JPWO2017204147A1 - 無線通信端末、無線通信方法、およびプログラム - Google Patents
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Abstract
無線通信端末のコントローラは、第2の通信チャネル情報を通信機によって第2の無線通信端末から無線受信する。前記コントローラは、第1の通信チャネル情報および前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって第3の無線通信端末に無線送信する。前記コントローラは、第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から無線受信する。前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末に無線送信する。
Description
本発明は、無線通信端末、無線通信方法、およびプログラムに関する。
本願は、2016年5月24日に出願されたPCT/JP2016/065274に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本願は、2016年5月24日に出願されたPCT/JP2016/065274に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
IEEE802.11で定義された無線LANが適用された画像伝送システムが実現されている。また近年、無線通信端末の増加に伴い無線チャネルが逼迫しているため、無線チャネルを有効利用し、かつ無線チャネルの最適な配置を実現することが望まれている。
無線通信の際に複数の通信チャネルを同時に使用するための従来技術が特許文献1に開示されている。その従来技術において、各通信局は、ビーコン信号の送信時刻および受信時刻に関する時刻情報と、使用される通信チャネルに関する通信チャネル情報とを管理する。各通信局は、時刻情報および通信チャネル情報に基づいて、各通信局が使用する通信チャネルを切り替える。各通信局が使用する通信チャネルに関する通信チャネル情報は、ビーコン信号に含まれる。
しかしながら、ビーコン信号により通信チャネルが通知される方法では、各端末は、自端末が直接通信できない他端末の情報を取得できない。
本発明は、互いに異なる無線LANに属し、直接通信ができない第1の端末および第2の端末の各々が使用する通信チャネルの情報を第1の端末および第2の端末の間で共有することができる無線通信端末、無線通信方法、およびプログラムを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様によれば、無線通信端末は、通信機、記憶媒体、およびコントローラを有する。前記無線通信端末は第1の無線LAN(Local Area Network)に属する。前記第1の無線LAN内で第1の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LANと異なる第2の無線LAN内で第2の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LANと異なり、かつ前記第2の無線LANと異なる第3の無線LAN内で第3の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LAN、前記第2の無線LAN、および前記第3の無線LANの間で互いに通信が行われるときに第4の通信チャネルが使用される。前記記憶媒体は、前記第1の通信チャネルを示す第1の通信チャネル情報を記憶する。前記コントローラは、第2の通信チャネル情報を前記通信機によって第2の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信する。前記第2の通信チャネル情報は、前記第2の通信チャネルを示す。前記第2の無線通信端末は、前記第2の無線LANに属する。前記記憶媒体は、受信された前記第2の通信チャネル情報を記憶する。前記コントローラは、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第2の通信チャネル情報とを前記通信機によって第3の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信する。前記第3の無線通信端末は、前記第3の無線LANに属する。前記コントローラは、第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信する。前記第3の通信チャネル情報は、前記第3の通信チャネルを示す。前記記憶媒体は、受信された前記第3の通信チャネル情報を記憶する。前記コントローラは、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第3の通信チャネル情報とを前記通信機によって前記第2の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信する。
本発明の第2の態様によれば、第1の態様において、前記コントローラは、前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から、IEEE802.11で定義されるパブリック・アクション・フレームで無線受信してもよい。前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末に前記パブリック・アクション・フレームで無線送信してもよい。前記コントローラは、前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から前記パブリック・アクション・フレームで無線受信してもよい。前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末に前記パブリック・アクション・フレームで無線送信してもよい。
本発明の第3の態様によれば、第1の態様において、予め定められた第1の期間において、前記コントローラは、予め定められた複数の通信チャネルを前記第4の通信チャネルとして順番に前記通信機に設定してもよい。前記第1の期間において、前記コントローラは、第2のタイミング情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から無線受信し、かつ第3のタイミング情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から無線受信してもよい。前記第2のタイミング情報は、前記第2の無線通信端末が前記第2の通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示してもよい。前記第3のタイミング情報は、前記第3の無線通信端末が前記第3の通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示してもよい。前記記憶媒体は、受信された前記第2のタイミング情報および前記第3のタイミング情報を記憶してもよい。前記コントローラは、受信された前記第2のタイミング情報および前記第3のタイミング情報の少なくとも1つに基づいて、前記第1の期間よりも後の第2の期間の開始タイミングを決定してもよい。前記コントローラが前記第4の通信チャネルを前記通信機に設定した後、前記第2の期間において、前記コントローラは、前記通信機に設定された通信チャネルを前記第4の通信チャネルに維持してもよい。前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から無線受信し、かつ前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から無線受信してもよい。前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末に無線送信し、かつ前記第1の通信チャネル情報および前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末に無線送信してもよい。
本発明の第4の態様によれば、第3の態様において、前記第4の通信チャネルは、第5の通信チャネルと、前記第5の通信チャネルとは異なる第6の通信チャネルとを含んでもよい。1回の前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報、前記第2の通信チャネル情報、および前記第3の通信チャネル情報の無線送信を前記第5の通信チャネルおよび前記第6の通信チャネルで行ってもよい。
本発明の第5の態様によれば、第3の態様において、1回の前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から複数回無線受信し、かつ前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から複数回無線受信してもよい。前記1回の前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末に複数回無線送信し、かつ前記第1の通信チャネル情報および前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末に複数回無線送信してもよい。
本発明の第6の態様によれば、第1の態様において、前記無線通信端末は、前記通信機として、第1の通信機と、前記第1の通信機と異なる第2の通信機とを有してもよい。前記コントローラは、前記第1の通信チャネルを前記第1の通信機に設定してもよい。前記コントローラは、前記第4の通信チャネルを前記第2の通信機に設定してもよい。前記コントローラは、複数フレームの画像を前記第1の通信機によって前記第1の無線LAN内の端末から連続的に無線受信してもよい。第3の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信機を使用する、前記第1の通信チャネル情報、前記第2の通信チャネル情報、および前記第3の通信チャネル情報の無線送信を禁止してもよい。前記第3の期間は、1フレームの前記画像の無線受信の開始から完了までの期間であってもよい。第4の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信機を使用して前記第2の通信チャネル情報、前記第3の通信チャネル情報、および前記第1の通信チャネル情報の無線送信を行ってもよい。前記第4の期間は、1フレームの前記画像の無線受信の完了から次の1フレームの前記画像の無線受信の開始までの期間であってもよい。
本発明の第7の態様によれば、第1の態様において、前記第1の通信チャネル情報、前記第2の通信チャネル情報、および前記第3の通信チャネル情報の各々の無線通信に使用される前記第4の通信チャネルは同一であってもよい。
本発明の第8の態様によれば、無線通信方法は、無線通信端末が実行する第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ、および第4のステップを有する。前記無線通信端末は第1の無線LAN(Local Area Network)に属する。前記第1の無線LAN内で第1の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LANと異なる第2の無線LAN内で第2の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LANと異なり、かつ前記第2の無線LANと異なる第3の無線LAN内で第3の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LAN、前記第2の無線LAN、および前記第3の無線LANの間で互いに通信が行われるときに第4の通信チャネルが使用される。前記第1のステップにおいて、第2の通信チャネル情報が第2の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第2の通信チャネル情報が記憶媒体に記憶される。前記第2の通信チャネル情報は、前記第2の通信チャネルを示す。前記第2の無線通信端末は、前記第2の無線LANに属する。前記第2のステップにおいて、前記記憶媒体に予め記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された前記第2の通信チャネル情報とが第3の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信される。前記第3の無線通信端末は、前記第3の無線LANに属する。前記第3のステップにおいて、第3の通信チャネル情報が前記第3の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第3の通信チャネル情報が前記記憶媒体に記憶される。前記第3の通信チャネル情報は、前記第3の通信チャネルを示す。前記第4のステップにおいて、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第3の通信チャネル情報とが前記第2の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信される。
