と、今回のビーコン期間（Ｓ５７６およびＳ５７７）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

そして、次のスーパーフレーム周期において無線通信装置１４Ａが無線通信装置１４Ｂにビーコンを送信し（Ｓ５７８）、無線通信装置１４Ｂが無線通信装置１４Ａにスロット予約応答を示すビーコンを送信する（Ｓ５７９）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５７６およびＳ５７７）と、今回のビーコン期間（Ｓ５７８およびＳ５７９）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

その後、無線通信装置１４Ａは、無線通信装置１４Ｂから受信したスロット予約応答に基づいて判断した、無線通信装置１４Ｂにおいても利用可能なスロットにスロット予約を確定した旨の情報を含むビーコンを無線通信装置１４Ｂに送信する（Ｓ５８０）。無線通信装置１４Ｂは無線通信装置１４Ａにビーコンを送信する（Ｓ５８１）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ５７８およびＳ５７９）と、今回のビーコン期間（Ｓ５８０およびＳ５８１）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。そして、無線通信装置１４Ａは確定したスロットを送信スロットとして設定し（Ｓ５８２）、無線通信装置１４Ｂは受信したビーコンに含まれる情報に基づいて受信スロットを設定する（Ｓ５８４）。その後、変更後のスロットを利用した予約通信が行われる（Ｓ５８５）。

このように、無線通信装置１４は、スロットの競合を検出してから、およそスーパーフレーム６〜７周期分の時間が経過しないと、変更後のスロットを利用した予約通信を行うことができなかった。また、図１５に示したスーパーフレーム５および６では、点線で示したように、従来のスロットもあわせて未確定となるため通信が遮断される可能性がある。

〔２〕本実施形態にかかる無線通信装置の説明
上述したように、本発明に関連する無線通信装置１４は、スロット予約の追加、およびスロット予約の変更（双方を、広義に変更と捉えることも可能である。）に、多量の時間を要していた。

そこで、このような事情に鑑みて本実施形態にかかる無線通信装置１０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１０は、スロット予約の変更に要する時間を削減することができる。以下。当該無線通信装置１０の詳細な構成および動作について、図１６〜図１９を参照して説明する。

〔２−１〕無線通信装置の構成
図１６は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成を示した機能ブロック図である。無線通信装置１０は、アンテナ１０４と、ベースバンド受信部１０８と、ビーコン受信処理部１１２と、スロット情報抽出部１１６と、利用中スロット判定部１２０と、予約スロット記憶部１２４と、スロット管理部１３０と、タイミング制御部１４４と、ビーコン送信処理部１４８と、ベースバンド送信部１５２と、インターフェース１５６と、データユニット受信処理部１６０と、データユニット送信処理部１６４と、通信需要判定部１６８と、必要スロット数判定部１７２と、を備える。

アンテナ１０４は、周囲の無線通信装置１０から送信された無線信号を受信する受信部、または自己から無線信号を送信する送信部としての機能、すなわち通信部としての機能を有する。ベースバンド受信部１０８は、アンテナ１０４を介して周囲の無線通信装置１０から受信した信号を復号する。

ビーコン受信処理部１１２は、ベースバンド受信部１０８により復号された信号に含まれるビーコンフレームから、ビーコンフレームに記載されている情報を抽出する。スロット情報抽出部１１６は、ビーコンに含まれるスロット予約に関する情報を抽出する。例えば、スロット情報抽出部１１６は、ビーコンに含まれるスロット予約情報エレメント、予約可能スロット情報エレメントなどを抽出する。

利用中スロット判定部１２０は、ビーコンに含まれるスロット予約に関する情報に基づき、周囲の無線通信装置１０が利用しているスロットを判定し、予約スロット記憶部１２４は、周囲の無線通信装置１０が利用しているスロットであると利用中スロット判定部１２０により判定されたスロットを記憶する。

また、予約スロット記憶部１２４は、各無線通信装置１０が利用可能なスロットを予約可能スロット情報エレメントに基づいて記憶してもよい。

なお、予約スロット記憶部１２４は、例えば、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）などの不揮発性メモリや、ハードディスクおよび円盤型磁性体ディスクなどの磁気ディスクや、ＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ（ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）、ＤＶＤ−Ｒ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）／ＲＷ／＋Ｒ／＋ＲＷ／ＲＡＭ（Ｒａｍｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）およびＢＤ（Ｂｌｕ−Ｒａｙ Ｄｉｓｃ（登録商標））―Ｒ／ＢＤ−ＲＥなどの光ディスクや、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクなどの記憶媒体であってもよい。

