無線通信方法及無線通信裝置的製作方法

2023-05-11 00:35:41

專利名稱：無線通信方法及無線通信裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及在無線通信網絡中進行自組織(adhoc)通信時的無線通信方 法及無線通信裝置。
背景技術：
長期以來，作為所述無線通信方法及無線通信裝置，例如已有在特開 2003-229869號公報中所記載無線通信方法及無線通信裝置。圖42顯示了特 開2003-229869號公報中所記載無線通信方法，顯示了在無線網絡中，不配 置控制站，無線通信裝置之間直接通信的無線通信方法。
在圖42中，無線通信裝置以規定的時間間隔發送記載了顯示自己的信息 接收開始位置的接收時序信息、接收窗口信息和接收周期信息的管理信息 (M1 M4)。能接收到該管理信息的其它無線通信裝置，與相應的無線通信 裝置的通信裝置序號關連起來，存儲接收時序及接收窗口、接收周期。然後， 該其它的無線通信裝置在信息傳送時根據通信對方的接收時序與接收窗口、 接收周期求取相應的無線通信裝置中接收開始位置，以該時序發送信息。
另外，全部無線通信裝置在各自的信標時隙發送信標並在管理信息交換 區域(以下稱"信標周期")(Cl、 C5)交換管理信息。
但是，用過去的方法，由於信標周期是固定時間，所以在不知道預先發 送多少信標的無線網絡系統中，存在著如下的問題，即，當實際加入該無線 網絡系統中的無線通信裝置比預先假定的節點數少很多的情形下，信標周期 中空閒時間多，通信效率不好。
另外，信標周期的時間，為了全部節點在待接收狀態繼續動作，超過必 要的長的信標周期消耗了過多的功率，因此功率消耗的浪費增加了。
而且，在近鄰存在採用相同的無線通信方式的其它的無線網絡系統的情 形下，信標周期越長，信標周期間衝突或數據通信衝突的可能性就會越高。
另一方面，加入該無線網絡系統中的無線通信裝置是比預先假定的節點數大的數的情形下，信標的空閒時隙不足了而出現了不能參加到無線網絡系
統中的無線通信裝置。

發明內容
本發明的目的是提供一種即使加入到無線網絡系統中的無線通信裝置數 動態變動，通信效率依然良好且功率損耗的浪費也少的無線通信方法。
本發明的無線通信方法，其使無線通信裝置在信標周期使信標彼此不衝 突地進行發送，無線通信裝置在信標周期內，在作為發送自己的信標的期間 的信標時隙以前，檢測是否有空閒的信標時隙。檢測到空閒的信標時隙時， 開始規定數目的超幀的計數，到所述規定數目的超幀的計數結束之前待機將 自己的信標時隙位置向所述空閒的信標時隙移動。然後，無線通信裝置，將 包含向其它無線通信裝置通知自己的信標時隙位置的移動處理狀態的移動狀 態信息的發送者信息、和信標周期佔有信息附加給信標，所述信標周期佔有 信息包含從其它的無線通信裝置接收到的移動狀態信息、特定通知了所述移 動狀態信息的無線通信裝置的標識符、和信標時隙位置，並在自己的信標時 隙發送。然後，無線通信裝置，在經過規定數目的超幀後，將自己的信標向 所述空閒的信標時隙移動並發送。另外，無線通信裝置根據接收到的無線通 信裝置的信標的移動狀態信息和信標周期佔有信息確定信標時隙的使用狀 態。
由此，無線通信裝置，由於可以根據需要變更信標周期的長度，所以可 以消除節點數在固定長度的信標周期中產生的通信效率的降低或功率消耗的 損失的不利之處。另外，無線通信裝置通過進行開始超幀的計數等的移動處 理狀態的通知，就可以應對在相同的信標周期中所發送的其它的信標信息的 變化。另外，到次鄰近的無線通信裝置發出的信標信息到達要延遲1個信標 周期，但無線通信裝置以超幀單位等待信標時隙位置的移動，這樣，可以吸 收該延遲。另外還有，無線通信裝置由於也可以相互通知與次鄰近的無線通 信裝置的信標時隙有關的信息，所以通過移動信標時隙，通信對方的無線通 信裝置，可以避免與可能通信的其它無線通信裝置的信標衝突。
另外，本發明的無線通信方法，其特徵在於，規定數目的超幀的計數， 在從自己的信標時隙至信標周期結束之前其它的無線通信裝置的信標存在的期間不進行。
由此，能保證只有遞減計數的無線通信裝置，在其近鄰是變更了唯一的 信標時隙的無線通信裝置。因此，不會引起與其它的無線通信裝置同時移動 至相同的信標時隙位置的事態，而可以進行信標周期的退縮動作。
另外，本發明的無線通信方法，還可以是規定數目的超幀的計數為2以上。
由此，信標時隙位置的移動，到次鄰近的無線通信裝置發出信標的信息 到達延遲1個信標周期，但是通過以超幀單位等待信標時隙位置的移動，可 以吸收該延遲。
另外，本發明的無線通信方法，通過無線通信裝置所接收到的信標及信 標周期佔有信息，檢測到作為無線通信裝置的信標時隙位置的配置的信標結 構的變更時，也進行空閒的信標時隙的檢測和向所述空閒信標時隙移動自己 的信標時隙位置的移動處理。
由此，在處於動態變更信標結構的狀況下時，可以自律分散地檢測它並 進行信標周期的縮減動作。
另外，本發明的無線通信方法中的移動狀態信息是對規定數目的超幀計 數的移動計數的計數值或標誌。
由此，在使用標誌的情形下，無線通信裝置間的收發數據可限定在最小 限的1比特，所以可以使通信時間很短。
另外，本發明的無線通信方法，其特徵在於，無線通信裝置將從信標結 構的最後方的時隙開始的至少兩個時隙作為不進行數據通信的加入者用時隙 而確保，在通過新加入或再加入無線網絡開始信標的發送時，將從所述加入 者用時隙中隨機選擇的時隙作為自己的信標時隙位置發送信標。
由此，在無線通信裝置新加入的情形下，或在因地理位置的移動而與其 它的無線通信裝置信標時隙位置重複了的無線通信裝置再加入的情形下，可 以將這些無線通信裝置用相同的算法組合到無線網絡系統的信標結構中。
另外，本發明的無線通信方法，其特徵在於，還具有無線通信裝置將信 標時隙長度信息付加到信標上的步驟，所述信標時隙長度信息表示從所述信 標時隙的最前方的位置到自己認識到的所述信標結構的最後方時隙的長度。在所述無線通信裝置從近鄰的無線通信裝置所接收到的所述信標時隙長度信 息中、在最大的信標時隙長度與所述加入者用時隙的長度的和的期間不進行 數據通信，而接受信標。
由此，位於近鄰的無線通信裝置的近鄰的無線通信裝置，在用在此檢測 的加入者用時隙開始發送信標時也可以接收該信標。
本發明的無線通信方法，移動狀態信息還包含表示無線通信裝置的信標
時隙位置的移動預定目的地的移動目的地時隙位置信息；無線通信裝置，在 從自己的信標時隙至信標周期結束之前發送信標的其它無線通信裝置以移動 目的時隙位置信息指定了的信標時隙以外，檢測到存在空閒的信標時隙的情 形下，選擇所述空閒的信標時隙中任意一個，作為移動目的信標時隙位置向 其它的無線通信裝置通知，並開始規定數目的超幀的計數。
由此，無線通信裝置，即使每個移動目的地信標時隙產生競爭，通過1 周期的遞減計數，可以使多個的信標移動到縮退位置。
另外，本發明的無線通信方法，當無線通信裝置在空閒的信標時隙中， 進行對位於最前方的信標時隙的選擇判斷時，如果所述無線通信裝置本身不 是位於最後方的時隙，則不選擇最前方的空閒的時隙。
另外，本發明的無線通信方法，無線通信裝置在空閒的信標時隙中選擇 任意的信標時隙。
由此，與信標之間確認相互的移動目的地後依次進行選擇不同，可以同 時開始多個縮減動作。
另外，本發明的無線通信方法，無線通信裝置，在計數規定數目的超幀 的過程中，在自己的計數值是最大值的情形下，從移動狀態信息檢測是否存 在具有最大值的計數值的其它無線通信裝置，或者從信標周期佔有信息中檢 測是否存在具有最大值的計數值的其它無線通信裝置。另外，無線通信裝置， 在自己的計數值是最大值-1的情形下，從移動狀態信息中檢測是否存在其它 無線通信裝置。而且，無線通信裝置，在自己的計數值既不是最大值又不是 最大值-1的情形下，從移動狀態信息中檢測是否存在具有相同的計數值的其 它無線通信裝置，或者從信標周期佔有信息中檢測是否存在具有自己的計數 值+1的值的其它無線通信裝置。另外，無線通信裝置，在檢測到其它無線通信裝置時，當所述其它無線通信裝置位於最後方的時隙位置時繼續計數，並 將自己的計數值復位。
由此，無線通信裝置總是適當地選擇空閒時隙並高效率地縮退信標周期， 而且，在一個遞減計數周期中可以流水線地縮退多個信標。
另外，本發明的無線通信方法，當接收到在計數中具有和最大值或o以
外的自己的計數值相同的計數值的信標周期佔有信息時，中止計數，將自己 的計數值復位至最大值。
由此，次鄰近的無線通信裝置，在以與自身的無線通信裝置相差1超幀 流水線地並列移動時，可以事前防止偶然進入相同的信標時隙位置。
另外，本發明的無線通信方法，其特徵在於，自己的信標時隙的移動目 的地的空閒的信標時隙為位於最前方的空閒的信標時隙。
由此，無線通信裝置可以更高速地進行一系列的縮減動作。
本發明的無線通信裝置，包括信標接收單元，其接收信標、提取幀； 幀判定單元，其判定所提取到的幀是否是信標幀，將信標周期佔有信息記錄 在記錄單元中，並記錄賦予給所述信標幀的所述信標周期佔有信息，所述信 標周期佔有信息包括信標的接收時隙位置、特定所述信標的發送源的無線通 信裝置的標識符、和表示發送源的無線通信裝置是否移動信標時隙位置的移 動狀態信息；信標時隙位置控制單元，其根據記錄單元中記錄的全部信標周 期佔有信息，在信標周期內檢測到在自己的信標時隙前空閒的信標時隙時， 在移動計數器中設定將自己的信標時隙向空閒的信標時隙移動之前的規定數 目的超幀的計數值，從所述移動計數器接收遞減計數的通知並指示自己的信 標時隙位置的變更；信標發送指示單元，其檢測由信標時隙位置控制單元所 指示的、自己的時隙位置，並指示信標的發送；幀構成單元，其接收來自該 信標發送指示單元的指示，構成包含由所接收到的信標生成的所述信標周期 佔有信息、自己的移動狀態信息、和表示從自己接收到的信標求得的信標時 隙的全長的信標時隙長度信息的信標幀。
由此，可以構築構成如下的無線網絡的無線通信裝置即不會引起與其 它的無線通信裝置同時移動至相同的信標時隙位置之類的事態，以最小限的 數據交換自律分散地進行縮減動作，同時通過與至今不能通信的無線通信裝 置的地理上的移動的近鄰化作為相同組能夠通信。
10另外，本發明的無線通信裝置，其特徵在於，移動計數器在從自己的信 標時隙至信標周期結束之前其它無線通信裝置的信標存在的期間不進行規定 數目的超幀的計數。
由此，能夠保證僅遞減計數的無線通信裝置，是在其近鄰變更了唯一的 信標時隙的無線通信裝置。因此，不會引起與其它的無線通信裝置同時移動 至相同的信標時隙位置的事態，可以進行信標周期的縮減動作。
另外，本發明的無線通信裝置，其特徵在於，規定數的超幀的計數為2 以上。
由此，至次鄰近的無線通信裝置發出的信標信息到達延遲1信標周期。 但是，通過以超幀單位等待信標時隙位置的移動，可以吸收該延遲。
另外，本發明的無線通信裝置，其特徵在於，信標時隙位置控制單元， 通過接收到的信標及信標周期佔有信息，在檢測到作為無線通信裝置的信標 時隙位置的配置的信標結構的變更時，進行空閒的信標時隙的檢測、及向所 述空閒的信標時隙移動自己的信標時隙位置的移動處理。
由此，在處於信標結構動態變更的狀況下時，無線通信裝置可以對其進 行自律分散地檢測並進行信標周期的縮減動作。
另外，本發明的無線通信裝置，移動狀態信息是計數規定數目的超幀的 移動計數器的計數值或標誌。
由此，無線通信裝置在使用了標誌的情形下，可以將無線通信裝置間的 收發數據限定在最小限的1比特，可以使通信時間變短。
