JP4678859B2

JP4678859B2 - 通信装置及びその制御方法

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Publication number: JP4678859B2
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Inventors: 直人 ▲高▼橋
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Description

本発明は、たとえば制御局と子局で構成される通信グループの形成に関する。特に通信グループの制御局が替わった場合に、新たな制御局との通信ができない子局がある場合の通信グループ形成に関する。

無線通信を用いた通信ネットワークには、制御局と子局とからひとつの無線セルが構成されるものがある。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５．３a１（いわゆるUWB（Ultra Wide Band））など、ＩＥＥＥ８０２．１５により規格化が進められる通信ネットワークは、制御局と子局とから構成される（特許文献１）。ここでひとつの制御局により制御されるネットワーク（すなわち通信グループ）をピコネットという。また、あるピコネットを制御する制御局からの同期信号が到達する範囲を通信圏といい、その内部を当該制御局の通信圏内、外部を通信圏外という。また同期信号をネットワーク管理のための管理信号とよぶ場合もある。このようなネットワークでは、制御局（親局やマスタ、主局ともいう）が子局（スレーブや従局ともいう）に対して、同期の確立や当該制御局による制御下にあるネットワークに属することを通知するための信号をブロードキャストする。無線ネットワークの構築のために、制御局から子局に対して同期確保のために送信される信号を本実施形態では同期信号という。また、ＩＥＥＥ８０２．１５．３a規格のネットワークの端末は、通常、子局機能と制御局機能とを含む複合端末である。したがって、子局は制御局にもなり得る。ただし、制御局としての機能を持たない子局もあり得る。

さて、制御局から同期信号を受信した端末は子局として通信方式に応じて定められた処理を行い、応答を制御局に送信する。こうすることで、子局と制御局との間の同期が確立され、アドレスなどの必要な情報が交換されて通信が可能となる。この手順は、制御局と同期信号を受信した各子局との間で行われる。その結果、ひとつ（あるいは一連）の同期信号を送信した制御局と、その同期信号に対して応答した子局とによりピコネットが構成される。すなわち、子局はピコネットを構成するメンバである。同期信号の送信は定期的に行われてピコネットが維持される。

このようにして構築されたピコネットの制御局は、新たな制御局に制御を移管する場合がある。ＩＥＥＥ８０２．１５ＭＡＣ規格によれば、現在の制御局よりも制御局として高い能力を持つ子局がある場合、制御局はその子局に移管される。この際、新たな制御局（これを代替制御局という）は元の制御局と異なる位置にあることもあるため、その通信圏外となる子局が生じ得る。通信圏外となった子局は、それが複合端末であれば、別途制御局となって新たなピコネットを形成できる。
特開2003-143644号公報

しかし、子局として機能する端末には、制御局としての動作が不可能な端末が存在する（以下、このような子局を制限子局ということにする）。これは搭載メモリの量、バッテリー駆動か否かなどに応じて決まる。たとえばバッテリー駆動であったり、メモリ容量が小さく、制御局としての機能するためには能力不足な端末は、子局としてのみ機能することを前提に設計製造される。このような子局（これを制限子局ということにする）は、その子局を通信圏内に含む制御局がない限り、他の端末と通信できない。このため代替制御局の通信圏外にある制限子局は他の端末との通信の手段を失ってしまう。

また、代替制御局の通信圏外となった端末が複合端末であっても、それが制御局となって構築する新たなピコネットは、元のピコネットに属していた端末を子局として含むとは限らない。元のピコネットに属していた端末を子局として含まなければ、新たなピコネットを構築する意味が失われてしまうこともあり得る。

本発明は上記従来例に鑑みてなされたもので、ある無線セルを制御する制御局が代替されても、元の無線セルに属する端末間の通信を実現できる無線通信装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は以下の構成を備える。子局として機能する通信装置であって、
元の制御局から、制御局を移管する移管先の制御局を示すメッセージを受信する受信手段と、
前記メッセージを受信した場合、移管先の制御局の通信圏内となるか判定する判定手段と、
前記判定手段により前記移管先の制御局の通信圏内と判定された場合、前記元の制御局の通信グループに属し、かつ前記移管先の制御局の通信圏外となる他の子局を含む通信グループを構築するための信号を出力する出力手段と
を備える。