スロット管理部１３０は、選択部１３２、設定部１３４、および応答部１３６を備え、新規のスロット予約や、スロット予約の変更のための処理を行う。

選択部１３２は、スロット予約の競合や通信需要の増大によりスロット予約を変更する必要が生じた場合、スーパーフレームに含まれるスロットのうちから変更後の新たなスロットを選択する。このとき、選択部１３２は、予約スロット記憶部１２４に記憶されている相手方無線通信装置の利用可能なスロットのうちから変更後の新たなスロットを選択してもよい。選択部１３２により選択された新たなスロットは、一括して変更要求としてアンテナ１０４から相手方無線通信装置へ送信される。例えば、選択部１３２により選択された新たなスロットは、一のビーコンに含まれるようにしてもよい。

また、選択部１３２は、周囲の無線通信装置のスロット予約と、無線通信装置１０のスロット予約とが競合した場合、新たなスロットのスロット数が従来のスロット予約のスロット数と同数になるように新たなスロットを選択してもよい。

設定部１３４は、スロット予約の変更要求を認める旨の応答が相手方無線通信装置からあった場合、スロット予約を新たなスロットに変更設定する。

応答部１３６は、相手方無線通信装置から変更要求があった場合、変更要求を認めるか否かを判断し、判断結果に応じた指示をする応答指示部としての機能を有する。例えば、応答部１３６は、変更要求の示す新たなスロットが自装置において利用可能である場合、アンテナ１０４から変更要求を認める旨の応答が送信されるように指示する。

タイミング制御部１４４は、無線通信装置１０がビーコンやデータを送受信するスロットの開始タイミングで送受信制御を行なう。

ビーコン送信処理部１４８は送信するビーコンを生成する。例えば、ビーコン送信処理部１４８は、選択部１３２により選択された新たなスロットを示すスロット予約情報エレメントを含むビーコンを生成したり、相手方無線通信装置からの変更要求に応じる旨を示す情報を含むビーコンを生成することができる。ベースバンド送信部１５２は、周囲の無線通信装置１０に送信するための信号（例えばビーコン）を無線信号に変調する処理を行う。

データユニット受信処理部１６０は、ベースバンド受信部１０８により復号された信号を、インターフェース１５６を介して接続されている機器において対応可能な形式に変換する。データユニット送信処理部１６４は、インターフェース１５６を介して接続されている機器から入力された信号を、無線送信するデータとして構築する。

通信需要判定部１６８は、データユニット受信処理部１６０への信号の入力状況や、データユニット送信処理部１６４によるデータの構築状況に基づき、無線通信装置１０の通信需要の有無を判定する。必要スロット数判定部１７２は、通信需要判定部１６８による判定に基づき、無線通信装置１０が通信に必要とするスロット数を判定する必要量判定部としての機能を有する。必要スロット数判定部１７２により判定されたスロット数が現在予約しているスロット数より多い場合、選択部１３２は、現在予約しているスロット数に、必要スロット数判定部１７２により判定されたスロット数と現在予約しているスロット数との差分のスロット数だけスロットを追加して新たなスロットを選択することができる。

〔２−２〕無線通信装置の動作
続いて、無線通信装置１０によるスロット予約の追加、変更などの実行例を説明する。

図１７は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるスロット予約の追加の一連の流れを示した説明図である。送信側である無線通信装置１０Ａと受信側である無線通信装置１０Ｂは、事前に予約を設定したスロット（設定時間帯）において予約通信を行っている。

この状態において、無線通信装置１０Ａの選択部１３２がスロット予約の追加要求を受理すると（Ｓ２０２）、ビーコン送信処理部１４８は、予約対象デバイスアドレス７１４に無線通信装置１０Ｂのアドレスが記載され、予約スロット割当（その１）７１５〜予約スロット割当（そのＮ）７１６に選択部１３２により選択された新たなスロット全体（従来の予約分＋追加分）が記載されたビーコンを作成する（Ｓ２０４）。また、ビーコン送信処理部１４８は、かかるビーコンの事由コード８０３に、「追加」を示すコード５を記載し、予約状態８０４に「確定」を示す「１」を記載してもよい。また、選択部１３２は、予約スロット記憶部１２４を参照し、無線通信装置１０Ｂが利用可能なスロットのうちから新たなスロットを選択してもよい。

