JP3426401B2 - 無線ｌａｎシステムおよび無線端末装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、スプレッドスペクトラ
ム方式を用いて相互通信を行う無線ＬＡＮシステムおよ
びその無線端末装置に関し、詳しくは、セル内の複数の
無線端末装置のうちいずれか１つを、搬送周波数の同期
指示を行う主無線端末装置として決定し、主無線端末装
置の不在に伴うシステムダウン等の弊害を防止するよう
にした無線ＬＡＮシステムおよび無線端末装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来において、スプレッドスペクトラム
方式を用いて相互通信を行う無線ＬＡＮシステムがあ
る。この無線ＬＡＮシステムは、複数の無線端末装置間
でデータを送受するための無線回線の搬送周波数を予め
定めた周波数遷移の系列（ホッピング系列）に従い所定
周期（ホッピング周期）で順次遷移させ、それぞれの搬
送周波数でデータを変復調して無線端末装置相互間での
データ送受を可能にしたものである。

【０００３】このような無線ＬＡＮシステムにあって
は、セル（サービスエリア）内の無線端末装置の搬送周
波数を互いに同期して順次遷移させるために、すなわち
ホッピングさせるために、いずれか１つの無線端末装置
を主無線端末装置として選定し、この主無線端末装置か
ら他の従無線端末装置に対してホッピング指示を行う同
期制御フレームを送信する必要がある。

【０００４】従来、セル内の主無線端末装置の選定はシ
ステムの管理者によって行われ、かつシステム管理者に
よって人手で主無線端末装置としての機能設定が行われ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術にあっては、主無線端末装置の電源が従無線端末
装置の了解なしに突然切断されると、同期制御フレーム
を送信する主無線端末が存在しなくなるといった事態に
なるため、主無線端末装置のセル内に位置する従無線端
末では搬送周波数の同期がとれなくなり、従無線端末装
置同士での通信が不可能なシステムダウン状態に陥って
しまう。

【０００６】これは、主無線端末装置の無線伝播環境が
障害物によって遮蔽された場合にも同様の理由で発生す
る。

【０００７】このような場合、従無線端末装置のうち１
つを新たに主無線端末装置に選定し、そのための機能設
定をシステム管理者が行うことによってシステムダウン
状態を正常状態に復旧させることができる。

【０００８】しかし、システム管理者によって主無線端
末装置としての機能設定を行う必要があるため、正常状
態に復旧するまでの時間がかかり、システムへの信頼性
が損なわれてしまうという問題がある。

【０００９】本発明の目的は、電源切断等の原因によっ
て主無線端末装置の不在状態が生じた時に、従無線端末
装置のいずれか１つを自動的に主無線端末装置に決定
し、システムダウン状態を正常状態に迅速に復旧させる
ことができる無線ＬＡＮシステムおよびその無線端末装
置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、基本的には、各無線端末装置内に、同期制
御フレームの到来を予め定めた第１の期間内において監
視し、同期制御フレームを受信したならば、自装置を従
無線端末装置として機能設定する第１の手段と、前記第
１の期間内において同期制御フレームまたは予告制御フ
レームを受信しなければ、予め定めた第２の期間内にお
いて自装置が主無線端末装置になることを予告する予告
制御フレームを送信する第２の手段と、予告制御フレー
ムの送信後、他の無線端末装置からの同期制御フレーム
および予告制御フレームの到来を監視し、同期制御フレ
ームおよび予告制御フレームを第２の期間内に受信しな
ければ、自装置を主無線端末装置として機能設定した
後、同期制御フレームを送信する第３の手段と、前記第
２の期間内において同期制御フレームを受信したなら
ば、自装置を従無線端末装置として機能設定する第４の
手段と、前記第２の期間内において予告制御フレームの
みを受信したならば、前記第１の期間に遷移させる第５
の手段とを備えることを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、各無線端末装置は、電源が投
入されると、予め定めた第１の期間内において同期制御
フレームの到来を監視する状態になる。

【００１２】そこで、この第１期間内において同期制御
フレームを受信したならば、他に主無線端末装置が既に
存在することになるので、自装置を従無線端末装置とし
て機能設定する。

【００１３】しかし、第１の期間内において同期制御フ
レームまたは予告制御フレームを受信しなければ、自装
置の受信可能エリア内に主無線端末装置が存在しないと
見做せるので、予め定めた第２の期間内において自装置
が主無線端末装置になることを予告する予告制御フレー
ムを送信する。

【００１４】そして、予告制御フレームの送信後、他の
無線端末装置からの同期制御フレームおよび予告制御フ
レームの到来を監視し、同期制御フレームおよび予告制
御フレームを第２の期間内に受信しなければ、他に主無
線端末装置となり得る従無線端末装置がいないものと断
定できるため、自装置を主無線端末装置として機能設定
した後、同期制御フレームを送信する。

【００１５】しかし、第２の期間内において同期制御フ
レームを受信したならば、自装置より早く主無線端末装
置に機能設定した従無線端末装置が存在したことになる
ので、自装置を従無線端末装置として機能設定する。

【００１６】また、第２の期間内において予告制御フレ
ームのみを受信したならば、主無線端末装置になろうと
立候補している従無線端末が競合している状態であると
見做せるので、第１の期間に遷移させ、前記と同様な処
理を繰り返す。

