KR20210082257A - 무선 통신 장치, 무선 통신 방법 및 기록 매체에 저장된 무선 통신 프로그램 - Google Patents

무선 통신 장치, 무선 통신 방법 및 기록 매체에 저장된 무선 통신 프로그램 Download PDF

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Abstract

송신 타이밍 제어부(110)는, 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 오프셋을 랜덤으로 설정한다. 송신 타이밍 제어부는, 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋의 경과를 기다린다. 송신 타이밍 제어부는, 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과하기까지 주기 프레임의 정기 송신을 정지시키고, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 주기 프레임의 정기 송신을 개시시킨다.

Description

무선 통신 장치, 무선 통신 방법 및 무선 통신 프로그램
본 발명은, 프레임 충돌을 회피하면서 프레임 송수신을 실현하기 위한 기술에 관한 것이다.
다수의 무선기가 무선 통신을 행하면 복수의 무선기로부터 송신된 복수의 프레임의 충돌이 발생한다.
일반적으로, 무선기의 대수 및 프레임의 송신수가 많을수록, 프레임의 충돌 확률이 높아진다. 프레임의 충돌이 발생하면, 수신측에서 그 프레임을 올바르게 수신할 수 없다. 이것에 의해, 통신이 성공하기까지의 장시간을 유저가 기다리게 되어, 편리성이 저하된다.
이 문제를 회피하기 위해서, 몇 개의 방법이 존재한다.
하나의 방법으로서, CSMA/CA와 같은 랜덤 액세스 방식이 존재한다. CSMA/CA는, Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance의 약칭이다.
이 방식에서는, 무선기는, 프레임을 송신하기 전에 랜덤한 오프셋(대기 시간)을 대기하고, 그 후에 다른 무선기가 프레임을 송신하고 있지 않는지를 확인한다. 다른 프레임이 송신되고 있지 않으면, 무선기는 프레임을 송신한다. 다른 프레임이 송신되고 있으면, 무선기는, 랜덤한 오프셋을 설정하는 것에 의해 송신을 보류한다. 이것에 의해, 프레임의 충돌이 회피된다. 이와 같은 기술을 캐리어 센스(carrier sense)라고 한다.
이 방식은, 무선기간의 동기(同期)가 불필요하고, 무선기 내에서 통신 요구가 발생한 타이밍에서 자유롭게 송신을 할 수 있다. 그러나, 무선기의 대수가 증가한 경우, 및, 1대당 프레임의 송신수가 증가한 경우에는, 당연히 프레임의 충돌 확률이 높아지고, 무선기가 프레임 송신을 성공시킬 때까지 시간이 걸리는 경우가 많다. CSMA/CA에서는, 프레임 송신의 경합이 검지되었을 때에 오프셋값의 범위를 크게 하는 등의 대책이 강구되고 있다.
한편, 랜덤한 오프셋 시간을 대기한 후에 캐리어 센스를 하지 않고 프레임을 송신하는 통신 방식도 존재한다.
특허문헌 1에는, 다음과 같은 방식이 개시되어 있다.
이 방식에서는, 무선기는 알림 프레임의 송신 시에 캐리어 센스를 이용하여 주위의 무선기의 송신 타이밍을 감시한다. 그리고, 무선기는, 다른 무선기가 프레임을 송신하고 있는 타이밍과는 다른 타이밍에서 알림 프레임을 송신한다. 이것에 의해, 프레임의 송신 타이밍이 중복되는 것에 의한 프레임 충돌이 회피된다.
일본 특허공개 2008-301370호 공보
CSMA/CA에서는, 랜덤한 오프셋의 범위를 크게 하는 것에 의해, 프레임의 충돌에 대처하는 것이 가능하다. 그러나, 송수신측에서 오프셋의 분만큼 대기 시간이 길어진다는 과제가 있다.
특히, 알림 프레임에 대해서는, 일반적으로 도달 확인이 존재하지 않기 때문에, 프레임 충돌을 검지할 수 없다. 그 때문에, 충돌을 최대한 회피할 필요가 있다. 따라서, 대기 시간이 길어진다고 생각된다.
종래의 방식에서는, 다음과 같은 수단을 구비할 필요가 있다. 주위의 무선기로부터의 프레임 송신 타이밍을 감시하는 수단(캐리어 센스)을 구비할 필요가 있다.
본 발명은, 주위의 무선기로부터의 프레임 송신 타이밍을 감시하지 않고 프레임 충돌을 회피하면서 프레임 송수신을 실현 가능하게 하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 무선 통신 장치는,
주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 오프셋을 랜덤으로 설정하는 오프셋 설정부와,
상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋의 경과를 기다리는 오프셋 대기부와,
상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과하기까지 주기 프레임의 정기 송신을 정지시키고, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 주기 프레임의 정기 송신을 개시시키는 정기 송신 제어부를 구비한다.
본 발명에 의하면, 재설정 주기의 만료마다 오프셋이 랜덤으로 설정된다. 이것에 의해, 주위의 무선기로부터의 프레임 송신 타이밍을 감시하지 않고, 주기 프레임의 충돌을 회피하면서 주기 프레임의 통신을 실현하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 실시형태 1에 있어서의 무선 통신 장치(100)의 기능 구성도이다.
도 2는 실시형태 1에 있어서의 송신 타이밍 제어부(110)의 구성도이다.
도 3은 실시형태 1에 있어서의 무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성도이다.
도 4는 실시형태 1에 있어서의 무선 통신 시스템(200)의 구성도이다.
도 5는 실시형태 1에 있어서의 무선 통신 방법의 플로 차트이다.
도 6은 실시형태 1에 있어서의 무선 통신 시스템(200)의 동작의 구체예를 나타내는 도면이다.
도 7은 실시형태 1에 있어서의 프레임 충돌 확률의 대비예를 나타내는 도면이다.
도 8은 실시형태 1에 있어서의 프레임 충돌 확률의 구체예를 나타내는 도면이다.
도 9는 실시형태 2에 있어서의 무선 통신 장치(100)의 기능 구성도이다.
도 10은 실시형태 2에 있어서의 무선 통신 방법의 플로 차트이다.
도 11은 실시형태 3에 있어서의 무선 통신 방법의 플로 차트이다.
도 12는 실시형태 4에 있어서의 무선 통신 방법의 플로 차트이다.
도 13은 실시형태 5에 있어서의 무선 통신 장치(100)의 기능 구성도이다.
도 14는 실시형태 5에 있어서의 무선 통신 방법의 플로 차트이다.
도 15는 실시형태에 있어서의 무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성도이다.
실시형태 및 도면에 있어서, 동일한 요소 또는 대응하는 요소에는 동일한 부호를 붙이고 있다. 설명한 요소와 동일한 부호가 붙여진 요소의 설명은 적절히 생략 또는 간략화한다. 도면 중의 화살표는 데이터의 흐름 또는 처리의 흐름을 주로 나타내고 있다.
실시형태 1.
정기적으로 송신되는 프레임의 충돌이 장기간 계속되는 것을 막기 위한 형태에 대해, 도 1 내지 도 8에 근거하여 설명한다.
***구성의 설명***
도 1에 근거하여, 무선 통신 장치(100)의 기능 구성을 설명한다.
무선 통신 장치(100)는, 무선기(210)라고도 한다.
무선 통신 장치(100)는, 송신 타이밍 제어부(110)와 무선 통신부(120)와 기록부(130)와 애플리케이션부(141)와 데이터 통신부(142)를 구비한다. 각각의 기능에 대해서는 후술한다.
도 2에 근거하여, 송신 타이밍 제어부(110)의 구성을 설명한다.
송신 타이밍 제어부(110)는, 초기화부(111)와 재설정 제어부(112)와 오프셋 설정부(113)와 오프셋 대기부(114)와 정기 송신 제어부(115)를 구비한다. 각각의 기능에 대해서는 후술한다.
도 3에 근거하여, 무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성을 설명한다.
무선 통신 장치(100)는, 프로세서(101)와 메모리(102)와 무선 통신기(103)와 무선 안테나(104)와 같은 하드웨어를 구비하는 컴퓨터이다. 이들의 하드웨어는, 신호선을 통하여 서로 접속된다.
프로세서(101)는, 연산 처리를 행하는 IC이고, 다른 하드웨어를 제어한다. 예를 들면, 프로세서(101)는 CPU이다.
IC는, Integrated Circuit의 약칭이다.
CPU는, Central Processing Unit의 약칭이다.
메모리(102)는, 기억 장치이고, 각종 데이터를 기억한다. 예를 들면, 메모리(102)는, ROM, RAM, HDD, SSD 또는 이들의 조합이다.
ROM은, Read Only Memory의 약칭이다.
RAM은, Random Access Memory의 약칭이다.
HDD는, Hard Disk Drive의 약칭이다.
SSD는, Solid State Drive의 약칭이다.
무선 통신기(103)는, 리시버 및 트랜스미터이고, 무선 회선을 통하여 다른 무선기와의 사이에서 각종 프레임을 무선 신호로 송수신한다. 예를 들면, 무선 통신기(103)는, 통신 칩 또는 NIC이다.
NIC는, Network Interface Card의 약칭이다.
무선 안테나(104)는, 무선 통신용의 하나 이상의 안테나이다. 예를 들면, 무선 안테나(104)는, 복수의 안테나로 구성되는 다이버시티 안테나이다.
프로세서(101)와 메모리(102)와 무선 통신기(103)와 무선 안테나(104)의 하드웨어는, 송신 타이밍 제어부(110)와 무선 통신부(120)와 기록부(130)와 애플리케이션부(141)와 데이터 통신부(142)를 실현한다(도 1 참조).
송신 타이밍 제어부(110)는, 주로, 프로세서(101)와 메모리(102)에 의해 실현된다.
무선 통신부(120)는, 주로, 프로세서(101)와 무선 통신기(103)와 무선 안테나(104)에 의해 실현된다.
