JP4623007B2 - 無線通信方法および無線通信装置 - Google Patents
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Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信ネットワークにおけるアドホック通信をするときの無線通信方法および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この無線通信方法および無線通信装置としては、例えば、特開２００３−２２９８６９号公報に記載されているようなものがあった。図４２は特開２００３−２２９８６９号公報に記載された無線通信方法を示すものであり、無線ネットワークにおいて、制御局を配置せずに、無線通信装置同士が直接通信する無線通信方法を示している。
【０００３】
図４２において、無線通信装置は所定の時間間隔で自己の情報受信開始位置を示す受信タイミング情報と受信ウィンドウ情報と受信周期情報とを記載した管理情報を送信する（Ｍ１〜Ｍ４）。この管理情報を受信できた他の無線通信装置は、該当する無線通信装置の通信装置番号に関連付けて、受信タイミングと受信ウィンドウ、受信周期を記憶する。そして、当該他の無線通信装置は、情報伝送時に、通信相手の受信タイミングと受信ウィンドウ、受信周期とから該当する無線通信装置における受信開始位置を求めて、そのタイミングで情報を送信する。
【０００４】
なお、管理情報は、管理情報交換領域（以下、「ビーコンピリオド」という。）（Ｃ１、Ｃ５）で全ての無線通信装置がそれぞれのビーコンスロットでビーコンを送信し交換している。
【０００５】
しかしながら、従来の方法では、ビーコンピリオドが固定時間であるため、予めいくつのビーコンを送信するかわからないような無線ネットワークシステムにおいては、次のような課題を有していた。すなわち、実際にこの無線ネットワークシステムに加入している無線通信装置が予め想定していたノード数よりはるかに小さなノード数であった場合には、ビーコンピリオドは空き時間が多く、通信効率が良くない。
【０００６】
また、ビーコンピリオドの時間はすべてのノードが受信待ち状態で動作し続けるため、必要以上に長いビーコンピリオドは余計な電力を消費することになるので、消費電力の無駄が増えてしまう。
【０００７】
さらに、同じ無線通信方式を採用する、他の無線ネットワークシステムが近隣に存在する場合に、ビーコンピリオドが長い程、ビーコンピリオド同士が衝突したり、データ通信が衝突したりする可能性が高くなってしまう。
【０００８】
一方、この無線ネットワークシステムに加入している無線通信装置が予め想定していたノード数より大きな数であった場合には、ビーコンの空きスロットが不足してしまい無線ネットワークシステムに参加できない無線通信装置が生じてしまう。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の目的は、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数が動的に変動しても、通信効率の良い、かつ消費電力の無駄も少ない無線通信方法を提供することにある。
【００１０】
本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置がビーコンピリオドにおいてビーコンを互いに衝突しないように送信する無線通信方法であって、他の無線通信装置から受信した第１の移動状態情報と、第1の移動状態情報を通知した無線通信装置を特定する識別子及びビーコンスロット位置と、を含む情報を、ビーコンに含まれるビーコンピリオド占有情報として生成するステップと、自己の無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を、他の無線通信装置に通知する第２の移動状態情報をビーコンに付加するステップと、自己の無線通信装置のビーコンスロットにおいてビーコンを送信するステップと、無線通信装置がビーコンピリオド内に、自己のビーコンを送信する期間であるビーコンスロットより以前に空きビーコンスロットを検出した場合、所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、自己の無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、移動予定の他の無線通信装置が送信したビーコンを受信しない、又は、移動予定の他の無線通信装置がビーコンを送信することをビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、自己のビーコンスロットを先の空きビーコンスロットへ、所定のスーパーフレーム後に、移動して送信する。
【００１１】
これにより、無線通信装置は、必要に応じてビーコンピリオドの長さを変更できるため、ノード数が固定長のビーコンピリオドで発生していた通信効率の低下や、消費電力の損失といった不利益を取り除くことができる。また、次近接の無線通信装置の発するビーコンの情報が届くまでに1ビーコンピリオド遅れることになるが、無線通信装置はビーコンスロット位置の移動をスーパーフレーム単位で待つことにより、この遅れを吸収することができる。またさらに、無線通信装置は次近接の無線通信装置のビーコンスロットに関する情報も相互に通知することができるので、ビーコンスロットを移動したことにより、通信相手の無線通信装置が、通信可能な他の無線通信装置のビーコンと衝突することを避けることができる。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信方法は、所定数のスーパーフレームのカウントが、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに他の無線通信装置のビーコンが存在する期間は行わないことを特徴とする。
【００１３】
これにより、カウントダウンした無線通信装置のみが、その近隣において唯一のビーコンスロットを変更した無線通信装置であるということが保証される。そのため、他の無線通信装置と同時に同じビーコンスロット位置に移動するような事態を起こさずに、ビーコンピリオドの縮退動作を行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が受信したビーコン及びビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出したとき、空きビーコンスロットの検出と、当該空きスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行うものである。
【００１７】
これにより、ビーコンフォーメーションが動的に変更されるような状況下にあるときに、自律分散的にこれを検知してビーコンピリオドの縮退動作を行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る無線通信方法における移動状態情報は、所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである。
【００１９】
これにより、フラグを使用した場合は、無線通信装置間の送受信データが最小限の１ビットに限定できるので、通信時間を短くすることが可能になる。
【００２４】
本発明に係る無線通信装置は、ビーコンを受信し、フレームを抽出するビーコン受信部と、抽出したフレームがビーコンフレームであると判定し、ビーコンの受信スロット位置と、当該ビーコンの送信元の無線通信装置を特定する識別子と、送信元の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するか否かを示す移動状態情報とを含むビーコンピリオド占有情報を記録部に記録し、ビーコンフレームに付与されていたビーコンピリオド占有情報を記録するフレーム判定部と、記録部に記録されたすべてのビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出した場合、自己の無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を、他の無線通信装置に通知する第２の移動状況情報を出力するビーコンスロット位置制御部と、受信したビーコンから生成した前記ビーコンピリオド占有情報と、第２の移動状態情報と、を含むビーコンフレームを構成するフレーム構成部と、自己の無線通信装置のスロット位置を検出し、フレーム構成部が構成したビーコンフレームの送信を指示するビーコン送信指示部と、ビーコンスロット位置制御部は、記録部に記録されたすべてのビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出した場合に、所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、自己の無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、移動予定の他の無線通信装置が送信したビーコンを受信しない、又は、移動予定の他の無線通信装置がビーコンを送信することをビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、所定数のスーパーフレーム後に、自己の無線通信装置のビーコンスロットを空きビーコンスロットへ移動したビーコン送信タイミングをビーコン送信指示部に出力し、ビーコン送信指示部は、ビーコン送信タイミングに基づいて、ビーコンフレームをフレーム構成部から送信するものである。
【００２５】
これにより、他の無線通信装置と同時に同じビーコンスロット位置に移動するような事態を引き起こさず、最小限のデータの交換で自律分散的に縮退動作を行うと共に、いままで通信できなかった無線通信装置との地理的移動による近隣化により同じグループとして通信できるような無線ネットワークを構成する無線通信装置を構築することが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンスロット位置制御部が、受信したビーコン及びビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出した場合、空きビーコンスロットの検出と、当該空きビーコンスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行うものである。
【００３１】
これにより、ビーコンフォーメーションが動的に変更されるような状況下にあるときに、無線通信装置は、自律分散的にこれを検知してビーコンピリオド縮退動作を行うことができる。
【００３２】
また、本発明に係る無線通信装置は、移動状態情報が所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである。
【００３３】
これにより、無線通信装置は、フラグを使用した場合には、無線通信装置間の送受信データを最小限の１ビットに限定でき、通信時間を短くすることを可能とする。
【００３８】
本発明に係る無線通信方法は、移動状態情報が無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含み、無線通信装置は自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置が移動先スロット位置情報で指定したビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがあることを検出した場合、当該空きビーコンスロットのいずれかを選択し、移動先ビーコンスロット位置として他の無線通信装置へ通知するとともに、所定数のスーパーフレームのカウントを開始するものである。
【００３９】
これにより、無線通信装置が、移動先ビーコンスロット毎に競合しても、１サイクルのカウントダウンにより、複数のビーコンを縮退位置に移動させることが可能になる。
【００４０】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が空きビーコンスロットの中で最も前方に位置するビーコンスロットを選択した場合に、自己の無線通信装置が最も後方に位置するスロットでないならば、最下位のスロットになるまで、順次、次のスーパーフレームで、最も前方の位置する空きスロットの次に前方となる空きスロットを選択するものである。
【００４１】
これにより、無線通信装置は最も前方に位置する空きスロットから順に、また、並行してビーコンスロットを移動することが可能になる。
【００４２】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が空きビーコンスロットの中で任意のビーコンスロットを選択するものである。
【００４３】
これにより、ビーコン同士が互いの移動先を確認して順次選択していくのとは異なり、一時に複数の縮退動作を開始することが可能になる。
【００４４】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が、所定数のスーパーフレームをカウント中に、自己のカウンタ値が最大値である場合には、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置を第1の移動状態情報から検知する、あるいは、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置をビーコンピリオド占有情報から検知するものである。また、無線通信装置は、自己のカウンタ値が最大値−１である場合には、他の無線通信装置を移動状態情報から検知する。さらに、無線通信装置は、自己のカウンタ値が最大値でも最大値−１でもない場合には、同一のカウンタ値を有する他の無線通信装置を移動状態情報から検知する、あるいは、自己のカウンタ値＋１の値を有する他の無線通信装置をビーコンピリオド占有情報から検知する。なお、無線通信装置は、いずれかの条件に適合する無線通信装置を検知した場合、当該無線通信装置の内、最も後方のスロット位置にある無線通信装置がカウントを継続し、該当しない他の無線通信装置は所定のカウンタ値にリセットする。
【００４５】
これにより、無線通信装置は空きスロットを常に適切に選択して効率よくビーコンピリオドを縮退し、なおかつ、１カウントダウンサイクルにおいて複数のビーコンをパイプライン的に縮退することができる。
【００４６】
また、本発明に係る無線通信方法は、カウント中に最大値もしくは０以外の自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を有するビーコンピリオド占有情報を受信した場合、カウントを中止し、自己のカウンタ値を最大値にリセットするものである。
【００４７】
これにより、次近接の無線通信装置が、自身の無線通信装置と１スーパーフレームの違いでパイプライン的に並列に移動しようとしたときに、偶然同じビーコンスロット位置に入ることを未然に防ぐことが可能になる。
【００４８】
また、本発明に係る無線通信方法は、自己のビーコンスロットの移動先の空きビーコンスロットが最も前方に位置する空きビーコンスロットであることを特徴とする。
【００４９】
これにより、無線通信装置は、より高速に一連の縮退動作を行うことができる。
【００５０】
本発明に係る無線通信装置は、移動状態情報が無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含む。そして、ビーコンスロット位置制御部が、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の移動先スロット位置情報によって指定されたビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがある場合、当該空きビーコンスロットを移動先ビーコンスロット位置として自己の移動状態情報を記録部に記録し、所定のカウントを移動カウンタに設定する。そして、フレーム構成部は、記録部に記録された自己の移動状態情報を含むビーコンフレームを構成する。
【００５１】
これにより、無線通信装置は、自己の移動先スロットを他の無線通信装置に通知したり、他の無線通信装置が移動を予定している移動先スロットを検知できるので、自己よりも下位に移動を予定する無線通信装置があっても、それを避けて他の空きスロットへ並行してビーコンスロット位置の移動処理を行うことができる。
【００５２】
また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンスロット位置制御部が自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の移動を予定するビーコンスロット以外の空きスロットの中で、最も前方に位置するビーコンスロットを移動先ビーコンスロットに指定するものである。
【００５３】
これにより、無線通信装置は、最上位の空きスロットから順に、また、並行してビーコンスロットを移動することが可能になる。
【００５４】
以上のように本発明によれば、無線ネットワークシステムの無線通信装置の自律分散的なアルゴリズムにより、ビーコンピリオドの動的な可変長化を、ビーコンの衝突を最低限にして実施できる。これにより、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数が動的に変動しても、通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信が可能になる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明は、アドホック通信等をするときの無線通信方法および無線通信装置に有用であり、無線ネットワーク内の各無線通信装置がビーコンを送信する場合に、そのビーコンピリオドを動的に変更するのに適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
（実施の形態１）
図１は本発明を実施する無線ネットワークシステムの構成をなす無線通信装置の配置を示した図である。
【００５７】
図１において、無線通信装置Ａ（１０１）乃至無線通信装置Ｆ（１０６）は、それぞれ通信エリア１１１乃至１１６の範囲で相互に送受信可能である。すなわち、無線通信装置Ａ（１０１）は無線通信装置Ｂ（１０２）、Ｃ（１０３）、Ｄ（１０４）と、無線通信装置Ｂ（１０２）は無線通信装置Ａ（１０１）、Ｄ（１０４）と、無線通信装置Ｃ（１０３）はＡ（１０１）、Ｄ（１０４）、Ｅ（１０５）と、無線通信装置Ｄ（１０４）は無線通信装置Ａ（１０１）、Ｂ（１０２）、Ｃ（１０３）、Ｆ（１０６）と、無線通信装置Ｅ（１０５）は無線通信装置Ｃ（１０３）とそれぞれ通信することができる。なお、無線通信装置Ｇ（１０７）は、最初はこの無線ネットワークに加入していないものとする。
【００５８】
図２はこれら無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【００５９】
図２において、無線Ｌ１処理部２０１はアンテナ２００から受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、フレームを生成したり、フレームをアナログ信号に変換し、アンテナ２００から送出するものである。このアンテナ２００は、無指向性アンテナであり、電波を放出する。この無線Ｌ１処理部２０１が本発明に係るビーコン受信部に該当する。
【００６０】
フレーム判定部２０２は、無線Ｌ１処理部２０１の受信したフレームがビーコンフレームであるか、あるいはデータフレームであるかを判別するものである。
【００６１】
図３はこのビーコンピリオドにおけるビーコンフレームの構成を示す図である。
【００６２】
図３において、ビーコン送信者情報３０１は、このビーコンを送信する無線通信装置自身のデバイスＩＤをデバイスＩＤ３０３に、後述する移動カウンタ２０６のカウンタ値をカウンタ３０４に、そしてこのビーコンを送信する無線通信装置が把握しているビーコンスロット長をビーコンスロット長３０５に記載している。また、ビーコンピリオド占有情報３０２は、この無線通信装置が直前のスーパーフレームで受信したビーコンフレーム中のビーコン送信者情報３０１に記載されていたデバイスＩＤとカウンタ値をそれぞれビーコン毎にデバイスＩＤ３０６とカウンタ３０７に記載し、その受信したビーコンのスロット位置をビーコンスロット位置３０８に記載している。
【００６３】
記録部２０３は、ビーコン送信者情報３０１およびビーコンピリオド占有情報３０２に含まれる各ビーコンスロットの占有状態を記録するものである。
【００６４】
図４は記録部２０３に記録されるビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す。
【００６５】
図４において、ビーコンのスロット毎にスロット番号４０１と、そのスロットを使用している無線通信装置のデバイスＩＤ４０２と、スロットの使用状態４０３と、その種別４０４が記録されている。この使用状態４０３は、そのスロット位置の無線通信装置がスロット位置の変更を予定しているか否かを示すものであり、カウンタ３０４、３０７の値が設定される。また、種別４０４は、該当するスロットでビーコンを受信した（図中、「Ｂｅａｃｏｎ」で示す。）のか、ビーコンピリオド占有情報によって占有されていることを通知された（図中、「ＢＰＯＩＥ」で示す。）のかを示している。
【００６６】
また、上位層処理部２０４は、ネットワーク層以上のプロトコル処理を行うものである。
【００６７】
ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを参照し、ビーコンピリオドの前方に空きスロットが有れば自己のスロット位置を移動するための処理を行うものである。
【００６８】
移動カウンタ２０６は、自己のビーコンスロット位置を移動開始するまでのスーパーフレームをカウントするものであり、通常２以上の値が設定される。
【００６９】
フレーム構成部２０７は、記録部２０３から必要な情報を読み出し、ビーコンピリオド占有情報３０２を生成する。さらに、フレーム構成部２０７は、ビーコン位置制御部２０５からの情報を基にビーコン送信者情報３０１を生成して、管理情報を含むビーコンフレームを構成する。また、フレーム構成部２０７は、上位層処理部２０４からのデータを受けてデータフレームを構成する。
【００７０】
ビーコン送信指示部２０８は、オフセット時間をカウントするタイマー機能を有して、ビーコンピリオドにおける自己のスロット位置を検出する。そして、ビーコン送信指示部２０８は、フレーム構成部２０７に対して、無線Ｌ１処理部２０１へ構成したフレームを送出するタイミングを指示する。
【００７１】
以上のように構成された無線通信装置がビーコンスロットを移動する動作、作用を説明する。
【００７２】
図５は本実施の形態に係る無線通信装置が行うビーコンピリオドの縮退動作を示すフロー図である。
【００７３】
まず、フレーム判定部２０２が他の無線通信装置から受信したフレームがビーコンフレームであるかを判定する（ステップＳ５０１）。
【００７４】
フレーム判定部２０２は、ビーコンフレームと判定した場合、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブル中の、受信したビーコンのスロット位置に該当するスロット番号におけるデバイスＩＤ４０２と使用状態４０３に、受信したビーコン送信者情報３０１のデバイスＩＤ３０３とカウンタ３０４の値とを記録する。また、種別４０４には、ビーコン受信（Ｂｅａｃｏｎ）を設定する（ステップＳ５０２）。
【００７５】
また、フレーム判定部２０２は、受信したビーコンフレーム中のビーコンビリオド占有情報３０２に記載されたビーコンスロット位置３０８に該当するスロット番号におけるデバイスＩＤ４０２と使用状態４０３に、デバイスＩＤ３０６とカウンタ３０７の値とを記録する。また、種別４０４にはビーコンピリオド占有情報（ＢＰＯＩＥ）を設定する。なお、このビーコンピリオド占有情報３０２に基づくビーコンスロット状態テーブルへの記録は、このビーコンフレーム中の全てのビーコンピリオド占有情報３０２について行う。
【００７６】
次に、ビーコン送信指示部２０８は、自己のビーコンを送信するスロット位置であるか否かを判定し（ステップＳ５０３）、送信タイミングである場合フレーム構成部２０７へビーコンフレームの送信を指示する（ステップＳ５０４）。
【００７７】
一方、送信タイミングでない場合は、ビーコン送信指示部２０８は、ビーコンピリオドが経過したか否かを判定し（ステップＳ５０５）、経過していなければステップＳ５０１へ戻る。このように、ステップＳ５０１からステップＳ５０５までの処理をビーコンピリオドの終了まで繰り返すことにより、ビーコンピリオド中に受信した全てのビーコンフレームについてのスロット状態が記録部２０３に記録される。
【００７８】
なお、このビーコンピリオドは、受信した全てのビーコン送信者情報３０１のビーコンスロット長３０５の内で最大のものに、さらに３スロットのエントリースロットを付加した長さとする。このエントリースロットとは、新たにネットワークに加入、および再加入した無線通信装置がビーコンを送信するスロットであり、３スロットの内の任意のスロットが選択される。これにより、新加入の無線通信装置が複数同時に存在したときの最初のビーコンが衝突する確率を低く抑えることができる。
【００７９】
また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンピリオド占有情報３０２により、次近接の無線通信装置のスロット状態も知ることができる。
【００８０】
次に、ステップＳ５０５において、ビーコンピリオドの終了時間となったとき、ビーコンスロット位置制御部２０５がビーコンスロット位置決定処理（ステップＳ５０６）を行う。
【００８１】
次に、フレーム判定部２０２は、スーパーフレームが終了するまで待機し、この周期が終了した時点でステップＳ５０１へ戻る（ステップＳ５０７）。
【００８２】
ここで、上記のビーコンスロット位置決定処理について以下に説明する。
【００８３】
図６は無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。
【００８４】
まず、ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（以下、「ビーコンフォーメーション」という。）に変化があるかないかを確認する（ステップＳ６０１）。ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるかないかを確認する（ステップＳ６０２）。空きがある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、移動カウンタ２０６にカウンタ値の最大値を示すフル（以下、「Ｆｕｌｌ」と記載し、本実施の形態では最大値を’３’とする。）にリセットする（ステップＳ６０３）。また、空きがない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６を‘０’にする（ステップＳ６０４）。
【００８５】
一方、ステップＳ６０１において、前回のビーコンフォーメーションに変化がない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、移動カウンタ２０６のカウントダウンを開始する。そして、移動カウンタ２０６が‘０’となっているか否かを判定し、‘０’であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する（ステップＳ６０５）。
【００８６】
一方、移動カウンタ２０６が‘１’以上の場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、ビーコンスロット状態テーブルから自分のビーコンスロット位置より下位のスロットの使用状態４０３をチェックする（ステップＳ６０６）。
【００８７】
そして、使用状態４０３が一つでも‘０’で無い場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、自分より優先的にビーコンスロット位置変更のためのカウントダウンを始めているものがあると判定し、移動カウンタ２０６にＦｕｌｌ（本実施の形態では‘３’とする。）をセットし、保持する（ステップＳ６０７）。このように、より下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置がビーコンスロット位置の移動の優先権を持つことにより、空きスロットへの移動処理が繰り返される無駄を省くことができる。なお、ステップＳ６０７では、Ｆｕｌｌにリセットされているが、０にリセットする方法も可能である。この場合、地理的に離れた箇所のビーコンピリオドの縮退を同時に実行できるという利点を有するが、縮退のためにスーパーフレーム周期回数を１つだけ多く待つことになり縮退時間が増える可能性もある。
【００８８】
一方、下位スロットがすべて０である場合、自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６をカウントダウンする（ステップＳ６０８）。そして、ビーコンスロット位置制御部２０５は、カウンタ値が０となった時点で（ステップＳ６０９）、自己が空きと見なす最上位のビーコンスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部２０８のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する（ステップＳ６１０）。
【００８９】