本発明の第9の態様によれば、プログラムは、第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ、および第4のステップを無線通信端末のコンピュータに実行させる。前記無線通信端末は第1の無線LAN(Local Area Network)に属する。前記第1の無線LAN内で第1の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LANと異なる第2の無線LAN内で第2の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LANと異なり、かつ前記第2の無線LANと異なる第3の無線LAN内で第3の通信チャネルが使用される。前記第1の無線LAN、前記第2の無線LAN、および前記第3の無線LANの間で互いに通信が行われるときに第4の通信チャネルが使用される。前記第1のステップにおいて、第2の通信チャネル情報が第2の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第2の通信チャネル情報が記憶媒体に記憶される。前記第2の通信チャネル情報は、前記第2の通信チャネルを示す。前記第2の無線通信端末は、前記第2の無線LANに属する。前記第2のステップにおいて、前記記憶媒体に予め記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された前記第2の通信チャネル情報とが第3の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信される。前記第3の無線通信端末は、前記第3の無線LANに属する。前記第3のステップにおいて、第3の通信チャネル情報が前記第3の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第3の通信チャネル情報が前記記憶媒体に記憶される。前記第3の通信チャネル情報は、前記第3の通信チャネルを示す。前記第4のステップにおいて、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第3の通信チャネル情報とが前記第2の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信される。
上記の各態様によれば、互いに異なる無線LANに属し、直接通信ができない第1の端末および第2の端末の各々が使用する通信チャネルの情報を第1の端末および第2の端末の間で共有することができる。
図面を参照し、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の無線通信端末100の構成を示す。図1に示すように、無線通信端末100は、通信機101、記憶媒体102、およびコントローラ103を有する。
図1は、本発明の第1の実施形態の無線通信端末100の構成を示す。図1に示すように、無線通信端末100は、通信機101、記憶媒体102、およびコントローラ103を有する。
無線通信端末100の概略構成について説明する。無線通信端末100は第1の無線LAN(Local Area Network)に属する。第1の無線LAN内で第1の通信チャネルが使用される。第1の無線LANと異なる第2の無線LAN内で第2の通信チャネルが使用される。第1の無線LANと異なり、かつ第2の無線LANと異なる第3の無線LAN内で第3の通信チャネルが使用される。第1の無線LAN、第2の無線LAN、および第3の無線LANの間で互いに通信が行われるときに第4の通信チャネルが使用される。記憶媒体102は、第1の通信チャネルを示す第1の通信チャネル情報を記憶する。コントローラ103は、第2の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末から第4の通信チャネルで無線受信する。第2の通信チャネル情報は、第2の通信チャネルを示す。第2の無線通信端末は、第2の無線LANに属する。記憶媒体102は、受信された第2の通信チャネル情報を記憶する。
コントローラ103は、記憶媒体102に記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された第2の通信チャネル情報とを通信機101によって第3の無線通信端末に第4の通信チャネルで無線送信する。第3の無線通信端末は、第3の無線LANに属する。コントローラ103は、第3の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末から第4の通信チャネルで無線受信する。第3の通信チャネル情報は、第3の通信チャネルを示す。記憶媒体102は、受信された第3の通信チャネル情報を記憶する。コントローラ103は、記憶媒体102に記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された第3の通信チャネル情報とを通信機101によって第2の無線通信端末に第4の通信チャネルで無線送信する。
無線通信端末100は第2の無線通信端末および第3の無線通信端末と直接通信することができる。第2の無線通信端末および第3の無線通信端末は、互いに直接通信できない場合がある。
第1の無線LANに属する複数の無線通信端末は、第1の通信チャネルで互いに無線通信を行う。第2の無線LANに属する複数の無線通信端末は、第2の通信チャネルで互いに無線通信を行う。第3の無線LANに属する複数の無線通信端末は、第3の通信チャネルで互いに無線通信を行う。互いに異なる無線LANに属する複数の無線通信端末は、第4の通信チャネルで互いに無線通信を行う。第1の通信チャネル、第2の通信チャネル、第3の通信チャネル、および第4の通信チャネルのうち少なくとも2つが同一であってもよい。第1の通信チャネル情報、第2の通信チャネル情報、および第3の通信チャネル情報の各々の無線通信に使用される第4の通信チャネルは同一であってもよい。
コントローラ103は、第2の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末から、IEEE802.11で定義されるパブリック・アクション・フレーム(Public Action Frame)で無線受信する。コントローラ103は、第1の通信チャネル情報および第2の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末にパブリック・アクション・フレームで無線送信する。コントローラ103は、第3の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末からパブリック・アクション・フレームで無線受信する。コントローラ103は、第1の通信チャネル情報および第3の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末にパブリック・アクション・フレームで無線送信する。以下では、パブリック・アクション・フレームをPAFと略記する。
上記のように第3の無線通信端末は、第1の通信チャネル情報および第2の通信チャネル情報を無線通信端末100から取得することができる。したがって、第3の無線通信端末が第2の無線通信端末と直接通信できない場合であっても、第3の無線通信端末は第2の無線通信端末の情報を取得することができる。また、第2の無線通信端末は、第1の通信チャネル情報および第3の通信チャネル情報を無線通信端末100から取得することができる。したがって、第2の無線通信端末が第3の無線通信端末と直接通信できない場合であっても、第2の無線通信端末は第3の無線通信端末の情報を取得することができる。よって、互いに異なる無線LANに属し、直接通信ができない第1の端末および第2の端末の各々が使用する通信チャネルの情報を第1の端末および第2の端末の間で共有することができる。
無線通信端末100の詳細な構成について説明する。第1の実施形態の説明で使用される複数の無線通信端末は、無線通信端末100と同様の構成を有する。
例えば、通信機101(無線機)は、無線LANモジュールである。通信機101は、アンテナを含む。あるいは、通信機101およびアンテナは別々に構成され、かつ通信機101はアンテナに接続される。通信機101は、コントローラ103によって設定された通信チャネル(無線チャネル)で他の無線通信端末と無線通信を行う。これにより、通信機101は通信チャネル情報を他の無線通信端末から受信し、かつ通信チャネル情報を他の無線通信端末に送信する。
記憶媒体102は、揮発性または不揮発性の記憶装置である。例えば、記憶媒体102は、RAM(Random Access Memory)、DRAM(DynamicRandom Access Memory)、SRAM(Static Random Access Memory)、EPROM(Erasable Programmable Read Only Memory)、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read−Only Memory)、NANDフラッシュメモリ、およびNORフラッシュメモリの少なくとも1つである。記憶媒体102は、第1の通信チャネル情報、第2の通信チャネル情報、および第3の通信チャネル情報を記憶する。
コントローラ103(制御部)は、プロセッサおよび論理回路の少なくとも1つで構成されている。例えば、プロセッサは、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、およびGPU(Graphics Processing Unit)の少なくとも1つである。例えば、論理回路は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)およびFPGA(Field−Programmable Gate Array)の少なくとも1つである。コントローラ103は、1つまたは複数のプロセッサを含むことができる。コントローラ103は、1つまたは複数の論理回路を含むことができる。コントローラ103は、図示していないROMに格納されているプログラムに従って動作する。これにより、コントローラ103は、無線通信端末100の動作を制御する。
例えば、コントローラ103の機能は、コントローラ103の動作を規定する命令を含むプログラムを記憶媒体102からコントローラ103が読み込んで実行することにより、ソフトウェアの機能として実現可能である。このプログラムは、例えばフラッシュメモリのような「コンピュータ読み取り可能な記憶媒体」により提供されてもよい。また、上述したプログラムは、このプログラムが保存された記憶装置等を有するコンピュータから、伝送媒体を介して、あるいは伝送媒体中の伝送波により無線通信端末100に伝送されてもよい。プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように、情報を伝送する機能を有する媒体である。また、上述したプログラムは、前述した機能の一部を実現してもよい。さらに、上述したプログラムは、前述した機能をコンピュータに既に記録されているプログラムとの組合せで実現できる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
コントローラ103は、情報を通信機101によって他の無線通信端末に送信する。具体的には、コントローラ103は、情報が他の無線通信端末に送信されるように通信機101を制御する。つまり、コントローラ103は、他の無線通信端末に対する情報を通信機101に送信させる。これによって、通信機101は、情報を他の無線通信端末に送信する。コントローラ103は、情報を通信機101によって他の無線通信端末から受信する。具体的には、コントローラ103は、情報が他の無線通信端末から受信されるように通信機101を制御する。つまり、コントローラ103は、他の無線通信端末から送信された情報を通信機101に受信させる。これによって、通信機101は、情報を他の無線通信端末から受信する。
PAFは、異なるネットワークすなわちBSS(Basic Service Set)間で送信および受信できるように構成されている。PAFは、IEEE802.11で定義されている。
図2は、PAFの構成を示す。パケットの先頭には、物理ヘッダであるPLCP(Physical Layer Convergence Protocol)プリアンブル200が付加される。その後段に、MAC(Media Access Control)ヘッダ201、Categoryフィールド202、Actionフィールド203、PSDU(Physical Layer Service Data Unit)204、およびFCS(Frame Check Sequence)205が付加される。これらの詳細な説明は省略する。Category Field202に“4”が設定されたパケットは、“Public”フレームである。Actionフィールド203にはVendor Specificコードが設定される。図2に示す例ではVendor Specificコードは“9”である。
PSDU204には、自端末および他端末の情報が格納される。図3は、PSDU204の構成を示す。PSDU204は、自端末情報300および共有情報301を含む。自端末情報300は、PAFを送信した無線通信端末の情報を含む。共有情報301は、PAFを送信した無線通信端末が他の無線通信端末から取得した情報を含む。
自端末情報300は、自端末のMACアドレス、同期グループ、同期時刻情報、グローバルシーケンスナンバー、接続先情報、メインチャネル、PAFチャネル、直近のPER、HOP1情報、同期切替要求、および予備領域を含む。
自端末のMACアドレスは、自端末の通信機101に付与されるユニークなアドレスである。同期グループは、自端末が同期している他の無線通信端末のMACアドレスである。自端末のみが存在している場合、または自端末および他の無線通信端末が自端末を基準に同期している場合、自端末のMACアドレスが同期グループに格納される。
同期時刻情報は、自端末において次のPAFの送信および受信が開始されるタイミングを示す時間情報である。そのタイミングは、PAFの通信前に実行される処理のタイミングを基準に定義されてもよい。例えば、パッシブスキャンが行われてもよい。パッシブスキャンでは、自端末が使用できる通信チャネルが順次設定され、かつ各通信チャネルにおいてビーコンおよび無線信号が検出される。PAFの送信および受信が開始されるタイミングは、そのパッシブスキャンを開始する、または終了するタイミングを基準に定義されてもよい。