기록부(130)는, 주로, 프로세서(101)와 메모리(102)에 의해 실현된다.
애플리케이션부(141) 및 데이터 통신부(142)는, 주로, 프로세서(101)와 메모리(102)에 의해 실현된다.
메모리(102)에는, OS 및 무선 통신 프로그램이 미리 기억된다.
프로세서(101)는, OS를 실행하면서, 무선 통신 프로그램을 실행한다.
OS는, Operating System의 약칭이다.
무선 통신 프로그램은, 송신 타이밍 제어부(110)와 무선 통신부(120)와 기록부(130)와 애플리케이션부(141)와 데이터 통신부(142)로서 컴퓨터를 기능하게 하기 위한 프로그램이다.
무선 통신 프로그램은, 광 디스크 또는 플래시 메모리 등의 불휘발성의 기록 매체에 컴퓨터 판독 가능하게 기록(저장)할 수 있다.
무선 통신 장치(100)는, 프로세서(101)를 대체하는 복수의 프로세서를 구비해도 된다. 복수의 프로세서는, 프로세서(101)의 역할을 분담한다.
무선 통신 장치(100)는, 또한, 외부 기기와 통신하기 위한 인터페이스를 구비해도 된다. 예를 들면, 무선 통신 장치(100)는, USB 인터페이스 및 UAT 인터페이스 등을 구비해도 된다.
USB는, Universal Serial Bus의 약칭이다.
UAT는, Universal Asynchronous Receiver Transmitter의 약칭이다.
도 4에 있어서, 무선 통신 시스템(200)의 구성을 설명한다.
무선 통신 시스템(200)은, 무선 통신 장치(100)를 구비하는 시스템(무선 통신 시스템)의 구체예이다.
무선 통신 시스템(200)은, 3대의 무선기(211A∼211C)와 1대의 무선기(212)를 구비한다. 단, 무선 통신 시스템(200)은, 2대 이상의 무선기(212)를 구비해도 된다.
복수의 무선기(211A∼211C)의 각각을 특정하지 않는 경우, 각각을 무선기(211)라고 칭한다. 무선기(211)의 수는 2대여도 된다. 또, 무선기(211)의 수는 4대 이상이어도 된다.
무선기(211)와 무선기(212)의 각각은 무선기(210)의 일례이다.
각각의 무선기(211)는, 주기 프레임을 정기적으로 무선기(212)에 송신한다.
무선기(212)는, 각각의 무선기(211)로부터 정기적으로 송신되는 주기 프레임을 수신한다. 무선기(211)는, 송신 타이밍 제어부(110)를 구비하지 않아도 된다.
주기 프레임은, 정기적으로 송신되는 프레임, 즉, 일정 주기로 송신되는 프레임이다.
주기 프레임의 구체예는, 무선기(211)의 존재를 무선기(212)에 알리기 위한 알림 프레임이다. 주기 프레임은, 유니캐스트의 프레임이어도 된다.
***동작의 설명***
무선 통신 장치(100)의 동작은 무선 통신 방법에 상당한다. 또, 무선 통신 방법의 순서는 무선 통신 프로그램의 순서에 상당한다.
도 5에 근거하여, 무선기(211)의 무선 통신 방법을 설명한다.
무선기(211)의 무선 통신 방법은, 애플리케이션부(141)가 송신 타이밍 제어부(110)에 주기 프레임의 정기 송신의 개시를 지시했을 때에 개시된다. 그리고, 무선기(211)의 무선 통신 방법은, 애플리케이션부(141)가 송신 타이밍 제어부(110)에 주기 프레임의 정기 송신의 종료를 지시했을 때에 종료된다.
스텝 S110에 있어서, 초기화부(111)는, 통신 파라미터를 초기화한다.
통신 파라미터는, 주기 프레임을 정기 송신하기 위한 파라미터이다.
예를 들면, 초기화부(111)는, 주기 프레임의 송신 주기와 오프셋의 재설정 주기를 통신 파라미터용의 기억 영역에 설정한다.
주기 프레임의 송신 주기는, 주기 프레임이 송신되는 일정 주기이다.
오프셋의 재설정 주기는, 오프셋이 재설정되는 일정 주기이다.
오프셋은, 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간이다.
예를 들면, 주기 프레임의 송신 주기 및 오프셋의 재설정 주기는, 애플리케이션부(141)에 의해 지정된다.
오프셋의 재설정 주기는, 이하와 같은 특징을 갖는다.
오프셋의 재설정 주기는, 주기 프레임의 송신 주기보다도 길다.
오프셋의 재설정 주기는, 무선기(212)와의 일련의 통신인 통신 시퀀스의 완료 예정 시간보다도 길다. 통신 시퀀스의 완료 예정 시간은, 통신 시퀀스의 개시부터 통신 시퀀스의 완료까지 필요로 하는 시간이다. 통신 시퀀스의 구체예는, 무선기(212)와 무선기(211)의 사이에서 커넥션을 확립하기 위한 일련의 통신, 또는, 커넥션을 확립하지 않고 실행하는 데이터 교환이다.
스텝 S120에 있어서, 오프셋 설정부(113)는, 오프셋을 랜덤으로 설정한다.
예를 들면, 오프셋 설정부(113)는, 오프셋을 다음과 같이 설정한다.
우선, 오프셋 설정부(113)는, 난수(亂數)를 생성한다.
다음에, 오프셋 설정부(113)는, 생성된 난수를 이용하여 오프셋을 산출한다.
그리고, 오프셋 설정부(113)는, 산출된 오프셋을 통신 파라미터용의 기억 영역에 설정한다.
스텝 S130에 있어서, 재설정 제어부(112)는, 재설정 주기를 개시한다.
바꾸어 말하면, 재설정 제어부(112)는, 재설정 주기의 만료를 검출하기 위한 처리를 개시한다.
예를 들면, 재설정 제어부(112)는, 재설정 주기용 타이머를 기동한다. 재설정 주기용 타이머는, 재설정 주기와 동일한 시간이 경과했을 때에 타임아웃한다.
스텝 S140에 있어서, 오프셋 대기부(114)는, 스텝 S120에서 설정된 오프셋의 경과를 기다린다.
예를 들면, 오프셋 대기부(114)는, 오프셋용 타이머를 기동하고, 오프셋용 타이머가 타임아웃하기까지 대기한다. 오프셋용 타이머는, 오프셋과 동일한 시간이 경과했을 때에 타임아웃한다.
스텝 S150에 있어서, 정기 송신 제어부(115)는, 주기 프레임의 정기 송신을 개시시킨다.
구체적으로는, 정기 송신 제어부(115)는, 주기 프레임의 정기 송신의 개시를 데이터 통신부(142)에 지시한다. 그 후, 데이터 통신부(142)는, 송신 주기의 경과마다 주기 프레임을 무선 통신부(120)에 입력한다. 그리고, 무선 통신부(120)는, 주기 프레임의 입력마다 주기 프레임을 무선기(212)에 송신한다.
스텝 S160에 있어서, 재설정 제어부(112)는, 재설정 주기가 만료했는지 판정한다.
예를 들면, 재설정 제어부(112)는, 재설정 주기용 타이머의 타임아웃을 검출한다. 재설정 주기용 타이머가 타임아웃 했을 때, 재설정 주기는 만료한다.
재설정 주기가 만료할 때까지, 스텝 S170이 반복된다.
재설정 주기가 만료한 경우, 처리는 스텝 S170으로 진행된다.
스텝 S170에 있어서, 정기 송신 제어부(115)는, 주기 프레임의 정기 송신을 정지시킨다.
구체적으로는, 정기 송신 제어부(115)는, 주기 프레임의 정기 송신의 정지를 데이터 통신부(142)에 지시한다. 그 후, 데이터 통신부(142)는, 무선 통신부(120)에의 주기 프레임의 입력을 정지한다.
스텝 S170 후, 처리는 스텝 S120으로 진행된다.
도 5의 무선 통신 방법에 있어서, 각각의 무선기(211)는, 재설정 주기의 만료마다 랜덤한 오프셋을 설정한다. 이것에 의해, 각각의 무선기(211)는, 주기 프레임의 송신 타이밍의 변경과 주기 프레임의 정기 송신을 실현한다.
도 6에 근거하여, 무선 통신 시스템(200)의 동작의 구체예를 설명한다.
무선기 R은 무선기(212)를 나타내고 있다. 무선기 A는 무선기(211A)를 나타내고, 무선기 B는 무선기(211B)를 나타내고, 무선기 C는 무선기(211C)를 나타내고 있다.
망점(網點)의 좌우 화살표는, 오프셋의 재설정 주기를 나타내고 있다.
속이 빈 좌우 화살표는, 정기 송신의 오프셋을 나타내고 있다.
선 형상의 좌우 화살표는, 주기 프레임의 송신 주기를 나타내고 있다.
사각은, 주기 프레임을 나타내고 있다.
무선기 R에의 파선 화살표는, 알림 프레임의 송신을 나타내고 있다.
가위표는, 주기 프레임의 충돌을 나타내고 있다.
설명을 간단하게 하기 위해, 무선기(A∼C)가 일제히 기동되고, 무선기(A∼C)에 있어서 재설정 주기가 동기하고 있는 것으로 가정한다.
실제로는, 무선기(A∼C)의 동기는 불필요하다.
1회째의 재설정 주기에 있어서, 각각의 무선기(A∼C)는, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후, 주기 프레임을 정기적으로 송신했다. 그리고, 주기 프레임의 충돌이 발생했다. 그 때문에, 무선기 R은, 각각의 무선기(A∼C)로부터 주기 프레임을 수신할 수 없었다.
그러나, 각각의 무선기(A∼C)는, 재설정 주기의 만료마다 오프셋을 랜덤으로 재설정한다.
