JP6264690B2

JP6264690B2 - 無線システムおよび無線システムの子局

Info

Publication number: JP6264690B2
Application number: JP2014108358A
Authority: JP
Inventors: 雅裕長田; 昌典栗田
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-05-26
Filing date: 2014-05-26
Publication date: 2018-01-24
Anticipated expiration: 2034-05-26
Also published as: JP2015226101A

Description

本発明は、一般に無線システムおよび無線システムの子局、より詳細には可変長データを送受信する無線システム、およびこの無線システムの子局に関する発明である。

従来、無線システムでは、通信の衝突を回避するための技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。例えば、通信の衝突を回避するための技術として、親局の送信するビーコンに子局が同期して、割り当てられたタイムスロットで親局宛にデータを送信するＴＤＭＡ（ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式が用いられている。

特開２００８−６７３３０号公報

ＴＤＭＡ方式では、複数の子局のそれぞれに対して、所定時間長を有するタイムスロットが１対１に割り当てられている。データの送信時間長は、通常データのデータ長と通信速度とによって定まる。データの送信時間長と、データのデータ長との関係は、データ長が長くなるとそのデータの送信時間長は長くなる関係にある。

そのため、１つのタイムスロットでデータ送信を完了しようとすると、送信可能なデータのデータ長は制限される。つまり、無線システムにおいて、データ長が制限される固定長データを送受信する場合には、ＴＤＭＡ方式を用いることは有効である。しかしながら、可変長データを送受信する場合には、ＴＤＭＡ方式を用いることは、上述したように、１つのタイムスロットでデータ送信を完了させることができない場合がある。

従来のＴＤＭＡ方式を用いた無線システムでは、固定長データと可変長データとを混在させて送受信させることができない。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされており、その目的は、固定長データと可変長データとを混在させて送信することができる無線システムおよび無線システムの子局を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、親局と複数の子局とを備える無線システムであって、前記複数の子局のそれぞれは、データを無線通信により前記親局宛に送信する通信部と、前記通信部の動作を制御する制御部とを備え、前記複数の子局のうち少なくとも１台の子局は、無線通信により前記親局宛に固定長データを送信する第１機能を有しており、当該第１機能を有する子局の制御部は、前記固定長データを送信するために自局に割り当てられた所定の時間長を有するタイムスロットで、前記固定長データを送信するように、前記通信部を制御し、前記複数の子局のうち少なくとも１台の子局は、無線通信により前記親局宛に可変長データを送信する第２機能を有しており、当該第２機能を有する子局の制御部は、当該第２機能を有する子局間で利用可能な区間であって、前記タイムスロットよりも長い時間長を有するコンテンション区間で、前記可変長データを送信するように、前記通信部を制御することを特徴とする。

また、本発明は、無線システムの子局であって、データを無線通信により親局宛に送信する通信部と、前記通信部の動作を制御する制御部とを備え、前記制御部は、固定長データを前記親局に送信する場合には、データを送信するために自局に割り当てられた所定の時間長を有するタイムスロットで前記固定長データを送信するように、前記通信部を制御し、可変長データを前記親局に送信する場合には、前記親局に可変長データを送信する他の機器とで利用可能な区間であって、前記タイムスロットよりも長い時間長を有するコンテンション区間で、前記可変長データを送信するように、前記通信部を制御することを特徴とする。

この構成によると、無線システムおよび子局は、固定長データと可変長データとを混在させて送信することができる。

実施形態１の無線システムの構成を説明する図である。実施形態１のスロット構成を説明する図である。実施形態１の子局の動作を説明する図である。実施形態１の中継器の動作を説明する図である。図５Ａおよび図５Ｂは、実施形態１の無線システムの動作の具体例を説明する図である。実施形態２の中継器の動作を説明する図である。図７Ａおよび図７Ｂは、実施形態２の無線システムの動作の具体例を説明する図である。図８Ａおよび図８Ｂは、実施形態２の無線システムの動作の別の具体例を説明する図である。実施形態３の中継器の動作を説明する図である。実施形態３の無線システムの動作の具体例を説明する図である。実施形態４の子局の動作を説明する図である。実施形態４の無線システムの動作の具体例を説明する図である。実施形態５の親局の動作を説明する図である。実施形態５の無線システムの動作の具体例を説明する図である。実施形態６の中継器の動作を説明する図である。実施形態６の無線システムの動作の具体例を説明する図である。実施形態７の親局の動作を説明する図である。実施形態７の無線システムの動作の具体例を説明する図である。

１．実施形態１
以下、本実施形態の無線システム１０について、図１から図５を用いて説明する。

１．１構成
無線システム１０は、図１に示すように、親局２０、複数の中継器３０および複数の子局４０から構成されている。なお、複数の中継器３０を、個別に識別する必要がある際には、中継器Ｒａ、中継器Ｒｂ、・・・、中継器Ｒｅと称する。また、複数の子局４０を、個別に識別する必要がある際には、子局Ａａ、子局Ａｂ、・・・と称する。

子局４０は、例えば家屋や施設の異常を検知（例えば不審者の侵入検知）するセンサ、家屋や施設の環境（例えば、室温）をチェックするセンサ、または家屋や施設の入居者の健康（例えば血圧）をチェックするセンサなどである。

子局４０は、親局２０へ送信すべきデータを１台以上の中継器３０を介して、または中継器３０を介さずに、親局２０へ無線で送信する。子局４０で送信される親局２０宛のデータは、固定長データおよび可変長データのいずれかである。子局４０は、検知（チェック）結果として正常および異常の何れかを表すデータを即時に親局２０へ送信する場合には、そのデータを固定長データとして親局２０へ無線で送信する。また、子局４０は、検知（チェック）結果であるデータを所定期間（例えば１日分）蓄積し、蓄積したデータを、可変長データとして定期的に親局２０へ無線で送信する。

親局２０は、子局４０から送信されたデータを受信し、受信したデータを、ネットワーク（図示せず）を介して、他の装置（図示せず）へ送信する。例えば、受信したデータが不審者の侵入検知した内容である場合には、そのデータを警備会社の装置へ送信することで、家屋や施設の異常を早急に通知することができる。また、受信したデータが家屋や施設の環境、または入居者の健康に関するデータである場合には、そのデータを、入居者と離れて暮らす家族へ通知することで、家族は入居者の安否を確認することができる。

複数の中継器３０のそれぞれには、親局２０により、子局４０から親局２０までの中継順序を示す中継識別子が付与されている。例えば、複数の中継器３０のそれぞれには、親局２０との通信距離が遠ざかるにつれて所定の値ｍ分ずつ大きくなるよう、中継識別子が付与されている。ここで、所定の値ｍは、１以上の整数である。なお、本実施形態では、ｍの値は、“１”である。そして、中継器Ｒａには中継識別子“１”が、中継器Ｒｂには中継識別子“２”が、中継器Ｒｃには中継識別子“３”が、中継器Ｒｄには中継識別子“４”が、中継器Ｒｅには中継識別子“５”が、それぞれ付与されている。中継識別子“１”が付与された中継器Ｒａが親局２０から子局４０宛の固定長データを受信すると、付与された中継識別子が昇順となる順序、例えば中継器Ｒａ、中継器Ｒｂ、中継器Ｒｃ、中継器Ｒｄ、中継器Ｒｅの順序で固定長データが送信される。例えば、中継器Ｒｂから子局Ａｃへ固定長データが送信される。また、中継識別子“５”が付与された中継器Ｒｅが子局Ａａから親局２０宛のデータを受信すると、付与された中継識別子が降順となる順序、例えば中継器Ｒｅ、中継器Ｒｄ、中継器Ｒｃ、中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順序でデータが送信される。そして、中継器Ｒａから親局２０へデータが送信される。

ここで、データの送受信のタイミングについて説明する。

無線システム１０において、データを送受信するために予め定められた時間長からなる区間は、親局２０から子局４０へデータを送信するため下り区間Ｔ１と、子局４０から親局２０へデータを送信するための上り区間Ｔ２とを含んでいる（図２参照）。

下り区間Ｔ１は、親局２０に割り当てられたタイムスロットＴ１０と、複数の中継器３０に１対１に割り当てられたタイムスロットＴ１１、Ｔ１２、・・・、Ｔ１５とから構成されている（図２参照）。ここで、タイムスロットＴ１１、Ｔ１２、・・・、Ｔ１５からなる区間を下り中継スロットＳＬ１という。なお、タイムスロットＴ１０、Ｔ１１、・・・、Ｔ１５のそれぞれが有する時間長は同一であるとする。

上り区間Ｔ２は、複数の子局４０に１対１に割り当てられたタイムスロットＴ２１、・・・、Ｔ２４と、複数の中継器３０に１対１に割り当てられたタイムスロットＴ４１、・・・、Ｔ４５とを含んでいる（図２参照）。上り区間Ｔ２は、さらに、複数の子局４０および複数の中継器３０のいずれもが利用可能な区間であるコンテンション区間Ｔ３０を含んでいる（図２参照）。ここで、タイムスロットＴ２１、・・・、Ｔ２４からなる区間を上り子局スロットＳＬ２といい、タイムスロットＴ４１、・・・、Ｔ４５からなる区間を上り中継スロットＳＬ３という。また、コンテンション区間Ｔ３０は、上り子局スロットＴｂを構成する各タイムスロット、および上り中継スロットＳＬ３を構成する各タイムスロットのいずれよりも長い時間長を有する。なお、タイムスロットＴ２１、・・・、Ｔ２４のそれぞれが有する時間長は同一であるとし、タイムスロットＴ４１、・・・、Ｔ４５のそれぞれが有する時間長は同一であるとする。

