JP2003289309A

JP2003289309A - 無線通信端末装置

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Publication number: JP2003289309A
Application number: JP2002092148A
Authority: JP
Inventors: Makoto Funabiki; 誠船引; Yoshinori Watanabe; 善規渡辺; Taisuke Matsumoto; 泰輔松本; Hirokazu Kobayashi; 広和小林
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、無線パケット通信システムにおい
て、集中管理局がないアドホックネットワークであって
もリアルタイム性を持つデータの伝送に対応できる無線
通信装置の提供を目的とする。【解決手段】無線パケット通信システムのメディアア
クセス制御部１０４において、アクセス方式としてＣＳ
ＭＡ／ＣＡ方式を用いる区間とトークン・パッシング方
式を用いる区間を設け、リアルタイム性を要求するデー
タの場合はトークン・パッシング方式を用いて伝送を行
うことにより，データの遅延を小さくすることができ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の無線端末間
でデータを通信する無線通信端末装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の端末から構成される無線パ
ケット通信システムに関しては、例えば、ＩＥＥＥＳ
ｔｄ８０２．１１−１９９７で記載されているデータ
伝送方式（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐ
ｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡ
ｖｏｉｄａｎｃｅ：ＣＳＭＡ／ＣＡ）が用いられてい
る。この方式では、送信端末はキャリアセンスを行い、
一定時間キャリアがフリーであった場合には、さらにラ
ンダム時間待機し、その後キャリアがフリーであれば、
ＯｐｅｒａｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ（以後、ＯＳと記述
する）部により生成及び使用されるアプリケーションデ
ータを送信し、キャリアがビジーであればさらにランダ
ム時間待機する。これにより、送信が集中することを防
ぎ、衝突を回避している。受信端末においては、自局宛
のアプリケーションデータを受信した後、一定時間後に
応答フレーム（以後、ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎ
ｔ：Ａｃｋと記述する）を送信端末宛に送信する。送信
端末はＡｃｋを受信することにより、送信が成功したと
判断し、Ａｃｋを受信しない場合は送信が失敗したと判
断し、再度、同一のアプリケーションデータを送信す
る。

【０００３】また、ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１１−
１９９７にはオプションとしてポーリングを用いたデー
タ伝送方式（以後、ＰＣＦと記述する）が規定されてい
る。この方式では、アクセスポイント（以後、ＡＰと記
述する）がＰＣＦに対応した各端末に対して、Ｐｏｌｌ
フレームを送信し、Ｐｏｌｌフレームを受信した端末は
その宛先が自局宛であればデータを送信することができ
る。これにより、衝突を生じることなくデータの送受信
が行えるため、リアルタイム性を要求するプロトコル
（ＲｅａｌＴｉｍｅＰｒｏｔｏｃｏｌ：ＲＴＰ）に
より制御される動画像などの即時系データ伝送の遅延を
小さく抑えることができる。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】従来の無線パケッ
ト通信システムでは、リアルタイム性をもつ即時系デー
タの伝送を効率よく行うためアクセス方式としてポーリ
ング方式を用いる。しかし、ＡＰのような集中管理局が
ないアドホックネットワークにおいては、ポーリング方
式を用いることができないため、即時系データを用いた
サービスを提供することが困難であるという問題があ
る。

【０００５】そこで、本発明は、前記の問題点を解決す
るためのもので、トークンと呼ばれる端末番号などの端
末を識別する情報を記憶させたデータをアドホックネッ
トワークを構成する端末の間で巡回させ、トークンに記
憶されている端末情報と自端末の情報が一致し、ＲＴＰ
により制御された即時系データが存在する場合に、送信
を行うトークン・パッシング方式を用いることにより、
ＡＰがないアドホックな無線パケット通信システムにお
いても即時系データを用いたサービスの提供を目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、無線通信端
末装置内において、アクセス方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ
方式とトークン・パッシング方式を用いる区間を設ける
ことにより、上記目的を達成するものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に記載の発明
は、高周波信号を受信するアンテナ部と、前記アンテナ
部で受信した前記高周波信号を入力し、前記高周波信号
をベースバンド信号に変換するＲＦ部と、前記ＲＦ部の
前記ベースバンド信号を入力し、前記ベースバンド信号
をディジタル信号に復調する変復調部と、前記変復調部
の前記ディジタル信号を入力し、前記ディジタル信号に
含まれる端末を管理する端末情報を取得するメディアア
クセス制御部と、前記メディアアクセス制御部の前記デ
ィジタル信号を入力し、前記ディジタル信号に含まれる
前記端末情報及びアプリケーションデータを処理するＯ
Ｓ部を具備する無線通信端末装置であって、前記ＯＳ部
は、前記アプリケーションデータを作成し、前記端末情
報及びアクセス方式を制御するアクセス制御情報を前記
アプリケーションデータに付加した前記ディジタル信号
を前記メディアアクセス制御部に出力し、前記メディア
アクセス制御部は、前記アクセス制御情報から前記アク
セス方式を決定し、前記アクセス方式に従い前記ディジ
タル信号を前記変復調部に出力し、前記変復調部は、前
記メディアアクセス制御部から入力される前記ディジタ
ル信号を予め決められた変調方式で変調信号に変換し、
前記ＲＦ部は、前記変調信号を前記高周波信号に変換
し、前記アンテナ部は前記高周波信号を送信する無線通
信端末装置としたものであり、送信するアプリケーショ
ンデータによりアクセス方式を変更することで、高い伝
送効率を確保するという作用を有する。

