WO2002091788A1

WO2002091788A1 - Systeme de radiocommunication, appareil et procede de commande de radiocommunication et programme informatique

Info

Publication number: WO2002091788A1
Application number: PCT/JP2002/004376
Authority: WO
Inventors: Mitsuhiro Suzuki; Shigeru Sugaya
Original assignee: Sony Corporation
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2002-05-01
Publication date: 2002-11-14
Also published as: KR100951408B1; EP1387596A1; US7729293B2; KR100955943B1; KR100968909B1; MXPA02012642A; EP1387596B1; EP1387596A4; US20100202296A1; BRPI0205217B1; KR20090081031A; CN100450264C; BR0205217A; US8085691B2; JP3858746B2; JP2003143644A; CN1462563A; US20030169697A1; KR20090091798A; KR20030014408A

Description

明細無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンビユー夕 ·プログラム

[技術分野] 本発明は、複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンピュータ ·プログラムに係り、特に、特定の制御局の管理下でネヅトワークが構築される無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンビユー夕 ·プログラムに関する。さらに詳しくは、本発明は、複数の無線ネヅトワークが共存する無線通信システム、複数の無線ネットワークが競合する通信環境下で各無線ネヅトワーク内の通信動作を制御する無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンビユー夕 ·プログラムに係り、特に、同じ周波数帯で競合する複数の無線ネットワークが共存する無線通信システム、同じ周波数帯で複数の無線ネットワークが競合する通信璟境下で各無線ネットワーク内の通信動作を制御する無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンピュータ 'プログラム関する。（但し、ここで言う「同じ周波数帯」には、デ一夕を超広周波数帯域に拡散して送受信を行なう U WB (Ultra Wide Band)無線通信方式を含むものとする。）

[背景技術] 複数のコンピュータを接続して L AN (Local Area Network) を構成することにより、フアイルゃデ一夕などの情報の共有化、プリン夕などの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ 'コンテンヅの転送などの情報の交換を行なうことができる。

従来、光ファイバ一や同軸ケーブル、あるいはツイストペア 'ケープルを用いて、有線で L AN接続することが一般的であつたが、この場合、回線敷設工事が必要であり、手軽にネットワークを構築することが難しいとともに、ケーブルの弓 Iき回しが煩雑になる。また、 LAN構築後も、機器の移動範囲がケーブル長によって制限されるため、不便である。そこで、従来の有線方式による LANの配線からユーザを解放するシステムとして、無線 LANが注目されている。この種の無線 LANによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル 'コンピュータ（PC) などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。

近年では、無線 LANシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル ·ェリア 'ネットワーク（PAN)の導入の検討が行なわれている。例えば、 2. 4 GHz帯や、 5 G H z帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なつた無線通信システムが規定されている。

例えば、 IEEE802. 15. 3では、 20 Mb p sを越える高速無線パーソナル ·エリア ·ネヅトワークの標準化活動が行われている。当該セクションでは、主として 2. 4 GHz帯の信号を利用した PHY層に準拠した規格化が推進されている。

この種のワイヤレス ·パーソナル ·ネットワークにおいては、 1つの無線通信装置が「コ一ディネ一夕」と呼ばれる制御局として動作し、このコーディネ一夕を中心にして、およそ 10 m以内の範囲で、パーソナル ·エリア ·ネットワークが構築される。コーディネ一夕が所定の周期でビーコン（Beacon)信号を送信し、そのビーコンの周期が伝送フレーム周期として規定される。そして、この伝送フレーム周期毎に各無線通信装置が利用する夕ィムスロットの割り当てを行なう。タイムスロットの割り当て方法としては、例えば、「ギャランティ一ド ·タイムスロット」（ G T S ) と、「ダイナミック T D M A (Time Division Multiple Access:時分割多重アクセス）」と呼ばれる方法が採用されていて、所定の伝送容量を保証しながら、なおかつダイナミックに伝送帯域の割当てを行なう通信方法が想定されている。

例えば、 IEEE 802. 15. 3で規格ィ匕される MAC層には、競合ァクセス期間（コンテンション 'アクセス期間： CAP) と、非競合アクセス期間（コンテンション■フリー期間： CFP) とが用意されている。そして、非同期通信を行なう場合には、競合アクセス期間を用いて短いデ一夕ゃコマンド情報が交換される。一方、ストリーム通信を行なう場合には、非競合アクセス期間内にて、ギャランティード ·タイム ·スロット（GTS) によるダイナミックなタイムスロヅトの割り当てを行ない、帯域予約伝送が行なわれる仕組みになっている。なお、 IEEE802. 15. 3で規格化される MAC層部分は、 2. 4GH z帯の信号を利用した P H Y層以外に他の P H Y層の標準仕様として応用できるように規定されている。また、 IEEE 802. 15. 3で規^ f匕される PHY 層を、 2. 4 GHz帯の信号を利用した PHY層以外に、他の PHY層を利用する標準化活動が開始されつつある。

また最近では、 SS (Spread Spectrum:スペクトル ¾散）方式を適用した無線 LAN (Local Area Network) システムが実用化されている。また、 PANなどのアプリケーションを対象として、 S S方式を応用した UWB (Ultra Wide Band：ウルトラワイドバンド）伝送方式が提案されている。

SS方式の一種である DS (Direct Spread：直接拡散）方式は、送信側において、情報信号に PN (Pseudo Noise：疑似雑音）符号と呼ばれるランダム符号系列を乗算することにより占有帯域を拡散して送信し、受信側において、受信した拡散情報信号に PN符号を乗算することにより逆拡散して情報信号を再生する。 UWB伝送方式は、この情報信号の拡散率を極限まで大きくしたものであり、デ —夕を例えば 2 GH zから 6 GHzという超高帯域な周波数帯域に拡散して送受信を行なうことにより高速デ一夕伝送を実現する。

UWBでは、数 100ビコ秒程度の非常に短い周期のィンパルス信号列を用いて情報信号を構成して、この信号列の送受信を行なう。その占有帯域幅は、占有帯域幅をその中心周波数（例えば 1 GH z〜 10 GH z)で割った値がほぼ 1になるような GHzオーダの帯域であり、いわゆる W— CDMAや cdma200 0方式、並びに SS ( Spread Spectrum) や OF DM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式を用いた無線 L ANにおいて通常使用される帯域幅と比較しても超広帯域なものとなっている。図 2 0には、 UWBを用いたデ一夕伝送の例を示している。入力された ft報 9 0 1は拡散系列 9 0 2によって拡散される。 UWB方式を用いるシステムによつては、この拡散系列の乗算が省かれる場合も存在する。

スペクトラム拡散された情報信号 9 0 3は、 UWB方式におけるインパルス信号（ウエーブレツトパルス）を用いて変調される（9 0 5 )。変調方式としては、 P P M (Pulse Position Modulation：パルス位置変調）や、位相変調（Biphase Modulation), 振幅変調などが考えられている。

UWB方式において用いられるィンパルス信号は非常に細いパルスであるため、周波数スペクトル的には非常に広い帯域を使用することになる。これにより、入力された情報信号が、各周波数領域においては雑音レベル以下の電力しか持たないことになる。

受信信号 9 0 5は雑音に紛れているが、受信信号とインパルス信号との相関値を計算することによって検出することが可能である。さらに、多くのシステムにおいては信号の拡散が行われるので、送信情報 1ビヅトに対して多くのィンパルス信号が送信される。よって、インパルス信号の受信相関値 9 0 7をさらに拡散系列長分だけ積分することが可能であり（9 0 8 )、これによつて送信信号の検出は更に容易になる。

UWB伝送方式によって拡散された信号は、各周波数領域においては雑音レべル以下の電力しか持たず、このため UWB伝送方式を用いた通信システムは他の方式の通信システムとの共存が比較的容易である。ところで、パーソナル 'コンピュータ（P C) などの情報機器が普及し、オフイス内に多数の機器が混在するとともに、各機器どうしが無線ネヅトワークで接続されているような通信環境を考察した場合、 2以上の無線ネットワークが狭い作業環境にひしめき合い、同じ周波数帯で複数の無線ネヅトワークが共存するという事態が発生し得る。ここで言う「同じ周波数帯」には、デ一夕を極めて広い周波数帯に拡散して送受信を行なう UWB無線通信方式を含まれる。

前述した I E E E 8 0 2 . 1 5 . 3で規格ィ匕されている 2 . 4 GH z帯の信号を利用した P H Y層の仕様では、同じ周波数帯に他の無線通信システムが複数存在しているため、これらのシステムとの共存性を考慮しなければならない。とりわけ、 UWB無線通信ネットワークの場合、デ一夕を極めて広帯域に拡散して送受信を行なうことから、隣接する無線通信ネヅトワークと競合してしまう可能性が高い。

一方、 UWB無線通信式で利用されるインパルス信号列は、特定の周波数キヤリアを持たないので、キャリア 'センスを行なうのが難しい。したがって、 I E E E 8 0 2 . 1 5 . 3の P HY層として UWB無線通信方式を適用した場合、特定のキヤリア信号が存在しないことから、同セクションで規格化されたキヤリァ ·センスを利用してアクセス制御を行なうことができず、時分割多重方式によるアクセス制御に頼る他ない。

また、 P ANのような小規模な無線ネットワーク ·システムを考慮した場合、各ネットワーク（基地局）の存在は必ずしも固定的なものではなく、同一空間上に新規のネットワークが構築された場合や、別の場所からネットワークが移動してきた場合などにおける、ネットワーク間の競合や帯域（リソース）の動的割り当ての問題を解決する必要がある。

例えば、本出願人に既に譲渡されている特開 2 0 0 0 - 2 9 9 6 7 0号公報には、分割された複数のス口ットのうち少なくとも 1つを制御スロットに割り当てることにより、ネットワークの状態や伝送する情報の内容に適した倩報の伝送を行なうようにするネットワーク ·システムについて開示されている。

同公報に記載のネヅトワーク ·システムでは、各端末局が干渉を受けている伝送スロットを制御局に報告して、制御局がその伝送スロットを避けて利用するという方法が採用されている。

しかしながら、このような端末局が制御局に報告を行なう方法では、逐次制御局へ報告する手段が必要となり、隣接して複数のネットワークが存在する場合には報告頻度が増加するという問題がある。

また、このような方法では、所定の同期信号を検出することで各スロットの利用状況を把握しているために、他のネヅトワークで利用されているすべてのフレ —ム構造を把握できないという問題がある。

また、日本国特許第 2 , 6 6 0 , 1 8 9号公報には、セルラ 'ネットワーク内の複数のセルに対し帯域幅を動的に割り当てることができる方法及び装置について閧示されている。しかしながら、同公報によれば、セル間の干渉が最小になるように「スーパーセル」という複数のセル'グループを編成する必要がある。また、チャネルの帯域幅の要求は、各々のセル .グループにおいて、各セル内のュ —ザ要求に従って行なわれる、すなわち各ベースステーション（B S ) に属する移動局（M S ) からの要求に従って行なわれるものである。言い換えれば、同一空間上に複数のネヅトワークが共存する際に、各べ一スステーション間でどのようにして競合の問題を解くか、ということとは無関係である。また、同公報は、同一空間上に新規のネットワークが構築された場合や、別の場所からネットヮ一クが移動してきた場合などにおける、ネヅトワーク間の競合や帯域（リソース）の動的割り当ての問題を解決するものではない。