【００１７】これにより、最も早く同期制御フレームを
送信した従端末装置が主無線端末装置として機能設定さ
れる。

【００１８】このような動作を、（１）主無線端末装置
の電源切断等の原因による主無線端末装置の不在状態が
生じた時、（２）従無線端末装置の電源が投入された
時、（３）主無線端末装置の電波伝播環境の遮蔽によっ
て、実質的に主無線端末装置の不在状態が生じた時、
（４）主無線端末装置と従無線端末装置とが電波伝播可
能距離以上に離れてしまい、実質的に主無線端末装置の
不在状態が生じた時に実施し、従無線端末装置のいずれ
か１つを自動的に主無線端末装置に決定することとによ
り、システムダウン状態を正常状態に迅速に復旧させ、
システムの信頼性を向上させることができる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００２０】図１は、本発明による無線ＬＡＮシステム
の一実施例を示す全体構成図である。

【００２１】この実施例の無線ＬＡＮシステムは、主無
線端末装置１００ａと従無線端末装置２００ａ、２００
ｂで構成される。６ａはそれぞれ主無線端末装置１００
ａの管理領域であるセルを示す。

【００２２】セル６ａ内の主無線端末装置１００ａと従
無線端末装置２００ａ，２００ｂとは、スプレッドスペ
クトラム方式を用いて相互通信を行うように構成され、
セル６ａ内の主無線端末装置１００ａと従無線端末装置
２００ａ間の通信は経路ａまたは経路ｂを使用し、ま
た、同一セル６ａ内の従無線端末装置２００ａと従無線
端末装置２００ｂ間の通信は経路ｍまたは経路ｎを用い
て行うように構成されている。

【００２３】図２は、この無線ＬＡＮシステムで使用す
る搬送波周波数の割当てを示す図であり、ここではスプ
レッドスペクトラム用として２４７１〜２４９７ＭＨｚ
の帯域幅２６ＭＨｚのＩＳＭバンド（産業科学医療用バ
ンド）８が割当てられている。このＩＳＭバンド８を例
えば各々が２ＭＨｚ幅の１３個のサブチャネル７ａ〜７
ｍに分割すると、各搬送波周波数の中心周波数はｆｉ＝
２４７２＋２ｉ（ｉ＝０，・・・，１２）ＭＨｚとなる
が、主無線端末装置１００ａおよび従無線端末装置２０
０ａ，２００ｂはその使用搬送波周波数を周期的に変
化、すなわちホッピングさせている。

【００２４】図３は、その周波数ホッピングパターンの
一例を示したものであり、本実施例ではそのホッピング
周期を１００ｍｓ，ホッピング数を１３個とし、搬送波
周波数９０ａ〜９０ｍが繰り返される周波数ホッピング
パターンに従って、各サブチャンネルをホップさせるよ
うになっている。

【００２５】図４は、主無線端末装置１００ａ及び従無
線端末装置２００ａ，２００ｂの構成を示したブロック
構成図である。

【００２６】主無線端末装置１００ａ及び従無線端末装
置２００ａ，２００ｂは、アンテナ２０１、主記憶装置
２０２、送受信制御部２０３、ＣＰＵバス２０４、無線
受信バッファ２０５、無線送信バッファ２０６、ホッピ
ング制御部２０７、無線変復調部２０８、タイマ（Ｔ
ａ）２０９，（Ｔｂ）２１０，（Ｔｃ）２１１，（Ｔ
ｄ）２１２および同期制御フレーム未受信カウンタ
（Ｑ）２１３から構成されている。

【００２７】ホッピング制御部２０７は無線伝送路の送
受信制御を行い、また送受信制御部２０３はフレームの
識別などの送受信制御を行うものである。この送受信制
御部２０３及びホッピング制御部２０７間の通信、例え
ば送受信フレームのやりとりはＣＰＵバス２０４を経由
して行うようになっている。また、無線変復調部２０８
ではホッピング制御部２０７から送出されたフレームに
対し、変調処理及び２．４ＧＨｚ帯への周波数変換処理
を行い、アンテナ２０１から送信し、またアンテナ２０
１から受信したフレームに対し、ベースバンドへの周波
数変換処理及び復調処理を行い、ホッピング制御部２０
７へ送出するものである。

【００２８】セル６ａ内の主無線端末装置１００ａが電
源切断等により、同期制御フレームを送信しなくなり、
主無線端末装置１００ａが不在の状態になった場合、従
無線端末装置２００ａ，２００ｂのいずれか１つを主無
線端末装置として機能設定する必要があるが、このため
の処理は送受信制御部２０３が行い、ホッピング制御部
２０７に対して主従の関係を機能設定する。

【００２９】タイマ（Ｔａ）２０９，（Ｔｂ）２１０，
（Ｔｃ）２１１および同期制御フレーム未受信カウンタ
（Ｑ）２１３は、主従関係を決定する際に用いるもので
あり、タイマ（Ｔａ）２０９は他の無線端末装置からの
同期制御フレームおよび予告制御フレームの到来を監視
するリスニング期間（第１の期間）を定めるものであ
る。