本発明によれば、無線セルを制御する制御局の代替があっても、元の無線セルに属する子局による通信を実現できるという効果がある。

［第１の実施形態］
＜端末及びネットワークの構成＞
本発明における第一の実施形態を、図１、２、３、４、６、７を参照して説明する。図１は本発明における第一の実施形態の構成図である。図２は同じく制御局が移管された後の構成図である。図３は端末のブロック図である。図６は端末の動作フローチャート、図７は端末間のシーケンス図である。これらの図において、各構成要素には固有の参照番号を付した。

図３は、本発明の第１の実施形態に係る通信装置（すなわち端末）の構成を示す図である。図３においては、各端末の種類に応じた構成要素は省いていある。たとえばプリンタであればプリンタとして機能するためのプリンタエンジンやエンジン制御部を有するが、それは省き、通信端末として機能するための構成要素のみ示した。また、端末も２台だけ示した。通信装置１は通信手段としてUWB（Ultra Wide Band））インターフェース３０４を持つ。本実施形態では、ＩＥＥＥ８０２．１５．３aにて規格化が進められているUWBについて説明するが、ＩＥＥＥ８０２．１５．１（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））やＩＥＥＥ８０２．１５．４規格など、他の通信インターフェースについても本発明は適用できる。ＣＰＵ３０１は装置全体の動作を制御する。ＲＯＭ３０２にはＣＰＵ３０１により実行される、図５，図６に示す制御プログラム等が格納されている。ＲＡＭ３０３には、各端末の通信状態を保存する状態テーブルおよび基準テーブルが格納されている。ＲＡＭ３０３にはまたその他の制御データも格納される。ＵＷＢインターフェース３０４は、近距離でのみ通信可能な電磁界を発生させることにより通信を行う。これら構成要素は、バス３０６で接続されている。通信装置２もまた通信装置１と同様の構成を有している。そこで説明は省略する。

図１は本実施形態のネットワークの構成例を示す図である。図１において、ピコネット１０１には、端末１０２〜１０５が属する。端末１０２は制御局であるパソコン（制御局１０２という）、端末１０３は子局１であるプリンタ（子局１０３という）、１０４は子局２であるカメラ（子局１０４という）、１０５は子局３であるムービー（子局１０５という）である。制御局１０２はピコネット１０１を構築して維持するために同期信号１０７を出力する。

このような制御局１０２と各子局１０３−１０５がアソシエーションされ、通信グループ（すなわちピコネット）が形成されている。図１では、このピコネット１０１に、子局４であるテレビ１０６（子局１０６という）が新たにアソシエーション手順を行ないメンバとなった。さらに、制御局１０２は、その制御局の機能を子局１０６に移管し、子局１０６が代替制御局となった。しかし本例では子局１０４は代替制御局１０６の送出する同期信号を受信することが出来ず、その結果、代替制御局１０６が管理するピコネット２０１に入ることができない。本実施形態に係る通信ネットワークでは、この様な場合に、ピコネット２０１に属する子局として機能する複合端末であって、しかも、もしも制御局となれば子局１０４を通信圏内に含む端末を、子局１０４が属するピコネットの制御端末として機能させる。すなわち、複数のネットワークに同時に属する端末を選択し、その端末を複合局として機能させることで、一時的にスタンドアロン状態にある子局１０４をネットワークに再度接続する。

図２は、本実施形態で説明する発明により、元の制御局１０２から子局１０６へと制御局が移管されたピコネット２０１と、複合局１０３により構築された、子局１０４を含むピコネット２０３とを示す。代替制御局１０６はピコネット２０１を構築し維持するために同期信号２０２を出力する。ピコネット２０３は、子局１０３が制御局としても機能することで構築した従属ピコネットである。制御局としても機能する子局１０３を複合局１０３という。複合局１０３は、ピコネット２０３を構築し維持するために同期信号２０４を出力する。

さて図１においては、各子局は、制御局１０２から出力される同期信号１０７を受信し、制御局１０２に対してアソシエーション手順を行っている。これにより、制御局１０２から出力される同期信号１０７を基準にして、制御局１０２と各子局間、さらに各子局間での通信が可能となる。なお子局間の通信は、制御局を介さずに直接行われる。