另外，本發明的無線通信裝置，其特徵在於，幀構成單元將從信標結構 的位於最後方的時隙開始的至少2個時隙作為不進行數據通信的加入者用時 隙設置，信標時隙位置控制單元在該無線通信裝置通過新加入或再加入無線 網絡系統開始信標的發送時，將從加入者用時隙隨機選擇的時隙作為自己的 信標時隙位置向信標發送指示單元指示。
由此，即使在因新加入的無線通信裝置或地理位置的移動其它的無線通 信裝置與信標時隙位置重複了的無線通信裝置再加入的情形下，可以用相同 的算法組合到無線網絡系統的信標結構中。
另外，本發明的無線通信裝置，其特徵在於，幀判定單元在從近鄰的無 線通信裝置所接收到的信標時隙長度信息中、在最大的信標時隙長度與所述加入者用時隙的長度的和的期間，接受信標；幀構成單元在所述最大的信標 時隙長度與所述加入者用時隙的長度的和的期間不進行數據通信。
由此，在位於近鄰的無線通信裝置的近鄰新加入的無線通信裝置，在在 此檢測的加入者用時隙中開始發送信標時可以接收該信標。
本發明的的無線通信裝置，移動狀態信息還包含表示無線通信裝置的信 標時隙位置的移動預定目的地的移動目的地時隙位置信息。而且，信標時隙 位置控制單元，在通過從自己的信標時隙至信標周期結束之前發送信標的其 它無線通信裝置的移動目的地時隙位置信息所指定的信標時隙以外存在空閒 的信標時隙的情形下，將所述空閒的信標時隙作為移動目的地信標時隙位置 將自己的移動狀態信息記錄在記錄單元中，將規定的計數設定在移動計數器 中。而且，幀構成單元，構成包含記錄在記錄單元中的自己的移動狀態信息 的信標幀。
由此，無線通信裝置將自己的移動目的地時隙通知給其它的無線通信裝 置，或可以檢測其它的無線通信裝置預定移動的移動目的地時隙，因此，即 使是預定移動至比自己更下位的無線通信裝置，也可以避開它向其它的空閒 時隙並行進行信標時隙位置的移動處理。
另外，本發明的無線通信裝置，在信標時隙位置控制單元在從自己的信 標時隙至信標周期結束之前發送信標的其它無線通信裝置預定移動的信標時 隙以外的空閒的時隙中，將位於最前方的信標時隙指定為移動目的地信標時 隙。
由此，無線通信裝置可以從最前方的空閒時隙依次，且並行地移動信標 時隙。
如上所述利用本發明，通過無線網絡系統的無線通信裝置的自律分散的 算法，可以使信標的衝突至最低限地實施信標周期的動態可變長度化。由此， 加入無線網絡系統的無線通信裝置的數目即使動態地變動，也可以成為通信 效率良好、功率消耗也少的無線通信。
本發明的無線通信方法，其用於多個無線通信裝置在信標周期內接收或 發送信標，所述無線通信方法包括以下步驟第1無線通信裝置在所述信標 周期內使用包括第2信標發送者信息和第2信標周期佔有信息的第2信標， 所述第1無線通信裝置在作為發送第1信標期間的信標時隙之前檢測是否存在空閒的信標時隙的檢測步驟。在所述檢測步驟中，當檢測到所述空閒信標 時隙時，包括以下步驟生成第1信標發送者信息的步驟，所述第1信標發 送者信息包括用於確定所述第1無線通信裝置的識別符、以及表示是否有 所述第1無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的第1移動狀況信息；在 所述第1無線通信裝置的信標時隙發送第1信標的步驟，所述第1信標包含-用所述第2信標發送者信息生成的第1信標周期佔有信息、以及所述第1信 標發送者信息；在至規定數的超幀為止的各超幀中，從在所述第1無線通信 裝置的信標時隙到信標周期結束為止，當有移動預定的第4無線通信裝置沒 有接收到所發送的第4信標時、或者當所述有移動預定的第4無線通信裝置 所發送的所述第4信標、從沒有移動預定的第5無線通信裝置接收的第5信 標所包含的第5信標周期佔有信息得不到確認時，在規定數的超幀之後，將 所述第1無線通信裝置的信標時隙變更為所述空閒信標時隙的步驟。所述無 線通信方法還包括以下步驟所述第2無線通信裝置從所述第1無線通信裝 置接收包括所述第1信標發送者信息的所述第1信標的步驟；所述第2無線 通信裝置使用所述第1信標發送者信息生成新的第2信標周期佔有信息，進 一步生成包括所述新的第2信標周期佔有信息的新的第2信標的步驟；在所 述第2無線通信裝置的信標時隙中，發送所述新的第2信標的步驟。
本發明的無線通信系統，其為多個無線通信裝置在信標周期內接收或發 送信標的系統，第1無線通信裝置包括第1無線處理單元，所述第1無線 通信裝置從第2無線通信裝置接收包括第2信標發送者信息和第2信標周期 佔有信息的第2信標；第1信標時隙位置控制單元，其在所述信標周期內使 用所述第2信標檢測是否存在空閒信標時隙，所述第1無線通信裝置在作為 發送第1信標期間的信標時隙之前檢測到空閒信標時隙時，進行信標時隙位 置的變更；第1信標發送者信息，其包括用於確定所述無線通信裝置的識 別符、以及表示是否有所述第1無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的 第1移動狀況信息；第1幀構成單元，其構成第1信標，該第1信標包含 用所述第2信標發送者信息生成的第1信標周期佔有信息、以及所述第1信 標發送者信息；第1信標發送指示單元，檢測所述第1無線通信裝置的信標 時隙位置，指示所述第1無線通信裝置發送構成了所述幀構成單元的第1信標。所述第1信標時隙位置控制單元根據所述第1信標周期佔有信息，在信 標周期內檢測所述第1無線通信裝置的信標時隙之前的空閒信標時隙，在發 送了所述第l信標後，在至規定數的超幀為止的各超幀中，從所述第l無線
通信裝置的信標時隙到信標周期結束為止，當有移動預定的第4無線通信裝 置沒有接收到所發送的第4信標時、或者當所述有移動預定的第4無線通信 裝置所發送的所述第4信標、從沒有移動預定的第5無線通信裝置接收的第 5信標所包含的第5信標周期佔有信息得不到確認時，在規定數的超幀之後， 向所述信標發送指示單元輸出將所述第1無線通信裝置的信標變更成所述空 閒信標時隙的信標發送時刻。所述第1信標發送指示單元根據變更後的信標 發送時刻將所述第1信標從所述第1幀構成單元輸出到所述第1無線處理單 元。所述第2無線通信裝置包括第2無線處理單元，從所述第1無線通信 裝置接收包括所述第1信標發送者信息的所述第1信標；第2幀構成單元， 使用所述第1信標發送者信息生成新的第2信標周期佔有信息，並生成包括 所述新的第2信標周期佔有信息的新的第2信標；第2信標發送指示單元， 在所述第2無線通信裝置的信標時隙中，指示所述第2無線處理單元發送所 述新的第2信標。


圖l是形成本發明的實施方式l的無線網絡系統的構成的無線通信裝置的 配置圖2是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的構成的框圖3是表示本發明的實施方式1的信標幀的構成的圖4是表示本發明的實施方式1的信標時隙狀態表的格式的圖5是表示本發明的實施方式1的信標周期縮減動作的流程圖6是表示本發明的實施方式1的信標時隙位置確定處理的流程圖7A是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置加入時的時隙狀態的
圖7B是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置加入時的時隙狀態的
14圖7C是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置加入時的時隙狀態的
圖8A是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置加入後、移動時隙位 置時的時隙狀態的圖8B表示本發明的實施方式1的無線通信裝置加入後、移動時隙位置 時的時隙狀態的圖9A表示本發明的實施方式1的無線通信裝置不在近鄰時的時隙狀態
的圖9B表示本發明的實施方式1的無線通信裝置不在近鄰時的時隙狀態
的圖9C表示本發明的實施方式1的無線通信裝置不在近鄰時的時隙狀態 的圖IOA表示本發明的實施方式1的無線通信裝置不在近鄰後，信標周期 的縮減動作結束時的時隙狀態的圖IOB表示本發明的實施方式1的無線通信裝置不在近鄰後，信標周期 的縮減動作結束時的時隙狀態的圖IOC表示本發明的實施方式1的無線通信裝置不在近鄰後，信標周期 的縮減動作結束時的時隙狀態的圖11是本發明的實施方式1的移動的無線通信裝置相互間的配置圖12A是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖12B是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖13A是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖13B是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖14A是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖；圖14B是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖15A是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖15B是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖16是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的配置圖。
圖17A是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖17B是表示本發明的實施方式1的無線通信裝置的時隙使用狀態的
圖18是表示本發明的實施方式2的信標時隙位置確定處理的流程圖； 圖19是本發明的實施方式2的無線通信裝置的配置圖； 圖20A是表示本發明的實施方式2的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖20B是表示本發明的實施方式2的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖20C是表示本發明的實施方式2的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖21A是表示本發明的實施方式2的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖21B是表示本發明的實施方式2的無線通信裝置的縮減動作中時隙使 用狀態的圖22A是表示本發明的實施方式2的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖22B是表示本發明的實施方式2的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖23是表示本發明的實施方式3的信標時隙位置確定處理的流程圖； 圖24A是表示本發明的實施方式3的無線通信裝置的縮減動作中的時隙使用狀態的圖24B是表示本發明的實施方式3的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖24C是表示本發明的實施方式3的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖24D是表示本發明的實施方式3的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖24E是表示本發明的實施方式3的無線通信裝置的縮減動作中的時隙 使用狀態的圖25是表示本實施方式4的無線通信系統的構成的圖26A是本實施方式4的超幀的時間圖26B是本實施方式4的超幀的時間圖27是表示本實施方式3的信標時隙狀態表的格式圖28是表示本實施方式3的信標幀的構成的圖29是本實施方式4的無線通信裝置的配置圖30是表示本實施方式4的信標幀的構成的圖31是表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作 中的時隙使用狀態的圖32表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖33表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖34表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖35表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖36表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖37表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中圖38表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖39表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中