2회째의 재설정 주기에 있어서, 각각의 무선기(A∼C)는, 랜덤으로 재설정된 오프셋이 경과한 후, 주기 프레임을 정기적으로 송신했다. 그리고, 주기 프레임의 충돌이 발생하지 않았다. 그 때문에, 무선기 R은, 각각의 무선기(A∼C)로부터 주기 프레임을 수신할 수 있었다.
3회째의 재설정 주기에 있어서, 각각의 무선기(A∼C)는, 랜덤으로 재설정된 오프셋이 경과한 후, 주기 프레임을 정기적으로 송신했다. 그리고, 주기 프레임의 충돌이 발생하지 않았다. 그 때문에, 무선기 R은, 각각의 무선기(A∼C)로부터 주기 프레임을 수신할 수 있었다.
한편, 재설정 주기의 만료 시의 전후에서는, 주기 프레임의 송신 간격이 주기 프레임의 송신 주기와 반드시 일치하지 않는다. 예를 들면, 재설정 주기의 만료 시의 전후에서는, 주기 프레임의 송신 간격이 주기 프레임의 송신 주기보다도 짧아지는 경우가 있다. 단, 재설정된 오프셋에 의해서는, 재설정 주기의 만료 시의 전후에 있어서도, 주기 프레임의 송신 간격이 주기 프레임의 송신 주기와 일치하는 경우가 있다.
***실시형태 1의 보충***
무선기(212)와 각각의 무선기(211)의 사이에서는, 주기 프레임을 포함하는 각종 프레임이 통신된다.
무선 통신부(120)는, 무선 안테나(104)를 통하여, 프레임의 무선 신호를 송수신한다. 무선 통신부(120)는, 수신한 무선 신호를 복조하는 것에 의해 프레임을 얻고, 프레임의 내용을 데이터 통신부(142)에 인도한다. 또, 무선 통신부(120)는, 데이터 통신부(142)로부터 데이터를 수취하고, 수취한 데이터를 프레임의 무선 신호로 변조하여, 프레임의 무선 신호를 송신한다.
데이터 통신부(142)는, 애플리케이션부(141) 또는 송신 타이밍 제어부(110)로부터의 지시에 따라, 무선 통신부(120)에 프레임의 송신을 지시한다. 또, 데이터 통신부(142)는, 무선 통신부(120)로부터 데이터를 수취하고, 수취한 데이터를 애플리케이션부(141) 또는 송신 타이밍 제어부(110)에 인도한다. 또한, 데이터 통신부(142)는, 애플리케이션부(141)와의 데이터의 교환을 하지 않고, 애플리케이션부(141)로부터의 사전의 지시(약정)에 따라 무선 통신부(120)에 프레임 송신이 지시를 내리는 경우도 있다. 예를 들면, 프레임의 정기 송신이 필요한 경우, 또는, 무선 통신부(120)에서 수신된 프레임에 대해서 즉석의 답신이 필요한 경우, 데이터 통신부(142)는, 애플리케이션부(141)에 의해 약정된 지시의 내용에 따라, 프레임 송신을 행한다.
애플리케이션부(141)는, 무선기(211)와 무선기(212)의 사이의 통신을 제어한다. 예를 들면, 애플리케이션부(141)는, 프레임의 목적지의 결정, 프레임의 내용의 결정, 프레임의 송신, 프레임의 수신, 프레임 수신 후의 응답 등을 실행한다. 송신 타이밍의 제어가 필요한 프레임(구체적으로는, 주기 프레임)에 관해서는, 애플리케이션부(141)는, 송신 타이밍 제어부(110)에, 프레임 송신을 지시한다. 프레임의 정기 송신이 필요한 경우, 또는, 프레임의 송신원에의 신속한 응답이 필요한 경우, 애플리케이션부(141)는, 송신 프레임의 내용을 약정하고, 약정한 내용을 데이터 통신부(142)에 미리 지시한다.
송신 타이밍 제어부(110)는, 애플리케이션부(141)로부터 지시에 따라, 송신 타이밍의 제어가 필요한 프레임(구체적으로는, 주기 프레임)의 송신 타이밍을 제어한다.
기록부(130)는, 통신 파라미터 등을 유지한다.
무선기(212)의 애플리케이션부(141)는, 수신된 주기 프레임을 데이터 통신부(142)로부터 수취하고, 규정된 동작을 행한다. 이 동작은, 유저의 지정 또는 프로그래밍에 의해 결정된다. 예를 들어, 애플리케이션부(141)는, 1개 이상의 무선기(211)의 각각의 주기 프레임을 수취하고, 1개 이상의 무선기(211)로부터 통신 상대를 선택한다. 그리고, 애플리케이션부(141)는, 통신 상대로부터의 다음의 주기 프레임을 수취한 계기로 통신 상대와 커넥션을 확립한다. 커넥션의 확립 시에 신속한 응답이 구해지는 경우, 이와 같은 기능을 데이터 통신부(142)가 실현해도 된다. 애플리케이션부(141)는, 선택한 통신 상대로부터의 다음의 주기 프레임을 수취한 계기로 통신 상대와의 커넥션을 확립하지 않고, 상호의 통신(데이터 교환)을 실시해도 된다.
***실시형태 1의 효과***
실시형태 1에서는, 랜덤한 오프셋의 대기와 주기 프레임의 정기 송신이 반복된다. 이와 같은 동작에 의해, 수신측에 있어서 주기 프레임의 수신의 응답성이 이하와 같이 향상된다.
무선기(212)가 각각의 무선기(211)로부터 일정 횟수 이상의 주기 프레임을 수신하는 경우를 상정한다. 이 경우, 무선기(212)가 정기 송신의 시간대에 주기 프레임을 짧은 시간에 수신할 수 있는 확률을 올리는 것이 가능하게 된다. 금회의 재설정 주기에서 무선기(211A)로부터의 주기 프레임과 다른 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 충돌이 발생해도, 금회의 재설정 주기의 만료 후에 새로운 오프셋이 설정된다. 그 때문에, 다음의 재설정 주기에서는 무선기(211A)로부터의 주기 프레임과 다른 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 충돌의 회피를 기대할 수 있다. 이 경우에는, 특정의 타이밍에 있어서는 무선기(212)가 1대의 무선기(211)와 통신이 가능하면 되는 것에 주목하고 있다. 예를 들어, 무선기(212)가, 1번째의 주기 프레임의 수신을 계기로 복수의 무선기(211)로부터 통신 상대를 선정하고, 통신 상대로부터의 다음의 주기 프레임의 수신을 계기로 커넥션을 확립한다. 이 경우, 통신 상대로부터의 주기 프레임을 2회 연속으로 수신함으로써 가장 효율이 좋아진다. 또는, 무선기(212)가 통신 상대와 N회의 데이터 교환을 행할 필요가 있는 경우, 무선기(212)가 통신 상대로부터의 주기 프레임을 N회 연속으로 수신함으로써 가장 효율이 좋아진다.
도 7에 근거하여, 주기 프레임의 송신마다 랜덤한 오프셋이 설정되는 경우에 대해, 무선기(211A)로부터의 주기 프레임의 충돌 확률을 설명한다. 세로축이 프레임 충돌 확률을 나타내고 있고, 가로축이 시간을 나타내고 있다. 프레임 충돌 확률은, 재설정 주기와 동일한 시간에 있어서 무선기(211A)로부터의 주기 프레임이 다른 무선기(211)로부터의 주기 프레임과 충돌하는 확률이다.
장기간에 관측하면, 프레임 충돌 확률의 평균값은, 각 시간대에 있어서의 프레임 충돌 확률과 가까운 값이 된다. 프레임 충돌 확률이 높아지면, 무선기(212)는 무선기(211A)로부터의 주기 프레임의 수신을 성공하기까지 대기할 필요가 있다.
한편, 도 6의 그래프는 이상적인 조건에 근거하는 것이다. 도 6의 그래프는, 무선기(211)의 대수, 주기 프레임의 송신 주기, 오프셋의 재설정 주기, 시스템의 무선 환경 등, 다양한 요인에 의해 변동한다.
도 8에 근거하여, 재설정 주기의 만료마다 랜덤한 오프셋이 설정되는 경우에 대해, 즉, 실시형태 1이 적용되는 경우에 대해, 무선기(211A)로부터의 주기 프레임의 충돌 확률을 설명한다.
장시간에 관측하면, 프레임 충돌 확률의 평균값은, 도 6에 있어서의 프레임 충돌 확률과 동등하다. 그러나, 시간대마다 프레임 충돌 확률은 크게 상이하다. 이것은, 시간대마다 주기 프레임의 충돌 상황이 상이하기 때문이다. 예를 들면, 어느 시간대에서는 주기 프레임의 충돌이 발생하는 상황이 계속되고, 다른 시간대에서는 주기 프레임의 충돌이 발생하지 않는 상황이 계속되기 때문이다. 프레임 충돌 확률이 낮은 시간대에서는, 무선기(212)가 무선기(211A)로부터의 주기 프레임을 수신하는 확률이 높아진다. 그 때문에, 무선기(212)가 무선기(211A)로부터의 주기 프레임을 복수회 수신하는 것을 성공하기까지의 시간이 짧아지는 것을 기대할 수 있다. 프레임 충돌 확률이 높은 시간대에서는, 무선기(212)가 무선기(211A)로부터의 주기 프레임을 수신하는 확률이 낮아진다. 그러나, 무선기(212)가 다른 무선기(211)로부터의 주기 프레임을 수신하는 확률이 높으면, 무선기(212)가 다른 무선기(211)로부터의 주기 프레임을 수신하는 것에 의해, 그 시간대가 효율적으로 사용된다. 그리고, 다음의 시간대에는 랜덤한 오프셋이 재설정된다. 그 결과, 무선기(212)가 무선기(211A)로부터의 주기 프레임을 수신하는 확률이 낮아지면, 무선기(212)는 무선기(211A)로부터의 주기 프레임을 수신하면 된다.
