無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システム
【課題】 各無線通信装置の連続データ送信に係る制限のある通信システムにおいて、通信効率を向上させる。
【解決手段】 本発明は、他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置を複数有する無線通信システムに関する。そして、それぞれの無線通信装置は、転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを送信元の無線通信装置から受信した場合に、すくなくとも送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間に係る開始時刻を保持する手段と、転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを蓄積して、推定した送信元の無線通信装置のデータ送信停止期間が始まってから、転送先の無線通信装置へのデータ送信を開始する手段とを有することを特徴とする。
【解決手段】 本発明は、他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置を複数有する無線通信システムに関する。そして、それぞれの無線通信装置は、転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを送信元の無線通信装置から受信した場合に、すくなくとも送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間に係る開始時刻を保持する手段と、転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを蓄積して、推定した送信元の無線通信装置のデータ送信停止期間が始まってから、転送先の無線通信装置へのデータ送信を開始する手段とを有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムに関し、例えば、マルチホップ通信を行う無線通信システムに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線通信装置で、同一チャネル（周波数）を共用し、マルチホップ通信を行う無線通信システムでは、同一のチャネルに複数の無線通信装置がアクセスする際の競合を回避する方式として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式がある。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用する無線通信装置間の通信では、コリジョン(同じチャネルを流れる信号の衝突)を直接的に検出できないため、各無線通信装置は、通信路が一定時間以上継続して空いていることを確認してからデータを送信する。
【０００３】
また、同様のマルチホップ通信を行う通信システムにおいて、データを連続送信するのではなく、間欠的にデータ送信を行う方が、スループットが高いことが知られている（特許文献１、図１３等参照）。なぜなら、データを連続送信すると隣の無線通信装置がキャリア検出をしてしまい、データ送信が行えないからである。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡを用いない場合でも、データを連続送信するとデータ転送時にコリジョンが発生しデータを正しく受信できなくなる。
【０００４】
次に、従来の、複数の無線通信装置においてマルチホップ通信を行う無線通信システムにおいてコリジョンを回避する技術の例について図面（図７〜図１０）を参照しながら説明する。
【０００５】
図７は、従来の通信システムの構成例について示した説明図であり、図７に示すように、従来の通信システム３００は、３つの無線通信装置３０１〜３０３を有しているものとして説明する。通信システム３００では、無線通信装置３０１から無線通信装置３０２を介して無線通信装置３０３ヘデータを、マルチホップ通信により送信するものとする。
【０００６】
図８は、通信システム３００において、無線通信装置３０１〜３０３の通信タイミングについて示した説明図である。
【０００７】
図８に示すように、任意の時刻Ｔ無線通信装置３０１から送信されたデータ（データＴ）はまず無線通信装置３０２で受信され（Ｓ４０１）、その後、無線通信装置３０２から無線通信装置３０３へ送信される（Ｓ４０２）。
【０００８】
図９は、通信システム３００において、無線通信装置間で連続データ送信をおこなった場合の通信タイミングについて示した説明図であり、図１０は、通信システム３００において、無線通信装置間で間欠的にデータ送信を行う場合の通信タイミングについて示した説明図である。
【０００９】
図９に示すように、通信システム３００において、無線通信装置間で連続データ送信を行う場合、無線通信装置３０１が無線通信装置３０２へ、時刻ＴにデータＴを送信した直後に、連続して他のデータを送信する（Ｓ５０１）。その場合、無線通信装置３０２がデータＴを無線通信装置３０３へ転送する際に、無線通信装置３０１が無線通信装置３０２へ他のデータ送信を行っているため、コリジョンが発生し、データＴを転送することができず（Ｓ５０２）、スループットが低下してしまうという問題がある。
【００１０】
図９に示すような問題点を解決するために、従来、図１０に示すような、無線通信装置間で間欠的にデータ送信を行う方式がある。
【００１１】
図１０に示すように、無線通信装置３０１がノード３０２へデータＴを送信すると（Ｓ６０１）、データＴは、さらに無線通信装置３０２から無線通信装置３０３へ転送される（Ｓ６０２）。
【００１２】
そして、無線通信装置３０１は、上述のステップＳ６０１のデータ送信終了後に、次のデータを無線通信装置３０２に送信する際には、ノード３０２による上述のステップＳ６０２のデータ送信が完了するのに十分な時間（送信待機時間）待機してから、データ送信を再開する（Ｓ６０３）。
【００１３】
図１０のように、無線通信装置３０１が、間欠的にデータ送信を行うことにより、上述の図９に示すようなコリジョンなどは発生せず、スムーズに無線通信装置間のマルチホップ通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−３１９７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の無線通信システムにおいて、上述の図１０のような無線通信装置（無線通信装置）間で間欠的にデータ送信を行った場合でも、連続通信可能時間に制約がある無線通信システムでは、後述するような問題点がある。
【００１６】
例えば、日本国においては法令で、９５０ＭＨｚ帯域の無線通信について「送信を開始してから１００ｍ秒（法定連続送信可能期間）経過後、データ送信を１００ｍ秒（法定送信禁止期間）以上禁止しなければならない。ただし、送信を開始してから１００ｍ秒（法定連続送信可能期間）以内に送信をやめた場合、その時刻から１００ｍ秒（法定送信禁止期間）以上データ送信を休止すればデータ送信を再開できる。」と定められている。
【００１７】
図１１は、９５０ＭＨｚ帯の無線通信における連続データ送信に係る制約について示した説明図である。
【００１８】
図１１に示すように、９５０ＭＨｚ帯の周波数を無線通信に用いる無線通信装置では、連続して他の無線通信装置にデータ送信を行う際、データ送信を開始してから、データ送信を行う期間（連続送信期間）の最長期間を、（法定）連続送信可能期間としなければならず、データ送信を停止してから、データ送信を停止する期間（送信停止期間）の最短期間を、（法定）送信禁止期間としなければ違法となる。
【００１９】
図１２は、上述の従来の通信システム３００において、無線通信装置間で間欠的にデータ送信を行い（図１０参照）、さらに、連続通信可能時間に制約がある場合（図１１参照）の通信タイミングについて示した説明図である。
【００２０】
通信システム３００において、連続データ送信に係る制約がある場合、図１２に示すように、無線通信装置３０１が無線通信装置３０２にデータＴを送信（Ｓ７０１）した後、送信待機時間後に、次のデータ送信を行おうとする（Ｓ７０２）ものとする。
【００２１】
この際、例えば、無線通信装置３０１の送信待機時間が法定連続送信可能期間以上であった場合、ステップＳ７０２において次に無線通信装置３０２にデータ送信を行おうとすると法定送信禁止期間に入ってしまい、送信を行うことができず、法定送信禁止期間が経過するまで更に待機する必要がある。
【００２２】
図１２に示すように、無線通信装置３０１では、送信待機時間及び法定送信禁止期間の両方が経過するまで、次のデータ送信を行うことができず、スループットが低下してしまう。
【００２３】
そのため、各無線通信装置の連続データ送信に係る制限のある通信システムにおいて、通信効率を向上させることができる無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
