JP4702458B2 - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびコンピュータプログラムに関する。

複数の無線通信装置によって無線ネットワークを構築する方法が一般的に用いられている。中でも、ＷｉＭｅｄｉａ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ＭＡＣ Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎには、各無線通信装置が自律分散制御でネットワークを構築する仕組みが明確に記載されている。この仕様書では、所定のスーパーフレーム周期にビーコン期間が決められており、そのビーコン期間内で各無線通信装置がビーコン信号を交換し合うことが記載されている。

そして、このようにビーコン信号を交換し合うことでお互いの接続関係を把握するとともに、ネットワークを維持し、またデータ伝送を実施する方法が記載されている。すなわち、自己のアドレス情報や周囲に存在する通信装置のアドレス情報、利用しているビーコンスロットの情報を所定のネットワーク管理情報として、自己のビーコン信号に載せて交換する方法が記載されている。

さらに上記仕様書では、ハイバネーション（休眠）動作として、ある程度の周期で通信装置を休眠動作と活動動作とを繰り返すことによって、ある程度の低消費電力動作を実施することができる構成が開示されている。このハイバネーション動作としては、ハイバネーション中の通信装置が、ビーコン期間にあるビーコンスロットをハイバネーション中も継続して利用する構成を有するものとして開示されている。具体的には、ハイバネーション動作中の通信装置の周囲に存在する他の通信装置が、当該ビーコンスロットの利用が継続していることを、新規参入する他の通信装置に通知する構成になっていた

このハイバネーション動作に関する技術として、特許文献１、２が開示されている。特許文献１には、データ通信用の信号と異なるパルス信号のビーコンを用いて、低コストで通信端末装置をウェイクアップさせる方法について記載されている。また特許文献２には、基地局との時間同期の維持のために低速クロックを用い、基地局からの信号受信に高速クロックを用いる方法について記載されている。

特開２００７−１６６１９６号公報 特開２００８−１２４５２４号明細書

しかし、複数の無線通信装置によって構築される無線ネットワークにおいては、従来からのハイバネーション動作ではある程度の周期で通信装置を起動させていたために、長時間にわたって休眠動作を定義することが難しく、消費電力が増加するという問題があった。そして、一旦ハイバネーション状態を解消してしまうと、起動時に再び接続を確認しなければならないという問題があった。

また、データ通信などの伝送需要が発生していない場合においても、ネットワークとしての接続を確保するために、所定の周期でビーコン信号を交換する必要があった。そのため、データ伝送が行なわれていない状態でおいても、所定の電力を消費し続けてしまうという問題があった。

また、従来のハイバネーション動作では、ハイバネーション中のビーコンスロットが利用中であることを、周囲に存在する他の通信装置によって通知する必要があった。そのため、この通信装置が存在しなくなった場合に、当該ビーコンスロットが新規参入する通信装置に利用されてしまう問題があった。この場合、ハイバネーション動作から起動した時に、自己のビーコンスロットを他の通信装置が利用してしまっているため、ビーコンスロットの競合という問題が発生する。さらに、通信装置の移動に伴って、ハイバネーション中のビーコンスロットが他の通信装置で利用されている空間に移動した場合にも、同様にビーコンスロットの競合という問題が発生する。

上記特許文献１に開示の技術では、ビーコン信号受信部は常時起動している必要があるという問題があった。また、ビーコン信号を一定周期のパルス信号とすることで、充電回路に電力を蓄えてラッチ回路を動作させる方法も記載されているが、ビーコン信号には何ら情報を載せて伝送することができないという問題があった。

さらに、上記特許文献２に開示の技術では、基地局からの信号を受信する場合に、自セル以外に他セルの基地局からの信号も受信し、自セルの同期に高速クロックを用いて周波数誤差を測定して同期を取っている。従って、上記特許文献２に開示の技術では、常時信号を送信してくる基地局が存在しない場合の同期の方法に適用することが難しいという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ネットワーク管理を簡素化したハイバネーション動作を低消費電力で実現可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびコンピュータプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の無線通信装置と、第２の無線通信装置と、を備え、第１の無線通信装置は、第２の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、ビーコン信号に含まれるペアリング信号の交換によって第２の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、特定の接続関係を結んだ第２の無線通信装置を、所定の休止期間の経過後に従属して動作させる接続管理部と、特定の接続関係を結んだ第２の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、所定の時刻から所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、を備え、ビーコンスロット管理部は、所定の休止期間の経過後にビーコンスロットを設定し、ビーコン信号交換部は、所定の休止期間が経過してビーコンスロットが設定された後に、該ビーコンスロットを用いて、特定の接続関係を結んだ第２の無線通信装置に対して所定の期間ビーコン信号を送信し、第２の無線通信装置は、第１の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって第１の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、特定の接続関係を結んだ第１の無線通信装置に従属して動作する接続管理部と、特定の接続関係を結んだ第１の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、所定の時刻から所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、を備え、接続管理部は、所定の休止期間の経過後に、ビーコン信号交換部が受信した第１の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する、無線通信システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、特定の接続関係を結んだ他の無線通信装置を、所定の休止期間の経過後に従属して動作させる接続管理部と、特定の接続関係を結んだ他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、所定の時刻から所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、を備え、ビーコンスロット管理部は、所定の休止期間の経過後にビーコンスロットを設定し、ビーコン信号交換部は、所定の休止期間が経過してビーコンスロットが設定された後に、該ビーコンスロットを用いて特定の接続関係を結んだ他の無線通信装置に対して所定の期間ビーコン信号を送信する、無線通信装置が提供される。

ビーコンスロット管理部は、所定の休止期間の経過後にスーパーフレームを構築し、ビーコン信号交換部は、ビーコンスロット管理部が構築したスーパーフレームに基づいてビーコン信号を送信し、ビーコン信号交換部が前記所定の休止期間の経過後に所定の回数ビーコン信号を送信すると、休止管理部は、再度所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させるようにしてもよい。

ビーコン信号交換部は、所定の休止期間の経過後に、他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に他の無線通信装置へ通知する情報を埋め込んで送信するようにしてもよい。

所定の休止期間の経過後に他の無線通信装置との間の通信需要を検出した場合に、他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を他の無線通信装置へ送信するようにしてもよい。

ビーコン信号交換部は、他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に埋め込んで送信するようにしてもよい。

他の無線通信装置が稼動状態に遷移したことを把握し、他の無線通信装置へ通知する情報が送信されると、休止管理部は再び所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させるようにしてもよい。

接続管理部は、ビーコン信号交換部が送信したビーコン信号を他の無線通信装置が所定の起動確認期間に渡って認識しなかったことを把握すると、確認他の無線通信装置との接続関係を解除するようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、特定の接続関係を結んだ他の無線通信装置に従属して動作する接続管理部と、特定の接続管理部と、接続関係を結んだ他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、所定の時刻から所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、を備え、接続管理部は、所定の休止期間の経過後に、ビーコン信号交換部が受信した第１の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する、無線通信装置が提供される。

ビーコンスロット管理部は、所定の休止期間の経過後にスーパーフレームを構築し、ビーコン信号交換部は、ビーコンスロット管理部が構築したスーパーフレームに基づいてビーコン信号を送信し、ビーコン信号交換部が送信したビーコン信号を他の無線通信装置が認識したことを把握すると、休止管理部は、再度所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させるようにしてもよい。

ビーコン信号交換部は、所定の休止期間の経過後に、他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に他の無線通信装置へ通知する情報を埋め込んで送信するようにしてもよい。

所定の休止期間の経過後に他の無線通信装置との間の通信需要を検出した場合に、他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を他の無線通信装置へ送信するようにしてもよい。

ビーコン信号交換部は、他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に埋め込んで送信するようにしてもよい。

他の無線通信装置が稼動状態に遷移したことを把握し、他の無線通信装置へ通知する情報が送信されると、休止管理部は再び所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させるようにしてもよい。

接続管理部は、ビーコン信号交換部が送信したビーコン信号を他の無線通信装置が所定の起動確認期間に渡って認識しなかったことを把握すると、確認他の無線通信装置との接続関係を解除するようにしてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換ステップと、ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリングステップと、特定の接続関係を結んだ他の無線通信装置に従属して動作する接続管理ステップと、接続関係を結んだ他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換する休止期間交換ステップと、所定の時刻から所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止する休止ステップと、所定の休止期間の経過後に、ビーコン信号交換ステップが受信した他の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する動作実行ステップと、を備える、無線通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、コンピュータに、他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換ステップと、ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリングステップと、特定の接続関係を結んだ他の無線通信装置に従属して動作する接続管理ステップと、接続関係を結んだ他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換する休止期間交換ステップと、所定の時刻から所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止する休止ステップと、所定の休止期間の経過後に、ビーコン信号交換ステップが受信した他の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する動作実行ステップと、を実行させる、コンピュータプログラムが提供される。

以上説明したように本発明によれば、ネットワーク管理を簡素化したハイバネーション動作を低消費電力で実現可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびコンピュータプログラムを提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる無線通信システム１の構成例について示す説明図である。 スーパーフレームの構成例を示す説明図である。 各無線通信装置が設定する自装置のビーコンスロット位置を示した概念図である。 本発明の一実施形態にかかるハイバネーション処理について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかるハイバネーション処理について説明する説明図である。 ビーコンフレームの構成例について示す説明図である。 ビーコンフレームに必要に応じて付加される情報エレメントの構成を示す説明図である。 ビーコンフレームに必要に応じて付加される情報エレメントの構成を示す説明図である。 ビーコンフレームに必要に応じて付加される情報エレメントの構成を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる長周期同期の休止動作例について示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの構成について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの構成について説明する説明図である。 本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間のペアリング動作について説明する流れ図である。 本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの動作について説明する流れ図である。 本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの動作について説明する流れ図である。 本発明の一実施形態にかかるビーコンスロットの設定処理について説明する流れ図である。 従来の無線通信システムのハイバネーション処理における動作について説明する説明図である。

