KR20060017481A

KR20060017481A - 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및컴퓨터 프로그램

Info

Publication number: KR20060017481A
Application number: KR20057000360A
Authority: KR
Inventors: 히데키 이와미; 가즈유키 사코다; 도모나리 야마가타
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2003-05-16
Filing date: 2004-05-11
Publication date: 2006-02-23
Also published as: US7639661B2; EP1626529A4; US20060165024A1; EP1626529B1; EP1626529A1; JP4419955B2; KR101017005B1; JPWO2004102887A1; WO2004102887A1; CN100372326C; CN1698317A

Abstract

각 통신국은 적어도 일정 간격으로 정기적으로 비컨을 송수신하고, 그 송수신을 인접국 리스트로서 관리함으로써, 각 통신국의 네트워크 관리를 분산하여 실행한다. 또한 일정 시간마다 송수신하는 n개의 비컨을 인접국 리스트로 관리하는 퇴피 영역을 형성함으로써, 신규 비컨 수신시 리스트 갱신시에 리스트의 판독/기록 처리의 스케줄링이 용이하게 된다. 또 네트워크ㆍ토폴리지가 교착(交錯)할 때도, 네트워크 부하는 낮게 된다. 시스템을 구성하는 계(系) 내에 시스템ㆍ타임이나 공통의 프레임 시각을 통괄하는 마스터국이 존재하지 않는 무선 통신 시스템을 제공할 수 있다.

통신국, 비컨, 송수신, 시스템, 퇴피 영역.

Description

무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램 {RADIO COMMUNICATION SYSTEM, RADIO COMMUNICATION APPARATUS, RADIO COMMUNICATION METHOD, AND COMPUTER PROGRAM}

본 발명은 무선 LAN(Local Area Network)과 같이 복수 개의 무선국 사이에서 서로 통신을 행하는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이며, 특히, 단말기끼리 비동기로 직접 통신(랜덤·액세스)을 행함으로써 무선 네트워크가 운영되는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

더욱 상세하게는, 본 발명은 제어국과 피제어국의 관계를 갖지 않고 애드혹(Ad-hoc) 통신에 의해 무선 네트워크가 구축되는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이며, 특히, 복수 개의 애드혹·네트워크가 인접하는 통신 환경하에서, 통신국끼리 서로 간섭하지 않고 적당한 무선 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

복수 개의 컴퓨터를 접속하여 LAN을 구성함으로써, 파일이나 데이터 등 정보의 공유화, 프린터 등 주변 기기의 공유화를 도모하거나, 전자 메일이나 데이터· 컨텐츠의 전송 등 정보의 교환을 행하거나 할 수 있다.

종래, 광 섬유나 동축 케이블, 또는 트위스트 페어·케이블을 사용하여, 유선으로 LAN 접속하는 것이 일반적이었지만, 이 경우, 회선 부설 공사가 필요해, 간단하게 네트워크를 구축하는 것이 어려운 동시에, 케이블을 둘러 치는 것이 번잡하게 된다. 또, LAN 구축 후에도, 기기의 이동 범위가 케이블 길이에 따라 제한되기 때문에 불편하다.

그래서, 유선 방식에 의한 LAN 배선으로부터 사용자를 해방하는 시스템으로서, 무선 네트워크가 주목되고 있다. 무선 네트워크에 의하면, 오피스 등의 작업 공간에서, 유선 케이블의 거의 대부분을 생략할 수 있으므로, 퍼스널·컴퓨터(PC ) 등의 통신 단말기를 비교적 용이하게 이동시킬 수 있다.

최근에는 무선 LAN 시스템의 고속화, 저가격화에 따라, 그 수요가 현저하게 증가해 오고 있다. 특히 최근에는 사람의 신변물에 존재하는 복수 개의 전자 기기 사이에서 소규모의 무선 네트워크를 구축하여 정보 통신을 행하기 위해, 퍼스널·영역·네트워크(PAN)의 도입 검토가 행해지고 있다. 예를 들면, 2.4GHz대(帶)나, 5GHz대 등, 감독 관청의 면허가 불필요한 주파수 대역을 이용하여, 상이한 무선 통신 시스템이 규정되어 있다.

무선 기술을 사용하여 로컬·영역·네트워크를 구성하기 위해, 영역 내에 「액세스·포인트」 또는 「코디네이터」라고 불려지는 제어국이 되는 장치를 1대 설치하고, 이 제어국의 통괄적인 제어하에 네트워크를 형성하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다.

액세스·포인트를 배치한 무선 네트워크에서는, 어느 통신 장치로부터 정보 전송을 행하는 경우에, 먼저 그 정보 전송에 필요한 대역을 액세스·포인트에 예약하고, 다른 통신 장치에서의 정보 전송과 충돌이 생기지 않도록 전송로의 이용을 행한다고 하는 대역 예약에 따른 액세스 제어 방법이 널리 채용되고 있다. 즉, 액세스·포인트를 배치함으로써, 무선 네트워크 내의 통신 장치가 서로 동기를 취한다고 하는 동기적인 무선 통신을 행한다.

그런데, 액세스·포인트가 존재하는 무선 통신 시스템으로 송신측과 수신측의 통신 장치 사이에서 비동기 통신을 행하는 경우에는, 반드시 액세스·포인트를 통한 무선 통신이 필요하게 되기 때문에, 전송로의 이용 효율이 반감되어 버린다고 하는 문제가 있다.

이에 대하여, 무선 네트워크를 구성하는 다른 방법으로서, 단말기끼리 직접비동기적으로 무선 통신을 행하는 「애드혹(Ad-hoc)통신」이 고안되어 있다. 특히 가까이 위치하는 비교적 소수의 클라이언트로 구성되는 소규모 무선 네트워크에서는, 특정 액세스·포인트를 이용하지 않고, 임의의 단말기끼리 직접 비동기의 무선 통신을 행할 수 있는 애드혹 통신이 적당하다고 사료된다.

무선 네트워크에 관한 표준적인 규격으로서, IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11이나, IEEE 802.15.3을 들 수 있다. IEEE 802.11 규격에 대해서는, 무선 통신 방식이나 사용하는 주파수 대역의 차이 등에 의해, IEEE 802.11a 규격, IEEE 802.11b 규격 … 등의 각종 무선 통신 방식이 존재한다.

또, 최근에는 「울트라 와이드밴드(UWB) 통신」으로 불려지는 극히 미약한 임펄스열에 정보를 탑재하여 무선 통신을 행하는 방식이, 근거리 초고속 전송을 실현하는 무선 통신 시스템으로서 주목되어, 그 실용화가 기대되고 있다(예를 들면, 니케이 에레쿠토로니쿠스 2002년 3월 11일호 「산성(産聲)을 올리는 무선의 혁명아 Ultra Wideband」P. 55-66을 참조).

UWB 전송 방식에는 DS 정보 신호의 확산 속도를 극한까지 높게 한 DS-UWB 방식과, 수 100피코초 정도의 매우 짧은 주기의 임펄스 신호열을 사용하여 정보 신호를 구성하고, 이 신호열의 송수신을 행하는 임펄스-UWB 방식의 2 종류가 있다.

어느쪽의 식도, 예를 들면, 3GHz로부터 10GHz라고 하는 초고대역의 주파수 대역으로 확산하여 송수신을 행함으로써 고속 데이터 전송을 실현한다. 그 점유 대역폭은 점유 대역폭을 그 중심 주파수(예를 들면, 1GHz∼10GHz)로 나눈 값이 대략 1이 되는 GHz 오더의 대역이며, 이른바 W-CDMA나 cdma 2000 방식, 및 SS(Spread Spectrum)나 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용한 무선 LAN에서 통상 사용되는 대역폭과 비교해도 초광대역인 것으로 되어 있다.

예를 들면, IEEE 802.15.3의 표준화 작업에 있어서, 예를 들면, 울트라 와이드밴드 무선 통신을 행하는 무선 통신 장치 사이에서 피코 네트를 형성하여 통신을 행하는 방법이 규격화되어 있다.

여기에서, IEEE 802.11을 예를 들어, 종래의 무선 네트 워킹의 상세한 것에 대하여 설명한다.

IEEE 802.11에서의 네트 워킹은 BSS(Basic Service Set)의 개념에 따르고 있 다. BSS는 AP(Access Point: 제어국)와 같은 마스터가 존재하는 인프라·모드로 정의되는 BSS와, 복수 개의 MT(Mobile Terminal: 이동국)만에 의해 구성되는 애드혹·모드로 정의되는 IBSS(Independent BSS)의 2 종류로 구성된다.

인프라ㆍ모드:

인프라·모드시의 IEEE 802.11의 동작에 대하여, 도 24를 참조하면서 설명한다. 인프라·모드의 BSS에서는, 무선 통신 시스템 내에 코디네이션을 행하는 AP가 필수이다.

AP는 자국 주변에서 전파가 도달하는 범위를 BSS로서 통합하여, 이른바 셀룰러·시스템에서 말하는 바의 「셀」을 구성한다. AP 가까이 존재하는 MT는 AP에 수용되어 BSS의 멤버로서 네트워크에 참가한다. 즉, AP는 적당한 시간 간격으로 비컨으로 불려지는 제어 신호를 송신하고, 이 비컨을 수신 가능한 MT는 AP가 가까이 존재하는 것을 인식하고, 다시 AP 사이에서 커넥션 확립을 행한다.

도 24에 나타낸 예에서는, 통신국 STA0이 AP로서 동작하고, 다른 통신국 STA1 및 STA2가 MT로서 동작하고 있다. 여기에서, AP로서의 통신국 STA0은 동 도면 우측 차트에 기록한 것처럼, 일정한 시간 간격으로 비컨(Beacon)을 송신한다. 차회 비컨의 송신 시각은 타깃ㆍ비컨 송신 시각(TBTT: Target Beacon Transmit Time)이라고 하는 파라미터의 형식에 의해 비컨 내에서 통지되고 있다. 그리고, 시각이 TBTT에 도래하면, AP는 비컨 송신 순서를 동작시키고 있다.

또, 주변 MT는 신호를 수신함으로써, 내부의 TBTT 필드를 디코드함으로써 차 회의 비컨 송신 시각을 인식하는 것이 가능하기 때문에, 경우에 따라서는(수신의 필요가 없는 경우에는), 차회 또는 복수 회 앞의 TBTT까지 수신기의 전원을 떨어뜨려 슬립 상태에 들어가는 일도 있다.

애드혹ㆍ모드:

또 한쪽의 애드혹·모드시의 IEEE 802.11의 동작에 대하여, 도 25 및 도 26을 참조하면서 설명한다.

애드혹·모드의 IBSS에서는, MT는 복수 개의 MT끼리 네고시에이션을 행한 후에 자율적으로 IBSS를 정의한다. IBSS가 정의되면, MT군(群)은 네고세이션의 마지막에 일정 간격마다 TBTT를 정한다. 각 MT는 자국 내의 클록을 참조함으로써 TBTT가 도래한 것을 인식하면, 랜덤 시간의 지연 후, 아직 아무도 비컨을 송신하고 있지 않다고 인식한 경우에는 비컨을 송신한다.

도 25에 나타낸 것에서는, 2대의 MT가 IBBS를 구성하는 모양을 나타내고 있다. 이 경우, IBSS에 속하는 어느 한쪽의 MT가, TBTT가 도래할 때마다 비컨을 송신하게 된다. 또, 각 MT로부터 송출되는 비컨이 충돌하는 경우도 존재하고 있다.

또, IBSS에서도, MT는 필요에 따라 송수신기의 전원을 떨어뜨리는 슬립 상태로 들어가는 일이 있다. 도 26에는, 이 경우의 신호 송수신 순서에 대하여 나타내고 있다.

IEEE 802.11에서는, IBSS에서 슬립·모드가 적용되고 있는 경우에는, TBTT로부터 잠깐의 시간대가 ATIM(Announcement Traffic Indication Message) Window로서 정의되어 있다. ATIM Window의 시간대는, IBSS에 속하는 모든 MT는 수신 처리를 동작시키고 있다. 이 시간대이면, 기본적으로는 슬립·모드로 동작하고 있는 MT도 수신이 가능하다.

