KR20090100273A - 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램 - Google Patents

통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램 Download PDF

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Abstract

통신 시스템은 주변 통신국으로부터 수신된 비콘에 관한 비콘 시각 정보가 게재되는 비콘을 각각 소정의 송신 간격으로 송신하고, 수신된 비콘에 게재되는 비콘의 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신된 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 제어하는 복수의 통신국을 포함하며, 적어도 일부의 통신국은 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신된 비콘에 관한 우선도를 결정하는 수단과 수신된 비콘 중에 우선도가 높은 비콘의 비콘 시각 정보를 게재하는 수단을 포함하고, 소정의 송신 간격으로 비콘을 송신한다.
비콘, 통신국, 우선도 결정 수단, 비콘 생성 수단,

Description

통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램{COMMUNICATION APPARATUS AND COMMUNICATION METHOD, COMMUNICATION SYSTEM, AND COMPUTER PROGRAM}
<관련 출원의 상호 참조>
본 발명은 2008년 3월 18일자 일본특허청에 제출된 일본특허출원 제2008-069222호에 관련된 기술 내용을 포함하며, 그 전체 내용은 참조로서 본 명세서에 포함된다.
본 발명은, 무선 LAN(Local Area Network) 혹은 PAN(Personal Area Network)와 같이 복수의 무선 통신국 사이에서 서로 통신을 행하는 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 특히, 자율 분산적으로 동작하는 복수의 통신국이 피어 투 피어(Peer to Peer)로 접속하는 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
더 상세히 설명하면, 본 발명은, 자율 분산적으로 동작하는 통신국 사이에서 비콘 프레임을 서로 교환하여 통신이 운영되는 피어 투 피어의 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것으로, 특히, 인접국으로부터 수신하는 비콘 타이밍 정보를 비콘 프레임 중에 게재함으로써, 비콘의 숨겨진 단말 문제(hidden terminal problem)를 경감하는 피어 투 피어의 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램에 관한 것이다.
종래의 유선 통신 시스템에서 사용된 배선으로부터 해방되는 시스템으로서, 무선 네트워크가 주목받고 있다. 예를 들면, IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11a, IEEE 802.11b, 혹은 IEEE 802.1g와 같은 무선 LAN 규격이 대표적이다. 무선 LAN에 의하면 유연한 인터넷 접속이 가능하여, 기존의 유선 LAN을 치환할뿐만 아니라, 호텔이나 공항 라운지, 역, 카페와 같은 공공의 장소에서도 인터넷 접속 수단을 제공할 수 있다. 무선 LAN은 이미 광범위하게 보급되고 있어, 퍼스널 컴퓨터(PC) 등의 정보 기기뿐만 아니라, 디지털 카메라나 음악 플레이어 등의 CＥ(Consumer Electronics) 기기에도 무선 LAN 기능을 탑재하는 것이 일반적으로 되어 가고 있다.
무선기술을 이용하여 LAN을 구성하기 위하여, 에어리어(area) 내에 "액세스 포인트(AP)" 또는 "코디네이터(coordinator)"라고 불리는 제어국이 되는 장치를 1대 설치하고, 제어국의 통괄적인 제어하에서 네트워크를 형성하는 방법이 일반적으로 이용되고 있다. 제어국은, 네트워크 내에 있는 복수의 단말국의 액세스 타이밍을 조정하여, 각 단말국이 서로 동기를 취하는 동기적인 무선 통신을 행한다.
또한, 무선 네트워크를 구성하는 다른 방법으로서, 모든 단말국이 대등하고 자율 분산적으로 피어 투 피어(Peer to Peer)로 동작하며, 단말국 스스로가 액세스 타이밍을 결정하는 "애드 혹(Ad-hoc) 통신"이 고안되어 있다. 특히 근린에 위치하 는 비교적 소수의 클라이언트로 구성되는 소규모 무선 네트워크에서는, 특정 제어국을 이용하지 않고, 임의의 단말끼리가 직접 비동기의 무선 통신을 행할 수 있는 애드 혹 통신이 적당하다고 생각된다.
예를 들면, IEEE 802.11에 있어서의 네트워킹은, BSS(Basic Service Set)의 개념에 기초하고 있다. BSS는, 제어국이 존재하는 "하부 구조(infrastructure) 모드"로 정의되는 BSS와, 복수의 MT(Mobile Terminal:이동국 또는 단말국)만에 의해 구성되는 "애드 혹 모드"로 정의되는 IBSS(Independent BSS)의 2종류로 구성된다.
또한, IEEE 802.11로 규정되는 애드 혹 네트워크 이외에도, 자율 분산적으로 동작하는 각 통신국이 피어 투 피어로 접속하는 통신 시스템에 관한 개발이 행해지고 있다. 예를 들면, 복수의 통신국이 프레임을 릴레이하여 전송하는 "멀티 홉 통신(multi-hop communication)"은, 전파가 닿는 범위에 모든 통신 상대가 수용되어 있다고는 할 수 없다는 문제를 해결하여, 복수의 통신국이 프레임을 릴레이하여 전송하는 "멀티 홉 통신"에 의해 다수의 통신국을 상호 접속할 수 있다. 현재, IEEE 802.11 중의 태스크 그룹(task group; TG)의 하나로서, 멀티 홉 통신에 관한 표준화 작업이 진행되고 있다. 본 명세서 중에서는, 멀티 홉 통신을 행하는 무선 네트워크를 "메시 네트워크"라고 부르고, 메시 네트워크를 구성하는 각 통신국을 "메쉬 포인트(MP)"라고도 부르기로 한다.
예를 들면, 각 통신국이 네트워크에 관한 정보를 기술한 비콘을 서로 송신함으로써 네트워크를 구축하고, 그 비콘에서 다른 통신국에서의 통신 상태 등의 고도의 판단을 행하는 무선 통신 시스템에 대하여 제안이 행해지고 있다(예를 들면, WO2004/071022 참조). 마찬가지 방법을 이용하여 메시 네트워크를 구성할 수 있다.
도 15에는, 각 통신국이 비콘 신호의 교환을 통하여 자율 분산적으로 통신하는 무선 통신 시스템에 있어서의 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다. 도 15에 도시된 예에서는, 네트워크에 참가하는 통신국으로서 STA1 및 STA2의 2대가 서로의 통신 가능 범위에 존재하고, 각 통신국은 각각의 TBTT(Target Beacon Transimssion Time)를 설정하고, 정기적으로 비콘 신호를 송신하고 있다. 그리고, 각 통신국은, 인접하는 MＴ의 정보를 추출하기 위하여, 필요에 따라 다른 통신국으로부터 비콘 신호를 정기적으로 수신하고 있다. 또한, 비콘 송신 주기는, 모든 통신국에서 동일한 필요는 없지만, 여기에서는 설명의 간소화를 위하여, 각 통신국이 같은 비콘 송신 주기로 비콘을 송신하고 있는 것으로 한다.
여기서, 피어 투 피어 통신 시스템에서는, 일반적으로 숨겨진 단말 문제가 생기는 것이 알려져 있다. 숨겨진 단말이란, 어떤 특정한 통신국 사이에서 통신을 행할 경우, 통신 상대가 되는 한편의 통신국에서는 들을 수 있지만 다른 쪽의 통신국에서는 들을 수 없는 통신국을 지칭한다. 숨겨진 단말끼리에서는 네고시에이션(negotiation)을 행할 수 없기 때문에, 송신 동작이 충돌하는 가능성이 있다. 도 16 내지 도 18을 참조하면서, 자율 분산적으로 동작하는 통신국 사이에서 비콘 신호를 서로 교환하여 통신이 운영되는 피어 투 피어 통신 시스템에 있어서의 비콘의 숨겨진 단말 문제, 및 그 대처 방법에 대하여 고찰한다.
도 16a 내지 도 16c에는, 피어 투 피어 통신 시스템에 있어서, 비콘의 숨겨 진 단말 문제가 발생하는 모습이 예시되어 있다.
도 16a의 좌측에 도시하는 상태에서는, 1대의 통신국(STA0)만이 존재하고 있다. 도 16a 우측에는, STA0이 100밀리세컨드마다 비콘을 송신하고 있는 모습을 나타내고 있다. 도 16a 중에서, B0은 STA0이 100밀리세컨드의 주기로 송신하는 비콘 신호이다.
계속하여, 도 16b 좌측에는, STA0의 통신 범위 내에 신규 통신국(STA1)이 나타난 모습을 나타내고 있다. 이 경우, STA1은, STA0의 비콘(B0)을 직접 수신할 수 있으므로, 이와 충돌하지 않는 타이밍을 적당하게 찾아내서 자국의 TBTT를 설정한다. 도 16b 우측에는, STA1의 비콘 송신 시각(B1)으로서, STA0의 10밀리세컨드의 비콘 송신 주기의 정확히 한복판 정도가 선택된 모습이 나타내져 있다.
또한 계속해서, 도 16b 좌측에는, STA2(즉, STA0에 있어서 숨겨진 단말)가 STA1의 통신 범위 내이지만 STA0으로부터 직접 전파가 도달하지 않는 위치에 나타나는 상황을 도시한다. 이 경우, STA2는, STA1로부터의 비콘(B1)은 직접 수신할 수 있으므로, 이와 충돌하지 않는 시각을 자국의 비콘 송신 시각(B2)으로서 선택할 수는 있다. 그런데, STA2는, 숨겨진 단말인 STA0으로부터 송신되는 비콘(B0)의 존재를 모르기 때문에, STA0과 같은 시각으로 비콘을 송신해버리는 가능성이 있다. 이와 같은 경우, STA1에 있어서, STA2와 STA0의 비콘이 충돌하여, 네트워크의 운영상 매우 큰 문제가 된다.
예를 들면, 각 통신국이, 인접국으로부터 수신한 비콘의 시각 정보를 비콘 신호에 게재하여 서로 통지하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, WO2004/071022 참조). 이 방법에 따르면, 각 통신국은 인접국으로부터 수신한 비콘에 기재되어 있는 수신 비콘 시각 정보를 해석하는 것으로, 숨겨진 단말의 비콘 송신 시각을 검지하고, 충돌을 회피할 수 있다.
도 17에는, 비콘 프레임의 포맷 예를 나타내고 있다. 같은 도면에서는 생략하고 있지만, 일반적으로는, 비콘 프레임 중에는, 해당 프레임을 송신한 통신국이 어느 만큼의 주기로 비콘을 송신하고 있을지를 나타내는 필드도 포함된다(도시한 프레임 포맷에서는, 다른 정보(Other Information)의 일부에 포함되는 것으로 이해되어야 함).
