無線通信システム、干渉防止方法
【課題】無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する上での処理動作量を軽減させる。
【解決手段】互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク１０が共存している場合においても、一の無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂから電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、ＥＢＲを発信するとともに、ＣＢを所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間２６を設け、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａは、ＥＢＲを受けてＣＢを発信し、コーディネータ３ｂは、スキャニング期間２６においてＣＢを取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク３ａとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。
【解決手段】互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク１０が共存している場合においても、一の無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂから電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、ＥＢＲを発信するとともに、ＣＢを所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間２６を設け、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａは、ＥＢＲを受けてＣＢを発信し、コーディネータ３ｂは、スキャニング期間２６においてＣＢを取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク３ａとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信ネットワークの、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する上で好適な無線通信システム、干渉防止方法を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）は、有線ＬＡＮと比較して、ケーブルのためのスペースが削減されることや、ノート型パーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）等を始めとした携帯端末が、その携帯性を損なうことなくＬＡＮに接続できる等の利点がある。また無線ＬＡＮそのものも高速化され、また安価になってきたため、無線ＬＡＮに対する実用化が一段と加速している。このような背景から、無線ＬＡＮの標準化がＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineering）で進められている。
【０００３】
特に無線ＬＡＮに代表される無線パケット通信システムにおいて、複数の端末間における無線リソースの競合が問題視されている。この無線リソースの競合を回避するためには、媒体アクセス制御（ＭＡＣ:Medium Access Control）が必要となる。この無線ＬＡＮにおけるＭＡＣプロトコルとしては、端末がパケットを送信する前に他端末の搬送波を検出する、いわゆるキャリアセンスを実行し、キャリアを捕捉できない場合に自身のパケットを送信するＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式が提案されている。また、このＣＳＭＡ方式に対して、更にパケットの衝突回避の仕組みを付加したＣＳＭＡ／ＣＡ方式（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式も提案されている。
【０００４】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信を開始して、通信相手の無線ノードからＡＣＫ（Acknowledge）信号の返信を受け取った場合には、通信が成功したものとみなし、ＡＣＫ信号を受け取らなかった場合には、他の無線ノードとの通信衝突が発生したものとみなして、再びバックオフ時間を設けてパケットデータを再送信するシステムである。
【０００５】
特に近年において、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠する場合が多くなっている。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ及び２．４５ＧＨｚ付近の周波数を利用する無線通信であって、特にＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等の家電向け近距離通信に利用されている。Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で規定されたＰＨＹ層及びＭＡＣ層を用い、その上位のネットワーク層、アプリケーション層を規格化したものである。このＺｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の特徴を生かし、超低消費電力化、小型化、低コスト化を実現可能としている。
【０００６】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、センサネットワークのみならず、ホームネットワーク、オフィスネットワーク、人体に装着した各種医療用機器との通信ネットワークに加え、将来的にはユビキタスネットワーク社会を実現するためのキーテクノロジーとしても注目されている。
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、図９に示すように、ネットワーク７を制御するＮＣ(Network-Coordinator)７１と、複数のＥＤ(End Device)７２と間で無線通信を行うのが一般的である。ちなみに、このネットワーク７の例としては、スター型、ツリー型、メッシュ型といった多彩なネットワーク形態が選択可能である。
【０００８】
また、このＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、ビーコンを使用したいわゆるスーパーフレーム構造を用いる。このスーパーフレーム構造は、ビーコン間隔を全てのＥＤ７２がアクセス可能なＣＡＰ（Contention Access Period）、特定のＥＤ７２が専有してアクセス可能なＣＦＰ(Contention Free Period)、全てのＥＤ７２がアクセス禁止となるInactive期間に分割される。またＣＦＰは、ＧＴＳ（Guaranty time Slot）メカニズムにより７等分されて、通信を優先的に行いたいＥＤ７２へ割り当てることが可能となる。
【０００９】
なお、上述したＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇ企画では、ビーコンを用いた無線通信ネットワークに加えて、ビーコンを使用しないで同期等の処理を行う無線通信ネットワークも重要である。このビーコンを用いない無線通信ネットワークにおいては、コーディネータから周期的にビーコンが送られることはない。
【００１０】
従来におけるこのＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線パケット通信システムとしては、例えば、特許文献１、２等が提案されている。またＣＳＭＡ／ＣＡ方式におけるパケットの衝突を最小限に抑える技術としては、例えば、特許文献３、４の開示技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１０２２１８号公報
【特許文献２】特開２００８−０２６３１０号公報
【特許文献３】特開２００４−２４２２０４号公報
【特許文献４】特開２００６−１９７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、例えば図１０に示すように、２以上のネットワーク７、７´が共存する場合もある。ネットワーク７は、ＮＣ７１と、複数のＥＤ７２からなり、ネットワーク７´は、ＮＣ７１´とＥＤ７２´とからなるが、それぞれ異なる物理層を介して無線通信を行うものである。