각 MT는 자국이 누군가 앞의 정보를 가지고 있는 경우에는, 이 ATIM Window의 시간대에서 비컨이 송신된 후에, 상기 누군가 앞으로 ATIM 패킷을 송신함으로써, 자국이 상기 누군가 앞의 정보를 유지하고 있는 것을 수신측에 통지한다. ATIM 패킷을 수신한 MT는 ATIM 패킷을 송신한 국으로부터의 수신이 종료될 때까지, 수신기를 동작시켜 둔다.

도 26에 나타낸 예에서는, STA1, STA2, STA3의 3대의 MT가 IBSS 내에 존재하고 있다. 동 도면에서, TBTT에 도래하면, STA1, STA2, STA3의 각 MT는 랜덤 시간에 걸쳐 미디어 상태를 감시하면서 백오프의 타이머를 동작시킨다. 도시한 예에서는, STA1의 타이머가 가장 조기에 소멸하고, STA1가 비컨을 송신한 경우를 나타내고 있다. STA1가 비컨을 송신했기 때문에, 이것을 수신한 STA2 및 STA3은 비컨을 송신하지 않도록 한다.

또, 도 26에 나타낸 예에서는, STA1이 STA2 앞의 송신 정보를 유지하고 있으며, 또한, STA2가 STA3에의 송신 정보를 유지하고 있다. 이 때, STA1과 STA2는 비컨을 송신 또는 수신한 후에, 재차 랜덤 시간에 걸쳐 각각 미디어 상태를 감시하면서 백오프의 타이머를 동작시킨다. 도시한 예에서는, STA2의 타이머가 앞서 소멸했기 때문에, 먼저 STA2로부터 ATIM 메시지가 STA3 앞으로 송신된다. STA3은 ATIM 메시지를 수신하면, 수신한 취지를 ACK(Acknowledge) 패킷을 송신함으로써 STA2에 피드백한다. STA3으로부터의 ACK가 송신을 끝내면, STA1은 다시 랜덤 시간에 걸쳐 각각 미디어 상태를 감시하면서 백오프의 타이머를 동작시킨다. 그리고, 타이머가 소멸되면, STA1은 ATIM 패킷을 STA2 앞으로 송신한다. STA2는 이것을 수신한 취지의 ACK 패킷을 반송함으로써 STA1에 피드백한다.

이들 ATIM 패킷과 ACK 패킷의 교환이 ATIM Window 내에서 행해지면, 그 후의 구간에서도, STA3은 STA2로부터의 정보를 수신하기 위해 수신기를 동작시키고, STA2는 STA1로부터의 정보를 수신하기 위해 수신기를 동작시킨다.

상기 순서에서, ATIM Window 내에서 ATIM 패킷을 수신하지 않는, 또는 누구 앞의 송신 정보도 유지하고 있지 않은 통신국은 다음의 TBTT까지 송수신기의 전원을 떨어뜨려, 소비 전력을 삭감하는 것이 가능해진다.

본 발명자들은 이와 같은 무선 네트 워킹 동작에서, 주로 3개의 과제가 있다고 생각한다.

제1 과제로서, 전파 전파(傳播) 환경의 변화에 의한 충돌이 있다.

예를 들면, 도 27에 나타낸 바와 같이, 이미 네트워크를 구축하고 있는 계끼리 접근해 오는 상황을 고려한다. 도 27 상단에서는, 통신국 STA0과 STA1로 구성되는 네트워크와, 통신국 STA2와 STA3으로 구성되는 네트워크는, 예를 들면 벽이나 도어 등의 도시하지 않은 차폐물에 의해, 전파가 도달하지 않는 범위에 존재하고 있다. 따라서, STA0과 STA1이 통신을 행하고, 또, 이와는 완전히 독립하여 STA2와 STA3이 통신을 행하고 있다. 도 27 상단의 우측에는, 이때의 각 통신국에서의 비컨 송신 타이밍을 나타내고 있다.

이와 같은 통신 환경하에서, 네트워크끼리를 차단하고 있던 도어가 열려, 서로 인식하고 있지 않은 국끼리가 인식된 경우를 상정한다. 도 27 하단에는, 완전 히 독립적으로 통신 동작을 행하고 있던 STA0과 STA1, 및 STA2와 STA3의 각 국이 송수신 가능한 상태가 된 모양을 나타내고 있다. 이와 같은 경우, 도 27 하단의 우측에 나타낸 바와 같이, 각 국의 비컨이 충돌하여 버린다.

퍼스널·컴퓨터(PC) 등의 정보 기기가 보급되고, 오피스 내에 다수의 기기가 혼재하는 작업 환경하에서는, 통신국이 산란되어 있는 것이 상정된다. 이와 같은 상황에서, IEEE 802.11에 따라 네트워크 구축을 행하는 것을 고찰해 본다.

인프라·모드로 네트워크를 구축하게 되면, 어느 통신국을 AP(코디네이터)로서 동작시키켜야 하는지의 선정이 문제가 된다. IEEE 802.11에서는, BSS에 수용된 MT는 동 BSS에 속하는 통신국만과의 통신을 행하는 것으로 되어 있고, AP는 다른 BSS와의 게이트웨이로서 동작한다. 계(系) 전체적으로 때마침 네트 워킹하기 위해, 사전에 네트워크 전체의 계를 스케줄링할 필요가 있다. 그런데, 홈·네트워크와 같은, 사용자가 통신국을 가로 지르거나 전파 전파 환경이 빈번하게 변환되거나 하는 환경에서는, 어느 위치에 존재하는 통신국을 AP로 해야 하는가, AP의 전원이 떨어진 경우에 어떻게 네트워크를 다시 구축하는가라고 하는 과제를 해결할 수 없다. 이 때문에, 코디네이터 불요(不要)로 네트워크를 구축할 수 있는 것이 바람직하다고 생각되지만, IEEE 802.11의 인프라·모드에서는 이 요구에 따를 수 없다.

제2 과제로서, 이동 단말기에 의한 네트워크 환경 변화에 의한 충돌을 들 수 있다.

도 27에 나타낸 경우와 마찬가지로, 도 28에서는, 이미 네트워크를 구축하고 있는 계끼리 접근해 오는 상황을 고려한다. 각 통신국 STA0∼STA3의 동작 상태도 도 27의 경우와 동일한 것으로 한다. 이와 같은 통신 환경하에서, 사용자가 통신국을 이동시킴으로써, 지금까지 서로 인식하고 있지 않은 국끼리 STA4의 존재에 의해 인식된 경우를 상정한다.

도 28 하단에 나타낸 바와 같이, 각 국이 송수신 가능한 상태가 된 경우, STA4 이외의 각 국의 신호가 충돌하여 버린다. 이 문제에 대하여, IEEE 802.11에서는, STA4는 제1 네트워크(IBSS-A)로부터의 신호와 제2 네트워크(IBSS-B)로부터의 신호 양쪽을 수신할 수 있게 되어 버린다. 서로의 비컨 정보가 판독되어 버리면, 네트워크는 파탄된다. 이 결과, STA4는 IBSS-A와 IBSS-B의 룰에 따라 동작할 필요가 있어, 아무리 해도 비컨의 충돌이나 ATIM 패킷의 충돌이 생길 가능성이 있다. 코디네이터 불요로 네트워크를 구축할 수 있는 것이 바람직하지만(동 상), IEEE 802.11의 인프라·모드에서는 이 요구에 따를 수 없다.

그리고, 제3 과제로서, 통신국의 부하가 낮은 네트워크 관리의 구성을 들 수 있다.

여기에서, 코디네이터 기능을 가지는 통신국의 인접국 정보(Neighbor List)에 대하여 생각한다. 통상, 코디네이터 기능을 가지는 통신국은 비컨을 송신하고, 네트워크 정보를 인접국에 통지하고 있다. 코디네이터가 네트워크 관리 전반을 행함으로써, 인접국의 처리 부담은 낮아지고 있다. 이에 대하여, 전술한 네트 워킹에서의 과제 1∼2를 가미하면, 홈·네트워크에서는 특히, 코디네이터가 존재하지 않는 네트워크의 구축이 바람직하다. 그 경우, 각 인접국에 Neighbor List를 실장(實裝)할 필요가 있지만, 각 인접국이 대응 가능한 인접국수가 많아지면 많아질수 록, 각 인접국의 부담이 무거워져, 네트워크 전체의 부하로 연결될지도 모른다. 따라서, 각 통신국에 있어서 부하가 낮은 네트워크 관리 구성을 고려할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 제어국과 피제어국의 관계를 갖지 않고 애드혹 통신에 의해 무선 네트워크를 매우 적합하게 구축할 수 있는 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수 개의 애드혹·네트워크가 인접하는 통신 환경하에서, 통신 단말기끼리 네트워크를 넘어 서로 간섭하지 않고 적당한 무선 네트워크를 매우 적합하게 형성할 수 있는 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은 복수 개의 애드혹·네트워크가 인접하는 통신 환경하에서, 부하가 낮은 네트워크 관리 구성에 의해 무선 네트워크를 매우 적합하게 형성할 수 있는 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 과제를 참작하여 이루어진 것이며, 그 제1 측면은 제어국과 피제어국의 관계를 갖지 않고 통신 동작을 행하는 무선 통신 시스템으로서,

각 통신국은 소정 프레임 주기로 비컨 신호를 송신하고, 다른 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍에 따라 인접국을 관리하는 것

을 특징으로 하는 무선 통신 시스템이다.

단, 여기에서 말하는 「시스템」이란, 복수 개의 장치(또는 특정 기능을 실현하는 기능 모듈)가 논리적으로 집합한 것을 말하며, 각 장치나 기능 모듈이 단일 하우징 내에 있는지 여부는 특히 묻지 않는다.

본 발명에 관한 무선 통신 시스템에서는, 코디네이터를 특히 배치하지 않고, 통신국 사이에서 제어국과 피제어국의 관계는 갖지 않는다. 각 통신국은 비컨 정보를 알림으로써, 인접(즉 통신 범위 내)한 다른 통신국에 자기의 존재를 알리게 하는 동시에, 네트워크 구성을 통지한다. 또, 어느 통신국의 통신 범위에 신규로 참가하는 통신국은 비컨 신호를 수신함으로써, 통신 범위에 돌입한 것을 검지하는 동시에, 비컨에 기재되어 있는 정보를 해독함으로써 네트워크 구성을 알 수 있다.

주변에 통신국이 없는 경우, 통신국은 적당한 타이밍으로 비컨을 송신하기 시작할 수 있다. 이후, 통신 범위 내에 신규로 참가하는 통신국은 기존의 비컨 배치와 충돌하지 않도록, 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정한다. 이 때, 각 통신국은 비컨 송신 직후에 우선 이용 영역을 획득하기 때문에, 기존의 통신국이 설정한 비컨 간격의 거의 한가운데의 타이밍으로 신규 참가국의 비컨 송신 타이밍을 순차 설정해 간다고 하는 알고리즘에 따라, 비컨 배치가 행해진다.

각 통신국은 자기의 비컨 수신 타이밍을 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드에 기재하고, 자기의 비컨 수신 타이밍과 수신 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드(NBOI: Neighboring Beacon Offset Information)의 기재에 따라 프레임 주기 내에서의 근린 통신국의 비컨 배치에 관한 인접국 리스트를 작성하여 네트워크를 관리한다.

NBOI 필드의 기술에 따른 비컨의 충돌 회피 기능에 의해, 은닉 단말기 즉 2 개 앞의 인접국의 비컨 위치를 파악하여 비컨의 충돌을 회피할 수 있다.

또, 벽이나 도어 등의 차폐물에 의해 서로의 네트워크가, 전파가 도달하지 않는 범위에 존재하고 있는 환경하에서 도어가 열리고, 차폐물이 없어진 경우에 계 끼리가 돌연 접근한다고 하는 교착 상태가 일어난다. 네트워크의 계마다 실제의 비컨 송신 타이밍을 소정 프레임 주기로 정해지는 타이밍으로부터 고의로 어긋나게 함으로써, 교착 상태에서 연속적으로 비컨이 충돌하는 것을 막을 수 있다.