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

また、以下の順序に従って本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
＜１．無線通信システムについて＞
［１−１．無線通信システムの構成］
［１−２．無線通信システムにおける時分割制御］
＜２．従来の無線通信システムのハイバネーション処理＞
＜３．本発明の一実施形態＞
［３−１．本発明の一実施形態にかかるハイバネーション処理］
［３−１−１．ホスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理］
［３−１−２．ゲスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理］
［３−２．ビーコンフレームの構成］
［３−３．長周期同期の休止動作］
［３−４．ホスト側無線通信装置の構成］
［３−５．ゲスト側無線通信装置の構成］
［３−６．ペアリング動作］
［３−７．ホスト側無線通信装置の動作］
［３−８．ゲスト側無線通信装置の動作］
［３−９．ビーコンスロットの設定処理］
＜４．まとめ＞

＜１．無線通信システムについて＞
［１−１．無線通信システムの構成］
まず、本発明の一実施形態にかかる無線通信システムの構成について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる無線通信システム１の構成例について示す説明図である。

図１における丸印は無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを示し、点線で示した領域は各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇが通信を行うことが可能な電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを示す。

具体的には、無線通信装置１０Ａは、その電波到達範囲１２Ａに含まれる無線通信装置１０Ｂと通信が可能である。無線通信装置１０Ｂは、その電波到達範囲１２Ｂに含まれる無線通信装置１０Ａと無線通信装置１０Ｃとの間で通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｃは、無線通信装置１０Ｂ、無線通信装置１０Ｄ、無線通信装置１０Ｆおよび無線通信装置１０Ｇとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｄは、無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｅ、および無線通信装置１０Ｆとの間で通信が可能である。また、無線通信装置１０Ｅは、無線通信装置１０Ｄとの間で通信が可能である。

また、無線通信装置１０Ｆは、その電波到達範囲１２Ｆに含まれる無線通信装置１０Ｃ、無線通信装置１０Ｄ、および無線通信装置１０Ｇと通信が可能である。同様に、無線通信装置１０Ｇは、無線通信装置１０Ｃおよび無線通信装置１０Ｆと通信を行うことができる。

このような各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは、所定周期で通信管理情報の一例としてのビーコンを送受信して自律分散的な無線ネットワーク（アドホックネットワーク）を形成する。そして、無線ネットワークを構成する各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは各種伝送データを送受信することができる。各種伝送データとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータが挙げられる。

なお、以下では無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に無線通信装置１０と、電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に電波到達範囲１２と総称する。また、図１は無線通信システム１を示しており、同時に無線ネットワークを示しているため、無線通信システム１と無線ネットワークはほぼ同義として用いることが可能であるとも考えられる。しかし、一般にネットワークという語はノード（無線通信装置）に加えてリンクを含む構造体を指すため、無線ネットワークは無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇに加えてリンクを含む点で無線通信システム１と相違すると捉えることもできる。

また、無線通信装置１０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、無線通信装置１０は、アプリケーション機器として機能するこれら情報処理装置に外部接続されても、内蔵されてもよい。

［１−２．無線通信システムにおける時分割制御］
以上、自律分散型の無線通信システム１の構成例を説明した。続いて、無線通信システム１における時分割制御のためのスーパーフレームについて図２を参照して説明する。

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

さらに、スーパーフレームの先頭には、ビーコン（ビーコン信号）により管理情報の送受信を行うための管理領域としてのビーコン期間（ＢＰ、第２の期間）があり、所定の間隔をおいてビーコンスロット（ＢＳ）が配置されている。また、無線通信装置１０毎に、固有のビーコンスロットが設定され、周囲の無線通信装置１０との間で、ネットワークの管理やアクセス制御を行うためのパラメータが交換される。図２においては、ビーコン期間として、ＢＳ０〜ＢＳ８の９個のビーコンスロットが設定されている例を示している。なお、ビーコン期間として設定されていない期間（第１の期間）は、通常、データ伝送領域として利用される。

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

図３に示した例では、無線通信装置１０ＡはＢＳ３で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＢはＢＳ５で自装置のビーコンを送信する。同様に、無線通信装置１０ＣはＢＳ２で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＤはＢＳ３で自装置のビーコンを送信する。無線通信装置１０ＥはＢＳ５で自装置のビーコンを送信する。また、無線通信装置１０ＦはＢＳ４で自装置のビーコンを送信し、無線通信装置１０ＧはＢＳ６で自装置のビーコンを送信する。

図３に示した例では、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄが共通のＢＳ３を利用し、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅが共通のＢＳ５を利用している。しかし、無線通信装置１０Ａおよび無線通信装置１０Ｄは３ホップ以上離れており、無線通信装置１０Ｂおよび無線通信装置１０Ｅも３ホップ以上離れているため、複数の無線通信装置が共通のＢＳを利用しても事実上の支障はないものとする。

なお、当該無線通信システム１に新規参入する無線通信装置の為に、必要に応じてＢＳ０、ＢＳ１、ＢＳ７及びＢＳ８が確保されている。通常、自装置のビーコンスロットの後方に所定数の空きビーコンスロットが設けられている。これらの空きビーコンスロットは、新たな無線通信装置の新規参入に備えて準備されているものである。

以上、無線通信システム１における時分割制御について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる無線通信システム１におけるハイバネーション処理について説明する。まず、従来の無線通信システムのハイバネーション処理について説明した後に、本実施形態におけるハイバネーション処理を説明する。

＜２．従来の無線通信システムのハイバネーション処理＞
図１４は、従来の無線通信システムのハイバネーション処理における動作について説明する説明図である。先頭のスーパーフレーム周期０（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ ０）では、無線通信装置は稼働状態になっていて、所定のビーコン期間でビーコンの交換を行なっている。先頭のスーパーフレーム周期では稼動状態であることを示すために、ＡＰＢ（Ａｃｔｉｖｅ Ｂｅａｃｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ）を示している。

この場合に、以降のスーパーフレームから、指定したハイバネーション期間に渡ってハイバネーション動作に入ることが、ハイバネーション状態に移行する無線通信装置から通知される。このとき、ハイバネーション期間の間のスーパーフレーム周期１〜４（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ １〜４）では、ビーコンの交換は行なわない。しかし、ハイバネーション状態に移行した無線通信装置が利用していたビーコンスロットは利用中の状態が維持されていることが、周囲の（休眠していない）無線通信装置から通知される構成になっている。

ここで、周囲の無線通信装置では、スーパーフレーム周期０で、以降にハイバネーション動作に入る旨を記載したビーコンが受信できた場合には、そのビーコンスロットがハイバネーション中であり、ビーコンの受信が無くても指定したハイバネーション期間の間、仮想的にビーコンの受信があることとして扱う構成になっている。図１４では、ハイバネーション期間であるスーパーフレーム周期１〜４におけるビーコン期間をＳＢＰ（Ｓｌｅｅｐ Ｂｅａｃｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ）として示している。

そして、ハイバネーション期間が終了した後のスーパーフレーム周期５（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ ５）では、休眠状態から復帰（Ｗａｋｅｕｐ）して稼働状態になる。そして、休眠状態から復帰した無線通信装置は、休眠状態から復帰する前に利用していたビーコンスロットと同一のビーコンスロットでビーコンを送信する構成になっている。

つまり、従来の無線通信システムにおけるハイバネーションモードでは、周囲に休眠していない他の無線通信装置の存在がなければ、ハイバネーション動作を行なえないという問題があった。さらに、自己がハイバネーション動作中に、別の通信装置が現われた場合に、自己の利用していたビーコンスロットが重ねて利用されてしまい、再度、自己の利用するビーコンスロットを設定しなければならないという問題も存在していた。

以上、従来の無線通信システムのハイバネーション処理およびその問題点について説明した。次に、本発明の一実施形態におけるハイバネーション処理を説明する。

＜３．本発明の一実施形態＞
［３−１．本発明の一実施形態にかかるハイバネーション処理］
図４および図５は、本発明の一実施形態にかかるハイバネーション処理について説明する説明図である。本実施形態においては、２つの無線通信装置がペアとなり、ペアを組んだ無線通信装置同士で長周期休止モードに移行することを特徴とする。また、以下の説明では、ペアを組んだ無線通信装置に対し、ホスト及びゲストという概念を定義する。ホスト側の無線通信装置は、ゲスト側の無線通信装置に対し、ハイバネーション期間終了後にビーコンを送信することを特徴としている。

［３−１−１．ホスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理］
まず、ホスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理の例を説明する。図４は、本実施形態における無線通信システムにおいて、ホスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理の例について説明する説明図である。

図４に示した例では、スーパーフレーム周期０（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ ０）では動作しないものの、稼働状態となるスーパーフレームの前段階でスキャン動作を実行して、周囲に存在する他の無線通信装置との間でビーコン期間を共有する。そして、このスーパーフレーム周期０において、他の無線通信装置と競合しない、利用可能な空きビーコンスロットの設定を行なう。なお、図４に示した例では、１つのスーパーフレーム周期のみでスキャン動作を行っているが、本発明はかかる例に限定されず、複数個のスーパーフレーム周期に渡ってスキャン動作を実行する構成であっても良い。

そして、ホスト側の無線通信装置は次のスーパーフレーム周期１（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ １）からビーコンを送信することで、ネットワークを構築する構成となっている。なお、ここでも、図４ではビーコン送信動作は１つのスーパーフレーム周期でのみ行われるように示しているが、本発明はかかる例に限定されず、数個のスーパーフレーム周期に渡ってビーコン送信動作を実行する構成であっても良い。