親局２０は、複数の中継器３０および複数の子局４０に対して、一定周期でビーコンを送信している。また、複数の中継器３０のそれぞれは、受信したビーコンをブロードキャストにより送信、つまりビーコンの中継を行う。複数の子局４０は、親局２０からビーコンを受信、または中継器３０を介してビーコンを受信する。

複数の中継器３０は、ＴＤＭＡ方式により、受信したビーコンに基づいて親局２０と同期して、自器に割り当てられたタイムスロットで子局４０宛の固定長データを送信、または親局２０宛の固定長データを送信する。また、複数の子局４０は、ＴＤＭＡ方式により、受信したビーコンに基づいて親局２０と同期して、自局に割り当てられたタイムスロットで親局２０宛の固定長データを送信する。

複数の中継器３０および複数の子局４０は、可変長データを送信する場合には、ＡＬＯＨＡ方式により、コンテンション区間で表される区間で親局２０宛の可変長データを送信する。ここで、複数の中継器３０のそれぞれは、可変長データを送信する際には、自器の中継番号を付与して送信する。

次に親局２０、中継器３０および子局４０の機能構成について説明する。

（１）親局２０
親局２０は、図１に示すように、通信部２１および制御部２２を有している。

親局２０は、プロセッサやメモリ（図示せず）を有しており、制御部２２の機能は、メモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。

通信部２１は、アンテナ２１ａを介して、子局４０宛の固定長データを無線で送信し、子局４０から送信された親局２０宛のデータ（固定長データ、または可変長データ）を無線で受信する。また、通信部２１は、アンテナ２１ａを介して、子局４０から受信したデータを、図示しないネットワークを介して図示しない他の装置へ送信する。

制御部２２は、通信部２１の動作を制御する。具体的には、子局４０宛の固定長データを無線で送信する場合には、制御部２２は、下り区間のうち自局に割り当てられたタイムスロットＴ１０で、固定長データを送信するように、通信部２１を制御する。

（２）中継器３０
中継器３０は、図１に示すように、通信部３１、制御部３２および記憶部３３を有している。

中継器３０は、プロセッサやメモリ（図示せず）を有しており、制御部３２の機能は、メモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。

通信部３１は、アンテナ３１ａを介して、子局４０宛の固定長データを無線で送信し、子局４０から送信された親局２０宛のデータ（固定長データ、または可変長データ）を無線で受信する。

制御部３２は、通信部３１の動作を制御する。具体的には、子局４０宛のデータ（固定長データ）、または親局２０宛のデータ（固定長データ、または可変長データ）が受信されると、受信したデータの送信元と、自器に付与された中継識別子とから中継順序が正しいか否かを判断する。中継順序が正しい場合には、制御部３２は、ブロードキャストにより、受信した子局４０宛のデータ、または親局２０宛のデータを送信するように、通信部３１を制御する。例えば、子局４０宛のデータを無線で送信する場合には、制御部３２は、下り区間の下り中継スロットＳＬ１のうち自器に割り当てられたタイムスロットで、子局４０宛のデータを送信するように、通信部３１を制御する。親局２０宛の固定長データを無線で送信する場合には、制御部３２は、上り区間Ｔ２の上り中継スロットＳＬ３のうち自器に割り当てられたタイムスロットで、親局２０宛のデータを送信するように、通信部３１を制御する。また、親局２０宛の可変長データを無線で送信する場合には、制御部３２は、上り区間Ｔ２のコンテンション区間Ｔ３０で、親局２０宛の可変長データを送信するように、通信部３１を制御する。

記憶部３３は、データを記憶するためのメモリである。具体手には、記憶部３３は、自器に付与された中継識別子を記憶している。

ここでは、中継器３０の台数を５台としているが、これに限定されない。中継器３０の台数は１台以上であればよい。

（３）子局４０
子局４０は、図１に示すように、通信部４１および制御部４２を有している。

子局４０は、プロセッサやメモリ（図示せず）を有しており、制御部４２の機能は、メモリに記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される。

子局４０は、無線通信により親局２０宛に固定長データを送信する第１機能と、無線通信により親局２０宛に可変長データを送信する第２機能とを有している。

通信部４１は、アンテナ４１ａを介して、親局２０宛のデータ（固定長データ、および可変長データ）を無線で送信し、親局２０から送信されデータ（固定長データ）を無線で受信する。

制御部４２は、通信部４１の動作を制御する。具体的には、親局２０宛のデータを無線で送信する場合には、制御部４２は、上り区間Ｔ２の上り子局スロットＴｂのうち自局に割り当てられたタイムスロットで、データを送信するように、通信部４１を制御する。

ここでは、子局４０の台数を４台としているが、これに限定されない。子局４０の台数は１台以上であればよい。

１．２動作
ここでは、無線システム１０の子局４０および中継器３０のそれぞれの動作について、説明する。

（１）子局４０の動作
ここでは、子局４０が、データを送信する際の動作について、図３に示す流れ図を用いて説明する。

制御部４２は、送信対象のデータが、可変長データであるか否かを判断する（ステップＳ５）。例えば、制御部４２は、送信対象のデータが所定期間（例えば１日分）蓄積されたデータである場合には可変長データであると判断し、検知（チェック）結果である場合には、可変長データでない、つまり固定長データと判断する。

送信対象のデータが可変長データでないと判断する場合（ステップＳ５における「Ｎｏ」）、制御部４２は、上り区間Ｔ２のうち自局に割り当てられたタイムスロットＴｉが到来したか否かを判断する（ステップＳ１０）。ここで、Ｔｉは、Ｔ２１からＴ２４の何れかである。

タイムスロットＴｉが到来したと判断する場合（ステップＳ１０における「Ｙｅｓ」）、制御部４２は、タイムスロットＴｉで送信対象のデータ（固定長データ）を親局２０宛に無線で送信するように、通信部４１を制御する（ステップＳ１５）。

送信対象のデータが可変長データであると判断する場合（ステップＳ５における「Ｙｅｓ」）、制御部４２は、上り区間Ｔ２のうちコンテンション区間Ｔ３０が到来したか否かを判断する（ステップＳ２０）。

コンテンション区間Ｔ３０が到来したと判断する場合（ステップＳ２０における「Ｙｅｓ」）、制御部４２は、コンテンション区間Ｔ３０で送信対象のデータ（可変長データ）を親局２０宛に無線で送信するように、通信部４１を制御する（ステップＳ２５）。

（２）中継器３０の動作
ここでは、親局２０宛のデータを受信した場合の中継器３０の動作について、図４に示す流れ図を用いて説明する。

通信部３１が親局２０宛のデータを受信すると（ステップＳ１００）、制御部３２は、記憶部３３で記憶されている中継識別子と送信元とに基づいて、中継順序が正しいかどうかを判断する（ステップＳ１０５）。具体的には、制御部３２は、記憶部３３で記憶されている中継識別子から所定の値ｍを加算する。その結果が、可変長データとともに送信された中継番号と一致する場合には、制御部３２は、中継順序が正しいと判断する。一致しない場合には、制御部３２は、中継順序が正しくないと判断する。なお、可変長データの送信元が子局４０である場合には、可変長データを受信した中継器３０は、常に中継順序が正しいと判断する。

中継順序が正しくないと判断する場合には（ステップＳ１０５における「Ｎｏ」）、制御部３２は処理を終了する。

中継順序が正しいと判断する場合には（ステップＳ１０５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、受信したデータが可変長データであるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。例えば、制御部３２は、コンテンション区間の期間内にデータを受信した場合には、受信したデータは可変長データであると判断する。または、子局４０から送信されたデータには、固定長データであるか可変長データであるかを識別する識別情報が付与されており、制御部３２は、受信したデータに付与されている識別情報を用いて判断してもよい。

受信されたデータが可変長データでないと判断する場合（ステップＳ１１０における「Ｎｏ」）、制御部３２は、上り区間Ｔ２のうち自局に割り当てられたタイムスロットＴｊが到来したか否かを判断する（ステップＳ１１５）。ここで、Ｔｊは、Ｔ４１からＴ４５の何れかである。

タイムスロットＴｊが到来したと判断する場合（ステップＳ１１５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、タイムスロットＴｊで親局２０宛のデータ（固定長データ）を無線で送信するように、通信部３１を制御する（ステップＳ１２０）。

受信されたデータが可変長データであると判断する場合（ステップＳ１１０における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、上り区間Ｔ２のうちコンテンション区間Ｔ３０が到来したか否かを判断する（ステップＳ１２５）。