以上のように、ビーコンスロット位置制御部２０５が自己よりも上位に空きスロットがある場合であって、下位に移動予定の他の無線通信装置がないときは、ビーコンスロット位置を上位のスロットへ移動するため、ビーコンピリオドを短縮する（「縮退動作」という。）ことができる。これにより、ビーコンピリオドは、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数に応じて、無駄のない長さに調整されることになる。
【００９０】
また、この下位スロットから上位スロットへのスロット位置の変更は、ビーコンスロット位置制御部２０５が変更を決定してから、スーパーフレーム３周期後に行っている。これにより、ビーコンスロット位置制御部２０５は、１ホップ離れた位置にある無線通信装置のビーコンスロット位置をビーコンピリオド占有情報から把握できる。したがって、ビーコンスロット位置制御部２０５は、そのスロット位置を避けながら上位の空きスロットへ自己のビーコンスロット位置を移動するので、１ホップ離れた位置の無線通信装置とのスロット位置の衝突を回避することが可能になる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を３としたが、これに限らず、２以上であれば同様の効果が得られる。しかし、１ホップ内になかった無線通信装置がビーコンの検出中に１ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、３以上とすることが好ましい。
【００９２】
さらにまた、ステップＳ５０６で説明したようなビーコンスロット位置決定処理を行うことにより、図１６のような位置関係にある無線通信装置においても新規加入の無線通信装置の検出が可能になる。
【００９３】
図１６において、無線通信装置Ａ（１６０１）は通信エリア１６１１内の無線通信装置Ｂ（１６０２）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｂ（１６０２）は通信エリア１６１２内の無線通信装置Ａ（１６０１）および無線通信装置Ｃ（１６０３）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｃ（１６０３）は通信エリア１６１３内の無線通信装置Ｂ（１６０２）および無線通信装置Ｄ乃至Ｍ（１６０４）と相互に通信可能である。なお、無線通信装置Ａ乃至Ｍは、第１スロット乃至第１２スロットでそれぞれビーコンを送信している。また、図１７Ａ、Ｂは無線通信装置毎のスロットの使用状態を示す図である。
【００９４】
図１７Ａにおいて、スロット１７０１は無線通信装置Ａがこのスロット位置で自らビーコンを送信していることを示し、スロット１７０２は無線通信装置Ａがこのスロット位置で無線通信装置Ｂから発信されたビーコンを受信していることを示し、スロット１７０３は無線通信装置Ａがこのスロット位置で無線通信装置Ｃからビーコンが発信されたことをビーコンピリオド占有情報から通知されたことを示している。また、スロット１７０４は空きスロットを示し、スロット１７０４はエクストラスロットであることを示している。なお、これらの表記方法は、図７乃至図１０、図１２乃至図１５、図２０乃至図２２、図３１乃至図４１においても同様である。なお、エクストラスロットとは、近隣の無線通信装置のビーコンスロット長情報３０５のうち最大のものに、エントリースロットの長さを足しあわせた時間領域をデータの送受信も行わない保護領域として確保するために、自己のビーコンスロット長に付加するスロットのことをいう。
【００９５】
無線通信装置Ａ（１６０１）は、無線通信装置Ｂ（１６０２）からのビーコン送信者情報３０１とビーコンピリオド占有情報３０２とから、無線通信装置Ｂと無線通信装置Ｃのビーコンにより、第２スロットおよび第３スロットが使用されていることを知る。また、無線通信装置Ｂも、無線通信装置ＡとＣのビーコン送信者情報３０１とビーコンピリオド情報３０２とから、第１スロットおよび、第３スロット乃至第１２スロットが使用されていることを知ることができる。
【００９６】
このとき、無線通信装置Ａは、ビーコンピリオドを無線通信装置Ｂからのビーコンスロット長３０５に基づいてエクストラスロットを９スロット追加している。このため、無線通信装置Ａは、エントリースロット分の３スロットを加えて、第１５スロットまでビーコン受信待ち状態にある。このため、無線通信装置Ｘ（１６０５）が無線通信装置ＡとＣの通信エリア１６１１、１６１２内の図１６に示す地点で、新たに加入するためのビーコンを第１４スロットで送信したとき、図１７Ｂに示すように無線通信装置Ａはこのビーコンを受信することができる。もし、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｂからのビーコンスロット長３０５をビーコンピリオドの決定に用いず、エクストラスロットを追加しなかった場合は、第６スロットまでをビーコンピリオドと認識し、それ以降のビーコンを受信しない。このため、無線通信装置Ａは、新規加入の無線通信装置Ｘを検出することができなくなってしまう。
【００９７】
このように、本発明に係る無線通信装置は、ビーコン送信者情報のビーコンスロット長を用いてビーコンピリオドを決定することにより、新規加入する無線通信装置のビーコンを検出することが可能になる。
【００９８】
次に、図１に示した位置関係に無線通信装置Ａ（１０１）乃至Ｆ（１０６）がある場合において、新たに無線通信装置Ｇ（１０７）が加入したときの動作を図７Ａ、Ｂ、Ｃ乃至図１０Ａ、Ｂ、Ｃを用いて説明する。
【００９９】
図７Ａは無線通信装置Ｇ（１０７）が加入する前の各無線通信装置Ａ（１０１）乃至Ｆ（１０６）における、ビーコンスロットの使用状態を示している。
【０１００】
図７Ａにおいて、無線通信装置Ａは第１ビーコンスロットでビーコンＡｓを送信し、無線通信装置Ｂは第２ビーコンスロットでビーコンＢｓを送信し、無線通信装置Ｃは第３ビーコンスロットでビーコンＣｓを送信し、無線通信装置Ｄは第４ビーコンスロットでビーコンＤｓを送信し、無線通信装置Ｅは第２ビーコンスロットでビーコンＥｓを送信し、無線通信装置Ｆは第５ビーコンスロットでビーコンＦｓを送信している。
【０１０１】
また、例えば、無線通信装置Ａは、第２〜第４スロットにて、自己の通信エリア内の無線通信装置Ｂ〜Ｄのビーコンを受信（Ｂｒ〜Ｄｒ）していることを示している。さらに、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｃからのビーコンによって、第２スロットで次近接の無線通信装置Ｅのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報Ｅｂにて知っており、無線通信装置Ｄからのビーコンによって、第５スロットで次近接の無線通信装置Ｆのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報Ｆｂによって知っていることを示している。
【０１０２】
また、無線通信装置Ａは、第６乃至第８スロットをエントリースロットとして確保し、新たな無線通信装置がビーコンを送信してきても受信できるようにしている。また、エクストラスロットが無線通信装置Ｅに設けられている。無線通信装置Ｅは、ビーコンスロット長情報の最大は無線通信装置Ｃから通知された‘７’であったのでエクストラスロットを１つ設けている。
【０１０３】
ここで、ビーコンピリオド占有情報について説明を加える。自律分散でビーコンピリオドを共有してビーコンを送信する無線ネットワークシステムにおいては、同じビーコンスロットで２台以上の無線通信装置が通信することのないようにビーコンスロットを割り振らなくてはならない。しかし、このことは同じビーコンスロットを共有しているもの同士の場合、どちらの無線通信装置のビーコンスロットであるべきかを判定できない。したがって、そのビーコンスロットがどちらに優先権があるかを第三者に判定してもらう必要がある。すなわち、近隣の無線通信装置から自己のビーコンスロット位置に、自己のデバイスＩＤを含んでいないビーコンピリオド占有情報を受信した場合、そのビーコンスロットは問題が発生しているものとして、別のビーコンスロットに位置換えをする必要がある。このため、無線通信装置は、ビーコン受信時にビーコン送信者情報とともにそのビーコンスロット位置を記憶しておき、自己のビーコン送信時にビーコンピリオド占有情報として常に送信している。これにより、各無線通信装置は、ビーコン受信できる無線通信装置の次近接の無線通信装置の情報を得ることができる。
【０１０４】
次に、図７Ｂは無線通信装置Ｇが新たに加入した状況を示している。
【０１０５】
図７Ｂにおいて、無線通信装置Ｇは通信エリア内の無線通信装置Ａ、Ｂ、およびＤから受信したビーコンから無線通信装置Ｇ（７１７）に示すスロット状態を知る。そして、無線通信装置Ｇは、新規加入するために、エントリースロットから任意の１つを選んでビーコンを送信する。この例ではエントリースロットを３つにしているがこれに特定されるものではなく、可変長でも可能である。可変長の場合はビーコン送信者情報３０１のビーコンピリオド長３０５にエントリースロット長を含めて送信すると良い。なお、本実施の形態では無線通信装置Ｇは、第８スロットにエントリーする。このとき、無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｇは、ビーコンフォーメーションが変わったと判断するので、上位スロットの検索を行う。しかし、無線通信装置Ｇ以外の無線通信装置は、上位スロットに空きスロットを検出できない。このため、無線通信装置Ｇのみがカウンタ３０４を‘３’としたビーコンを送信する。無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄは、このビーコンを受信し、無線通信装置Ｇのカウンタ３０４が‘３’であることを検出する。
【０１０６】
図７Ｃは次回のビーコンピリオドの使用状態を示した図である。
【０１０７】
図７Ｃにおいて、無線通信装置ＣとＦは、無線通信装置Ｇのビーコンピリオド占有情報３０２がそれぞれ無線通信装置ＡとＤによって伝えられる。このときのカウンタ３０７は無線通信装置ＡとＤとが前の周期で受信したカウンタ値であるため、’３’となる。
【０１０８】
一方、無線通信装置Ｇは、スロット位置の移動処理を行い、カウンタ値’２’をカウンタ３０４にセットしてビーコンを送信する。無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄは、無線通信装置Ｇからビーコン送信者情報３０１のカウンタ３０４が’２’のビーコンを受信する。
【０１０９】
また、無線通信装置Ｅは、無線通信装置Ｃから受信したビーコンピリオド占有情報３０２に、無線通信装置Ｃが直接受信したビーコン送信者情報３０１の内容を記載するが、ビーコンピリオド占有情報３０２として受信した情報を含めることはしない。このため、無線通信装置Ｅは、無線通信装置Ｇの存在を知ることはない。しかし、無線通信装置Ｅは、無線通信装置Ｃから受信したビーコン送信者情報３０１のビーコンスロット長３０５が‘８’であるため、エクストラスロットを‘４’とする。
【０１１０】
図８Ａは無線通信装置Ｇの移動カウンタ２０６が‘０’となったときのビーコンピリオドの使用状態を示した図である。
【０１１１】
図８Ａにおいて、無線通信装置Ｇのビーコンピリオドは第６ビーコンスロットへ移動する。
【０１１２】
そして、その次のスーパーフレームで図８Ｂに示しているように無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｇのエントリースロットが第７〜第９スロットになっている。
【０１１３】
次に、無線通信装置Ｇが加入した後に、無線通信装置Ｂが脱退したときのビーコン通信の動作を説明する。なお、無線通信装置が近隣でなくなったことの検知は、一定回数連続してビーコンを受信できなくなったときに行うものとする。
【０１１４】
まず、無線通信装置Ｂが近隣でなくなったとき、無線通信装置Ａ、Ｄ、Ｇは、図９Ａに示すように無線通信装置Ｂからのビーコンを受信しなくなるので、一斉にビーコンフォーメーションが変化したと認識する。さらに、無線通信装置Ｃ、Ｆは図９Ｂに示すように、次のスーパーフレームで、無線通信装置Ｂの消滅を知る。無線通信装置Ｆ、Ｇは、無線通信装置Ｅによって第２ビーコンスロットが埋められていないので、上位スロットに空きがあると判定する。このため、無線通信装置Ｆ、Ｇのそれぞれの移動カウンタ２０６には‘３’がセットされる。しかし、スロットを移動する権利を有するのは、最下位スロットでビーコンを送信する無線通信装置Ｇのみであるので、無線通信装置Ｇのカウンタのみカウントダウンされる（図９Ｃ）。
【０１１５】
カウントダウンの後、図１０Ａに示すように無線通信装置Ｇが第２スロットに移動する。これにより、無線通信装置Ａ、Ｄは再度ビーコンフォーメーションの変化をすぐに検知し、ビーコンピリオドを第８スロットまでに更新する。また、無線通信装置Ｃ、Ｆも図１０Ｂに示すように次のスーパーフレームで無線通信装置Ｇのスロット移動を検知し、ビーコンピリオドを第８スロットまでに更新する。これにより、無線通信装置Ｆは移動カウンタを‘０’に戻す。
【０１１６】
そして、次のスーパーフレームで図１０Ｃに示すように、無線通信装置Ｅは無線通信装置Ｃからのビーコンスロット長３０５を受けて、ビーコンピリオドを第８スロットまでに更新する。
【０１１７】
以上のように、本実施の形態の無線通信ネットワークにおいて、無線通信装置が新規加入、あるいは消滅したときにビーコンピリオドの縮退動作が適切に行われるので、各無線通信装置は通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信を実現することができる。
【０１１８】
なお、二つ以上の無線通信装置が同時に同じエントリースロットを選択する場合があるが、この場合、衝突した無線通信装置は再度無線ネットワークシステムに加入を試みることになる。この際には、衝突した各無線通信装置はバックオフ（Ｂａｃｋ Ｏｆｆ）アルゴリズムにより再エントリーするスーパーフレーム回数を例えばランダム化して、再衝突の確率を低減するものとする。
【０１１９】
次に、ビーコングループ内に移動する無線通信装置が存在している場合、どのように他の無線通信装置と相互通信するかを説明する。
【０１２０】
図１１は移動する無線通信装置相互間の配置図である。
【０１２１】
この配置図において、無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）は互いに通信可能である。さらに、無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）は、通信エリア１１１２内に有る無線通信装置Ｈ（１１０３）とも通信可能である。無線通信装置Ｈ（１１０３）は、さらに通信エリア１１１３内にある無線通信装置Ｉ（１１０４）とも通信可能であり、無線通信装置Ｉ（１１０４）は通信エリア１１１４内にある、互いに通信可能な無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）とも通信可能である。このように無線通信装置Ｂ〜Ｌは、一つのビーコングループを形成しているが、その傍らを適当な速度で無線通信装置Ａ（１１０１）が移動したときのビーコンの送信方法について図１２Ａ、Ｂ乃至図１５Ａ、Ｂを用いて以下に説明する。
【０１２２】
まず、無線通信装置Ａ（１１０１）は、無線通信装置Ｂ乃至Ｇ（１１０２）の通信エリア内の地点１１２１に移動すると、周囲のビーコンをスキャンして、ビーコンピリオドのエントリースロットのひとつに自分のビーコンを送信する。
【０１２３】
図１２Ａはこのときの各無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。
【０１２４】
図１２Ａにおいて、無線通信装置Ａ（１１０１）は、そのエントリースロットのひとつ（第１０スロット）で自分のビーコンを送信していることを示している。また、無線通信装置Ｂ乃至Ｉは、それぞれ第１スロット乃至第８スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｊ乃至Ｌはそれぞれ第１スロット乃至第３スロットで送信していることを示している。
【０１２５】
次に、無線通信装置Ａ（１１０１）は、エントリースロットの第３スロットでビーコンを送信したため、移動カウンタ２０６をカウントして縮退動作に移る。その結果、図１２Ｂに示すように、無線通信装置Ａのビーコンスロットは第８スロットに移動し、ビーコンピリオドの短縮が行われる。このとき、無線通信装置Ｈは、無線通信装置Ｂ乃至Ｇ（１１０２）からのビーコンピリオド占有情報により第８スロットに無線通信装置Ａのビーコンの存在を知るが、通信エリア外であるため、無線通信装置Ｉとの通信の障害にはなっていない。
【０１２６】
次に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｈの通信エリア内の地点１１２２へ移動すると、図１３Ａに示すように無線通信装置Ｈでは無線通信装置Ａと無線通信装置Ｉから同時に第８スロット（１３０１）でビーコンが送信される状況となる。
【０１２７】
無線通信装置Ｈは、無線通信装置Ａとの通信エリアの境界にいるため、無線通信装置Ｉのビーコンの方が受信しやすい。このため、無線通信装置Ｈは、ビーコンピリオド占有情報３０２で第８スロットを無線通信装置Ｉが使用していることを通知する。これを受信した無線通信装置Ａは、新たなビーコンスロットを得るためエントリースロットを選択する。その結果、図１３Ｂに示すように、無線通信装置Ａはエントリースロットの一つである第９スロット（１３０２）を獲得して、そこでビーコンを送信する。
【０１２８】
更に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｂ〜Ｇの通信エリア外の地点１１２３へ移動すると、図１４Ａに示すように無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）は第９スロット（１４０１、１４０２）において無線通信装置Ａと直接送受信不能となる。
【０１２９】
更に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｉ（１１０４）の通信エリア内の地点１１２４へ移動すると、図１４Ｂに示すように、無線通信装置Ａは無線通信装置Ｉ（１１０４）を介して無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）とビーコンピリオド占有情報を送受信するようになる。これにより、無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）の第９スロット（１４０３）は無線通信装置Ａが使用していると記録される。また、無線通信装置Ａの第１スロット乃至第３スロットは無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）が使用していると記録される。
【０１３０】
更に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｈ（１１０３）の通信エリア外の地点１１２５へ移動すると、図１５Ａに示すように無線通信装置Ｈから無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）のビーコンピリオド占有情報を受信できなくなる。このため、無線通信装置Ａは、上位スロット１５０１に空き領域ができたと判断し、移動カウンタのカウントダウンをはじめ、スーパーフレーム３周期経過後に図１５Ｂのようにビーコンを第４スロット１５０１に移動する。
【０１３１】
このように、ある無線通信装置が他の無線通信装置間を移動したときにおいても、適時ビーコンピリオドの縮退動作が行われるので、このような状態においても通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信を実現することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態では、ビーコンフレームのビーコン送信者情報３０１とビーコンピリオド占有情報３０２はそれぞれカウンタを有し、そのカウンタ値がビーコンの送信位置を変更する段階にあるか否かを示していた。しかし、ビーコン位置の変更状態を示す方法としてはこのカウンタに限らず、フラグを使用することも可能である。すなわち、無線通信装置は、現在ビーコンスロット位置を変更する要求を持っているときにフラグをセットし、スロット位置の変更をする必要がないと判断しているときや、自己の移動カウンタがカウントダウンしてビーコンスロット位置を変更したときにフラグをリセットする。そして、図６に示したビーコンスロット位置決定処理におけるカウンタ値が０か否かの判定は、このフラグがセットされているかいないかを判定することにより実現できる。これにより、カウンタよりも少ないデータ量でビーコンスロット位置の決定処理に必要なビーコンフレームを形成することが可能になる。
【０１３３】
（実施の形態２）
図１８は本発明の第２の実施の形態における無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。なお、本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態１と同一であり、ビーコンスロット位置制御部２０５の位置決定処理が異なる。
【０１３４】
本実施の形態の無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図を図１８に示し、以下に説明する。
【０１３５】
まず、ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（ビーコンフォーメーション）に変化があるかないかを判定する（ステップＳ１８０１）。変化がなかった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、上位スロットへスロット位置を動かすためのカウントダウン動作に移る。すなわち、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６が０となっているか否かを判定し、移動カウンタ２０６が０であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する（ステップＳ１８０２）。
【０１３６】
一方、移動カウンタ２０６が０でない場合、次に、移動カウンタ２０６がＦｕｌｌであるか、“Ｆｕｌｌ−１”であるか、それ以外であるかを判定する（ステップＳ１８０３）。そして、Ｆｕｌｌである場合、種別４０４がビーコンで、使用状態４０３がＦｕｌｌのスロットあるいは種別４０４がＢＰＯＩＥで、使用状態４０３がＦｕｌｌのスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップＳ１８０４）。そして、該当するスロットがあるとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は自分より優先的にビーコンスロット位置変更のカウントダウンを始めるものがあるとして、移動カウンタ２０６をＦｕｌｌにセットし、保持する（ステップＳ１８０５）。このように、より下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置にビーコンスロット位置の移動の優先権を持たせることにより、同時に複数ビーコンが同一空きスロットへ移動することを防ぐことができる。
【０１３７】
一方、ステップＳ１８０４において該当するスロットがないとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６がＦｕｌｌにセットされている状態か否かを判定し（ステップＳ１８０６）、Ｆｕｌｌ状態である場合は移動カウンタ２０６をディクリメントする（ステップＳ１８０７）。そして、カウンタ値が０になった場合（ステップＳ１８０８）、ビーコンスロット位置制御部２０５は次のビーコンピリオドで最上位の空きスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部２０８のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する（ステップＳ１８０９）。また、カウンタ値が０でない場合はそのまま処理を終了する。
【０１３８】
また、ステップＳ１８０６において、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６がＦｕｌｌでないときは、自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を持つ無線通信装置がＢＰＯＩＥにより通知されているか否かをビーコンスロット状態テーブルにより確認する（ステップＳ１８１０）。そして、そのような無線通信装置がある場合、ステップＳ１８０５へ移行し移動カウンタ２０６をＦｕｌｌに戻す。そのような無線通信装置がない場合は、自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ステップＳ１８０７へ移行し、移動カウンタ２０６をカウントダウンする。
【０１３９】
これは次の理由による。すなわち、ＢＰＯＩＥにより検知される他の無線通信装置Ａが、そのカウンタのタイミングでカウントダウンを続けた場合、自己のカウンタ値よりも1つ進んだカウンタ値でカウントダウンすることになる。そうすると、無線通信装置Ａが所望の空きスロットに移動するとき、移動により変更されたスロット位置は、自己の無線通信装置における1カウント後で検知される。これにより、ＢＰＯＩＥによる検知では、自己の無線通信装置が移動するタイミングでの空きスロットの検知が不可能となり、ビーコンスロットの衝突の可能性を生じるからである。
【０１４０】
また、ステップＳ１８０３において、移動カウンタ２０６がＦｕｌｌ−１である場合、種別４０４がビーコンであって、使用状態４０３がＦｕｌｌ−１のスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップＳ１８１１）。そして、該当するスロットがあるときはステップＳ１８０５へ移行し、ないときはステップＳ１８０６へ移行する。“Ｆｕｌｌ−１”のカウンタ値において、ＢＰＯＩＥにより検知される他の無線装置Ａのカウンタ値はＦｕｌｌであるが、これは通常のリセットの状態と同じである。このため、リセットの状態であるか、カウントを開始している状態なのかが判別不能だからである。
【０１４１】
また、ステップＳ１８０３において、移動カウンタ２０６がＦｕｌｌでも“Ｆｕｌｌ−１”でもない場合、種別４０４がビーコンであって、使用状態４０３が移動カウンタのカウンタ値Ｎと等しいスロット、あるいは、種別４０４がＢＰＯＩＥであって、使用状態４０３がカウンタ値“Ｎ＋１”と等しいスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップＳ１８１２）。そして、該当するスロットがあるときはステップＳ１８０５へ移行し、ないときはステップＳ１８０６へ移行する。
【０１４２】
また、ステップＳ１８０１において、ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるかないかを確認し（ステップＳ１８１３）、空きがないときは移動カウンタ２０６を０にする（ステップＳ１８１４）。空きがあるならば移動カウンタ２０６のカウンタ値が０であるか否かを判定する（ステップＳ１８１５）。カウンタ値が０でない場合は、ステップＳ１８０３に移行する。カウンタ値が０である場合は、空きスロットの内、最も上位のスロットを移動先と決定し、移動カウンタ２０６にＦｕｌｌを設定する（ステップＳ１８１６）。これにより、ビーコンスロットの移動の準備が整う。
【０１４３】
以上のように、実施の形態１と同様に、ビーコンスロット位置制御部２０５が自己よりも上位に空きスロットがある場合であって、下位に移動予定の他の無線通信装置がないときは、ビーコンピリオドを縮退することができる。さらに、自己よりも下位のスロット位置にある無線通信装置が縮退動作を開始しても、自己も一定の条件の下でカウントダウンを開始する。このため、ビーコンスロット位置を移動予定の無線通信装置は、他の無線通信装置のスロット位置の移動が完了するのを待たずに縮退動作を開始できる。このとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は、１スーパーフレームの間では、次近接の無線通信装置がどこのビーコンに移動したかを知ることができない。しかし、次近接にある無線通信装置がビーコンスロット位置の移動カウンタを１のみ進んでカウントしていることを検出したとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は、自己の移動カウンタをＦｕｌｌにリセットする。これにより、同一スロットへの移動の衝突を防止することが可能になる。
【０１４４】
次に、図１９に示す配置で本発明に係る無線通信装置が存在するときのビーコンピリオドの縮退動作を説明する。
【０１４５】
図１９において、無線通信装置Ａ（１９０１）は、通信エリア１９１１内の無線通信装置Ｂ（１９０２）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｂ（１９０２）は通信エリア１９１２内の無線通信装置Ｄ（１９０４）および無線通信装置Ｅ（１９０５）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｃ（１９０３）は通信エリア１９１３内の無線通信装置Ｅ（１９０５）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｄ（１９０４）は通信エリア１９１４内の無線通信装置Ａ（１９０１）および無線通信装置Ｂ（１９０２）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｅ（１９０５）は通信エリア１９１５内の無線通信装置Ｂ（１９０２）および無線通信装置Ｃ（１９０３）と相互に通信可能である。