その後、ホスト側の無線通信装置が、予め長周期同期休止期間として定義した時間に渡って無線ネットワークを構築せずに休止動作を実施することで、今までホスト側の無線通信装置は利用していたビーコンスロットは他の通信装置が利用することができる。

そして、長周期同期休止期間に相当するスーパーフレーム周期Ｎ−１（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｎ−１）が到来した場合には、ホスト側の無線通信装置は、再び稼働状態となるスーパーフレームの前段階として、スキャン動作を実行する。スキャン動作の実行により、周囲に存在する他の通信装置との間でビーコン期間を共有し、他の無線通信装置と競合しない、利用可能な空きビーコンスロットの設定を行なう。なお、図４に示した例では、１つのスーパーフレーム周期のみでスキャン動作を行っているが、本発明はかかる例に限定されず、複数個のスーパーフレーム周期に渡ってスキャン動作を実行する構成であっても良い。

そして、次のスーパーフレーム周期Ｎ（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｎ）で、ホスト側の無線通信装置からビーコンを送信することによってネットワークを構築する構成となっている。なお、図４ではビーコン送信動作は１つのスーパーフレーム周期でのみ行われるように示しているが、本発明はかかる例に限定されず、数個のスーパーフレーム周期に渡ってビーコン送信動作を実行する構成であっても良い。つまり、ホスト側の無線通信装置は、ゲスト側の無線通信装置からのビーコンを受信してゲスト側でホスト側の存在を把握したと報告されるまで、ビーコンを送信しても良い。

［３−１−２．ゲスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理］
以上、ホスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理の例を説明した。次に、ゲスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理の例を説明する。図５は、本実施形態における無線通信システムにおいて、ゲスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理の例について説明する説明図である。

ゲスト側では、ホスト側の無線通信装置とほぼ同じ動作をするものの、スーパーフレーム周期Ｎ（Ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ Ｎ）でビーコンを送信せず、ホスト側の無線通信装置との同期を取るだけの構成となっている。すなわち、ゲスト側の無線通信装置では、スキャン動作を行なうものの、スキャン動作以降はビーコン送信を行なわずに、ホストとなる通信装置のビーコン信号から同期を取る。そして、同期を取った後は再び長周期同期休止動作として定義した時間にわたって、無線ネットワークを構築せずに休止動作を実施する構成になっている。

なお、本発明においては、ゲスト側の無線通信装置は、接続確認のための所定の時間が経過した場合には、一旦ビーコンを送信して、自己が存在することをホスト側の無線通信装置に通知する構成としても良い。また例えば、ゲスト側の無線通信装置は、自己の状態を示すパラメータなどをホスト側の無線通信装置に通知する必要がある場合にも、それらのパラメータをビーコンに含んで構成することで、ホスト側の無線通信装置に通知をする構成としても良い。

［３−２．ビーコンフレームの構成］
以上、ゲスト側の無線通信装置におけるハイバネーション処理の例を説明した。次に、ホスト側の無線通信装置とゲスト側の無線通信装置との間でやり取りされるビーコンフレームの構成について説明する。図６Ａは、ビーコンフレームの構成例について示す説明図である。

図６Ａに示したように、ビーコンフレームは、ＭＡＣヘッダ情報６０、ヘッダーチェックシーケンス（ＨＣＳ）６１、ビーコンパラメータ６２、情報エレメント（その１）６３、情報エレメント（その２）６４、情報エレメント（そのＮ）６５、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）６６を含んで構成される。

さらに、ＭＡＣヘッダ情報６０は、フレーム制御情報６０１、受信先の無線通信装置を識別する届け先アドレス６０２、送信元の無線通信装置を識別する送り元アドレス６０３、シーケンス番号などのシーケンス制御情報６０４、アクセス制御に必要なパラメータが記載されたアクセス制御情報６０５から構成されている。また、ビーコンパラメータ６２は、デバイスのＭＡＣアドレス情報などが記載されたデバイス識別子６１１、自己が送信を行なっているビーコンスロットを示すビーコンスロット番号６１２、デバイス固有の情報等を含んだデバイス制御情報６１３から構成されている。

加えて、ビーコンペイロード情報として、任意の情報エレメントが１つ以上付加される構成になっている。図６Ａに示した例では、情報エレメントとして情報エレメント（その１）６４、情報エレメント（その２）６５、情報エレメント（そのＮ）６６を示してある。なお、Ｎは、ビーコンに付加されて送信される情報エレメントの数を示しており、送信ビーコンごとに異なる値をとっても良い。また、ビーコンフレームは、これらの各情報エレメントが必要に応じて追加、削除が行なわれた形で構成されてもよい。

図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄは、ビーコンフレームに必要に応じて付加される情報エレメントの構成を示す説明図である。

図６Ｂは、ビーコン期間利用情報エレメント（ＢＰＯ ＩＥ）の構成例を示す説明図である。ビーコン期間利用情報エレメントは、ビーコン期間に収集したビーコンの情報を記載するために利用される。ビーコン期間利用情報エレメントは、エレメント固有のエレメント識別子６２１、情報長６２２に加えて、自身が設定しているビーコン期間長さ６２３、前回に受信のあったビーコンスロットを全て通知するビーコンスロット情報ビットマップ６２４、ビーコン受信のあったデバイスアドレス（その１）６２５、デバイスアドレス（その２）６２６を含んで構成される。

図６Ｃは、ペアリング情報エレメントの構成例を示す説明図である。ペアリング情報エレメントは、エレメント固有のエレメント識別子６３１、情報長６３２に加えて、ペアリングの要求や応答などの種類を示すペアリング種類６３３、自己がホストとして動作するのかゲストとして動作するのかを識別するホスト／ゲスト識別６３４、自己のＭＡＣアドレス情報６３５、相手のＭＡＣアドレス情報６３６、本発明の一実施形態による、数十分〜数時間程度の長周期休止動作を実施する場合にその長周期休止期間を明示した長周期同期期間設定値６３７、長周期休止動作の開始タイミングを示す休止開始時刻情報６３８を含んで構成される。

図６Ｄは、通信要求情報エレメントの構成例を示す説明図である。通信要求情報エレメントは、エレメント固有のエレメント識別子６４１、情報長６４２に加えて、ペアリング済み相手先を示す相手先ＭＡＣアドレス情報６４３、セキュアーな関係を構築してデータを交換するか否かを示す上位プロトコル起動要否６４４、さらに必要に応じて送られる通知情報等の通知パラメータ情報６４５を含んで構成されている。

図６Ａ〜図６Ｄに示すようなビーコンを、ホスト側の無線通信装置とゲスト側の無線通信装置との間で所定のルールに従ってやり取りすることで、ネットワーク管理を簡素化したハイバネーション動作を低消費電力で実現することができる。以上、ホスト側の無線通信装置とゲスト側の無線通信装置との間でやり取りされるビーコンフレームの構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる長周期同期の休止動作について説明する。

［３−３．長周期同期の休止動作］
図７は、本発明の一実施形態にかかる長周期同期の休止動作例について示す説明図である、以下、図７を用いて本発明の一実施形態にかかる長周期同期の休止動作について説明する。図７では、ホスト側無線通信装置を無線通信装置１０Ａとし、他の無線通信装置１０Ｂがゲスト側無線通信装置となる場合を示しており、通信需要が発生していない場合に、本発明の一実施形態にかかる長周期同期の休止動作を実施する構成を示している。なお、以降の説明では、無線通信装置１０Ａをホスト側無線通信装置１０Ａ、無線通信装置１０Ｂをゲスト側無線通信装置１０Ｂとして説明する。

まず、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間で、予めビーコンを交換して、お互いの存在を把握しあっている場合を前提とする。この場合において、例えばホスト側無線通信装置１０Ａから、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに宛てたペアリング要求の情報エレメントが含まれたビーコンを、あるスーパーフレーム周期で送信する（ステップＳ７０１）。ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、ホスト側無線通信装置１０Ａからのペアリング要求の情報エレメントを認識していなければ、ペアリングに関する情報エレメントは含まずにホスト側無線通信装置１０Ａに向けてビーコンを送信する（ステップＳ７０２）。

次のスーパーフレーム周期でも、ホスト側無線通信装置１０Ａでは、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからの応答を受信するまで所定の期間に渡り、ペアリング要求の情報エレメント含んだビーコンを送信する（ステップＳ７０３）。ゲスト側無線通信装置１０Ｂでは、ホスト側無線通信装置１０Ａからのペアリング要求の情報エレメントを認識した場合、次のスーパーフレーム周期までの間に、ホスト側無線通信装置１０Ａからの要求を判断する。ホスト側無線通信装置１０Ａからの要求を判断した結果、自己がゲストとして動作できる場合には、ホスト側無線通信装置１０Ａに対してペアリング応答の情報エレメント含んだビーコンを送信する（ステップＳ７０４）。

ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間でペアリング情報が交換されると、ホスト側無線通信装置１０Ａおよびゲスト側無線通信装置１０Ｂは動作を停止する（ステップＳ７０５、Ｓ７０６）。そして、ホスト側無線通信装置１０Ａおよびゲスト側無線通信装置１０Ｂは、予め定めた長周期同期による休止動作に入る（ステップＳ７０７、Ｓ７０８）。

ホスト側無線通信装置１０Ａでは、長周期同期休止期間が経過した後に動作を再開し（ステップＳ７０９）、所定のスキャン動作を実施し、周囲に存在する他の無線通信装置に準じて自己のビーコンスロットを決定する（ステップＳ７１０）。ホスト側無線通信装置１０Ａが自己のビーコンスロットを決定すると、所定の回数に渡ってゲスト側無線通信装置１０Ｂへのビーコンの送信を実施する（ステップＳ７１１）。なお、ここでは、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに対して通信がない場合、ホスト側無線通信装置１０Ａではゲスト側無線通信装置１０Ｂを起動させる情報エレメントを付加しないものとする。

