JPH11234293A - 通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】目的に合わせたデータ転送速度を選択できるよ
うにする。 【解決手段】複数の通信装置のうち１つが制御ノード
で、残りの通信装置の全てが被制御ノードであり、これ
ら全ての被制御ノードは制御ノードのみと通信するよう
になされた無線通信ネットワークに使用される通信装置
である。制御ノードから上記被制御ノードに通信すると
きの上記制御ノードのデータ転送速度は、被制御ノード
の全てが使用できるデータ転送速度の中で、最も高速な
データ転送速度に設定される。被制御ノードから上記制
御ノードに通信するときのデータ転送速度の初期設定
は、個々の被制御ノードごとに設定されると共に、制御
ノードと被制御ノードとの間のデータ転送速度のうち共
通する最高のデータ転送速度に設定される。目的に応じ
て切り替えることによって最適な転送速度となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、無線ネットワー
クを構築するときに使用して好適な通信装置に関する。
詳しくは、無線ネットワークに接続される通信装置のデ
ータ転送速度として高速のデータ転送速度で通信できる
ものにあっては、これよりも低速なデータ転送速度でも
通信できるように、複数のデータ転送速度を切り替えら
れるように構成することによって、リアルタイム転送や
節電転送など転送目的に合ったデータ転送速度を利用し
て通信できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、携帯機器の普及が進むにつれて、
各種アナログ及びディジタルのインタフェースのワイヤ
レス化が進んでいる。特にコンピュータ分野に関して
は、ワイヤレス化及び高速化への取り組みが盛んであ
り、例えばワイヤレスＬＡＮ（local area network )や
ＩｒＤＡ(infrared data association）に代表されるよ
うな技術を用いて、同一部屋内に置かれた携帯機器間に
限らず、携帯機器と据置き機器との間などにおいても、
非接触接続によるネットワーク（無線ネットワーク）の
構築が進められている。

【０００３】例えばワイヤレスＬＡＮでは、ＣＳＭＡ
（carrier sense multiple access )と呼ばれるアクセ
ス制御プロトコルを用いることによって、複数のノード
間の通信を可能にしている。またＩｒＤＡでは、ＩｒＬ
ＡＰ(link access protocol)と呼ばれるアクセス制御プ
ロトコルを用いることによって、２つのノード間の通信
を可能にしている。

【０００４】ここで、上述したＵＳＢやＩＥＥＥ１３９
４などの高速シリアルバスをワイヤレス化して無線ネッ
トワークを構築する場合には、図９に示すようなネット
ワークの構築が考えられる。同図Ａは集中制御方式（集
中管理方式）であって、ネットワークを構築する複数の
通信装置の１つを制御ノードと定め、それ以外の通信装
置は被制御ノードとして動作させる。例えば図９Ａのよ
うに、通信装置（ノード）１が制御ノードとなり、残り
のノード２、３、４を被制御ノードとして集中管理する
方式である。これに対して図９Ｂのネットワークは、相
互制御方式であって、全てのノード１〜４の間で通信を
行うことができる。

【０００５】このようなネットワーク構成にあって、発
信ノードの切り替えが頻繁に発生するネットワークでの
使用状況を考慮すると、ノード間の通信は複数のノード
で調停する図９Ｂの方式よりは、１つのノードが集中し
て管理・制御する図９Ａの方式の方が、転送幅や転送時
間の管理が容易になる。したがって高速シリアルバスを
ワイヤレス化する際には、図９Ａのようにネットワーク
上の複数装置間の通信制御は１つの制御ノードが担当す
るような無線ネットワークとするのが適切である。この
場合、制御ノード以外の１以上の被制御ノードは、転送
タイミングや転送時間、転送幅などの通信制御が、この
制御ノードによって管理されることになる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図９Ａのよ
うに無線通信ネットワークに使用される高速のシリアル
バスに接続する通信装置のなかには、複数のデータ転送
速度を用意し、これを必要に応じて切り替えて通信を行
った方がよいものも存在する。例えば電池電源を併用で
きるポータブルな通信装置では、ＡＶデータなどのよう
にリアルタイム性が要求される通信を行う場合の他に、
リアルタイム性を要求されないような通常のデータ（管
理データなど）を送信する場合がある。

【０００７】リアルタイム通信は高速のデータ転送速度
で行う必要があるが、リアルタイム性が要求されない通
常のデータなどを送信するときは、低速のデータ転送速
度で充分であって、特に高速のデータ転送速度を用いて
データを送信する必然性がないばかりか、電力消費とい
う面からも不利である。周知のように電力消費は低速な
データ転送速度よりも高速のデータ転送速度の方が大き
いからである。

【０００８】したがって、電池電源などを併用できるよ
うにしたポータブル機器などの場合であって、リアルタ
イム性が要求されないデータ転送のときにはできるだけ
低速なデータ転送速度を選択して電池寿命を長くし、リ
アルタイム性が要求されるデータ転送のときにはこれよ
りも高速なデータ転送速度を選択してリアルタイム送信
を実現できた方が好ましい。

【０００９】もちろん、ポータブル機器の場合でＡＣ電
源を利用する場合などのときには、電池寿命を考慮する
必要がないから、この場合にはユーザの意志によって高
速のデータ転送速度に切り替えられるようにしておけば
さらに便利である。

