KR20060063897A

KR20060063897A - 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및컴퓨터 프로그램

Info

Publication number: KR20060063897A
Application number: KR1020067001198A
Authority: KR
Inventors: 유이치 모리오카
Original assignee: 소니 가부시끼 가이샤
Priority date: 2003-07-29
Filing date: 2004-07-23
Publication date: 2006-06-12
Also published as: US7817612B2; US8078112B2; EP1650901A1; US20060251098A1; WO2005011200A1; US20100290421A1; EP1650901A4; EP1650901B1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로서, 각 통신국이 서로의 존재를 인식할 수 없는 데드록(deadlock) 상태를 회피하여, 자율 분산형의 멀티 채널 무선 네트워크를 형성한다. 상기 통신국은, 신규 참가시나 리프레쉬(refresh) 시에, 비컨(beacon) 신호에 포함되어 있는 각 채널의 간섭 정보를 기초로 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신 채널로 선택한다. 또, 비컨을 수신할 수 없는 주변국이 있는 경우에는 비컨 송신 채널의 변경을 시도한다. 상기 통신국은, 특정한 채널 상에서 비컨 수신 동작을 행함으로써 모든 주변국으로부터 비컨을 수신할 수 있으므로 데드록 상태를 회피할 수 있다.

무선 통신 시스템, 무선 통신 장치, 무선 통신 방법, 컴퓨터 프로그램

Description

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

본 발명은, 무선 LAN(Local Area Network) 또는 PAN(Personal Area Network)와 같이 복수개의 무선국 사이에서 서로 통신을 행하는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이며, 특히, 제어국과 피제어국의 관계를 특별히 가지고 있지 않은 각 통신국의 자율 분산적(自律分散的)인 동작에 의해 무선 네트워크가 구축되는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

보다 상세하게는, 본 발명은, 복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 인접한 무선 시스템이 서로 간섭하는 일 없이 특정한 제어국을 통하지 않고 자율 분산형의 무선 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이며, 특히, 각 통신국이 자기의 비컨(beacon) 송신용 채널과 데이터 송신용의 채널을 적당히 결정하여 멀티 채널 자율 분산형의 무선 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.

복수개의 컴퓨터를 접속하여 LAN을 구성함으로써, 파일이나 데이터 등의 정보의 공유화, 프린터 등의 주변 기기의 공유화를 도모한, 전자 메일이나 데이터·컨텐츠의 전송 등의 정보의 교환을 행하거나 할 수 있다.

종래, 광섬유나 동축 케이블, 또는 트위스트 페어·케이블을 사용하여, 유선으로 LAN 접속하는 것이 일반적이었지만, 이 경우, 회선 부설 공사가 필요하고, 간편하게 네트워크를 구축하는 것이 어려운 동시에, 케이블의 운반이 번잡하게 된다. 또, LAN 구축 후에도, 기기의 이동 범위가 케이블 길이에 따라 제한되므로, 불편하다.

그래서, 유선 방식에 의한 LAN 배선으로부터 사용자를 해방하는 시스템으로서, 무선 LAN이 주목되고 있다. 무선 LAN에 의하면, 오피스 등의 작업 공간에 있어서, 유선 케이블의 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 가고 있다. 특히 최근에는, 사용자의 신변에 존재하는 복수개의 전자 기기 사이에서 소규모의 무선 네트워크를 구축하여 정보 통신을 행하기 위하여, 퍼스널·영역·네트워크(PAN)의 도입의 검토가 행해지고 있다. 예를 들면, 2.4GHz대나, 5GHz대 등, 감독 관청의 면허가 불필요한 주파수 대역을 이용하여, 상이한 무선 통신 시스템이 규정되어 있다.

무선 네트워크에 관한 표준적인 규격의 하나로 IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (예를 들면, International Standard ISO/IEC 8802-11: (1999)(EA)NSI/IEEE Std 802.11, 1999Edition, Part11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specifications을 참조)이나, Hiper LAN/2(예를 들면, ETSI Standard ETSI TS 101761-1V1.3.1 Broadband Radio Access Networks(BRAN)； HIPERLAN Type2；Data Link Control(DLC) Layer； Part1: Basic Data Transport Functions

또는 ETSI TS 101761-2V1.3.1 Broadband Radio Access Networks(BRAN)；HIPERLAN Type2；Data Link Control(DLC) Layer； Part2: Radio Link Control(RLC) sublayer을 참조)나 IEEE 802.15.3, 블루투스 통신 등을 들 수가 있다. IEEE 802.11 규격에 대하여는, 무선 통신 방식이나 사용하는 주파수 대역의 차이 등에 의해, IEEE 802.11a 규격, IEEE 802.11b 규격… 등의 각종 무선 통신 방식이 존재한다.

일반적으로는, 무선 기술을 사용하여 로컬·영역·네트워크를 구성하기 위하여, 영역 내에 「액세스·포인트」 또는 「코디네이터」라는 제어국으로 되는 장치를 1대 설치하고, 이 제어국의 통괄적인 제어 하에 네트워크를 형성하는 방법이 이용되고 있다.

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

그런데, 액세스·포인트가 존재하는 무선 통신 시스템에서, 송신측과 수신측의 통신 장치 사이에서 비동기 통신을 행하는 경우에는, 반드시 액세스·포인트를 통한 무선 통신이 필요해지므로, 전송로의 이용 효율이 반감되어 버리는 문제가 있다.

이것에 대하여, 무선 네트워크를 구성하는 다른 방법으로서, 단말기끼리 직접 비동기적으로 무선 통신을 행하는 「애드혹(Ad－hoc) 통신」이 고안되어 있다. 특히 가까이 위치하는 비교적 소수의 클라이언트로 구성되는 소규모 무선 네트워크에 있어서는, 특정한 액세스·포인트를 이용하지 않고, 임의의 단말기끼리 직접 비동기의 무선 통신을 행할 수 있는 애드혹 통신이 적당한 것으로 사료된다.

애드혹형 무선 통신 시스템에는 중앙 제어국이 존재하지 않으므로, 예를 들면 가정용 전기 기기로 이루어지는 홈·네트워크를 구성하는데 적합하였다. 애드혹·네트워크에는, 1대가 고장 또는 전원 오프가 되어도 루팅을 자동적으로 변경하므로 네트워크가 쉽게 파탄되지 않는, 이동국 사이에서 패킷을 복수회 홉시킴으로써 고속 데이터·레이트를 유지한 채 비교적 먼 곳까지 데이터를 전송할 수 있다는 특징이 있다. 애드혹·시스템에는 여러 가지 개발 사례가 알려져 있다(예를 들면, C. K. Tho저 "Ad Hoc Mobile Wireless Network" (Prentice Hall PTR사간)를 참조).

그런데, 퍼스널·컴퓨터(PC) 등의 정보 기기가 보급되고, 오피스 내에 다수의 기기가 혼재하는 작업 환경 하에서는, 통신국이 산란되고, 복수개의 네트워크가 중첩되어 구축되어 있는 것이 상정된다. 이와 같은 상황 하에서는, 단일 채널을 사용한 무선 네트워크의 경우, 통신 중에 다른 시스템이 중간개입하여 오거나 간섭 등에 의해 통신 품질이 저하되거나 해도, 사태를 수복할 여지는 없다.

그러므로, 종래의 무선 네트워크·시스템에서는, 다른 네트워크와의 공존을 위해 주파수 채널을 미리 복수개 준비해 두고, 액세스·포인트로 되는 무선 통신 장치에 있어서 이용하는 주파수 채널을 1개 선택하여 동작을 개시하는 방법이 일반적으로 채용되고 있다.

이와 같은 멀티 채널 통신 방식에 의하면, 통신 중에 다른 시스템이 중간개입하여 오거나 간섭 등에 의해 통신 품질이 저하되거나 했을 때, 이용하는 주파수 채널을 전환함으로써, 네트워크 동작을 유지하고, 다른 네트워크와의 공존을 실현할 수 있다.

예를 들면, IEEE 802.15.3의 고속 무선 PAN 시스템에 있어서도, 시스템에서 이용 가능한 주파수 채널이 복수개 준비되고, 무선 통신 디바이스는 전원 투입 후에 주위에 피코넷·코디네이터(PNC;piconet·coordinator)로서 비컨 신호를 송신하고 있는 디바이스의 유무를 확인하기 위하여, 모든 이용 가능한 채널에 걸쳐서 스캔 동작을 행함으로써 이용하는 주파수 채널을 선택한다는 알고리즘이 채용되고 있다.

제어국을 배치하지 않는 자율 분산형의 애드혹·네트워크에 있어서는, 인접되어 가동중인 상이한 무선 네트워크와의 간섭을 철저히 억제하기 위하여, 주파수 채널에 관한 자원 관리는 중요하다. 그러나, 네트워크에서 사용하는 주파수 채널 을 일제히 전환하기 위해서는, 코디네이터 또는 액세스·포인트라는 대표국이 각 단말기국에 이용 채널의 지시를 행할 필요가 있다. 바꾸어 말하면, 애드혹·네트워크에 있어서 주파수 채널을 전환하는 것은 곤란하다.

복수개의 주파수 채널을 구사하기 위해서, Hiper LAN/2를 예로 들면, 일제히 채널을 전환하는 방법이 고려되고 있다. 예를 들면, 중앙 제어국인 AP(기지국)가, 주파수 채널을 변경하는 취지를 반복 통지하고, 어떤 타이밍에서, AP와 AP에 접속되어 있는 MT(이동국)가 일제히 채널을 전환한다. 전환할 것인지 여부의 판단은 AP주도에 의해 결정된다. 판단하는데 있어서의 정보는, 예를 들면 이하의 처리 수순을 거쳐 취득할 수 있다.

(1) AP의 지시에 따라, 접속중인 MT가 통신을 일시적으로 멈추고, 다른 주파수 채널을 스캔하여 채널 품질 평가를 하고, 그 결과를 AP에 보고한다.

(2) AP의 지시에 따라, AP가 일시적으로 통지 채널의 송신을 정지하고, 접속중인 MT가 현재 사용중인 주파수 채널을 스캔 및 채널 품질 평가를 행하고, 그 결과를 AP에 보고하는 등의 처리 수순을 밟는 것에 의해 집적하고 있다.

또, 블루투스 통신에 있어서는, 마스터라는 중앙 제어국이 기준으로 되어 랜덤으로 주파수 홉핑함으로써 각 주파수 채널을 공평하게 이용하는 방법이 채용되고 있다. 네트워크를 구성하기 위해서는, 주파수 채널의 홉핑·패턴과 시간축 방향의 동기의 기준으로 되는 마스터의 존재가 필수이다. 마스터가 소실된 경우에는, 그때까지 형성된 네트워크는 일단 단절 상태로 되므로, 새로운 마스터를 선택하는 처리가 필요해진다.

또, IEEE 802.11계의 무선 LAN 시스템에 있어서는, 최초에 액세스·포인트가 설정한 주파수 채널을 이용하여 네트워크가 형성되므로, 기지국을 배치하지 않고 애드혹·네트워크를 구축하는 것이 곤란하다. 다른 주파수 채널로 동작하는 AP에 수용되고 있는 무선 통신 장치(단말기)와 통신을 행하는 경우에는, AP 끼리를 예를 들면 유선 LAN의 케이블 등으로 접속하여 두지 않으면 되지 않는다. 즉, 수용된 AP끼리가 접속되어 있지 않으면, 물리적으로 인접하여 존재하는 무선 통신 장치(단말기)끼리가 상이한 AP에 수용되어 있어도 통신을 행할 수 없다.

또, IEEE 802.15.3의 고속 무선 PAN 시스템에 있어서도, 최초에 모든 주파수 채널의 스캔을 행하고, 주변에 존재하는 코디네이터의 탐색을 행하는 것은 가능하지만, 일단 특정한 주파수 채널에서의 운용이 개시되어 버리면, 다른 주파수 채널의 이용 상황을 파악할 수 없다. 그러므로, 가까이 이용하고 있는 주파수 채널의 상이한 피코넷이 존재해도, 그 피코넷에 접속되어 있는 무선 통신 장치와의 통신을 행할 수 없다.

이와 같이 종래의 무선 통신 방식에서는, 주파수 채널 전환의 타이밍, 참가하고 있는 단말기가 서로 동기하여 주파수 채널 전환 동작을 개시하기 위해 메시지 교환 등에 의해 실현되는 셋업 처리, 주파수 채널 전환을 결정하기 위한 조정 처리 등이라는 복잡한 기구가 필요해진다. 또, 제어를 주체적으로 행하는, IEEE 802.11이나 Hiper LAN/2에 있어서의 AP, 블루투스 통신에 있어서의 마스터라는 중앙 제어국의 존재가 필수이다. 만일 AP나 마스터 등의 중앙 제어국이 소실된 경우에는, 그 대신으로 되는 중앙 제어국을 선택하는 어떠한 프로토콜 처리 또는 인위적인 설 정 변경 작업이 필요해지고, 그 처리 기간 동안은 통신이 끊어진다는 문제점이 있다.

또, 자체 채널의 간섭은 측정만아니고 인접 채널을 사용한 경우의 간섭을 측정하여 주파수 채널을 결정하는 무선 통신 시스템 대하여도 제안되어 있지만(예를 들면, 일본국 특개평 6-37762호 공보를 참조), 이것은 기지국의 개재에 의해 멀티 채널이 실현되는 시스템이며, 자율 분산형의 시스템에는 적용할 수 없다.

예를 들면, 통신국이 자국(自局)에 있어 최적인 채널로 비컨을 송신함으로써, 트래픽 수신 채널을 지정하는 방법이 고려된다. 그러나, 자국에 있어 최적인 채널이라도, 그 비컨을 수신하는 통신국에 있어 간섭을 받고 있는 채널일 가능성이 있다. 물론, 통신국이 자국을 기준으로 하여 선택한 비컨 송신 채널이 반드시 모든 주변 통신국에 있어서도 수신 가능한 채널인 것으로는 한정되지 않는다.

또, 한쪽의 국의 비컨 송신 채널이 다른 쪽의 국에서는 간섭 채널 또는 통신 품질이 열화되어 사용 불가능한 채널이었던 경우에는, 이들 통신국은, 만일 다른 채널 상에서는 서로 통신할 수 있었다고 해도, 서로의 존재를 영원히 인식할 수 없는 데드록(deadlock)의 상태에 빠져 버린다.

본 발명의 목적은, 복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 통신국끼리 서로 간섭하는 일 없이 서로 자율 분산적으로 동작함으로써 네트워크를 바람직하게 형성할 수 있다, 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 특정한 제어국을 필요로 하지 않는 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 복수개의 주파수 채널을 효과적으로 이용하여 채널·액세스를 행할 수 있는, 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명의 다른 목적은, 각 통신국이 서로의 존재를 인식할 수 없는 데드록 상태를 회피하여, 자율 분산형의 멀티 채널 무선 네트워크를 형성할 수 있는, 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것에 있다.

본 발명은, 상기한 문제점을 참작하여 이루어진 것이며, 그 제1 측면은, 복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 제어국과 피제어국의 관계를 가지지 않고 복수개의 통신국에 의해 자율 분산형의 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템으로서,

각 통신국은, 보다 많은 주변국이 수신 가능한 채널을 이용하여 소정 주기로 비컨 신호를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템이다.

단, 여기서 말하는 「시스템」이란, 복수개의 장치(또는 특정한 기능을 실현하는 기능 모듈)가 논리적으로 집합한 것을 말하며, 각 장치나 기능 모듈이 단일의 하우징 내인지 여부는 특별히 문제되지 않는다.

자율 분산형의 무선 통신 시스템에서는, 각 통신국은 전송 프레임 주기 내에서 비컨 정보를 통지하고, 타국으로부터의 비컨 신호의 스캔 동작을 행함으로써 네트워크 구성을 인식할 수 있다. 그런데, 멀티 채널을 이용하는 자율 분산형 네트워크의 경우, 전송 프레임이 주파수축 상에 이용 채널수만큼 다중화된 구성으로 되어 있으므로, 통신국은 다른 통신의 비컨 송신 타이밍에 있어서 같은 채널 상으로 이행하고 있지 않으면 비컨을 수신할 수 없으므로, 신규 참가국은 자국의 비컨 송신 타이밍이나 송신 채널을 결정하는 것이 곤란하다.

또, 통신국이 자국에 있어 최적인 채널이라도, 통신 상대로 되는 타국에 있어서는 간섭을 받고 있는 채널일 가능성이 있다. 물론, 통신국이 자국을 기준으로 하여 선택한 비컨 송신 채널이 반드시 모든 주변국에 있어서도 수신 가능한 채널인 것으로는 한정되지 않는다. 예를 들면, 한쪽의 국의 비컨 송신 채널이 다른 쪽의 국에서는 간섭 채널 또는 통신 품질이 열화되어 사용 불가능한 채널이었던 경우에는, 이들 통신국은, 만일 다른 채널 상에서는 서로 통신할 수 있었다고 해도, 서로의 존재를 영원히 인식할 수 없는 데드록의 상태에 빠져 버린다.

본 발명에서는, 각 통신국이 정기적으로 송신하는 비컨 신호(또는 어떠한 간섭 정보를 통지하는 신호)에 자국이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 탑재하여 송신하도록 되어 있다. 그래서, 통신국은, 주변국으로부터 수신한 비컨 정보에 따라 간섭 상황을 파악한 후 통신 채널을 결정한다. 따라서, 주변 통신국이 심하게 간섭을 받고 있는 채널을 통신 채널로서 이용하는 것을 피함으로써, 자율 분산적으로 통신 채널을 컨트롤할 수 있다.

통신국은, 신규 참가시나 리프레쉬(refresh) 시에, 비컨 신호에 기재되어 있는 각 채널의 간섭 정보를 기초로, 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신 채널로 선택한다. 또, 비컨을 수신할 수 없는 주변국이 있는 경우에는, 비컨 송신 채널의 변경을 시도한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 각 채널에서의 주변국의 간섭 레벨을 고려하여, 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신 채널로서 선택하여 동작하므로, 서로의 존재를 영원히 인식할 수 없는 데드록의 상태에 빠지는 것을 회피할 수 있다. 또, 각 통신국은, 송신 데이터가 없이 비컨의 수신만을 행하고 있는 기간 중에는 채널의 전환이 불필요해진다.

통신국은, 자국이 받고 있는 간섭이 허용 레벨이면, 가능한 한 주변 통신국과 동일한 통신 채널을 이용함으로써, RTS/CTS 패킷의 교환이나 채널 이행에 필요한 오버헤드를 경감시킬 수 있다.

또, 통신국은, 비컨 송신 채널 이외의 채널을 사용하여 데이터 송신 동작을 행하도록 해도 된다. 예를 들면, 통신 상대의 비컨 신호로부터 얻어지는 간섭 정보에 따라, 통신국 사이에서는 간섭 레벨이 낮은 최적인 채널을 사용하여 트래픽을 송신하도록 해도 된다.

통신국은, 예를 들면 자국이 광대역을 필요로 하는지 여부에 따라 비컨 송신 채널을 결정하도록 해도 된다. 예를 들면, 자국이 광대역을 필요로 하는 경우에는, 가능한 한 다른 통신국이 이용하지 않고 자체에 의해 간섭 레벨이 낮은 채널을 선택하고, 비컨의 송신을 개시한다. 자신이 광대역을 송신하는 측에서도 수신하는 측에서도 마찬가지의 동작을 행한다.

다른 한편, 광대역이 필요하지 않은 통신국은, 채널 변경시의 오버헤드 등을 고려하면, 주변 통신국으로 되어야 할 동일 채널로 비컨을 송신한 쪽이 바람직하므로, 가장 많은 통신국이 비컨을 송신하고 있는 채널(최다 채널)에 주목한다.