第１の本発明は、他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置において、（１）転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、（２）上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
第２の本発明の無線通信プログラムは、（１）他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置に搭載されたコンピュータを、（２）転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、（３）上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段として機能させることを特徴とする。
【００２６】
第３の本発明は、複数の無線通信装置を備える無線通信システムにおいて、それぞれの上記無線通信装置として、第１の本発明の無線通信装置を適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、各無線通信装置の連続データ送信に係る制限のある通信システムにおいて、通信効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信装置の機能的構成について示したブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成について示した説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、各無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図４】第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、データ転送が複数回繰り返される場合の各無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図５】第２の実施形態に係る無線通信システムの全体構成について示した説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る無線通信システムにおいて、各無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図７】従来の無線通信システムの全体構成について示した説明図である。
【図８】従来の無線通信システムにおける、無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図９】従来の無線通信システムにおいて、無線通信装置間で連続データ送信を行った場合の通信タイミングについて示した説明図である。
【図１０】従来の無線通信システムにおいて、無線通信装置間で、間欠的にデータ送信を行う場合の通信タイミングについて示した説明図である。
【図１１】９５０ＭＨｚ帯の無線通信における連続データ送信に係る制約について示した説明図である。
【図１２】従来の通信システムにおいて、連続通信可能時間に制約がある場合の通信タイミングの例について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００３０】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、第１の実施形態の無線通信システム１０の全体構成を示すブロック図である。なお、図２において、括弧内の符号は、後述する第２の実施形態においてのみ用いる符号である。
【００３１】
無線通信システム１０には、３つの無線通信装置２０（２０−１〜２０−３）が配置さている。なお、無線通信システム１０に配置される無線通信装置２０の数は、限定されないものである。
【００３２】
第１の実施形態では、無線通信装置２０−１〜２０−３の間でマルチホップ通信可能なものとして説明するが、マルチホップ通信以外の通信（例えば、単に２つの無線通信装置が直接通信する場合）を行うようにしても良い。無線通信装置２０−１〜２０−３の間でマルチホップ通信を行う場合は、例えば、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−３へ向けて送出されたデータが、無線通信装置２０−２を中継して無線通信装置２０−３に到達するものとして説明する。
【００３３】
なお、第１の実施形態においては、例として、各無線通信装置２０は、フレーム単位（パケット単位）でデータ送信を行い、複数のフレーム（パケット）を続けて送信することを連続データ送信というものとして説明する。
【００３４】
また、無線通信システム１０においては、各無線通信装置２０について、連続データ送信に係る制約があるものとする。無線通信システム１０における、連続データ送信に係る制約の具体的な内容としては、上述の図１１に示すような、連続送信可能期間と送信禁止期間とが設定されているものとする。なお、無線通信システム１０において適用される連続送信可能期間及び送信禁止期間は、法定されたものに限定されない。すなわち、連続送信可能期間及び送信禁止期間は、無線通信システム１０において、任意に定める長さを適用するようにしても良い。
【００３５】
図１は、それぞれ無線通信装置２０の内部の機能的構成について示したブロック図である。
【００３６】
無線通信装置２０は、送信部２０１、受信部２０２、送信元送信停止期間推定部２０３、制御部２０４を有している。
【００３７】
ここで、無線通信装置２０は、例えば、ハードウェア的な通信部（送信部２０１、受信部２０２等）の他は、通信処理やデータ処理（データ送受信処理や転送処理等）等を実行するためのＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有しており、ＣＰＵが実行するプログラム（実施形態の無線通信プログラムを含む）がインストールされている。上述したプログラムを含め、無線通信装置２０の機能的構成を示すと図１に示すようになる。
【００３８】
送信部２０１、受信部２０２は、無線通信装置２０において、他の無線通信装置２０と無線通信を行うため通信インタフェースであり、通信方式は限定されないものであるが、無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ等）、ＺｉｇＢｅｅ、無線タグ等の既存の無線通信装置における無線通信手段を適用することができる。また、無線通信システム１０における各無線通信装置２０が、無線通信に用いる周波数帯域は、９５０ＭＨｚ帯に通信帯域に限定されず、任意の帯域を用いるようにしても良い。
【００３９】
また、受信部２０２は、他の通信装置から受信したデータを送信元送信停止期間推定部２０３へ与える。
【００４０】
送信元送信停止期間推定部２０３は、受信部２０２から、他の無線通信装置２０へ転送が必要なデータ（以下、「転送データ」という）が与えられると、その転送データの直接の送信元の通信装置において、次に送信禁止期間が開始すると推定される時刻（以下、「送信禁止開始推定時刻」という）と、送信禁止の期間の長さ（以下、「送信停止期間長」という）を推定（又は保持）し、推定結果（又は保持内容）を制御部２０４へ通知する。なお、送信元送信停止期間推定部２０３は、送信停止期間長の推定処理を省略し、送信停止期間開始時刻だけを推定するようにしても良い。
【００４１】
なお、この実施形態では、通信システム１０において、各無線通信装置２０の送信停止期間は、送信禁止期間と一致する期間であるものとして説明するが、送信禁止期間以上の期間を適用するようにしても良い。第１の実施形態においては、各無線通信装置２０の送信停止期間を、送信禁止期間と同じ長さにすることは通信効率上望ましい。
【００４２】
送信元送信停止期間推定部２０３において、送信停止期間開始時刻及び送信停止期間長を推定する方法としては、例えば、以下の３つの方法が挙げられる。
【００４３】
（推定方法１）転送データの送信元の通信装置から、連続的なデータ送信が終了された時刻（以下、「連続送信終了時刻」という）を、送信停止期間開始時刻と推定し、送信停止期間長は、送信禁止期間と同じと推定する。連続送信終了時刻は、例えば、当該通信装置において、所定の時間以上データ送信がなかった場合に、最後にデータ送信があった時刻を適用することができる。
【００４４】
（推定方法２）転送データの送信元の通信装置の、連続データ送信の開始時刻から、連続送信可能期間が経過した時刻を、送信停止期間開始時刻と推定し、送信停止期間長は送信禁止期間と同じと推定する。
【００４５】
（推定方法３）転送データの送信元の通信装置から、送信停止期間開始時刻及び送信停止期間長の通知を受けて通知内容を保持する。この場合、各無線通信装置２０が、他の無線通信装置２０に、転送データ（当該他の無線通信装置２０がさらに転送する必要があるデータ）について連続データ送信を行う際に、次の送信停止期間開始時刻の予定時刻を、送信先の無線通信装置２０に通知する手段を別途備える必要がある。
【００４６】