【００１０】この他に、図９Ａに示すような無線通信ネ
ットワークでは、制御ノード１との通信距離によって通
信品質が大幅に変化する。例えば通信媒体として赤外光
線などを使用する場合には、通信距離などの通信環境に
よっては、送信された信号が著しく劣化して受信される
場合が考えられる。このような場合にも意識的にデータ
転送速度を低速側に変更できた方が通信品質を確保する
上で好ましい。

【００１１】このような観点からすると、複数のデータ
転送速度を選択できるように通信装置が構成されている
ことが好ましいが、全ての通信装置に複数のデータ転送
速度が可能な機能を搭載することは得策ではない。それ
は、低速なデータ転送速度のみで充分な通信装置も存在
するからである。

【００１２】例えば図１０Ａのように、３つのノード１
〜３によってネットワークが構築され、これらノード１
〜３の全てが例えば５０Ｍｂｐｓのデータ転送速度で通
信しているネットワークの中に、これよりもデータ転送
速度が遅い（例えば２５Ｍｂｐｓ）被制御ノード４が参
入したときを考える。

【００１３】直前までのデータ転送速度のままでは、制
御ノード１と被制御ノード４との間の通信を行うことが
できないから、この場合には、同図Ｂのように参入した
被制御ノード４のデータ転送速度として５０Ｍｂｐｓま
で取り扱えるように変更することがまず考えられる。そ
うすれば、制御ノード１から被制御ノード４へのデータ
転送速度も、被制御ノード４から制御ノード１へのデー
タ転送速度も共に５０Ｍｂｐｓとなって高速通信が可能
になる。しかし、被制御ノード４にとっては無駄な機能
までも搭載することになり、経済的でもない。

【００１４】これに対して図１０Ｃに示すように、参入
する被制御ノード４のデータ転送速度はそのままの２５
Ｍｂｐｓとする代わり、制御ノード１のデータ転送速度
として今までよりも低速なデータ転送速度（２５Ｍｂｐ
ｓ）をも取り扱えるようにすることが考えられる。

【００１５】こうすれば、制御ノード１から被制御ノー
ド４へのデータ転送速度も、被制御ノード４から制御ノ
ード１へのデータ転送速度も共に２５Ｍｂｐｓとなっ
て、被制御ノード４のネットワークへの参入が可能にな
る。この場合には他の被制御ノード２、３に対しても制
御ノード１からは２５Ｍｂｐｓという低速なデータ転送
速度で通信が行われる。これによって被制御ノードの全
てに対する制御ノード１からのデータ転送速度が同一と
なって、データ転送速度の管理が容易になる。ただし、
被制御ノード２あるいは３からのデータ転送速度は図１
０Ａの場合と同じく５０Ｍｂｐｓが使用される。これに
よって高速転送が確保される。

【００１６】新規参入としては図１０Ｄのように、７５
Ｍｂｐｓと言うような、より高速なデータ転送が可能な
被制御ノード（通信装置）５が参入することも考えられ
る。この場合には、参入した被制御ノード５のデータ転
送速度をネットワークの最高速度である５０Ｍｂｐｓに
すれば、全ての被制御ノードに対して高速通信（５０Ｍ
ｂｐｓ）が可能になる。

【００１７】そこで、本発明はこのような実情を鑑みて
なされたものであり、特に集中制御方式によって無線通
信ネットワークを構築する場合に使用される通信装置で
あって、制御ノードとなり得る通信装置には複数のデー
タ転送速度を用意し、これを必要に応じて切り替えて通
信を行うことによって、不必要な設備を避けながら目的
に合ったデータ転送速度を選択できるようにしたもので
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
め、請求項１に記載したこの発明に係る通信装置では、
複数の通信装置のうち１つが制御ノードで、残りの通信
装置の全てが被制御ノードであり、これら全ての被制御
ノードは上記制御ノードのみと通信するようになされた
無線通信ネットワークに使用される通信装置であって、
上記通信装置が高速なデータ転送速度を使用できるもの
であるときには、これよりも低速なデータ転送速度を切
り替えて使用することができるようになされたことを特
徴とする。

【００１９】この発明では、制御ノードになり得る通信
装置に対してのみ、複数の被制御ノードとそれぞれ別々
のデータ転送速度で通信できる機能を搭載する。これに
よって無駄な設備を抑制できる。そして制御ノードから
被制御ノードに情報（データ）を送信する場合には、全
てのノードの共通なデータ転送速度のうち最も速いデー
タ転送速度が、制御ノードのデータ転送速度に選ばれ
る。これによって全ての被制御ノードに対しては単一の
データ転送速度でデータを送信できるから制御ノードの
管理が容易になる。

【００２０】また、被制御ノードから制御ノードへのデ
ータ送信を行うに当たっては、これら２つのノードの持
つデータ転送速度のうち最も速いデータ転送速度がその
被制御ノードのデータ転送速度として選定される。例え
ば制御ノードが５０Ｍｂｐｓと２５Ｍｂｐｓで、被制御
ノードが５０Ｍｂｐｓの場合には、５０Ｍｂｐｓがその
被制御ノードにおけるデータ転送速度として選ばれ、被
制御ノードが２５Ｍｂｐｓであるときには２５Ｍｂｐｓ
がその被制御ノードにおけるデータ転送速度として選ば
れることになる。これによって最も効率のよいデータ送
信を実現できる。