他方、ゲスト側無線通信装置１０Ｂでも、長周期同期休止期間が経過した後に動作を再開し（ステップＳ７１２）、ホスト側無線通信装置１０Ａからのビーコン信号を探索するためのスキャン動作を実施する（ステップＳ７１３）。なお、ここでは、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂの内部クロックの差異によって、長周期同期休止期間の経過時間に若干の期間ズレが生じることが考えられる。この場合は、ホスト側無線通信装置１０Ａが所定の回数のビーコン送信を実施し、ゲスト側無線通信装置１０Ｂで受信したビーコンの送信回数を把握する。ゲスト側無線通信装置１０Ｂが受信したビーコンの数を把握することで、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂの同期を取って、期間ズレを補正することができる。

なお、ホスト側無線通信装置１０Ａからの通信要求が記載されていない場合には、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは自己が起動することなく動作を停止し（ステップＳ７１４）再度、長周期同期休止期間に渡る休止動作に入る構成になっている（ステップＳ７１７）。さらに、ホスト側無線通信装置１０Ａも、所定の回数のビーコン送信が終了した後に動作を停止し（ステップＳ７１５）、再度、長周期同期休止期間にわたる休止動作に入る構成になっている（ステップＳ７１６）。

長周期同期休止期間中に、ホスト側無線通信装置１０Ａで、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに送信するデータを受理すると（ステップＳ７１８）、長周期同期休止期間が経過した後に動作を再開する（ステップＳ７１９）。ステップＳ７１９で動作を再開すると、ホスト側無線通信装置１０Ａは所定のスキャン動作を実施する（ステップＳ７２０）。ホスト側無線通信装置１０Ａは、スキャン動作を実施して周囲に存在する他の無線通信装置に準じて自己のビーコンスロットを決定すると、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに向けて所定の回数に渡ってビーコンの送信を実施する（ステップＳ７２１）。なお、ここでは、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに対して、ゲストを起動させる情報エレメントを付加してビーコンを送信している。なお、この場合の送信データは、短いものであればビーコンに組み込んで送られるようにしても良く、長いデータであれば、双方の無線通信装置が稼働状態となって上位プロトコルによる接続を回復した後、データの交換を実施する構成としても良い。

他方、ゲスト側無線通信装置１０Ｂでも、長周期同期休止期間が経過した後に動作を再開し（ステップＳ７２２）、ホスト側無線通信装置１０Ａのビーコン信号を探索するためのスキャン動作を実施する（ステップＳ７２３）。なお、ここでも、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂの内部クロックの差異によって、長周期同期休止期間の経過時間に若干の期間ズレが生じることが考えられる。この場合は、ホスト側無線通信装置１０Ａが所定の回数のビーコン送信を実施し、ゲスト側無線通信装置１０Ｂで受信したビーコンの送信回数を把握する。ゲスト側無線通信装置１０Ｂが受信したビーコンの数を把握することで、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂの同期を取って、期間ズレを補正することができる。

ゲスト側無線通信装置１０Ｂで受信したビーコンに、ホスト側無線通信装置１０Ａからの通信要求が記されている場合には、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、スキャン動作の結果から、周囲の他の無線通信装置の存在に準じて自己のビーコンスロットを決定する。自己のビーコンスロットを決定すると、そのビーコンスロットを用いてホスト側無線通信装置１０Ａへビーコンを送信する構成になっている。さらに、ゲスト側無線通信装置１０Ｂがホスト側無線通信装置１０Ａに所定のステータス情報を通知する場合などにも、同様にビーコンスロットを決めて、送信するビーコンにこれらのパラメータを記載して報告する構成としても良い。

ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、データの交換が完了した後に、ホスト側無線通信装置１０Ａから送信されたデータを上位のレイヤへ受け渡すと（ステップＳ７２４）、再度、動作を停止する（ステップＳ７２６）。そして、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは長周期同期休止期間にわたる休止動作に入る構成になっている（ステップＳ７２８）。一方、ホスト側無線通信装置１０Ａも、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからのビーコンで相手が自己のビーコンを受信したことを確認することによって、双方の無線通信装置が稼働状態となったことを認識でき、ビーコンに組み込んで送ったデータの受領が確認されたと判断できる。そして、データの交換が終了した後や、所定の回数のビーコン送信が終了した後に、送信動作を停止する（ステップＳ７２５）。送信動作を停止したホスト側無線通信装置１０Ａは、再度、長周期同期休止期間にわたる休止動作に入る構成になっている（ステップＳ７２７）。

その後、ホスト側無線通信装置１０Ａでは、長周期同期休止期間が経過した後に動作を再開し（ステップＳ７２９）、所定のスキャン動作を実施し、周囲に存在する他の無線通信装置に準じて自己のビーコンスロットを決定する（ステップＳ７３０）。ビーコンスロットを決定したホスト側無線通信装置１０Ａは、所定の回数にわたるビーコンの送信を実施する（ステップＳ７３１）。ここでは、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに送信するデータが無いので、ビーコンにはゲスト側無線通信装置１０Ｂを起動させる情報エレメントを付加しないものとする。

他方、ゲスト側無線通信装置１０Ｂでも、長周期同期休止期間が経過した後に動作を再開し（ステップＳ７３２）、ホスト側無線通信装置１０Ａからのビーコン信号を探索するためのスキャン動作を実施する（ステップＳ７３３）。なお、ここでも、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂの内部クロックの差異によって、長周期同期休止期間の経過時間に若干の期間ズレが生じることが考えられる。この場合は、ホスト側無線通信装置１０Ａが所定の回数のビーコン送信を実施し、ゲスト側無線通信装置１０Ｂで受信したビーコンの送信回数を把握する。ゲスト側無線通信装置１０Ｂが受信したビーコンの数を把握することで、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂの同期を取って、期間ズレを補正することができる。

ここでは、ホスト側無線通信装置１０Ａからの通信がないので、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは起動することなく動作を停止し（ステップＳ７３４）、再度、長周期同期休止期間にわたる休止動作に入る構成になっている。さらに、ホスト側無線通信装置１０Ａも、所定の回数のビーコン送信が終了した後に動作を停止し（ステップＳ７３５）、再度、長周期同期休止期間にわたる休止動作に入る構成になっている。

このような動作をくり返すことによって、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂの間で必要のないビーコン信号の交換を省略することができ、消費電力を減少させることができる。

以上、本発明の一実施形態にかかる長周期同期の休止動作について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの構成について説明する。

［３−４．ホスト側無線通信装置の構成］
図８は、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの構成について説明する説明図である。以下、図８を用いて本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの構成について説明する。

図８に示したように、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａは、インターフェース１０１と、データバッファ１０２と、上位プロトコル処理部１０３と、長周期休止管理部１０４と、スキャン制御部１０５と、ペアリング処理部１０６と、対ゲスト接続監視部１０７と、タイミング調整部１０８と、ビーコン受信部１０９と、ビーコンスロット管理部１１０と、ビーコン送信部１１１と、データ受信部１１２と、受信信号復調部１１３と、送信信号変調部１１４と、データ送信部１１５と、アンテナ１１６と、を含んで構成される。

インターフェース１０１は、ホスト側無線通信装置１０Ａに接続されるアプリケーション機器との間でアプリケーションデータなどのデータを交換するものである。データバッファ１０２は、データを一時的に格納しておくものである。

上位プロトコル処理部１０３は、所定の接続を確保し、セキュアーな通信路を確保するものである。ここでいう上位プロトコルとは、ビーコンを交換するためのビーコン交換プロトコルよりも上位のプロトコルを指し、例えばワイヤレスＵＳＢシステムの接続方法であったり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）システムの接続方法であったりしてもよい。

長周期休止管理部１０４は、本実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａにおける、長周期の休止動作に関する一連の動きを管理するものである。なお、長周期休止管理部１０４では、長周期の休止動作中のカウンタは低速なクロックによってカウントされる構成としており、長周期にわたる休止動作を低消費電力動作として実施している。

スキャン制御部１０５は、ペアリング動作の開始時や長周期の休止動作が満了して起動した場合に、使用するビーコンスロットを設定するためにスキャン動作を実行するものである。

ペアリング処理部１０６は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間のペアリング処理を実行するものである。ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとのペアリング処理の詳細については、後に詳述する。

対ゲスト接続監視部１０７は、長時間に渡るゲスト側無線通信装置１０Ｂに対する接続を監視するものである。例えば、ペアを組んでから長期間ビーコンの送信が無かったゲスト側無線通信装置１０Ｂの存在を対ゲスト接続監視部１０７で監視することで、ホスト側無線通信装置１０Ａはそのようなゲスト側無線通信装置１０Ｂとのペアを解消することができる。

タイミング調整部１０８は、ホスト側無線通信装置１０Ａが、ゲスト側無線通信装置１０Ｂその他の無線通信装置からのビーコンを受信した場合に、受信したビーコンから自己が送信するビーコンのタイミングを調整するものである。

ビーコン受信部１０９は、ホスト側無線通信装置１０Ａが、ゲスト側無線通信装置１０Ｂその他の無線通信装置からのビーコンを受信した場合に、その受信したビーコンの中身を解析するものである。

ビーコンスロット管理部１１０は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂその他の無線通信装置から受信したビーコンから未使用のビーコンスロットを判断したり、自己のビーコンスロットを設定したりするものである。

ビーコン送信部１１１は、ビーコンスロット管理部１１０で設定した自己のビーコンスロットでビーコンを送信するものである。ビーコン受信部１０９およびビーコン送信部１１１は、本発明のビーコン交換部の一例である。