的時隙使用狀態的圖40表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖41表示本發明的實施方式的無線通信裝置的信標周期的結合動作中 的時隙使用狀態的圖42是表示現有技術的無線通信方法的圖。
符號說明
101至107， 1101至1105， 1601至1604， 1901至1905， 2901至2908 無
線通信裝置
111至116, 1111至1115， 1611至1614， 1911至1915， 2911至2918通
信區域
200天線
201無線L1處理單元 202幀判定單元 203記錄單元 204上位層處理單元 205信標時隙位置控制單元 206移動計數器 207幀構成單元 208信標發送指示單元 2501至2503行動網路
具體實施例方式
(實施方式l)
圖1是顯示形成實施本發明的無線網絡系統的構成的無線通信裝置的配 置的圖。
18在圖1中，無線通信裝置A (101)至無線通信裝置F (106)在通信區 域111至116的範圍內分別可以相互發送和接收。即，無線通信裝置A(lOl) 可以分別與無線通信裝置B (102)、 C (103)、 D (104)通信，無線通信裝 置B (102)可以分別與無線通信裝置A (101)、 D (104)通信，無線通信裝 置C (103)可以分別與無線通信裝置A (101)、 D (104)、 E (105)通信， 無線通信裝置D (104)可以分別與無線通信裝置A (101 )、 B (102)、 C (103)、 F (106)通信，無線通信裝置E (105)可以與無線通信裝置C (103)通信。 另外，假定無線通信裝置G (107)最初並沒有加入該無線網絡。
圖2是顯示這些無線通信裝置的構成的框圖。
在圖2中，無線Ll處理單元201將從天線200接收到的模擬信號轉換成 數位訊號，生成幀，或將幀變換成模擬信號，從天線200發送出去。該天線 200是非定向天線，發出電波。該無線L1處理單元201與本發明的信標接收 單元對應。
幀判定單元202用於判別無線Ll處理單元201所接收到的幀是信標幀還 是數據幀。
圖3是顯示該信標周期中信標幀的構成的圖。
在圖3中，在信標發送者信息301中，記載了作為發送該信標的無線通 信裝置本身的設備ID的設備ID303，記載了作為後述的移動計數器206的計 數值的計數器304，還記載了作為發送該信標的無線通信裝置所掌握的信標 時隙長度的信標時隙長度305。另外，信標周期佔有信息302將用前一個超 幀所接收到的信標幀中的信標發送者信息301中所記載的設備ID與計數器 值，對每個信標分別記載於設備ID306與計數器307中，將該接收到的信標 的時隙位置記載於信標時隙位置308。
記錄單元203記錄包含於信標發送者信息301及信標周期佔有信息302 中的各信標時隙的佔有狀態。
圖4顯示記錄於記錄單元203中的信標時隙狀態表的格式。
在圖4中，按各信標時隙記錄有時隙號401、使用該時隙的無線通信裝 置的設備ID402、時隙的使用狀態403、及其類別404。該使用狀態403表示 該時隙位置的無線通信裝置是否計劃變更時隙位置，並設定有計數器304、307的值。另外，類別404表示是在相應的時隙接收了信標(圖中，用"beacon" 表示)還是表示己通知由信標周期佔有信息所佔有(圖中，用"BPOIE"表 示)。
另外，上位層處理單元204進行網絡層以上的協議處理。 信標時隙位置控制單元205參照記錄單元203中所記錄的信標時隙狀態
表，在信標周期的前方如果有空閒的時隙則進行為了移動自己的時隙位置的處理。
移動計數器206計數在開始移動自己的信標時隙位置之前的超幀，通常 設定2以上的值。
幀構成單元207從記錄單元203讀取需要的信息，生成信標周期佔有信 息302。而且，幀構成單元207根據來自信標時隙位置控制單元205的信息 生成信標發送者信息301，構成包含管理信息的信標幀。另外，幀構成單元 207接收來自上位層處理單元204的數據構成數據幀。
信標發送指示單元208具有計數偏移時間的計時器功能，檢測信標周期 中自己的時隙位置。而且，信標發送指示單元208對幀構成單元207指示向 無線L1處理單元201發送所構成的幀的時刻。
說明如上構成的無線通信裝置移動信標時隙的動作、作用。
圖5是顯示本實施方式的無線通信裝置進行的信標周期的縮減動作的流 程圖。
首先，幀判定單元202判定從其它的無線通信裝置接收到的幀是否是信 標幀(步驟S501)。
幀判定單元202在判定為信標幀的情形下，在記錄單元203所記錄的信 標時隙狀態表中的、相當於所接收到的信標的時隙位置的時隙號中的設備 ID402與使用狀態403中，記錄所接收到的信標發送者信息301的設備ID303 與計數器304的值。另夕卜，在類別404中，設定信標接收(Beacon)(步驟 S502)o
另外，幀判定單元202，在相當於所接收到的信標幀中的信標周期佔有 信息302中所記載的信標時隙位置308的時隙號中的設備ID402與使用狀態 403中，記錄設備ID306與計數器307的值。另外，在類別404中設定信標周期佔有信息(BPOIE)。另外，對於該信標幀中的全部信標周期佔有信息302， 進行向基於該信標周期佔有信息302的信標時隙狀態表的記錄。
接下來，信標發送指示單元208判定是否是發送自己的信標的時隙位置 (步驟503)，在是發送時刻的情形下，指示向幀構成單元207發送信標幀(步 驟504)。
另一方面，在不是發送時刻的情形下，信標發送指示單元208判定信標 周期是否已過了 (步驟505)，如果沒有過，則返回至步驟501。這樣，反覆 進行從步驟501至步驟505的處理直至信標周期結束，由此，在信標周期中 所接收到的全部信標幀有關的時隙狀態就記錄於記錄單元203中。
另外，該信標周期，取在所接收到的全部的信標發送者信息301的信標 時隙長度305內最大的上、再附加了 3個時隙的加入者用時隙(entiy slot) 的長度。所謂加入者用時隙，是新加入及再加入網絡的無線通信裝置發送信 標的時隙，選擇3個時隙內的任意時隙。由此，可以壓低在同時存在多個新 加入的無線通信裝置時的最初的信標衝突的概率。
另外，本發明的無線通信裝置，通過信標周期佔有信息302還可以得知 下一個近鄰的無線通信裝置的時隙狀態。
接下來，在步驟S 505，在到達信標周期的結束時間時，信標時隙位置控 制單元205進行信標時隙位置確定處理(步驟S506)。
接下來，幀判定單元202待機直至超幀結束，在該周期結束了的時刻返 回步驟S501 (步驟S507)。
這裡，關於上述的信標時隙位置確定處理說明如下。
圖6是顯示無線通信裝置的信標時隙位置確定處理的圖。
首先，信標時隙位置控制單元205，基於記錄單元203中所記錄的信標 時隙狀態表，確認在前一回的信標時隙的構成(以下稱為"信標結構")中是 否存在變化(步驟S601)。在信標結構中存在變化的情形下，信標時隙位置 控制單元205確認前方時隙(在更靠近前頭的時隙)中是否存在空閒的時隙 (步驟S602)。在存在空閒時隙的情形下，信標時隙位置控制單元205，復位 至顯示移動計數器206中計數值的最大值的滿(以下，記載為"Full",在本 實施方式中使最大值為<3'。)。另外，在不存在空閒時隙的情形下，信標時隙位置控制單元205使移動計數器206為'0'(步驟S604)。
一方面，在步驟S601,在上次的信標結構沒有變化的情形下，信標時隙 位置控制單元205開始進行移動計數器206的遞減計數。然後，判定移動計 數器206是否變為'0，，在是<0'時由於在前方時隙中已經是沒有空閒的狀 態，所以結束處理(步驟S605)。
一方面，在移動計數器206為'r以上的情形下，信標時隙位置控制單 元205根據信標時隙狀態表檢查比自己的信標時隙位置後方的時隙的使用狀 態403 (步驟S606)。
然後，使用狀態403隻要有一個不是"0"的情形下，信標時隙位置控制 單元205判定為有比自己優先地開始用於信標時隙位置變更的遞減計數的， 在移動計數器206中設定並保持Full (在本實施方式中使其為"3")(步驟 S607)。這樣，通過使更後方的信標時隙位置的無線通信裝置具有信標時隙位 置的移動優先權，可以省掉無謂的反覆向空閒時隙的移動處理。另外，在步 驟S607，是復位到了Full,但也可以是復位到O的方法。在這種情形下，有 利之處是可以同時進行地理上遠離的場所的信標周期的縮減，但是為了縮減， 就要多等待1個超幀周期次數也存在增加縮減時間的可能性。
另一方面，在後方時隙全部為0的情形下，就是說自己具有最優先的信 標時隙位置移動的權利，所以信標時隙位置控制單元205遞減計數移動計數 器206 (步驟S608)。然後，信標時隙位置控制單元205在計數值為0的時刻 (步驟S609)，為了自己向被視為是空閒時隙的位於最前方的信標時隙的移 動，在信標發送指示單元208的計時器功能中設定信標發送時刻(步驟S610)。
如上所述，信標時隙位置控制單元205在比自己還上位之處存在空閒時 隙的情形下，在下位之處沒有計劃移動的其它無線通信裝置時，將信標時隙 位置向前方的時隙移動，因此，可以縮簡訊標周期(稱為"縮減動作")。由 此，信標周期根據加入到無線網絡系統中的無線通信裝置的數目，調整至沒 有浪費的長度。
另外，從該後方時隙向前方時隙的時隙位置的變更，在信標時隙位置控 制單元205確定變更之後，在超幀3周期後進行。由此，信標時隙位置控制 單元205，可以根據信標周期佔有信息把握處於遠離1跳位置的無線通信裝
22置的信標時隙位置。因此，信標時隙位置控制單元205，在避開該時隙位置 的同時還將自己的信標時隙位置向前方的空閒時隙移動，所以可以迴避與遠 離1跳位置的無線通信裝置的時隙位置的衝突。
另外，在本實施方式中，假設了移動計數器的復位值為3，但不限於此， 只要是2以上，就可以獲得同樣的效果。但考慮到也會有不在1跳區域內的 無線通信裝置在信標檢測中移動到了 1跳區域內的情況，優選3以上。