【００３０】また、タイマ（Ｔｂ）２１０は、リスニン
グ期間における監視結果に基づき、主従関係を決定する
ためのマスタ折衝期間（第２の期間）を定めるものであ
る。

【００３１】また、タイマ（Ｔｃ）２１１は、予告制御
フレームを無線端末装置毎に異なるタイミングで送信す
るための乱数タイマである。なお、乱数タイマでなくて
もよく、要は従無線端末装置がそれぞれ異なるタイミン
グで予告制御フレームを送信することを目的とするもの
であるため、例えば時間精度の低いタイマを用いること
もできる。

【００３２】同期制御フレーム未受信カウンタ（Ｑ）２
１３は、主無線端末装置１００ａが不在になったことに
よる同期制御フレームの未受信数をカウントするもので
あり、送受信制御部２０３がホッピングタイマＴｄで規
定されたホッピング周期（１００ｍｓ）毎に同期制御フ
レームの受信、未受信を監視し、未受信の場合はカウン
ト値が「１」ずつ更新される。

【００３３】ここで、予告制御フレームとは、自装置が
主無線端末装置になることを予告するフレームを意味す
る。

【００３４】図５は、無線伝送路で使用するフレームフ
ォーマットを示すものであり、領域Ｐ５１は物理層にお
ける同期確立及び同期維持のために物理層に対して時間
を与えるためのダミー領域である。領域Ｆ５２は、領域
Ｐ５１に続いて配置され、本フレームにおける有効情報
の実質的な先頭を示す。領域ＦＣ５３は、フレームコン
トロール領域であり、ユーザフレームと予告制御フレー
ムと同期制御フレームの識別情報を保持する。主無線端
末装置１００ａが配下の従無線端末装置２００ａ，２０
０ｂに対してホッピング情報を通知する時には、この領
域ＦＣ５３にホッピング制御情報を設定して通信を行
う。

【００３５】領域ＤＡ５４は宛先アドレス、領域ＳＡ５
５は送信元アドレスを示す。領域Ｉ５６は情報部であ
る。領域ＦＣＳ５７は、フレームチェックシーケンスで
あり、誤り検出符号であるＣＲＣ符号を用いて領域Ｐ５
１を除くフレーム全体の誤りを検出するために使用され
る。

【００３６】図６は、無線伝送路で使用する搬送波周波
数６０ａのホッピング周期内で送受信される内容を示し
たものである。搬送波周波数６０ａのホッピング周期は
１００ｍｓであり、ユーザフレーム領域ＲＵ６１、無送
信領域ＲＮ６２、同期制御フレーム領域ＲＣ６３及びダ
ミー領域ＲＤ６４から構成される。

【００３７】ユーザフレーム領域ＲＵ６１では、ユーザ
データを格納した図５の構成のユーザフレームと予告制
御フレームの送受信を行う。無送信領域ＲＮ６２は、ユ
ーザフレーム領域ＲＵ６１で送信されるユーザフレーム
及び予告制御フレームと次の同期制御フレーム領域ＲＣ
６３で送信される同期制御フレームとが衝突することを
避けるために設けた領域で、無送信領域ＲＮ６２の間で
はユーザフレームと予告制御フレームは送信されない。

【００３８】同期制御フレーム領域ＲＣ６３は、ホッピ
ング制御に必要な情報を載せた同期制御フレームを送出
する領域であり、主無線端末装置１００ａはこの同期制
御フレーム領域ＲＣ６３に同期制御フレームをセル６ａ
内の従無線端末装置２００ａ，２００ｂに送信し、ホッ
ピングの制御を行う。ダミー領域ＲＤ６４は搬送波信号
を発生するシンセサイザの周波数切替のために必要な時
間を確保するための領域であり、この領域の間に搬送波
周波数の切替作業を行う。

【００３９】以上の構成において、主無線端末装置１０
０ａ及び従無線端末装置２００ａ，２００ｂの受信処
理、送信処理、主従決定処理について説明する。

【００４０】１．受信処理 無線伝送路上の通信は図５に示すフレームフォーマット
で行われる。まず、アンテナ２０１で受信されたフレー
ムは、無線変復調部２０８、ホッピング制御部２０７を
経由して無線受信バッファ２０５に一時的に格納され
る。

【００４１】ユーザフレームおよび予告制御フレームを
受信すると、ホッピング制御部２０７は、その受信フレ
ームを無線受信バッファ２０５へ格納の後、送受信制御
部２０３へその旨を通知する。

【００４２】ここで、ホッピング制御部２０７は受信フ
レーム中の領域ＦＣ５３の識別情報に基づき、ユーザフ
レーム及び予告制御フレームと同期制御フレームの識別
を行う。

【００４３】受信フレームがユーザフレームと予告制御
フレームの場合、送受信制御部２０３はこのユーザフレ
ーム，予告制御フレームを無線受信バッファ２０５から
読出し、ＣＰＵバス２０４を経由して主記憶装置２０２
に格納する。主記憶装置２０２に格納されたユーザフレ
ーム，予告制御フレームは当該無線端末装置の上位ソフ
トウェアで利用される。

【００４４】受信フレームが同期制御フレームの場合、
ホッピング制御部２０７が該同期制御フレームから必要
な情報を取り出した後、廃棄する。なおどちらにも該当
しない場合にはホッピング制御部２０７が当該フレーム
を廃棄する。