コンテンション区間Ｔ３０が到来したと判断する場合（ステップＳ１２５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、コンテンション区間Ｔ３０で親局２０宛のデータ（可変長データ）を無線で送信するように、通信部４１を制御する（ステップＳ１３０）。

１．３具体例
ここでは、本実施形態における無線システム１０の動作の具体例を図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。

図５Ａは、子局Ａａから親局２０宛に送信された可変長データが、親局２０で受信されるまでの経路を説明する図であり、図５Ｂは、機器（子局Ａａおよび中継器Ｒａから中継器Ｒｅ）が親局２０宛の可変長データを送信するタイミングを説明する図である。

子局Ａａから送信された可変長データは、図５Ａに示すように、複数の中継器３０において中継識別子が降順となる順序を経路として、つまり中継器Ｒｅ、中継器Ｒｄ、中継器Ｒｃ、中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順の経路で送受信される。そして、可変長データは、中継器Ｒａから親局２０へと送信される。ここで、図５Ｂに示すＴ１ａからＴ１ｆは、下り区間を表し、Ｔ２ａからＴ２ｆは上り区間を表す。

子局Ａａは、図５Ｂに示すように、上り区間Ｔ２ａのコンテンション区間ＦＳ１が到来すると、コンテンション区間ＦＳ１で親局２０宛の可変長データを送信する。さらに、図５Ｂに示すように、中継器Ｒｅは、上り区間Ｔ２ｂのコンテンション区間ＦＳ２が到来すると、コンテンション区間ＦＳ２で親局２０宛の可変長データを中継器Ｒｄへ送信する。中継器Ｒｄは、上り区間Ｔ２ｃのコンテンション区間ＦＳ３が到来すると、コンテンション区間ＦＳ３で親局２０宛の可変長データを中継器Ｒｃへ送信する。中継器Ｒｃは、上り区間Ｔ２ｄのコンテンション区間ＦＳ４が到来すると、コンテンション区間ＦＳ４で親局２０宛の可変長データを中継器Ｒｂへ送信する。中継器Ｒｂは上り区間Ｔ２ｅのコンテンション区間ＦＳ５が到来すると、コンテンション区間ＦＳ５で親局２０宛の可変長データを中継器Ｒａへ送信する。中継器Ｒａは上り区間Ｔ２ｆのコンテンション区間ＦＳ６が到来すると、コンテンション区間ＦＳ６で親局２０宛の可変長データを親局２０へ送信する。

１．４まとめ
なお、実施形態１では、複数の子局４０のそれぞれは、固定長データを送信する機能（第１機能）と、可変長データを送信する機能（第２機能）とを備えているとしたが、これに限定されない。複数の子局４０のうち少なくとも１台の子局４０が第１機能を備え、少なくとも１台の子局４０が第２機能を有していればよい。

また、実施形態１では、タイムスロットＴ１０、Ｔ１１、・・・、Ｔ１５のそれぞれが有する時間長は同一であるとしたが、これに限定されない。タイムスロットＴ１０、Ｔ１１、・・・、Ｔ１５のうち一部のタイムスロットのそれぞれが有する時間長が同一であってもよい。または、それぞれの時間長は互いに異なってもよい。タイムスロットＴ２１、・・・、Ｔ２４のそれぞれが有する時間長、およびタイムスロットＴ４１、・・・、Ｔ４５のそれぞれが有する時間長についても同様である。

また、本実施形態では、中継器３０のそれぞれには、親局２０から通信距離が遠ざかるにつれて、所定の値ｍ分ずつ大きくなるように中継識別子が付与されている。各中継器３０は、最大の中継識別子と、所定の値ｍとの関係から自器における中継順序を知ることができる。例えば、中継順序は、式“（最大の中継識別子−自器の中継識別子）／ｍ”により算出される。そのため、中継識別子とは、子局４０から親局２０までの中継順序を示す情報であることが分かる。

以上説明したように、本実施形態の無線システム１０は、親局２０と複数の子局４０とから構成される。複数の子局４０のそれぞれは、データを無線通信により親局２０宛に送信する通信部４１と、通信部４１の動作を制御する制御部４２とを備える。複数の子局４０のうち少なくとも１台の子局４０は、無線通信により親局２０宛に固定長データを送信する第１機能を有している。第１機能を有する子局４０の制御部４２は、固定長データを送信するために自局に割り当てられた所定の時間長を有するタイムスロットで、固定長データを送信するように、通信部４１を制御する。複数の子局４０のうち少なくとも１台の子局４０は、無線通信により親局２０宛に可変長データを送信する第２機能を有している。第２機能を有する子局４０の制御部４２は、第２機能を有する子局４０間で利用可能な区間であって、前記タイムスロットよりも長い時間長を有するコンテンション区間で、可変長データを送信するように、通信部４１を制御する。

この構成によると、無線システム１０では、可変長データが送信される場合には、子局４０に割り当てられたタイムスロットではなく、タイムスロットより長い時間長を有するコンテンション区間Ｔ３０が用いられる。これにより、無線システム１０および子局４０は、固定長データと可変長データとを混在させて送信することができる。

また、本実施形態の無線システム１０の子局４０は、データを無線通信により親局宛に送信する通信部４１と、通信部４１の動作を制御する制御部４２とを備える。制御部４２は、固定長データを親局２０に送信する場合には、データを送信するために自局に割り当てられた所定の時間長を有するタイムスロットで固定長データを送信するように、通信部４１を制御する。制御部４２は、可変長データを親局２０に送信する場合には、親局２０に可変長データを送信する他の機器とで利用可能な区間であって、前記タイムスロットよりも長い時間長を有するコンテンション区間で、可変長データを送信するように、通信部４１を制御する。

この構成によると、子局４０では、可変長データが送信される場合には、子局４０に割り当てられたタイムスロットではなく、タイムスロットよりの長い時間長を有するコンテンション区間Ｔ３０が用いられる。これにより、無線システム１０および子局４０は、固定長データと可変長データとを混在させて送信することができる。

ここで、本実施形態では、無線システム１０は、中継器３０を備える。中継器３０は、コンテンション区間の利用が可能である。中継器３０は、親局２０宛のデータを受信し、親局２０宛のデータを送信する通信部３１（中継部）と、通信部３１の動作を制御する制御部３２（中継制御部）とを備える。制御部３２は、以下のように動作することが好ましい。制御部３２は、通信部３１で固定長データが受信されると、固定長データを送信するために自器に割り当てられたタイムスロットで固定長データを親局２０宛に送信するように、通信部３１を制御する。制御部３２は、通信部３１で可変長データが受信されると、コンテンション区間で、可変長データを親局２０宛に送信するように、通信部３１を制御する。

この構成によると、可変長データの送受信を複数の中継器３０を介して行う場合であっても、無線システム１０は、固定長データと可変長データとを混在させて送受信することができる。

ここで、本実施形態では、無線システム１０は、中継器３０を複数備えており、複数の中継器３０のそれぞれに対して、子局４０から親局２０までの中継順序を示す中継識別子が付与されている。前記中継器３０のそれぞれの制御部３２は、通信部３１で可変長データが受信されると、受信された可変長データが中継順序に従って送信されている場合に可変長データを送信するように、通信部３１を制御することが好ましい。

この構成によると、無線システム１０は、子局４０から送信された可変長データを、予め定められた経路に従って、親局２０まで送信する。そのため、可変長データを送信する度に、送信経路を検出する必要がない。そのため、可変長データを送信する際の処理を軽減することができる。

２．実施形態２
実施形態１では、複数の中継器３０で可変長データを送受信する際には、常に中継識別子が降順になる順序（以下、正規の順序）で、複数の中継器３０間で送信された。しかしながら、無線通信では、通信状態によっては、実施形態１で示す正規の順序とは異なった順序となることがある。例えば、子局４０が送信した可変長データを中継器Ｒｃが受信する場合や、中継器Ｒｅが送信した可変長データを中継器Ｒｃが受信する場合などである。

そこで、本実施形態では、このような場合でも可変長データを適切に送信することができる無線システム１０について、実施形態１とは異なる点を中心に説明する。

本実施形態の無線システム１０の基本構成は、実施形態１と同じであり、実施形態１と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を適宜省略する。

２．１構成
本実施形態では、複数の中継器３０が親局２０宛の可変長データを受信した場合の制御部３２の機能動作が実施形態１の場合と異なる。また、記憶部３３で記憶される情報も実施形態１とは異なる。

以下、中継器３０の制御部３２の機能動作および記憶部３３について、実施形態１と異なる点を中心に説明する。なお、本実施形態の可変長データには送信元の機器（中継器３０、子局４０）を識別する識別情報が付与されている。

本実施形態の記憶部３３は、自器に付与された中継識別子と、親局２０によって付与された中継識別子のうち最大の中継識別子とを記憶している。

本実施形態の制御部３２は、通信部３１で親局２０宛の可変長データが受信されると、可変長データに付与された識別情報に基づいて送信元を判別する。

制御部３２は、送信元が子局４０であると判別した場合には、自器に付与された中継識別子と最大の中継識別子とを用いて、受信した可変長データを送信するコンテンション区間を決定する。