그 최다 채널에 의해, 자신을 포함하는 주변국이 큰 간섭을 받고 있지 않는 경우에는, 그 채널로 비컨의 송신을 개시한다. 또, 최저 레이트로 송신하고 있는 비컨이 수신할 수 없을 정도의 큰 간섭을 받고 있는 통신국이 복수개 있는 경우에는, 평균 간섭 레벨이 가장 낮아지는 채널을 선택하고, 거기서 비컨을 송신 개시하도록 한다.

또, 본 발명에 관한 무선 통신 시스템에 의하면, 비컨 송신 후에, 그 비컨 송신국에 대하여 우선적인 통신권을 부여함으로써, 자율 분산적으로 트래픽의 왕래를 관리할 수 있다. 이 때, 비컨 송신 후, 우선적으로 이용하는 채널을 수신측의 간섭 상황에 따라, 비컨 송신 채널과는 상이한, 트래픽 송신에 최적인 채널로 이행하는 것도 가능하다.

또, 본 발명에 관한 자율 분산형의 무선 통신 시스템에서는, 각 채널 상에 있어서 비컨 송신 타이밍 직후에 배치되는 우선 송신 기간 이외의 기간에서는 CSMA/CA에 따른 랜덤·액세스를 행할 수 있다. 이 때, 충돌을 회피하고 통신 품질을 향상시키는 수단으로서 RTS/CTS 방식을 채용할 수 있다. 이 통신 방식에서는, 데이터 송신원인 통신국은 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널 상에서 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시한다.

여기서, 데이터 송신원인 통신국은, 데이터 송신처인 통신국으로부터는 은폐 단말기로 되는 통신국이 존재하는 것을 상정하여, RTS 신호의 송신에 앞서, 자국의 비컨 송신 채널 상에서, RTS 신호로 멀티플렉스한 비컨을 송신하도록 해도 된다. 이와 같은 비컨을 수신한 주변국은, RTS/CTS 수속에 따른 데이터 전송이 행해지는 채널 상에서 소정 시간의 데이터 송신을 대기함으로써, 간섭을 회피하도록 한다.

이 때, 데이터 송신원의 비컨 송신 채널과 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는, RTS 신호로 멀티플렉스한 비컨을 RTS 신호 그 자체인 것으로 간주한다. 또, 데이터 송신처인 통신국은, 상기 비컨을 수신한 것에 응답하여 CTS 신호를 되돌림으로써, 데이터 송신을 개시할 수 있다. 이같이 하여, RTS 신호의 재송신을 생략함으로써, 멀티 채널에서의 RTS/CTS 수속의 오버헤드를 경감시킬 수 있다.

또, 본 발명의 제2 측면은, 복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 제어국과 피제어국의 관계를 가지지 않고 복수개의 통신국이 자율 분산적으로 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템으로서,

각 통신국은, 자국의 비컨 송신 채널 상에서 소정의 전송 프레임 주기로 비컨을 송신하고, 통신을 행할 필요가 없는 타국이 설정하고 있는 비컨 송신 채널이 현재 현재 자국이 이용하고 있는 채널과 다른 경우에는, 상기 타국으로부터의 비컨의 수신 동작을 생략하고, 비컨 수신을 위한 채널 전환을 행하지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템이다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제1 측면에 관한 무선 통신 시스템에 의하면, 멀티 채널 방식의 자율 분산 네트워크에 의해, 통신국은 보다 최적인 채널을 자국의 비컨 송신 채널로 설정할 수 있다.

여기서, 각 통신국은, 소정의 전송 프레임 주기로 비컨을 송신하여 주변국의 존재 파악이나 네트워크 상태의 통지를 행하고, 주변국의 비컨을 수신할 필요가 있다. 멀티 채널 방식의 네트워크에서는, 비컨을 수신하기 위해서는, 통신국은, 주변국의 비컨 송신 타이밍에 맞추어 비컨 송신 채널로 이행하지 않으면 되지 않는다. 그러나, 채널 전환에는, 하드웨어 동작상 약 300마이크로초 정도의 시간을 요한다. 그러므로, 데이터 통신중인 통신국이, 타국의 비컨을 수신하기 위하여, 데이터 통신을 중단하고, 채널 이행 및 비컨 수신을 행한 후, 원래의 채널로 이행하여 데이터 통신을 재개하는 경우, 오버헤드가 커져 버린다.

그래서, 본 발명의 제2 측면에서는, 통신국은, 타국의 비컨 송신 타이밍이 가까워져 있는 것을 파악한 경우, 상기 비컨 송신국과 통신을 행할 필요가 있는지 여부를 판단한 후, 비컨을 수신할 필요가 없고, 또한 현재 이용하고 있는 채널이 비컨 송신 채널과는 다른 경우에는, 비컨의 수신 동작을 생략하도록 했다.

이와 같이, 필요가 없는 비컨의 수신 동작을 생략함으로써, 비컨 이행에 필요한 시간이나 장치의 소비 전력을 생략하여, 통신 용량을 증대시킬 수 있다.

여기서, 본 발명에 관한 무선 통신 시스템에서는, 비컨 송신국에 대하여 우선적인 통신권을 부여함으로써, 자율 분산적으로 트래픽의 왕래를 관리하지만(전술함) 비컨 송신국은 반드시 비컨 송신 채널 상에서 우선 송신권을 획득하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 비컨 송신국은, 우선적으로 이용하는 채널을 수신측의 간섭 상황에 따라, 비컨 송신 채널과는 상이한 트래픽 송신에 최적인 채널로 이행할 가능성도 있다.

비컨 송신국이 비컨 송신 직후에 채널을 이행하여 데이터 통신을 개시할 가능성이 있지만, 통신국이 비컨 수신 동작을 생략하면, 이와 같은 채널 이행 동작을 인식할 수 없게 된다. 그래서, 통신국은, 비컨 수신 동작을 생략한 경우에는, 비컨 송신 타이밍을 기초로 RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍만큼 현재 이용하고 있는 채널에서 수신 동작을 행하고, 비컨 송신국이 현재 이용하고 있는 채널로 이행하여 왔는지 여부를 검지한다.

그리고, 통신국은, RTS, CTS 신호의 송신 타이밍에서 비컨 송신국이 현재 이용하고 있는 채널로 이행하여 온 것을 검지한 경우에는, 자국의 데이터 통신 동작을 대기함으로써, 통신의 충돌을 회피한다. 한편, 검지하지 않았던 경우에는, 비컨 송신국이 다른 채널 상에서 우선 송신권을 획득하고 있는 것으로 인식하고, 현재 이용하고 있는 채널 상에서의 자국의 데이터 통신 동작을 계속하여 행한다.

이와 같이, 타국의 비컨의 수신 동작을 생략한 경우에는, 비컨 송신국이 비컨 송신에 의해 획득한 우선 송신 기간에 있어서, 소정 기간만 수신 동작을 행함으로써, 불필요한 채널 이행을 행하지 않고, 또한 통신의 충돌을 회피할 수 있다.

또, 본 발명의 제3 측면은, 복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 제어국과 피제어국의 관계를 가지지 않고 복수개의 통신국에 의해 애드혹 통신에 따른 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템으로서,

각 통신국은, 자기의 수신에 최적으로 되는 비컨 송신 채널 상에서 비컨을 송신하고, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널을 이용하여 데이터 송신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템이다.

본 발명의 제3 측면에서는, 각 통신국은, 자국에 있어 가장 통신 품질이 양호한 채널을 비컨 송신 채널로 선택하고, 이 채널 상에서 자국의 비컨 송신 타이밍을 배치하여 비컨 송신을 행하도록 한다. 자기의 비컨 송신 채널 상에서 기존국의 비컨 송신 타이밍이 이미 설정되어 있는 경우에는, 시간적으로 중첩되지 않도록 자기의 비컨 송신 타이밍을 결정한다. 비컨 정보에는, 예를 들면 각 채널에서 감싸고 있는 간섭 정보 등이 기재된다. 또, 통신국은, 타국의 비컨 송신 타이밍에 따라 상기 타국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신을 행한다.

한편, 통신국이 데이터를 송신할 때는, 자국의 비컨 송신 채널과는 관계없이, 데이터 송신처로 되는 통신국에 있어서 양호한 통신 품질을 가지고 수신에 적합한 채널을 이용하여 데이터 송신을 행한다. 각 통신국에 있어서 어느 채널의 통신 품질이 양호한지는, 그 국이 어느 채널을 사용하여 비컨 송신을 행하고 있는지에 따라 간단하게 판별할 수 있다.

이와 같이 각 통신국은 자기의 간섭 상황에만 의존하여 비컨 송신 채널을 결정하고, 이것이 자국의 트래픽을 수신하기 위한 채널로서 주지화되므로, 멀티 채널 자율 분산형의 통신 환경 하에서의 각 통신국에서의 제어가 용이해진다.

여기서, 각 통신국은, 자국의 비컨 송신 타이밍에 따라 우선 송신 기간을 획득하도록 해도 된다.

또, 각 통신국은, 타국의 비컨 송신 타이밍에 따라 상기 타국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신을 행한 후, 상기 비컨 송신 채널 상에서 상기 타국에게 주어지고 있는 우선 송신 기간 중이라도, 그 이외의 채널 상에서의 데이터 송신 동작이 허용된다.

예를 들면, 어떤 통신국이 비컨 송신 후에 획득한 우선 송신 기간을 이용하고, 송신처의 통신국의 비컨 송신 채널을 이용하여 데이터 송신을 행한다. 그리고, 우선 기간 중에, 타국의 비컨 수신 타이밍이 가까와지면, 송신을 일시 정지하고, 그 비컨 송신 예정 채널로 이행한다. 이행처의 채널에서는 타국이 우선 송신 기간을 이용하지만, 자국이 이용하고 있던 채널과 다른 경우에는 원래의 채널로 돌아와 데이터 송신 동작을 계속 행할 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 각 통신국은 자율 분산적으로 통신 채널을 결정하고, 간섭을 효율적으로 피할 수 있는 것 외에, 복수개 채널을 유효하게 이용함으로써 대폭 통신 용량을 향상시킬 수 있다.

또, 본 발명에 관한 자율 분산형의 무선 통신 시스템에서는, 각 채널 상에 있어서 비컨 송신 타이밍 직후에 배치되는 우선 송신 기간 이외의 기간에서는 CSMA/CA에 따른 랜덤·액세스를 행할 수 있다. 이 때, 충돌을 회피하고 통신 품질을 향상시키는 수단으로서 RTS/CTS 방식을 채용할 수 있다.

이와 같은 경우, 데이터 송신원인 통신국은 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널 상에서 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하도록 하면 된다.

또, 데이터 송신원인 통신국은, 데이터 송신처인 통신국으로부터는 은폐 단말기로 되는 통신국이 존재하는 것을 상정하여, RTS 신호의 송신에 앞서, 자국의 비컨 송신 채널 상에서, 데이터 송신처인 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 송신하도록 해도 된다. 이와 같은 비컨을 수신한 주변국은, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널, 즉 RTS/CTS 수속에 따른 데이터 전송이 행해지는 채널 상에서 소정 시간의 데이터 송신을 대기함으로써, 간섭을 회피하도록 한다.

이 때, 데이터 송신원의 비컨 송신 채널과 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는, 데이터 송신처인 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 의사적(擬似的)인 RTS 신호인 것으로 간주한다. 또, 데이터 송신처인 통신국은, 데이터 송신처인 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 수신한 것에 응답하여 CTS 신호를 되돌림으로써, 데이터 송신을 개시할 수 있다. 이같이 하여, RTS 신호의 송신 수속(RTS 신호의 재송신)을 생략함으로써, 멀티 채널에서의 RTS/CTS 수속의 오버헤드를 경감시킬 수 있다.

또, 본 발명의 제4 측면은, 복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 처리를 컴퓨터 시스템 상에서 실행하도록 컴퓨터에 의해 판독 가능한 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램으로서,

데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 스텝과,

데이터 송수신을 제어하는 통신 제어 스텝과,

자국이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 포함한 비컨 신호를 생성하는 비컨 생성 스텝과,

주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝을 포함하고,

상기 채널 설정 스텝에서는, 주변국으로부터 수신한 비컨에 포함되는 간섭 레벨 정보에 따라 주변국에 있어서의 각 채널의 간섭 상황을 파악한 후에 통신 채널을 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이다.

또, 본 발명의 제5 측면은, 복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 처리를 컴퓨터 시스템 상에서 실행하도록 컴퓨터에 의해 판독 가능한 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램으로서,

자국의 비컨 송신 채널을 설정하여 비컨을 송신하는 비컨 송신 스텝과,

주변국으로부터의 비컨 수신 동작을 제어하는 비컨 수신 제어 스텝과,

주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝과,

데이터 통신 채널을 설정하여 데이터 통신 동작을 제어하는 통신 제어 스텝을 포함하고,

상기 비컨 수신 제어 스텝은,

타국의 비컨 송신 타이밍이 가까워져 있는 것을 파악하는 서브 스텝과,

상기 비컨 송신국과 통신을 행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 서브 스텝과,

비컨을 수신할 필요가 없고, 또한 현재 이용하고 있는 채널이 비컨 송신 채널과는 다른 경우에는 비컨의 수신 동작을 생략하는 서브 스텝을 포함하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이다.

또, 본 발명의 제6 측면은, 복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 처리를 컴퓨터 시스템 상에서 실행하도록 컴퓨터에 의해 판독 가능한 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램으로서,

데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 스텝과,

데이터 송수신의 타이밍을 제어하는 통신 제어 스텝과,

자국의 비컨 신호를 생성하는 비컨 생성 스텝과,

주변국으로부터의 수신 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝을 포함하고,

상기 채널 설정 스텝에서는, 상기 복수개 채널 중 자기의 비컨 송신 채널을 결정하고, 데이터 송신시에는 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널을 데이터 송신 채널로서 결정하는 것을 특징으로 하는 컴퓨터 프로그램이다.

본 발명의 제4 내지 제6 각 측면에 관한 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 시스템 상에서 소정의 처리를 실현하도록 컴퓨터에 의해 판독 가능한 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램을 정의한 것이다. 환언하면, 본 발명의 제4 내지 제6 각 측면에 관한 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터 시스템에 인스톨함으로써 컴퓨터 시스템 상에서는 협동적 작용이 발휘되어 무선 통신 장치로서 동작한다. 이와 같은 무선 통신 장치를 복수개 기동하여 무선 네트워크를 구축함으로써, 본 발명의 제1 내지 제3 각 측면에 관한 무선 통신 시스템과 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 의하면, 복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 통신국끼리 서로 간섭하는 일 없이 적당한 애드혹·네트워크를 바람직하게 형성할 수 있다, 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 특정한 제어국(액세스·포인트, 기지국, 마스터 등)을 필요로 하지 않는 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 복수개의 주파수 채널을 효과적으로 이용하여 채널·액세스를 행할 수 있는, 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 각 통신국이 서로의 존재를 인식할 수 없다는 데드록 상태를 회피하여, 자율 분산형의 멀티 채널 무선 네트워크를 형성할 수 있다, 우수한 무선 통신 시스템, 무선 통신 장치 및 무선 통신 방법, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.

본 발명에 관한 멀티 채널 자율 분산형의 무선 통신 시스템에 의하면, 통신국끼리의 데드록 상태를 바람직하게 회피할 수 있는 동시에, 효율이 양호한 주파수 배치에 의해 시스템 전체의 스루풋(through put)을 향상시킬 수 있고, 또한 타 시스템으로의 영향을 경감시킬 수 있다.

또, 본 발명에 관한 멀티 채널 자율 분산형의 무선 통신 시스템에 의하면, 비컨을 송신하여 주변국의 존재 파악이나 네트워크 상태의 통지를 행하고, 주변국의 비컨을 수신할 필요가 있지만, 필요가 없는 비컨의 수신 동작을 생략함으로써, 비컨 이행에 필요한 시간이나 장치의 소비 전력을 생략하고, 통신 용량을 증대시킬 수 있다.

또, 비컨 수신 동작을 생략한 경우에는, 비컨 송신 타이밍을 기초로 RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍만큼 현재 이용하고 있는 채널에서 수신 동작을 행함으로써, 불필요한 채널 이행을 행하지 않고, 또한 통신의 충돌을 회피할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면, 자율 분산형의 멀티 채널 무선 네트워크에 있어서, 각 통신국이 효율적으로 주파수 배치를 행하여 유연한 간섭 회피를 행함으로써 시스템 전체의 스루풋이 향상되고, 인접한 다른 무선 시스템으로의 영향을 저감할 수 있다. 또, 복수개 채널을 동시에 이용할 수 있으므로, 이 점에서도 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 또다른 목적, 특징이나 이점은, 후술하는 본 발명의 실시예나 첨부하는 도면에 따른 보다 상세한 설명에 따라서 명백해 질 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 관한 무선 통신 시스템을 구성하는 통신 장치의 배치예를 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 관한 무선 통신 장치의 기능 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 3은 본 실시예에 관한 각 통신국의 비컨 송신 스텝을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 1채널 상에서의 비컨 송신 타이밍의 일례를 나타낸 도면이다.

도 5는 프레임 간 스페이스의 정의를 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 비컨 송신국에 우선권이 주어지는 상태를 나타낸 도면이다.

도 7은 TPP 구간 내에서의 비컨 송신국 및 그 이외의 국이 송신권을 얻기 위 한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

통신국이 TPP 구간 및 FAP 구간에 있어서 각각 송신을 개시하기 위한 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 전송 프레임 주기의 구성을 나타낸 도면이다.

도 10은 비컨 송신국이 TPP를 포기했을 때의 동작을 나타낸 도면이다.

도 11은 비컨 신호 포맷의 구성예를 나타낸 도면이다.

도 12는 NBOI의 기술예를 나타낸 도면이다.

도 13은 신규로 참가한 통신국이 주변국으로부터 수신한 비컨으로부터 얻은 각 비컨의 NBOI에 따라 자국의 TBTT를 설정하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 14는 어느 주파수 채널 상에 있어서, 신규 참가국이 NBOI의 기술에 따라 기존의 비컨과의 충돌을 회피하면서 자기의 비컨 송신 타이밍을 배치하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 15는 신규 참가국이 수신한 비컨 정보에 따라 은폐 단말기의 비컨 송신 타이밍을 피하면서 자기의 비컨 송신 타이밍을 배치하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 16은 자율 분산형의 멀티 채널 무선 통신 시스템의 전송 프레임 구성을 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 17은 간섭 환경 하에서 2대 이상의 통신국이 배치되어 있는 상태를 나타낸 도면이다.

도 18은 본 발명에 관한 멀티 채널 자율 분산형 무선 네트워크에 있어서, 통신국이 비컨 송신 채널을 선택하기 위한 동작 스텝을 나타낸 플로차트이다.

도 19는 RTS/CTS 방식의 동작 시켄스를 나타낸 도면이다.

도 20은 본 발명에 관한 멀티 채널 자율 분산형의 무선 네트워크에 RTS/CTS 방식을 적용한 예를 나타낸 도면이다.

도 21은 본 발명에 관한 멀티 채널 자율 분산형의 무선 네트워크에 RTS/CTS 방식을 적용한 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 22는 본 발명에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝(단, 정상 상태)을 나타낸 플로차트이다.

도 23은 본 발명에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝(단, 송신 개시 상태)을 나타낸 플로차트이다.

도 24는 본 발명에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝(단, 송신 계속 상태)을 나타낸 플로차트이다.

도 25는 데이터 통신중인 통신국이, 타국의 비컨을 수신하기 위해 데이터 통신을 중단하고, 채널 이행 및 비컨 수신을 행한 후, 원래의 채널로 이행하여 데이터 통신을 재개하는 동작을 나타낸 도면이다.