また、特表 2 0 0 1 - 5 1 8 7 6 6号公報 (WO 9 9 / 1 7 5 7 5 ) には、デ —夕送信リソースを複数のネヅトワーク間で動的に分割して、各ネヅトヮ一クはそれそれに割り当てられたリソースをそれら自身のチャネル割当方法に従ってュ一ザ間で分割する方法について開示されている。同公報は、同一空間に存在している複数の周波数チャネルをオペレータ同士で融通し合いながら運用するという考え方に立脚したものであり、セルラ ·ネヅトワークにおいて異なるォペレ一夕の（周波数）帯域をネットワーク間で借用'することで周波数チャネルの動的割り当てを実現している。

しかしながら、同公報は、固定して配置された基地局間における送信リソースの動的割当ての問題を扱っており、当初から各ネットワーク（基地局）毎に最低限の帯域を用意することが前提となっている。また、固定的に酉 S置されたネットワーク（基地局）ではユーザを収容するために最低限のリソース割り当てが必要であることから、ネットワークにリソースがまったく割り当てられていないという状態が存在し得ない。言い換えれば、同公報は、同一空間で新規に構築されあるいは別の空間から移動してきたネットワークがリソースをまったく割り当てられていない状態からリソースを得るための仕組み、手続き、方法を提案するものではない。また、既に構築されているネヅトワークが同一空間上で新規に出現したネットワークに対してリソースを割り当てるための仕組み、手続き、方法に関しても一切言及はない。 [発明の開示] 本発明は上述したような技術的課題を鑑みたものであり、その主な目的は、競合する複数の無線ネヅトワークが共存することができる優れた無線通信システム、並びに複数の無線ネヅトワークが競合する通信環境下で各無線ネヅトワーク内の通信動作を好適に制御することができる優れた無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンビユー夕 'プログラムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、同じ周波数帯で競合する複数の無線ネヅトワークが共存することができる優れた無線通信システム、並びに、同じ周波数帯で複数の無線ネヅトワークが競合する通信環境下で各無線ネヅトワーク内の通信動作を好適に制御することができる優れた無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンピュータ ·プログラムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、同じ周波数チャネル上に複数のパーソナル ·エリァ · ネヅトワークが存在した場合に、制御局となる各伝送装置間の制御のみによって伝送フレーム周期を時分割多重化することによって共存することができる、優れた無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンビュ —夕 ·プログラムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、同一空間上に新規のネットワークが構築された場合や、別の場所からネットワークが移動してきた場合などにおいて、ネヅトワーク間の競合の問題を解決し、帯域（リソース）の動的割当てを好適に行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンピュータ ·プログラムを提供することにある。本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第 1の側面は、第 1のネットワークの下り回線信号に含まれるリソース割当て情報に従って通信制御を行なう通信制御手段と、

第 2のネヅトワークの上り回線信号に含まれる送信要求に応じてリソース割当てを行なうリソース割当て手段と、

を具備することを特徴とする無線通信制御装置である。

この無線通信制御装置においては、リソース割り当て手段が、自装置に割り当てられたリソースの範囲内で自装置の配下となる通信装置に対するリソース割り当てを行なうことが望ましい。また、本発明の第 2の側面は、

第 1の通信端末装置からの送信要求に応じて無線基地局装置で決められたリソ一ス割当て情報を下り回線信号で前記第 1の通信端末装置が受信するステツプと、前記第 1の通信端末装置において前記リソース割当て情報に従って通信制御を行なうステップと、

前記第 1の通信端末装置において、自装置の配下となる第 2の通信端末装置からの送信要求に応じて、前記無線基地局装置により自装置に割り当てられたリソ —スの範囲内で前記第 2の通信端末装置に対するリソース割当てを行なうステヅプと

を具備することを特徴とする無線通信制御方法である。

この無線通信制御方法においては、第 2の通信端末装置が、自装置の配下となる他の通信端末装置からの送信要求に応じて、前記第 1の通信端末装置により自装置に割り当てられたリソースの範囲内で前記他の通信端末装置に対するリソ一ス割り当てを再帰的に行なうことが望ましい。本発明の第 1の側面に係る無線通信制御装置、又は第 2の側面に係る無線通信制御方法によれば、親ネットワークにおいて無線基地局の配下である通信端末が再帰的に無線基地局の機能を持ち、無線基地局で割り当てられた自装置のリソ一スの範囲内で、その配下の他の通信端末に対してリソース割り当てを行なうようになっている。したがって、互いに妨害を与えないことが保証される 2つ以上のネットワークを構成することが可能となる。また、本発明の第 3の側面は、時分割多重接続方式によりリソース割当てを行なう無線通信制御方法であって、

少なくとも自局にリソース期間を割り当てる局とともに第 1のネットワークを構成する第 1の局に、伝送フレーム内の第 1のリソース期間を割り当てるステップと、

少なくとも前記第 1の局とともに第 2のネットワークを構成する第 2の局に、前記第 1のリソース期間内の第 2のリソース期間を割り当てるステヅプと、を具備することを特徴とする無線通信制御方法である。また、本発明の第 4の側面は、時分割多重接続方式を用いた無線通信システムにおいて、

少なくとも自局にリソース期間を割り当てる局とともに第 1のネットワークを構成し、前記第 1のネットワークを構成する他局と通信を行なう第 1の局と、少なくとも前記第 1の局とともに第 2のネットワークを構成し、前記第 1の局に割り当てられたリソース期間の少なくとも一部を除いて、前記第 2のネヅトヮ —クを構成する他局と通信を行なう第 2の局と、

を具備することを特徴とする無線通信システムである。

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない（以下同様)。また、本発明の第 5の側面は、複数の無線通信装置と各無線通信装置に対して所定の伝送フレーム周期毎に帯域割当てを行なう制御局からなる無線ネヅトヮ一クが複数共存する無線通信システムであって、各無線ネヅトワークは、

他の無線ネットワークからの信号を検出する信号検出手段と、

前記信号検出手段が検出した信号を基に、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を解析する帯域解析手段と、

他の無線ネヅトワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネヅトワーク内の無線通信装置には割り当てない帯域割り当て手段と、

を具備することを特徴とする無線通信システムである。ここで、前記帯域割り当て手段は、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネヅトワーク内の未使用領域として設定するようにしてもよい。また、前記帯域割り当て手段は、前記信号検出手段が他の無線ネットワークの信号を検出しなくなったことに応答して、自らの無線ネットワーク内の未使用領域の設定を解除するようしてもよい。

また、前記帯域解析手段は他の無線ネットワークにおける未使用領域を解析するとともに、前記帯域割り当て手段は他の無線ネットワークにおける未使用領域を用いて自らの無線ネットワーク内の帯域割り当てを行なうようにしてもよい。各無線ネヅトワークは、制御局（コ一ディネ一夕）によつて所定の伝送フレーム周期毎に帯域割当てが行われる。本発明の第 5の側面によれば、ネットワークの制御局は、他のネットワークのビーコン情報を受信すると、これを復号し、そこに記載された帯域割当て情報に基づいて、その帯域割当て領域（時間領域）を自らのネットワークにおける未使用領域として設定する。さらに、他のネットヮ —クで利用されている帯域割当て領域（時間領域）を排除して、自らのネットヮ —クで利用する帯域割り当て領域（時間領域）を再設定することができる。この結果、各無線ネットワークは、互いに対等にネットワーク動作を行ないながら、他のネットワークとの衝突を回避して、同じ周波数チャネル上での共存を実現することができる（但し、ここで言う「同じ周波数帯」には、データを極めて広い周波数帯に拡散して送受信を行なう UWB無線通信方式を含むものとする）。また、本発明の第 6の側面は、各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネットワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御装置又は無線通信制御方法であって、

他の無線ネットワークからの信号を検出する信号検出手段又はステツプと、前記信号検出手段又はステップが検出した信号を基に、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を解析する帯域解析手段又はステップと、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネヅトワーク内の無線通信装置には割り当てない帯域割り当て手段又はステップと、を具備することを特徴とする無線通信制御装置又は無線通信制御方法である。ここで、前記帯域割り当て手段又はステップは、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を自らの無線ネットワーク内の未使用領域として設定するようにしてもよい。また、前記帯域割り当て手段又はステップは、前記信号検出手段又はステヅプが他の無線ネヅトワークの信号を検出しなくなったことに応答して、自らの無線ネットワーク内の未使用領域の設定を解除するようにしてもよい。

また、前記帯域解析手段又はステップは他の無線ネヅトワークにおける未使用領域を解析するとともに、前記帯域割り当て手段又はステヅプは他の無線ネットワークにおける未使用領域を用いて自らの無線ネットワーク内の帯域割り当てを行なうようにしてもよい。

本発明の第 6の側面に係る無線通信制御装置又は無線通信制御方法よれば、ネヅトワークの制御局は、他のネットワークのビーコン倩報を受信すると、これを復号し、そこに記載された帯域割当て情報に基づいて、その帯域割当て領域を自らのネットワークにおける未使用領域として設定する。さらに、他のネットヮ一クで利用されている帯域割当て領域を排除して、自らのネットワークで利用する帯域割り当て領域を再設定することができる。

この結果、ネットワークを構築する各制御局は、互いに対等にネットワーク動作を行ないながら、他のネットワークとの衝突を回避して、同じ周波数チャネル上での共存を実現することができる。また、本発明の第 7の側面は、複数の無線通信装置と各無線通信装置に対して所定の伝送フレーム周期毎に帯域割当てを行なう制御局からなる無線ネットヮ一クが複数共存する無線通信システムであって、

少なくとも 1つの無線ネットワークは、新たな無線ネットワークの構築要求を受信したことに応答して、該新たな無線ネヅトワークのための伝送帯域を設ける、ことを特徴とする無線通信システムである。

本発明の第 7の側面に係る無線通信システムでは、既存の無線ネヅトワークと新たに構築される無線ネットワークとの間で、言わば親子関係が形成され、新たな無線ネットワークは子として動作するとともに、既存の無線ネットワークは親として子ネットワークの構築をサポートする。すなわち、既存のネットワークが、新たな無線ネヅトワークの構築要求を受信したことに応答して、該新たな無線ネットワークのための伝送帯域を設けることによって、ネヅトワーク間の衝突が回避され、同じ周波数チャネル上での共存を実現することができる。

したがって、本発明の第 7の側面に係る無線通信システムによれば、同一空間上に新規のネヅトワークが構築された場合や、別の場所からネットワークが移動してきた場合など、帯域がまったく割り当てられていない状態のネヅトワークが出現したとしても、ネヅトワーク間の競合の問題を解決し、帯域（リソース）の動的割当てを好適に行なうことができる。また、既に構築されているネヅトヮ一クは、同一空間上で新規に出現したネヅトワークに対してリソースを動的に割り当てることができる。