【００４５】２．送信処理 ユーザフレーム及び予告制御フレームを送信する場合、
上位ソフトウェアがＣＰＵバス２０４を経由して主記憶
装置２０２に格納されているユーザフレーム及び予告制
御フレームを図５で示した無線伝送路上のフレームフォ
ーマットで無線送信バッファ２０６内に生成する。この
送信バッファ２０６内のユーザフレーム及び予告制御フ
レームは、送受信制御部２０３の送信指示により無線送
信バッファ２０６からホッピング制御部２０７を介して
無線変復調部２０８に渡され、ここで２．４ＧＨｚ帯の
信号に変換され、アンテナ２０１を経由して無線伝送路
に送出される。

【００４６】同期制御フレームを送信する場合、ホッピ
ング制御部２０７に図５で示す無線伝送路上のフレーム
フォーマットで該同期制御フレームを格納しておき、図
６で示す同期制御フレーム領域開始時、ホッピング制御
部２０７の送信指示により無線変復調部２０８、アンテ
ナ２０１を経由して無線伝送路に送出する。

【００４７】３．主従決定処理 セル６ａ内の主無線端末装置１００ａが電源切断等によ
り、同期制御フレームを送信しなくなり、主無線端末装
置１００ａが不在の状態になった場合、従無線端末装置
２００ａ，２００ｂのいずれか１つを主無線端末装置と
して機能設定する必要がある。このための処理が主従決
定処理であり、送受信制御部２０３が実行し、ホッピン
グ制御部２０７に対して主従の関係を機能設定する。

【００４８】図７は、従無線端末装置２００ａ，２００
ｂが主従関係を機能設定するために使用する処理期間の
構成を示す図であり、リスニング期間ＬＳＮ７１と主無
線端末装置折衝期間ＭＤＰ７２とから構成されている。

【００４９】リスニング期間ＬＳＮ７１は、従無線端末
装置２００ａ，２００ｂが自装置以外の従無線端末装置
の同期制御フレームまたは予告制御フレームを受信する
期間であり、タイマ（Ｔａ）２０９によって規定されて
いる。

【００５０】主無線端末装置折衝期間ＭＤＰ７２は、リ
スニング期間ＬＳＮ７１に同期制御フレームまたは予告
制御フレームを受信できなかった従無線端末装置２００
ａ，２００ｂが、その従無線端末装置２００ａ，２００
ｂのいずれか１つを主無線端末装置として決定する期間
であり、タイマ（Ｔｂ）２１０によって規定されてい
る。

【００５１】図８はリスニング期間ＬＳＮ７１における
処理を示すフローチャートであり、図９は主無線端末装
置折衝期間（以下、折衝期間と略記）ＭＤＰ７２におけ
る処理を示すフローチャートである。

【００５２】この図８及び図９で示す主従決定処理は、
基本的には、同期制御フレームの到来をリスニング期間
ＬＳＮ７１において監視し、同期制御フレームを受信し
たならば、主無線端末装置が既に存在することになるの
で、自装置を従無線端末装置として機能設定し、またリ
スニング期間ＬＳＮ７１において同期制御フレームまた
は予告制御フレームを受信しなければ、セル６ａ内に主
無線端末装置が存在していないと見做せるので、折衝期
間ＭＤＰ７２において自装置が主無線端末装置になるこ
とを予告する予告制御フレームを送信し、その予告制御
フレームの送信後、他の従無線端末装置からの同期制御
フレームおよび予告制御フレームの到来を監視し、同期
制御フレームおよび予告制御フレームを折衝期間ＭＤＰ
７２の満了までに受信しなければ、他に主無線端末装置
になり得る従無線端末装置がいないものと断定できるた
め、自装置を主無線端末装置として機能設定し、同期制
御フレームを送信し、他の従無線端末装置の搬送波周波
数を同期させる。逆に折衝期間ＭＤＰ７２において同期
制御フレームを受信したならば、自装置を従無線端末装
置として機能設定し、さらに折衝期間ＭＤＰ７２におい
て予告制御フレームのみを受信したならば、主無線端末
装置になろうと立候補している従無線端末装置が競合し
ている状態であると見做せるので、リスニング期間ＬＳ
Ｎ７１に遷移させるようになっている。

【００５３】なお、リスニング期間ＬＳＮ７１中の従無
線端末装置２００ａ，２００ｂは、送信フレームと受信
フレームとが衝突してフレームが正しく受信できなくな
ることを回避するため、フレームの送信を禁止するよう
にしている。

【００５４】この図８および図９の処理は、（１）主無
線端末装置の電源切断等の原因による主無線端末装置の
不在状態が生じた時、（２）従無線端末装置の電源が投
入された時、（３）主無線端末装置の電波伝播環境の遮
蔽によって、実質的に主無線端末装置の不在状態が生じ
た時、（４）主無線端末装置と従無線端末装置とが電波
伝播可能距離以上に離れてしまい、実質的に主無線端末
装置の不在状態が生じた時、に起動される。