또, 교착 상태에서, 복수 국에서의 비컨 송신 타이밍이 거의 동시에 설정되어 있을 가능성이 있다. 통신국은 자기가 관리하는 인접국 리스트로 관리하는 비컨 수신 타이밍과 겹치는 국이 출현했을 때 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구하고, 이 요구를 받은 통신국은 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하도록 한다. 또는 통신국은 자기가 관리하는 인접국 리스트로 관리하는 비컨 수신 타이밍과 겹치는 국이 출현했을 때, 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하고, 비컨 위치를 변경한 취지를 통지하는 메시지를 송신하도록 해도 된다.

또, 각 통신국은 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와, 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트에 따라 네트워크를 관리한다.

인접국 리스트에는, 미니멈 비컨 간격마다 통신국 1대분의 신호만 기록을 허용하고, 시간축과 리스트의 단수(段數)를 대응시키는 구성으로 함으로써, 하드웨어 와 소프트웨어가 판독하는 스케줄링을 다욱 확실하게 동작시킬 수 있다. 교착 상태에서, 복수 국에서의 비컨 송신 타이밍이 거의 동시에 설정되어 있는 때를 위해, 비컨 위치에 중복하여 송신되어 오는(수신한) 비컨 정보를 퇴피용 인접국 리스트에 기재한다.

또, 각 통신국은 통신 프로토콜의 하위 계층에서 신규로 취득한 비컨 수신 타이밍을 기록하는 제1 인접국 리스트 기억 영역과, 통신 프로토콜의 상위 계층에서 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트를 기록하는 제2 인접국 리스트 기억 영역으로 나누어 구비하도록 해도 된다.

통신 프로토콜의 하위 계층이 기록을 행하는 제1 인접국 리스트 기억 영역과, 통신 프로토콜의 상위 계층이 기록을 행하는 제2 인접국 리스트 기억 영역을 독립적으로 형성함으로써, 각각의 기록 타이밍이 충돌을 일으키지 않고, 확실하게 인접극 리스트를 관리할 수 있다.

이와 같은 경우, 상기 통신 프로토콜의 상위 계층은 상기 제1 인접국 리스트 기억 영역에 기재되어 있는 비컨 수신 타이밍 정보를 상기 제2 인접국 리스트 기억 영역의 인접국 리스트 또는 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기록하고, 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구함으로써, 프레임 주기 내의 비컨 배치를 스케줄링하도록 하면 된다.

또, 본 발명의 제2 측면은 특정의 제어국을 배치하지 않는 무선 통신 환경하 에서 동작하기 위한 처리를 컴퓨터·시스템상에서 실행하도록 컴퓨터 가독 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램으로서,

자기의 통신 범위 내에서 소정 프레임 주기마다 비컨 신호를 통지하는 비컨 신호 통지 스텝과,

다른 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍에 따라 인접국을 관리하는 인접국 관리 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이다.

본 발명의 제2 측면에 관한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터·시스템상에서 소정 처리를 실현하도록 컴퓨터 가독 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램을 정의한 것이다. 환언하면, 본 발명의 제2 측면에 관한 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터·시스템에 인스톨함으로써, 컴퓨터·시스템상에서는 협동적 작용이 발휘되어, 특정 제어국을 배치하지 않는 무선 통신 환경하에서 동작함으로써, 본 발명의 제1 측면에 관한 무선 통신 시스템과 동일한 작용 효과를 얻을수 있다.

본 발명의 또 다른 목적, 특징이나 이점은 후술하는 본 발명의 실시예나 첨부하는 도면에 따른 보다 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.

본 발명에 의하면, 복수 개의 애드혹·네트워크가 인접하는 통신 환경하에서, 통신 단말기끼리 네트워크를 넘어 서로 간섭하는 일 없이 적당한 무선 네트워크를 매우 적합하게 형성할 수 있는 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 복수 개의 애드혹·네트워크가 인접하는 통신 환경하 에서, 부하가 낮은 네트워크 관리 구성에 의해 무선 네트워크를 매우 적합하게 형성할 수 있는 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 시스템을 구성하는 계 내에 시스템·타임이나 공통의 프레임 시각을 통괄하는 마스터국이 존재하지 않는 무선 통신 시스템에서, 각 통신국은 적어도 일정 간격으로 정기적으로 비컨을 송수신하고, 그 송수신을 인접국 리스트(Neighbor List)로서 관리함으로써, 각 통신국의 네트워크 관리를 분산하여 행하는 것이 가능해진다. 또한, 일정 시간마다 송수신하는 n개[n은 1 이상의 정수(整數)]의 비컨을 인접국 리스트로 관리하는 기구를 설치하고, 일정 시간 내에 n개 이상의 신호를 수신하는 경우를 위해 퇴피 영역을 형성함으로써, 하드웨어(신규 비컨 수신시)와 소프트웨어(리스트 갱신시)에서 리스트의 판독/기록 처리의 스케줄링이 용이하게 되어, 인접국 리스트의 문제를 발생시키지 않는다고 하는 이점이 있다. 또, 네트워크·토폴리지가 교착되는 네트워크 관리에 부하가 높은 상황이 발생해도 문제를 일으키지 않고 동작시키는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 관한 무선 네트워크에 있어서 통신국으로서 동작할 수 있는 무선 통신 장치의 기능 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 각 통신국의 비컨 송신 순서를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 비컨 송신 타이밍의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4는 패킷 간격의 규정을 나타낸 도면이다.

도 5는 비컨을 송신한 국에 송신 우선권이 주어지는 모양을 나타낸 도면이다

도 6은 슈퍼 프레임 주기 내의 송신 우선 구간과 경합 송신 구간을 나타낸 도면이다.

도 7은 패킷·포맷의 구성예를 나타낸 도면이다.

도 8은 비컨 신호 포맷의 구성예를 나타낸 도면이다.

도 9는 NBOI의 기술예를 나타낸 도면이다.

도 10은 NBOI를 이용하여 비컨의 충돌을 회피하는 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 11은 신규 참가한 통신국 STA2의 비컨 송신 타이밍을 STA0과 STA1의 비컨 간격의 거의 한가운데에 정하는 모양을 나타낸 도면이다.

도 12는 비컨의 충돌을 회피할 수 없는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

도 13은 비컨의 충돌을 회피할 수 없는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

도 14는 비컨의 충돌을 회피할 수 없는 경우를 설명하기 위한 도면이다.

도 15는 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 각 네트워크의 통신국에서 관리되고 있는 인접국 리스트의 구조를 나타낸 도면이다.

도 16은 네트워크 ID0과 네트워크 ID1을 1개의 네트워크와 같이 관리하는 인접국 리스트의 구조를 나타낸 도면이다.

도 17은 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 각 네트워크가 교착했을 때의 비컨 위치를 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 18은 복수 개의 비컨 송신 시각을 정의한 모양을 나타낸 도면이다.

도 19는 본 발명의 제2 실시예에 관한 인접국 리스트의 구성을 나타낸 도면이다.

도 20은 본 발명의 제3 실시예에 관한 인접국 리스트의 구성을 나타낸 도면이다.

도 21은 하드웨어 및 소프트웨어가 인접국 리스트의 A면 및 B면에 액세스하는 모양을 나타낸 도면이다.

도 22는 인접국 리스트에 액세스하기 위한 하드웨어의 동작을 나타낸 플로 차트이다.

도 23은 인접국 리스트에 액세스하는 소프트웨어의 동작을 나타낸 플로 차트이다.

도 24는 인프라·모드시의 IEEE 802.11의 무선 네트 워킹 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 25는 애드혹·모드시의 IEEE 802.11의 무선 네트 워킹 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 26은 애드혹·모드시의 IEEE 802.11의 무선 네트 워킹 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 27은 무선 네트 워킹에서의 과제를 설명하기 위한 도면이다.

도 28은 무선 네트 워킹에서의 과제를 설명하기 위한 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 안테나 2: 안테나 공용기

3: 수신 처리부 4: 송신 처리부

5: 베이스밴드부 6: 인터페이스부

7: MAC부 8: DLC부

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 풀이한다.

본 발명에서 상정하고 있는 통신의 전파로는 무선이며, 또한 단일 전송 매체(주파수 채널에 의해 링크가 분리되어 있지 않은 경우)를 사용하여, 복수 개의 통신국 사이에서 네트워크를 구축한다. 단, 복수 개의 주파수 채널이 전송 매체로서 존재하는 경우라도, 동일하게 본 발명의 효과를 나타낼 수 있다. 또, 본 발명에서 상정하고 있는 통신은 축적 교환형의 트래픽이며, 패킷 단위로 정보가 전송된다.

본 발명에 관한 무선 네트워크·시스템은 코디네이터를 배치하지 않는 시스템 구성이며, 각 통신국은 기본적으로는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access: 캐리어 검출 다중 접속)에 따른 액세스 순서에 따라 직접 비동기적으로 정보를 전송하는 애드혹 통신 등을 실행한다.

이와 같이 코디네이터를 특히 배치하지 않는 무선 통신 시스템에서는, 각 통신국은 비컨 정보를 알림으로써, 근린(즉 통신 범위 내)의 다른 통신국에 자기의 존재를 알리게 하는 동시에, 네트워크 구성을 통지한다. 또, 어느 통신국의 통신 범위에 신규로 참가하는 통신국은 비컨 신호를 수신함으로써, 통신 범위에 돌입한 것을 검지하는 동시에, 신호에 기재되어 있는 정보를 해독함으로써 네트워크 구성을 알 수 있다.

마스터국과 슬레이브국과 같은 제어, 피제어의 관계없이 자율 분산형 네트워크를 구축하는 문제를 해결하기 위해, 각 통신국이 네트워크에 관한 정보를 기술한 비컨을 서로 송신함으로써 네트워크를 구축하고, 그 비컨의 기술 정보에 따라 타국의 통신 상태 등 고도의 판단을 행할 수 있다. 이 점의 상세한 것에 대해서는, 예를 들면 본 출원인에게 이미 양도되어 있는 국제 출원(PCT/JP2004/001065, 국제 출원일: 2004년 2월 3일)에 상세하게 풀이되어 있다.

이하에 설명하는 각 통신국에서의 처리는 기본적으로 네트워크에 참가하는 전 통신국에서 실행되는 처리이다. 단, 경우에 따라서는, 네트워크를 구성하는 모든 통신국이, 이하에 설명하는 처리를 실행한다고는 한정하지 않는다.

제1 실시예

도 1에는 본 발명에 관한 무선 네트워크에서 통신국으로서 동작할 수 있는 무선 통신 장치의 기능 구성을 모식적으로 나타내고 있다.

동 도면에 나타낸 무선 통신 장치에서는, 안테나(1)가 안테나 공용기(2)를 통해 수신 처리부(3)와 송신 처리부(4)에 접속하고 있으며, 수신 처리부(3) 및 송신 처리부(4)는 베이스밴드부(5)에 접속하고 있다. 수신 처리부(3)에서의 수신 처리 방식이나, 송신 처리부(4)에서의 수신 처리 방식에 대해서는, 예를 들면 무선 LAN에 적용 가능한, 비교적 근거리 통신에 적합한 각종 통신 방식을 적용할 수 있다. 구체적으로는, UWB 방식, OFDM 방식, CDMA 방식 등을 적용할 수 있다.

베이스밴드부(5)는 인터페이스부(6)와 MAC(미디어·액세스·컨트롤)부(7)와 DLC(데이터 링크·컨트롤)부(8) 등을 구비하며, 각각의 처리부에서, 이 통신 시스 템에 실장되는 액세스 제어 방식에 있어서의 각 통신 프로토콜층의 처리가 실행된다.

이어서, 무선 통신 장치가 본 발명에 관한 무선 네트워크·시스템에서 실행하는 동작에 대하여 설명한다. 코디네이터가 존재하지 않는 무선 통신 환경에서, 각 통신국은 자기의 존재를 주변(즉 자기의 통신 범위 내)에 알리거나 하는 목적으로, 주기적으로 신호를 송신한다. 각 통신국은 신호를 송신한 직후의 소정 시간 간격을, 자기가 우선하여 정보의 전송(송신 및/또는 수신)에 이용할 수 있는 우선 이용 영역으로서 획득할 수 있다.