상술한 "수신 비콘의 시각 정보"의 포맷으로서는 여러 가지 것이 생각된다. 도 17에 나타낸 프레임 포맷 예에서는, 자국의 시각 관리를 행하는 타이머 값인 "타임 스탬프(Time Stamp) 값"과 "비콘 타이밍 정보(Beacon Timing)"로 나타내는 것이 가능하다. 각 통신국은, 자국 장치 내에서 자국 장치의 기준 시각을 카운트 업하는 타이머를 기동시키고 있고, 비콘 프레임에는 당해 프레임을 송신한 순간의 타이머 값을 "Time Stamp"값으로서 게재한다. 또한, 도 18에는, "비콘 타이밍 정보"의 내용(content)을 나타내고 있다. 도시한 비콘 타이밍 정보는, Element ID를 헤더로 하여, 해당 엘리먼트의 길이 정보가 계속되고, 그 후에, "STA ID value", "비콘 수신 시각", 및 "비콘 간격"의 각 정보가, 수신 비콘 분만큼 게재된다. 예를 들면, STA0과 STA1의 2대의 통신국에서 비콘을 수신하고 있는 통신국은, STA0 및 STA1 각각에 관하여, 상기의 3개의 정보 세트를 기재하게 된다. 여기에서, "STA ID value"는, 해당 비콘의 송신원을 식별하는 값이다. "비콘 수신 시각"은, 해당 비콘의 수신 시각을 나타내는 정보이며, 해당 비콘을 수신했을 때의 자장치의 타이머 값이 기재된다. "비콘 간격"은, 해당 비콘의 송신 빈도(해당 비콘의 송신원에 있어서의 비콘 프레임의 송신 주기)를 나타내는 값이다.
비콘 타이밍 정보를 비콘 프레임에 게재함으로써, 피어 투 피어의 통신 시스템에 있어서의 비콘의 숨겨진 단말 문제를 크게 경감할 수 있다. 도 16c에 도시한 예에서는, STA2는 STA1로부터의 비콘을 수신하고, 비콘 타이밍 정보를 해석함으로써, "STA1이 어느 시각에서 STA0(숨겨진 단말)로의 비콘을 수신하게 될 것인가"를 아는 것이 가능해지고, 숨겨진 단말로부터 송신되는 비콘과 겹치지 않는 시각에 자국의 비콘 송신 시각을 설정하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 비콘 타이밍 정보를 비콘 프레임에 게재한다는 숨겨진 단말 문제의 해결 방법에서는, 몇 가지 새로운 기술적 문제를 초래한다.
제1 문제로서, 도 17 또는 도 18에 도시한 바와 같은 "비콘 타이밍 정보"의 포맷에서는, 다수의 주변 통신국으로부터의 비콘 시각 정보를 게재하고자 하면, 비콘에 게재하는 정보량이 많아지기 때문에, 비콘 프레임이 거대화해 버리는 것을 들 수 있다.
예를 들면, "STA ID value"가 1옥텟, "비콘 수신 시각"이 2옥텟, "비콘 간격"이 2옥텟으로 각각 표현된다고 하면, 통신국 1대당의 비콘 타이밍 정보의 크기는 5옥텟이 된다. 이 경우, 16대분의 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보를 게재하고자 하면, 합계 80옥텟(= (1+2+2)×16)의 정보량이 필요하게 되어, 무시할 수 없는 크기가 되어버린다.
제2 문제로서, 통신국 마다의 비콘 송신 주기가 제각각이면, 비콘 충돌 유무의 판단이 곤란해지는 것을 들 수 있다. 도 15에 나타낸 통신 시퀀스 예에서는, 설명의 간소화를 위하여, 네트워크에 참가하는 통신국의 비콘 송신 주기가 전부 동일하다. 각 통신국의 비콘 송신 주기가 동일 또는 정수배의 관계에 있으면, 장래에 걸쳐 계속하여 충돌이 발생하는지의 여부의 판단은 용이하지만, 네트워크 운용 방법은 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 한 쪽의 통신국이 200밀리세컨드 간격으로 비콘을 송신하고, 다른 쪽의 통신국이 300밀리세컨드 간격으로 비콘을 송신하고 있을 경우, 비콘 충돌은 단속적으로 발생하게 되어 애매한 상태가 발생한다. 이 경우, 충돌로 간주할 것인지 여부의 판단을 어떻게 할지는 명확하지 않다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자율 분산적으로 동작하는 복수의 통신국이 피어 투 피어로 최적으로 접속할 수 있는 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 자율 분산적으로 동작하는 통신국 사이에서 비콘 프레임을 서로 교환하여 통신이 최적으로 운영되는, 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 인접국으로부터 수신하는 비콘 타이밍 정보를 비콘 프레임에 게재함으로써, 비콘의 숨겨진 단말 문제를 경감할 수 있는 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각 통신국이 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘 시각 정보를 보다 적은 정보량으로 비콘 프레임에 게재하여 최적으로 네트워크를 운용할 수 있는 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각 통신국이 불균일한 비콘 송신 간격으로 비콘 프레임을 서로 교환하는 통신 환경 하에서, 비콘 프레임의 충돌을 회피하면서 최적으로 네트워크를 운용할 수 있는 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방 법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명은, 상술한 조건의 관점에서 행해진 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘에 관한 비콘 시각 정보를 게재한 비콘을 각각 소정의 송신 간격으로 송신하는 동시에, 수신한 비콘에 게재되어 있는 비콘 정보에 기초하여 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 제어하는 복수의 통신국으로 구성되어, 적어도 일부의 통신국은, 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘의 우선도를 결정하는 수단과, 수신한 비콘 중 우선도가 높은 것의 비콘 시각 정보를 자국의 비콘에 게재하는 수단을 구비하고, 소정의 비콘 송신 간격마다 비콘을 송신하는 통신 시스템이다.
단, 여기서 말하는 "시스템"이란, 복수의 장치(또는 특정한 기능을 실현하는 기능 모듈)가 논리적으로 집합한 것을 말하며, 각 장치나 기능 모듈이 단일 케이스 내에 있는지의 여부는 특별히 상관하지 않는다.
각 통신국이 자율 분산적으로 동작하여 피어 투 피어 접속을 완수하는 무선 네트워크의 형태로서, 각 단말국이 스스로 액세스 타이밍을 결정하는 애드 혹 모드나, 나아가서는, 복수의 통신국이 프레임을 릴레이하여 멀티 홉 통신이 가능해지는 메시 네트워크가 알려져 있다. 이러한 종류의 통신 시스템에서는, 각 통신국이 비콘 신호의 교환을 통하여 자율 분산적으로 통신한다고 하는 운용 방법이 일반적이다. 또한, 숨겨진 단말이 되는 통신국 사이에서의 비콘의 충돌을 경감하기 위하 여, 각 통신국은 주변 통신국으로부터 수신한 비콘의 시각 정보를 자국의 비콘에 게재하는 동시에 수신한 비콘의 내용을 해석하여 다른 국의 비콘 송신 시각과 중첩되지 않도록 자국의 비콘 송신 타이밍을 제어하는 방법이 제안되어 있다.
그런데 다수의 주변 통신국으로부터의 비콘 시각 정보를 게재하고자 하면, 비콘에 게재하는 정보량이 많아지기 때문에, 비콘 프레임이 거대화되어 버린다고하는 문제가 있다. 또한, 통신국마다의 비콘 송신 주기가 제각각이면, 비콘 충돌 유무의 판단이 곤란해진다는 문제가 있다.
이에 대하여, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서는, 통신국은 1 이상의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘의 우선도를 결정하고, 수신한 비콘 중 우선도가 높은 것에 한정하여 비콘 시각 정보를 자국의 비콘에 게재하도록 하고 있다. 여기서, 우선도가 높은 비콘이란, 비콘의 수신 상황이 변화한 것 같은, 인접국으로의 통지의 긴급도가 높은 비콘에 상당한다. 따라서, 통신국은 1 이상의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘 중 수신 상황에 변동이 있는 비콘 시각 정보를 우선하여 자국의 비콘에 게재하게 된다. 바꿔 말하면, 각 통신국은, 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘수(비콘이 도래하는 주변국의 대수)가 커져도, 수신 상황에 변동이 없는 것의 비콘 시각 정보에 대하여는 자국의 비콘으로의 게재를 생략함으로써, 비콘 프레임의 비대화를 억제할 수 있다.
우선도 결정 수단은, 예를 들면, 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘 중 수신 상황에 변동이 있는 것의 우선도를 높게 설정한다. 혹은, 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘 중 다른 통신국으로부터 수신한 비콘과 수 신 간격이 근접되어 있는 것에 대하여는, 비콘 송신 타이밍의 변동에 의해 충돌이 발생할 가능성이 높고, 통지의 긴급도는 높다고 생각되므로, 그 우선도를 높게 설정한다.
우선도가 높은 수신 비콘에 한정하여 비콘 타이밍 정보를 게재하면, 실제로는 수신되어 있는 비콘 프레임 중의 "비콘 타이밍 정보"에 게재되어 있지 않은 것도 존재하게 된다. 따라서, 비콘 생성 수단은, 현재의 비콘 타이밍 정보에 게재되어 있는 수신 비콘이 전부인지의 여부를 나타내는 정보를 비콘에 게재하도록 하여도 된다. 또한, 이러한 정보가 기재되어 있는 비콘을 주변 통신국으로부터 수신한 통신국은, 수신 비콘을 해석하여 해당 비콘 송신원에 있어서 다른 수신 비콘이 존재하고 있는 취지를 검지하고, 또한 해당 수신 비콘에 게재되어 있는 이상의 비콘 타이밍 정보를 자국이 얻을 필요가 있다고 판단했을 경우에는, 모든 비콘 타이밍 정보를 해당 비콘의 송신원으로부터 취득하기 위한 핸드셰이킹(handshaking) 동작을 행하도록 하면 된다.
또한, 통신국은, 비콘의 수신 상황이 변화한 것인지 여부를 나타내는 정보를 비콘에 게재하도록 하여도 된다. 수신 비콘 변화 정보는, 자국이 관측하는 한, 수신 비콘의 상황에 변화가 생긴 것을 나타내는 정보로서, 예를 들면 1비트의 플래그로 변화한 취지를 나타내거나, 수신 비콘 상황이 변화할 때마다 수치를 변화시켜서 게재하거나 하여 변화의 취지를 주변국에 전달하는 역할이 있다. 여기에서 말하는 비콘의 수신 상황의 변화로서는, 지금까지 정기적으로 수신되고 있었던 비콘이 소멸한 것, 지금까지 관측되지 않은 비콘을 수신하기 시작한 것, 지금까지 수신하고 있었던 비콘의 송신 간격이 변경된 것, 다른 주변 통신국으로부터 수신한 비콘의 수신 간격이 근접되어 있는 것 등을 들 수 있다.
또한, 수신 비콘의 상황에 변화를 나타내는 정보가 기재되어 있는 비콘을 주변 통신국으로부터 수신한 통신국은, 그 변화가 해당 비콘에 게재되어 있는 비콘 타이밍 정보로부터는 충분한 정보를 얻을 수 없다고 판단한 경우에는, 모든 비콘 타이밍 정보를 해당 비콘의 송신원으로부터 취득하기 위한 핸드셰이크 동작을 행하도록 하면 된다.
또한, 본 발명의 제2 측면은, 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기를 게재한 비콘을 각각 소정의 송신 간격으로 송신하는 동시에, 수신한 비콘에 게재되어 있는 비콘 정보에 기초하여 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 주기 마다 비콘을 송신하는 복수의 통신국을 포함하고, 적어도 일부의 통신국은, 스스로 비콘을 수신한 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기, 및 수신한 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌 빈도를 산출하고, 충돌의 빈도에 따라서, 자국 및 주변 통신국에 서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 통신 시스템이다.