データ受信部１１２は、アンテナ１１６で収集した高周波信号に含まれるデータを解析するものである。受信信号復調部１１３は、スキャン動作実施時に受信動作を実行するものである。送信信号変調部１１４は、ビーコンやデータ等の送信時に、ビーコンやデータ等を所定の変調方式で変調することで送信動作を実行するものである。

データ送信部１１５は、ホスト側無線通信装置１０Ａから送信するデータの構築を実行するものである。アンテナ１１６は、高周波信号を収集または送信するものである。データ送信部１１５で構築されたデータは高周波信号としてアンテナ１１６から送出される。

以上、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの構成について説明する。

［３−５．ゲスト側無線通信装置の構成］
図９は、本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの構成について説明する説明図である。以下、図９を用いて本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの構成について説明する。

図９に示したように、本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂは、インターフェース２０１と、データバッファ２０２と、上位プロトコル処理部２０３と、長周期休止管理部２０４と、スキャン制御部２０５と、ペアリング処理部２０６と、対ホスト接続監視部２０７と、タイミング調整部２０８と、ビーコン受信部２０９と、ビーコンスロット管理部２１０と、ビーコン送信部２１１と、データ受信部２１２と、受信信号復調部２１３と、送信信号変調部２１４と、データ送信部２１５と、アンテナ２１６と、を含んで構成される。

インターフェース２０１は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに接続されるアプリケーション機器との間でアプリケーションデータなどのデータを交換するものである。データバッファ２０２は、データを一時的に格納しておくものである。

上位プロトコル処理部２０３は、所定の接続を確保し、セキュアーな通信路を確保するものである。ここでいう上位プロトコルとは、ビーコンを交換するためのビーコン交換プロトコルよりも上位のプロトコルを指し、例えばワイヤレスＵＳＢシステムの接続方法であったり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）システムの接続方法であったりしてもよい。

長周期休止管理部２０４は、本実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂにおける、長周期の休止動作に関する一連の動きを管理するものである。なお、長周期休止管理部２０４では、長周期の休止動作中のカウンタは低速なクロックによってカウントされる構成としており、長周期にわたる休止動作を低消費電力動作として実施している。

スキャン制御部２０５は、ペアリング動作の開始時や長周期の休止動作が満了して起動した場合に、使用するビーコンスロットを設定するためにスキャン動作を実行するものである。

ペアリング処理部２０６は、ホスト側無線通信装置１０Ａとの間のペアリング処理を実行するものである。ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとのペアリング処理の詳細については、後に詳述する。

対ホスト接続監視部２０７は、長時間に渡るホスト側無線通信装置１０Ａに対する接続を監視するものである。例えば、ペアを組んでから長期間ビーコンの送信が無かったホスト側無線通信装置１０Ａの存在を対ホスト接続監視部２０７で監視することで、ゲスト側無線通信装置１０Ｂはそのようなホスト側無線通信装置１０Ａとのペアを解消することができる。

タイミング調整部２０８は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂが、ホスト側無線通信装置１０Ａその他の無線通信装置からのビーコンを受信した場合に、受信したビーコンから自己が送信するビーコンのタイミングを調整するものである。

ビーコン受信部２０９は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂが、ホスト側無線通信装置１０Ａその他の無線通信装置からのビーコンを受信した場合に、受信したビーコンの中身を解析するものである。

ビーコンスロット管理部２１０は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂが、ホスト側無線通信装置１０Ａその他の無線通信装置から受信したビーコンから未使用のビーコンスロットを判断したり、自己のビーコンスロットを設定したりするものである。

ビーコン送信部２１１は、ビーコンスロット管理部２１０で設定した自己のビーコンスロットでビーコンを送信するものである。ビーコン受信部２０９およびビーコン送信部２１１は、本発明のビーコン交換部の一例である。

データ受信部２１２は、アンテナ２１６で収集した高周波信号に含まれるデータを解析するものである。受信信号復調部２１３は、スキャン動作実施時に受信動作を実行するものである。送信信号変調部２１４は、ビーコンやデータ等の送信時に、ビーコンやデータ等を所定の変調方式で変調することで送信動作を実行するものである。

データ送信部２１５は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂから送信するデータの構築を実行するものである。アンテナ２１６は、高周波信号を収集または送信するものである。データ送信部２１５で構築されたデータは高周波信号としてアンテナ２１６から送出される。

以上、本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間のペアリング動作について説明する。

［３−６．ペアリング動作］
図１０は、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間のペアリング動作について説明する流れ図である。以下、図１０を用いて本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間のペアリング動作について説明する。

まず、ホスト側無線通信装置１０Ａまたはゲスト側無線通信装置１０Ｂは、所定の手順によって、自己のビーコンスロットの設定を行う（ステップＳ１０１）。自己のビーコンスロットの設定はビーコンスロット管理部１１０、２１０が実行する。例えば、所定のスキャン動作を実施し、周囲に存在する他の無線通信装置に準じて、ビーコンスロット管理部１１０、２１０で自己のビーコンスロットを設定してもよい。なお、ビーコンスロットの設定処理については後に後述する。

ホスト側無線通信装置１０Ａまたはゲスト側無線通信装置１０Ｂは、自己のビーコンスロットを設定すると、次に、現在がスーパーフレーム中のビーコン期間であるかどうかを、例えばビーコンスロット管理部１１０、２１０で判断する（ステップＳ１０２）。ステップＳ１０２での判断の結果、現在がビーコン期間で無ければビーコン期間になるまで待機する。一方、ステップＳ１０２での判断の結果、ビーコン期間である場合には、自己のビーコンスロットであるかどうかを、例えばビーコンスロット管理部１１０、２１０で判断する（ステップＳ１０３）。

ステップＳ１０３での判断の結果、自己のビーコンスロットであると判断した場合には、無線通信装置はビーコン送信部１１１、２１１からビーコンを送信する（ステップＳ１０４）。また、自己のビーコンスロット以外のビーコンスロットでは、他の無線通信装置からのビーコン受信処理をビーコン受信部１０９、２０９で実行する。そして、自己のビーコンスロット以外のビーコンスロットで新規のビーコンスロットを受信したかどうかをビーコン受信部１０９、２０９で判断する（ステップＳ１０５）。

上記ステップＳ１０５での判断の結果、新規のビーコンを受信したとビーコン受信部１０９、２０９で判断した場合には、ビーコン受信部１０９、２０９でビーコンの内容を解析する。そして、解析の結果、ビーコンフレームに含まれるデバイス識別子６１１などの各種情報からなる属性パラメータ情報を解析する（ステップＳ１０６）。属性パラメータ情報を解析した結果、相手に対して自己がホスト側無線通信装置としてペアリングが可能であるかどうかをペアリング処理部１０６、２０６で判断する（ステップＳ１０７）。

ステップＳ１０７での判断の結果、相手に対して自己がホストとしてペアリングが可能であると、ペアリング処理部１０６、２０６が判断すれば、ペアリング処理部１０６、２０６は長周期休止の周期を設定する（ステップＳ１０８）。そして、ペアリング処理部１０６、２０６はペアリング要求のためのペアリング情報エレメントを、ビーコン送信部１１１、２１１から送信するビーコンに付加する（ステップＳ１０９）。ステップＳ１０９でビーコンに付加されるペアリング要求のためのペアリング情報エレメントには、上記ステップＳ１０８で設定した長周期休止の周期に関する情報が、長周期同期期間設定値６３７に設定される。ペアリング要求のためのペアリング情報エレメントをビーコン送信部１１１、２１１から送信するビーコンに付加すると、上記ステップＳ１０２に戻り、ビーコン送信部１１１、２１１はビーコン期間において自己のビーコンスロットで当該ビーコンを送信する。

一方、上記ステップＳ１０５での判断の結果、受信したビーコンが新規のビーコンでは無いとビーコン受信部１０９、２０９で判断した場合には、ビーコン受信部１０９、２０９で受信したビーコンを解析する。そして、解析の結果、自己宛のペアリング要求のためのペアリング情報エレメントがビーコンに含まれているかどうかを判断する（ステップＳ１１０）。自己宛のペアリング要求が含まれているかどうかは、例えば、図６Ｃに示したペアリング情報エレメントに、自己に宛てたペアリングのための情報が含まれているかどうかを解析することで判断してもよい。すなわち、相手先ＭＡＣアドレス６３６に自身のＭＡＣアドレスが記述され、ペアリング種類６３３にペアリングを要求する情報が記述されていれば、自己に宛てたペアリングのための情報が含まれていると判断してもよい。

上記ステップＳ１１０での判断の結果、自己宛のペアリング要求のためのペアリング情報エレメントがビーコンに含まれていると判断した場合には、続いて、ペアリング要求が含まれるビーコンを送信した相手に対して、自己がゲスト側無線通信装置としてペアリングが可能であるかどうかを、ペアリング処理部１０６、２０６で判断する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１での判断の結果、自己がゲスト側無線通信装置としてペアリングが可能であると判断すると、ペアリング処理部１０６、２０６で長周期休止の周期を設定する（ステップＳ１１２）。そして、ペアリング処理部１０６、２０６はペアリング応答の情報エレメントを、ビーコン送信部１１１、２１１から送信するビーコンに付加し（ステップＳ１１３）、以降はゲスト側無線通信装置としての動作に決定する（ステップＳ１１４）。なお、自己がホスト側無線通信装置として動作するか、ゲスト側無線通信装置として動作するかは、それぞれの無線通信装置の内部で予め定めていてもよく、無線通信装置のペアの組み方によってペアリング処理の度に決定してもよい。

一方、上記ステップＳ１１０での判断の結果、自己宛のペアリング要求がビーコンに含まれていないと判断した場合には、続いて、ゲスト側無線通信装置からペアリング応答を受け取ったかどうかをビーコン受信部１０９、２０９で判断する（ステップＳ１１５）。