【００１３】
しかしながら、このように２以上のネットワーク７、７´が共存する場合には、互いに通信干渉が生じる場合がある。即ち、ネットワーク７におけるＮＣ７１とＥＤ７２との間における通信が、他のネットワーク７´におけるＮＣ７１´とＥＤ７２´との間で行われている通信により干渉を受ける場合がある。これは、それぞれのネットワーク７、７´における中央制御ユニットとしての役割を担うＮＣ７１、ＮＣ７１´との間で何らやり取りがなされていないことによるものであり、それぞれ互いに存在を無視して独立した物理層を介して無線通信を行うためである。
【００１４】
このため、このような互いに異なる物理層を有する２以上のネットワーク７、７´が共存する無線通信システムにおいて、通信干渉を防止することができる干渉防止方法を案出する必要性が特に近年において高まりつつあった。
【００１５】
このとき、かかる通信干渉防止方法を行う上で、特にＮＣ７１とＮＣ７１´における処理動作の負担を軽減させ、消費電力を抑える必要性があった。
【００１６】
また、ビーコンを使用しない無線通信ネットワーク間で共存処理を行う際においても有効な方法が従来より求められていた。
【００１７】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、かかる無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する上での処理動作量を軽減させることが可能な無線通信システム及び干渉防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る無線通信システムは、上述した課題を解決するために、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータは、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータは、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、上記第１のコーディネータは、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る干渉防止方法は、上述した課題を解決するために、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータにより、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータにより、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、上記第１のコーディネータにより、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上述した構成からなる本発明によれば、共存通知信号をスキャニングしたコーディネータが、自らの近辺において他のコーディネータ、ひいてはその無線通信ネットワークが存在していることを識別することが可能となる。そして、この共存通知信号を取得したコーディネータは、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことが可能となる。
【００２１】
特に本発明は、あくまで共存通知信号の取得を望む第１のコーディネータ側から共存通知要求を発信し、第２のコーディネータは、あくまでその共存通知要求を受信した場合のみ、共存通知信号を発信する。これにより、必要とされている場合のみ共存通知信号を発信すれば足り、それ以外の場合には特に共存通知信号を発信する必要は無くなる。このため、共存通知信号を随時発信する必要がなくなることによる処理動作の負担軽減を図ることができ、消費電力を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明を適用した無線通信システムの通信に使用されるスーパーフレーム構造を示す図である。
【図３】コーディネータから発信されるＥＢＲの詳細について説明するための図である。
【図４】本発明を適用した干渉防止方法について説明するための図である。
【図５】本発明を適用した干渉防止方法について説明するための他の図である。
【図６】実際の干渉防止のためのプロセスを示すフローチャートである。
【図７】本発明を適用した干渉防止方法の他の実施形態について説明するための図である。
【図８】本発明を適用した干渉防止方法をビーコンを使用しないシステムに適用する形態について説明するための図である。
【図９】従来のＮＣと、複数のＥＤとからなる無線通信システムを示す図である。
【図１０】従来技術の問題点について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明をする。
【００２４】
図１は、本発明を適用した無線通信システム１の構成例を示している。この無線通信システム１は、２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている。無線通信ネットワーク１０ａは、複数のデバイス２ａと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ａとを備えている。また、無線通信ネットワーク１０ｂは、複数のデバイス２ｂと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ｂとを備えている。
【００２５】
上述した図１に示す無線通信システム１では、あくまで２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている場合を例示しているが、これに限定されるものではなく、３以上の無線通信ネットワーク１０からなるものであってもよい。
【００２６】
これら無線通信ネットワーク１０は、例えばＩＥＥＥ802.15．4ｇ標準に基づくＰＡＮ(Personal Area Network)である。なお、無線通信ネットワーク１０は、図１に示すようなスター型に限定されるものではなく、ツリー型やメッシュ型等いかなるネットワーク形態を適用してもよい。
【００２７】
デバイス２は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）や、携帯電話等を初めとした各種携帯情報端末等で構成される。デバイス２は、少なくともＷＰＡＮにおいてコーディネータ３との間で無線パケット通信を行うことができ、更にはコーディネータ３を介して他のデバイス２との間で無線パケット通信を行う。
【００２８】
コーディネータ３も同様に上述した携帯情報端末と構成を同一とするものであってもよい。このコーディネータ３は、中央制御ユニットとしての役割を担う。そして、このコーディネータ３は、デバイス２から送信されてくるビーコンを取得し、またデバイス２をそれぞれＷＰＡＮに接続させるために、これらを互いに同期化させる役割を担う。
【００２９】
これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、それぞれ独自の物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間において無線通信を行う。これは、これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、互いに異なる物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間の無線通信を行っていることを意味するものである。
【００３０】
本発明を適用した無線通信システム１は、例えば図２に示すように、ビーコン２１を使用したいわゆるスーパーフレーム構造を用いる。スーパーフレームは、ビーコン２１の後にＣＡＰ（Contention Access Period）２２と、ＣＦＰ(Contention Free Period)２３とを有している。２つのビーコン２１間の時間は、スーパーフレームの周期に関係なく、所定数のスロットに分けられる。ちなみに、このスーパーフレーム構造において、ＣＦＰ２３を構成するスロット数は可変としており、ＣＡＰ２２を構成するスロット数は固定としている。ＣＡＰ２２は、全てのデバイス２がアクセス可能な期間であり、ＣＦＰ２３は、特定のデバイス２が専有してアクセス可能な期間である。
【００３１】