制御部３２は、送信元が他の中継器３０であると判別した場合には、自器に付与された中継識別子と、可変長データに付与された中継識別子とを用いて、受信した可変長データを送信するコンテンション区間を決定する。

制御部３２は、決定されたコンテンション区間で親局２０宛の可変長データを送信するように、通信部３１を制御する。

２．２動作
ここでは、本実施形態における中継器３０の動作について、実施形態１とは異なる点を中心に、図６に示す流れ図を用いて説明する。

通信部３１が親局２０宛のデータを受信すると（ステップＳ１００）、制御部３２は、受信したデータが可変長データであるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。受信したデータが可変長データであると判断した場合（ステップＳ１１０における「ＹＥＳ」）、制御部３２は、受信したデータ（可変長データ）の送信元が子局４０であるか否かを判断する（ステップＳ２００）。

送信元が子局４０であると判断する場合（ステップＳ２００における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、第１決定処理を実行する（ステップＳ２０５）。具体的には、制御部３２は、自器に付与された中継識別子と最大の中継識別子とを用いて、受信した可変長データを送信するコンテンション区間を決定する。例えば、制御部３２は、自器に付与された中継識別子と最大の中継識別子との差分ｓを算出する。制御部３２は、通信部３１で可変長データが受信された以降において、“１＋ｓ／ｍ”回目に到来するコンテンション区間を、受信した可変長データを送信するコンテンション区間として決定する。

送信元が子局４０でないと判断する場合（ステップＳ２００における「Ｎｏ」）、制御部３２は、第２決定処理を実行する（ステップＳ２１０）。具体的には、制御部３２は、自器に付与された中継識別子と、可変長データに付与された中継識別子とを用いて、受信した可変長データを送信するコンテンション区間を決定する。例えば、制御部３２は、自器に付与された中継識別子と、可変長データに付与された中継識別子との差分ｓを算出する。制御部３２は、通信部３１で可変長データが受信された以降において、ｓ／ｍ回目に到来するコンテンション区間を、受信した可変長データを送信するコンテンション区間として決定する。

制御部３２は、決定されたコンテンション区間が到来したか否かを判断する（ステップＳ２１５）。

コンテンション区間が到来したと判断する場合（ステップＳ２１５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、到来したコンテンション区間で親局２０宛の可変長データを無線で送信するように、通信部４１を制御する（ステップＳ２２０）。

２．３具体例
ここでは、本実施形態における無線システム１０の動作の具体例を図７Ａ、７Ｂおよび図８Ａ、８Ｂを用いて説明する。

（１）具体例１
図７Ａは、子局Ａａから親局２０宛に送信された可変長データが中継器Ｒｂで受信された場合において、可変長データが親局２０で受信されるまでの経路を説明する図である。図７Ｂは、子局Ａａから親局２０宛に送信された可変長データが中継器Ｒｂで受信された場合において、中継器Ｒｂが可変長データを送信するタイミングを説明する図である。ここで、図７Ｂに示すＴ１ａからＴ１ｆは、下り区間を表し、Ｔ２ａからＴ２ｆは上り区間を表す。

子局Ａａから送信された可変長データは、図７Ａに示すように、中継器Ｒｂで受信されると、それ以降において中継識別子が降順となる順序を経路として、つまり中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順の経路で送受信される。そして、可変長データは、中継器Ｒａから親局２０へと送信される。ここで、ｍの値は、実施形態１と同様に、“１”とする。

子局Ａａは、図７Ｂに示すように、上り区間Ｔ２ａのコンテンション区間ＦＳ１が到来すると、コンテンション区間ＦＳ１で親局２０宛の可変長データを送信する。ここで、子局Ａａから送信された可変長データは中継器Ｒｂで受信されている。中継器Ｒｂで受信された可変長データの送信元は子局Ａａであるので、中継器Ｒｂは、中継器Ｒｂの中継識別子“２”と最大の中継識別子“５”との差分ｓを算出する。制御部３２は、“１＋ｓ／ｍ”回目（ここでは４回目）に到来したコンテンション区間Ｔ２ｅで親局２０宛の可変長データを中継器Ｒａへ送信する。中継器Ｒａは上り区間Ｔ２ｆのコンテンション区間ＦＳ６が到来すると、コンテンション区間ＦＳ６で親局２０宛の可変長データを親局２０へ送信する。

（２）具体例２
図８Ａは、中継器Ｒｅから親局２０宛に送信された可変長データが中継器Ｒｂで受信された場合において、可変長データが親局２０で受信されるまでの経路を説明する図である。図８Ｂは、中継器Ｒｅから親局２０宛に送信された可変長データが中継器Ｒｂで受信された場合において、中継器Ｒｂが可変長データを送信するタイミングを説明する図である。ここで、図８Ａに示すＴ１ａからＴ１ｆは、下り区間を表し、Ｔ２ａからＴ２ｆは上り区間を表す。また、ｍの値は、実施形態１と同様に、“１”とする。

子局Ａａから送信された可変長データは、中継器Ｒｅで受信される。その後、図８Ａに示すように、中継器Ｒｅで送信された可変長データが中継器Ｒｂで受信されると、それ以降において中継識別子が降順となる順序を経路として、つまり中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順の経路で送受信される。そして、可変長データは、中継器Ｒａから親局２０へと送信される。

子局Ａａは、図８Ｂに示すように、上り区間Ｔ２ａのコンテンション区間ＦＳ１が到来すると、コンテンション区間ＦＳ１で親局２０宛の可変長データを送信する。さらに、図８Ｂに示すように、中継器Ｒｅは、上り区間Ｔ２ｂのコンテンション区間ＦＳ２が到来すると、コンテンション区間ＦＳ２で親局２０宛の可変長データを送信する。ここで、中継器Ｒｅから送信された可変長データは中継器Ｒｂで受信されている。中継器Ｒｂで受信された可変長データの送信元は中継器Ｒｅであるので、中継器Ｒｂは、中継器Ｒｂの中継識別子“２”と送信元である中継器Ｒｅの中継識別子“５”との差分ｓを算出する。制御部３２は、ｓ／ｍ回目（ここでは３回目）に到来したコンテンション区間Ｔ２ｅで親局２０宛の可変長データを中継器Ｒａへ送信する。中継器Ｒａは上り区間Ｔ２ｆのコンテンション区間ＦＳ６が到来すると、コンテンション区間ＦＳ６で親局２０宛の可変長データを親局２０へ送信する。

２．４まとめ
以上説明したように、本実施形態では、コンテンション区間は、所定周期で到来する。また、本実施形態の制御部３２は、通信部３１で可変長データが受信されると、自器の中継識別子に基づいて、所定周期で到来するコンテンション区間のうち、前記可変長データを送信すべき一のコンテンション区間を決定することが好ましい。制御部３２は、決定した一のコンテンション区間で可変長データを送信するように、通信部３１を制御することが好ましい。

この構成によると、無線システム１０において、可変長データを受信した中継器３０は、自器の中継識別子に応じて定まるコンテンション区間で、可変長データを送信している。そのため、可変長データを２台の中継器３０が受信した場合、この２台の中継器３０は、次のコンテンション区間で同時に送信することはない。したがって、可変長データが送信される際の衝突を防ぐことができる。

３．実施形態３
上記各実施形態では、一のコンテンション区間では、可変長データの送信は１回としている。本実施形態では、一のコンテンション区間において、可変長データの送信を複数回行うことができる無線システム１０について、実施形態１および実施形態２とは異なる点を中心に説明する。

３．１構成
本実施形態では、複数の中継器３０が親局２０宛の可変長データを受信した場合の制御部３２の機能動作が他の実施形態の場合と異なる。

以下、中継器３０の制御部３２の機能動作について、実施形態１と異なる点を中心に説明する。なお、本実施形態では、制御部３２は、コンテンション区間Ｔ３０の時間長を予め記憶している。

制御部３２は、通信部３１で親局２０宛の可変長データが受信されると、可変長データが受信されたコンテンション区間で可変長データの送信が可能である場合には、そのコンテンション区間で可変長データを無線で送信するように、通信部３１を制御する。

３．２動作
ここでは、本実施形態における中継器３０の動作について、実施形態１および実施形態２とは異なる点を中心に、図９に示す流れ図を用いて説明する。

制御部３２は、ステップＳ１１０で受信したデータが可変長データであるか否かを判断する。受信したデータが可変長データであると判断した場合（ステップＳ１１０における「ＹＥＳ」）、制御部３２は、受信したデータ（可変長データ）のコンテンション区間で、受信したデータの送信が可能であるか否かを判断する（ステップＳ３００）。具体的には、制御部３２は、以下の動作に従って判断する。制御部３２は、無線の通信速度と、受信した可変長データのデータ長とから、可変長データを送信するのに要する時間（送信時間）を算出する。制御部３２は、受信した可変長データのコンテンション区間について、コンテンション区間が開始されたからの経過時間と、予め記憶しているコンテンション区間の時間長とから、コンテンション区間の残り時間長を算出する。制御部３２は、送信時間で表される送信時間長が残りの時間長以下である場合に、同一コンテンション区間で送信可能と判断する。