＜端末の状態の管理＞
ピコネット１０１に属する子局の通信状態は、通信記録テーブルとして保存されている。図１２（Ａ）に子局１０３の通信記録テーブル１３０１を示す。また図１２（Ｂ）に子局１０４の通信状態を記録した通信記録テーブル１３０２を示す。この通信記録テーブルは、それぞれの局のメモリ等に保持されている。可能であれば制御局の移管時に代替制御局に渡される。通信記録テーブル１３０１には、通信相手のＩＤ欄１３０１ａ、各通信相手毎の通信時間１３０１ｂ、通信の回数１３０１ｃ、データ量１３０１ｄ、時間帯の割り当て順１３０１ｅである。ただし時間帯の割り当て順１３０１ｅに関しては、通信記録テーブル１３０１とは別に管理されてもよい。通信記録テーブル１３０１を参照すると次のことが判る。なお通信相手のＩＤは図１の参照番号で示した。子局１０３は、元の制御局１０２との通信回数が５であり最も多い。また制御局１０２との通信時間は２０であり最も長い。また子局１０３は、子局１０４と通信したデータ量１５０であり一番多い。通信時間帯の割当は制御局が各局に対して割り当てるタイムスロットの順序であり、制御局１０２の次、子局１０４の前に割り当てられている。ピコネット１０１内の制御局１０２と各子局間の通信及び各子局間の通信は時分割方式で行われており、制御局１０２及び各子局は各通信相手との通信時間を専用に割り当てられる。これは局がピコネット１０１の制御局１０２に対して要求するものであり、制御局１０２が管理する。従って、通信する必要のない相手にはこの通信時間帯は要求しないので、割り当てもされない。したがって通信記録テーブル１３０１においては全ての端末が通信時間帯を要求していることが分かる。

通信記録テーブル１３０２は、子局１０４の通信の記録を示すテーブルである。各項目の意味はテーブル１３０１と同様である。通信記録テーブル１３０２を参照すると次のことが判る。子局１０４は、子局１０３との接続回数、通信データ量、通信時間ともに一番多い。当然であるが通信時間帯も設定されている。

通信記録テーブル１３０１は子局１０３と制御局及び子局間の関連性を示す表であり、この表に基づいて各局間の関連性の判断を行う。通信記録テーブル１３０２は子局１０４と制御局及び子局間の関連性を示す表であり、この表に基づいて各局間の関連性の判断を行う。

図１３に子局１０３および子局１０４の状態を記録した状態テーブルの例を示す。状態テーブルは、本実施形態では各局の状態を示す状態テーブルが、各局のメモリ等に保存されている。状態テーブルはたとえばピコネット内の通信により互いに交換されて、内容の同期が図られている。もちろんたとえば制御局が集中的に管理し、必要な局に送信する構成であっても良い。図１３（Ａ）の状態テーブル１４０１は子局１０３の状態を示す表である。子局１０３はプリンタであるため、プリンタとしての状態が含まれる。子局１０３が制御局として機能する場合、子局は状態テーブル１４０１から制御局１０３に対してａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎすべきか否かの判断を行う。状態テーブル１４０２は子局１０４の状態を示す表である。子局１０４を含むピコネットを構築しようとする制御局は、この状態テーブル１４０２を参照して同期信号を出力するか否かの判断を行う。

状態テーブル１４０１には、一例として紙やインクなど消耗品の残量の程度を表している。ここでは紙残量１４０１ａやインクの残量１４０１ｂを表している。図１３では残量の有無のみが示されているが、もちろん数値で示しても良い。またバッテリー駆動の製品ではバッテリー残量１４０１ｃの程度も判断材料としては使う事も全く問題ない。

状態テーブル１４０２には、一例としてバッテリーの状態と送信すべきデータの有無を示している。ここでもバッテリーの状態と送信すべきデータの有無を判断材料として使っているが、メモリの残量などを使う事も全く問題ない。

図１２及び図１３に示す表は、各局が通信中、あるいは動作中にその状態を記憶することで作成される。これらの表は、制御局が、通信圏外になった子局とアソシエーション手順を行うか否か、同期信号を出力するか否かの判断をおこなう判断材料として使用される。

＜制御局の移管手順＞
前述したように、制御局１０２と各子局はピコネット１０１内で通信を繰り返し、どの制御局及び子局とどのくらいの時間通信を行ったか、どの局と何回通信を行ったか、どの局と通信した通信量はどのくらいか、などの記録を蓄積する。またどの局と通信時間を割り当てているかも記憶する。また、各局はその動作状態を図１３のように常に更新する。

さて、図７は制御局移管時のメッセージシーケンス図である。図１及び図７では、図１のピコネット１０１内において、現在の制御局１０２が管理するピコネット１０１に子局１０６がアソシエーション手順に則りこのピコネット１０１のメンバ（子局）となった。子局１０６は現在の制御局１０２よりも制御局としての機能（能力）が上回っている。近年規格化されたＩＥＥＥ８０２．１５ＭＡＣによれば、制御局としての能力の高い子局がアソシエーションされ、メンバとなった場合は制御局の移管を行う必要があると規定されている。この規格に従えば、制御局を子局１０６に移管する必要がある。