【０００８】本発明の請求項２に記載の発明は、メディ
アアクセス制御部が、キャリアセンスを行い送信の衝突
を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ方式を制御し、変復調部にデ
ィジタル信号を出力するＣＳＭＡ／ＣＡ制御部と、送信
が許可されたアドホックネットワークを構成する端末の
端末番号が記憶されたトークンを前記アドホックネット
ワークを構成する端末の間で巡回させ、前記端末番号に
一致する端末は送信を行うトークン・パッシング方式を
制御し、前記変復調部に前記ディジタル信号を出力する
トークン・パッシング制御部と、ＯＳ部から入力される
前記ディジタル信号のアクセス制御情報を監視し、アク
セス方式及び継続時間を決定し、前記トークン・パッシ
ング制御部及び前記ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部に前記ディジ
タル信号を出力し、変復調部から入力される前記トーク
ン・パッシング方式の開始を宣言するトークン・パッシ
ング開始パケット、前記トークン、前記キャリアセンス
を行う信号及び前記アドホックネットワークを構成する
端末から受信した前記ディジタル信号を判断し、前記ト
ークン・パッシング開始パケット及び前記トークンを前
記トークン・パッシング制御部に出力し、前記キャリア
センスを行う信号を前記ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部に出力
し、前記アドホックネットワークを構成する端末から受
信した前記ディジタル信号を前記ＯＳ部に出力するアク
セス方式制御部と、前記アドホックネットワークを構成
する端末情報を記憶し、前記ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部及び
前記トークン・パッシング制御部に前記端末情報を出力
する端末管理部を有する請求項１記載の無線通信端末装
置としたものであり、アクセス方式としてトークン・パ
ッシング方式を用いることにより、アクセスポイントが
ない無線パケット通信システムにおいても即時系データ
の遅延を小さくでき、トークン・パッシング方式とＣＳ
ＭＡ／ＣＡ方式を用いる区間を調整することにより、高
い伝送効率を確保するという作用を有する。

【０００９】本発明の請求項３に記載の発明は、メディ
アアクセス制御部が、新規に通信を開始する際にアドホ
ックネットワークを構成する他の端末に送信する加入要
求信号を生成し、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部に出力する加入
要求信号生成部を更に有し、アクセス方式制御部は、Ｏ
Ｓ部から入力される前記加入要求信号の生成を要求する
信号を前記加入要求信号生成部に出力し、変復調部から
入力される前記アドホックネットワークを構成する他の
端末から受信した前記加入要求信号及び端末情報を端末
管理部に出力し、前記端末管理部は、前記アクセス方式
制御部から入力される前記加入要求信号を前記端末情報
に更新し、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部又はトークン・パッシ
ング制御部に出力する請求項２記載の無線通信端末装置
としたものであり、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりアドホッ
クネットワーク内の全ての端末に新規に加入した端末情
報を通信することより、同一の端末情報を保持し、集中
管理局が存在しないアドホックネットワークにおいて
も、安定した通信を行うことができるという作用を有す
る。

【００１０】本発明の請求項４に記載の発明は、メディ
アアクセス制御部が、アドホックネットワークを構成す
る他の端末から受信したディジタル信号及び端末管理部
に記憶されている端末情報を用いて通信領域の外に位置
する隠れ端末を判定し、前記隠れ端末の情報を前記端末
管理部に出力する隠れ端末監視部を更に有し、前記端末
管理部は、変復調部から入力された前記アドホックネッ
トワークを構成する他の端末から受信した前記ディジタ
ル信号を前記隠れ端末監視部に出力するアクセス方式制
御部と前記隠れ端末監視部に前記端末情報を出力する請
求項２又は３記載の無線通信端末装置としたものであ
り、同一のアドホックネットワークに所属するが、自端
末の通信領域外に存在する隠れ端末を判定するという作
用を有する。

