JP2008199593A - 無線通信方法および無線通信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】指向性の電波を使用するアドホックネットワークにおいて、マルチアクセスを簡易に実現すること。
【解決手段】指向性の電波を使用するアドホックネットワークにおいて、マスタデバイスとして機能する２つのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）を、互いに指向性が向かい合うように対向配置する。スーパフレーム２００は２つのサブスーパフレーム２０１、２０２に時分割して、一方のサブスーパフレームは一方のＰＮＣ（Ａ１）に制御させ、もう一方のサブスーパフレームは他方のＰＮＣ（Ａ２）に制御させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信ネットワーク、特にマルチアクセスアドホックネットワークの構築に好適な無線通信方法および無線通信装置に関する。

ＵＷＢ（Ultra Wide band）は、近年開発中の近距離無線通信技術である。マイクロ波帯におけるＵＷＢ技術は、ＵＷＢの業界団体であるＷｉＭｅｄｉａによる標準化が完了しており、これに準拠した製品（ワイヤレスＵＳＢなど）も近々発売予定の状況である。

ＵＷＢやＷｉ−Ｆｉ（Wireless Fidelity）といった比較的近距離の無線通信は、帯域の有効利用の必要性から、マルチアクセス技術が導入される。Ｗｉ−Ｆｉでは、イーサネット（登録商標）のＣＳＭＡ／ＣＤ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection：搬送波感知多重アクセス／衝突検出）プロトコルの無線版ともいえるＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）によるキャリア検知機能に基づく排他制御によって、マルチアクセスを実現している。Ｗｉ−Ｆｉでは、アクセスポイントを介するスター型のネットワーク形態を取るのが特徴である。なお、Ｗｉ−Ｆｉの技術は、非特許文献１に開示されている。

また、ＷｉＭｅｄｉａにおいては、ＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access）を主体としたスロット予約型の排他制御によってマルチアクセスを実現する。さらに、ＷｉＭｅｄｉａによるネットワーク形態は、各ノードがビーコンを送信し合ってネットワークを構成するメッシュ型となっている。

ミリ波帯における電波の特質としては指向性が挙げられる。すなわち、ミリ波帯の電波は、マイクロ波帯の電波と異なり、指向性を有する。ミリ波帯のＵＷＢを使用する無線通信方式、つまり、指向性を有する電波を使用する無線通信方式においてマルチアクセスを実現する方法が求められている。

ＵＷＢの伝送距離は極めて短いため、ＵＷＢのアプリケーションとしては、例えば、ＷＰＡＮ（Wireless Personal Area Network）が考えられている。ＰＡＮは、個人が所持している機器間を広帯域で接続するネットワーク技術であり、ＷＰＡＮはデジタル家電を無線でつなぐことを想定している。現時点におけるＷＰＡＮのＭＡＣ（Medium Access Control）の構成は、非特許文献２に開示されている。
ANS/IEEE Standard 802.11, 1999 Edition, Local and metropolitan area networks - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications IEEE Standard 802.15.3-2003, Local and metropolitan area networks - Part 15.3: Wireless Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications for High Rate Wireless Personal Area Networks (WPANs)

ミリ波帯のＵＷＢを使用する無線通信方式におけるマルチアクセス実現方法の検討に際しては、どのようなネットワーク形態が可能であるかを考える必要がある。なお、ＵＷＢのアプリケーションとして考えられている上記ＷＰＡＮでは、その構成要素はデバイス（ＤＥＶ：Device）と呼ばれるため、本明細書でも、ネットワークを構成するノードのことを「デバイス（ＤＥＶ）」と呼ぶことにする。

第１に、ミリ波帯のＵＷＢ技術においては、ミリ波が指向性の強い電波であるため、ＣＳＭＡによる排他制御は使用が困難であるという事実である。例えば、図２６に示すように、デバイスＰがデバイスＱと通信を行いたい場合、競合する相手はデバイスＸである。このとき、デバイスＰとデバイスＸとは、共に指向性アンテナによる通信を行うため、デバイスＰはデバイスＸからの信号を、デバイスＸはデバイスＰからの信号をそれぞれ受信することが困難である。このため、ミリ波帯におけるＵＷＢでは、キャリア（搬送波）の有無の判定による排他制御を行うＣＳＭＡ技術を、そのまま適用することが困難である。

また、スター型のネットワーク構成では、双方向通信でのマルチアクセスは実現が困難である。なぜなら、この場合、ある１つのデバイス（マスタ）Ｐから発せられる指向性アンテナによる無線通信エリアとこれを受信する他の複数のデバイス（スレーブ）Ｑ１、Ｑ２は、図２７に示すように、すべて同じ方向を向くことになる。このため、複数のデバイス（スレーブ）Ｑ１、Ｑ２からデバイス（マスタ）Ｐへの通信の排他制御は構成上可能かもしれないが、デバイス（マスタ）Ｐからの通信は排他制御が困難であるからである。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、指向性を有する電波を使用するアドホックネットワークにおいて、マルチアクセスを簡易に実現することができる無線通信方法および無線通信装置を提供することを目的とする。

本発明の無線通信方法は、指向性電波を用いて通信エリア内の少なくとも１つのスレーブ無線通信装置を制御するマスタ無線通信装置がスーパフレームを用いて通信を行う無線通信方法において、前記マスタ無線通信装置を、互いに指向性が向かい合うように対向配置し、前記スーパフレームをサブスーパフレームに時分割し、それぞれのサブスーパフレームを前記マスタ無線通信装置の間で割り振って、通信制御を行う、ようにした。

本発明の無線通信装置は、指向性電波を用いて無線通信を行うマスタ無線通信装置であって、ネットワークの通信に用いるスーパフレームをサブスーパフレームに時分割して得られた１つのサブスーパフレームを用いて互いに指向性が向かい合うように対向配置された他のマスタ無線通信装置に送信する同期用の基準信号であるメインビーコンを生成するＭＡＣ処理部と、生成されたメインビーコンを送信する送信部と、を有する構成を採る。

本発明の無線通信装置は、指向性電波を用いて無線通信を行うマスタ無線通信装置であって、互いに指向性が向かい合うように対向配置された他のマスタ無線通信装置から、ネットワークの通信に用いるスーパフレームをサブスーパフレームに時分割して得られた１つのサブスーパフレームを用いて送信された同期用の基準信号であるメインビーコンを受信する受信部と、前記メインビーコンに対するエコーであることを示す情報を含むエコービーコンを生成するＭＡＣ処理部と、生成されたエコービーコンを送信する送信部と、を有する構成を採る。

本発明によれば、指向性を有する電波を使用するアドホックネットワークにおいて、マルチアクセスを簡易に実現することができる。

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照して詳細に説明する。なお、以下では、無線通信装置は、無線通信をミリ波帯のＵＷＢで行うものとして説明するが、これに限られるものではない。また、本実施の形態では、ＷＰＡＮへの適用を想定して、ＷＰＡＮで用いられる用語を使用する。具体的には、ネットワークを構成するノード（端末）のことを広く「デバイス」と呼ぶことにする。また、ネットワークを構成する複数のデバイスのうち、統制役のデバイス（マスタ）のことを、「ピコネット・コーディネータ（ＰＮＣ：Piconet Coordinator）」と呼ぶことにする。特に、マスタデバイスは「ＰＮＣ」と表記し、スレーブデバイスは「ＤＥＶ」と表記することにする。デバイスとしては、具体的には、例えば、テレビ、ＨＤＤレコーダ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、オーディオプレイヤーなどのデジタル家電を想定している。

図１は、本実施の形態に係る無線通信方法を適用したネットワークの構成を示す概略図である。

図１に示すネットワークは、２つのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）を有する例を示す。各ＰＮＣは、マスタデバイスとして、周辺にある他の複数のスレーブデバイス（ＤＥＶ）を束ねて１つのピコネット（Piconet）を形成する。ピコネットとは、一般に、１つのマスタに対して複数のスレーブを接続して構成されるネットワークである。ＰＮＣは、ビーコン（Beacon、基準信号）を送信してネットワークのタイミングを調整する機能を有する。ＤＥＶは、ネットワークに従属し、ビーコンを受信してＰＮＣから指定されたタイミングで通信相手と通信（データの送受信など）を行う。ＰＮＣは、各ＤＥＶに割り当てるタイムリソース（時間間隔など）を管理することによって、各ＤＥＶの通信路の形成を制御する。これにより、任意のＤＥＶ間で１対１（ポイント・ツー・ポイント）の通信路が形成され、データ転送などの通信が行われる。なお、ＰＮＣは、ピコネット内で単にＤＥＶとしても機能する。すなわち、必要に応じて、ＰＮＣは、自己のデータの送受信を行うことが可能である。

２つのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）は、指向性電波（ミリ波帯のＵＷＢ）を使用するため、それぞれ一定の無線通信エリア１０、２０を有する。２つのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）は、互いに指向性が向かい合うように、つまり、自無線通信装置が他のＰＮＣの無線通信エリア内に存在するように対向配置されている。本実施の形態では、好ましくは、２つのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）は、自無線通信装置の１本の指向性アンテナが一定の方向に固定的に配置されている。ＷＰＡＮへの適用を考えた場合、ＰＮＣは、例えば、デジタルテレビ受信機その他の据え置き型デジタル家電である。なお、ＰＮＣは、携帯電話、ＰＤＡ（Personal Data Assistance）などの移動端末であってもよい。また、図示しないが、もちろん、各ＤＥＶも指向性を有する。