ここで、各無線ネヅトワークは、自らの無線ネヅトワークにおいて帯域の未使用領域を設定する手段と、自らの無線ネットワークの帯域割り当て情報を送信する手段と、他の無線ネットワークの帯域割り当て情報を受信し解析する手段と、他の無線ネットワークにおける帯域の未使用領域を利用して自らの無線ネットヮ —クの帯域割り当てを行なう手段とを備えていてもよい。

また、新たな無線ネットワークの構築要求は、例えば、新たな無線ネットヮークを構築する他の制御局から当該無線ネットワークへの参入要求であっても、あるいは、新たな無線ネヅトワークを構築する他の制御局から当該無線ネヅトヮ一クの制御局に対する帯域要求であってもよい。

また、該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したことを、ビ一コンなどの当該無線ネットワーク内の帯域割当情報に含めて通知したり、あるいは該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したこと通知するための伝送フレームを直接伝送するようにしてもよい。また、本発明の第 8の側面は、各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネットワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御装置又は無線通信制御方法であって、

既存の無線ネヅトワークに対して新たな無線ネヅトワークの構築要求を送信する、

ことを特徴とする無線通信制御装置又は無線通信制御方法である。

また、本発明の第 9の側面は、各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネヅトワーク璟境下で、無線ネヅトワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御装置又は無線通信制御方法であって、

新たな無線ネットワークの構築要求を受信したことに応答して、該新たな無線ネットワークのための伝送帯域を設定する、

本発明の第 8の側面を実装した無線通信制御装置が子ネットワークの制御局として機能し、また、本発明の第 9の側面を実装した無線通信制御装置が親ネットワークの制御局として機能することにより、ネットワーク間の衝突が回避され、同じ周波数チャネル上での共存を実現することができる。

例えば、親ネットワークと同一空間上で子ネットワークが新規に構築された場合や、子ネットワークが別の場所から同一空間に移動してきた場合には、当初は子ネットワークに帯域がまったく割り当てられていないが、ネットワーク間の競合の問題を解決し、帯域（リソース）の動的割当てを好適に行なうことができる。ここで、新たな無線ネットワークの構築要求は、例えば、新たな無線ネットヮークを構築する他の制御局から当該無線ネットワークへの参入要求であっても、あるいは、新たな無線ネヅトワークを構築する他の制御局から当該無線ネヅトヮ —クの制御局に対する帯域要求であってもよい。

また、該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したことを、ビーコンなどの当該無線ネヅトワーク内の帯域割当情報に含めて通知したり、あるいは該新たな無線ネヅトワークに伝送帯域を設定したこと通知するための伝送フレームを直接伝送するようにしてもよい。また、本発明の第 1 0の側面は、各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネヅトワークが複数共存するネットワーク璟境下で、無線ネヅトワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう処理をコンピュー夕 ·システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で言己述されたコンピュー夕 'プログラムであって、

他の無線ネットワークからの信号を検出する信号検出ステツプと、

前記信号検出ステップで検出した信号を基に、他の無線ネヅトワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を解析する帯域解析ステツプと、

他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を自らの無線ネットワーク内の無線通信装置には割り当てない帯域割り当てステヅプと、

を具備することを特徴とするコンピュータ ·プログラムである。

また、本発明の第 1 1の側面は、各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネヅトワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう処理をコンピュー夕 ·システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で言 3述されたコンピュー夕 ·プログラムであって、

新たな無線ネットワークの構築要求を受信するステツプと、

該構築要求に応じて自らの無線ネヅトワークにおいて帯域の未使用領域を設定した帯域割当てを行なぅステツプと、

自らの無線ネットワークにおける帯域割当情報を送信するステップと、を具備することを特徴とするコンビユー夕 ·プログラムである。

また、本発明の第 1 2の側面は、各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネットワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう処理をコンピュー夕 ·システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュー夕 ·プログラムであって、

既存の無線ネットワークに対して新たな無線ネットワークの構築要求を送信するステップと、

既存の無線ネヅトワークから帯域割当情報を受信するステヅプと、該帯域割当情報を基に自らの無線ネットワーク内の帯域割当てを行なぅステツプと、

本発明の第 1 0乃至第 1 2の各側面に係るコンピュータ 'プログラムは、コンビユー夕 ·システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンビュ一夕 ·プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第 1 0の側面に係るコンピュータ ·プログラムをコンビュ一夕 ·システムにインストールすることによって、コンピュータ ·システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第 5の側面に係る無線通信システムと同様の作用効果を得ることができる。また、本発明の第 1 1及び第 1 2の各側面に係るコンピュータ ·プログラムをコンピュータ'システムにィンストールすることによって、コンピュータ · システム上では協働的作用が発揮され、本発明の第 7の側面に係る無線通信システムと同様の作用効果を得ることができる。本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施例や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

[図面の簡単な説明] 図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る無線通信システムの構成を概念的に示した図である。

図 2は、本発明の第 1の実施形態に係る無線ネットワーク内で、他の通信端末装置と無線通信を行なう無線基地局として動作する通信端末装置の構成を模式的に示した図である。

図 3は、基地局の配下で無線通信を行なうュ一ザ局として動作する通信端末装置の構成を模式的に示した図である。

図 4は、本発明の第 1の実施形態に係る無線ネヅトワークで使用される T D M ' Aフレームの構成例を示した図である。

図 5は、 2つのパーソナル ·エリア 'ネヅトワークが空間的に分離して存在している様子を示した図である。

図 6は、第 1のピコネヅト 1と第 2のピコネヅト 2が空間的に重複して存在している様子を示した図である。

図 7は、本発明の第 2の実施形態に係るピコネヅト内で使用される伝送フレームの構成を示した図である。

図 8は、本発明の第 2の実施形態に係るピコネット内で動作する無線通信装置 1 0の構成を模式的に示した図である。

図 9は、第 1のピコネヅト 1の制御局 1 1と第 2のピコネット 2の制御局 2 1 との間の動作シ一ケンスの一例を示した図である。

図 1 0は、第 1のピコネット 1と第 2のピコネット 2の双方で、それぞれのピコネットで未使用領域を設定するプロセスにおいて使用される伝送フレームの構成を示した図である。

図 1 1は、第 1のピコネット 1と第 2のピコネット 2の双方で、それぞれのビコネヅトで未使用領域を設定するプロセスにおいて使用される伝送フレームの構成を示した図である。

図 1 2は、第 1のピコネヅト 1と第 2のピコネット 2の双方で、それそれのピコネッ卜で未使用領域を設定するプロセスにおいて使用される伝送フレームの構成を示した図である。

図 1 3は、第 1のピコネット 1と第 2のピコネット 2の双方で、それそれのピコネヅトで未使用領域を設定するプロセスにおいて使用される伝送フレームの構成を示した図である。

図 1 4は、図 9に示した動作シーケンスを実現するための、ピコネットを構築する制御局の処理動作を示したフローチャートである。

図 1 5は、同じ周波数チャネルを使用する 2つのピコネヅト間で親子関係を形成しながら互いの干渉を回避して共存を実現するための動作シーケンスを示した図である。

図 1 6は、他のピコネッ卜との間で親子関係を形成しながら互いの干渉を回避してピコネットの共存を実現するための制御局の処理手順を示したフローチヤ一トである。図 17は、同じ周波数チャネルを使用する 2つのビコネット間で親子関係を形成しながら互いの干渉を回避して共存を実現するための動作シーケンスについての他の例を示した図である。

図 18は、図 17に示したピコネヅト間の動作手順に従って互いの干渉を回避してビコネヅトの共存を実現するための親ピコネヅト側の制御局における処理手順を示したフローチャートである。

図 19は、図 17に示したビコネヅト間の動作手順に従って互いの干渉を回避してピコネットの共存を実現するための子ピコネヅト側の制御局における処理手順を示したフローチャートである。

図 20は、 UWBを用いたデータ伝送の例を示した図である。

[発明を実施するための最良の形態] 以下、図面を参照しながら本発明の実施例を詳解する。

A. 第 1の実施形態

図 1には、本発明の第 1の実施形態に係る無線通信システムの構成を概念的に示している。

図 1において、無線基地局（以下、 BSと省略する）は、その無線基地局のュ一ザ局となる 3つの移動局（以下、 MSと省略する）、すなわち MS— A (ュ一ザ A)， MS— B (ユーザ B), MS— C (ユーザ C) と相互に無線通信を行なう。この BSと MS— A, MS-B, MS— Cとで親ネットワークを構成している。また、 1つの移動局 MS— Aは、無線基地局の機能を備えており、その MS— A のュ一ザ局となる 2つの移動局 M S— D , MS-Eと相互に無線通信を行なう。この基地局として動作する移動局 MS— Aと 2つの MS—D, MS— Eとで子ネヅトワークを構成している。

なお、図示しないが、 M S— Bや M S— Cなど他の移動局も同様に基地局機能を装備していてもよい。すなわち、他の MSを配下として子ネットワークを構成することができる。勿論、 MS— Aを配下として構成された子ネットワーク内の M S— Dや M S— Eは、他の M Sを配下として孫ネヅトワークを構成することもできる。

図 2には、本実施形態に係る無線ネットワーク内で、他の通信端末装置と無線通信を行なう無線基地局として動作する通信端末装置の構成を模式的に示している。

M Sから送信された上り回線信号は、アンテナ 1 1 1を介して無線受信部 1 1 2で受信される。無線受信部 1 1 2では、上り回線信号について所定の無線受信処理（例えばダウンコンパ一トゃ AZD変換など）が行なわれ、無線受信処理後の信号を復調部 1 1 3に出力する。

復調部 1 1 3では、無線受信処理後の信号を復調して受信データを出力する。また、復調部 1 1 3は、 M Sからのランダム 'アクセス 'チャネル（RA C H) 信号を復調し、送信要求信号として要求確認部 1 1 4に出力する。要求確認部 1 4は、各 M Sからの RA C H信号により送信要求を確認し、どの M Sから送信要求が来ているかの情報をスケジューラ 1 1 5に出力する。

スケジューラ 1 1 5は、送信要求が来ている M Sのリソース割り当てを行なつて、そのリソース割り当て情報をビーコン揷入部 1 1 6に出力する。ビーコン揷入部 1 1 6は、スケジューラ 1 1 5で割り当てられたリソース割り当て ft報を含む識別信号であるビーコンを送信データに挿入し、送信信号として変調部 1 1 7 に出力する。

変調部 1 1 7では、送信信号に対して変調処理を行ない、変調処理後の信号を無線送信部 1 1 8に出力する。無線送信部 1 1 8は、変調処理後の信号に対して、所定の無線送信処理（例えば DZA変換やアップコンバートなど）を行なって、無線送信処理後の信号を下り回線信号としてアンテナ 1 1 1を介して M Sに送信する。

図 3には、本実施形態に係る無線通信ネヅトワーク内で、基地局の配下で無線通信を行なうユーザ局として動作する通信端末装置の構成を模式的に示している

B S又は B Sとして機能する M Sから送信された下り回線信号は、アンテナ 1 2 1を介して無線受信部 1 2 2で受信される。無線受信部 1 2 2では、上り回線信号について所定の無線受信処理（例えばダウンコンバートや Aノ!)変換など）が行なわれ、無線受信処理後の信号を復調部 123に出力する。