另外，通過進行在步驟S506中說明的信標時隙位置確定處理，處於圖 16那樣的位置關係的無線通信裝置中也可以檢測出新加入的無線通信裝置。
在圖16中，無線通信裝置A (1601)可以與通信區域1611內的無線通 信裝置B (1602)相互通信，無線通信裝置B (1602)可以與通信區域1612 內的無線通信裝置A (1601)及無線通信裝置C (1603)相互通信，無線通 信裝置C (1603)可以與通信區域1613內的無線通信裝置B (1602)及無線 通信裝置D至M (1604)相互通信。另外，無線通信裝置A至M在第1時 隙至第12時隙發送各自的信標。另外，圖17A、 B顯示了無線通信裝置的每
個時隙的使用狀態。
在圖17A中，時隙1701表示無線通信裝置A在該時隙位置發送自己的 信標，時隙1702表示無線通信裝置A在該時隙位置接收從無線通信裝置B 所發送的信標，時隙1703表示在無線通信裝置A的時隙位置接收來自無線 通信裝置B的、包含通知的信標周期佔有信息的信標，所述通知為從無線通 信裝置C發送了信標的通知。另外，時隙1704表示空閒的時隙，時隙1705 表示附加時隙(extmslot)。另外，這些表示方法在圖7-圖10、圖12-圖15、 圖20-圖22、圖31至圖41中也是同樣的。另外，所謂附加時隙，是指為 了將近鄰的無線通信裝置的信標時隙長度信息305中時隙長度最長的信標時 隙加上加入者用時隙長度後得到的時間領域確保作為不進行數據收發的保護 領域，附加在自己的信標時隙長度上的時隙。
無線通信裝置A (1601)根據來自無線通信裝置B (1602)的信標發送 者信息301與信標周期佔有信息302，通過無線通信裝置B與無線通信裝置 C的信標，知道第2時隙及第3時隙正在使用。另外，無線通信裝置B，根 據無線通信裝置A和C的信標發送者信息301與信標周期信息302，也可以知道第1時隙及第3時隙至第12時隙正在使用。
這時，無線通信裝置A將信標周期基於來自無線通信裝置B的信標時隙 長度305追加了9時隙附加時隙。因此，無線通信裝置A加上加入者用時隙 的3個時隙，則至第15時隙為處於信標待接收狀態。因此，無線通信裝置X (1605)在圖16中所示的無線通信裝置A與C的通信區域1611、 1612內的 地點，在第14時隙發送了用於新加入的信標時，如圖17B所示，無線通信裝 置A可以接收該信標。如果無線通信裝置A不將來自無線通信裝置B的信標 時隙長度305用於信標周期的確定，在不追加附加時隙的情形下，則直至第 6時隙識別為信標周期，就不接收其後的信標。因此，無線通信裝置A就不 能檢測出新加入的無線通信裝置X。
這樣，根據本發明的無線通信裝置，通過用信標發送者信息的信標時隙 長度確定信標周期，可以檢測新加入的無線通信裝置的信標。
接下來，用圖7A、 B、 C至圖IOA、 B、 C說明在如圖1所示的位置關係 中存在無線通信裝置A (101)至F (106)的情形下，新的無線通信裝置G (107)加入時的動作。
圖7A表示在無線通信裝置G (107)加入前的各無線通信裝置A (101) 至F (106)中的信標時隙的使用狀態。
在圖7A中，無線通信裝置A在第1信標時隙發送信標As，無線通信裝 置B在第2信標時隙發送信標Bs,無線通信裝置C在第3信標時隙發送信標 Cs，無線通信裝置D在第4信標時隙發送信標Ds，無線通信裝置E在第2 信標時隙發送信標Es，無線通信裝置F在第5信標時隙發送信標Fs。
另外，例如，顯示無線通信裝置A在第2 第4時隙接收自己的通信區域 內的無線通信裝置B D的信標(Br Dr)。而且，顯示了無線通信裝置A，根 據來自無線通信裝置C的信標，在信標周期佔有信息Eb中知道在第2時隙 發送次近鄰的無線通信裝置E的信標，根據來自無線通信裝置D的信標，在 信標周期佔有信息Fb中知道在第5時隙發送次近鄰的無線通信裝置F的信 標。
另外，無線通信裝置A將第6至第8時隙確保作為加入者用時隙，即使 新的無線通信裝置發送來信標時也可以接收。另外，附加時隙設於無線通信裝置E中。無線通信裝置E，由於信標時隙長度信息的最大為由無線通信裝 置C所通知的'7'，所以設了l個附加時隙。
這裡，對信標周期佔有信息加以說明。在以自律分散共有信標周期並發 送信標的無線網絡系統中，必須分配信標時隙使得不會在相同的信標時隙2 個以上的無線通信裝置進行通信。但是，這在共有相同的信標時隙的無線通 信裝置之間的情形下，不能判定應該是哪個無線通信裝置的信標時隙。因此， 需要由第三者判定該信標時隙哪個具有優先權。即，從近鄰的無線通信裝置 在自己的信標時隙位置，接收不包含自己的設備ID的信標周期佔有信息的情 形下，將該信標時隙作為發生了問題的信標時隙，需要將位置改換到另外的 信標時隙。因此，無線通信裝置在信標接收時與信標發送者信息一起存儲其 信標時隙位置，並在自己的信標發送時作為信標周期佔有信息一直發送。由 此，各無線通信裝置可以獲得能夠接收信標的無線通信裝置的次近鄰的無線 通信裝置的信息。
接下來，圖7B顯示無線通信裝置G新加入的狀況。
在圖7B中，無線通信裝置G根據在通信區域內的無線通信裝置A、 B 及D接收到的信標知道顯示在無線通信裝置G (717)上的時隙狀態。而且， 無線通信裝置G由於新加入，從加入者用時隙選擇任意之一發送信標。在這 個例子中，使加入者用時隙為3個但不特定於此，也可以是可變長度。在可 變長度的情形下，可以在信標發送者信息301的信標周期長度305中包含加 入者用時隙長度並發送。另外，在本實施方式中，無線通信裝置G在第8時 隙加入。這時，無線通信裝置A、 B、 D、 G由於判斷為信標結構變化了，所 以進行前方時隙的檢索。但是，無線通信裝置G以外的無線通信裝置在前方 時隙中不能檢測出空閒的時隙。因此，僅僅無線通信裝置G發送使計數器304 為'3'的信標。無線通信裝置A、 B、 D，接收該信標，檢測出無線通信裝 置G的計數器304是'3'。
圖7C是顯示下次的信標周期的使用狀態的圖。
在圖7C中，無線通信裝置C與F分別通過無線通信裝置A與D傳送無 線通信裝置G的信標周期佔有信息302。這時的計數器307是無線通信裝置 A與D在前面的周期接收到的計數器值，所以為'3'。另一方面，無線通信裝置G進行時隙位置的移動處理，在計數器304中 設定計數器值'2'並發送信標。無線通信裝置A、 B、 D，從無線通信裝置 G接收信標發送者信息301的計數器304為<2'的信標。
另外，無線通信裝置E，將無線通信裝置C直接接收到的信標發送者信 息301的內容記載在從無線通信裝置C接收到的信標周期佔有信息302中， 而不將作為信標周期佔有信息302包含於接收到的信息之中。因此，無線通 信裝置E不會知道無線通信裝置G的存在。但是，無線通信裝置E由於從無 線通信裝置C接收到的信標發送者信息301的信標時隙長度305是'8',所 以使附加時隙為'4'。
圖8A是顯示無線通信裝置G的移動計數器206為'0'時的信標周期的
使用狀態的圖。
在圖8A中，無線通信裝置G的信標周期向第6信標時隙移動。
然後，在下一超幀中如圖8B中所示的無線通信裝置A、 B、 D、 G的加 入者用時隙為第7 第9時隙。
接下來，說明在無線通信裝置G加入後，無線通信裝置B退出時的信標 通信的動作。另外，設檢測無線通信裝置不是近鄰，是在一定次數連續地不 能接收到信標時進行的。
首先，無線通信裝置B不在近鄰時，如圖9A所示，無線通信裝置A、 D、 G由於不接收來自無線通信裝置B的信標，所以它們同時地認識到信標結構 發生了變化。而且，無線通信裝置C、 F如圖9B所示在下一超幀知道無線通 信裝置B的消失。無線通信裝置F、 G由於第2信標時隙沒有被無線通信裝 置E所佔，所以判定在前方時隙存在空閒的時隙。由此，無線通信裝置F、 G 的各自的移動計數器206被設定為'3'。但是，由於具有移動時隙的權利的， 只有是在最後方時隙發送信標的無線通信裝置G，所以只有無線通信裝置G 的計數器被遞減計數(圖9C)。
遞減計數後，如圖10A所示的無線通信裝置G移動至第2時隙。由此， 無線通信裝置A、 D立刻再次檢測出信標結構的變化，更新信標周期直至第8 時隙。另外，無線通信裝置C、 F也如圖IOB所示，在下一超幀中檢測出無 線通信裝置G的時隙移動，更新信標周期直至第8時隙。由此，無線通信裝置F將移動計數器返回至'0'。
然後，在下一超幀中如圖IOC所示，無線通信裝置E接收來自無線通信 裝置C的信標時隙長度305,更新信標周期直至第8時隙。
如上所述，在本實施方式的無線通信網絡中，由於無線通信裝置在新加 入或消失時適當地進行信標周期的縮減動作，所以各無線通信裝置可以實現 通信效率良好、功率消耗浪費少的無線通信。
另外，會有存在兩個以上的無線通信裝置同時選擇相同的加入者用時隙 的情形。在此情形下，衝突的無線通信裝置會嘗試著再次加入無線網絡系統。 這時，衝突的各無線通信裝置通過退避算法(back off algorithm)使再加入者 用的超幀次數進行例如隨機化，降低再衝突的機率。
接下來，對在信標組內存在移動的無線通信裝置的情形下，說明如何與 其它無線通信裝置相互通信。
圖11是移動的無線通信裝置相互間的配置圖。
在該配置圖中，無線通信裝置B G (1102)可以相互通信。而且，無線 通信裝置B G (1102)也可以與在通信區域1112內的無線通信裝置H (1103) 通信。無線通信裝置H (1103)還可以與通信區域1113內的無線通信裝置 (1104)通信，無線通信裝置(1104)也可以與通信區域1114內的可以相互 通信的無線通信裝置J L (1105)通信。這樣，無線通信裝置B L形成一個 信標組，下面用圖12A、 B至圖15A、 B說明無線通信裝置A (1101)在該 信標組旁邊以適當的速度移動時的信標的發送方法。
首先，無線通信裝置A (1101)在移動至無線通信裝置B至G (1102) 的通信區域內的地點1121時，掃描周圍的信標，將自己的信標發送給信標周 期的加入者用時隙之一。
圖12A是顯示此時的各無線通信裝置的時隙使用狀態的圖。
在圖12A中，顯示無線通信裝置A (1101)在其加入者用時隙之一 (第 10時隙)發送自己的信標。另外，顯示無線通信裝置B至I分別在第1時隙 至第8時隙發送信標，無線通信裝置J至L分別在第1時隙至第3時隙發送 信標。
接下來，無線通信裝置A (1101)由於在加入者用時隙的第3時隙發送信標，所以移動計數器206進行計數並移到縮減動作。因此，如圖12B所示， 無線通信裝置A的信標時隙移動至第8時隙，進行了信標周期的短縮。這時， 無線通信裝置H通過來自無線通信裝置B至G (1102 )的信標周期佔有信息， 知道在第8時隙中無線通信裝置A的信標的存在，但由於在通信區域外，所 以不會成為與無線通信裝置I通信的障礙。
接下來，無線通信裝置A在向無線通信裝置H的通信區域的地點1122 移動時，如圖13A所示，在無線通信裝置H由無線通信裝置A與無線通信裝 置I將同時在第8時隙(1301)發送信標的狀況。
無線通信裝置H由於位於與無線通信裝置A的通信區域的邊界，所以無 線通信裝置I的信標容易接收。因此，無線通信裝置H在信標周期佔有信息 302中通知無線通信裝置I在使用第8時隙。接收了這一通知的無線通信裝置 A選擇用於得到新的信標時隙的加入者用時隙。結果，如圖13B所示，無線 通信裝置A獲得作為加入者用時隙之一的第9時隙(1302)，並在此發送信 標。
而且，無線通信裝置A在向無線通信裝置B~G的通信區域外的地點1123 移動時，如圖14所示，無線通信裝置B G (1102)在第9時隙(1401、 1402) 中無法與無線通信裝置A直接收發信息。