例えば、図１において、一方のＰＮＣ（Ａ１）の無線通信エリア１０内には、他方のＰＮＣ（Ａ２）のほかに複数のＤＥＶ（Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２）が存在する。他方のＰＮＣ（Ａ２）の通信エリア２０内には、一方のＰＮＣ（Ａ１）のほかに、複数のＤＥＶ（Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１）が存在している。したがって、図１のネットワークでは、１つのＰＮＣ（Ａ１）によって３つのＤＥＶ（Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２）を含むサブピコネットが形成され、もう１つのＰＮＣ（Ａ２）によって他の３つのＤＥＶ（Ｂ１、Ｃ１、Ｄ１）を含む別のサブピコネットが形成されている。すなわち、図１のネットワークは、２つのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）によって、それぞれサブピコネットが形成され、更に、２つのサブピコネットによって、１つのピコネットが構成されている。なお、図１において、デバイスＸ、Ｙ、Ｚ、Ｗは、このネットワーク外のデバイスである。

後で詳述するように、２つのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）は、互いに同期を取って交互にビーコンを送信する。そのため、本実施の形態では、２つのＰＮＣに「主」と「副」の区別を設ける。主サイドのＰＮＣは、副サイドのＤＥＶと通信可能なデバイスであり、副サイドのＰＮＣは、主サイドのＤＥＶと通信可能なデバイスである。例えば、図１において、Ａ１を「主」とし、Ａ２を「副」とすると、デバイスＡ１は主サイドのＰＮＣであり、デバイスＡ２は、副サイドのＰＮＣである。また、デバイスＢ１、Ｃ１、Ｄ１は、副サイドのＰＮＣ（Ａ２）と通信可能な主サイドのＤＥＶであり、デバイスＢ２、Ｃ２、Ｄ２は、主サイドのＰＮＣ（Ａ１）と通信可能な副サイドのＤＥＶである。なお、どちらのＰＮＣを「主」（または「副」）とするかは、設定情報により決定される。

図２は、図１のネットワークにおけるスーパフレームの構成を示す図である。また、図３は、図２のスーパフレームにおけるデバイス間の信号の送受信関係を示す図である。

本実施の形態のネットワークの通信では、図２に示す構成のスーパフレームを使用する。このスーパフレーム２００は、２つのサブスーパフレーム、具体的には、主サブスーパフレーム２０１と副サブスーパフレーム２０２とで構成されている。主サブスーパフレーム２０１は、主サイドのＰＮＣがメインビーコンを送信するスーパフレームである。主サブスーパフレーム２０１は、先頭から順に主サイドメインビーコン、主サイドエコービーコン、副サイド個別要求スロット、および副サイドＲＳ（Reservation Slot：リザベーションスロット）という４つの部分で構成されている。また、副サブスーパフレーム２０２は、副サイドのＰＮＣがメインビーコンを送信するスーパフレームであって、主サブスーパフレーム２０１と同様のパートで構成されている。すなわち、副サブスーパフレーム２０２は、先頭から順に副サイドメインビーコン、副サイドエコービーコン、主サイド個別要求スロット、および主サイドＲＳで構成されている。

主サイドメインビーコンは、図３に示すように、主サイドのＰＮＣから副サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して送信される。主サイドメインビーコンは、副サイドのすべてのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して主サブスーパフレーム開始のタイミングを同期させ、同時に副サイドの各デバイスに対して必要な情報や指令を流すための制御信号である。ビーコンの送信は、ブロードキャスト（一斉同報）によって行われる。

主サイドエコービーコンは、図３に示すように、副サイドのＰＮＣから主サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して送信（ブロードキャスト）される。この主サイドエコービーコンは、主サイドのＰＮＣから副サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して送信された主サイドメインビーコンの内容を、主サイドのＤＥＶに対して通知するための制御信号である。主サイドエコービーコンは、フレームヘッダの送信元アドレスおよびエコーフラグを除いて、主サイドメインビーコンとほぼ全く同じ内容を有する。これにより、本来主サイドメインビーコンを受信が困難な主サイドのＤＥＶであっても、主サイドメインビーコンの内容を知ることができ、本来互いに通信が困難である主サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）間において情報の共有が可能になる。

副サイド個別要求スロットは、副サイドにおけるすべてのＤＥＶが通信路にアクセス可能なアクセス期間として、副サイドのＤＥＶがネットワークに対して各種要求を行うためのスロットである。各ＤＥＶの要求には、例えば、アソシエーション（ＡＳＳ：Association）（ネットワークへの加入）、ＲＳ予約（通信スロットの予約）、ＲＳ解約（予約した通信スロットの解約）、キープアライブ（ネットワークへの加入継続）などがある。各ＤＥＶの要求は、この個別要求スロットによって競合なしに送信される。副サイド個別要求スロットでは、図３に示すように、副サイドのＤＥＶの要求が、主サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して送信される。

副サイド個別要求スロットには、１）加入者用の要求スロットと、２）新規加入者用の要求スロットとが設けられている。この加入者用の要求スロットは、既にアソシエーションを済ませて加入済みの副サイドのＤＥＶが、通信スロットを予約したり解約したりするためのスロットであって、主サイドのＰＮＣによって割り当てられる。また、この新規加入者用の要求スロットは、新規に加入するＤＥＶに対して、アソシエーションを実施するために、未加入のどのＤＥＶも使用することができるスロットである。前者に関しては、主サイドのＰＮＣからのメインビーコンによって、何番目のスロットが副サイドのどのＤＥＶに割り当てられているかが示されており、このスケジューリングに従って副サイドのＤＥＶは予約などを行う。後者に関しては、副サイドのＤＥＶが、アソシエーションを要求した場合において、同じ副サイドの他のＤＥＶのアソシエーション要求と重複するなどして、主サイドのＰＮＣからの応答がなかったときは、タイミングをランダムなスーパフレーム回数だけ待って再送を行うことで、競合を回避する。

なお、本実施の形態では、各サイドにおけるすべてのＤＥＶが、通信路にアクセス可能なアクセス期間として、２つのビーコン（メインビーコンとエコービーコン）の後に、個別要求スロットを設けこることで（期間のスロット化）、各ＤＥＶの要求を競合なしに送信するようにしているが、競合回避する手段はこれに限定されない。個別要求スロットは、キャリアを使って競合を回避することが困難であるという指向性を有する電波に特有の条件下における競合回避の代替手段の一例である。これは、例えば、ＰＮＣによるポーリングを用いることによっても実現可能である。

次に、副サイドの個別要求スロットが終了すると、副サイドのＲＳとなる。副サイドＲＳは、副サイドのＤＥＶの予約要求に応じて主サイドのＰＮＣによって割り当てられる通信期間である。この期間は、時間で管理してもよいし、スロット化してスロットで管理してもよい。ここでは、スロットで管理する場合を例にとって説明する。ＲＳの期間では、例えば、データの転送が行われる。副サイドＲＳでは、図３に示すように、副サイドのＤＥＶから主サイドの通信相手（ＤＥＶ）に対して、例えば、データが転送される。

以上、主サイドメインビーコンの送信から副サイドＲＳの転送の終了までが、主サブスーパフレーム２０１である。そして、今度はそれぞれサイドを入れ替えただけで、全く同じことを繰り返す副サブスーパフレーム２０２が続いて、１つのスーパフレーム２００の終了となる。

すなわち、副サイドメインビーコンは、図３に示すように、副サイドのＰＮＣから主サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して送信（ブロードキャスト）される。副サイドメインビーコンは、主サイドのすべてのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して副サブスーパフレーム開始のタイミングを同期させ、同時に主サイドの各デバイスに対して必要な情報や指令を流すための制御信号である。

副サイドエコービーコンは、図３に示すように、主サイドのＰＮＣから副サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して、送信（ブロードキャスト）される。この副サイドエコービーコンは、副サイドのＰＮＣから主サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して送信された副サイドメインビーコンの内容を、副サイドのＤＥＶに対して通知するための制御信号である。副サイドエコービーコンは、フレームヘッダの送信元アドレスを除いて、副サイドメインビーコンと全く同じ内容を有する。これにより、副サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）間においても情報の共有が可能になる。

主サイド個別要求スロットは、主サイドのＤＥＶがネットワークに対して各種要求（アソシエーション、ＲＳ予約、ＲＳ解約、キープアライブ）を行うためのスロット（アクセス期間）である。主サイド個別要求スロットでは、図３に示すように、主サイドのＤＥＶの要求が、副サイドのデバイス（ＰＮＣ、ＤＥＶ）に対して競合なしに送信される。主サイド個別要求スロットには、副サイド個別要求スロットの場合と同様に、１）加入者用の要求スロットと、２）新規加入者用の要求スロットとが設けられている。

主サイドＲＳは、主サイドのＤＥＶの予約要求に応じて、副サイドのＰＮＣによって割り当てられる通信期間（時間またはスロット）である。主サイドＲＳでは、図３に示すように、主サイドのＤＥＶから副サイドの通信相手（ＤＥＶ）に対して、例えば、データが転送される。