【００２１】以上のようにして設定されたデータ転送速
度は、使用する電源によって、受信状態によってあるい
はユーザの手動操作などによって、それぞれ変更するこ
とができる。この変更処理によって目的に合わせたデー
タ転送速度を選択できる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい一実施形
態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ま
ず、この発明の原理的な説明から行う。

【００２３】この発明に係る通信装置のハード構成につ
いては後述するとして、この発明が対象とする無線通信
ネットワークは、通信媒体として電波、赤外線、レーザ
光などの無線を使用するもので、例えば同じ室内に置か
れた複数の通信装置（ＴＶ、ラジオ、携帯電話、電子手
帳、プリンタ、パソコンなど）の１つが制御ノードとな
り、そのほかの通信装置が被制御ノードとなって１つの
無線による通信ネットワークを構築する。部屋から退室
した携帯型の通信装置はこのネットワークの被制御ノー
ドとしての資格を喪失する。ネットワークが構築されて
いる部屋に運び込まれた通信装置は一定の接続手順を踏
むことによって被制御ノードとしての資格を得る。

【００２４】この接続手順のなかにデータ転送速度の設
定処理が含まれる。データ転送速度の設定は制御ノード
側と被制御ノード側のそれぞれにおいて行われる。既に
無線通信ネットワークが構築されている場合には、参入
する新たなノードによっては今までのデータ転送速度を
変更する必要が生じる場合がある。

【００２５】制御ノードのデータ転送速度の初期設定か
ら説明すると、この場合にはデータの転送先に拘わら
ず、全ての被制御ノードが使用できるデータ転送速度の
内で最も高速なデータ転送速度が制御ノードのデータ転
送速度として設定される。つまり、例えば全てのノード
において共通するデータ転送速度のうち、最も速いデー
タ転送速度が５０Ｍｂｐｓであるときには、５０Ｍｂｐ
ｓが制御ノードのデータ転送速度として選ばれる。ま
た、データ転送速度として５０Ｍｂｐｓと２５Ｍｂｐｓ
とが混在するときには、共通するデータ転送速度のうち
最も速い速度が選ばれる。この例では共通するデータ転
送速度のうち最も速い速度は２５Ｍｂｐｓである。

【００２６】図３はこれを実現するための一例を示すフ
ローチャートであって、制御ノードに関するデータ転送
速度（発信転送速度）を決定する処理がスタートする
と、まずそのネットワークに参入したノード（新規被制
御ノード）との最初の交信、つまり新規ノードからの信
号に基づいて、被制御ノードが発信可能な最高データ転
送速度情報を制御ノード１側で取得する（ステップ４
１）。

【００２７】次に、この最高データ転送速度と、制御ノ
ード１が既に使用しているデータ転送速度（現在発信し
ている転送速度）とを比較する（ステップ４２）。そし
てこの最高データ転送速度が現在使用しているデータ転
送速度より遅い場合には、現在使用しているデータ転送
速度を、参入した被制御ノードの最高データ転送速度ま
で落とす速度変更処理を実行して、このデータ転送速度
の設定処理が終了する（ステップ４３）。そうしない
と、新規な被制御ノードとの通信を同一のデータ転送速
度をもって実現できなくなるからである。

【００２８】これに対しステップ４２において、新規ノ
ード側の最高データ転送速度が現在使用しているデータ
転送速度より速い場合には、現在使用しているデータ転
送速度をそのまま制御ノードのデータ転送速度として使
用する。つまりこの場合には速度変更処理は行われな
い。

【００２９】このようなデータ転送速度の設定処理を行
うことによって、ノードのデータ転送速度がそれぞれ相
違する場合であっても、全てのノードが共通するデータ
転送速度のうち最も速いデータ転送速度が制御ノードの
データ転送速度として選ばれるから、これによって効率
のよいデータ通信を実現できる。

【００３０】また、このデータ転送速度は新規に参入す
るノードによっては適応的に制御されるから、参入ノー
ドの変更が生じた場合でも常に新たなノードを加えた全
てのノードが共通するデータ転送速度のうち最も速いデ
ータ転送速度を用いてデータ通信を行うことができる。

【００３１】次に、被制御ノードのデータ転送速度の設
定について説明する。図１０Ｃに示すようにデータ転送
速度が混在する場合、例えば５０Ｍｂｐｓの被制御ノー
ド２、３と、２５Ｍｂｐｓの被制御ノード４が混在する
場合を考える。

【００３２】まず、被制御ノード２あるいは３から制御
ノード１へのデータ送信は、ノード１、２、３が共通す
るデータ転送速度のうち最も速いデータ転送速度の５０
Ｍｂｐｓでデータの送信が行われる。次に、被制御ノー
ド４はその最高データ転送速度が２５Ｍｂｐｓであるた
め、被制御ノード４から制御ノード１へのデータ送信
は、ノード１と４が共通するデータ転送速度のうち最も
速い速度である２５Ｍｂｐｓがデータ転送速度として選
ばれる。これらは何れもデータの転送効率を考慮したた
めである。

【００３３】なお、制御ノード１から複数の被制御ノー
ド２〜４にデータを送信する場合は、図３の説明からも
明らかなように、これらノード１〜４が共通するデータ
転送速度のうち最も速い速度である２５Ｍｂｐｓが、制
御ノード１のデータ転送速度として設定されることにな
る。