【００５５】３．１ リスニング期間ＬＳＮ７１の処理 まず、主無線端末装置１００ａが正常状態で存在してい
る時、例えば従無線端末装置２００ａの電源が投入され
ると、送受信制御部２０３は、リスニング期間ＬＳＮ７
１を定めるリスニング期間タイマ（Ｔａ）２０９を起動
する（ステップ８１１）。

【００５６】次に、同期制御フレームを受信したか否か
をホッピング制御部２０７の受信フレーム識別結果に基
づいて判断し（ステップ８１２）、同期制御フレームを
受信していた場合には、既に主無線端末装置が存在して
いることになるので、リスニング期間タイマ（Ｔａ）２
０９をリセットし（ステップ８１９）、同期処理を行う
（ステップ８２０）。

【００５７】この同期処理とは、受信した同期制御フレ
ームに従ってホッピング制御部２０７のシンセサイザの
周波数切り替えタイミングを同期させる処理であり、詳
しくは同期制御フレームの受信してから一定時間経過後
にシンセサイザの周波数を当該同期制御フレームで指示
された搬送波周波数に切り替える。

【００５８】一方、同期制御フレームを受信していなか
った場合、予告制御フレームを受信したか否かを判断す
る（ステップ８１３）。

【００５９】予告制御フレームを受信していた場合、リ
スニング期間タイマ（Ｔａ）２０９が満了するまで、同
期制御フレームの到来を監視し続ける（ステップ８１
４，８１５）。そして、この間に同期制御フレームを受
信した場合、既に主無線端末装置が存在していることに
なるので、リスニング期間タイマ（Ｔａ）２０９をリセ
ットし（ステップ８１９）、同期処理を行う（ステップ
８２０）。

【００６０】しかし、リスニング期間タイマ（Ｔａ）２
０９が満了するまでの間、同期制御フレームを受信しな
い場合は、リスニング期間タイマ（Ｔａ）２０９をリセ
ットし（ステップ８１６）、図９の折衝期間ＭＤＰ７２
の処理に遷移する。

【００６１】また、リスニング期間タイマ（Ｔａ）２０
９が満了するまでの間、同期制御フレームおよび予告制
御フレームの両方共、受信しない場合は、リスニング期
間タイマ（Ｔａ）２０９が満了しているかどうかを判定
し（ステップ８１７）、満了していなければステップ８
１１の初期状態に戻り、同期制御フレームおよび予告制
御フレームの到来を監視し続ける。

【００６２】この結果、リスニング期間タイマ（Ｔａ）
２０９が満了するまでの間に、同期制御フレームおよび
予告制御フレームの両方共、受信しない場合は、リスニ
ング期間タイマ（Ｔａ）２０９をリセットし（ステップ
８１８）、図９の折衝期間ＭＤＰ７２の処理に遷移す
る。

【００６３】ここで、折衝期間ＭＤＰ７２の処理に遷移
する経路として、同期制御フレームおよび予告制御フレ
ームの両方を受信しない場合と、予告制御フレームのみ
を受信した場合の２通りがあるが、２通りに区別してい
るのは、予告制御フレームのみを受信した場合は主従決
定処理が複数の従無線端末装置間で競合するのを回避す
るために、予告制御フレームを敢えて送信しないように
しているからである。

【００６４】３．２ 折衝期間ＭＤＰ７２の処理 リスニング期間ＬＳＮ７１において予告制御フレームの
みを受信して折衝期間ＭＤＰ７２に遷移した場合、ま
ず、マスタ折衝期間タイマ（Ｔｂ）２１０を起動し（ス
テップ９２５）、このタイマ（Ｔｂ）２１０が満了する
までの間、同期制御フレームの受信を監視し続ける（ス
テップ９２６，９２７）。

【００６５】この結果、同期制御フレームを受信した場
合には、タイマ（Ｔｂ）２１０をリセットし（ステップ
９２０）、同期処理を行う（ステップ９２１）。

【００６６】しかし、同期制御フレームを受信せずに、
タイマ（Ｔｂ）２１０が満了となった場合、リスニング
期間ＬＳＮ７１に戻る。

【００６７】一方、リスニング期間ＬＳＮ７１において
同期制御フレームおよび予告制御フレームの両方を受信
せずに折衝期間ＭＤＰ７２に遷移した場合、まず、マス
タ折衝期間タイマ（Ｔｂ）２１０を起動し（ステップ９
１１）、予告制御フレーム送信用の乱数タイマ（Ｔｃ）
２１１を起動する（ステップ９１２）。

【００６８】この後、タイマ（Ｔｂ）２１０が満了した
かどうかを判定し（ステップ９１３）、満了していなけ
れば、同期制御フレームを受信したかどうかを判定する
（ステップ９１７）。

【００６９】同期制御フレームを受信していなければ、
次に予告制御フレームを受信したかどうかを判定し（ス
テップ９２９）、予告制御フレームも受信していなけれ
ば、他に主無線端末装置になろうとしている従無線端末
装置が存在していないと断定できるので、乱数タイマ
（Ｔｃ）２１１の満了を待ち、この乱数タイマ（Ｔｃ）
２１１が満了した時点で予告制御フレームをホッピング
制御部２０７から送信させる（ステップ９３０，９３
１）。乱数タイマ（Ｔｃ）２１１が満了するのを待って
いる間は、ステップ９１２に戻り、同期制御フレームの
受信を監視し続ける。