상술한 바와 같이, 통신국 마다의 비콘 송신 주기가 제각각이면, 비콘 충돌 유무의 판단이 곤란해진다는 문제가 있지만, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서, 통신국은 스스로 수신한 비콘으로부터 얻어지는 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기나, 비콘의 게재 내용의 해석 결과로부터, 각 주변 통신국의 비콘 시각 정 보 및 비콘 송신 주기를 취득하면, 이들로부터 장래에 발생할 비콘 충돌 빈도를 산출한다. 그리고, 충돌의 빈도를 기준으로 하여 충돌의 심각함을 판단하여, 자국의 비콘 송신 타이밍을 변경하고, 나아가서는 충돌이 심각해지는 주변 통신국에 대하여는 비콘 송신 타이밍의 변경을 요구함으로써, 비콘의 숨겨진 단말 문제를 해결하도록 하고 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각 통신국이 자율 분산적으로 동작하여 피어 투 피어 접속을 행하는 통신 환경하에 있어서 통신국으로서 동작하기 위한 처리를 컴퓨터상에서 실행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능한 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터를, 비콘을 포함하는 주변 통신국으로부터의 프레임 수신을 행하는 수신 수단; 비콘 수신 수단에서 수신한 비콘을 해석하는 비콘 해석 수단; 비콘 수신 수단이 주변국으로부터 수신한 각 비콘에 대하여 우선도를 결정하는 우선도 결정 수단; 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘 중 높은 우선도를 갖는 비콘의 수신 시각에 관한 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 수단; 비콘 생성 수단이 생성한 비콘을 포함하는 프레임 송신을 행하는 송신 수단; 송신 수단 및 수신 수단에 의한 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 수단; 및 비콘 해석 수단에 의한 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 수단으로서 기능 시키기 위한 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 각 통신국이 자율 분산적으로 동작 하여 피어 투 피어 접속을 행하는 통신 환경하에 있어서 통신국으로서 동작하기 위한 처리를 컴퓨터상에서 실행하도록 하는 컴퓨터 판독 가능한 컴퓨터 프로그램으로서, 컴퓨터를, 비콘을 포함하는 주변 통신국으로부터의 프레임 수신을 행하는 수신 수단; 비콘 수신 수단에서 수신한 비콘을 해석하는 비콘 해석 수단; 주변 통신국으로부터 수신하는 각 비콘에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기를 포함하는 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 수단; 비콘 생성 수단이 생성한 비콘을 포함하는 프레임 송신을 행하는 송신 수단; 송신 수단 및 상기 수신 수단에 의한 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 수단; 및 비콘 해석 수단에 의한 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 수단으로서 기능시키고, 제어 수단은, 스스로 비콘을 수신한 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기, 및 수신한 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 충돌의 빈도에 따라서, 자국 및 주변 통신국에 있어서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 컴퓨터 프로그램이 제공된다.
본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램은, 컴퓨터 시스템상에서 소정의 처리를 실현하도록 컴퓨터 판독 가능한 형식으로 기술된 컴퓨터 프로그램을 정의한 것이다. 바꾸어 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 컴퓨터 프로그램을 컴퓨터에 인스톨함으로써 컴퓨터상에서는 협동적 작용이 발휘되어, 통신국으로서 자율 분산적 으로 동작한다. 이러한 통신국을 복수 기동하여 무선 네트워크를 구축함으로써, 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템과 마찬가지의 작용 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 자율 분산적으로 동작하는 복수의 통신국이 피어 투 피어로 적절히 접속할 수 있는 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 자율 분산적으로 동작하는 통신국 사이에서 비콘 프레임을 서로 교환하여 통신이 최적으로 운영되는, 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 인접국으로부터 수신하는 비콘 타이밍 정보를 비콘 프레임 중에 게재함으로써, 비콘의 숨겨진 단말 문제를 경감할 수 있는 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 각 통신국이 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘 시각 정보를 보다 적은 정보량으로 비콘 프레임에 게재하여 최적으로 네트워크를 운용할 수 있는, 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, 각 통신국이 불균일한 비콘 송신 간격으로 비콘 프레임을 서로 교환하는 통신 환경 하에서, 비콘 프레임의 충돌을 회피하면서 최적으로 네트워크를 운용할 수 있는, 피어 투 피어가 우수한 통신 장치 및 통신 방법, 통신 시스템, 및 컴퓨터 프로그램을 제공할 수 있다.
본 발명의 또 다른 목적, 특징이나 이점은, 후술하는 본 발명의 실시 형태나 첨부하는 도면에 기초하여 보다 상세한 설명에 의해 명백해질 것이다.
이하, 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대하여 자세히 설명한다.
이하에 설명하는 실시 형태에 있어서 상정하고 있는 통신의 전파 채널은 무선이며, 또한, 단일 전송 매체(주파수 채널에 의해 링크가 분리되어 있지 않을 경우)를 이용하여, 복수의 기기 사이에서 네트워크를 구축하는 경우로 하고 있다. 단, 복수의 주파수 채널이 전송 매체로서 존재하는 경우라 하더라도 마찬가지라고 할 수 있다. 또한, 실시 형태에서 상정하고 있는 통신은 축적 교환형(store-and-forward type)의 트래픽이며, 패킷 단위로 정보가 전송된다. 또한, 이하에 설명하는 각 통신국에서의 처리는, 기본적으로 네트워크에 참가하는 모든 통신국에서 실행되는 처리다. 단, 경우에 따라서는, 네트워크를 구성하는 모든 통신국이 이하에 설명하는 처리를 실행한다고는 할 수 없음에 유의한다.
도 1에는, 본 발명에 따른 무선 네트워크에 있어서 통신국으로서 자율 분산적으로 통신 동작을 행하여 피어 투 피어로 다른 국과 접속할 수 있는 무선장치의 하드웨어 구성을 모식적으로 나타내고 있다. 무선장치는, 퍼스널 컴퓨터 등의 무선 LAN 카드를 탑재한 정보 기기, 혹은 디지털 카메라나 음악 플레이어 등의 CＥ 기기다.
도시된 무선장치는, CPU(Central Processing Unit)(1)가, ROM(Read Only Memory)(2)이나 RAM(Random Access Memory)(3) 등의 메모리 장치, 주변 장치(4), HDD(Hard Disk Drive) 등의 외부 기억 장치(5), 무선 LAN 인터페이스(6) 등의 주변 장치와 버스를 통하여 상호접속되어 있다. 또한, 브릿지 장치를 통하여 2개 이상의 버스가 연결되어 있다.
CPU(1)는, ROM(2)에 저장된 제어 코드나 외부 기억 장치(5)에 인스톨되어 있는 프로그램 코드를 RAM(3) 상에 로드하여 실행함으로써, 주변 장치(4)를 이용한 장치의 동작(예를 들면, 디지털 카메라에 있어서의 촬영이나 화상 재생 동작, 음악 플레이어에 있어서의 플레이 리스트 표시나 음악 재생 동작)이나, 무선 LAN 인터페이스부(6)를 이용한 통신 동작 등, 장치 전체의 동작을 통괄적으로 제어한다.
도 1에 나타낸 예에서는, 무선 LAN 인터페이스부(6)는 IEEE 802의 MAC(Media Access Control)층의 프레임을 버스를 경유하여 RAM(3)에 전달하고, CPU(1)에서 MAC층의 처리를 행하도록 하고 있다. 단, 본 발명의 요지는, 도 1에 도시한 바와 같은 무선 장치의 구성에 한정되는 것이 아니라, 도 2에 도시한 바와 같은 다른 구성도 생각할 수 있다. 도 2에서는, 무선 LAN 인터페이스부(6)는, I/O 인터페이스(7) 경유로 버스에 접속되어 있다. 무선 LAN 인터페이스부(6)와 버스를 연결하는 I/O 인터페이스(7)는, MSIO(Memory Stick IO), SDIO(Secure Digital IO), USB(Universal Serial Bus) 등이 일반적이다. 무선 인터페이스부(6)는, IEEE 802.11의 MAC(Media Access Control)층의 처리를 행하고, IEEE 802.3과 등가의 프레임을 I/O 인터페이스(7)를 통하여 호스트 CPU(1)로 보내게 되어 있다.
도 1 및 도 2에 도시한 정보 기기에 무선 인터페이스부(6)를 장착함으로써, 예를 들면 애드 혹 네트워크상에서 동작하는 단말국(Mobile terminal: MＴ), 혹은 메시 네트워크상에서 동작하는 메쉬 포인트(Mesh Point: MP)로서 기능할 수 있다. 또한, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같은 정보 기기는 배터리(도시 생략)로부터 구동 전력이 공급되는 배터리 구동식을 상정하고 있어, 당해 배터리를 충전하는 충전기를 구비하고, 해당 배터리의 출력 단자 전압 등으로부터 그 잔량을 구하여 충전기에 의한 충전 오퍼레이션을 제어하도록 하여도 된다.
도 3에는, 무선 인터페이스부(6)의 내부 구성예가 도시되어 있다. 도시한 무선 인터페이스부(6)는, 제어국을 배치하지 않는 자율 분산형의 통신 환경하에 있어서 통신국으로서 동작하여, 같은 무선 시스템 내에서는 효과적으로 채널 액세스를 행함으로써, 충돌을 회피하면서 네트워크를 형성할 수 있다.
도시한 바와 같이, 통신국으로서의 무선 인터페이스부(6)는, 호스트 인터페이스부(101), 데이터 버퍼(102), 중앙 제어부(103), 비콘 생성부(104), 무선 송신부(106), 타이밍 제어부(107), 안테나(109), 무선 수신부(110), 비콘 해석부(112), 및 정보 기억부(113)를 구비하고 있다.
호스트 인터페이스부(101)는, 이 I/O 인터페이스(7)에 접속되는 호스트 기기(도 1 또는 도 2를 참조) 사이에서 각종 정보의 교환을 행한다.
데이터 버퍼(102)는, 호스트 인터페이스부(101) 경유로 접속되는 호스트 기기로부터 보내져 온 데이터나, 무선 전송로 경유로 수신한 데이터를 호스트 인터페이스부(101)를 경유하여 송출하기 전에 일시적으로 저장해 두기 위하여 사용된다.
중앙 제어부(103)는, 소정의 실행 명령 프로그램을 실행함으로써, 통신국으 로서의 당해 무선 인터페이스부(6)에 있어서의 일련의 정보 송신 및 수신 처리의 관리와 전송로의 액세스 제어를 일원적으로 행한다.
본 실시예에 따르면, 중앙 제어부(103)는, 애드 혹 네트워크 혹은 메시 네트워크 등 자율 분산형의 네트워크에 있어서의 액세스 제어 등을 실현하기 위한 처리를 실시한다. 또한, 여기서 말하는 액세스 제어에는, 비콘에 게재되어 있는 주변 통신국의 비콘 시각 정보에 기초하는 자국의 비콘 송신 타이밍 제어 등의 처리 등이 포함된다. 이들 처리의 상세에 대하여는 후술하기로 한다.
비콘 생성부(104)는, 근린에 있는 통신국과의 사이에서 주기적으로 교환되는 비콘 신호를 생성한다. 무선 인터페이스부(6)를 구비한 무선장치가 무선 네트워크를 운용하기 위하여는, 자기의 비콘 송신 위치나 인접국으로부터의 비콘 수신 위치 등을 규정한다. 이들의 비콘 시각 정보는, 정보 기억부(113)에 저장되는 동시에, 비콘 신호 중에 게재하여 인접하는 통신국에 통지한다. 각 통신국은, 전송 프레임 주기의 선두에서 비콘을 송신하므로, 채널에 있어서의 전송 프레임 주기는 비콘 간격에 의해 정의된다. 단, 비콘 신호 내로의 주변 통신국의 비콘 시각 정보의 게재 방법의 상세에 대하여는 후술하기로 한다.