예를 들면, 네트워크 내의 각 통신국은 네트워크에 관한 정보를 기술한 신호를 송신하고, 그 비컨 신호의 송신에 전후하는 시간대에 수신 동작을 행하는 상태를 설정한다. 네트워크 내의 각 통신국에서 송수신 데이터가 존재하지 않는 경우에는, 최소한의 송수신 동작으로 시스템을 구성 가능하고, 또한, 변동하는 송수신 데이터량에 따라, 송수신 동작 상태를 변천시킴으로써, 필요 최저한의 송수신 동작으로, 매우 작은 레이텐시(latency: 대기 시간)에서의 데이터 전송이 가능하게 된다. 이 점에 대해서는, 예를 들면 본 출원인에게 이미 양도되어 있는 국제 출원(PCT/JP2004/001027, 국제 출원일 2004년 2월 3일)에 상세하게 풀이되어 있다.

비컨의 송신으로 단락지어지는 기간을 「슈퍼 프레임 주기」라고 부른다. 본 실시예에서는, 통신국에서의 비컨 송신 주기를 40밀리초(秒)로 설정하고, 40밀리초마다 비컨을 송신하는 것으로 하지만, 슈퍼 프레임 주기를 40밀리초로 한정하고 있는 것은 아니다.

본 실시예에 관한 각 통신국의 비컨 송신 순서에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다.

비컨으로 송신되는 정보가 100바이트[전송 레이트가 100Mbps, 프리앰블이 8마이크로초, 물리(PHY) 헤더가 2마이크로초]라고 하면, 송신에 요하는 시간은 18마이크로초가 된다. 40밀리초에 1회의 송신이므로, 통신국마다의 신호의 미디어 점유율은 2222분의 1로 충분히 작다.

각 통신국은 주변에서 발진되는 비컨을 물으면서, 완만하게 동기한다. 신규로 통신국이 나타난 경우, 신규 통신국은 기존 통신국의 비컨 송신 타이밍과 충돌하지 않도록, 자신의 비컨 송신 타이밍을 설정한다.

주변에 통신국이 있지 않은 경우, 통신국(01)은 적당한 타이밍으로 신호를 송신하기 시작할 수 있다. 비컨의 송신 간격은 40밀리초이다(전술). 도 2 중의 최상단에 나타낸 예에서는, B01이 통신국(01)으로부터 송신되는 비컨을 나타내고 있다.

이후, 통신 범위 내에 신규로 참가하는 통신국은 기존의 비컨 배치와 충돌하지 않도록, 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정한다. 이 때, 각 통신국은 비컨 송신 직후에 우선 이용 영역을 획득하기 때문에, 각 통신국의 비컨 송신 타이밍은 밀집되어 있는 것보다 슈퍼 프레임 주기 내에서 균등하게 분산되어 있는 쪽이 전송 효율상 보다 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는, 기본적으로 자신이 들리는 범위에서 비컨 간격이 가장 긴 시간대의 거의 한가운데에서 비컨의 송신을 개시하도록 하고 있다.

예를 들면, 도 2 중의 최상단에 나타낸 바와 같이, 통신국(01)만이 존재하는 네트워크 상태에서, 새로운 통신국(02)이 나타난 것으로 한다. 이 때, 통신국(02)은 통신국(01)으로부터의 비컨을 수신함으로써 그 존재와 비컨 위치를 인식하고, 도 2의 제2 단째에 나타낸 바와 같이, 통신국(01)의 비컨 간격의 거의 한가운데에 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정하고, 비컨의 송신을 개시한다.

또한, 새로운 통신국(03)이 나타난 것으로 한다. 이 때, 통신국(03)은 통신국(01) 및 통신국(02)의 각각으로부터 송신되는 비컨의 적어도 한쪽을 수신하여, 이들 기존 통신국의 존재를 인식한다. 그리고, 도 2의 제3 단에 나타낸 바와 같이, 통신국(01) 및 통신국(02)으로부터 송신되는 비컨 간격의 거의 한가운데의 타이밍으로 송신을 개시한다.

이하, 동일한 알고리즘에 따라 가까이에서 통신국이 신규 참가할 때마다, 비컨 간격이 좁아져 간다. 예를 들면, 도 2의 최하단에 나타낸 바와 같이, 다음에 나타나는 통신국(04)은 통신국(02) 및 통신국(01) 각각이 설정한 비컨 간격의 거의 한가운데의 타이밍으로 비컨 송신 타이밍을 설정하고, 또한 그 다음에 나타나는 통신국(05)은 통신국(02) 및 통신국(04) 각각이 설정한 비컨 간격의 거의 한가운데의 타이밍으로 비컨 송신 타이밍을 설정한다.

단, 대역(슈퍼 프레임 주기) 내가 비컨으로 넘치지 않도록, 미니멈 비컨 간격 B_min를 규정해 두고, B_min 내에 2 이상의 비컨 송신 타이밍을 배치하는 것을 허용하지 않는다. 예를 들면, 미니멈 비컨 간격 B_min를 625마이크로초로 규정한 경우, 전파가 도달하는 범위 내에서는 최대로 64대의 통신국까지 밖에 수용할 수 없게 된다.

도 3에는 비컨 송신 타이밍의 일례를 나타내고 있다. 단, 동 도면에 나타낸 예에서는, 40밀리초로 이루어지는 슈퍼 프레임 주기에 있어서의 시간의 경과나 비컨의 배치를, 원환(圓環)상에서 시계 바늘이 우회전으로 움직이는 시계와 같이 나타내고 있다.

도 3에 나타낸 예에서는, 통신국(0)으로부터 통신국(F)까지의 합계 16대의 통신국이 네트워크의 노드로서 구성되어 있다. 도 2를 참조하면서 설명한 바와 같이, 기존의 통신국이 설정한 비컨 간격의 거의 한가운데의 타이밍으로 신규 참가국의 비컨 송신 타이밍을 순차 설정해 간다고 하는 알고리즘에 따라, 비컨 배치가 행해진 것으로 한다. B_min를 5밀리초로 규정한 경우에는, 이 이상의 통신국은 이 네트워크에 참가할 수 없다. 전술한 바와 같은 처리 순서로 각 통신국의 비컨을 배치하여 비컨의 송신을 개시하는 페이즈를, 이하에서는 「스텝 1」로 부르기로 한다.

본 실시예에 관한 무선 네트워크에서는, 기본적으로는 종래와 동일하게 CSMA에 따른 액세스 순서를 채용하여, 송신 전에 미디어가 클리어된 것을 확인한 후에 송신을 행하는 것을 상정하고 있다. 단, 각 통신국은 근린의 다른 통신국에 자기의 존재를 알리게 하기 위한 비컨 신호를 송출한 후, 우선적으로 정보 전송을 행할 수 있는 우선 이용 영역이 확보된다.

IEEE 802.11 방식 등의 경우와 마찬가지로, 본 실시예에서도 복수 개의 패킷 간격을 정의한다. 여기에서의 패킷 간격의 정의를, 도 4를 참조하여 설명한다. 여기에서의 패킷 간격은 Short Inter Frame Space(SIFS)와 Long Inter Frame Space(LIFS)를 정의한다. 프라이오리티(priority)가 주어진 패킷에 한해 SIFS의 패킷 간격으로 송신을 허용하고, 그 이외의 패킷은 LIFS+랜덤으로 값을 얻는 랜덤·백오프의 패킷 간격만 미디어가 클리어된 것을 확인한 후에 송신을 허용한다. 랜덤·백오프값의 계산 방법은 기존 기술에서 알려져 있는 방법을 적용한다.

또한 본 실시예에서는, 전술한 패킷 간격인 「SIFS」와「LIFS+백오프」 외에, 「LIFS」와「FIFS+백오프」(FIFS: Far Inter Frame Space)를 정의한다. 통상은 「SIFS」와「LIFS+백오프」의 패킷 간격을 적용하지만, 어느 통신국에 송신의 우선권이 주어져 있는 시간대에서는, 타국은 「FIFS+백오프」의 패킷 간격을 사용하고, 우선권이 주어져 있는 국은 SIFS 또는 LIFS에서의 패킷 간격을 사용한다고 하는 것이다.

각 통신국은 비컨을 일정 간격으로 송신하고 있지만, 비컨을 송신한 후 잠깐 동안은 이 비컨을 송신한 국에 송신의 우선권이 주어진다. 도 5에는 비컨 송신국에 우선권이 주어지는 모양을 나타내고 있다. 이 우선 구간을 Transmission Guaranteed Period(TGP)라고 정의한다. 또, TGP 이외의 구간을 Fairly Access Peri od(FAP)라고 정의한다. 도 6에는 슈퍼 프레임 주기의 구성을 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 각 통신국으로부터의 비컨 송신에 계속해서, 그 비컨을 송신한 통신국의 TGP가 할당되고, TGP의 길이만큼 시간이 경과되면 FAP로 되고, 다음의 통신국으로부터의 비컨의 송신으로 FAP가 끝난다. 그리고, 여기에서는 비컨의 송신 직후부터 TGP가 개시되는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 비컨의 송신 시각으로부터 상대 위치(시각)에서 TGP의 개시 시각을 설정해도 된다.

여기에서, 패킷 간격에 대하여 재차 고찰하면, 아래와 같이 된다. 각 통신국은 FAP에서는 LIFS+백오프의 간격에서의 송신을 행한다. 또, 비컨 및 자국의 TGP 내에서의 패킷 송신에 관해서는, SIFS 간격에서의 송신을 허용한다. 또, 자국의 TGP 내에서의 패킷 송신에 관해서는, LIFS의 간격에서의 송신도 허용한다. 또한, 타국의 TGP 내에서의 패킷 송신에 관해서는, FIFS+백오프의 간격에서의 송신으로 한다고 하는 것이 된다. IEEE 802.11 방식에서는, 항상 패킷 간격으로서 FIFS+백오프가 취해지고 있었지만, 본 예의 구성에 의하면, 이 간격을 단축할 수 있어, 슈퍼 프레임 주기를 효율적으로 운용하여, 보다 효과적인 패킷 전송이 가능해진다.

상기에서는, TGP 중의 통신국에만 우선 송신권이 주어진다고 하는 설명을 했지만, TGP 중의 통신국에 호출된 통신국에도 우선 송신권을 주도록 한다. 기본적으로, TGP에서는 송신을 우선하지만, 자(自)통신국 내에 송신하는 것은 아니지만, 타국이 자국 앞으로 송신하고 싶은 정보를 유지하고 있는 것을 알고 있는 경우에는, 그 「타국」 앞으로 페이징(Paging) 메시지 또는 폴링(Polling) 메시지를 던지거나 해도 된다.

역으로, 비컨을 송신했지만, 자국에는 아무것도 송신하는 것이 없는 경우이며 또한 타국이 자국 앞으로 송신하고 싶은 정보를 유지하고 있는 것을 모르는 경 우, 이 통신국은 아무것도 하지 않고 TGP로 주어진 송신 우선권을 포기하여, 아무것도 송신하지 않는다. 그러면, LIFS+백오프 또는 FIFS+백오프 경과 후에 타국이 이 시간대에서도 송신을 개시한다.

도 6에 나타낸 바와 같이 비컨의 직후에 TGP가 계속된다고 하는 구성을 고려하면, 각 통신국의 비컨 송신 타이밍은 밀집되어 있는 것보다 슈퍼 프레임 주기 내에서 균등하게 분산되어 있는 쪽이 전송 효율상 보다 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는, 기본적으로 자신이 들리는 범위에서 비컨 간격이 가장 긴 시간대의 거의 한가운데에서 비컨의 송신을 개시하도록 하고 있다. 단, 비컨 배치 방법은 이것에 한정되지 않는 것으로 한다. 예를 들면, 비컨의 송신 시각으로부터 상대 시간에 TGR의 개시 시각을 설정할 수 있는 경우, 각각의 비컨을 1개소에 통합하거나, 수 국분의 비컨을 통합하거나 해도 된다. 또, 이와 같이 통합한 신호는 하나의 비컨이 복수 대분의 비컨 송신을 공용한 것 이라도 되는 것으로 한다.