同期時刻情報は、自端末が通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示すタイミング情報に対応する。無線通信端末100によって受信されたPAFに含まれる同期時刻情報は、そのPAFを送信した無線通信端末(第2の無線通信端末または第3の無線通信端末)における通信チャネル情報の送信タイミング(第2のタイミング情報または第3のタイミング情報)を示す。
グローバルシーケンスナンバーは、PAFの送信および受信が行われる1シーケンス毎に1回カウントされる値である。後述するように、他端末のグローバルシーケンスナンバーが一定期間変わらない場合、その端末の情報は消去される。接続先情報は、PAFを送信した無線通信端末と接続されている他端末が存在するか否かを示す。例えば、接続先情報が“1”である場合、他端末が存在する。接続先情報が“0”である場合、他端末が存在しない。
メインチャネルは、PAFを送信した無線通信端末が主たる通信で使用するチャネルを示す。無線通信端末100によって受信されたPAFに含まれるメインチャネルは、そのPAFを送信した無線通信端末(第2の無線通信端末または第3の無線通信端末)で使用される通信チャネルを示す。つまり、無線通信端末100が受信したPAFに含まれるメインチャネルは、第2の通信チャネル情報または第3の通信チャネル情報に対応する。無線通信端末100によって送信されたPAFに含まれるメインチャネルは、無線通信端末100で使用される通信チャネルを示す。つまり、無線通信端末100によって送信されたPAFに含まれるメインチャネルは、第1の通信チャネル情報に対応する。
PAFチャネルは、PAFの送信に使用する通信チャネルとして指定された通信チャネルを示す。PAFチャネルにより通信チャネルが指定されている場合、コントローラ103は、指定された通信チャネルを通信機101に設定し、かつ通信機101によって通信チャネル情報をPAFで他の無線通信端末に送信する。自端末情報300は、PAFチャネルを含まなくてもよい。PAFチャネルにより通信チャネルが指定されていない、あるいはPAFチャネルがPAFに含まれていない場合、コントローラ103は、PAFを受信した通信チャネルを使用して、通信機101によって通信チャネル情報をPAFによって他の無線通信端末に送信する。PAFチャネルにより通信チャネルが指定されていない、あるいはPAFチャネルがPAFに含まれていない場合、コントローラ103は、PAFを受信した通信チャネルと異なる通信チャネルを通信機101に設定してもよい。また、特定装置間のみでPAFを送信および受信する場合、コントローラ103は、PAFチャネルを1つまたは複数の特定チャネルに固定してもよい。
直近のPER(Packet Error Rate)は、PAFを送信した無線通信端末の最近のパケットエラーレート情報である。値が255である場合、パケットエラーレートは測定されていない。初期値も255である。複数の期間でパケットエラーレートの統計情報が記録されてもよい。HOP1情報は、PAFを送信した無線通信端末が検出した他の無線通信端末の数を示す。つまり、HOP1情報は、PAFを送信した無線通信端末が直接通信できる他の無線通信端末の数を示す。図3に示す例では、HOP1情報の最大値は32であるが、これに限定されない。
同期切替要求は、PAFを受信した他の無線通信端末に、PAFを送信した無線通信端末のタイミングに同期するように指示する情報である。例えば、同期切替要求が“1”である場合、同期が指示されている。同期切替要求が“0”である場合、同期が指示されていない。PAFにより同期が指示されている場合、コントローラ103は、無線通信端末100のPAFの送信および受信のタイミングと同期グループとを更新する。予備領域は、任意の情報を格納できる領域である。
共有情報301は、最大32台の無線通信端末の情報を含む。1台の無線通信端末の情報は、他端末のMACアドレス、接続先情報、メインチャネル、PAFチャネル、および予備領域を含む。
無線通信端末100によって受信されたPAFに含まれる共有情報301のメインチャネルは、そのPAFを送信した無線通信端末(第2の無線通信端末または第3の無線通信端末)が他の無線通信端末から取得した情報を示す。つまり、無線通信端末100によって受信されたPAFに含まれる共有情報301のメインチャネルは、そのPAFを送信した無線通信端末と通信を行った他の無線通信端末で使用される通信チャネルを示す。無線通信端末100によって送信されたPAFに含まれる共有情報301のメインチャネルは、無線通信端末100が他の無線通信端末(第2の無線通信端末または第3の無線通信端末)から取得した情報を示す。つまり、無線通信端末100によって送信されたPAFに含まれる共有情報301のメインチャネルは、無線通信端末100と通信を行った他の無線通信端末で使用される通信チャネルを示す。言い換えると、無線通信端末100によって送信されたPAFに含まれる共有情報301のメインチャネルは、第2の通信チャネル情報または第3の通信チャネル情報に対応する。
PAFの構成は、図3に示す構成に限定されない。接続先情報、PAFチャネル、直近のPER、HOP1情報、および予備領域は、必須ではない。後述するように、複数の無線通信端末間の同期は必須ではない。そのため、同期グループ、同期時刻情報、および同期切替要求は必須ではない。
図4は、無線通信端末100の動作の例を示す。図4における右方向は、時間が進む方向を示す。図のスペースの関係上、図4に示す期間の一部は省略されている。図4を参照し、無線通信端末100の動作を説明する。
無線通信端末100が起動した後、無線通信端末100はPAF探索期間400においてPAFを探索する。PAF探索期間400では、1つ以上の通信チャネルが通信機101に順次設定され、かつPAFを受信するための時間T_Searchが割り当てられる。PAF探索期間400に通信機101に設定される通信チャネルは、第4の通信チャネルである。PAF探索期間400は、少なくとも1つの通信チャネルにおけるPAFの送信および受信の各々の1回以上のタイミングを含む。時間T_Searchは、周期T_PAF以上である。
PAF探索期間400の後、無線通信端末100は期間401においてPAF以外の情報またはデータの通信を行うことができる。例えば、無線通信端末100は、他の無線通信端末と接続を確立するための通信を行うことができる。あるいは、無線通信端末100は、画像(映像)および音楽等のデータの通信を行うことができる。期間401で設定される通信チャネルは、任意である。期間401において無線通信端末100は通信を行わなくてもよい。
PAF探索期間400においてPAFが受信された場合、コントローラ103は、PAFに含まれる同期時刻情報を解析する。コントローラ103は、次のPAF通信期間402の開始タイミングおよび通信チャネルを決定し、かつ決定された開始タイミングおよび通信チャネルを記憶媒体102に記録する。次のPAF通信期間402では、1つの通信チャネルが通信機101に設定され、かつPAFを受信するための時間T_TXRXが割り当てられる。同一の無線通信端末から複数のチャネルでPAFが受信された場合、コントローラ103は、PAFを受信した通信チャネルの情報を記憶媒体102に記録する。例えば、コントローラ103は、同一の無線通信端末から受信された複数のPAFのうち最新のPAFの内容に基づいて、次のPAF通信期間402の開始タイミングを決定する。
また、コントローラ103は、同期時刻情報に基づいて、PAF通信期間402を開始する周期T_PAFを設定する。無線通信端末100が他の無線通信端末と同期していない場合、コントローラ103は、予め記憶された固定値に基づいて周期T_PAFを設定する。一方、他の無線通信端末からPAFが受信され、かつ受信されたPAFの同期時刻情報に基づく周期T_PAFが設定される場合、周期T_PAFは、各無線通信端末が同期する周期に一致する。周期T_PAFの値は毎回全く同じとは限らない。PAFの同期時刻情報に基づく周期T_PAFが設定される場合、結果として、周期T_PAFは固定値と同程度の周期となる。また、周期T_PAFは、図3のHOP1情報に示される端末数に基づいて設定されても良い。例えば、HOP1情報の値が所定の値を超えると、コントローラ103は、HOP1情報の値の増加に伴い周期T_PAFを短く設定してもよい。つまり、端末数が増加すると、無線通信端末100はPAFの送信および受信を頻繁に行ってもよい。HOP1情報の値の増加量と周期T_PAFの設定値との関係式は任意である。その関係式は線形的でもよいし非線形でもよい。周期T_PAFは、時間T_TXRX以上である。PAF通信期間402の開始タイミングから周期T_PAFの時間が経過するまで、無線通信端末100は他の無線通信端末と同期している。
図4において、PAF通信期間402における詳細な状態がPAF通信期間402の下側に示されている。1つのPAF通信期間402は、PAFの送信および受信を行うための複数の期間4020を含む。図4に示す例では、1つのPAF通信期間402は2つの期間4020を含む。各期間4020では、1つの通信チャネルが通信機101に設定され、かつPAFの送信および受信を行うための時間T_TXRX_chが割り当てられる。各期間4020においてコントローラ103は、所定の通信チャネルを通信機101に設定し、かつ通信機101によってPAFの送信4021および受信4022を行う。
期間4020に通信機101に設定される通信チャネルは、第4の通信チャネルである。1つの期間4020に通信機101に設定される通信チャネルと、別の1つの期間4020に通信機101に設定される通信チャネルとは、同一であっても、あるいは異なっていてもよい。期間4020が継続している間、通信機101に設定された通信チャネルは維持される。各期間4020において1回以上の送信4021および1回以上の受信4022が行われる。
PAF探索期間400において複数の無線通信端末の各々からPAFが受信された場合、コントローラ103は、最初に受信されたPAFに基づいてPAF通信期間402の開始タイミングを決定してもよい。その場合、PAF探索期間400において、コントローラ103は、PAFを送信した他の無線通信端末に対して通信機101によって応答を送信してもよい。応答には、先に受信されたPAFを送信した無線通信端末のMACアドレス情報を含むPAFが使用されてもよい。
PAF通信期間402の開始タイミングから時間T_TXRXが経過した後、無線通信端末100は期間403においてPAF以外の情報またはデータの通信を行うことができる。期間403において無線通信端末100は通信を行わなくてもよい。
PAF通信期間402の開始タイミングから周期T_PAFの時間が経過したとき、次のPAF通信期間402が開始される。周期T_PAFの時間が経過する毎にPAF通信期間402が開始される。なお、図3のグローバルシーケンスナンバーは、1シーケンスのPAF通信期間402が終了するごとにコントローラ103によってカウントアップされる。
1つのマスターに複数のスレーブが接続され、かつ複数のスレーブが完全に同期しているメッシュネットワークなどがある。その場合、PAFを送信するタイミングをマスター自身が決定できる。そのため、PAF探索期間400は不要でもよい。一方、WLANのような、異なる非同期ネットワーク間でPAFの送信および受信が行われる場合、各端末がPAFの送信および受信を行う期間を意図的に同期させる必要がある。その場合、PAF探索期間400が必要である。
PAF探索期間400においてPAFが受信された場合、コントローラ103は、受信されたPAFに含まれる情報に基づいてPAF通信期間402の開始タイミングおよび通信チャネルを決定する。コントローラ103は、決定された通信チャネルを通信機101に設定する。例えば、PAF探索期間400においてPAFが受信された通信チャネルが通信機101に設定される。コントローラ103は、PAF探索期間400においてPAFが受信された通信チャネルと、それとは異なる通信チャネルとを通信機101に順次設定してもよい。受信されたPAFに含まれるPAFチャネルで指定された通信チャネルが通信機101に設定されてもよい。PAF探索期間400においてPAFが受信されなかった場合、コントローラ103は、PAF通信期間402の開始タイミングおよびPAFの通信チャネルを独自に決定する。
PAF探索期間400、期間401、および期間403は必須ではない。図4に示す例では1つのPAF通信期間402は2つの期間4020を含むが、1つのPAF通信期間402が1つのみの期間4020を含んでもよい。
図5は、無線通信端末100が実行する処理の手順を示す。図5を参照し、無線通信端末100の動作を説明する。
無線通信端末100が起動した後、PAF探索(ステップS101)が実行される。図4に示すPAF探索期間400において、ステップS101における処理が実行される。ステップS101における処理の詳細については後述する。
ステップS101の後、コントローラ103は、現在時刻がPAF通信期間402の開始タイミングであるか否かを判断する(ステップS102)。
ステップS102において現在時刻がPAF通信期間402の開始タイミングでないとコントローラ103が判断した場合、ステップS102における判断が繰り返される。ステップS102において現在時刻がPAF通信期間402の開始タイミングであるとコントローラ103が判断した場合、PAF通信(ステップS103)が実行される。図4に示すPAF通信期間402において、ステップS103における処理が実行される。ステップS103における処理の詳細については後述する。
ステップS103の後、コントローラ103は、グローバルシーケンスナンバーをカウントアップし、かつステップS103において受信されたPAFに含まれる通信チャネル情報に基づいて通信チャネルを決定する(ステップS104)。例えば、コントローラ103は、他の無線通信端末が使用していない通信チャネルを選択する。これにより、無線通信端末100は、他の無線通信端末が使用していない良好な通信チャネルで通信を行うことができる。他の無線通信端末が使用していない通信チャネルがない場合、コントローラ103は、使用している端末の数が少ない通信チャネルを選択してもよい。コントローラ103は、ステップS104において決定された通信チャネルを通信機101に設定し、かつ通信機101によって他の無線通信端末と通信を行う。その通信は、図4に示す期間403において行われる。