更に、本発明では、無線通信ネットワーク１０におけるコーディネータ３から共存通知信号（ＣＢ）の発信を要求するための共存通知要求（ＥＢＲ）を送信する。図２に示すように、コーディネータ３は、このＥＢＲを電源投入直後であって、かつ最初のスーパーフレーム前において発信する。このＥＢＲの発信タイミングは、電源投入直後で最初のスーパーフレーム前であればいかなるものであってもよい。即ち、タイミングｔ1のように電源投入直後であってもよく、またタイミングｔ2、ｔ3等に示すように電源投入直後からしばらく経過してからＥＢＲを発信するようにしてもよい。
【００３２】
また、無線通信ネットワークにおけるコーディネータ３は、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号（ＣＢ）を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間２６を設ける。このスキャニング期間２６は、スーパーフレームの長さ以上からなる期間としてもよい。
【００３３】
図３は、このコーディネータ３から発信されるＥＢＲの詳細を示している。ＥＢＲは、ヘッダー３１の後にペイロード部３２、フッター３５が設けられたフレーム構造で構成されている。ペイロード部３２には、属性フラグ領域３３、属性情報ａ〜属性情報ｘまでがそれぞれ記述された記述番地３４ａ〜３４ｘが記述されている。ヘッダー３１やフッター３５には管理情報等が記述され、ペイロード部３２には上述した属性情報を初めとした各種実データが記述される。なお、この属性フラグ領域３３は、ヘッダー３１内に含まれるものであってもよいし、含まれないものであってもよい。
【００３４】
そして、この記述番地３４ａ〜３４ｘに記述される属性情報は、コーディネータ３が他の無線通信ネットワーク１０から取得を希望する情報であり、例えば、他の無線通信ネットワーク１０において使用されているチャネルや通信時間等がそれぞれの属性として割り当てられる。また、属性フラグ領域３３には、実際にこのペイロード部３２において実際に属性情報が記述されている場合に、その属性情報が実際に記述されている記述番地３４に示すフラグを立てる。例えば、記述番地３４ａにチャネル情報を希望する旨が、また記述番地３４ｂに通信時間情報を希望する旨が記述されていた場合に、この属性フラグ領域には、かかる記述番地３４ａ、３４ｂを示すフラグを立てる。なお属性番地３４を示すフラグを立てる代わりに、属性情報そのものを示すフラグをこの属性フラグ領域３３に立てるようにしてもよい。
【００３５】
このような構成からなるＥＢＲが、例えば図４に示すように、無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂから発信され、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａによって受信されたものとする。その結果、このコーディネータ３ａはかかるＥＢＲを受信することにより、自らが属する無線通信ネットワーク３ａにおいて他の無線通信ネットワーク１０ｂが新たに入りこんできて、その電源投入がなされたことを識別することが可能となる。そして、その新たに入り込んできた他の無線通信ネットワーク１０ｂにより、共存通知信号ＣＢの送信要求が行われたことを識別することができる。
【００３６】
このため、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａは、かかるＥＢＲを受信した場合に、新たにＣＢ２７を発信する。このＣＢ２７は、いわゆるビーコンとして構成するようにしてもよいし、複数のフレームからなる通常の信号として構成するようにしてもよい。なお、コーディネータ３ａは、ＥＢＲを読み取ることにより、その属性フラグ領域３３に記述されている属性フラグを識別することが可能となり、更にそのフラグを介して実際に他の無線通信ネットワーク３ｂから送信要求されている属性情報が記述されている記述番地３４が何であるかを識別することが可能となる。更にその記述番地３４に記述されている属性情報を読み取ることにより、他の無線通信ネットワーク３ｂから送信要求されている属性情報が何であるかを読み取ることが可能となる。
【００３７】
ＣＢ２７は、例えば物理層として、正弦波に対してディジタル信号で変調を行う周波数変換式変調方式としてのＦＳＫ（Frequency Shift Keying）、直交周波数分割多重方式としてのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、直接拡散方式としてのＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum）等の物理層の各仕様に基づくようにしてもよい。なお、これらＦＳＫ、ＯＦＤＭ、ＤＳＳＳは一例であって、他のいかなる物理層の仕様を用いるようにしてもよい。
【００３８】
表１は、このＣＢ２７の物理層における各パラメータの一例を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
このＣＢ２７の送信タイミングについては、ＥＢＲを受信した後であればいかなるタイミングで発信するようにしてもよい。即ち、ＣＢ２７は、ＥＢＲの受信直後に即座に発信するようにしてもよいし、またしばらくインターバルを置いてから発信するようにしてもよい。このＣＢ２７は、ＣＡＰ２２、ＣＦＰ２３の何れに属すものであってもよい。
【００４１】
なお、コーディネータ３ａは、かかるＣＢ２７を生成する過程において、記述番地３４から読み取った属性情報に基づく、各種情報を含めるようにしてもよい。例えば、記述番地３４から読み取った情報が、チャネル情報であれば、コーディネータ３ａは、自らの無線通信ネットワーク３ａが使用しているチャネルの情報をＣＢ２７に含め、これを発信することになる。
【００４２】
上述したように、コーディネータ３ｂにおいて、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、スキャニング期間２６が既に開始されている。このため、コーディネータ３ｂにおいてその発信されたＣＢ２７をスキャニングし、これを捉えることが可能となる。
【００４３】
このＣＢ２７をスキャニングしたコーディネータ３ｂは、自らの近辺において他のコーディネータ３ａ、ひいてはその無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。コーディネータ３ｂは、このＣＢ２７を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク１０ｂとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。コーディネータ３ｂは、通信干渉を防止するための制御として、同期化、通信の中段、又は別チャネルの通信の開始を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、このコーディネータ３ｂは、かかる通信干渉を行う上で必要な属性情報をＥＢＲにおける記述番地３４に記述しておくことにより、これをコーディネータ３ａから取得することができる。コーディネータ３ｂは、例えば属性情報としてチャネル情報をコーディネータ３ａから取得した場合、コーディネータ３ａが属する無線通信ネットワーク１０ａが使用しているチャネル以外のチャネルを選択すればよいことになる。
【００４５】
またコーディネータ３ｂも同様に、例として、図５に示すように、他のコーディネータ３ｃが新たに干渉域において電源投入された場合には、当該他のコーディネータ３ｃからのＥＢＲを受信した場合に、ＣＢ２７を生成し、これを発信する。このときも同様に、コーディネータ３ｂは、受信したＥＢＲにおける属性フラグ領域３３に記述されたフラグを介して属性情報を読み取り、その読み取った属性情報に応じた各種情報をＣＢ２７に含めるようにしてもよい。
【００４６】
更に、このコーディネータ３ｃも同様に、他のコーディネータ３からのＥＢＲを受信した場合に、ＣＢ２７を生成し、これを発信する。
【００４７】
各コーディネータ３は、以下の図６に示すフローチャートに基づいて動作することになる。
【００４８】
先ずステップＳ１１において、コーディネータ３の電源がＯＮされた後、ステップＳ１２においてスキャニング期間２６においてスキャニングを開始する。また、ステップＳ１３において、コーディネータ３はＥＢＲを発信する。このステップＳ１２とステップＳ１３は何れが前後するものであってもよい。ステップＳ１４において、他のコーディネータ３からＣＢを捕捉することができた場合には、ステップＳ１６へ、また捕捉できなかった場合にはステップＳ１５へ移行する。
【００４９】