도 7에는 본 발명의 한 실시예에 관한 무선 네트워크·시스템에 있어서의 패킷ㆍ포맷의 구성예를 나타내고 있다.

패킷의 선두에는, 패킷의 존재를 알리게 하는 목적으로, 유니크·워드로 구성되는 프리앰블이 부가되어 있다.

프리앰블 직후에 송신되는 헤딩 영역에는, 이 패킷의 속성, 길이, 송신 전력, 또 PHY가 멀티 전송 레이트 모드라면 페이로드부 전송 레이트가 저장되어 있다. 헤딩 영역, 즉 PHY 헤더는 페이로드부에 비해 소요 SNR(신호 대 노이즈비)이 수 dB 정도 낮게 끝나도록 전송 속도를 떨어뜨림으로써, 잘못하기 어렵게 가공되어 있다. 이 헤딩 영역은 이른바 MAC 헤더와는 상위하다. 도시한 예에서는, MAC 헤더는 페이로드부에 포함되어 있다.

신호 검출에 따라 충돌을 회피하면서 액세스 제어를 행하는 경우, 이와 같이 잘못하기 어렵게 가공되어 있는 헤딩 영역에, 적어도 그 패킷의 페이로드 정보 추출에 필요한 정보 및 패킷의 송신에 기인하여 생기는 패킷 송신의 액세스 예약을 제어하는 필드를 형성함으로써, 그 필드를 사용한 처리가 가능해진다. 이 점에 대해서는, 본 출원인에게 이미 양도되어 있는 국제 출원(PCT/JP2004/001028, 국제 출원일: 2004년 2월 3일)에 상세하게 풀이되어 있다.

페이로드부는 PSDU(PHY Service Data Unit)로 나타나 있는 부분이며, 제어 신호나 정보를 포함하는 베어러(bearer) 비트열이 저장된다. PSDU는 MAC 헤더와 MSDU(MAC Service Data Unit)에 의해 구성되어 있고, MSDU부에 상위 계층으로부터 건네진 데이터열이 저장된다.

이하에서는, 설명을 구체적으로 하기 위해, 프리앰블의 길이는 8마이크로초이며, 페이로드부의 비트 레이트는 100Mbps로 전송되며, 헤딩 영역은 3바이트로 구성되어 12Mbps로 전송되는 경우를 상정한다. 즉, 1개의 PSDU를 송수신할 때는 10마이크로초(프리앰블 8마이크로초+헤딩 2마이크로초)의 오버헤드가 생기고 있다.

도 8에는 비컨 신호 포맷의 구성예를 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 비컨 신호는 당해 비컨의 존재를 알리게 하기 위한 프리앰블에 헤딩, 페이로드부 PSDU가 계속되어 있다. 헤딩 영역에서, 이 패킷이 비컨인 취지를 나타내는 정보가 게재되어 있다. 또, PSDU 내에는 비컨으로 알리고 싶은 이하의 정보가 기재되어 있다.

TX.ADDR: 송신국(TX)의 MAC 어드레스

TOI: TBTT 오프셋ㆍ인디케이터(TBTT Offset Indicator)

NBOI: 근린 비컨의 오프셋 정보(Neighbor Beacon Offset Information)

NBAI: 근린 비컨의 액티비티 정보: (Neighboring Beacon Activity Information)

TIM: 트래픽·인디케이션·맵(Traffic Indication Map)

PAGE: 페이징(Paging)

TIM이란, 현재 이 통신국이 누구 앞으로 정보를 가지고 있는가의 알림 정보이며, TIM을 참조함으로써, 수신국은 자신이 수신을 행하지 않으면 안되는 것을 인식할 수 있다. 또, Paging은 TIM에 게재되어 있는 수신국 중, 직후의 TGP에서 송신을 예정하고 있는 것을 나타낸 필드이며, 이 필드에서 지정된 국은 TGP에서의 수신에 대비하지 않으면 안된다. 그 밖의 필드(ETC 필드)도 준비되어 있다.

NBOI는 근린 통신국의 비컨 배치를 기술한 정보이다. 본 실시예에서는, 슈퍼 프레임 주기 내에 최대 16개의 비컨을 배치할 수 있기 때문에, NBOI를 각 비컨 위치에 상당하는 16비트 길이의 필드로서 구성하고, 수신할 수 있는 비컨의 배치에 관한 정보를 비트맵 형식으로 기술한다. 그리고, 자국의 비컨 송신 타이밍을 기준으로 하여, 각 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍의 상대 위치에 대응하는 비트에 1을 기록하고, 비컨을 수신하지 않는 타이밍의 상대 위치에 대응하는 비트 위치는 O인 채로 한다.

도 9에는 NBOI의 기술예를 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 예에서는, 도 3에 나타낸 통신국(O)이 「통신국(1) 및 통신국(9)으로부터의 비컨이 수신 가능하다」는 취지를 전하는 NBOI 필드가 나타나 있다. 수신 가능한 비컨의 상대 위치에 대응하는 비트에 관해, 비컨이 수신되고 있는 경우에는 마크, 수신되고 있지 않은 경우에는 스페이스를 할당한다. 이 이외의 목적으로, 비컨이 수신되고 있지 않은 타이밍에 대응하는 비트에 관해 마크를 행하도록 해도 된다.

또, 본 실시예에서는, NBOI 필드와 유사하게, 동 비컨으로 송신되는 정보의 하나로서, Neighboring Beacon Activity Information(NBAI) 필드를 정의한다. NBAI 필드에는, 자국이 실제로 수신을 행하고 있는 비컨의 위치(수신 시각)를 자국의 비컨 위치로부터의 상대 위치에서 비트맵으로 기재한다. 즉, NBAI 필드는 자국이 수신 가능한 액티브 상태에 있는 것을 나타낸다.

또한, 통신국은 이들 NBOI와 NBAI의 2개의 정보에 의해, 슈퍼 프레임 내의 그 비컨 위치에서 자국이 비컨을 수신하는 정보를 제공한다. 즉, 비컨에 포함되는 NBOI 및 NBAI 필드에 의해, 각 통신국에 관해 하기의 2비트 정보를 알리게 된다.

NBAI	NBOI	Description
0	0	당해 시각에서 비컨의 존재가 인식되고 있지 않다
0	1	당해 시각에서 비컨의 존재는 인식되고 있다
1	0	당해 시각에서 액티브 상태로 되어 있다
1	1	당해 시각에서 비컨의 수신을 행하고 있다

본 실시예에서는, 각 통신국은 서로의 비컨 신호를 수신하고, 그 안에 포함 되는 NBOI의 기술(記述)에 따라 비컨의 충돌을 회피할 수 있다.

도 10에는, NBOI의 기술에 따라 통신국이 비컨의 충돌을 회피하는 모양을 나타내고 있다. 동 도면의 각 단에서는, 통신국 STA0∼STA2의 참가 상태를 나타내고 있다. 그리고, 각 단의 좌측에는 각 통신국의 배치 상태를 나타내고, 그 우측에는 각 국으로부터 송신되는 비컨의 배치를 나타내고 있다.

도 10의 상단에서는, 통신국 STA0만이 존재하고 있는 경우를 나타내고 있다. 이 때, STA0은 비컨 수신을 시도하지만 수신되지 않기 때문에, 적당한 비컨 송신 타이밍을 설정하고, 이 타이밍의 도래에 응답하여 비컨의 송신을 개시할 수 있다. 비컨은 40밀리초마다 송신되고 있다. 이 때, STA0로부터 송신되는 비컨 중에 기재되는 NBOI 필드의 모든 비트가 0이다.

도 10 중단에는, 통신국 STA0의 통신 범위 내에서 STA1이 참가해 온 모양을 나타내고 있다. STA1은 비컨의 수신을 시도하면, STA0의 비컨이 수신된다. 또한 STA0 비컨의 NBOI 필드는 자국의 송신 타이밍을 나타내는 비트 이외의 비트는 모두 0이기 때문에, 상기 스텝 1에 따라 STA0의 비컨 간격의 거의 한가운데에 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정한다.

STA1이 송신하는 신호의 NBOI 필드는 자국의 송신 타이밍을 나타내는 비트와 STA0으로부터의 비컨 수신 타이밍을 나타내는 비트에 1이 설정되고, 그 이외의 비트는 모두 0이다. 또, STA0도 STA1로부터의 신호를 인식하면, NBOI 필드가 해당하는 비트 위치에 1을 설정한다.

도 10의 최하단에는, 다시 그 후, 통신국 STA1의 통신 범위에 STA2가 참가해 온 모양을 나타내고 있다. 도시한 예에서는, STA0은 STA2에 있어서 은닉 단말기로 되어 있다. 이 때문에, STA2는 STA1이 STA0으로부터의 비컨을 수신하고 있는 것을 인식할 수 없어, 우측에 나타낸 바와 같이, STA0과 동일 타이밍으로 신호를 송신 하여 충돌이 생겨 버릴 가능성이 있다.

NBOI 필드는 이와 같은 은닉 단말기의 현상을 회피하기 위해 이용된다. 먼저, STA1 비컨의 NBOI 필드는 자국의 송신 타이밍을 나타내는 비트에 더하여 STA0이 신호를 송신하고 있는 타이밍을 나타내는 비트에도 1이 설정되어 있다. 그래서, STA2는 STA0이 송신하는 신호를 직접 수신은 할 수 없지만, STA0이 비컨을 송신하는 타이밍을 STA1로부터 수신한 비컨에 따라 인식하고, 이 타이밍에서의 비컨 송신을 피한다. 그리고, 도 11에 나타낸 바와 같이, 이 때 STA2는 STA0과 STA1 비컨 간격의 거의 한가운데에 비컨 송신 타이밍을 정한다. 물론, STA2의 송신 비컨 중의 NBOI에서는, STA2와 STA1의 비컨 송신 타이밍을 나타내는 비트를 1로 설정한다.

전술한 바와 같은 NBOI 필드의 기술에 따른 비컨의 충돌 회피 기능에 의해, 은닉 단말기 즉 2개 앞의 인접국의 비컨 위치를 파악하고 비컨의 충돌을 회피할 수 있다. 그러나, 비컨의 충돌을 회피할 수 없는 경우가 있다. 이와 같은 상황에 대하여, 이하, 도 12 내지 도 14를 참조하면서 설명한다.

도 12 및 도 13에는, 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 각 네트워크가 각각 구축되어 있는 상황을 나타내고 있다. 단, 도시한 예에서는, 슈퍼 프레임 주기 내에는 625마이크로초 간격으로 최대 64개의 비컨을 배치할 수 있지만, 미니멈 비컨 간 격 B_min나 백오프를 고려하여, 32개까지 밖에 비컨의 배치는 허용되지 않는 것으로 한다. 그리고, 네트워크 ID0에서의 비컨 위치를 0∼31로 하고, 네트워크 ID1에서의 비컨 위치를 32∼63으로 한다. 각 네트워크에서는, 기존의 통신국이 설정한 비컨 간격의 거의 한가운데의 타이밍으로 신규 참가국의 비컨 송신 타이밍을 순차 설정해 간다고 하는 알고리즘에 따라, 32개에 도달할 때까지 순차 비컨의 배치가 결정되어 간다. 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 각 네트워크는 각각 별개의 타이밍으로 동기하고 있는 것으로 한다.

여기에서, 도 12에 나타낸 네트워크 ID0과 도 13에 나타낸 네트워크 ID1의 네트워크를 각각 구축하고 있는 계끼리가 접근해 온 것으로 한다. 여기에서는, 벽이나 도어 등의 차폐물에 의해 서로의 네트워크가, 전파가 도달하지 않는 범위에 존재하고 있는 환경을 상정하고 있으며, 이 환경하에서, 도어가 열려, 차폐물이 없어진 경우에 계끼리에 접근이 일어난다. 이와 같은 상황을, 이하에서는 「교착 상태」라고 부른다.