【００１１】本発明の請求項５に記載の発明は、メディ
アアクセス制御部が、端末管理部に記憶されている隠れ
端末の情報から隠れ端末との通信データの中継を要求す
る中継要求信号を生成し、アドホックネットワークを構
成する他の端末で生成された前記中継要求信号を追加し
た前記中継要求信号を前記端末管理部に出力する中継要
求信号生成部を更に有し、アクセス方式制御部は、変復
調部から入力される前記アドホックネットワークを構成
する他の端末で生成された前記中継要求信号を判定し、
前記中継要求信号生成部に出力する請求項４記載の無線
通信端末装置としたものであり、隠れ端末との通信を複
数の端末を用いて中継を行うことにより、隠れ端末問題
を回避できるという作用を有する。

【００１２】本発明の請求項６に記載の発明は、メディ
アアクセス制御部が、端末管理部に記憶されている隠れ
端末の情報から通信領域を変更する条件を記述した通信
領域信号を生成し、変復調部に入力されるアドホックネ
ットワークを構成する他の端末で生成された前記通信領
域信号を追加した前記通信領域信号を前記端末管理部に
出力する通信領域信号生成部を更に有し、アクセス方式
制御部は、変復調部から入力される前記アドホックネッ
トワークを構成する他の端末で生成された前記通信領域
信号を判定し、前記通信領域信号生成部に出力する請求
項４記載の無線通信端末装置としたものであり、隠れ端
末が存在する場合に通信領域を拡大することにより隠れ
端末問題を回避し、端末が近距離に集まっている場合は
通信領域を狭め、消費電力を低減するという作用を有す
る。

【００１３】以下、本発明の実施の形態について、図１
から図８を参照して説明する。

【００１４】（実施の形態１）図１は、本発明第１の実
施の形態に係る無線通信端末装置の構成を示す図であ
り、アンテナ部１０１、ＲＦ部１０２、変復調部１０
３、メディアアクセス制御部１０４、ＯＳ部１０５から
構成される。以下に動作を説明する。

【００１５】まず、データの受信過程について述べる。
アンテナ部１０１が高周波信号を受信し、ＲＦ部１０２
に出力する。ＲＦ部１０２は、高周波信号をベースバン
ド信号に変換し、変復調部１０３に出力する。変復調部
１０３は、ベースバンド信号をディジタル信号に変換
し、メディアアクセス制御部１０４に出力する。メディ
アアクセス制御部１０４は、ディジタル信号からアクセ
ス方式を制御するアクセス制御情報を取得し、ディジタ
ル信号をＯＳ部１０５に出力する。ここで、アクセス制
御情報には、ＲＴＰなどのプロトコル、送信元の端末を
識別する端末番号、宛先となる端末を識別する端末番号
が含まれる。

【００１６】ＯＳ部１０５は、ディジタル信号に含まれ
る端末情報から送信端末及び受信端末の情報を取得す
る。ここで、ディジタル信号に含まれるアプリケーショ
ンデータの送信を特定の端末に要求していた場合は、送
信端末と受信端末の端末番号の認証を行い、端末番号が
正しく認証された後にアプリケーションデータを処理す
る。アプリケーションデータは、動画像などのデータが
含まれる場合は、動画像再生用のプログラムにより再生
される。また、特定の端末にアプリケーションデータの
要求をしていない場合は、受信端末の端末番号が自端末
であることを確認した後に、アプリケーションデータを
利用する。

【００１７】次に、データの送信過程について述べる。
ＯＳ部１０５は、送信するアプリケーションデータを作
成し、送信端末すなわち自端末の端末番号、送信先とな
る受信端末の端末番号、及びアクセス方式を制御するア
クセス制御情報をアプリケーションデータに付加したデ
ィジタル信号をメディアアクセス制御部１０４に出力す
る。メディアアクセス制御部１０４は、アクセス制御情
報に含まれるプロトコルがＲＴＰであれば、遅延の少な
いアクセス方式を用いて優先的に変復調部１０３に出力
し、その後、プロトコルがＲＴＰでないディジタル信号
を変復調部１０３に出力する。変復調部１０３は、メデ
ィアアクセス制御部１０４から入力されるディジタル信
号を予め決められた変調方式、例えば、ＱＰＳＫ変調方
式などで変調信号に変換し、ＲＦ部１０２に出力する。
ＲＦ部１０２は、変調信号を高周波信号に変換し、アン
テナ部１０１から送信される。

【００１８】図２にメディアアクセス制御部１０４の構
成を示す。キャリアセンスを行い送信の衝突を回避する
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を制御し、変復調部１０３にディジ
タル信号を出力するＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０１と、送
信が許可されたアドホックネットワークを構成する端末
の端末番号が記憶されたトークンをアドホックネットワ
ークを構成する端末の間で巡回させ、端末番号に一致す
る端末は送信を行うトークン・パッシング方式を制御
し、変復調部１０３に前記ディジタル信号を出力するト
ークン・パッシング制御部２０２と、ＯＳ部１０５から
入力されるディジタル信号のアクセス制御情報を監視
し、アクセス方式及び継続時間を決定し、トークン・パ
ッシング制御部２０２及びＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０１
にディジタル信号を出力し、変復調部１０３から入力さ
れるトークン・パッシング方式の開始を宣言するトーク
ン・パッシング開始パケット３０４、トークン、キャリ
アセンスを行う信号及びアドホックネットワークを構成
する端末から受信したディジタル信号を判断し、トーク
ン・パッシング開始パケット３０４及びトークンはトー
クン・パッシング制御部２０２に出力し、キャリアセン
スを行う信号はＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０１に出力し、
アドホックネットワークを構成する端末から受信したデ
ィジタル信号はＯＳ部１０５に出力するアクセス方式制
御部２０３と、アドホックネットワークを構成する端末
情報を記憶し、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０１及びトーク
ン・パッシング制御部２０２に端末情報を出力する端末
管理部２０４から構成される。以下に動作を説明する。