同一コンテンション区間で、受信したデータの送信が可能であると判断する場合（ステップＳ３００における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、そのコンテンション区間で可変長データを無線で送信するように、通信部３１を制御する（ステップＳ３０５）。

受信した可変長データのコンテンション区間で、受信したデータの送信が可能でないと判断する場合（ステップＳ３００における「Ｎｏ」）、制御部３２は、次のコンテンション区間が到来したか否かを判断する（ステップＳ３１０）。

コンテンション区間が到来したと判断する場合（ステップＳ３１０における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、到来したコンテンション区間で可変長データを無線で送信するように、通信部４１を制御する（ステップＳ３１５）。

３．３具体例
ここでは、本実施形態における無線システム１０の動作の具体例を図１０を用いて説明する。

図１０は、機器（子局Ａａおよび中継器Ｒａから中継器Ｒｅ）が親局２０宛の可変長データを送信するタイミングを説明する図である。ここで、送受信される可変長データの送信時間長は、コンテンション区間の時間長の１／２以下である。

子局Ａａから送信された可変長データは、実施形態１と同様に、中継器Ｒｅ、中継器Ｒｄ、中継器Ｒｃ、中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順の経路で送受信される。ここで、図１０に示すＴ１ａからＴ１ｃは、下り区間を表し、Ｔ２ａからＴ２ｃは上り区間を表す。

子局Ａａは、図１０に示すように、上り区間Ｔ２ａのコンテンション区間ＦＳ１が到来すると、コンテンション区間ＦＳ１で親局２０宛の可変長データを送信する。さらに、可変長データの送信時間長はコンテンション区間の時間長の１／２以下であるので、中継器Ｒｅは、コンテンション区間ＦＳ１で可変長データの送信が可能であると判断する。そして、中継器Ｒｅは、コンテンション区間ＦＳ１で、可変長データを中継器Ｒｄへ送信する。中継器Ｒｄは、上り区間Ｔ２ｂのコンテンション区間ＦＳ２が到来すると、コンテンション区間ＦＳ２で可変長データを中継器Ｒｃへ送信する。中継器Ｒｃは、コンテンション区間ＦＳ１で可変長データの送信が可能であると判断し、コンテンション区間ＦＳ２で、可変長データを中継器Ｒｂへ送信する。中継器Ｒｂは上り区間Ｔ２ｃのコンテンション区間ＦＳ３が到来すると、コンテンション区間ＦＳ３で親局２０宛の可変長データを中継器Ｒａへ送信する。中継器Ｒａは、コンテンション区間ＦＳ３で可変長データの送信が可能であると判断し、コンテンション区間ＦＳ３で、可変長データを親局２０へ送信する。

３．４まとめ
以上説明したように、制御部３２は、以下のようにして通信部３１を制御することが好ましい。制御部３２は、通信部３１で可変長データが受信されると、可変長データが受信されたコンテンション区間で可変長データの送信が可能である場合には、当該コンテンション区間で可変長データを送信するよう、通信部３１を制御する。

この構成によると、無線システム１０は、子局４０から送信された可変長データが親局２０に届くまでの時間を短縮することができる。

４．実施形態４
一の子局４０で送信された可変長データと他の子局４０で送信された可変長データとの衝突を回避する無線システム１０について、実施形態１から実施形態３とは異なる点を中心に説明する。

４．１構成
本実施形態では、複数の子局４０が親局２０宛の可変長データを送信する場合の制御部３２の機能動作が他の実施形態の場合と異なる。

以下、子局４０の制御部４２の機能動作について、実施形態１と異なる点を中心に説明する。

本実施形態の子局４０の制御部４２は、可変長データを送信すべきコンテンション区間が到来すると、ＣＳＭＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓ）方式によりキャリアセンスを行う。制御部４２は、実行したキャリアセンスでコンテンション区間が空き状態であることを検出した場合に、到来したコンテンション区間で、可変長データを送信するように、通信部４１を制御する。

４．２動作
ここでは、本実施形態における子局４０の動作について、実施形態１から実施形態３とは異なる点を中心に、図１１に示す流れ図を用いて説明する。

制御部４２は、ステップＳ５で受信したデータが可変長データであるか否かを判断する。受信したデータが可変長データであると判断した場合（ステップＳ５における「ＹＥＳ」）、制御部３２は、コンテンション区間が到来したか否かを判断する（ステップＳ４００）。

コンテンション区間が到来したと判断する場合（ステップＳ４００における「Ｙｅｓ」）、制御部４２は、キャリアセンスを行って、コンテンション区間が空き状態であるか否かを検知する（ステップＳ４０５）。

コンテンション区間が空き状態であると判断する場合には（ステップＳ４０５における「Ｙｅｓ」）、制御部４２は、到来したコンテンション区間で、可変長データを送信するように、通信部４１を制御する（ステップＳ４１０）。

コンテンション区間が空き状態ではないと判断する場合には（ステップＳ４０５における「Ｎｏ」）、制御部４２は、このコンテンション区間で可変長データを送信することを中止し、次のコンテンション区間の到来を待つ。

４．３具体例
ここでは、本実施形態における無線システム１０の動作の具体例を図１２を用いて説明する。

図１２は、機器（子局Ａａ、子局Ａｂおよび中継器Ｒａから中継器Ｒｅ）が親局２０宛の可変長データを送信するタイミングを説明する図である。ここで、図１２に示すＴ１ａからＴ１ｇは、下り区間を表し、Ｔ２ａからＴ２ｇは上り区間を表す。

子局Ａａから送信された可変長データＤ１は、図１２に示すように、中継器Ｒｅ、中継器Ｒｄ、中継器Ｒｃ、中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順の経路で送受信される。そして、可変長データＤ１は、中継器Ｒａから親局２０へと送信される。

ここで、中継器Ｒｄが子局Ａａから送信された可変長データＤ１を送信するコンテンション区間ＦＳ３で、子局Ａｂが別の可変長データＤ２の送信を試みる。このとき、子局Ａｂは、キャリアセンスを行い、コンテンション区間ＦＳ３が中継器Ｒｄの送信で利用されているので、空き状態でないことが検知される。そのため、子局Ａｂは、コンテンション区間ＦＳ３での可変長データＤ２の送信を中止する。また、コンテンション区間ＦＳ４，ＦＳ５，ＦＳ６も可変長データＤ１の送信に利用されているので、子局Ａｂは、コンテンション区間ＦＳ４，ＦＳ５，ＦＳ６における可変長データＤ２の送信を中止する（図１２参照）。

可変長データＤ１が中継器Ｒａから親局２０へ送信された後に到来するコンテンション区間ＦＤ７は他の可変長データの送信に用いられていないので、子局Ａｂは、コンテンション区間ＦＳ７で親局２０宛の可変長データを送信する。

４．４まとめ
以上説明したように、制御部４２は、可変長データを通信部４１に送信させる前に、送信対象区間であるコンテンション区間における空き状態を検知する。制御部４２は、以下のように動作することが好ましい。制御部４２は、コンテンション区間が空き状態であると検知するとそのコンテンション区間で可変長データを通信部４１に送信させる。制御部４２は、コンテンション区間が空き状態でないと検知するとそのコンテンション区間での可変長データの送信を通信部４１に中止させる。

この構成によると、無線システム１０は、コンテンション区間でのデータの衝突を回避することができる。

５．実施形態５
本実施形態では、実施形態４とは異なる方法で、一の子局４０で送信された可変長データと他の子局４０で送信された可変長データとの衝突を回避する無線システム１０について、実施形態１から実施形態４とは異なる点を中心に説明する。

５．１構成
本実施形態では、親局２０の制御部の機能動作と、複数の子局４０の制御部３２の機能動作、が他の実施形態の場合と異なる。

以下、親局２０の制御部２２の機能動作および子局４０の制御部４２の機能動作について、実施形態４と異なる点を中心に説明する。

（１）子局４０の制御部４２
制御部４２は、可変長データの送信に先立って、可変長データの送信を予告する予告データである固定長データを、自局に割り当てられたタイムスロットで送信するように、通信部４１を制御する。

制御部４２は、後述する中止通知を親局２０から複数の中継器３０を介して受信してから、後述する解除通知を親局２０から複数の中継器３０を介して受信するまでの間、可変長データを送信しないように、通信部４１を制御する。

ここで、中止通知とは、可変長データの送信を中止することを示す通知であり、固定長データからなる。また、解除通知とは、可変長データの送信の中止を解除することを示す通知であり、固定長データからなる。

（２）親局２０の制御部２２
通信部２１が１台以上の子局４０から予告データを受信すると、制御部２２は、予告データを送信した１台の子局４０を選択する。

制御部２２は、選択した１台の子局４０を除く他の子局４０すべてに対して中止通知である固定長データを、自局に割り当てられたタイムスロットで送信するように、通信部２１を制御する。

通信部２１が、選択した１台の子局４０で送信された可変長データを受信すると、制御部２２は、中止通知を送信した子局４０すべてに対して解除通知である固定長データを、自局に割り当てられたタイムスロットで送信するように、通信部２１を制御する。