도 26은 데이터 통신중인 통신국이, 타국의 비컨 수신을 생략하기 위한 동작을 나타낸 도면이다.

도 27은 본 발명에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝(단, 송신 계속 상태에 있어서 비컨 수신을 생략하는 경우)을 나타낸 플로차트이다.

도 28은 각 통신국이 트래픽을 수신하는 채널을 이용하여 자국의 비컨을 송신하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 29는 각 채널 상에 있어서 우선 송신 기간 TPP를 이용하여 각 통신국이 비컨 송신 및 데이터 송신을 행하는 상태를 나타낸 도면이다.

도 30은 본 발명에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝을 나타낸 플로차트이다.

도 31은 본 발명에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝을 나타낸 플로차트이다.

도 32는 본 발명에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝을 나타낸 플로차트이다.

[부호의 설명]

(100)…무선 통신 장치, (101)…인터페이스, (102)…데이터·버퍼

(103)…중앙 제어부, (104)…비컨 생성부, (105)…제어 신호 생성부,

(106)…무선 송신부, (107)…타이밍 제어부, (108)…채널 설정부,

(109)…안테나, (110)…무선 수신부, (111)…제어 신호 해석부,

(112)…비컨 해석부, (113)…정보 기억부.

이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.

A. 시스템 구성

본 발명에 있어서 상정(想定)하고 있는 통신의 전반로(傳搬路)는 무선이며, 또한 복수개의 주파수 채널 즉 멀티 채널로 이루어지는 전송 매체를 사용하여, 복수개의 통신국 사이에서 네트워크를 구축한다. 또, 본 발명에서 상정하고 있는 통신은 축적 교환형태의 트래픽(traffic)이며, 패킷 단위로 정보가 전송된다.

본 발명에 관한 무선 네트워크에서는, 각 통신국은, CSMA(Carrier Sense Multiple Access: 캐리어 검출 다중 접속) 등의 캐리어 검출 또는 미디어의 클리어 상태의 검출에 따른 액세스 스텝에 따라 직접(랜덤) 정보를 전송하고, 자율 분산형의 무선 네트워크를 구축할 수 있다.

제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 자율 분산형의 무선 통신 시스템에서는, 예를 들면, 각 통신국은 비컨 정보를 통지함으로써, 인접(즉 통신 범위 내)의 다른 통신국에 자기의 존재를 알리게 하고, 네트워크 구성을 통지한다. 또, 어떤 통신국의 통신 범위에 신규로 출현한 통신국은, 비컨 신호를 수신함으로써, 통신 범위에 돌입한 것을 검지하고, 비컨에 기재되어 있는 정보를 해독함으로써 네트워크 인식하고, 네트워크에 참가할 수 있다.

통신국은 전송 프레임 주기의 선두에서 비컨을 송신하므로, 각 통신국이 이용하는 각 채널에서의 전송 프레임 주기는 비컨 간격에 따라 정의된다. 각 통신국 은 서로의 비컨 송신 타이밍에 따라 완만하게 시간 동기하여, 시분할 다중 액세스 구조를 가진 전송(MAC)프레임에 의해 채널·자원을 효과적으로 이용한 전송 제어가 행해진다. 따라서, 각 통신국은, 대역을 예약하는, 또는 우선 이용기간을 설정하는 등 시간 동기를 베이스로 한 액세스 방식을 행할 수 있다.

이하에 설명하는 각 통신국에서의 처리는, 기본적으로, 본 발명에 관한 자율 분산형 네트워크에 참가하는 모든 통신국으로 실행되는 처리이다. 단, 경우에 따라서는, 네트워크를 구성하는 모든 통신국이, 이하에 설명하는 처리를 실행하는 것에 한정되지 않는다.

도 1에는, 본 발명의 일실시예에 관한 무선 통신 시스템을 구성하는 통신 장치의 배치예를 나타내고 있다. 이 무선 통신 시스템에서는, 특정한 제어국을 배치하지 않고, 각 통신 장치가 자율 분산적으로 동작하고, 애드혹·네트워크가 형성되어 있다. 동 도면에서는, 통신 장치 ＃0으로부터 통신 장치 ＃6까지가 동일 공간 상에 분포되어 있는 상태를 나타내고 있다.

또, 동 도면에 있어서, 각 통신 장치의 통신 범위를 파선으로 나타내고 있고, 그 범위 내에 있는 다른 통신 장치와 서로 통신이 가능할 뿐아니라, 자기의 송신한 신호가 간섭하는 범위로서 정의된다. 즉, 통신 장치 ＃0은 가까이 있는 통신 장치 ＃1, ＃4 와 통신 가능한 범위에 있고, 통신 장치 ＃1은 가까이 있는 통신 장치 ＃0, ＃2, ＃4 와 통신 가능한 범위에 있고, 통신 장치 ＃2는 가까이 있는 통신 장치 ＃1, ＃3, ＃6 과 통신 가능한 범위에 있고, 통신 장치 ＃3은 가까이 있는 통신 장치 ＃2, 라고 통신 가능한 범위에 있고, 통신 장치 ＃4는 가까이 있는 통신 장치 ＃0, ＃1, ＃5 와 통신 가능한 범위에 있고, 통신 장치 ＃5는 가까이 있는 통신 장치 ＃4 와 통신 가능한 범위에 있고, 통신 장치 ＃6은 가까이 있는 통신 장치 ＃2 와 통신 가능한 범위에 있다.

어느 특정한 통신 장치 사이에서 통신을 행하는 경우, 통신 상대로 되는 한쪽의 통신 장치로부터는 들을 수가 있지만 다른 쪽의 통신 장치로부터는 들을 수가 없는 통신 장치, 즉 「은폐 단말기」가 존재한다.

도 2에는, 본 발명의 일실시예에 관한 무선 네트워크에 있어서 통신국으로서 동작하는 무선 통신 장치의 기능 구성을 모식적으로 나타내고 있다. 도시한 무선 통신 장치는, 복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 같은 무선 시스템 내에서는 효과적으로 채널·액세스를 행함으로써, 다른 무선 시스템과 서로 간섭하는 일 없이 적당한 애드혹·네트워크를 형성할 수 있다.

무선 통신 장치(100)는, 인터페이스(101)와, 데이터·버퍼(102)와, 중앙 제어부(103)와, 비컨 생성부(104)와, 제어 신호 생성부(105)와, 무선 송신부(106)와, 타이밍 제어부(107)와, 채널 설정부(108)와, 안테나(109)와, 무선 수신부(110)와, 제어 신호 해석부(111)와, 비컨 해석부(112)와, 정보 기억부(113)로 구성된다.

인터페이스(101)는, 이 무선 통신 장치(100)에 접속되는 외부 기기(예를 들면, 퍼스널·컴퓨터(도시하지 않음) 등) 사이에서 각종 정보의 교환을 행한다.

데이터·버퍼(102)는, 인터페이스(101)를 경유하여 접속되는 기기로부터 보내져 온 데이터나, 무선 전송로 경유로 수신한 데이터를 인터페이스(101)를 경유하여 송출하기 전에 일시적으로 저장하여 두기 위해서 사용된다.

중앙 제어부(103)는, 무선 통신 장치(100)에 있어서의 일련의 정보 송신 및 수신 처리의 관리와 전송로의 액세스 제어(멀티 채널에서의 스캔 설정 동작이나 채널 설정 동작, 비컨 수신 동작, RTS/CTS 방식에 따른 데이터 통신 동작 등을 포함함)를 일원적으로 행한다.

비컨 생성부(104)는, 가까이 있는 무선 통신 장치 사이에 주기적으로 교환되는 비컨 신호를 생성한다.

제어 신호 생성부(105)는, 데이터 송신에 앞서, 필요에 따라 송신 요구(RTS: Request to Send) 신호나 확인 통지(CTS: Clear to Send) 신호 등의 제어 정보(후술함)를 생성한다. 본 실시예에서는, RTS 신호와 비컨 신호를 멀티플렉스하여 송신하는 것도 있다. 단, 멀티 채널 자율 분산형의 통신 환경 하에서의 RTS/CTS 통신 방식에 대하여는 후에 상세히 설명한다.

안테나(109)는, 다른 무선 통신 장치 선에 신호를 선택된 주파수 채널 상에서 무선 송신하고, 또는 다른 무선 통신 장치로부터 보내지는 신호를 수집한다. 본 실시예에서는, 단일의 안테나를 구비하고, 송수신을 함께 병행해서는 행할 수 없는 것으로 한다. 또, 같은 시각에 복수개의 주파수 채널을 핸들할 수 없는 것으로 한다.

무선 송신부(106)는, 데이터·버퍼(102)에 일시 저장되어 있는 데이터나 비컨을 무선 송신한다. 무선 송신부(106)는, 송신 신호를 소정의 변조 방식으로 변조하는 변조기나, 디지털 송신 신호를 아날로그 신호로 변환한다. D/A 변환기, 아날로그 송신 신호를 주파수 변환하여 업 컨버트하는 업 컨버터, 업 컨버트된 송신 신호의 전력을 증폭하는 파워업(PA) 등(모두 도시하지 않음)으로 구성된다.

무선 수신부(110)는, 소정 시간에 다른 무선 통신 장치로부터 보내져 온 정보나 비컨 등의 신호를 수신 처리한다. 무선 수신부(110)는, 안테나(109)를 통하여 타국으로부터 수신한 신호를 전압 증폭하는 저잡음 앰프(LNA)나, 전압 증폭된 수신 신호를 주파수 변환에 의해 다운 컨버트하는 다운 컨버터, 자동 이득 제어기(AGC), 아날로그 수신 신호를 디지털 변환하는 A/D 변환기, 동기 획득을 위한 동기 처리, 채널 추정, 소정의 복조 방식에 의해 복조 처리하는 복조기 등(모두 도시하지 않음)으로 구성된다.

본 발명의 제1 실시예에서는, 비컨 신호는, 설정 가능한 최저 레이트로 송신되고, 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있도록 한다. 또, 제2 실시예에서는, 무선 통신 장치(100)가 무선 네트워크를 운용하기 위하여, 각 채널에서의 통신 품질을 확인하고, 자국에 있어 가장 양호한 채널을 비컨 송신용의 기준 채널로 설정한다. 그리고, 자국의 비컨 송신 채널 상에서 기존국이 있는 경우에는 시간적으로 중첩되지 않도록, 기존국이 없는 경우에는 임의의 타이밍에서 자국의 비컨 송신 슬롯 위치를 결정한다. 각 채널의 통신 품질이나, 자국의 비컨 송신 채널이나 그 외의 비컨 송신에 관한 정보는, 정보 기억부(113)에 저장된다. 비컨 신호의 구체적인 구성에 대하여는 후술한다.

또, 본 발명의 제1 실시예에서는, 각 통신국은 각 채널의 통신 품질을 기초로 자국의 비컨 송신 채널이나 데이터 통신 채널을 결정한다. 그러므로, 무선 수신부(110)는, 각 채널에서의 전반로 상황을 추정하고, 중앙 제어부(103)에 통지한 다. 이것에 대하여, 제2 실시예에서는, 준비되어 있는 복수개의 주파수 채널 중, 자국에 있어 가장 양호한 채널을 자국의 비컨 송신 채널로서 설정하고, 데이터 송신시에는 송신처로 되는 통신국이 수신에 적절한 채널(즉 해당 수신국의 비컨 송신 채널)을 데이터 송신용 채널로서 순차적으로 설정한다.

그리고, 무선 송신부(106) 및 무선 수신부(110)에 있어서의 무선 송수신 방식은, 예를 들면 무선 LAN에 적용 가능한, 비교적 근거리의 통신에 적절한 각종의 통신 방식을 적용할 수 있다. 구체적으로는, UWB(Ultra Wide Band) 방식, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: 직교 주파수 분할 다중) 방식, CDMA(Code Division Multiple Access: 부호 분할 다원 접속) 방식 등을 채용할 수 있다.

타이밍 제어부(107)는, 무선 신호를 송신 및 수신하기 위한 타이밍의 제어를 행한다. 예를 들면, 자국의 비컨 송신 채널 상에서 규정 한 전송 프레임 주기의 선두에서의 자국의 비컨 송신 타이밍이나, 각 채널에서의 주변국으로부터의 비컨 수신 타이밍, 각 채널에서의 스캔 동작 주기, 비컨 송신 채널이나 채널 간섭 정보를 설정하는 리프레쉬 주기, RTS/CTS 방식에 따른 각 패킷(RTS, CTS, 데이터, ACK 등)의 송신 타이밍(프레임 간 스페이스(IFS)) 등을 제어한다.

채널 설정부(108)는, 멀티 채널 방식의 무선 신호를 실제로 송수신하는 채널을 선택한다. 본 실시예에서는, 자국에 있어 가장 양호한 채널 또는 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신 채널로서 설정한다. 또, 통신 상대의 비컨 신호로부터 얻어지는 간섭 정보에 따라, 통신국 사이에서는 간섭 레벨이 낮은 최적인 채널을 데이터 송신 채널로 설정할 수도 있다.

어느 채널이 자국에 있어서 트래픽의 수신에 최적인지 여부는, 예를 들면, 각 채널을 스캔 동작할 때, 통신 품질을 계측함으로써 판단할 수 있다. 또, 각 채널 상태는 시시각각으로 변동되므로, 신규 참가시 외에, 소정 주기로 리프레쉬 동작을 행해 최신의 채널 간섭 정보를 얻어 채널 설정 동작을 행한다. 물론, 어느 하나의 채널로 통신 품질이 소정값 이상 변화되었을 때 비컨 송신 채널을 재설정하도록 해도 된다. 그리고, 채널의 통신 품질의 계측 방법이나 비컨 송신 채널의 재설정은 본 발명의 요지에는 직접 관련되지 않으므로, 본 명세서 중에서는 더 이상 설명하지 않는다.

제어 신호 해석부(111)는, 주변의 무선 통신 장치로부터 보내져 온 RTS 신호(비컨 신호에 멀티플렉스된 RTS 신호를 포함함)나 CTS 신호 등의 제어 정보를 해석한다.

비컨 해석부(112)는, 주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하고, 인접한 무선 통신 장치의 존재 등을 해석한다. 예를 들면, 주변국의 비컨 송신 채널이나 그 수신 타이밍, 수신 비컨에 기재되어 있는 채널 간섭 정보 등의 정보는 인접 장치 정보로서 정보 기억부(113)에 저장된다.

정보 기억부(113)는, 중앙 제어부(103)에 있어서 실행되는 일련의 액세스 제어 동작 등의 실행 스텝 명령(스캔 설정이나 채널 설정 등을 행하는 프로그램)이나, 자기의 비컨 송신 타이밍이나 비컨 송신 채널, 다른 통신국의 비컨 송신 타이밍이나 비컨 송신 채널 등의 멀티 채널 정보, 인접 장치 정보, 자국이나 주변국의 각 채널에서의 간섭 정보 등을 저장해 둔다.

무선 통신 장치(100)가 무선 네트워크를 운용하기 위해서는, 각 채널에서의 통신 품질을 확인하고, 자국에 있어 가장 양호한 채널 또는 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신용의 기준 채널로 설정한다. 그리고, 자국의 비컨 송신 채널 상에서, 기존국이 있는 경우에는 시간적으로 중첩되지 않도록, 기존국이 없는 경우에는 임의의 타이밍에서 자기의 비컨 송신 타이밍을 결정한다. 각 채널의 통신 품질이나, 자국의 비컨 송신 채널이나 그 외의 비컨 송수신에 관한 정보는, 정보 기억부(113)에 저장된다. 비컨 신호의 구성에 대하여는 후술한다.

B. 채널 상에서의 액세스 동작

본 실시예에서는, 통신국으로서 동작하는 무선 통신 장치(100)는, 복수개 채널이 준비되고, 특정한 제어국을 배치하지 않는 통신 환경 하에서, 완만한 시분할 다중 액세스 구조를 가진 전송(MAC) 프레임에 의해 복수개 채널을 효과적으로 이용한 전송 제어, 또는 CSMA/CA에 따른 랜덤·액세스 등의 통신 동작을 행한다.

여기서, CSMA는 캐리어 검출에 따라 다중 액세스를 행하는 접속 방식이다. 무선 통신에서는 스스로 정보 송신한 신호를 수신하는 것이 곤란하므로, CSMA/CD(Collision Detection)는 아니고 CSMA/CA(Collision Avoidance) 방식에 의해, 다른 통신 장치의 정보 송신이 없는 것을 확인하고 나서, 스스로의 정보 송신을 개시함으로써, 충돌을 회피한다. CSMA 방식은, 파일 전송이나 전자 메일 등의 비동기 데이터 통신에 적합한 액세스 방식이다.

그리고, 매우 넓은 주파수 대역으로 캐리어를 사용하지 않고 1나노초 이하의 초단(超短) 펄스파나, 수 기가 헤르츠의 대역폭으로 확산된 신호나 멀티 캐리어 신호를 사용한 통신을 행하는 울트라 와이드 밴드(UWB)통신에서는, 캐리어 검출을 행할 수 없지만, 데이터 송신을 행하는 통신국이 미디어의 클리어 상태를 검출함으로써, 마찬가지의 랜덤·액세스를 행할 수 있다.

본 발명의 제1 실시예에서는, 각 통신국은, 자국 및 주변국의 각 채널의 간섭 정보에 따라 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신 채널로 선택한다. 그리고, 최다 채널 상에서 비컨 정보를 통지함으로써, 인접(즉 통신 범위 내)의 다른 통신국에 자기의 존재를 알리게 하는 동시에, 네트워크 구성을 통지함으로써, 인접(즉 통신 범위 내)의 다른 통신국에 자기의 존재를 알리게 하는 동시에, 네트워크 구성을 통지한다. 비컨 송신 주기의 일을, 「전송 프레임(T＿SF)」이라고 정의하고, 예를 들면 40밀리초로 한다. 비컨 송신 채널은 채널 설정부(108)에 의해 설정된다.

또, 본 발명의 제2 실시예에서는, 각 통신국은, 자국의 통신 품질에 따라 비컨 송신용의 채널을 결정하고, 비컨 정보를 통지함으로써, 인접(즉 통신 범위 내)의 다른 통신국에 자국의 존재를 알리게 하는 동시에, 네트워크 구성을 통지한다.

어떤 통신국의 통신 범위에 신규로 참가하는 통신국은, 비컨 신호를 수신함으로써, 통신 범위에 돌입한 것을 검지하는 동시에, 비컨에 기재되어 있는 정보를 해독함으로써, 네트워크 구성을 인식할 수 있다. 그리고, 비컨의 수신 타이밍과 완만하게 동기하면서, 주변국으로부터 비컨이 송신되고 있지 않은 타이밍에 자국의 비컨 송신 타이밍을 설정한다.

본 실시예에 관한 각 통신국의 비컨 송신 스텝에 대하여, 도 3을 참조하면서 설명한다. 단, 여기서는 먼저 단일 채널 상에서 각 통신국의 비컨이 배치되어 있는 경우에 대하여 설명한다.

비컨으로 송신되는 정보가 100바이트인 것으로 하면, 송신에 필요한 시간은 18마이크로초로 된다. 40밀리초에 1회의 송신이므로, 통신국마다의 비컨의 미디어 점유율은 2222분의 1로 충분히 작다.

각 통신국은, 주변에서 발신되는 비컨을 들으면서, 완만하게 동기한다. 신규로 통신국이 나타났을 경우, 신규 통신국은 기존의 통신국의 비컨 송신 타이밍과 충돌하지 않도록, 자신의 비컨 송신 타이밍을 설정한다.

주변에 통신국이 있지 않은 경우, 통신국(01)은 적당한 타이밍에서 비컨을 송신하기 시작할 수 있다. 비컨의 송신 간격은 40밀리초이다(전술함). 도 3 중 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.