【００１９】トークン・パッシング方式とＣＳＭＡ／Ｃ
Ａ方式は、一定の周期で交互に繰り返し動作する。この
周期をトークン・パッシング開始周期３０３と呼ぶ。図
３にトークン・パッシング制御部２０２とＣＳＭＡ／Ｃ
Ａ制御部２０１の動作状態を示す。

【００２０】まず、トークン・パッシング区間３０１の
開始を指示するトークン・パッシング開始パケット３０
４をトークン・パッシング制御部２０２が出力し、変復
調部１０３、ＲＦ部１０２、アンテナ部１０１を介して
送信される。

【００２１】トークン・パッシング開始周期３０３は、
アドホックネットワークを構成する端末で共通の周期で
あり、即時系データが要求される通信遅延を考慮して、
遅延時間が最小となるように決定される。トークン・パ
ッシング開始パケット３０４は、アドホックネットワー
クを構成する端末の内から選定された一台の端末のトー
クン・パッシング制御部２０２が、端末管理部２０４に
記憶されている全端末に向けて送信する。ここで、端末
の選定方法としては、端末管理部２０４に記憶されてい
る端末情報から決定する。例えば、端末番号の最小とな
る端末としてもよい。

【００２２】次に、トークン・パッシング開始パケット
３０４を受信した端末は、アクセス方式制御部２０３に
おいてトークン・パッシング開始パケット３０４を判断
し、トークン・パッシング制御部２０２に出力する。こ
こで、トークンを保持していた端末は、トークンに次に
送信可能となる端末の番号に更新して開放する。更新さ
れたトークンを受信した端末は、アクセス方式制御部２
０３がトークンを判断し、トークン・パッシング制御部
２０２に出力する。トークン・パッシング制御部２０２
は、自端末の番号とトークンに記憶されている端末番号
が一致した場合はトークンを保持する。

【００２３】ここで、ＯＳ部１０５で製作されたディジ
タル信号が存在する場合には、そのアクセス制御情報を
参照することにより、プロトコルを判別する。プロトコ
ルがＲＴＰであれば、そのディジタル信号を変復調部１
０３に出力する。ディジタル信号の出力を完了した端末
のトークン・パッシング制御部２０２は、端末管理部２
０４の端末情報を参照し、トークンに次に送信可能な端
末の番号を指示し、トークンを開放する。

【００２４】また、ディジタル信号のプロトコルがＲＴ
Ｐでない場合や、送信するディジタル信号が存在しない
場合は、速やかに、トークンに次に送信が可能となる端
末の番号を指示し、トークンを開放する。トークン・パ
ッシング区間３０１の間はこの動作を繰り返す。トーク
ン・パッシング区間３０１が終了した場合、及びトーク
ンが端末管理部２０４に記録されている全ての端末をあ
らかじめ設定された回数、例えば、端末管理部２０４に
記憶されている端末を一巡すると定めた場合には、最後
の端末番号の端末が、トークンを保持する。ただし、デ
ィジタル信号の送信の途中でトークン・パッシング区間
３０１を超過する場合は、超過した時点で送信を行って
いた端末がトークンを保持する。

【００２５】次に、ＣＳＭＡ／ＣＡ区間３０２となり、
キャリアセンスを用いたＣＳＭＡ／ＣＡ方式による通信
を行う。リアルタイム性を要求されない通信を、次のト
ークン・パッシング区間３０１が開始されるまで継続す
る。

【００２６】また、アクセス方式制御部２０３におい
て、ＯＳ部１０５から入力されるディジタル信号を監視
し、リアルタイム性を求めるディジタル信号が連続する
場合は、トークン・パッシング区間３０１の継続時間を
ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０１が１回以上の送受信が完了
する期間まで延長し、リアルタイム性を求めないディジ
タル信号が連続する場合は、トークンを次の端末に開放
するまで、トークン・パッシング区間３０１の継続時間
を短縮することにより、ＯＳ部１０５で製作されるディ
ジタル信号が多量でシステム負荷が高い時でも安定した
動作が得られる。