上記ステップＳ１１５での判断の結果、ゲスト側無線通信装置からペアリング応答を受け取ったと判断すると、ビーコン受信部１０９、２０９はゲスト側無線通信装置が送信したビーコンに含まれる、ペアリング相手の長周期休止の周期を獲得する（ステップＳ１１６）。ペアリング相手の長周期休止の周期は長周期同期期間設定値６３７に記述される。そして、以降はホスト側無線通信装置としての動作に決定し（ステップＳ１１７）、ペアリング処理を完了する。一方、上記ステップＳ１１５での判断の結果、ゲストとなる無線通信装置から所定の時間を経過してもペアリング応答を受け取っていないと判断すると、ペアリング処理部１０６、２０６はペアリング要求を解除して（ステップＳ１１８）、長周期休止動作を行わない。

なお、図１０に示した一連の動作は、ホスト側無線通信装置としての動作、あるいはゲスト側無線通信装置としての動作が決定された場合に終了するが、決定しない場合は、ステップＳ１０２に戻り、一連の処理が繰り返される構成になっている。従って、本実施形態にかかる無線通信装置は、既存のシステムと互換性を保ちながら、ペアリングが完了した場合には本実施形態にかかる動作を実現する構成となっている。

以上、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間のペアリング動作について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの動作について説明する。

［３−７．ホスト側無線通信装置の動作］
図１１は、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの動作について説明する流れ図である。以下、図１１を用いて本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの動作について説明する。

ここでは、図１０に示したペアリング処理にて、長周期休止動作が確定している状態にあるものとする。所定の時刻が経過した場合に、ホスト側無線通信装置１０Ａでは休止動作が開始される（ステップＳ２０１）。所定の時刻は、例えば図６Ｃに示したペアリング情報エレメントに含まれる休止開始時刻情報６３８に記述されるようにしてもよい。そして、休止動作を実行する期間は、図６Ｃに示したペアリング情報エレメントに含まれる長周期同期期間設定値６３７に記述されるようにしてもよい。

その後、長周期休止動作が満了したかどうかを長周期休止管理部１０４で判断する（ステップＳ２０２）。長周期休止管理部１０４が、長周期休止動作が満了したと判断した場合には、ホスト側無線通信装置１０Ａは所定の手順によって自己のビーコンスロットの設定を行い（ステップＳ２０３）、自己の利用するスロットをその都度設定する。なお、本実施形態では、長周期休止管理部１０４において、休止動作中のカウンタが低速なクロックによってカウントされる構成としており、ホスト側無線通信装置１０Ａは、長周期に渡る休止動作が低消費電力による動作となるように構成されている。

そして、ホスト側無線通信装置１０Ａからゲスト側無線通信装置１０Ｂ宛ての通信需要があるかどうかを判断する（ステップＳ２０４）。通信需要の有無の判断は、例えば長周期休止管理部１０４で行ってもよい。ゲスト側無線通信装置１０Ｂ宛ての通信需要がある場合には、ホスト側無線通信装置１０Ａから送信する情報にゲスト側無線通信装置１０Ｂに対する起動要求を付加する（ステップＳ２０５）。なお、ゲスト側無線通信装置１０Ｂに送信する情報が短いデータやコマンドであった場合には、ビーコンに直接情報を埋め込んで伝送する構成としても良い。ビーコンに直接情報を埋め込む場合には、例えば図６Ｄに示したような通信要求情報エレメントを用いても良い。

ホスト側無線通信装置１０Ａからゲスト側無線通信装置１０Ｂ宛ての通信需要がある場合には、ホスト側無線通信装置１０Ａはビーコン期間になるまで待機する（ステップＳ２０６）。ビーコン期間になり、自己のビーコンスロットが到来したら（ステップＳ２０７）、ホスト側無線通信装置１０Ａはビーコン送信部１１１からビーコンを送信する（ステップＳ２０８）。

そして、起動要求が付加されたゲスト側無線通信装置１０Ｂからのビーコンを、アンテナ１１６を介してビーコン受信部１０９で受信した場合は（ステップＳ２０９）、上位プロトコルによる接続を開始する（ステップＳ２１０）。上位プロトコルによる接続は、上位プロトコル処理部１０３の制御により行われる。なお、ここでいう上位プロトコルとは、ビーコン交換プロトコルよりも上位のプロトコルを指し、例えば、ＭＡＣレイヤでのビーコンの送受信処理が完了すると、ＭＡＣレイヤより上位のレイヤでのデータの送受信が行われる。上位プロトコルとしては、例えばワイヤレスＵＳＢシステムの接続方法であったり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（商標）システムの接続方法であったりしてもよい。

上位プロトコルで所定の接続が完了したら（ステップＳ２１１）、ホスト側無線通信装置１０Ａとゲスト側無線通信装置１０Ｂとの間でセキュアーな関係を上位プロトコル処理部１０３で構築する（ステップＳ２１２）。そして、ホスト側無線通信装置１０Ａからゲスト側無線通信装置１０Ｂ宛ての通信がある場合には（ステップＳ２１３）、ゲスト側無線通信装置１０Ｂ宛ての通信を実施する（ステップＳ２１４）。さらにホスト側無線通信装置１０Ａは、上位プロトコルで規定された接続時間が経過したと長周期休止管理部１０４で判断した場合は（ステップＳ２１５）、再び上記ステップＳ２０１に戻る。そして、ホスト側無線通信装置１０Ａは長周期休止動作を繰り返す構成になっている。

また、上記ステップＳ２０４での判断の結果、ホスト側無線通信装置１０Ａからゲスト側無線通信装置１０Ｂ宛ての通信需要がない場合であっても、ホスト側無線通信装置１０Ａは、ビーコン期間で（ステップＳ２１６）、自己のビーコンスロットが到来したら（ステップＳ２１７）、ビーコン送信部１１１でビーコン送信処理を実行する（ステップＳ２１８）。

ここで、ホスト側無線通信装置１０Ａは、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからのビーコンを受信したかどうかを判断する（ステップＳ２１９）。ゲスト側無線通信装置１０Ｂからのビーコンを受信した場合には、そのビーコンの受信時間を、例えばビーコン受信部１０９で記録する（ステップＳ２２０）。そして、ゲスト側無線通信装置１０Ｂから自己宛の通信需要があれば（ステップＳ２２１）、上記ステップＳ２１０に移行して、前述の上位プロトコルによる通信を実施する。

一方、上記ステップＳ２２１で、ゲスト側無線通信装置１０Ｂから自己宛の通信需要が無い場合であっても、受信したビーコンにゲスト側無線通信装置１０Ｂからの通知パラメータの記載があるかどうかを判断する（ステップＳ２２２）。受信したビーコンにゲスト側無線通信装置１０Ｂからの通知パラメータの記載があれば、そのパラメータを上位のインターフェース１０１に通知する（ステップＳ２２３）。

なお、上記ステップＳ２１９で、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからのビーコンを受信していないと判断した場合には、ホスト側無線通信装置１０Ａは、自己のビーコンを規定の回数、送信したかどうかを判断する（ステップＳ２２４）。自己のビーコンを規定の回数送信した場合には、ホスト側無線通信装置１０Ａは、最新のゲスト側無線通信装置１０Ｂからのビーコンを受信した受信時刻情報を対ゲスト接続監視部１０７で獲得する（ステップＳ２２５）。そして、長時間（例えば、１日）に渡りゲスト側無線通信装置１０Ｂからのビーコンを受信していなければ（ステップＳ２２６）、ペアリング処理部１０６はそのゲスト側無線通信装置１０Ｂとの接続を解除し、ペアリングを解消する（ステップＳ２２７）。

上述した一連の動作は、上記ステップＳ２０１に戻り、所定の期間に渡る長周期休止動作が繰り返されることで、ホスト側無線通信装置１０Ａはホストとしての動作が維持される構成になっている。

以上、本発明の一実施形態にかかるホスト側無線通信装置１０Ａの動作について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの動作について説明する。

［３−８．ゲスト側無線通信装置の動作］
図１２は、本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの動作について説明する流れ図である。以下、図１２を用いて本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの動作について説明する。

ここでは、図１０に示したペアリング処理にて、長周期休止動作が確定している状態にあるものとする。所定の時刻が経過した場合に、ゲスト側無線通信装置１０Ｂでは休止動作が開始される（ステップＳ３０１）。所定の時刻は、例えば図６Ｃに示したペアリング情報エレメントに含まれる休止開始時刻情報６３８に記述されるようにしてもよい。そして、休止動作を実行する期間は、図６Ｃに示したペアリング情報エレメントに含まれる長周期同期期間設定値６３７に記述されるようにしてもよい。

その後、長周期休止動作が満了したかどうかを長周期休止管理部２０４で判断する（ステップＳ３０２）。長周期休止動作が満了した場合には、規定時間内に自己のビーコンの送信があるかどうかを、例えば長周期休止管理部２０４で判断する（ステップＳ３０３）。規定時間内に自己のビーコンの送信がある場合には、さらにホスト側無線通信装置１０Ａ宛ての通知情報があるかどうかを、例えば長周期休止管理部２０４で判断する（ステップＳ３０４）。ホスト側無線通信装置１０Ａ宛ての通知情報がある場合には、そのパラメータなどの通知情報をデータ送信部２１５で適宜構築する（ステップＳ３０５）。そして、パラメータなどの通知情報の構築とともに、所定の手順によって自己のビーコンスロットの設定をビーコンスロット管理部２１０で行う（ステップＳ３０６）。なお、ホスト側無線通信装置１０Ａに送信する情報が短いデータやコマンドであった場合には、ビーコンに直接情報を埋め込んで伝送する構成としても良い。ビーコンに直接情報を埋め込む場合には、例えば図６Ｄに示したような通信要求情報エレメントを用いても良い。上記ステップＳ３０３において、規定時間内に自己のビーコン送信がないと判断した場合も、所定の手順によって、自己のビーコンスロットの設定をビーコンスロット管理部２１０で行い（ステップＳ３０６）、自己の利用するスロットをその都度設定する。なお、ビーコンスロットの設定処理については、後に詳述する。

