JP4989346B2 - 通信システム、通信装置および通信方法 - Google Patents
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Description
1.UWBのMACプロトコルにおける無線フレームの説明
はじめに、UWB通信方式のMACプロトコルにより規定される無線フレームの構成について説明する。
(1)無線フレームの全体構成
図1はMACプロトコルにより規定される無線フレームの全体構成を示した図である。MACプロトコルでは繰り返し生成される固定時間長のスーパーフレームを基準として無線端末間のアクセスのタイミングが制御される。
(2)無線フレームに含まれるビーコンピリオドの構成
図2は無線フレームに含まれるビーコンピリオドの構成を示した図である。ビーコンピリオドは、約85マイクロ秒の長さを持つ複数のビーコンスロットから構成されている。ビーコンピリオドの長さは無線端末数に依存しており、可変長である。
(3)ビーコンの構成
図3はMACプロトコルに従って送信されるビーコンの構成を示す模式図である。図3に示すように、各無線端末は自局のビーコン内に、自局のアドレスおよび自局がビーコン送信のために使用しているビーコンスロット番号を備える(301、302)。
図4は、本発明の第1の実施形態に係る無線端末により構築された無線通信ネットワーク群の構成を示す図である。図4に示す各無線端末は、UWBを用いたWireless USBにより無線通信ネットワーク400、410をそれぞれ構築しているものとする。
図7は制御局の内部構成の一例を示す図であり、図7を参照しながら、制御局を構成する各部の動作について簡単に説明する。なお、ここでは、制御局としてWireless USBホスト401について説明するが、Wireless USBホスト411についても同様の内部構成を有しているものとする。
・ビーコンプロトコル処理のためのビーコンフレーム
・Wireless USBデバイス402(及び403)を制御するために使用されるリクエストフレーム
このうち、データフレームの送受信は次のような手順で実行される。すなわち、まず送信されるアプリケーションデータがアプリケーション処理部701から送信データアプリケーションインターフェース部710を経由してデータフレーム生成部711に伝えられる。次に、当該アプリケーションデータが、データフレーム生成部711において無線通信に適したフォーマットを持つデータフレームに変換される。
図8は、Wireless USBホスト401に具備されるMACプロトコル処理部702の内部構成例を示した図である。なお、MACプロトコル処理部702において実現される機能は、以下の2つの機能に大別することができる。
・すでに接続状態にある他の従属局(Wireless USBデバイス402)との通信において実行される機能
・これから接続され、現在、待機状態にある他の従属局(Wireless USBデバイス403)との通信において実行される機能
なお、待機状態とは、新たに起動された従属局(ここでは、Wireless USBデバイス403)が制御局(ここでは、Wireless USBホスト401)に接続されるまでの間の遷移状態をいうものとする。
(1)接続状態における機能
Wireless USBホスト401が、Wireless USBデバイス402から送信されたビーコンを受信した場合、受信したビーコンは、ビーコン/レスポンス判定部801からビーコン解析部802へと送られる。
(2)待機状態における機能
待機状態にある従属局との通信では、転送ビーコンプロトコル処理部808が動作する。転送ビーコンプロトコル処理部808は、Wireless USBデバイス403が送信すべきビーコンを生成するための処理や、当該ビーコンを送信するタイミングを決定するための処理を実行する。さらにWireless USBデバイス403に対する送信電力制御を実行する。
図9は、Wireless USBデバイス403が待機状態にある場合の、Wireless USBホスト401の状態遷移を示した状態遷移図である。換言すると図9はWireless USBホスト401が、新たに起動されたWireless USBデバイス403を制御する際の制御処理を示している。
図10は、無線通信ネットワーク400と410との間の干渉を説明するための図である。図4において説明したとおり、無線通信ネットワーク400に含まれるWireless USBデバイス402と、無線通信ネットワーク410に含まれるWireless USBデバイス412とは、互いに遠距離に位置している。そして互いに通信することも、衝突することもなく、また、この状態では互いに干渉を与えることもない(図10の(A))。
図11は、Wireless USBデバイス403が新たに起動したことにより、無線通信ネットワーク410との間で干渉が生じることがないように、Wireless USBホスト401において実行される送信電力制御処理の流れを示す図である。
上記第1の実施形態では、Wireless USBデバイス403の送信電力を次第に下げながら送信電力制御を実施することとしたが、本発明はこれに限定されず、送信電力を次第に上げながら、送信電力制御を実施するようにしてもよい。
なお、本発明は、複数の機器(例えばホストコンピュータ、インタフェース機器、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。
Claims (10)
- 第1のネットワークの制御局と複数の従属局とを有し、それぞれが、受信した信号の送信元である装置に関する情報を含めて信号を送信可能な通信システムであって、