ステップS104の後、コントローラ103は、現在時刻がPAF探索期間400の開始タイミングであるか否かを判断する(ステップS105)。
ステップS105において現在時刻がPAF探索期間400の開始タイミングであるとコントローラ103が判断した場合、ステップS101における処理が実行される。PAF探索が定期的に実行されることにより、無線通信端末100は、自端末および他端末における環境の変化に追従することができる。ステップS105において現在時刻がPAF探索期間400の開始タイミングでないとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、電源をオフにするか否かを判断する(ステップS106)。
例えば、ステップS106においてコントローラ103は、ユーザからの電源オフの指示があるか否かを判断する。ステップS106において電源をオフにするとコントローラ103が判断した場合、無線通信端末100の電源がオフになる。ステップS106において電源をオフにしないとコントローラ103が判断した場合、ステップS102における処理が実行される。
ステップS101、ステップS102、ステップS103、ステップS105、およびステップS106における処理は必須ではない。ステップS101における処理が実行されない場合、ステップS102における処理が実行される前にコントローラ103は、PAF通信期間402の開始タイミングおよびPAFの通信チャネルを独自に決定する。
図6は、PAF探索(ステップS101)における処理の手順を示す。図6を参照し、PAF探索における無線通信端末100の動作を説明する。
コントローラ103は、PAFを受信するための通信チャネルを通信機101に設定する(ステップS201)。無線通信端末100が5GHz帯無線LANに対応している場合、例えば非DFS(Dynamic Frequency Selection)チャネルであるW52の領域で通信チャネルが設定されてもよい。
ステップS201の後、コントローラ103は、通信機101にPAFの受信を待機させる。設定されたPAFの通信チャネルで他の無線通信端末からPAFが送信された場合、コントローラ103は、そのPAFを通信機101によって受信する(ステップS202)。
ステップS202の後、コントローラ103は、PAFが受信されたか否かを判断する(ステップS203)。
ステップS203において、PAFが受信されていないとコントローラ103が判断した場合、ステップS206における処理が実行される。ステップS203において、PAFが受信されたとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、PAFの内容を解析する。コントローラ103は、PAFの内容に基づいてチャネルテーブルを生成し、かつそのチャネルテーブルを記憶媒体102に記録する(ステップS204)。
チャネルテーブルは、無線通信端末100および他の無線通信端末のメインチャネルおよびPAFチャネルを含む。また、チャネルテーブルは、無線通信端末100および他の無線通信端末の同期グループ、同期時刻情報、およびグローバルシーケンスナンバー等を含む。チャネルテーブルに記録される他の無線通信端末の情報は、受信されたPAFに含まれる。チャネルテーブルに記録される無線通信端末100の情報は、他の無線通信端末の情報に基づいて生成される。チャネルテーブルに記録される無線通信端末100のメインチャネルは、ステップS104において決定された通信チャネルである。
ステップS204の後、コントローラ103は、受信されたPAFの同期時刻情報に基づいて、PAF通信期間402の開始タイミングを決定する。例えば、コントローラ103は、同期時刻情報が示す時刻をPAF通信期間402の開始タイミングとして選択する。また、コントローラ103は、PAF通信期間402に通信機101に設定されるPAFの通信チャネルを決定する。例えば、コントローラ103は、PAFが受信された通信チャネルを、通信機101に設定されるPAFの通信チャネルとして選択する。コントローラ103は、決定されたPAF通信期間402の開始タイミングおよび通信チャネルを記憶媒体102に記録する(ステップS205)。ステップS205において決定された通信チャネルは、無線通信端末100のPAFチャネルとしてチャネルテーブルに記録される。
ステップS205の後、コントローラ103は、1つの通信チャネルにおけるPAF探索に割り当てられた所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS206)。
ステップS206において、所定時間が経過していないとコントローラ103が判断した場合、ステップS202における処理が実行される。ステップS206において、所定時間が経過したとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、無線通信端末100が使用する可能性がある全ての通信チャネルにおいて探索が行われたか否かを判断する(ステップS207)。
ステップS207において、探索が行われていない通信チャネルがあるとコントローラ103が判断した場合、ステップS201における処理が実行される。ステップS201において、コントローラ103は、通信機101に設定された通信チャネルを変更する。ステップS207において、全ての通信チャネルにおいて探索が行われたとコントローラ103が判断した場合、PAF探索が終了する。
PAF探索において1つの通信チャネルのみが通信機101に設定されてもよい。その場合、ステップS207における処理は不要である。その場合、常に同じ通信チャネルが通信機101に設定されてもよい。
例えば、5シーケンスの周期T_PAFの時間が経過する毎にPAF探索が1回実行される。1シーケンスの周期T_PAFが約60秒である場合、PAF探索は300秒毎に1回実行される。
PAF探索において他の無線通信端末からPAFが受信されなかった場合、コントローラ103は、次のPAF通信期間402の開始タイミングおよびPAF通信チャネルを独自に決定する。例えば、コントローラ103は、無線通信端末100のシステムクロック(不図示)に基づいて、次のPAF通信期間402の開始タイミングを決定する。次に実行されたPAF探索において、同期切替要求を含む新たなPAFが受信された場合、コントローラ103は、次のPAF通信期間402の開始タイミング、同期グループ、および通信チャネルを更新する。
図7は、PAF通信(ステップS103)における処理の手順を示す。図7を参照し、PAF通信における無線通信端末100の動作を説明する。
コントローラ103は、PAFの送信および受信を行うための通信チャネルを通信機101に設定する。このとき、コントローラ103は、ステップS205において決定された通信チャネルを通信機101に設定する(ステップS301)。
ステップS301の後、コントローラ103は、通信機101を監視する。設定されたPAFの通信チャネルで他の無線通信端末からPAFが送信された場合、コントローラ103は、そのPAFを通信機101によって受信する。コントローラ103は、PAFが受信されたか否かを判断する(ステップS302)。
ステップS302において、PAFが受信されていないとコントローラ103が判断した場合、ステップS305における処理が実行される。ステップS302において、PAFが受信されたとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、PAFの内容を解析する。コントローラ103は、PAFの内容に基づいてチャネルテーブルを更新する(ステップS303)。
ステップS303の後、コントローラ103は、受信されたPAFの同期時刻情報に基づいて、次のPAF通信期間402の開始タイミングを決定する。例えば、コントローラ103は、同期時刻情報が示す時刻を、次のPAF通信期間402の開始タイミングとして選択する。PAFが受信される毎に、次のPAF通信期間402の開始タイミングは更新される。また、コントローラ103は、次のPAF通信期間402に通信機101に設定されるPAFの通信チャネルを決定する。例えば、コントローラ103は、PAFが受信された通信チャネルを、通信機101に設定される通信チャネルとして選択する。コントローラ103は、PAFに含まれるPAFチャネルで指定された通信チャネルを、通信機101に設定される通信チャネルとして選択してもよい。コントローラ103は、決定された次のPAF通信期間402の開始タイミングおよび通信チャネルを記憶媒体102に記録する(ステップS304)。ステップS304において決定された通信チャネルは、無線通信端末100のPAFチャネルとしてチャネルテーブルに記録される。
ステップS304の後、コントローラ103は、現在時刻がPAFの送信タイミングであるか否かを判断する(ステップS305)。無線通信端末100において通信チャネルがPAF通信のためのチャネルに切り替わった直後は、他の無線通信端末において通信チャネルがPAF通信のためのチャネルに切り替わっていない可能性がある。そのため、通信チャネルの切り替えが行われてから所定時間が経過した後、無線通信端末100はPAFを送信できる。例えば、所定時間は100msである。所定時間はこれに限定されない。PAFの送信タイミングは、ステップS301において通信チャネルが設定されてから所定時間が経過したタイミングである。
ステップS305において、現在時刻がPAFの送信タイミングではないとコントローラ103が判断した場合、ステップS302における処理が実行される。ステップS305において、現在時刻がPAFの送信タイミングであるとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、PAFを通信機101によって他の無線通信端末に送信する。例えば、図3に示す情報がチャネルテーブルから抽出され、PAFに格納される。例えば、PAFはブロードキャストで送信される。PAFは所定グループ宛のマルチキャストで送信されてもよい(ステップS306)。
ステップS306の後、コントローラ103は、PAF通信期間402の開始タイミングから時間T_TXRXが経過したか否かを判断する。つまり、コントローラ103は、PAF通信期間402が終了したか否かを判断する(ステップS307)。
ステップS307において、時間T_TXRXが経過していない、すなわちPAF通信期間402が終了していないとコントローラ103が判断した場合、ステップS302における処理が実行される。ステップS307において、時間T_TXRXが経過した、すなわちPAF通信期間402が終了したとコントローラ103が判断した場合、PAF通信が終了する。
ステップS301の前に通信機101に設定されている通信チャネルがPAFの通信に使用される場合、ステップS301における処理は不要である。図7に示す処理の順番が変更されてもよい。例えば、ステップS301における処理が実行された後、ステップS305およびステップS306における処理が実行されてもよい。ステップS306における処理が実行された後、ステップS302からステップS304における処理が実行されてもよい。つまり、ステップS302からステップS304における処理が実行される前にステップS305およびステップS306における処理が実行されてもよい。
例えば、1回のPAF通信期間402において、PAFの送信および受信の各々が少なくとも1回行われる。前述したように、1回のPAF通信期間402において、PAFの送信および受信の各々が複数回行われてもよい。
PAFは、そのPAFを送信した無線通信端末の同期グループ情報を含む。PAFを受信した無線通信端末100がそのPAFに基づいて同期状態を調整する場合、無線通信端末100は自身の同期グループを更新する。無線通信端末100が無線通信端末100の同期グループと同一の同期グループの情報を含むPAFを受信した場合、無線通信端末100は同期状態を調整しなくてもよい。ただし、PAFに含まれる同期時刻情報が示すタイミングと無線通信端末100におけるタイミングとのズレが所定量以上(例えば500ms以上)である場合、無線通信端末100は同期時刻情報を更新する。
図6に示すように、予め定められたPAF探索期間400(第1の期間)において、コントローラ103は、予め定められた複数の通信チャネルを第4の通信チャネルとして順番に通信機101に設定する(ステップS201)。PAF探索期間400において、コントローラ103は、第2のタイミング情報を通信機101によって第2の無線通信端末から無線受信し、かつ第3のタイミング情報を通信機101によって第3の無線通信端末から無線受信する(ステップS202)。第2のタイミング情報は、第2の無線通信端末が第2の通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示す。第3のタイミング情報は、第3の無線通信端末が第3の通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示す。同期時刻情報を含むPAFが受信されることにより第2のタイミング情報および第3のタイミング情報が受信される。記憶媒体102は、受信された第2のタイミング情報および第3のタイミング情報を記憶する(ステップS204)。コントローラ103は、受信された第2のタイミング情報および第3のタイミング情報の少なくとも1つに基づいて、PAF探索期間400よりも後のPAF通信期間402(第2の期間)の開始タイミングを決定する(ステップS205)。
コントローラ103は、PAF通信期間402の開始タイミングまたはそれよりも前のタイミングにおいて、第4の通信チャネルを通信機101に設定する(ステップS301)。第4の通信チャネルが通信機101に設定されるタイミングはPAF探索期間400内のタイミングであってもよい。