무선 송신부(106)는, 데이터 버퍼(102)에 일시 저장되어 있는 데이터나 비콘 신호를 무선 송신하기 위하여, 소정의 변조 처리를 행한다. 또한, 무선 수신부(110)는, 소정의 시간에 다른 국으로부터 보내져 온 정보나 비콘 등의 신호를 수신 처리한다.
무선 송신부(106) 및 무선 수신부(110)에 있어서의 무선 송수신 방식은, 예 를 들면 무선 LAN에 적용 가능한, 비교적 근거리 통신에 알맞은 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.
안테나(109)는, 다른 통신국 앞으로 신호를 소정의 주파수 채널 상에서 무선 송신하거나, 혹은 다른 통신국으로부터 도래하는 신호를 수집한다. 본 실시예에 따르면, 송수신기에서 공용하는 단일 안테나를 구비하여, 송수신을 동시에 병행해서 행할 수는 없는 것으로 한다.
타이밍 제어부(107)는, 무선 신호를 송수신하기 위한 타이밍의 제어를 행한다. 예를 들면, 전송 프레임 주기의 선두에 있어서의 자기의 비콘 송신 타이밍이나, 인접국으로부터의 비콘 수신 타이밍, 인접국과의 데이터 송수신 타이밍, 스캔 동작 주기 등을 제어한다.
비콘 해석부(112)는, 인접국으로부터 수신된 비콘 신호를 해석하고, 숨겨진 단말을 포함하는 주변 통신국의 존재 등을 해석한다. 예를 들면, TBTT 등의 비콘 신호로부터 추출되는 인접국의 비콘 타이밍 정보는 주변 통신국 정보로서 정보 기억부(113)에 저장된다.
정보 기억부(113)는, 중앙 제어부(103)에 있어서 실행되는 일련의 액세스 제어 동작 등의 실행 수순 명령(충돌 회피 처리 수순 등을 기술한 프로그램)이나, 수신 비콘의 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국 정보 등을 저장해 둔다.
본 실시예에 따르면, 무선 인터페이스부(6)를 구비한 무선장치는, 애드 혹 네트워크나 메시 네트워크 등 자율 분산형의 네트워크에 참가하는 통신국(단말국 (MＴ) 또는 메시 포인트(MP))로서 동작한다. 상술한 자율 분산형의 네트워크에서는, 통신국 사이에서 비콘을 교환할 때에 숨겨진 단말 문제가 발생한다. 본 실시예에 따르면, 각 통신국은 주변 통신국의 대수의 증대에 상관없이, 정보량을 억제하면서 필요한 비콘 시각 정보를 서로 통지하는 동시에, 각 통신국이 다른 비콘 주기로 동작하는 경우라 하더라도 충돌의 발생을 억제할 수 있다고 하는 특징이 있다. 좀더 구체적으로는, 수신 상황에 변동이 없는 것의 비콘 시각 정보에 대하여는 자국의 비콘으로의 게재를 생략함으로써, 비콘 프레임의 비대화를 억제한다. 또한, 각 단말이 제각각의 비콘 주기로 비콘 송신 동작을 행할 경우에는, 초래적으로 발생할 것으로 상정되는 충돌의 빈도를 기준으로 하여 비콘의 충돌을 판단한다고 하는 충돌의 심각함에 따른 대응을 행한다. 이하, 이들의 처리 동작에 대하여 자세히 설명한다.
우선, 도 4를 참조하면서, 통신국이 행하는 비콘 수신 정보의 관리 방법에 대하여 설명한다.
각 통신국은, 비콘을 교환하면서 자율 분산 동작을 행하지만, 수신 비콘에 관한 정보를 전부 게재하면 송신하는 비콘이 거대화되어 버린다는 점에서, 수신 비콘의 기록에 우선도를 부여하여, 자국으로부터 송신하는 비콘에는 우선도가 높은 것에 한하여 게재한다고 하는 어프로치를 채용한다. 도 4에 나타내는 예에서는, 주변 통신국 정보로서 6대의 주변 통신국(STA0 내지 STA5)으로부터 각각 수신한 비콘 타이밍 정보의 기록이 정보 기억부(113) 내에 유지되어 있다. 이 중, 우선도가 높은 4개분(STA0, STA3, STA5, 및 STA2에 대한 비콘 타이밍 정보의 레코드)만이 추출되어서 송신 비콘에 게재되게 된다. 수신 비콘의 우선도의 부여 방법에 대하여는 후술하기로 한다. 또한, 통신국은, 송신 비콘에 게재 가능한 레코드 개수를 미리 정해 두고, 수신 비콘을 우선도순으로 소팅(sorting)한 후, 미리 정한 개수분만을 레코드를 게재하는 경우도 있는가 하면, 미리 개수는 정하지 않고, 우선도가 높은 것만을 주변 통신국 정보로부터 취출하여 자국 비콘에 게재하도록 하여도 된다.
우선도가 높은 비콘은, 수신 상황이 변한 것 같은, 인접국에 통지할 긴급도가 높은 비콘에 상당한다. 전술한 바와 같이 수신한 비콘 정보 중 우선도가 높은 것에 한정하여 "비콘 타이밍 정보"에 게재함으로써, 긴급도가 높은 비콘 정보를 통지하는 것이 보증된다.
계속하여, 수신 비콘의 우선도의 설정 방법에 대하여, 도 5 및 도 6을 참조하면서 설명한다.
도 5에는, 당초에는 STA0의 비콘은 관측되지 않고 있었지만, B0-1의 비콘을 시초로 비콘이 수신되기 시작한 통신 시퀀스 예가 도시되어 있다. 동일한 도면에서, 반전 표시한 비콘은 수신 비콘으로, 그 이외는 수신되지 않은 비콘이다.
B0-1의 시각에서 비콘을 수신한 통신국은, 그 비콘 정보를 해석하면, B0-0의 시각에도 STA0은 비콘을 송신하고 있어야 되는 것이 판명되지만, 이 비콘은 무언가의 이유에 의해 수신되어 있지 않다. 따라서, B0-1의 시각에서 수신한 비콘은 신규로 수신되기 시작한 비콘으로 판단되어, 수신 비콘의 상황에 변동이 생긴 것을 이유로 이 레코드는 높은 우선도가 부여되고, "비콘 타이밍 정보"에 높은 우선도로 기재되도록 처리를 행한다.
도 5에는, 지금까지 수신되지 않고 있었던 비콘이 수신되게 된 예를 나타냈다. 이와는 반대로, "지금까지도 수신은 되고 있었지만 비콘 송신의 간격이 변경되었다"는 것이 명백해진 등과 같은 경우에도, 수신 비콘의 상황에 변동이 발생한 것으로 간주되어 이 레코드에는 높은 우선도를 부여하고, "비콘 타이밍 정보"에 높은 우선도로 기재되도록 처리를 행하도록 한다.
또한, 높은 우선도가 부여되는 비콘의 다른 예로서, 다른 통신국에서의 수신 비콘과 수신 간격이 근접되어 있는 것을 예로 들 수 있다. 도 6에는, 3대의 통신국(STA0, STA1, 및 STA2)으로부터 각각 같은 주기로 송신되는 비콘을 정기적으로 수신하고 있는 통신 시퀀스 예가 도시되어 있다. 동일한 도면 중에서, 하이라이트 표시된(highlighted)) 비콘은 높은 우선도이고, 그 이외는 낮은 우선도의 비콘이다. 즉, B0-0, B0-1, B0-2는 STA0로부터 수신되는 비콘을 나타내고, B1-0, B1-1, B1-2는 STA1로부터 수신되는 비콘을 나타내며, B2-0, B2-1, B2-2은 STA2로부터 수신되는 비콘을 각각 나타내고 있다.
이때, STA0과 STA1로부터 송신되어 오는 비콘 프레임의 간격이 특정 임계값을 하회하여, 서로의 간격이 작다고 판단되었다. 프레임간의 간격이 작다고 하는 것은, 타이밍이 조금 바뀌면 양자가 충돌해버리는 것을 의미한다. 따라서, STA0과 STA1의 쌍방으로부터 비콘을 수신한 통신국에 있어서는, 비콘끼리가 충돌할 위험에 처했다고 판단하고, 이들에 높은 우선도를 부여하여, "비콘 타이밍 정보"에 높은 우선도로 게재되도록 처리를 행한다.
계속하여, 전술한 바와 같이 우선도가 높은 수신 비콘에 한정하여 비콘 타이밍 정보를 게재하는 경우의 비콘 프레임의 포맷 예에 대하여, 도 7을 참조하면서 설명한다.
우선도가 높은 수신 비콘에 한정하여 비콘 타이밍 정보를 게재하면, 실제로는 수신하고 있지만 비콘 프레임 중의 "비콘 타이밍 정보"에 게재되어 있지 않은 것도 존재하게 된다. 이 때문에, 통신국은, "비콘 프레임에 게재되어 있는 외에도 정기적으로 수신하고 있는 비콘이 존재하는 취지"를 주변국에 통지할 필요가 발생하는 경우도 있다. 따라서, 도 7에 나타낸 비콘 프레임의 포맷 예에서는, "비콘 타이밍 정보"의 필드 내에, 그 외에 수신 비콘이 존재하고 있는 취지를 나타내기 위한 "more beacon info"라고 불리는 필드를 준비하고, 이 필드를 이용하여, 현재의 비콘 타이밍 정보에 게재되어 있는 수신 비콘이 전부인지의 여부를 나타내도록 하고 있다.
또한, 통신국이 주변국에서 비콘을 수신했을 때에는, 해당 수신 비콘 중의 "비콘 타이밍 정보"의 more beacon info 필드를 체크한다. 그리고, 해당 수신 비콘에 게재되어 있는 이상의 비콘 타이밍 정보를 얻을 필요가 있다고 판단했을 경우에는, 해당 비콘의 송신원국에 대하여, 모든 비콘 타이밍 정보를 통지하는 취지를 리퀘스트하는 리퀘스트 프레임을 송신하는 경우가 있다. 이 리퀘스트 프레임(request frame)을 수신한 통신국은, 우선도에 상관없이 최근 수신한 전체 비콘을 포함하는 정보에서 "비콘 타이밍 정보"를 생성하고, 리스폰스 프레임(response frame)에 이를 게재하여 반송하여, 리퀘스트에 응답하는 등과 같은 핸드셰이크가 행해진다. 통신국은, 이러한 핸드셰이크를 통하여, 수신한 리스폰스 프레임으로부터, 주변국에 있어서 수신되어 있는 모든 비콘 타이밍 정보를 얻을 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같은 more beacon info 필드가 이용되는 실시 형태에서는, 종래의 비콘 프레임 중에 게재되어 있었던 수신 비콘 시각의 레코드가 하나도 게재되지 않는 경우도 있을 수 있다. 이는, 전술한 "미리 정한 송신 비콘에 게재 가능한 레코드수"가 제로일 경우에 상당하는데, 전술한 리퀘스트 프레임과 리스폰스 프레임의 핸드셰이크에 의해, 실제의 비콘 수신 시각이 통지되게 된다.