실시형태 1에서는, 주기 프레임의 충돌을 완전하게 회피하기 위해서 충분한 길이의 오프셋이 설정되는 것이 아니라, 재설정 주기의 만료마다 랜덤한 오프셋이 설정된다. 그리고, 어느 정도의 주기 프레임의 충돌을 허용한 뒤에, 무선기(212)의 동작 및 요구에 따라, 무선기(212)는, 주기 프레임의 충돌이 발생하고 있지 않은 일부의 무선기(211)로부터의 주기 프레임을 계속적으로 수신한다. 무선기(212)의 요구란, 예를 들면, 주기 프레임을 복수회 수신하는 것이다. 주기 프레임의 계속적인 수신에 의해 통신 타이밍이 유지됨으로써, 무선기(212)는, 단시간에 주기 프레임의 수신을 성공시켜, 요구 성능을 만족시킨다. 예를 들면, 요구 성능은, 응답이 필요하면 응답 성능에 상당한다. 게다가, 랜덤한 오프셋이 재설정 주기의 만료마다 재설정되기 때문에, 주기 프레임이 장기간 계속해서 충돌하는 것을 막는 것이 가능하게 된다.
또, 송신 타이밍을 제어하기 위해서 주위의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 송신 타이밍을 정확하게 기록하는 수단, 및, 기록한 정보를 토대로 의도한 타이밍에서 정확하게 주기 프레임을 송신하는 수단이 불필요하다.
실시형태 1에서는, 각 무선기(211)는, 재설정 주기마다 랜덤한 오프셋을 대기하고, 주기 프레임의 송신 주기의 범위 내에서 주기 프레임을 송신한다. 그 때문에, 주위에 존재하는 무선기(211)가 다수가 된 경우에도, 무선기(212)가 각 무선기(211)로부터의 주기 프레임을 수신하는 타이밍은, 장기간에 생각하면 균등하게 된다. 즉, 무선기(211)간의 송신 기회의 공평성도 유지하는 것이 가능하게 된다.
***다른 구성***
송신 타이밍 제어부(110)는, 오프셋의 경과 후에 재설정 주기를 개시해도 된다. 즉, 도 5에 있어서, 스텝 S130과 스텝 S140의 순번이 교체되어도 된다.
송신 타이밍 제어부(110)는, 금회의 오프셋의 경과를 기다리고 있는 동안 또는 금회의 재설정 주기의 만료를 기다리고 있는 동안에, 차회의 오프셋을 결정해도 된다.
***실시형태 1의 특징***
무선 통신 장치(100)(무선기(211))는, 오프셋 설정부(113)와 오프셋 대기부(114)와 정기 송신 제어부(115)를 구비한다.
오프셋 설정부(113)는, 재설정 주기의 만료마다, 오프셋을 랜덤으로 설정한다.
오프셋 대기부(114)는, 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋의 경과를 기다린다.
정기 송신 제어부(115)는, 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과하기까지 주기 프레임의 정기 송신을 정지시키고, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 주기 프레임의 정기 송신을 개시시킨다.
오프셋의 재설정 주기는, 이하와 같은 특징을 갖는다.
오프셋의 재설정 주기는, 주기 프레임의 송신 주기보다도 길다.
오프셋의 재설정 주기는, 통신 상대와의 일련의 통신인 통신 시퀀스의 완료 예정 시간보다도 길다. 통신 시퀀스의 구체예는, 커넥션 확립을 위한 일련의 통신, 또는, 커넥션을 확립하지 않고 실행하는 데이터 교환이다.
실시형태 2.
무선기(212)가 복수의 무선기(211)로부터 통신 상대를 선택하는 형태에 대해, 주로 실시형태 1과 상이한 점을 도 9 및 도 10에 근거하여 설명한다.
***구성의 설명***
도 9에 근거하여, 무선 통신 장치(100)의 기능 구성을 설명한다.
무선 통신 장치(100)는, 또한, 무선 통신 평가부(150)를 구비한다.
무선 통신 프로그램은, 또한, 무선 통신 평가부(150)로서 컴퓨터를 기능하게 한다.
무선 통신 평가부(150)의 기능에 대해서는 후술한다.
무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 3 참조).
무선 통신 시스템(200)의 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 4 참조).
***동작의 설명***
무선기(211)의 무선 통신 방법은, 실시형태 1에 있어서의 방법과 동일하다(도 5 참조).
도 10에 근거하여, 무선기(212)의 무선 통신 방법을 설명한다.
무선기(212)의 무선 통신 방법은, 애플리케이션부(141)가 각각의 무선기(211)와의 무선 통신의 평가를 무선 통신 평가부(150)에 지시했을 때에 개시된다.
스텝 S210에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임이 수신되었는지 판정한다.
무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임이 수신되었는지 이하와 같이 판정한다.
데이터 통신부(142)는, 무선 통신부(120)로부터 주기 프레임을 수취하면, 수취한 주기 프레임을 무선 통신 평가부(150)에 수수(授受)한다.
무선 통신 평가부(150)는, 무선 통신 평가부(150)로부터 주기 프레임을 수취했을 때에, 주기 프레임이 수신되었다고 판정한다.
주기 프레임이 수신된 경우, 처리는 스텝 S220으로 진행된다.
주기 프레임이 수신되고 있지 않은 경우, 처리는 스텝 S230으로 진행된다.
스텝 S220에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 주기 프레임의 정보를 기록한다.
구체적으로는, 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 주기 프레임의 정보를 기록부(130)에 수수한다. 그리고, 기록부(130)가, 수수된 정보를 메모리(102)에 기록한다.
주기 프레임의 정보의 구체예를 이하에 나타낸다.
(1) 주기 프레임의 송신원. 주기 프레임의 송신원은, 주기 프레임에 설정되어 있다.
(2) 주기 프레임의 수신 전력. 주기 프레임의 수신 전력은, 주기 프레임의 수신 시에 검출된 주기 프레임의 무선 신호의 전력이다.
(3) 주기 프레임의 시퀀스 번호. 주기 프레임의 시퀀스 번호는, 주기 프레임이 송신될 때마다 인크리먼트(increment)되는 값이고, 주기 프레임에 설정되어 있다. 동일한 송신원으로부터의 하나 이상의 주기 프레임에 대해 시퀀스 번호의 누락을 확인하는 것에 의해, 그 송신원으로부터의 주기 프레임의 결락(缺落)을 판정할 수 있다. 즉, 그 송신원으로부터 송신되었지만 수신되고 있지 않은 주기 프레임의 유무를 판정할 수 있다.
(4) 오프셋의 재설정 정보. 오프셋의 재설정 정보는, 주기 프레임에 설정되어 있다. 예를 들면, 오프셋의 재설정 정보란, 재설정 주기의 만료까지의 남은 시간, 또는, 재설정 주기의 만료까지의 주기 프레임수 등이다. 재설정 주기의 만료까지의 주기 프레임수란, 재설정 주기의 만료까지 송신원이 송신하는 것이 가능한 주기 프레임의 수이다. 이 주기 프레임수는, 예를 들면, 송신원에 있어서, 주기 프레임이 송신될 때마다 재설정 주기에 있어서의 주기 프레임수를 디크리먼트(decrement)하는 것에 의해 산출된다. 재설정 주기에 있어서의 주기 프레임수란, 재설정 주기에 송신되는 알림 클레임의 수이고, 재설정 주기 및 알림 클레임의 송신 주기 등에 기초하여 산출된다.
(5) 주기 프레임의 수신 간격. 주기 프레임의 수신 간격이란, 금회의 주기 프레임과 송신원이 동일한 전회의 주기 프레임의 수신 시부터 금회의 주기 프레임의 수신 시까지의 시간이다.
(6) 주기 프레임의 수신 타이밍. 주기 프레임의 수신 타이밍은, 예를 들면, 주기 프레임이 수신된 시각이다.
스텝 S220 후, 처리는 스텝 S230으로 진행된다.
스텝 S230에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 평가 실행 조건을 만족시키는지 판정한다.
평가 실행 조건은, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신의 평가를 실행하기 위한 조건이다. 평가 실행 조건은, 미리 결정되어도 되고, 무선 통신 평가부(150)에 의해 결정되어도 된다.
예를 들면, 평가 실행 조건은, 무선 통신 평가의 지시를 받았을 때로부터의 경과 시간, 또는, 수신된 주기 프레임의 수 등에 대한 조건이다. 예를 들면, 경과 시간에 대한 평가 실행 조건은, 주기 프레임의 송신 주기와 무선 통신 평가에 필요한 주기 프레임의 수에 근거하여 결정된다. 주기 프레임의 송신 주기가 「T」이고, 무선 통신 평가에 필요한 주기 프레임의 수가 「N」인 경우, 「T×N」로 구해지는 시간이 경과 시간에 대한 평가 실행 조건이 된다.
평가 실행 조건을 만족시키는 경우, 처리는 스텝 S240으로 진행된다.
평가 실행 조건을 만족시키지 않는 경우, 처리는 스텝 S210으로 진행된다.
스텝 S240에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 정보에 근거하여, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신을 평가한다.
구체적으로는, 무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임의 충돌 상황과 무선 통신의 품질 중 적어도 어느 하나를 평가한다.
평가 방법의 구체예를 이하에 나타낸다.
(1) 상기 경과 시간에 대한 평가 실행 조건을 평가 시간이라고 칭한다. 무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임의 송신 주기에 근거하여, 평가 시간에 송신되는 주기 프레임의 수(주기 프레임의 송신수)를 산출한다. 그리고, 무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임의 송신수와 주기 프레임의 수신수에 근거하여, 오류율을 산출한다. 이 오류율은, 수신에 실패한 주기 프레임의 비율이다.