コントローラ103が第4の通信チャネルを通信機101に設定した後、PAF通信期間402において、コントローラ103は、通信機101に設定された通信チャネルを第4の通信チャネルに維持する。PAF通信期間402において、コントローラ103は、第2の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末から無線受信し、かつ第3の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末から無線受信する(ステップS302)。メインチャネルを含むPAFが受信されることにより、第2の通信チャネル情報および第3の通信チャネル情報が受信される。PAF通信期間402において、コントローラ103は、第1の通信チャネル情報および第2の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末に無線送信し、かつ第1の通信チャネル情報および第3の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末に無線送信する(ステップS306)。自端末情報300のメインチャネルおよび共有情報301のメインチャネルを含むPAFが送信されることにより、第1の通信チャネル情報、第2の通信チャネル情報、および第3の通信チャネル情報が送信される。
PAF通信期間402において、コントローラ103は、第1のタイミング情報を通信機101によって第2の無線通信端末および第3の無線送信端末に無線送信する(ステップS306)。第1のタイミング情報は、無線通信端末100が第1の通信チャネル情報、第2の通信チャネル情報、および第3の通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示す。同期時刻情報を含むPAFが送信されることにより第1のタイミング情報が送信される。
PAF探索期間400またはPAF通信期間402において、コントローラ103は、同期切替要求および第2のタイミング情報を通信機101によって第2の無線通信端末から無線受信してもよい(ステップS202またはステップS302)。同期切替要求および同期時刻情報を含むPAFが受信されることにより、同期切替要求および第2のタイミング情報が受信される。同期切替要求および第2のタイミング情報が受信された場合、コントローラ103は、第2のタイミング情報に基づいて、PAF通信期間402の開始タイミングを決定する(ステップS304)。同期切替要求および第2のタイミング情報が受信された場合、PAF通信期間402において、コントローラ103は、同期切替要求および第2のタイミング情報を通信機101によって第3の無線通信端末に無線送信してもよい(ステップS306)。PAF探索期間400において同期切替要求および第2のタイミング情報が受信された場合、コントローラ103は、PAF探索期間400において同期切替要求および第2のタイミング情報を通信機101によって第3の無線通信端末に無線送信してもよい。
PAF探索期間400またはPAF通信期間402において、コントローラ103は、同期切替要求および第3のタイミング情報を通信機101によって第3の無線通信端末から無線受信してもよい(ステップS202またはステップS302)。同期切替要求および同期時刻情報を含むPAFが受信されることにより、同期切替要求および第3のタイミング情報が受信される。同期切替要求および第3のタイミング情報が受信された場合、コントローラ103は、第3のタイミング情報に基づいて、PAF通信期間402の開始タイミングを決定する(ステップS304)。同期切替要求および第3のタイミング情報が受信された場合、PAF通信期間402において、コントローラ103は、同期切替要求および第3のタイミング情報を通信機101によって第2の無線通信端末に無線送信してもよい(ステップS306)。PAF探索期間400において同期切替要求および第3のタイミング情報が受信された場合、コントローラ103は、PAF探索期間400において同期切替要求および第3のタイミング情報を通信機101によって第2の無線通信端末に無線送信してもよい。
1回のPAF通信期間402において、コントローラ103は、第2の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末から無線受信し、かつ第3の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末から無線受信する(ステップS202)。1回のPAF通信期間402において、コントローラ103は、第2の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末から複数回無線受信し、かつ第3の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末から複数回無線受信してもよい。
1回のPAF通信期間402において、コントローラ103は、第1の通信チャネル情報および第2の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末に無線送信し、かつ第1の通信チャネル情報および第3の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末に無線送信する(ステップS306)。1回のPAF通信期間402において、コントローラ103は、第1の通信チャネル情報および第2の通信チャネル情報を通信機101によって第3の無線通信端末に複数回無線送信し、かつ第1の通信チャネル情報および第3の通信チャネル情報を通信機101によって第2の無線通信端末に複数回無線送信してもよい。
図8から図15を参照し、複数の無線通信端末が情報を共有する例を説明する。図8に示すように、4台の端末が存在するシステムについて説明する。端末1、端末2、端末3、および端末4は、無線通信端末100と同様に構成されている。各端末は、互いに異なる無線LANに属する。
図8に示すように、端末1および端末2の同期グループは、端末2のMACアドレスである。つまり、端末1および端末2は同期している。端末4の同期グループは、端末4のMACアドレスである。つまり、端末4は、端末1および端末2と同期していない。端末2および端末4の通信可能範囲内で端末3が起動する。端末3が起動したとき、端末3はPAF探索(ステップS101)を実行する。PAF探索期間400において、端末3はPAFを端末4から受信する。端末4からPAFが受信された後、端末3はPAFを端末2から受信する。端末2および端末4の一方が第2の無線通信端末であり、かつ端末2および端末4の他方が第3の無線通信端末である。端末3からのPAFの受信に使用される通信チャネルと、端末4からのPAFの受信に使用される通信チャネルとは、同一である、または異なる。
図9は、各端末のチャネルテーブルを示す。図9において、チャネルテーブルのうち各端末が同期情報として記憶する同期グループ(同期G)およびグローバルシーケンスナンバー(SeqNo)のみが示されている。PAFが受信される前、端末3のチャネルテーブルには同期グループおよびグローバルシーケンスナンバーは記録されていない。そのため、端末3はどの端末とも同期していない。
例えば、端末3は、最初に受信されたPAFに含まれる同期グループをチャネルテーブルの同期グループに記録する。また、端末3は、最初に受信されたPAFに含まれるグローバルシーケンスナンバーをチャネルテーブルのグローバルシーケンスナンバーに記録する。つまり、端末3は、最初に受信されたPAFを送信した端末と同期する。端末2からのPAFが端末3で受信される前に端末4からのPAFが端末3で受信されたため、端末3は端末4と同期する。そのため、端末4のMACアドレスが端末3のチャネルテーブルの同期グループに記録される。
図10に示すように、PAF通信期間402において、端末3は、PAFを端末2および端末4に送信する。端末2へのPAFの送信に使用される通信チャネルと、端末4へのPAFの送信に使用される通信チャネルとは、同一である、または異なる。端末2に送信されるPAFは、同期切替要求および端末4のMACアドレスを含む。端末2はPAFを受信し、かつ受信されたPAFに含まれる同期グループをチャネルテーブルの同期グループに記録する。また、端末2は、受信されたPAFに含まれるグローバルシーケンスナンバーをチャネルテーブルのグローバルシーケンスナンバーに記録する。
図11に示すように、端末2が受信したPAFに含まれる端末4のMACアドレスが端末2のチャネルテーブルの同期グループに記録される。1シーケンスのPAF通信期間402が終了したとき、各端末のグローバルシーケンスナンバーが1増加する。
図12に示すように、次のPAF通信期間402において、端末2は、同期切替要求および端末4のMACアドレスを含むPAFを端末1に送信する。端末1はPAFを受信し、かつ受信されたPAFに含まれる同期グループをチャネルテーブルの同期グループに記録する。また、端末1は、受信されたPAFに含まれるグローバルシーケンスナンバーをチャネルテーブルのグローバルシーケンスナンバーに記録する。
図13に示すように、端末1が受信したPAFに含まれる端末4のMACアドレスが端末1のチャネルテーブルの同期グループに記録される。これにより、端末1から端末4の同期グループは端末4のMACアドレスに設定され、かつ端末1から端末4は同期している(図14)。1シーケンスのPAF通信期間402が終了したとき、各端末のグローバルシーケンスナンバーが1増加する。
次のPAF通信期間402において、端末1が端末2から端末4と異なる他の端末を発見した場合、端末1は、同期切替要求および端末4のMACアドレスを含むPAFをその端末に送信する。その端末はPAFを受信し、かつ受信されたPAFに含まれる同期グループをチャネルテーブルの同期グループに記録する。また、その端末は、受信されたPAFに含まれるグローバルシーケンスナンバーをチャネルテーブルのグローバルシーケンスナンバーに記録する。図15に示すように、1シーケンスのPAF通信期間402が終了したとき、各端末のグローバルシーケンスナンバーが1増加する。
複数の無線通信端末間の同期は必須ではない。例えば、各無線通信端末はPAFの送信を頻繁に行ってもよい。各無線通信端末は、周期T_PAFを任意に変更しながらPAFの送信を行ってもよい。これにより、複数の無線通信端末が同期しないシステムにおいても、各無線通信端末がPAFを受信する可能性が高まる。
本発明の各態様の無線通信方法は、図5、図6、および図7に示す動作に基づく。本発明の各態様の無線通信方法は、無線通信端末100によって実行される第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ、および第4のステップを有する。
第1のステップ(ステップS202またはステップS302)において、第2の通信チャネル情報が第2の無線通信端末から第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された第2の通信チャネル情報が記憶媒体102に記憶される。第2のステップ(ステップS306)において、記憶媒体102に予め記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された第2の通信チャネル情報とが第3の無線通信端末に第4の通信チャネルで無線送信される。第3のステップ(ステップS202またはステップS302)において、第3の通信チャネル情報が第3の無線通信端末から第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された第3の通信チャネル情報が記憶媒体102に記憶される。第4のステップ(ステップS306)において、記憶媒体102に記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された第3の通信チャネル情報とが第2の無線通信端末に第4の通信チャネルで無線送信される。
本発明の各態様の無線通信方法は、上記の第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ、および第4のステップに対応する処理以外の処理を有していなくてもよい。
上記のように第1の実施形態において、互いに異なる無線LANに属し、直接通信ができない第1の端末および第2の端末の各々が使用する通信チャネルの情報を第1の端末および第2の端末の間で共有することができる。
PAFは、無線LANの基本規格であるIEEE802.11で定義される。複数の無線通信端末は、PAFの通信により通信チャネル情報を共有する。これにより、チャネル情報を異なるネットワーク間で取得および共有するための、無線LAN以外の規格の無線モジュールの追加は不要である。
PAF探索期間400において、複数の無線通信端末は、PAFの通信により同期する。複数の無線通信端末が通信チャネル情報を周期T_PAFで交換することにより、各無線通信端末は、自端末周辺の最新の無線環境を把握することができる。そのため、各無線通信端末は、適切な通信チャネルを設定することができる。
(第1の実施形態の第1の変形例)
1つの通信チャネルのみでPAFの通信が行われる場合、その通信チャネルの品質が悪化するとPAFの通信ができないことが想定される。第1の実施形態の第1の変形例では、無線通信端末100は、複数の通信チャネルを使用してPAFの送信および受信を行う。PAFの通信を行うための通信チャネルは、DFS対象外の通信チャネルであってもよい。
1つの通信チャネルのみでPAFの通信が行われる場合、その通信チャネルの品質が悪化するとPAFの通信ができないことが想定される。第1の実施形態の第1の変形例では、無線通信端末100は、複数の通信チャネルを使用してPAFの送信および受信を行う。PAFの通信を行うための通信チャネルは、DFS対象外の通信チャネルであってもよい。