そこで制御局１０２は制御局の機能を新しくアソシエーションしてきた子局１０６に移管する。そのためにまず制御局１０２は、同期信号に、制御局を子局１０６に移管する旨及び移管先の子局ＩＤ等を示す情報（図７のメッセージ７０１）を含めて送出する。メッセージ７０１の送出後、制御局１０２は上述の規格に則った手続で子局１０６への制御局の機能の移管動作を開始する。たとえば、メッセージ７０１送信後、制御局は子局として同期信号を一定時間待機する。また、他の子局も同期信号を一定時間待機する。一方代替制御局１０６は、子局が待機している時間内に同期信号をブロードキャストし、それに応答した子局を含むピコネットを構築する。

一方、各子局は他の子局の送信するアソシエーション要求等、アソシエーション手順が行われることを示すメッセージを傍受する。他の子局によるアソシエーション要求を傍受した場合にはその旨を記憶する。すなわち各子局は、たとえば同じピコネット内の他の子局から送信されたアソシエーション要求を傍受したなら、その子局のＩＤを傍受ＩＤリストに記録しておく。

図６はこのような子局が、制御局から、制御局の移管を通知する同期信号７０１を受信した際に実行される。同期信号７０１を受信した子局は、その同期信号７０１に含まれる移管先の子局のＩＤが、アソシエーション要求を傍受した子局の傍受ＩＤリストに含まれているか判定する（Ｓ６０１）。含まれていれば当該子局は代替制御局の通信圏内にいると判断する。含まれていなければ、当該子局は代替制御局の通信圏外にいると判断する。

含まれている場合には、当該子局は通信圏内にいるから代替制御局からの同期信号を待つ。同期信号を受信したならアソシエーション要求を制御局に送信し、制御局との接続を確立する（Ｓ６０２）。それと同時に、子局は、制御局の移管を通知する同期信号７０１の受信後に、他の子局（ただし同一のピコネットに属する子局）が送信するディスアソシエーション要求を傍受する（Ｓ６０３）。傍受した場合には、そのディスアソシエーション要求の送信元の子局は、代替制御局の通信圏外であると判断できる。そこでディスアソシエーション要求を傍受すると、ディスアソシエーション要求を傍受した子局と、ディスアソシエーションの送信元子局との関連性が高いか判定する（Ｓ６０４）。関連性は、当該子局の保存する通信記録テーブルを参照して判断される。すなわち、ディスアソシエーションの送信元子局との間の接続回数、通信時間、通信データ量、帯域の割り当てがあるか否かを参照する。そしてたとえば接続回数、通信時間、通信データ量それぞれをあらかじめ定めた基準値と比較し、いずれかひとつあるいは全てが基準値以上であれば関連性が高いと判断する。あるいは、各子局に関する値を互いに比較し、最多の局については関連性が高いと判断することもできる。また、通信時間帯の設定もされていれば、関連性が高いと判断することもできる。これらの判断基準を組み合わせても良い。このように関連性は様々な基準で判断できる。

さて、関連性が高いと判断されれば、ディスアソシエーションの送信元子局と接続する必要性があるか判断する（Ｓ６０５）。必要性は、接続してその子局のサービスが使用可能であるか、あるいは、その子局がピコネットのサービスを使用可能であれば、必要性があると判断される。すなわち、接続する必要性とは接続する意義と換言できる。そのために、状態テーブルが参照される。たとえば、ディスアソシエーションの送信元子局に関する状態テーブルに、その子局が送信すべきデータを持っていることが記録されていれば、必要性はあると判断できる。また、ステップＳ６０５の判断を行う子局がプリンタであれば、それ自身の状態テーブルを参照して消耗品の残量があれば、接続の必要性はある。

以上の判断の結果、ステップＳ６０３−Ｓ６０５が全て満たされていれば、当該子局は同期信号をブロードキャストして、ディスアソシエーション要求の送信元子局を含むピコネットの構築を図る。もちろんこれはその子局が制御局としての機能を持つことが前提である。ただし、新たに構築するピコネットを、元のピコネットの従属ピコネットとするか独立したピコネットとするかをまず判断する（Ｓ６０６−１）。判断材料は、たとえば子局の通信記録テーブルである。元のピコネット内に、通信した記録がある端末があれば、従属ピコネットとする（独立しない）と判断する。この場合には、ステップＳ６０６−３で同期信号をブロードキャストする。また独立する場合には、元のピコネットの代替制御局１０６に対してディスアソシエーション要求を送信し、ピコネットから切断する（Ｓ６０６−２）。この後はステップＳ６０６−３に進む。子局１０３が元のピコネット２０１に残留しても、電源の消費が激しかったり、通信帯域が制限されるなどの不利益があるが、独立することでこのような不利益は解消される。