復調部 123では、無線受信処理後の信号を復調して受信デ一夕を出力する。また、復調部 123は、自装置の配下となる子ネヅトワークの MS (MS-D, MS-E) からのランダム ·アクセス ·チャネル（RACH)信号を復調し、送信要求信号として要求確認部 125に出力する。また、復調部 123は、 B Sからの下り回線信号に含まれるビーコンを復調して、ビーコン読取部 124に出力する。

ビーコン読取部 124は、 BS又は BSとして機能する MSから送信された下り回線信号に含まれるビ一コンのリソース割り当て情報を読み取り、どのようにリソースが割り当てられているかを認識する。このリソース割り当て情報は、通信制御部 127に出力する。通信制御部 127は、リソース割り当て情報に基づいて時分割多元接続（TDMA： Time Divisional Multiple Access)通信を行なうようにフレーム構成部 29を制御する。フレーム構成部 129は、親ネヅトヮ —ク用送信データをフレーム構成して変調部 130に出力する。また、フレーム構成部 129は、 BS又は BSとして機能する MSに対して送信要求を行なう場合、親ネヅトワーク用送信デ一夕に送信要求信号を揷入する。

要求確認部 125は、各 MSからの RACH信号により送信要求を確認し、どの MSから送信要求が到来しているかどうかの情報をスケジューラ 126に出力する。スケジューラ 126は、送信要求が来ている MSのリソース割り当てを行なって、そのリソース割り当て情報をビーコン揷入部 128に出力する。ビ一コン揷入部 128は、スケジューラ 126で割り当てられたリソース割り当て情報を含む識別信号であるビーコンを子ネヅトワーク用送信デ一夕に挿入し、送信信号として変調部 130に出力する。

変調部 130では、親ネヅトワーク用の送信信号及び子ネットワーク用の送信信号に対して変調処理を行い、変調処理後の信号を無線送信部 131に出力する。無線送信部 131は、変調処理後の信号に対して、所定の無線送信処理（例えば D/A変換やァヅプコンバートなど）を行なって、無線送信処理後の信号を上り回線信号としてアンテナ 121を介して BS又は BSとして機能する MSに送信する。図 4には、本実施形態に係る無線ネヅトワークで使用される TDMAフレームの構成を示している。同図を参照しながら、本実施形態による無線通信方法について詳解する。但し、例として図 3に示す通信端末装置が M S— Aであるとする。まず、図 1に示す BSは、図 4の上段に示すように、ユーザ A, ユーザ B，ュ —ザ Cの各々に対してリソース割り当てを行なう。すなわち、ビーコンの後に、ュ一ザ A，ユーザ B, ユーザ Cの順でリソースが割り当てられている。このリソース割り当て情報は、親ネヅトワークのビーコンに含まれる。

親ネットワークのビーコンは、 B Sから各 MSに報知される。 MS— Aにおいては、ビ一コンはビーコン読取部 124で読み取られて、自装置へのリソース割り当てがビーコン直後であることを読み取る。そのリソース割り当ての情報は、通信制御部 127に送られる。通信制御部 127では、リソースが割り当てられている期間に B Sとの通信を行なうように制御する。

MS— Aは、自装置の配下となる MS— D及び MS— Eからリソース要求（送信要求）を受ける。この送信要求は、子ネヅトワークのコンテンション区間で R A CHにより行われる。

そして、 MS— Aは、要求確認部 125で、 MS— D, MS— Eの送信要求を確認し、送信要求をスケジューラ 126に送る。スケジューラ 126では、送信要求が来ている MS (ここでは MS— D， MS-E) のリソース割り当てを行なう。この場合、 MS— Aは、 B Sにより MS— Aに割り当てられているリソースの範囲内で、自局の配下にあるユーザ局 MS— D及び MS— Eの各々に対してリソースを割り当てる。

MS— Aで決定したリソース割り当て情報は、子ネットワークの下り回線信号においてビ一コンで MS— D及び MS— Eに報知される。このようにして、図 4 の下段に示すように、ユーザ D、ユーザ Eに対してリソース割り当てが行なわれる。すなわち、ビーコンの後に、ユーザ D、ユーザ Eの順でリソースが割り当てれ o

このように、自装置が割り当てられているリソースの範囲内で、配下の通信端末のリソース割り当てを行なうので、ネヅトワークを同一エリア又は近接したェリアに構成しても、干渉を回避することができ、互いの妨害を防止することが可倉となる。

このような TDMAフレームを用いた通信では、親ネットワークの MS (MS — A, MS— B， MS-C)からは、コンテンション区間において RACHで次のフレームでのリソース割り当てを要求（送信要求）し、 BSはその要求に応じて次のフレームのリソース割り当てを行い、次のビーコンで MS (MS— A, M S-B, MS-C)に報知する。そして、 MS (MS— A， MS— B, MS-C) は、ビ一コンのリソース割り当て情報に基づいて通信を行なう。

また、子ネットワークの MS (MS— D, MS-E)からは、コンテンション区間において R A CHで次のフレームでのリソース割り当てを要求（送信要求）し、 MS— Aはその要求に応じて次のフレームのリソース割り当てを行ない、次のビーコンで MS (MS— D, MS-E)に報知する。そして、 MS (MS-D, MS-E) は、ビーコンのリソース割り当て情報に基づいて通信を行なう。

このように、本実施形態では、親ネットワークにおいて無線基地局の配下である通信端末が再帰的に無線基地局の機能を備えており、無線基地局で割り当てられた自装置のリソースの範囲内で子ネットワークを構築して、その配下の他の通信端末に対してリソース割り当てを行なう。このため、互いに妨害を与えないことが保証される 2つ以上のネットワークを構成することが可能となる。また、本発明によれば、装置規模を大きくすることなく、ネットワークのエリアを拡大することが可能となる。

ところで、周波数資源を有効に利用できる新たな無線技術として、ウルトラヮィドバンド（Ultra Wide Band:UWB)伝送方式が近年注目を集めている。ウルトラワイドバンド伝送方式は、基本的には、非常に細かいパルス幅（例えば In s (ナノセコンド）以下）のパルス列からなる信号を用いて、ペースバンド伝送を行なうものである。また、その占有帯域幅は、占有帯域幅をその中心周波数（例えば 1 GHzから 10 GHz)で割った値がほぼ 1となるような GH zオーダーの帯域幅であり、いわゆる W— CDMA方式や cdma2000方式、並びに S S (Spread Spectrum;や 0 F DM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) を用いた無線 LANで使用される帯域幅に比べて、超広帯域なものとなっている。また、ウルトラワイドバンド伝送方式は、その低い信号電力密度の特性により、特定の周波数帯域に高い信号電力密度特性を持つ既存の無線システムに対し干渉を与えにくいという特徴を備えており、既存の無線システムが利用している周波数帯域にォ一ノ一レィ可能な技術として期待されている。さらに広帯域であることからパーソナル 'エリア ' ネヅトワーク（Personal Area Network: P AN) の用途で、 1 0 0 Mb p sレベルの超高速無線伝送技術として有望視されている。一方で、 UWB無線伝送では、互いに不整合（uncoordinated)な 2つ以上の U WB無線ネットワークが同一エリアにある場合を想定すると、各ネットワークは、重複する超広帯域な占有帯域を用いて低い信号電力密度で通信を行なうため、各送受信機の位置関係によっては大きな干渉を与えることが考えられる。本実施形態に係る無線通信方式を UWB無線伝送に適用した場合、リソースの重複が生じなくなるため、有効に干渉を回避することができ、ネットワーク間で互いに妨害を与えずに U W B無線伝送を行なうことが可能となる。

なお、上述した本発明の実施形態では、 B Sの配下である M S数が 3であり、 M S— Aの配下である M S数が 2である場合について説明しているが、本発明は配下となる M S数には限定はない。また、通信端末 M S— Dや M S— Eもさらに無線基地局の機能を持ち、自装置が割り当てられたリソースの範囲内で孫ネットワークを構成して、配下の通信端末に対してリソース割り当てを再帰的に行なうようにしても良い。

また、本発明においては、通信端末 M S— Aが配下の通信端末と子ネットヮークを構成している状態において、通信端末 M S— Bや M S— Cも無線基地局の機能を持ち、それそれ自装置に割り当てられたリソース範囲内で並列的に子ネットワークを構成してもよい。この場合も、各々の子ネットワークのリソース範囲は重複しないため、互いに妨害を与えることはない。 B . 第 2の実施形態

図 5には、 2つのパーソナル 'エリア · ネヅトワークが空間的に分離して存在している様子を図解している。以下では、小規模なパーソナル ·エリア .ネットワークのことを「ピコネット」とも呼ぶ。

同図において、第 1のビコネヅト 1は、コーディネー夕と呼ばれる第 1の制御局 1 1と、第 2のピコネットを構成する複数の無線通信装置 1 2、 1 3、 1 4 ··· で構成されている。また、第 2のピコネット 2は、コ一ディネ一夕と呼ばれる第 2の制御局 2 1と、第 2のピコネヅトを構成する複数の無線通信装置 2 2、 2 3 …で構成されている。

それぞれのピコネヅト 1、 2のサービス · エリアは、それそれの制御局の電波到達範囲（図中破線に相当）とされる。したがって、お互いのピコネット 1、 2 が空間的に重複しないで同一周波数チャンネル上で共存していることが理解できよ。

また、図 6には、第 1のピコネット 1と第 2のピコネット 2が空間的に重複して存在している様子を示している。

同図において、第 1のピコネヅト 1と第 2のピコネヅト 2のサ一ビス 'エリアは、それそれの制御局の電波到達範囲（図中破線に相当）とされる。したがって、お互いのピコネット 1、 2のサービス ·エリアが空間的に重複して存在していることが理解できょう。

図 6に示すような場合、各ピコネット 1、 2が同一周波数チャンネル上に存在していると、相手のピコネットからの情報を受信できてしまう。このとき、双方のピコネット 1、 2において独自に同じ時間の帯域予約伝送を行なうと、それそれの情報が衝突してしまうという問題が生じる。

そこで、本発明の第 2の実施形態では、それそれのピコネヅト 1、 2の制御局 (コ一ディネ一夕） 1 1、 2 1が、図中の双方向矢印のように、ピコネット間で制御局同士が衝突回避のための通信を行なう仕組みを提供する。例えば、相手のピコネットの帯域予約されている状態をビーコン情報から把握して、相手のピコネットで情報伝送に利用される時間を、自らのピコネットにおける未使用領域として設定を行なうことで、双方のピコネットで同一周波数チャンネル上に共存してピコネットを運用する。

図 7には、本実施形態に係るピコネヅト内で使用される伝送フレームの構成を示している。

同図において、伝送フレーム 3 0は、フレームの先頭にて制御局よりネットヮーク上に同報送信されるビーコン同報領域 (B) 3 1と、例えばネットワークへの参入時の処理などの情報交換を行なう競合伝送領域（ CAP:コンテンション ' アクセス周期） 32と、各無線通信装置がそれそれ帯域予約を行なって情幸艮伝送を行なう非競合伝送領域 (CFP ：コンテンション ' フリー周期） 33とで構成され、次のネヅトヮ一ク同報領域までの期間が 1つの伝送フレーム周期として提供される。