【０１４６】
このときの、無線通信装置Ａ乃至Ｅがビーコンピリオドでビーコンを送信するタイミングと各無線通信装置が検知する各スロットでのビーコン情報を図２０乃至図２２に示す。なお、ここで示す縮態動作における移動カウンタのＦｕｌｌは‘３’の場合を示している。
【０１４７】
図２０Ａにおいて、無線通信装置Ａ乃至Ｅは、第４スロット乃至第７スロットでビーコンを送信している。また、１ホップ離れた位置関係にある無線通信装置のビーコン情報はビーコンピリオド占有情報で検出している。そして、すべての無線通信装置は自己よりも上位に空きスロットがあることを検出し、空きスロットへのビーコンスロットの移動準備としてそれぞれの移動カウンタにＦｕｌｌ（本実施の形態においては、‘３’）をセットする。
【０１４８】
次のスーパーフレーム周期において、図２０Ｂに示すように、無線通信装置ＡとＣは、最下位スロット（第７スロット）にあるので、移動カウンタのディクリメントを開始する。また、無線通信装置Ｂは自己のスロットより下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ａ、Ｃであって移動カウンタが共に‘０’であるＢＰＯＩＥを検出する。このため、無線通信装置Ｂも移動カウンタのディクリメントを行う。その他の無線通信装置Ｄ、Ｅは、自己より下位のスロットに移動カウンタが自己と同じＦｕｌｌの無線通信装置を検出するので、移動カウンタのディクリメントを行わない。
【０１４９】
次のスーパーフレーム周期において、図２０Ｃに示すように、無線通信装置Ａ、Ｃは移動カウンタのディクリメントを継続する。また、無線通信装置Ｂは自己のカウンタ値がＦｕｌｌ−１であり、自己よりも下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ａ、ＣのＢＰＯＩＥを検出するのみである。このため、無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続する。さらに、無線通信装置Ｄは自己よりも下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ａのスロットを検出するが、移動カウンタが自己のカウンタ値より小さいので自己の移動カウンタのディクリメントを行う。
【０１５０】
次のスーパーフレーム周期において、図２１Ａに示すように、無線通信装置Ａ、Ｃは移動カウンタのディクリメントを継続した結果、カウントが‘０’となったので、最上位の空きスロットである第１スロットへそれぞれビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置Ｂは、下位の第７スロットで無線通信装置Ａ、ＣのＢＰＯＩＥを検出する。しかし、これらの移動カウンタが共に‘１’であって、自己の移動カウンタ＋１であるので、移動カウンタをＦｕｌｌに戻す。一方、無線通信装置Ｄは下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ｂであって、カウンタ値がＦｕｌｌであるスロットを検出するが、自己のカウンタ値と等しくないのでカウントダウンを継続する。
【０１５１】
次のスーパーフレーム周期において、図２１Ｂに示すように、無線通信装置Ｄは移動カウンタのディクリメントを継続した結果、カウントが‘０’となったので、最上位の空きスロットである第２スロットへビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続する。
【０１５２】
次のスーパーフレーム周期において、図２１Ｃに示すように、無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続する。無線通信装置Ｅは、自己よりも下位のスロットで発信している無線通信装置Ｂのカウンタ値がＦｕｌｌでないので、移動カウンタのディクリメントを開始する。
【０１５３】
次のスーパーフレーム周期において、図２２Ａに示すように、無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続した結果、カウントが‘０’となったので、最上位の空きスロットである第３スロットへビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置Ｅは、移動カウンタのディクリメントを継続する。
【０１５４】
次のスーパーフレーム周期において、図２２Ｂに示すように、無線通信装置Ｅはビーコンフォーメーションに変化があり、自己よりも上位に空きスロットがなくなったことを検出するので、無線通信装置Ｅは移動カウンタを‘０’にセットする。
【０１５５】
以上のように、最下位スロットの無線通信装置Ａ、Ｃが最上位の空きスロットへ移動した後、無線通信装置Ａの通信エリア内にある、最下位スロット位置にない無線通信装置Ｄが１スーパーフレーム後に最上位の空きスロットへ移動する。その後、無線通信装置Ａ、Ｃから１ホップ離れた位置にある、最下位スロットの無線通信装置Ｂが２スーパーフレーム後に最上位の空きスロットへ移動する。
【０１５６】
このように、上位に複数の空きスロットがある場合、無線通信装置は空きスロットがなくなるまで、順次、最上位の空きスロットへビーコンスロット位置を移動することができる。これにより、実施の形態１で示した方法に比べ、短時間にビーコンピリオドの縮退動作を行うことが可能になる。
【０１５７】
なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を‘３’としたが、これに限らず、‘２’以上であれば原則的に同様の効果が得られる。しかし、１ホップ内になかった無線通信装置がビーコンの検出中に１ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、‘３’以上とすることが好ましい。
【０１５８】
（実施の形態３）
本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態１と同一であるが、図２７に示すように、記憶部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルに移動予定デバイスＩＤ（４０５）情報が追加されている点が異なる。この移動予定デバイスＩＤ４０５には該当スロットへ移動を予定している無線通信装置のデバイスＩＤが記録される。無線通信装置は他の無線通信装置から受信するビーコンフレームによって移動予定の無線通信装置を知ることができる。
【０１５９】
図２８は、本実施の形態３におけるビーコンフレームの構成図である。
【０１６０】
図２８において、移動先ビーコンスロット番号２２０１フィールドは、送信元の無線通信装置がビーコンスロットの移動を予定している移動先スロット番号であり、移動先ビーコンスロット番号２２０２フィールドは送信元の無線通信装置が検出した、移動を予定している他の無線通信装置の移動先スロット番号である。これらのフィールドが付加されている点が、実施の形態１と異なる。なお、この移動先ビーコンスロット番号２２０１、２２０２フィールドは移動カウンタが０の場合は付加されない。
【０１６１】
フレーム判定部２０２は、ビーコンフレームを受信し、カウンタ３０４、３０７が‘０’でない場合、移動先ビーコンスロット番号２２０１、２２０２に記載のスロット番号を読み出し、それに該当する、ビーコンスロット状態テーブルの移動予定デバイスＩＤ４０５の欄にデバイスＩＤ３０３、３０６を記録する。これにより、ビーコンスロット位置制御部２０５は、他の無線通信装置がビーコンスロット位置をどのスロット位置へ移動しようとしているかを検出することができる。
【０１６２】
また、フレーム構成部２０７は、実施の形態１と同様に、記録部２０３から読み出したビーコンスロット状態テーブルと、ビーコン位置制御部２０５からの情報とを基に、ビーコンピリオド占有情報やビーコン送信者情報３０１を生成して、管理情報を含むビーコンフレームを構成する。さらに、フレーム構成部２０７は、ビーコンフレームの移動先スロット番号２２０１、２２０２に自己あるいは、検出した他の無線通信装置の移動を予定しているスロット番号を設定する。
【０１６３】
図２３は本実施の形態における無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。
【０１６４】
まず、ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（ビーコンフォーメーション）に変化があるかないかを確認する（ステップＳ２３０１）。なお、移動予定スロットＩＤが異なっている場合も、ビーコンフォーメーションに変化があったとして扱う。そして、ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるか否かを確認する（ステップＳ２３０２）。空きがないとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６を０にして処理を終了する（ステップＳ２３０３）。
【０１６５】
一方、空きがある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、その空きスロットへ移動を予定している他の無線通信装置があるか否かをチェックし、ある場合はさらに、その無線通信装置の中で自己が現在最下位のスロット位置にいるか否かをチェックする（ステップＳ２３０４）。自己が最下位のスロット位置にある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、移動カウンタ２０６のカウンタ値は‘０’か否かをチェックし（ステップＳ２３０５）、‘０’の場合は、その空きスロットへの移動を開始するために、移動カウンタ２０６をＦｕｌｌ（本実施の形態では’３’とする。）にリセットする（ステップＳ２３０６）。
【０１６６】
一方、移動カウンタ２０６のカウンタ値が‘０’でない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５はその移動カウンタ２０６をディクリメントする（ステップＳ２３０７）。そして、カウンタ値が０となった時点で（ステップＳ２３０８）、ビーコンスロット位置制御部２０５は、その無線通信装置が空きと見なす最上位のビーコンスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部２０８のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する（ステップＳ２３０９）。
【０１６７】
また、ステップＳ２３０４において、自己が現在最下位のスロット位置にいない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は次に移動先となる空きスロットを選択する（ステップＳ２３１０）。この空きスロットとしては、次に上位である空きスロットが選択される。もし、該当する空きスロットがない場合は、ステップＳ２３０３へ移行し、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６を“０”にして処理を終了する。一方、空きスロットがある場合は、ビーコンスロット位置制御部２０５は、カウンタをＦｕｌｌにリセットし、ビーコンスロット状態テーブルの新たな移動先スロット位置に該当する移動予定デバイスＩＤ４０５の欄に自己のデバイスＩＤを記録する（ステップＳ２３０６）。
【０１６８】
また、前回のビーコンスロットの位置に変更がない場合、すなわち、ステップＳ２３０１においてビーコンフォーメーションの変化がなかった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６が“０”となっているか否かを判定し（ステップＳ２３１１）、移動カウンタ２０６が“０”であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する。
【０１６９】
一方、移動カウンタ２０６が“１”以上の場合、ビーコンスロット状態テーブルを参照し、他の無線通信装置が自己の選択しているスロットを選択しているか否かをチェックする。そして、他の無線通信装置がある場合さらに、その無線通信装置の中で自己が現在最下位のスロット位置にあるか否かをチェックする（ステップＳ２３１２）。自己が最下位のスロット位置にない場合は、ステップＳ２３０６へ移行し、移動カウンタ２０６をＦｕｌｌにリセットして処理を終了する。
【０１７０】
一方、自己が最下位のスロット位置にある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ステップＳ２３０７へ移行し、移動のためのカウントダウン処理を行う。
【０１７１】
以上のように、ビーコンスロット位置制御部２０５は自己よりも上位に空きスロットがある場合、下位に移動予定の他の無線通信装置があっても、その下位の無線通信装置のスロット位置移動の完了を待つことなしに、次に上位にある空きスロットへの移動動作を開始する。このため、無線通信装置は自己よりも下位の無線通信装置によるスロット位置移動と並行して、自己のスロット位置移動処理を行うことができる。これにより、複数の空きスロットがある場合に、ビーコンピリオドの縮退動作を短時間に行うことが可能になる。
【０１７２】
また、本実施の形態においても、この下位スロットから上位スロットへのスロット位置の変更は、変更を決定してからスーパーフレーム３周期後に行っている。これにより、ビーコンスロット位置制御部２０５は１ホップ離れた位置にある無線通信装置のビーコンスロット位置をビーコンピリオド占有情報から把握できる。そのため、ビーコンスロット位置制御部２０５はその位置を避けながら上位の空きスロットへ自己のビーコンスロット位置を移動することができ、１ホップ離れた位置の無線通信装置とのスロット位置の衝突を回避することが可能になる。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を３としたが、これに限らず、２以上であれば原則的に同様の効果が得られる。しかし、１ホップ内になかった無線通信装置がビーコンの検出中に１ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、３以上とすることが好ましい。
【０１７４】
次に、相互に通信可能な位置関係にある本発明に係る無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、図２４Ａに示すビーコンピリオドを形成しているときの縮退動作を説明する。
【０１７５】
図２４Ａにおいて、無線通信装置Ａ乃至Ｄは、それぞれ第１スロット、第４スロット、第６スロット、第８スロットでビーコンを送信している。このときの各無線通信装置の移動カウンタは、それぞれ０、Ｆｕｌｌ（本実施の形態では‘３’とする。）、Ｆｕｌｌ、Ｆｕｌｌであり、無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄの移動先スロット位置は、すべて第２スロットを指示している。これは無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄは、自己のビーコンスロットよりも上位のスロットに空きスロットがあるので、一斉に空きスロットである、第２スロットへ移動を予定していることを示す。
【０１７６】
次に、図２４Ｂにおいて、無線通信装置Ｄは移動を予定している無線通信装置の中で最下位のスロット位置にあるので最優先で移動できると判断し、移動カウンタのカウントダウンを行う。無線通信装置Ｂ、Ｃは、最下位のスロット位置にないことを検知し、次に上位の空きスロット位置である、第３スロットへ移動先スロット番号を変更する。
【０１７７】
次に、図２４Ｃにおいて、無線通信装置Ｃ、Ｄは、移動先スロット位置へ移動を予定している無線通信装置の中で最下位のスロット位置にあると判断し、それぞれの移動カウンタをカウントダウンする。無線通信装置Ｂは、次に上位の空きスロットがないため、移動先スロット番号を変更せず、移動カウンタのカウントも行わない。
【０１７８】
次に、図２４Ｄにおいて、無線通信装置Ｄは移動カウンタのカウンタ値が０となり、移動先スロットであった第２スロットへビーコン送出位置を移動する。そして、無線通信装置Ｄは、移動カウンタのカウンタ値を０にセットする。無線通信装置Ｃは移動カウンタをカウントダウンする。
【０１７９】
次に、図２４Ｅにおいて、無線通信装置Ｃは、移動カウンタのカウンタ値が０となり、移動先スロットであった、第３スロットへビーコン送出位置を移動する。そして、無線通信装置Ｃは、移動カウンタのカウンタ値を０にセットする。無線通信装置Ｂも上位のスロットに空きスロットがなくなるので、移動カウンタを０にセットする。
【０１８０】
以上のように、無線通信装置Ｃは、自己よりも下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置Ｄのスロット位置移動が完了するまえに、次の上位の空きスロットである、第３スロットへ移動を行うためのカウント動作を開始する。このため、空きスロットである第２スロットおよび第３スロットへの移動が、実施の形態１で示した方法に比べ、短時間に完了できる。なお、本実施の形態では、ステップＳ２３１０における空きスロットの選択は、自己よりも下位の無線通信装置が移動予定のスロットを除く、最上位の空きスロットを選んでいるが、これに限らず、任意の空きスロットを選択するようにしてもよい。これにより、最上位を選ぶ場合に比べ並列に縮退動作する数が増えるので、ビーコンピリオドがかなり大きな数になる場合などでは早く縮退することができる。
【０１８１】
このように本発明によれば、複数の空きスロットがあるときに、複数の無線通信装置によるビーコン位置の移動が並行して行えるので、短時間にビーコンピリオドの縮退動作を行うことが可能になる。
【０１８２】
（実施の形態４）
本実施の形態は、複数のビーコンピリオドグループが近接したときに発生する通信の干渉を解消する方法を示すものである。
【０１８３】
図２５は本実施の形態４における無線通信システムであり、移動ネットワーク２５０１、２５０２、２５０３はそれぞれ異なるビーコンピリオドグループを形成している。
【０１８４】
図２５において、無線通信装置Ａ、Ｌ、Ｘは、それぞれ異なるビーコンピリオドグループ１、２、３に属している。このとき、それらの無線通信装置が近接位置に移動し、他の無線通信装置の通信エリアに進入すると、無線通信装置Ａ、Ｌ、Ｘは自己のグループのビーコンやデータ受信において他のビーコンピリオドグループとの干渉が起こる。
【０１８５】
図２６Ａは図２５の無線通信装置Ａ、Ｌ、Ｘの構成するビーコンピリオドの例である。それぞれのグループが何のポリシーもなく送受信していると、３つのビーコンピリオドグループのデータ送信可能領域は交差することになり他のビーコンピリオドグループと干渉が起こる。従って、図２６Ｂに示すように、そのビーコンピリオドグループがそれぞれのスーパーフレーム毎に優先的に使用できる時間帯を、自己の属するビーコンピリオドグループのビーコンピリオド（Ａ）から次にその無線通信装置が受信できるビーコンピリオド（Ｂ）の先頭までと取り決める。これにより、ビーコンピリオドグループ間の干渉を防止できる。但し、ビーコンピリオドグループ２とビーコンピリオドグループ３との関係のように、もし次のビーコンピリオド（Ｃ）が来るまでに最低限のデータ送受信時間が取れないときには、後ろから来るビーコンピリオド（Ｃ）を構成するビーコンピリオドグループが先行するビーコンピリオド（Ｂ）を構成するビーコンピリオドグループに吸収されるように縮退動作を行う。これにより、多数のビーコンピリオドグループが混在していても、最低限必要なデータ送信時間を確保することができ、そして、互いのデータ送信時間を侵害しないようにすることが可能になる。
【０１８６】
図３０は本実施の形態において、各無線通信装置が送信するビーコンフレームの構成を示す図である。
【０１８７】
図３０において、ビーコン送信情報３０１は、実施の形態１におけるビーコン送信者情報にさらに結合フラグ３０１１と、ビーコンピリオド開始オフセット（ＢＰＳＴオフセット）３０１２と、ビーコンピリオド選択（ＢＰ選択）３０１３とを含んでいる。この結合フラグ３０１１は、ビーコンを送信する自分自身がビーコンピリオドの結合動作を行うことを示すものである。また、ＢＰＳＴオフセット３０１３は、ビーコンピリオド開始のオフセット時間を示すものである。また、ＢＰ選択３０１３はビーコンピリオドを、自己のオフセットに相手を移動させる側か、相手のオフセットに移動する側かを識別するものである。
【０１８８】
ビーコンピリオド占有情報３０２は、実施の形態１におけるビーコンピリオド占有情報にさらに、結合フラグ３０１４とＥＢＰフラグ３０２４とを含んだものである。無線通信装置は、ビーコンピリオド占有情報３０２に自己が受信したビーコン送信者情報３０１の結合フラグ３０１１と、ＥＢＰ情報３００２のＥＢＰフラグ３０２３とを記載し、他の無線通信装置へ通知する。
【０１８９】
結合開始通知情報３００１は、マージカウンタ３０１５とシフトカウンタ３０１６と移動グループ３０１７とＢＰＳＴオフセット３０１８とを含んでいる。マージカウンタ３０１５は、この結合動作を開始するまでのスーパーフレーム周期数を示しており、結合の対象となる両ビーコンピリオドグループ内の各無線通信装置間の同期を取るためのものである。シフトカウンタ３０１６は、ビーコンピリオドを移動するグループ内の無線通信装置が、最初の無線通信装置の移動を開始してから他の無線通信装置の移動を行うスーパーフレーム周期をカウントするカウンタの値を示している。移動グループ３０１７は、このビーコンを送信している自分自身がビーコンピリオドを移動するビーコンピリオドグループのものであるか否かを示すものであり、移動するビーコンピリオドグループのものである場合にはフラグをセットする。ＢＰＳＴオフセット３０１８は、ビーコン送信者情報３０１のＢＰＳＴオフセットと同一である。
【０１９０】
エクステンド・ビーコンピリオド情報（ＥＢＰ情報）３００２は、デバイスＩＤ３０１９、カウンタ値３０２０、結合フラグ３０２１、ビーコンスロット位置３０２２、およびＥＢＰフラグ３０２３を含む。デバイスＩＤ３０１９には、このビーコンを送信する無線通信装置自身がビーコンピリオドを移動する場合に、自己のデバイスＩＤが記載され、他の無線通信装置からエマージェンシースロットで結合開始通知情報を受信した場合には、送信元の無線通信装置のデバイスＩＤが記載される。カウンタ３０２０、結合フラグ３０２１、ビーコンスロット位置３０２２についても同様に、自分自身のもの、あるいは他の無線通信装置から受信したものが記載される。ＥＢＰフラグ３０２３は、デバイスＩＤ３０１９、カウンタ３０２０、結合フラグ３０２１、およびビーコンスロット位置３０２２の情報がエクステンド・ビーコンピリオド情報であることを示すものである。
【０１９１】
以下に、異なるビーコンピリオドグループが１つに結合される動作について説明する。
【０１９２】
初めに、結合アルゴリズムに付いて簡単に説明する。なお、この説明では、ビーコンピリオドグループ１（ＢＧ−１）にビーコンピリオドグループ２（ＢＧ−２）が結合するものとする。
【０１９３】
手順１．ＢＧ−２の結合を要求する無線通信装置Ｘが、ＢＧ−１のエマージェンシースロットとＢＧ−２の自己のビーコンスロットで結合開始通知情報を送信する。エマージェンシースロットとは、空きスロットがなくなるなど緊急事態のために確保される特別なスロットのことである。
【０１９４】
手順２．ＢＧ−１とＢＧ−２の無線通信装置Ｘの近隣にある無線通信装置は、結合開始通知情報を受信すると、以後に送信する自己のビーコンにも受信した結合開始通知情報を発信元のマージカウンタに同期して送信する。そして、結合開始通知情報を送信しているグループ全体によってマージカウンタのカウントダウンを実行する。
【０１９５】
手順３．ＢＧ−２の結合開始通知情報を送信している無線通信装置の内、結合を希望するものは自己のビーコン送信者情報において結合フラグをセットしてビーコンを送信する。
【０１９６】
手順４．ＢＧ−１とＢＧ−２の結合開始通知情報を送信している無線通信装置は、互いの相手のビーコンピリオドをサーチしてビーコンを読み込み、そこから相手グループの無線通信装置のビーコン時間占有情報となるＥＢＰ情報（エクステンド・ビーコンピリオド情報）を構成して隣接情報を次近接のノードに通知する（ＢＧ−１の無線通信装置はＢＧ−２の結合フラグを立てている無線通信装置のみのＥＢＰ情報を作成する）。
【０１９７】
手順５．ＢＧ−１とＢＧ−２の各無線通信装置はＥＢＰ情報を見て、自己の次近接に同じビーコンスロットを占有している無線通信装置があることを検知した場合、マージカウンタが０になるまでに自己の属するビーコンピリオドグループに再加入する。
【０１９８】
手順６．ＢＧ−１とＢＧ−２の各無線通信装置は、マージカウンタが０になったとき、シフトカウンタを、ビーコン送信者情報、ビーコン時間占有情報、ＥＢＰ情報の結合フラグがセットされた状態がなくなるまでカウントアップしていく。このシフトカウンタは、ビーコンスロットを移動するまでのスーパ−フレーム周期をカウントするものである。
【０１９９】
手順７．ＢＧ−２のビーコン送信者情報に結合フラグをセットしている無線通信装置は、シフトカウンタをカウントアップする。また、第Ｎビーコンスロットでビーコンを送信している無線通信装置は、シフトカウンタが２Ｎ−１のときに、ＢＧ−１の最上位の空きビーコンスロットに移動する。
【０２００】
手順８．ビーコン送信者情報、ビーコン時間占有情報、ＥＢＰ情報の結合フラグをセットした状態がなくなったとき、無線通信装置は結合開始通知情報の送信を終了する。
【０２０１】
手順９．無線通信装置は、結合開始通知情報を送信している間上記のビーコンピリオドの縮退アルゴリズムを停止する。
【０２０２】
以上のアルゴリズムについて図面を用いて以下に説明する。
【０２０３】
図２９は二つのビーコンピリオドグループが近接位置にある状態を示している。
【０２０４】
図２９において、無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが第１のビーコンピリオドグループを形成し、無線通信装置Ｘ、Ｙ、Ｚが第２のビーコンピリオドグループを形成している。
【０２０５】
第１のビーコンピリオドグループにおいて、無線通信装置Ｂ（２９０２）は通信エリア２９１２内の無線通信装置Ａ（２９０１）、Ｃ（２９０３）、Ｅ（２９０５）と相互に通信可能であるが、無線通信装置Ｄ（２９０４）は次近接の位置関係にあり、直接通信はできない。また、無線通信装置Ｄ（２９０４）は無線通信装置Ｃ（２９０３）の通信エリア２９１３内に位置するが、無線通信装置Ｂ（２９０２）とは次近接の位置関係にある。
【０２０６】
第２のビーコンピリオドグループにおいて、無線通信装置Ｘ（２９０６）、Ｙ（２９０７）、Ｚ（２９０８）は相互の通信エリアに位置し、相互に通信可能である。
【０２０７】
上記のような２つのビーコンピリオドグループが図２９に示すような位置関係に移動したとき、第２のビーコンピリオドグループが第１のビーコンピリオドグループに結合するときの結合動作について次に説明する。なお、２つのビーコンピリオドの位置関係は、次の通りである。すなわち、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｘが、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの通信エリアに位置し、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｙが、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅの通信エリアに位置し、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｚが、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの通信エリアに位置している。
【０２０８】
図３１乃至図４１は、無線通信装置Ａ乃至Ｅ、および無線通信装置Ｘ乃至Ｚがビーコンピリオドでビーコンを送信するタイミングと各無線通信装置が検知する各スロットでのビーコン情報を示している。
【０２０９】
まず、図３１は両グループが現在の位置に移動した初期状態を示す。
【０２１０】
図３１において、第１ビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａは、第４スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｂは第２スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｃは第３スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｄは第４スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｅは第５スロットでビーコンを送信している。第４スロットで無線通信装置Ａ、Ｄがビーコンを送信しているが、第１ビーコンピリオドグループ内において、無線通信装置Ａ、Ｄは２ホップ離れているので無線通信装置Ｂ、Ｃはビーコンピリオド占有情報（ＢＰＯＩＥ）によりその存在を知るが、通信の干渉は発生していない。
【０２１１】
また、第２ビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｘは、第２スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｙは第３スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｚは第４スロットでビーコンを送信している。