そして、無線通信装置１０Ａは、ビーコン送信処理部１４８により作成されたビーコンをスロット追加要求として無線通信装置１０Ｂに送信する（Ｓ２０６）。無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａにビーコンを送信する（Ｓ２０８）。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａからのスロット追加要求の要否を判断する（Ｓ２１０）。

続いて、無線通信装置１０Ａが無線通信装置１０Ｂにビーコンを送信し（Ｓ２１２）、無線通信装置１０Ｂが、Ｓ２１０において判断したスロット追加要求の要否（スロット予約応答）を含むビーコンを無線通信装置１０Ａに送信する（Ｓ２１４）。ここでは、無線通信装置１０Ｂがスロット追加要求を認める旨のスロット予約応答を無線通信装置１０Ａに送信したものとする。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ２０６およびＳ２０８）と、今回のビーコン期間（Ｓ２１２およびＳ２１４）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１０Ａの設定部１３４は、無線通信装置１０Ｂから受信したスロット予約応答に基づき、無線通信装置１０Ｂにおいても利用可能なスロットを判断する（Ｓ２１６）。

続いて、無線通信装置１０Ａは、Ｓ２１６において判断したスロットにスロット予約を確定した旨の情報を含むビーコンを無線通信装置１０Ｂに送信する（Ｓ２１８）。すなわち、当該ビーコンの予約状態８０４には、「確定」を示す「１」が記載される。無線通信装置１０Ｂは無線通信装置１０Ａにビーコンを送信する（Ｓ２２０）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ２１２およびＳ２１４）と、今回のビーコン期間（Ｓ２１８およびＳ２２０）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。そして、無線通信装置１０Ａの設定部１３４は、確定したスロットを送信スロットとして設定し（Ｓ２２２）、無線通信装置１０Ｂは受信したビーコンに含まれる情報に基づいて受信スロットを設定する（Ｓ２２４）。

その後、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂは、各々が設定したスロットにおいて予約通信を行うことができる。以降も、無線通信装置１０Ａと１０Ｂの間でビーコンが送受信され（Ｓ２２６、Ｓ２２８）、設定されたスロットにおいて予約通信が行われる（Ｓ２２５）。

このように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、スロット予約の追加要求の受理から追加後のスロットで予約通信を行うまでを、およそスーパーフレーム２〜３周期分の時間で行なうことができる。また、例えば無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂの間で送受信されるビーコンに含まれる、従来のスロット予約分に関する予約状態を「確定」にしておくことにより、スロット予約の追加を通信を継続して行うことが可能である。

図１８は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるスロット予約の変更の一連の流れを示した説明図である。送信側である無線通信装置１０Ａと受信側である無線通信装置１０Ｂは、事前に予約を設定したスロットにおいて予約通信を行っている。

この状態において、無線通信装置１０Ａがスロット予約の競合を検出すると（Ｓ２３２）、ビーコン送信処理部１４８は、予約対象デバイスアドレス７１４に無線通信装置１０Ｂのアドレスが記載され、予約スロット割当（その１）７１５〜予約スロット割当（そのＮ）７１６に選択部１３２により選択された新たなスロット全体が記載されたビーコンを作成する（Ｓ２３４）。また、ビーコン送信処理部１４８は、かかるビーコンの事由コード８０３に、「変更」を示すコード６を記載し、予約状態８０４に「確定」を示す「１」を記載してもよい。また、選択部１３２は、予約スロット記憶部１２４を参照し、無線通信装置１０Ｂが利用可能なスロットのうちから新たなスロットを選択してもよい。なお、スロット予約の競合は、例えば周囲の無線通信装置から受信したビーコンに含まれるスロット予約情報エレメント（利用情報）に基づいて検出される。

そして、無線通信装置１０Ａは、ビーコン送信処理部１４８により作成されたビーコンをスロット変更要求として無線通信装置１０Ｂに送信する（Ｓ２３６）。無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａにビーコンを送信する（Ｓ２３８）。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａからのスロット変更要求の要否を判断する（Ｓ２４０）。