５．２動作
ここでは、１台以上の子局４０から予告データを受信した親局２０の動作について、図１３に示す流れ図を用いて説明する。

通信部２１が予告データである固定長データを１台以上の子局４０から複数の中継器３０を介して受信すると（ステップＳ５００）、制御部２２は、中止通知処理を行う（ステップＳ５０５）。具体的には、制御部２２は、予告データを送信した１台以上の子局４０のうち、可変長データの送信を許可する１台の子局４０を決定する。例えば、制御部２２は、可変長データの送信を許可する１台の子局４０を、予告データを送信した１台以上の子局４０からランダムに決定する。制御部２２は、決定した１台の子局４０を除く他の子局４０すべてに対して中止通知を、自局に割り当てられたタイムスロットで送信するように、通信部２１を制御する。

その後、制御部２２は、決定した１台の子局４０から送信された可変長データが通信部２１で受信されたか否かを判断する（ステップＳ５１０）。

受信されたと判断する場合には（ステップＳ５１０における「Ｙｅｓ」）、制御部２２は、解除通知処理を行う（ステップＳ５１５）。具体的には、制御部２２は、中止通知を送信対象であった子局４０すべてに対して中止通知を、自局に割り当てられたタイムスロットで送信するように、通信部２１を制御する。

５．３具体例
ここでは、本実施形態における無線システム１０の動作の具体例を図１４を用いて説明する。

図１４は、機器（子局Ａａおよび中継器Ｒａから中継器Ｒｅ）が親局２０宛の可変長データＶＤを送信するタイミングを説明する図である。ここで、図１４に示すＴ１ａからＴ１ｃおよびＴ１ｇは下り区間を表し、Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよびＴ２ｆは上り区間を表す。図１４では、Ｔ１ａ、Ｔ１ｂ、およびＴ１ｃ、Ｔ１ｇの幅（時間長）は、説明の都合上異なっているが、実際にはこれらの時間長は同一である。また、Ｔ２ａ、Ｔ２ｂ、Ｔ２ｆの幅（時間長）についても、説明の都合上異なっているが、実際にはこれらの時間長についても同一である。

子局Ａａから送信された可変長データＶＤは、中継器Ｒｅ、中継器Ｒｄ、中継器Ｒｃ、中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順の経路で送受信される（図１４参照）。そして、可変長データＶＤは、中継器Ｒａから親局２０へと送信される。

子局Ａａは、可変長データＶＤを送信するに先立って、上り区間Ｔ２ａの上り子局スロットＲＳ１において自局に割り当てられたタイムスロットで、親局２０宛に予告データＰＤを送信する。予告データＰＤは、可変長データＶＤと同様に、中継識別子が降順となる順序で各中継器３０を介して親局２０へ送信される。具体的には、中継器Ｒｅが子局Ａａから予告データＰＤを受信すると、上り区間Ｔ２ａの上り中継スロットＲＳ２において自器に割り当てられたタイムスロットで、予告データＰＤを送信する。その後、中継器Ｒｄ，Ｒｃ，Ｒｂ，Ｒａの順序で、上り中継スロットＲＳ２において自器に割り当てられたタイムスロットで、予告データＰＤを送信する。

親局２０は、中継器Ｒａから送信された予告データＰＤを受信すると、下り区間Ｔ１ｂにおいて自局に割り当てられたタイムスロットで、中止通知Ｎａを子局Ａａを除く他の子局４０すべてに、中継器Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅを介して送信する。このとき、中止通知Ｎａは、中継識別子が昇順となる順序で各中継器３０を介して親局２０へ送信される。具体的には、中継器Ｒａが親局２０から中止通知Ｎａを受信すると、下り区間Ｔ１ｂにおいて自器に割り当てられたタイムスロットで、中止通知Ｎａを送信する。その後、中継器Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅの順序で、下り区間Ｔ１ｂにおいて自器に割り当てられたタイムスロットで、中止通知Ｎａが送信される。

予告データＰＤを送信した子局Ａａは、コンテンション区間ＦＳ１が到来すると、コンテンション区間ＦＳ１で親局２０宛の可変長データＶＤを送信する。その後、可変長データＶＤは、中継器Ｒｅ，Ｒｄ，Ｒｃ，Ｒｂ，Ｒａの経路をたどって親局２０で受信される。なお、可変長データＶＤの送信タイミングは、実施形態１と同様であるので、ここでの説明は省略する。

親局２０は、子局Ａａから可変長データＶＤを受信すると、下り区間Ｔ１ｇにおいて自局に割り当てられたタイムスロットで、解除通知Ｎｂを子局Ａａを除く他の子局４０すべてに、中継器Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅを介して送信する。このとき、解除通知Ｎｂは、中継識別子が昇順となる順序で各中継器３０を介して親局２０へ送信される。具体的には、中継器Ｒａが親局２０から解除通知Ｎｂを受信すると、下り区間Ｔ１ｇにおいて自器に割り当てられたタイムスロットで、中止通知Ｎｂを送信する。その後、中継器Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅの順序で、下り区間Ｔ１ｇにおいて自器に割り当てられたタイムスロットで、解除通知Ｎｂを送信する。

５．４まとめ
以上説明したように、本実施形態では、無線システム１０は、第２機能を有する子局４０を複数備える。第２機能を有する複数の子局４０の制御部４２は、可変長データを通信部４１に送信させる前に、自局に割り当てられたタイムスロットで可変長データの送信を予告する予告データを送信するように、通信部４１を制御することが好ましい。親局２０は、第２機能を有する子局４０のうち一の子局４０から予告データを受信すると、一の子局４０を除く他の子局４０すべてに対して、中止通知を送信する。中止通知とは、親局２０が一の子局４０から可変長データを受信するまでの間、コンテンション区間での送信を中止することを示す通知である。親局２０は、一の子局４０から可変長データを受信すると、他の子局４０すべてに対して、コンテンション区間での送信の中止を解除する解除通知を送信する。

この構成によると、無線システム１０は、一の子局４０（例えば子局Ａａ）が送信した可変長データを送受信している各中継器３０と、他の子局４０とにおける通信の衝突を回避することができる。

６．実施形態６
本実施形態における無線システム１０について、実施形態１から実施形態５とは異なる点を中心に説明する。

６．１構成
本実施形態では、親局２０が可変長データを受信した場合の制御部２２の機能動作、および複数の中継器３０が親局２０宛の可変長データを受信した場合の制御部３２の機能動作が他の実施形態の場合と異なる。

以下、本実施形態の親局２０の制御部２２および中継器３０の制御部３２について、他の実施形態と異なる点を中心に説明する。

（１）親局２０の制御部２２
本実施形態の親局２０の制御部２２は、通信部２１で子局４０から送信された可変長データが受信されると、中継器３０すべてに対して、可変長データの受信が完了したことを示す完了通知を送信する。

（２）中継器３０の制御部３２
本実施形態の中継器３０の制御部３２は、可変長データを送信すべきコンテンション区間コンテンション区間が開始されてから、自器に付与された中継識別子に基づいて定まる時間（待機時間）が経過すると、可変長データを送信するように、通信部３１を制御する。

制御部３２は、親局２０から完了通知を受け取ると、可変長データの送信を中止する。

６．２動作
ここでは、本実施形態における中継器３０の動作について、他の実施形態とは異なる点を中心に、図１５に示す流れ図を用いて説明する。

通信部３１が親局２０宛のデータを受信すると（ステップＳ１００）、制御部３２は、受信したデータが可変長データであるか否かを判断する（ステップＳ１１０）。受信したデータが可変長データであると判断した場合（ステップＳ１１０における「ＹＥＳ」）、制御部３２は、待機時間Ｗａを算出する（ステップＳ６００）。待機時間Ｗａは、自器に付与された中継識別子に固定値を乗じた結果値である。なお、固定値は、各中継器３０に対して共通である。

制御部３２は、コンテンション区間が到来したか否かを判断する（ステップＳ６０５）。

コンテンション区間が到来したと判断する場合（ステップＳ６０５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、親局２０から完了通知を受信したか否かを判断する（ステップＳ６１０）。

完了通知を受信していないと判断する場合（ステップＳ６１０における「Ｎｏ」）、制御部３２は、待機時間Ｗａを経過したか否かを判断する（ステップＳ６１５）。

待機時間Ｗａを経過したと判断する場合（ステップＳ６１５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、可変長データを、コンテンション区間で送信するように、通信部２１を制御する（ステップＳ６０２）。

制御部３２は、可変長データの送信が成功したか否かを判断する（ステップＳ６２５）。

可変長データの送信が成功したと判断する場合（ステップＳ６２５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は処理を終了する。

可変長データの送信が成功していないと判断する場合（ステップＳ６２０における「Ｎｏ」）、制御部３２は、次のコンテンション区間で可変長データを送信するために、ステップＳ６０５へ戻り、次のコンテンション区間の到来を待つ。