또한, 도 7에 나타낸 비콘 프레임의 포맷 예에서는, 비콘 프레임 중의 "비콘 타이밍 정보"로서, 게재한 이외에 수신 비콘이 존재하고 있는 취지를 나타내기 위한 "more beacon info" 필드 외에, 비콘 수신 상황이 변화한 취지를 나타내는 "beacon update info"라고 불리는 필드가 준비되어 있다. 수신 비콘 변화 정보는, 자국이 관측하는 한에 있어서, 수신 비콘의 상황에 변화가 생긴 것을 나타내는 정보로서, 예를 들면 1비트의 플래그로 변화한 취지를 나타내거나, 수신 비콘 상황이 변화할 때마다 수치를 변화시켜서 게재하거나 하여, 변화의 취지를 주변국에 전달한다고 하는 역할이 있다.
이와 같은 경우, 통신국은, 주변 통신국으로부터 수신한 비콘 중의 "비콘 타이밍 정보" 중의 beacon update info 필드를 체크한다. 그리고, 비콘 수신 상황에 변화가 있었던 것이 확인되었지만, 그 변화가 해당 비콘에 게재되어 있는 비콘 타이밍 정보로부터는 충분한 정보를 얻을 수 없다고 판단했을 경우에는, 해당 비콘의 송신원국(transmission source station)에 대하여, 수신한 모든 비콘 타이밍 정보 를 통지하는 취지를 리퀘스트하는 리퀘스트 프레임을 송신하는 경우가 있다. 이 리퀘스트 프레임을 수신한 통신국은, 우선도에 상관없이, 최근 수신한 모든 비콘을 포함하는 정보에서 "비콘 타이밍 정보"를 생성하고, 리스폰스 프레임에 이를 게재하여 반송하여, 리퀘스트에 응답하는 등의 핸드셰이크가 행해지게 된다. 그리고, 통신국은, 이러한 리스폰스 프레임을 수신함으로써, 주변 통신국에 있어서 수신되어 있는 모든 비콘의 타이밍 정보를 얻을 수 있다.
또한, 도 7에 도시한 바와 같은 more beacone info 필드가 이용되는 실시예에 따르면, 종래의 비콘 프레임 중에 게재되어 있었던 수신 비콘 시각의 레코드가 하나도 게재되지 않을 경우도 있을 수 있다. 이는 전술한 "미리 정한 송신 비콘에 게재 가능한 레코드수"가 제로일 경우에 상당하는데, 전술한 리퀘스트 프레임과 리스폰스 프레임의 핸드셰이크에 의해, 실제의 비콘 수신 시각이 통지되게 된다.
계속하여, 통신국이 비콘의 수신 상황에 변화가 생긴 것을 판단하는 방법에 대하여, 도 5 및 도 8을 참조하여 설명한다. 각 도면 중에서, 하이라이트 표시된 비콘은 수신 비콘이고, 그 이외는 수신되지 않은 비콘이다.
도 8에는, 지금까지 STA1로부터 수신되고 있었던 비콘이 수신되지 않게 되었을 경우의 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다. 통신국은, 지금까지 B1-0 및 B1-1과, 정기적으로 STA1로부터 비콘을 수신하고 있었다. 그런데, 다음에 예정되어 있었던 시각 B1-2의 주변에 있어서 비콘이 수신되지 않았다. 따라서, 통신국은, 이 비콘이 소멸되어, 비콘 수신 상황에 변화가 생긴 것으로 판단하고, beacon update info 필드를 체크한다.
도 5에는, 당초 STA0의 비콘은 관측되지 않고 있었지만, 시각 B0-1의 비콘을 시초로 비콘이 수신되기 시작했을 경우의 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다(상술한 바와 같이). 통신국은 상술한 로직에 기초하여, 이 비콘은 신규로 수신되기 시작한 비콘이며, 수신 비콘의 상황에 변화가 발생하였다고 판단하고, beacon update info 필드를 체크한다.
또한, 도시는 하지 않지만, 지금까지도 동일한 주변 통신국으로부터 비콘은 수신되고 있었지만 금회로부터 비콘 송신의 간격이 변경된 것이 명백해진 경우에도, 통신국은 수신 비콘의 상황에 변화가 발생하였다고 간주한다.
또한, 도 6을 참조하여 이미 설명한 대로, 다른 주변 통신국으로부터의 비콘끼리의 시간 간격이 어느 임계값을 하회하였는지 여부도 비콘 충돌을 사전에 예지하는 중요한 정보로 된다. 예를 들면, 지금까지는 비콘끼리의 수신 간격이 임계값보다도 커서 여유가 있었으나, 어느 시점에 있어서 수신 간격이 임계값을 하회하면, 비콘의 충돌이 발생할 가능성이 높아진다. 따라서, 이러한 때에도, 수신 비콘의 상황에 변화가 발생하였다고 간주하고, beacon update info 필드를 체크한다. 이와는 반대로, 지금까지 다른 주변 통신국으로부터의 비콘의 수신 간격이 임계값을 하회하고 있었지만, 어떤 시점에 있어서 임계값을 상회하게 되었을 때에도, 수신 비콘의 상황에 변화가 발생하였다고 간주한다.
수신 비콘 변화 정보가 1비트로 구성될 경우, 도 5, 도 6, 및 도 8에 도시한 바와 같이 수신 비콘에 변화가 생겼을 때에는, 자국의 송신 비콘 내의 beacon update info의 비트 필드에 1을 설정함으로써 변화한 취지를 통지하게 된다. 주변 통신국에 대하여 비콘의 수신 상황이 변화한 취지를 확실하게 전하기 위하여, 비콘 수신 상황의 변화를 검지한 직후에 송신하는 비콘 뿐만 아니라, 그 후의 수 프레임(비콘 송신 주기)에 걸쳐 해당 필드에 1을 설정한 비콘을 송신하는 것은 유효한 방법이다.
그러나, 수신 비콘 변화 정보가 1비트로 구성될 경우, beacon update info의 비트 필드는 그 후에 계속하여 설정되는 일은 없고, 정상 상태로 들어가면 0이 설정되게 된다. 이 경우, 주변국이 우연히 "1이 설정된" 비콘 프레임을 수신하지 않았을 경우에는, 이 주변국은 변화가 생긴 취지를 놓치게 되어 문제가 생긴다. 이 문제를 해결하기 위하여, 수신 비콘 변화 정보를, 1비트의 플래그 대신, 카운터값 등의 수치로 구성하도록 하여도 된다. 수치는, 수신 비콘 상황이 변화할 때마다 변화(카운트 업)시켜 간다. 이 경우의 수신 비콘 변화 정보의 설정 예에 대하여 설명해 둔다.
도 9에는, 통신국(STA2)이 2대의 통신국(STA0 및 STA1)으로부터 비콘을 수신하고 있는 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다. 동일한 도면에서, 하이라이트 표시된 비콘은 수신 비콘이고, 그 이외는 수신되지 않은 비콘이다.
당초, 통신국(STA2)은, STA1로부터의 비콘만을 수신하고 있는 상태에 있어, 수신 비콘 변화 정보의 값으로서 0x00을 게재하고 있다. 그 후, 통신국(STA2)은, STA0로부터 B0-1을 수신하였기(지금까지는 수신하지 않고 있었다) 때문에, 수신 비콘 상황에 변화가 발생하였다고 간주한다. 이 상황에 응답하여, 수신 비콘 변화 정보의 값을 0x01로 변경하여 자국의 비콘에 게재한다.
STA2로부터의 비콘의 도달 범위에 존재하는 주변 통신국은, 통신국(STA2)이 지금까지 사용하고 있던 수신 비콘 변화 정보의 값(0x00)을 유지하고 있어, 유지되고 있었던 값과 새롭게 수신한 비콘에 기재되어 있는 수신 비콘 변화 정보의 값(0x01)을 비교함으로써, STA2에 있어서 비콘의 수신 상황이 변화한 것을 검출할 수 있다. STA2의 주변 통신국은, 예정되어 있는 비콘 수신이 행해지고 있는 한, 수신 비콘 변화 정보의 값을 0x01로 유지한다.
그 후, STA2는, STA1로부터의 비콘(B1-2)이 수신되어야만 했으나 수신되지 않았다. 따라서, STA2는, 이에 응답하여, 재차 수신 비콘 변화 정보의 값을 0x02로 변화시켜, 자국의 비콘에 게재한다. STA2의 주변 통신국은, 전술한 바와 마찬가지의 수순에 의해, 재차, 통신국(STA2)에 있어서 비콘의 수신 상황이 변화한 것을 검출할 수 있다.
또한, 도 8에 나타낸 예에서는, 주변 통신국으로부터의 비콘이 예정된 시각에 수신할 수 없으면, 그 즉시 비콘의 수신 상황이 변화한 것이라고 판단하도록 하고 있다. 그런데, 주변 통신국에서 비콘 신호는 바른 타이밍으로 송신되고 있으나, 우연히 비콘 신호에 에러가 생겨서 올바르게 수신할 수 없는 등, 실제로는 비콘의 수신 상황은 변화되어 있지 않은 경우도 상정된다. 전송 신호의 에러는, 특히 무선 통신환경에 있어서 전형적으로 발생하는 일이다. 상술한 관점에서, 통신국은 주변 통신국으로부터의 비콘의 수신 상황의 변화를 판단할 때에, 필터링 알고리즘을 적용하여, 우발적인 비콘 신호의 에러를 비콘 수신 상황의 변화로 오판정 하지 않도록 하여도 된다.
예를 들면, 통신국은 예정되어 있었던 주변 통신국으로부터의 비콘 수신을, 단지 1회만이 아니라, 소정횟수에 걸쳐 연속하여 수신할 수 없었을 때에 한하여, 비콘 수신 상황이 변화하였다고 판단하도록 하여도 된다. 혹은, 최근 비콘 수신 예정 시각 M회 중 N회분 만큼 수신할 수 없었을 경우에 한하여, 비콘 수신 상황이 변화하였다고 판단하도록 해도 좋다 (단, M, N은 플러스의 정수이며, M≥N이 성립하는 것으로 한다).
위에서, 편의상, 각 통신국이 같은 주기로 비콘을 송신하는 것을 전제로 하여 설명해 왔다. 그러나, 시스템에 따라서는, 각 통신국이 다른 주기로 비콘을 송신하는 경우도 존재한다. 이하에서는, 각 통신국의 비콘 송신 주기가 일정하지 않은 경우에서의 비콘의 숨겨진 단말 문제의 해결 방법에 대하여 설명한다.
도 10에는, 복수의 통신국이 다른 주기로 비콘을 송신하고 있는 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다. 동일한 도면에서, 300밀리세컨드 간격으로 비콘을 송신하는 STA0 및 STA2와 200밀리세컨드 간격으로 비콘을 송신하는 STA1이 인접국으로서 존재하고 있고, STA0과 STA1이 송신하는 비콘이 수회에 1회의 비율로 정기적으로 충돌한다.