예를 들면, 도 3 중 최상단에 나타낸 바와 같이, 통신국(01)만이 존재하는 채널 상에 있어서, 새로운 통신국(02)가 나타난 것으로 한다. 이 때, 통신국(02)는, 통신국(01)로부터의 비컨을 수신함으로써 그 존재와 비컨 위치를 인식하고, 도 3의 제2 단째에 나타낸 바와 같이, 통신국(01)의 비컨 간격의 대략 한가운데에 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정하여, 비컨의 송신을 개시한다.

또한, 새로운 통신국(03)이 나타난 것으로 한다. 이 때, 통신국(03)은, 통신국(01) 및 통신국(02)의 각각으로부터 송신되는 비컨 중 적어도 한쪽을 수신하고, 이들 기존의 통신국의 존재를 인식한다. 그리고, 도 3의 제3 단에 나타낸 바와 같이, 통신국(01) 및 통신국(02)로부터 송신되는 비컨 간격의 대략 한가운데의 타이밍에서 송신을 개시한다.

이하, 마찬가지의 알고리즘에 따라 인접으로 통신국이 신규 참가할 때, 비컨 간격이 좁아져 간다. 예를 들면, 도 3의 최하단에 나타낸 바와 같이, 다음에 나타나는 통신국(04)는, 통신국(02) 및 통신국(01) 각각이 설정한 비컨 간격의 대략 한가운데의 타이밍에서 비컨 송신 타이밍을 설정하고, 또한 그 다음에 나타나는 통신국(05)는, 통신국(02) 및 통신국(04) 각각이 설정한 비컨 간격의 대략 한가운데의 타이밍에서 비컨 송신 타이밍을 설정한다.

단, 대역(전송 프레임 주기) 내가 비컨으로 넘치지 않도록, 최소의 비컨 간격 Bmin를 규정하여 두고, Bmin 내에 2 이상의 비컨 송신 타이밍을 배치하는 것을 허용하지 않는다. 예를 들면, 40밀리초의 전송 프레임 주기로 미니멈의 비컨 간격 Bmin를 2.5밀리초로 규정한 경우, 전파가 도착하는 범위 내에서는 최대로 16대의 통신국까지 밖에 수용할 수 없게 된다.

여기서, 각 통신국은 비컨 송신의 직후에 우선 이용 영역(TPP)을 획득하므로(후술함), 전송 프레임 내에 신규의 비컨을 배치할 때는, 1개의 채널 상에서는 각 통신국의 비컨 송신 타이밍은 밀집되어 있는 것보다 전송 프레임 주기 내에서 균등하게 분산되어 있는 편이 전송 효율상 보다 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서 는, 도 3에 나타낸 바와 같이 기본적으로 자신이 받아들일 수 있는 범위에서 비컨 간격이 가장 긴 시간대의 대략 한가운데에서 비컨의 송신을 개시하도록 하고 있다. 단, 각 통신국의 비컨 송신 타이밍을 집중하여 배치하고, 나머지의 전송 프레임 주기에서는 수신 동작을 정지하여 장치의 소비 전력을 저감시킨다는 이용 방법도 있다.

도 4에는, 1채널 상에 있어서 전송 프레임 내에서 비컨 송신 타이밍의 일례를 나타내고 있다. 단, 동 도면에 나타낸 예에서는, 40밀리초로 이루어지는 전송 프레임 주기에서의 시간의 경과를, 원환(圓環) 상에서 시침(時針)이 우측으로 움직이는 시계와 같이 나타내고 있다. 전송 프레임 내에서, 비컨 송신 타이밍을 배치 가능한 위치를 「슬롯」이라고도 한다. 각 통신국은, 자국의 비컨 송신 타이밍인 TBTT(Target Beacon Transmission Time)로부터 고의로 약간의 시간 오프셋(TBTT 오프셋)을 가진 시각으로 송신한다.

도 4에 나타낸 예에서는, 통신국(0)으로부터 통신국 F까지의 합계 16대의 통신국이 네트워크의 노드로서 구성되어 있다. 도 3을 참조하면서 설명한 바와 같이, 기존의 통신국이 설정한 비컨 간격의 대략 한가운데의 타이밍에서 신규 참가국의 비컨 송신 타이밍을 차례로 설정하여 간다는 알고리즘에 따라, 비컨 배치가 행해진 것으로 한다. Bmin를 5밀리초로 규정한 경우에는, 1전송 프레임에 대하여 최대 16개까지 밖에 비컨을 배치할 수 없다. 즉, 16대 이상의 통신국은 네트워크에 참가할 수 없다.

본 실시예에서는, IEEE 802.11 방식 등의 경우와 마찬가지로, 복수개의 프레 임 간 스페이스를 정의한다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 프레임 간 스페이스로서 Short Inter Frame Space(SIFS)와 Long Inter Frame Space(LIFS)를 정의한다.

통상의 패킷을 CSMA의 스텝에 따라 송신할 때는, 도 5 (b)에 나타낸 바와 같이, 어떠한 패킷의 송신이 종료되고 나서, 먼저 LIFS만큼 미디어 상태를 감시하고, 이 사이에 미디어가 클리어 즉 송신 신호가 존재하지 않으면, 랜덤·백 오프를 행하고, 또한 이 사이에도 송신 신호가 존재하지 않는 경우에, 송신 권리가 부여된다. 랜덤·백오프값의 계산 방법은, 의사 랜덤 계열을 사용하는 등 기존 기술로 알려져 있는 방법을 적용한다.

이것에 대하여, 우선도 또는 긴급도가 높은 패킷을 송신할 때는, LIFS보다 짧은 SIFS의 프레임 간 스페이스의 후에 송신하는 것이 허용되고 있다. 즉, 도 5 (a)에 나타낸 바와 같이 SIFS만큼 미디어 상태를 감시하고, 이 사이에 미디어가 클리어 즉 송신 신호가 존재하지 않으면, 송신 권리가 부여된다. 이로써, 긴급도가 높은 패킷은, 통상의 CSMA의 스텝에 따라 송신된다(즉, LIFS＋랜덤·백 오프만큼 대기하고나서 송신되는) 패킷보다 먼저 송신하는 것이 가능해진다.

예를 들면, 우선 송신 기간(TPP) 내의 통신국은, SIFS의 프레임 간 스페이스 후에 송신을 개시함으로써, 우선적으로 패킷을 송신하는 권리가 확보된다. 또, RTS/CTS 방식에 따라, RTS에 계속하여 송신되는 CTS, 데이터, ACK의 각 패킷도 마찬가지로 SIFS의 프레임 간 스페이스에서 송신함으로써, 인접국에 방해받지 않고, 일련의 통신 스텝을 실행할 수 있다.

요컨대, 상이한 종류의 프레임 간 스페이스를 정의함으로써, 프레임 간 스페 이스의 길이에 따라 패킷의 송신권 분쟁 우선부여가 행해지는 것이다.

또한 본 실시예에 있어서는, 전술한 프레임 간 스페이스인 「SIFS」와「LIFS＋백 오프」외에, 도 5 (c) 및 (d)에 나타낸 바와 같이, 「LIFS」와「FIFS＋백 오프」(FIFS: Far Inter Frame Space)을 정의한다. 통상은 「SIFS」와「LIFS＋백 오프」의 프레임 간 스페이스를 적용한다. 다른 한편, 어떤 통신국에 송신의 우선권이 부여되어 있는 시간대에 있어서는, 그 외의 통신국은 「FIFS＋백 오프」의 프레임 간 스페이스를 사용하고, 우선권이 부여되어 있는 국은 SIFS 또는 LIFS에서의 프레임 간 스페이스를 사용한다.

각 통신국은 비컨을 일정 간격으로 송신하고 있지만, 비컨을 송신한 후 당분간은, 상기 비컨을 송신한 국에 송신의 우선적으로 송신을 행할 수 있는 우선 송신 기간(TPP)을 획득한다. 도 6에는, 비컨 송신국에 우선권이 주어지는 상태를 나타내고 있다. 본 명세서에서는, 이 우선 구간을 Transmission Prioritized Period(TPP)라고 정의한다. TPP 내에서는, 통신국은, SIFS의 프레임 간 스페이스 후에 송신을 개시함으로써, 우선적으로 패킷 송신하는 권리가 확보된다.

또, TPP 이외의 구간을 Fairly Access Period(FAP)라고 정의하고, 각 통신국이 통상의 CSMA/CA방식에 의해 통신이 행해진다. 즉, TPP가 경과한 비컨 송신국을 포함하고, 모든 통신국은, LIFS＋랜덤·백 오프만큼 대기하고나서 송신을 개시할 수 있으므로, 바꾸어 말하면, 랜덤인 백 오프에 의해 송신권이 균등하게 주어지게 된다.

도 7에는, TPP 구간 내에서의 비컨 송신국 및 그 이외의 국이 송신권을 얻기 위한 동작에 대하여 도면을 참조하고 있다.

비컨 송신국은, 자국의 비컨을 송신한 후, 보다 짧은 패킷 간격 SIFS의 후에 송신을 개시할 수 있다. 도시한 예에서는, 비컨 송신국은 SIFS의 후에 RTS 패킷을 송신한다. 그리고, 그 후도, 송신되는 CTS, 데이터, ACK의 각 패킷도 마찬가지로 SIFS의 프레임 간 스페이스에서 송신함으로써, 인접국에 방해받지 않고, 일련의 통신 스텝을 실행할 수 있다.

한편, 그 외의 국은, 비컨이 송신된 후, 먼저 LIFS만큼 미디어 상태를 감시하고, 이 사이에 미디어가 클리어 즉 송신 신호가 존재하지 않으면, 랜덤·백 오프를 행하고, 또한 이 사이에도 송신 신호가 존재하지 않는 경우에, 송신 권리가 부여된다. 그러므로, 비컨 송신국이 먼저 SIFS 경과 후에 RTS 신호를 송신하면, 미디어는 클리어 되지 않으므로, 타국은 송신을 개시할 수 없게 된다.

도 8에는, 통신국이 TPP 구간 및 FAP 구간에 있어서 각각 송신을 개시하기 위한 동작을 도면을 참조하고 있다.

TPP 구간 내에서는, 통신국은, 자국의 비컨을 송신한 후, 보다 짧은 패킷 간격 SIFS의 후에 송신을 개시할 수 있다. 도시한 예에서는, 비컨 송신국은 SIFS의 후에 RTS 패킷을 송신한다. 그리고, 그 후에도, 송신되는 CTS, 데이터, ACK의 각 패킷도 마찬가지로 SIFS의 프레임 간 스페이스에서 송신함으로써, 인접국에 방해받지 않고, 일련의 통신 스텝을 실행할 수 있다.

이것에 대하여, FAP 구간에서는, 통신국은, 다른 주변국과 마찬가지로 LIFS＋랜덤·백 오프만큼 대기하고나서 송신을 개시한다. 바꾸어 말하면, 랜덤인 백 오프에 의해 송신권이 균등하게 주어지게 된다. 도시한 예에서는, 타국의 비컨이 송신된 후, 먼저 LIFS만큼 미디어 상태를 감시하고, 이 사이에 미디어가 클리어 즉 송신 신호가 존재하지 않으면, 랜덤·백 오프를 행하고, 또한 이 사이에도 송신 신호가 존재하지 않는 경우에, RTS 패킷을 송신한다. 그리고, RTS 신호에 기인하여 송신되는 CTS, 데이터, ACK 등의 일련의 패킷은 SIFS의 프레임 간 스페이스에서 송신함으로써, 인접국에 방해받지 않고, 일련의 통신 스텝을 실행할 수 있다.

도 9에는, 전송 프레임 주기(T＿SF)의 구성을 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 각 통신국으로부터의 비컨의 송신에 이어서, 직전의 비컨을 송신한 통신국에 대하여 TPP가 할당되고, 해당국만이 SIFS 라는 짧은 프레임 간 스페이스에서 우선적으로 송신권을 얻을 수 있다.

TPP 구간이 경과하면 FAP가 되고, 각 통신국이 통상의 CSMA/CA방식에 의해 통신을 행한다. 즉, 모든 통신국은, LIFS＋랜덤·백 오프만큼 대기하고나서 송신을 개시하므로 송신권이 균등하게 부여된다. 그리고, 비컨 송신 타이밍이 인접하는 다음의 통신국으로부터 비컨이 송신되는 것에 의해, FAP가 끝난다. 그 후, 마찬가지로 비컨 송신국에 TPP가 주어진 후 FAP 기간으로 된다는 시켄스가 반복된다.

비컨은, 기본적으로는 네트워크 구축을 위해 송신되지만, 우선 송신 기간 TPP 개시의 기준을 나타낸다는 목적으로 송신되는 경우에는, 후술하는 모든 정보(도 11을 참조)가 게재되어 있을 필요는 없다. 즉, 비컨에는, TPP 획득에 관련되는 정보만이 포함되어 있는 경우도 있고, 극단의 예에서는, 본 신호가 TPP를 획득한 후 송신되고 있는 취지를 기재한 1비트(또는 수비트 정도)의 정보로 비컨을 구성할 수도 있다.

또, 자율 분산적인 통신 시스템에 있어서, 비컨을 이용하지 않아도, 통신국이 우선 송신 기간 TPP를 획득할 수 있는 구조를 실현할 수 있다. 비컨을 사용하지 않으므로 우선 송신 기간 TPP를 획득하는 시스템에서는, 통신국이 우선 송신 기간 TPP를 얻어 송신하는 신호의 일부에 우선 송신 기간 TPP를 이용하여 송신하고 있는 취지를 기재함으로써도, 비컨을 사용하는 상기의 통신 시스템과 마찬가지의 네트워크 동작(충돌 회피 동작)을 실현할 수 있다. 이와 같이, 각 통신국은, 비컨 신호의 통지, 또는 데이터·프레임 등의 신호의 일부의 기재에 따라 서로의 슈퍼 프레임 내의 송수신 타이밍을 서로 통지하여, 자율 분산적으로 CSMA 순서에 따라 미디어로의 랜덤·액세스를 행하면서, 완만한 시분할 다중 액세스를 실현할 수 있다.

그리고, 도 9에서는 비컨 송신국이 비컨 송신의 직후부터 TPP가 개시하는 예를 나타냈으나, 이것에 한정되지 않고, 예를 들면, 비컨의 송신 시각으로부터 상대 위치(시각)에서 TPP의 개시 시각을 설정하도록 해도 된다.

여기서, 1채널 상의 프레임 간 스페이스에 대하여 정리하면, 각 통신국은, 비컨 및 자국의 TPP 내에서의 패킷의 송신에 관해서는, SIFS 간격에서의 송신이 허용됨으로써 높은 우선권이 부여된다. 즉, 통신국은, 비컨을 송신할 때마다, 짧은 프레임 간 스페이스로 송신 개시 가능하므로, 우선적으로 데이터를 송신할 기회를 얻을 수 있게 된다.

한편, 그 이외의 FAP에 있어서는 LIFS＋백 오프의 간격에서의 송신을 행하는 것이 허용된다.

또, 통신국은, 자국의 TPP 내에서는 송신권을 우선적으로 얻을 수 있지만, 이 구간에서 미디어를 점유하는 것은 아니다. 즉, 자국의 TPP 내에서도, 다른 통신국이 LIFS＋백 오프의 간격으로 송신을 개시하는 것도 허용한다. 예를 들면, 통신국은, 비컨을 송신하여 TPP를 획득했지만, 자국에는 아무것도 송신할 것이 없는 경우에 또한 타국이 자국 앞으로 송신하려는 정보를 유지하고 있는 것을 알 수 없는 경우에는, SIFS의 프레임 간 스페이스에서 통신 동작을 개시하지 않는다. 이 결과, 비컨 송신국은, 자국의 TPP를 포기한 것으로 된다. 그러면, TPP가 주어지지 않은 다른 통신국은, LIFS＋백 오프 또는 FIFS＋백 오프가 경과한 후에, 이 시간대에서도 송신을 개시할 수 있다.

도 10에는, 비컨 송신국이 TPP를 포기했을 때의 동작을 나타내고 있다. 비컨 송신국이 TPP의 포기에 의해 SIFS 간격으로 송신을 개시하지 않으면, 타국은 LIFS＋백 오프로 패킷의 송신을 개시할 수 있다. 이 경우, TPP가 주어지지 않은 다른 통신국은, LIFS＋백 오프 또는 FIFS＋백 오프가 경과한 후에, 이 시간대에서도 송신을 개시할 수 있다. 또, TPP를 포기한 경우라도, 비컨 송신국은, 물론, 자국의 TPP 구간 내이면, 통신국은, 타국의 송신 동작이 완료한 후에, 또한 SIFS 간격으로 우선적으로 송신을 개시할 수 있다.

또한, 타국의 TPP 내에서의 패킷의 송신에 관해서는 FIFS＋백 오프의 간격에서의 송신으로 하고, 낮은 우선권이 부여된다. IEEE 802.11 방식에 있어서는, 항상 프레임 간 스페이스로서 FIFS＋백 오프가 채용되고 있지만, 본 실시예의 구성에 의하면, 이 간격을 채울 수 있으므로, 보다 효과적인 패킷 전송이 가능해진다.

상기에서는, TPP 중인 통신국에만 우선 송신권이 부여된다는 설명을 행하였으나, TPP 중인 통신국에 호출된 통신국에도 우선 송신권을 부여한다. 기본적으로 TPP에 있어서는, 송신을 우선하지만, 자 통신국 내에 송신할 것은 없지만, 타국이 자국 앞으로 송신하려는 정보를 유지하고 있는 것을 알고 있는 경우에는, 그 「타국」 앞으로 페이징(Paging) 메시지 또는 폴링(Polling) 메시지를 보내거나 해도 된다.

역으로, 비컨을 송신했지만, 자국에는 아무것도 송신할 것이 없는 경우에 또한 타국이 자국 앞으로 송신하려는 정보를 유지하고 있는 것을 알 수 없는 경우, 이와 같은 통신국은, 통신 동작을 행하지 않고, TPP로 주어진 송신 우선권을 포기하고, 굳이 송신하지 않는다. 그러면, 다른 통신국은, 통상의 CSMA 스텝에 따라, 소정의 프레임 간 스페이스와 백 오프가 경과한 후에 이 TPP의 시간대에서도 송신을 개시한다.

도 9에 나타낸 바와 같이 비컨 송신한 직후에 TPP가 계속된다는 구성을 고려하면, 각 통신국의 비컨 송신 타이밍은 밀집되어 있는 것보다 전송 프레임 주기 내에서 균등하게 분산되어 있는 편이 전송 효율상 보다 바람직하다. 따라서, 본 실시예에서는, 기본적으로 자신이 받아들이는 범위에서 비컨 간격이 가장 긴 시간대의 대략 한가운데에서 비컨의 송신을 개시하도록 하고 있다. 물론, 각 통신국의 비컨 송신 타이밍을 집중하여 배치하고, 나머지의 전송 프레임 주기에서는 수신 동작을 정지하여 장치의 소비 전력을 저감시킨다는 이용 방법도 있다.

또, 본 실시예에서는, 비컨 송신국에 대하여 우선적인 통신권을 부여함으로써 자율 분산적으로 트래픽의 왕래를 관리하지만(전술함), 멀티 채널 환경 하에서는, 비컨 송신국은 반드시 비컨 송신 채널 상에서 TPP를 획득하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 비컨 송신국은, 우선적으로 이용하는 채널을 수신측의 간섭 상황에 따라, 비컨 송신 채널과는 상이한 트래픽 송신에 최적인 채널로 이행할 가능성도 있다.