본 실시예에 관한 무선 네트워크에서는, 각 통신국은 신호의 수신 타이밍과 비컨 중의 NBOI 필드의 기재 내용에 따라, 가까이 있는 통신국을 관리하기 위한 인접국 리스트(Neighbor List)를 관리하고 있다. 도 15에는 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 각 네트워크 통신국에서 관리되고 있는 인접국 리스트의 구조를 나타내고 있다.

네트트워크 ID0과 네트워크 ID1의 각 네트워크는 각각 별개의 타이밍으로 동 기하고 있다. 여기에서, 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 네트워크 사이에 있어서의 동기의 상대적인 어긋남이 625마이크로초인 경우에, 도 14에 나타낸 바와 같은 교착 상태가 일어나면, 인접국 리스트에서는 별개로 구축된 네트워크 ID0과 네트워크 ID1을 하나의 네트워크와 같이 관리할 필요가 있다.

도 12 및 도 13에 나타낸 바와 같이 계마다 관리하고 있는 상태로부터 이들을 하나의 네트워크와 같이 상태 천이할 때의 인접국 리스트의 구성예를 도 16에 나타내고 있다. 또, 도 17에는, 그 때의 비컨 위치를 개략적으로 나타내고 있다. 도 16에서, 도 15 중의 상단에 나타낸 인접국 리스트(Neighbor List for Network ID0)는 도 12에 나타내는 각 통신국 STA0∼31이 관리하고 있는 인접국 리스트이며, 또, 도 15 중의 하단에 나타낸 인접국 리스트(Neighbor List for Network ID1)는 도 13에 나타내는 각 통신국 STA32∼63이 관리하고 있는 인접국 리스트이다. 그리고, 도 16에 나타낸 인접국 리스트는 계 사이에서 차폐물이 없어진 경우의 인접국 리스트이다.

도 14에 나타낸 교착 상태에서는, 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 동기의 상대적인 어긋남이 625마이크로초인 것을 상정하고 있기 때문에, 서로의 비컨이 시간축상에서 교대로 균등하게 배치되어, 이상 처리를 행하지 않고 그대로 통신을 행할 수 있다. 본 실시예에 관한 시스템이 인접국수를 64대분까지로 하고 있기 때문에, 최대수의 비컨 관리를 할 수 있으므로, 계끼리 비컨의 충돌을 회피할 수 있다.

다음에, 비컨의 충돌을 회피할 수 없는 경우에 대하여 설명한다. 여기에서, 도 12 및 도 13에서, 네트워크 ID0과 네트워크 lD1의 동기의 상대적인 어긋남이 0 마이크로초인 경우를 상정한다. 이 상황에서 교착 상태로 된 경우, NBOI는 차폐물이 존재하고 있는 상태를 NBOI 정보로서 인접국에 통지하고 있기 때문에, 차폐물이 없어졌을 때 순간의 대응을 할 수 없다. 통신국은 일정 시간마다 인접국의 비컨을 모두 수신하는 풀·스캔 동작을 행하지만, 이 풀·스캔 동작을 행할 때까지 교착 상태에 빠진 상태인 채 회피할 수 없다. 이 상태를 회피하기 위해, 본시스템은 TBTT 오프셋ㆍ인디케이터와, 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트라고 하는 2개의 기능을 가진다. 이하, 이들 기능에 대하여 설명한다.

TBTT 오프셋ㆍ인디케이터

비컨의 송신 타이밍은 40밀리초마다로 스텝 1에서 정하고 있다. 이 40밀리초마다 정한 비컨의 송신 시각을 TBT(Target Beacon Transmit Time)라고 정의한다. 본 발명에서는, 도 14에 나타낸 교착 상태에서 연속적으로 비컨이 충돌하는 것을 막는 목적으로, 비컨마다 충돌을 회피하는 것이 아니라, 네트워크의 계마다 실제의 비컨 송신 타이밍을 TBTT로부터 늦추도록 했다.

예를 들면, 도 18에 나타낸 바와 같이, TBTT, TBTT+20마이크로초, TBTT+40마이크로초, TBTT+60마이크로초, TBTT+80마이크로초, TBTT+100마이크로초, TBTT+120마이크로초라는 상태로, 실제의 비컨 송신 타이밍을 20마이크로초 간격으로 늦추어, 합계 7개의 비컨 송신 타이밍을 정의해 둔다. 그리고, 비컨 송신에 앞서 이번에는 TBTT로부터 얼마만큼 늦추어 비컨을 송신하는가를 랜덤으로 선택하여, 실제의 비컨 송신 시각을 결정한다. 여기에서는 20마이크로초 간격으로 상이한 TBTT를 정의했지만, 20마이크로초마다일 필요는 없고, 더 작은 또는 큰 간격으로 정의해도 된다. 이와 같이, 실제의 비컨 송신 타이밍을 TBTT로부터 고의로 늦춘 분을 TBTT 오프셋이라고 부른다.

비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트

교착 상태에서는, TBTT 오프셋·인디케이터에 의해, 32대분 모두의 비컨이 충돌한다고 하는 사태는 회피할 수 있었다고 해도, 몇 차례에 1회는 비컨이 충돌할 가능성이 있어, 문제가 남는다.

그래서, 각 국은 복수 국에서의 TBTT가 거의 동시에 설정되어 있다고 인식한 경우에는, 이 비컨 송신국의 어느 하나에 대하여 TBTT를 변경하고 싶다는 취지를 통지하는 메시지, 즉 비컨 송신 타이밍의 변경 요구에 관한 시퀀스를 실행한다.

TBTT의 변경에 관한 통지를 수취한 통신국은 주변국의 비컨을 스캔한다. 그리고, 자국에서 신호가 수신되어 있지 않고, 또한 수신 비컨의 NB0I에 의해 1이 세트되어 있지 않은 시각을 찾아내, 이것을 새로운 TBTT(신TBTT)로서 설정한다. 신TBTT를 설정한 후, 실제로 TBTT를 변경하기 전에, 현행 TBTT로 송신하는 비컨에 「신TBTT를 설정했으므로 지금부터 XX밀리초 후에 TBTT를 변경합니다」라고 하는 취지의 메시지를 게재한 후에, TBTT의 변경을 행한다.

이와 같은 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트를 송신하는 경우, 비컨이 충돌하고 있는지 여부를 판단하기 위해, 도 16에 나타낸 인접국 리스트를 사용한다. 이 인접국 리스트는 네트워크 관리를 행하기 위해 참조되지만, 변경 리퀘스트를 내기 위해, 매회 리스트 중의 모든 엔트리를 참조하는 것은 비효율적이고 검색 시간도 걸린다. 인접국 리스트는 도 l6에 나타낸 바와 같이, 시간축과 동일한 차례에 따 라서 엔트리가 배열되어 있고, 충돌하고 있는지 여부를 판단하기 위해, 비컨 간격을 측정하는 카운터 정보를 리스트 중에 탑재하고 있다. 이 인접국 리스트상의 차례에 따라 비컨을 배치시킴으로써, 비컨 송수신시의 검색 시간의 단축, 비컨의 충돌 검출 처리를 단시간에 행하는 것이 가능해진다.

물론, 통신국은 다른 국으로부터 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트를 수신한 것에 응답하여 비컨 위치를 변경하는 것은 아니고, 자기가 관리하는 인접국 리스트로 관리하는 비컨 수신 타이밍과 겹치는 국이 출현했을 때, 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하도록 해도 된다. 이와 같은 경우, 주변의 통신국은 비컨 위치가 변경된 것을 모르므로, 비컨 위치를 변경한 취지를 통지하는 메시지를 송신하도록한다. 또, 모든 통신국이 동일 알고리즘으로 동작하고 있는 환경하에서는, 변경 메시지를 동보 통지에 의해 실현해도 된다. 예를 들면, 2개의 비컨의 상대 시간이 TBTT의 반(312.5마이크로초)일 때, 비컨 송신의 타이밍이 시간적으로 늦은(또는 시간적으로 빠른) 통신국은 그대로의 송신 타이밍으로 비컨 송신을 계속하는 알고리즘으로 하면, 변경 메시지를 바로 송신할 필요가 없다. 상기 알고리즘에 의해, 자동적으로 비컨 송신의 타이밍이 조정되는 것을, 모든 통신국은 파악하고 있기 때문이다. 또, 비컨 송신 위치를 변경한 취지는 비컨 정보에 포함되는 NBOI 또는 NBAI의 매핑 상황 변화에 의해 통지되어도 된다.

그리고, 본 발명의 제1 실시예는 복수 개의 주파수 채널이 전송 매체로서 존재하는 경우라도, 동일하게 적용할 수 있다. 또, 설명을 구체적으로 하기 위해, 프리앰블의 길이는 8마이크로초이며, 페이로드부의 비트 레이트는 100Mbps로 했지만, 이 수치는 다른 것이라도 된다. 또, 기본적인 액세스 순서는 CSMA로 했지만 인접국 리스트의 구성 자체는 TDMA를 비롯해 다양한 액세스 방식으로 사용해도 되고, 다른 액세스 방식에서는 송신 전에 미디어가 클리어된 것을 확인하지 않아도 된다.

또, 본 발명의 제1 실시예에서는, 네트워크 ID0과 네트워크 ID1을 상정하고, 동기 타이밍의 상대적인 어긋남을 0마이크로초와 625마이크로초의 경우에 대해서만 설명을 했지만, 물론, 본 발명의 요지는 이와 같은 특정 실시예에 한정되지 않는다. 네트워크 ID는 하나의 그루브를 상정하는 명칭이며, 예를 들면 Ethernet(등록상표)의 IP 어드레스를 이용한 세그멘테이션이나, IEEE 802.11과 같은 BSS나 IBSS라도 된다.

또, 본 발명의 제1 실시예에서는, 비컨 간격을 측정하는 카운터 정보를 인접국 리스트에 탑재하고 있지만, 카운터 정보로서 없어도 된다. 자국 인접국의 비컨 송수신 타이밍으로부터 625마이크로초 후까지 신호를 수신한 경우, 신규 인접국으로서 수신한 비컨의 송신원에 대하여 메시지 경유로 물을 수도 있다.

또, 본 발명의 제1 실시예에서는, 비컨을 수신한 것을 인접국 리스트에 탑재한다고 하는 전제로 설명을 했지만, 본 발명의 요지는 이것에 한정되지 않는 것으로 한다. 예를 들면, NBOI와 같은 비컨 배치 정보에 의해, 비컨 수신은 하고 있지 않지만 배치 정보에 의해 비컨의 존재를 파악할 수 있으므로, 인접국 리스트에 비컨 수신이 있던 것으로 하여 동작하는 경우도 가능하게 한다.

제2 실시예

코디네이터 불요의 네트워크에 있어서, 인접국 리스트는 각 통신국과의 동기를 통제하고, 통신국 간의 데이터 통신을 가능하게 하는 네트워크 제어의 코어라고 생각된다. 그만큼, 하드웨어(또는 통신 프로토콜의 하위 계층)와 소프트웨어(또는 통신 프로토콜의 상위 계층)가 인접국 리스트를 통해, 송수신의 스케줄을 행한다고 하는 복잡한 제어를 실행할 필요가 있으므로, 각각의 통신국 내에 실장하는 데는 보다 간단하게 제어 가능한 인접국 리스트의 구성이 요구된다.

본 실시예에서는 하드웨어나 소프트웨어에 있어서, 보다 간단한 제어를 가능하게 하는 인접국 리스트의 구성에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 자국의 비컨 송신 타이밍 간격을 40밀리초으로 하고, 다른 통신국으로부터 수신하는 신호의 미니멈 간격 B_min를 625마이크로초로 한 시스템을 상정한다. 이 경우, 최대로 64대(=40/0.625)의 비컨을 자국을 포함하는 네트워크로서 구성시키는 것이 가능하므로, 이하에서는 64대를 최대로 하는 시스템의 인접국 리스트에 대하여 설명한다.