さて、その同期信号に対してアソシエーション要求を送信する子局があれば、その子局を含むピコネットが構築される。一方、ステップＳ６０３−Ｓ６０５のいずれかが満たされなければ、ディスアソシエーション要求の送信元子局があったとしても、その子局は放置される。すなわち、子局は特に何もせず、それが属するピコネット内で通信し、また端末としての動作を行う。

さて一方ステップＳ６０１で代替制御局のＩＤは傍受リストに含まれないと判定された場合、その子局はディスアソシエーション要求を制御局に対して送信する（Ｓ６０８）。すなわち、その子局自身が、ステップＳ６０３で傍受されるディスアソシエーション要求の送信元子局となる。そして当該子局が制御局に萎え理得るか判定する（Ｓ６０９）。なれなければ、子局として動作するかあるいはスタンドアロン状態でいるしかないので、同期信号の受信を待つ（Ｓ６１２）。

制御局として動作可能であれば、ピコネットに接続する必要性の有無を判断する（Ｓ６１０）。この必要性は、元のピコネット内の子局あるいは制御局との間の通信記録を通信記録テーブルあるいは状態テーブルを参照して判断する。たとえば状態テーブルを参照して、バッテリ残量が充分あり、しかも送信すべきデータがあれば接続する必要性があると判定する。もちろん判定基準はこれに限らない。

ステップＳ６１０で接続の必要性があると判定されれば、同期信号をブロードキャストする（Ｓ６１１）。これに対して応答されるアソシエーション要求に応じてピコネットを構築する。また、接続の必要性がなければ、何もせずに終了しても良いが、本実施形態では同期信号を待機する（Ｓ６１２）。

以上の手順により、子局は、新たな制御局の通信圏外となる子局を特定できる。そして特定した子局を含むピコネットを構築することで、その子局との通信を確保できる。なお図６では、新たな制御局の通信圏外となる子局が制御局として機能できればそれ自身が制御局となっているが、ステップＳ６０８の後には無条件でステップＳ６１２を行うようにしてもよい。また、ステップＳ６０６で同期信号をブロードキャストする際に、ディスアソシエーション要求の送信元である子局が、制御局として動作できるか判定し、できない場合にステップＳ６０６を実行しても良い。他の子局が制御局として動作可能か否かはピコネット１０１で通信を行っていたときに子局間でお互いの能力情報を交換し、それを保存しておくことで判断する事が出来る。

また、ステップＳ６０６−１において、子局は新制御局が形成するピコネットに所属していた方が良いのか、離脱した方が良いのかの判断をおこなうが、かならず従属ピコネットとしてもよい。

次に、上記動作を考慮の上、図１の構成を参照してネットワーク全体の動作を改め説明する。たとえば、子局１０４は、子局１０６がこのピコネット１０１にアソシエーションした際のアソシエーション要求を傍受することができなかったとする。この場合、子局１０４の傍受リストには子局１０６は含まれない。したがって子局１０４は、子局１０６を代替制御局とすることを示す同期信号を制御局１０２から受信すると、その代替制御局１０６の通信圏外になると判断する。そこで通信圏外になると判断した子局１０４は、元の制御局１０２に対してディスアソシエーション要求を送信してディスアソシエーション手順を行い、ピコネット１０１からの離脱する（図７のメッセージ７０２）。これにより子局１０４は新制御局１０６が制御するピコネット２０１のメンバとならないことが決まった。

子局１０４のディスアソシエーション手順を傍受した子局１０３は、圏外となった子局１０４との関連性を調査する。この関連性の判断材料は表１の判断材料を使用する。接続回数、通信時間は制御局１０２に次いで二番目だが、通信データ量はピコネット１０１内では一番多い。また、通信時間帯の設定も当然されていることから関連性は高いと判断された。ここで仮にディスアソシエーションしたのが子局１０５であった場合には、通信記録テーブルにより接続回数、通信データ量、通信時間を判定する。たとえばすべてゼロであれば関連性は無いと判断される。この場合はディスアソシエーションした子局を無視して新しいピコネット２０１内に留まり動作を継続することになる。