(2) 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 1개 이상의 주기 프레임의 각각의 시퀀스 번호에 근거하여, 수신되지 않았던 주기 프레임의 수를 산출한다. 그리고, 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 주기 프레임의 수와 수신되지 않았던 주기 프레임의 수에 근거하여, 오류율을 산출한다. 이 오류율은, 결락된 주기 프레임의 비율이다.
(3) 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 1개 이상의 주기 프레임의 각각의 수신 전력에 근거하여, 수신 전력의 평균 또는 수신 전력의 분산 등을 산출한다.
(4) 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 주기 프레임으로부터 얻어진 오프셋의 재설정 정보에 근거하여, 오프셋이 재설정된 시각(재설정 시각)을 산출한다. 그리고, 무선 통신 평가부(150)는, 재설정 시각의 직전의 주기 프레임과 재설정 시각의 직후의 주기 프레임을 선택하고, 선택된 2개의 주기 프레임을 대상으로 하여 평가를 행한다.
(5) 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 복수의 주기 프레임의 각각의 수신 간격에 근거하여, 오프셋이 재설정된 시각(재설정 시각)을 산출한다. 예를 들면, 무선 통신 평가부(150)는, 수신 간격이 변화한 시간대를 특정하고, 특정한 시간대의 중간의 시각을 산출한다. 산출되는 시각이 재설정 시각이다. 그리고, 무선 통신 평가부(150)는, 재설정 시각의 직전의 주기 프레임과 재설정 시각의 직후의 주기 프레임을 선택하고, 선택된 2개의 주기 프레임을 대상으로 하여 평가를 행한다.
스텝 S150에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신의 평가 결과에 근거하여, 복수의 무선기(211)로부터 통신 상대를 선택한다.
선택 방법의 구체예를 이하에 나타낸다.
(1) 무선 통신 평가부(150)는, 오류율이 가장 낮은 무선기(211)를 선택한다.
(2) 무선 통신 평가부(150)는, 오프셋의 재설정 시각까지 요구수 이상의 수신을 기대할 수 있는 주기 프레임의 송신원을 선택한다.
(3) 무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임의 수신 전력에 대한 평가가 가장 높은 무선기(211)를 선택한다.
(4) 무선 통신 평가부(150)는, 유저 또는 프로그램에 의해 지정된 무선기(211)를 선택한다.
(5) 무선 통신 평가부(150)는, 유저 또는 프로그램에 의해 결정된 우선도에 따라 무선기(211)를 선택한다.
(6) 무선 통신 평가부(150)는, (1) 내지 (5)의 선택 방법을 조합하여, 무선기(211)를 선택한다.
스텝 S260에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 선택된 통신 상대를 애플리케이션부(141)에 통지한다.
그리고, 애플리케이션부(141)는, 데이터 통신부(142) 및 무선 통신부(120)를 통하여, 선택된 통신 상대와 무선 통신을 행한다.
이것에 의해, 무선기(212)와 통신 상대의 사이에서, 각종 프레임이 송수신된다.
***실시형태 2의 효과***
실시형태 2에서는, 프레임 충돌 확률이 높은 무선기(211)로부터의 주기 프레임을 무선기(212)가 기다림으로써, 주기 프레임의 대기 시간이 길어져 버리는 상황이 회피된다.
랜덤한 오프셋의 재설정의 전후에서 주기 프레임의 충돌 상태가 크게 달라질 가능성이 있다. 그 경우, 주기 프레임의 송신 타이밍의 변경을 모르고, 송신 타이밍이 변경되는 주기 프레임의 송신원을 통신 상대로 선택해 버리면, 주기 프레임의 대기 시간이 길어질 우려가 있다.
실시형태 2에 의해, 이와 같은 문제를 해결하는 것이 가능하게 된다.
실시형태 2에 있어서, 무선기(212)는, 각각의 무선기(211)로부터의 주기 프레임을 감시한다. 그리고, 무선기(212)는, 프레임 충돌 확률이 낮은 타이밍에서, 무선 통신 품질이 높은 무선기(211)를 통신 상대로 선택한다. 이것에 의해, 무선기(212)에 있어서 주기 프레임의 수신 대기 시간이 길어지는 것을 회피할 수 있다.
***실시형태 2의 특징***
무선 통신 장치(100)(무선기(212))는, 무선 통신부(120)를 구비한다.
무선 통신부(120)는, 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 정기 송신되는 주기 프레임을, 복수의 무선기(211)의 각각으로부터 수신한다.
오프셋의 재설정 주기는, 주기 프레임의 송신 주기보다도 길다.
오프셋의 재설정 주기는, 통신 상대와의 일련의 통신인 통신 시퀀스의 완료 예정 시간보다도 길다. 통신 시퀀스의 구체예는, 커넥션 확립을 위한 일련의 통신, 또는, 커넥션을 확립하지 않고 실행하는 데이터 교환이다.
무선 통신 장치(100)(무선기(212))는, 무선 통신 평가부(150)를 구비한다.
무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 정보에 근거하여 각각의 무선기(211)와의 무선 통신을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 복수의 무선기(211)로부터 통신 상대를 선택한다.
무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 정보에 근거하여, 각각의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 충돌 상황과 각각의 무선기(211)와의 무선 통신의 품질 중 적어도 어느 하나를 평가한다.
실시형태 3.
통신 상대를 변경하는 형태에 대해, 주로 실시형태 1 및 실시형태 2와 상이한 점을 도 11에 근거하여 설명한다.
***구성의 설명***
무선 통신 장치(100)의 기능 구성은, 실시형태 2에 있어서의 구성과 동일하다(도 9 참조).
무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 3 참조).
무선 통신 시스템(200)의 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 4 참조).
***동작의 설명***
무선기(211)의 무선 통신 방법은, 실시형태 1에 있어서의 방법과 동일하다(도 5 참조).
도 11에 근거하여, 무선기(212)의 무선 통신 방법을 설명한다.
스텝 S310에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 복수의 무선기(211)로부터 통신 상대를 선택한다. 선택 방법은, 실시형태 2에 있어서의 방법과 동일하다(도 10 참조).
단, 애플리케이션부(141)가, 무선 통신 평가부(150) 대신에, 임의의 방법으로 통신 상대를 선택해도 상관없다. 그 경우, 무선 통신 평가부(150)는 불필요하다.
스텝 S320에 있어서, 애플리케이션부(141)는, 선택된 통신 상대와의 무선 통신을 개시한다.
스텝 S320 후, 애플리케이션부(141)는, 통신 상대와의 일련의 통신마다 경과 시간을 계측한다.
통신 상대와의 일련의 통신을 「통신 시퀀스」라고 칭한다.
통신 시퀀스의 구체예는, 커넥션 확립을 위한 일련의 통신, 또는, 커넥션을 확립하지 않고 실행하는 데이터 교환이다.
스텝 S330에 있어서, 애플리케이션부(141)는, 실행 중의 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간을 완료 예정 시간과 비교하고, 실행 중의 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간이 완료 예정 시간보다 긴지 판정한다.
완료 예정 시간은, 통신 시퀀스가 완료되기까지의 시간의 기대값이다.
예를 들면, 완료 예정 시간은 애플리케이션부(141)에 의해 이하와 같이 결정된다.
커넥션 확립을 개시하기까지 주기 프레임을 N회 수신할 필요가 있다. 커넥션 확립 후는 시간 C가 필요하다. 주기 프레임의 송신 주기는 「T」이다. 프레임 충돌 확률은 「P」이다. 이 경우, 2항 분포의 기대값은 「(N×P)×T+C+α」로 표시된다. 「α」는 마진이다. 마진의 예로서, 프레임의 재송 및 프레임 간격 등을 들 수 있다. 애플리케이션부(141)는, 이 기대값을 산출한다. 산출되는 기대값가 완료 예정 시간이 된다.
애플리케이션부(141)는, 2항 분포에 근거하여, X% 이상의 확률로 커넥션 확립이 완료되는 시간을 산출해도 된다. 산출되는 시간이 완료 예정 시간이 된다.
예를 들면, 실시형태 2에 있어서의 평가 결과가 프레임 충돌 확률로서 사용된다. 또, 시스템 설계자가, 프레임 대기 시간이 길어지는 경계값에 근거하여, 프레임 충돌 확률을 미리 결정해도 된다.
실행 중의 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간이 완료 예정 시간보다 긴 경우, 처리는 스텝 S310으로 진행된다. 스텝 S310에서는, 현재의 통신 상대와의 무선 통신이 종료되고, 현재의 통신 상대와는 다른 통신 상대가 선택된다. 이것에 의해, 통신 상대가 변경된다.
실행 중의 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간이 완료 예정 시간 이하인 경우, 처리는 스텝 S340으로 진행된다.
스텝 S340에 있어서, 애플리케이션부(141)는, 통신 상대와의 무선 통신이 종료되었는지 판정한다. 판정 방법은 임의이다.
통신 상대와의 무선 통신이 종료된 경우, 처리는 스텝 S310으로 진행된다. 스텝 S310에서는, 현재의 통신 상대와의 무선 통신이 종료되고, 현재의 통신 상대와는 다른 통신 상대가 선택된다. 이것에 의해, 통신 상대가 변경된다.
통신 상대와의 무선 통신이 종료되고 있지 않는 경우, 처리는 스텝 S330으로 진행된다.
***실시형태 3의 효과***
각각의 무선기(211)와의 무선 통신의 평가에 근거하여 선택된 무선기(211)와 무선 통신을 행하고 있어도, 각종 프레임의 송신 타이밍이 변경됨으로써, 프레임 충돌 상황이 악화될 가능성이 있다. 그 경우, 프레임 대기 시간이 길어질 우려가 있다.