ステップＳ１５に移行した場合には、他のコーディネータ３が周囲に存在しないことを意味している。かかる場合には、自らのＣＢ２７を所定間隔で或いは任意間隔で発信する。これと同時にスーパーフレームに領域を割り当てた上で、デバイス２との間で通信を行うようにしてもよい。
【００５０】
ステップＳ１６に移行した場合には、他のコーディネータ３が周囲に存在することを意味している。かかる場合には、他のチャネルで通信を開始するか否かを決定する。他のチャネルで通信を開始する旨を決定しなかった場合には、ステップＳ１７へ移行し、他のコーディネータとの間で同期を行いつつデバイス２と通信を開始するか、又は通信の中止を行う。これに対して、他のチャネルで通信を開始する旨を決定しなかった場合には、ステップＳ１８へ移行し、空のチャネルで他のデバイス２と通信を開始する。
【００５１】
また、ステップＳ１９において、更なる他のコーディネータ３からＥＢＲを受信した場合には、ステップＳ２０へ移行してＣＢを発信する。これに対して、このステップＳ１９においてＥＢＲを受信することができなかった場合には、ステップＳ１８へ戻り、かかるプロセスを繰り返すこととなる。
【００５２】
上述した構成からなる本発明を適用した無線通信システム１では、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク１０が共存している場合においても、一の無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂから電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、ＥＢＲを発信するとともに、ＣＢを所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａは、ＥＢＲを受けてＣＢを発信する。そして、コーディネータ３ｂは、スキャニング期間においてＣＢを取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク３ａとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。
【００５３】
これにより、ＣＢをスキャニングしたコーディネータ３ｂが、自らの近辺において他のコーディネータ３ａ、ひいてはその無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。そして、この共存通知信号を取得したコーディネータは、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことが可能となる。
【００５４】
特に本発明は、あくまでＣＢの取得を望むコーディネータ３ｂ側からその要求信号としてのＥＢＲを発信し、他のコーディネータ３ａは、あくまでＥＢＲを受信した場合のみ、ＣＢを発信する。これにより、コーディネータ３ａ側にとっては他のコーディネータ３ｂ側が必要とされている場合のみＣＢを発信すれば足り、それ以外の場合には特にＣＢを発信する必要は無くなる。このため、ＣＢを随時発信する必要がなくなることによる処理動作の負担軽減を図ることができ、消費電力を抑えることが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、以下の図７に示す形態も適用可能である。
【００５６】
この図７では、無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａが動作しており、一又は複数のスーパーフレームにつき１回以上ＣＢ２７を発信する。その後、この無線通信ネットワーク１０ａとは異なる物理層を持つ他の無線通信ネットワーク１０ｂのコーディネータ３ｂの電源が投入されたものとする。その結果、コーディネータ３ｂにおいて、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、スキャニング期間２６が開始されることになる。
【００５７】
このコーディネータ３ｂにおけるスキャニング期間２６は、例として、図３に示すように、スーパーフレームの長さ以上からなる。このため、コーディネータ３ａから１スーパーフレームにつき１回の割合でＣＢ２７を発信することにより、コーディネータ３ｂにおいてそのＣＢ２７をスキャニングし、これを捉えることが可能となる。
【００５８】
このＣＢ２７をスキャニングしたコーディネータ３ｂは、自らの近辺において他のコーディネータ３ａ、ひいてはその無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。コーディネータ３ｂは、このＣＢ２７を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク１０ｂとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。
【００５９】
次にコーディネータ３ｃが同一空間に入る。このコーディネータ３ｃから上述したＥＢＲを送信する。このＥＢＲを受信したコーディネータ３ａは、既に定期的に発信しているＣＢ２７以外に、更にこのＥＢＲを受けて、これに対する応答という意味でのＣＢ２７´を送信する。その結果、このコーディネータ３ｃは、係るＣＢ２７´を受信して通信干渉を防止するための処理を行うことが可能となる。また、コーディネータ３ａは、このＣＢ２７´の送信を終了すると、再びＣＢ２７のみを定期的に送信し、特に他からＥＢＲを受信する等以外でこのＣＢ２７´を送信することは行わない。
【００６０】
この図７の形態は、ＣＢを定期的に送信する場合とＥＢＲを受信した場合のみ送信する場合の混合型であるが、かかる場合においても上述した効果を奏し得ることは勿論である。
【００６１】
なお、本発明では、図８に示すようにビーコンを使用しない無線通信ネットワーク間１０間で共存処理を行う際においても有効である。この図８の例では、それぞれのデータストリームにおいてビーコンを使用することなく互いに同期を取ったり、通信を行う場合の例である。コーディネータ３ｂからはＥＢＲをコーディネータ３ａへ送信する。そして、このＥＢＲを受信したコーディネータ３ａは、これを受けてＣＢ２７をコーディネータ３ｂへ送信する。このＣＢ２７を送信するタイミングは、図２に示すようにビーコン２１のタイミングに関係なく、いつでも送信することが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 無線通信システム
２ デバイス
３ コーディネータ
１０ 無線通信ネットワーク
２１ ビーコン
２２ ＣＡＰ
２３ ＣＦＰ
２６ スキャニング期間
２７ ＣＢ
３１ ヘッダー
３２ ペイロード部
３３ 属性フラグ領域
３４ 記述番地
３５ フッター
【技術分野】
【０００１】
複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信ネットワークの、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する上で好適な無線通信システム、干渉防止方法を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）は、有線ＬＡＮと比較して、ケーブルのためのスペースが削減されることや、ノート型パーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）等を始めとした携帯端末が、その携帯性を損なうことなくＬＡＮに接続できる等の利点がある。また無線ＬＡＮそのものも高速化され、また安価になってきたため、無線ＬＡＮに対する実用化が一段と加速している。このような背景から、無線ＬＡＮの標準化がＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineering）で進められている。
【０００３】
特に無線ＬＡＮに代表される無線パケット通信システムにおいて、複数の端末間における無線リソースの競合が問題視されている。この無線リソースの競合を回避するためには、媒体アクセス制御（ＭＡＣ:Medium Access Control）が必要となる。この無線ＬＡＮにおけるＭＡＣプロトコルとしては、端末がパケットを送信する前に他端末の搬送波を検出する、いわゆるキャリアセンスを実行し、キャリアを捕捉できない場合に自身のパケットを送信するＣＳＭＡ（Carrier Sense Multiple Access）方式が提案されている。また、このＣＳＭＡ方式に対して、更にパケットの衝突回避の仕組みを付加したＣＳＭＡ／ＣＡ方式（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式も提案されている。