また、これらの伝送フレーム内の構成は、フレームの先頭でネットワーク上に同報送信されるビ一コン情報に記載されている。

なお、 IEEE802. 15. 3で規格化されている仕様によれば、非競合伝送領域（CFP) 23においては、ギャランティード ·タイムスロヅト（GTS) 34による帯域割当て伝送が、ダイナミック TDMA (Time Division Multiple Access：時分割多重アクセス）と呼ばれる多重伝送方法に従って、無線ネットヮ —ク 1内の任意の無線通信装置間で直接情報伝送が行なわれるようになつている。図 8には、本実施形態に係るピコネット内で動作する無線通信装置 10の構成を模式的に示している。同図に示すように、無線通信装置 10は、イン夕一フエ —ス 61と、ィンターフェ一ス ·ノッファ 62と、無線バッファ 63と、無線通信部 64と、アンテナ 65と、制御部 67と、情報記憶部 68とで構成される。インターフェース 61は、パーソナル ·コンピュータ (PC) などの外部装置 (図示しない）と接続する。また、インターフェース 'バッファ 62は、外部装置から届いたメディア情報 601を蓄えるためのバッファである。また、無線バヅファ 63は、イン夕一フェース ·バッファ 62から送られてきた無線伝送用の情報 602を無線伝送パケットとして格納する。

制御部 67は、この無線通信装置 10における一連のデータ伝送処理を統括的にコントロールする。すなわち、制御部 67は、無線伝送の通知 603に応答して、帯域予約伝送が必要であれば、予約要求 604を無線伝送用の無線バッファ 63に蓄え、伝送フレーム内の競合伝送領域 (CAP) を用いて、制御局 10— 8宛てに送信処理する。つまり、その伝送の予約要求 605が無線通信部 64を介してアンテナ 65から無線伝送される構成となっている。

また、無線通信装置 10において受信された信号は、アンテナ 65を介して無線通信部 64に供給され、復号ィ匕された信号 611として無線バッファ 63に送出される。

さらに、制御局となる無線通信装置 1 0では、信号を受信した場合には、制御信号 6 1 2として制御部 6 7に供給される。そして、制御局 6 7では、ピコネヅトを構成する他の無線通信装置からの予約要求であるか否か判断がなされ、その判断結果に基づいた帯域割当て情報がビーコン信号として構成され、フレーム周期の先頭部分（図 7を参照のこと).で無線送信される。つまり、そのフレームのビーコン信号 6 0 5が、無線通信部 6 4を介してアンテナ 6 5からピコネヅト内に無線伝送される。

また、制御局となる無線通信装置 1 0は、他のピコネットからのビーコン信号を受信した場合には、制御部 6 7においてそのビーコン情報を解析して、他のピコネットの情報伝送に影響を与える領域を自分のピコネット内の未使用領域として設定する機能を備えている。

その未使用領域の指定を含んだビ一コン信号 6 0 5は、無線通信部 6 4を介してアンテナ 6 5からピコネット内に無線伝送される。

そして、ピコネヅト内の制御局以外の各無線伝送装置では、制御局からほぼ周期的に送られてくるビーコン情報を受信すると、その制御部 6 7は、そのビ一コン情報に記載されている非競合伝送領域（C F P ) の該当する予約の帯域割当て情報を確認して、その指示に従って無線通信部 6 4の設定を行ない、無線バッファ 6 3に蓄えられた無線伝送パケヅトの送信を行なう。

また、制御局以外の各無線伝送装置では、制御局から送られてくるビーコン情報で非競合伝送領域 ( C F P ) での受信の指定が行なわれていれば、その指示に従って無線通信部 6 4の設定を行ない、所定のタイミングで信号受信を行なう。受信した情報 6 1 1は、無線バッファ 6 3に蓄えられた後、制御部 6 7は、フレ —ム周期信号 6 0 4に従ってフレーム周期単位で受信した情報 6 1 4を再構築して、イン夕一フェース 'バッファ 6 2へと受け渡す。そして、イン夕一フェース 6 1は、所定のイン夕一フェース ·フォーマツトの情報 6 1 5として、外部機器 (図示しない）へ情報を受け渡すようになつている。

これらの一連の制御は、制御部 6 7の指示により行なわれる。制御部 6 7には、各種の伝送制御プログラムや制御情報が格納される情報記憶部 6 8が装備されている。制御部 6 7では、逐次これらの情報を参照するために、情報記憶部 6 8との間にコマンド群 6 1 6が規定されている。

図 9には、第 1のピコネヅト 1の制御局 1 1と第 2のピコネット 2の制御局 2 1との間の動作シーケンスの一例を示している。より具体的には、第 1のピコネヅト 1の制御局 1 1と第 2のピコネヅト 2の制御局 2 1が、互いにビーコン情報を受信しながら、互いのピコネット 1、 2内での未使用領域の設定を行なう手順を示している。同図に示す例では、各ビコネヅト 1、 2の制御局 1 1、 2 1は図 1 4に示す処理手順に従って、対等に動作するものとする。また、それそれピコネット内では、ある無線通信装置が、所定のプロセスを踏んで制御局として設定されているものとする。

まず、第 1のピコネヅト 1の制御局 1 1が、第 1のピコネヅトのビーコン情報を送信する（P 1 )。

これに対し、第 2のピコネット 2の制御局 2 1では、このビーコン情報を受信することができない。例えば、各ピコネヅト 1、 2が充分に離れている場合には、他のピコネヅトのビーコン情報を受信することはできない。このような場合には、それそれ独立してピコネヅトが形成される（図 5を参照のこと）。

次いで、第 2のピコネヅト 2の制御局 2 1から、第 2のピコネット 2のビ一コン情報が送信される（P 2 )。

各ピコネット 1、 2が充分に近づいている場合には、他のビコネットのビ一コン情報を受信することができる（図 6を参照のこと）。第 1のピコネット 1の制御局 1 1では、制御局 2 1からのビーコン情報が受信できた場合に、第 2のピコネヅト 2に対する未使用領域の設定を行なう。

そして、第 1のピコネット 1の制御局 1 1は、未使用領域の設定が含まれた第 1のピコネット 1のビーコン情報を送信する（P 3 )₀

これに対し、第 2のピコネット 2の制御局 2 1は、帶! I御局 1 1からのビーコン情報を受信できた場合には、第 1のピコネヅト 1に対する未使用領域の設定を行なう。

そして、第 2のピコネヅト 2の制御局 2 1は、未使用領域の設定が含まれた第 2のピコネット 2のビーコン情報を送信する（P 4 )。このようにして、各ピコネヅト 1 , 2の制御局 1 1 , 2 1は、互いに対等に動作しながら、同じ周波数チャンネル上に複数のピコネヅトを時分割多重化して共存させることができる訳である。勿論、データを極めて広い周波数帯に拡散して送受信を行なう UWB無線通信方式においても、このような帯域割当てを行なうことにより、複数のピコネットを共存させることができる。

その後、通信環境の動的な変化（例えば、無線通信装置の移動）などによって、第 1のピコネヅト 1の制御局 1 1が第 2のピコネヅト 2のビ一コン情報を受信できなくなった場合には（P 5 )、第 1のピコネット 1の制御局 1 1はその未使用領域の設定を解除することができる。

同様に、第 2のビコネット 2の制御局 2 1が第 1のピコネヅト 1のビーコン倩報を受信できなくなった場合にも（P 6 )、第 2のピコネヅト 2の制御局 2 1はその未使用領域の設定を解除することができる。

図 1 0〜図 1 3には、第 1のピコネヅト 1と第 2のピコネヅト 2の双方で、それそれのビコネヅトで未使用領域を設定するためのプロセスを、各ピコネット 1、 2の伝送フレームの構成によって示している。

図 1 0に示す段階では、第 1のピコネット 1と第 2のピコネヅト 2はいずれも未使用領域の設定をせずに、それぞれ独自に C F Pの領域で G T S割当てを行なつて動作している。したがって、いずれのピコネット 1、 2の伝送フレームも、他方のピコネットのための未使用領域は設定されていない。

次いで、図 1 1に示す段階では、第 1のピコネヅト 1の制御局 1 1が第 2のピコネヅト 2のビーコン情報を受信して、第 1のピコネット 1の伝送フレームに、第 2のピコネヅト 2のための未使用領域を設定している。

同図に示す例では、第 1のピコネット 1では、 C F Pの領域で自ピコネット内の G T S割当てを集中的に行なうとともに、さらに C A Pの領域を極力短くすることによって、フレーム周期の半分を未使用領域として設定している。

次いで、図 1 2に示す段階では、第 2のピコネット 2の制御局 2 1が第 1のピコネット 1のビーコン情報を受信して、第 2のピコネヅト 2の伝送フレームに、第 1のピコネヅト 1のための未使用領域を設定している。

同図に示す例では、第 2のピコネヅト 2の制御局 2 1は、第 1のピコネット 1 の未使用領域に相当する部分を用いて、〇？の領域で0 3割当てを集中的に行ない、さらに C APの領域を極力短くするとともに、第 1のピコネット 1で利用される領域を未使用領域として設定している。

次いで、図 1 3に示す段階では、第 1のピコネット 1と第 2のピコネヅト 2がともに相手のビ一コン情報を受信しなくなつたことに応答して、それそれのピコネヅト 1、 2での未使用領域の設定を解除している。

同図に示す例では、それそれのピコネット 1、 2がフレーム周期のすべてを、自らのピコネヅ卜の伝送に利用するために、 C F Pの領域で G T S割当てを冗長に行なつたり、さらに C A Pの領域に余裕を持たせて長く設定している。

図 9〜図 1 3に示す例では、各制御局の対等な動作により同じ周波数チャネルを使用する 2つのピコネットが共存することができる。勿論、このような各制御局の対等な動作により、同じ周波数チャネルを使用する 3以上のピコネヅトが共存することも可能である。

図 1 4には、図 9に示した動作シーケンスを実現するための、ピコネヅトを構築する各制御局の処理動作をフローチャートの形式で示している。このような処理動作は、実際には、制御局として設定された無線通信装置 1 0内の制御部 6 7 が所定のプログラム ·コードを実行するという形態で実現される。

まず、ステップ S 1において、当該無線通信装置が制御局として動作中であるかどうかを判断する。ここで、各ピコネット内では、ある無線通信装置が、所定のプロセスを踏んで制御局となっているものとする。但し、ピコネット内で制御局を設定する手続自体は本発明の要旨には直接関連しないので、ここでは説明を省略する。

当該無線通信装置が制御局でなければ、判断プロック S 1の分岐 N oから抜けて、本処理ルーチン全体を終了する。一方、制御局として動作している場合には、次ステップ S 2に進んで、周辺に存在している他のピコネヅ卜のビーコン情報を受信したか判断する。

他のピコネットのビ一コン情報を受信していなければ、判断プロック S 2の分岐 N oに抜けて、本処理ルーチン全体を終了する。一方、他のピコネットのビーコン情報を受信できた場合には、次ステヅプ S 3に進んで、他のピコネットのビ —コン情報を基に、そのピコネヅトのフレーム構造を確認する。