而且，無線通信裝置A在向無線通信裝置I (1104)的通信區域內的地 點1124移動時，則如圖14B所示，無線通信裝置A經無線通信裝置1(1104) 與無線通信裝置J~L (1105)收發信標周期佔有信息。由此，無線通信裝置 J~L (1105)的第9時隙(1403)記錄為無線通信裝置A正在使用。另外， 無線通信裝置A的第1時隙至第3時隙記錄為無線通信裝置J~L (1105)正 在使用。
而且，無線通信裝置A在向無線通信裝置H (1103)的通信區域外的地 點1125移動時，如圖15A所示，就不能從無線通信裝置H接收無線通信裝 置B G (1102)的信標周期佔有信息。因此，無線通信裝置A判斷在前方時 隙1501已出現空閒區域，開始移動計數器的遞減計數，在經過超幀3周期後， 如圖15B所示將信標移動至第4時隙1501 。
這樣，即使某無線通信裝置在其它的無線通信裝置間移動時，由於可以進行適時的信標周期的縮減動作，所以即使在這種狀態，也可以實現通信效 率好、功率消耗的浪費少的無線通信。
另外，在本實施方式中，信標幀的信標發送者信息301與信標周期佔有 信息302分別具有計數器，其計數器值顯示了是否位於變更信標的發送位置 的階段。但是，作為表示信標位置的變更狀態的方法不限於該計數器，也可 以使用標誌。g卩，無線通信裝置在具有變更現在信標時隙位置的請求時設置 標誌，判斷為不需要進行時隙位置變更時、或遞減計數自己的移動計數器且 變更信標時隙位置時設置標誌。而且，如圖6所示的信標時隙位置確定處理 中的計數器值是否為0的判定，可以通過判定是否設置了該標誌來實現。由 此，可以以比計數器更少的數據量形成信標時隙位置的確定處理所需的信標 幀。
(實施方式2)
圖18是顯示本發明的第2實施方式中無線通信信標時隙位置確定處理的 流程圖。另外，本實施方式中無線通信裝置的構成與實施方式1相同，而信 標時隙位置控制單元205的位置確定處理不同。
下面說明在圖18中表示的本實施方式中無線通信裝置的信標時隙位置 確定處理的流程圖。
首先，信標時隙位置控制單元205基於記錄單元203中所記錄的信標時 隙狀態表，判定與前次的信標時隙的構成(信標結構)相比是否有變化(步 驟S1801)。在沒有變化的情形下，信標時隙位置控制單元205轉換至用於將 時隙位置向前方時隙移動的遞減計數動作。即，信標時隙位置控制單元205 判定移動計數器206是否為0，在移動計數器206為0時由於在前方時隙已 經是沒有空閒的狀態，所以結束處理(步驟S1802)。
另一方面，在移動計數器206不是0的情形下，接下去判定移動計數器 206是FuU、 "Full-l"或其它(步驟S1803)。而且，在是Full的情形下，判 斷種類404是信標，使用狀態403是Full的時隙、或者種類404是BPOIE, 使用狀態403是Full的時隙是否位於比自己更後方(步驟S1804)。然後，在 存在相應的時隙時，信標時隙位置控制單元205作為有比自己優先地開始信 標時隙位置變更的遞減計數的，將移動計數器206設為Full並保持(步驟S1805)。這樣，通過使位於更後方的信標時隙位置的無線通信裝置具有信標 時隙位置的移動優先權，可以防止多個信標同時向同一空閒時隙移動。
另一方面，在步驟S1804中沒有相應的時隙時，信標時隙位置控制單元 205判定移動計數器206是否被設置在Full狀態(步驟S1806),在Full狀態 的情形下移動計數器206進行遞減(步驟S1807)。然後，在計數器值變為0 的情形下(步驟S1808)，信標時隙位置控制單元205為了在下一信標周期向 位於最前方的空閒時隙移動，將信標發送時刻設定在信標發送指示單元208 的計時器功能中(步驟S1809)。另外，在計數器值不是0的情形下則原封不 動地結束處理。
另外，在步驟S1806中，信標時隙位置控制單元205在移動計數器206 不是Full時，通過信標時隙狀態表確認是否通過BPOIE通知了具有與自己的 計數器值相同的計數器值的無線通信裝置(步驟S1810)。然後，在存在這樣 的無線通信裝置的情形下，轉換到步驟S1805並使移動計數器206返回至 Full。在不存在這樣的無線通信裝置的情形下，由於這意味著自己具有最優先 的信標時隙位置移動的權利，所以轉換到步驟S1807,使移動計數器206遞 減計數。
這是由於下面的原因。即，通過BPOIE檢測的其它無線通信裝置A按其 計數器的時刻持續遞減計數的情形下，以比自己的計數器值還高1的計數器 值遞減計數。於是，在無線通信裝置A移動到所希望的空閒時隙時，通過移 動而變更的時隙位置，在自己的無線通信裝置中的l個計數後被檢測。由此， 在由BPOIE的檢測中，不可能檢測在自己的無線通信裝置移動的時刻的空閒 時隙，因此就會產生信標時隙衝突的可能性。
另外，在步驟S1803中，移動計數器206為Full-l的情形下，判定種類 404是信標，並且使用狀態403為Full-l的時隙是否在比自己更後方(步驟 S1811)。然後，當存在相應的時隙時轉移到步驟S1805，不存在相應的時隙 時轉移到S1806 。在"Full-l"的計數器值中，通過BPOIE檢測到的其它無 線裝置A的計數器值是Full，這與通常的復位狀態是相同的。所以不能判別 是復位狀態還是開始計數的狀態。
另外，在步驟S1803中，移動計數器206既不是Full又不是Full-l的情形下，判定種類404是信標，並且使用狀態403與移動計數器的計數器值N 相等的時隙是否比自己更後方，或者，判定種類404是BPOIE，並且使用狀 態403與計數器值"N+1"相等的時隙是否比自己更後方(步驟S1812)。然 後，在存在相應的時隙時轉移至步驟S1805,在不存在相應的時隙時轉移至 步驟S薩。
另外，在步驟S1801中，信標結構有變化的情形下，信標時隙位置控制 單元205，確認在前方時隙(距離開始側更近的時隙)是否存在空閒時隙(步 驟S1813)，在不存在空閒時隙時使移動計數器206為0 (步驟S1814)。如果 有空閒時隙則判定移動計數器206的計數器值是否為0 (步驟1815)。在計數 器值不是0的情形下，轉移至步驟S1803。在計數器值為0的情形下，將空 閒時隙內，最前方的時隙確定為移動目的地，將移動計數器206設定為Full (步驟S1816)。由此，完成信標時隙的移動的準備。
如上所述，與實施方式l相同，信標時隙位置控制單元205在存在比自 己更前方的空閒時隙的情形下，在後方沒有預定移動的其它的無線通信裝置 時，可以縮減信標周期。而且，即使位於比自己更後方的時隙位置的無線通 信裝置開始縮減動作，自己在一定的條件下也開始遞減計數。因此，預定移 動信標時隙位置的無線通信裝置，可以不用等其它的無線通信裝置的時隙位 置的移動結束就開始縮減動作。這時，信標時隙位置控制單元205，在1個 超幀期間，不能知道次近鄰的無線通信裝置移動到了哪個信標。但是，位於 次近鄰的無線通信裝置檢測到將信標時隙位置的移動計數器只增加1進行計 數時，信標時隙位置控制單元205使自己的移動計數器復位至Full。由此， 可以防止向同一時隙的移動的衝突。
接下來，說明在圖19中所示的配置中本發明的無線通信裝置存在時的信 標周期的縮減動作。
在圖19中，無線通信裝置A (1901)可以與通信區域1911內的無線通 信裝置D (1904)相互通信，無線通信裝置B (1902)可以與通信區域1912 內的無線通信裝置D (1904)及無線通信裝置E (1905)相互通信，無線通 信裝置C (1903)可以與通信區域1913內的無線通信裝置E (1905)相互通 信，無線通信裝置D( 1904)可以與通信區域1914內的無線通信裝置A( 1901)及無線通信裝置B (1902)相互通信，無線通信裝置E (1905)可以與通信 區域1915內的無線通信裝置B (1902)及無線通信裝置C (1903)相互通信。
在圖20至圖22中顯示了這時的無線通信裝置A至E在信標周期發送信 標的時序與各無線通信裝置檢測的各時隙的信標信息。另外，顯示了這裡所 示的縮減動作中的移動計數器的Full為'3'的情形。
在圖20A中，無線通信裝置A至E，在第4至第7時隙發送信標。另外， 處於距離1跳的位置關係的無線通信裝置的信標信息在信標周期佔有信息中 檢測。然後，全部的無線通信裝置檢測在比自己更前方存在空閒時隙，作為 準備向空閒時隙移動的信標時隙，在各自的移動計數器設定Full (在本實施 方式中，為。')。
在接下來的超幀周期中，如圖20B所示，無線通信裝置A與C由於位於 最後方時隙(第7時隙)，所以開始移動計數器的遞減。另外，無線通信裝置 B在比自己的時隙更後方的時隙中，檢測發送源為無線通信裝置A、 C、移動 計數器都為'0'的BPOIE。因此，無線通信裝置B也進行移動計數器的遞 減少。其它的無線通信裝置D、 E，由於在比自己後方的時隙檢測移動計數器 與自己同為Full的無線通信裝置，所以不進行移動計數器的遞減。
在接下來的超幀周期中，如圖20C所示，無線通信裝置A、 C繼續移動 計數器的遞減。另外，無線通信裝置B，自己對計數器值為Full-l，並在比自 己更後方的時隙，只檢測發送源是無線通信裝置A、 C的BPOIE。這樣，無 線通信裝置B繼續移動計數器的遞減。而且，無線通信裝置D在比自己更後 方的時隙，檢測出發送源為無線通信裝置A的時隙，但是由於移動計數器比 自己的計數器值小，所以進行自己的移動計數器的遞減。
在接下來的超幀周期中，如圖21A所示，無線通信裝置A、 C繼續移動 計數器的減少的結果，計數器變為'0'，所以，將信標時隙位置分別向作為 位於最前方的空閒時隙的第1時隙移動。無線通信裝置B在後方的第7時隙 檢測出無線通信裝置A、 C的BPOIE。但是，這些的移動計數器都是'1'， 是自己的移動計數器+1，所以將移動計數器返回到Full。另一方面，無線通 信裝置D，檢測出在後方時隙，發送源是無線通信裝置B，計數器值是Full 的時隙，但是由於與自己的計數器值不相等，所以繼續遞減計數。在接下來的超幀周期中，如圖21B所示，無線通信裝置D，繼續移動計 數器的遞減的結果，計數變為'0'，所以將信標時隙位置向位於最前方的空 閒時隙的第2時隙移動。無線通信裝置B繼續移動計數器的遞減。
在接下來的超幀周期中，如圖21C所示，無線通信裝置B繼續移動計數 器的遞減。無線通信裝置E，由於在比自己後方的時隙發送的無線通信裝置B 的計數器值不是Full，所以開始移動計數器的遞減。
在接下來的超幀周期中，如圖22A所示，無線通信裝置B，繼續移動計 數器的遞減的結果，計數變為'0',所以將信標時隙位置向最前方的空閒時 隙的第3時隙移動。無線通信裝置E繼續移動計數器的遞減。
在接下來的超幀周期中，如圖22B所示，無線通信裝置E在信標結構方 面有變化，檢測到在比自己更上位處已沒有空閒時隙，所以無線通信裝置E 將移動計數器設置為'0'。
如上所述，在最後方時隙的無線通信裝置A、 C向最前方的空閒時隙移 動後，在無線通信裝置A的通信區域內的、而不在最後方時隙位置的無線通 信裝置D，在1個超幀後向最前方的空閒時隙移動。之後，在距離無線通信 裝置A、 Cl跳的位置的、位於最後方時隙的無線通信裝置B在2個超幀後向 最前方的空閒時隙移動。
這樣，在前方存在多個空閒時隙的情形下，無線通信裝置，可以依次向 最前方的空閒時隙移動信標時隙位置，直到沒有空閒時隙為止。由此，與在 實施方式l中所示的方法相比，在短時間內可以進行信標周期的縮減動作。