続いて、無線通信装置１０Ａが無線通信装置１０Ｂにビーコンを送信し（Ｓ２４２）、無線通信装置１０Ｂが、Ｓ２３０において判断したスロット変更要求の要否（スロット予約応答）を含むビーコンを無線通信装置１０Ａに送信する（Ｓ２４４）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ２３６およびＳ２３８）と、今回のビーコン期間（Ｓ２４２およびＳ２４４）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。

次いで、ビーコン期間が終了すると、無線通信装置１０Ａの設定部１３４は、無線通信装置１０Ｂから受信したスロット予約応答に基づき、無線通信装置１０Ｂにおいても利用可能なスロットを判断する（Ｓ２４６）。

続いて、無線通信装置１０Ａは、Ｓ２４６において判断したスロットにスロット予約を確定した旨の情報を含むビーコンを無線通信装置１０Ｂに送信する（Ｓ２４８）。すなわち、当該ビーコンの予約状態８０４には、「確定」を示す「１」が記載される。無線通信装置１０Ｂは無線通信装置１０Ａにビーコンを送信する（Ｓ２５０）。ここで、前回のビーコン期間（Ｓ２４２およびＳ２４４）と、今回のビーコン期間（Ｓ２４８およびＳ２５０）の間には、スーパーフレーム１周期を要する。そして、無線通信装置１０Ａの設定部１３４は、確定したスロットを送信スロットとして設定し（Ｓ２５２）、無線通信装置１０Ｂは受信したビーコンに含まれる情報に基づいて受信スロットを設定する（Ｓ２５４）。

その後、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂは、各々が設定したスロットにおいて予約通信を行うことができる。以降も、無線通信装置１０Ａと１０Ｂの間でビーコンが送受信され（Ｓ２５６、Ｓ２５８）、設定されたスロットにおいて予約通信が行われる（Ｓ２５５）。

このように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、スロット予約の競合の検出から変更後のスロットで予約通信を行うまでを、およそスーパーフレーム２〜３周期分の時間で行なうことができる。また、無線通信装置１０Ａおよび１０Ｂの間で送受信されるビーコンに含まれる、従来のスロットと新たなスロットの共通部分に関する予約状態を「確定」にしておけば、スロット予約の変更を通信を継続して行うことが可能である。

図１９は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の動作の流れを示したフローチャートである。まず、無線通信装置１０は、電源投入直後に、スキャンを行なって自己のビーコン期間と、ビーコン送信スロットの設定をする初期設定を行なう（Ｓ３０１）。そして、無線通信装置１０は、Ｓ３０１において設定したビーコン期間であり（Ｓ３０２）、自己送信ビーコンスロットが到来したら（Ｓ３０３）、スロット予約関連の設定済みＩＥを獲得し（Ｓ３０４）、ビーコン送信を行なう（Ｓ３０５）。

一方、無線通信装置１０は、ビーコン期間のうち、自己の送信スロット以外であればビーコン受信処理を行なう（Ｓ３０６）。そして、無線通信装置１０は、自己を受信先とする予約を受信した場合には（Ｓ３０７）、過去に受信したビーコンの予約情報を参照し、自己の空きスロットの情報を獲得して（Ｓ３０８）、予約可能スロットＩＥ（ＤＲＰ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ＩＥ）を設定する（Ｓ３０９）。

続いて、無線通信装置１０は、要求されたスロットが利用可能であれば（Ｓ３１０）、スロット予約確定ＩＥを設定する（Ｓ３１１）とともに、該当するスロットを受信スロットとして設定する（Ｓ３１２）。一方、要求されたスロットが利用可能でなければ、無線通信装置１０はスロット予約競合ＩＥを設定する（Ｓ３１３）。

また、無線通信装置１０は、自己を送信元とする予約を受信した場合には（Ｓ３１４）、受信先の予約可能スロットＩＥ（ＤＲＰ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ ＩＥ）を獲得する（Ｓ３１５）。その後、無線通信装置１０がスロット予約の初期設定中、追加設定中、変更処理中であり（Ｓ３１６）、受信先から予約確定ＩＥが送信された場合には（Ｓ３１７）、スロット予約確定ＩＥを設定する（Ｓ３１８）。そして、無線通信装置１０は、該当するスロットを送信スロットとして設定する（Ｓ３１９）。

また、無線通信装置１０は、受信先から予約競合ＩＥが送付されてきた場合には（Ｓ３２０）、Ｓ３２５に移行し、スロット予約の変更を行なう。一方、無線通信装置１０は、受信先から予約競合ＩＥ以外の予約ＩＥを受信した場合、Ｓ３０２に戻って一連の処理をくり返す。