도 11에는, 비컨 신호 포맷의 구성예를 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 바와 같이, 비컨 신호는, 상기 신호의 존재를 알리게 하기 위한 프리앰블에, 헤딩, 페이로드부 PSDU가 계속되어 있다. 헤딩 영역에 있어서, 상기 패킷이 비컨인 취지를 나타내는 정보가 게재되어 있다. 또, PSDU 내에는 비컨으로 통지하려는 이하의 정보가 기재되어 있다.

TX. ADDR: 송신국(TX)의 MAC 어드레스

TOIS: TBTT 오프셋·인디케이터(TBTT Offset Indication Sequence)

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

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

PAGE: 페이징(Paging)

TOIS 필드에서는, TBTT 오프셋(전술함)을 결정하기 위한 정보(예를 들면, 의사 랜덤 계열)가 저장되어 있고, 상기 비컨이 비컨 송신 타이밍 TBTT에 대하여 얼마만큼의 오프셋으로 송신되고 있는지를 나타낸다. TBTT 오프셋을 형성함으로써, 2대의 통신국이 전송 프레임 상에서는 같은 슬롯에 비컨 송신 타이밍을 배치하고 있는 경우라도, 실제의 비컨 송신 시각이 늦출 수 있는 전송 프레임 주기에는 비컨이 충돌해도, 다른 전송 프레임 주기에서는 각 통신국은 서로의 비컨을 서로 받아들인다(또는, 인접한 통신국은 양쪽의 비컨을 받아들인다), 즉 충돌을 인식할 수 있다.

TIM란, 현재 이 통신국이 어느 통신국 앞으로 정보를 가지고 있는지의 통지 정보이며, TIM 필드를 참조함으로써, 수신국은 자신이 수신을 행하지 않으면 않되는 것을 인식할 수 있다. 또, Paging는, TIM에 게재되어 있는 수신국 중, 직후의 TPP에 있어서 송신을 예정하고 있는 것을 나타내는 필드이며, 이 필드에서 지정된 국은 TPP에서의 수신에 대비하지 않으면 않된다.

비컨에는 상기 이외의 필드(ETC 필드)도 준비되어 있다. ETC 필드는, 준비되어 있는 각 주파수 채널에서 간섭을 받고 있는 정도 즉 간섭도 레벨(IntLCH)을 기술하는 필드를 포함해도 된다.

또, 통신국은, 지금부터 RTS/CTS 수속에 따라 데이터 송신을 행하려고 할 때, ETC 필드를 사용하여(또는 PSDU의 전용의 필드를 설치하여) 데이터 송신처인 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기하도록 해도 된다. CSMA/CA에 따른 랜덤·액세스를 행할 때 RTS/CTS 수속에 의해 통신 품질을 유지할 수 있지만, 이 점에 대하여는 후술에 양보한다.

NBOI 필드는, 전송 프레임 내에 있어서 자국이 수신 가능한 인접국의 비컨의 위치(수신 시각)를 기술한 정보이다. 본 실시예에서는, 도 4에 나타낸 바와 같이 1전송 프레임 내에서 최대 16개의 비컨을 배치한 슬롯이 준비되어 있으므로, 수신 할 수 있던 비컨의 배치에 관한 정보를 16비트 길이의 비트 맵 형식으로 기술한다. 즉, 자국의 비컨 송신 타이밍 TBTT를 NBOI 필드의 선두 비트(MSB)에 매핑하고, 그 외의 각 슬롯을 자국의 TBTT를 기준으로 한 상대 위치(오프셋)에 대응하는 비트 위치에 각각 매핑한다. 그리고, 자국의 송신 비컨 및 수신 가능한 비컨의 각 슬롯에 할당된 비트 위치에 1을 기입하고, 그 이외의 비트 위치는 0인 채로 한다.

도 12에는, 이용 채널수를 1개로 한 경우에 있어서의 NBOI의 기술예를 나타내고 있다. 동 도면에 나타낸 예에서는, 통신국(0)이 「1100, 0000, 0100, 0000」과 같은 NBOI 필드를 만들고 있다. 이것은, 도 4에 나타낸 바와 같이 최대 16국을 수용 가능한 각 슬롯에 통신국(0)~(F)가 각각 TBTT를 설정하고 있도록 한 통신 환경 하에서, 도 3에 나타낸 통신국(0)이, 「통신국(1) 및 통신국(9)로부터의 비컨이 수신 가능하다」는 취지를 전하게 된다. 즉, 수신 비컨의 상대 위치에 대응하는 NBOI의 각 비트에 관한 것이며, 비컨이 수신 가능한 경우에는 마크, 수신되지 않는 경우에는 스페이스를 할당한다. 또, MSB가 1로 되어 있는 것은 자국이 비컨을 송신하고 있기 때문이며, 자국이 비컨을 송신하고 있는 시각에 상당하는 장소도 마크한다.

각 통신국은, 어느 채널 상에서 서로의 비컨 신호를 수신하면, 그 중에 포함되는 NBOI의 기술에 따라, 채널 상에서 비컨의 충돌을 회피하면서 자기의 비컨 송신 타이밍을 배치하거나 주변국으로부터의 비컨 수신 타이밍을 검출하거나 할 수 있다.

도 13에는, 신규로 참가한 통신국이 주변국으로부터 수신한 비컨으로부터 얻 은 각 비컨의 NBOI에 따라 자국의 TBTT를 설정하는 상태를 나타내고 있다.

통신국은 전원 투입 후, 먼저 스캔 동작 즉 전송 프레임 길이 이상에 걸쳐 연속하여 신호 수신을 시도하여 주변국이 송신하는 비컨의 존재 확인을 행한다. 이 과정에서, 주변국으로부터 비컨이 수신되지 않았던 경우 경우에는, 통신국은 적당한 타이밍을 TBTT로서 설정한다. 한편, 주변국으로부터 송신되는 비컨을 수신한 경우에는, 주변국으로부터 수신한 각 비컨의 NBOI 필드를 상기 비컨의 수신 시각에 따라 시프트하면서 논리합(OR)을 취해 참조함으로써, 최종적으로 마크되어 있지 않은 비트 위치에 상당하는 타이밍 중 비컨 송신 타이밍을 추출한다.

도 13에 나타낸 예에서는, 신규로 등장한 통신국 A에 주목하고, 통신국 A의 주변에는 통신국(0), 통신국(1), 통신국(2)가 존재하고 있다는 통신 환경을 상정하고 있다. 그리고, 통신국 A는, 스캔 동작에 의해 전송 프레임 내에 이 3개의 국(0)~(2)로부터의 비컨을 수신할 수 있었던 것으로 한다.

NBOI 필드는, 주변국의 비컨 수신 시각을 자국의 비컨에 대한 상대 위치에 매핑한 비트 맵 형식으로 기술된다(전술함). 그래서, 통신국 A에서는, 주변국으로부터 수신할 수 있던 3개의 비컨의 NBOI 필드를 각 비컨의 수신 시각에 따라 시프트하여 시간축 상에서 비트의 대응 위치를 정렬한 후, 각 타이밍의 NBOI 비트의 OR를 취해 참조한다.

주변국의 NBOI 필드를 통합하여 참조한 결과, 얻어지고 있는 계열이 도 9 중"OR of NBOIs"로 나타나 있는 「1101, 0001, 0100, 1000」이며, (1)은 전송 프레임 내에서 이미 TBTT가 설정되어 있는 타이밍의 상대 위치를, (0)은 TBTT가 설정되어 있지 않은 타이밍의 상대 위치를 나타내고 있다. 이 계열에 있어서, 스페이스(제로)의 최장 실행 길이는 3이며, 후보가 2개소 존재하고 있는 것으로 된다. 도 13에 나타낸 예에서는 통신국 A는, 이 중 15비트째를 자국 비컨의 TBTT에 정하고 있다.

통신국 A는, 15비트째의 시각을 자국의 정규 비컨의 TBTT(즉 자국의 전송 프레임의 선두)로서 설정하고, 비컨의 송신을 개시한다. 이 때, 통신국 A가 송신하는 NBOI 필드는, 비컨 수신 가능한 통신국(0)~(2)의 비컨의 각 수신 시각을, 자국의 정규 비컨의 송신 시각으로부터의 상대 위치에 상당하는 비트 위치를 마크한 비트 맵 형식으로 기재하고, 도 13 중의 "NBOI for TX(1Beacon TX)"로 나타낸 바와 같이 된다.

본 발명은 멀티 채널형의 자율 분산 네트워크에 관한 것이며, 이용 가능한 각 주파수 채널에 대한 비컨 배치를 기술한 NBOI 정보가 필요하지만, 이 점에 대하여 후술하기로 한다.

도 14에는, 어느 주파수 채널 상에 있어서, 신규 참가국이 NBOI의 기술에 따라 기존의 비컨과의 충돌을 회피하면서 자기의 비컨 송신 타이밍을 배치하는 상태를 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 14의 상단에서는, 통신국 STA0만이 존재하고 있는 경우를 나타내고 있다. 이 때, STA0는 비컨 수신을 시도하지만 수신되지 않기 때문에, 적당한 비컨 송신 타이밍을 설정하여, 이 타이밍의 도래에 응답하여 비컨의 송신을 개시할 수 있다. 비컨은 40밀리초(전송 프레임)마다 송신되고 있다. 이 때, STA0로부터 송신되는 비컨에 기재되어 있는 NBOI 필드의 모든 비트가 0이다.

도 14의 중단에는, 통신국 STA0의 통신 범위 내에서 STA1가 참가해 온 상태를 나타내고 있다. STA1는, 비컨의 수신을 시도하면, STA0의 비컨이 수신된다. 또한 STA0의 비컨의 NBOI 필드는 자국의 송신 타이밍을 나타내는 비트 이외의 비트는 모두 0이므로, 전술한 처리 스텝에 따라 STA0의 비컨 간격의 대략 한가운데에 자기의 비컨 송신 타이밍을 설정한다.

STA1가 송신하는 비컨의 NBOI 필드는, 자국의 송신 타이밍을 나타내는 비트와 STA0로부터의 비컨 수신 타이밍을 나타내는 비트로 1이 설정되고, 그 이외의 비트는 모두 0이다. 또, STA0도, STA1로부터의 비컨을 인식하면, NBOI 필드의 해당하는 비트 위치에 1을 설정한다.

도 14의 최하단에는, 또한 그 후, 통신국 STA1의 통신 범위에 STA2가 참가해 온 상태를 나타내고 있다. 도시한 예에서는, STA0는 STA2에 있어 은폐 단말기로 되어 있다. 그러므로, STA2는, STA1가 STA0로부터의 비컨을 수신하고 있는 것을 인식하지 못하고, 우측에 나타낸 바와 같이, STA0와 같은 타이밍에서 비컨을 송신하여 충돌이 생길 가능성이 있다.

NBOI 필드는 이 현상을 회피하기 위해 사용된다. 먼저, STA1의 비컨의 NBOI 필드는 자국의 송신 타이밍을 나타내는 비트에 더하여, STA0가 비컨을 송신하고 있는 타이밍을 나타내는 비트에도 1이 설정되어 있다. 그래서, STA2는, 은폐 단말기 인 STA0가 송신하는 비컨을 직접 수신은 할 수 없지만, STA1로부터 수신한 비컨에 따라 STA0의 비컨 송신 타이밍을 인식하고, 이 타이밍에서의 비컨 송신을 피한다.

그리고, 도 15에 나타낸 바와 같이, 이 때 STA2는, STA0와 STA1의 비컨 간격의 대략 한가운데에 비컨 송신 타이밍을 정한다. 물론, STA2의 송신 비컨 중인 NBOI에서는, STA2와 STA1의 비컨 송신 타이밍을 나타내는 비트를 1로 설정한다. 이와 같은 NBOI 필드의 기술에 따른 비컨의 충돌 회피 기능에 의해, 은폐 단말기 즉 2개 앞의 인접국의 비컨 위치를 파악하여 비컨의 충돌을 회피할 수 있다.

C. 멀티 채널 환경 하에서의 액세스 동작

전술한 바와 같이, 자율 분산형의 무선 통신 시스템에서는, 각 통신국은 전송 프레임 주기 내에서 비컨 정보를 통지하고, 타국으로부터의 비컨 신호의 스캔 동작을 행함으로써 1채널 상에서의 네트워크 구성을 인식할 수 있다.

그런데, 본 발명에 관한 멀티 채널 자율 분산형 네트워크의 경우, 도 4에 나타낸 바와 같은 전송 프레임이 주파수축 상에 이용 채널수분만 배치된 구성으로 되어 있다(도 16을 참조). 또, 본 발명에서는, 각 통신국은, 단일의 안테나를 구비하고, 송수신을 함께 병행해서는 행하지 못하고, 또한 같은 시각에 복수개의 주파수 채널을 핸들할 수 없다는 것을 상정하고 있다(전술함). 그러므로, 통신국은 다른 통신의 비컨 송신 타이밍에 있어서 같은 채널 상으로 이행하고 있지 않으면 비컨을 수신할 수 없으므로, 모든 채널 상에 있어서 네트워크 구성을 파악하는 것은 곤란하다.

또, 통신국이 자국에 있어 최적인 채널이라도, 통신 상대로 되는 타국에 있 어서는 간섭을 받고 있는 채널일 가능성이 있다. 예를 들면, 한쪽의 국의 비컨 송신 채널이 다른 쪽의 국에서는 간섭 채널 또는 통신 품질이 열화되어 사용 불가능한 채널이었던 경우에는, 이들 통신국은, 만일 다른 채널 상에서는 서로 통신할 수 있었다고 해도, 서로의 존재를 영원히 인식할 수 없는 데드록의 상태에 빠져 버린다.

그래서, 본 발명의 제1 실시예에서는, 각 통신국이 정기적으로 송신하는 비컨 신호에 자국이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 탑재하여 송신하고, 주변국으로부터 수신한 비컨 정보에 따라 간섭 상황을 파악한 후 통신 채널을 결정하게 되어 있다. 예를 들면, 주변 통신국이 심하게 간섭을 받고 있는 채널을 통신 채널로서 이용하는 것을 피함으로써, 자율 분산적으로 통신 채널을 컨트롤하도록 하고 있다.

또, 본 발명의 제2 실시예에서는, 각 통신국은, 자국에 있어 가장 통신 품질이 양호한 채널을 비컨 송신 채널로 선택하는 한편, 데이터를 송신할 때는, 자국의 비컨 송신 채널과는 관계없이, 데이터 송신처로 되는 통신국에 있어서 양호한 통신 품질을 가지고 수신에 적합한 채널을 이용하여 데이터 송신을 행한다.

D. 제1 실시예

본 발명의 제1 실시예에 관한 멀티 채널 통신 시스템에서는, 각 통신국이 정기적으로 송신하는 비컨 신호에 자국이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 탑재하여 송신하고, 주변국으로부터 수신한 비컨 정보에 따라 간섭 상황을 파악한 후 통신 채널을 결정한다. 이로써, 주변 통신국이 심하게 간섭을 받고 있는 채널을 통신 채널로서 이용하는 것을 피함으로써, 통신 채널을 자율 분산적으로 컨트롤할 수 있 다.

여기서, 도 17에 나타낸 바와 같은 간섭 환경 하에서 2대 이상의 통신국이 배치되어 있는 상태에 대하여 고찰해 본다.

동 도면에 나타낸 무선 통신 시스템에서는, 채널＃1~채널＃3의 3개의 채널이 이용 가능 채널로서 준비되어 있지만, 공간 상의 좌우에, 채널＃1, 채널＃2, 및 채널＃3이 피간섭 채널로 되는 간섭국이 각각 배치되어 있다.

이 공간의 대략 중앙에 배치되어 있는 통신국＃2, 및 통신국＃3에서는, 모든 채널로 비컨을 받아들일 수가 있다. 또, 통신국＃1에서는 채널＃1 및 채널＃2가 피간섭 채널로 되어 있고, 통신국＃4에서는 채널＃3이 피간섭 채널로 되어 있지만, 최저 레이트로 송신되는 비컨 신호는 수신 가능한 간섭 레벨이다.

통신국＃2는, 각 국으로부터의 비컨을 수신하여, 각 국에 있어서의 채널마다의 간섭 정보를 취득할 수 있다. 그리고, 모든 통신국이 비컨을 송신할 수 있다 채널＃3을 이용하여, 자국의 비컨 신호의 송신을 행한다.

또, 통신국＃2는, 비컨 송신 채널 이외의 채널을 사용하여 데이터 송신 동작을 행하도록 해도 된다. 예를 들면, 통신국＃4 앞으로 트래픽을 송신할 때는, 채널＃3을 이용하여 비컨을 송신한 후, 통신국＃4에 있어서 간섭 레벨이 낮은 채널＃ 1 또는 채널＃2로 이행하여, 트래픽의 송신을 개시한다.

본 실시예에 관한 멀티 채널 자율 분산형 무선 네트워크에서는, 통신국은, 신규 참가시나 리프레쉬시에, 비컨 신호에 기재되어 있는 각 채널의 간섭 정보를 기초로, 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신 채널로 선택한 다. 또, 비컨을 수신할 수 없는 주변국이 있는 경우에는, 비컨 송신 채널의 변경을 시도한다.

이와 같이, 가능한 한 많은 통신국이 수신할 수 있는 채널을 비컨 송신 채널로 하여 비컨의 송신 동작을 행함으로써, 보다 많은 통신국이 서로의 비컨을 수신하여 그 존재를 인식할 수 있고, 데드록의 상태에 빠지는 것을 회피할 수 있다.

또, 각 통신국은, 송신 데이터 없이 비컨의 수신만을 행하고 있는 기간 중에는 채널의 전환이 불필요해진다. 통신국은, 자국이 받고 있는 간섭이 허용 레벨이면, 가능한 한 주변 통신국과 동일한 통신 채널을 이용함으로써, 채널 이행의 오버헤드를 경감시킬 수 있다. 채널 이행에는 하드웨어 동작상 약 300마이크로초 정도의 지연 시간을 요하므로, 채널 이행의 회수를 삭감함으로써, 통신 용량을 증대시킬 수 있다.

또, 통신국은, 예를 들면 자국이 광대역을 필요로 하는지 여부에 따라 비컨 송신 채널을 결정하도록 해도 된다. 예를 들면, 자국이 광대역을 필요로 하는 경우에는, 가능한 한 다른 통신국이 이용하지 않고 자체에 있어 간섭 레벨이 낮은 채널을 선택하여, 비컨의 송신을 개시한다. 자신이 광대역을 송신하는 측에서도 수신하는 측에서도 마찬가지의 동작을 행한다.

다른 한편, 광대역이 필요하지 않은 통신국은, 채널 변경시의 오버헤드 등을 고려하면, 주변국으로 되어야 할 동일 채널로 비컨을 송신한 편이 바람직하므로, 가장 많은 통신국이 비컨을 송신하고 있는 채널(최다 채널)에 주목한다.

그 최다 채널로, 자신을 포함하는 주변국이 큰 간섭을 받고 있지 않는 경우 에는, 그 채널로 비컨의 송신을 개시한다. 또, 최저 레이트로 송신하고 있는 비컨이 수신할 수 없는 정도의 큰 간섭을 받고 있는 통신국이 복수개 있는 경우에는, 평균 간섭 레벨이 가장 낮아지는 채널을 선택하고, 그래서 비컨을 송신 개시하도록 한다.

각 통신국은 각각 정기적으로, 이 동작을 행함으로써, 항상 통신 채널을 최적인 것으로 리프레쉬하여 간다.

도 18에는, 본 실시예에 관한 멀티 채널 자율 분산형 무선 네트워크에 있어서, 통신국이 비컨 송신 채널을 선택하기 위한 동작 스텝을 플로차트의 형식으로 나타내고 있다. 이와 같은 동작은, 실제로는, 무선 통신 장치 내의 중앙 제어부(103)가 정보 기억부(113)에 저장되어 있는 실행 명령 프로그램을 실행한다는 형태로 실현된다.