【０００４】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信を開始して、通信相手の無線ノードからＡＣＫ（Acknowledge）信号の返信を受け取った場合には、通信が成功したものとみなし、ＡＣＫ信号を受け取らなかった場合には、他の無線ノードとの通信衝突が発生したものとみなして、再びバックオフ時間を設けてパケットデータを再送信するシステムである。
【０００５】
特に近年において、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格に準拠する場合が多くなっている。ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、８６８ＭＨｚ、９１５ＭＨｚ及び２．４５ＧＨｚ付近の周波数を利用する無線通信であって、特にＺｉｇｂｅｅ（登録商標）等の家電向け近距離通信に利用されている。Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格で規定されたＰＨＹ層及びＭＡＣ層を用い、その上位のネットワーク層、アプリケーション層を規格化したものである。このＺｉｇｂｅｅ（登録商標）は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格の特徴を生かし、超低消費電力化、小型化、低コスト化を実現可能としている。
【０００６】
このように、ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格は、センサネットワークのみならず、ホームネットワーク、オフィスネットワーク、人体に装着した各種医療用機器との通信ネットワークに加え、将来的にはユビキタスネットワーク社会を実現するためのキーテクノロジーとしても注目されている。
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、図９に示すように、ネットワーク７を制御するＮＣ(Network-Coordinator)７１と、複数のＥＤ(End Device)７２と間で無線通信を行うのが一般的である。ちなみに、このネットワーク７の例としては、スター型、ツリー型、メッシュ型といった多彩なネットワーク形態が選択可能である。
【０００８】
また、このＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線通信では、ビーコンを使用したいわゆるスーパーフレーム構造を用いる。このスーパーフレーム構造は、ビーコン間隔を全てのＥＤ７２がアクセス可能なＣＡＰ（Contention Access Period）、特定のＥＤ７２が専有してアクセス可能なＣＦＰ(Contention Free Period)、全てのＥＤ７２がアクセス禁止となるInactive期間に分割される。またＣＦＰは、ＧＴＳ（Guaranty time Slot）メカニズムにより７等分されて、通信を優先的に行いたいＥＤ７２へ割り当てることが可能となる。
【０００９】
なお、上述したＩＥＥＥ８０２．１５．４ｇ企画では、ビーコンを用いた無線通信ネットワークに加えて、ビーコンを使用しないで同期等の処理を行う無線通信ネットワークも重要である。このビーコンを用いない無線通信ネットワークにおいては、コーディネータから周期的にビーコンが送られることはない。
【００１０】
従来におけるこのＩＥＥＥ８０２．１５．４規格による無線パケット通信システムとしては、例えば、特許文献１、２等が提案されている。またＣＳＭＡ／ＣＡ方式におけるパケットの衝突を最小限に抑える技術としては、例えば、特許文献３、４の開示技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００５−１０２２１８号公報
【特許文献２】特開２００８−０２６３１０号公報
【特許文献３】特開２００４−２４２２０４号公報
【特許文献４】特開２００６−１９７１７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、例えば図１０に示すように、２以上のネットワーク７、７´が共存する場合もある。ネットワーク７は、ＮＣ７１と、複数のＥＤ７２からなり、ネットワーク７´は、ＮＣ７１´とＥＤ７２´とからなるが、それぞれ異なる物理層を介して無線通信を行うものである。
【００１３】
しかしながら、このように２以上のネットワーク７、７´が共存する場合には、互いに通信干渉が生じる場合がある。即ち、ネットワーク７におけるＮＣ７１とＥＤ７２との間における通信が、他のネットワーク７´におけるＮＣ７１´とＥＤ７２´との間で行われている通信により干渉を受ける場合がある。これは、それぞれのネットワーク７、７´における中央制御ユニットとしての役割を担うＮＣ７１、ＮＣ７１´との間で何らやり取りがなされていないことによるものであり、それぞれ互いに存在を無視して独立した物理層を介して無線通信を行うためである。
【００１４】
このため、このような互いに異なる物理層を有する２以上のネットワーク７、７´が共存する無線通信システムにおいて、通信干渉を防止することができる干渉防止方法を案出する必要性が特に近年において高まりつつあった。
【００１５】
このとき、かかる通信干渉防止方法を行う上で、特にＮＣ７１とＮＣ７１´における処理動作の負担を軽減させ、消費電力を抑える必要性があった。
【００１６】
また、ビーコンを使用しない無線通信ネットワーク間で共存処理を行う際においても有効な方法が従来より求められていた。
【００１７】
そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは複数のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、かかる無線通信ネットワーク間で通信干渉を防止する上での処理動作量を軽減させることが可能な無線通信システム及び干渉防止方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る無線通信システムは、上述した課題を解決するために、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータは、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータは、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、上記第１のコーディネータは、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る干渉防止方法は、上述した課題を解決するために、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータにより、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータにより、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、上記第１のコーディネータにより、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
上述した構成からなる本発明によれば、共存通知信号をスキャニングしたコーディネータが、自らの近辺において他のコーディネータ、ひいてはその無線通信ネットワークが存在していることを識別することが可能となる。そして、この共存通知信号を取得したコーディネータは、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことが可能となる。
【００２１】
特に本発明は、あくまで共存通知信号の取得を望む第１のコーディネータ側から共存通知要求を発信し、第２のコーディネータは、あくまでその共存通知要求を受信した場合のみ、共存通知信号を発信する。これにより、必要とされている場合のみ共存通知信号を発信すれば足り、それ以外の場合には特に共存通知信号を発信する必要は無くなる。このため、共存通知信号を随時発信する必要がなくなることによる処理動作の負担軽減を図ることができ、消費電力を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】本発明を適用した無線通信システムの通信に使用されるスーパーフレーム構造を示す図である。
【図３】コーディネータから発信されるＥＢＲの詳細について説明するための図である。