【００３４】このような被制御ノードにおけるデータ転
送速度の決定処理を図４以下を参照して説明する。被制
御ノードのデータ転送速度を設定するに当たっては、制
御ノードのデータ転送速度との関係から初期設定値を設
定できるのみに留まらず、被制御ノードが使用する駆動
電源の種類や、受信状態などによって適応的に変更でき
るようになされている。

【００３５】そのため、図４に示すフローチャートのよ
うに、被制御ノードが発信するデータ転送速度の決定処
理が開始されると、まず第１に、そのノードの駆動電源
が電池駆動であるかどうかが判別される（ステップ８
１）。これは上述したように、電池併用型の通信装置に
あってはデータを高速で送信すべき場合と、低速送信で
も充分な場合とがあり、電池駆動の場合はどちらかと言
えば低速送信で充分な場合が多いからである。

【００３６】したがって、データ転送速度が別の処理ス
テップによって初期設定されている場合でも、電池駆動
の場合には、発信すべきデータ転送速度を低速側、この
例ではその被制御ノードが持つ最低のデータ転送速度に
変更してデータ転送速度の決定処理を終了する（ステッ
プ８２、８９）。

【００３７】第２に、Ｓ／Ｎの状況が判別され（ステッ
プ８３）、Ｓ／Ｎが悪い場合には上述したと同様にデー
タ転送速度を低速側例えばその被制御ノードが持つ最低
のデータ転送速度に変更してデータ転送速度の決定処理
を終了する（ステップ８２、８９）。

【００３８】第３に、手動で低速のデータ転送速度が選
択されているときにも（ステップ８４）、例えばその被
制御ノードが持つ最低のデータ転送速度に変更してデー
タ転送速度の決定処理を終了する（ステップ８２、８
９）。

【００３９】これに対して、電池駆動でもなければ、充
分なＳ／Ｎが得られている場合さらには手動でデータ転
送速度が選択されていない場合には（ステップ８１、８
３、８４）、制御ノード１から発信可能な最高のデータ
転送速度情報を取得する（ステップ８５）。次に、所得
したデータ転送速度情報を自己の発信可能なデータ転送
速度と比較し（ステップ８６）、自己のデータ転送速度
よりも速い場合には、自己の発信可能な最高のデータ転
送速度を、データ転送速度に変更して、データ転送速度
決定処理を終了する（ステップ８７、８９）。これによ
って自己が持つ最高のデータ転送速度でデータの送信を
行うことができる。

【００４０】また、所得したデータ転送速度情報を自己
の発信可能なデータ転送速度と比較した結果、自己のデ
ータ転送速度の方が速い場合には、自己の発信可能な最
高のデータ転送速度を、制御ノード側における最高のデ
ータ転送速度まで落として、データ転送速度決定処理を
終了する（ステップ８８、８９）。これによって制御ノ
ードと共有するデータ転送速度のうちの最高のデータ転
送速度でデータの送信を行うことができる。

【００４１】このようにデータ転送速度が初期設定され
るわけであるが、上述したようなデータ転送速度の変更
条件が予め設定されているときは、先に述べたように変
更条件の方を優先してデータ転送速度が設定されること
は言うまでもない。

【００４２】初期設定されたデータ転送速度を適応的に
変更するには図５のようにすればよい。まず、電源の状
態を判別し（ステップ９１）、電源の状態が変更された
ときは、その状態変更が電池電源への変更であるかが判
別され（ステップ９２）、電池電源によって駆動される
ようになったときはデータ転送速度を低速側に変更され
る（ステップ９３）。このとき電力の消費状況に応じて
低速なデータ転送速度を選択するようにしてもよい。

【００４３】データ転送速度を変更することによって被
制御ノードにおけるデータ転送速度（発信転送速度）の
変更処理が終了する（ステップ９４）。電池電源からＡ
Ｃ電源に変更されているときには別のデータ転送速度変
更処理ルーチン１１０に遷移するがこれについては後述
する。

【００４４】同様に、使用中にＳ／Ｎ状況が大幅に変化
したときには（ステップ９５）、何れの方向に変化した
かを判断し、低下する方向に変化したときには（ステッ
プ９６）、低下したレベルをも考慮してデータ転送速度
を現在使用中のものよりもさらに低速のデータ転送速度
に変更して速度変更処理が終了する（ステップ９７、９
４）。低下レベルに拘わらず最低のデータ転送速度に変
更するようにしてもよい。

【００４５】次に、手動によって初期設定値が変更され
たときには（ステップ９８）、現在よりも速度が下げら
れ場合はその値まで落としたものをデータ転送速度とし
て使用する（ステップ９９、１００、９４）。

【００４６】電源の状態が変更されたものの、電池駆動
からＡＣ駆動に変更されたとき（ステップ９２）、ある
いはＳ／Ｎが良好となる方向に変化したとき（ステップ
９６）、さらには手動によりデータ転送速度が高速側に
変更されたようなときには（ステップ９９）、図４に示
すようなデータ転送速度設定処理を行えばよい。