STA0 및 STA1로부터의 비콘을 수신한 통신국(STA2)은, 각각의 비콘의 수신 시각 및 비콘 송신 간격에 기초하여, 금후 어느 시각에 비콘 송신이 예정되어 있는지를 간단히 산출할 수 있다. 또한, STA2에 있어서 직접적인 인접국이 아닌 통신국이라 하더라도, STA0 또는 STA1에 있어서의 직접적인 인접국이면, STA0 또는 STA1로부터의 비콘에 그 비콘 타이밍 정보가 기재되어 있다. 따라서, STA2는, 직 접적인 인접국이 아닌 통신국에 대하여도 마찬가지로, STA0 및 STA1로부터 각각 수신한 비콘 중의 비콘 타이밍 정보로서 기재되어 있는 상대적인 수신 시각(Beacon Rx Time) 및 비콘 간격(Beacon Interval)을 기초로 하여(도 7을 참조), 금후 어느 시각에 비콘 송신이 예정되어 있는지를 간단히 산출할 수 있다.
STA2는, STA0 및 STA1로부터 각각 수신한 비콘의 시각 정보 및 비콘 송신 주기로부터, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출한다. 그리고, 충돌의 빈도를 기준으로 하여 충돌의 심각함을 판단한다.
또한, 도 11에는, STA0 및 STA1로부터 다른 송신 주기로 비콘이 송신되는 다른 통신 시퀀스 예를 나타내고 있다. 상기와 마찬가지로, 300밀리세컨드 간격으로 비콘을 송신하는 STA0 및 STA2와 200밀리세컨드 간격으로 비콘을 송신하는 STA1이 인접국으로서 존재하고 있다. STA2는, STA0 및 STA1로부터 각각 수신한 비콘의 시각 정보 및 비콘 송신 주기로부터, 차후 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 충돌이 심각한지의 여부를 판단한다. 도시한 예에서는, 장래 일정 시각까지의 동안에 발생할 STA0 및 STA1의 송신 비콘의 충돌 횟수는 0회인 점으로부터, 임계값을 하회하기 때문에 양국의 비콘은 충돌하고 있지 않다고 판단된다.
또한, 도 10 및 도 11에 나타낸 예에서는, STA0 및 STA1은 모두 STA2의 인접국이고, STA0과 STA1은 숨겨진 단말이 될 경우를 상정했지만, 물론, 본 발명의 요지는 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, STA0이 STA2의 인접국이 아니라고 하더라도, STA1의 인접국이며, STA1이 STA0의 비콘 송신 시각 등을 비콘 타이밍 정보를 통하여 통지하고 있으면, STA2는 이 정보로부터 STA0의 비콘 송신 시각을 산 출하는 것이 가능하여, 상기와 마찬가지로, 장래적으로 어느 빈도로 비콘의 충돌이 발생할지를 산출하는 것이 가능하다.
도 12에는, 통신국이 다른 송신 주기로 비콘을 송신하고 있는 각 인접국의 비콘이 충돌하고 있는지의 여부를 판단하기 위한 처리 수순을 플로우 차트의 형식으로 나타내고 있다. 이하에서는, STA0 및 STA1을 모두 직접적인 인접국으로 하는 STA2가 자국의 수신 비콘에 관하여 충돌하고 있는지의 여부를 판단할 경우를 예로 들어서 설명한다.
STA2는, 인접국 STA0, STA1, 및 자국 STA2가 금후 예정하고 있는 비콘 송신 시각을 어느 정도 미래의 시각(T1)까지 산출한다(단계 S1).
그리고, 그 동안에 몇개의 비콘이 송신되는지를 카운트하고, 이 값을 N1로 한다(단계 S2). 여기에서, 시각(T1)은 이 개수가 복수개가 될 정도로 충분히 큰 값을 설정한다.
또한, STA2는, 비콘 송신 카운트 N1 중, 다른 국의 비콘과 충돌하는 횟수를 카운트하고, 이 값을 N2로 한다(단계 S3).
그리고, STA2는, 인접국 STA0 및 STA1이 송신하는 비콘의 개수 N1과 비교한다(단계 S4). 그리고, 충돌하는 횟수 N2의 비율이 미리 정한 일정한 임계값을 초과했을 경우에는(단계 S4의 예), 양자의 비콘은 충돌하고 있는 것이라고 판단하고(단계 S5), 임계값 이하이면(단계 S4의 아니오), 충돌하지 않고 있는 것이라고 판단한다(단계 S6).
여기서, 임계값의 예로서는 1/10 정도가 바람직하다. 10회의 비콘 송신시에 1개 정도가 충돌한다고 한다면, 이는 허용 범위로 간주해 충돌이라고 판단하지 않게 된다.
상술한 수신 비콘 충돌 판단의 계산 방법에 대하여, 좀더 상세히 설명한다. 우선, 단계 S2에 있어서의 Ｎ1(시각(T1)까지에 송신되는 비콘수 카운트 값)은하기 수학식으로 주어진다. N은 인접국의 수, i는 통신국을 나타내는 인덱스이며, i=0은 자국, 0 <i≤N은 인접국으로 한다.
Figure 112009015971679-PAT00001
Count 함수는, 인수로서 주어진 함수의 라이징 엣지(rising edges)의 개수를 카운트하는 함수이며, 이하와 같은 것으로 한다.
Figure 112009015971679-PAT00002
함수 fi(t)는, 현재 시각으로부터 초래 시각(t1)까지의 동안에서 비콘 송신 타이밍에만 값을 갖는 임펄스 함수이며, 하기 수학식과 같이 표현된다.
Figure 112009015971679-PAT00003
δ(x)는, x=0에서만 값을 갖는 델타 함수이며, 하기 수학식이 성립한다.
Figure 112009015971679-PAT00004
또한, BcInti는 통신국 i의 비콘 주기, t0i는 통신국 i의 전회의 비콘 수신 시각이다. 윈도우 함수 Window(t)는 하기 수학식과 같이 나타난다(단, T0은 현재 시각, T1은 계산 대상의 미래 시각을 나타낸다).
Figure 112009015971679-PAT00005
또한, 도 12 중의 단계 S3에 있어서의 Ｎ2(시각(T1)까지 송신되는 비콘 중 다른 국의 비콘과 충돌하는 수의 카운트 값)는, 하기 수학식으로 주어진다.
Figure 112009015971679-PAT00006
여기서 임펄스 함수 fi(t)와 게이트 함수 Gate(t) 사이를 접속하는 연산기호는 컨벌루션 승산을 의미하고 있다. 게이트 함수 Gate(t)는 하기 수학식으로 주어진다. 또한, BＴmax는, 예기되는 최대의 비콘 프레임 시간 길이로 마진을 가산한 값이다. 통신국 사이의 비콘 송신 타이밍의 차분이 BＴmax 이하이면 해당 비콘 송신 타이밍으로 송신되는 비콘 프레임은 충돌의 가능성이 있다고 판단할 수 있다.
Figure 112009015971679-PAT00007
도 12에 나타낸 처리 수순에 있어서, 충돌이 심각하다고 판단되었을 때에는, STA2는, 이러한 상황을 타파하기 위하여, STA0 또는 STA1의 적어도 한 방향에 대하여, 비콘 송신 타이밍의 변경을 요구하기 위한 핸드셰이크를 행하도록 한다. 이에 의해, 비콘의 숨겨진 단말 문제를 해결할 수 있다.
도 13에는, 주변 통신국 사이에서 비콘이 충돌한다고 판단했을 때에, 통신국(STA2)이 주변 통신국(STA1)에 대하여 비콘 송신 타이밍의 변경 요구를 행하기 위한 처리 수순을 플로우차트의 형식으로 나타내고 있다. 단, 주변 통신국(STA0 및 STA1)의 비콘 송신 시각은, 당초에는 도 10에 도시한 바와 같은 관계에 있었던 것으로 가정함에 유의해야 한다.
우선, STA2는, STA0 및 STA1 각각으로부터의 비콘의 수신 시각 및 비콘 송신 간격에 기초하여, 자국의 수신에 있어서 충돌 비콘이 존재하는지 여부를 산출하고, 다시 비콘 충돌 빈도에 따라서 충돌의 심각함을 판정한다(단계 S11)(도 12를 참조).
여기서 충돌 빈도가 임계값을 상회하기 때문에, STA2는 정기적인 비콘 충돌이 발생하고 있는 것으로 판단한다. STA2는 한쪽의 주변 통신국(STA0)에 대하여, 비콘 송신 시각을 변경하는 것을 알리기 위한 리퀘스트 메시지를 발행한다(단계 S12).
이에 대하여, STA0은 STA2로부터 비콘 송신 시각의 변경을 요구하는 취지의 메시지를 수신하면(단계 S13), 자국에 있어서의 숨겨진 단말(STA1)과 비콘의 충돌이 발생하고 있기 때문에(혹은, 충돌이 심각한) STA2가 자국의 비콘을 수신할 수 없는 상황에 빠져 있는 것을 인식한다. 그리고, 자국에서 시각관리를 행하고 있는 타이머를 진행시키거나, 혹은 지연시키거나 하여, 자국의 비콘 송신 타이밍을 변경한다(단계 S14).
이에 의해, STA0이 금후 송신하는 비콘의 송신 시각(절대 시각)이 변경되게 된다. 이 결과, STA0과 STA1의 비콘 송신 시각은 도 11에 도시한 바와 같이 된다. 즉, 이들 주변 통신국으로부터의 비콘의 충돌 빈도가 저하되어, 충돌이 심각한 상태로부터 벗어날 수 있다.
또한, STA2가 비콘의 충돌을 인식했을 때에, 어느 통신국 앞으로 비콘 송신 시각 변경 리퀘스트 메시지를 송신할지의 판단 등에 관하여는, 일본 특허 공개 제2005-151525호 공보 등에 개시되어 있는 방법을 적용할 수 있다.
또한, STA2는 각 주변 통신국(STA0 및 STA1)의 비콘 타이밍 정보를 비콘 내에 게재하고 있는 점으로부터(도 7을 참조), 인접국(STA0)은, 전술한 바와 같은STA2로부터의 리퀘스트 메시지를 수신하는 것이 아니라 스스로 STA2로부터의 수신 비콘의 게재 내용을 해석하는 것을 통하여, 숨겨진 단말 STA1과 비콘의 충돌이 발생하고 있기 때문에 STA2가 자국의 비콘을 수신할 수 없는 상황에 빠져 있는 것을 자발적으로 인식할 수 있다.
이와 같은 경우, STA0은 STA2로부터의 수신 비콘에 게재되어 있는 STA1의 비 콘 타이밍 정보로부터 비콘 송신 시각 및 비콘 송신 간격을 추출한다. 그리고, STA0은 자국 및 숨겨진 단말(STA1)의 장래의 비콘 송신 시각 및 비콘 송신 간격에 기초하여, 도 12에 나타낸 처리 수순을 실행한다.
자국(STA0 및 STA1)의 장래의 비콘 송신 시각을 어느 정도 미래의 시각(T1)까지 산출하고, 그동안에 자국으로부터 송신되는 비콘의 개수를 카운트하여, 이 값을 N1로 한다(시각(T1)은 이 개수 N1이 복수개가 되는 정도로 충분히 큰 값을 설정한다). 또한, STA0은, 이들 N1개의 비콘 중 다른 국(STA1)과 충돌하는 횟수를 카운트하여, 그 값을 N2로 한다. 그리고, STA0은 자국이 송신하는 비콘의 개수 N1에 대하여 다른 국의 비콘과 충돌하는 횟수 N2와의 비율을 산출하고, 이 비율이 미리 정해져 있는 임계값을 상회할 때에는, STA0은, 자국의 비콘이 STA1의 비콘과 충돌하고 있는 것이라고 판단한다. 충돌 상태가 판단되었을 때, STA0은 자국에서 시각 관리를 행하고 있는 타이머를 진행시키거나 혹은 지연시키거나 하여 비콘 송신 타이밍을 변경한다.