前述したように、通信チャネル情報の通信は第4の通信チャネルで行われる。第4の通信チャネルは、第5の通信チャネルと、第5の通信チャネルとは異なる第6の通信チャネルとを含んでもよい。1回のPAF通信期間402において、コントローラ103は、第1の通信チャネル情報、第2の通信チャネル情報、および第3の通信チャネル情報の無線受信を第5の通信チャネルおよび第6の通信チャネルで行ってもよい。1回のPAF通信期間402において、コントローラ103は、第1の通信チャネル情報、第2の通信チャネル情報、および第3の通信チャネル情報の無線送信を第5の通信チャネルおよび第6の通信チャネルで行ってもよい。
図7に示す処理は、図16に示す処理に変更される。図16は、PAF通信(ステップS103)における処理の手順を示す。図16に示す処理について、図7に示す処理と異なる点を説明する。
ステップS306の後、コントローラ103は、PAF通信期間402内の期間4020の開始タイミングから時間T_TXRX_chが経過したか否かを判断する。つまり、コントローラ103は、期間4020が終了したか否かを判断する(ステップS311)。
ステップS311において、時間T_TXRX_chが経過していない、すなわち期間4020が終了していないとコントローラ103が判断した場合、ステップS302における処理が実行される。ステップS311において、時間T_TXRX_chが経過した、すなわち期間4020が終了したとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、他の通信チャネルでPAFの通信を行うか否かを判断する(ステップS312)。
ステップS312において、他の通信チャネルでPAFの通信を行うとコントローラ103が判断した場合、ステップS301における処理が実行される。ステップS301において、コントローラ103は、通信機101に設定された通信チャネルを変更する。ステップS312において、他の通信チャネルでPAFの通信を行わないとコントローラ103が判断した場合、ステップS307における処理が実行される。
ステップS311における判断は時間T_TXRX_chに基づいて行われるが、ステップS306においてPAFが送信された回数に基づいてステップS311における判断が行われてもよい。無線通信端末100がPAFを送信する回数は任意である。例えば、1回の期間4020において、PAFは所定の時間間隔で所定回送信される。PAFの送信の時間間隔は、所定範囲内でランダムな時間であってもよい。PAFに含まれるHop1情報が示す端末数に基づいてPAFの送信回数が決定されてもよい。例えば、端末数が多いほど、PAFの送信回数が多くなる。
上記以外の点について、図16に示す処理は、図7に示す処理と同様である。
上記の処理では、期間4020において通信チャネル情報の無線受信および無線送信が第5の通信チャネルで行われる。期間4020が終了した後、別の期間4020において通信チャネル情報の無線受信および無線送信が第6の通信チャネルで行われる。
例えば、PAF探索期間400において第5の通信チャネルおよび第6の通信チャネルで各通信チャネル情報が受信される。コントローラ103は、PAF通信期間402内の期間4020において、各通信チャネル情報の無線受信および無線送信を第5の通信チャネルで行う。コントローラ103は、PAF通信期間402内の別の期間4020において、各通信チャネル情報の無線受信および無線送信を第6の通信チャネルで行う。
あるいは、PAF探索期間400において第5の通信チャネルのみで各通信チャネル情報と、第6の通信チャネルを示す指定チャネル情報とが受信される。指定チャネル情報は、通信チャネル情報の通信に使用される通信チャネルを指定する情報である。例えば、指定チャネル情報は、PAFに含まれるPAFチャネルである。コントローラ103は、PAF通信期間402内の期間4020において、各通信チャネル情報の無線受信および無線送信を第5の通信チャネルで行う。コントローラ103は、PAF通信期間402内の別の期間4020において、各通信チャネル情報の無線受信および無線送信を、指定チャネル情報により指定された第6の通信チャネルで行う。
あるいは、PAF探索期間400において各通信チャネル情報が受信されなかった場合、コントローラ103は、PAF通信期間402内の期間4020において、各通信チャネル情報の無線受信および無線送信を所定の第5の通信チャネルで行う。コントローラ103は、PAF通信期間402内の別の期間4020において、各通信チャネル情報の無線受信および無線送信を所定の第6の通信チャネルで行う。
PAFの送信および受信を行うための通信チャネルが悪化した場合であっても、複数の通信チャネルでPAFの送信および受信が行われることにより、PAFの送信および受信の失敗を低減することができる。
(第1の実施形態の第2の変形例)
第1の実施形態の第2の変形例において、グローバルシーケンスナンバーが所定回数更新されない場合、コントローラ103は、そのグローバルシーケンスナンバーと関連付けられた無線通信端末からPAFを受信できなくなったと判断する。その場合、コントローラ103は、その無線通信端末に関する情報をチャネルテーブルから削除する。以下、端末情報の削除について説明する。
第1の実施形態の第2の変形例において、グローバルシーケンスナンバーが所定回数更新されない場合、コントローラ103は、そのグローバルシーケンスナンバーと関連付けられた無線通信端末からPAFを受信できなくなったと判断する。その場合、コントローラ103は、その無線通信端末に関する情報をチャネルテーブルから削除する。以下、端末情報の削除について説明する。
例えば、無線通信端末の電源がOFFになった場合、またはその無線通信端末が無線通信端末100と通信できる範囲から外れた場合、チャネルテーブルからその無線通信端末の情報を削除する必要がある。所定時間、その無線通信端末からPAFを受信できない場合、コントローラ103は、チャネルテーブルからその無線通信端末の情報を削除する。
具体的な方法の例を説明する。同期グループが同じ複数の無線通信端末は、PAFの通信により各無線通信端末のグローバルシーケンスナンバーを共有する。各無線通信端末が保持する自身のグローバルシーケンスナンバーは、1シーケンス毎にカウントアップされる。カウントアップされたグローバルシーケンスナンバーは、PAFにより他の無線通信端末に通知される。他の無線通信端末のグローバルシーケンスナンバーと、無線通信端末100のグローバルシーケンスナンバーとの差分が所定量になった場合、コントローラ103は、他の無線通信端末の情報を削除する。例えば、所定量は、3シーケンスに相当する量である。
図14および図17から図19を参照し、複数の無線通信端末が情報を共有する例を説明する。図14に示すように、端末1、端末2、端末3、および端末4が同期している、図14におけるタイミングよりも後のタイミングの動作を説明する。各端末の同期グループは端末4のMACアドレスである。
図17は、各端末のチャネルテーブルを示す。図17において、チャネルテーブルは、各端末が同期情報として記憶する同期グループ(同期G)およびグローバルシーケンスナンバー(SeqNo)を含む。また、チャネルテーブルは、各端末が他の端末から受信したPAFに含まれるグローバルシーケンスナンバー(SeqNo)を含む。端末1から端末4の同期グループは端末4のMACアドレスに設定され、かつ端末1から端末4は同期している。各端末のグローバルシーケンスナンバーは同一である。
端末1はPAFを端末2から受信する。端末1のチャネルテーブルは端末2のグローバルシーケンスナンバーを含む。端末2はPAFを端末1および端末3から受信する。端末2のチャネルテーブルは端末1および端末3のグローバルシーケンスナンバーを含む。端末3はPAFを端末2および端末4から受信する。端末3のチャネルテーブルは端末2および端末4のグローバルシーケンスナンバーを含む。端末4はPAFを端末3から受信する。端末4のチャネルテーブルは端末3のグローバルシーケンスナンバーを含む。
端末3が端末2および端末4と通信できる範囲外に移動した場合、端末2および端末4は端末3からPAFを受信できない。そのため、端末2および端末4のチャネルテーブルにおいて端末3のグローバルシーケンスナンバーは更新されない。端末2および端末4が端末3と通信できない状態が3シーケンスに相当する時間継続した場合、端末2のチャネルテーブルにおける端末2のグローバルシーケンスナンバーと端末3のグローバルシーケンスナンバーとの差分が3になる。同様に、端末4のチャネルテーブルにおける端末4のグローバルシーケンスナンバーと端末3のグローバルシーケンスナンバーとの差分が3になる。そのため、図18に示すように、端末2および端末4は端末3のグローバルシーケンスナンバーを削除する。
同様に、端末3は端末2および端末4からPAFを受信できない。そのため、端末3のチャネルテーブルにおいて端末2および端末4のグローバルシーケンスナンバーは更新されない。端末3が端末2および端末4と通信できない状態が3シーケンスに相当する時間継続した場合、端末3のチャネルテーブルにおける端末3のグローバルシーケンスナンバーと端末2および端末4のグローバルシーケンスナンバーとの差分が3になる。そのため、図18に示すように、端末3は端末2および端末4のグローバルシーケンスナンバーを削除する。
その結果、図19に示すように、端末1および端末2は互いに同期する。端末3および端末4は、同期に関して単独で動作する。
第2の通信チャネル情報を第2の無線通信端末から受信できない状態が継続した場合、コントローラ103は、第2の通信チャネル情報を記憶媒体102から削除してもよい。第3の通信チャネル情報を第3の無線通信端末から受信できない状態が継続した場合、コントローラ103は、第3の通信チャネル情報を記憶媒体102から削除してもよい。つまり、無線通信端末100が第2の無線通信端末または第3の無線通信端末からPAFを所定時間受信できない場合、コントローラ103は第2の通信チャネル情報または第3の通信チャネル情報を削除してもよい。
PAFのグローバルシーケンスナンバーの確認により、各無線通信端末は、自端末と同期していた他の無線通信端末が離脱したことを把握することができる。離脱した無線通信端末の情報が削除されることにより、各無線通信端末は、自端末周辺の最新の無線環境を把握することができる。そのため、無線通信端末は、適切な通信チャネルを設定することができる。
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態において、無線通信端末100は、図20に示す無線通信端末100aに変更される。図20は、無線通信端末100aの構成を示す。図20に示す構成について、図1に示す構成と異なる点を説明する。
本発明の第2の実施形態において、無線通信端末100は、図20に示す無線通信端末100aに変更される。図20は、無線通信端末100aの構成を示す。図20に示す構成について、図1に示す構成と異なる点を説明する。
無線通信端末100aは、通信機として、第1の通信機101aと、第1の通信機101aと異なる第2の通信機101bとを有する。コントローラ103は、第1の通信チャネルを第1の通信機101aに設定する。コントローラ103は、第4の通信チャネルを第2の通信機101bに設定する。コントローラ103は、複数フレームの画像を第1の通信機101aによって第1の無線LAN内の端末から連続的に無線受信する。第3の期間において、コントローラ103は、第2の通信機101bを使用する、第1の通信チャネル情報、第2の通信チャネル情報、および第3の通信チャネル情報の無線送信を禁止する。第3の期間は、1フレームの画像の無線受信の開始から完了までの期間である。第4の期間において、コントローラ103は、第2の通信機101bを使用して第2の通信チャネル情報、第3の通信チャネル情報、および第1の通信チャネル情報の無線送信を行う。第4の期間において、コントローラ103は、これらの通信チャネル情報の無線送信の禁止を解除する。第4の期間は、1フレームの画像の無線受信の完了から次の1フレームの画像の無線受信の開始までの期間である。
第4の期間において、コントローラ103は、第2の通信チャネル情報を第2の通信機101bによって第2の無線通信端末から第4の通信チャネルで無線受信する。第4の期間において、コントローラ103は、記憶媒体102に記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された第2の通信チャネル情報とを第2の通信機101bによって第3の無線通信端末に第4の通信チャネルで無線送信する。
第4の期間において、コントローラ103は、第3の通信チャネル情報を第2の通信機101bによって第3の無線通信端末から第4の通信チャネルで無線受信する。第4の期間において、コントローラ103は、記憶媒体102に記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された第3の通信チャネル情報とを第2の通信機101bによって第2の無線通信端末に第4の通信チャネルで無線送信する。
第1の通信機101aおよび第2の通信機101bは、IEEE802.11の5GHz帯無線LAN規格で動作する無線モジュールである。第1の通信機101aおよび第2の通信機101bは、アンテナを含む。あるいは、第1の通信機101aおよびアンテナは別々に構成され、かつ第1の通信機101aはアンテナに接続される。第2の通信機101bおよびアンテナは別々に構成され、かつ第2の通信機101bはアンテナに接続される。第1の通信機101aは、図示しない画像送信端末からリアルタイム画像を受信する。無線通信端末100aおよび画像送信端末は、同一の無線LANに属する。第2の通信機101bは通信チャネル情報を他の無線通信端末から受信し、かつ通信チャネル情報を他の無線通信端末に送信する。互いに異なる通信チャネルが第1の通信機101aおよび第2の通信機101bに設定される。つまり、第1の通信チャネルおよび第4の通信チャネルは互いに異なる。