【００７０】ここで、乱数タイマ（Ｔｃ）２１１は、従
無線端末装置毎に異なるタイマ値に設定されている。従
って、複数の従無線端末装置が同時に予告制御フレーム
を送信する現象は生じなくなり、フレームの衝突による
破壊が防止される。

【００７１】このようにして、同期制御フレームおよび
予告制御フレームの両方を受信しなかった場合に、予告
制御フレームが各従無線端末装置から異なるタイミング
で送信される。この場合、タイマ（Ｔｂ）２１０が満了
するまでの間は予告制御フレームが乱数タイマ（Ｔｃ）
２１１の設定時間間隔で複数回送信される。

【００７２】予告制御フレームの送信後、タイマ（Ｔ
ｂ）２１０が満了した場合（ステップ９１３）、乱数タ
イマ（Ｔｃ）２１１をリセットし（ステップ９１４）、
次に、同期制御フレームを送信し（ステップ９１５）、
さらにホッピング制御部２０７に対し主無線端末装置と
なったことを示す機能設定を行う（ステップ９１６）。

【００７３】これにより、最も早く予告制御フレームお
よび同期制御フレームを送信した従無線端末装置の１つ
が主無線端末装置となり、セル６ａ内の他の従無線端末
装置の搬送波周波数の同期指示を行うようになる。

【００７４】一方、予告制御フレームを送信してタイマ
（Ｔｂ）２１０が満了するのを待っている間に、他の従
無線端末装置から予告制御フレームを受信した場合（ス
テップ９２９）、予告制御フレームの送信を停止し（ス
テップ９３２）、さらに乱数タイマ（Ｔｃ）２１１をリ
セットし（ステップ９３３）、同期制御フレームの受信
を監視し続け（ステップ９２６，９２７）、タイマ（Ｔ
ｂ）２１０が満了するまでの間に同期制御フレームを受
信した場合にはタイマ（Ｔｂ）２１０をリセットし（ス
テップ９２０）、同期処理を行う（ステップ９２１）。

【００７５】しかし、同期制御フレームを受信せずにタ
イマ（Ｔｂ）２１０が満了し場合には、リスニング期間
ＬＳＮ７１に戻って同期制御フレームおよび予告制御フ
レームの受信を監視し続ける。

【００７６】以上のようにして、最も早く予告制御フレ
ームおよび同期制御フレームを送信した従無線端末装置
の１つが主無線端末装置となり、セル６ａ内の他の従無
線端末装置の搬送波周波数の同期指示を行うようにな
る。この場合、予告制御フレームを送信したとしても、
折衝期間ＭＤＰ７２内に他から予告制御フレームを受信
した場合には予告制御フレームの送信が停止され、主従
関係が早く決定されるようにしてあるため、主無線端末
装置の不在状態を短時間で解消することができる。

【００７７】ところで、従無線端末装置２００ａと主無
線端末装置１００ａは同じホッピング周期で次の搬送波
周波数に移るため、リスニング期間ＬＳＮ７１におい
て、従無線端末装置２００ａの初期搬送波周波数が９０
ａになっていた場合、主無線端末装置１００ａの初期搬
送波周波数が９０ｂ〜９０ｍの値であると、従無線端末
装置２００ａと主無線端末装置１００ａは同一周波数と
なることがなくなり、従無線端末装置２００ａは主無線
端末装置１００ａの同期制御フレームを受信できなくな
る。

【００７８】そこで、主無線端末装置１００ａの同期制
御フレームを受信していないリスニング期間ＬＳＮ７１
中の従無線端末装置２００ａは搬送波周波数を固定とす
る。また、リスニング期間ＬＳＮ７１の長さは、主無線
端末装置１００ａのホッピング周期とホッピング数の積
の値を最低の値に設定する。

【００７９】これにより、従無線端末装置２００ａと主
無線端末装置１００ａとは、最悪でも１３００ｍｓ（１
００ｍｓ×１３）後に同一周波数となり、主無線端末装
置１００ａの同期制御フレームを受信できるようにな
る。

【００８０】次に、主無線端末装置１００ａが電源切断
等の理由により不在状態となった場合の従無線端末装置
２００ａ，２００ｂの動作について説明する。

【００８１】従無線端末装置２００ａ，２００ｂおよび
主無線端末装置１００ａが全て電源投入状態であった
時、主無線端末装置１００ａの電源が突然に切断された
場合、セル６ａ内の従無線端末装置２００ａ，２００ｂ
は同期制御フレームを受信できないため、システムダウ
ン状態に陥る。

【００８２】そこで、従無線端末装置２００ａ，２００
ｂの送受信制御部２０３は、同期制御フレームがホッピ
ング周期毎に毎回受信できたかどうかを監視し、連続し
てｎ回（ｎ≧２）受信しなかった場合は、主無線端末装
置の不在状態が生じたものと判断し、図８および図９の
主従関係決定処理を起動する。

【００８３】図１０は、同期制御フレームの監視処理を
示すフローチャートであり、まず、同期制御フレーム未
受信カウンタ（Ｑ）２１３をクリアし（ステップ１００
１）、次に、ホッピングタイマ（Ｔｄ）２１２をリセッ
トする（ステップ１００２）。