関連性があると判断された後、次に、子局１０４と動作を継続する事に意味があるか否かを判断する。この判断には状態テーブルを使って行う。子局１０４とアソシエーションしても紙切れ状態や、インク切れではアソシエーションする意味がないからである。状態テーブルを参照した結果、紙、インク共に「有り」であれば子局１０４とは動作継続可能と判断する。ここで紙切れやインク切れとなっている場合はディスアソシエーションした子局を無視し、動作を継続する。

次に圏外となった子局１０４が制御局として動作可能か否かを判断する。制御局として動作可能であれば子局１０４は自ら同期信号を出力する。子局１０４と通信を希望する他の子局は通信トラフィックが発生した時点で子局１０４にアソシエーション手順を行い通信を開始すればよい。しかしこの場合子局１０４は制御局になることが出来ない。制御局として動作可能か否かはピコネット１０１で通信を行っていたときに子局間でお互いの能力を交換することで判断する事が出来る。また制御局にアソシエーションする時に子局の能力を公開して行うのでそのアソシエーション手順を傍受すれば制御局としての能力が有るか否かは判断する事ができる。

ここでは子局１０４が制御局として動作できないので関連性のある子局１０３は子局１０４と通信の維持を目的にピコネットを形成する。子局１０３は新制御局１０６が形成するピコネットに所属していた方が良いのか、離脱した方が良いのかの判断をおこなう。この判断基準は、通信記録テーブルを使って行う。通信記録テーブルを参照した結果、ピコネット１０１を形成していた局、たとえば制御局１０２と通信の可能性が高ければ、接続を維持する。本例では接続は維持される。この判断により子局１０３はピコネット２０１に所属したままの状態で、制御局としても動作する。そこで子局１０３は同期信号２０４を出力し従属ピコネットを形成する。ピコネット１０１で動作していた時はお互いに通信をしたので、子局１０４が子局１０３の同期信号２０４は受信できる事は明らかである。

子局１０３の同期信号２０４を受信した子局１０４は、子局１０３とアソシエーションする意味があるか否かの判断を行う。これは子局１０３の状態テーブル１４０２を使って判断することが出来る。子局１０４が既にバッテリの残量が僅かである場合や、送信すべきデータがない場合はアソシエーションしても意味がないからである。この場合はバッテリ、データともに「有り」であるため、アソシエーションを行う。状態テーブル１４０２の判断基準が「無し」である場合は子局１０３の同期信号を無視すればよい。これにより、子局１０４は子局１０３と通信を行うことが可能となる。一方制御局の移管後、新制御局１０６は同期信号２０２を出力する。

以上の手順により、新たな制御局の通信圏外となった子局があっても、その子局を含むピコネットを新たに構築し、その子局に対してネットワーク資源を提供し、あるいはその子局の提供するネットワーク資源を利用することができる。なお図４は、子局１０３を元のピコネット２０１からディスアソシエーションし、ピコネット２０３を独立させた状態を示す。また図９は、子局１０３が制御局１０６に対してディスアソシエーション要求１００３をステップＳ６０６−２で送信する手順を含むメッセージシーケンスである。

［第２の実施形態］
本発明における第二の実施形態を上述の第一の実施形態における図７を図８に置き換えて一部変更して説明する。本実施形態では、元のピコネットに属している子局の中に、代替制御局に対してアソシエーション要求を送信しない子局あるいは同期信号に応答しない子局があった場合、その子局がディスアソシエーションしたことを、代替制御局が子局に対して通知する。通知を受けた子局が、ディスアソシエーションした子局を含む従属ピコネットを構築する。

図８において、制御局１０２から子局１０６に移管の手続を含んだ同期信号を受信した子局１０４は傍受機能を具備していない。傍受動作は自分が通信する以外の時間帯で受信回路を動作させなくてはならずモバイル機器などのバッテリーで動作する機器においてはバッテリーの節電を目的に傍受動作は行われないのが通常である。

傍受動作を行っていない子局１０４は、制御局の機能を子局１０６に移管する旨の内容の同期信号８０１を受信する。そして新しい制御局１０６に移管後、新制御局１０６からの同期信号２０２を受信できない状況が一定期間継続する（８０２）。新しい制御局１０６は、ある一定期間にピコネットを構成している子局からの応答信号を受信する事ができない場合、その子局は、同期信号を出力する制御局１０６の管理するピコネット２０１の圏外になったと判断する。