【００２７】なお、トークン・パッシング開始パケット
３０４を送信する端末は、端末管理部２０４に記憶され
ている端末情報の端末番号が最小となる端末でなくても
よく、トークンを保持している端末が送信する場合も考
えられる。

【００２８】以上の構成より、リアルタイム性を要する
データを少ない遅延で送信することで、高い伝送効率を
確保することができる。

【００２９】次に、端末が新規にアドホックネットワー
クに加入する際の動作について記述する。図４は、新規
に通信を開始する際に、アドホックネットワークを構成
する他の端末に送信する加入要求信号を生成し、ＣＳＭ
Ａ／ＣＡ制御部２０１に出力する加入要求信号生成部４
０１と、ＯＳ部１０５から入力される加入要求信号の生
成を要求する信号を加入要求信号生成部４０１に出力
し、変復調部１０３から入力されるアドホックネットワ
ークを構成する他の端末から受信した加入要求信号及び
端末情報を端末管理部２０４に出力するアクセス方式制
御部２０３と、アクセス方式制御部２０３から入力され
る加入要求信号を端末情報に更新し、ＣＳＭＡ／ＣＡ制
御部２０１とトークン・パッシング制御部２０２に出力
する端末管理部２０４を含むメディアアクセス制御部１
０４であり、その他の動作は図２に示したメディアアク
セス制御部１０４と同一である。

【００３０】新規にアドホックネットワークへの加入を
希望する端末は、端末情報を加入要求信号に記憶させ、
アドホックネットワークを構成する端末にＣＳＭＡ／Ｃ
Ａ制御部２０１から変復調部１０３に出力する。ＣＳＭ
Ａ／ＣＡ方式は、キャリアセンスによりキャリアがフリ
ーであると判断された場合に、送信を行うことができる
ので、端末管理部２０４の端末情報に記載のない端末で
あっても、加入要求信号の送信は可能となる。加入要求
信号を受信したアドホックネットワークを構成する端末
は、アクセス方式制御部２０３が加入要求信号を判断
し、端末管理部２０４に出力する。端末管理部２０４は
加入要求信号から新規加入の端末の情報を端末情報に追
加し、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０１又はトークン・パッ
シング制御部２０２に出力する。ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部
２０１はキャリアがフリーとなる場合に変復調部１０３
に出力する。また、トークン・パッシング制御部２０２
はＲＴＰを端末情報に付加し、トークンが巡回してきた
場合に変復調部１０３に出力する。これにより、アドホ
ックネットワークを構成する他の端末に新規に加入した
端末の情報を更新し、全ての端末で同一の端末情報が保
持される。

【００３１】また、トークン・パッシングに対応した端
末がアドホックネットワークに最初に加入したときに、
トークンを新規に発行するときの動作は、トークン・パ
ッシングに対応した端末は、一定時間チャネルを監視
し、トークンがアドホックネットワーク上を流れていな
いことを確認する。その後、新規にトークンを発行す
る。

【００３２】次に、アドホックネットワーク内に隠れ端
末の関係にある端末が存在する場合の動作について説明
する。図５に隠れ端末を検出するメディアアクセス制御
部１０４の構成を示す。メディアアクセス制御部１０４
は、アドホックネットワークを構成する他の端末から受
信したディジタル信号及び端末管理部２０４に記憶され
ている端末情報を用いて通信領域の外に位置する隠れ端
末を判定し、隠れ端末の情報を端末管理部２０４に出力
する隠れ端末監視部５０１と、変復調部１０３から入力
されたアドホックネットワークを構成する他の端末から
受信したディジタル信号を隠れ端末監視部５０１に出力
するアクセス方式制御部２０３と隠れ端末監視部５０１
に端末情報を出力する端末管理部２０４を含み、特に隠
れ端末監視部５０１の動作を説明する。

【００３３】隠れ端末監視部５０１は、アドホックネッ
トワークを構成する他の端末から受信する変復調部１０
３で復調されたディジタル信号を監視し、端末管理部２
０４の端末情報を参照し、端末の情報が記載されている
が、ディジタル信号を受信しない端末を判定する。例え
ばトークン・パッシング開始周期３０３の１周期分の間
に信号を受信しない端末と自端末は隠れ端末の関係にあ
ると判断し、隠れ端末の情報を端末管理部２０４に出力
する。端末管理部２０４は端末情報をＣＳＭＡ／ＣＡ制
御部２０１とトークン・パッシング制御部２０２から変
復調部１０３に出力することで、アドホックネットワー
クを構成する他の端末に隠れ端末の情報を共有すること
ができる。