먼저, 소정의 스텝에 따라 각 채널 상에서 스캔 동작을 행하고, 주변국으로부터 송신되는 비컨 신호의 수신을 시도한다(스텝 S1).

여기서, 주변국의 비컨 신호를 발견할 수 있었을 경우에는(스텝 S2), 이어서, 자국이 광대역을 필요로 하는지 여부를 판별한다(스텝 S3). 광대역이 필요한지 여부는, 자국이 송신하는 측 및 수신하는 측의 양쪽의 경우를 고려하여 판단한다.

자국이 광대역을 필요로 하지 않는 경우에는, 주변국 중 가장 많은 통신국이 비컨을 송신하고 있는 채널(최다 채널)에 주목하고(스텝 S4), 그 최다 채널로 자신을 포함하는 주변국이 큰 간섭을 받고 있는지 여부를 또한 판별한다(스텝 S5).

여기서, 최다 채널로 자국을 포함하는 주변국이 큰 간섭을 받고 있지 않는 경우에는, 그 최다 채널을 선택하고(스텝 S6), 그 채널 상에서 비컨의 송신을 개시한다(스텝 S7).

또, 최다 채널로 큰 간섭을 받고 있는 통신국이 복수개 있는 경우에는, 평균 간섭 레벨이 가장 낮아지는 채널을 선택하고(스텝 S10), 그래서 비컨을 송신 개시하도록 한다(스텝 S7).

또, 스텝 S3에 있어서, 자국이 광대역의 통신 용량을 필요로 하는 것으로 판단한 경우에는, 가능한 한 다른 통신국이 이용하지 않고 자국에 있어 간섭 레벨이 낮은 채널을 선택하고(스텝 S9), 비컨의 송신을 개시한다(스텝 S7). 자신이 광대역을 송신하는 측에서도 수신하는 측에서도 마찬가지의 동작을 행한다.

또, 스텝 S2에 있어서, 주변국으로부터의 비컨 신호를 발견하지 않았던 경우에는, 자국에 있어 최적인 채널, 구체적으로는 자국에 있어 간섭 레벨이 최저로 되는 채널을 비컨 송신 채널로서 선택하고(스텝 S8), 비컨의 송신을 개시한다(스텝 S7).

그리고, 통신국은, 정기적 리프레쉬 시각이 도래하면(스텝 S11), 스텝 S1으로 복귀하고, 비컨 송신 채널의 선택 동작을 반복 행한다. 이와 같이, 통신국은 정기적으로 전술한 동작을 행함으로써, 항상 통신 채널을 최적인 것으로 리프레쉬하여 간다.

다음에, 본 실시예에 관한 멀티 채널 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 통신국이 시계열적으로 채널 변경을 행하는 동작에 대하여 설명한다.

본 실시예에 관한 자율 분산형의 무선 통신 시스템에서는, 각 채널 상에 있어서 비컨 송신 타이밍 직후에 배치되는 우선 송신 기간(TPP), 및 TPP에 계속되는 FAP의 각 기간에서는, CSMA/CA에 따른 랜덤·액세스가 행해진다. 이 때, 프레임 간 스페이스에 의해 우선 송신권을 할당하고, 충돌을 회피하고 통신 품질을 향상시키는 수단으로서 RTS/CTS 방식을 채용할 수 있다(예를 들면, 도 7 및 도 8을 참조).

RTS/CTS 방식에서는, 핵심 정보의 송신에 앞서, 송신원 통신국은 RTS(Request to Send: 송신 요구)를 송신하고, 수신처 통신국이 이 RTS를 수신하여 데이터를 수신 가능하면, 그 응답으로서 CTS(Clear to Send: 수신 준비 완료)를 되돌린다. 그리고, RTS/CTS의 정보 교환에 의해 송수신국 사이에서 커넥션이 확립된 후에 데이터 전송을 실행한다.

여기서, RTS/CTS의 정보 교환을 이용한 일반적인 데이터 송수신 시켄스에 대하여, 도 19를 참조하면서 설명한다. 단, 동 도면에 나타낸 예는, 특정한 1채널 상에서 송신원 통신국＃1로부터 수신처 통신국＃2에 데이터 전송이 행해지는 경우의 시켄스이다. 또, 통신국＃0은 통신국＃2에 있어 은폐 단말기이며, 통신국＃3은 통신국＃1에 있어 은폐 단말기로 된다.

먼저, 통신국＃1으로부터 통신국＃2에 데이터를 송신하기에 앞서, 통신국＃1에 있어서 채널이 빈 상태인 것을 검출한 후에, 소정의 프리앰블 신호 P(131)와, RTS 신호(132)를 송신한다.

여기서, RTS 신호에는, CTS를 수신하기까지의 시간 정보(Duration)가 기재되 고, 이 RTS 신호를 수신할 수 있었던 주변국은, Duration으로 지정되어 있는 기간은, NAV(Network Allocation Vector)를 설정하여 신호의 송신을 정지함으로써, 충돌 회피 동작을 행한다. 도시한 예에서는, 통신국＃0은 통신국＃1의 RTS 신호를 수신한 것에 의해, 그 수신 시각 정보로부터, 자기로부터의 송신을 대기하는 시간(송신 대기 기간)을 설정하는 동작을 행한다. 한편, 통신국＃3은 은폐 단말기이므로 RTS 신호를 수신할 수 없다.

또한, 통신국＃2는 RTS 신호를 수신할 수 있고, 그리고 또한 그 후의 데이터 수신이 가능하면, 소정의 프리앰블 신호 P(133)와, CTS 신호(134)를 회신한다.

CTS 신호에는, 데이터의 수신이 종료할 때까지의 시간 정보(Duration)가 기재되어 있다. 이 CTS 신호를 수신할 수 있던 주변국은, Duration으로 지정되어 있는 기간은, NAV를 설정하여 신호의 송신을 정지함으로써, 충돌 회피 동작을 행한다. 도시한 예에서는, 통신국＃3은 통신국＃2의 CTS 신호를 수신한 것에 의해, 그 수신 시각 정보로부터, 자기로부터의 송신을 대기하는 시간(송신 대기 기간)을 설정하는 동작을 행한다.

이와 같이 송수신국의 한쪽에 있어 은폐 단말기로 되는 통신국이라도, RTS 또는 CTS 신호 중 어느 하나를 수신함으로써 소정 시간만큼 송신 동작을 행하지 않는 것에 의해, 간섭이 회피되어 통신 품질이 유지된다.

그리고, 이 CTS 신호를 수신할 수 있던 통신국＃1에서는, CTS 신호에 의해 기재된 시간에 걸쳐, 소정의 프리앰블 신호 P(135)와 데이터 Data(136)의 송신 처리를 행하고, 통신국＃2에서는, 동시에 데이터 Data(136)의 수신 동작을 행한다.

이 때, 통신국＃0에서는, 통신국＃1으로부터의 데이터 통신이 행해지는 것을, 데이터 Data(136)의 헤더 정보 Head(도시하지 않음)로부터 파악하고, 이 데이터 통신 지속 시간에 걸쳐, 통신국＃1 앞으로 보내는 송신이 행하지 않는 제어를 행하도록 해도 된다.

이 외에 필요에 따라, 데이터의 수신이 정확하게 행해졌는지 여부를 ACK 정보(도시하지 않음)로서 무선 통신 장치 ＃2로부터 무선 통신 장치 ＃1에 반송하도록 해도 된다.

이어서, 본 실시예에 관한 멀티 채널 자율 분산형의 무선 네트워크로의RTS/CTS 방식의 적용예에 대하여, 도 20을 참조하면서 설명한다.

이미 설명한 바와 같이, 본 실시예에서는, 데이터 송신원인 통신국은, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널로 이행하여 데이터 송신 동작을 행한다. 그러므로, 데이터 송신처인 통신국에 있어 은폐 단말기로 되는 주변국이 이행처의 채널이 간섭 채널로 되어 있는 경우에는, 이행처의 채널로 송신하는 RTS 신호를 받아들이지 않는다는, 멀티 채널 고유의 은폐 단말기 문제가 생긴다.

그래서, 데이터 송신원인 통신국은, 데이터 송신처인 통신국으로부터는 은폐 단말기로 되는 통신국이 존재하는 것을 상정하여, RTS 신호의 송신에 앞서, 자국의 비컨 송신 채널 상에서, RTS 신호와 멀티플렉스한 비컨 신호(데이터 통신을 행하고 있는 채널의 정보를 포함한 비컨 신호)를 송신한다.

이 비컨 신호는 의사적으로 RTS 신호로서의 역할을 완수한다. 은폐 단말기는, 비컨 송신 채널 상에서 RTS 신호가 멀티플렉스된 비컨(데이터 통신을 행하고 있는 채널 정보를 포함하는 비컨)을 수신한 것에 응답하여, 소정 시간만큼 데이터 송신 동작을 대기함으로써, 간섭을 회피할 수 있다.

그 후, 데이터 송신원인 통신국은, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널로 이행하여 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시한다.

도 21에는, 본 실시예에 관한 멀티 채널 자율 분산형의 무선 네트워크에 RTS/CTS 방식을 적용한 다른 예를 나타내고 있다.

본 실시예에서는, 데이터 송신원인 통신국은, 데이터 송신처인 통신국에 있어 간섭 레벨이 낮은 채널로 이행하여 데이터 송신 동작을 행하는 것에 따른 은폐 단말기 문제를 회피하기 위하여, RTS 신호의 송신에 앞서, 자국의 비컨 송신 채널 상에서, RTS 신호와 멀티플렉스한 비컨(데이터 통신을 행하고 있는 채널 정보를 포함하는 비컨)과 함께 송신한다.

이 때, 데이터 송신원의 비컨 송신 채널과 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는, RTS 신호 멀티플렉스한 비컨을 의사적인 RTS 신호 그 자체인 것으로 간주한다.

또, 데이터 송신원의 비컨 송신 채널과 데이터 전송을 행하는 채널이 일치하는 경우에는, RTS 신호 멀티플렉스한 비컨(데이터 통신을 행하고 있는 채널 정보를 포함하는 비컨)을 RTS 신호 그 자체인 것으로 간주한다.

또, 데이터 송신처인 통신국은, RTS 신호를 멀티플렉스한 비컨(데이터 통신을 행하고 있는 채널 정보를 포함하는 비컨)을 수신한 것에 응답하여, 통상의 RTS 신호의 도래를 기다리는 일 없이, CTS 신호를 되돌림으로써, 데이터 송신을 개시할 수 있다.

이같이 하여, RTS 신호의 송신 수속(RTS 신호의 재송신)을 생략함으로써, 멀티 채널에서의 RTS/CTS 수속의 오버헤드를 경감시킬 수 있다.

도 22~도 24에는, 본 실시예에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝을 플로차트의 형식으로 나타내고 있다. 단, 무선 통신국(100)은, 스캔 동작(도시하지 않음) 등에 의해, 주변국의 비컨 송신 채널이나 비컨 송신 타이밍 등의 인접국 정보를 이미 획득하고 있는 것으로 한다. 도시한 바와 같이, 통신국은, 송신 요구에 의존하지 않는 정상 동작 모드, 비컨 송신을 트리거으로 한 송신 개시 모드, 및 송신 계속 모드를 가진다. 이와 같은 처리 스텝은, 실제로는, 중앙 제어부(103)가 정보 기억부(113)에 저장되어 있는 실행 명령 프로그램을 실행한다는 형태로 실현된다.

정상 동작 모드 하에서는, 비컨 송신 타이밍이 도래할 때까지, 주변국의 비컨 송신 타이밍이 도래하면(스텝 S31), 그 주변국의 비컨 송신 채널로 이행하여, 비컨의 수신을 행한다(스텝 S32).

그리고, 자국의 비컨 송신 타이밍이 도래하면(스텝 S21), 통신 프로토콜의 상위층(예를 들면, 인터페이스(101)를 경유하여 접속되는 외부 기기)으로부터의 송신 요구가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S22). 송신 요구가 없는 경우에는, 자기에게 최적으로 되는 비컨 송신 채널 상에서 비컨의 송신을 행한다(스텝 S33).

한편, 상위층으로부터의 송신 요구가 있는 경우에는, RTS/CTS 수속을 위하여, 자국의 비컨 송신 채널 상에서, RTS 신호를 멀티플렉스한 비컨(데이터 통신을 행하고 있는 채널 정보를 포함하는 비컨)을 소정의 비컨 송신 타이밍에서 송신한다(스텝 S23).

이어서, 송신 개시 모드로 천이(遷移)하고, 자국의 비컨 송신 채널과 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널(즉 데이터 전송에 사용되는 채널)이 일치한지 여부를 체크한다(스텝 S24).

여기서, 서로의 비컨 송신 채널이 일치하지 않는 경우에는, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널로 이행하고 나서(스텝 S34), RTS 신호를 송신한다(스텝 S35). 한편, 서로의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는, RTS 신호를 멀티플렉스한 비컨(데이터 통신을 행하고 있는 채널 정보를 포함하는 비컨)을 RTS 신호 그 자체인 것으로 간주하고, 정규의 RTS 신호의 송신 및 채널 이행 동작이 생략된다. 그리고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 CTS 신호로 되기까지 대기한다(스텝 S25).

여기서, 소정 시간 내에 CTS 신호를 수신할 수 없었던 경우에는(스텝 S26), 스텝 S35으로 진행되어, RTS 신호의 재송신을 행한다.

한편, 소정 시간 내에 CTS 신호를 무사히 수신할 수 있었을 경우에는(스텝 S26), 상위층으로부터 요구되고 있는 데이터 송신을 실행한다(스텝 S27). 그리고, 상위층으로부터의 송신 요구가 더 있는지 여부를 체크한다(스텝 S28). 송신 요구가 완료된 경우에는, 스텝 S21로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송수신 동작을 행한다.

또, 송신 요구가 계속되는 경우에는(스텝 S28), 송신 계속 모드로 천이한다. 그리고, 자국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S29). 여유가 없는 경우에는, 스텝 S21로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

자국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는 경우에는(스텝 S29), 또한 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S30).

자국 및 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 여유가 있는 경우에는(스텝 S30), 스텝 S35로 진행되어, RTS 신호를 송신하고, 데이터 통신 동작을 계속한다.

주변국의 비컨 송신 타이밍까지 여유가 없는 경우에는(스텝 S30), 현재 이용 채널과 해당 주변국의 비컨 송신 채널이 상이한 경우에는 채널 이행하고(스텝 S36, S37), 비컨을 수신한다(스텝 S38).

그리고, 주변국의 비컨의 수신을 행한 후, 이행처인 주변국의 비컨 송신 채널과 자국이 지금까지 데이터 송신에 이용하고 있던 이용 채널이 일치한지 여부를 체크한다(스텝 S39). 서로의 비컨 송신 채널이 일치하지 않는 경우에는, 스텝 S34로 진행되어, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널로 이행하고 나서, RTS 신호를 송신하고(스텝 S35), 데이터 통신 동작을 재개한다.

또, 서로의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는(스텝 S39), 비컨 송신국의 우선 송신 구간으로 되므로, 통신국은 데이터 통신 동작을 재개할 수 없다. 이 경우에는 스텝 S21로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

도 18에 나타낸 바와 같은 순서에 따라 비컨 송신 채널을 설정함으로써, 멀티 채널 방식의 자율 분산 네트워크로, 통신국은 보다 최적인 채널을 자국의 비컨 송신 채널로 설정할 수 있다. 또, 도 22~도 24에 나타낸 통신 동작 스텝에 따르면, 통신국은, 소정의 전송 프레임 주기로 비컨을 송신하여 주변국의 존재 파악이나 네트워크 상태의 통지를 행하고, 주변국의 비컨 송신 타이밍에 맞추어 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신 동작을 행하면서, RTS/CTS 방식에 따른 데이터 통신을 행할 수 있다.

여기서, 채널 전환에는, 하드웨어 동작상, 약 300 마이크로초 정도의 시간을 요한다. 그러므로, 데이터 통신중인 통신국이, 타국의 비컨을 수신하기 위해 데이터 통신을 중단하고, 채널 이행 및 비컨 수신을 행한 후, 원래의 이용 채널로 이행하여 데이터 통신을 재개하는 경우, 오버헤드가 커져서 버린다.

도 25에는, 데이터 통신중인 통신국이, 타국의 비컨을 수신하기 위해 데이터 통신을 중단하고, 채널 이행 및 비컨 수신을 행한 후, 원래의 채널로 이행하여 데이터 통신을 재개하는 동작예를 나타내고 있다.

동 도면에 나타낸 바와 같이, 채널 CH2 상에서는, 데이터 송신원인 통신국＃2로부터 RTS 패킷을 송신하고 데이터 송신처인 통신국＃3으로부터 CTS 패킷이 되돌려졌던 것에 응답하여, 통신국＃2는 데이터·패킷의 전송 동작을 개시한다.

여기서, 다른 채널 CH3 상에서, 주변국＃1에 의한 비컨 송신 타이밍 TBTT가 가까와지면, 통신국＃2(및 통신국＃3)는, 송신 데이터가 계속되는지 여부에 구애받지 않고, 채널 이행 시간 T＿CHCH를 소비하여 채널 CH3로 이행하여, 비컨을 수신한 다.

비컨 송신국인 통신국＃1은 우선 송신권을 획득하고, TPP 구간 내에 채널 CH3 상에서 RTS/CTS 수속에 따라 우선적인 데이터 송신 동작을 개시한다.

이것에 대하여, 통신국＃2(및 통신국＃3)는, RTS 패킷의 수신에 의해, 채널 CH3로 우선 송신 동작이 행해져 자국의 데이터 통신 채널 CH2에서는 데이터 통신을 계속할 수 있는 것을 인식하면, 채널 이행 시간 T＿CHCH를 소비하여 채널 CH2로 돌아온다. 그리고, 통신국＃2로부터 RTS 패킷을 송신하고 통신국＃3으로부터 CTS 패킷이 되돌려졌던 것에 응답하여, 통신국＃2는 데이터·패킷의 전송 동작을 재개한다.

도 25에 나타낸 바와 같이, 멀티 채널 통신 환경에서는, 주변국의 비컨 수신에 따라, 데이터 통신의 오버헤드가 증대한다. 다른 한편, 데이터 통신의 상대가 아닌 주변국으로부터의 비컨은 반드시 매회 수신할 필요는 없다는 사태도 상정된다.

그래서, 전술한 통신 동작 스텝의 변형예로서 통신국은, 타국의 비컨 송신 타이밍이 가까워져 있는 것을 파악한 경우, 해당 비컨 송신국과 통신을 행할 필요가 있는지 여부를 판단한 상에서, 비컨을 수신할 필요가 없고, 또한 현재 이용하고 있는 채널이 비컨 송신 채널과는 다른 경우에는, 비컨의 수신 동작을 생략할 것을 제안한다.

이와 같이, 필요가 없는 비컨의 수신 동작을 생략함으로써, 비컨 이행에 필요한 시간이나 장치의 소비 전력을 생략하고, 통신 용량을 증대시킬 수 있다.

여기서, 본 실시예에서는, 비컨 송신국에 대하여 우선적인 통신권을 부여함으로써, 자율 분산적으로 트래픽의 왕래를 관리하지만(전술함), 비컨 송신국은 반드시 비컨 송신 채널 상에서 TPP를 획득하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 비컨 송신국은, 우선적으로 이용하는 채널을 수신측의 간섭 상황에 따라, 비컨 송신 채널과는 상이한 트래픽 송신에 최적인 채널로 이행할 가능성도 있다.

그러므로, 통신국이 비컨 수신 동작을 생략하면, 이와 같은 채널 이행 동작을 인식할 수 없게 된다는 문제가 있다.