도 19에는 본 실시예에 있어서의 인접국 리스트의 구성을 나타내고 있다. 동 도면에서, 인덱스(Index)에는 시간축에 상당하는 0∼63의 숫자(일련 번호)가 매겨져 있어 합계 64단의 정보 영역 엔트리를 기록하는 또는 판독하는 것이 가능하다.

각각의 정보 영역은 어드레스, 네트워크 ID, NBOI, NBAI, Authentication을 하드웨어와 소프트웨어 사이에서 교환하는 정보를 기재한다. NBAI(Neighboring Beacon Activity Information) 필드에는, 자국이 실제로 수신을 행하고 있는 비컨의 위치(수신 시각)를 자국의 비컨 위치로부터의 상대 위치에 비트맵 형식으로 기재한다(동 상).

도 19에 나타낸 예에서는, 1단째의 정보 영역 엔트리(Index0)에는 미니멈 비컨 간격 B_min인 625마이크로초(=40밀리초/64노드) 사이에 송수신 한 비컨을 1대분만 기록시킨다. 625마이크로초마다 1단 밖에 정보 영역 엔트리를 사용할 수 없도록 제한한 것은 시간축과 정보 영역 엔트리의 단수를 대응시키는 구성으로 고정함으로써, 하드웨어와 소프트웨어가 판독하는 스케줄링을 보다 확실하게 동작시키기 위해서이다.

Index0을 예로 설명을 추가하면, Index0에는 자국의 비컨 송신 정보가 기재되어 있다. 각 통신국은 자국의 비컨을 송신하는 TBTT 타이밍을 0으로 하고 있다. 0 이상 625마이크로초 미만의 신호에 관한 정보가 1대분만 기재되는 경우, 타국의 비컨을 수신하기 전에, 자국의 비컨 송신을 행하기 때문에, 0 이상 625마이크로초 미만의 정보 영역 엔트리에는 다른 통신국으로부터 수신 정보는 기재되지 않는다.

그러나, 0 이상 625마이크로초 미만의 영역에 타국으로부터 신호를 수신하는 케이스, 즉 비컨이 교착되는 케이스도 상정할 수 있다. 예를 들면, 계끼리를 차단하고 있던 차폐물이 돌연 제거되어, 도 14에 나타낸 바와 같은 교착 상태가 생긴 경우이다. 이 때문에, 인접국 리스트는 0 이상 625마이크로초 미만이라고 하는 동일 비컨 위치에 중복하여 송신되어 오는(수신한) 비컨 정보를 기재하는 영역을 별 도로 준비하고 있다. 도 19에 나타낸 하단의 테이블이 이 기재 영역이며, 본 명세서 중에서는 퇴피 영역(Temporary Neighboring List)이라고 부른다.

마찬가지로, Index1에서는 625마이크로초 이상 1250마이크로초 미만의 영역에 타국으로부터 수신한 비컨이 2대 이상 있는 경우, 한쪽은 인접국 리스트의 통상 영역 Index1에 기재되고, 다른 쪽은 퇴피 영역에 기재된다. 2 이상의 신호를 수신한 통신국은 퇴피 영역에 기재된 통신국에 대하여, 인접국 리스트의 통상 영역인 Index0∼63에 재배치될 때까지, 퇴피 영역에서 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트·메시지를 송신한다(전술). 또는 퇴피 영역에 기재된 통신국은 자기의 비컨 송신 타이밍을 소정 알고리즘에 의해 이동시켜 재설정을 행한다(전술). 후자의 경우, 통신국은 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 인접국 리스트에 재배치될 때까지 대기하게 된다.

소프트웨어는 통상 동작시, 인접국 리스트를 미리 결정된 타이밍으로 읽지만, 도 14에 나타낸 바와 같은 교착 상태에서, 비컨 32대가 모두 충돌하는 경우, STA0∼31이 인접국 리스트의 통상 영역에 기재되고, STA32∼63이 퇴피 영역에 기재된다. 이 경우, 3.125밀리초(=625마이크로초×5)로 퇴피 영역이 풀로 되기 때문에, 퇴피 영역이 풀로 되기 전에 하드웨어는 소프트웨어에 인터럽트로 통지하고, 메시지를 송신시킬 필요가 있다. 2개의 네트워크 사이에서, 어느 쪽의 비컨 타이밍에 맞출까를 메시지 송신하면서 조정하는 것도, 충돌하고 있는 비컨을 제3 자의 통신국으로서 충돌하고 있는 2자(者)의 통신국에 통지하기 위해 메시지 송신하는 것도 있다.

이와 같은 경우, 하드웨어는 퇴피 영역에 비컨 수신 데이터를 기록함으로써, 비컨의 충돌을 소프트웨어에 통지한다. 그 후, 소프트웨어는 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트·메시지를 송신 준비하고, 하드웨어 경유로 본 메시지 처리를 행한다.

그리고, 본 실시예에서는, 자국의 비컨 송신 타이밍 간격을 40밀리초, 다른 통신국으로부터 수신하는 신호의 미니멈 간격 B_min를 625마이크로초로 한 시스템을 상정했지만, 본 발명의 요지는 이들 수치에 한정되는 것이 아니고, 다른 수치에서도 동일하게 본 발명을 적응할 수 있다.

또, 도 19에서는, 퇴피 영역으로서 Index64∼68의 5대분의 엔트리밖에 준비하고 있지 않지만, 이것에 한정되지 않는다. 64대 대응의 시스템인 경우, 최악의 케이스로서, 도 14에 나타낸 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 교착 상태에서, 각각의 네트워크 사이에서 동기의 어긋남이 없는 경우가 고려된다. 이 때, 신호는 32대분이 모두 충돌하므로, 32대 분의 충돌을 회피하기 위해, 32대 분의 정보 영역 엔트리를 가지는 퇴피 영역을 준비함으로써, 순간에 대응할 수 있다. 이 퇴피 영역은 발생 확률과 하드웨어의 용량을 고려하여 적당하게 실장하면 된다.

또, 도 19에 나타낸 예에서는, 625마이크로초분에 송수신하는 통신국을 1대로 하여 실시예를 설명했지만, 1대에 한정되지 않는다. 메모리를 많이 사용할 수 있는 것이면 몇대분이라도 기록할 수 있도록 해도 된다.

제3 실시예

본 실시예에어서도, 제2 실시예와 마찬가지로, 코디네이터 불요의 네트워크 에서, 자국의 비컨 송신 타이밍 간격을 40밀리초로 하고, 다른 통신국으로부터 수신하는 신호의 미니멈 간격 B_min를 625마이크로초로 한 시스템을 상정한다. 이 경우, 64대(=40/0.625)의 비컨을, 자국을 포함하는 네트워크로서 구성시키는 것이 가능하다. 이하에서는, 64대를 최대로 하는 시스템의 인접국 리스트에 대하여 설명한다. 본 실시예에서는, 하드웨어(또는 신규로 취득한 신호를 퇴피 영역에 기재하는 통신 프로토콜의 하위 계층)와 소프트웨어(또는 퇴피 영역의 신호를 통상 영역에 재배치시키는 통신 프로토콜의 상위 계층)가 판독하는 스케줄링을 보다 확실하게 동작시킬 수 있다.

도 20에는 본 실시예에 관한 인접국 리스트의 구성을 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 예에서는, 인접국 리스트를 2면 준비하고 있다. 한쪽은 하드웨어(또는 신규로 취득한 비컨 수신 타이밍을 기록하는 통신 프로토콜의 하위 계층)가 기록하고, 소프트웨어(또는 통신 프로토콜의 상위 계층)가 판독하는 면(이하, 임시로 「A면」이라고 함)이다. 또, 다른 쪽은 소프트웨어가 기록하고, 하드웨어가 판독하는 면(이하에서는, 임시로 「B면」이라고 함)이다.

B면은 도 19와 동일한 구성이며, 정보 영역 엔트리(Index)와 시간축이 대응하고 있다. 또, 도 19와 동일하게, 비컨이 충돌하는 것 같은 경우, 비컨을 수신한 한쪽의 통신국은 비컨 송신 타이밍의 변경 등 조작에 의해 인접국 리스트에 기술될 때까지, 퇴피 영역의 정보 영역 엔트리에 기재된다. 한편, A면은 슈퍼 프레임 주기 내에 배치 가능한 최대 63대까지의 신규 비컨을 수신 가능하게 하기 위해, 64단 의 정보 영역 엔트리를 확보하고 있다.

도 21에는 하드웨어 및 소프트웨어가 인접국 리스트의 A면 및 B면에 액세스하는 모양을 나타내고 있다. 네트워크 관리를 행하는 소프트웨어는 B면의 인접국 리스트에 액세스하고, 비어 있으면 비컨의 배치가 가능한 것으로 판단하여, 인접국 리스트에 비컨을 기록한다. 한편, B면의 인접국 리스트가 비어 있어 있지 않은 경우에는, 비컨의 배치가 불가능하다고 판단하여, 퇴피 영역에 비컨을 기록하게 된다. 그리고, 인접국 리스트 및 퇴피 영역에 기재된 정보를 하드웨어에 건네준다. 또, 도 22에는, 인접국 리스트에 액세스하기 위한 하드웨어의 동작을, 도 23에는 동 리스트에 액세스하는 소프트웨어의 동작을, 각각 플로 차트의 형식으로 나타내고 있다.

도 22에서, 하드웨어는 비컨을 수신하면(스텝 S101), 인접국 리스트의 인덱스·카운터값과 하드웨어가 가지고 있는 프레임·카운터[자국의 비컨 간격을 프레임(슈퍼 프레임)으로 하여 프레임을 담당하는 카운터]를 비교하여(스텝 S102), 지금 수신한 비컨 정보가 인접국 리스트에 이미 기재되어 있는가를 판단한다(스텝 S103).

지금 수신하한 비컨 정보가 인접국 리스트에 이미 기재되어 있는 경우, 네트워크의 관리를 당당하는 액세스 제어부(소프트웨어)에 비컨을 수신한 것만을 통지하여(스텝 S104), 처리를 종료한다.

한편, 지금 수신한 신호 정보가 인접국 리스트에 이미 기재되지 않은 경우에는 A면의 빈 정보 영역 엔트리에 수신 비컨에 관한 Address, 네트워크 ID, NBOI, NBAI 정보를 기록한다(스텝 S105).

또, 도 23에서, 네트워크 관리를 행하는 소프트웨어는 A면의 정보 영역 엔트리를 조사하여(스텝 S201), 통신국이 신규 참가했는지 여부를 확인한다(스텝 S203).

다음에, 내부에 유지하고 있는 B면의 카피 정보와, 신규 참가한 통신국의 수신 시간을 비교하여(스텝 S204), 수신한 비컨의 송신 타이밍의 변경을 행할 필요가 있는지 여부를 판단한다(스텝 S205).

비컨 송신 타이밍의 변경을 행할 필요가 있는 경우, 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트 메시지를 송신한다(스텝 S206). 또, 변경을 행할 필요가 없는 경우에는, 자국을 포함하는 네트워크의 통신국인가 여부를 판단하기 위해, Authentication(인증) 처리를 행한다(스텝 S207).

이상과 같이, 하드웨어와 소프트웨어의 기록 타이밍을 충돌시키지 않는 기구를 설치함으로써, 확실하게 인접국 리스트를 관리할 수 있는 구성으로 하고 있다. 64대 대응의 시스템인 경우, 최악의 케이스로서, 도 12 및 도 13에 각각 나타낸 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 계끼리가 네트워크 사이에서 동기의 어긋남이 없고, 교착 상태에 빠진 경우를 고려할 수 있다. 이와 같은 경우, 신호는 32대분이 모두 충돌하는 교착 상태에 빠져, 네트워크 관리의 부하가 무거워진다. 본 실시예에서는, 도 21에 나타낸 바와 같이, 확실하게 인접국 리스트를 관리할 수 있는 구성으로 함으로써, 문제를 일으키지 않고 동작시키는 것이 가능하게 된다.

그리고, 본 발명의 요지는 전술한 본 실시예에 한정되지 않는 것으로 한다. 본 실시예에서, 자국의 비컨 송신 타이밍 간격을 40밀리초, 다른 통신국으로부터 수신하는 비컨의 미니멈 간격 B_min를 625마이크로초로 한 시스템을 상정했지만, 이들 수치에 한정되지 않는 것으로 하고, 다른 수치라도 물론, 본 발명은 적응 가능하다.