制御部２０４は、無線通信装置２０内の各部の動作を制御するものであり、送信部２０１、受信部２０２に係る通信制御等を行う。制御部２０４は、送信元送信停止期間推定部２０３による推定結果を用いて、当該無線通信装置２０における通信制御を行う。
【００４７】
制御部２０４は、データ送受信の開始、データ送受信禁止の制御および受信部２０２から受信したデータが転送依頼データであった場合に送信部２０１から転送するように制御する。また、制御部２０４は、送信元送信停止期間推定部２０３から通知された情報により、送信元が送信禁止期間でないと推定される場合にはデータ送信は行わないように制御する。
【００４８】
制御部２０４は、連続データ送信に係る制約がある周波数帯域で、マルチホップ通信に係る転送データ送受信の制御を行う際に、当該無線通信装置２０が送信側である場合には、受信側の無線通信装置２０に対して連続送信可能期間内で、連続データ送信を行う。また、制御部２０４は、当該無線通信装置２０が受信側である場合には、送信側の無線通信装置２０が連続送信可能期間の間は、受信した転送データを蓄積し、転送データの転送は行わないように制御する。
【００４９】
例えば、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２を介して、無線通信装置２０−３へデータ送信を行う場合には、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ連続してデータを送信している間は、無線通信装置２０−２は、受信データを転送せずに蓄積のみ行い、無線通信装置２０−１が送信禁止期間に入ってから、無線通信装置２０−３へのデータ転送を開始する。なお、この場合、無線通信装置２０−１から発信されたデータは、無線通信装置２０−３が最終的な宛先であるので、無線通信装置２０−３はデータ転送を行わないため、無線通信装置２０−２に係る送信停止期間開始時刻の推定等を行う必要はない。
【００５０】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態の無線通信システム１０の動作（無線通信方法）を説明する。
【００５１】
図３は、無線通信システム１０において、各無線通信装置２０の通信タイミングの例について示した説明図である。
【００５２】
図３においては、無線通信装置２０−１から、無線通信装置２０−２を経由して、無線通信装置２０−３へマルチホップ通信によるデータ送信が行われる場合について説明している。
【００５３】
まず、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ、連続送信可能期間の間データ送信が行われたものとする（Ｓ１０１）。
【００５４】
ステップＳ１０１において、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ、データ送信が開始されると、無線通信装置２０−２では、制御部２０４により、受信データが転送データであるか否かが判定されるが、ここでは、転送データであったものとする。そして、無線通信装置２０−２では、制御部２０４の制御に応じて、送信元送信停止期間推定部２０３により、転送データの送信元である無線通信装置２０−１における、次の送信停止期間開始時刻及び送信停止期間長が推定され、推定結果が、制御部２０４に返される。
【００５５】
次に、無線通信装置２０−２では、推定した送信停止期間開始時刻となるまで、無線通信装置２０−１から受信した転送データを蓄積し、送信停止期間開始時刻が経過すると、無線通信装置２０−３へ蓄積した転送データの送信を開始する（Ｓ１０２）。
【００５６】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００５７】
無線通信システム１０の無線通信装置２０では、上述の例では、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２を介して無線通信装置２０−３に、マルチホップ通信によりデータ送信を行う場合、無線通信装置２０−２では、無線通信装置２０−１が送信停止期間に入るまで、データを蓄積して、無線通信装置２０−３へのデータ転送を開始しない。これにより、無線通信装置２０−１と、無線通信装置２０−２で、データ送信を行う期間が重なることを防止することができるので、コリジョンを回避し、データ転送がスムーズにおこなわれ、通信効率の向上を図ることができる。
【００５８】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００５９】
第１の実施形態の無線通信システム１０では、マルチホップ通信を行う際に、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ連続してデータを送信している間は、無線通信装置２０−２は、受信データを転送せずに蓄積のみ行い、無線通信装置２０−１が送信停止期間に入ってから、無線通信装置２０−３へのデータ転送を開始するものとして説明した。
【００６０】
しかしながら、例えば、通信システム１０において、第４の無線通信装置２０−４が追加配置され、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２、２０−３を介して無線通信装置２０−４へデータ転送を複数回繰り返すことによりマルチホップ通信が行われる場合等では、後述するようにコリジョンが発生するおそれがある。
【００６１】
図４は、無線通信システム１０においてデータ転送が複数回繰り返される場合の各無線通信装置２０の通信タイミングの例について示した説明図である。以下、上述のコリジョンが発生する動作について図４を用いて説明する。
【００６２】
図４では、上述の通り、通信システム１０において、第４の無線通信装置２０−４がさらに配置されている場合を想定する。図４では、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ送信されたデータが、無線通信装置２０−３へ転送され、さらに無線通信装置２０−４へ再転送されるマルチホップ通信を例として示している。
【００６３】
まず、無線通信装置２０−１から、無線通信装置２０−２へデータが連続送信され（Ｓ２０１）、さらに、無線通信装置２０−２から無線通信装置２０−３へそのデータが転送されたものとする（Ｓ２０２）。
【００６４】
ステップＳ２０１及びＳ２０２の動作については、上述のステップＳ１０１、Ｓ１０２と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００６５】
そして、次に、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２への次の連続データ送信（Ｓ２０３）と、無線通信装置２０−３から無線通信装置２０−４へのデータ転送（Ｓ２０４）が同時期に発生した場合には、図４に示すように、無線通信装置２０−２においてコリジョンが発生してしまうことになる。
【００６６】
第２の実施形態では、上述の図４に示すようなコリジョンの発生を解消することなどを行う構成について説明する。
【００６７】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図５は、第２の実施形態の無線通信システム１０Ａの全体構成を示す説明図である。
【００６８】
無線通信システム１０Ａには、４つの無線通信装置２０Ａ（２０Ａ−１〜２０Ａ−４）が配置さている。なお、無線通信システム１０Ａに配置される無線通信装置２０Ａの数は、限定されないものである。
【００６９】
それぞれの無線通信システム１０Ａ内部の機能的構成についても、上述の図１のブロック図を用いて説明することができる。なお、図１において、括弧内の符号は、第２の実施形態でのみ用いられる符号である。
【００７０】
無線通信装置２０Ａは、送信部２０１、受信部２０２、送信元送信停止期間推定部２０３Ａ、制御部２０４Ａを有している。
【００７１】
送信部２０１、受信部２０２、送信元送信停止期間推定部２０３は、第１の実施形態と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００７２】
制御部２０４Ａは、第１の実施形態の制御部２０４と同様に、マルチホップ通信に係る転送データ送受信の制御を行う際に、当該無線通信装置２０Ａが送信側である場合には、受信側の無線通信装置２０Ａに対して連続送信可能期間内で、連続データ送信を行う。また、制御部２０４Ａは、当該無線通信装置２０が受信側である場合には、送信側の無線通信装置２０Ａが連続送信可能期間の間は、受信した転送データを蓄積し、転送データの転送は行わないように制御する。
【００７３】
第１の実施形態の制御部２０４では、連続送信可能期間後の送信停止期間を、基本的に送信禁止期間と同じ期間であるものとして説明しているが、第２の実施形態の制御部２０４Ａは、連続送信可能期間後の送信停止期間を、送信禁止期間より長い期間に設定している。
【００７４】
制御部２０４Ａでは、例えば、連続送信可能期間後の送信停止期間を、送信禁止期間に、所定の期間（以下、「送信休止期間」という）を加えた期間（すなわち、送信停止期間＝送信禁止期間＋送信休止期間）に設定するものとして説明する。
【００７５】