그래서, 통신국은, 비컨 수신 동작을 생략한 경우에는, 비컨 송신 타이밍을 기초로 RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍만큼 현재 이용하고 있는 채널에서 수신 동작을 행하여, 비컨 송신국이 현재 이용하고 있는 채널로 이행하여 왔는지 여부를 검지한다.

이와 같이, 타국의 비컨의 수신 동작을 생략한 경우에는, 비컨 송신국이 비컨 송신에 의해 획득한 우선 송신 기간에 따라 수신 동작을 행함으로써, 불필요한 채널 이행을 행하지 않고, 또한 통신의 충돌을 회피할 수 있다.

도 26에는, 데이터 통신중인 통신국이, 타국의 비컨 수신을 생략하기 위한 동작예를 나타내고 있다.

여기서, 다른 채널 CH3 상에서, 주변국＃1에 의한 비컨 송신 타이밍 TBTT가 가까와지면, 통신국＃2(및 통신국＃3)는, 주변국＃1로부터의 비컨을 수신할 필요가 있는지 여부를 판단한다. 그리고, 비컨을 수신할 필요가 없고, 또한 현재 이용하고 있는 채널 CH2가 비컨 송신 채널 CH3와는 상위한 경우에는, 비컨의 수신 동작을 생략한다.

그리고, 통신국＃2(및 통신국＃3)는, 채널 이행 시간 T＿CHCH에 상당하는 기간만큼 또한 데이터 전송 동작을 계속한 후, 주변국＃1에 의한 비컨 송신 타이밍 TBTT 이후, RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍만큼 현재 이용하고 있는 채널 CH2에 있어서 수신 동작을 행하고, 비컨 송신국이 현재 이용하고 있는 채널로 이행하여 왔는지 여부를 검지한다.

동 도면에 나타낸 예에서는, 비컨 송신국인 통신국＃1은, 비컨 송신 채널 CH3와는 상이한 트래픽 송신에 최적인 채널 CH4로 이행하고, 획득한 우선 송신권에 따라, TPP 구간 내에 채널 CH4 상에서 RTS/CTS 수속에 따라 우선적인 데이터 송신 동작을 개시한다.

한편, 통신국＃2(및 통신국＃3)는, 현재 이용 채널 CH2 상에서는, RTS, CTS 패킷의 도래가 추정되는 대기 기간 중에 검지하지 않았기 때문에, 비컨 송신국＃1 이 다른 채널 상에서 우선 송신권을 획득하고 있는 것으로 인식한다. 이 경우, 현재 이용하고 있는 채널 상에서 자국의 데이터 통신 동작을 재개할 수 있다. 채널 이행 시간 T＿CHCH를 소비하는 일 없이, 대기 기간의 종료 동시에 데이터 통신을 재개할 수 있다는 점을 충분히 이해할 수 있다.

통신국이 도 26에 나타낸 바와 같은 통신 동작을 행하는 경우, 송신 계속 상태에서의 통신 동작 스텝은, 도 24가 아니고, 도 27에 나타낸 플로차트로 수정된다.

스텝 S27에 있어서 데이터 송신을 실행한 후, 상위층으로부터의 송신 요구가 계속되는 경우에는(스텝 S28), 송신 계속 모드로 천이한다. 그리고, 자국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S29). 여유가 없는 경우에는, 스텝 S21로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

자국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는 경우에는(스텝 S29), 다시 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S30).

자국 및 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 여유가 있는 경우에는(스텝 S30), 스텝 S35로 진행하여, RTS 신호를 송신하고, 데이터 통신 동작을 계속한다.

한편, 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 여유가 없는(즉, 타국의 비컨 송신 타이밍이 가까워져 있는 것을 파악한) 경우에는(스텝 S30), 다시 현재 이용 채널과 상기 주변국의 비컨 송신 채널이 동일한지 여부를 판별한다(스텝 S40).

현재 이용 채널과 상기 주변국의 비컨 송신 채널이 같은 경우에는, 이 채널 상에서, 비컨을 수신한다(스텝 S38).

이에 대하여, 현재 이용 채널과 해당 주변국의 비컨 송신 채널이 상이한 경우에는(스텝 S40), 해당 비컨 송신국과 통신을 행할 필요가 있는지 여부를 다시 판단한다(스텝 S41).

여기서, 비컨을 수신할 필요가 있는 것으로 판단된 경우에는, 상기 주변국의 비컨 송신 채널이 상이한 경우에는 채널 이행하고(스텝 S37), 비컨을 수신한다(스텝 S38).

그리고, 스텝 S38에 있어서 주변국의 비컨의 수신을 행한 후, 이행처인 주변국의 비컨 송신 채널과 자국이 지금까지 데이터 송신에 이용하고 있던 이용 채널은 일치한지 여부를 체크한다(스텝 S39). 서로의 비컨 송신 채널이 일치하지 않는 경우에는, 스텝 S34로 진행하여, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널로 이행하고나서, RTS 신호를 송신하고(스텝 S35), 데이터 통신 동작을 재개한다.

또, 서로의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는(스텝 S39), 비컨 송신국의 우선 송신 구간으로 되므로, 데이터 통신 동작을 재개할 수 없다. 이 경우에는 스텝 S21로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

한편, 스텝 S41에 있어서, 비컨을 수신할 필요가 없는 것으로 판단된 경우에는, 또한 현재 이용하고 있는 채널이 비컨 송신 채널과는 다른 경우에는, 비컨의 수신 동작을 생략한다. 이와 같이, 필요가 없는 비컨의 수신 동작을 생략함으로써, 비컨 이행에 필요한 시간이나 장치의 소비 전력을 생략하고, 통신 용량을 증대시킬 수 있다.

여기서, 비컨 송신국은 반드시 비컨 송신 채널 상에서 TPP를 획득하는 것에 한정되지 않는다. 즉, 비컨 송신국이 자국의 현재 이용 채널로 이행하여 우선 송신 구간 TPP를 획득하는 경우도 있으므로, 비컨의 수신 동작을 생략하여 데이터 통신을 계속하여 행하면, 통신이 충돌할 가능성이 있다.

그래서, 통신국은, 비컨 수신 동작을 생략한 경우에는, 비컨 송신 타이밍을 기초로 RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍만큼 현재 이용하고 있는 채널에서 수신 동작을 행하고(스텝 S42), 비컨 송신국이 현재 이용하고 있는 채널로 이행하여 왔는지 여부를 검지한다.

그리고, RTS, CTS 신호의 송신 타이밍에서 RTS, CTS 신호를 수신한 경우에는(스텝 S43), 비컨 송신국이 현재 이용하고 있는 채널로 이행하여 온 것을 인식하고, 자국의 데이터 통신 동작을 중단함으로써(스텝 S44), 통신의 충돌을 회피한다. 이 경우, 스텝 S21로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

한편, 통신국은, RTS, CTS 신호의 송신 타이밍에서 RTS, CTS 신호를 수신하지 못한 경우에는(스텝 S43), 비컨 송신국이 다른 채널 상에서 우선 송신권을 획득하고 있는 것으로 인식한다. 이 경우, 스텝 S35으로 복귀하고, RTS 신호를 송신함으로써, 현재 이용하고 있는 채널 상에서의 자국의 데이터 통신 동작을 계속하여 행한다.

E. 제2 실시예

본 발명의 제2 실시예에서는, 각 통신국은, 자국에 있어 가장 통신 품질이 양호한 채널을 비컨 송신 채널로 선택하는 한편, 데이터를 송신할 때는, 자국의 비컨 송신 채널과는 관계없이 데이터 송신처로 되는 통신국에 있어서 양호한 통신 품질을 가지고 수신에 적합한 채널을 이용하여 데이터 송신을 행한다.

각 통신국에 있어서 어느 채널의 통신 품질이 좋은지는, 그 국이 어느 채널을 사용하여 비컨 송신을 행하고 있는지에 따라 간단하게 판별할 수 있다. 각 통신국은 자기의 간섭 상황에만 의존하여 비컨 송신 채널을 결정하고, 이것이 자국의 트래픽을 수신하기 위한 채널로서 주지화되므로, 멀티 채널 자율 분산형의 통신 환경 하에서의 각 통신국에서의 제어가 용이해진다.

여기서, 도 28에 나타낸 바와 같은 간섭 환경 하에서 2대 이상의 통신국이 배치되어 있는 상태에 대하여 고찰해 본다.

각 통신국은, 자국에 있어서의 간섭 상황만을 고려하여, 가장 통신 품질이 양호한 채널을 자국의 비컨 송신 채널로서 설정한다. 도시한 예에서는, 통신국＃2는 채널＃4에서, 통신국＃3은 채널＃1에서 각각 간섭을 받고 있다. 그래서, 데이터 수신시의 간섭을 피하기 위하여, 통신국＃2는 채널＃3에서, 통신국＃3은 채널＃2에서 각각 비컨을 송신함으로써, 자국 앞으로 트래픽을 송신하는 경우에는 그들의 채널로 보내도록 주변국에 지시할 수 있다.

또한, 통신국＃1은 채널＃1에서의 간섭은 받고 있지 않으므로, 채널＃1을 이용하여 자국 비컨을 송신하고, 주파수의 효율적인 재이용을 행하고 있다. 마찬가지로, 통신국＃4는 채널＃4에서의 간섭은 받고 있지 않으므로, 채널＃4를 이용하여 자국 비컨을 송신하고, 주파수의 효율적인 재이용을 행하고 있다. 트래픽을 수신 하는 채널로 비컨을 송신함으로써, 그 대역을 이용하는 것을 선언하고, 타시스템으로부터의 간섭을 저감시키는 효과도 기대할 수 있다.

도 29에는, 각 채널 상에 있어서 각 통신국이 비컨 송신 및 데이터 송신을 행하는 상태를 나타내고 있다. 단, 도시한 예에서는, 각 통신국은 자국의 비컨 송신 타이밍의 직후에 우선 송신 기간 TPP를 획득하는 것으로 한다.

각 통신국은, 자국에 있어서 가장 통신 품질이 양호한 채널을 자국의 비컨 송신 채널로서 설정한다. 도시한 예에서는, 통신국＃1은 채널＃1을, 통신국＃2는 채널＃3을, 통신국＃3은 채널＃2를, 통신국＃4는 채널＃4를, 각각 시국의 비컨 송신 채널로서 설정하고 있다.

각 통신국은, 자국의 비컨 송신 채널 상에서 자국의 프레임 주기의 선두에서 비컨을 송신하므로, 전송 프레임 주기는 비컨 간격에 따라 정의되게 된다. 전송 프레임 주기는 복수개(도시한 예에서는 5개)의 슬롯으로 구성되며, 자국의 비컨 송신 채널 상에서는 선두의 비컨 송신 슬롯이 배치되는 외에, 다른 채널 상에서는 자기의 수신 슬롯이나 주변국으로부터의 비컨 수신 슬롯 등이 배치된다.

각 통신국은, 각각 시국의 비컨 송신 채널 상에서 정해진 비컨·슬롯에, 시간적으로 다른 비컨과는 중첩되지 않도록 한 타이밍에서, 비컨을 송신한다. 또, 각 통신국은, 타국의 비컨 송신 타이밍의 도래에 따라, 상기 타국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신을 행한다.

통신국은, 예를 들면 기동시에 있어서의 스캔 동작에 의해, 각 채널 상에서 타국의 비컨 신호를 수신하고, 이들 비컨 송신 채널이나 비컨 송신 타이밍을 획득 할 수 있다. 또, 통신국은, 자국의 비컨 송신 채널이나 그 이외의 통신 가능한(간섭을 받고 있지 않는) 채널 상에서 소정의 간격으로 스캔 동작을 행하고, 타국의 비컨 송신 채널이나 비컨 송신 타이밍 등의 인접 정보를 항상 갱신하도록 해도 된다. 그리고, 스캔 동작의 순서 자체는 본 발명의 요지와 직접 관련되지 않으므로, 본 명세서 중에서는 더 이상 설명하지 않는다.

각 통신국은 비컨 송신에 계속하여, 우선 송신 기간 TPP를 획득할 수 있다(도 6을 참조). 우선 송신권을 얻은 통신국은, 수신측의 최적 채널(즉 수신측의 비컨 송신 채널)로 이행하고, 트래픽의 송신을 개시한다.

데이터 송신 중인 통신국은, 우선 송신 기간 중에 타국의 비컨 송신 타이밍이 가까와지면, 데이터 송신 동작을 일단 정지하고, 그 비컨의 수신을 위해 비컨 송신 예정 채널로 이행한다. 그리고, 비컨을 송신한 타국이 계속하여 우선 송신 기간 TPP를 획득하게 된다.

본 실시예에서는, 어떤 통신국의 우선 송신 기간 중이라도, 이 우선 송신에 이용되고 있는 이외의 채널 상에서는, 그 외의 데이터 송신 동작이 허용된다. 즉, 비컨을 송신한 통신국이 TPP로서 이용하는 채널이, 현재자 통신국이 이용하고 있는 채널과 다르면, 비컨 수신 후도 계속 그 채널을 이용할 수 있다.

도 29에 나타낸 예에서는, 통신국＃1은, 비컨 송신에 따라 획득한 자기의 우선 송신 기간에 있어서, 데이터 송신처인 통신국＃2의 비컨 송신 채널인 채널＃3을 이용하여 데이터 송신 동작을 행한다.

그 후, 송신 데이터를 다 보내기 전에, 다른 통신국＃3의 비컨 송신 타이밍 이 가까워졌기 때문에, 데이터 송신 동작을 일단 정지하여, 비컨 송신 예정 채널인 채널＃2로 이행하여, 통신국＃3의 비컨을 수신한다. 통신국＃3은, 비컨 송신에 따라 획득한 우선 송신 기간에 있어서, 데이터 송신처인 통신국＃4의 비컨 송신 채널인 채널＃4를 이용하여 데이터 송신 동작을 행한다.

이 때, 통신국＃1은, 통신국＃3이 우선 송신 기간으로서 이용하는 채널＃4가, 현재 자국이 이용하고 있는 채널＃3과 다르므로, 비컨 수신 후도 계속 그 채널을 이용할 수 있다. 즉, 통신국＃1은, 통신국＃3의 비컨을 수신한 후, 채널＃3 상에서 계속 우선 송신 기간을 얻어, 통신국＃2로의 데이터 송신 동작을 재개한다.

타국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신을 행한 후, 타국이 데이터 송신을 행하는 채널 이외이면 어느 채널이라도, 데이터 송신 동작이 계속 되게 된다. 본 실시예에서는, 도 29에 나타낸 바와 같이, 타국의 비컨 수신 전에 사용하고 있던 채널을 그대로 사용하는 경우에는, 특히 통신국 사이에서 새로운 네고시에이션(negotiation)을 행하지 않고 데이터 송신이 가능해진다. 단, 타국의 비컨 수신 전에 사용하고 있던 채널 이외를 사용하는 경우에는, 통신이 가능한 채널이 복수개 있는 경우, 사전에 송신측 수신측이 같은 채널을 이용할 필요가 있어, 송신 전에 어떠한 형태로 이용 채널을 네고시에이션할 필요가 있다.

따라서, 본 실시예에 의하면, 각 통신국은 자율 분산적으로 통신 채널을 결정하고, 간섭을 효율적으로 피할 수 있는 것 외에, 복수개 채널을 유효 이용함으로써 대폭 통신 용량을 향상시킬 수 있다.

또, 본 실시예에 관한 자율 분산형의 멀티 채널 무선 통신 시스템에서는, 각 채널 상에 있어서 비컨 송신 타이밍 직후에 배치되는 우선 송신 기간 이외의 기간에서는 CSMA/CA에 따른 랜덤·액세스를 행할 수 있다. 이 때, 충돌을 회피하고 통신 품질을 향상시키는 수단으로서 RTS/CTS 방식을 채용할 수 있다.

이 경우, 핵심 정보의 송신에 앞서, 송신원 통신국은 RTS를 송신하고, 수신처 통신국이 이 RTS를 수신하여 데이터를 수신 가능하면, 그 응답으로서 CTS를 돌려준다. 그리고, RTS/CTS의 정보 교환에 의해 송수신국 사이에서 커넥션이 확립한 후에 데이터 전송을 실행한다.

그리고, RTS/CTS의 정보 교환을 이용한 데이터 송수신 시켄스에 대하여는, 도 19를 참조하면서 이미 설명하였으므로, 여기서는 설명을 생략한다. 또, 도 20 또는 도 21에 나타낸 동작 시켄스에 따라, 멀티 채널 통신 시스템에 RTS/CTS 방식의 통신 스텝을 적용할 수 있는 것으로 한다.

도 30 ~도 32에는, 본 실시예에 관한 멀티 패스 자율 분산형의 무선 네트워크에 있어서, 무선 통신 장치(100)가 통신국으로서 자율 동작하기 위한 처리 스텝을 플로차트의 형식으로 나타내고 있다. 단, 무선 통신국(100)은, 스캔 동작(도시하지 않음) 등에 의해, 주변국의 비컨 송신 채널이나 비컨 송신 타이밍 등의 인접국 정보를 이미 획득하고 있는 것으로 한다. 도시한 바와 같이, 통신국은, 송신 요구에 의존하지 않는 정상 동작 모드, 비컨 송신을 트리거로 한 송신 개시 모드, 및 송신 계속 모드를 가진다. 이와 같은 처리 순서는, 실제로는, 중앙 제어부(103)가 정보 기억부(113)에 저장되어 있는 실행 명령 프로그램을 실행한다는 형태로 실현된다.

정상 동작 모드 하에서는, 비컨 송신 타이밍이 도래할 때까지(스텝 S51), 주변국의 비컨 송신 타이밍이 도래하면(스텝 S61), 그 주변국의 비컨 송신 채널로 이행하여, 비컨의 수신을 행한다(스텝 S62).

그리고, 자국의 비컨 송신 타이밍이 도래하면(스텝 S51), 통신 프로토콜의 상위층(예를 들면, 인터페이스(101)를 경유하여 접속되는 외부 기기)으로부터의 송신 요구가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S52). 송신 요구가 없는 경우에는, 자기에게 최적으로 되는 비컨 송신 채널 상에서 비컨의 송신을 행한다(스텝 S63).

한편, 상위층으로부터의 송신 요구가 있는 경우에는, RTS/CTS 수속을 위하여, 자국의 비컨 송신 채널 상에서, 데이터 송신처로 되는 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 소정의 비컨 송신 타이밍에서 송신한다(스텝 S53).

이어서, 송신 개시 모드로 천이하고, 자국의 비컨 송신 채널과 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널(즉 데이터 전송에 사용되는 채널)이 일치한지 여부를 체크한다(스텝 S54).

여기서, 서로의 비컨 송신 채널이 일치하지 않는 경우에는, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널로 이행하고나서(스텝 S64), RTS 신호를 송신한다(스텝 S65).

한편, 서로의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는(스텝 S54), 데이터 송신처인 통신국과, 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 의사적인 RTS 신호인 것으로 간주하고, 정규의 RTS 신호의 송신 및 채널 이행 동작이 생략된다. 그리고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 CTS 신호로 되기까지 대기한다(스텝 S55).

여기서, 소정 시간 내에 CTS 신호를 수신할 수 없었던 경우에는(스텝 S56), 스텝 S65으로 진행되어, RTS 신호의 재송신을 행한다.

한편, 소정 시간 내에 CTS 신호를 무사히 수신할 수 있었을 경우에는, 상위층으로부터 요구되고 있는 데이터 송신을 실행한다(스텝 S57). 그리고, 상위층으로부터의 송신 요구가 추가로 있는지 여부를 체크한다(스텝 S58). 송신 요구가 완료된 경우에는, 스텝 S51로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송수신 동작을 행한다.