【００４７】これを改めて図６に示すと、この図６に示
すデータ転送速度の変更処理において、上述した条件の
下でデータ転送速度の変更処理が開始されると、制御ノ
ード１から発信可能な最高のデータ転送速度情報を取得
する（ステップ１１１）。次に、所得したデータ転送速
度情報を自己の発信可能なデータ転送速度と比較し、自
己のデータ転送速度よりも速い場合には、自己の発信可
能な最高のデータ転送速度を、データ転送速度に変更し
て、データ転送速度決定処理を終了する（ステップ１１
２、１１３、１１５）。これによって自己が持つ最高の
データ転送速度でデータの送信を行うことができる。

【００４８】また、所得したデータ転送速度情報を自己
の発信可能なデータ転送速度と比較した結果、自己のデ
ータ転送速度の方が速い場合には、自己の発信可能な最
高のデータ転送速度を、制御ノード側における最高のデ
ータ転送速度まで落として、データ転送速度決定処理を
終了する（ステップ１１２、１１４、１１５）。これに
よって制御ノードと共有するデータ転送速度のうちの最
高のデータ転送速度でデータの送信を行うことができ
る。

【００４９】このように図６のようなステップでデータ
転送速度を初期設定しても、通信途中で上述したような
条件変化が発生したときには、データ転送速度を適応的
に変更することができるから、最も適したデータ転送速
度でデータ送信を継続できる特徴を有する。

【００５０】ところで、無線通信ネットワークとして図
９Ａに示すような集中制御方式を採用する場合には、制
御ノード１は当該ネットワークに接続される全てのノー
ドを区別する必要がある。このために、各ノードに対し
て識別子（以下ノードＩＤという）を付加する。

【００５１】ノードＩＤの付与方法としては、例えばＩ
ＥＥＥ１３９４で設定されているノードユニークＩＤの
ように、機器の工場出荷時にそれぞれの機器に個別に付
与されるＩＤをそのまま使用することも考えられる。し
かし、このＩＤは数１０ビット（６４ビット程度）で構
成されたＩＤ番号であるため、取り扱う情報量が膨大
で、容易には管理できない。

【００５２】そこで、当該ネットワークのみで取り扱う
少ない情報量で可能なノードＩＤを付与する。制御ノー
ドは、ノードＩＤという小さい情報量の識別子を、各ノ
ードがネットワークに接続された時点で付加することに
より、制御ノード自分自身を含めた当該ネットワーク上
での全てのノードを区別することができる。

【００５３】ノードＩＤは各ノード個々に設定する値
（番号）であって、各ノードにいかなる値が付けられる
かは、当該ノードがネットワークに接続されたときの状
況によって異なる。そして付与されるべきノードＩＤを
制御ノードが一括して管理すれば、複数の被制御ノード
に対して同一のノードＩＤが付与されるような誤ったＩ
Ｄ付与は発生しない。各ノードは制御ノードからこのノ
ードＩＤを割り当てられることにより、ネットワークに
参加することが可能になる。

【００５４】このようなことからノードＩＤとしては１
つのネットワーク上で区別できるだけの情報量で足り
る。１つの制御ノードが制御可能なノード数を例えば６
４個以下とすれば、６ビットの情報量で制御ノードを含
めた全てのノードを区別できることになる。これによ
り、被制御ノードが複数の同一型の機器であるか、また
は用途の全く異なる機器であるかに拘わらず、少ない情
報量で全てのノードを区別して制御できる。

【００５５】ノードＩＤが付与されたノードが制御ノー
ドや他のノードと通信を行うには、まず制御ノードは発
信許可信号としてノードＩＤの値を被制御ノード個々に
対して送信する。各被制御ノードは、受信した値をチェ
ックして自分のノードＩＤであるかどうかを判断する。
自己のノードＩＤであるときには発信機会が与えられた
ものとして送信を開始する。自己のノードＩＤではなく
したがって発信が許可されていないときには、送信しな
いか、あるいは送信を停止する。

【００５６】このように、１つのネットワーク上で各ノ
ード固有のノードＩＤを付与することによって、複数の
被制御ノードが同時に送信して妨害し合うようなことが
なくなり、１つの制御ノードによってネットワーク全体
の通信制御が可能になる。制御ノードになることができ
る通信装置は、パソコンなどのように双方向通信が可能
な機器である。

【００５７】図７はノードＩＤの登録処理例を示すフロ
ーチャートであって、ノード初期化処理が起動すると、
まず最初にワイヤレス空間にネットワークが構築されて
いるかどうかを他ノードからの信号受信によって判断す
る（ステップ５１，５２）。

【００５８】新たなノードが参加可能なネットワークか
らの信号を受信できないときにはネットワークが未だ構
築されていないと考えられるからである。あるいは周波
数の異なる別チャネルを用いるなどの手法で既存のネッ
トワークとは干渉し合わないような新たなネットワーク
を構築しようとしているときには、別チャネルを用いた
当該ノードにとってはまだネットワークが構築されてい
ないと判断できるからである。

【００５９】このように初期化直後のノードは、既に構
築されているネットワークの妨害を防止するため、他の
ノードからの信号の受信を開始し（ステップ５１）、ワ
イヤレス空間にまだネットワークが構築されていない状
態であることを確認する（ステップ５２）。