制御局１０６はピコネット２０１の子局に対して、一定期間内に応答しない子局１０４がディスアソシエーションされたことを示す情報を含む同期信号８０３を送出する。この制御局１０６からの同期信号８０３を受信した子局１０３は、子局１０４がピコネット２０１から離脱した事を知る。子局１０３は、離脱した子局１０４との関連性を調査する動作に移行し、子局１０４とアソシエーションする事で通信を確保する。これ以下は第一の実施形態と同一のため説明は割愛する。

このように本実施形態は、第１実施形態と比べて、制御局が移管される前のピコネットに属していたある子局が、同じピコネットに属していた他の子局が、移管後のピコネットから離脱したことを知るための方法が異なっている。図５に子局の手順を示す。制御局の移管を示す情報を含む同期信号を受信した子局は、次の同期信号を待つ（Ｓ５０１）。同期信号を受信すると（Ｓ５０２−ＹＥＳ）、それに対して応答する（Ｓ５０３）。接続待ちであればアソシエーション要求を送信する。次に受信した同期信号に、ピコネット内の子局のうち、ディスアソシエーションした子局に関する情報が含まれているか判定する（Ｓ５０４）。この同期信号は、制御局により、同期信号に対して基準時間内に応答しない子局があれば、その子局のＩＤ等を含むものとして送信される。判定の結果含んでいれば、ディスアソシエーションした子局を含む従属ピコネットを構築するために、同期信号をブロードキャストする（Ｓ５０５）。ステップＳ５０５では、各子局は第１実施形態で説明した通信記録テーブルを参照し、ディスアソシエーションした子局と通信が行われた記録のある子局に限って同期信号をブロードキャストするようにしても良い。また、状態テーブルを参照し、ディスアソシエーションした子局との間でやり取りすべきデータがあったり、あるいは、その資源を利用したりあるいは利用されたりする子局が同期信号をブロードキャストするようにしても良い。

このように構成することで、子局は他局の通信を傍受する必要がなくなり、消費電力を下げ、また処理負荷を低減させることができる。

［第３の実施形態］
本発明の第三の実施形態を図１０、図１１を使って説明する。１１０１は子局１０３から出力される同期信号、１１０２は子局１０５から出力される同期信号である。１２０１は子局１０３が制御局となった時のピコネットである。子局１０４には、ピコネット１０１で動作している時に、圏外になった時にどの制御局の通信グループに入るかを設定しておく。すなわち、子局１０４は、設定された通信グループを記憶している。本例では、子局１０３の制御局に入る事が予め設定され、記憶している。制御局の機能が制御局１０２から子局１０６に移管されたことで子局１０４がピコネット２０１の圏外となってしまったものとする。子局１０４が圏外となったと判定した子局１０３と子局１０５は、子局１０４と通信グループを形成するべく同期信号を出力する。なお、子局１０４が圏外となったとの判定は、第１実施形態のようにディスアソシエーション要求を傍受して行っても良いし、第２実施形態のように制御局からの通知に基づいて判定しても良い。子局１０３は同期信号１１０１を出力し、子局１０５は同期信号１１０２を出力する。この両方の同期信号を受信した子局１０４は予め子局１０３の通信グループに入ると設定してあるためこの場合は同期信号１１０２を無視し、同期信号１１０１を受信し制御局である子局１０３にアソシエーションする。すなわち、あらかじめ設定された制御局に対して優先的に応答する。その結果、通信グループ１２０１を形成され、通信を確保する事ができた。なお、本実施形態は、第１の実施形態や第２の実施形態と組み合わせることができる。

以上のようにして本実施形態では、複数の子局が従属ピコネットを構築しようとする場合でも、あらかじめ定めた局の間でピコネットを構築させることができる。ただし本実施形態は、同期信号が競合する場合に適用してもよい。たとえば同期信号を出力する複合局が一つしかない場合には、記憶している通信グループに関わらず、その同期信号に対して応答する。こうすることで、ピコネットの構築の確実性を向上させることができる。

なお本発明は、複数の機器（例えばホストコンピュータ、インタフェイス機器、リーダ、プリンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一つの機器からなる装置（例えば、複写機、ファクシミリ装置など）に適用してもよい。また本発明の目的は、前述の実施形態の機能を実現するプログラムコードを記録した記録媒体を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード自体およびプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。

また、本発明には、プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた場合についても、本発明は適用される。その場合、書き込まれたプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される。