【００３４】具体例として図５に示すようなアドホック
ネットワーク構成である場合の一連の動作について説明
する。

【００３５】図５に示すように、端末Ａ６０１と端末Ｄ
６０４は通信領域が一部重複するため、端末Ｃ６０３を
介して端末情報が同一となる。まず、端末Ａ６０１は一
定期間の間、受信するディジタル信号を監視し、端末情
報に登録されている端末Ｄ６０４を送信元とするディジ
タル信号を受信しないため、端末Ｄ６０４とは隠れ端末
の関係にあると判断し、端末管理部２０４の端末情報を
更新し、端末Ａ６０１の通信領域に存在する端末Ｂ６０
２、端末Ｃ６０３、端末Ｅ６０５に端末管理部２０４の
端末情報を送信し、隠れ端末Ｄ６０４の情報を共有す
る。

【００３６】次に、隠れ端末との通信方法について図７
を用いて説明する。図７は、端末管理部２０４に記憶さ
れている隠れ端末の情報から隠れ端末との通信データの
中継を要求する中継要求信号を生成し、アドホックネッ
トワークを構成する他の端末で生成された中継要求信号
を追加した中継要求信号を端末管理部２０４に出力する
中継要求信号生成部７０１と、変復調部１０３から入力
されるアドホックネットワークを構成する他の端末で生
成された中継要求信号を判定し、中継要求信号生成部７
０１に出力するアクセス方式制御部２０３を含むメディ
アアクセス制御部１０４であり、特に中継要求信号生成
部７０１の動作について説明する。

【００３７】中継要求信号生成部７０１は、端末管理部
２０４の端末情報から隠れ端末を認識し、隠れ端末との
通信を中継する中継要求信号を端末管理部２０４に出力
する。端末管理部２０４は、端末情報に中継情報を追加
し、他の端末と情報を共有するために、ＣＳＭＡ／ＣＡ
制御部２０１とトークン・パッシング制御部２０２に出
力する。ここで、端末情報を受信した場合は、端末情報
に記憶されている隠れ端末情報を確認し、自端末が隠れ
端末と指定されていない場合は、中継情報に自端末の情
報を追加し、他の端末に送信する。自端末が隠れ端末と
指定されている場合は、中継情報に基づいて、データを
送信する際の経路を決定する。

【００３８】図６の場合について具体的に説明する。こ
こでは、端末Ａ６０１には端末Ｄ６０４が隠れ端末とな
り、端末Ｃ６０３が中継を実行することで、最短経路を
とることが可能となる。端末Ａ６０１が端末Ｄ６０４と
の中継を要求する中継要求信号を送信すると、端末Ｂ６
０２、端末Ｃ６０３、端末Ｅ６０５が受信する。ここ
で、端末Ｃ６０３は端末情報から隠れ端末を端末Ｄ６０
４と認識する。端末Ｃ６０３は自身が隠れ端末でないと
判断し、中継情報に中継経路として「端末Ａ６０１、端
末Ｃ６０３」を更新し、送信する。端末Ｃ６０３の端末
情報を受信するのは端末Ａ６０１と端末Ｄ６０４であ
り、端末Ａ６０１は隠れ端末ではないため、中継経路は
「端末Ａ６０１、端末Ｃ６０３、端末Ａ６０１」と更新
し、端末Ｄ６０４は自身が隠れ端末であると認識するた
め、中継経路を「端末Ａ６０１、端末Ｃ６０３、端末Ｄ
６０４」とし、中継要求の端末Ａ６０１から端末Ｄ６０
４への経路を確立する。

【００３９】また、データの中継は多段の中継を行うこ
とも可能であり、中継経路が複数となる場合は、中継数
の最小のものを選択する。例えば、「端末Ａ６０１、端
末Ｂ６０２、端末Ｃ６０３、端末Ｄ６０４」の経路と
「端末Ａ６０１、端末Ｃ６０３、端末Ｄ６０４」では後
者を選択する。ただし、中継経路は通信状態を考慮し
て、「端末Ａ６０１、端末Ｂ６０２、端末Ｃ６０３、端
末Ｄ６０４」の経路を選択することも可能である。

【００４０】また、端末が移動または電源の切断などに
よりアドホックネットワークから離脱した場合は、隠れ
端末として登録し、さらに一定時間経過しても受信信号
及び中継要求信号が存在しない場合には、その隠れ端末
はアドホックネットワークから離脱したものと判断し、
該当する端末情報を削除する。

【００４１】以上のように構成することで、隠れ端末が
存在する場合であっても、アドホックネットワーク内の
データの送受信を行うことができる。

【００４２】（実施の形態２）本発明第２の実施の形態
について、送信先となる端末に合わせて通信領域を変更
するメディアアクセス制御部１０４を図８に示す。

【００４３】図８は、端末管理部２０４に記憶されてい
る隠れ端末の情報から通信領域を変更する条件を記述し
た通信領域信号を生成し、変復調部１０３に入力される
アドホックネットワークを構成する他の端末で生成され
た通信領域信号を追加した通信領域信号を端末管理部２
０４に出力する通信領域信号生成部８０１と、変復調部
１０３から入力されるアドホックネットワークを構成す
る他の端末で生成された通信領域信号を判定し、通信領
域信号生成部８０１に出力するアクセス方式制御部２０
３を含むメディアアクセス制御部１０４であり、特に通
信領域信号生成部８０１について説明する。