また、無線通信装置１０が受信したビーコンに他の無線通信装置間での予約情報が含まれる場合、無線通信装置１０は、該予約情報に基づいて予約可能スロットを更新する（Ｓ３２１）。その後、上記予約情報と自己が予約を設定しているスロットとが競合していれば（Ｓ３２２）、さらに競合制御ビットを獲得する（Ｓ３２３）。続いて、無線通信装置１０は、自己が予約の変更を行なうべきか判断し、変更すべきであれば（Ｓ３２４）、受信先との間で共通の空きスロットを判定し（Ｓ３２５）、そのスロット予約変更ＩＥを設定する（Ｓ３２６）。一方、予約スロットに競合がない場合、自己の予約を変更すべきでない場合には、Ｓ３０２に戻って一連の処理をくり返す。

一方、ビーコン期間以外であり、無線通信装置１０がインターフェース１５６を介してスロット予約要求を受理した場合には（Ｓ３２７）、自己の空きスロット状況を獲得し（Ｓ３２８）、空きスロットとなっているものから、要求されたスロット数となるスロット予約要求ＩＥを構築する（Ｓ３２９）。

また、自己の受信スロットが到来した場合には（Ｓ３３０）、データ受信処理を行なう（Ｓ３３１）とともに、Ｓ３３４に移行し、受信データのデータ残しがある場合にスロット追加処理を行なう。

一方、無線通信装置１０は、自己の送信スロットである場合には（Ｓ３３２）、データ送信処理を行なう（Ｓ３３３）。さらに、無線通信装置１０は、送信データのデータ残しがある場合には（Ｓ３３４）スロット追加の要否を判断する（Ｓ３３５）。無線通信装置１０は、スロット追加が必要であると判断した場合、空きスロット状況を獲得し（Ｓ３３６）、必要なスロット数に至るまでのスロット予約追加ＩＥを設定する（Ｓ３３７）。また、送信データ残、あるいは受信データ残がない場合や、スロット追加が必要な状態に至っていなければ、Ｓ３０２に戻って一連の処理をくり返す。

〔３〕まとめ
以上説明したように、本実施形態にかかる無線通信装置１０は、スロット予約を変更する際、相手方の無線通信装置に変更後の新たなスロットを示す変更要求が一括して送信される。また、変更要求に対する相手方の無線通信装置からの応答に基づき、設定部１３４がスロット予約を新たなスロットに変更設定する。したがって、当該無線通信装置１０によれば、スロットの変更部分のみを相手方の無線通信装置に変更要求として送信する場合と比較して、スロットの変更に要する時間を削減することが可能である。その結果、予約の変更処理中に他の予約とスロットの競合が発生することを防止することもできる。

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

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

また、無線通信装置１０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した無線通信装置１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図１６の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

自律分散型の無線通信システムの構成例を示した説明図である。 スーパーフレームの構成例を示した説明図である。 各無線通信装置が設定する自己のビーコンスロット位置を示した概念図である。 ビーコンフレーム構成例を示した説明図である。 スロット予約情報エレメントの構成例を示した説明図である。 予約制御情報の構成例を示した説明図である。 事由コードの具体例を示した説明図である。 予約可能スロット情報エレメントの構成例を示した説明図である。 スロット予約方法の一例を示した説明図である。 スロット予約方法の他の例を示した説明図である。 スロット予約が競合した場合の様子を示した説明図である。 スロット予約の競合を解消する様子を示した説明図である。 無線通信装置によるスロット予約の一連の流れを示した説明図である。 無線通信装置によるスロット予約の追加の一連の流れを示した説明図である。 無線通信装置によるスロット予約の変更の一連の流れを示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 同実施形態にかかる無線通信装置によるスロット予約の追加の一連の流れを示した説明図である。 同実施形態にかかる無線通信装置によるスロット予約の変更の一連の流れを示した説明図である。 同実施形態にかかる無線通信装置の動作の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１０ 無線通信装置
１０４ アンテナ
１１２ ビーコン受信処理部
１３２ 選択部
１３４ 設定部
１３６ 応答部
１４８ ビーコン送信処理部

Claims (8)