【図４】本発明を適用した干渉防止方法について説明するための図である。
【図５】本発明を適用した干渉防止方法について説明するための他の図である。
【図６】実際の干渉防止のためのプロセスを示すフローチャートである。
【図７】本発明を適用した干渉防止方法の他の実施形態について説明するための図である。
【図８】本発明を適用した干渉防止方法をビーコンを使用しないシステムに適用する形態について説明するための図である。
【図９】従来のＮＣと、複数のＥＤとからなる無線通信システムを示す図である。
【図１０】従来技術の問題点について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明をする。
【００２４】
図１は、本発明を適用した無線通信システム１の構成例を示している。この無線通信システム１は、２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている。無線通信ネットワーク１０ａは、複数のデバイス２ａと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ａとを備えている。また、無線通信ネットワーク１０ｂは、複数のデバイス２ｂと、ネットワーク全体を制御するコーディネータ３ｂとを備えている。
【００２５】
上述した図１に示す無線通信システム１では、あくまで２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂから構成されている場合を例示しているが、これに限定されるものではなく、３以上の無線通信ネットワーク１０からなるものであってもよい。
【００２６】
これら無線通信ネットワーク１０は、例えばＩＥＥＥ802.15．4ｇ標準に基づくＰＡＮ(Personal Area Network)である。なお、無線通信ネットワーク１０は、図１に示すようなスター型に限定されるものではなく、ツリー型やメッシュ型等いかなるネットワーク形態を適用してもよい。
【００２７】
デバイス２は、例えば、ノート型のパーソナルコンピュータ（ノートＰＣ）や、携帯電話等を初めとした各種携帯情報端末等で構成される。デバイス２は、少なくともＷＰＡＮにおいてコーディネータ３との間で無線パケット通信を行うことができ、更にはコーディネータ３を介して他のデバイス２との間で無線パケット通信を行う。
【００２８】
コーディネータ３も同様に上述した携帯情報端末と構成を同一とするものであってもよい。このコーディネータ３は、中央制御ユニットとしての役割を担う。そして、このコーディネータ３は、デバイス２から送信されてくるビーコンを取得し、またデバイス２をそれぞれＷＰＡＮに接続させるために、これらを互いに同期化させる役割を担う。
【００２９】
これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、それぞれ独自の物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間において無線通信を行う。これは、これら２つの無線通信ネットワーク１０ａ、１０ｂは、互いに異なる物理層を介してコーディネータ３とデバイス２間の無線通信を行っていることを意味するものである。
【００３０】
本発明を適用した無線通信システム１は、例えば図２に示すように、ビーコン２１を使用したいわゆるスーパーフレーム構造を用いる。スーパーフレームは、ビーコン２１の後にＣＡＰ（Contention Access Period）２２と、ＣＦＰ(Contention Free Period)２３とを有している。２つのビーコン２１間の時間は、スーパーフレームの周期に関係なく、所定数のスロットに分けられる。ちなみに、このスーパーフレーム構造において、ＣＦＰ２３を構成するスロット数は可変としており、ＣＡＰ２２を構成するスロット数は固定としている。ＣＡＰ２２は、全てのデバイス２がアクセス可能な期間であり、ＣＦＰ２３は、特定のデバイス２が専有してアクセス可能な期間である。
【００３１】
更に、本発明では、無線通信ネットワーク１０におけるコーディネータ３から共存通知信号（ＣＢ）の発信を要求するための共存通知要求（ＥＢＲ）を送信する。図２に示すように、コーディネータ３は、このＥＢＲを電源投入直後であって、かつ最初のスーパーフレーム前において発信する。このＥＢＲの発信タイミングは、電源投入直後で最初のスーパーフレーム前であればいかなるものであってもよい。即ち、タイミングｔ1のように電源投入直後であってもよく、またタイミングｔ2、ｔ3等に示すように電源投入直後からしばらく経過してからＥＢＲを発信するようにしてもよい。
【００３２】
また、無線通信ネットワークにおけるコーディネータ３は、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号（ＣＢ）を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間２６を設ける。このスキャニング期間２６は、スーパーフレームの長さ以上からなる期間としてもよい。
【００３３】
図３は、このコーディネータ３から発信されるＥＢＲの詳細を示している。ＥＢＲは、ヘッダー３１の後にペイロード部３２、フッター３５が設けられたフレーム構造で構成されている。ペイロード部３２には、属性フラグ領域３３、属性情報ａ〜属性情報ｘまでがそれぞれ記述された記述番地３４ａ〜３４ｘが記述されている。ヘッダー３１やフッター３５には管理情報等が記述され、ペイロード部３２には上述した属性情報を初めとした各種実データが記述される。なお、この属性フラグ領域３３は、ヘッダー３１内に含まれるものであってもよいし、含まれないものであってもよい。
【００３４】
そして、この記述番地３４ａ〜３４ｘに記述される属性情報は、コーディネータ３が他の無線通信ネットワーク１０から取得を希望する情報であり、例えば、他の無線通信ネットワーク１０において使用されているチャネルや通信時間等がそれぞれの属性として割り当てられる。また、属性フラグ領域３３には、実際にこのペイロード部３２において実際に属性情報が記述されている場合に、その属性情報が実際に記述されている記述番地３４に示すフラグを立てる。例えば、記述番地３４ａにチャネル情報を希望する旨が、また記述番地３４ｂに通信時間情報を希望する旨が記述されていた場合に、この属性フラグ領域には、かかる記述番地３４ａ、３４ｂを示すフラグを立てる。なお属性番地３４を示すフラグを立てる代わりに、属性情報そのものを示すフラグをこの属性フラグ領域３３に立てるようにしてもよい。
【００３５】
このような構成からなるＥＢＲが、例えば図４に示すように、無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂから発信され、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａによって受信されたものとする。その結果、このコーディネータ３ａはかかるＥＢＲを受信することにより、自らが属する無線通信ネットワーク３ａにおいて他の無線通信ネットワーク１０ｂが新たに入りこんできて、その電源投入がなされたことを識別することが可能となる。そして、その新たに入り込んできた他の無線通信ネットワーク１０ｂにより、共存通知信号ＣＢの送信要求が行われたことを識別することができる。
【００３６】
このため、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａは、かかるＥＢＲを受信した場合に、新たにＣＢ２７を発信する。このＣＢ２７は、いわゆるビーコンとして構成するようにしてもよいし、複数のフレームからなる通常の信号として構成するようにしてもよい。なお、コーディネータ３ａは、ＥＢＲを読み取ることにより、その属性フラグ領域３３に記述されている属性フラグを識別することが可能となり、更にそのフラグを介して実際に他の無線通信ネットワーク３ｂから送信要求されている属性情報が記述されている記述番地３４が何であるかを識別することが可能となる。更にその記述番地３４に記述されている属性情報を読み取ることにより、他の無線通信ネットワーク３ｂから送信要求されている属性情報が何であるかを読み取ることが可能となる。
【００３７】
ＣＢ２７は、例えば物理層として、正弦波に対してディジタル信号で変調を行う周波数変換式変調方式としてのＦＳＫ（Frequency Shift Keying）、直交周波数分割多重方式としてのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）、直接拡散方式としてのＤＳＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum）等の物理層の各仕様に基づくようにしてもよい。なお、これらＦＳＫ、ＯＦＤＭ、ＤＳＳＳは一例であって、他のいかなる物理層の仕様を用いるようにしてもよい。