이에 의해, STA0이 금후 송신하는 비콘의 송신 시각(절대 시각)이 변경되게 된다. 이 결과, STA0과 STA1의 비콘 송신 시각은 도 11에 나타낸 바와 같이 된다. 즉, 이들 주변 통신국으로부터의 비콘의 충돌 빈도가 저하되어, 충돌이 심각한 상태로부터 벗어날 수 있다.
상기의 설명에서는, STA0과 STA1이 인접국이 아닐 경우를 상정했지만, 물론, 양국이 인접국끼리일 경우도, STA0은 STA1로부터 직접 수신한 비콘의 수신 이력에 기초하여 STA1의 장래의 비콘 송신 시각을 산출하는 것이 가능하여, 상기와 마찬가 지로 하여 장래에 어느 정도의 비율로 충돌이 발생할 지의 산출이 가능하여, 더욱 비콘 충돌을 회피하는 동작을 기동할 수 있다.
또한, 상기의 설명에서는, STA0의 인접국은 STA2뿐일 경우를 상정했지만, 인접국이 복수 존재하는 경우에는, 모든 인접국에 대하여 상기와 같은 처리를 순차적으로 행함으로써, 각 인접국에 있어서의 비콘의 충돌을 자율적으로 해소하는 것이 가능해진다.
"인접국 i에 있어서의 비콘 충돌"을 판단하기 위한 계산 방법에 대하여, 좀더 엄밀히 고찰해 본다. 우선, 도 12에 나타낸 플로우 차트 중의 단계 S2에서 구하는 카운트 값 N1은, 하기 수학식으로 주어진다.
Figure 112009015971679-PAT00008
Count [f0(t)]은, 상기 수학식 2 및 3으로 나타낸 바와 같고, 현재 시각으로부터 초래 시각(T1)까지의 동안에 예정되어 있는 자국의 비콘 송신 타이밍의 개수를 나타낸다. 또한, ni는 인접국 i로부터 수신한 비콘에 기재되어 있는 인접국의 비콘 타이밍 정보에서의 요소의 수이다.
이후, gi ,j(t)는, 현시각으로부터 초래 시각(T1)까지의 동안에서 비콘 송신 타이밍에만 값을 갖는 임펄스 함수이며, 하기 수학식으로 표현된다.
Figure 112009015971679-PAT00009
BcInｔi,j는, 통신국 i로부터의 ｊ번째의 비콘 타이밍 정보 요소로 나타나는 비콘 주기다. t0i ,j는, 통신국 i로부터 j번째의 비콘 타이밍 정보 요소로 나타내지는 전회의 비콘 수신 시각이다.
상기 수학식 8의 우변 제2항은, 통신국 i로부터의 비콘 타이밍 정보 중, 자국분을 제외한 전체 요소에 관한, 현재 시각으로부터 장래 시각(T1)까지의 동안에 예정되어 있는 비콘 송신 타이밍의 개수다.
또한, 도 12에 나타낸 플로우 차트 중의 단계S3에서 구해지는 Ｎ2(초래 시각(T1)까지 송신되는 비콘 중, 다극의 비콘과 충돌하는 수의 카운트 값)는, 하기 수학식으로 주어진다.
Figure 112009015971679-PAT00010
상기 수학식 10에 따르면, N2는 자국의 초래의 비콘 송신 타이밍과 인접국 i가 통지해 온 수신 비콘의 초래의 비콘 송신 타이밍(자국분을 제외한다) 사이의 충돌 개수를 계산하고 있는 것이 된다.
상술한 바와 같이 하여 인접국 i에 있어서의 비콘 충돌의 확률을 구하는데, 이를 각 인접국에 관하여 행한다. 그리고, 어느 쪽인가의 인접국에 있어서의 비콘 충돌 확률이 임계값을 초과하고 있으면, 자국의 비콘 송신 타이밍의 변경 수순을 기동하게 된다.
각 통신국이 다른 주기로 송신하고 있었다고 하더라도, 수신 비콘 내에 비콘 타이밍 정보로서 게재되어 있는 각 통신국의 비콘의 수신 시각과 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 걸치는 비콘 송신 시각을 산출할 수 있다. 통신국이 새롭게 비콘을 송신하기 시작할 때나, 비콘 송신 시각을 변경할 때에는, 인접국으로부터 수신한 비콘을 통하여 수집한 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 장래에 걸치는 각각의 비콘 송신 시각을 산출하고, 이들과 충돌하지 않을(혹은 충돌이 심각한 상태로 되지 않을) 것 같은 시간대를 선택하여, 자국의 비콘 송신 시각 및 비콘 송신 주기를 결정하도록 된다.
통신국이 비콘 송신 타이밍을 결정하는 방법에 대하여, 도 14를 참조하면서 설명한다. 동일한 도면에서는, 3대의 STA0, STA1, STA2가 존재하는 환경 하에서, STA2가 새롭게 비콘 송신 타이밍을 결정하고자 하고 있는 경우를 상정하고 있다. 단, STA0 및 STA1은, STA2의 인접국 또는 관련된 인접국의 인접국의 관계(2홉 전(2 hops away))에 있는 것으로 한다.
STA2는, STA0 혹은 STA1로부터 수신한 비콘 내에 게재되어 있는 비콘 타이밍 정보로부터, STA0 및 STA1의 장래에 걸친 비콘 송신 시각을 산출할 수 있다.
이때, 양국(STA0 및 STA1)의 비콘 송신 시각이 도 14의 상단에 도시한 바와 같은 관계에 있다고 가정한다. STA2는 자국 내에서 이 정보를 생성하고, 도 14의 중단에 도시한 바와 같은, 주변 통신국(STA0 및 STA1)으로부터 송신되는 비콘과는 충돌하지 않는 시간대를 추출한다. 그리고, STA2는 이들 시간대 내에서 자국의 비콘이 송신되도록 송신 시각 및 비콘 송신 주기를 결정한다.
결과적으로, STA2는 도 14의 하단에 도시한 바와 같은 시각 및 주기로 비콘 송신을 행하는 것을 결정한다. 이에 의해, STA2는 주변 통신국(STA0 및 STA1)의 비콘 송신 시각과 겹쳐지지 않도록 비콘을 송신하는 것이 가능하게 된다.
첨부된 특허청구범위 또는 그 균등물의 범위를 벗어나지 않고 설계 요구 및 다른 인자들에 따라서 다양한 수정, 조합, 부조합 및 변형이 가능할 것임을 당업자는 이해해야 할 것이다.
도 1은, 본 발명에 따른 무선 네트워크에 있어서 통신국으로서 자율 분산적으로 통신 동작을 행하여 피어 투 피어(Peer to Peer)로 다른 국과 접속할 수 있는 무선장치의 하드웨어 구성예를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 2는, 발명에 따른 무선 네트워크에 있어서 통신국으로서 자율 분산적으로 통신 동작을 행하여 피어 투 피어로 다른 국과 접속할 수 있는 무선장치의 하드웨어 구성에 대한 다른 예를 모식적으로 도시한 도면이다.
도 3은 무선 인터페이스부의 내부 구성예를 나타낸 도면이다.
도 4는 통신국에서 행해지는 비콘 수신 정보의 관리 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 수신 비콘의 우선도 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 수신 비콘의 우선도 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 우선도가 높은 수신 비콘에 한정하여 비콘 타이밍 정보를 게재하는 경우의 비콘 프레임의 포맷 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 통신국이 비콘의 수신 상황에 변화 여부를 판단하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 수치로 구성되는 수신 비콘 변화 정보를 설정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 각 통신국의 비콘 송신 주기가 일정하지 않은 경우의 비콘의 숨겨진 단말 문제의 해결 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 각 통신국의 비콘 송신 주기가 일정하지 않은 경우에서의 비콘의 숨겨진 단말 문제의 해결 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 통신국이 다른 송신 주기로 비콘을 송신하고 있는 각 인접국의 비콘이 충돌하고 있는지의 여부를 판단하기 위한 처리 수순을 나타낸 플로우 차트이다.
도 13은, 주변 통신국 사이에서 비콘이 충돌한다고 판단했을 때에, 주변 통신국에 대하여 비콘 송신 타이밍의 변경을 행하기 위한 처리 수순을 나타낸 플로우 차트다.
도 14는 통신국이 비콘 송신 타이밍을 결정하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 각 통신국이 비콘 신호의 교환을 통하여 자율 분산적으로 통신하는 무선 통신 시스템에 있어서의 통신 시퀀스 예를 나타낸 도면이다.
도 16a는, 피어 투 피어(Peer to Peer) 통신 시스템에서, 비콘의 숨겨진 단말 문제가 발생하는 모습을 예시한 도면이다.
도 16b는, 피어 투 피어 통신 시스템에서, 비콘의 숨겨진 단말 문제가 발생하는 모습을 예시한 도면이다.
도 16c는, 피어 투 피어 통신 시스템에서, 비콘의 숨겨진 단말 문제가 발생하는 모습을 예시한 도면이다.
도 17은 비콘 프레임의 포맷 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 비콘 타이밍 정보의 내용을 나타낸 도면이다.
[부호의 설명]
1 : CPU
2 : ROM
3 : RAM
4 : 주변 장치
5 : 외부 기억 장치
6 : 무선 LAN 인터페이스부
7 : I/O 인터페이스
101 : 호스트 인터페이스부
102 : 데이터 버퍼
103 : 중앙 제어부
104 : 비콘 생성부
106 : 무선 송신부
107 : 타이밍 제어부
109 : 안테나
110 : 무선 수신부
112 : 비콘 해석부
113 : 정보 기억부

Claims (20)

  1. 주변 통신국으로부터 비콘을 포함하는 프레임을 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신 수단에서 수신된 비콘을 해석하는 비콘 해석 수단과,
    상기 수신 수단에 의해 상기 주변 통신국으로부터 수신된 비콘 각각에 대한 우선도(priority)를 결정하는 우선도 결정 수단과,
    주변 통신국으로부터 수신된 비콘 중 높은 우선도를 갖는 비컨의 수신 시각에 관한 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 수단과,
    상기 비콘 생성 수단이 생성한 비콘을 포함하는 프레임을 송신하는 송신 수단과,
    상기 송신 수단 및 상기 수신 수단에 의한 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 수단과,
    상기 비콘 해석 수단에 의한 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국(own station)의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 수단
    을 포함하는 통신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 우선도 결정 수단은, 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신된 비콘 중 수신 상황에 변동이 있었던 것의 우선도를 높게 설정하는 통신 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 우선도 결정 수단은, 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘 중 다른 통신국으로부터 수신한 비콘과 수신 간격이 근접한 것의 우선도를 높게 설정하는 통신 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비콘 생성 수단은, 현재의 비콘 타이밍 정보에 게재되어 있는 수신 비콘이 비콘 전부인지의 여부를 나타내는 정보를 비콘에 게재하는 통신 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 주변 통신국으로부터 수신한 비콘을 상기 비콘 해석 수단으로 해석한 결과에 기초하여 그 외에 수신 비콘이 존재하는지를 검지하고, 수신 비콘에 게재되어 있는 정보 이상의 비콘 타이밍 정보를 더 얻을 필요가 있다고 판단한 경우에는, 모든 비콘 타이밍 정보를 상기 비콘의 송신원으로부터 취득하기 위한 핸드셰이크(handshake) 동작을 제어하는 통신 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 비콘 생성 수단은, 비콘의 수신 상황이 변화했는지 여부를 나타내는 정 보를 비콘에 게재하는 통신 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 주변 통신국으로부터 수신한 비콘을 상기 비콘 해석 수단으로 해석한 결과에 기초하여 비콘의 송신원에 있어서 비콘의 수신 상황이 변화되었는지를 검지하고, 상기 수신 비콘에 게재되어 있는 정보 이상의 비콘 타이밍 정보를 더 얻을 필요가 있다고 판단한 경우에는, 모든 비콘 타이밍 정보를 상기 비콘의 송신원으로부터 취득하기 위한 핸드셰이크 동작을 제어하는 통신 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 비콘의 수신 상황의 변화는 적어도, 지금까지 정기적으로 수신되고 있었던 비콘의 소멸, 지금까지 관측되지 않은 비콘을 수신하기 시작한 것, 지금까지 수신하고 있었던 비콘의 송신 간격이 변경된 것, 및 다른 주변 통신국으로부터 수신한 비콘의 수신 간격이 근접되어 있는 것을 포함하는 통신 장치.