또, 본 실시예에서는, 퇴피 영역의 정보 영역 엔트리로서 Index64∼68의 5대분밖에 준비하고 있지 않지만, 이것에 한정되지 않는다. 64대 대응의 시스템인 경우, 최악의 케이스로서, 도 12 및 도 13에 각각 나타낸 네트워크 ID0과 네트워크 ID1의 계끼리가 네트워크 사이에서 동기의 어긋남이 없고, 교착 상태에 빠진 경우를 고려할 수 있다. 이 때, 신호는 32대분이 모두 충돌하기 때문에, 32대 분의 퇴피 영역이 있으면 순간에 충돌 퇴피를 위한 대응을 행할 수 있다. 이 퇴피 영역은 발생 확률과 하드웨어의 용량을 고려하여 적당하게 실장하면 된다.

또한, 스텝 S206에서는 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트·메시지를 송신하고 있지만, 비컨 송신 타이밍 변경 리퀘스트 메시지를 송신하는 것이 아니라, 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하고, 비컨 위치를 변경한 취지를 통지하는 메시지를 송신해도 된다.

2개의 네트워크 사이에서, 어느 쪽의 비컨 타이밍에 맞추는가를 메시지 송신하면서 조정하는 것도, 충돌하고 있는 비컨을 제3 자의 통신국으로 하여 충돌하고 있는 2자의 통신국에 통지하기 위해 메시지 송신하는 것도 있다.

추가 보충

이상, 특정 실시예를 참조하면서, 본 발명에 대하여 상세히 풀이해 왔다. 그러나, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 당업자가 이 실시예의 수정이나 대용을 이룰 수 있는 것은 자명하다. 즉, 예시라고 하는 형태로 본 발명을 개시해 온 것이며, 한정적으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 요지를 판단하기 위해서는, 특허 청구의 범위의 란을 참작해야한다.

또, 본 발명에 의하면, 복수 개의 애드혹·네트워크가 인접하는 통신 환경하에서, 부하가 낮은 네트워크 관리 구성에 의해 무선 네트워크를 매우 적합하게 형성할 수 있는 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

본 발명에 의하면, 시스템을 구성하는 계 내에 시스템·타임이나 공통의 프레임 시각을 통괄하는 마스터국이 존재하지 않는 무선 통신 시스템에 있어서, 각 통신국은 적어도 일정 간격으로 정기적으로 비컨을 송수신하고, 그 송수신을 인접국 리스트(Neighbor List)로서 관리함으로써, 각 통신국의 네트워크 관리를 분산하여 행하는 것이 가능해진다. 또한, 일정 시간마다 송수신하는 n개(n은 1 이상의 정수)의 비컨을 인접국 리스트로 관리하는 기구를 설치하고, 일정 시간 내에 n개 이상의 신호를 수신하는 경우를 위해 퇴피 영역을 형성함으로써, 하드웨어(신규 비컨 수신시)와 소프트웨어(리스트 갱신시)에서 리스트의 판독/기록 처리의 스케줄링이 용이하게 되어, 인접국 리스트의 문제를 발생시키지 않는다고 하는 이점이 있다. 또, 네트워크 토폴로지가 교착되는 네트워크 관리에 부하가 높은 상황이 발생해도 문제를 일으키지 않고 동작시키는 것이 가능해진다.

Claims

제어국과 피제어국의 관계를 갖지 않고 통신 동작을 행하는 무선 통신 시스템으로서,

각 통신국은 소정 프레임 주기마다 비컨(beacon) 신호를 송신하고, 다른 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍에 따라 인접국을 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

각 통신국은 자기의 비컨 수신 타이밍을 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드에 기재하고, 자기의 비컨 수신 타이밍과 수신 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드의 기재에 따라 프레임 주기 내에서의 근린 통신국의 비컨 배치에 관한 인접국 리스트를 작성하여 네트워크를 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

통신국은 프레임 주기로 설정되는 비컨 송신 타이밍에 랜덤 오프셋을 부가한 시각에 비컨을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

통신국은 자기가 관리하는 인접국 리스트로 관리하는 비컨 수신 타이밍과 겹 치는 국이 출현했을 때 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구하고, 상기 요구를 받은 통신국은 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

통신국은 자기가 관리하는 인접국 리스트로 관리하는 비컨 수신 타이밍과 겹치는 국이 출현했을 때, 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하고, 비컨 위치를 변경한 취지를 통지하는 메시지를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제5항에 있어서,

통신국은, 비컨 신호에 포함되는 정보로서, 자국이 어느 시각에 송신되는 비컨 신호를 수신하고 있는지를 나타내는 정보에 의해 상기 비컨 위치를 변경한 취지를 통지하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제5항에 있어서,

통신국은 상기 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍의 재설정을 행할 때, 소정 알고리즘에 따라 비컨 송신 타이밍을 이동시키는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제5항에 있어서,

통신국은 상기 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍의 재설정을 행할 때, 비컨을 자국에서 수신하지 않아도, 다른 통신국으로부터의 비컨 배치 정보에 의해 비컨의 존재를 인식했을 때, 비컨이 배치되어 있는 것으로서 처리를 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

각 통신국은 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와, 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트에 따라 네트워크를 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,

통신국은 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,

통신국은 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,

각 통신국은 통신 프로토콜의 하위 계층에서 신규로 취득한 비컨 수신 타이밍을 기록하는 제1 인접국 리스트 기억 영역과, 통신 프로토콜의 상위 계층에서 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트를 기록하는 제2 인접국 리스트 기억 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제9항에 있어서,

상기 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트는 타이밍 정보가 미리 결정된 인덱스로 관리되고 있는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제12항에 있어서,

상기 통신 프로토콜의 상위 계층은 상기 제1 인접국 리스트 기억 영역에 기재되어 있는 비컨 수신 타이밍 정보를 상기 제2 인접국 리스트 기억 영역의 인접국 리스트 또는 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기록하고, 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구함으로써, 프레임 주기 내의 비컨 배치를 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제12항에 있어서,

상기 통신 프로토콜의 상위 계층은 상기 제1 인접국 리스트 기억 영역에 기재되어 있는 비컨 수신 타이밍 정보를 상기 제2 인접국 리스트 기억 영역의 인접국 리스트 또는 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기록하고, 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 대기하여, 프레임 주기 내의 비컨 배치를 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제어국과 피제어국의 관계를 갖지 않고 무선 통신 환경하에서 동작하는 무선 통신 장치로서,

상기 통신 수단에 의한 무선 데이터의 송수신 동작을 제어하는 제어 수단과,

상기 통신 수단에 의한 통신 범위 내에서 소정 프레임 주기마다 비컨 신호를 통지하는 비컨 신호 통지 수단과,

다른 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍에 따라 인접국을 관리하는 인접국 관리 수단

을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제16항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 수단은 자기의 비컨 수신 타이밍을 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드에 기재하고,

상기 인접국 관리 수단은 자기의 비컨 수신 타이밍과 수신 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드의 기재에 따라 프레임 주기 내에서의 근린 통신국의 비컨 배치에 관한 인접국 리스트를 작성하여 네트워크를 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제16항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 수단은 프레임 주기로 설정되는 비컨 송신 타이밍에 랜덤 오프셋을 부가한 시각에 비컨을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제17항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 수단은 다른 통신국으로부터 수신한 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드에 따라, 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제16항에 있어서,

상기 인접국 관리 수단은 자기가 관리하는 인접국 리스트로 관리하는 비컨 수신 타이밍과 겹치는 국이 출현했을 때 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제20항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 수단은 비컨 송신 타이밍의 변경 요구를 수신한 것에 응답하여, 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제19항 또는 제21항에 있어서,

비컨 위치를 변경한 취지를 통지하는 메시지를 송신하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제16항에 있어서,

상기 인접국 관리 수단은 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와, 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트에 따라 네트워크를 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제23항에 있어서,

상기 인접국 관리 수단은 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제23항에 있어서,

상기 인접국 관리 수단은 통신 프로토콜의 하위 계층에서 신규로 취득한 비컨 수신 타이밍을 기록하는 제1 인접국 리스트 기억 영역과, 통신 프로토콜의 상위 계층에서 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트를 기록하는 제2 인접국 리스트 기억 영역을 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제25항에 있어서,

상기 통신 프로토콜의 상위 계층은 상기 제1 인접국 리스트 기억 영역에 기재되어 있는 비컨 수신 타이밍 정보를 상기 제2 인접국 리스트 기억 영역의 인접국 리스트 또는 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기록하고, 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구함으로써, 프레임 주기 내의 비컨 배치를 스케줄링하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제어국과 피제어국의 관계를 갖지 않고 무선 통신 환경하에서 동작하기 위한 무선 통신 방법으로서,

자기의 통신 범위 내에서 소정 프레임 주기마다 비컨 신호를 통지하는 비컨 신호 통지 스텝과,

다른 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍에 따라 인접국을 관리하는 인접국 관리 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제27항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 스텝에서는 자기의 비컨 수신 타이밍을 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드에 기재하고,

상기 인접국 관리 스텝에서는 자기의 비컨 수신 타이밍과 수신 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드의 기재에 따라 프레임 주기 내에서의 근린 통신국의 비컨 배치에 관한 인접국 리스트를 작성하여 네트워크를 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제27항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 스텝에서는 프레임 주기로 설정되는 비컨 송신 타이밍에 랜덤 오프셋을 부가한 시각에 비컨을 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제28항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 스텝에서는 다른 통신국으로부터 수신한 비컨 중의 근린 비컨 정보 필드에 따라, 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제27항에 있어서,

상기 인접국 관리 스텝에서는 자기가 관리하는 인접국 리스트로 관리하는 비컨 수신 타이밍과 겹치는 국이 출현했을 때 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제31항에 있어서,

상기 비컨 신호 통지 스텝에서는 비컨 송신 타이밍의 변경 요구를 수신한 것에 응답하여, 프레임 주기 내에서 비컨이 배치되어 있지 않은 시각을 찾아내 자기의 비컨 송신 타이밍을 재설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제30항 또는 제32항에 있어서,

비컨 위치를 변경한 취지를 통지하는 메시지를 송신하는 수단을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제27항에 있어서,

상기 인접국 관리 스텝에서는 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와, 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트에 따라 네트워크를 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제34항에 있어서,

상기 인접국 관리 스텝에서는 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제34항에 있어서,

상기 인접국 관리 스텝에서는 통신 프로토콜의 하위 계층에서 신규로 취득한 비컨 수신 타이밍을 기록하는 제1 인접국 리스트 기억 영역과, 통신 프로토콜의 상위 계층에서 프레임 주기로 배치 가능한 근린 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍 정보를 기술한 인접국 리스트와 프레임 주기로 배치 불가능한 퇴피용 인접국 리스트를 기록하는 제2 인접국 리스트 기억 영역을 사용하여 네트워크를 관리하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제36항에 있어서,

상기 인접국 관리 스텝은 상기 제1 인접국 리스트 기억 영역에 기재되어 있는 비컨 수신 타이밍 정보를 상기 제2 인접국 리스트 기억 영역의 인접국 리스트 또는 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기록하는 서브 스텝과, 상기 퇴피용 인접국 리스트에 기재된 통신국이 상기 인접국 리스트에 재배치될 때까지 비컨 송신 타이밍의 변경을 요구함으로써 프레임 주기 내의 비컨 배치를 스케줄링하는 서브 스텝을 포함하는 것

을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
제어국과 피제어국의 관계를 갖지 않고 무선 통신 환경하에서 동작하기 위한 처리를 컴퓨터·시스템상에서 실행하도록 컴퓨터 가독 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램으로서,

자기의 통신 범위 내에서 소정 프레임 주기마다 비컨 신호를 통지하는 비콘 신호 통지 스텝과,

다른 통신국으로부터의 비컨 수신 타이밍에 따라 인접국을 관리하는 인접국 관리 스텝

을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램.