실시형태 3에서는, 프레임 충돌이 발생하는 상황, 무선 통신의 품질이 악화된 상황 또는 프레임 대기 시간이 길어지는 상황을 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간에 근거하여 검지할 수 있다. 그와 같은 상황이 검지된 경우, 즉, 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간이 완료 예정 시간보다 길어진 경우에는, 현재의 통신 상대와의 무선 통신이 종료되고, 다른 통신 상대가 선택된다. 이것에 의해, 프레임 대기 시간을 짧게 하는 것이 가능하게 된다.
실시형태 3에 있어서, 실시형태 2에 있어서의 선택 방법보다도 간이한 방법으로 통신 상대가 선택되어도 된다. 이것에 의해, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신을 평가하기 위한 시간이 불필요해진다.
실시형태 3에서는, 무선기(212)가, 통신 상대와의 통신 시퀀스가 완료되기까지의 시간의 기대값에 근거하여, 각각의 무선기(211)의 주변 상황의 변화 등에 수반하는 무선 통신 품질의 저하를 검지하는 것이 가능하게 된다. 또, 오프셋의 재설정에 수반하는 주기 프레임의 송신 타이밍의 변경을 검지하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 주기 프레임을 대기하는 시간이 장기화되면, 현재의 통신 상대와의 무선 통신을 취소하고, 다른 통신 상대가 탐색된다. 이것에 의해, 프레임 충돌 확률이 악화된 무선기(211)와의 무선 통신을 취소하고, 주기 프레임을 대기하는 시간의 장기화를 회피할 수 있다.
***실시형태 3의 특징***
무선 통신 장치(100)(무선기(212))는, 애플리케이션부(141)를 구비한다.
애플리케이션부(141)는, 통신 상대와의 일련의 통신인 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간이 완료 예정 시간보다 긴 경우에 통신 상대를 변경한다.
통신 시퀀스의 구체예는, 커넥션 확립을 위한 일련의 통신, 또는, 커넥션을 확립하지 않고 실행하는 데이터 교환이다.
실시형태 4.
각각의 무선기(211)의 통신 파라미터를 변경하는 형태에 대해, 주로 실시형태 1 내지 실시형태 3과 상이한 점을 도 12에 근거하여 설명한다.
***구성의 설명***
무선 통신 장치(100)의 기능 구성은, 실시형태 2에 있어서의 구성과 동일하다(도 9 참조).
무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 3 참조).
무선 통신 시스템(200)의 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 4 참조).
***동작의 설명***
무선기(211)의 무선 통신 방법은, 실시형태 1에 있어서의 방법과 동일하다(도 5 참조).
도 14에 근거하여, 무선기(212)의 무선 통신 방법을 설명한다. 실시형태 2와 실시형태 3의 각각에서 설명한 무선 통신 방법에 대해서는 설명을 생략한다.
스텝 S410에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임이 수신되었는지 판정한다. 스텝 S410은, 실시형태 2의 스텝 S210에 있어서의 방법과 동일하다(도 10 참조).
주기 프레임이 수신된 경우, 처리는 스텝 S420으로 진행된다.
주기 프레임이 수신되고 있지 않은 경우, 처리는 스텝 S430으로 진행된다.
스텝 S420에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 주기 프레임의 정보를 기록한다.
주기 프레임의 정보는, 실시형태 2의 스텝 S220에 있어서의 정보와 동일하다(도 10 참조).
또한, 무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 정보에 근거하여, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신을 평가한다.
구체적으로는, 무선 통신 평가부(150)는, 실시형태 2의 스텝 S240에 있어서의 방법으로 평가를 행한다. 또한, 무선 통신 평가부(150)는, 수신된 주기 프레임의 송신원인 무선기(211)의 대수를 산출한다. 또, 무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신의 평가 결과에 근거하여, 평가 결과의 평균 및 평가 결과의 분산 등을 산출한다.
그리고, 무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신의 평가 결과를 기록한다.
스텝 S420 후, 처리는 스텝 S430으로 진행된다.
스텝 S430에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 파라미터 변경 조건을 만족시키는지 판정한다.
파라미터 변경 조건은, 각각의 무선기(211)의 통신 파라미터를 변경하는 조건이다. 파라미터 변경 조건은, 미리 결정되어도 되고, 무선 통신 평가부(150)에 의해 결정되어도 된다.
예를 들면, 파라미터 변경 조건은, 무선 통신 평가에 필요한 수의 주기 프레임을 수신하기 위한 소요 시간에 있어서의 평가 결과가 임계값을 초과했다는 조건이다. 소요 시간은, 주기 프레임의 송신 주기에 근거하여 결정된다. 주기 프레임의 송신 주기가 「T」이고, 무선 통신 평가에 필요한 주기 프레임의 수가 「N」인 경우, 「T×N」로 구해지는 시간이 소요 시간이 된다. 평가 결과의 구체예는, 소요 시간의 사이에 수신된 주기 프레임의 송신원인 무선기(211)의 수, 소요 시간의 사이에 수신된 주기 프레임의 수신 전력, 또는, 소요 시간에 있어서의 주기 프레임의 수신 성공률이다.
파라미터 변경 조건을 만족시키는 경우, 처리는 스텝 S440으로 진행된다.
파라미터 변경 조건을 만족시키지 않는 경우, 처리는 스텝 S410으로 진행된다.
스텝 S440에 있어서, 무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211)와의 무선 통신에 의해, 각각의 무선기(211)에 통신 파라미터의 변경을 지시한다.
무선 통신 평가부(150)는, 통신 파라미터의 변경을 모든 무선기(211)에 지시해도 되고, 통신 파라미터의 변경을 파라미터 변경 조건을 만족시킨 무선기(211)에만 지시해도 된다.
무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임의 통신에 의해 통신 파라미터의 변경을 지시해도 되고, 커넥션 확립 전의 통신 시퀀스(응답 시퀀스)에 있어서 통신 파라미터의 변경을 지시해도 된다. 또, 무선 통신 평가부(150)는, 커넥션 확립(또는 데이터 교환) 시의 통신 시퀀스에 있어서 통신 파라미터의 변경을 지시해도 된다.
무선 통신 평가부(150)는, 변경 후의 통신 파라미터를 각각의 무선기(211)에 통지해도 된다.
통신 파라미터의 구체예는, 주기 프레임의 송신 주기, 오프셋의 재설정 주기 및 오프셋의 1슬롯의 시간 등이다.
예를 들면, 통신 파라미터에 대해 이하와 같은 변경이 지시된다.
수신 성공률이 높은 주기 프레임의 송신원인 무선기(211)에 대해서는, 그 이상의 주기 프레임의 수신이 불필요하면, 주기 프레임의 송신 주기의 연장이 지시된다.
주기 프레임의 송신 타이밍이 가까운 2대 이상의 무선기(211)에 대해서는, 오프셋의 재설정이 지시된다. 이것에 의해, 각각의 무선기(211)에 있어서 주기 프레임의 송신 타이밍이 변경된다. 이 지시는, 각각의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 송신 타이밍이 서로 가까운 경우, 각각의 주기 프레임이 충돌한다는 현상, 또는, 각각의 주기 프레임에 대한 수신 처리를 제시간에 할 수 없다는 현상이 발생하기 쉽기 때문에 행해진다.
주기 프레임의 송신 기회의 공평성을 유지하기 위해, 각각의 무선기(211)에 대해서 주기 프레임의 송신 주기의 연장이 지시된다.
스텝 S440 후, 처리는 스텝 S410으로 진행된다.
무선기(212)가 주기 프레임의 수신을 대기하는 경우, 무선 통신 평가부(150)가, 주기 프레임을 송신하는 무선기(211)의 수, 및, 각각의 무선기(211)의 고유 번호를 모를 가능성이 있다. 그 경우, 무선 통신 평가부(150)는, 프레임 충돌 등에 의해 수신할 수 없는 주기 프레임의 송신원을 특정할 수 없다. 그러나, 무선 통신 평가부(150)는, 프레임 수신 대기를 계속함으로써, 무선기(211)의 대수 및 무선기(211)의 고유 번호를 인식하는 것이 가능하다.
고유 번호의 구체예는 MAC 주소이다. MAC는 Media Access Control의 약칭이다.
***실시형태 4의 효과***
무선기(212)의 주변 환경 또는 무선기(211)의 대수에 따라서는, 통신 파라미터를 변경함으로써, 프레임 대기 시간의 더한층의 개선을 예상할 수 있다.
실시형태 4에서는, 무선기(212)가 무선기(211)의 대수 등의 주위의 상황을 확인하고, 각각의 무선기(211)의 통신 파라미터가 변경된다. 이것에 의해, 프레임 대기 시간이 짧아진다.
즉, 무선기(212)는, 주기 프레임을 감시하고, 주위에 존재하는 무선기(211)의 대수 등의 상황에 따라, 각각의 무선기(211)의 통신 파라미터를 변경한다. 이것에 의해, 프레임 충돌 확률의 개선, 및, 통신 시퀀스에 필요로 하는 시간의 단축을 실현하는 것이 가능하게 된다.
***실시형태 4의 특징***
무선 통신 장치(100)(무선기(212))는, 무선 통신 평가부(150)를 구비한다.
무선 통신 평가부(150)는, 각각의 무선기(211) 등의 주기 프레임의 정보에 근거하여 각각의 무선기(211)와의 무선 통신을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 각각의 무선기(211)에 대해서 통신 파라미터의 변경을 지시한다.
***실시형태 4의 변형예***
각각의 무선기(211)가, 무선기(212) 대신에, 통신 범위에 존재하는 각각의 무선기(211)의 무선 통신을 평가해도 된다. 그리고, 각각의 무선기(211)는, 평가 결과에 근거하여, 자발적으로 통신 파라미터를 변경해도 된다.
무선기(211)의 무선 통신 평가부(150)는, 주기 프레임의 송신이 행해지지 않는 시간대에 각각의 무선기(211)의 무선 통신을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 자신의 통신 파라미터를 변경한다.