なお、本実施の形態では、図２に示すように、主サブスーパフレーム２０１と副サブスーパフレーム２０２との時間比率は均等割りになっているが、本発明はこれに限定されない。例えば、図４に示すように、各方向のトラフィック量に応じてサブスーパフレームを可変長にすることも可能である。この場合、主サイドと副サイドとの各ＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）は、各方向のトラフィック量に基づいて重み付けを行い、サブスーパフレーム２０１、２０２の長さ（時間：Ｔ_１、Ｔ_２）を調整する。具体的には、各ＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）は、重み付けとして、例えば、各ＰＮＣが管理するＲＳの長さ（時間）をトラフィック量に応じて可変する。この場合、各ＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）は、自サイドのメインビーコンに自己が管理するＲＳの長さ（重み付け）を記述し、このメインビーコンを送信（ブロードキャスト）する。つまり、Ａ１が主サイドである場合は、Ａ１は、主サイドメインビーコンにＡ１が管理するＲＳの長さを記述し、Ａ２は、副サイドメインビーコンにＡ２が管理するＲＳの長さを記述する。これによって、各ＤＥＶにタイミングが通知され、同期が保たれる。このようにサブスーパフレームを可変長にすることで、トラフック量が多い方向のサブスーパフレーム（特にＲＳ）の時間を長くとることができ、サブスーパフレームひいてはスーパフレーム全体の空き時間を短縮することができる（データ転送効率の向上）。

上記構成を有するスーパフレーム２００において、２つのＰＮＣ間、ＰＮＣとＤＥＶ間、または２つのＤＥＶ間で、各種信号が送受信される。

図５は、本実施の形態で使用される各種信号のフレームフォーマットを示す図である。特に、図５（Ａ）は、ビーコンのフレームフォーマット、図５（Ｂ）は、ＲＳ予約のフレームフォーマット、図５（Ｃ）は、ＲＳ解約（ＲＳＲ：Reservation Slot Reset）のフレームフォーマット、図５（Ｄ）は、アソシエーションのフレームフォーマット、図５（Ｅ）は、キープアライブのフレームフォーマット、図５（Ｆ）は、データのフレームフォーマットをそれぞれ示している。

ビーコンは、上記のように、主サイドメインビーコン、主サイドエコービーコン、副サイドメインビーコン、および副サイドエコービーコンの４つの種類が存在する。ビーコンは、フレーム構成として、例えば、図５（Ａ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、ＰＮＣ情報、主サイド端末情報、副サイド端末情報、ＲＳ情報、およびＦＥＣ（Forward Error Correction）で構成されている。

ビーコンを構成する項目の内容は、例えば、次の通りである。「ヘッダ」には、送信元アドレス、送信先アドレス、フレーム長、およびフレーム種別または上位プロトコルが記述される。「ＰＮＣ情報」には、ＰＮＣに関する情報、具体的には、ピコネットＩＤ（ピコネットのＩＤと主／副フラグ）、エコーフラグ、スーパフレーム比率、自ＰＮＣのＭＡＣ（Media Access Control）アドレス、対面ＰＮＣのＭＡＣアドレス、および次のビーコン時間が記述される。「主サイド端末情報」には、主サイドの端末（ＤＥＶ）に関する情報、具体的には、主サイドのＤＥＶのＭＡＣアドレス、主サイドのＤＥＶの属性、および主サイドのＤＥＶの個別要求スロットが記述される。「副サイド端末情報」には、副サイドの端末（ＤＥＶ）に関する情報、具体的には、副サイドのＤＥＶのＭＡＣアドレス、副サイドのＤＥＶの属性、および副サイドのＤＥＶの個別要求スロットが記述される。「ＲＳ情報」には、自己が管理するサイドのＲＳ情報、具体的には、持ち主のＭＡＣアドレス、通信相手のＭＡＣアドレス、スロット時間（開始・終了）またはスロット番号、およびプライオリティが記述される。エコーの場合は、ヘッダ内の送信元アドレスおよびＰＮＣ情報内のエコーフラグのみが書き替えられ、その他の内容は全く同じである。

ＲＳ予約の信号は、フレーム構成として、例えば、図５（Ｂ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、ピコネットＩＤ、ＦＬＡＧ−１、送信元アドレス、送信先アドレス、ＲＳ情報、およびＦＥＣで構成されている。ここで、「ＦＬＡＧ−１」には、ｒｅｑ／ｒｓｐ／ａｃｋ（フレームの種別）、エコーフラグ、およびリザベーション／リセットフラグが記述される。「ｒｅｑ」はリクエスト（request：要求）、「ｒｓｐ」はレスポンス（response：応答）、「ａｃｋ」はアクノレッジ（acknowlege：肯定応答）である。このＲＳ予約（つまり、通信スロットの要求）の場合、送信元アドレスは、持ち主である。

ＲＳ解約（ＲＳＲ）の信号は、基本的には、ＲＳ予約の信号と同様のフレーム構成を有する。すなわち、ＲＳ解約の信号は、フレーム構成として、例えば、図５（Ｃ）に示すように、先頭から順に、先頭から順に、ヘッダ、ピコネットＩＤ、ＦＬＡＧ−１、送信元アドレス、送信先アドレス、ＲＳ情報、およびＦＥＣで構成されている。このＲＳ解約（つまり、通信スロットの解約）の場合も、送信元アドレスは、持ち主である。また、予約と解約は、リザベーション／リセットフラグにて区別する。

アソシエーションの信号は、フレーム構成として、例えば、図５（Ｄ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、ピコネットＩＤ、ＦＬＡＧ−２、要求者、認証情報、およびＦＥＣで構成されている。ここで、「ＦＬＡＧ−２」には、ｒｅｑ／ｒｓｐ（フレームの種別）、エコーフラグ、およびアソシエーション／リセットフラグが記述される。「要求者」は、アソシエーションの要求者である。

キープアライブ（keep alive）の信号は、フレーム構成として、例えば、図５（Ｅ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、ピコネットＩＤ、ＦＬＡＧ−３、送信元アドレス、次回送信時間、およびＦＥＣで構成されている。ここで、「ＦＬＡＧ−３」には、ＤＥＶの属性が記述される。

キープアライブとは、ネットワーク上で、接続が有効であることを確認するために定期的に行われる通信である。本実施の形態では、通信を行うか行わないかに関わりなく、例えば、スーパフレーム２０回に１回程度、ネットワークの加入者（メンバ）であり続けるためにキープアライブの信号を個別要求スロットにて送信することが義務付けられる。各ＰＮＣは、キープアライブ信号を確認して不在デバイスの個別要求スロットを削除することで、個別要求スロットなどのオーバヘッドを削減するようにしている。

データの信号は、フレーム構成として、例えば、図５（Ｆ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、データ、およびＦＥＣで構成されている。「データ」は、通信相手に転送すべきデータ本体である。

本実施の形態では、各デバイスは、何も通信を行わない状態のとき、つまり、自端末からデータを送信しない場合、又は、個別要求スロットにおいて、通信の要求がない場合に、メインビーコン、エコービーコン、および逆サイドの個別要求スロットにおいてのみ受信待ち状態になる。ＵＷＢでは受信待ちの消費電力（同期処理による消費電力）が大きいため、これによって、不必要な受信待ち時間を減らして消費電力を低減することが可能となる。

図６は、本実施の形態におけるＰＮＣの構成を示すブロック図である。

図６に示すＰＮＣ（無線通信装置）１００は、大別して、アンテナ１１０、送受信部１２０、ＭＡＣ処理部１３０、および上位層処理部１４０を有する。

アンテナ１１０は、例えば、１本の指向性アンテナで構成されている。指向性アンテナの具体的な構成は、特に限定されない。

送受信部１２０は、物理層として、アンテナ１１０を介してミリ波のＵＷＢ信号を送受信する。上記のように、ＵＷＢ信号は、伝送距離が極めて短い非常に広帯域の信号であり、ミリ波帯におけるＵＷＢ信号は、指向性を有して使うのが一般的である。

ＭＡＣ処理部１３０は、ＭＡＣプロトコル処理を行う。ＭＡＣ処理部１３０は、例えば、時計部１３１、記録部１３２、ビーコン処理部１３３、エコー処理部１３４、ＡＳＳ／ＲＳ処理部１３５、およびフレーム処理部１３６を有する。

時計部１３１は、時計を内蔵し、時間を計測する。各処理部１３３〜１３６は、この時計部１３１によって所定のタイミングで起動される。

記録部１３２は、各種信号のフレームを作成するための情報を記録する。具体的には、例えば、記録部１３２には、対面ＤＥＶの装置情報、個別要求スロットの順番、ＲＳのスケジュール、サブスーパフレームの重み付けなどが記録されている。

ビーコン処理部１３３は、メインビーコンを作成する処理（ビーコン処理）を行う。具体的には、ビーコン処理部１３３は、所定の起動時間になると、記録部１３２に記録された情報を用いて自サイドのサブスーパフレームにおけるメインビーコンを作成し、作成したメインビーコンを送受信部１２０およびアンテナ１１０を介して送信（ブロードキャスト）する。

エコー処理部１３４は、エコービーコンを作成する処理（エコー処理）を行う。具体的には、エコー処理部１３４は、逆サイドのサブスーパフレームにおける逆サイドのＰＮＣからのメインビーコンを、アンテナ１１０および送受信部１２０を介して受信すると、受信したメインビーコンを利用して、逆サイドのサブスーパフレームにおけるエコービーコンを作成する。次に、作成したエコービーコンを、送受信部１２０およびアンテナ１１０を介して送信（ブロードキャスト）する。