另外，在本實施方式中，使移動計數器的復位值為'3'，但不限於此， 只要是(2'以上則原則上可以得到同樣的效果。但是，考慮到也有可能不在 l跳內的無線通信裝置在信標的檢測中移動到了 l跳內的情況，優選為'3' 以上。
(實施方式3)
在本實施方式中無線通信裝置的構成與實施方式1相同，如圖27所示， 不同之處在於在存儲單元203中所記錄的信標時隙狀態表中追加了移動預 定設備ID (405)。在該移動預定設備ID405中記錄了預定向相應的時隙移動 的無線通信裝置的設備ID。無線通信裝置通過從其它的無線通信裝置接收的信標幀可以得知移動預定的無線通信裝置。
圖28是本實施方式3中的信標幀的構成圖。
在圖28中，移動目的地信標時隙序號2201欄位，是發送源的無線通信 裝置預定信標時隙的移動的移動目的地時隙序號，移動目的地信標時隙序號 2202欄位，是發送源的無線通信裝置檢測到的、預定移動的其它無線通信裝 置的移動目的地時隙序號。附加這些欄位這點，與實施方式1不同。另外， 該移動目的地信標時隙序號2201、 2202欄位在移動計數器為0的情形下不附 加。
幀判定單元202，在接收信標幀、計數器304、 307不為<0'的情形下， 讀出記載於移動目的地信標時隙序號2201、 2202中的時隙序號，在與其相應 的、信標時隙狀態表的移動預定設備ID405的欄內記錄設備ID303、 306。由 此，信標時隙位置控制單元205,可以檢測其它的無線通信裝置要將信標時 隙位置向哪個時隙位置移動。
另外，幀構成單元207與實施方式1相同，基於從記錄單元203所讀出 的信標時隙狀態表與來自信標位置控制單元205的信息，生成信標周期佔有 信息或信標發送者信息301，構成包含管理信息的信標幀。而且，幀構成單 元207，將預定自己或檢測出的其它的無線通信裝置的移動的時隙號設定在 信標幀的移動目的時隙序號2201、 2202。
圖23是顯示本實施方式中無線通信裝置的信標時隙位置確定處理的流 程圖。
首先，信標時隙位置控制單元205基於記錄單元203所記錄的信標時隙 狀態表，確認前次的信標時隙的構成(信標結構)是否存在變化(步驟S2301)。 另外，在移動預定時隙ID不同的情形下，也作為在信標結構發生了變化來進 行。然後，在信標結構存在變化的情形下，信標時隙位置控制單元205確認 在前方時隙(離最前方更近的時隙)是否有空閒時隙(步驟S2302)。沒有空 閒時隙時，信標時隙位置控制單元205使移動計數器206為0並結束處理(步 驟S2303)。
另一方面，在存在空閒時隙的情形下，信標時隙位置控制單元205檢査 是否存在預定向該空閒時隙移動的其它的無線通信裝置，在存在的情形下，還檢查在該無線通信裝置中自己是否位於現在最後方的時隙位置(步驟
S2304)。在自己位於最後方的時隙位置的情形下，信標時隙位置控制單元205 檢查移動計數器206的計數器值是否為'0'(步驟S2305)，在是的情 形下，為了開始向該空閒時隙的移動，將移動計數器206設置為Full (本實 施方式中為"')(步驟S2306)。
另一方面，在移動計數器206的計數器值不是'0'的情形下，信標時隙 位置控制單元205，遞減該移動計數器206 (步驟S2307)。然後，在計數器 值是0的時刻(步驟S2308)，信標時隙位置控制單元205，為了向被視為空 閒的最前方的信標時隙移動，將信標發送時刻設定到信標發送指示單元208 的計時器功能中(步驟S2309)。
另外，在步驟S2304中，在自己不是現在位於最後方的時隙位置的情形 下，信標時隙位置控制單元205選擇成為下一移動目的地的空閒時隙(步驟 S2310)。作為該空閒時隙，選擇接下來為前方的空閒時隙。但是，在沒有相 應的空閒時隙的情形下，轉移至步驟S2303，信標時隙位置控制單元205使 移動計數器206為"0"並結束處理。另一方面，在存在空閒時隙的情形下， 信標時隙位置控制單元205使計數器復位至Full,在與信標時隙狀態表的新 的移動目的地時隙位置相應的移動預定設備ID405的欄內記錄自己的設備ID (步驟S2306)。
另外，在前次的信標時隙的位置沒有變更的情形下，即，在步驟S2301 中信標結構沒有變化的情形下，信標時隙位置控制單元205判定移動計數器 206是否為"0"(步驟S2311)，在移動計數器206為"0"時由於在前方時隙 已經是沒有空閒的狀態，所以結束處理。
另一方面，在移動計數器206為"1"以上的情形下，參照信標時隙狀 態表，檢查其它的無線通信裝置是否選擇了自己選擇的時隙，然後，在其它 的無線通信裝置已有自己選擇的時隙的情形下，還檢査在該無線通信裝置中 自己是否位於現在最後方的時隙位置(步驟S2312)。在自己不在最後方的時 隙位置的情形下，轉移至步驟S2306，將移動計數器206復位至Full並結束 處理。
另一方面，在自己在最後方的時隙位置的情形下，信標時隙位置控制單元205由於自己為具有最優先的信標時隙位置移動的權利的，所以轉移至步 驟S2307，進行用於移動的遞減計數處理。
如上所述，信標時隙位置控制單元205，在存在比自己更前方的空閒時 隙的情形下，即使存在預定移動至後方的其它的無線通信裝置，不用等待該 後方的無線通信裝置的時隙位置移動結束，就開始向下一位於前方的空閒時 隙的移動動作。因此，無線通信裝置與比自己更後方的無線通信裝置的時隙 位置移動並行，可以進行自己的時隙位置移動處理。由此，在存在多個空閒 時隙的情形下，可以短時間進行信標周期的縮減動作。
另外，在本實施方式中，從該後方時隙向前方時隙的時隙位置的變更， 在確定變更後超幀3周期後進行。由此，信標時隙位置控制單元205從信標 周期佔有信息掌握位於距離1跳位置的無線通信裝置的信標時隙位置。因此， 信標時隙位置控制單元205可以避開該位置同時向前方的空閒時隙移動自己 的信標時隙位置，可以迴避與距離1跳的位置的無線通信裝置的時隙位置衝 夭。
另外，在本實施方式中，設移動計數器的計數值為3，但並不限於此， 只要是2以上，原則上可以得到相同的效果。但是，考慮到也有不在1跳內 的無線通信裝置在信標的檢測中移動到1跳內的情況，優選為3以上。
接下來，說明在可以相互通信的位置關係中的本發明的無線通信裝置A、 B、 C、 D形成圖24A所示的信標周期時的縮減動作。
在圖24A中，無線通信裝置A至D分別在第1時隙、第4時隙、第6 時隙、第8時隙中發送信標。這時的各無線通信裝置的移動計數器分別為0、 Full (在本實施方式中為'3')、 Full、 Full,無線通信裝置B、 C、 D的移動 目的地時隙位置全部指示第2時隙。這顯示了無線通信裝置B、 C、 D由於在 比自己的信標時隙更前方的時隙存在空閒時隙，所以同時都預定向空閒時隙 的第2時隙移動。
接下來，在圖24B中，由於無線通信裝置D在預定移動的無線通信裝置 中位於最後方的時隙位置，判斷為可以最優先地移動，進行移動計數器的遞 減計數。無線通信裝置B、 C檢測到不在最後方的時隙位置，進行向作為在 下一前方的空閒時隙的第3時隙移動目的地時隙號的變更。接下來，在圖24C中，無線通信裝置C、 D判斷在預定向移動目的地時 隙位置移動的無線通信裝置中位於最後方的時隙位置，遞減計數各自的移動 計數器。無線通信裝置B由於沒有下一個前方的空閒時隙，就不變更移動目 的地序號，也不進行移動計數器的遞減計數。
接下來，在圖24D中，無線通信裝置D，移動計數器的計數值為O、向 作為移動目的地時隙的第2時隙移動信標送出位置。然後，無線通信裝置D 設置移動計數器的計數值為0。無線通信裝置C遞減計數移動計數器。
接下來，在圖24E中，無線通信裝置C，移動計數器的計數值為O、向 作為移動目的地時隙的第3隙移動信標送出位置。然後，無線通信裝置C設 移動計數器的計數值為0。無線通信裝置B，也由於在前方的時隙沒有空閒時 隙，所以將移動計數器設置為O。
這樣，無線通信裝置C，在位於比自己後方的信標時隙位置的無線通信 裝置D的時隙位置移動結束前，開始用於向是下一個前方空閒時隙的第3時 隙進行移動的計數動作。因此，向作為空閒時隙的第2時隙及第3時隙的移 動，與在實施方式1中所示的方法相比，可以在短時間內完成。另外，在本 實施方式中，在步驟S2310中空閒時隙的選擇，除了比自己更後方的無線通 信裝置預定移動的時隙外，選擇了位於最前方的空閒時隙，但是不限於此， 也可以選擇任意的空閒時隙。由此，由於與選擇位於最前方的情形相比並列 地進行縮減動作的數目增加，所以在信標周期變成相當大的數目的情形等時 可以迅速進行縮退。
根據這樣的本發明，在存在多個空閒時隙時，由於可並行進行多個無線 通信裝置的信標位置的移動，所以可以在短時間進行信標周期的縮減動作。 (實施方式4)
本實施方式，顯示消除多個信標周期組鄰近時產生的通信幹涉的方法。 圖25是本實施方式4的無線通信系統，行動網路2501、 2502、 2503形 成各自不同的信標周期組。
在圖25中，無線通信裝置A、 L、 X分別屬於不同的信標周期組l、 2、 3。這時，這些無線通信裝置移動至鄰近位置，當進入其它的無線通信裝置的 通信區域時，無線通信裝置A、 L、 X在自己的組的信標或數據接收中與其它的信標周期組產生幹涉。
圖26A是圖25的無線通信裝置A、 L、 X構成的信標周期的例子。當各 個組沒有任何策略進行收發時，3個信標周期組的數據發送可能領域交叉， 這樣就與其它的信標周期組發生幹涉。因此，如圖26B所示，預先將該信標
周期組按每個超幀將可以優先使用的時間帶，確定為從自己屬於的信標周期 組的信標周期(A)至該無線通信裝置的下一個可以接收的信標周期(B)的 最先位置。由此，可以防止信標周期組間的幹涉。但是，像信標周期組2與 信標周期組3的關係那樣，假如在下一信標周期(C)到來之前不能獲得最低 限的數據收發時間時，則進行縮減動作以使後來的構成信標周期(C)的信標 周期組被先行的構成信標周期(B)的信標周期組吸收。由此，即使多數信標 周期組混合存在，也可以確保最低限需要的數據發送時間，然後，可以不侵 害相互的數據發送時間。
圖30是顯示在本實施方式中各無線通信裝置發送的信標幀的構成的圖。 在圖30中，信標發送信息301，還將結合標誌3011，信標周期開始偏移 (BPST偏移)3012、和信標周期選擇(BP選擇)3013包含在了實施方式1 中的信標發送者信息中。該結合標誌3011顯示發送信標的自己本身進行信標 周期的結合動作。另外，BPST偏移3013顯示開始信標周期開始的偏移時間。 另外，BP選擇3013識別是使對方移動到自己的偏移側還是將信標周期移動 到對方的偏移側。
信標周期佔有信息302，為在實施方式1中的信標周期佔有信息中還進 一步包含了結合標誌3014與EBP標誌3024。無線通信裝置在信標周期佔有 信息302中記載自己所接收的信標發送者信息301的結合標誌3011、 EBP信 息3002的EBP標誌3023，並通知給其它的無線通信裝置。
結合開始通知信息3001，包含合併計數器(merge counter) 3015、移位 計數器(shiftcoimter) 3016、移動組3017、以及BPST偏移3018。合併計數 器3015顯示至開始該結合動作的超幀頻率，是為了取得成為結合的對象的兩 信標周期組內的各無線通信裝置間的同步。移位計數器3016，顯示計數移動 信標周期的組內的無線通信裝置在開始最初的無線通信裝置的移動後進行其 它的無線通信裝置的移動的超幀周期的計數器的值。移動組3017顯示發送該信標的自身是否為移動信標周期的信標周期組，在是移動的信標周期組的情
形下設置標誌。BPST偏移3018與信標發送者信息301的BPST偏移相同。