完了通知を受信したと判断する場合（ステップＳ６２５における「Ｙｅｓ」）、制御部３２は、可変長データの送信を中止するよう通信部３１を制御する（ステップＳ６３０）。

６．３具体例
ここでは、本実施形態における無線システム１０の動作の具体例を図１６を用いて説明する。

図１６は、機器（子局Ａａおよび各中継器３０）が親局２０宛の可変長データを送信するタイミングを説明する図である。ここで、図１６に示すＴ１ａからＴ１ｆは、下り区間を表し、Ｔ２ａからＴ２ｆは上り区間を表す。

子局Ａａは、図１６に示すように、上り区間Ｔ２ａのコンテンション区間ＦＳ１が到来すると、コンテンション区間ＦＳ１で親局２０宛の可変長データを送信する。ここでは、子局Ａａが送信した可変長データを、中継器Ｒａおよび中継器Ｒｃが受信する。

中継器Ｒａは自器に付与された中継識別子“１”に固定値を乗じて待機時間Ｗａ１を、
中継器Ｒｃは自器に付与された中継識別子“３”に固定値を乗じて待機時間Ｗａ２を、それぞれ算出する。ここでは、固定値は互いに共通であるので、中継器Ｒａの待機時間Ｗａ１は、中継器Ｒｃの待機時間Ｗａ２よりも短い時間である。

中継器Ｒａは、コンテンション区間ＦＳ２が開始されてから待機時間Ｗａ１が経過すると、可変長データを送信する。また、中継器Ｒｃは、コンテンション区間ＦＳ２が開始されてから待機時間Ｗａ２が経過すると、可変長データを送信する。上述したように、待機時間Ｗａ１は、待機時間Ｗａ２よりも短い時間であるので、中継器Ｒａは中継器Ｒｃよりも早く可変長データを送信する。つまり、中継器Ｒｃがコンテンション区間ＦＳ２で可変長データを送信する際には、既に中継器Ｒａが可変長データの送信のためにコンテンション区間ＦＳ２を利用しているので、中継器Ｒｃによる可変長データの送信は失敗する。

その後、中継器Ｒｃは、親局２０から完了通知を受信していない場合であって、次のコンテンション区間ＦＳ３が開始されてから待機時間Ｗａ２が経過すると、可変長データを送信する。

中継器Ｒｃは、図示していないが、親局２０から完了通知を受信すると、可変長データの送信を中止する。
６．４まとめ
以上説明したように、制御部３２は、通信部３１で可変長データが受信されると、可変長データの送信対象区間であるコンテンション区間において、以下のように、通信部３１を制御することが好ましい。制御部３２は、コンテンション区間の開始時点から、中継識別子に応じた待機時間Ｗａが経過すると、可変長データを送信するように、通信部３１を制御する。待機時間Ｗａは、中継識別子で表される中継順序の順位が親局２０に近づくにつれて短くなることが好ましい。

この構成によると、無線システム１０において、中継器３０は、自器に付与された中継識別子に応じた待機時間Ｗａの経過を待って可変長データを送信している。待機時間Ｗａは、中継識別子で表される中継順序の順位が親局２０に近づくにつれて短くなっている。そのため、可変長データが複数の中継器３０で受信された場合、可変長データを受信した複数の中継器３０のうち、待機時間Ｗａが短い、つまり親局２０に近い中継器３０が優先的に可変長データを送信することができる。これにより、本実施形態の無線システム１０は、子局４０から送信された可変長データが親局２０に届くまでの時間を短縮することができる。

また、親局２０は、複数の中継器３０のうち一の中継器３０から可変長データを受信すると、複数の中継器３０すべてに対して、可変長データの受信が完了したことを示す完了通知を送信することが好ましい。可変長データの送信が完了していない中継器３０の制御部３２は、完了通知を受信すると、可変長データの送信を通信部３１に中止させることが好ましい。

この構成によると、無線システム１０は、無駄なトラヒックを削減することができる。

７．実施形態７
本実施形態における無線システム１０について、実施形態１から実施形態６とは異なる点を中心に説明する。

７．１構成
本実施形態では、親局２０の制御部の機能動作と、複数の子局４０の制御部３２の機能動作、が他の実施形態の場合と異なる。

ここで、予告データには、送信対象の可変長データのデータ長を示すサイズ情報が含まれている。

（２）親局２０の制御部２２
通信部２１が子局４０から予告データを受信すると、制御部２２は、可変長データが１つのコンテンション区間で親局２０まで到達するための時間長ＴＳを算出する。制御部２２は、スロット構成のうちコンテンション区間の時間長を、算出された時間長ＴＳへと変更する変更指示を、自局に割り当てられたタイムスロットで複数の中継器３０および複数の子局４０に送信するように、通信部２１を制御する。

７．２動作
ここでは、本実施形態における親局２０の動作について、他の実施形態とは異なる点を中心に、図１７に示す流れ図を用いて説明する。

通信部２１が予告データを受信すると（ステップＳ７００）、制御部２２は、時間長ＴＳを算出する（ステップＳ７０５）。具体的には、制御部２２は、通信速度と、予告データに含まれるサイズ情報とから、１回の送信で必要とする単位時間長を算出する。そして、制御部２２は、算出した単位時間長と、中継器３０の総数とから時間長ＴＳを算出する。

制御部２２は、変更指示を、自局に割り当てられたタイムスロットで複数の中継器３０および複数の子局４０に送信するように、通信部２１を制御する（ステップＳ７１０）。

７．３具体例
ここでは、本実施形態における無線システム１０の動作の具体例を図１８を用いて説明する。

図１８は、機器（子局Ａａおよび中継器Ｒａから中継器Ｒｅ）が親局２０宛の可変長データＶＤを送信するタイミングを説明する図である。ここで、図１８に示すＴ１ａからＴ１ｃおよびＴ１ｇは下り区間を表し、Ｔ２ａ、Ｔ２ｂおよびＴ２ｆは上り区間を表す。

子局Ａａから送信された可変長データＶＤは、中継器Ｒｅ、中継器Ｒｄ、中継器Ｒｃ、中継器Ｒｂ、中継器Ｒａの順の経路で送受信される。そして、可変長データＶＤは、中継器Ｒａから親局２０へと送信される。

子局Ａａは、可変長データＶＤを送信するに先立って、上り区間Ｔ２ａの上り子局スロットＲＳ１において自局に割り当てられたタイムスロットで、親局２０宛に予告データＰＤを送信する。予告データＰＤは、可変長データＶＤと同様に、中継識別子が降順となる順序で各中継器３０を介して親局２０へ送信される。具体的には、中継器Ｒｅ，Ｒｄ，Ｒｃ，Ｒｂ，Ｒａの順序で、上り中継スロットＲＳ２において自器に割り当てられたタイムスロットで、予告データＰＤが送信される。親局２０は、中継器Ｒａから送信された予告データＰＤを受信すると、時間長ＴＳを算出する。親局２０は、コンテンション区間の時間長を時間長ＴＳへ変更する変更指示Ｉａを、下り区間Ｔ１ｂにおいて自局に割り当てられたタイムスロットで、各子局４０および各中継器３０に送信する。このとき、変更指示Ｉａは、中継識別子が昇順となる順序で各中継器３０を介して親局２０へ送信される。具体的には、中継器Ｒａ，Ｒｂ，Ｒｃ，Ｒｄ，Ｒｅの順序で、下り区間Ｔ１ｂにおいて自器に割り当てられたタイムスロットで、変更指示Ｉａが送信される。

予告データＰＤを送信した子局Ａａは、コンテンション区間ＦＳ１が到来すると、コンテンション区間ＦＳ１で親局２０宛の可変長データＶＤを送信する。その後、可変長データＶＤは、中継器Ｒｅ，Ｒｄ，Ｒｃ，Ｒｂ，Ｒａの経路をたどって、時間長ＴＳのコンテンション区間で、親局２０まで送信される。

なお、図示していないが、親局２０が可変長データＶＤを受信すると、無線システム１０は、時間長ＴＳからなるコンテンション区間を元の時間長のコンテンション区間へと変更する。具体的には、親局２０は、時間長ＴＳからなるコンテンション区間を元の時間長のコンテンション区間へと変更する指示（再変更指示）を、下り区間Ｔ１ｂにおいて自局に割り当てられたタイムスロットで、各子局４０および各中継器３０に送信する。各子局４０および各中継器３０が、再変更指示を受信すると、コンテンション区間の時間長ＴＳを元の時間長へと変更する。

７．４まとめ
以上説明したように、第２機能を有する子局４０の制御部４２は、可変長データを通信部４１に送信させる前に、自局に割り当てられたタイムスロットで可変長データの送信を予告する予告データを親局２０に送信するように、通信部４１を制御することが好ましい。親局２０は、予告データを受信すると、以下のように動作することが好ましい。親局２０は、予告データが送信されたタイムスロット以降に到来する一のコンテンション区間で可変長データが親局２０に到達するように一のコンテンション区間の時間長を変更するよう、複数の中継器３０すべてに対して指示する。そして、複数の中継器３０の制御部３２のそれぞれは、時間長が変更された一のコンテンション区間において、可変長データの送信を行うよう通信部３１を制御することが好ましい。

この構成によると、無線システム１０は、スロット構成を変更することで、可変長パケットの中継（送信）を優先的に行うことができる。

８．変形例
以上、実施形態１から実施形態７および変形例に基づいて本発明について説明したが、本発明は上述した実施形態および変形例に限られない。例えば、以下のような変形例が考えられる。