ここでゲスト側無線通信装置１０Ｂは、ビーコン期間になり（ステップＳ３０７）、自己のビーコンスロットが到来したら（ステップＳ３０８）、ビーコン送信部２１１からビーコンを送信する（ステップＳ３０９）。そして、ホスト側無線通信装置１０Ａがゲスト側無線通信装置１０Ｂのビーコンを認識しない場合は（ステップＳ３１０）、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは所定の送信回数が超過するまで上記ステップＳ３０７に戻り（ステップＳ３１１）、ビーコンの送信をくり返す。なお、ホスト側無線通信装置１０Ａがゲスト側無線通信装置１０Ｂのビーコンを認識した後は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂはビーコンの送信を停止し、上記ステップＳ３０１に戻り再び長周期休止動作に入ることができる。

なお、上記ステップＳ３０４で、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからホスト側無線通信装置１０Ａに宛てる通知情報が無い場合には、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからホスト側無線通信装置１０Ａ宛ての通信需要があるかどうかを判断する（ステップＳ３１２）。ゲスト側無線通信装置１０Ｂからホスト側無線通信装置１０Ａに宛てる通信需要がある場合には、ゲスト側無線通信装置１０Ｂで起動要求を付加する（ステップＳ３１３）。ホスト側無線通信装置１０Ａの起動要求に関するデータは、ゲスト側無線通信装置１０Ｂから送信するビーコンに埋め込むようにしても良い。そして、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、後述する所定の手順によって、自己のビーコンスロットの設定を行う（ステップＳ３１４）。通信の都度、自己の利用するスロットを設定することで、周囲の無線通信装置との間のスロットの競合を避けることが出来る。

上記ステップＳ３１４でビーコンスロットを設定すると、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、ビーコン期間になり（ステップＳ３１５）、自己のビーコンスロットが到来したら（ステップＳ３１６）、ビーコン送信部２１１からビーコンを送信する（ステップＳ３１７）。そして、ホスト側無線通信装置１０Ａがゲスト側無線通信装置１０Ｂのビーコンを認識した場合は（ステップＳ３１８）、上位プロトコルによる接続を開始する（ステップＳ３２０）。ホスト側無線通信装置１０Ａがゲスト側無線通信装置１０Ｂのビーコンを認識したかどうかは、ホスト側無線通信装置１０Ａからゲスト側無線通信装置１０Ｂに対して応答が含まれたビーコンの送信があったかどうかで判断しても良い。なお、ホスト側無線通信装置１０Ａがゲスト側無線通信装置１０Ｂのビーコンを認識しなかった場合には、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは所定の送信回数が超過するまで上記ステップＳ３１５に戻る（ステップＳ３１９）。そして、ゲスト側無線通信装置１０Ｂはビーコン送信部２１１によるビーコンの送信を繰り返す。

ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、上位プロトコルで所定の接続が完了すると（ステップＳ３２１）、ホスト側無線通信装置１０Ａとの間でセキュアーな関係を上位プロトコル処理部２０３で構築する（ステップＳ３２２）。そして、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからホスト側無線通信装置１０Ａ宛ての通信がある場合には（ステップＳ３２３）、ホスト側無線通信装置１０Ａ宛ての通信を実施する（ステップＳ３２４）。そして、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、上位プロトコルで規定された接続時間が経過したと長周期休止管理部２０４で判断した場合は（ステップＳ３２５）、再び上記ステップＳ３０１に戻り、長周期休止動作をくり返す構成になっている。

一方、上記ステップＳ３１２において、ゲスト側無線通信装置１０Ｂからホスト側無線通信装置１０Ａ宛ての通信需要が無く、自己からビーコンを送信してホストと積極的に通信を必要としない場合は、ゲスト側無線通信装置１０Ｂはホスト側無線通信装置１０Ａからのビーコン受信があったかどうかを、例えばビーコン受信部２０９で判断する（ステップＳ３２６）。

ホスト側無線通信装置１０Ａからのビーコンを受信していたと判断した場合には、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは受信したビーコン（ホストビーコン）の受信時間を、例えばビーコン受信部２０９で記録する（ステップＳ３２７）。さらにゲスト側無線通信装置１０Ｂは、ホストビーコンを受信したタイミングの時刻情報を、例えばビーコン受信部２０９で獲得する（ステップＳ３２８）。そして、ゲスト側無線通信装置１０Ｂの長周期カウンタの同期時間に差異があるかどうかを、例えば長周期休止管理部２０４で判断する。（ステップＳ３２９）、判断の結果、差異があればゲスト側無線通信装置１０Ｂの長周期同期カウンタの値を長周期休止管理部２０４で修正する（ステップＳ３３０）。

一方、上記ステップＳ３２６での判断の結果、ホスト側無線通信装置１０Ａからのビーコンを受信していないと判断すれば、ゲスト側無線通信装置１０Ｂは、最後にホストビーコンを受信した時刻を対ホスト接続監視部２０７で獲得する（ステップＳ３３１）。そして、長時間（例えば、１日）に渡ってホスト側無線通信装置１０Ａからのビーコンを受信していないと判断すれば（ステップＳ３３２）、ペアリング処理部２０６はホスト側無線通信装置１０Ａとの接続を解除し、ペアリングを解消する（ステップＳ３３３）。

上述した一連の動作は、上記ステップＳ３０１に戻り、繰り返されることで、ゲスト側無線通信装置１０Ｂはゲストとしての動作が維持される構成になっている。

以上、本発明の一実施形態にかかるゲスト側無線通信装置１０Ｂの動作について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるビーコンスロットの設定処理について説明する。

［３−９．ビーコンスロットの設定処理］
図１３は、本発明の一実施形態にかかるビーコンスロットの設定処理について説明する流れ図である。図１３に示した処理は、図１０のステップＳ１０１、図１１のステップＳ２０３、図１２のステップＳ３０６、ステップＳ３１４における処理の一例である。以下、本発明の一実施形態にかかるビーコンスロットの設定処理について説明する。以下の説明ではホスト側無線通信装置１０Ａにおけるビーコンスロットの設定処理を例にして説明する。以下の処理は、例えばホスト側無線通信装置１０Ａのビーコンスロット管理部１１０や、ゲスト側無線通信装置１０Ｂのビーコンスロット管理部２１０で実行することができるが、本発明においてはかかる例に限定されないことは言うまでも無い。

ホスト側無線通信装置１０Ａでビーコンスロットを設定するには、まず所定の時間に渡り連続して受信動作を行うスキャン動作を実施する（ステップＳ４０１）。そして、スキャン動作の結果、周囲の無線通信装置からのビーコンを受信したかどうかを判断する（ステップＳ４０２）。

上記ステップＳ４０２の判断の結果、周囲の無線通信装置からのビーコンの受信があれば、受信したタイミングからスーパーフレームの先頭位置を算出する（ステップＳ４０３）。さらに受信したビーコンに含まれるビーコン期間利用情報エレメントの記載状況からビーコンスロットの利用状況を獲得し（ステップＳ４０４）、そのビーコン期間におけるスロット利用状況を保存しておく（ステップＳ４０５）。なお、本実施形態においては、ホスト側無線通信装置１０Ａは複数のスーパーフレーム周期に相当する時間に渡ってスキャン動作を実施する構成としても良い。

ホスト側無線通信装置１０Ａは、上記の処理をスキャン動作が完了するまで繰り返す（ステップＳ４０６）。そして、そのスキャン動作の完了後までに、既存のビーコンを受信したかどうかを判断し（ステップＳ４０７）、さらにスーパーフレームの先頭位置が一致していない複数のビーコン期間が存在するかどうかも判断する（ステップＳ４０８）。そして、既存のビーコンを受信し、スーパーフレームの先頭位置が一致していない複数のビーコン期間が存在していた場合には、まずペアリング相手の情報を獲得する（ステップＳ４０９）。そして、ペアリング相手の情報を獲得した結果、ペアリング相手のビーコン期間があるかどうかを判断する（ステップＳ４１０）。ステップＳ４１０の判断の結果、ペアリング相手のビーコン期間があれば、そのビーコン期間を利用するビーコン期間として決定する（ステップＳ４１１）。一方、上記ステップＳ４１０の判断の結果、ペアリング相手のビーコン期間がない、またはペアリング相手がいないと判断した場合には、いずれか１つの任意のビーコン期間を選択し、利用するビーコン期間として決定する（ステップＳ４１２）。

そして、上記ステップＳ４１１またはステップＳ４１２でビーコン期間を決定すると、または上記ステップＳ４０８でビーコン期間が１つしか存在しないと判断すると、全ビーコンスロットの利用状況を獲得する（ステップＳ４１３）。全ビーコンスロットの利用状況を獲得した結果、自己が利用可能なビーコンスロットを特定し（ステップＳ４１４）、所定の規定に従って、最も若い番号の利用可能な空きビーコンスロットを、自己のビーコンスロットとして設定する（ステップＳ４１５）。

なお、上記ステップＳ４０７において、スキャン動作の完了までにビーコンの受信がなかったと判断した場合には、ホスト側無線通信装置１０Ａは自らスーパーフレームの先頭位置を構築する（ステップＳ４１６）。そして、自ら構築したスーパーフレームの先頭位置における最初のビーコンスロットを設定し（ステップＳ４１７）、その最初のビーコンスロットを自己のビーコンスロットとして設定する（ステップＳ４１５）。