ＡＳＳ／ＲＳ処理部１３５は、アソシエーションおよびＲＳの予約・解約に関する処理（ＡＳＳ／ＲＳ処理）を行う。具体的な処理の内容は、後述する。

フレーム処理部１３６は、上記のビーコン処理、エコー処理、およびＡＳＳ／ＲＳ処理以外のフレーム処理、例えば、データ転送の処理を行う。

上位層処理部１４０は、各種のアプリケーションを実行し、送信データを生成してＭＡＣ処理部１３０に送出する。また、上位層処理部１４０は、ＭＡＣ処理部１３０から受信データを受け取ってアプリケーション処理を行う。

上記の構成を有するＰＮＣ１００の動作について説明する。

時計部１３１は、スーパフレーム２００の自サイドのサブスーパフレームの起動時間になると、ビーコン処理部１３３を起動して、メインビーコンを生成させる。このとき、ビーコン処理部１３３は、時計部１３１からの要求を受けて、記録部１３２に記録された所定の情報（例えば、対面ＤＥＶの装置情報、個別要求スロットの順番、ＲＳのスケジュール、およびサブスーパフレームの重み付け）をビーコンに記述した後、このビーコンを送受信部１２０およびアンテナ１１０を介して送信（ブロードキャスト）する。

また、逆サイドのサブスーパフレームにおいて、逆サイドのＰＮＣからメインビーコンが送信されると、このメインビーコンは、アンテナ１１０で受信され、送受信部１２０で必要な処理が施された後、エコー処理部１３４に通知される。このとき、エコー処理部１３４は、まず、通知されたメインビーコン内の通信相手の重み付けに基づいて、自無線通信装置の重み付けと、通信相手の重み付け及び自装置の重み付けを用いて計算される次回の自己のメインビーコン送信時間と、を時計部１３１に設定する。その後、通知されたメインビーコンに対して、送信元アドレスおよびエコーフラグ以外をそっくりそのままコピーしてエコービーコンとして再送信（ブロードキャスト）する。

また、自サイドのサブスーパフレーム内の個別要求スロットの期間では、この期間中に送信された要求は、すべてＡＳＳ／ＲＳ処理部１３５に送られる。このとき、ＡＳＳ／ＲＳ処理部１３５は、その要求がアソシエーション要求の場合は、その内容に基づいて応答を決定する。そして、アソシエーション要求を受け付ける場合は、記録部１３２に対してＤＥＶの装置情報と個別要求スロットの順番を更新させて、アソシエーション応答を送受信部１２０およびアンテナ１１０を介して送信する。また、ＡＳＳ／ＲＳ処理部１３５は、その要求がＲＳの予約／解除の場合は、その内容に基づいて応答を決定する。そして、ＲＳの予約／解除を認める場合は、記録部１３２に対してＲＳのスケジュールを更新させて、ＲＳ予約応答／ＲＳ解約応答を送受信部１２０およびアンテナ１１０を介して送信する。

図７は、本実施の形態におけるアソシエーションの処理手順（シーケンス）を説明するための図である。図８は、図７のアソシエーションシーケンスの内容を示すシーケンス図である。なお、ここでは、一例として、副サイドのＤＥＶがアソシエーション要求を送信する場合を例にとって説明するが、主サイドのＤＥＶがアソシエーション要求を送信する場合も同様に説明することができる。

まず、主サブスーパフレーム２０１の主サイドメインビーコン期間において、逆サイドの対面ＰＮＣ（主サイドＰＮＣ）が、メインビーコンを送信（ブロードキャスト）する（Ｓ１０００）。副サイドの当該ＤＥＶは、このメインビーコンを受信し、対面ＰＮＣの情報を取得して、新規加入者用の個別要求スロット２００の位置を確認する（Ｓ１１００）。

その後、当該ＤＥＶは、主サブスーパフレーム２０１の副サイド個別要求スロット期間において、新規加入者用の個別要求スロット２１０を用いてアソシエーション要求（ASS.req）を送信する（Ｓ１２００）。そして、対面ＰＮＣ（主サイドＰＮＣ）は、このアソシエーション要求を受信すると、このアソシエーション要求を承認するか否かを決定し、承認する場合は（Ｓ１３００）、アソシエーション応答（ASS.rsp）を当該ＤＥＶに対して送信する（Ｓ１４００）。そして、当該ＤＥＶは、この承認の結果（アソシエーションへの加入）を逆サイドのすべてのＤＥＶ（主サイドＤＥＶ）に通知するために、アソシエーション応答（ASS.rsp）のエコーを送信（ブロードキャスト）する（Ｓ１５００）。

この結果、当該ＤＥＶは、対面ＰＮＣ（主サイドＰＮＣ）の記録部１３２に登録され、次のスーパフレーム２００における主サイドメインビーコン送信時には、この主サイドメインビーコン内の副サイド端末情報に書き込まれて、認知される。すなわち、当該ＤＥＶは、次回のスーパフレーム２００から特定の通信相手にＲＳ予約などを行うことが可能となる。

図９は、本実施の形態におけるＲＳ予約の処理手順（シーケンス）を説明するための図である。図１０は、図９のＲＳ予約シーケンスの内容を示すシーケンス図である。なお、ここでは、一例として、副サイドのＤＥＶがＲＳ予約要求を送信する場合を例にとって説明するが、主サイドのＤＥＶがＲＳ予約要求を送信する場合も同様に説明することができる。

まず、主サブスーパフレーム２０１の主サイドメインビーコン期間において、逆サイドの対面ＰＮＣ（主サイドＰＮＣ）が、メインビーコンを送信（ブロードキャスト）する（Ｓ２０００）。副サイドの当該ＤＥＶは、このメインビーコンを受信し、対面ＰＮＣの情報を取得して、自己に割り当てられた個別要求スロット２２０の位置を確認する（Ｓ２１００）。

その後、当該ＤＥＶは、主サブスーパフレーム２０１の副サイド個別要求スロット期間において、自己に割り当てられた個別要求スロット２２０を用いて、逆サイドの特定の通信相手（主サイドＤＥＶ）に対してＲＳ予約要求（RS.req）を送信する（Ｓ２２００）。そして、逆サイドの通信相手は、そのＡＣＫ信号（RS.ack）を当該ＤＥＶに返信する（Ｓ２３００）。そして、当該ＤＥＶは、そのＡＣＫ信号（RS.ack）のエコーを対面ＰＮＣ（主サイドＰＮＣ）に送信することで、そのＡＣＫ信号（RS.ack）の情報を対面ＰＮＣに通知する（Ｓ２４００）。そして、対面ＰＮＣは、このＡＣＫ信号（RS.ack）のエコーを受信すると、このＲＳ予約を承認するか否かを決定し、承認する場合は（Ｓ２５００）、ＲＳ予約応答（RS.rsp）を当該ＤＥＶに対して送信する（Ｓ２６００）。そして、当該ＤＥＶは、この承認の結果（ＲＳ予約の確定）を通信相手に通知するために、ＲＳ予約応答（RS.rsp）のエコーを逆サイドの通信相手に送信する（Ｓ２７００）。

この結果、当該ＤＥＶは、次のメインビーコンから割り当て期間（直接、時間を指定してもよく、または固定時間幅のスロットを指定してもよい）２３０が通知され、ＲＳ期間内にて通信相手と通信することが可能となる。

図１１は、本実施の形態におけるＲＳ解約の処理手順（シーケンス）を説明するための図である。図１２は、図１１のＲＳ解約シーケンスの内容を示すシーケンス図である。なお、ここでは、一例として、ＲＳ応答側の主サイドのＤＥＶがＲＳ解約要求を送信する場合を例にとって説明するが、ＲＳ起動側の副サイドのＤＥＶがＲＳ解約要求を送信する場合も同様に説明することができる。

まず、副サブスーパフレーム２０２の副サイドメインビーコン期間において、逆サイドの対面ＰＮＣ（副サイドＰＮＣ）が、メインビーコンを送信（ブロードキャスト）する（Ｓ３０００）。主サイドの当該ＤＥＶは、このメインビーコンを受信し、対面ＰＮＣの情報を取得して、自己に割り当てられた個別要求スロット２４０の位置を確認する（Ｓ３１００）。

その後、当該ＤＥＶは、副サブスーパフレーム２０２の主サイド個別要求スロット期間において、自己に割り当てられた個別要求スロット２４０にて、逆サイドのＲＳ起動側のＤＥＶ（副サイドＤＥＶ）に対してＲＳ解約要求（RSR.req）を送信する（Ｓ３２００）。そして、ＲＳ起動側ＤＥＶは、そのＲＳ解約要求（RSR.req）のエコーを自サイドのＰＮＣ（主サイドＰＮＣ）に送信する（Ｓ３３００）。そして、自サイドのＰＮＣは、このＲＳ解約要求（RSR.req）のエコーを受信すると、このＲＳ解約を承認するか否かを決定し、承認する場合は（Ｓ３４００）、ＲＳ解約応答（RSR.rsp）を逆サイドのＲＳ起動側ＤＥＶに対して送信する（Ｓ３５００）。そして、ＲＳ起動側ＤＥＶは、この承認の結果（ＲＳ解約の確定）を当該ＤＥＶに通知するために、ＲＳ解約応答（RSR.rsp）のエコーを当該ＤＥＶに送信する（Ｓ３６００）。これにより、解約は完了する。