【００３８】
表１は、このＣＢ２７の物理層における各パラメータの一例を示す。
【００３９】
【表１】
【００４０】
このＣＢ２７の送信タイミングについては、ＥＢＲを受信した後であればいかなるタイミングで発信するようにしてもよい。即ち、ＣＢ２７は、ＥＢＲの受信直後に即座に発信するようにしてもよいし、またしばらくインターバルを置いてから発信するようにしてもよい。このＣＢ２７は、ＣＡＰ２２、ＣＦＰ２３の何れに属すものであってもよい。
【００４１】
なお、コーディネータ３ａは、かかるＣＢ２７を生成する過程において、記述番地３４から読み取った属性情報に基づく、各種情報を含めるようにしてもよい。例えば、記述番地３４から読み取った情報が、チャネル情報であれば、コーディネータ３ａは、自らの無線通信ネットワーク３ａが使用しているチャネルの情報をＣＢ２７に含め、これを発信することになる。
【００４２】
上述したように、コーディネータ３ｂにおいて、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、スキャニング期間２６が既に開始されている。このため、コーディネータ３ｂにおいてその発信されたＣＢ２７をスキャニングし、これを捉えることが可能となる。
【００４３】
このＣＢ２７をスキャニングしたコーディネータ３ｂは、自らの近辺において他のコーディネータ３ａ、ひいてはその無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。コーディネータ３ｂは、このＣＢ２７を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク１０ｂとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。コーディネータ３ｂは、通信干渉を防止するための制御として、同期化、通信の中段、又は別チャネルの通信の開始を行うようにしてもよい。
【００４４】
また、このコーディネータ３ｂは、かかる通信干渉を行う上で必要な属性情報をＥＢＲにおける記述番地３４に記述しておくことにより、これをコーディネータ３ａから取得することができる。コーディネータ３ｂは、例えば属性情報としてチャネル情報をコーディネータ３ａから取得した場合、コーディネータ３ａが属する無線通信ネットワーク１０ａが使用しているチャネル以外のチャネルを選択すればよいことになる。
【００４５】
またコーディネータ３ｂも同様に、例として、図５に示すように、他のコーディネータ３ｃが新たに干渉域において電源投入された場合には、当該他のコーディネータ３ｃからのＥＢＲを受信した場合に、ＣＢ２７を生成し、これを発信する。このときも同様に、コーディネータ３ｂは、受信したＥＢＲにおける属性フラグ領域３３に記述されたフラグを介して属性情報を読み取り、その読み取った属性情報に応じた各種情報をＣＢ２７に含めるようにしてもよい。
【００４６】
更に、このコーディネータ３ｃも同様に、他のコーディネータ３からのＥＢＲを受信した場合に、ＣＢ２７を生成し、これを発信する。
【００４７】
各コーディネータ３は、以下の図６に示すフローチャートに基づいて動作することになる。
【００４８】
先ずステップＳ１１において、コーディネータ３の電源がＯＮされた後、ステップＳ１２においてスキャニング期間２６においてスキャニングを開始する。また、ステップＳ１３において、コーディネータ３はＥＢＲを発信する。このステップＳ１２とステップＳ１３は何れが前後するものであってもよい。ステップＳ１４において、他のコーディネータ３からＣＢを捕捉することができた場合には、ステップＳ１６へ、また捕捉できなかった場合にはステップＳ１５へ移行する。
【００４９】
ステップＳ１５に移行した場合には、他のコーディネータ３が周囲に存在しないことを意味している。かかる場合には、自らのＣＢ２７を所定間隔で或いは任意間隔で発信する。これと同時にスーパーフレームに領域を割り当てた上で、デバイス２との間で通信を行うようにしてもよい。
【００５０】
ステップＳ１６に移行した場合には、他のコーディネータ３が周囲に存在することを意味している。かかる場合には、他のチャネルで通信を開始するか否かを決定する。他のチャネルで通信を開始する旨を決定しなかった場合には、ステップＳ１７へ移行し、他のコーディネータとの間で同期を行いつつデバイス２と通信を開始するか、又は通信の中止を行う。これに対して、他のチャネルで通信を開始する旨を決定しなかった場合には、ステップＳ１８へ移行し、空のチャネルで他のデバイス２と通信を開始する。
【００５１】
また、ステップＳ１９において、更なる他のコーディネータ３からＥＢＲを受信した場合には、ステップＳ２０へ移行してＣＢを発信する。これに対して、このステップＳ１９においてＥＢＲを受信することができなかった場合には、ステップＳ１８へ戻り、かかるプロセスを繰り返すこととなる。
【００５２】
上述した構成からなる本発明を適用した無線通信システム１では、互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワーク１０が共存している場合においても、一の無線通信ネットワーク１０ｂにおけるコーディネータ３ｂから電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、ＥＢＲを発信するとともに、ＣＢを所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、他の無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａは、ＥＢＲを受けてＣＢを発信する。そして、コーディネータ３ｂは、スキャニング期間においてＣＢを取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク３ａとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。
【００５３】
これにより、ＣＢをスキャニングしたコーディネータ３ｂが、自らの近辺において他のコーディネータ３ａ、ひいてはその無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。そして、この共存通知信号を取得したコーディネータは、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うことが可能となる。
【００５４】
特に本発明は、あくまでＣＢの取得を望むコーディネータ３ｂ側からその要求信号としてのＥＢＲを発信し、他のコーディネータ３ａは、あくまでＥＢＲを受信した場合のみ、ＣＢを発信する。これにより、コーディネータ３ａ側にとっては他のコーディネータ３ｂ側が必要とされている場合のみＣＢを発信すれば足り、それ以外の場合には特にＣＢを発信する必要は無くなる。このため、ＣＢを随時発信する必要がなくなることによる処理動作の負担軽減を図ることができ、消費電力を抑えることが可能となる。
【００５５】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、以下の図７に示す形態も適用可能である。
【００５６】
この図７では、無線通信ネットワーク１０ａにおけるコーディネータ３ａが動作しており、一又は複数のスーパーフレームにつき１回以上ＣＢ２７を発信する。その後、この無線通信ネットワーク１０ａとは異なる物理層を持つ他の無線通信ネットワーク１０ｂのコーディネータ３ｂの電源が投入されたものとする。その結果、コーディネータ３ｂにおいて、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、スキャニング期間２６が開始されることになる。
【００５７】
このコーディネータ３ｂにおけるスキャニング期間２６は、例として、図３に示すように、スーパーフレームの長さ以上からなる。このため、コーディネータ３ａから１スーパーフレームにつき１回の割合でＣＢ２７を発信することにより、コーディネータ３ｂにおいてそのＣＢ２７をスキャニングし、これを捉えることが可能となる。
【００５８】
このＣＢ２７をスキャニングしたコーディネータ３ｂは、自らの近辺において他のコーディネータ３ａ、ひいてはその無線通信ネットワーク１０ａが存在していることを識別することが可能となる。コーディネータ３ｂは、このＣＢ２７を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワーク１０ｂとの間で通信干渉を防止するための制御を行う。