【００４４】通信領域信号生成部８０１は、端末管理部
２０４の端末情報から隠れ端末を認識し、自端末の通信
領域を送信電力で示す通信領域に関する通信領域信号を
端末管理部２０４の端末情報に追加する。通信領域信号
を追加した端末情報は、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０１と
トークン・パッシング制御部２０２に出力され、通信領
域信号に基づいて、アンテナ部１０１の送信電力を変更
し、隠れ端末に向けて送信される。ここで、隠れ端末が
通信領域信号を含む端末情報を受信した場合には、隠れ
端末の端末管理部２０４の端末情報を更新し、通信領域
信号の送信電力を用いて、応答信号を送信元に返信す
る。ただし、送信元の端末が隠れ端末からの応答信号を
一定時間受信しなかった場合には、さらに送信電力を増
加して上記の動作を行う。これらの動作を送信電力が商
品企画などであらかじめ定められた上限値になるまで繰
り返し行う。

【００４５】なお、本発明第１の実施の形態に記載した
中継方法と同時に用いることも可能である。例えば、中
継が複数段である場合に、送信電力を増加させること
で、中継段数を減らすことも可能である。

【００４６】なお、通信領域の変更方法は、アンテナビ
ームの指向性を調整することでも同様の効果を得ること
が可能である。

【００４７】また、通信の対象となる端末が隠れ端末で
ない場合には、送信電力を減少し、通信領域を縮小さ
せ、消費電力を削減することが可能である。

【００４８】また、端末が移動または電源の切断などに
よりアドホックネットワークから離脱した場合は、隠れ
端末として登録し、さらに一定時間経過しても受信信号
及び中継要求信号が存在しない場合には、その隠れ端末
はアドホックネットワークから離脱したものと判断し、
該当する端末情報を削除する。

【００４９】

【発明の効果】以上のように、本発明の効果としては、
無線パケット通信システムであって、アクセスポイント
のような集中管理局がないアドホックネットワークで
も、トークン・パッシング方式とＣＳＭＡ／ＣＡ方式を
併用することにより、データの遅延時間を小さく抑える
ことができるため、リアルタイム性を要求するデータの
伝送にも対応したアドホックネットワークを構築するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１の実施の形態による無線通信端末装
置を示す図