【００８４】次に、タイマ値が１００ｍｓのホッピング
タイマ（Ｔｄ）２１２を起動し（ステップ１００３）、
このホッピングタイマ（Ｔｄ）２１２が満了するまで、
同期制御フレームの到来を監視し続ける（ステップ１０
０４，１００５）。

【００８５】この結果、ホッピングタイマ（Ｔｄ）２１
２が満了しても同期制御フレームを受信しなかった場合
は、同期制御フレーム未受信カウンタ（Ｑ）２１３のカ
ウント値に「＋１」を加算する（ステップ１００６）。

【００８６】次に、同期制御フレーム未受信カウンタ
（Ｑ）２１３のカウント値と設定値ｎとを比較し（ステ
ップ１００６）、カウント値≧ｎとなっていた場合は、
連続してｎ回、同期制御フレームが受信できず、主無線
端末装置１００ａの不在状態が生じたものと判断し、図
８および図９の主従関係決定処理を起動する。

【００８７】しかし、ホッピングタイマ（Ｔｄ）２１２
が満了するまでの間に、同期制御フレームを受信した場
合は、ステップ１００１に戻り、同期制御フレーム未受
信カウンタ（Ｑ）２１３のカウント値をクリアし、次の
ホッピング周期の監視を行う。

【００８８】この図１０の処理を行うようにすることに
より、（１）主無線端末装置の電源切断等の原因による
主無線端末装置の不在状態が生じた時、（２）主無線端
末装置の電波伝播環境の遮蔽によって、実質的に主無線
端末装置の不在状態が生じた時、（３）主無線端末装置
と従無線端末装置とが電波伝播可能距離以上に離れてし
まい、実質的に主無線端末装置の不在状態が生じた時、
に主無線端末装置の不在状態を人手を介在することなく
迅速に解消することができる。

【００８９】以上のように本実施例によれば、主無線端
末装置１００ａの不在状態を人手を介在することなく迅
速に解消することができ、システムダウン状態を正常状
態に迅速に復旧させ、システムへの信頼性を向上させる
ことができる。

【００９０】また、乱数タイマ（Ｔｃ）により、従無線
端末装置毎に異なるタイミングで予告制御フレームを送
信するようにしているため、複数の従無線端末装置が同
時に予告制御フレームを送信する現象は生じなくなり、
フレームの衝突による破壊が防止される。

【００９１】さらに、リスニング期間および折衝期間の
いずれかで予告制御フレームを受信した場合には、予告
制御フレームの送信を禁止するため（詳しくは、リスニ
ング期間で受信した時は禁止、折衝期間で受信した時は
送信停止）するため、主従関係の決定処理の競合を回避
することができる。

【００９２】また、リスニング期間においては、従無線
端末装置は固定周波数で待機させているため、主無線端
末装置からの同期制御フレームを必ず受信し、主無線端
末装置のホッピング周波数に同期させることができる。

【００９３】なお、本発明は上記実施例に限定されるも
のではなく、要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能
であることは言うまでもない。

【００９４】

【発明の効果】以上のように本発明は、同期制御フレー
ムの到来をリスニング期間において監視し、同期制御フ
レームを受信したならば、主無線端末装置が既に存在す
ることになるので、自装置を従無線端末装置として機能
設定し、またリスニング期間において同期制御フレーム
または予告制御フレームを受信しなければ、セル内に主
無線端末装置が存在していないと見做せるので、折衝期
間において自装置が主無線端末装置になることを予告す
る予告制御フレームを送信し、その予告制御フレームの
送信後、他の従無線端末装置からの同期制御フレームお
よび予告制御フレームの到来を監視し、同期制御フレー
ムおよび予告制御フレームを折衝期間の満了までに受信
しなければ、他に主無線端末装置になり得る従無線端末
装置がいないものと断定できるため、自装置を主無線端
末装置として機能設定し、同期制御フレームを送信し、
他の従無線端末装置の搬送波周波数を同期させる。逆に
折衝期間において同期制御フレームを受信したならば、
自装置を従無線端末装置として機能設定し、さらに折衝
期間において予告制御フレームのみを受信したならば、
主無線端末装置になろうと立候補している従無線端末装
置が競合している状態であると見做せるので、リスニン
グ期間に遷移させるようにしたため、電源切断等の原因
によって主無線端末装置の不在状態が生じた時に、従無
線端末装置のいずれか１つを自動的に主無線端末装置に
決定し、システムダウン状態を正常状態に迅速に復旧さ
せ、システムの信頼性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による無線ＬＡＮシステムの一実施例を
示す全体構成図である。