擴展信標周期信息(EBP信息)3002包含設備ID3019、計數器值3020、 結合標誌302K信標時隙位置3022、及EBP標誌3023。在設備ID3019中， 在發送該信標的無線通信裝置本身移動信標周期的情形下記載自己的設備 ID，在緊急狀態時隙(emergence slot)從其它的無線通信裝置接收了結合開 始通知信息的情形下，記載發送源的無線通信裝置的設備ID。關於計數器 3020、結合標誌3021、信標時隙位置3022、及EBP標誌3023也同樣記載自 己本身的、或從其它的無線通信裝置所接收到的內容。EBP標誌3023顯示設 備ID3019、計數器3020、結合標誌3021、及信標時隙位置3022的信息是擴 展信標時隙信息。
下面說明將不同的信標周期組結合為一個的動作。
最初，對結合算法進行簡單的說明。另外，在該說明中，假定在信標周 期組l (BG-1)中結合信標周期組2 (BG-2)。
步驟1.請求BG-2的結合的無線通信裝置X在BG-1的緊急狀態時隙與 BG-2的自己的信標時隙中發送結合開始通知信息。所謂緊急狀態時隙是為了 在沒有空閒時隙等緊急事態所確保的特別時隙。
步驟2.與BG-1和BG-2的無線通信裝置X近鄰的無線通信裝置，在接 收結合開始通知信息時，與發送源的合併計數器進行同步並發送在以後發送 的自己的信標中也接收的結合開始通知信息。然後，通過發送結合開始通知 信息的組全體進行合併計數器的遞減計數。
步驟3.發送BG-2的結合開始通知信息的無線通信裝置中、將所希望結
合的在自己的信標發送者信息中設置結合標誌並發送信標。
步驟4.發送BG-1和BG-2的結合開始通知信息的無線通信裝置，搜索 相互的對方的信標周期且讀入信標，並從該信標構成成為對方組的無線通信 裝置的信標時間佔有信息的EBP信息(擴展信標周期信息)並將鄰接信息通 知給次近鄰的節點(BG-1的無線通信裝置製作僅為建立BG-2的結合標誌的 無線通信裝置的EBP信息)。
步驟5.在BG-1與BG-2的各無線通信裝置在看到EBP信息後、在自己的次近鄰檢測到存在佔有相同的信標時隙的無線通信裝置的情形下，在合併
計數器變為0之前再加入到自己所屬的信標周期組中。
步驟6. BG-1與BG-2的各無線通信裝置，在合併計數器變成0時，將移 位計數器遞增計數，直至信標發送者信息、信標時間佔有信息、EBP信息的 結合標誌被設置的狀態消失為止。該移位計數器計數在移動信標時隙之前的 超幀周期。
步驟7.在BG-2的信標發送者信息中設置了結合標誌的無線通信裝置把 移位計數器進行遞增計數。另外，在第N信標時隙發送信標的無線通信裝置 在移位計數器為2N-1時移動至BG-1的位於最前方的空閒信標時隙。
步驟8.在設置了信標發送者信息、信標時間佔有信息、以及EBP信息 的結合標誌的狀態消失時，無線通信裝置，結束結合開始通知信息的發送。
步驟9.無線通信裝置，在發送結合開始通知信息期間停止上述的信標周 期的縮退算法。
下面用

以上的算法。
圖29顯示兩個信標周期組在近鄰位置的狀態。
在圖29中，無線通信裝置A、 B、 C、 D、 E，形成第l信標周期組，無 線通信裝置X、 Y、 Z，形成第2信標周期組。
在第1信標周期組中，無線通信裝置B (2902)可以與通信區域2912內 的無線通信裝置A (2901)、 C (2903)、 E (2905)相互通信，無線通信裝置 D(2904)在次近鄰的位置關係，不能直接通信。另外，無線通信裝置D(2904)， 位於無線通信裝置C(2903)的通信區域2913內，而與無線通信裝置B(2902) 是次近鄰的位置關係。
在第2信標周期組中，無線通信裝置X (2906)、 Y (2907)、 Z (2908) 位於相互的通信區域，可以相互通信。
接下來說明如上所述的2個信標周期組移動至如圖29所示的位置關係 時，第2信標周期組與第l信標周期組結合時的結合動作。另外，2個信標 周期的位置關係如下。即，第2信標周期組的無線通信裝置X，位於第l信 標周期組的無線通信裝置A、 B、 C、 D的通信區域，第2信標周期組的無線 通信裝置Y，位於第1信標周期組的無線通信裝置A、 B、 C、 E的通信區域，第2信標周期組的無線通信裝置Z，位於第1信標周期組的無線通信裝置B、 C、 D、 E的通信區域。
圖31至圖41顯示無線通信裝置A至E、及無線通信裝置X至Z在信標 周期發送信標的時刻和各無線通信裝置所檢測的在各時隙的信標信息。
首先，圖31顯示兩個組移動至現在的位置的初始狀態。
在圖31中，第1信標周期組的無線通信裝置A，在第4時隙發送信標， 無線通信裝置B，在第2時隙發送信標，無線通信裝置C，在第3時隙發送 信標，無線通信裝置D,在第4時隙發送信標，無線通信裝置E，在第5時 隙發送信標。在第4時隙無線通信裝置A、 D發送信標，但在第1信標周期 組內，由於無線通信裝置A、 D相隔2跳，所以無線通信裝置B、 C通過信 標周期佔有信息(BPOIE)得知其存在，而沒有發生通信的幹涉。
另外，第2信標周期組的無線通信裝置X，在第2時隙發送信標，無線 通信裝置Y在第3時隙發送信標，無線通信裝置Z在第4時隙發送信標。
另外，第1時隙，是緊急狀態時隙，處於空閒狀態。另外，這時的各信 標中沒有設置結合標誌3011、 3014，不包含結合開始通知信息3001和EBP 信息3002。
接下來，用圖32說明無線通信裝置X發送通知結合動作的開始的結合 開始信息時的狀態。
在圖32中，無線通信裝置X在第1信標周期組的緊急狀態時隙(第1 時隙)3201、和自己的信標時隙3202發送記載了結合開始通知信息3001和 EBP信息3002的信標。在這時的結合開始通知信息3001的合併計數器3015 中設置了 <5'，在移位計數器3016中設置了 '0'。而且，移動計數器3017 中，設置表示是自己移動的信標周期組的標誌，在BPST偏移3018中複製後 述的信標發送者信息301的BPST偏移。
另外，在EBP信息3002的設備ID3019、計數器3020、信標時隙位置3022 中，分別記載著無線通信裝置X本身的設備ID、移動計數器的計數器值、信 標時隙位置，設置結合標誌3021與EBP標誌3023。而且，設置有信標發送 者信息301的結合標誌3011、在BPST偏移3012中記載著對作為移動目的地 的第1信標周期組的信標周期開始時間的偏移時間。另外，在BP選擇3013中設置有表示以移動目的的信標周期幵始時間為基準的標誌。
第1信標周期組的無線通信裝置A至D直接接收裝置X的信標，得知第 2信標周期組與自己的信標周期結合的動作開始。但是，無線通信裝置E由 於沒有接收此信標，所以在這個時刻不會知道。另外，無線通信裝置X在第 1信標周期組的第4時隙3203，從位於通信區域的無線通信裝置A、 D接收 信標並相互幹涉。但是，在這種情形下，假定無線通信裝置X可以接收來自 無線通信裝置A的通信。
另外，第1信標周期組的無線通信裝置A至D，通過BPST偏移3012 與BP選擇3013可以從無線通信裝置X知道第2信標周期組的信標周期開始 偏移時間。因此，無線通信裝置A至D開始接收第2信標周期組的信標。這 時，無線通信裝置D，檢測出從無線通信裝置X所接收到的信標3203中所記 載的信標周期佔有信息302中沒有自己的設備ID。由此，無線通信裝置D， 可以知道無線通信裝置X由於幹涉沒能接收到自己的信標。因此，無線通信 裝置D，確定在下一超幀中將自己的時隙位置向加入者用時隙移動。
另外，第2信標周期組的無線通信裝置Y、 Z知道由無線通信裝置X所 通知的結合動作的開始。然後，在確定自身也進行結合動作的情形下，無線 通信裝置Y、 Z為了通知這點，在自己的時隙位置設置信標發送者信息301 的結合標誌3011，讀入第1信標周期組的信標周期，作成EBP信息3002並 發送信標。因此，無線通信裝置A至C檢測出設置無線通信裝置Y的結合標 志。但是這時，無線通信裝置D在信標周期佔有信息中檢測出的無線通信裝 置Y的結合標誌，由於是前一個的超幀的狀態所以沒有被設置。關於無線通 信裝置Z也是同樣，無線通信裝置B至D檢測出設置了無線通信裝置Z的結 合標誌，而無線通信裝置A在信標周期佔有信息中檢測出的無線通信裝置Z 的結合標誌，由於是前一個的超幀的狀態所以沒有被設置。
另外，接收了結合開始通知信息3001與EBP信息3002的無線通信裝置 X以外的無線通信裝置，複製所接收到的結合開始通知信息3001與EBP信 息3002，在自己的信標時隙發送。由此，無線通信裝置X以外的無線通信裝 置，可以向位於次近鄰的無線通信裝置傳達這些信息。
在圖33中顯示了下一超幀周期的狀態。在圖33中，無線通信裝置X遞減合併計數器，在合併計數器3015設置 '4'。然後，無線通信裝置X，在第1信標周期組的緊急狀態時隙(第1時 隙)3301與自己的信標時隙3302發送記載了結合開始通知信息3001與EBP 信息3002的信標。
無線通信裝置E，通過信標周期佔有信息知道經通信區域的無線通信裝 置B、發送到第1時隙3303的來自無線通信裝置X的信標。另外，無線通信 裝置E從結合開始通知信息的BPST偏移3018知道第2信標周期組的信標周 期開始時間，開始接收第2信標周期組的信標。
無線通信裝置D，按照在先前的超幀中所確定的，將信標時隙位置移動 至加入者用時隙並發送信標。由此，對於無線通信裝置X，無線通信裝置A 與無線通信裝置D間的幹涉被消除。
另外，在該超幀周期以後，第1信標周期組的各無線通信裝置，檢測出 無線通信裝置X、 Y、 Z的結合標誌在時隙位置的移動結束之前全部被設置的 狀態。
在圖34中顯示下一超幀周期的狀態。
在圖34中，無線通信裝置X遞減合併計數器、在合併計數器3015設置 (3'。然後，無線通信裝置X在第1信標周期組的緊急狀態時隙(第1時隙) 3301與自己的信標時隙3302發送記載了結合開始通知信息3001與EBP信息 3002的信標。
在這個超幀周期中，將無線通信裝置D的時隙位置的變更通知給位於次 近鄰位置的其它的無線通信裝置A、 B、 X、 Y。 在圖35中顯示了下一超幀3周期的狀態。
在圖35中，無線通信裝置X將遞減合併計數器的計數器值設置於結合 開始通知信息3001的合併計數器3015中，在自己的信標時隙3501發送信標。 這個動作在無線通信裝置X的合併計數器的計數器值為2到0間反覆進行。 這期間，其它的無線通信裝置，進行為了避免幹涉的時隙位置的移動等的處 理，以使第2信標周期組與第1信標周期組進行結合沒有障礙。
在圖36中顯示了下一超幀周期的狀態。
在圖36中，無線通信裝置A至E、無線通信裝置X至Z，由於合併計數器為'0'，所以開始遞增計數移位計數器。然後，在結合開始通知信息3001 的移位計數器3016中設置計數器值。這時，無線通信裝置A至E、無線通信 裝置X至Z，判定移位計數器值為'l'(奇數)，將信標時隙位置向第l信標 周期組的最前方的空閒時隙(第7時隙)3601移動。然後，在第7時隙位置 發送信標。由此，除了無線通信裝置E之外的全部無線通信裝置接收該信標， 知道無線通信裝置X變更了時隙位置。 在圖37中顯示下一超幀周期的狀態。
在圖37中，無線通信裝置Y遞增移位計數器，在結合開始通知信息3001 的移位計數器3016中設置計數器值。這時，由於移位計數器的計數器值為 (偶數)，所以無線通信裝置Y不進行時隙位置的移動。另外，經無線通信 裝置C的信標周期佔有信息302，向無線通信裝置D通知無線通信裝置Y的 結合標誌3011的信息。這樣，通過設置超幀l周期的間隔，將無線通信裝置 Y在結合動作中也向次近鄰的無線通信裝置進行通知。
在圖38中顯示下一超幀周期的狀態。