【図２】同第１の実施の形態による無線通信端末装置の
メディアアクセス制御部を示す図

【図３】同第１の実施の形態によるメディアアクセス制
御部のアクセス方式の時間変化を示す図

【図４】同第１の実施の形態による無線通信端末装置の
メディアアクセス制御部を示す図

【図５】同第１の実施の形態による無線通信端末装置の
メディアアクセス制御部を示す図

【図６】同第１の実施の形態による隠れ端末存在時のア
ドホックネットワークを示す図

【図７】同第１の実施の形態による無線通信端末装置の
メディアアクセス制御部を示す図

【図８】同第２の実施の形態による無線通信端末装置の
メディアアクセス制御部を示す図

【符号の説明】

１０１アンテナ部１０２ＲＦ部１０３変復調部１０４メディアアクセス制御部１０５ＯＳ部２０１ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２０２トークン・パッシング制御部２０３アクセス方式制御部２０４端末管理部３０１トークン・パッシング区間３０２ＣＳＭＡ／ＣＡ区間３０３トークン・パッシング開始周期３０４トークン・パッシング開始パケット４０１加入要求信号生成部５０１隠れ端末監視部６０１端末Ａ６０２端末Ｂ６０３端末Ｃ６０４端末Ｄ６０５端末Ｅ７０１中継要求信号生成部８０１通信領域信号生成部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松本泰輔大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小林広和大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5K033 CA07 CA15 DA17 DB09 EA03 EC02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高周波信号を受信するアンテナ部と、前
記アンテナ部で受信した前記高周波信号を入力し、前記
高周波信号をベースバンド信号に変換するＲＦ部と、前
記ＲＦ部の前記ベースバンド信号を入力し、前記ベース
バンド信号をディジタル信号に復調する変復調部と、前
記変復調部の前記ディジタル信号を入力し、前記ディジ
タル信号に含まれる端末を管理する端末情報を取得する
メディアアクセス制御部と、前記メディアアクセス制御
部の前記ディジタル信号を入力し、前記ディジタル信号
に含まれる前記端末情報及びアプリケーションデータを
処理するＯＳ部を具備する無線通信端末装置であって、
前記ＯＳ部は、前記アプリケーションデータを作成し、
前記端末情報及びアクセス方式を制御するアクセス制御
情報を前記アプリケーションデータに付加した前記ディ
ジタル信号を前記メディアアクセス制御部に出力し、前
記メディアアクセス制御部は、前記アクセス制御情報か
ら前記アクセス方式を決定し、前記アクセス方式に従い
前記ディジタル信号を前記変復調部に出力し、前記変復
調部は、前記メディアアクセス制御部から入力される前
記ディジタル信号を予め決められた変調方式で変調信号
に変換し、前記ＲＦ部は、前記変調信号を前記高周波信
号に変換し、前記アンテナ部は前記高周波信号を送信す
る無線通信端末装置。
【請求項２】メディアアクセス制御部が、キャリアセ
ンスを行い送信の衝突を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ方式を
制御し、変復調部にディジタル信号を出力するＣＳＭＡ
／ＣＡ制御部と、送信が許可されたアドホックネットワ
ークを構成する端末の端末番号が記憶されたトークンを
前記アドホックネットワークを構成する端末の間で巡回
させ、前記端末番号に一致する端末は送信を行うトーク
ン・パッシング方式を制御し、前記変復調部に前記ディ
ジタル信号を出力するトークン・パッシング制御部と、
ＯＳ部から入力される前記ディジタル信号のアクセス制
御情報を監視し、アクセス方式及び継続時間を決定し、
前記トークン・パッシング制御部及び前記ＣＳＭＡ／Ｃ
Ａ制御部に前記ディジタル信号を出力し、変復調部から
入力される前記トークン・パッシング方式の開始を宣言
するトークン・パッシング開始パケット、前記トーク
ン、前記キャリアセンスを行う信号及び前記アドホック
ネットワークを構成する端末から受信した前記ディジタ
ル信号を判断し、前記トークン・パッシング開始パケッ
ト及び前記トークンを前記トークン・パッシング制御部
に出力し、前記キャリアセンスを行う信号を前記ＣＳＭ
Ａ／ＣＡ制御部に出力し、前記アドホックネットワーク
を構成する端末から受信した前記ディジタル信号を前記
ＯＳ部に出力するアクセス方式制御部と、前記アドホッ
クネットワークを構成する端末情報を記憶し、前記ＣＳ
ＭＡ／ＣＡ制御部及び前記トークン・パッシング制御部
に前記端末情報を出力する端末管理部を有する請求項１
記載の無線通信端末装置。
【請求項３】メディアアクセス制御部が、新規に通信
を開始する際にアドホックネットワークを構成する他の
端末に送信する加入要求信号を生成し、ＣＳＭＡ／ＣＡ
制御部に出力する加入要求信号生成部を更に有し、アク
セス方式制御部は、ＯＳ部から入力される前記加入要求
信号の生成を要求する信号を前記加入要求信号生成部に
出力し、変復調部から入力される前記アドホックネット
ワークを構成する他の端末から受信した前記加入要求信
号及び端末情報を端末管理部に出力し、前記端末管理部
は、前記アクセス方式制御部から入力される前記加入要
求信号を前記端末情報に更新し、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部
又はトークン・パッシング制御部に出力する請求項２記
載の無線通信端末装置。
【請求項４】メディアアクセス制御部が、アドホック
ネットワークを構成する他の端末から受信したディジタ
ル信号及び端末管理部に記憶されている端末情報を用い
て通信領域の外に位置する隠れ端末を判定し、前記隠れ
端末の情報を前記端末管理部に出力する隠れ端末監視部
を更に有し、前記端末管理部は、変復調部から入力され
た前記アドホックネットワークを構成する他の端末から
受信した前記ディジタル信号を前記隠れ端末監視部に出
力するアクセス方式制御部と前記隠れ端末監視部に前記
端末情報を出力する請求項２又は３記載の無線通信端末
装置。
【請求項５】メディアアクセス制御部が、端末管理部
に記憶されている隠れ端末の情報から隠れ端末との通信
データの中継を要求する中継要求信号を生成し、アドホ
ックネットワークを構成する他の端末で生成された前記
中継要求信号を追加した前記中継要求信号を前記端末管
理部に出力する中継要求信号生成部を更に有し、アクセ
ス方式制御部は、変復調部から入力される前記アドホッ
クネットワークを構成する他の端末で生成された前記中
継要求信号を判定し、前記中継要求信号生成部に出力す
る請求項４記載の無線通信端末装置。
【請求項６】メディアアクセス制御部が、端末管理部
に記憶されている隠れ端末の情報から通信領域を変更す
る条件を記述した通信領域信号を生成し、変復調部に入
力されるアドホックネットワークを構成する他の端末で
生成された前記通信領域信号を追加した前記通信領域信
号を前記端末管理部に出力する通信領域信号生成部を更
に有し、アクセス方式制御部は、変復調部から入力され
る前記アドホックネットワークを構成する他の端末で生
成された前記通信領域信号を判定し、前記通信領域信号
生成部に出力する請求項４記載の無線通信端末装置。