画像を受信している第1の通信機101aが使用している通信チャネルの品質が悪化する場合がある。例えば、DFS機能により気象レーダのパルスが検知される場合がある。その場合、コントローラ103は、画像の受信を行う通信機を第1の通信機101aから第2の通信機101bに切り替え、別の通信チャネルで画像受信を引き継ぐことにより、リアルタイム画像の途絶が発生する可能性を減らすことができる。
画像の受信は、第1の通信機101aおよび第2の通信機101bのどちらでも可能である。以下の例では、第1の通信機101aが画像を受信し、かつ第2の通信機101bがPAFの送信および受信を行う例を説明する。
コントローラ103は、画像の受信状況を検知する。例えば、コントローラ103は、1フレームの画像の受信開始および受信完了を検知する。1フレームの画像を構成するデータパケットには、1フレームのデータサイズおよびフレームシーケンス番号等の情報が格納されている。そのため、コントローラ103は、1フレームの画像の受信状況を検知することができる。
上記以外の点について、図20に示す構成は、図1に示す構成と同様である。
図21は、無線通信端末100aの動作の例を示す。図21における右方向は、時間が進む方向を示す。図21を参照し、無線通信端末100aの動作を説明する。無線通信端末100aが起動してからPAF探索を行うまでの無線通信端末100aの動作は、第1の実施形態の無線通信端末100の動作と同様である。そのため、その動作の説明を省略する。図21は、無線通信端末100aがPAF探索を行った後の無線通信端末100aの動作を示す。
図21において、第1の通信機101aおよび第2の通信機101bの状態が示されている。第1の通信機101aは、通信チャネルCH100(fc=5500MHz)で画像を受信する。第2の通信機101bは、通信チャネルCH40および通信チャネルCH48でPAFの送信および受信を行う。図21に示す例では、PAF探索期間において第2の通信機101bが通信チャネルCH40および通信チャネルCH48でPAFを受信した後のPAF通信期間の動作が示されている。
時間t1がPAF通信期間2100に割り当てられている。例えば、時間t1は数秒である。例えば、PAF通信期間2100が開始される周期T_PAFは、数十秒から数百秒である。PAF通信期間2100以外の期間2101において、通信チャネルCH52が第2の通信機101bに設定され、第2の通信機101bは待機する。第2の通信機101bに設定された通信チャネルCH52は、画像の通信のためのバックアップチャネルとして機能する。DFSにより要求されているCAC(Channel Availability Check)は、通信チャネルが通信チャネルCH52に切り替わる前に完了すると仮定する。
第2の通信機101bに設定される通信チャネルは、通信チャネルCH52に限定されない。DFSが不要な通信チャネルが第2の通信機101bに設定されてもよい。
PAF通信期間2100における詳細な状態がPAF通信期間2100の上側に示されている。第2の通信機101bに設定された通信チャネルは、通信チャネルCH52からPAFの通信用の通信チャネルに切り替わる。その切替の直後、時間t2だけ第2の通信機101bによるPAFの送信が禁止される。通信チャネルの切替から時間t2が経過するまで、第2の通信機101bはPAFの受信のみを行うことができる。例えば、時間t2は、数十msから約100msである。その時間t2が経過したタイミングからPAFの送信可能期間が開始される。時間t3がPAFの送信可能期間に割り当てられる。時間t2および時間t3の合計は、時間T_TXRX_chである。PAFの受信可能期間はPAF通信期間2100である。
第1の通信機101aが画像を受信する期間のうち期間2102における状態が期間2102の下側に示されている。画像のフレームレートが60fpsである場合、1フレームの画像の受信は16.6ms以内に完了する。この16.6msの期間が第3の期間である。1フレームの画像の受信が完了してから次の1フレームの画像の受信が開始されるまで、画像が受信されない期間が存在する。その期間の長さt_blankは、例えば、数msから約10msである。画像が受信されない期間において、第2の通信機101bにおける通信チャネルの切替から時間t2が経過していなければ、第2の通信機101bによるPAFの送信は禁止される。
コントローラ103は、1フレームの画像の受信開始および受信完了を検知する。コントローラ103は、1フレームの画像の受信開始から16.6msが経過したタイミングを算出する。そのタイミングにおいて、次の1フレームの画像の受信が開始される。コントローラ103は、1フレームの画像の受信完了から次の1フレームの画像の受信開始まで、画像が受信されないと判断する。
コントローラ103は、1フレームの画像の受信が完了したとき、受信完了フラグを1に設定してもよい。次の1フレームの画像の受信開始までの残り時間が所定時間になったとき、コントローラ103は受信完了フラグを0に設定してもよい。例えば、所定時間は1msである。コントローラ103は、受信完了フラグの変化に基づいて画像の受信状況を検知してもよい。受信完了フラグは記憶媒体102に記憶される。
コントローラ103は、現在時刻がPAF通信期間2100内の時刻であるか否かを判断する。コントローラ103は、現在時刻が、画像が受信されない期間(t_blank)に含まれるか否かを判断する。コントローラ103は、現在時刻が、図21における時間t3内の時刻であるか否かを判断する。現在時刻がPAF通信期間2100内の時刻であり、画像が受信されない期間に含まれ、かつ時間t3内の時刻である場合、コントローラ103はPAFを送信できると判断する。現在時刻がPAF通信期間2100内の時刻であるが第1の通信機101aが1フレームの画像を受信中である場合、コントローラ103はPAFの送信を禁止する。現在時刻がPAF通信期間2100内の時刻であるが時間t3内の時刻ではない場合も、コントローラ103はPAFの送信を禁止する。PAF通信期間2100においてPAFの送信が禁止されている間、第2の通信機101bはPAFの受信のために待機する。
1つのPAF通信期間(t1)は、PAFの送信を行うための複数の送信可能期間(t3)と、PAFの受信を行うための複数の受信可能期間(t2およびt3)とを含む。図21に示す例では、1つのPAF通信期間402は2つの送信可能期間および2つの受信可能期間を含む。図21に示す例では、1つの受信可能期間は1つの送信可能期間を含む。1つの送信可能期間および1つの受信可能期間においてコントローラ103は、所定の通信チャネルを第2の通信機101bに設定し、かつ第2の通信機101bによってPAFの送信2103および受信2104を行う。
1つの送信可能期間および1つの受信可能期間に第2の通信機101bに設定される通信チャネルは、第4の通信チャネルである。1つの送信可能期間および1つの受信可能期間に第2の通信機101bに設定される通信チャネルと、別の1つの送信可能期間および1つの受信可能期間に第2の通信機101bに設定される通信チャネルとは、同一であっても、あるいは異なっていてもよい。図21に示す例では、1つの送信可能期間および1つの受信可能期間が終了した後、コントローラ103は、第2の通信機101bに設定された通信チャネルを別の通信チャネルに切り替える。1つの送信可能期間および1つの受信可能期間が継続している間、第2の通信機101bに設定された通信チャネルは維持される。各送信可能期間において1回以上の送信2103が行われる。各受信可能期間において1回以上の受信2104が行われる。
上記のように、1フレームの画像の無線受信の開始から完了までの期間において、コントローラ103は、第2の通信機101bによるPAFの無線送信を禁止する。PAFは、通信チャネル情報を含む。1フレームの画像の無線受信の完了から次の1フレームの画像の無線受信の開始までの期間(t_blank)において、コントローラ103は、第2の通信機101bによるPAFの無線送信を行う。なお、画像は圧縮されていても、非圧縮でも構わない。
第1の通信機101aおよび第2の通信機101bは、ダイレクトコンバージョン方式の無線デバイスである。二次変調歪等の干渉を回避するために、第1の通信機101aにおける画像の受信中は第2の通信機101bによる情報の送信は禁止される。
無線通信端末100aが実行する処理の手順は、以下の点を除いて、図5に示す処理と同様である。PAF探索(ステップS101)において、通信機101の代わりに第1の通信機101aが使用される。PAF通信(ステップS103)については後述する。ステップS104においてコントローラ103は、通信チャネルを決定し、かつ決定された通信チャネルを第1の通信機101aに設定する。ステップS104においてコントローラ103は、1フレームの画像を第1の通信機101aによって画像送信端末から無線受信する。ステップS104における処理が繰り返されることにより、コントローラ103は、複数フレームの画像を第1の通信機101aによって画像送信端末から連続的に無線受信する。
図22は、PAF通信(ステップS103)における処理の手順を示す。図22を参照し、PAF通信における無線通信端末100aの動作を説明する。
ステップS401からステップS404における処理は、通信機101の代わりに第2の通信機101bが使用されることを除いて、図7に示すステップS301からステップS304における処理と同様である。そのため、ステップS401からステップS404における処理の説明を省略する。
ステップS404の後、コントローラ103は、現在時刻がPAFの送信可能期間内であるか否かを判断する(ステップS405)。PAFの送信可能期間は、図21におけるPAF通信期間2100において、第2の通信機101bの通信チャネルの切替から時間t2が経過した後の期間である。
ステップS405において、現在時刻がPAFの送信可能期間内ではないとコントローラ103が判断した場合、ステップS402における処理が実行される。ステップS405において、現在時刻がPAFの送信可能期間内であるとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、第1の通信機101aが画像の受信中であるか否かを判断する(ステップS406)。
ステップS406において、第1の通信機101aが画像の受信中であるとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、第2の通信機101bによるPAFおよびその他の情報の送信を禁止する(ステップS407)。これにより、1フレームの画像の無線受信の開始から完了までの第3の期間において、通信チャネル情報の無線送信が禁止される。ステップS407の後、ステップS406における処理が実行される。
ステップS406において、第1の通信機101aが画像の受信中ではないとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、第2の通信機101bの送信禁止を解除して、PAFを第2の通信機101bによって他の無線通信端末に送信する(ステップS408)。これにより、1フレームの画像の無線受信の完了から次の1フレームの画像の無線受信の開始までの第4の期間において、通信チャネル情報の無線送信が行われる。
ステップS408の後、コントローラ103は、PAFの受信可能期間の開始タイミングから時間T_TXRX_chが経過したか否かを判断する(ステップS409)。
ステップS409において、時間T_TXRX_chが経過していないとコントローラ103が判断した場合、ステップS402における処理が実行される。ステップS409において、時間T_TXRX_chが経過したとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、他の通信チャネルでPAFの通信を行うか否かを判断する(ステップS410)。
ステップS410において、他の通信チャネルでPAFの通信を行うとコントローラ103が判断した場合、ステップS401における処理が実行される。ステップS401において、コントローラ103は、第2の通信機101bに設定された通信チャネルを変更する。ステップS410において、他の通信チャネルでPAFの通信を行わないとコントローラ103が判断した場合、コントローラ103は、PAF通信期間2100の開始タイミングから時間t1が経過したか否かを判断する。つまり、コントローラ103は、PAF通信期間2100が終了したか否かを判断する(ステップS411)。
ステップS411において、時間t1が経過していない、すなわちPAF通信期間2100が終了していないとコントローラ103が判断した場合、ステップS402における処理が実行される。ステップS411において、時間t2が経過した、すなわちPAF通信期間2100が終了したとコントローラ103が判断した場合、PAF通信が終了する。
図22に示す処理の順番が変更されてもよい。例えば、ステップS401における処理が実行された後、ステップS405からステップS408における処理が実行されてもよい。ステップS408における処理が実行された後、ステップS402からステップS404における処理が実行されてもよい。つまり、ステップS402からステップS404における処理が実行される前にステップS405からステップS408における処理が実行されてもよい。
ステップS409における判断は時間T_TXRX_chに基づいて行われるが、ステップS408においてPAFが送信された回数に基づいてステップS409における判断が行われてもよい。その判断の方法は、図16に示すステップS311における判断の方法と同様である。
PAF通信期間2100において、第1の通信機101aが使用している通信チャネルの品質が悪化した場合、コントローラ103は、画像の受信を行う通信機を第1の通信機101aから第2の通信機101bに即座に切り替える。その後、コントローラ103は、第1の通信機101aを使用してPAFの通信を行う。PAFの通信を行う通信機が切り替わった場合であっても、チャネルテーブルの内容は維持される。そのため、無線通信端末100と他の無線通信端末との同期関係は維持される。