【０２１２】
なお、第１スロットは、エマージェンシースロットであり、空き状態にある。また、このときの各ビーコンにおいて結合フラグ３０１１，３０１４はセットされておらず、結合開始通知情報３００１やＥＢＰ情報３００２を含んでいない。
【０２１３】
次に、無線通信装置Ｘが結合動作の開始を通知する結合開始情報を送信したときの状態について図３２を用いて説明する。
【０２１４】
図３２において、無線通信装置Ｘが第１のビーコンピリオドグループのエマージェンシースロット（第１スロット）３２０１と、自己のビーコンスロット３２０２とに結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを記載したビーコンを送信する。このときの結合開始通知情報３００１のマージンカウンタ３０１５には‘５’がセットされ、シフトカウンタ３０１６には‘０’がセットされる。さらに、移動グループ３０１７には、自己が移動するビーコンピリオドグループであることを示すフラグがセットされ、ＢＰＳＴオフセット３０１８には後述するビーコン送信者情報３０１のＢＰＳＴオフセットがコピーされている。
【０２１５】
また、ＥＢＰ情報３００２のデバイスＩＤ３０１９、カウンタ３０２０、ビーコンスロット位置３０２２には、それぞれ無線通信装置Ｘ自身のデバイスＩＤ、移動カウンタのカウンタ値、ビーコンスロット位置が記載され、結合フラグ３０２１とＥＢＰフラグ３０２３はセットされている。さらにまた、ビーコン送信者情報３０１の結合フラグ３０１１がセットされ、ＢＰＳＴオフセット３０１２には移動先である第１のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始時間に対するオフセット時間が記載されている。また、ＢＰ選択３０１３には移動先のビーコンピリオド開始時間を基準にすることを示すフラグがセットされている。
【０２１６】
第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ乃至Ｄはこれを直接受信し、第２のビーコンピリオドグループが自己のビーコンピリオドに結合する動作が始まることを知る。しかし、無線通信装置Ｅは、これを受信できないので、この時点では知ることはない。なお、無線通信装置Ｘは、第１のビーコンピリオドグループの第４スロット３２０３で、通信エリアにある無線通信装置Ａ、Ｄからビーコンを受信し相互に干渉する。しかし、この場合、無線通信装置Ｘは、無線通信装置Ａからの通信を受信できたものとする。
【０２１７】
また、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ乃至Ｄは、無線通信装置Ｘから第２のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始オフセット時間をＢＰＳＴオフセット３０１２とＢＰ選択３０１３とにより知ることができる。このため、無線通信装置Ａ乃至Ｄは、第２のビーコンピリオドグループのビーコンを受信開始する。このとき、無線通信装置Ｄは、無線通信装置Ｘから受信したビーコン３２０３に記載のビーコンピリオド占有情報３０２に、自己のデバイスＩＤがないことを検出する。これにより、無線通信装置Ｄは、無線通信装置Ｘが干渉により自己のビーコンを受信できていないことを知ることができる。そこで、無線通信装置Ｄは、次のスーパーフレームで自己のスロット位置をエントリースロットへ移動することを決定する。
【０２１８】
また、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｙ、Ｚは、無線通信装置Ｘから通知された結合動作の開始を知る。そして、自分自身も結合動作を行うことを決定した場合、無線通信装置Ｙ、Ｚはそれを通知するために、自己のスロット位置でビーコン送信者情報３０１の結合フラグ３０１１をセットし、第1のビーコンピリオドグループのビーコンピリオドを読み込み、ＥＢＰ情報３００２を作成してビーコンを送信する。このため、無線通信装置Ａ乃至Ｃは、無線通信装置Ｙの結合フラグがセットされていることを検出する。しかしこのとき、無線通信装置Ｄがビーコンピリオド占有情報で検出する無線通信装置Ｙの結合フラグは、一つ前のスーパーフレームの状態のためセットされていない。無線通信装置Ｚについても同様に、無線通信装置Ｂ乃至Ｄは無線通信装置Ｚの結合フラグがセットされていることを検出するが、無線通信装置Ａがビーコンピリオド占有情報で検出する無線通信装置Ｚの結合フラグは、一つ前のスーパーフレームの状態のためセットされていない。
【０２１９】
なお、結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを受信した無線通信装置Ｘ以外の無線通信装置は、受信した結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とをコピーして、自己のビーコンスロットで送信する。これにより、無線通信装置Ｘ以外の無線通信装置は、次近接の位置にある無線通信装置へこれらの情報を伝達することが可能になる。
【０２２０】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３３に示す。
【０２２１】
図３３において、無線通信装置Ｘは、マージカウンタをディクリメントし、マージカウンタ３０１５に‘４’をセットする。そして、無線通信装置Ｘは、第１のビーコンピリオドグループのエマージェンシースロット（第１スロット）３３０１と、自己のビーコンスロット３３０２とに結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを記載したビーコンを送信する。
【０２２２】
無線通信装置Ｅは、通信エリアの無線通信装置Ｂを介して、第１スロット３３０３に無線通信装置Ｘのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報により知る。また、無線通信装置Ｅは、結合開始通知情報のＢＰＳＴオフセット３０１８から第２のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始時間を知り、第２のビーコンピリオドグループのビーコンを受信開始する。
【０２２３】
無線通信装置Ｄは、先のスーパーフレームで決定した通り、ビーコンスロット位置をエントリースロット３３０４に移動してビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ｘにとって、無線通信装置Ａと無線通信装置Ｄとの干渉が解消される。
【０２２４】
なお、このスーパーフレーム周期以降において、第１のビーコンピリオドグループの各無線通信装置は無線通信装置Ｘ、Ｙ、Ｚの結合フラグが、スロット位置の移動が完了するまですべてセットされている状態を検出する。
【０２２５】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３４に示す。
【０２２６】
図３４において、無線通信装置Ｘは、マージカウンタをディクリメントし、マージカウンタ３０１５に‘３’をセットする。そして、無線通信装置Ｘは、第１のビーコンピリオドグループのエマージェンシースロット（第１スロット）３３０１と、自己のビーコンスロット３３０２とに結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを記載したビーコンを送信する。
【０２２７】
このスーパーフレーム周期において、無線通信装置Ｄのスロット位置の変更は次近接の位置にある他の無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｙに通知される。
【０２２８】
次のスーパーフレーム３周期分の状態を図３５に示す。
【０２２９】
図３５において、無線通信装置Ｘはマージカウンタをディクリメントしたカウンタ値を結合開始通知情報３００１のマージカウンタ３０１５にセットして、自己のビーコンスロット３５０１にビーコンを送信する。この動作は無線通信装置Ｘのマージカウンタのカウンタ値が２乃至０で繰り返される。この間に、他の無線通信装置は第２のビーコンピリオドグループが第１のビーコンピリオドグループと結合を行うのに支障が無いように、干渉を回避するためのスロット位置の移動などの処理を行う。
【０２３０】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３６に示す。
【０２３１】
図３６において、無線通信装置Ａ乃至Ｅ、無線通信装置Ｘ乃至Ｚは、マージカウンタが‘０’になったので、シフトカウンタをインクリメントし始める。そして、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置Ａ乃至Ｅ、無線通信装置Ｘ乃至Ｚはシフトカウンタのカウンタ値が‘１’（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第１のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第７スロット）３６０１へ移動する。そして、第７スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ｅを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｘがスロット位置を変更したことを知る。
【０２３２】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３７に示す。
【０２３３】
図３７において、無線通信装置Ｙは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、シフトカウンタのカウンタ値は‘２’（偶数）であるので、無線通信装置Ｙはスロット位置の移動は行わない。なお、無線通信装置Ｙの結合フラグ３０１１の情報は、無線通信装置Ｃのビーコンピリオド占有情報３０２を介して、無線通信装置Ｄへ通知される。このように、スーパーフレーム１周期の間隔をおくことにより、無線通信装置Ｙの結合動作中であることが次近接の無線通信装置へも通知される。
【０２３４】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３８に示す。
【０２３５】
図３８において、無線通信装置Ｙは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置Ｙはシフトカウンタのカウンタ値が‘３’（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第１のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第８スロット）３８０１へ移動する。そして、無線通信装置Ｙは第８スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ｄを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｙがスロット位置を変更したことを知る。
【０２３６】
第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｚは、自己が最上位のスロット位置になったので、無線通信装置Ｙに代わって、シフトカウンタのカウンタ値を結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にセットしたビーコンを自己のビーコンスロット位置で送信する。無線通信装置Ａを除く全ての無線通信装置はこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｚが結合動作を開始することを知る。
【０２３７】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３９に示す。
【０２３８】
図３９において、無線通信装置Ｚはシフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、シフトカウンタのカウンタ値は‘４’（偶数）であるので、無線通信装置Ｚはスロット位置の移動は行わない。なお、無線通信装置Ｚの結合フラグ３０１１の情報は、無線通信装置Ｂのビーコンピリオド占有情報３０２を介して、無線通信装置Ａへ通知される。このように次近接の無線通信装置へも無線通信装置Ｚが結合動作中であることが通知される。
【０２３９】
次のスーパーフレーム周期の状態を図４０に示す。
【０２４０】
図４０において、無線通信装置Ｚは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置Ｚは、シフトカウンタのカウンタ値が‘５’（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第１のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第９スロット）４００１へ移動する。そして、無線通信装置Ｚは第９スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ａを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｚがスロット位置を変更したことを知る。
【０２４１】
次のスーパーフレーム周期の状態を図４１に示す。
【０２４２】
図４１において、無線通信装置Ｚは、スロット位置を移動完了しているので、もはや結合開始通知情報３００１を付加することはしない。他の無線通信装置はこれにより、第２のビーコンピリオドグループのビーコンピリオドの結合動作が終了したことを知る。
【０２４３】
このように、ビーコンピリオドの結合を行う無線通信装置は、ビーコン送信者情報の結合フラグをセットしてビーコンを自己のビーコンスロットで送信する。これにより、他の無線通信装置へビーコンピリオドの結合動作の開始を通知することができる。さらに、ビーコンスロット位置の移動がスーパーフレーム１周期おきに行われるようになるので、次近接の無線通信装置へも結合中であることを通知できる。これにより、次近接の位置にある無線通信装置とスロット位置の移動が衝突することを防止できる。
【０２４４】
なお、無線通信装置Ｘはマージカウンタが‘５’から‘３’までのスーパーフレームで結合開始通知情報３００１を送信している。これは第１ビーコンピリオドグループと第２のビーコンピリオドグループの各無線通信装置へ結合開始情報を確実に通知するためであり、これに限るものではない。
【０２４５】
以上のように、複数のビーコンピリオドグループが移動により相互に干渉する場合でも、干渉するビーコンピリオドグループ同士のビーコンピリオドを結合動作させることにより、相互に区分けされた期間で通信を行うことができるので、相互の干渉を防止することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明は、アドホック通信等をするときの無線通信方法および無線通信装置に有用であり、無線ネットワーク内の各無線通信装置がビーコンを送信する場合に、そのビーコンピリオドを動的に変更するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０２４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線ネットワークシステムの構成をなす無線通信装置の配置図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るビーコンフレームの構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係るビーコンピリオド縮退動作を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態１に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図
【図７Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図
【図７Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図
【図７Ｃ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図
【図８Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入後、スロット位置を移動したときのスロット状態を示す図
【図８Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入後、スロット位置を移動したときのスロット状態を示す図
【図９Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図
【図９Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図
【図９Ｃ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図
【図１０Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図
【図１０Ｃ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図
【図１１】本発明の実施の形態１に係る移動する無線通信装置相互間の配置図
【図１２Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１２Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１３Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１３Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１４Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１４Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１５Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１５Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１６】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の配置図
【図１７Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロットの使用状態を示す図
【図１７Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロットの使用状態を示す図
【図１８】本発明の実施の形態２に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図
【図１９】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の配置図
【図２０Ａ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２０Ｂ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２０Ｃ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２１Ａ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２１Ｂ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２２Ａ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２２Ｂ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２３】本発明の実施の形態３に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図
【図２４Ａ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｂ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｃ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｄ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｅ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２５】本実施の形態４における無線通信システムの構成を示す図
【図２６Ａ】本実施の形態４におけるスーパーフレームのタイムチャート
【図２６Ｂ】本実施の形態４におけるスーパーフレームのタイムチャート
【図２７】本発明の実施の形態３に係るビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す図
【図２８】本発明の実施の形態３に係るビーコンフレームの構成を示す図
【図２９】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の配置図
【図３０】本発明の実施の形態４に係るビーコンフレームの構成を示す図
【図３１】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３２】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３３】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３４】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３５】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３６】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３７】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３８】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３９】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図４０】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図４１】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図４２】従来の無線通信方法を示す図
【符号の説明】
【０２４８】
１０１乃至１０７，１１０１乃至１１０５，１６０１乃至１６０４，１９０１乃至１９０５，２９０１乃至２９０８ 無線通信装置
１１１乃至１１６，１１１１乃至１１１５，１６１１乃至１６１４，１９１１乃至１９１５，２９１１乃至２９１８ 通信エリア
２００ アンテナ
２０１ 無線Ｌ１処理部
２０２ フレーム判定部
２０３ 記録部
２０４ 上位層処理部
２０５ ビーコンスロット位置制御部
２０６ 移動カウンタ
２０７ フレーム構成部
２０８ ビーコン送信指示部
２５０１乃至２５０３ 移動ネットワーク
【０００１】
本発明は、無線通信ネットワークにおけるアドホック通信をするときの無線通信方法および無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、この無線通信方法および無線通信装置としては、例えば、特開２００３−２２９８６９号公報に記載されているようなものがあった。図４２は特開２００３−２２９８６９号公報に記載された無線通信方法を示すものであり、無線ネットワークにおいて、制御局を配置せずに、無線通信装置同士が直接通信する無線通信方法を示している。
【０００３】
図４２において、無線通信装置は所定の時間間隔で自己の情報受信開始位置を示す受信タイミング情報と受信ウィンドウ情報と受信周期情報とを記載した管理情報を送信する（Ｍ１〜Ｍ４）。この管理情報を受信できた他の無線通信装置は、該当する無線通信装置の通信装置番号に関連付けて、受信タイミングと受信ウィンドウ、受信周期を記憶する。そして、当該他の無線通信装置は、情報伝送時に、通信相手の受信タイミングと受信ウィンドウ、受信周期とから該当する無線通信装置における受信開始位置を求めて、そのタイミングで情報を送信する。
【０００４】
なお、管理情報は、管理情報交換領域（以下、「ビーコンピリオド」という。）（Ｃ１、Ｃ５）で全ての無線通信装置がそれぞれのビーコンスロットでビーコンを送信し交換している。
【０００５】
しかしながら、従来の方法では、ビーコンピリオドが固定時間であるため、予めいくつのビーコンを送信するかわからないような無線ネットワークシステムにおいては、次のような課題を有していた。すなわち、実際にこの無線ネットワークシステムに加入している無線通信装置が予め想定していたノード数よりはるかに小さなノード数であった場合には、ビーコンピリオドは空き時間が多く、通信効率が良くない。
【０００６】
また、ビーコンピリオドの時間はすべてのノードが受信待ち状態で動作し続けるため、必要以上に長いビーコンピリオドは余計な電力を消費することになるので、消費電力の無駄が増えてしまう。
【０００７】
さらに、同じ無線通信方式を採用する、他の無線ネットワークシステムが近隣に存在する場合に、ビーコンピリオドが長い程、ビーコンピリオド同士が衝突したり、データ通信が衝突したりする可能性が高くなってしまう。
【０００８】
一方、この無線ネットワークシステムに加入している無線通信装置が予め想定していたノード数より大きな数であった場合には、ビーコンの空きスロットが不足してしまい無線ネットワークシステムに参加できない無線通信装置が生じてしまう。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の目的は、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数が動的に変動しても、通信効率の良い、かつ消費電力の無駄も少ない無線通信方法を提供することにある。
【００１０】
本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置がビーコンピリオドにおいてビーコンを互いに衝突しないように送信する無線通信方法であって、他の無線通信装置から受信した第１の移動状態情報と、第1の移動状態情報を通知した無線通信装置を特定する識別子及びビーコンスロット位置と、を含む情報を、ビーコンに含まれるビーコンピリオド占有情報として生成するステップと、自己の無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を、他の無線通信装置に通知する第２の移動状態情報をビーコンに付加するステップと、自己の無線通信装置のビーコンスロットにおいてビーコンを送信するステップと、無線通信装置がビーコンピリオド内に、自己のビーコンを送信する期間であるビーコンスロットより以前に空きビーコンスロットを検出した場合、所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、自己の無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、移動予定の他の無線通信装置が送信したビーコンを受信しない、又は、移動予定の他の無線通信装置がビーコンを送信することをビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、自己のビーコンスロットを先の空きビーコンスロットへ、所定のスーパーフレーム後に、移動して送信する。
【００１１】
これにより、無線通信装置は、必要に応じてビーコンピリオドの長さを変更できるため、ノード数が固定長のビーコンピリオドで発生していた通信効率の低下や、消費電力の損失といった不利益を取り除くことができる。また、次近接の無線通信装置の発するビーコンの情報が届くまでに1ビーコンピリオド遅れることになるが、無線通信装置はビーコンスロット位置の移動をスーパーフレーム単位で待つことにより、この遅れを吸収することができる。またさらに、無線通信装置は次近接の無線通信装置のビーコンスロットに関する情報も相互に通知することができるので、ビーコンスロットを移動したことにより、通信相手の無線通信装置が、通信可能な他の無線通信装置のビーコンと衝突することを避けることができる。
【００１２】
また、本発明に係る無線通信方法は、所定数のスーパーフレームのカウントが、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに他の無線通信装置のビーコンが存在する期間は行わないことを特徴とする。
【００１３】
これにより、カウントダウンした無線通信装置のみが、その近隣において唯一のビーコンスロットを変更した無線通信装置であるということが保証される。そのため、他の無線通信装置と同時に同じビーコンスロット位置に移動するような事態を起こさずに、ビーコンピリオドの縮退動作を行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が受信したビーコン及びビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出したとき、空きビーコンスロットの検出と、当該空きスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行うものである。