1. 所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定した設定時間帯を利用して相互に無線通信を行う複数の無線通信装置を含む無線通信システムであって：
   前記無線通信システムに含まれる他の無線通信装置と無線通信する無線通信装置は、
   前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から、変更前の時間帯との共通部分を有する新たな時間帯を選択する選択部と；
   前記新たな時間帯を示し、かつ、前記共通部分の時間帯に関しては設定が確定していることを示す情報を前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信し、前記他の無線通信装置と前記共通部分の時間帯で通信を継続する通信部と；
   を備え、
   前記他の無線通信装置は、前記設定時間帯の変更要求を受信すると、前記設定時間帯の変更要求の示す前記新たな時間帯を自装置が利用可能である場合に、前記設定時間帯の変更要求に対する応答を前記通信部から前記無線通信装置に送信し、
   前記無線通信装置は、前記他の無線通信装置からの前記応答に基づいて前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定することを特徴とする、無線通信システム。
2. 所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定された設定時間帯を利用して他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって：
   前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から、変更前の時間帯との共通部分を有する新たな時間帯を選択する選択部と；
   前記新たな時間帯を示し、かつ、前記共通部分の時間帯に関しては設定が確定していることを示す情報を前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信し、前記他の無線通信装置と前記共通部分の時間帯で通信を継続する通信部と；
   前記設定時間帯の変更要求に対する前記他の無線通信装置からの応答に基づき、前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定する設定部と；
   を備えることを特徴とする、無線通信装置。
3. 前記通信部は、前記他の無線通信装置が利用可能な時間帯を示す利用可能時間帯情報を前記他の無線通信装置から受信し、
   前記選択部は、前記利用可能時間帯情報に基づき、前記新たな時間帯を前記他の無線通信装置が利用可能な時間帯から選択することを特徴とする、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記通信部は、周囲の無線通信装置が利用を設定している時間帯を示す利用情報を受信し、
   前記利用情報の示す時間帯と、自装置が設定している設定時間帯とが競合する場合、前記選択部は、前記設定時間帯の時間量と前記新たな時間帯の時間量とが一致するように前記新たな時間帯を選択することを特徴とする、請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記通信部が前記設定時間帯の変更要求を受信し、前記設定時間帯の変更要求の示す新たな時間帯を自装置が利用可能である場合、前記設定時間帯の変更要求に対する応答を前記通信部から前記他の無線通信装置に送信させる応答指示部をさらに備えることを特徴とする、請求項２に記載の無線通信装置。
6. 無線通信によりデータを送受信するための通信需要を判定する通信需要判定部と；
   前記通信需要を満たすために必要な設定時間帯の時間量を判定する必要量判定部と；
   をさらに備え、
   前記必要量判定部により判定された前記設定時間帯の時間量が現在の設定時間帯の時間量より多い場合、前記選択部は、前記現在の設定時間帯に、前記必要量判定部により判定された前記設定時間帯の時間量と前記現在の設定時間帯の時間量との差分に応じた時間量の時間帯を追加して前記新たな時間帯を選択することを特徴とする、請求項２に記載の無線通信装置。
7. コンピュータを、
   所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定した設定時間帯を利用して他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置であって、
   前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から、変更前の時間帯との共通部分を有する新たな時間帯を選択する選択部と；
   前記新たな時間帯を示し、かつ、前記共通部分の時間帯に関しては設定が確定していることを示す情報を前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信し、前記他の無線通信装置と前記共通部分の時間帯で通信を継続する通信部と；
   前記設定時間帯の変更要求に対する前記他の無線通信装置からの応答に基づき、前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定する設定部と；
   を備える無線通信装置として機能させるための、プログラム。
8. 所定周期を有するフレームに含まれる時間帯のうちで、事前に設定した設定時間帯を利用して他の無線通信装置と無線通信を行う無線通信装置において実行される無線通信方法であって：
   前記設定時間帯を変更する場合、前記フレームに含まれる時間帯から、変更前の時間帯との共通部分を有する新たな時間帯を選択するステップと；
   前記新たな時間帯を示し、かつ、前記共通部分の時間帯に関しては設定が確定していることを示す情報を前記設定時間帯の変更要求として前記他の無線通信装置に送信し、前記他の無線通信装置と前記共通部分の時間帯で通信を継続するステップと；
   前記設定時間帯の変更要求に対する前記他の無線通信装置からの応答に基づき、前記設定時間帯を前記新たな時間帯に変更設定するステップと；
   を含むことを特徴とする、無線通信方法。

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