送信休止期間の長さは限定されないものであるが、連続送信可能期間と同じに設定するようにしても良い。
【００７６】
また、送信休止期間と送信禁止期間の合計の長さが送信禁止期間より短い場合、送信休止期間と送信禁止期間の合計を送信禁止期間と同じ長さになるように、送信休止期間および送信禁止期間の長さが設定されていることが望ましい。連続送信可能期間と送信休止期間がそれぞれ送信禁止期間の半分の長さに設定できる場合には、通信効率が良くなる。
【００７７】
なお、第２の実施形態においては、説明を簡易にするため、送信休止期間及び送信禁止期間は、連続送信可能期間と同じ長さであるものとして説明する。すなわち、送信停止期間＝連続送信可能期間×２となる。
【００７８】
また、制御部２０４Ａでは、当該無線通信装置２０Ａが、他の無線通信装置２０Ａに送信したデータの宛先が、当該他の無線通信装置２０である場合には、送信停止期間を、送信禁止期間より長い期間とせずに、送信禁止期間と一致する期間としても良い。言い換えると、制御部２０４Ａでは、当該無線通信装置２０Ａが、他の無線通信装置２０Ａに送信したデータについて、当該他の無線通信装置２０Ａが更にデータ転送する必要がある場合にだけ、送信停止期間を、上述のように送信禁止期間より長い期間に設定するようにしても良い。
【００７９】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態の無線通信システム１０Ａの動作（無線通信方法）を説明する。
【００８０】
図６は、無線通信システム１０Ａにおいて、各無線通信装置２０Ａの通信タイミングの例について示した説明図である。
【００８１】
図６においては、無線通信装置２０Ａ−１から無線通信装置２０Ａ−２へ送信されたデータが、無線通信装置２０Ａ−３へ転送され、さらに無線通信装置２０Ａ−４へ転送された場合の動作の例について示している。
【００８２】
まず、無線通信装置２０Ａ−１から、無線通信装置２０Ａ−２へデータが連続送信され（Ｓ３０１）、さらに、無線通信装置２０Ａ−２から無線通信装置２０Ａ−３へそのデータが転送されたものとする（Ｓ３０２）。
【００８３】
Ｓ３０１及びＳ３０２の動作については、上述のステップＳ１０１、Ｓ１０２と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００８４】
そして、無線通信装置２０Ａ−１では、上述のステップＳ３０１によるデータの連続送信終了後に、送信停止期間となるが、ここでは、送信停止期間＝送信禁止期間＋送信休止期間（送信停止期間＝連続送信可能期間×２）となるため、送信禁止期間が経過した後も送信停止期間が継続される。
【００８５】
そうすると、無線通信装置２０Ａ−１は、無線通信装置２０Ａ−２から無線通信装置２０Ａ−３へデータが送信される上述のステップＳ３０２の期間に加えて、無線通信装置２０−３から無線通信装置２０−４へのデータ再転送（Ｓ３０３）を行う期間も送信停止期間を継続し、上述の図４に示すようなコリジョンが発生しないことになる。
【００８６】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第１の実施形態の無線通信装置２０を用いた上述の図４においては、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２への次の連続データ送信と、無線通信装置２０−３から無線通信装置２０−４へのデータ再転送が同時期に発生するため、無線通信装置２０−２においてコリジョンが発生していた。一方、第２の実施形態では、図６に示すように、送信停止期間＝送信禁止期間＋送信休止期間とすることにより、無線通信装置２０Ａ−３から無線通信装置２０Ａ−４へのデータ転送と、無線通信装置２０Ａ−１からのデータ送信のタイミングが重なることを防止し、通信システム１０において、コリジョンの発生する頻度を低減し、通信効率を向上させることができる。
【００８７】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００８８】
（Ｃ−１）上記の各実施形態において、各無線通信装置において、送信停止期間が適用される間、その無線通信装置の通信部（送信部及び受信部）の動作を停止するモードを備えるようにしても良い。例えば、通信部（送信部及び受信部）へ供給する電力をＯＦＦにすることにより、その無線通信装置における消費電力を低減することができる。
【００８９】
また、上記の各実施形態において、各無線通信装置において、送信停止期間が適用される間、受信部だけを動作させるモードを備えるようにしても良い。その場合、各無線通信装置において、送信停止期間に、送信部に係る消費電力を低減することができるので、消費電力を低減しつつ、送信停止期間に、自装置に送信されたデータを受信できるので、効率の高い通信を行うことができる。
【００９０】
（Ｃ−２）上記の各実施形態において、通信システムを構成する各無線通信装置は、連続データ送信に係る制約がある周波数帯域では、連続送信可能期間及び送信禁止期間を遵守した通信を行うように通信制御しているが、それ以外の周波数帯域で通信する場合には、上述のような制約を守った通信制御を行わないようにしても良い。
【符号の説明】
【００９１】
１０…通信システム、２０、２０−１〜２０−４…無線通信装置２０１…送信部、２０２…受信部、２０３…送信元送信禁止期間推定部、２０４…制御部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムに関し、例えば、マルチホップ通信を行う無線通信システムに適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
複数の無線通信装置で、同一チャネル（周波数）を共用し、マルチホップ通信を行う無線通信システムでは、同一のチャネルに複数の無線通信装置がアクセスする際の競合を回避する方式として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式がある。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用する無線通信装置間の通信では、コリジョン(同じチャネルを流れる信号の衝突)を直接的に検出できないため、各無線通信装置は、通信路が一定時間以上継続して空いていることを確認してからデータを送信する。
【０００３】
また、同様のマルチホップ通信を行う通信システムにおいて、データを連続送信するのではなく、間欠的にデータ送信を行う方が、スループットが高いことが知られている（特許文献１、図１３等参照）。なぜなら、データを連続送信すると隣の無線通信装置がキャリア検出をしてしまい、データ送信が行えないからである。なお、ＣＳＭＡ／ＣＡを用いない場合でも、データを連続送信するとデータ転送時にコリジョンが発生しデータを正しく受信できなくなる。
【０００４】
次に、従来の、複数の無線通信装置においてマルチホップ通信を行う無線通信システムにおいてコリジョンを回避する技術の例について図面（図７〜図１０）を参照しながら説明する。
【０００５】
図７は、従来の通信システムの構成例について示した説明図であり、図７に示すように、従来の通信システム３００は、３つの無線通信装置３０１〜３０３を有しているものとして説明する。通信システム３００では、無線通信装置３０１から無線通信装置３０２を介して無線通信装置３０３ヘデータを、マルチホップ通信により送信するものとする。
【０００６】
図８は、通信システム３００において、無線通信装置３０１〜３０３の通信タイミングについて示した説明図である。
【０００７】
図８に示すように、任意の時刻Ｔ無線通信装置３０１から送信されたデータ（データＴ）はまず無線通信装置３０２で受信され（Ｓ４０１）、その後、無線通信装置３０２から無線通信装置３０３へ送信される（Ｓ４０２）。
【０００８】
図９は、通信システム３００において、無線通信装置間で連続データ送信をおこなった場合の通信タイミングについて示した説明図であり、図１０は、通信システム３００において、無線通信装置間で間欠的にデータ送信を行う場合の通信タイミングについて示した説明図である。
【０００９】
図９に示すように、通信システム３００において、無線通信装置間で連続データ送信を行う場合、無線通信装置３０１が無線通信装置３０２へ、時刻ＴにデータＴを送信した直後に、連続して他のデータを送信する（Ｓ５０１）。その場合、無線通信装置３０２がデータＴを無線通信装置３０３へ転送する際に、無線通信装置３０１が無線通信装置３０２へ他のデータ送信を行っているため、コリジョンが発生し、データＴを転送することができず（Ｓ５０２）、スループットが低下してしまうという問題がある。
【００１０】
図９に示すような問題点を解決するために、従来、図１０に示すような、無線通信装置間で間欠的にデータ送信を行う方式がある。
【００１１】
図１０に示すように、無線通信装置３０１がノード３０２へデータＴを送信すると（Ｓ６０１）、データＴは、さらに無線通信装置３０２から無線通信装置３０３へ転送される（Ｓ６０２）。
【００１２】