前記制御局は、
前記第1のネットワークとは異なる第2のネットワークに属する装置から前記従属局が受信した信号に含まれていた情報を、前記従属局より受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記情報に基づいて、前記従属局が前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号に、前記従属局に関する情報が含まれているか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段による判定に基づいて、前記従属局の送信電力を制御する制御手段と、を有し、
前記従属局は、
前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号に含まれていた情報を前記制御局に送信する送信手段を有することを特徴とする通信システム。 - 受信した信号の送信元である装置に関する情報を含めて信号を送信可能な第1のネットワークの通信装置であって、
前記第1のネットワークとは異なる第2のネットワークに属する装置から他の通信装置が受信した信号に含まれていた情報を、前記他の通信装置から受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した前記情報に基づいて、前記他の通信装置が前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号に、前記他の通信装置に関する情報が含まれているか否かを判定する第1の判定手段と、
前記第1の判定手段による判定に基づいて、前記他の通信装置に対して送信電力の制御を指示する第1の指示手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 - 前記他の通信装置が送信する信号が前記第2のネットワークに属する装置において受信されていた場合、前記他の通信装置が前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号には、前記他の通信装置に関する情報が含まれ、
前記第1の判定手段は、前記他の通信装置と前記第2のネットワークとの干渉状態を判定するために、前記受信手段が受信した前記情報に基づいて、前記他の通信装置が前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号に、前記他の通信装置に関する情報が含まれているか否かを判定することを特徴とする請求項2に記載の通信装置。 - 前記他の通信装置が前記第1のネットワークと非同期の第2のネットワークからの信号を受信しているか否かを判定する第2の判定手段を更に有し、
前記第2の判定手段により、前記他の通信装置が前記第1のネットワークと前記第2のネットワークからの信号を受信していると判定された場合、前記第1の判定手段は、前記他の通信装置が前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号に、前記他の通信装置に関する情報が含まれているか否かを判定することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の通信装置。 - 前記他の通信装置が前記第1のネットワークと非同期の第2のネットワークからの信号を受信している場合、前記第2のネットワークに同期した信号の送信を前記他の通信装置に指示する第2の指示手段を更に有することを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記他の通信装置が受信した信号に含まれる情報を前記通信装置に送信するように、前記他の通信装置に対して指示する第3の指示手段を更に有することを特徴とする請求項2乃至請求項5の何れか1項に記載の通信装置。
- 前記第1の指示手段は、前記他の通信装置が前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号に、前記他の通信装置に関する情報が含まれなくなるように、前記他の通信装置に対して、送信電力の増加または低下を指示することを特徴とする請求項2乃至請求項6のいずれか1項に記載の通信装置。
- 前記通信装置と前記他の通信装置との通信が維持されているか否かを判定する第3の判定手段を有し、
前記第1の指示手段は、前記通信装置と前記他の通信装置との通信を維持するために必要な送信電力を下限値として、前記他の通信装置に対して、前記送信電力の制御を指示することを特徴とする請求項2乃至請求項6のいずれか1項に記載の通信装置。 - 受信した信号の送信元である装置に関する情報を含めて信号を送信可能な第1のネットワークの通信装置における通信方法であって、
前記通信装置が、
受信した信号の送信元である装置に関する情報を含めて信号を送信し、
前記第1のネットワークとは異なる第2のネットワークに属する装置から他の通信装置が受信した信号に含まれていた情報を、前記他の通信装置から受信し、
該受信した情報に基づいて、前記他の通信装置が前記第2のネットワークに属する装置から受信した信号に、前記他の通信装置に関する情報が含まれているか否かを判定し、
該判定に基づいて、前記他の通信装置に対して送信電力の制御を指示することを特徴とする通信方法。 - 請求項9に記載の通信方法を前記通信装置のコンピュータに実行させるためのプログラム。
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