図１３は、本実施の形態のネットワークにおいてネットワーク外への通信を説明するための図である。

本実施の形態では、ＲＳ期間においては、その要求者（Ｂ１）の要求であれば、どのデバイス（Ｂ３）が送信してもよい。例えば、データ送信に対する受信確認（ＡＣＫ）は、対面のデバイスが送信することができる。ＡＣＫ信号には多少の制御情報などが含まれてもよい。また、場合によっては、ＰＮＣとアソシエーションしていないデバイスとの通信も可能である。

これは、例えば、図１３のデバイスＢ１とＢ３のように、片方（Ｂ３）がＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）の圏外に外れても、通信を可能とするものである。この場合、デバイスＢ１は、例えば、リザベーションスロット（ＲＳ１）をＰＮＣ（Ａ２）から与えられて、ＲＳ１内で、例えば、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Request to Send/Clear to Send）による（ＣＳＭＡ／ＣＡではない）排他制御下の通信を行う。これにより、Ｂ３は、ＰＮＣの圏外であっても、Ｂ１と通信することができる。また、Ｂ３に対して、Ａ１、Ａ２以外のＰＮＣが存在しても、排他制御下の通信を行うことで、衝突を回避することができる。

このように、本実施の形態によれば、指向性を有する電波を使用するアドホックネットワークにおいて、マスタデバイスとして機能する２つのＰＮＣを、互いに指向性が向かい合うように対向配置し、スーパフレームを２つのサブスーパフレームに時分割して、一方のサブスーパフレームを一方のＰＮＣに制御させ、もう一方のサブスーパフレームを他方のＰＮＣに制御させるため、１つのＰＮＣのみでネットワークを構成した場合における指向性電波では届かない競合するＤＥＶに対しても制御を行うことが可能となり、マルチアクセスを簡易に実現することができる。

（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について、図面を参照して詳細に説明する。図１４は、本発明の実施の形態２に係る無線通信方法を適用したネットワークの構成を示す概略図である。

本実施の形態において、指向性を有する電波を送受信するアンテナを用いて、あるＰＮＣが主となり他のＰＮＣが副となり、また別のＰＮＣに対しては副として動作するようにＰＮＣが二つの主従関係になる状態を入れ子状態と表現する。この場合に、あるＰＮＣ（自サイドのＰＮＣという）の主となるＰＮＣを上位サイドのＰＣＮとし、副となるＰＮＣを下位サイドのＰＮＣという。二つのＰＮＣと主従関係を結ぶため、結果的に自サイドのＰＮＣとは、自サイドのＰＮＣとエコーバックの関係を持つ２つのＰＮＣが存在するＰＮＣである。あるＰＮＣがその通信範囲にある２つのＰＮＣと通信可能にした点が、実施の形態１と異なる。またこれにより主従のチェーンが構成され、幾つものＰＮＣが一つの同期したネットワークを構成することとなる。

具体的には、図１４に示すＰＮＣ（Ａ２）が自サイドのＰＮＣであるとした場合、ＰＮＣ（Ａ１）が上位サイドＰＮＣであり、ＰＮＣ（Ａ３）が下位サイドのＰＮＣになる状態を入れ子の状態という。本実施例においては、主ＰＮＣは従ＰＮＣの直前にサブスーパフレームを構成するため、全体のスーパフレームが定義されていればどちらのＰＮＣが上位で、どちらのＰＮＣが下位サイドのＰＮＣであるかは自動的に決まる。ここで、図のＡ１はＡ２の上位ＰＮＣであり、その意味で、Ａ２に対してＡ１が主サイドのＰＮＣである。一方でＡ２は、Ａ３にとっては上位サイドのＰＮＣであるため、Ａ３に対してＡ２が主サイドのＰＮＣとなる。またＡ３はＡ４にとっての上位サイドのＰＮＣであって、このような入れ子状態がＡ５まで続いている。

図１５は、図１４のネットワークにおけるＡ１からＡ３までのＰＮＣから構成されるスーパフレームの構成例を示す図である。スーパフレームが３つのサブスーパフレームから構成されており、これが最大スーパフレーム長ごとに繰り返すこととなる。最大スーパフレーム長とは、予め定めた時間長である。すべての本実施例のＰＮＣは、この時間長で自サイドおよび他サイドのサブスーパフレームは繰り返される。これをプレディファインとする理由は、たとえば、同じシステムを使用した別の組み合わせのＰＮＣが近隣にあって、一つのスーパフレームを構成が困難である理由があったとしても、最大スーパフレーム長が一致していれば、同じ繰り返し周期で（サブ）スーパフレームが配置されているため、他のスーパフレームと衝突することがない。

本実施の形態のネットワークの通信では、Ａ２を基準に説明する。なお、図１５は、Ａ２が受信する信号について記載している。図１５に示す構成のスーパフレームは、３つのサブスーパフレーム、具体的には、上位サイドのサブスーパフレーム３０１と、自サイドのサブスーパフレーム３０２と、下位サイドのサブスーパフレーム３０３のサブスーパフレーム群によって構成されている。サブスーパフレーム群はＡ４、Ａ５のサブスーパフレームと継続することができるが、Ａ２からみた場合には、これらのＰＮＣのビーコンは受信範囲外である。

上位サイドのサブスーパフレーム３０１は、ＰＮＣ（Ａ１）がメインビーコンを送信するサブスーパフレームである。上位サイドのサブスーパフレーム３０１は、先頭から順に上位サイドのＰＮＣのメインビーコン、自サイドのＰＮＣのエコービーコン、上位サイドのＰＮＣ傘下の個別要求スロット、および上位サイドのＰＮＣ傘下のＲＳ（リザベーションスロット）という４つの部分で構成されている。

また、自サイドのサブスーパフレーム３０２は、ＰＮＣ（Ａ２）がメインビーコンを送信するサブスーパフレームである。自サイドのサブスーパフレーム３０２は、先頭から順に自サイドのＰＮＣのメインビーコン、上位サイドのＰＮＣのエコービーコン、下位サイドのＰＮＣのエコービーコン、自サイドのＰＮＣ傘下の個別要求スロット、および自サイドのＰＮＣ傘下のＲＳという５つの部分で構成されている。

また、下位サイドのサブスーパフレーム３０３は、先頭から順に下位サイドのＰＮＣのメインビーコン、自サイドのＰＮＣのエコービーコン、下位サイドのＰＮＣ傘下の個別要求スロット、および下位サイドのＰＮＣ傘下のＲＳという４つの部分で構成されている。

本実施の形態では、自サイドのサブスーパフレームにおいては、一つのビーコン（例えば、自サイドのＰＮＣビーコン）に対して２つのエコービーコン（例えば、上位サイドのＰＮＣビーコン、下位サイドのＰＮＣビーコン）を送信するスロットがある。すなわち、このエコービーコンスロットには、上位エコービーコンスロット（上位サイドのＰＮＣのエコービーコン）と下位エコービーコンスロット（下位サイドのＰＮＣのエコービーコン）が存在する。ここでは、上位サイドのＰＮＣまたは下位サイドのＰＮＣのないＰＮＣ（Ａ４）は、「端点ＰＮＣ」と呼ぶ。ここで、端点ＰＮＣは、下位サイドのＰＮＣまたは上位サイドのＰＮＣのいずれか一つのみのエコービーコンのサブスーパフレームを構成する。

上位サイドのＰＮＣ（Ａ１）のサブスーパフレーム３０１において、メインビーコンは上位サイドのＰＮＣ（Ａ１）から自サイドのＰＮＣ（Ａ２）に対して送信される。ＰＮＣ（Ａ２）のエコービーコンは、自サイドのＰＮＣ（Ａ２）から上位サイドのＰＮＣ（Ａ１）に対して送信される。

上位サイドのＰＮＣの傘下の個別要求スロットは、上位サイドにおけるすべてのＤＥＶが通信路にアクセス可能なアクセス期間として、上位サイドのＤＥＶがネットワークに対して各種要求を行うためのスロットである。各ＤＥＶの要求には、例えば、アソシエーション（ＡＳＳ）（ネットワークへの加入）、ＲＳ予約（通信スロットの予約）、ＲＳ解約（予約した通信スロットの解約）、キープアライブ（ネットワークへの加入継続）などがある。各ＤＥＶの要求は、この個別要求スロットによって競合なしに送信される。

自サイドのＰＮＣ（Ａ２）のサブスーパフレーム３０２においては、メインビーコンは自サイドのＰＮＣ（Ａ２）から上位サイドのＰＮＣ（Ａ１）と下位サイドのＰＮＣ（Ａ３）とに対して送信される。上位サイドのＰＮＣ（Ａ１）のエコービーコンは、上位サイドのＰＮＣ（Ａ１）から自サイドのＰＮＣ（Ａ２）に対して送信される。下位サイドのＰＮＣ（Ａ３）のエコービーコンは、下位サイドのＰＮＣ（Ａ３）から自サイドのＰＮＣ（Ａ２）に対して送信される。

自サイドのＰＮＣ（Ａ２）の傘下の個別要求スロットは、自サイドにおけるすべてのＤＥＶが通信路にアクセス可能なアクセス期間として、自サイドのＤＥＶがネットワークに対して各種要求を行うためのスロットである。各ＤＥＶの要求には、例えば、アソシエーション（ＡＳＳ）（ネットワークへの加入）、ＲＳ予約（通信スロットの予約）、ＲＳ解約（予約した通信スロットの解約）、キープアライブ（ネットワークへの加入継続）などがある。各ＤＥＶの要求は、この個別要求スロットによって競合なしに送信される。メインビーコンによって割り当てられるためである。