そして、無線通信装置３０１は、上述のステップＳ６０１のデータ送信終了後に、次のデータを無線通信装置３０２に送信する際には、ノード３０２による上述のステップＳ６０２のデータ送信が完了するのに十分な時間（送信待機時間）待機してから、データ送信を再開する（Ｓ６０３）。
【００１３】
図１０のように、無線通信装置３０１が、間欠的にデータ送信を行うことにより、上述の図９に示すようなコリジョンなどは発生せず、スムーズに無線通信装置間のマルチホップ通信を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開２００６−３１９７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、従来の無線通信システムにおいて、上述の図１０のような無線通信装置（無線通信装置）間で間欠的にデータ送信を行った場合でも、連続通信可能時間に制約がある無線通信システムでは、後述するような問題点がある。
【００１６】
例えば、日本国においては法令で、９５０ＭＨｚ帯域の無線通信について「送信を開始してから１００ｍ秒（法定連続送信可能期間）経過後、データ送信を１００ｍ秒（法定送信禁止期間）以上禁止しなければならない。ただし、送信を開始してから１００ｍ秒（法定連続送信可能期間）以内に送信をやめた場合、その時刻から１００ｍ秒（法定送信禁止期間）以上データ送信を休止すればデータ送信を再開できる。」と定められている。
【００１７】
図１１は、９５０ＭＨｚ帯の無線通信における連続データ送信に係る制約について示した説明図である。
【００１８】
図１１に示すように、９５０ＭＨｚ帯の周波数を無線通信に用いる無線通信装置では、連続して他の無線通信装置にデータ送信を行う際、データ送信を開始してから、データ送信を行う期間（連続送信期間）の最長期間を、（法定）連続送信可能期間としなければならず、データ送信を停止してから、データ送信を停止する期間（送信停止期間）の最短期間を、（法定）送信禁止期間としなければ違法となる。
【００１９】
図１２は、上述の従来の通信システム３００において、無線通信装置間で間欠的にデータ送信を行い（図１０参照）、さらに、連続通信可能時間に制約がある場合（図１１参照）の通信タイミングについて示した説明図である。
【００２０】
通信システム３００において、連続データ送信に係る制約がある場合、図１２に示すように、無線通信装置３０１が無線通信装置３０２にデータＴを送信（Ｓ７０１）した後、送信待機時間後に、次のデータ送信を行おうとする（Ｓ７０２）ものとする。
【００２１】
この際、例えば、無線通信装置３０１の送信待機時間が法定連続送信可能期間以上であった場合、ステップＳ７０２において次に無線通信装置３０２にデータ送信を行おうとすると法定送信禁止期間に入ってしまい、送信を行うことができず、法定送信禁止期間が経過するまで更に待機する必要がある。
【００２２】
図１２に示すように、無線通信装置３０１では、送信待機時間及び法定送信禁止期間の両方が経過するまで、次のデータ送信を行うことができず、スループットが低下してしまう。
【００２３】
そのため、各無線通信装置の連続データ送信に係る制限のある通信システムにおいて、通信効率を向上させることができる無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
第１の本発明は、他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置において、（１）転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、（２）上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段とを有することを特徴とする。
【００２５】
第２の本発明の無線通信プログラムは、（１）他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置に搭載されたコンピュータを、（２）転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、（３）上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段として機能させることを特徴とする。
【００２６】
第３の本発明は、複数の無線通信装置を備える無線通信システムにおいて、それぞれの上記無線通信装置として、第１の本発明の無線通信装置を適用したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、各無線通信装置の連続データ送信に係る制限のある通信システムにおいて、通信効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】第１の実施形態に係る無線通信装置の機能的構成について示したブロック図である。
【図２】第１の実施形態に係る無線通信システムの全体構成について示した説明図である。
【図３】第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、各無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図４】第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、データ転送が複数回繰り返される場合の各無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図５】第２の実施形態に係る無線通信システムの全体構成について示した説明図である。
【図６】第２の実施形態に係る無線通信システムにおいて、各無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図７】従来の無線通信システムの全体構成について示した説明図である。
【図８】従来の無線通信システムにおける、無線通信装置の通信タイミングの例について示した説明図である。
【図９】従来の無線通信システムにおいて、無線通信装置間で連続データ送信を行った場合の通信タイミングについて示した説明図である。
【図１０】従来の無線通信システムにおいて、無線通信装置間で、間欠的にデータ送信を行う場合の通信タイミングについて示した説明図である。
【図１１】９５０ＭＨｚ帯の無線通信における連続データ送信に係る制約について示した説明図である。
【図１２】従来の通信システムにおいて、連続通信可能時間に制約がある場合の通信タイミングの例について示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明による無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００３０】
（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図２は、第１の実施形態の無線通信システム１０の全体構成を示すブロック図である。なお、図２において、括弧内の符号は、後述する第２の実施形態においてのみ用いる符号である。
【００３１】
無線通信システム１０には、３つの無線通信装置２０（２０−１〜２０−３）が配置さている。なお、無線通信システム１０に配置される無線通信装置２０の数は、限定されないものである。
【００３２】
第１の実施形態では、無線通信装置２０−１〜２０−３の間でマルチホップ通信可能なものとして説明するが、マルチホップ通信以外の通信（例えば、単に２つの無線通信装置が直接通信する場合）を行うようにしても良い。無線通信装置２０−１〜２０−３の間でマルチホップ通信を行う場合は、例えば、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−３へ向けて送出されたデータが、無線通信装置２０−２を中継して無線通信装置２０−３に到達するものとして説明する。
【００３３】
なお、第１の実施形態においては、例として、各無線通信装置２０は、フレーム単位（パケット単位）でデータ送信を行い、複数のフレーム（パケット）を続けて送信することを連続データ送信というものとして説明する。
【００３４】
また、無線通信システム１０においては、各無線通信装置２０について、連続データ送信に係る制約があるものとする。無線通信システム１０における、連続データ送信に係る制約の具体的な内容としては、上述の図１１に示すような、連続送信可能期間と送信禁止期間とが設定されているものとする。なお、無線通信システム１０において適用される連続送信可能期間及び送信禁止期間は、法定されたものに限定されない。すなわち、連続送信可能期間及び送信禁止期間は、無線通信システム１０において、任意に定める長さを適用するようにしても良い。
【００３５】
図１は、それぞれ無線通信装置２０の内部の機能的構成について示したブロック図である。
【００３６】
無線通信装置２０は、送信部２０１、受信部２０２、送信元送信停止期間推定部２０３、制御部２０４を有している。
【００３７】