在圖38中，無線通信裝置Y遞增移位計數器，在結合開始通知信息3001 的移位計數器3016中設置計數器值。這時，無線通信裝置Y判定移位計數 器的計數器值為'3'(奇數)，將信標時隙位置向第1信標周期組的最前方的 空閒時隙(第8時隙)3801移動。然後，無線通信裝置Y在第8時隙位置發 送信標。由此，除了無線通信裝置D之外的全部無線通信裝置接收該信標， 知道無線通信裝置Y變更了時隙位置。
第2信標周期組的無線通信裝置Z，由於自己在最前方的時隙位置，所 以代替無線通信裝置Y，在自己的信標時隙位置發送在結合開始通知信息 3001的移位計數器3016中設置了移位計數器的計數器值的信標。除了無線 通信裝置A之外的全部無線通信裝置接收該信標，知道無線通信裝置Z開始 結合動作。
在圖39中顯示下一超幀周期的狀態。
在圖39中，無線通信裝置Z遞增移位計數器，在結合開始通知信息3001 的移位計數器3016中設置計數器值。這時，由於移位計數器的計數器值為'4' (偶數)，所以無線通信裝置Z不進行時隙位置的移動。另外，經無線通信裝置B的信標周期佔有信息302，向無線通信裝置A通知無線通信裝置Z的結 合標誌3011的信息。這樣，也向次近鄰的無線通信裝置通知無線通信裝置Y 在結合動作中。
在圖40中顯示下一超幀周期的狀態。
在圖40中，無線通信裝置Z遞增移位計數器，在結合開始通知信息3001 的移位計數器3016中設置計數器值。這時，無線通信裝置Z判定移位計數器 的計數器值為'5'(奇數)，將信標時隙位置向第l信標周期組的最前方的空 閒時隙(第9時隙)4001移動。然後，無線通信裝置Z在第9時隙位置發送 信標。由此，除了無線通信裝置A之外的全部無線通信裝置接收該信標，知 道無線通信裝置Z變更了時隙位置。
在圖41中顯示下一超幀周期的狀態。
在圖41中，無線通信裝置Z由於完成了時隙位置的移動，已經不再附加 結合開始通知信息3001。其它的無線通信裝置，由此知道第2信標周期組的 信標周期的結合動作已結束。
這樣，進行信標周期的結合的無線通信裝置，設置信標發送者信息的結 合標誌並在自己的信標時隙發送信標。由此，可以向其它的無線通信裝置通 知信標周期的結合動作的開始。而且，由於信標時隙位置的移動是在每隔超 幀1周期進行的，所以可以也向次近鄰的無線通信裝置通知正在結合中。由 此，可以防止與位於次近鄰位置的無線通信裝置發生時隙位置的移動的衝突。
另外，無線通信裝置X，在合併計數器從<5'至'3'的超幀中發送結 合開始通知信息3001 。這是為了向第1信標周期組與第2信標周期組的各無 線通信裝置確實地通知結合開始信息，但並不限於此。
如上所述，即使在由於多個信標周期組的移動而相互幹涉的情形下，通 過使幹涉的信標周期組間的信標周期進行結合動作，可以在相互區分的期間 進行通信，所以可以防止幹涉。
工業上的應用可能性
本發明對於進行ad hoc通信等時的無線通信方法及無線通信裝置是有用 的，在無線網絡內的各無線通信裝置發送信標的情形下，適用於動態變更其 信標周期的情況。
權利要求
1. 無線通信方法，其用於多個無線通信裝置在信標周期內接收或發送信標，所述無線通信方法包括以下步驟第1無線通信裝置在所述信標周期內使用包括第2信標發送者信息和第2信標周期佔有信息的第2信標，所述第1無線通信裝置在作為發送第1信標期間的信標時隙之前檢測是否存在空閒的信標時隙的檢測步驟，在所述檢測步驟中，當檢測到所述空閒信標時隙時，包括以下步驟生成第1信標發送者信息的步驟，所述第1信標發送者信息包括用於確定所述第1無線通信裝置的識別符、以及表示是否有所述第1無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的第1移動狀況信息；在所述第1無線通信裝置的信標時隙發送第1信標的步驟，所述第1信標包含用所述第2信標發送者信息生成的第1信標周期佔有信息、以及所述第1信標發送者信息；和在至規定數的超幀為止的各超幀中，從在所述第1無線通信裝置的信標時隙到信標周期結束為止，當有移動預定的第4無線通信裝置沒有接收到所發送的第4信標時、或者當所述有移動預定的第4無線通信裝置所發送的所述第4信標、從沒有移動預定的第5無線通信裝置接收的第5信標所包含的第5信標周期佔有信息得不到確認時，在規定數的超幀之後，將所述第1無線通信裝置的信標時隙變更為所述空閒信標時隙的步驟，所述無線通信方法還包括以下步驟所述第2無線通信裝置從所述第1無線通信裝置接收包括所述第1信標發送者信息的所述第1信標的步驟；所述第2無線通信裝置使用所述第1信標發送者信息生成新的第2信標周期佔有信息，進一步生成包括所述新的第2信標周期佔有信息的新的第2信標的步驟；和在所述第2無線通信裝置的信標時隙中，發送所述新的第2信標的步驟。
2. 根據權利要求1所述的無線通信方法，所述第2信標發送者信息包括用於確定所述第2無線通信裝置的識別符、以及表示是否有所述第2無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的第 2移動狀況信息， _所述第2信標周期佔有信息包括發送了第3信標的第3無線通信裝置 的信標時隙位置、用於確定所述第3無線通信裝置的識別符、以及表示是否 有所述第3無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的第3移動狀況信息，所述第3信標是所述第2無線通信裝置所接收的信標。
3. 根據權利要求1或者2所述的無線通信方法，所述第1移動狀況信息、所述第2移動狀況信息或者所述第3移動狀況 信息分別是對所述規定數的超幀進行計數的移動計數器的計數值或者標誌。
4. 根據權利要求1或者2所述的無線通信方法，所述第1無線通信裝置的作為變更目的地的所述空閒信標時隙為位於最 前方的空閒信標時隙。
5. 根據權利要求1或者2所述的無線通信方法，所述第1移動狀況信息、所述第2移動狀況信息或者所述第3移動狀況 信息進一步包括表示各自的無線通信裝置的信標時隙位置的移動預定目的 地的移動目的地時隙位置信息，從所述第1無線通信裝置的信標時隙到信標周期結束為止，所述第1無 線通信裝置接收第4信標，當檢測到所述第4信標所表示的移動目的地時隙位置信息所指定的信標 時隙以外還存在空閒信標時隙時，則將所述所指定的信標時隙以外的空閒信 標時隙作為所述第1信標的變更後信標時隙位置通知給所述第2、第4以及 第5無線通信裝置。
6. 根據權利要求1或者2所述的無線通信方法，所述第1無線通信裝置選擇所述空閒信標時隙中位於最前方的信標時隙 時，所述第1無線通信裝置的信標時隙位置如果不是位於信標時隙中最後方 的位置，則按順序在下一個超幀中選擇位於最前方的空閒時隙的下一個的空 閒時隙，直到成為位於所述信標時隙中最後方的位置為止。
7. 無線通信系統，其為多個無線通信裝置在信標周期內接收或發送信標 的系統，第l無線通信裝置包括第1無線處理單元，所述第1無線通信裝置從第2無線通信裝置接收包 括第2信標發送者信息和第2信標周期佔有信息的第2信標；第1信標時隙位置控制單元，其在所述信標周期內使用所述第2信標檢 測是否存在空閒信標時隙，所述第1無線通信裝置在作為發送第1信標期間 的信標時隙之前檢測到空閒信標時隙時，進行信標時隙位置的變更；第1信標發送者信息，其包括用於確定所述無線通信裝置的識別符、 以及表示是否有所述第1無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的第1移 動狀況信息；第1幀構成單元，其構成第1信標，該第1信標包含用所述第2信標 發送者信息生成的第1信標周期佔有信息、以及所述第1信標發送者信息； 和第1信標發送指示單元，檢測所述第1無線通信裝置的信標時隙位置， 指示所述第1無線通信裝置發送構成了所述幀構成單元的第1信標，所述第1信標時隙位置控制單元根據所述第1信標周期佔有信息，在信 標周期內檢測所述第1無線通信裝置的信標時隙之前的空閒信標時隙，在發 送了所述第l信標後，在至規定數的超幀為止的各超幀中，從所述第l無線 通信裝置的信標時隙至1|信標周期結束為止，當有移動預定的第4無線通信裝 置沒有接收到所發送的第4信標時、或者當所述有移動預定的第4無線通信 裝置所發送的所述第4信標、從沒有移動預定的第5無線通信裝置接收的第 5信標所包含的第5信標周期佔有信息得不到確認時，在規定數的超幀之後， 向所述信標發送指示單元輸出將所述第1無線通信裝置的信標變更成所述空 閒信標時隙的信標發送時刻，所述第1信標發送指示單元根據變更後的信標發送時刻將所述第1信標 從所述第1幀構成單元輸出到所述第1無線處理單元；所述第2無線通信裝置包括第2無線處理單元，從所述第1無線通信裝置接收包括所述第1信標發 送者信息的所述第1信標；第2幀構成單元，使用所述第1信標發送者信息生成新的第2信標周期 佔有信息，並生成包括所述新的第2信標周期佔有信息的新的第2信標；第2信標發送指示單元，在所述第2無線通信裝置的信標時隙中，指示 所述第2無線處理單元發送所述新的第2信標。
8. 根據權利要求7所述的無線通信系統，所述第2信標發送者信息包括用於確定所述第2無線通信裝置的識別 符、以及表示是否有所述第2無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的第 2移動狀況信息；所述第2信標周期佔有信息包括發送了第3信標的第3無線通信裝置 的信標時隙位置、用於確定所述第3無線通信裝置的識別符、以及表示是否 有所述第3無線通信裝置的信標時隙位置的移動請求的第3移動狀況信息，所述第3信標是所述第2無線通信裝置所接收的信標。
9. 根據權利要求7或者8所述的無線通信系統，所述第1移動狀況信息、所述第2移動狀況信息或者所述第3移動狀況 信息分別是對所述規定數的超幀進行計數的移動計數器的計數值或者標誌。
10. 根據權利要求7或者8所述的無線通信系統，所述第1信標時隙位置控制單元檢測到的空閒信標時隙為位於最前方的 空閒信標時隙。
11. 根據權利要求7或者8所述的無線通信系統，所述第1移動狀況信息、所述第2移動狀況信息或者所述第3移動狀況 信息進一步包括表示各所述無線通信裝置的信標時隙位置的移動預定目的 地的移動目的地時隙位置信息，從所述第1無線通信裝置的信標時隙到信標周期結束為止，所述第1無 線通信裝置接收第4信標，當所述第4信標所表示的移動目的地時隙位置信 息所指定的信標時隙以外還有空閒信標時隙時，所述第1信標時隙位置控制 單元將所述所指定的信標時隙以外的空閒信標時隙作為所述第1信標的變更 後信標時隙位置。
12. 根據權利要求7或者8所述的無線通信系統，所述信標位置時隙控制單元選擇所述空閒信標時隙中位於最前方的信標 時隙時，所述第1無線通信裝置的信標時隙位置如果不是位於信標時隙中最 後方的位置，則按順序在下一個超幀中選擇位於最前方的空閒時隙的下一個 空閒時隙，直到成為位於所述信標時隙中最後方的位置為止。
全文摘要
本發明涉及無線通信方法及無線通信裝置。構成無線網絡系統的無線通信裝置的信標時隙位置控制單元(205)檢測在信標周期內是否存在空閒信標時隙。空閒信標時隙在發送自己的信標的期間之前的時候，移動計數器(206)開始計數規定的超幀。然後，計數結束時，在先前的空閒的信標時隙發送自己的信標。由此，由於空閒信標時隙塞滿，所以即使加入無線通信系統的無線通信裝置的數目動態地變動，無線通信裝置也可以進行通信效率好、且功率消耗浪費少的無線通信。
文檔編號H04W48/08GK101448302SQ20081019078
公開日2009年6月3日 申請日期2005年8月1日 優先權日2004年8月31日
發明者三村政博, 土居裕, 松本泰輔 申請人:松下電器產業株式會社