次いで、ステップ S 4では、自ピコネヅトに対する未使用領域の設定がされていないかどうかを確認する。

既に未使用領域が設定されていれば、ステップ S 9に進んで、その設定されていた未使用領域を自らのピコネットで利用する領域として設定して、さらにステヅプ S 1 0へ移行する。

一方、未使用領域が設定されていなければ、ステヅプ S 5に進んで、周辺に存在する他のピコネットと、非競合伝送区間（C F P ) の G T S割当てが重複していないか判断を行なう。

他のピコネットと G T S割当てが重複していた場合には、ステップ S 6に進んで、自ピコネットの G T S割当てを変更する。また、重複していなければ、ステップ S 6の処理をスキップする。

次いでステップ S 7では、ビーコン送信時間に G T S割当てがないかどうかを判断する。

ビーコン送信時間に G T S割当てがされていた場合に、ステップ S 8において、この割当てと重なり合わないようにビーコン送出時間の調整を行なってからステヅプ S 1 0に進む。また、ビーコン送信時間に G T S割当てがなされていない場合には、ステップ S 8をスキップして、ステップ S 1 0に進む。

ステップ S 1 0では、自らのピコネットの未使用領域を設定して、次ステップ S 1 1では、フレーム構造を修正したことをビーコン '清報としてピコネット内にブロードキャスト送信する。

このように、本実施形態では、各ピコネットの制御局が図 1 4に示す処理手順に従って対等に動作して、図 9に示すような動作シーケンスを行なうことによつて、同じ周波数チャネルを使用する複数のピコネットが互いの干渉を回避しながら共存することができる。

UWB無線伝送では、互いに不整合 (uncoordinated)な 2つ以上の UWB無線ネヅトワークが同一エリアにある場合、各ネットワークは重複する超広帯域な占有帯域を用いて低い信号電力密度で通信を行なうため各送受信機の位置関係によつては大きな干渉を与える。これに対し、本実施形態に係る無線通信方式を UW B無線ネヅトワークに適用した場合、リソースの重複が生じなくなるため、有効に干渉を回避することができ、ネットワーク間で互いに妨害を与えずに無線伝送を行なうことが可能となる。 C . 第 3の実施形態

上述した本発明の第 2の実施形態では、それぞれのピコネッ卜が互いに対等に動作し、各ピコネットの制御局は同じ処理手続を実行することによって、同じ周波数チャネルを使用する複数のビコネヅトが互いの干渉を回避しながら共存を実現する。

これに対し本発明の第 3の実施形態では、同じ周波数チャネルを使用する複数のピコネットが、ピコネヅト間で親子関係を形成しながら、互いの干渉を回避して共存を実現する。すなわち、親ピコネヅトが子ピコネヅ卜のための使用帯域を割り当てるとともに、子ピコネットは親ビコネットから割り当てられた帯域を用いて子ピコネヅト内での帯域割当てすなわち G T S割当てを行なう。

2以上のピコネヅト間で親子関係を確立するためには、子ピコネットの制御局は、親ビコネットのピコネットに対して通常の端末局として一旦参入して、親ピコネット内の他の端末局と同様に帯域要求を行なうとともに、再帰的に制御局機能を作動させて、親ピコネヅトで獲得した帯域を子ピコネット内の各端末局に割り当てる。勿論、子ピコネット内の一部の端末局は、同様に再帰的な制御局機能を実現することにより、さらに孫ピコネットを構築することができる。

また、ピコネット間での参入手続きに拘わらず、子ピコネット側の制御局からの帯域要求に応答して、親ピコネヅト側の制御局は帯域を割り当てる（あるいは親ピコネット側での未使用帯域を用意する）ようにすることで、ピコネット間での干渉を回避して共存を実現することができる。

したがって、本実施形態によれば、同一空間上に新規のネットワークが構築された場合や、別の場所からネヅトワークが移動してきた場合など、帯域がまったく割り当てられていない状態のネットワークが出現したとしても、ネットワーク間の競合の問題を解決し、帯域（リソース）の動的割当てを好適に行なうことができる。また、既に構築されているネットワークは、同一空間上で新規に出現したネヅトワークに対してリソースを割り当てることができる。

本実施形態のようにピコネツト間で親子関係を形成してピコネット間の干渉を回避させる場合、上述した第 2の実施形態の場合とは相違し、親ピコネット及び子ピコネヅトのいずれの制御局として機能するかによって、無線通信装置が実行する処理動作は相違する（後述)。

図 1 5には、同じ周波数チャネルを使用する 2つのピコネット間で親子関係を形成しながら互いの干渉を回避して共存を実現するための動作シーケンスの一例を示している。同図に示す例では、ピコネヅト Aとピコネヅト Bが存在し、双方は事前に親子関係を得ずに独自にネットワークを運用しているものとする。

まず、ピコネット Bの制御局がピコネヅト Bのビーコンを受信できたとする（P これより、ピコネット Bの制御局がピコネット Bの制御局に対して参入要求を送出する（P 1 2 )。これに応答して、ピコネヅト Aの制御局は、ピコネヅト Bの制御局に対して、参入を受け入れた参入承認を返送する（P 1 3 )。参入承認は、例えば、ネヅトワーク，アドレスの割当てとその返送により行なわれる。この結果、ピコネヅト Aとピコネット： Bの間で親子関係が形成される。

その後、ピコネット Bの制御局がピコネット Aの制御局に対して帯域要求（チャネル時間要求）を送信する（P 1 4 )。これに対し、ピコネヅト Aの制御局は、ピコネット Bの制御局に対して、帯域割当を返送する（P 1 5 )。このとき、ピコネット Aの制御局は、ダイレクト ·フレームにより帯域割当を通知してもよいし、あるいは、帯域割当結果を記述したビ一コンの報知により通知するようにしてもよい。

帯域割当の返送方法は、例えば、ピコネット Aの制御局が、ピコネット A内の帯域割当を記述したビーコンをピコネヅト A内で報知することによつて行なわれる。あるいは、ビコネット Aの制御局からピコネット Bの制御局に対して、帯域割当情報を記述した伝送フレームを直接送信する（ダイレクト .フレーム）ようにしてもよい。後者の場合、ピコネット Bの制御局は、ピコネット Aの御局に対して、受領確認を行なうようにしてもよい（P 1 6 )。

ピコネヅト Aの制御局はピコネット A内でビーコンを報知する（P 1 7 )。このビーコンには、ピコネヅト Bのための帯域割当が行なわれていることが示されている。したがって、ピコネット Bでは、その帯域を利用してピコネット Bを運用することができる。

したがって、ピコネヅト Aと同一空間上にピコネヅト Bが新規に構築された場合や別の場所から移動してきた場合であっても、ピコネット A内での競合の問題を解決して、ピコネット Bを運用するための帯域（リソース）が動的に割り当てられる。

ピコネヅト Bの制御局は、ピコネヅト Bの運用を記述したビーコンをピコネヅト B内で報知する（P 1 8 )。さらに、ピコネヅト Bに組み込まれた通信装置は、ピコネット Bの制御局に対して帯域割当を要求することができる（P 1 9 )。これに応答して、ピコネット Bの制御局は、先にピコネット Aから割当てられた帯域の一部を、ビコネヅト Bの通信装置に再度割り当てて、例えばダイレクト ·フレームで通知することができる（P 2 0 )。ピコネヅト Bの通信装置はこれに対して受領確認を返送してもよい（P 2 1 )。

UWB無線伝送では、互いに不整合 (uncoordinated)な 2つ以上の UWB無線ネヅトワークが同一エリアにある場合、各ネヅトワークは重複する超広帯域な占有帯域を用いて低い信号電力密度で通信を行なうため各送受信機の位置関係によつては大きな干渉を与える。これに対し、図 1 5に示したようなピコネット間の動作シーケンスを UWB無線通信方式に適用した場合、リソースの重複が生じなくなるため、有効に干渉を回避することができ、ネットワーク間で互いに妨害を与えずに U W B無線伝送を行なうことが可能となる。

図 1 6には、他のピコネヅトとの間で親子関係を形成しながら互いの干渉を回避してピコネヅトの共存を実現するための制御局の処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理動作は、実際には制御局として動作する無線通信装置 1 0内の制御部 6 7が所定のプログラム ·コードを実行するという形態で実現される。

近隣にピコネヅトが既に存在するかどうかを、例えば近隣局のビーコンを受信することで検出する（ステップ S 2 1 )。

近隣局のビーコン信号が受信できた場合には、この既存の近隣局のピコネヅトに対して子ピコネットとして参入することを試みる。この場合、そのビーコン情報から近隣局ピコネットのアドレス情報を獲得する（ステップ S 2 2 )。

次いで、そのアドレス情報を自局のアドレス情報と比較して、自局アドレスが新しいかどうかを判断する（ステップ S 2 3 )。自局アドレスが新しい場合には、近隣ピコネヅトの制御局へ参入要求を送信して（ステップ S 2 4 )、その近隣ピコネヅ卜の制御局からの参入承認を受信したか判断する（ステップ S 2 5 )。そして、参入承認の受信を持って（ステップ S 2 5 )、この近隣ピコネヅトへの参入動作が完了する。この結果、近隣ピコネットを親ピコネットとして、子ピコネットを構築することが可能となる。その後、自局のピコネットに必要な伝送帯域を見積もるようにしてもよい。

次いで、親ピコネットとしての近隣ピコネットの制御局に対して帯域要求を送信する（ステップ S 2 6 )。そして、その制御局から帯域割当ての受信があれば（ステヅプ S 2 7 )、これに対する受領確認を返信する（ステップ S 2 8 )。

その後、割当てられた帯域で自局のピコネットを運営することが可能になる（ステヅプ S 2 9 )oこれより以後、自局のピコネヅトの通信局からの帯域割当て要求が生じた場合には、この割当てられた帯域を再度割当てして通信を行なってもよい。

—方、ステップ S 2 1において近隣局のビーコンを受信しなかった場合、あるいは、ステヅプ S 2 3において近隣局ピコネヅトから獲得した自局アドレスが新しくないと判断された場合には、自局が親ピコネットとして動作する可能性を検討する。すなわち、近隣局から参入要求を受信したかどうかを判断する（ステツプ S 3 0 )。

ここで、近隣局から参入要求を受信したときには、近隣局を自局ネットワークに参入してァドレスを割り当てるとともに、この近隣局に対して参入承認を返送する（ステップ S 3 1 )₀参入承認には、近隣局に割り当てたアドレスを含める。次いで、この近隣局から帯域要求を受信したときには（ステップ S 3 2 )、その帯域割当が可能かどうかを判断する（ステヅプ S 3 3 )。そして、帯域割当が可能であれば、その近隣局に対して帯域割当を送信する（ステップ S 3 4 )。