下位サイドのＰＮＣ（Ａ３）のサブスーパフレーム３０３において、メインビーコンは下位サイドのＰＮＣ（Ａ３）から自サイドのＰＮＣ（Ａ２）とＰＮＣ（Ａ４）に対して送信される。自サイドのＰＮＣ（Ａ２）のエコービーコンは、自サイドのＰＮＣ（Ａ２）と自サイドのＰＮＣ（Ａ４）から下位サイドのＰＮＣ（Ａ３）に対して送信される。

下位サイドのＰＮＣ（Ａ３）の傘下の個別要求スロットは、下位サイドにおけるすべてのＤＥＶが通信路にアクセス可能なアクセス期間として、下位サイドのＤＥＶがネットワークに対して各種要求を行うためのスロットである。各ＤＥＶの要求には、例えば、アソシエーション（ＡＳＳ：Association）（ネットワークへの加入）、ＲＳ予約（通信スロットの予約）、ＲＳ解約（予約した通信スロットの解約）、キープアライブ（ネットワークへの加入継続）などがある。各ＤＥＶの要求は、この個別要求スロットによって競合なしに送信される。

図１６は、本実施の形態で使用される各種信号のフレームフォーマットを示す図である。特に、図１６（Ｇ）は、ビーコンのフレームフォーマット、図１６（Ｈ）は、ＰＮＣ隣接要求のフレームフォーマット、図１６（Ｉ）は、サブスーパフレーム移動要求のフレームフォーマットをそれぞれ示している。図１６（Ｇ）のビーコンは、実施の形態１の図５のビーコンの代わりに使用されるビーコンである。また、図１６（Ｈ）のＰＮＣ隣接要求および図１６（Ｉ）のサブスーパフレーム移動要求は、本実施の形態で追加されたフレームフォーマットである。

ビーコンは、フレーム構成として、例えば、図１６（Ｇ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、ＰＮＣ情報、自サイド端末情報、上位サイド端末情報、下位サイド端末情報、ＲＳ情報、およびＦＥＣで構成されている。

また、ＰＮＣ隣接要求は、フレーム構成として、例えば、図１６（Ｈ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、ピコネットＩＤ、ＦＬＡＧ−４、認証コード、サブスーパフレーム長、およびＦＥＣで構成されている。ＦＬＡＧ−４は、ｒｅｑ／ｒｓｐフラグ、上位／下位フラグ、およびＯＫ／ＮＧフラグで構成されている。

また、サブスーパフレーム移動要求は、フレーム構成として、例えば、図１６（Ｉ）に示すように、先頭から順に、ヘッダ、ＦＬＡＧ−５、移動幅、およびＦＥＣで構成されている。ＦＬＡＧ−５は、ｒｅｑ／ｒｓｐフラグ、移動方向（＋／−）フラグ、およびＯＫ／ＮＧフラグで構成されている。

なお、ＰＮＣは、ＤＥＶとしても動作することができるため、個別要求スロット期間において、「ＰＮＣ隣接要求」、「サブスーパフレーム移動要求」、「ＲＳ予約」、「ＲＳ解除」、「アソシエーション」、「キープアライブ」は、ＰＮＣも送信することが可能である。

ビーコンを構成する項目の内容は、例えば、次の通りである。「ヘッダ」には、送信元アドレス、送信先アドレス、フレーム長、およびフレーム種別または上位プロトコルが記述される。「ＰＮＣ情報」には、ＰＮＣに関する情報、具体的には、ピコネットＩＤ（ピコネットのＩＤと上／中／下フラグ）、エコーフラグ、上位サブスーパフレーム長、自サブスーパフレーム長、下位サブスーパフレーム長、自サイドのＰＮＣのＭＡＣアドレス、上位サイドのＰＮＣのＭＡＣアドレス、および下位サイドのＰＮＣのＭＡＣアドレスが記述される。

「自サイド端末情報」には、自サイドの端末（ＤＥＶ）に関する情報、具体的には、自サイドのＤＥＶのＭＡＣアドレス、自サイドのＤＥＶの属性、および自サイドのＤＥＶの個別要求スロットが記述される。

「上位サイド端末情報」には、上位サイドの端末（ＤＥＶ）に関する情報、具体的には、上位サイドのＤＥＶのＭＡＣアドレス、上位サイドのＤＥＶの属性、および上位サイドのＤＥＶの個別要求スロットが記述される。

「下位サイド端末情報」には、下位サイドの端末（ＤＥＶ）に関する情報、具体的には、下位サイドのＤＥＶのＭＡＣアドレス、下位サイドのＤＥＶの属性、および下位サイドのＤＥＶの個別要求スロットが記述される。

「ＲＳ情報」には、自己が管理するサイドのＲＳ情報、具体的には、持ち主のＭＡＣアドレス、通信相手のＭＡＣアドレス、スロット時間（開始・終了）またはスロット番号、およびプライオリティが記述される。エコーの場合は、ヘッダ内の送信元アドレスおよびＰＮＣ情報内の上位／下位エコーフラグのみが書き替えられ、その他の内容は全く同じである。

なお、ＲＳ予約、ＲＳ解約は、上位サイド／下位サイドのいずれかのＰＮＣの傘下のＤＥＶと通信したいかを記述するフラグが追加される。これにより解約する場合に上位サイド／下位サイドのいずれのスロットで解約フレームが送信されるかを判断できる。

ビーコンのＰＮＣ情報には、自サブスーパフレーム長、上位サブスーパフレーム長、下位サブスーパフレーム長の時間長がそれぞれ記述されている。これにより、上位サイドのＰＮＣ（Ａ１）のＰＮＣのビーコンの始まりが自サイドのＰＮＣ（Ａ２）のＰＮＣビーコンのサブスーパフレームの始点を決定する際に参照される。よって、上位サイドのサブスーパフレームの時間長の分だけ遅れた、自サイドのサブスーパフレームの始点が、決定される。さらに、自サイドのサブスーパフレームの時間長の分だけ遅れた、下位サイドのサブスーパフレームの始点が、決定される。

このようにして、複数のサブスーパフレームの始点は、それぞれ決定される。なお、複数のサブスーパフレームの送信は、最初から予め規定されている最大スーパフレームの時間長で毎度繰り返されることを前提としている。

また、上位サイドのサブスーパフレームと下位サイドのサブスーパフレームは、自サイドのサブスーパフレームの前後に隣接しているため、上位サイドのサブスーパフレーム長と、下位サイドのサブスーパフレーム長から各サブスーパフレームの先頭を認識できる。例えば、自サイドのＰＮＣ（Ａ２）は、上位サイドのサブスーパフレーム長と自己のサブスーパフレーム長を考慮して、下位サイドのサブスーパフレームの先頭を認識できる。

この構成において、複数のサブスーパフレームは、最大スーパフレームに相当する時間すべてを占有しなくてもよい。サブスーパフレームの空いた時間を、ビーコンを共有できる異なるプロトコルのサブスーパフレームが時間分割により共存することができる。

例えば、異なるプロトコルのＰＮＣ（別のネットワークとして動作するＰＮＣ等）は、ビーコンとエコービーコンのいずれかを受信した場合、必ずしも上位サイドのＰＮＣまたは下位サイドのＰＮＣになる必要はない。

また、自サブスーパフレーム長と、上位サブスーパフレーム長と、下位サブスーパフレーム長と、最大スーパフレーム長から自身が取りうる自サブスーパフレーム長との開始タイミングが、他のＰＮＣのサブスーパフレームの開始タイミングと重ならないように定義してビーコンを送信し、サブスーパフレームを宣言することができる。また、ＰＮＣ（Ａ４）は、ＰＮＣ（Ａ５）とのみネットワークを構成することができる。このようにすることで互いに時間が重ならないような異なるプロトコルのＰＮＣの共存が可能となる。

このように、端点ＰＮＣは、下位サイドのＰＮＣまたは上位サイドのＰＮＣに空きがあり、加入しようとしているサブスーパフレームの前または後に十分な空きがあるならば、他のＰＮＣとペアを組んで下位サイドのＰＮＣまたは上位サイドのＰＮＣとして動作することが可能である。

具体的には、ＰＮＣ（Ａ４）は、ＰＮＣ（Ａ３）の下位サイドのＰＮＣに空きがあり、加入しようとしているサブスーパフレームの後に十分な空きがあるならば、他のＰＮＣ（Ａ５）とペアを組んで、ＰＮＣ（Ａ３）の下位サイドのＰＮＣ（Ａ４）として動作することが可能である。

言い換えると、ＰＮＣ（Ａ３）のサブスーパフレームの後に、ＰＮＣ（Ａ４）のサブスーパフレームを送信することが可能である。これを実現するためには、ＰＮＣ（Ａ４）は、他のＰＮＣ（Ａ５）にネットワークへの参加要求（アソシエーション）を行う。そして、ＰＮＣ（Ａ４）は、その後個別要求スロットにて、下位サイドのＰＮＣを決定するために、他のＰＮＣ（Ａ５）に、図１６（Ｇ）に示すＰＮＣ隣接要求を出す。これが他のＰＮＣ（Ａ５）にて了承された場合に、ＰＮＣ（Ａ４）は、下位サイドのＰＮＣとしての他のＰＮＣ（Ａ５）に、ビーコンおよびエコービーコンの送信が可能となる。