예를 들면, 각각의 무선기(211)와 무선기(212)의 사이에서 1 대 1의 무선 통신이 일정 간격으로 행해지는 루틴이 있다고 가정한다. 그와 같은 루틴이 무너진 경우, 주기 프레임의 충돌 또는 주변의 무선 환경의 변화 등이 발생하고 있다고 판단할 수 있기 때문에, 무선 통신 평가부(150)는, 통신 파라미터를 자발적으로 변경한다.
예를 들면, 무선 통신 평가부(150)는, 적당한 타이밍에서, 주위의 프레임 송수신 상황을 감시한다. 구체적으로는, 무선 통신 평가부(150)는, 도 12에 있어서의 감시와 마찬가지로, 각각의 무선기(211)에 대해, 일정 시간당 주기 프레임의 송신수, 및, 주기 프레임의 송신 타이밍 등의 정보를 얻는다. 그리고, 무선 통신 평가부(150)는, 얻어진 정보에 근거하여 주변 상황을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 통신 파라미터를 자발적으로 변경한다.
***변형예의 효과***
각각의 무선기(211)가 통신 파라미터를 자발적으로 변경할 수 있다. 그 결과, 각각의 무선기(211)에 통신 파라미터의 변경을 지시하기 위해서 무선기(212)가 통신을 행할 필요가 없어진다.
***변형예의 특징***
무선 통신 장치(100)(무선기(211))는, 무선 통신 평가부(150)를 구비한다.
무선 통신 평가부(150)는, 통신 범위에 존재하는 복수의 무선기(211)의 각각의 주기 프레임의 정보에 근거하여 각각의 무선기(211)의 무선 통신을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 통신 파라미터를 변경한다.
실시형태 5.
무선기(212)와의 통신 시퀀스 후, 또는, 무선기(212)와의 통신 시퀀스 중에, 각각의 무선기(211)가 주기 프레임의 송신량을 조정하는 형태에 대해, 주로 실시형태 1 내지 실시형태 4와 상이한 점을 도 13 및 도 14에 근거하여 설명한다.
***구성의 설명***
도 13에 근거하여, 무선 통신 장치(100)의 기능 구성을 설명한다.
무선 통신 장치(100)는, 또한, 정기 송신 억제부(160)를 구비한다.
무선 통신 프로그램은, 또한, 정기 송신 억제부(160)로서 컴퓨터를 기능하게 한다.
무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 3 참조).
무선 통신 시스템(200)의 구성은, 실시형태 1에 있어서의 구성과 동일하다(도 4 참조).
***동작의 설명***
무선기(211)의 무선 통신 방법은, 실시형태 1에 있어서의 방법과 동일하다(도 5 참조).
도 14에 근거하여, 무선기(212)의 무선 통신 방법을 설명한다. 실시형태 2 내지 실시형태 4에서 설명한 무선 통신 방법의 설명은 생략한다.
스텝 S510에 있어서, 정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(211)와의 커넥션이 확립되었는지 판정한다.
예를 들면, 정기 송신 억제부(160)는, 무선기(211)와의 커넥션 확립을 위한 통신 시퀀스가 완료되었는지 판정한다. 이 통신 시퀀스가 완료된 경우, 무선기(211)와의 커넥션이 확립되어 있다.
통신 상대인 무선기(211)와의 커넥션이 확립된 경우, 처리는 스텝 S520으로 진행된다.
통신 상대인 무선기(211)와의 커넥션이 확립되기까지, 스텝 S510은 반복된다.
스텝 S520에 있어서, 정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(211)와 무선 통신하는 것에 의해, 통신 상대인 무선기(211)에 주기 프레임의 송신량의 삭감을 지시한다.
예를 들면, 정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(211)에 대해서 이하와 같은 지시를 행한다.
(1) 주기 프레임의 송신 주기의 연장을 지시한다.
(2) 주기 프레임의 정기 송신의 일시 정지를 지시한다.
(3) 억제 조건을 만족시키는 경우의 주기 프레임의 송신 중지를 지시한다.
억제 조건은, 주기 프레임의 송신을 중지하는 조건이다.
예를 들면, 억제 조건은 중지 확률을 나타낸다. 중지 확률은, 주기 프레임의 송신을 중지시키는 확률이다. 억제 조건이 중지 확률을 나타내는 경우, 중지 확률과 동일한 비율로 주기 프레임의 송신이 중지된다.
예를 들면, 억제 조건은 중지회(cancellation time)를 나타낸다. 중지회는, 주기 프레임의 몇 회째의 송신을 중지할지 지정하기 위한 번호이다. 억제 조건이 중지회를 나타내는 경우, 중지회와 동일한 회의 주기 프레임의 송신이 중지된다. 예를 들면, 억제 조건이 「홀수회」를 나타내는 경우, 주기 프레임의 홀수회째의 송신이 중지된다.
예를 들면, 억제 조건은 중지 간격을 나타낸다. 중지 간격은, 주기 프레임의 송신을 중지하는 간격이다. 억제 조건이 중지 간격을 나타내는 경우, 중지 간격과 동일한 간격으로 주기 프레임의 송신이 중지된다. 예를 들면, 억제 조건이 「N회에 1회」를 나타내는 경우, 주기 프레임의 송신은 N회에 1회 중지된다.
정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(211)와의 무선 통신의 평가 결과에 따라, 지시 내용을 변경해도 된다.
무선기(212)의 무선 통신 방법의 변형예를 설명한다.
우선, 제 1 변형예를 설명한다. 제 1 변형예에서는, 커넥션 확립의 도중에 주기 프레임의 송신량이 조정된다.
스텝 S510에 있어서, 정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(211)와의 커넥션 확립의 도중이고, 또한, 커넥션 확립이 완료에 임박한지 판정한다.
통신 상대인 무선기(211)와의 커넥션 확립의 도중이고, 또한, 커넥션 확립이 완료에 임박한 경우, 처리는 스텝 S520으로 진행된다.
통신 상대인 무선기(211)와의 커넥션 확립의 도중이고, 또한, 커넥션 확립이 완료에 임박한 상태가 되기까지, 스텝 S510은 반복된다.
다음에, 제 2 변형예를 설명한다. 제 2 변형예에서는, 데이터 교환 중에 주기 프레임의 송신량이 조정된다.
스텝 S510에 있어서, 정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(211)와의 데이터 교환 중이고, 또한, 데이터 교환이 완료에 임박한지 판정한다.
통신 상대인 무선기(211)와의 데이터 교환 중이고, 또한, 데이터 교환이 완료에 임박한 경우, 처리는 스텝 S520으로 진행된다.
통신 상대인 무선기(211)와의 데이터 교환 중이고, 또한, 데이터 교환이 완료에 임박한 상태가 되기까지, 스텝 S510은 반복된다.
***실시형태 5의 효과***
프레임 대기 시간에 큰 영향을 주는 요소는, 통신 시퀀스(예를 들면, 커넥션 확립, 또는, 데이터 교환)를 행하는 무선기(211)이다.
실시형태 5에서는, 통신 시퀀스 완료 후의 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 송신수가 줄어들기 때문에, 프레임 충돌 확률이 저하된다. 그 결과, 프레임 대기 시간이 단축된다.
예를 들어, 커넥션 확립 후의 무선기(211)와의 통신이 일정 시간 불필요하다고 가정한다. 그 경우, 무선기(211)에 주기 프레임의 송신 주기를 연장시키거나, 또는, 무선기(211)에 주기 프레임의 정기 송신을 일시적으로 정지시킴으로써, 네트워크 전체에 있어서의 프레임수를 줄일 수 있다. 그 결과, 프레임 충돌 확률이 낮아져, 프레임 대기 시간이 단축된다.
실시형태 5에 의해, 통신이 불필요하게 된 무선기(211)로부터의 주기 프레임의 송신량을 무선기(212)의 요구에 악영향을 주지 않는 범위에서 삭감하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 프레임 충돌 확률이 낮아져, 프레임 대기 시간의 장기화가 회피된다.
***실시형태 5의 특징***
무선 통신 장치(100)(무선기(212))는, 정기 송신 억제부(160)를 구비한다.
정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(211)와의 통신 시퀀스 후, 또는, 통신 시퀀스 중에 통신 상대에게 주기 프레임의 송신량의 조정을 지시한다.
정기 송신 억제부(160)는, 주기 프레임의 송신 간격의 연장, 주기 프레임의 정기 송신의 일시 정지, 또는, 억제 조건을 만족시키는 경우의 주기 프레임의 중지를 지시한다.
억제 조건은, 중지 확률, 중지회 또는 중지 간격을 나타낸다.
중지 확률은, 주기 프레임의 송신을 중지시키는 확률이다.
중지회는, 주기 프레임의 몇 회째의 송신을 중지할지 지정하기 위한 번호이다.
중지 간격은, 주기 프레임의 송신을 중지하는 간격이다.
***실시형태 5의 변형예***
각각의 무선기(211)가, 무선기(212) 대신에, 무선기(212)와의 통신 시퀀스(예를 들면, 커넥션 확립, 또는, 데이터 교환)의 완료를 판정해도 된다. 또는, 각각의 무선기(211)가, 무선기(212) 대신에, 통신 시퀀스 중인 것을 판정해도 된다. 무선기(212)와의 통신 시퀀스 후, 또는, 무선기(212)와의 통신 시퀀스 중, 각각의 무선기(211)는, 자발적으로 주기 프레임의 송신량을 조정(삭감)한다.
***변형예의 효과***
각각의 무선기(211)가 주기 프레임의 송신량을 자발적으로 삭감할 수 있다. 그 결과, 각각의 무선기(211)에 주기 프레임의 송신량의 삭감을 지시하기 위해서 무선기(212)가 통신을 행할 필요가 없어진다.
***변형예의 특징***
무선 통신 장치(100)(무선기(211))는, 정기 송신 억제부(160)를 구비한다.