（１）上記実施形態３において、中継器３０は、可変長データを受信するたびに、同一コンテンション区間で、受信した可変長データの送信が可能であるか否かを判断したが、これに限定されない。

子局４０が、可変長データを送信する際に、一のコンテンション区間で送信可能な回数を決定し、可変長データとともにその回数を送信してもよい。このとき、中継器３０は、可変長データを送信する際に、同一コンテンション区間では何回目の送信となるかを判別して、子局４０が決定した回数以下である場合には、そのコンテンション区間で可変長データの送信を行う。

（２）上記実施形態５において、子局４０は、予告データを送信した上り区間と同一の区間のコンテンション区間で可変長データを送信したが、これに限定されない。

子局４０は、予告データを送信した上り区間の次に到来する上り区間のコンテンション区間で、可変長データを送信してもよい。

（３）上記実施形態６において、中継器３０は、可変長データの送信に失敗しても、親局２０から完了通知を受信するまでは可変長データの送信を行うとしたが、これに限定されない。

中継器３０は、可変長データの送信に失敗したときに、送信を中止してもよい。一の中継器３０が一のコンテンション区間で可変長データの送信に失敗したときには他の中継器３０が既に同一コンテンション区間を利用して送信を行っている可能性が高い。そのため、一の中継器３０が送信を中止しても、他の中継器３０から送信された可変長データが親局２０に到達する。

（４）上記実施形態７において、子局４０は、予告データを送信した上り区間と同一の区間のコンテンション区間で可変長データを送信したが、これに限定されない。

このとき、親局２０は、子局４０についての可変長データの送信時間長を含む時間長ＴＳを算出し、変更指示を行ってもよい。または、実施形態７と同様に、各中継器３０で可変長データの送信に必要な単位時間のみから時間長ＴＳを算出してもよい。各中継器３０で可変長データの送信に必要な単位時間のみから時間長ＴＳを算出する場合には、予告データを送信した上り区間の次に到来する上り区間のコンテンション区間で、可変長データが子局４０から送信される。さらに次に到来するスロットの時間長が時間長ＴＳへと変更され、時間長が変更されたコンテンション区間が各中継器３０による可変長データの送信に利用される。

（５）上記実施形態７において、各中継器３０で可変長データを送信する上り区間は、上り子局スロットと、上り中継スロットと、時間長が変更されたコンテンション区間とから構成されるとしたが、これに限定されない。

各中継器３０で可変長データを送信する上り区間は、時間長が変更されたコンテンション区間のみから構成されてもよい。

（６）上記各実施形態において、中継識別子は、親局２０との通信距離が遠ざかるにつれて所定の値ｍ分ずつ大きくなるよう、中継器３０に付与されるとしたが、これに限定されない。

中継識別子は、子局４０から親局２０までの中継順序の順位が定まるように各中継器３０に付与されていればよい。例えば、中継識別子は、親局２０との通信距離が遠ざかるにつれて所定の値ｍ分ずつ小さくなるように設定されてもよい。

このとき、実施形態６で説明した待機時間ａは、“１／（固定値ａ×中継識別子）”で算出される。

（７）上記実施形態および変形例を組み合わせてもよい。

１０無線システム
２０親局
３０中継器
３１通信部（中継部）
３２制御部（中継制御部）
４０子局
４１通信部
４２制御部

Claims

親局と複数の子局とを備える無線システムであって、
前記複数の子局のそれぞれは、
データを無線通信により前記親局宛に送信する通信部と、
前記通信部の動作を制御する制御部とを備え、
前記複数の子局のうち少なくとも１台の子局は、無線通信により前記親局宛に固定長データを送信する第１機能を有しており、当該第１機能を有する子局の制御部は、前記固定長データを送信するために自局に割り当てられた所定の時間長を有するタイムスロットで、前記固定長データを送信するように、前記通信部を制御し、
前記複数の子局のうち少なくとも１台の子局は、無線通信により前記親局宛に可変長データを送信する第２機能を有しており、当該第２機能を有する子局の制御部は、当該第２機能を有する子局間で利用可能な区間であって、前記タイムスロットよりも長い時間長を有するコンテンション区間で、前記可変長データを送信するように、前記通信部を制御する
ことを特徴とする無線システム。
さらに、中継器を備え、
前記中継器は、前記コンテンション区間の利用が可能であり、
前記中継器は、
前記親局宛の前記データを受信し、前記親局宛の前記データを送信する中継部と、
前記中継部の動作を制御する中継制御部とを備え、
前記中継制御部は、
前記中継部で前記固定長データが受信されると、前記固定長データを送信するために自器に割り当てられたタイムスロットで前記固定長データを前記親局宛に送信するように、前記中継部で前記可変長データが受信されると、前記コンテンション区間で、前記可変長データを前記親局宛に送信するように、前記中継部を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の無線システム。
前記中継器を複数備えており、
複数の中継器のそれぞれに対して、前記子局から前記親局までの中継順序を示す中継識別子が付与されており、
前記中継器のそれぞれの前記中継制御部は、
前記中継部で前記可変長データが受信されると、受信された前記可変長データが前記中継順序に従って送信されている場合に前記可変長データを送信するように、前記中継部を制御する
ことを特徴とする請求項２に記載の無線システム。
前記コンテンション区間は、所定周期で到来し、
前記中継器のそれぞれの前記中継制御部は、前記中継部で前記可変長データが受信されると、自器の中継識別子に基づいて、所定周期で到来するコンテンション区間のうち、前記可変長データを送信すべき一のコンテンション区間を決定し、決定した前記一のコンテンション区間で前記可変長データを送信するように、前記中継部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線システム。
前記中継制御部は、前記中継部で前記可変長データが受信されると、前記可変長データが受信された前記コンテンション区間で前記可変長データの送信が可能である場合には、当該コンテンション区間で前記可変長データを送信するよう、前記中継部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線システム。
前記制御部は、前記可変長データを前記通信部に送信させる前に、送信対象区間である前記コンテンション区間における空き状態を検知し、当該コンテンション区間が空き状態であると検知すると当該コンテンション区間で前記可変長データを前記通信部に送信させ、当該コンテンション区間が空き状態でないと検知すると当該コンテンション区間での前記可変長データの送信を前記通信部に中止させる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線システム。
前記第２機能を有する子局を複数備え、
前記第２機能を有する前記複数の子局の前記制御部は、前記可変長データを前記通信部に送信させる前に、自局に割り当てられたタイムスロットで前記可変長データの送信を予告する予告データを送信するように、前記通信部を制御し、
前記親局は、前記第２機能を有する前記子局のうち一の子局から前記予告データを受信すると、前記一の子局を除く他の子局すべてに対して、前記親局が前記一の子局から前記可変長データを受信するまでの間、前記コンテンション区間での送信を中止する中止通知を送信し、前記一の子局から前記可変長データを受信すると、前記他の子局すべてに対して、前記コンテンション区間での送信の中止を解除する解除通知を送信する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の無線システム。
前記中継制御部は、前記中継部で前記可変長データが受信されると、前記可変長データの送信対象区間である前記コンテンション区間において、前記コンテンション区間の開始時点から、前記中継識別子に応じた待機時間が経過すると、前記可変長データを送信するように、前記中継部を制御し、
前記待機時間は、前記中継識別子で表される前記中継順序の順位が前記親局に近づくにつれて短くなる
ことを特徴とする請求項３に記載の無線システム。
前記親局は、前記複数の中継器のうち一の中継器から前記可変長データを受信すると、前記複数の中継器すべてに対して、前記可変長データの受信が完了したことを示す完了通知を送信し、
前記可変長データの送信が完了していない前記中継器の中継制御部は、前記完了通知を受信すると、前記可変長データの送信を前記中継部に中止させる
ことを特徴とする請求項８に記載の無線システム。
前記第２機能を有する前記子局の前記制御部は、前記可変長データを前記通信部に送信させる前に、自局に割り当てられたタイムスロットで前記可変長データの送信を予告する予告データを前記親局に送信するように、前記通信部を制御し、
前記親局は、前記予告データを受信すると、前記予告データが送信された前記タイムスロット以降に到来する一のコンテンション区間で前記可変長データが前記親局に到達するように、前記一のコンテンション区間の時間長を変更するよう、前記中継器すべてに対して指示し、
前記複数の中継器の中継制御部のそれぞれは、時間長が変更された前記一のコンテンション区間において、前記可変長データの送信を行うよう当該中継器の前記中継部を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の無線システム。
データを無線通信により親局宛に送信する通信部と、
前記通信部の動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、
固定長データを前記親局に送信する場合には、データを送信するために自局に割り当てられた所定の時間長を有するタイムスロットで前記固定長データを送信するように、前記通信部を制御し、
可変長データを前記親局に送信する場合には、前記親局に可変長データを送信する他の機器とで利用可能であり、前記タイムスロットよりも長い時間長を有するコンテンション区間で、前記可変長データを送信するように、前記通信部を制御する
ことを特徴とする無線システムの子局。