【００１７】
これにより、ビーコンフォーメーションが動的に変更されるような状況下にあるときに、自律分散的にこれを検知してビーコンピリオドの縮退動作を行うことができる。
【００１８】
また、本発明に係る無線通信方法における移動状態情報は、所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである。
【００１９】
これにより、フラグを使用した場合は、無線通信装置間の送受信データが最小限の１ビットに限定できるので、通信時間を短くすることが可能になる。
【００２４】
本発明に係る無線通信装置は、ビーコンを受信し、フレームを抽出するビーコン受信部と、抽出したフレームがビーコンフレームであると判定し、ビーコンの受信スロット位置と、当該ビーコンの送信元の無線通信装置を特定する識別子と、送信元の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するか否かを示す移動状態情報とを含むビーコンピリオド占有情報を記録部に記録し、ビーコンフレームに付与されていたビーコンピリオド占有情報を記録するフレーム判定部と、記録部に記録されたすべてのビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出した場合、自己の無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を、他の無線通信装置に通知する第２の移動状況情報を出力するビーコンスロット位置制御部と、受信したビーコンから生成した前記ビーコンピリオド占有情報と、第２の移動状態情報と、を含むビーコンフレームを構成するフレーム構成部と、自己の無線通信装置のスロット位置を検出し、フレーム構成部が構成したビーコンフレームの送信を指示するビーコン送信指示部と、ビーコンスロット位置制御部は、記録部に記録されたすべてのビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出した場合に、所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、自己の無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、移動予定の他の無線通信装置が送信したビーコンを受信しない、又は、移動予定の他の無線通信装置がビーコンを送信することをビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、所定数のスーパーフレーム後に、自己の無線通信装置のビーコンスロットを空きビーコンスロットへ移動したビーコン送信タイミングをビーコン送信指示部に出力し、ビーコン送信指示部は、ビーコン送信タイミングに基づいて、ビーコンフレームをフレーム構成部から送信するものである。
【００２５】
これにより、他の無線通信装置と同時に同じビーコンスロット位置に移動するような事態を引き起こさず、最小限のデータの交換で自律分散的に縮退動作を行うと共に、いままで通信できなかった無線通信装置との地理的移動による近隣化により同じグループとして通信できるような無線ネットワークを構成する無線通信装置を構築することが可能となる。
【００３０】
また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンスロット位置制御部が、受信したビーコン及びビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出した場合、空きビーコンスロットの検出と、当該空きビーコンスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行うものである。
【００３１】
これにより、ビーコンフォーメーションが動的に変更されるような状況下にあるときに、無線通信装置は、自律分散的にこれを検知してビーコンピリオド縮退動作を行うことができる。
【００３２】
また、本発明に係る無線通信装置は、移動状態情報が所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである。
【００３３】
これにより、無線通信装置は、フラグを使用した場合には、無線通信装置間の送受信データを最小限の１ビットに限定でき、通信時間を短くすることを可能とする。
【００３８】
本発明に係る無線通信方法は、移動状態情報が無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含み、無線通信装置は自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置が移動先スロット位置情報で指定したビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがあることを検出した場合、当該空きビーコンスロットのいずれかを選択し、移動先ビーコンスロット位置として他の無線通信装置へ通知するとともに、所定数のスーパーフレームのカウントを開始するものである。
【００３９】
これにより、無線通信装置が、移動先ビーコンスロット毎に競合しても、１サイクルのカウントダウンにより、複数のビーコンを縮退位置に移動させることが可能になる。
【００４０】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が空きビーコンスロットの中で最も前方に位置するビーコンスロットを選択した場合に、自己の無線通信装置が最も後方に位置するスロットでないならば、最下位のスロットになるまで、順次、次のスーパーフレームで、最も前方の位置する空きスロットの次に前方となる空きスロットを選択するものである。
【００４１】
これにより、無線通信装置は最も前方に位置する空きスロットから順に、また、並行してビーコンスロットを移動することが可能になる。
【００４２】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が空きビーコンスロットの中で任意のビーコンスロットを選択するものである。
【００４３】
これにより、ビーコン同士が互いの移動先を確認して順次選択していくのとは異なり、一時に複数の縮退動作を開始することが可能になる。
【００４４】
また、本発明に係る無線通信方法は、無線通信装置が、所定数のスーパーフレームをカウント中に、自己のカウンタ値が最大値である場合には、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置を第1の移動状態情報から検知する、あるいは、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置をビーコンピリオド占有情報から検知するものである。また、無線通信装置は、自己のカウンタ値が最大値−１である場合には、他の無線通信装置を移動状態情報から検知する。さらに、無線通信装置は、自己のカウンタ値が最大値でも最大値−１でもない場合には、同一のカウンタ値を有する他の無線通信装置を移動状態情報から検知する、あるいは、自己のカウンタ値＋１の値を有する他の無線通信装置をビーコンピリオド占有情報から検知する。なお、無線通信装置は、いずれかの条件に適合する無線通信装置を検知した場合、当該無線通信装置の内、最も後方のスロット位置にある無線通信装置がカウントを継続し、該当しない他の無線通信装置は所定のカウンタ値にリセットする。
【００４５】
これにより、無線通信装置は空きスロットを常に適切に選択して効率よくビーコンピリオドを縮退し、なおかつ、１カウントダウンサイクルにおいて複数のビーコンをパイプライン的に縮退することができる。
【００４６】
また、本発明に係る無線通信方法は、カウント中に最大値もしくは０以外の自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を有するビーコンピリオド占有情報を受信した場合、カウントを中止し、自己のカウンタ値を最大値にリセットするものである。
【００４７】
これにより、次近接の無線通信装置が、自身の無線通信装置と１スーパーフレームの違いでパイプライン的に並列に移動しようとしたときに、偶然同じビーコンスロット位置に入ることを未然に防ぐことが可能になる。
【００４８】
また、本発明に係る無線通信方法は、自己のビーコンスロットの移動先の空きビーコンスロットが最も前方に位置する空きビーコンスロットであることを特徴とする。
【００４９】
これにより、無線通信装置は、より高速に一連の縮退動作を行うことができる。
【００５０】
本発明に係る無線通信装置は、移動状態情報が無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含む。そして、ビーコンスロット位置制御部が、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の移動先スロット位置情報によって指定されたビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがある場合、当該空きビーコンスロットを移動先ビーコンスロット位置として自己の移動状態情報を記録部に記録し、所定のカウントを移動カウンタに設定する。そして、フレーム構成部は、記録部に記録された自己の移動状態情報を含むビーコンフレームを構成する。
【００５１】
これにより、無線通信装置は、自己の移動先スロットを他の無線通信装置に通知したり、他の無線通信装置が移動を予定している移動先スロットを検知できるので、自己よりも下位に移動を予定する無線通信装置があっても、それを避けて他の空きスロットへ並行してビーコンスロット位置の移動処理を行うことができる。
【００５２】
また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンスロット位置制御部が自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の移動を予定するビーコンスロット以外の空きスロットの中で、最も前方に位置するビーコンスロットを移動先ビーコンスロットに指定するものである。
【００５３】
これにより、無線通信装置は、最上位の空きスロットから順に、また、並行してビーコンスロットを移動することが可能になる。
【００５４】
以上のように本発明によれば、無線ネットワークシステムの無線通信装置の自律分散的なアルゴリズムにより、ビーコンピリオドの動的な可変長化を、ビーコンの衝突を最低限にして実施できる。これにより、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数が動的に変動しても、通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信が可能になる。
【発明の効果】
【００５５】
本発明は、アドホック通信等をするときの無線通信方法および無線通信装置に有用であり、無線ネットワーク内の各無線通信装置がビーコンを送信する場合に、そのビーコンピリオドを動的に変更するのに適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
（実施の形態１）
図１は本発明を実施する無線ネットワークシステムの構成をなす無線通信装置の配置を示した図である。
【００５７】
図１において、無線通信装置Ａ（１０１）乃至無線通信装置Ｆ（１０６）は、それぞれ通信エリア１１１乃至１１６の範囲で相互に送受信可能である。すなわち、無線通信装置Ａ（１０１）は無線通信装置Ｂ（１０２）、Ｃ（１０３）、Ｄ（１０４）と、無線通信装置Ｂ（１０２）は無線通信装置Ａ（１０１）、Ｄ（１０４）と、無線通信装置Ｃ（１０３）はＡ（１０１）、Ｄ（１０４）、Ｅ（１０５）と、無線通信装置Ｄ（１０４）は無線通信装置Ａ（１０１）、Ｂ（１０２）、Ｃ（１０３）、Ｆ（１０６）と、無線通信装置Ｅ（１０５）は無線通信装置Ｃ（１０３）とそれぞれ通信することができる。なお、無線通信装置Ｇ（１０７）は、最初はこの無線ネットワークに加入していないものとする。
【００５８】
図２はこれら無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【００５９】
図２において、無線Ｌ１処理部２０１はアンテナ２００から受信したアナログ信号をデジタル信号に変換し、フレームを生成したり、フレームをアナログ信号に変換し、アンテナ２００から送出するものである。このアンテナ２００は、無指向性アンテナであり、電波を放出する。この無線Ｌ１処理部２０１が本発明に係るビーコン受信部に該当する。
【００６０】
フレーム判定部２０２は、無線Ｌ１処理部２０１の受信したフレームがビーコンフレームであるか、あるいはデータフレームであるかを判別するものである。
【００６１】
図３はこのビーコンピリオドにおけるビーコンフレームの構成を示す図である。
【００６２】
図３において、ビーコン送信者情報３０１は、このビーコンを送信する無線通信装置自身のデバイスＩＤをデバイスＩＤ３０３に、後述する移動カウンタ２０６のカウンタ値をカウンタ３０４に、そしてこのビーコンを送信する無線通信装置が把握しているビーコンスロット長をビーコンスロット長３０５に記載している。また、ビーコンピリオド占有情報３０２は、この無線通信装置が直前のスーパーフレームで受信したビーコンフレーム中のビーコン送信者情報３０１に記載されていたデバイスＩＤとカウンタ値をそれぞれビーコン毎にデバイスＩＤ３０６とカウンタ３０７に記載し、その受信したビーコンのスロット位置をビーコンスロット位置３０８に記載している。
【００６３】
記録部２０３は、ビーコン送信者情報３０１およびビーコンピリオド占有情報３０２に含まれる各ビーコンスロットの占有状態を記録するものである。
【００６４】
図４は記録部２０３に記録されるビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す。
【００６５】
図４において、ビーコンのスロット毎にスロット番号４０１と、そのスロットを使用している無線通信装置のデバイスＩＤ４０２と、スロットの使用状態４０３と、その種別４０４が記録されている。この使用状態４０３は、そのスロット位置の無線通信装置がスロット位置の変更を予定しているか否かを示すものであり、カウンタ３０４、３０７の値が設定される。また、種別４０４は、該当するスロットでビーコンを受信した（図中、「Ｂｅａｃｏｎ」で示す。）のか、ビーコンピリオド占有情報によって占有されていることを通知された（図中、「ＢＰＯＩＥ」で示す。）のかを示している。
【００６６】
また、上位層処理部２０４は、ネットワーク層以上のプロトコル処理を行うものである。
【００６７】
ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを参照し、ビーコンピリオドの前方に空きスロットが有れば自己のスロット位置を移動するための処理を行うものである。
【００６８】
移動カウンタ２０６は、自己のビーコンスロット位置を移動開始するまでのスーパーフレームをカウントするものであり、通常２以上の値が設定される。
【００６９】
フレーム構成部２０７は、記録部２０３から必要な情報を読み出し、ビーコンピリオド占有情報３０２を生成する。さらに、フレーム構成部２０７は、ビーコン位置制御部２０５からの情報を基にビーコン送信者情報３０１を生成して、管理情報を含むビーコンフレームを構成する。また、フレーム構成部２０７は、上位層処理部２０４からのデータを受けてデータフレームを構成する。
【００７０】
ビーコン送信指示部２０８は、オフセット時間をカウントするタイマー機能を有して、ビーコンピリオドにおける自己のスロット位置を検出する。そして、ビーコン送信指示部２０８は、フレーム構成部２０７に対して、無線Ｌ１処理部２０１へ構成したフレームを送出するタイミングを指示する。
【００７１】
以上のように構成された無線通信装置がビーコンスロットを移動する動作、作用を説明する。
【００７２】
図５は本実施の形態に係る無線通信装置が行うビーコンピリオドの縮退動作を示すフロー図である。
【００７３】
まず、フレーム判定部２０２が他の無線通信装置から受信したフレームがビーコンフレームであるかを判定する（ステップＳ５０１）。
【００７４】
フレーム判定部２０２は、ビーコンフレームと判定した場合、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブル中の、受信したビーコンのスロット位置に該当するスロット番号におけるデバイスＩＤ４０２と使用状態４０３に、受信したビーコン送信者情報３０１のデバイスＩＤ３０３とカウンタ３０４の値とを記録する。また、種別４０４には、ビーコン受信（Ｂｅａｃｏｎ）を設定する（ステップＳ５０２）。
【００７５】
また、フレーム判定部２０２は、受信したビーコンフレーム中のビーコンビリオド占有情報３０２に記載されたビーコンスロット位置３０８に該当するスロット番号におけるデバイスＩＤ４０２と使用状態４０３に、デバイスＩＤ３０６とカウンタ３０７の値とを記録する。また、種別４０４にはビーコンピリオド占有情報（ＢＰＯＩＥ）を設定する。なお、このビーコンピリオド占有情報３０２に基づくビーコンスロット状態テーブルへの記録は、このビーコンフレーム中の全てのビーコンピリオド占有情報３０２について行う。
【００７６】
次に、ビーコン送信指示部２０８は、自己のビーコンを送信するスロット位置であるか否かを判定し（ステップＳ５０３）、送信タイミングである場合フレーム構成部２０７へビーコンフレームの送信を指示する（ステップＳ５０４）。
【００７７】
一方、送信タイミングでない場合は、ビーコン送信指示部２０８は、ビーコンピリオドが経過したか否かを判定し（ステップＳ５０５）、経過していなければステップＳ５０１へ戻る。このように、ステップＳ５０１からステップＳ５０５までの処理をビーコンピリオドの終了まで繰り返すことにより、ビーコンピリオド中に受信した全てのビーコンフレームについてのスロット状態が記録部２０３に記録される。
【００７８】
なお、このビーコンピリオドは、受信した全てのビーコン送信者情報３０１のビーコンスロット長３０５の内で最大のものに、さらに３スロットのエントリースロットを付加した長さとする。このエントリースロットとは、新たにネットワークに加入、および再加入した無線通信装置がビーコンを送信するスロットであり、３スロットの内の任意のスロットが選択される。これにより、新加入の無線通信装置が複数同時に存在したときの最初のビーコンが衝突する確率を低く抑えることができる。
【００７９】
また、本発明に係る無線通信装置は、ビーコンピリオド占有情報３０２により、次近接の無線通信装置のスロット状態も知ることができる。
【００８０】
次に、ステップＳ５０５において、ビーコンピリオドの終了時間となったとき、ビーコンスロット位置制御部２０５がビーコンスロット位置決定処理（ステップＳ５０６）を行う。
【００８１】
次に、フレーム判定部２０２は、スーパーフレームが終了するまで待機し、この周期が終了した時点でステップＳ５０１へ戻る（ステップＳ５０７）。
【００８２】
ここで、上記のビーコンスロット位置決定処理について以下に説明する。
【００８３】
図６は無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。
【００８４】
まず、ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（以下、「ビーコンフォーメーション」という。）に変化があるかないかを確認する（ステップＳ６０１）。ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるかないかを確認する（ステップＳ６０２）。空きがある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、移動カウンタ２０６にカウンタ値の最大値を示すフル（以下、「Ｆｕｌｌ」と記載し、本実施の形態では最大値を’３’とする。）にリセットする（ステップＳ６０３）。また、空きがない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６を‘０’にする（ステップＳ６０４）。
【００８５】
一方、ステップＳ６０１において、前回のビーコンフォーメーションに変化がない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、移動カウンタ２０６のカウントダウンを開始する。そして、移動カウンタ２０６が‘０’となっているか否かを判定し、‘０’であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する（ステップＳ６０５）。
【００８６】
一方、移動カウンタ２０６が‘１’以上の場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、ビーコンスロット状態テーブルから自分のビーコンスロット位置より下位のスロットの使用状態４０３をチェックする（ステップＳ６０６）。
【００８７】
そして、使用状態４０３が一つでも‘０’で無い場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、自分より優先的にビーコンスロット位置変更のためのカウントダウンを始めているものがあると判定し、移動カウンタ２０６にＦｕｌｌ（本実施の形態では‘３’とする。）をセットし、保持する（ステップＳ６０７）。このように、より下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置がビーコンスロット位置の移動の優先権を持つことにより、空きスロットへの移動処理が繰り返される無駄を省くことができる。なお、ステップＳ６０７では、Ｆｕｌｌにリセットされているが、０にリセットする方法も可能である。この場合、地理的に離れた箇所のビーコンピリオドの縮退を同時に実行できるという利点を有するが、縮退のためにスーパーフレーム周期回数を１つだけ多く待つことになり縮退時間が増える可能性もある。
【００８８】
一方、下位スロットがすべて０である場合、自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６をカウントダウンする（ステップＳ６０８）。そして、ビーコンスロット位置制御部２０５は、カウンタ値が０となった時点で（ステップＳ６０９）、自己が空きと見なす最上位のビーコンスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部２０８のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する（ステップＳ６１０）。
【００８９】
以上のように、ビーコンスロット位置制御部２０５が自己よりも上位に空きスロットがある場合であって、下位に移動予定の他の無線通信装置がないときは、ビーコンスロット位置を上位のスロットへ移動するため、ビーコンピリオドを短縮する（「縮退動作」という。）ことができる。これにより、ビーコンピリオドは、無線ネットワークシステムに加入する無線通信装置の数に応じて、無駄のない長さに調整されることになる。
【００９０】
また、この下位スロットから上位スロットへのスロット位置の変更は、ビーコンスロット位置制御部２０５が変更を決定してから、スーパーフレーム３周期後に行っている。これにより、ビーコンスロット位置制御部２０５は、１ホップ離れた位置にある無線通信装置のビーコンスロット位置をビーコンピリオド占有情報から把握できる。したがって、ビーコンスロット位置制御部２０５は、そのスロット位置を避けながら上位の空きスロットへ自己のビーコンスロット位置を移動するので、１ホップ離れた位置の無線通信装置とのスロット位置の衝突を回避することが可能になる。
【００９１】
なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を３としたが、これに限らず、２以上であれば同様の効果が得られる。しかし、１ホップ内になかった無線通信装置がビーコンの検出中に１ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、３以上とすることが好ましい。
【００９２】
さらにまた、ステップＳ５０６で説明したようなビーコンスロット位置決定処理を行うことにより、図１６のような位置関係にある無線通信装置においても新規加入の無線通信装置の検出が可能になる。
【００９３】
図１６において、無線通信装置Ａ（１６０１）は通信エリア１６１１内の無線通信装置Ｂ（１６０２）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｂ（１６０２）は通信エリア１６１２内の無線通信装置Ａ（１６０１）および無線通信装置Ｃ（１６０３）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｃ（１６０３）は通信エリア１６１３内の無線通信装置Ｂ（１６０２）および無線通信装置Ｄ乃至Ｍ（１６０４）と相互に通信可能である。なお、無線通信装置Ａ乃至Ｍは、第１スロット乃至第１２スロットでそれぞれビーコンを送信している。また、図１７Ａ、Ｂは無線通信装置毎のスロットの使用状態を示す図である。
【００９４】
図１７Ａにおいて、スロット１７０１は無線通信装置Ａがこのスロット位置で自らビーコンを送信していることを示し、スロット１７０２は無線通信装置Ａがこのスロット位置で無線通信装置Ｂから発信されたビーコンを受信していることを示し、スロット１７０３は無線通信装置Ａがこのスロット位置で無線通信装置Ｃからビーコンが発信されたことをビーコンピリオド占有情報から通知されたことを示している。また、スロット１７０４は空きスロットを示し、スロット１７０４はエクストラスロットであることを示している。なお、これらの表記方法は、図７乃至図１０、図１２乃至図１５、図２０乃至図２２、図３１乃至図４１においても同様である。なお、エクストラスロットとは、近隣の無線通信装置のビーコンスロット長情報３０５のうち最大のものに、エントリースロットの長さを足しあわせた時間領域をデータの送受信も行わない保護領域として確保するために、自己のビーコンスロット長に付加するスロットのことをいう。
【００９５】
無線通信装置Ａ（１６０１）は、無線通信装置Ｂ（１６０２）からのビーコン送信者情報３０１とビーコンピリオド占有情報３０２とから、無線通信装置Ｂと無線通信装置Ｃのビーコンにより、第２スロットおよび第３スロットが使用されていることを知る。また、無線通信装置Ｂも、無線通信装置ＡとＣのビーコン送信者情報３０１とビーコンピリオド情報３０２とから、第１スロットおよび、第３スロット乃至第１２スロットが使用されていることを知ることができる。
【００９６】
このとき、無線通信装置Ａは、ビーコンピリオドを無線通信装置Ｂからのビーコンスロット長３０５に基づいてエクストラスロットを９スロット追加している。このため、無線通信装置Ａは、エントリースロット分の３スロットを加えて、第１５スロットまでビーコン受信待ち状態にある。このため、無線通信装置Ｘ（１６０５）が無線通信装置ＡとＣの通信エリア１６１１、１６１２内の図１６に示す地点で、新たに加入するためのビーコンを第１４スロットで送信したとき、図１７Ｂに示すように無線通信装置Ａはこのビーコンを受信することができる。もし、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｂからのビーコンスロット長３０５をビーコンピリオドの決定に用いず、エクストラスロットを追加しなかった場合は、第６スロットまでをビーコンピリオドと認識し、それ以降のビーコンを受信しない。このため、無線通信装置Ａは、新規加入の無線通信装置Ｘを検出することができなくなってしまう。
【００９７】
このように、本発明に係る無線通信装置は、ビーコン送信者情報のビーコンスロット長を用いてビーコンピリオドを決定することにより、新規加入する無線通信装置のビーコンを検出することが可能になる。
【００９８】
次に、図１に示した位置関係に無線通信装置Ａ（１０１）乃至Ｆ（１０６）がある場合において、新たに無線通信装置Ｇ（１０７）が加入したときの動作を図７Ａ、Ｂ、Ｃ乃至図１０Ａ、Ｂ、Ｃを用いて説明する。
【００９９】
図７Ａは無線通信装置Ｇ（１０７）が加入する前の各無線通信装置Ａ（１０１）乃至Ｆ（１０６）における、ビーコンスロットの使用状態を示している。
【０１００】
図７Ａにおいて、無線通信装置Ａは第１ビーコンスロットでビーコンＡｓを送信し、無線通信装置Ｂは第２ビーコンスロットでビーコンＢｓを送信し、無線通信装置Ｃは第３ビーコンスロットでビーコンＣｓを送信し、無線通信装置Ｄは第４ビーコンスロットでビーコンＤｓを送信し、無線通信装置Ｅは第２ビーコンスロットでビーコンＥｓを送信し、無線通信装置Ｆは第５ビーコンスロットでビーコンＦｓを送信している。
【０１０１】
また、例えば、無線通信装置Ａは、第２〜第４スロットにて、自己の通信エリア内の無線通信装置Ｂ〜Ｄのビーコンを受信（Ｂｒ〜Ｄｒ）していることを示している。さらに、無線通信装置Ａは、無線通信装置Ｃからのビーコンによって、第２スロットで次近接の無線通信装置Ｅのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報Ｅｂにて知っており、無線通信装置Ｄからのビーコンによって、第５スロットで次近接の無線通信装置Ｆのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報Ｆｂによって知っていることを示している。
【０１０２】