【００６０】他の制御ノードからの信号を受信できない
ときには、当該ノードが制御ノードになり得るノード機
器であるかどうかを判断し（ステップ５３）、もし制御
ノードになり得るノード機器であるときには当該ワイヤ
レス空間上の通信制御を担当する制御ノードとなり、制
御ノード処理状態に移行して当該ワイヤレスネットワー
クに接続しようとする新たなノード出現の待機状態とな
る（ステップ５４）。

【００６１】制御ノードになりたてのノードは、その無
線ネットワーク内に未だ通信の対象となる被制御ノード
を持たないため、制御ノード機器側からはネットワーク
制御信号に空のデータを付加して送信し続ける。あるい
はネットワーク制御信号のみを断続的に送信し続ける。
このネットワーク制御信号の送出によって当該ワイヤレ
ス空間で別のノードが制御ノードになることを防止して
いる。

【００６２】これに対して制御ノードになり得る機能を
持たないノードであったときには、新たなノードが制御
ノードになって無線ネットワークを構築するまで待つ
（ステップ５３，５１）。

【００６３】ステップ５２において、他のネットワーク
からの信号が受信可能な場合は、既に構築されているネ
ットワークの妨害となるので、当該既存のネットワーク
に参加する等の処理に切り替える。

【００６４】他のネットワークからの信号を受信できる
状態にあるときは、このワイヤレス空間に既に通信制御
を担当する制御ノードが存在していることになる。この
状態では制御ノードからはネットワーク制御信号が送信
される。このネットワーク制御信号には、新規参加しよ
うとするノード（ノードＩＤを持たないノード）が発信
可能な唯一の機会である、一時利用目的のノードＩＤに
対して送信許可が出される。その送信許可を受け取るこ
とによって、新たなノードはネットワーク参加のための
処理作業を開始することができる。

【００６５】ここに、一時利用目的のノードＩＤとは、
そのノード機器固有のノードＩＤが設定されるまでの間
だけ使用される仮のノードＩＤである。新たにネットワ
ークに参加するノード機器側は、一時利用目的のノード
ＩＤが送信可能な状態であるときにのみ制御ノード側に
送信することができる。

【００６６】送信が許可された新たなノードは、制御ノ
ードに対して、現在のノードＩＤの使用状況を記録した
ＩＤ領域の情報をリクエストする（ステップ５５）。ノ
ードＩＤの使用状況を確認することにより、複数の被ノ
ード機器が同一のノードＩＤを獲得し、登録する間違い
を回避している。

【００６７】ノードＩＤの使用状況を獲得した当該新規
ノードは、未使用のノードＩＤを調査し、未使用ノード
があるときにはその中から使用するノードＩＤを決定す
る（ステップ５６，５８）。未使用のノードＩＤがまっ
たくないときには、規定個数のノードが当該無線ネット
ワークに参加していることであり、当該制御ノードはこ
れ以上被制御ノードを制御できないことを意味するの
で、当該新規ノードは参加作業を中止する（ステップ５
７）。この処理を行うことによって、制御ノードの最大
制御能力以上のノード数が当該ネットワークに参加する
ことはない。

【００６８】新規ノードがどのノードＩＤを使用するか
が決定したら（ステップ５８）、当該新規ノードは再度
一時利用目的のノードＩＤが送信許可されたタイミング
に、そのノードＩＤが「使用中」である旨の上書き（更
新）が行われる（ステップ５９）。

【００６９】この上書き処理としては、変更前の値と変
更後の値の両方を使用し、変更前の値が変更後の値と同
じ場合に限り新規ノードに関するノードＩＤの上書きを
許可している。これは、当該新規ノードが処理している
間に別の新規ノードによって当該第１の記録領域の内容
が書き替えられていないことを確認した上で、メモリ領
域を書き替える（セットする）ための処理である。これ
で新規ノードが使用するノードＩＤの正規登録を保証し
ている。

【００７０】ノードＩＤの上書きが成功した場合、当該
新規ノードは自ら決定したノードＩＤを使用することが
できる（ステップ６０）。以降、当該新規ノードは、制
御ノードから送られる当該ノードＩＤの発信許可信号に
応じて発信することができる（ステップ６１）。

【００７１】ノードＩＤの上書き処理が失敗した場合に
は、ノードＩＤの情報を取り寄せた後に、他のノード
（新規ノード）によってノードＩＤの使用状況が変更さ
れた可能性が高いので、再度使用状況のリクエストから
処理を再開することになる（ステップ６０，５５）。

【００７２】以上の処理によって、既に使用している他
のノード機器の使用者の手を煩わせることなく、ネット
ワーク稼働中に動的に新規ノードで使用するノードＩＤ
を獲得することができると共に、取得したこのノードＩ
Ｄによって当該無線ネットワークに参加することができ
る。

【００７３】上述とは逆に、既にノードＩＤを持つノー
ド機器が空間に構築されているネットワークから抜ける
場合を、図８に示すフローチャートにしたがって説明す
る。当該ネットワークから抜ける場合も、制御ノード側
のメモリへの上書きという処理はネットワークへの参加
の場合と変わらない。

【００７４】ネットワークからの離脱例を図８にしたが
って説明する。この例ではノード機器の電源をオフする
と自動的に図８の制御プログラムが起動されるようにな
っている。まず、使用中のノードＩＤの送信が許可され
ると、当該ノードは制御ノードに対して現在のノードＩ
Ｄの使用状況の情報をリクエストする（ステップ７
１）。