【００５９】
次にコーディネータ３ｃが同一空間に入る。このコーディネータ３ｃから上述したＥＢＲを送信する。このＥＢＲを受信したコーディネータ３ａは、既に定期的に発信しているＣＢ２７以外に、更にこのＥＢＲを受けて、これに対する応答という意味でのＣＢ２７´を送信する。その結果、このコーディネータ３ｃは、係るＣＢ２７´を受信して通信干渉を防止するための処理を行うことが可能となる。また、コーディネータ３ａは、このＣＢ２７´の送信を終了すると、再びＣＢ２７のみを定期的に送信し、特に他からＥＢＲを受信する等以外でこのＣＢ２７´を送信することは行わない。
【００６０】
この図７の形態は、ＣＢを定期的に送信する場合とＥＢＲを受信した場合のみ送信する場合の混合型であるが、かかる場合においても上述した効果を奏し得ることは勿論である。
【００６１】
なお、本発明では、図８に示すようにビーコンを使用しない無線通信ネットワーク間１０間で共存処理を行う際においても有効である。この図８の例では、それぞれのデータストリームにおいてビーコンを使用することなく互いに同期を取ったり、通信を行う場合の例である。コーディネータ３ｂからはＥＢＲをコーディネータ３ａへ送信する。そして、このＥＢＲを受信したコーディネータ３ａは、これを受けてＣＢ２７をコーディネータ３ｂへ送信する。このＣＢ２７を送信するタイミングは、図２に示すようにビーコン２１のタイミングに関係なく、いつでも送信することが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
１ 無線通信システム
２ デバイス
３ コーディネータ
１０ 無線通信ネットワーク
２１ ビーコン
２２ ＣＡＰ
２３ ＣＦＰ
２６ スキャニング期間
２７ ＣＢ
３１ ヘッダー
３２ ペイロード部
３３ 属性フラグ領域
３４ 記述番地
３５ フッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータは、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、
第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータは、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、
上記第１のコーディネータは、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うこと
を特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記第１のコーディネータは、取得希望の属性情報と、その属性情報の記述番地を示すフラグとをペイロード部に記述した上記共存通知要求を発信し、
第２のコーディネータは、受信した上記共存通知要求における上記フラグを介して属性情報を読み取り、その読み取った属性情報に応じた各種情報を上記共存通知信号に含めること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記第１のコーディネータは、他のコーディネータから共存通知要求を受信した場合には、自らの共存通知信号を発信すること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記コーディネータは、上記スーパーフレームの長さ以上からなる上記スキャニング期間を設けること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項５】
互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、
第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータにより、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、
第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータにより、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、
上記第１のコーディネータにより、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うこと
を特徴とする干渉防止方法。
【請求項１】
互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムにおいて、
第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータは、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、
第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータは、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、
上記第１のコーディネータは、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うこと
を特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
上記第１のコーディネータは、取得希望の属性情報と、その属性情報の記述番地を示すフラグとをペイロード部に記述した上記共存通知要求を発信し、
第２のコーディネータは、受信した上記共存通知要求における上記フラグを介して属性情報を読み取り、その読み取った属性情報に応じた各種情報を上記共存通知信号に含めること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項３】
上記第１のコーディネータは、他のコーディネータから共存通知要求を受信した場合には、自らの共存通知信号を発信すること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項４】
上記コーディネータは、上記スーパーフレームの長さ以上からなる上記スキャニング期間を設けること
を特徴とする請求項１記載の無線通信システム。
【請求項５】
互いに異なる物理層を有する２以上の無線通信ネットワークが共存し、上記各無線通信ネットワークは、一以上のデバイスとコーディネータ間で無線通信を行う無線通信システムの干渉防止方法において、
第１の無線通信ネットワークにおける第１のコーディネータにより、電源投入直後の最初のスーパーフレーム前において、共存通知信号の送信を要求するための共存通知要求を発信するとともに、共存通知信号を所定期間に亘りスキャニングするためのスキャニング期間を設け、
第２の無線通信ネットワークにおける第２のコーディネータにより、上記共存通知要求を受けて共存通知信号を発信し、
上記第１のコーディネータにより、上記スキャニング期間において上記共存通知信号を取得した場合には、当該他の無線通信ネットワークとの間で通信干渉を防止するための制御を行うこと
を特徴とする干渉防止方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１７５３８６（Ｐ２０１２−１７５３８６Ａ）
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−３５１８５（Ｐ２０１１−３５１８５）
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）総務省委託「周波数ひっ迫対策のための技術試験事務」の一環、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月１０日（２０１２．９．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２１日（２０１１．２．２１）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）総務省委託「周波数ひっ迫対策のための技術試験事務」の一環、産業技術力強化法第１９条の適用を受ける特許出願
【出願人】（３０１０２２４７１）独立行政法人情報通信研究機構 (1,071)
【Ｆターム（参考）】
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