また、無線通信装置Ａは、第６乃至第８スロットをエントリースロットとして確保し、新たな無線通信装置がビーコンを送信してきても受信できるようにしている。また、エクストラスロットが無線通信装置Ｅに設けられている。無線通信装置Ｅは、ビーコンスロット長情報の最大は無線通信装置Ｃから通知された‘７’であったのでエクストラスロットを１つ設けている。
【０１０３】
ここで、ビーコンピリオド占有情報について説明を加える。自律分散でビーコンピリオドを共有してビーコンを送信する無線ネットワークシステムにおいては、同じビーコンスロットで２台以上の無線通信装置が通信することのないようにビーコンスロットを割り振らなくてはならない。しかし、このことは同じビーコンスロットを共有しているもの同士の場合、どちらの無線通信装置のビーコンスロットであるべきかを判定できない。したがって、そのビーコンスロットがどちらに優先権があるかを第三者に判定してもらう必要がある。すなわち、近隣の無線通信装置から自己のビーコンスロット位置に、自己のデバイスＩＤを含んでいないビーコンピリオド占有情報を受信した場合、そのビーコンスロットは問題が発生しているものとして、別のビーコンスロットに位置換えをする必要がある。このため、無線通信装置は、ビーコン受信時にビーコン送信者情報とともにそのビーコンスロット位置を記憶しておき、自己のビーコン送信時にビーコンピリオド占有情報として常に送信している。これにより、各無線通信装置は、ビーコン受信できる無線通信装置の次近接の無線通信装置の情報を得ることができる。
【０１０４】
次に、図７Ｂは無線通信装置Ｇが新たに加入した状況を示している。
【０１０５】
図７Ｂにおいて、無線通信装置Ｇは通信エリア内の無線通信装置Ａ、Ｂ、およびＤから受信したビーコンから無線通信装置Ｇ（７１７）に示すスロット状態を知る。そして、無線通信装置Ｇは、新規加入するために、エントリースロットから任意の１つを選んでビーコンを送信する。この例ではエントリースロットを３つにしているがこれに特定されるものではなく、可変長でも可能である。可変長の場合はビーコン送信者情報３０１のビーコンピリオド長３０５にエントリースロット長を含めて送信すると良い。なお、本実施の形態では無線通信装置Ｇは、第８スロットにエントリーする。このとき、無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｇは、ビーコンフォーメーションが変わったと判断するので、上位スロットの検索を行う。しかし、無線通信装置Ｇ以外の無線通信装置は、上位スロットに空きスロットを検出できない。このため、無線通信装置Ｇのみがカウンタ３０４を‘３’としたビーコンを送信する。無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄは、このビーコンを受信し、無線通信装置Ｇのカウンタ３０４が‘３’であることを検出する。
【０１０６】
図７Ｃは次回のビーコンピリオドの使用状態を示した図である。
【０１０７】
図７Ｃにおいて、無線通信装置ＣとＦは、無線通信装置Ｇのビーコンピリオド占有情報３０２がそれぞれ無線通信装置ＡとＤによって伝えられる。このときのカウンタ３０７は無線通信装置ＡとＤとが前の周期で受信したカウンタ値であるため、’３’となる。
【０１０８】
一方、無線通信装置Ｇは、スロット位置の移動処理を行い、カウンタ値’２’をカウンタ３０４にセットしてビーコンを送信する。無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄは、無線通信装置Ｇからビーコン送信者情報３０１のカウンタ３０４が’２’のビーコンを受信する。
【０１０９】
また、無線通信装置Ｅは、無線通信装置Ｃから受信したビーコンピリオド占有情報３０２に、無線通信装置Ｃが直接受信したビーコン送信者情報３０１の内容を記載するが、ビーコンピリオド占有情報３０２として受信した情報を含めることはしない。このため、無線通信装置Ｅは、無線通信装置Ｇの存在を知ることはない。しかし、無線通信装置Ｅは、無線通信装置Ｃから受信したビーコン送信者情報３０１のビーコンスロット長３０５が‘８’であるため、エクストラスロットを‘４’とする。
【０１１０】
図８Ａは無線通信装置Ｇの移動カウンタ２０６が‘０’となったときのビーコンピリオドの使用状態を示した図である。
【０１１１】
図８Ａにおいて、無線通信装置Ｇのビーコンピリオドは第６ビーコンスロットへ移動する。
【０１１２】
そして、その次のスーパーフレームで図８Ｂに示しているように無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｄ、Ｇのエントリースロットが第７〜第９スロットになっている。
【０１１３】
次に、無線通信装置Ｇが加入した後に、無線通信装置Ｂが脱退したときのビーコン通信の動作を説明する。なお、無線通信装置が近隣でなくなったことの検知は、一定回数連続してビーコンを受信できなくなったときに行うものとする。
【０１１４】
まず、無線通信装置Ｂが近隣でなくなったとき、無線通信装置Ａ、Ｄ、Ｇは、図９Ａに示すように無線通信装置Ｂからのビーコンを受信しなくなるので、一斉にビーコンフォーメーションが変化したと認識する。さらに、無線通信装置Ｃ、Ｆは図９Ｂに示すように、次のスーパーフレームで、無線通信装置Ｂの消滅を知る。無線通信装置Ｆ、Ｇは、無線通信装置Ｅによって第２ビーコンスロットが埋められていないので、上位スロットに空きがあると判定する。このため、無線通信装置Ｆ、Ｇのそれぞれの移動カウンタ２０６には‘３’がセットされる。しかし、スロットを移動する権利を有するのは、最下位スロットでビーコンを送信する無線通信装置Ｇのみであるので、無線通信装置Ｇのカウンタのみカウントダウンされる（図９Ｃ）。
【０１１５】
カウントダウンの後、図１０Ａに示すように無線通信装置Ｇが第２スロットに移動する。これにより、無線通信装置Ａ、Ｄは再度ビーコンフォーメーションの変化をすぐに検知し、ビーコンピリオドを第８スロットまでに更新する。また、無線通信装置Ｃ、Ｆも図１０Ｂに示すように次のスーパーフレームで無線通信装置Ｇのスロット移動を検知し、ビーコンピリオドを第８スロットまでに更新する。これにより、無線通信装置Ｆは移動カウンタを‘０’に戻す。
【０１１６】
そして、次のスーパーフレームで図１０Ｃに示すように、無線通信装置Ｅは無線通信装置Ｃからのビーコンスロット長３０５を受けて、ビーコンピリオドを第８スロットまでに更新する。
【０１１７】
以上のように、本実施の形態の無線通信ネットワークにおいて、無線通信装置が新規加入、あるいは消滅したときにビーコンピリオドの縮退動作が適切に行われるので、各無線通信装置は通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信を実現することができる。
【０１１８】
なお、二つ以上の無線通信装置が同時に同じエントリースロットを選択する場合があるが、この場合、衝突した無線通信装置は再度無線ネットワークシステムに加入を試みることになる。この際には、衝突した各無線通信装置はバックオフ（Ｂａｃｋ Ｏｆｆ）アルゴリズムにより再エントリーするスーパーフレーム回数を例えばランダム化して、再衝突の確率を低減するものとする。
【０１１９】
次に、ビーコングループ内に移動する無線通信装置が存在している場合、どのように他の無線通信装置と相互通信するかを説明する。
【０１２０】
図１１は移動する無線通信装置相互間の配置図である。
【０１２１】
この配置図において、無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）は互いに通信可能である。さらに、無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）は、通信エリア１１１２内に有る無線通信装置Ｈ（１１０３）とも通信可能である。無線通信装置Ｈ（１１０３）は、さらに通信エリア１１１３内にある無線通信装置Ｉ（１１０４）とも通信可能であり、無線通信装置Ｉ（１１０４）は通信エリア１１１４内にある、互いに通信可能な無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）とも通信可能である。このように無線通信装置Ｂ〜Ｌは、一つのビーコングループを形成しているが、その傍らを適当な速度で無線通信装置Ａ（１１０１）が移動したときのビーコンの送信方法について図１２Ａ、Ｂ乃至図１５Ａ、Ｂを用いて以下に説明する。
【０１２２】
まず、無線通信装置Ａ（１１０１）は、無線通信装置Ｂ乃至Ｇ（１１０２）の通信エリア内の地点１１２１に移動すると、周囲のビーコンをスキャンして、ビーコンピリオドのエントリースロットのひとつに自分のビーコンを送信する。
【０１２３】
図１２Ａはこのときの各無線通信装置のスロット使用状態を示す図である。
【０１２４】
図１２Ａにおいて、無線通信装置Ａ（１１０１）は、そのエントリースロットのひとつ（第１０スロット）で自分のビーコンを送信していることを示している。また、無線通信装置Ｂ乃至Ｉは、それぞれ第１スロット乃至第８スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｊ乃至Ｌはそれぞれ第１スロット乃至第３スロットで送信していることを示している。
【０１２５】
次に、無線通信装置Ａ（１１０１）は、エントリースロットの第３スロットでビーコンを送信したため、移動カウンタ２０６をカウントして縮退動作に移る。その結果、図１２Ｂに示すように、無線通信装置Ａのビーコンスロットは第８スロットに移動し、ビーコンピリオドの短縮が行われる。このとき、無線通信装置Ｈは、無線通信装置Ｂ乃至Ｇ（１１０２）からのビーコンピリオド占有情報により第８スロットに無線通信装置Ａのビーコンの存在を知るが、通信エリア外であるため、無線通信装置Ｉとの通信の障害にはなっていない。
【０１２６】
次に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｈの通信エリア内の地点１１２２へ移動すると、図１３Ａに示すように無線通信装置Ｈでは無線通信装置Ａと無線通信装置Ｉから同時に第８スロット（１３０１）でビーコンが送信される状況となる。
【０１２７】
無線通信装置Ｈは、無線通信装置Ａとの通信エリアの境界にいるため、無線通信装置Ｉのビーコンの方が受信しやすい。このため、無線通信装置Ｈは、ビーコンピリオド占有情報３０２で第８スロットを無線通信装置Ｉが使用していることを通知する。これを受信した無線通信装置Ａは、新たなビーコンスロットを得るためエントリースロットを選択する。その結果、図１３Ｂに示すように、無線通信装置Ａはエントリースロットの一つである第９スロット（１３０２）を獲得して、そこでビーコンを送信する。
【０１２８】
更に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｂ〜Ｇの通信エリア外の地点１１２３へ移動すると、図１４Ａに示すように無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）は第９スロット（１４０１、１４０２）において無線通信装置Ａと直接送受信不能となる。
【０１２９】
更に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｉ（１１０４）の通信エリア内の地点１１２４へ移動すると、図１４Ｂに示すように、無線通信装置Ａは無線通信装置Ｉ（１１０４）を介して無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）とビーコンピリオド占有情報を送受信するようになる。これにより、無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）の第９スロット（１４０３）は無線通信装置Ａが使用していると記録される。また、無線通信装置Ａの第１スロット乃至第３スロットは無線通信装置Ｊ〜Ｌ（１１０５）が使用していると記録される。
【０１３０】
更に、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｈ（１１０３）の通信エリア外の地点１１２５へ移動すると、図１５Ａに示すように無線通信装置Ｈから無線通信装置Ｂ〜Ｇ（１１０２）のビーコンピリオド占有情報を受信できなくなる。このため、無線通信装置Ａは、上位スロット１５０１に空き領域ができたと判断し、移動カウンタのカウントダウンをはじめ、スーパーフレーム３周期経過後に図１５Ｂのようにビーコンを第４スロット１５０１に移動する。
【０１３１】
このように、ある無線通信装置が他の無線通信装置間を移動したときにおいても、適時ビーコンピリオドの縮退動作が行われるので、このような状態においても通信効率の良い、消費電力の無駄も少ない無線通信を実現することができる。
【０１３２】
なお、本実施の形態では、ビーコンフレームのビーコン送信者情報３０１とビーコンピリオド占有情報３０２はそれぞれカウンタを有し、そのカウンタ値がビーコンの送信位置を変更する段階にあるか否かを示していた。しかし、ビーコン位置の変更状態を示す方法としてはこのカウンタに限らず、フラグを使用することも可能である。すなわち、無線通信装置は、現在ビーコンスロット位置を変更する要求を持っているときにフラグをセットし、スロット位置の変更をする必要がないと判断しているときや、自己の移動カウンタがカウントダウンしてビーコンスロット位置を変更したときにフラグをリセットする。そして、図６に示したビーコンスロット位置決定処理におけるカウンタ値が０か否かの判定は、このフラグがセットされているかいないかを判定することにより実現できる。これにより、カウンタよりも少ないデータ量でビーコンスロット位置の決定処理に必要なビーコンフレームを形成することが可能になる。
【０１３３】
（実施の形態２）
図１８は本発明の第２の実施の形態における無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。なお、本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態１と同一であり、ビーコンスロット位置制御部２０５の位置決定処理が異なる。
【０１３４】
本実施の形態の無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図を図１８に示し、以下に説明する。
【０１３５】
まず、ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（ビーコンフォーメーション）に変化があるかないかを判定する（ステップＳ１８０１）。変化がなかった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、上位スロットへスロット位置を動かすためのカウントダウン動作に移る。すなわち、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６が０となっているか否かを判定し、移動カウンタ２０６が０であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する（ステップＳ１８０２）。
【０１３６】
一方、移動カウンタ２０６が０でない場合、次に、移動カウンタ２０６がＦｕｌｌであるか、“Ｆｕｌｌ−１”であるか、それ以外であるかを判定する（ステップＳ１８０３）。そして、Ｆｕｌｌである場合、種別４０４がビーコンで、使用状態４０３がＦｕｌｌのスロットあるいは種別４０４がＢＰＯＩＥで、使用状態４０３がＦｕｌｌのスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップＳ１８０４）。そして、該当するスロットがあるとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は自分より優先的にビーコンスロット位置変更のカウントダウンを始めるものがあるとして、移動カウンタ２０６をＦｕｌｌにセットし、保持する（ステップＳ１８０５）。このように、より下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置にビーコンスロット位置の移動の優先権を持たせることにより、同時に複数ビーコンが同一空きスロットへ移動することを防ぐことができる。
【０１３７】
一方、ステップＳ１８０４において該当するスロットがないとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６がＦｕｌｌにセットされている状態か否かを判定し（ステップＳ１８０６）、Ｆｕｌｌ状態である場合は移動カウンタ２０６をディクリメントする（ステップＳ１８０７）。そして、カウンタ値が０になった場合（ステップＳ１８０８）、ビーコンスロット位置制御部２０５は次のビーコンピリオドで最上位の空きスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部２０８のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する（ステップＳ１８０９）。また、カウンタ値が０でない場合はそのまま処理を終了する。
【０１３８】
また、ステップＳ１８０６において、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６がＦｕｌｌでないときは、自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を持つ無線通信装置がＢＰＯＩＥにより通知されているか否かをビーコンスロット状態テーブルにより確認する（ステップＳ１８１０）。そして、そのような無線通信装置がある場合、ステップＳ１８０５へ移行し移動カウンタ２０６をＦｕｌｌに戻す。そのような無線通信装置がない場合は、自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ステップＳ１８０７へ移行し、移動カウンタ２０６をカウントダウンする。
【０１３９】
これは次の理由による。すなわち、ＢＰＯＩＥにより検知される他の無線通信装置Ａが、そのカウンタのタイミングでカウントダウンを続けた場合、自己のカウンタ値よりも1つ進んだカウンタ値でカウントダウンすることになる。そうすると、無線通信装置Ａが所望の空きスロットに移動するとき、移動により変更されたスロット位置は、自己の無線通信装置における1カウント後で検知される。これにより、ＢＰＯＩＥによる検知では、自己の無線通信装置が移動するタイミングでの空きスロットの検知が不可能となり、ビーコンスロットの衝突の可能性を生じるからである。
【０１４０】
また、ステップＳ１８０３において、移動カウンタ２０６がＦｕｌｌ−１である場合、種別４０４がビーコンであって、使用状態４０３がＦｕｌｌ−１のスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップＳ１８１１）。そして、該当するスロットがあるときはステップＳ１８０５へ移行し、ないときはステップＳ１８０６へ移行する。“Ｆｕｌｌ−１”のカウンタ値において、ＢＰＯＩＥにより検知される他の無線装置Ａのカウンタ値はＦｕｌｌであるが、これは通常のリセットの状態と同じである。このため、リセットの状態であるか、カウントを開始している状態なのかが判別不能だからである。
【０１４１】
また、ステップＳ１８０３において、移動カウンタ２０６がＦｕｌｌでも“Ｆｕｌｌ−１”でもない場合、種別４０４がビーコンであって、使用状態４０３が移動カウンタのカウンタ値Ｎと等しいスロット、あるいは、種別４０４がＢＰＯＩＥであって、使用状態４０３がカウンタ値“Ｎ＋１”と等しいスロットが自己よりも下位にあるか否かを判定する（ステップＳ１８１２）。そして、該当するスロットがあるときはステップＳ１８０５へ移行し、ないときはステップＳ１８０６へ移行する。
【０１４２】
また、ステップＳ１８０１において、ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるかないかを確認し（ステップＳ１８１３）、空きがないときは移動カウンタ２０６を０にする（ステップＳ１８１４）。空きがあるならば移動カウンタ２０６のカウンタ値が０であるか否かを判定する（ステップＳ１８１５）。カウンタ値が０でない場合は、ステップＳ１８０３に移行する。カウンタ値が０である場合は、空きスロットの内、最も上位のスロットを移動先と決定し、移動カウンタ２０６にＦｕｌｌを設定する（ステップＳ１８１６）。これにより、ビーコンスロットの移動の準備が整う。
【０１４３】
以上のように、実施の形態１と同様に、ビーコンスロット位置制御部２０５が自己よりも上位に空きスロットがある場合であって、下位に移動予定の他の無線通信装置がないときは、ビーコンピリオドを縮退することができる。さらに、自己よりも下位のスロット位置にある無線通信装置が縮退動作を開始しても、自己も一定の条件の下でカウントダウンを開始する。このため、ビーコンスロット位置を移動予定の無線通信装置は、他の無線通信装置のスロット位置の移動が完了するのを待たずに縮退動作を開始できる。このとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は、１スーパーフレームの間では、次近接の無線通信装置がどこのビーコンに移動したかを知ることができない。しかし、次近接にある無線通信装置がビーコンスロット位置の移動カウンタを１のみ進んでカウントしていることを検出したとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は、自己の移動カウンタをＦｕｌｌにリセットする。これにより、同一スロットへの移動の衝突を防止することが可能になる。
【０１４４】
次に、図１９に示す配置で本発明に係る無線通信装置が存在するときのビーコンピリオドの縮退動作を説明する。
【０１４５】
図１９において、無線通信装置Ａ（１９０１）は、通信エリア１９１１内の無線通信装置Ｂ（１９０２）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｂ（１９０２）は通信エリア１９１２内の無線通信装置Ｄ（１９０４）および無線通信装置Ｅ（１９０５）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｃ（１９０３）は通信エリア１９１３内の無線通信装置Ｅ（１９０５）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｄ（１９０４）は通信エリア１９１４内の無線通信装置Ａ（１９０１）および無線通信装置Ｂ（１９０２）と相互に通信可能であり、無線通信装置Ｅ（１９０５）は通信エリア１９１５内の無線通信装置Ｂ（１９０２）および無線通信装置Ｃ（１９０３）と相互に通信可能である。
【０１４６】
このときの、無線通信装置Ａ乃至Ｅがビーコンピリオドでビーコンを送信するタイミングと各無線通信装置が検知する各スロットでのビーコン情報を図２０乃至図２２に示す。なお、ここで示す縮態動作における移動カウンタのＦｕｌｌは‘３’の場合を示している。
【０１４７】
図２０Ａにおいて、無線通信装置Ａ乃至Ｅは、第４スロット乃至第７スロットでビーコンを送信している。また、１ホップ離れた位置関係にある無線通信装置のビーコン情報はビーコンピリオド占有情報で検出している。そして、すべての無線通信装置は自己よりも上位に空きスロットがあることを検出し、空きスロットへのビーコンスロットの移動準備としてそれぞれの移動カウンタにＦｕｌｌ（本実施の形態においては、‘３’）をセットする。
【０１４８】
次のスーパーフレーム周期において、図２０Ｂに示すように、無線通信装置ＡとＣは、最下位スロット（第７スロット）にあるので、移動カウンタのディクリメントを開始する。また、無線通信装置Ｂは自己のスロットより下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ａ、Ｃであって移動カウンタが共に‘０’であるＢＰＯＩＥを検出する。このため、無線通信装置Ｂも移動カウンタのディクリメントを行う。その他の無線通信装置Ｄ、Ｅは、自己より下位のスロットに移動カウンタが自己と同じＦｕｌｌの無線通信装置を検出するので、移動カウンタのディクリメントを行わない。
【０１４９】
次のスーパーフレーム周期において、図２０Ｃに示すように、無線通信装置Ａ、Ｃは移動カウンタのディクリメントを継続する。また、無線通信装置Ｂは自己のカウンタ値がＦｕｌｌ−１であり、自己よりも下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ａ、ＣのＢＰＯＩＥを検出するのみである。このため、無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続する。さらに、無線通信装置Ｄは自己よりも下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ａのスロットを検出するが、移動カウンタが自己のカウンタ値より小さいので自己の移動カウンタのディクリメントを行う。
【０１５０】
次のスーパーフレーム周期において、図２１Ａに示すように、無線通信装置Ａ、Ｃは移動カウンタのディクリメントを継続した結果、カウントが‘０’となったので、最上位の空きスロットである第１スロットへそれぞれビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置Ｂは、下位の第７スロットで無線通信装置Ａ、ＣのＢＰＯＩＥを検出する。しかし、これらの移動カウンタが共に‘１’であって、自己の移動カウンタ＋１であるので、移動カウンタをＦｕｌｌに戻す。一方、無線通信装置Ｄは下位のスロットに、発信元が無線通信装置Ｂであって、カウンタ値がＦｕｌｌであるスロットを検出するが、自己のカウンタ値と等しくないのでカウントダウンを継続する。
【０１５１】
次のスーパーフレーム周期において、図２１Ｂに示すように、無線通信装置Ｄは移動カウンタのディクリメントを継続した結果、カウントが‘０’となったので、最上位の空きスロットである第２スロットへビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続する。
【０１５２】
次のスーパーフレーム周期において、図２１Ｃに示すように、無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続する。無線通信装置Ｅは、自己よりも下位のスロットで発信している無線通信装置Ｂのカウンタ値がＦｕｌｌでないので、移動カウンタのディクリメントを開始する。
【０１５３】
次のスーパーフレーム周期において、図２２Ａに示すように、無線通信装置Ｂは移動カウンタのディクリメントを継続した結果、カウントが‘０’となったので、最上位の空きスロットである第３スロットへビーコンスロット位置を移動する。無線通信装置Ｅは、移動カウンタのディクリメントを継続する。
【０１５４】
次のスーパーフレーム周期において、図２２Ｂに示すように、無線通信装置Ｅはビーコンフォーメーションに変化があり、自己よりも上位に空きスロットがなくなったことを検出するので、無線通信装置Ｅは移動カウンタを‘０’にセットする。
【０１５５】
以上のように、最下位スロットの無線通信装置Ａ、Ｃが最上位の空きスロットへ移動した後、無線通信装置Ａの通信エリア内にある、最下位スロット位置にない無線通信装置Ｄが１スーパーフレーム後に最上位の空きスロットへ移動する。その後、無線通信装置Ａ、Ｃから１ホップ離れた位置にある、最下位スロットの無線通信装置Ｂが２スーパーフレーム後に最上位の空きスロットへ移動する。
【０１５６】
このように、上位に複数の空きスロットがある場合、無線通信装置は空きスロットがなくなるまで、順次、最上位の空きスロットへビーコンスロット位置を移動することができる。これにより、実施の形態１で示した方法に比べ、短時間にビーコンピリオドの縮退動作を行うことが可能になる。
【０１５７】
なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を‘３’としたが、これに限らず、‘２’以上であれば原則的に同様の効果が得られる。しかし、１ホップ内になかった無線通信装置がビーコンの検出中に１ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、‘３’以上とすることが好ましい。
【０１５８】
（実施の形態３）
本実施の形態における無線通信装置の構成は実施の形態１と同一であるが、図２７に示すように、記憶部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルに移動予定デバイスＩＤ（４０５）情報が追加されている点が異なる。この移動予定デバイスＩＤ４０５には該当スロットへ移動を予定している無線通信装置のデバイスＩＤが記録される。無線通信装置は他の無線通信装置から受信するビーコンフレームによって移動予定の無線通信装置を知ることができる。
【０１５９】
図２８は、本実施の形態３におけるビーコンフレームの構成図である。
【０１６０】
図２８において、移動先ビーコンスロット番号２２０１フィールドは、送信元の無線通信装置がビーコンスロットの移動を予定している移動先スロット番号であり、移動先ビーコンスロット番号２２０２フィールドは送信元の無線通信装置が検出した、移動を予定している他の無線通信装置の移動先スロット番号である。これらのフィールドが付加されている点が、実施の形態１と異なる。なお、この移動先ビーコンスロット番号２２０１、２２０２フィールドは移動カウンタが０の場合は付加されない。
【０１６１】
フレーム判定部２０２は、ビーコンフレームを受信し、カウンタ３０４、３０７が‘０’でない場合、移動先ビーコンスロット番号２２０１、２２０２に記載のスロット番号を読み出し、それに該当する、ビーコンスロット状態テーブルの移動予定デバイスＩＤ４０５の欄にデバイスＩＤ３０３、３０６を記録する。これにより、ビーコンスロット位置制御部２０５は、他の無線通信装置がビーコンスロット位置をどのスロット位置へ移動しようとしているかを検出することができる。