【００７５】使用状況を獲得した当該ノードは、メモリ
での使用状態を確認し（ステップ７２）、当該ノードＩ
Ｄが再び送信許可されたときに、メモリに対して（未使
用＝フラグ「０」）とするための上書きを行う（ステッ
プ７３）。この処理で直前まで使用していたノードＩＤ
が未使用状態に変更される。

【００７６】この上書き処理にあっても、変更前の値と
変更後の値の両方を使用し、変更前の値が変更後の値と
同じ場合に限り上書きを許可して更新する（ステップ７
３）。これによって、メモリに上書きしようとする間
に、別のノードによってその記録領域が変更されたかど
うかの確認を行うことができる。更新処理が成功すると
ノード終了状態に移行する（ステップ７４，７５）。

【００７７】上書きが成功すると、当該ノードはノード
ＩＤを返却してネットワークから抜けたことになり、使
用していたノードＩＤへの発信許可は停止する。上書き
処理が失敗した場合は、ノードＩＤの情報を取り寄せた
後に、他のノードによってノードＩＤの使用状況が変更
された可能性が高いので、この場合には再度使用状況を
リクエストして同じような手順処理が繰り返される（ス
テップ７４，７１）。

【００７８】以上の処理によって、既にノードＩＤを持
つノードは、別のノード機器の使用者によるネットワー
ク設定変更の手間を煩わせることなく、ネットワーク稼
働中に動的にノード機器をネットワークから外したり、
停止させたりすることができる。

【００７９】図７の制御プログラムはノード機器の電源
オンによって起動され、図８の制御プログラムはノード
機器の電源オフによって起動されるから、制御ノード機
器の電源がオフされない限り、当該ネットワークは生き
続ける。他のノード機器は電源のオンオフの都度、ノー
ドＩＤを獲得したり、ノードＩＤを解放する動作が行わ
れる。

【００８０】以上のような高速アクセスが可能な無線通
信ネットワークに接続される通信装置の一実施形態を図
１に示す。

【００８１】図１はこの発明に係る通信装置であるノー
ド１０の一実施形態を示す要部の系統図であって、端子
１２に供給された伝送すべきデータ（ＡＶデータなど）
は、信号形態の変換回路１４に供給されて、この例では
固定長のフレームデータに変換される。この例では図２
に示すように１サイクルが複数のフレーム（図では６フ
レーム）で構成される。１サイクルはＩＥＥＥ１３９４
高速シリアルバスの場合１２５μsecであり、先頭フレ
ームの前には同期信号SYNCが付加される。

【００８２】同期信号SYNCには、少なくともこの例では
転送クロック信号の他に、ノードの識別子であるノード
ＩＤや、そのノードに対する発信許可信号さらにはノー
ドの最も速いデータ転送速度（データ転送速度の種類を
含む）などが含まれているものとする。

【００８３】ＩＥＥＥ１３９４などの高速シリアルバス
では、パケットを単位としてデータの送信が行われる
が、このパケットデータは周知のように可変長である。
固定長のフレームで１サイクルを構成することによっ
て、フレームを単位としてノードの切り替え処理を実現
できるし、先頭の転送クロック信号を１サイクル毎に与
えることによってネットワークが半二重通信となるの
で、制御ノードとノードとの同期処理が簡単となるか
ら、ノード切り替え時間を大幅に短縮できる。これによ
ってＡＶデータなどをリアルタイムで転送できることに
なる。またフレームは固定長であるために、ＥＣＣなど
のエラー訂正が容易になるなどの特徴を有する。

【００８４】信号変換回路１４ではフレーム変換処理の
他に、図２に示すような各種の同期信号が付加される。
このような処理を実現するためにＣＰＵ構成の制御部２
０が設けられ、フレーム化のための処理がなされる。

【００８５】この制御部２０には、フレーム化処理や、
図３から図８に示した各種処理を実行するための各種制
御プログラムが格納されたＲＯＭ２２を始めてとして、
信号処理のためのワーキング用メモリ（ＲＡＭ）２４な
どが設けられており、さらにこの制御部２０には操作キ
ーの入力部（操作部）２６やＬＣＤなどの表示部２８が
夫々設けられている。

【００８６】信号変換回路１４において生成された図２
に示すようなフォーマットを有する送信信号は、送信部
１６に供給されて無線ネットワークにおいて使用されて
いる通信媒体に変換されてその出力素子１８より無線ネ
ットワークに向けて送信される。

【００８７】通信媒体として赤外線が使用されるものと
すれば、送信部１６に接続された赤外線発光素子１８が
送信信号によって励起される。また、受光素子３０によ
って受光された赤外線による信号（受信信号）が受信部
３２で電気信号に変換された上で上述した信号変換回路
１４に入力されて、逆変換処理してパケットデータなど
に戻される。

【００８８】高速転送として使用するデータ転送速度
を、低速転送として使用するデータ転送速度の整数倍に
することにより、図１に示すデータ処理用クロックを共
通化することが容易になり、複数のデータ転送速度を送
受信する回路を構成する際に、ジッタの発生を抑制する
ことが可能となる。

【００８９】ＡＶデータのような連続した実時間データ
を伝送する場合で、そのリアルタイム性を確保するため
には、予め制御ノードに対して転送幅を予約して、特定
の転送幅を確保すればよい。