【図２】搬送波周波数の割当てを説明する図である。

【図３】周波数ホッピングパターンの一例を示す図であ
る。

【図４】無線端末装置の構成図である。

【図５】無線伝送路上のフレームフォーマットを説明す
る図である。

【図６】搬送波周波数の内容を説明する図である。

【図７】主無線端末を１台に決定する期間を説明する図
である。

【図８】主無線端末装置を１台に決定するためのリスニ
ング期間における処理を示すフローチャートである。

【図９】主無線端末装置を１台に決定するための主無線
端末装置折衝期間における処理を示すフローチャートで
ある。

【図１０】主無線端末装置が不在状態になったことを検
出するための同期制御フレームの監視処理を示すフロー
チャートである。

【符号の説明】

６ａ…セル、９０ａ〜９０ｍ…搬送波周波数、１００ａ
…主無線端末装置、２００ａ，２００ｂ…従主無線端末
装置、２０３…送受信制御部、２０５…無線受信バッフ
ァ、２０６…無線送信バッファ、２０７…ホッピング制
御部、２０８…無線変復調部、２０９…リスニング期間
タイマ、２１０…マスタ折衝期間タイマ、２１１…乱数
タイマ、２１２…ホッピングタイマ、２１３…同期制御
フレーム未受信カウンタ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 織田 健一郎 神奈川県海老名市下今泉810番地 株式 会社日立製作所 オフィスシステム事業 部内 (56)参考文献 特開 昭61−208329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−70832（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H04L 12/28 300 H04L 12/28 303

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプレッドスペクトラム方式を用いて相
   互通信を行う複数の無線端末装置を備えた無線ＬＡＮシ
   ステムの無線端末装置であって、 各無線端末装置の搬送周波数を互いに同期して遷移させ
   るための同期制御フレームの到来を予め定めた第１の期
   間内において監視し、同期制御フレームを受信したなら
   ば、自装置を従無線端末装置として機能設定する第１の
   手段と、 前記第１の期間内において同期制御フレームまたは予告
   制御フレームを受信しなければ、予め定めた第２の期間
   内において自装置が主無線端末装置になることを予告す
   る予告制御フレームを送信する第２の手段と、 予告制御フレームの送信後、他の無線端末装置からの同
   期制御フレームおよび予告制御フレームの到来を監視
   し、同期制御フレームおよび予告制御フレームを第２の
   期間内に受信しなければ、自装置を主無線端末装置とし
   て機能設定した後、同期制御フレームを送信する第３の
   手段と、 前記第２の期間内において同期制御フレームを受信した
   ならば、自装置を従無線端末装置として機能設定する第
   ４の手段と、 前記第２の期間内において予告制御フレームのみを受信
   したならば、前記第１の期間に遷移させる第５の手段と
   を備えることを特徴とする無線端末装置。
2. 【請求項２】 電源投入時または主無線端末装置からの
   同期制御フレームを連続して所定回数受信しなかった場
   合に、前記第１の期間におよび第２の期間の各手段を起
   動することを特徴とする請求項１記載の無線端末装置。
3. 【請求項３】 前記予告制御フレームは、各無線端末装
   置毎に異なるタイミングで送信することを特徴とする請
   求項１または２記載の無線端末装置。
4. 【請求項４】 前記第１の手段は、固定周波数で同期制
   御フレームの到来を待っていることを特徴とする請求項
   １乃至３記載のいずれかの無線端末装置。
5. 【請求項５】 前記第１および第２の期間内で予告制御
   フレームを受信したならば、第２の期間においては予告
   制御フレームの送信を禁止する第６の手段をさらに備え
   ることを特徴とする請求項１乃至４記載のいずれかの無
   線端末装置。
6. 【請求項６】 スプレッドスペクトラム方式を用いて相
   互通信を行う複数の無線端末装置を備えた無線ＬＡＮシ
   ステムであって、 各無線端末装置は、 各無線端末装置の搬送周波数を互いに同期して遷移させ
   るための同期制御フレームの到来を予め定めた第１の期
   間内において監視し、同期制御フレームを受信したなら
   ば、自装置を従無線端末装置として機能設定する第１の
   手段と、 前記第１の期間内において同期制御フレームまたは予告
   制御フレームを受信しなければ、予め定めた第２の期間
   内において自装置が主無線端末装置になることを予告す
   る予告制御フレームを送信する第２の手段と、 予告制御フレームの送信後、他の無線端末装置からの同
   期制御フレームおよび予告制御フレームの到来を監視
   し、同期制御フレームおよび予告制御フレームを第２の
   期間内に受信しなければ、自装置を主無線端末装置とし
   て機能設定した後、同期制御フレームを送信する第３の
   手段と、 前記第２の期間内において同期制御フレームを受信した
   ならば、自装置を従無線端末装置として機能設定する第
   ４の手段と、 前記第２の期間内において予告制御フレームのみを受信
   したならば、前記第１の期間に遷移させる第５の手段と
   を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
7. 【請求項７】 電源投入時または主無線端末装置からの
   同期制御フレームを連続して所定回数受信しなかった場
   合に、前記第１の期間におよび第２の期間の各手段を起
   動することを特徴とする請求項６記載の無線ＬＡＮシス
   テム。
8. 【請求項８】 前記予告制御フレームは、各無線端末装
   置毎に異なるタイミングで送信することを特徴とする請
   求項６または７記載の無線ＬＡＮシステム。
9. 【請求項９】 前記第１の手段は、固定周波数で同期制
   御フレームの到来を待っていることを特徴とする請求項
   ６乃至８記載のいずれかの無線ＬＡＮシステム。
10. 【請求項１０】 前記第１および第２の期間内で予告制
    御フレームを受信したならば、第２の期間においては予
    告制御フレームの送信を禁止する第６の手段をさらに備
    えることを特徴とする請求項６乃至９記載のいずれかの
    無線ＬＡＮシステム。