【０１６２】
また、フレーム構成部２０７は、実施の形態１と同様に、記録部２０３から読み出したビーコンスロット状態テーブルと、ビーコン位置制御部２０５からの情報とを基に、ビーコンピリオド占有情報やビーコン送信者情報３０１を生成して、管理情報を含むビーコンフレームを構成する。さらに、フレーム構成部２０７は、ビーコンフレームの移動先スロット番号２２０１、２２０２に自己あるいは、検出した他の無線通信装置の移動を予定しているスロット番号を設定する。
【０１６３】
図２３は本実施の形態における無線通信装置のビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図である。
【０１６４】
まず、ビーコンスロット位置制御部２０５は、記録部２０３に記録されたビーコンスロット状態テーブルを基に、前回のビーコンスロットの構成（ビーコンフォーメーション）に変化があるかないかを確認する（ステップＳ２３０１）。なお、移動予定スロットＩＤが異なっている場合も、ビーコンフォーメーションに変化があったとして扱う。そして、ビーコンフォーメーションに変化があった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、上位スロット（より先頭に近いスロット）に空きがあるか否かを確認する（ステップＳ２３０２）。空きがないとき、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６を０にして処理を終了する（ステップＳ２３０３）。
【０１６５】
一方、空きがある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、その空きスロットへ移動を予定している他の無線通信装置があるか否かをチェックし、ある場合はさらに、その無線通信装置の中で自己が現在最下位のスロット位置にいるか否かをチェックする（ステップＳ２３０４）。自己が最下位のスロット位置にある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は、移動カウンタ２０６のカウンタ値は‘０’か否かをチェックし（ステップＳ２３０５）、‘０’の場合は、その空きスロットへの移動を開始するために、移動カウンタ２０６をＦｕｌｌ（本実施の形態では’３’とする。）にリセットする（ステップＳ２３０６）。
【０１６６】
一方、移動カウンタ２０６のカウンタ値が‘０’でない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５はその移動カウンタ２０６をディクリメントする（ステップＳ２３０７）。そして、カウンタ値が０となった時点で（ステップＳ２３０８）、ビーコンスロット位置制御部２０５は、その無線通信装置が空きと見なす最上位のビーコンスロットへ移動するために、ビーコン送信指示部２０８のタイマー機能にビーコン送信タイミングを設定する（ステップＳ２３０９）。
【０１６７】
また、ステップＳ２３０４において、自己が現在最下位のスロット位置にいない場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は次に移動先となる空きスロットを選択する（ステップＳ２３１０）。この空きスロットとしては、次に上位である空きスロットが選択される。もし、該当する空きスロットがない場合は、ステップＳ２３０３へ移行し、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６を“０”にして処理を終了する。一方、空きスロットがある場合は、ビーコンスロット位置制御部２０５は、カウンタをＦｕｌｌにリセットし、ビーコンスロット状態テーブルの新たな移動先スロット位置に該当する移動予定デバイスＩＤ４０５の欄に自己のデバイスＩＤを記録する（ステップＳ２３０６）。
【０１６８】
また、前回のビーコンスロットの位置に変更がない場合、すなわち、ステップＳ２３０１においてビーコンフォーメーションの変化がなかった場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は移動カウンタ２０６が“０”となっているか否かを判定し（ステップＳ２３１１）、移動カウンタ２０６が“０”であるときは既に上位スロットに空きが無い状態であるので、処理を終了する。
【０１６９】
一方、移動カウンタ２０６が“１”以上の場合、ビーコンスロット状態テーブルを参照し、他の無線通信装置が自己の選択しているスロットを選択しているか否かをチェックする。そして、他の無線通信装置がある場合さらに、その無線通信装置の中で自己が現在最下位のスロット位置にあるか否かをチェックする（ステップＳ２３１２）。自己が最下位のスロット位置にない場合は、ステップＳ２３０６へ移行し、移動カウンタ２０６をＦｕｌｌにリセットして処理を終了する。
【０１７０】
一方、自己が最下位のスロット位置にある場合、ビーコンスロット位置制御部２０５は自己が最優先のビーコンスロット位置移動の権利を持つことになるので、ステップＳ２３０７へ移行し、移動のためのカウントダウン処理を行う。
【０１７１】
以上のように、ビーコンスロット位置制御部２０５は自己よりも上位に空きスロットがある場合、下位に移動予定の他の無線通信装置があっても、その下位の無線通信装置のスロット位置移動の完了を待つことなしに、次に上位にある空きスロットへの移動動作を開始する。このため、無線通信装置は自己よりも下位の無線通信装置によるスロット位置移動と並行して、自己のスロット位置移動処理を行うことができる。これにより、複数の空きスロットがある場合に、ビーコンピリオドの縮退動作を短時間に行うことが可能になる。
【０１７２】
また、本実施の形態においても、この下位スロットから上位スロットへのスロット位置の変更は、変更を決定してからスーパーフレーム３周期後に行っている。これにより、ビーコンスロット位置制御部２０５は１ホップ離れた位置にある無線通信装置のビーコンスロット位置をビーコンピリオド占有情報から把握できる。そのため、ビーコンスロット位置制御部２０５はその位置を避けながら上位の空きスロットへ自己のビーコンスロット位置を移動することができ、１ホップ離れた位置の無線通信装置とのスロット位置の衝突を回避することが可能になる。
【０１７３】
なお、本実施の形態では、移動カウンタのリセット値を３としたが、これに限らず、２以上であれば原則的に同様の効果が得られる。しかし、１ホップ内になかった無線通信装置がビーコンの検出中に１ホップ内に移動してしまうこともあり得ることを考慮すると、３以上とすることが好ましい。
【０１７４】
次に、相互に通信可能な位置関係にある本発明に係る無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄが、図２４Ａに示すビーコンピリオドを形成しているときの縮退動作を説明する。
【０１７５】
図２４Ａにおいて、無線通信装置Ａ乃至Ｄは、それぞれ第１スロット、第４スロット、第６スロット、第８スロットでビーコンを送信している。このときの各無線通信装置の移動カウンタは、それぞれ０、Ｆｕｌｌ（本実施の形態では‘３’とする。）、Ｆｕｌｌ、Ｆｕｌｌであり、無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄの移動先スロット位置は、すべて第２スロットを指示している。これは無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄは、自己のビーコンスロットよりも上位のスロットに空きスロットがあるので、一斉に空きスロットである、第２スロットへ移動を予定していることを示す。
【０１７６】
次に、図２４Ｂにおいて、無線通信装置Ｄは移動を予定している無線通信装置の中で最下位のスロット位置にあるので最優先で移動できると判断し、移動カウンタのカウントダウンを行う。無線通信装置Ｂ、Ｃは、最下位のスロット位置にないことを検知し、次に上位の空きスロット位置である、第３スロットへ移動先スロット番号を変更する。
【０１７７】
次に、図２４Ｃにおいて、無線通信装置Ｃ、Ｄは、移動先スロット位置へ移動を予定している無線通信装置の中で最下位のスロット位置にあると判断し、それぞれの移動カウンタをカウントダウンする。無線通信装置Ｂは、次に上位の空きスロットがないため、移動先スロット番号を変更せず、移動カウンタのカウントも行わない。
【０１７８】
次に、図２４Ｄにおいて、無線通信装置Ｄは移動カウンタのカウンタ値が０となり、移動先スロットであった第２スロットへビーコン送出位置を移動する。そして、無線通信装置Ｄは、移動カウンタのカウンタ値を０にセットする。無線通信装置Ｃは移動カウンタをカウントダウンする。
【０１７９】
次に、図２４Ｅにおいて、無線通信装置Ｃは、移動カウンタのカウンタ値が０となり、移動先スロットであった、第３スロットへビーコン送出位置を移動する。そして、無線通信装置Ｃは、移動カウンタのカウンタ値を０にセットする。無線通信装置Ｂも上位のスロットに空きスロットがなくなるので、移動カウンタを０にセットする。
【０１８０】
以上のように、無線通信装置Ｃは、自己よりも下位のビーコンスロット位置にある無線通信装置Ｄのスロット位置移動が完了するまえに、次の上位の空きスロットである、第３スロットへ移動を行うためのカウント動作を開始する。このため、空きスロットである第２スロットおよび第３スロットへの移動が、実施の形態１で示した方法に比べ、短時間に完了できる。なお、本実施の形態では、ステップＳ２３１０における空きスロットの選択は、自己よりも下位の無線通信装置が移動予定のスロットを除く、最上位の空きスロットを選んでいるが、これに限らず、任意の空きスロットを選択するようにしてもよい。これにより、最上位を選ぶ場合に比べ並列に縮退動作する数が増えるので、ビーコンピリオドがかなり大きな数になる場合などでは早く縮退することができる。
【０１８１】
このように本発明によれば、複数の空きスロットがあるときに、複数の無線通信装置によるビーコン位置の移動が並行して行えるので、短時間にビーコンピリオドの縮退動作を行うことが可能になる。
【０１８２】
（実施の形態４）
本実施の形態は、複数のビーコンピリオドグループが近接したときに発生する通信の干渉を解消する方法を示すものである。
【０１８３】
図２５は本実施の形態４における無線通信システムであり、移動ネットワーク２５０１、２５０２、２５０３はそれぞれ異なるビーコンピリオドグループを形成している。
【０１８４】
図２５において、無線通信装置Ａ、Ｌ、Ｘは、それぞれ異なるビーコンピリオドグループ１、２、３に属している。このとき、それらの無線通信装置が近接位置に移動し、他の無線通信装置の通信エリアに進入すると、無線通信装置Ａ、Ｌ、Ｘは自己のグループのビーコンやデータ受信において他のビーコンピリオドグループとの干渉が起こる。
【０１８５】
図２６Ａは図２５の無線通信装置Ａ、Ｌ、Ｘの構成するビーコンピリオドの例である。それぞれのグループが何のポリシーもなく送受信していると、３つのビーコンピリオドグループのデータ送信可能領域は交差することになり他のビーコンピリオドグループと干渉が起こる。従って、図２６Ｂに示すように、そのビーコンピリオドグループがそれぞれのスーパーフレーム毎に優先的に使用できる時間帯を、自己の属するビーコンピリオドグループのビーコンピリオド（Ａ）から次にその無線通信装置が受信できるビーコンピリオド（Ｂ）の先頭までと取り決める。これにより、ビーコンピリオドグループ間の干渉を防止できる。但し、ビーコンピリオドグループ２とビーコンピリオドグループ３との関係のように、もし次のビーコンピリオド（Ｃ）が来るまでに最低限のデータ送受信時間が取れないときには、後ろから来るビーコンピリオド（Ｃ）を構成するビーコンピリオドグループが先行するビーコンピリオド（Ｂ）を構成するビーコンピリオドグループに吸収されるように縮退動作を行う。これにより、多数のビーコンピリオドグループが混在していても、最低限必要なデータ送信時間を確保することができ、そして、互いのデータ送信時間を侵害しないようにすることが可能になる。
【０１８６】
図３０は本実施の形態において、各無線通信装置が送信するビーコンフレームの構成を示す図である。
【０１８７】
図３０において、ビーコン送信情報３０１は、実施の形態１におけるビーコン送信者情報にさらに結合フラグ３０１１と、ビーコンピリオド開始オフセット（ＢＰＳＴオフセット）３０１２と、ビーコンピリオド選択（ＢＰ選択）３０１３とを含んでいる。この結合フラグ３０１１は、ビーコンを送信する自分自身がビーコンピリオドの結合動作を行うことを示すものである。また、ＢＰＳＴオフセット３０１３は、ビーコンピリオド開始のオフセット時間を示すものである。また、ＢＰ選択３０１３はビーコンピリオドを、自己のオフセットに相手を移動させる側か、相手のオフセットに移動する側かを識別するものである。
【０１８８】
ビーコンピリオド占有情報３０２は、実施の形態１におけるビーコンピリオド占有情報にさらに、結合フラグ３０１４とＥＢＰフラグ３０２４とを含んだものである。無線通信装置は、ビーコンピリオド占有情報３０２に自己が受信したビーコン送信者情報３０１の結合フラグ３０１１と、ＥＢＰ情報３００２のＥＢＰフラグ３０２３とを記載し、他の無線通信装置へ通知する。
【０１８９】
結合開始通知情報３００１は、マージカウンタ３０１５とシフトカウンタ３０１６と移動グループ３０１７とＢＰＳＴオフセット３０１８とを含んでいる。マージカウンタ３０１５は、この結合動作を開始するまでのスーパーフレーム周期数を示しており、結合の対象となる両ビーコンピリオドグループ内の各無線通信装置間の同期を取るためのものである。シフトカウンタ３０１６は、ビーコンピリオドを移動するグループ内の無線通信装置が、最初の無線通信装置の移動を開始してから他の無線通信装置の移動を行うスーパーフレーム周期をカウントするカウンタの値を示している。移動グループ３０１７は、このビーコンを送信している自分自身がビーコンピリオドを移動するビーコンピリオドグループのものであるか否かを示すものであり、移動するビーコンピリオドグループのものである場合にはフラグをセットする。ＢＰＳＴオフセット３０１８は、ビーコン送信者情報３０１のＢＰＳＴオフセットと同一である。
【０１９０】
エクステンド・ビーコンピリオド情報（ＥＢＰ情報）３００２は、デバイスＩＤ３０１９、カウンタ値３０２０、結合フラグ３０２１、ビーコンスロット位置３０２２、およびＥＢＰフラグ３０２３を含む。デバイスＩＤ３０１９には、このビーコンを送信する無線通信装置自身がビーコンピリオドを移動する場合に、自己のデバイスＩＤが記載され、他の無線通信装置からエマージェンシースロットで結合開始通知情報を受信した場合には、送信元の無線通信装置のデバイスＩＤが記載される。カウンタ３０２０、結合フラグ３０２１、ビーコンスロット位置３０２２についても同様に、自分自身のもの、あるいは他の無線通信装置から受信したものが記載される。ＥＢＰフラグ３０２３は、デバイスＩＤ３０１９、カウンタ３０２０、結合フラグ３０２１、およびビーコンスロット位置３０２２の情報がエクステンド・ビーコンピリオド情報であることを示すものである。
【０１９１】
以下に、異なるビーコンピリオドグループが１つに結合される動作について説明する。
【０１９２】
初めに、結合アルゴリズムに付いて簡単に説明する。なお、この説明では、ビーコンピリオドグループ１（ＢＧ−１）にビーコンピリオドグループ２（ＢＧ−２）が結合するものとする。
【０１９３】
手順１．ＢＧ−２の結合を要求する無線通信装置Ｘが、ＢＧ−１のエマージェンシースロットとＢＧ−２の自己のビーコンスロットで結合開始通知情報を送信する。エマージェンシースロットとは、空きスロットがなくなるなど緊急事態のために確保される特別なスロットのことである。
【０１９４】
手順２．ＢＧ−１とＢＧ−２の無線通信装置Ｘの近隣にある無線通信装置は、結合開始通知情報を受信すると、以後に送信する自己のビーコンにも受信した結合開始通知情報を発信元のマージカウンタに同期して送信する。そして、結合開始通知情報を送信しているグループ全体によってマージカウンタのカウントダウンを実行する。
【０１９５】
手順３．ＢＧ−２の結合開始通知情報を送信している無線通信装置の内、結合を希望するものは自己のビーコン送信者情報において結合フラグをセットしてビーコンを送信する。
【０１９６】
手順４．ＢＧ−１とＢＧ−２の結合開始通知情報を送信している無線通信装置は、互いの相手のビーコンピリオドをサーチしてビーコンを読み込み、そこから相手グループの無線通信装置のビーコン時間占有情報となるＥＢＰ情報（エクステンド・ビーコンピリオド情報）を構成して隣接情報を次近接のノードに通知する（ＢＧ−１の無線通信装置はＢＧ−２の結合フラグを立てている無線通信装置のみのＥＢＰ情報を作成する）。
【０１９７】
手順５．ＢＧ−１とＢＧ−２の各無線通信装置はＥＢＰ情報を見て、自己の次近接に同じビーコンスロットを占有している無線通信装置があることを検知した場合、マージカウンタが０になるまでに自己の属するビーコンピリオドグループに再加入する。
【０１９８】
手順６．ＢＧ−１とＢＧ−２の各無線通信装置は、マージカウンタが０になったとき、シフトカウンタを、ビーコン送信者情報、ビーコン時間占有情報、ＥＢＰ情報の結合フラグがセットされた状態がなくなるまでカウントアップしていく。このシフトカウンタは、ビーコンスロットを移動するまでのスーパ−フレーム周期をカウントするものである。
【０１９９】
手順７．ＢＧ−２のビーコン送信者情報に結合フラグをセットしている無線通信装置は、シフトカウンタをカウントアップする。また、第Ｎビーコンスロットでビーコンを送信している無線通信装置は、シフトカウンタが２Ｎ−１のときに、ＢＧ−１の最上位の空きビーコンスロットに移動する。
【０２００】
手順８．ビーコン送信者情報、ビーコン時間占有情報、ＥＢＰ情報の結合フラグをセットした状態がなくなったとき、無線通信装置は結合開始通知情報の送信を終了する。
【０２０１】
手順９．無線通信装置は、結合開始通知情報を送信している間上記のビーコンピリオドの縮退アルゴリズムを停止する。
【０２０２】
以上のアルゴリズムについて図面を用いて以下に説明する。
【０２０３】
図２９は二つのビーコンピリオドグループが近接位置にある状態を示している。
【０２０４】
図２９において、無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅが第１のビーコンピリオドグループを形成し、無線通信装置Ｘ、Ｙ、Ｚが第２のビーコンピリオドグループを形成している。
【０２０５】
第１のビーコンピリオドグループにおいて、無線通信装置Ｂ（２９０２）は通信エリア２９１２内の無線通信装置Ａ（２９０１）、Ｃ（２９０３）、Ｅ（２９０５）と相互に通信可能であるが、無線通信装置Ｄ（２９０４）は次近接の位置関係にあり、直接通信はできない。また、無線通信装置Ｄ（２９０４）は無線通信装置Ｃ（２９０３）の通信エリア２９１３内に位置するが、無線通信装置Ｂ（２９０２）とは次近接の位置関係にある。
【０２０６】
第２のビーコンピリオドグループにおいて、無線通信装置Ｘ（２９０６）、Ｙ（２９０７）、Ｚ（２９０８）は相互の通信エリアに位置し、相互に通信可能である。
【０２０７】
上記のような２つのビーコンピリオドグループが図２９に示すような位置関係に移動したとき、第２のビーコンピリオドグループが第１のビーコンピリオドグループに結合するときの結合動作について次に説明する。なお、２つのビーコンピリオドの位置関係は、次の通りである。すなわち、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｘが、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄの通信エリアに位置し、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｙが、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｅの通信エリアに位置し、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｚが、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅの通信エリアに位置している。
【０２０８】
図３１乃至図４１は、無線通信装置Ａ乃至Ｅ、および無線通信装置Ｘ乃至Ｚがビーコンピリオドでビーコンを送信するタイミングと各無線通信装置が検知する各スロットでのビーコン情報を示している。
【０２０９】
まず、図３１は両グループが現在の位置に移動した初期状態を示す。
【０２１０】
図３１において、第１ビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａは、第４スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｂは第２スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｃは第３スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｄは第４スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｅは第５スロットでビーコンを送信している。第４スロットで無線通信装置Ａ、Ｄがビーコンを送信しているが、第１ビーコンピリオドグループ内において、無線通信装置Ａ、Ｄは２ホップ離れているので無線通信装置Ｂ、Ｃはビーコンピリオド占有情報（ＢＰＯＩＥ）によりその存在を知るが、通信の干渉は発生していない。
【０２１１】
また、第２ビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｘは、第２スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｙは第３スロットでビーコンを送信し、無線通信装置Ｚは第４スロットでビーコンを送信している。
【０２１２】
なお、第１スロットは、エマージェンシースロットであり、空き状態にある。また、このときの各ビーコンにおいて結合フラグ３０１１，３０１４はセットされておらず、結合開始通知情報３００１やＥＢＰ情報３００２を含んでいない。
【０２１３】
次に、無線通信装置Ｘが結合動作の開始を通知する結合開始情報を送信したときの状態について図３２を用いて説明する。
【０２１４】
図３２において、無線通信装置Ｘが第１のビーコンピリオドグループのエマージェンシースロット（第１スロット）３２０１と、自己のビーコンスロット３２０２とに結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを記載したビーコンを送信する。このときの結合開始通知情報３００１のマージンカウンタ３０１５には‘５’がセットされ、シフトカウンタ３０１６には‘０’がセットされる。さらに、移動グループ３０１７には、自己が移動するビーコンピリオドグループであることを示すフラグがセットされ、ＢＰＳＴオフセット３０１８には後述するビーコン送信者情報３０１のＢＰＳＴオフセットがコピーされている。
【０２１５】
また、ＥＢＰ情報３００２のデバイスＩＤ３０１９、カウンタ３０２０、ビーコンスロット位置３０２２には、それぞれ無線通信装置Ｘ自身のデバイスＩＤ、移動カウンタのカウンタ値、ビーコンスロット位置が記載され、結合フラグ３０２１とＥＢＰフラグ３０２３はセットされている。さらにまた、ビーコン送信者情報３０１の結合フラグ３０１１がセットされ、ＢＰＳＴオフセット３０１２には移動先である第１のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始時間に対するオフセット時間が記載されている。また、ＢＰ選択３０１３には移動先のビーコンピリオド開始時間を基準にすることを示すフラグがセットされている。
【０２１６】
第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ乃至Ｄはこれを直接受信し、第２のビーコンピリオドグループが自己のビーコンピリオドに結合する動作が始まることを知る。しかし、無線通信装置Ｅは、これを受信できないので、この時点では知ることはない。なお、無線通信装置Ｘは、第１のビーコンピリオドグループの第４スロット３２０３で、通信エリアにある無線通信装置Ａ、Ｄからビーコンを受信し相互に干渉する。しかし、この場合、無線通信装置Ｘは、無線通信装置Ａからの通信を受信できたものとする。
【０２１７】
また、第１のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ａ乃至Ｄは、無線通信装置Ｘから第２のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始オフセット時間をＢＰＳＴオフセット３０１２とＢＰ選択３０１３とにより知ることができる。このため、無線通信装置Ａ乃至Ｄは、第２のビーコンピリオドグループのビーコンを受信開始する。このとき、無線通信装置Ｄは、無線通信装置Ｘから受信したビーコン３２０３に記載のビーコンピリオド占有情報３０２に、自己のデバイスＩＤがないことを検出する。これにより、無線通信装置Ｄは、無線通信装置Ｘが干渉により自己のビーコンを受信できていないことを知ることができる。そこで、無線通信装置Ｄは、次のスーパーフレームで自己のスロット位置をエントリースロットへ移動することを決定する。
【０２１８】
また、第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｙ、Ｚは、無線通信装置Ｘから通知された結合動作の開始を知る。そして、自分自身も結合動作を行うことを決定した場合、無線通信装置Ｙ、Ｚはそれを通知するために、自己のスロット位置でビーコン送信者情報３０１の結合フラグ３０１１をセットし、第1のビーコンピリオドグループのビーコンピリオドを読み込み、ＥＢＰ情報３００２を作成してビーコンを送信する。このため、無線通信装置Ａ乃至Ｃは、無線通信装置Ｙの結合フラグがセットされていることを検出する。しかしこのとき、無線通信装置Ｄがビーコンピリオド占有情報で検出する無線通信装置Ｙの結合フラグは、一つ前のスーパーフレームの状態のためセットされていない。無線通信装置Ｚについても同様に、無線通信装置Ｂ乃至Ｄは無線通信装置Ｚの結合フラグがセットされていることを検出するが、無線通信装置Ａがビーコンピリオド占有情報で検出する無線通信装置Ｚの結合フラグは、一つ前のスーパーフレームの状態のためセットされていない。
【０２１９】
なお、結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを受信した無線通信装置Ｘ以外の無線通信装置は、受信した結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とをコピーして、自己のビーコンスロットで送信する。これにより、無線通信装置Ｘ以外の無線通信装置は、次近接の位置にある無線通信装置へこれらの情報を伝達することが可能になる。
【０２２０】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３３に示す。
【０２２１】
図３３において、無線通信装置Ｘは、マージカウンタをディクリメントし、マージカウンタ３０１５に‘４’をセットする。そして、無線通信装置Ｘは、第１のビーコンピリオドグループのエマージェンシースロット（第１スロット）３３０１と、自己のビーコンスロット３３０２とに結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを記載したビーコンを送信する。
【０２２２】
無線通信装置Ｅは、通信エリアの無線通信装置Ｂを介して、第１スロット３３０３に無線通信装置Ｘのビーコンが送信されていることをビーコンピリオド占有情報により知る。また、無線通信装置Ｅは、結合開始通知情報のＢＰＳＴオフセット３０１８から第２のビーコンピリオドグループのビーコンピリオド開始時間を知り、第２のビーコンピリオドグループのビーコンを受信開始する。
【０２２３】
無線通信装置Ｄは、先のスーパーフレームで決定した通り、ビーコンスロット位置をエントリースロット３３０４に移動してビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ｘにとって、無線通信装置Ａと無線通信装置Ｄとの干渉が解消される。
【０２２４】
なお、このスーパーフレーム周期以降において、第１のビーコンピリオドグループの各無線通信装置は無線通信装置Ｘ、Ｙ、Ｚの結合フラグが、スロット位置の移動が完了するまですべてセットされている状態を検出する。
【０２２５】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３４に示す。
【０２２６】
図３４において、無線通信装置Ｘは、マージカウンタをディクリメントし、マージカウンタ３０１５に‘３’をセットする。そして、無線通信装置Ｘは、第１のビーコンピリオドグループのエマージェンシースロット（第１スロット）３３０１と、自己のビーコンスロット３３０２とに結合開始通知情報３００１とＥＢＰ情報３００２とを記載したビーコンを送信する。
【０２２７】
このスーパーフレーム周期において、無線通信装置Ｄのスロット位置の変更は次近接の位置にある他の無線通信装置Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｙに通知される。
【０２２８】
次のスーパーフレーム３周期分の状態を図３５に示す。
【０２２９】