第2の実施形態においても、互いに異なる無線LANに属し、直接通信ができない第1の端末および第2の端末の各々が使用する通信チャネルの情報を第1の端末および第2の端末の間で共有することができる。
上記のように、第1の通信機101aによる画像の受信中は第2の通信機101bによるPAFの送信が禁止される。そのため、二次変調歪等による第1の通信機101aへの干渉の影響および画像受信の品質悪化が抑制される。
以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態およびその変形例に限定されることはない。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。また、本発明は前述した説明によって限定されることはなく、添付のクレームの範囲によってのみ限定される。
本発明の各実施形態によれば、互いに異なる無線LANに属し、直接通信ができない第1の端末および第2の端末の各々が使用する通信チャネルの情報を第1の端末および第2の端末の間で共有することができる。
1,2,3,4 端末
100,100a 無線通信端末
101 通信機
101a 第1の通信機
101b 第2の通信機
102 記憶媒体
103 コントローラ
100,100a 無線通信端末
101 通信機
101a 第1の通信機
101b 第2の通信機
102 記憶媒体
103 コントローラ
Claims (9)
- 通信機、記憶媒体、およびコントローラを有する無線通信端末であって、
前記無線通信端末は第1の無線LAN(Local Area Network)に属し、
前記第1の無線LAN内で第1の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LANと異なる第2の無線LAN内で第2の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LANと異なり、かつ前記第2の無線LANと異なる第3の無線LAN内で第3の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LAN、前記第2の無線LAN、および前記第3の無線LANの間で互いに通信が行われるときに第4の通信チャネルが使用され、
前記記憶媒体は、前記第1の通信チャネルを示す第1の通信チャネル情報を記憶し、
前記コントローラは、第2の通信チャネル情報を前記通信機によって第2の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信し、
前記第2の通信チャネル情報は、前記第2の通信チャネルを示し、
前記第2の無線通信端末は、前記第2の無線LANに属し、
前記記憶媒体は、受信された前記第2の通信チャネル情報を記憶し、
前記コントローラは、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第2の通信チャネル情報とを前記通信機によって第3の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信し、
前記第3の無線通信端末は、前記第3の無線LANに属し、
前記コントローラは、第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信し、
前記第3の通信チャネル情報は、前記第3の通信チャネルを示し、
前記記憶媒体は、受信された前記第3の通信チャネル情報を記憶し、
前記コントローラは、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第3の通信チャネル情報とを前記通信機によって前記第2の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信する
無線通信端末。 - 前記コントローラは、前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から、IEEE802.11で定義されるパブリック・アクション・フレームで無線受信し、
前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末に前記パブリック・アクション・フレームで無線送信し、
前記コントローラは、前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から前記パブリック・アクション・フレームで無線受信し、
前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末に前記パブリック・アクション・フレームで無線送信する
請求項1に記載の無線通信端末。 - 予め定められた第1の期間において、前記コントローラは、予め定められた複数の通信チャネルを前記第4の通信チャネルとして順番に前記通信機に設定し、
前記第1の期間において、前記コントローラは、第2のタイミング情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から無線受信し、かつ第3のタイミング情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から無線受信し、
前記第2のタイミング情報は、前記第2の無線通信端末が前記第2の通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示し、
前記第3のタイミング情報は、前記第3の無線通信端末が前記第3の通信チャネル情報を無線送信するタイミングを示し、
前記記憶媒体は、受信された前記第2のタイミング情報および前記第3のタイミング情報を記憶し、
前記コントローラは、受信された前記第2のタイミング情報および前記第3のタイミング情報の少なくとも1つに基づいて、前記第1の期間よりも後の第2の期間の開始タイミングを決定し、
前記コントローラが前記第4の通信チャネルを前記通信機に設定した後、前記第2の期間において、前記コントローラは、前記通信機に設定された通信チャネルを前記第4の通信チャネルに維持し、
前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から無線受信し、かつ前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から無線受信し、
前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末に無線送信し、かつ前記第1の通信チャネル情報および前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末に無線送信する
請求項1に記載の無線通信端末。 - 前記第4の通信チャネルは、第5の通信チャネルと、前記第5の通信チャネルとは異なる第6の通信チャネルとを含み、
1回の前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報、前記第2の通信チャネル情報、および前記第3の通信チャネル情報の無線送信を前記第5の通信チャネルおよび前記第6の通信チャネルで行う
請求項3に記載の無線通信端末。 - 1回の前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末から複数回無線受信し、かつ前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末から複数回無線受信し、
前記1回の前記第2の期間において、前記コントローラは、前記第1の通信チャネル情報および前記第2の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第3の無線通信端末に複数回無線送信し、かつ前記第1の通信チャネル情報および前記第3の通信チャネル情報を前記通信機によって前記第2の無線通信端末に複数回無線送信する
請求項3に記載の無線通信端末。 - 前記通信機として、第1の通信機と、前記第1の通信機と異なる第2の通信機とを有し、
前記コントローラは、前記第1の通信チャネルを前記第1の通信機に設定し、
前記コントローラは、前記第4の通信チャネルを前記第2の通信機に設定し、
前記コントローラは、複数フレームの画像を前記第1の通信機によって前記第1の無線LAN内の端末から連続的に無線受信し、
第3の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信機を使用する、前記第1の通信チャネル情報、前記第2の通信チャネル情報、および前記第3の通信チャネル情報の無線送信を禁止し、
前記第3の期間は、1フレームの前記画像の無線受信の開始から完了までの期間であり、
第4の期間において、前記コントローラは、前記第2の通信機を使用して前記第2の通信チャネル情報、前記第3の通信チャネル情報、および前記第1の通信チャネル情報の無線送信を行い、
前記第4の期間は、1フレームの前記画像の無線受信の完了から次の1フレームの前記画像の無線受信の開始までの期間である
請求項1に記載の無線通信端末。 - 前記第1の通信チャネル情報、前記第2の通信チャネル情報、および前記第3の通信チャネル情報の各々の無線通信に使用される前記第4の通信チャネルは同一である
請求項1に記載の無線通信端末。 - 無線通信端末が実行する第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ、および第4のステップを有する無線通信方法であって、
前記無線通信端末は第1の無線LAN(Local Area Network)に属し、
前記第1の無線LAN内で第1の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LANと異なる第2の無線LAN内で第2の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LANと異なり、かつ前記第2の無線LANと異なる第3の無線LAN内で第3の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LAN、前記第2の無線LAN、および前記第3の無線LANの間で互いに通信が行われるときに第4の通信チャネルが使用され、
前記第1のステップにおいて、第2の通信チャネル情報が第2の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第2の通信チャネル情報が記憶媒体に記憶され、
前記第2の通信チャネル情報は、前記第2の通信チャネルを示し、
前記第2の無線通信端末は、前記第2の無線LANに属し、
前記第2のステップにおいて、前記記憶媒体に予め記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された前記第2の通信チャネル情報とが第3の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信され、
前記第3の無線通信端末は、前記第3の無線LANに属し、
前記第3のステップにおいて、第3の通信チャネル情報が前記第3の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第3の通信チャネル情報が前記記憶媒体に記憶され、
前記第3の通信チャネル情報は、前記第3の通信チャネルを示し、
前記第4のステップにおいて、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第3の通信チャネル情報とが前記第2の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信される
無線通信方法。 - 第1のステップ、第2のステップ、第3のステップ、および第4のステップを無線通信端末のコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
前記無線通信端末は第1の無線LAN(Local Area Network)に属し、
前記第1の無線LAN内で第1の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LANと異なる第2の無線LAN内で第2の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LANと異なり、かつ前記第2の無線LANと異なる第3の無線LAN内で第3の通信チャネルが使用され、
前記第1の無線LAN、前記第2の無線LAN、および前記第3の無線LANの間で互いに通信が行われるときに第4の通信チャネルが使用され、
前記第1のステップにおいて、第2の通信チャネル情報が第2の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第2の通信チャネル情報が記憶媒体に記憶され、
前記第2の通信チャネル情報は、前記第2の通信チャネルを示し、
前記第2の無線通信端末は、前記第2の無線LANに属し、
前記第2のステップにおいて、前記記憶媒体に予め記憶された第1の通信チャネル情報と、受信された前記第2の通信チャネル情報とが第3の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信され、
前記第3の無線通信端末は、前記第3の無線LANに属し、
前記第3のステップにおいて、第3の通信チャネル情報が前記第3の無線通信端末から前記第4の通信チャネルで無線受信され、かつ受信された前記第3の通信チャネル情報が前記記憶媒体に記憶され、
前記第3の通信チャネル情報は、前記第3の通信チャネルを示し、
前記第4のステップにおいて、前記記憶媒体に記憶された前記第1の通信チャネル情報と、受信された前記第3の通信チャネル情報とが前記第2の無線通信端末に前記第4の通信チャネルで無線送信される
プログラム。
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