本発明における第一実施形態の構成図本発明における第一実施形態の制御局が移管された後の構成図通信システムのブロック図本発明における第一実施形態の制御局が移管された後の構成図本発明における第二実施形態のフローチャート本発明における第一実施形態のフローチャート本発明における第一実施形態のシーケンス図本発明における第二実施形態のシーケンス図本発明における第一実施形態のシーケンス図本発明における第三実施形態の構成図本発明における第三実施形態の構成図通信記録テーブルの一例を示す図状態テーブルの一例を示す図

符号の説明

１０１・・・ピコネット
１０２・・・制御局であるパソコン
１０３・・・子局１であるプリンタ
１０４・・・子局２であるカメラ
１０５・・・子局３であるムービー
１０６・・・子局４であるテレビ
１０７・・・同期信号
２０１・・・制御局が移管された後のピコネット
２０２・・・同期信号
２０３・・・従属ピコネット
２０４・・・同期信号

Claims

子局として機能する通信装置であって、
元の制御局から、制御局を移管する移管先の制御局を示すメッセージを受信する受信手段と、
前記メッセージを受信した場合、移管先の制御局の通信圏内となるか判定する判定手段と、
前記判定手段により前記移管先の制御局の通信圏内と判定された場合、前記元の制御局の通信グループに属し、かつ前記移管先の制御局の通信圏外となる他の子局を含む通信グループを構築するための信号を出力する出力手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
子局として機能する通信装置であって、
元の制御局から、制御局を移管する移管先の制御局を示すメッセージを受信する受信手段と、
前記メッセージを受信した場合、移管先の制御局の通信圏内となるか判定する判定手段と、
前記判定手段により、前記移管先の制御局の通信圏外と判定された場合、前記元の制御局の通信グループから離脱する離脱手段と、
前記離脱手段により前記元の制御局の通信グループから離脱した場合、他の制御局からの同期信号を待ち受け、受信した同期信号に基づいて通信する通信手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。
前記判定手段は、前記移管先の制御局が前記元の制御局の通信グループに入る際のメッセージを受信した記録があれば、通信圏内であると判定し、なければ通信圏外であると判定することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項に記載の通信装置。
前記メッセージの受信後に、他の子局が元の制御局に対して当該通信グループからの離脱を要求するメッセージを傍受した場合に、前記元の制御局の通信グループに属し、かつ前記移管先の制御局の通信圏外となる他の子局があると判定する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記移管先の制御局の通信圏外となる他の子局があると判定された場合に、該他の子局との関連性を判定する手段を備え、前記出力手段は、前記他の子局との関連性に応じて、前記他の子局を含む通信グループを構築するための信号を出力することを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
前記他の子局と関連性は、通信時間、通信回数、通信データ量、その子局との間で確保された帯域の有無、バッテリ残量、消耗品の残量のうち、少なくともいずれかに基づいて判定されることを特徴とする請求項５に記載の通信装置。
通信グループから離脱した子局に関する情報を含むメッセージを前記通信グループに属する子局に送信する制御局により管理される通信装置であって、
制御局からメッセージを受信する受信手段と、
前記受信手段により前記メッセージを受信した場合、前記情報により示された子局を含む通信グループを構築するための同期信号を送信する送信手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
同期信号が受信できなくなった場合にどの制御局の通信グループに入るかを保存する保存手段を更に備え、
前記通信手段は、複数の制御局から同期信号を受信した場合には、前記保存手段に保存された情報に基づく制御局からの同期信号に基づいて通信することを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
子局として機能する通信装置の制御方法であって、
元の制御局から、制御局を移管する移管先の制御局を示すメッセージを受信する受信工程と、
前記メッセージを受信した場合、移管先の制御局の通信圏内となるか判定する判定工程と、
前記判定工程により前記移管先の制御局の通信圏内と判定された場合、前記元の制御局の通信グループに属し、かつ前記移管先の制御局の通信圏外となる他の子局を含む通信グループを構築するための信号を出力する出力工程と
を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。
子局として機能する通信装置の制御方法であって、
元の制御局から、制御局を移管する移管先の制御局を示すメッセージを受信する受信工程と、
前記メッセージを受信した場合、移管先の制御局の通信圏内となるか判定する判定工程と、
前記判定工程により、前記移管先の制御局の通信圏外と判定された場合、前記元の制御局の通信グループから離脱する離脱工程と、
前記離脱工程により前記元の制御局の通信グループから離脱した場合、他の制御局からの同期信号を待ち受け、受信した同期信号に基づいて通信する工程と
を備えることを特徴とする通信装置の制御方法。