図３５において、無線通信装置Ｘはマージカウンタをディクリメントしたカウンタ値を結合開始通知情報３００１のマージカウンタ３０１５にセットして、自己のビーコンスロット３５０１にビーコンを送信する。この動作は無線通信装置Ｘのマージカウンタのカウンタ値が２乃至０で繰り返される。この間に、他の無線通信装置は第２のビーコンピリオドグループが第１のビーコンピリオドグループと結合を行うのに支障が無いように、干渉を回避するためのスロット位置の移動などの処理を行う。
【０２３０】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３６に示す。
【０２３１】
図３６において、無線通信装置Ａ乃至Ｅ、無線通信装置Ｘ乃至Ｚは、マージカウンタが‘０’になったので、シフトカウンタをインクリメントし始める。そして、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置Ａ乃至Ｅ、無線通信装置Ｘ乃至Ｚはシフトカウンタのカウンタ値が‘１’（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第１のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第７スロット）３６０１へ移動する。そして、第７スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ｅを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｘがスロット位置を変更したことを知る。
【０２３２】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３７に示す。
【０２３３】
図３７において、無線通信装置Ｙは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、シフトカウンタのカウンタ値は‘２’（偶数）であるので、無線通信装置Ｙはスロット位置の移動は行わない。なお、無線通信装置Ｙの結合フラグ３０１１の情報は、無線通信装置Ｃのビーコンピリオド占有情報３０２を介して、無線通信装置Ｄへ通知される。このように、スーパーフレーム１周期の間隔をおくことにより、無線通信装置Ｙの結合動作中であることが次近接の無線通信装置へも通知される。
【０２３４】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３８に示す。
【０２３５】
図３８において、無線通信装置Ｙは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置Ｙはシフトカウンタのカウンタ値が‘３’（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第１のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第８スロット）３８０１へ移動する。そして、無線通信装置Ｙは第８スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ｄを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｙがスロット位置を変更したことを知る。
【０２３６】
第２のビーコンピリオドグループの無線通信装置Ｚは、自己が最上位のスロット位置になったので、無線通信装置Ｙに代わって、シフトカウンタのカウンタ値を結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にセットしたビーコンを自己のビーコンスロット位置で送信する。無線通信装置Ａを除く全ての無線通信装置はこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｚが結合動作を開始することを知る。
【０２３７】
次のスーパーフレーム周期の状態を図３９に示す。
【０２３８】
図３９において、無線通信装置Ｚはシフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、シフトカウンタのカウンタ値は‘４’（偶数）であるので、無線通信装置Ｚはスロット位置の移動は行わない。なお、無線通信装置Ｚの結合フラグ３０１１の情報は、無線通信装置Ｂのビーコンピリオド占有情報３０２を介して、無線通信装置Ａへ通知される。このように次近接の無線通信装置へも無線通信装置Ｚが結合動作中であることが通知される。
【０２３９】
次のスーパーフレーム周期の状態を図４０に示す。
【０２４０】
図４０において、無線通信装置Ｚは、シフトカウンタをインクリメントし、結合開始通知情報３００１のシフトカウンタ３０１６にカウンタ値をセットする。このとき、無線通信装置Ｚは、シフトカウンタのカウンタ値が‘５’（奇数）であると判定し、ビーコンスロット位置を第１のビーコンピリオドグループの最上位の空きスロット（第９スロット）４００１へ移動する。そして、無線通信装置Ｚは第９スロット位置でビーコンを送信する。これにより、無線通信装置Ａを除く全ての無線通信装置がこのビーコンを受信し、無線通信装置Ｚがスロット位置を変更したことを知る。
【０２４１】
次のスーパーフレーム周期の状態を図４１に示す。
【０２４２】
図４１において、無線通信装置Ｚは、スロット位置を移動完了しているので、もはや結合開始通知情報３００１を付加することはしない。他の無線通信装置はこれにより、第２のビーコンピリオドグループのビーコンピリオドの結合動作が終了したことを知る。
【０２４３】
このように、ビーコンピリオドの結合を行う無線通信装置は、ビーコン送信者情報の結合フラグをセットしてビーコンを自己のビーコンスロットで送信する。これにより、他の無線通信装置へビーコンピリオドの結合動作の開始を通知することができる。さらに、ビーコンスロット位置の移動がスーパーフレーム１周期おきに行われるようになるので、次近接の無線通信装置へも結合中であることを通知できる。これにより、次近接の位置にある無線通信装置とスロット位置の移動が衝突することを防止できる。
【０２４４】
なお、無線通信装置Ｘはマージカウンタが‘５’から‘３’までのスーパーフレームで結合開始通知情報３００１を送信している。これは第１ビーコンピリオドグループと第２のビーコンピリオドグループの各無線通信装置へ結合開始情報を確実に通知するためであり、これに限るものではない。
【０２４５】
以上のように、複数のビーコンピリオドグループが移動により相互に干渉する場合でも、干渉するビーコンピリオドグループ同士のビーコンピリオドを結合動作させることにより、相互に区分けされた期間で通信を行うことができるので、相互の干渉を防止することが可能になる。
【産業上の利用可能性】
【０２４６】
本発明は、アドホック通信等をするときの無線通信方法および無線通信装置に有用であり、無線ネットワーク内の各無線通信装置がビーコンを送信する場合に、そのビーコンピリオドを動的に変更するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【０２４７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線ネットワークシステムの構成をなす無線通信装置の配置図
【図２】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図３】本発明の実施の形態１に係るビーコンフレームの構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態１に係るビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す図
【図５】本発明の実施の形態１に係るビーコンピリオド縮退動作を示すフロー図
【図６】本発明の実施の形態１に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図
【図７Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図
【図７Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図
【図７Ｃ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入したときのスロット状態を示す図
【図８Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入後、スロット位置を移動したときのスロット状態を示す図
【図８Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が加入後、スロット位置を移動したときのスロット状態を示す図
【図９Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図
【図９Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図
【図９Ｃ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなったときのスロット状態を示す図
【図１０Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図
【図１０Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図
【図１０Ｃ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置が近隣でなくなった後に、ビーコンピリオドの縮退動作が完了するときのスロット状態を示す図
【図１１】本発明の実施の形態１に係る移動する無線通信装置相互間の配置図
【図１２Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１２Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１３Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１３Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１４Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１４Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１５Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１５Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロット使用状態を示す図
【図１６】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の配置図
【図１７Ａ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロットの使用状態を示す図
【図１７Ｂ】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置のスロットの使用状態を示す図
【図１８】本発明の実施の形態２に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図
【図１９】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の配置図
【図２０Ａ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２０Ｂ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２０Ｃ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２１Ａ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２１Ｂ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２２Ａ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２２Ｂ】本発明の実施の形態２に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２３】本発明の実施の形態３に係るビーコンスロット位置決定処理を示すフロー図
【図２４Ａ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｂ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｃ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｄ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２４Ｅ】本発明の実施の形態３に係る無線通信装置の縮退動作におけるスロット使用状態を示す図
【図２５】本実施の形態４における無線通信システムの構成を示す図
【図２６Ａ】本実施の形態４におけるスーパーフレームのタイムチャート
【図２６Ｂ】本実施の形態４におけるスーパーフレームのタイムチャート
【図２７】本発明の実施の形態３に係るビーコンスロット状態テーブルのフォーマットを示す図
【図２８】本発明の実施の形態３に係るビーコンフレームの構成を示す図
【図２９】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置の配置図
【図３０】本発明の実施の形態４に係るビーコンフレームの構成を示す図
【図３１】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３２】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３３】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３４】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３５】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３６】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３７】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３８】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図３９】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図４０】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図４１】本発明の実施の形態４に係る無線通信装置のビーコンピリオドの結合動作におけるスロット使用状態を示す図
【図４２】従来の無線通信方法を示す図
【符号の説明】
【０２４８】
１０１乃至１０７，１１０１乃至１１０５，１６０１乃至１６０４，１９０１乃至１９０５，２９０１乃至２９０８ 無線通信装置
１１１乃至１１６，１１１１乃至１１１５，１６１１乃至１６１４，１９１１乃至１９１５，２９１１乃至２９１８ 通信エリア
２００ アンテナ
２０１ 無線Ｌ１処理部
２０２ フレーム判定部
２０３ 記録部
２０４ 上位層処理部
２０５ ビーコンスロット位置制御部
２０６ 移動カウンタ
２０７ フレーム構成部
２０８ ビーコン送信指示部
２５０１乃至２５０３ 移動ネットワーク
Claims (15)
- 無線通信装置がビーコンピリオドを用いてビーコンを互いに衝突しないように送信する無線通信方法であって、
他の無線通信装置から受信した第１の移動状態情報と、
前記第1の移動状態情報を通知した無線通信装置を特定する識別子及びビーコンスロット位置と、を含む情報を、ビーコンに含まれるビーコンピリオド占有情報として生成するステップと、
自己の無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を、他の無線通信装置に通知する第２の移動状態情報をビーコンに付加するステップと、
前記自己の無線通信装置のビーコンスロットにおいて前記ビーコンを送信するステップと、
無線通信装置がビーコンピリオド内に、自己のビーコンを送信する期間であるビーコンスロットより以前に、空きのビーコンスロットがあるか否かを検出するステップと、
前記検出ステップで空きビーコンスロットを検出した場合、
所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、自己の無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、
移動予定の他の無線通信装置が送信したビーコンを受信しない、又は、移動予定の他の無線通信装置がビーコンを送信することをビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、
自己のビーコンスロットを前記空きビーコンスロットへ、所定のスーパーフレーム後に、移動して送信するステップと
を有する無線通信方法。 - 前記移動状態情報は、前記所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである請求項１に記載の無線通信方法。
- ビーコンを受信し、フレームを抽出するビーコン受信部と、
抽出したフレームがビーコンフレームであるか否かを判定し、ビーコンの受信スロット位置と、当該ビーコンの送信元の無線通信装置を特定する識別子と、前記送信元の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するか否かを示す移動状態情報とを含むビーコンピリオド占有情報を記録部に記録し、前記ビーコンフレームに付与されていた前記ビーコンピリオド占有情報を記録するフレーム判定部と、
前記記録部に記録されたすべての前記ビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出した場合、自己の無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を、他の無線通信装置に通知する第２の移動状況情報を出力するビーコンスロット位置制御部と、
受信したビーコンから生成した前記ビーコンピリオド占有情報と、前記第２の移動状態情報と、を含むビーコンフレームを構成するフレーム構成部と、
自己の無線通信装置のスロット位置を検出し、前記フレーム構成部が構成したビーコンフレームの送信を指示するビーコン送信指示部と、
を有する無線通信装置であって、
前記ビーコンスロット位置制御部は、
前記記録部に記録されたすべての前記ビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出した場合に、所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、自己の無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、移動予定の他の無線通信装置が送信したビーコンを受信しない、又は、移動予定の他の無線通信装置がビーコンを送信することをビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、所定数のスーパーフレーム後に、自己の無線通信装置のビーコンスロットを前記空きビーコンスロットへ移動したビーコン送信タイミングを前記ビーコン送信指示部に出力し、
前記ビーコン送信指示部は、前記ビーコン送信タイミングに基づいて、前記ビーコンフレームを前記フレーム構成部から送信する無線通信装置。 - 前記ビーコンスロット位置制御部は、受信した前記ビーコン及び前記ビーコンピリオド占有情報により、無線通信装置のビーコンスロット位置の配置であるビーコンフォーメーションの変更を検出した場合に、空きビーコンスロットの検出と、当該空きビーコンスロットへの自己のビーコンスロット位置の移動処理を行う請求項３に記載の無線通信装置。
- 前記移動状態情報は、前記所定数のスーパーフレームをカウントする移動カウンタのカウンタ値あるいはフラグである請求項３に記載の無線通信装置。
- 前記移動状態情報は、前記無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含み、無線通信装置は自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置が前記移動先スロット位置情報で指定したビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがあることを検出した場合、当該空きビーコンスロットのいずれかを選択し、移動先ビーコンスロット位置として他の無線通信装置へ通知するとともに、前記所定数のスーパーフレームのカウントを開始する請求項１に記載の無線通信方法。
- 前記無線通信装置は、前記空きビーコンスロットの中で最も前方に位置するビーコンスロットを選択した場合に、自己の無線通信装置が最も後方に位置するスロットでないならば、最も後方に位置するスロットになるまで、順次、次のスーパーフレームで、最も前方の位置する空きスロットの次に前方となる空きスロットを選択する請求項６に記載の無線通信方法。
- 前記無線通信装置は、前記空きビーコンスロットの中で任意のビーコンスロットを選択する請求項６に記載の無線通信方法。
- 前記所定数のスーパーフレームをカウント中に、自己のカウンタ値が最大値である場合には、最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置を前記第１の移動状態情報から検知する、あるいは、前記最大値のカウンタ値を有する他の無線通信装置を前記ビーコンピリオ
ド占有情報から検知し、自己のカウンタ値が最大値−１である場合には他の無線通信装置を、前記移動状態情報から検知し、自己のカウンタ値が最大値でも最大値−１でもない場合には、同一のカウンタ値を有する他の無線通信装置を、前記移動状態情報から検知する、あるいは、自己のカウンタ値＋１の値を有する他の無線通信装置を前記ビーコンピリオド占有情報から検知するステップを有し、いずれかの前記条件に適合する無線通信装置を検知した場合、当該無線通信装置の内、最も後方のスロット位置にある無線通信装置が前記カウントを継続し、該当しない他の無線通信装置は所定のカウンタ値にリセットする請求項２に記載の無線通信方法。 - 前記カウント中に最大値もしくは０以外の自己のカウンタ値と同一のカウンタ値を有する前記ビーコンピリオド占有情報を受信した場合、前記カウントを中止し、自己のカウンタ値を最大値にリセットする請求項９に記載の無線通信方法。
- 自己のビーコンスロットの移動先の前記空きビーコンスロットは、最も前方に位置する空きビーコンスロットである請求項１に記載の無線通信方法。
- 前記移動状態情報は、前記無線通信装置のビーコンスロット位置の移動予定先を示す移動先スロット位置情報をさらに含み、
前記ビーコンスロット位置制御部は、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置の前記移動先スロット位置情報によって指定されたビーコンスロット以外に空きビーコンスロットがある場合は、当該空きビーコンスロットを移動先ビーコンスロット位置として自己の移動状態情報を前記記録部に記録し、前記所定のカウンタ値を前記移動カウンタに設定するものであり、
前記フレーム構成部は、前記記録部に記録された自己の移動状態情報を含むビーコンフレームを構成する請求項３に記載の無線通信装置。 - 前記ビーコンスロット位置制御部は、自己のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までにビーコンを送信する他の無線通信装置が移動を予定するビーコンスロット以外の空きスロットの中で、最も前方に位置するビーコンスロットを移動先ビーコンスロットに指定することを特徴とする請求項１２に記載の無線通信装置。
- 第１の無線通信装置がビーコンピリオドを用いてビーコンを送受信する無線通信方法であって、
前記第１の無線通信装置が受信した第２のビーコンを送信した第２の無線通信装置のビーコンスロット位置と、
前記第２の無線通信装置を特定する識別子と、
前記第２の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するか否かを示す第２の移動状況情報と、
を含む第２のビーコン送信者情報と、
前記第２の無線通信装置が受信した第３のビーコンを送信した第３の無線通信装置のビーコンスロット位置と、
前記第３の無線通信装置を特定する識別子と、
前記第３の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するか否かを示す第３の移動状況情報と、
を含む第２のビーコンピリオド占有情報と、
を含む前記第２のビーコンを、第２の無線通信装置から受信するステップと、
ビーコンピリオド内に、前記第２のビーコン送信者情報と前記第２のビーコンピリオド占有情報とを用いて、前記第１の無線通信装置が第１のビーコンを送信する期間であるビーコンスロットより以前に、空きのビーコンスロットがあるか否かを検出するステップと、
前記検出ステップにおいて空きビーコンスロットを検出した場合、
前記第１の無線通信装置のビーコンスロット位置と、
前記第１の無線通信装置を特定する識別子と、
前記第１の無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を示した第１の移動状況情報と、
を用いて第１のビーコン送信者情報を生成するステップと、
前記第２のビーコン送信者情報を用いて生成された第１のビーコンピリオド占有情報と、
前記第１のビーコン送信者情報と、
が含まれる第１のビーコンを、前記無線通信装置のビーコンスロットにおいて送信するステップと、
前記検出ステップにおいて空きビーコンスロットを検出し、前記第１のビーコンを送信した後に、所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、
前記第１の無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、
移動予定を有する第４の無線通信装置が送信した第４のビーコンを受信しない、又は、
前記移動予定を有する第４の無線通信装置が前記第４のビーコンを送信することを、移動予定を有しない第５の無線通信装置から受信した第５のビーコンに含まれる第５のビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、
所定数のスーパーフレーム後に、第１の無線通信装置のビーコンスロットを前記空きビーコンスロットへ変更するステップと、
を含む無線通信方法。 - 無線通信装置が受信した第２のビーコンを送信した前記第２の無線通信装置のビーコンスロット位置と、
前記第２の無線通信装置を特定する識別子と、
前記第２の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するか否かを示す第２の移動状態情報と、を含む第２のビーコン送信者情報と、
前記第２の無線通信装置が受信した第３のビーコンを送信した第３の無線通信装置のビーコンスロット位置と、
前記第３の無線通信装置を特定する識別子と、
前記第３の無線通信装置がビーコンスロット位置を移動するか否かを示す第３の移動状況情報と、
を含む第２のビーコンピリオド占有情報と、
を含む前記第２のビーコンを、第２の無線通信装置から受信する無線処理部と、
ビーコンピリオド内に、前記第２のビーコン送信者情報と前記第２のビーコンピリオド占有情報とを用いて、前記無線通信装置が第１のビーコンを送信する期間であるビーコンスロットより以前に、空きのビーコンスロットを検出した場合、
前記無線通信装置のビーコンスロット位置と、
前記無線通信装置を特定する識別子と、
前記無線通信装置のビーコンスロット位置の移動要求を示した第１の移動状況情報と、
を用いて第１の送信者情報を生成するビーコンスロット位置制御部と、
前記第２のビーコン送信者情報を用いて生成された第１のビーコンピリオド占有情報と、
前記第１の送信者情報と、
が含まれる第１のビーコンを構成するフレーム構成部と、
前記無線通信装置のビーコンスロット位置を検出し、前記フレーム構成部が構成した第１のビーコンの送信を前記無線処理部に指示するビーコン送信指示部と、
を有する無線通信装置であって、
前記ビーコンスロット位置制御部は、
前記第１のビーコンピリオド占有情報を基に、ビーコンピリオド内に、自己のビーコンスロットより前に空きビーコンスロットを検出し、前記第１のビーコンを送信した後に、所定のスーパーフレームまでの各スーパーフレームにおいて、
前記無線通信装置のビーコンスロットからビーコンピリオドの終了までに、
移動予定を有する第４の無線通信装置が送信した第４のビーコンを受信しない、又は、
前記移動予定を有する第４の無線通信装置が前記第４のビーコンを送信することを、移動予定を有しない第５の無線通信装置から受信した第５のビーコンに含まれるビーコンピリオド占有情報から確認しない場合は、
所定数のスーパーフレーム後に、前記無線通信装置のビーコンスロットを前記空きビーコンスロットへ変更したビーコン送信タイミングを前記ビーコン送信指示部に出力し、
前記ビーコン送信指示部は、前記変更後のビーコン送信タイミングに基づいて、前記第１のビーコンを前記フレーム構成部から前記無線処理部に出力する無線通信装置。
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