  9. 주변 통신국으로부터의 비콘을 포함하는 프레임을 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신 수단으로 수신된 상기 비콘을 해석하는 비콘 해석 수단과,
    주변 통신국으로부터 수신된 각 비콘에 관한 비콘 시각 정보, 및 비콘 송신 주기를 포함하는 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 수단과,
    상기 비콘 생성 수단이 생성한 비콘을 포함하는 프레임을 송신하는 송신 수 단과,
    상기 송신 수단 및 상기 수신 수단에 의한 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 수단과,
    상기 비콘 해석 수단에 의한 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 수단을 포함하고,
    상기 제어 수단은, 스스로 비콘을 수신한 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기, 및 수신한 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 상기 충돌의 빈도에 따라서, 자국 및 주변 통신국에 있어서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 통신 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어 수단은, 수신된 비콘에 게재되어 있는 비콘 타이밍 정보의 해석 결과로부터 취득되는 각 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 상기 충돌의 빈도를 기준으로 하여 충돌의 심각함을 판단하고, 충돌이 심각해지는 주변 통신국에 대하여는 비콘 송신 타이밍의 변경을 요구하기 위한 처리를 행하는 통신 장치.
  11. 주변 통신국으로부터의 비콘을 포함하는 프레임을 수신하는 비콘 수신 단계와,
    상기 비콘 수신 단계에서 수신한 비콘을 해석하는 비콘 해석 단계와,
    상기 비콘 수신 단계에서 주변 통신국으로부터 수신한 각 비콘에 대하여 우선도를 결정하는 우선도 결정 단계와,
    주변 통신국으로부터 수신하는 비콘 중 높은 우선도를 갖는 비콘의 수신 시각에 관한 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 단계와,
    상기 비콘 생성 단계에서 생성된 비콘을 송신하는 송신 단계와,
    상기 비콘 송신 및 수신 단계에서 행해진 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 단계와,
    상기 비콘 해석 단계에서의 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신의 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  12. 주변 통신국으로부터의 비콘을 포함하는 프레임을 수신하는 수신 단계와,
    상기 수신 단계에서 수신된 비콘을 해석하는 비콘 해석 단계와,
    상기 주변 통신국으로부터 수신된 각 비콘에 관한 비콘 시각 정보, 및 비콘 송신 주기를 포함하는 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 단계 와,
    상기 비콘 생성 단계에서 생성된 비콘을 포함하는 프레임을 송신하는 송신 단계와,
    상기 송신 및 수신 단계에서 행해진 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 단계와,
    상기 비콘 해석 단계에서의 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 단계와,
    스스로 비콘을 수신한 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기, 및 수신한 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 상기 충돌의 빈도에 따라서, 자국 및 주변 통신국에 있어서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  13. 각 통신국이 자율 분산적으로 동작하여 피어 투 피어(Peer to Peer) 접속을 행하는 통신 환경하에서 통신국으로서 동작하기 위한 처리를 컴퓨터상에서 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터를,
    주변 통신국으로부터의 비콘을 포함하는 프레임 수신을 행하는 비콘 수신 수 단과,
    상기 비콘 수신 수단으로 수신된 비콘을 해석하는 비콘 해석 수단과,
    상기 비콘 수신 수단이 주변국으로부터 수신한 각 비콘에 대하여 우선도를 결정하는 우선도 결정 수단과,
    주변 통신국으로부터 수신하는 비콘 중 높은 우선도를 갖는 비콘의 수신 시각에 관한 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 수단과,
    상기 비콘 생성 수단이 생성한 비콘을 포함하는 프레임을 송신하는 송신 수단과,
    상기 송신 수단 및 상기 수신 수단에 의한 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 수단과,
    상기 비콘 해석 수단에 의한 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 수단으로서 기능 시키기 위한 컴퓨터 프로그램.
  14. 각 통신국이 자율 분산적으로 동작하여 피어 투 피어 접속을 행하는 통신 환경하에서 통신국으로서 동작하기 위한 처리를 컴퓨터상에서 실행하는 컴퓨터 판독 가능한 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터를,
    주변 통신국으로부터의 비콘을 포함하는 프레임을 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신 수단으로 수신된 비콘을 해석하는 비콘 해석 수단과,
    주변 통신국으로부터 수신하는 각 비콘에 관한 비콘 시각 정보, 및 비콘 송신 주기를 포함하는 비콘 타이밍 정보를 게재한 비콘을 생성하는 비콘 생성 수단과,
    상기 비콘 생성 수단이 생성한 비콘을 포함하는 프레임 송신을 행하는 송신 수단과,
    상기 송신 수단 및 상기 수신 수단에 의한 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 수단과,
    상기 비콘 해석 수단에 의한 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신 타이밍을 제어하는 타이밍 제어 수단으로서 기능시키고,
    상기 제어 수단은, 스스로 비콘을 수신한 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기와, 수신한 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 상기 충돌의 빈도에 따라서, 자국 및 주변 통신국에 있어서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 컴퓨터 프로그램.
  15. 주변 통신국으로부터 수신된 비콘에 관한 비콘 시각 정보를 게재한 비콘을 각각 소정의 송신 간격으로 송신하고, 수신된 비콘에 게재되어 있는 비콘 정보에 기초하여 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 제어하는 복수의 통신국을 포함하는 통신 시스템으로서,
    적어도 일부의 통신국은, 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘의 우선도를 결정하는 수단과, 수신한 비콘 중 우선도가 높은 비콘의 비콘 시각 정보를 자국의 비콘에 게재하는 수단을 포함하고, 소정의 비콘 송신 간격마다 비콘을 송신하는 통신 시스템.
  16. 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기를 게재한 비콘을 각각 소정의 송신 간격으로 송신하고, 수신된 비콘에 게재되어 있는 비콘 정보에 기초하여 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 주기 마다 비콘을 송신하는 복수의 통신국을 포함하는 통신 시스템으로서,
    적어도 일부의 통신국은, 스스로 비콘을 수신한 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기와, 수신한 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 상기 충돌의 빈도에 따라서, 자국 및 주변 통신국에서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 통신 시스템.
  17. 주변 통신국으로부터의 비콘을 포함하는 프레임을 수신하는 수신부와,
    상기 수신부로 수신된 비콘을 해석하는 비콘 해석부와,
    상기 수신부에 의해 상기 주변 통신국으로부터 수신된 각 비콘에 관한 우선 도를 결정하는 우선도 결정부와,
    상기 주변 통신국으로부터 수신된 비콘들 중 우선도가 높은 비콘의 수신 시각에 관한 비콘 타이밍 정보가 게재되어 있는 비콘을 생성하는 비콘 생성부와,
    상기 비콘 생성부로 생성된 비콘을 포함하는 프레임을 송신하는 송신부와,
    상기 송신부 및 수신부에 의해 행해진 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어부와,
    상기 비콘 해석부에 의한 비콘 해석 결과로부터 얻어지는 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서, 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레인 송수신 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부
    를 포함하는 통신 장치.
  18. 주변 통신국으로부터의 비콘을 포함하는 프레임을 수신하는 수신부와,
    상기 수신부로 수신된 비콘을 해석하는 비콘 해석부와,
    상기 주변 통신국으로부터 수신된 각 비콘에 관한 비콘 시각 정보, 및 비콘 송신 주기를 포함하는 비콘 타이밍 정보가 게재되는 비콘을 생성하는 비콘 생성부와,
    상기 비콘 생성부에 의해 생성된 비콘을 포함하는 프레임을 송신하는 송신부와,
    상기 송신부 및 수신부에 의해 행해진 프레임 송수신 동작을 제어하는 제어 부와,
    상기 비콘 해석부에 의해 행해진 비콘 해석의 결과로부터 얻어지는 상기 주변 통신국의 비콘 타이밍 정보에 기초하여, 상기 주변 통신국으로부터 송신된 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 포함하는 프레임 송수신 타이밍을 제어하는 타이밍 제어부를 포함하며,
    상기 제어부는, 스스로 비콘을 수신한 상기 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기와, 수신된 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 상기 충돌 빈도에 따라서 자국 및 주변 통신국에서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 통신 장치.
  19. 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘에 관한 비콘 시각 정보가 게재되는 비콘을 각각 소정의 송신 간격으로 송신하고, 수신된 비콘에 게재되어 있는 비콘 정보에 기초하여 주변 통신국으로부터 송신되는 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 비콘 송신 타이밍을 제어하는 복수의 통신국을 포함하는 통신 시스템으로서,
    적어도 일부의 통신국은, 적어도 하나의 주변 통신국으로부터 수신한 비콘의 우선도를 결정하는 유닛과, 수신된 비콘 중 우선도가 높은 비콘의 비콘 시각 정보를 자국의 비콘에 게재하는 유닛을 포함하고, 소정의 송신 간격으로 비콘을 송신하는 통신 시스템.
  20. 주변 통신국으로부터 수신하는 비콘에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기가 게재되는 비콘을 각각 소정의 송신 간격으로 송신하고, 수신된 비콘에 게재된 비콘 정보에 기초하여 주변 통신국으로부터 송신된 비콘과의 충돌을 회피하면서 자국의 각 비콘 송신 주기로 상기 비콘을 송신하는 복수의 통신국을 포함하는 통신 시스템으로서,
    적어도 일부의 통신국은, 스스로 비콘을 수신한 주변 통신국의 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기와, 수신한 비콘에 기재되어 있는 주변 통신국에 관한 비콘 시각 정보 및 비콘 송신 주기에 기초하여, 장래에 발생할 비콘 충돌의 빈도를 산출하고, 상기 충돌의 빈도에 따라서, 자국 및 주변 통신국에서의 비콘 충돌 회피를 위한 처리를 행하는 통신 시스템.
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