なお、本実施の形態では、Ａ４は、Ａ５とペアを組んだ場合について説明したが、Ａ３とペアを組んでネットワークに参加することも可能である。

さらに、具体的な例を、図１７および図１８を参照して、説明する。図１７は、図１５の最大スーパフレームにおけるデバイス間の信号の送受信関係の一例を示す図である。図１７は、Ａ４は、Ａ５とペアを組み、Ａ３の下位サイドにサブスーパフレームを配置した場合を記載している。なお、Ａ３のサブスーパフレームとＡ４のサブスーパフレームとの間に、時間が空いているのは、Ａ３が別のＰＮＣを下位サイドに継続する可能性を残しているためである。

また、図１８は、図１５の最大スーパフレームにおけるデバイス間の信号の送受信関係の他の一例を示す図である。図１８は、Ａ３の上位サイドにサブスーパフレームを配置した場合を記載している。なお、Ａ４は、Ａ１のサブスーパフレームと時間的に重複し、Ａ５は、Ａ２のサブスーパフレームと時間的に重複しているが、図１４の通信エリアの配置からも判るように、Ａ１とＡ４、Ａ２とＡ５は、それぞれ、同時に送信しても通信エリアが異なるため、干渉を起こさない。

図１７および図１８に示す例では、ＰＮＣ（Ａ３）の下位サイドのＰＮＣに空きがあり、ＰＮＣ（Ａ４）が加入しようとしている最大スーパフレームのＰＮＣ（Ａ３）のサブスーパフレームの前後に十分な空きがある。ＰＮＣ（Ａ４）は、ＰＮＣ（Ａ５）とペアを組んで、ＰＮＣ（Ａ３）の下位サイドのＰＮＣ（図１７）または上位サイドのＰＮＣ（図１８）として動作することが可能である。このように、下位サイドのＰＮＣまたは上位サイドのＰＮＣとして、ＰＮＣ（Ａ４）およびＰＮＣ（Ａ５）は、ビーコンおよびエコービーコンを相互に送信可能となる。

次に、あるＰＮＣ（例えば、ＰＮＣ（Ａ４））が、他のＰＮＣ（例えば、ＰＮＣ（Ａ３））のサブスーパフレームの開始タイミングと重ならないように、サブスーパフレームをビーコンによって宣言した場合に、他のＰＮＣの上位サイドのＰＮＣ（例えば、ＰＮＣ（Ａ２））のサブスーパフレームの送信期間と、あるＰＮＣ（例えば、ＰＮＣ（Ａ４））のサブスーパフレームの送信期間とが重複する場合について、説明する。

図１９は、最大スーパフレームにおいて、サブスーパフレームを宣言が困難である期間を示す図である。例えば、ＰＮＣ（Ａ３）のビーコンには、ＰＮＣ情報にＰＮＣ（Ａ３）の上位サイドのＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）のサブスーパフレーム長の情報が含まれている。そのため、ＰＮＣ（Ａ４）が、ＰＮＣ（Ａ３）からビーコンを受信した場合、図１９に示すように、ＰＮＣ（Ａ４）は、ＰＮＣ（Ａ３）のサブスーパフレームの期間に加えて、ＰＮＣ（Ａ１、Ａ２）のサブスーパフレームの期間にサブスーパフレームを宣言が困難である。これは、図１４に示した各ＰＮＣの通信エリアからも判るように、Ａ２とＡ４の通信エリアに重複があるためである。

図２０は、最大スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが重複した例を示す図である。なお、図２０において、Ａ４とＡ２のサブスーパフレームが重複している。図２１は、最大スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが移動した例を示す図である。

例えば、ＰＮＣ（Ａ４）が、ＰＮＣ（Ａ２）の受信エリアに新たに移動してきた場合に、図２０に示すように、ＰＮＣ（Ａ２）のサブスーパフレームと、ＰＮＣ（Ａ４）のサブスーパフレームとを重複して受信する場合がある。この場合に、ＰＮＣ（Ａ４）は、ＰＮＣ（Ａ２）の上位サイドであり、且つ、ＰＮＣ（Ａ２）は、ＰＮＣ（Ａ３）の下位サイドであることを示すＰＮＣ隣接要求を、ＰＮＣ（Ａ３）を介してＰＮＣ（Ａ２）に出す。なお、ＰＮＣ（Ａ４）は、「ＰＮＣ隣接要求」を、ＤＥＶとして、個別要求スロット期間を用いて送信することもできるし、ビーコンフレームに、ＰＮＣ隣接要求の内容を追加して送信することもできる。

このＰＮＣ隣接要求が承認された場合、ＰＮＣ（Ａ３）は、ＰＮＣ（Ａ２）に対してビーコン時間オフセットを変更するように、サブスーパフレーム移動要求することができる。ＰＮＣ（Ａ３）からのサブスーパフレーム移動要求は、ＰＮＣ（Ａ２）に対して、アソシエーションして希望のサブスーパフレーム開始時間を伝達するものである。ＰＮＣ（Ａ２）は、ＰＮＣ（Ａ３）から最大スーパフレーム移動要求を受信すると、例えば、図２１に示すように、ＰＮＣ（Ａ２）に対して指定された開始時間にサブスーパフレームの送信を開始する。

更に、ＰＮＣ（Ａ１）が、ＰＮＣ（Ａ２）の下位サイドのＰＮＣとなることができる。図２２は、最大スーパフレームにおいて、ＰＮＣのレイヤが変更した例を示す図である。例えば、ＰＮＣ（Ａ２）が移動したことを、ＰＮＣ（Ａ２）がビーコンを用いてＰＮＣ（Ａ１）に通知した場合、ＰＮＣ（Ａ１）は、ＰＮＣ（Ａ２）の下位サイドのＰＮＣとなるために、ＰＮＣ（Ａ２）にＰＮＣ隣接要求を出す。ＰＮＣ（Ａ２）に承認された場合、図２２に示すように、ＰＮＣ（Ａ１）の下位サイドのＰＮＣになることができる。

このように、各ＰＮＣのビーコンは、上位サイドのＰＮＣまたは下位サイドのＰＮＣに対応する情報として、それぞれのＰＮＣに対して端末情報を定義する必要がある。従って上位サイドおよび下位サイドの両方のＰＮＣと主従関係付けされていれば自身のＰＮＣの端末情報と併せて３つの端末情報を持つこととなる。なお、ＲＳ情報は自サブスーパフレームの自身の順番のＲＳ時間内で定義して割り振る。

また、ＲＳ予約、ＲＳ解約は、上位サイド／下位サイドのいずれかのＰＮＣの配下のＤＥＶと通信したいかを記述するフラグが追加される。これにより解約する場合に上位サイド／下位サイドのいずれのスロットで解約フレームが送信されるかを判断できる。

また、各ＰＮＣのＤＥＶは加入したＰＮＣのサブスーパフレームのみならず上位サイド／下位サイドのサブスーパフレームの個別スロットなどでのフレーム受信に対応する必要がある。複数のＰＮＣの傘下になるのであれば、その加入したすべてのＰＮＣと上位・下位サイドのＰＮＣのサブスーパフレームを監視する必要がある。

本実施の形態で説明したように、３個以上のＰＮＣ間でもサブスーパフレームの共存が可能である。

図２３は、最大スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが重複し、ＰＮＣ（Ａ２）とＰＮＣ（Ａ４）の通信エリアの重複部分に、ＰＮＣ（Ａ２）傘下のＤＥＶ（Ｄ１）が配置されている例を示す図である。なお、図２３において、Ａ４とＡ２のサブスーパフレームが重複している。図２４は、最大スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが移動した例を示す図である。

例えば、ＰＮＣ（Ａ４）が、ＰＮＣ（Ａ２）の受信エリアに新たに移動してきた場合に、図２３に示すように、ＰＮＣ（Ａ２）のサブスーパフレームと、ＰＮＣ（Ａ４）のサブスーパフレームとを重複して受信する場合がある。この場合に、ＰＮＣ（Ａ４）は、ＰＮＣ（Ａ２）の上位サイドであり、且つ、ＰＮＣ（Ａ２）はＰＮＣ（Ａ４）の下位サイドであることを示すＰＮＣ隣接要求を、ＤＥＶ（Ｄ１）を介して、個別要求スロット期間に、ＰＮＣ（Ａ２）に出す。例えば、ＲＳ期間において、ＰＮＣ（Ａ４）が、ＤＥＶ（Ｄ１）と通信を行い、その後、ＤＥＶ（Ｄ１）とＰＮＣ（Ａ２）とが、個別要求スロット期間において、通信を行う。

このＰＮＣ隣接要求が承認された場合、ＤＥＶ（Ｄ１）は、ＰＮＣ（Ａ２）に対してビーコン時間オフセットを変更するように、サブスーパフレーム移動要求することができる。ＤＥＶ（Ｄ１）からのサブスーパフレーム移動要求は、ＰＮＣ（Ａ２）に対して、アソシエーションして希望のサブスーパフレーム開始時間を伝達するものである。ＰＮＣ（Ａ２）は、ＤＥＶ（Ｄ１）から最大スーパフレーム移動要求を受信すると、例えば、図２４に示すように、ＰＮＣ（Ａ２）に対して指定された開始時間にサブスーパフレームの送信を開始する。