その後、その割り当てた帯域以外の領域で自局のピコネットを運用することになる（ステップ S 35)。

図 16に示す例では、ビコネットを構築した順番に加えて制御局が持つァドレス情報を基に親子関係を形成するようになっている。ここで言うアドレスには、例えば MAC (Machine Control Access) アドレスのような機器（物理的）に固有の識別情報が利用される。この場合、新しいアドレスは新しい機種であることを意味する。したがって、アドレス情報に従いピコネットの親子関係を形成することにより、古いアドレスを持つ無線通信装置を親ピコネヅトに設定するとともに、より最新の制御局機能を持つ無線通信装置によって再帰的に子ピコネットを構築することができる。親ピコネヅト側の制御局は同じ空間上で子ピコネットが存在することを必ずしも感知しなくてもよい。

図 17には、同じ周波数チャネルを使用する 2つのピコネット間で親子関係を形成しながら互いの干渉を回避して共存を実現するための動作シーケンスについての他の例を示している。但し、親ピコネヅト及び子ピコネットではそれそれ図 7に示したような構造の伝送フレーム周期でネットワークが運用されているものとする。

親（Parent) ピコネットの制御局からは、所定の周期で親ピコネットのビーコンが送信される（P 31)。

これに対し、子（Daughter) ピコネットの制御局側では、子ピコネットを構築する場合に、親ピコネットの競合伝送領域 (CAP) で子ピコネットの構築要求として帯域割り当て要求（Unas s i gned GTS)を送信する（P32)_c 親ピコネットの制御局では、子ピコネヅトからの帯域割り当て要求を受信した場合には、子ピコネヅト構築要求を受信したため、子ピコネヅトに対する未使用領域の設定を行い、次の親ピコネットのビ一コンに未使用領域を含んで送信して、 Unas s i gned G T Sを通知する（P 33 )。

子ピコネヅトの制御局では、未使用領域を含んだ親ピコネットのビーコンを受信すると、その未使用領域にて子ピコネットの運用を開始し、子ピコネットのビ —コンの送信を行なう（P 34)。このとき、親ピコネヅトの伝送に利用される領域は、子ピコネヅト側では未使用領域として設定されている。

さらに、親ビコネットの制御局は、子ピコネットのビーコンを受信すると、自らの未使用領域を用いて、子ビコネヅトが形成されたことを知ることができる。このように、親ピコネットと同一空間上で子ピコネットが新規に構築された場合や、別の場所から子ピコネットが親ピコネット内に移動してきた場合など、帯域がまったく割り当てられていない状態で子ピコネットが出現したとしても、ネヅトワーク間の競合の問題を解決し、帯域（リソース）の動的割当てを好適に行なうことができる。また、親ネットワークは、同一空間上で新規に出現したネットワークに対してリソースを割り当てることができる。

以後、親ピコネヅトのビーコンが子ピコネヅトの未使用領域を利用して送信される（P 3 5 )。

UWB無線伝送では、互いに不整合（uncoordinated)な 2つ以上の UWB無線ネヅトワークが同一エリアにある場合、各ネヅトワークは重複する超広帯域な占有帯域を用いて低い信号電力密度で通信を行なうため各送受信機の位置関係によつては大きな干渉を与える。これに対し、図 1 7に示したようなピコネット間の動作シーケンスを UWB無線通信方式に適用した場合、リソースの重複が生じなくなるため、有効に干渉を回避することができ、ネットワーク間で互いに妨害を与えずに UWB無線伝送を行なうことが可能となる。

図 1 8には、図 1 7に示したビコネット間の動作手順に従って互いの干渉を回避してピコネットの共存を実現するための、親ビコネヅト側の制御局の処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理動作は、実際には親ピコネット側の制御局として動作する無線通信装置 1 0内の制御部 6 7が所定のプログラム ·コードを実行するという形態で実現される。

まず、ステップ S 4 1において、無線通信装置は自分が制御局として動作中であるか否かを判別する。

無線通信装置が制御局として動作していなければ、判断プロック S 4 1の分岐 N oに抜けて、本処理ルーチン全体を終了する。また、制御局として動作中であれば、ステップ S 4 2に進んで、さらに子ピコネット構築要求を受信したか否かを判別する。

子ピコネヅト構築要求を受信していなければ、判断プロヅク S 4 2の分岐 N o に抜けて、本処理ルーチン全体を終了する。また、子ピコネット構築要求を受信した場合には、次ステップ S 4 3に進んで、子ピコネットに必要な伝送帯域（時間）の情報を獲得する。

ステップ S 4 4では、親ビコネットにおいて、該当する伝送帯域を未使用領域として設定することが可能か否かを判別する。

ここで、未使用領域の設定を行なうことができなければ、判断ブロック S 4 4 の分岐 N oに抜けて、本処理ルーチン全体を終了する。また、未使用領域の設定を行なうことができるようであれば、次ステップ S 4 5において、さらに既存の帯域割当てに変更が必要か否かを判別する。

既存の帯域割当てに変更が必要である場合には、次ステップ S 4 6で、親ピコネット内の帯域割当ての変更を行なう。また、帯域割当ての変更が必要でない場合には、ステップ S 4 6の処理をスキップする。

次いで、ステップ S 4 7では、親ピコネットでの未使用領域の設定を行なう。そして、ステップ S 4 8では、その設定を親ピコネットのビーコン情報として送信して、本処理ルーチン全体を終了する。

また、図 1 9には、図 1 7に示したビコネヅト間の動作手順に従って互いの干渉を回避してピコネットの共存を実現するための、子ピコネット側の制御局の処理手順をフローチャートの形式で示している。この処理動作は、実際には子ピコネヅト側の制御局として動作する無線通信装置 1 0内の制御部 6 7が所定のプログラム ·コードを実行するという形態で実現される。

まず、ステップ S 5 1では、例えばユーザの指示に基づいて、無線通信装置は自分が制御局として動作する指示を受理したか否かを判断する。

無線通信装置がかかる指示を受理していなければ、判断ブロック S 5 1の分岐 N oに抜けて、本処理ルーチン全体を終了する。また、かかる指示を受理した場合には、次ステップ S 5 2に進んで、さらに親となるピコネットのビーコンを受信したか否かを判別する。

親ピコネヅトのビーコンを受信していなければ、判断ブロック S 5 2の分岐 N 0からステップ S 5 3に進んで、普通のピコネヅトの制御局として動作して、ビ —コンの送信を行い、本処理ルーチン全体を終了する。

また、親ピコネヅトのビーコンを受信した場合には、ステップ S 5 4に進んで、子ピコネヅトに必要な伝送帯域（時間）を見積もり、さらに次ステップ S 5 5では、親ピコネヅトにおける競合伝送領域（C A P ) において子ピコネット構築要求を送信する。

次いで、ステップ S 5 6では、親ピコネヅトのビーコンを受信して、未使用領域の設定が行われたか否かを確認する。

ここで、未使用領域の設定が行われていなければ、判断ブロック S 5 6の分岐 N oからステップ S 5 4に復帰して、子ピコネットに必要な伝送帯域を再度見積もり、親ピコネットに対して子ピコネヅト構築要求を送信する。

他方、親ピコネットで未使用領域の設定が行われていることを確認できた場合には、次ステヅプ S 5 7に進んで、子ピコネットでの未使用領域の設定を行なう。そして、ステップ S 5 8では、その未使用領域の設定を子ピコネットのビーコン情報として送信して、本処理ルーチン全体を終了する。追補

以上、特定の実施例を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施例の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、 P艮定的に角军釈されるべきではない。本発明の要旨を判断するためには、冒頭に記載した特許請求の範囲の欄を参酌すベきである。

[産業上の利用可能性] 本発明によれば、同じ周波数帯で競合する複数の無線ネットワークが共存することができる優れた無線通信システム、並びに、同じ周波数帯で複数の無線ネヅトワークが競合する通信環境下で各無線ネットワーク内の通信動作を好適に制御することができる優れた無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンピユー夕 ·プログラムを提供することができる。

また、本発明によれば、同じ周波数チャネル上に複数のパーソナル ·エリア ' ネヅトワークが存在した場合に、制御局となる各伝送装置間の制御のみによって伝送フレーム周期を時分割多重化することによって共存することができる、優れた無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンビュ —夕 ·プログラムを提供することができる。

また、本発明によれば、同一空間上に新規のネットワークが構築された場合や、別の場所からネットワークが移動してきた場合などにおいて、ネヅトワーク間の競合の問題を解決し、帯域（リソース）の動的割当てを好適に行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信制御装置及び無線通信制御方法、並びにコンピュータ ·プログラムを提供することができる。

本発明によれば、同一チャンネルに存在する制御局同士が互いのビーコンを受信することによって、相手先のネットワークにおけるフレーム構造を把握することができるので、その帯域予約状況から自らのネットワークの帯域予約と衝突が生じないように帯域割当てを変更することができる。

また、その帯域予約状況から相手先のネットワークで伝送に利用される領域を、自らのネットワークの未使用領域として設定することで、相手先のネットワークとの情報伝送の衝突を防く、伝送を実現することができる。

さらに、相手先のネヅトワークで未使用領域が設定されている場合には、その領域を自らのネットワークで伝送に利用する領域とすることで、同一チャンネル上に複数のネヅトワークを共存させることができる。

そして、ネヅトワークの制御局が相手先のネヅトワークのビーコン信号を受信しなくなつた場合には、前述の未使用領域の設定を解除することで、自らのネットワークで同一チャンネルを有効に利用する方法を実現できるという効果を奏すあるいは一方の制御局が他方の制御局に対してネットワークの構築要求を発行することにより、ネットワーク間で帯域の割当てを行なうことができる。ここで言う他方の制御局への構築要求には、ネットワークに参入する参入要求や、他方の制御局に対して帯域の割り当てを要求する帯域要求などが含まれる。

また、本発明によれば、親ネットワークにおいて無線基地局の配下である通信端末が再帰的に無線基地局の機能を持ち、無線基地局で割り当てられた自装置のリソースの範囲内で、その酉下の他の通信端末に対してリソース割り当てを行なうので、互いに妨害を与えないことが保証される 2つ以上のネットワークを構成することが可能となる。

Claims

請求の範囲

1 . 第 1のネットワークの下り回線信号に含まれるリソース割当て情報に従って通信制御を行なう通信制御手段と、

を具備することを特徴とする無線通信制御装置。

2 . 前記リソース割当て手段は、自装置に割り当てられたリソースの範囲内で自装置の配下となる通信装置に対するリソース割当てを行なう、

ことを特徴とする請求項 1に記載の無線通信制御装置。

3 . 第 1の通信端末装置からの送信要求に応じて無線基地局装置で決められたリソース割当て情報を下り回線信号で前記第 1の通信端末装置が受信するステツプと、

前記第 1の通信端末装置において前記リソース割当て情報に従って通信制御を行なうステップと、

前記第 1の通信端末装置において、自装置の配下となる第 2の通信端末装置からの送信要求に応じて、前記無線基地局装置により自装置に割り当てられたリソ —スの範囲内で前記第 2の通信端末装置に対するリソース割当てを行なうステップと

を具備することを特徴とする無線通信制御方法。

4 . 前記第 2の通信端末装置は、自装置の配下となる他の通信端末装置からの送信要求に応じて、前記第 1の通信端末装置により自装置に割り当てられたリソ一スの範囲内で前記他の通信端末装置に対するリソース割当てを再帰的に行なう、ことを特徴とする請求項 3に記載の無線通信制御方法。