ここで、無線通信装置２０は、例えば、ハードウェア的な通信部（送信部２０１、受信部２０２等）の他は、通信処理やデータ処理（データ送受信処理や転送処理等）等を実行するためのＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有しており、ＣＰＵが実行するプログラム（実施形態の無線通信プログラムを含む）がインストールされている。上述したプログラムを含め、無線通信装置２０の機能的構成を示すと図１に示すようになる。
【００３８】
送信部２０１、受信部２０２は、無線通信装置２０において、他の無線通信装置２０と無線通信を行うため通信インタフェースであり、通信方式は限定されないものであるが、無線ＬＡＮ（例えば、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ等）、ＺｉｇＢｅｅ、無線タグ等の既存の無線通信装置における無線通信手段を適用することができる。また、無線通信システム１０における各無線通信装置２０が、無線通信に用いる周波数帯域は、９５０ＭＨｚ帯に通信帯域に限定されず、任意の帯域を用いるようにしても良い。
【００３９】
また、受信部２０２は、他の通信装置から受信したデータを送信元送信停止期間推定部２０３へ与える。
【００４０】
送信元送信停止期間推定部２０３は、受信部２０２から、他の無線通信装置２０へ転送が必要なデータ（以下、「転送データ」という）が与えられると、その転送データの直接の送信元の通信装置において、次に送信禁止期間が開始すると推定される時刻（以下、「送信禁止開始推定時刻」という）と、送信禁止の期間の長さ（以下、「送信停止期間長」という）を推定（又は保持）し、推定結果（又は保持内容）を制御部２０４へ通知する。なお、送信元送信停止期間推定部２０３は、送信停止期間長の推定処理を省略し、送信停止期間開始時刻だけを推定するようにしても良い。
【００４１】
なお、この実施形態では、通信システム１０において、各無線通信装置２０の送信停止期間は、送信禁止期間と一致する期間であるものとして説明するが、送信禁止期間以上の期間を適用するようにしても良い。第１の実施形態においては、各無線通信装置２０の送信停止期間を、送信禁止期間と同じ長さにすることは通信効率上望ましい。
【００４２】
送信元送信停止期間推定部２０３において、送信停止期間開始時刻及び送信停止期間長を推定する方法としては、例えば、以下の３つの方法が挙げられる。
【００４３】
（推定方法１）転送データの送信元の通信装置から、連続的なデータ送信が終了された時刻（以下、「連続送信終了時刻」という）を、送信停止期間開始時刻と推定し、送信停止期間長は、送信禁止期間と同じと推定する。連続送信終了時刻は、例えば、当該通信装置において、所定の時間以上データ送信がなかった場合に、最後にデータ送信があった時刻を適用することができる。
【００４４】
（推定方法２）転送データの送信元の通信装置の、連続データ送信の開始時刻から、連続送信可能期間が経過した時刻を、送信停止期間開始時刻と推定し、送信停止期間長は送信禁止期間と同じと推定する。
【００４５】
（推定方法３）転送データの送信元の通信装置から、送信停止期間開始時刻及び送信停止期間長の通知を受けて通知内容を保持する。この場合、各無線通信装置２０が、他の無線通信装置２０に、転送データ（当該他の無線通信装置２０がさらに転送する必要があるデータ）について連続データ送信を行う際に、次の送信停止期間開始時刻の予定時刻を、送信先の無線通信装置２０に通知する手段を別途備える必要がある。
【００４６】
制御部２０４は、無線通信装置２０内の各部の動作を制御するものであり、送信部２０１、受信部２０２に係る通信制御等を行う。制御部２０４は、送信元送信停止期間推定部２０３による推定結果を用いて、当該無線通信装置２０における通信制御を行う。
【００４７】
制御部２０４は、データ送受信の開始、データ送受信禁止の制御および受信部２０２から受信したデータが転送依頼データであった場合に送信部２０１から転送するように制御する。また、制御部２０４は、送信元送信停止期間推定部２０３から通知された情報により、送信元が送信禁止期間でないと推定される場合にはデータ送信は行わないように制御する。
【００４８】
制御部２０４は、連続データ送信に係る制約がある周波数帯域で、マルチホップ通信に係る転送データ送受信の制御を行う際に、当該無線通信装置２０が送信側である場合には、受信側の無線通信装置２０に対して連続送信可能期間内で、連続データ送信を行う。また、制御部２０４は、当該無線通信装置２０が受信側である場合には、送信側の無線通信装置２０が連続送信可能期間の間は、受信した転送データを蓄積し、転送データの転送は行わないように制御する。
【００４９】
例えば、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２を介して、無線通信装置２０−３へデータ送信を行う場合には、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ連続してデータを送信している間は、無線通信装置２０−２は、受信データを転送せずに蓄積のみ行い、無線通信装置２０−１が送信禁止期間に入ってから、無線通信装置２０−３へのデータ転送を開始する。なお、この場合、無線通信装置２０−１から発信されたデータは、無線通信装置２０−３が最終的な宛先であるので、無線通信装置２０−３はデータ転送を行わないため、無線通信装置２０−２に係る送信停止期間開始時刻の推定等を行う必要はない。
【００５０】
（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第１の実施形態の無線通信システム１０の動作（無線通信方法）を説明する。
【００５１】
図３は、無線通信システム１０において、各無線通信装置２０の通信タイミングの例について示した説明図である。
【００５２】
図３においては、無線通信装置２０−１から、無線通信装置２０−２を経由して、無線通信装置２０−３へマルチホップ通信によるデータ送信が行われる場合について説明している。
【００５３】
まず、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ、連続送信可能期間の間データ送信が行われたものとする（Ｓ１０１）。
【００５４】
ステップＳ１０１において、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ、データ送信が開始されると、無線通信装置２０−２では、制御部２０４により、受信データが転送データであるか否かが判定されるが、ここでは、転送データであったものとする。そして、無線通信装置２０−２では、制御部２０４の制御に応じて、送信元送信停止期間推定部２０３により、転送データの送信元である無線通信装置２０−１における、次の送信停止期間開始時刻及び送信停止期間長が推定され、推定結果が、制御部２０４に返される。
【００５５】
次に、無線通信装置２０−２では、推定した送信停止期間開始時刻となるまで、無線通信装置２０−１から受信した転送データを蓄積し、送信停止期間開始時刻が経過すると、無線通信装置２０−３へ蓄積した転送データの送信を開始する（Ｓ１０２）。
【００５６】
（Ａ−３）第１の実施形態の効果
第１の実施形態によれば実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００５７】
無線通信システム１０の無線通信装置２０では、上述の例では、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２を介して無線通信装置２０−３に、マルチホップ通信によりデータ送信を行う場合、無線通信装置２０−２では、無線通信装置２０−１が送信停止期間に入るまで、データを蓄積して、無線通信装置２０−３へのデータ転送を開始しない。これにより、無線通信装置２０−１と、無線通信装置２０−２で、データ送信を行う期間が重なることを防止することができるので、コリジョンを回避し、データ転送がスムーズにおこなわれ、通信効率の向上を図ることができる。
【００５８】
（Ｂ）第２の実施形態
以下、本発明による無線通信装置及びプログラム、並びに、無線通信システムの第１の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。
【００５９】
第１の実施形態の無線通信システム１０では、マルチホップ通信を行う際に、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ連続してデータを送信している間は、無線通信装置２０−２は、受信データを転送せずに蓄積のみ行い、無線通信装置２０−１が送信停止期間に入ってから、無線通信装置２０−３へのデータ転送を開始するものとして説明した。
【００６０】
しかしながら、例えば、通信システム１０において、第４の無線通信装置２０−４が追加配置され、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２、２０−３を介して無線通信装置２０−４へデータ転送を複数回繰り返すことによりマルチホップ通信が行われる場合等では、後述するようにコリジョンが発生するおそれがある。
【００６１】