【００９０】例えば、図１１に示すように、ノード１と
４がそれぞれ５０Ｍｂｐｓのデータ転送速度であり、ノ
ード２と３がそれぞれ２５Ｍｂｐｓのデータ転送速度で
あるときを考える。このとき被制御ノード４は制御ノー
ド１との通信である種のデータ送信に関してはその転送
幅が確保されている。

【００９１】そうした場合、予約されていないデータを
制御ノード１が送信する場合には、ノード１〜４の共通
のデータ転送速度のうちの最高の転送速度である２５Ｍ
ｂｐｓで送信される。これに対して、予約されたデータ
を送信するときには、その転送幅が予め決められている
ため、ノード１と４のデータ転送速度のうちの最高のデ
ータ転送速度であるこの例では５０Ｍｂｐｓで送信され
る。これによって連続した実時間データを効率よく送信
できる。

【００９２】上述した通信媒体としては、赤外光線を例
示したが、この他にレーザ光、電波などを使用すること
もできる。

【００９３】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明では、特に
無線によってネットワークを構築するに当たり、このネ
ットワークに接続されたノードのうち１つのノードを制
御ノードとして位置付け、この制御ノードがネットワー
クに接続される他の全てのノードを制御することによっ
て、各ノードに対する発信許可の制御を簡略化したもの
である。

【００９４】さらに、この発明では複数のデータ転送速
度を用意し、これを必要に応じて切り替えて通信を行う
ようにしたものである。電池電源を併用できるポータブ
ルな通信装置などでは、リアルタイム性が要求される通
信を行う場合には高速のデータ転送速度を使用し、リア
ルタイム性を要求されないような通常のデータを送信す
る場合には低速のデータ転送速度を使用するようにする
ことによって、データ転送効率が改善されたり、電力消
費を抑制できるなどの特徴を有する。

【００９５】したがってこの発明はＵＳＢやＩＥＥＥ１
３９４などの高速シリアルバスを使用したネットワーク
のワイヤレス化を容易に実現できる特徴を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る通信装置の一実施形態を示す要
部の系統図である。

【図２】この発明に係る通信装置の送信フォーマットの
一実施形態を示す図である。

【図３】制御ノード側のデータ転送速度を決定するとき
に使用される一例のフローチャートである。

【図４】被制御ノード側のデータ転送速度を決定すると
きに使用される一例のフローチャートである。

【図５】リアルタイム変更処理の一例を示すフローチャ
ートである（その１）。

【図６】リアルタイム変更処理の一例を示すフローチャ
ートである（その２）。

【図７】ノードＩＤの登録処理過程を示すフローチャー
トである。

【図８】被制御ノードがネットワークから離れる際の処
理過程を示すフローチャートである。

【図９】無線通信ネットワークの構築例を示す図であ
る。

【図１０】無線通信ネットワークとデータ転送速度との
関係を示す図である。

【図１１】無線通信ネットワークとデータ転送速度との
関係を示す図である。

【符号の説明】

１０・・・ノード、１４・・・信号変換回路、１６・・
・送信部、１８・・・赤外線発光素子、２０・・・制御
部、３０・・・赤外線受光素子、３２・・・受信部

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の通信装置のうち１つが制御ノード
   で、残りの通信装置の全てが被制御ノードであり、これ
   ら全ての被制御ノードは上記制御ノードのみと通信する
   ようになされた無線通信ネットワークに使用される通信
   装置であって、 上記通信装置が高速なデータ転送速度を使用できるもの
   であるときには、これよりも低速なデータ転送速度を切
   り替えて使用することができるようになされたことを特
   徴とする通信装置。
2. 【請求項２】 上記制御ノードから上記被制御ノードに
   通信するときの上記制御ノードとなる通信装置のデータ
   転送速度は、上記被制御ノードとなる通信装置の全てが
   使用できるデータ転送速度の中で、最も高速なデータ転
   送速度に設定されるようになされたことを特徴とする請
   求項１記載の通信装置。
3. 【請求項３】 上記制御ノードとなる通信装置のデータ
   転送速度は、新たな被制御ノードである通信装置がその
   ネットワークへ参入する都度決定されるようになされた
   ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 【請求項４】 上記被制御ノードから上記制御ノードに
   通信するときのデータ転送速度の初期設定は、 個々の被制御ノードである通信装置ごとに設定されると
   共に、 上記制御ノードと被制御ノードとの間のデータ転送速度
   のうち共通する最高のデータ転送速度が、上記被制御ノ
   ードとなる通信装置のデータ転送速度に設定されるよう
   になされたことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
5. 【請求項５】 上記被制御ノードとなる通信装置のデー
   タ転送速度は、電池電源が使用されるときその速度を低
   速のデータ転送速度に切り替えることができるようにな
   されたことを特徴とする請求項３記載の通信装置。
6. 【請求項６】 上記被制御ノードとなる通信装置のデー
   タ転送速度は、手動によって変更できるようにしたこと
   を特徴とする請求項３記載の通信装置。
7. 【請求項７】 上記被制御ノードとなる通信装置のデー
   タ転送速度は、受信したデータの劣化状態に応じて変更
   できるようになされたことを特徴とする請求項３記載の
   通信装置。
8. 【請求項８】 無線通信媒体として、電波、赤外光線、
   レーザ光などを用いるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の通信装置。