5 . 時分割多重接続方式によりリソース割当てを行なう無線通信制御方法であつて、

少なくとも自局にリソース期間を割り当てる局とともに第 1のネットワークを構成する第 1の局に、伝送フレーム内の第 1のリソース期間を割り当てるステツプと、

少なくとも前記第 1の局とともに第 2のネヅトワークを構成する第 2の局に、前記第 1のリソース期間内の第 2のリソース期間を割り当てるステップと、を具備することを特徴とする無線通信制御方法。

6 . 時分割多重接続方式を用いた無線通信システムにおいて、

少なくとも自局にリソース期間を割り当てる局とともに第 1のネットワークを構成し、前記第 1のネットワークを構成する他局と通信を行なう第 1の局と、少なくとも前記第 1の局とともに第 2のネットワークを構成し、前記第 1の局に割り当てられたリソース期間の少なくとも 1部を除いて、前記第 2のネヅトヮークを構成する他局と通信を行なう第 2の局と、

を具備することを特徴とする無線通信システム。

7 . 複数の無線通信装置と各無線通信装置に対して所定の伝送フレーム周期毎に帯域割当てを行なう制御局からなる無線ネットワークが複数共存する無線通信システムであって、各無線ネットワークは、

他の無線ネヅトワークからの信号を検出する信号検出手段と、

前記信号検出手段が検出した信号を基に、他の無線ネヅトワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を解析する帯域解析手段と、

他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネットワーク内の無線通信装置には割り当てない帯域割り当て手段と、

を具備することを特徴とする無線通信システム。

8 . 前記帯域割り当て手段は、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネヅトワーク内の未使用領域として設定する、ことを特徴とする請求項 7に記載の無線通信システム。

9 . 前記帯域割り当て手段は、前記信号検出手段が他の無線ネットワークの信号を検出しなくなったことに応答して、自らの無線ネットワーク内の未使用領域の設定を解除する、

ことを特徴とする請求項 8に記載の無線通信システム。

1 0 .前記帯域解析手段は、他の無線ネットワークにおける未使用領域を解析し、前記帯域割り当て手段は、他の無線ネットワークにおける未使用領域を用いて自らの無線ネットワーク内の帯域割り当てを行なう、

ことを特徴とする請求項 7に記載の無線通信システム。

1 1 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネットワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御装置であって、

前記信号検出手段が検出した信号を基に他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を解析する帯域解析手段と、

を具備することを特徴とする無線通信制御装置。

1 2 . 前記帯域割り当て手段は、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネットワーク内の未使用領域として設定する、ことを特徴とする請求項 1 1に記載の無線通信制御装置。

1 3 . 前記帯域割り当て手段は、前記信号検出手段が他の無線ネットワークの信号を検出しなくなったことに応答して、自らの無線ネットワーク内の未使用領域の設定を解除する、

ことを特徴とする請求項 1 2に記載の無線通信制御装置。

1 4 .前記帯域解析手段は、他の無線ネットワークにおける未使用領域を解析し、前記帯域割り当て手段は、他の無線ネットワークにおける未使用領域を用いて自らの無線ネットワーク内の帯域割り当てを行なう、

ことを特徴とする請求項 1 1に記載の無線通信制御装置。

1 5 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネヅトヮ一クが複数共存するネヅトワーク環境下で、無線ネヅトワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御方法であって、

他の無線ネヅトワークからの信号を検出する信号検出ステツプと、

前記信号検出ステップで検出した信号を基に、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を解析する帯域解析ステツプと、

他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネヅトワーク内の無線通信装置には割り当てない帯域割り当てステップと、を具備することを特徴とする無線通信制御方法。

1 6 . 前記帯域割り当てステップでは、他の無線ネットワークで帯域予約伝送が行なわれる伝送帯域を自らの無線ネットワーク内の未使用領域として設定する、ことを特徴とする請求項 1 5に記載の無線通信制御方法。

1 7 . 前記帯域割り当てステツプでは、前記信号検出ステヅプにおいて他の無線ネットワークの信号を検出しなくなったことに応答して、自らの無線ネットヮーク内の未使用領域の設定を解除する、

ことを特徴とする請求項 1 6に記載の無線通信制御方法。

1 8 . 前記帯域解析ステツプでは、他の無線ネットワークにおける未使用領域を解析し、

前記帯域割り当てステップでは、他の無線ネットワークにおける未使用領域を用いて自らの無線ネヅトワーク内の帯域割り当てを行なう、

ことを特徴とする請求項 1 5に記載の無線通信制御方法。

1 9 . 複数の無線通信装置と各無線通信装置に対して所定の伝送フレーム周期毎に帯域割当てを行なう制御局からなる無線ネットワークが複数共存する無線通信システムであって、少なくとも 1つの無線ネヅトヮ一クは、

新たな無線ネヅトワークの構築要求を受信したことに応答して、該新たな無線ネットワークのための伝送帯域を設ける、

ことを特徴とする無線通信システム。

2 0 . 各無線ネヅトワークは、

自らの無線ネヅトワークにおいて帯域の未使用領域を設定する手段と、自らの無線ネットワークの帯域割り当て情報を送信する手段と、

他の無線ネヅトワークの帯域割り当て情報を受信し解析する手段と、他の無線ネットワークにおける帯域の未使用領域を利用して自らの無線ネヅトワークの帯域割り当てを行なう手段と、

を備えることを特徴とする請求項 1 9に記載の無線通信システム。

2 1 . 前記構築要求は、新たな無線ネットワークを構築する他の制御局から当該無線ネヅトワークへの参入要求である、

ことを特徴とする請求項 1 9に記載の無線通信システム。

2 2 . 前記構築要求は、新たな無線ネットワークを構築する他の制御局から当該無線ネットワークの制御局に対する帯域要求である、

ことを特徴とする請求項 1 9に記載の無線通信システム。

2 3 . 該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したことを当該無線ネヅトヮ —ク内の帯域割当情報に含めて通知する、

ことを特徴とする請求項 1 9に記載の無線通信システム。

2 4 . 該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したこと通知するための伝送フレームを該新たな無線ネヅトワークの制御局宛てに伝送する、ことを特徴とする請求項 1 9に記載の無線通信システム。

2 5 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネヅトワークが複数共存するネヅトワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御装置であって、

既存の無線ネットワークに対して新たな無線ネットワークの構築要求を送信する、

ことを特徴とする無線通信制御装置。

2 6 . 前記構築要求は既存の無線ネツトワークに対して参入を要求する参入要求である、

ことを特徴とする請求項 2 5に記載の無線通信制御装置。

2 7 . 前記構築要求は既存の無線ネツトワークに対して使用帯域の割当てを要求する帯域要求である、

ことを特徴とする請求項 2 5に記載の無線通信制御装置。

2 8 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネヅトワークが複数共存するネヅトワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御方法であって、

既存の無線ネヅトワークに対して新たな無線ネットワークの構築要求を送信する、

ことを特徴とする無線通信制御方法。

2 9 . 前記構築要求は既存の無線ネヅトワークに対して参入を要求する参入要求である、

ことを特徴とする請求項 2 8に記載の無線通信制御方法。

3 0 . 前記構築要求は既存の無線ネヅトワークに対して使用帯域の割当てを要求する帯域要求である、ことを特徴とする請求項 2 8に記載の無線通信制御方法。

3 1 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネヅトワークが複数共存するネヅトワーク環境下で、無線ネヅトワーク内の伝送フレ一ム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御装置であって、

新たな無線ネヅトワークの構築要求を受信したことに応答して、該新たな無線ネットワークのための伝送帯域を設定する、

ことを特徴とする無線通信制御装置。

3 2 . 前記構築要求は既存の無線ネヅトワークに対して参入を要求する参入要求である、

ことを特徴とする請求項 3 1に記載の無線通信制御装置。

3 3 . 前記構築要求は既存の無線ネヅトワークに対して使用帯域の割当てを要求する帯域要求である、

ことを特徴とする請求項 3 1に記載の無線通信制御装置。

3 4 . 該新たな無線ネヅトワークに伝送帯域を設定したことを当該無線ネヅトヮーク内の帯域割当情報に含めて通知する、

ことを特徴とする請求項 3 1に記載の無線通信制御装置。

3 5 . 該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したこと通知するための伝送フレームを該新たな無線ネヅトワークの制御局宛てに伝送する、

ことを特徴とする請求項 3 1に記載の無線通信制御装置。

3 6 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネットワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当てを行なう無線通信制御方法であって、

新たな無線ネヅトワークの構築要求を受信したことに応答して、該新たな無線ネヅトワークのための伝送帯域を設定する、

ことを特徴とする無線通信制御方法。

3 7 . 前記構築要求は既存の無線ネットワークに対して参入を要求する参入要求である、

ことを特徴とする請求項 3 6に記載の無線通信制御方法。

3 8 . 前記構築要求は既存の無線ネットワークに対して使用帯域の割当てを要求する帯域要求である、

ことを特徴とする請求項 3 6に記載の無線通信制御方法。

3 9 . 該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したことを当該無線ネットヮーク内の帯域割当情報に含めて通知する、

ことを特徴とする請求項 3 6に記載の無線通信制御方法。

4 0 . 該新たな無線ネットワークに伝送帯域を設定したこと通知するための伝送フレームを該新たな無線ネヅトワークの制御局宛てに伝送する、

ことを特徴とする請求項 3 6に記載の無線通信制御方法。

4 1 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネットワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当て処理をコンビュ一夕 ·システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で言己述されたコンピュータ ·プログラムであって、他の無線ネヅトワークからの信号を検出する信号検出ステツプと、

前記信号検出ステツプで検出した信号を基に、他の無線ネヅトワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を解析する帯域解析ステップと、

他の無線ネヅトワークで帯域予約伝送が行われる伝送帯域を自らの無線ネヅトワーク内の無線通信装置には割り当てない帯域割り当てステツプと、

を具備することを特徴とするコンピュータ ·プログラム。

4 2 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネットワークが複数共存するネットワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当て処理をコンピュータ ·システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で言 3述されたコンピュータ ·プログラムであって、新たな無線ネヅトワークの構築要求を受信するステップと、

該構築要求に応じて自らの無線ネヅトワークにおいて帯域の未使用領域を設定した帯域割当てを行なうステップと、

自らの無線ネットワークにおける帯域割当情報を送信するステツプと、を具備することを特徴とするコンピュータ ·プログラム。

4 3 . 各無線通信装置間で所定の伝送フレーム周期毎の帯域予約伝送が行われる無線ネヅトワークが複数共存するネヅトワーク環境下で、無線ネットワーク内の伝送フレーム周期の帯域割当て処理をコンピュータ ·システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ ·プログラムであって、既存の無線ネヅトワークに対して新たな無線ネヅトワークの構築要求を送信するステップと、

既存の無線ネットワークから帯域割当情報を受信するステツプと、

該帯域割当情報を基に自らの無線ネヅトワーク内の帯域割当てを行なうステヅプと、

を具備することを特徴とするコンピュータ ·プログラム。