図４は、無線通信システム１０においてデータ転送が複数回繰り返される場合の各無線通信装置２０の通信タイミングの例について示した説明図である。以下、上述のコリジョンが発生する動作について図４を用いて説明する。
【００６２】
図４では、上述の通り、通信システム１０において、第４の無線通信装置２０−４がさらに配置されている場合を想定する。図４では、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２へ送信されたデータが、無線通信装置２０−３へ転送され、さらに無線通信装置２０−４へ再転送されるマルチホップ通信を例として示している。
【００６３】
まず、無線通信装置２０−１から、無線通信装置２０−２へデータが連続送信され（Ｓ２０１）、さらに、無線通信装置２０−２から無線通信装置２０−３へそのデータが転送されたものとする（Ｓ２０２）。
【００６４】
ステップＳ２０１及びＳ２０２の動作については、上述のステップＳ１０１、Ｓ１０２と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００６５】
そして、次に、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２への次の連続データ送信（Ｓ２０３）と、無線通信装置２０−３から無線通信装置２０−４へのデータ転送（Ｓ２０４）が同時期に発生した場合には、図４に示すように、無線通信装置２０−２においてコリジョンが発生してしまうことになる。
【００６６】
第２の実施形態では、上述の図４に示すようなコリジョンの発生を解消することなどを行う構成について説明する。
【００６７】
（Ｂ−１）第２の実施形態の構成
図５は、第２の実施形態の無線通信システム１０Ａの全体構成を示す説明図である。
【００６８】
無線通信システム１０Ａには、４つの無線通信装置２０Ａ（２０Ａ−１〜２０Ａ−４）が配置さている。なお、無線通信システム１０Ａに配置される無線通信装置２０Ａの数は、限定されないものである。
【００６９】
それぞれの無線通信システム１０Ａ内部の機能的構成についても、上述の図１のブロック図を用いて説明することができる。なお、図１において、括弧内の符号は、第２の実施形態でのみ用いられる符号である。
【００７０】
無線通信装置２０Ａは、送信部２０１、受信部２０２、送信元送信停止期間推定部２０３Ａ、制御部２０４Ａを有している。
【００７１】
送信部２０１、受信部２０２、送信元送信停止期間推定部２０３は、第１の実施形態と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００７２】
制御部２０４Ａは、第１の実施形態の制御部２０４と同様に、マルチホップ通信に係る転送データ送受信の制御を行う際に、当該無線通信装置２０Ａが送信側である場合には、受信側の無線通信装置２０Ａに対して連続送信可能期間内で、連続データ送信を行う。また、制御部２０４Ａは、当該無線通信装置２０が受信側である場合には、送信側の無線通信装置２０Ａが連続送信可能期間の間は、受信した転送データを蓄積し、転送データの転送は行わないように制御する。
【００７３】
第１の実施形態の制御部２０４では、連続送信可能期間後の送信停止期間を、基本的に送信禁止期間と同じ期間であるものとして説明しているが、第２の実施形態の制御部２０４Ａは、連続送信可能期間後の送信停止期間を、送信禁止期間より長い期間に設定している。
【００７４】
制御部２０４Ａでは、例えば、連続送信可能期間後の送信停止期間を、送信禁止期間に、所定の期間（以下、「送信休止期間」という）を加えた期間（すなわち、送信停止期間＝送信禁止期間＋送信休止期間）に設定するものとして説明する。
【００７５】
送信休止期間の長さは限定されないものであるが、連続送信可能期間と同じに設定するようにしても良い。
【００７６】
また、送信休止期間と送信禁止期間の合計の長さが送信禁止期間より短い場合、送信休止期間と送信禁止期間の合計を送信禁止期間と同じ長さになるように、送信休止期間および送信禁止期間の長さが設定されていることが望ましい。連続送信可能期間と送信休止期間がそれぞれ送信禁止期間の半分の長さに設定できる場合には、通信効率が良くなる。
【００７７】
なお、第２の実施形態においては、説明を簡易にするため、送信休止期間及び送信禁止期間は、連続送信可能期間と同じ長さであるものとして説明する。すなわち、送信停止期間＝連続送信可能期間×２となる。
【００７８】
また、制御部２０４Ａでは、当該無線通信装置２０Ａが、他の無線通信装置２０Ａに送信したデータの宛先が、当該他の無線通信装置２０である場合には、送信停止期間を、送信禁止期間より長い期間とせずに、送信禁止期間と一致する期間としても良い。言い換えると、制御部２０４Ａでは、当該無線通信装置２０Ａが、他の無線通信装置２０Ａに送信したデータについて、当該他の無線通信装置２０Ａが更にデータ転送する必要がある場合にだけ、送信停止期間を、上述のように送信禁止期間より長い期間に設定するようにしても良い。
【００７９】
（Ｂ−２）第２の実施形態の動作
次に、以上のような構成を有する第２の実施形態の無線通信システム１０Ａの動作（無線通信方法）を説明する。
【００８０】
図６は、無線通信システム１０Ａにおいて、各無線通信装置２０Ａの通信タイミングの例について示した説明図である。
【００８１】
図６においては、無線通信装置２０Ａ−１から無線通信装置２０Ａ−２へ送信されたデータが、無線通信装置２０Ａ−３へ転送され、さらに無線通信装置２０Ａ−４へ転送された場合の動作の例について示している。
【００８２】
まず、無線通信装置２０Ａ−１から、無線通信装置２０Ａ−２へデータが連続送信され（Ｓ３０１）、さらに、無線通信装置２０Ａ−２から無線通信装置２０Ａ−３へそのデータが転送されたものとする（Ｓ３０２）。
【００８３】
Ｓ３０１及びＳ３０２の動作については、上述のステップＳ１０１、Ｓ１０２と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００８４】
そして、無線通信装置２０Ａ−１では、上述のステップＳ３０１によるデータの連続送信終了後に、送信停止期間となるが、ここでは、送信停止期間＝送信禁止期間＋送信休止期間（送信停止期間＝連続送信可能期間×２）となるため、送信禁止期間が経過した後も送信停止期間が継続される。
【００８５】
そうすると、無線通信装置２０Ａ−１は、無線通信装置２０Ａ−２から無線通信装置２０Ａ−３へデータが送信される上述のステップＳ３０２の期間に加えて、無線通信装置２０−３から無線通信装置２０−４へのデータ再転送（Ｓ３０３）を行う期間も送信停止期間を継続し、上述の図４に示すようなコリジョンが発生しないことになる。
【００８６】
（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
第１の実施形態の無線通信装置２０を用いた上述の図４においては、無線通信装置２０−１から無線通信装置２０−２への次の連続データ送信と、無線通信装置２０−３から無線通信装置２０−４へのデータ再転送が同時期に発生するため、無線通信装置２０−２においてコリジョンが発生していた。一方、第２の実施形態では、図６に示すように、送信停止期間＝送信禁止期間＋送信休止期間とすることにより、無線通信装置２０Ａ−３から無線通信装置２０Ａ−４へのデータ転送と、無線通信装置２０Ａ−１からのデータ送信のタイミングが重なることを防止し、通信システム１０において、コリジョンの発生する頻度を低減し、通信効率を向上させることができる。
【００８７】
（Ｃ）他の実施形態
本発明は、上記の各実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。
【００８８】
（Ｃ−１）上記の各実施形態において、各無線通信装置において、送信停止期間が適用される間、その無線通信装置の通信部（送信部及び受信部）の動作を停止するモードを備えるようにしても良い。例えば、通信部（送信部及び受信部）へ供給する電力をＯＦＦにすることにより、その無線通信装置における消費電力を低減することができる。
【００８９】
また、上記の各実施形態において、各無線通信装置において、送信停止期間が適用される間、受信部だけを動作させるモードを備えるようにしても良い。その場合、各無線通信装置において、送信停止期間に、送信部に係る消費電力を低減することができるので、消費電力を低減しつつ、送信停止期間に、自装置に送信されたデータを受信できるので、効率の高い通信を行うことができる。
【００９０】
（Ｃ−２）上記の各実施形態において、通信システムを構成する各無線通信装置は、連続データ送信に係る制約がある周波数帯域では、連続送信可能期間及び送信禁止期間を遵守した通信を行うように通信制御しているが、それ以外の周波数帯域で通信する場合には、上述のような制約を守った通信制御を行わないようにしても良い。
【符号の説明】
【００９１】
１０…通信システム、２０、２０−１〜２０−４…無線通信装置２０１…送信部、２０２…受信部、２０３…送信元送信禁止期間推定部、２０４…制御部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置において、
転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、