정기 송신 억제부(160)는, 통신 상대인 무선기(212)와의 통신 시퀀스(커넥션 확립, 또는, 데이터 교환)의 완료 시, 또는, 통신 시퀀스 중에 주기 프레임의 송신량을 조정한다.
정기 송신 억제부(160)는, 주기 프레임의 송신 간격의 연장, 주기 프레임의 정기 송신의 일시 정지, 또는, 억제 조건을 만족시키는 경우의 주기 프레임의 중지를 행한다.
억제 조건은, 중지 확률, 중지회 또는 중지 간격을 나타낸다.
중지 확률은, 주기 프레임의 송신을 중지시키는 확률이다.
중지회는, 주기 프레임의 몇 회째의 송신을 중지할지 지정하기 위한 번호이다.
중지 간격은, 주기 프레임의 송신을 중지하는 간격이다.
***실시형태의 보충***
도 15에 근거하여, 무선 통신 장치(100)의 하드웨어 구성을 설명한다.
무선 통신 장치(100)는 처리 회로(109)를 구비한다.
처리 회로(109)는, 송신 타이밍 제어부(110)와 무선 통신부(120)와 기록부(130)와 애플리케이션부(141)와 데이터 통신부(142)와 무선 통신 평가부(150)와 정기 송신 억제부(160)를 실현하는 하드웨어이다.
처리 회로(109)는, 전용의 하드웨어여도 되고, 메모리(102)에 저장되는 프로그램을 실행하는 프로세서(101)여도 된다.
처리 회로(109)가 전용의 하드웨어인 경우, 처리 회로(109)는, 예를 들면, 단일 회로, 복합 회로, 프로그램화한 프로세서, 병렬 프로그램화한 프로세서, ASIC, FPGA 또는 이들의 조합이다.
ASIC는 Application Specific Integrated Circuit의 약칭이고, FPGA는 Field Programmable Gate Array의 약칭이다.
무선 통신 장치(100)는, 처리 회로(109)를 대체하는 복수의 처리 회로를 구비해도 된다. 복수의 처리 회로는, 처리 회로(109)의 역할을 분담한다.
무선 통신 장치(100)에 있어서, 일부의 기능이 전용의 하드웨어로 실현되고, 나머지의 기능이 소프트웨어 또는 펌웨어로 실현되어도 된다.
이와 같이, 처리 회로(109)는 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 조합으로 실현할 수 있다.
실시형태는, 바람직한 형태의 예시이고, 본 발명의 기술적 범위를 제한하는 것을 의도하는 것은 아니다. 실시형태는, 부분적으로 실시해도 되고, 다른 형태와 조합하여 실시해도 된다. 플로 차트 등을 이용하여 설명한 순서는, 적절히 변경해도 된다.
무선 통신 장치(100)의 요소인 「부」는, 「처리」 또는 「공정」으로 바꿔읽어도 된다.
각 실시형태는, 주기 프레임을 주기 프레임의 예로 하여 설명했다. 주기 프레임이 통신되는 경우, 각각의 무선기(211)는 캐리어 센스를 실시하지 않는다. 또, ACK 프레임과 같은 도달 확인 프레임을 이용한 도달 확인을 할 수 없다.
단, 각 실시형태에 있어서, 주기 프레임은 알림 클레임으로 한정되지 않는다.
각 실시형태의 기능은, 초기 상태에서는 사용되지 않고 기능 조건을 만족시킨 경우에 사용되어도 된다. 무선 통신 장치(100)의 각 요소는, 기능 조건을 만족시켰는지 판정한다. 그리고, 기능 조건을 만족시킨 경우에, 무선 통신 장치(100)의 각 요소는 동작한다. 예를 들면, 기능 조건은, 단위 시간당 주기 프레임의 송신수에 대한 조건이다. 예를 들면, 단위 시간당 주기 프레임의 송신수가 임계값을 초과한 경우에 통신 파라미터가 변경된다. 이것에 의해, 기능 조건을 만족시킨 계기로, 프레임 충돌을 회피하기 위한 효율적인 제어를 행하는 것이 가능하게 된다.
100: 무선 통신 장치, 101: 프로세서, 102: 메모리, 103: 무선 통신기, 104: 무선 안테나, 109: 처리 회로, 110: 송신 타이밍 제어부, 111: 초기화부, 112: 재설정 제어부, 113: 오프셋 설정부, 114: 오프셋 대기부, 115: 정기 송신 제어부, 120: 무선 통신부, 130: 기록부, 141: 애플리케이션부, 142: 데이터 통신부, 150: 무선 통신 평가부, 160: 정기 송신 억제부, 200: 무선 통신 시스템, 210: 무선기, 211: 무선기, 212: 무선기.

Claims (19)

  1. 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 오프셋을 랜덤으로 설정하는 오프셋 설정부와,
    상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋의 경과를 기다리는 오프셋 대기부와,
    상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과하기까지 주기 프레임의 정기 송신을 정지시키고, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 주기 프레임의 정기 송신을 개시시키는 정기 송신 제어부
    를 구비하는 무선 통신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 재설정 주기가 주기 프레임의 송신 주기보다도 긴
    무선 통신 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 재설정 주기가, 통신 상대와의 일련의 통신인 통신 시퀀스의 완료 예정 시간보다도 긴
    무선 통신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 통신 시퀀스가, 커넥션 확립을 위한 일련의 통신, 또는, 커넥션을 확립하지 않고 실행하는 데이터 교환의 일련의 통신인
    무선 통신 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 범위에 존재하는 복수의 무선기의 각각의 주기 프레임의 정보에 근거하여 각각의 무선기의 무선 통신을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 통신 파라미터를 변경하는 무선 통신 평가부를 구비하는
    무선 통신 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 상대인 무선기와의 통신 시퀀스 후, 또는, 통신 상대인 무선기와의 통신 시퀀스 중에 주기 프레임의 송신량을 조정하는 정기 송신 억제부를 구비하는
    무선 통신 장치.
  7. 오프셋 설정부가, 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 오프셋을 랜덤으로 설정하고,
    오프셋 대기부가, 상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋의 경과를 기다리고,
    정기 송신 제어부가, 상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과하기까지 주기 프레임의 정기 송신을 정지시키고, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 주기 프레임의 정기 송신을 개시시키는
    무선 통신 방법.
  8. 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 오프셋을 랜덤으로 설정하는 오프셋 설정 처리와,
    상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋의 경과를 기다리는 오프셋 대기 처리와,
    상기 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과하기까지 주기 프레임의 정기 송신을 정지시키고, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 주기 프레임의 정기 송신을 개시시키는 정기 송신 제어 처리
    를 컴퓨터로 하여금 실행하게 하기 위한 무선 통신 프로그램.
  9. 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 정기 송신되는 주기 프레임을, 복수의 무선기의 각각으로부터 수신하는 무선 통신부
    를 구비하는 무선 통신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    각각의 무선기로부터의 주기 프레임의 정보에 근거하여 각각의 무선기와의 무선 통신을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 상기 복수의 무선기로부터 통신 상대를 선택하는 무선 통신 평가부를 구비하는
    무선 통신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 무선 통신 평가부는, 각각의 무선기로부터의 주기 프레임의 정보에 근거하여, 각각의 무선기로부터의 주기 프레임의 충돌 상황과 각각의 무선기와의 무선 통신의 품질 중 적어도 어느 하나를 평가하는
    무선 통신 장치.
  12. 제 9 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 상대와의 일련의 통신인 통신 시퀀스에 있어서의 경과 시간이 완료 예정 시간보다 긴 경우에 통신 상대를 변경하는 애플리케이션부를 구비하는
    무선 통신 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 통신 시퀀스가, 커넥션 확립을 위한 일련의 통신, 또는, 커넥션을 확립하지 않고 실행하는 데이터 교환의 일련의 통신인
    무선 통신 장치.
  14. 제 9 항에 있어서,
    각각의 무선기로부터의 주기 프레임의 정보에 근거하여 각각의 무선기와의 무선 통신을 평가하고, 평가 결과에 근거하여 각각의 무선기에 대해서 통신 파라미터의 변경을 지시하는 무선 통신 평가부를 구비하는
    무선 통신 장치.
  15. 제 9 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신 상대인 무선기와의 통신 시퀀스 후, 또는, 통신 상대인 무선기와의 통신 시퀀스 중에 상기 통신 상대에게 주기 프레임의 송신량의 조정을 지시하는 정기 송신 억제부를 구비하는
    무선 통신 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 정기 송신 억제부는, 주기 프레임의 송신 간격의 연장, 주기 프레임의 정기 송신의 일시 정지, 또는, 억제 조건을 만족시키는 경우의 주기 프레임의 중지를 지시하는
    무선 통신 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 정기 송신 억제부는, 억제 조건을 만족시키는 경우의 주기 프레임의 중지를 지시하고,
    상기 억제 조건은, 중지 확률, 중지회(cancellation time) 또는 중지 간격을 나타내고,
    상기 중지 확률은, 주기 프레임의 송신을 중지시키는 확률이고,
    상기 중지회는, 주기 프레임의 몇 회째의 송신을 중지할지 지정하기 위한 번호이고,
    상기 중지 간격은, 주기 프레임의 송신을 중지하는 간격인
    무선 통신 장치.
  18. 무선 통신부가, 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 정기 송신되는 주기 프레임을, 복수의 무선기의 각각으로부터 수신하는
    무선 통신 방법.
  19. 주기 프레임의 정기 송신이 개시되기까지의 대기 시간인 오프셋을 재설정하기 위한 재설정 주기의 만료마다, 랜덤으로 설정된 오프셋이 경과한 후에 정기 송신되는 주기 프레임을, 복수의 무선기의 각각으로부터 수신하는 무선 통신 처리
    를 컴퓨터로 하여금 실행하게 하기 위한 무선 통신 프로그램.
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