更に、ＰＮＣ（Ａ１）が、ＰＮＣ（Ａ２）の下位サイドのＰＮＣとなることができる。図２５は、最大スーパフレームにおいて、ＰＮＣのレイヤが変更した例を示す図である。例えば、ＰＮＣ（Ａ２）が移動したことを、ＰＮＣ（Ａ２）がビーコンを用いてＰＮＣ（Ａ１）に通知した場合、ＰＮＣ（Ａ１）は、ＰＮＣ（Ａ２）の下位サイドのＰＮＣとなるために、ＰＮＣ（Ａ２）にＰＮＣ隣接要求を出す。ＰＮＣ（Ａ２）に承認された場合、図２５に示すように、ＰＮＣ（Ａ１）は、ＰＮＣ（Ａ２）の下位サイドのＰＮＣになることができる。

また、本実施の形態は各ＰＮＣのサブスーパフレームは上位サイドのサブスーパフレームと、自サブスーパフレームと、下位サイドのサブスーパフレームとで連続していたが、ビーコン開始時刻オフセット値を、上位サイド及び下位サイドについて、それぞれ指定することで連続しないようにすることも可能である。その構成については本実施の形態で説明した例から容易に類推できる。

本発明に係る無線通信方法は、指向性を有する電波を使用するアドホックネットワークにおいてマルチアクセスを簡易に実現することができるという効果を有するため、例えば、指向性電波を用いた無線による動画転送や音声データの転送などを目的とした無線通信装置のネットワークに有効なプロトコルである。

本実施の形態に係る無線通信方法を適用したネットワークの構成を示す概略図 図１のネットワークにおける最大スーパフレームの構成を示す図 図２の最大スーパフレームにおけるデバイス間の信号の送受信関係を示す図 サブスーパフレームの非対称性を説明するための図 本実施の形態で使用される各種信号のフレームフォーマットを示す図 本実施の形態におけるＰＮＣの構成を示すブロック図 本実施の形態におけるアソシエーションの処理手順（シーケンス）を説明するための図 図７のアソシエーションシーケンスの内容を示すシーケンス図 本実施の形態におけるＲＳ予約の処理手順（シーケンス）を説明するための図 図９のＲＳ予約シーケンスの内容を示すシーケンス図 本実施の形態におけるＲＳ解約の処理手順（シーケンス）を説明するための図 図１１のＲＳ解約シーケンスの内容を示すシーケンス図 本実施の形態のネットワークにおいてネットワーク外への通信を説明するための図 本発明の実施の形態２に係る無線通信方法を適用したネットワークの構成を示す図 図１４のネットワークにおけるスーパフレームの構成例を示す図 本実施の形態２で使用される各種信号のフレームフォーマットを示す図 本実施の形態２のスーパフレームにおけるサブスーパフレームの送受信例を示す図 本実施の形態２のスーパフレームにおけるサブスーパフレームの送受信例を示す図 スーパフレームにおいて、サブスーパフレームを宣言が困難である期間を示す図 スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが重複した例を示す図 スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが移動した例を示す図 スーパフレームにおいて、ＰＮＣのレイヤが変更した例を示す図 スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが重複した例を示す図 スーパフレームにおいて、サブスーパフレームが移動した例を示す図 スーパフレームにおいて、ＰＮＣのレイヤが変更した例を示す図 ＣＳＭＡによる排他制御の困難性を説明するための図 スター型のネットワーク構成による排他制御の困難性を説明するための図

符号の説明

１０、２０ 無線通信エリア
１００ ＰＮＣ
１１０ アンテナ
１２０ 送受信部
１３０ ＭＡＣ処理部
１３１ 時計部
１３２ 記録部
１３３ ビーコン処理部
１３４ エコー処理部
１３５ ＡＳＳ／ＲＳ処理部
１３６ フレーム処理部
１４０ 上位層処理部
２００ スーパフレーム
２０１ 主サブスーパフレーム
２０２ 副サブスーパフレーム
２１０ 新規加入者用個別要求スロット
２２０、２３０ 割り当てられた個別要求スロット
２４０ ＲＳ予約された通信期間（時間またはスロット）

Claims (16)

1. 指向性電波を用いて通信エリア内の少なくとも１つのスレーブ無線通信装置を制御する複数のマスタ無線通信装置がスーパフレームを用いて通信を行う無線通信方法であって、
   前記マスタ無線通信装置を、互いに指向性が向かい合うように対向配置し、
   前記スーパフレームをサブスーパフレームに時分割し、それぞれのサブスーパフレームを前記マスタ無線通信装置の間で割り振って、通信制御を行う、無線通信方法。
2. 前記マスタ無線通信装置は、同期制御情報および周辺機器制御情報を含むビーコンを送信し、
   前記マスタ無線通信装置のいずれか１つのマスタ無線通信装置がビーコンを送信したとき、他のマスタ無線通信装置は、受信した前記ビーコンのうち、送信元アドレスを変更し、エコーであることを示す情報を付与した後に、エコービーコンとして、再送信する、
   請求項１記載の無線通信方法。
3. 前記マスタ無線通信装置は、おのおの、自己の通信エリア内にあって指向性が向かい合い、通信可能なスレーブ無線通信装置とサブピコネットを構成し、
   前記サブスーパフレームは、おのおの、前記サブピコネットを構成する前記マスタ無線通信装置および前記スレーブ無線通信装置に時分割にて割り当てられる、
   請求項１または請求項２記載の無線通信方法。
4. 前記サブスーパフレームは、おのおの、対応するマスタ無線通信装置に対して、前記サブピコネットを構成する前記スレーブ無線通信装置からの要求を送信するための一定のアクセス期間を有する、
   請求項３記載の無線通信方法。
5. 前記アクセス期間は、ネットワークに加入しているスレーブ無線通信装置からの要求を個別に送信するための個別アクセス期間と、前記ネットワークに加入していないスレーブ無線通信装置からの加入要求を送信するための新規加入用アクセス期間とを有する、
   請求項４記載の無線通信方法。
6. 前記スレーブ無線通信装置は、他のスレーブ無線通信装置と通信を開始する場合、前記個別アクセス期間を用いて通信期間の割り当てを要求する、
   請求項５記載の無線通信方法。
7. 前記スレーブ無線通信装置は、通信期間割り当て要求手順内の受信信号をコピーして再送信する、
   請求項６記載の無線通信方法。
8. 前記サブスーパフレームの長さは、各方向のトラフィック量に応じて不均等に調整可能である、
   請求項１から請求項７のいずれかに記載の無線通信方法。
9. 前記スレーブ無線通信装置は、割り当てられた通信期間内で、所定の排他制御方式を用いて、ネットワークに従属していない無線通信装置と通信を行う、
   請求項１から請求項８のいずれかに記載の無線通信方法。
10. 前記マスタ無線通信装置のうち、第１のマスタ無線装置に対向して、第２、第３のマスタ無線装置が配置されている場合、前記第１のマスタ無線装置がビーコンを送信した場合に、
    前記第２、第３のマスタ無線通信装置は、前記第１のマスタ無線装置に対してエコービーコンを送信する、
    請求項２記載の無線通信方法。
11. 前記第２のマスタ無線装置がビーコンを送信した場合に、前記第１のマスタ無線装置がエコービーコンを送信し、
    前記第３のマスタ無線装置がビーコンを送信した場合に、前記第１のマスタ無線装置がエコービーコンを送信する
    請求項１０記載の無線通信方法。
12. 前記ビーコンは、フレーム構成として、前記第２のマスタ無線装置とサブピコネットを構成する端末の端末情報、前記第３のマスタ無線装置とサブピコネットを構成する端末の端末情報、を含む、
    請求項１１記載の無線通信方法。
13. 前記複数のマスタ無線装置のうち、ネットワークに接続されていない第４のマスタ無線装置は、既に割り振られたサブスーパフレーム郡の前または後に、前記第４のマスタ無線装置のサブスーパフレームを送信する許可を得るためのＰＮＣ隣接要求を送信する、
    請求項１記載の無線通信方法。
14. 前記マスタ無線装置は、すでに配置されているサブスーパフレームを移動するためのサブスーパフレーム移動要求を、他のマスタ無線装置に送信する、
    請求項１記載の無線通信方法。
15. 指向性電波を用いて無線通信を行うマスタ無線通信装置であって、
    ネットワークの通信に用いるスーパフレームをサブスーパフレームに時分割して得られた１つのサブスーパフレームを用いて、互いに指向性が向かい合うように対向配置された他のマスタ無線通信装置に送信する同期用の基準信号であるメインビーコンを生成するＭＡＣ処理部と、
    生成されたメインビーコンを送信する送信部と、
    を有するマスタ無線通信装置。
16. 指向性電波を用いて無線通信を行うマスタ無線通信装置であって、
    互いに指向性が向かい合うように対向配置された他のマスタ無線通信装置から、ネットワークの通信に用いるスーパフレームをサブスーパフレームに時分割して得られた１つのサブスーパフレームを用いて送信された同期用の基準信号であるメインビーコンを受信する受信部と、
    前記メインビーコンに対するエコーであることを示す情報を含むエコービーコンを生成するＭＡＣ処理部と、
    生成されたエコービーコンを送信する送信部と、
    を有するマスタ無線通信装置。

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