上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
上記データ送信停止期間保持手段は、上記送信元の無線通信装置から当該無線通信装置への転送データの送信が停止した時刻を、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻と推定して保持することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
上記データ送信停止期間保持手段は、上記送信元の無線通信装置から当該無線通信装置への転送データ送信の開始時刻から、上記データ送信最長期間経過後の時刻を、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻と推定して保持することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記データ送信停止期間保持手段は、上記送信元の無線通信装置から、データ送信停止期間の開始時刻を受信して保持することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
当該無線通信装置が、他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、当該無線通信装置において次にデータ送信停止期間が開始する時刻を、その他の無線通信装置へ通知するデータ送信停止期間通知手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
上記データ送信停止期間として、上記データ送信停止最短期間に所定のデータ送信休止期間を加算した期間を適用したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項７】
上記データ送信休止期間を、上記データ送信最長期間とすることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
上記データ送信停止最短期間が、上記データ送信最長期間と同じ長さであり、
上記データ送信休止期間を、上記データ送信最長期間と同じ長さとする
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
当該無線通信装置が、データ送信停止期間である間は、当該無線通信装置を、データ送信停止期間でない期間と比べて、消費電力を低い状態にする省電力モード設定手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項１０】
省電力モード設定手段は、当該無線通信装置が、データ送信停止期間である間は、当該無線通信装置が他の無線通信装置と通信する通信部を、データ受信のみを行うように設定することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置に搭載されたコンピュータを、
転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、
上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段と
して機能させることを特徴とする無線通信プログラム。
【請求項１２】
複数の無線通信装置を備える無線通信システムにおいて、
それぞれの上記無線通信装置として、請求項１〜１０のいずれかに記載の無線通信装置を適用したことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１】
他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置において、
転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、
上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段と
を有することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
上記データ送信停止期間保持手段は、上記送信元の無線通信装置から当該無線通信装置への転送データの送信が停止した時刻を、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻と推定して保持することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
上記データ送信停止期間保持手段は、上記送信元の無線通信装置から当該無線通信装置への転送データ送信の開始時刻から、上記データ送信最長期間経過後の時刻を、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻と推定して保持することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項４】
上記データ送信停止期間保持手段は、上記送信元の無線通信装置から、データ送信停止期間の開始時刻を受信して保持することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項５】
当該無線通信装置が、他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、当該無線通信装置において次にデータ送信停止期間が開始する時刻を、その他の無線通信装置へ通知するデータ送信停止期間通知手段をさらに有することを特徴とする請求項１又は４に記載の無線通信装置。
【請求項６】
上記データ送信停止期間として、上記データ送信停止最短期間に所定のデータ送信休止期間を加算した期間を適用したことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項７】
上記データ送信休止期間を、上記データ送信最長期間とすることを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項８】
上記データ送信停止最短期間が、上記データ送信最長期間と同じ長さであり、
上記データ送信休止期間を、上記データ送信最長期間と同じ長さとする
ことを特徴とする請求項６に記載の無線通信装置。
【請求項９】
当該無線通信装置が、データ送信停止期間である間は、当該無線通信装置を、データ送信停止期間でない期間と比べて、消費電力を低い状態にする省電力モード設定手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の無線通信装置。
【請求項１０】
省電力モード設定手段は、当該無線通信装置が、データ送信停止期間である間は、当該無線通信装置が他の無線通信装置と通信する通信部を、データ受信のみを行うように設定することを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
【請求項１１】
他の無線通信装置に連続してデータ送信を行う際、データ送信最長期間を限度とする期間ごとに、データ送信停止最短期間以上の期間、データ送信を停止するデータ送信停止期間を設定する無線通信装置に搭載されたコンピュータを、
転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、送信元の無線通信装置から受信した場合に、少なくとも、上記送信元の無線通信装置におけるデータ送信停止期間の開始時刻を保持するデータ送信停止期間保持手段と、
上記転送先の無線通信装置へ転送が必要な転送データを、上記送信元の無線通信装置から受信した場合に、その転送データを蓄積して、上記データ送信停止期間保持手段が保持したデータ送信停止期間が開始してから、上記転送先の無線通信装置へ、蓄積した転送データの送信を開始するデータ転送手段と
して機能させることを特徴とする無線通信プログラム。
【請求項１２】
複数の無線通信装置を備える無線通信システムにおいて、
それぞれの上記無線通信装置として、請求項１〜１０のいずれかに記載の無線通信装置を適用したことを特徴とする無線通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−４９７７１（Ｐ２０１１−４９７７１Ａ）
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９５８１１（Ｐ２００９−１９５８１１）
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月１０日（２０１１．３．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年８月２６日（２００９．８．２６）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＺＩＧＢＥＥ
【出願人】（００００００２９５）沖電気工業株式会社 (6,645)
【Ｆターム（参考）】
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