以上、本発明の一実施形態にかかるビーコンスロットの設定処理について説明した。

＜４．まとめ＞
以上説明したように本発明の一実施形態によれば、従来のハイバネーション期間よりも長周期の休止状態を設定することができ、従来と比較してより効果的な低消費電力動作を実施することができる。長周期の休止状態を設定する際には、無線通信装置間でペアリングを実施しておくことで、必要最低限の無線通信装置との接続関係のみを維持するだけで済む。従って、複雑なネットワーク管理の動作を簡素化することが可能となり、実装も容易となる。

つまり、ホスト側無線通信装置とゲスト側無線通信装置とを、あらかじめペアリングしてコネクションを確立しておくことで、相手の無線通信装置を見つけた場合に、新たにコネクション関係を結ぶためのネゴシエーション処理の必要が無くなる。ネゴシエーション処理が不要となることで、短時間でホスト側無線通信装置とゲスト側無線通信装置との間でコネクションを確立することが可能となる。

また、本発明の一実施形態によれば、ホスト側無線通信装置は、長い周期で休止した後に周囲に存在している他の無線通信装置の存在を把握するために、所定のスーパーフレーム周期の整数倍にわたる時間のスキャン動作を行なう。この休止動作後のスキャン動作によって、休止中に出現した無線通信装置に従属してビーコン期間を構築することが可能となる。

また、ホスト側無線通信装置は、長周期での休止期間が満了して起動した後に、ビーコン信号を送信しつづけることで、ゲスト側無線通信装置との間でクロックのずれが存在する場合でも同期を維持することが可能となる。一方、ゲスト側無線通信装置では、ホスト側無線通信装置のビーコンを受信して同期を取ることによって、ある程度長時間に渡ってビーコンを送信しなくても、ホスト側無線通信装置と同期を取りつつ低消費電力動作を実現することができる。

また、ゲスト側無線通信装置は、データ伝送需要がある場合などに、所定のスーパーフレーム周期の整数倍にわたる時間のスキャン動作を行ない、ここでホストとなる無線通信装置に従属してビーコン期間を構築する。このようにビーコン期間を構築することで、複雑なネットワーク参入処理を簡素化することができる。

また、ホスト側無線通信装置やゲスト側無線通信装置は、スキャン動作時に複数のビーコン期間を検出した場合でも、ペアリング相手の存在するビーコン期間で動作することで、所望のデータ交換を簡単に実施する構成が得られる。

また、ゲスト側無線通信装置からホスト側無線通信装置に対する通知パラメータがある場合には、ゲスト側無線通信装置からビーコンを使って通知することで、複雑なコネクション関係を結ばずに、短い情報の交換を実施することができる。

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

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびコンピュータプログラムに適用可能である。

１０Ａ ホスト側無線通信装置
１０Ｂ ゲスト側無線通信装置
１０１、２０１ インターフェース
１０２、２０２ データバッファ
１０３、２０３ 上位プロトコル処理部
１０４、２０４ 長周期休止管理部
１０５、２０５ スキャン制御部
１０６、２０６ ペアリング処理部
１０７ 対ゲスト接続監視部
１０８、２０８ タイミング調整部
１０９、２０９ ビーコン受信部
１１０、２１０ ビーコンスロット管理部
１１１、２１１ ビーコン送信部
１１２、２１２ データ受信部
１１３、２１３ 受信信号復調部
１１４、２１４ 送信信号変調部
１１５、２１５ データ送信部
１１６、２１６ アンテナ
２０７ 対ホスト接続監視部

Claims (17)

1. 第１の無線通信装置と、
   第２の無線通信装置と、
   を備え、
   前記第１の無線通信装置は、
   前記第２の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、
   前記ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって前記第２の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記第２の無線通信装置を、所定の休止期間の経過後に従属して動作させる接続管理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記第２の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、所定の時刻から前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、
   前記ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、
   を備え、
   前記ビーコンスロット管理部は、前記所定の休止期間の経過後に前記ビーコンスロットを設定し、
   前記ビーコン信号交換部は、前記所定の休止期間が経過して前記ビーコンスロットが設定された後に、該ビーコンスロットを用いて、前記特定の接続関係を結んだ前記第２の無線通信装置に対して所定の期間ビーコン信号を送信し、
   前記第２の無線通信装置は、
   前記第１の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、
   前記ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって前記第１の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記第１の無線通信装置に従属して動作する接続管理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記第１の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、前記所定の時刻から前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、
   前記ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、
   を備え、
   前記接続管理部は、前記所定の休止期間の経過後に、前記ビーコン信号交換部が受信した前記第１の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する、無線通信システム。
2. 他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、
   前記ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって前記他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記他の無線通信装置を、所定の休止期間の経過後に従属して動作させる接続管理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、所定の時刻から前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、
   前記ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、
   を備え、
   前記ビーコンスロット管理部は、前記所定の休止期間の経過後に前記ビーコンスロットを設定し、
   前記ビーコン信号交換部は、前記所定の休止期間が経過して前記ビーコンスロットが設定された後に、該ビーコンスロットを用いて、前記特定の接続関係を結んだ前記他の無線通信装置に対して所定の期間ビーコン信号を送信する、無線通信装置。
3. 前記ビーコンスロット管理部は、前記所定の休止期間の経過後にスーパーフレームを構築し、
   前記ビーコン信号交換部は、前記ビーコンスロット管理部が構築したスーパーフレームに基づいてビーコン信号を送信し、
   前記ビーコン信号交換部が前記所定の休止期間の経過後に所定の回数ビーコン信号を送信すると、前記休止管理部は、再度前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記ビーコン信号交換部は、前記所定の休止期間の経過後に、前記他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に前記他の無線通信装置へ通知する情報を埋め込んで送信する、請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記所定の休止期間の経過後に前記他の無線通信装置との間の通信需要を検出した場合に、前記他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を前記他の無線通信装置へ送信する、請求項２に記載の無線通信装置。
6. 前記ビーコン信号交換部は、前記他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を前記他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に埋め込んで送信する、請求項５に記載の無線通信装置。
7. 前記他の無線通信装置が稼動状態に遷移したことを把握し、前記他の無線通信装置へ通知する情報が送信されると、前記休止管理部は再び前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる、請求項５に記載の無線通信装置。
8. 前記接続管理部は、前記ビーコン信号交換部が送信したビーコン信号を前記他の無線通信装置が所定の起動確認期間に渡って認識しなかったことを把握すると、前記他の無線通信装置との接続関係を解除する、請求項２に記載の無線通信装置。
9. 他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換部と、
   前記ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって前記他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリング処理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記他の無線通信装置に従属して動作する接続管理部と、
   前記特定の接続関係を結んだ前記他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換し、所定の時刻から前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる休止管理部と、
   前記ビーコン信号の送信に用いるビーコンスロットを設定するビーコンスロット管理部と、
   を備え、
   前記接続管理部は、前記所定の休止期間の経過後に、前記ビーコン信号交換部が受信した前記第１の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する、無線通信装置。
10. 前記ビーコンスロット管理部は、前記所定の休止期間の経過後にスーパーフレームを構築し、
    前記ビーコン信号交換部は、前記ビーコンスロット管理部が構築したスーパーフレームに基づいてビーコン信号を送信し、
    前記ビーコン信号交換部が送信したビーコン信号を前記他の無線通信装置が認識したことを把握すると、前記休止管理部は、再度前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる、請求項９に記載の無線通信装置。
11. 前記ビーコン信号交換部は、前記所定の休止期間の経過後に、前記他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に前記他の無線通信装置へ通知する情報を埋め込んで送信する、請求項９に記載の無線通信装置。
12. 前記所定の休止期間の経過後に前記他の無線通信装置との間の通信需要を検出した場合に、前記他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を前記他の無線通信装置へ送信する、請求項９に記載の無線通信装置。
13. 前記ビーコン信号交換部は、前記他の無線通信装置を稼動状態に遷移させる情報を前記他の無線通信装置へ送信するビーコン信号に埋め込んで送信する、請求項１２に記載の無線通信装置。
14. 前記他の無線通信装置が稼動状態に遷移したことを把握し、前記他の無線通信装置へ通知する情報が送信されると、前記休止管理部は再び前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止させる、請求項１２に記載の無線通信装置。
15. 前記接続管理部は、前記ビーコン信号交換部が送信したビーコン信号を前記他の無線通信装置が所定の起動確認期間に渡って認識しなかったことを把握すると、前記他の無線通信装置との接続関係を解除する、請求項９に記載の無線通信装置。
16. 他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換ステップと、
    前記ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって前記他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリングステップと、
    前記特定の接続関係を結んだ前記他の無線通信装置に従属して動作する接続管理ステップと、
    前記接続関係を結んだ前記他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換する休止期間交換ステップと、
    所定の時刻から前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止する休止ステップと、
    前記所定の休止期間の経過後に、前記ビーコン信号交換ステップが受信した前記他の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する動作実行ステップと、
    を備える、無線通信方法。
17. コンピュータに、
    他の無線通信装置との間でビーコン信号を交換するビーコン信号交換ステップと、
    前記ビーコン信号に含まれるペアリング情報の交換によって前記他の無線通信装置との間で特定の接続関係を結ぶペアリングステップと、
    前記特定の接続関係を結んだ前記他の無線通信装置に従属して動作する接続管理ステップと、
    前記接続関係を結んだ前記他の無線通信装置との間で所定の休止期間に関する情報を交換する休止期間交換ステップと、
    所定の時刻から前記所定の休止時間が経過するまで自らの動作を休止する休止ステップと、
    前記所定の休止期間の経過後に、前記ビーコン信号交換ステップが受信した前記他の無線通信装置から送信されるビーコン信号に従属して所定の動作を実行する動作実行ステップと、
    を実行させる、コンピュータプログラム。
    

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