또, 송신 요구가 계속되는 경우에는(스텝 S58), 송신 계속 모드로 천이한다. 그리고, 자국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S59). 여유가 없는 경우에는, 스텝 S51로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

자국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는 경우에는(스텝 S59), 다시 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 아직도 여유가 있는지 여부를 체크한다(스텝 S60). 여유가 없는 경우에는, 상기 주변국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨을 수신한다(스텝 S66).

그리고, 자국의 비컨 송신 채널과 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널이 일치한지 여부를 체크한다(스텝 S67). 서로의 비컨 송신 채널이 일치하지 않는 경우에는, 스텝 S65로 진행되어, RTS 신호의 재송신을 행한다. 또, 서로의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는, 스텝 S1으로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

자국 및 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 여유가 있는 경우에는(스텝 S60), 스텝 S65로 진행되어, RTS 신호의 재송신을 행한다.

또, 주변국의 비컨 송신 타이밍까지 여유가 없는 경우에는(스텝 S59), 스텝 S51로 복귀하고, 정상 동작 모드 하에서의 비컨 송신 동작을 행한다.

이상, 특정한 실시예를 참조하면서, 본 발명에 대하여 상세히 설명하였다. 그러나, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 당업자가 상기 실시예의 변경이나 변형을 할 수 있는 것은 명백하다.

본 명세서에서는, 각 통신국이 비컨을 서로 통지함으로써 완만하게 시간 동기(同期)하는 자율 분산형의 멀티 채널 통신 시스템에 본 발명을 적용한 실시예에 대하여 설명했으나, 본 발명의 요지는 이것에 한정되는 것은 아니다.

예를 들면, 비컨의 통지를 따르지 않는 자율 분산형의 멀티 채널 통신 시스템이나, 자율 분산 이외의 타입(예를 들면, 제어국의 관리 하에 운용되는)의 멀티 채널 통신 시스템에 대하여도, 마찬가지로 본 발명을 적용함으로써, 각 통신국이 서로의 존재를 인식할 수 없다는 데드록 상태를 회피하고, 효율이 양호한 주파수 배치에 의해 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.

요컨대, 예시라는 형태로 본 발명을 개시한 것이며, 본 명세서의 기재 내용을 한정적으로 해석해서는 안된다. 본 발명의 요지를 판단하기 위해서는, 특허 청구의 범위를 참작해야한다.

Claims

복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 복수개의 통신국에 의해 자율 분산형(自律分散型)의 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템으로서,

각 통신국은 보다 많은 주변국이 수신 가능한 채널을 이용하여 소정 주기로 비컨(beacon) 신호를 송신하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 통신국은 비컨을 수신할 수 없는 주변국이 있는 경우에는 비컨 송신 채널의 변경을 시도하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 각 통신국은 자국(自局)이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 비컨 신호에 탑재하여 송신하고, 주변국으로부터 수신한 비컨에 포함되는 간섭 레벨 정보에 따라 주변국에 있어서의 각 채널의 간섭 상황을 파악한 후 통신 채널을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 통신국은 어느 채널에서도 타국(他局)의 비컨 신호를 검출하지 않는 경 우에는 자국에 있어 간섭 레벨이 가장 낮은 채널을 비컨 송신 채널로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 통신국은 주변국 중 가장 많은 통신국이 비컨을 송신하고 있는 최다 채널을 추출하고, 상기 최다 채널로 자국을 포함한 주변국이 큰 간섭을 받고 있지 않는 경우에는 상기 최다 채널을 자국의 비컨 송신 채널로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제5항에 있어서,

상기 최다 채널 상에서 어느 하나의 주변국이 큰 간섭을 받고 있는 경우에는 평균 간섭 레벨이 가장 낮아지는 채널을 비컨 송신 채널로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 통신국은 자국이 광대역의 통신 용량을 필요로 하는 경우에는 다른 통신국의 이용이 적고 자국에 있어 간섭 레벨이 낮은 채널을 비컨 송신 채널로 설정하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

데이터 송신원인 통신국은 데이터 송신처인 통신국에서의 간섭 레벨이 낮은 채널 상에서 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 상기 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제1항에 있어서,

상기 데이터 송신원인 통신국 또는 데이터 송신처인 통신국은 자국의 비컨 송신 채널 상에서 데이터 통신을 행하고 있는 채널의 정보를 포함하는 비컨을 송신하고,

상기 비컨을 수신한 주변국은 소정 기간만큼 상기 데이터 통신을 행하고 있는 채널 상에서의 데이터 송신을 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제8항에 있어서,

상기 데이터 송신원인 통신국은 자국의 비컨 송신 채널과 상기 데이터 송신처인 통신국의 통신 채널이 일치하는 경우에는 자국의 비컨 송신 채널 상에서 데이터 통신을 행하고 있는 채널의 정보를 포함하는 비컨 송신 후에는 송신 요구 패킷 RTS의 송신을 생략하고,

상기 데이터 송신처인 통신국은 데이터 통신을 행하고 있는 채널의 정보를 포함하는 비컨을 수신한 것에 응답하여 확인 통지 패킷 CTS를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 복수개의 통신국이 자율 분산적으로 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 각 통신국은 자국의 비컨 송신 채널 상에서 소정의 전송 프레임 주기로 비컨을 송신하고, 통신을 행할 필요가 없는 타국이 설정하고 있는 비컨 송신 채널이 현재 자국이 이용하고 있는 채널과 다른 경우에는 상기 타국으로부터의 비컨의 수신 동작을 생략하는 무선 통신 시스템.
제11항에 있어서,

상기 데이터 송신원인 통신국이 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하는 RTS/CTS 방식이 채용되고,

상기 통신국은 타국으로부터의 비컨의 수신 동작을 생략했을 때 비컨 송신 타이밍을 기초로 RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍에만 자국이 현재 이용하고 있는 채널에서 수신 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하는 무선 통신 장치로서,

상기 각 채널에서 무선 데이터를 송수신하는 통신 수단과,

상기 통신 수단에 있어서의 데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 수단과,

상기 통신 수단에 있어서의 데이터 송수신을 제어하는 통신 제어 수단과,

자국이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 포함한 비컨 신호를 생성하는 비컨 생성 수단과,

주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 수단

을 구비하고,

상기 채널 설정 수단은 주변국으로부터 수신한 비컨에 포함되는 간섭 레벨 정보에 따라 상기 주변국에 있어서의 각 채널의 간섭 상황을 파악한 후 통신 채널을 결정하는 무선 통신 장치.
제13항에 있어서,

어느 채널에서도 타국의 비컨 신호가 검출되지 않는 경우에는 상기 채널 설정 수단은 자국에 있어 간섭 레벨이 가장 낮은 채널을 비컨 송신 채널로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제13항에 있어서,

상기 채널 설정 수단은 주변국 중 가장 많은 통신국이 비컨을 송신하고 있는 최다 채널을 추출하고, 상기 최다 채널에서 자국을 포함하는 주변국이 큰 간섭을 받고 있지 않는 경우에는 상기 최다 채널을 자국의 비컨 송신 채널로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제15항에 있어서,

상기 채널 설정 수단은 상기 최다 채널 상에서 어느 하나의 주변국이 큰 간섭을 받고 있는 경우에는 평균 간섭 레벨이 가장 낮아지는 채널을 비컨 송신 채널로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제13항에 있어서,

상기 자국이 광대역의 통신 용량을 필요로 하는 경우에는 상기 채널 설정 수단은 다른 통신국의 이용이 적고 자국에 있어 간섭 레벨이 낮은 채널을 비컨 송신 채널로 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제13항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 데이터 송신처인 통신국에 있어서 간섭 레벨이 낮은 채널 상에서 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제13항에 있어서,

상기 비컨 생성 수단은 데이터 통신을 행하고 있는 채널의 정보를 포함하는 비컨을 생성하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제13항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 자국 앞으로 보내는 송신 요구 패킷 RTS 또는 데이터 통신을 행하고 있는 채널의 정보를 포함하는 비컨을 수신한 것에 응답하여 확인 통지 패킷을 돌려주는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제13항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 타국 앞으로 보내온 송신 요구 패킷 RTS 또는 타국 앞으로 보내는 송신 요구 패킷 RTS를 중첩한 비컨 또는 데이터 통신이 행해지고 있는 채널의 정보를 포함하는 비컨을 수신한 것에 응답하여, 수신 채널 상에서 소정 시간의 데이터 송신을 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하는 무선 통신 장치로서,

각 채널에서 무선 데이터를 송수신하는 통신 수단과,

상기 통신 수단에 있어서의 데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 수단과,

상기 통신 수단에 있어서의 데이터 송수신을 제어하는 통신 제어 수단과,

주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 수단과,

멀티 채널 상에서의 통신 동작을 제어하는 통신 제어 수단

을 구비하고,

상기 통신 제어 수단은 타국의 비컨 송신 타이밍이 가까워져 있는 것을 파악했을 때 상기 비컨 송신국과 통신을 행할 필요가 있는지 여부를 판단한 후 비컨을 수신할 필요가 없고 또한 현재 자국이 이용하고 있는 채널이 비컨 송신 채널과는 다른 경우에는 비컨의 수신 동작을 생략하는, 무선 통신 장치.
제22항에 있어서,

상기 무선 통신 환경 하에서는 데이터 송신원인 통신국이 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하는 RTS/CTS 방식이 채용되고,

상기 통신 제어 수단은 타국으로부터의 비컨의 수신 동작을 생략했을 때 비컨 송신 타이밍을 기초로 RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍에만 자국이 현재 이용하고 있는 채널에서 수신 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 무선 통신 방법으로서,

데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 스텝과,

데이터 송수신을 제어하는 통신 제어 스텝과,

자국이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 포함한 비컨 신호를 생성하는 비컨 생성 스텝과,

주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝

을 포함하고,

상기 채널 설정 스텝에서는 주변국으로부터 수신한 비컨에 포함되는 간섭 레벨 정보에 따라 주변국에 있어서의 각 채널의 간섭 상황을 파악한 후 통신 채널을 결정하는, 무선 통신 방법.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 무선 통신 방법으로서,

자국의 비컨 송신 채널을 설정하여 비컨을 송신하는 비컨 송신 스텝과,

주변국으로부터의 비컨 수신 동작을 제어하는 비컨 수신 제어 스텝과,

상기 주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝과,

데이터 통신 채널을 설정하여 데이터 통신 동작을 제어하는 통신 제어 스텝

을 포함하고,

상기 비컨 수신 제어 스텝은,

타국의 비컨 송신 타이밍이 가까워져 있는 것을 파악하는 서브 스텝과,

상기 비컨 송신국과 통신을 행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 서브 스텝과,

상기 비컨을 수신할 필요가 없고, 또한 현재 이용하고 있는 채널이 비컨 송신 채널과는 다른 경우에는 비컨의 수신 동작을 생략하는 서브 스텝을 포함하는, 무선 통신 방법.
제25항에 있어서,

상기 무선 통신 환경 하에서는 데이터 송신원인 통신국이 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하는 RTS/CTS 방식이 채용되고,

상기 통신 제어 스텝에서는 타국으로부터의 비컨의 수신 동작을 생략했을 때 비컨 송신 타이밍을 기초로 RTS, CTS 신호의 송신 타이밍을 추정하고, 이들 타이밍만큼 현재 이용하고 있는 채널에서 수신 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 처리를 컴퓨터 시스템 상에서 실행하도록 컴퓨터에 의해 판독 가능한 형식으로 기술(記述)된 컴퓨터 프로그램으로서,

데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 스텝과,

데이터 송수신을 제어하는 통신 제어 스텝과,

자국이 받고 있는 간섭의 레벨 정보를 포함한 비컨 신호를 생성하는 비컨 생 성 스텝과,

주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝

을 포함하고,

상기 채널 설정 스텝에서는 주변국으로부터 수신한 비컨에 포함되는 간섭 레벨 정보에 따라 주변국에 있어서의 각 채널의 간섭 상황을 파악한 후 통신 채널을 결정하는, 컴퓨터 프로그램.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 처리를 컴퓨터 시스템 상에서 실행하도록 컴퓨터에 의해 판독 가능한 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램으로서,

자국의 비컨 송신 채널을 설정하여 비컨을 송신하는 비컨 송신 스텝과,

주변국으로부터의 비컨 수신 동작을 제어하는 비컨 수신 제어 스텝과,

상기 주변국으로부터 수신한 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝과,

데이터 통신 채널을 설정하여 데이터 통신 동작을 제어하는 통신 제어 스텝

을 포함하고,

상기 비컨 수신 제어 스텝은,

타국의 비컨 송신 타이밍이 가까워져 있는 것을 파악하는 서브 스텝과,

상기 비컨 송신국과 통신을 행할 필요가 있는지 여부를 판단하는 서브 스텝과,

비컨을 수신할 필요가 없고, 또한 현재 이용하고 있는 채널이 비컨 송신 채 널과는 다른 경우에는 비컨의 수신 동작을 생략하는 서브 스텝을 포함하는, 컴퓨터 프로그램.
복수개 채널이 준비되어 있는 통신 환경 하에 있어서, 제어국과 피제어국의 관계를 가지지 않고 복수개의 통신국에 의해 자율 분산형의 네트워크를 형성하는 무선 통신 시스템으로서,

상기 각 통신국은 자기의 수신에 최적으로 되는 비컨 송신 채널 상에서 비컨을 송신하고, 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널을 이용하여 데이터 송신을 행하는 무선 통신 시스템.
제29항에 있어서,

상기 각 통신국은 자기의 수신에 최적으로서 결정한 비컨 송신 채널 상에서 기존국의 비컨 송신 타이밍이 이미 설정되어 있는 경우에는 시간적으로 중첩되지 않도록 자기의 비컨 송신 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제29항에 있어서,

상기 각 통신국은 타국의 비컨 송신 타이밍의 도래에 따라 상기 타국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제29항에 있어서,

상기 각 통신국은 자국의 비컨 송신에 따라 우선 송신 기간을 획득하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제32항에 있어서,

상기 각 통신국은 타국의 비컨 송신 타이밍에 따라 상기 타국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신을 행한 후 상기 타국에 주어지는 우선 송신 기간 중이라도 상기 타국이 데이터 송신을 행하는 채널 이외의 채널 상에서의 데이터 송신 동작이 허용되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제29항에 있어서,

데이터 송신원인 통신국은 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널 상에서 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제29항에 있어서,

데이터 송신원인 통신국은 자국의 비컨 송신 채널 상에서 데이터 송신처인 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 송신하고,

상기 비컨을 수신한 주변국은 소정 기간의 상기 비컨 송신 채널 상에서의 데이터 송신을 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
제29항에 있어서,

상기 데이터 송신원인 통신국은 자국의 비컨 송신 채널과 상기 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널이 일치하는 경우에는 송신 요구 패킷 RTS의 송신을 생략하고,

상기 데이터 송신처인 통신국은 데이터 송신처인 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 수신한 것에 응답하여 확인 통지 패킷 CTS를 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하는 무선 통신 장치로서,

각 채널에서 무선 데이터를 송수신하는 통신 수단과,

상기 통신 수단에 있어서의 데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 수단과,

상기 통신 수단에 있어서의 데이터 송수신의 타이밍을 제어하는 통신 제어 수단과,

상기 통신 수단을 통하여 송신하는 자국의 비컨 신호를 생성하는 비컨 생성 수단과,

상기 통신 수단에 의해 수신한 주변국의 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 수단

을 구비하고,

상기 채널 설정 수단은 상기 복수개 채널 중 자기의 비컨 송신 채널을 결정하고, 데이터 송신시에는 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널을 데이터 송신 채널로서 설정하는, 무선 통신 장치.
제37항에 있어서,

상기 채널 설정 수단은 상기 복수개 채널 중 자국에 있어 가장 통신 품질이 양호하거나 또는 수신에 적합한 채널을 자국의 비컨 송신 채널로서 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제37항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 자국의 비컨 송신 채널 상에서 기존국의 비컨 송신 타이밍이 이미 설정되어 있는 경우에는 시간적으로 중첩되지 않도록 자기의 비컨 송신 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제37항에 있어서,

상기 채널 설정 수단은 자국의 비컨 송신 타이밍이 가까와진 것에 응답하여 상기 자국의 비컨 송신 채널을 송신 채널로 설정하고,

상기 통신 제어 수단은 상기 자국의 비컨 송신 타이밍의 도래에 응답하여 비컨 송신 동작의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제37항에 있어서,

상기 채널 설정 수단은 주변국의 비컨 송신 타이밍이 가까와진 것에 응답하여 상기 주변국의 비컨 송신 채널을 수신 채널로 설정하고,

상기 통신 제어 수단은 상기 주변국의 비컨 송신 타이밍의 도래에 응답하여 그 수신 동작의 제어를 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제37항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 자국의 비컨 송신에 따라 우선 송신 기간을 획득하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제42항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 타국의 비컨 송신 타이밍에 따라 상기 타국의 비컨 송신 채널로 이행하여 비컨의 수신을 행한 후 상기 타국에 주어져 있는 우선 송신 기간 중이라도 상기 타국이 데이터 송신을 행하는 채널 이외의 채널 상에서의 데이터 송신 동작을 행하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제37항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널 상에서 송신 요구 패킷 RTS를 송신하고, 상기 데이터 송신처인 통신국으로부터 확인 통지 패킷 CTS를 수신한 것에 응답하여 데이터 송신을 개시하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제37항에 있어서,

상기 비컨 생성 수단은 데이터 송신처인 통신국과 그 비컨 송신 채널을 명기한 비컨을 생성하고,

상기 통신 제어 수단은 상기 비컨을 자국의 비컨 송신 채널 상에서 송신하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제45항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 자국의 비컨 송신 채널 상에서 자국 앞으로 보내온 송신 요구 패킷 RTS 또는 자국을 송신처로서 명기한 비컨을 수신한 것에 응답하여 확인 통지 패킷을 돌려주는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
제45항에 있어서,

상기 통신 제어 수단은 타국 앞으로 보내는 송신 요구 패킷 RTS 또는 타국을 송신처로서 명기한 비컨을 수신한 것에 응답하여 상기 수신 채널 상에서 소정 시간의 데이터 송신을 대기하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 장치.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하는 무선 통신 방법으로서,

데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 스텝과,

데이터 송수신의 타이밍을 제어하는 통신 제어 스텝과,

자국의 비컨 신호를 생성하는 비컨 생성 스텝과,

주변국으로부터의 수신 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝

을 포함하고,

상기 채널 설정 스텝에서는 상기 복수개 채널 중 자기의 비컨 송신 채널을 결정하고, 데이터 송신시에는 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널을 데이터 송신 채널로서 결정하는, 무선 통신 방법.
제48항에 있어서,

상기 채널 설정 스텝에서는 상기 복수개 채널 중 자국에 있어 가장 통신 품질이 양호하거나 또는 수신에 적합한 채널을 자국의 비컨 송신 채널로서 결정하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 방법.
복수개 채널이 준비되고, 제어국과 피제어국의 관계를 가지고 있지 않은 무선 통신 환경 하에서 자율 분산적으로 동작하기 위한 처리를 컴퓨터 시스템 상에서 실행하도록 컴퓨터에 의해 판독 가능한 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램으로서,

데이터 송수신용의 채널을 설정하는 채널 설정 스텝과,

데이터 송수신의 타이밍을 제어하는 통신 제어 스텝과,

자국의 비컨 신호를 생성하는 비컨 생성 스텝과,

주변국으로부터의 수신 비컨 신호를 해석하는 비컨 해석 스텝

을 포함하고,

상기 채널 설정 스텝에서는 상기 복수개 채널 중 자기의 비컨 송신 채널을 결정하고, 데이터 송신시에는 데이터 송신처인 통신국의 비컨 송신 채널을 데이터 송신 채널로서 결정하는, 컴퓨터 프로그램.