JP4089267B2 - 無線通信システム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線端末を有し、その中の１つの無線端末が無線媒体（無線通信路）の管理を行う無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最も普及している従来の無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１では、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとを接続する場合、Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅモード（インフラストラクチャーモード）を用い、このモードにおいては静的に無線媒体の管理を行う無線管理端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ではアクセスポイントと呼ぶ）が無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとの接続ポイントとなり、それぞれの無線端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ではステーションと呼ぶ）が無線管理端末とのコネクションのみをはるスター型のトポロジーを採用している。また、無線ＬＡＮのみを構成する場合、Ａｄ−ｈｏｃモードと呼ばれるピア−ツ−ピアでの通信を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無線通信システム例では、Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅモードで無線端末間の通信を行う時、スター型のトポロジーであるために、無線端末は無線管理端末との通信しか行うことができず、送信元無線端末はまず無線管理端末にフレームを送信し、無線管理端末が宛先無線端末に受けたフレームを転送する必要があり、このため無線端末間で直接通信可能な場合でも無線管理端末を介して通信する必要があり、直接通信する時に比べて２倍の時間がかかり、よって有効に帯域を使用できていないという問題点を有していた。また、Ａｄ−ｈｏｃモードで無線端末間の通信を行う場合、直接無線端末間で通信を行うことができるので有効に帯域を使用することはできるが、同じ無線システムに属していて直接通信ができない無線端末間では通信ができないという問題点を有していた。
【０００４】
この無線通信システムでは、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことで、同じ無線通信システムに属していて直接通信ができない無線端末間でも通信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができることが要求されている。
【０００５】
本発明は、この要求を満たすため、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことで、同じ無線通信システムに属していて直接通信ができない無線端末間でも通信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができる無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を達成するために本発明の無線通信システムは、複数の無線端末を有する無線通信システムであって、第１の無線端末は、無線通信システムの同期を取るために他の無線端末に対して同期フレームの送信を行うと共に無線通信システムにおける全無線端末の端末名簿の管理機能等の無線管理機能を有し、全無線端末は、受信状態測定フレームを自端末以外の全無線端末に送信し、第１の無線端末以外の全無線端末は、受信状態測定フレームを受信し、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態を通知する受信状態通知フレームを第１の無線端末に送信し、第１の無線端末は、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態と受信した受信状態通知フレーム内の受信状態とから受信状態管理表を作成および更新を行い、無線通信システム内の各無線端末間の受信状態を受信状態管理表で管理し、受信状態管理表において第２の無線端末と第３の無線端末とが直接通信不可能な場合は、第２の無線端末と第３の無線端末との両方と通信が可能な第４の無線端末は、第２の無線端末と第３の無線端末との間の受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送する構成を備えている。
【０００７】
これにより、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことで、同じ無線通信システムに属していて直接通信ができない無線端末間でも通信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができる無線通信システムが得られる。また、第２の端末と第３の端末間のフレームの転送を行う第４の端末は、受信状態管理表の作成及び更新に伴う受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送するので、端末の移動、電源ＯＮ／ＯＦＦ等によるシステム構成の変更に対し、受信状態管理表が適切に更新される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の無線通信システムは、複数の無線端末を有する無線通信システムであって、第１の無線端末は、無線通信システムの同期を取るために他の無線端末に対して同期フレームの送信を行うと共に無線通信システムにおける全無線端末の端末名簿の管理機能等の無線管理機能を有し、全無線端末は、受信状態測定フレームを自端末以外の全無線端末に送信し、第１の無線端末以外の全無線端末は、受信状態測定フレームを受信し、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態を通知する受信状態通知フレームを第１の無線端末に送信し、第１の無線端末は、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態と受信した受信状態通知フレーム内の受信状態とから受信状態管理表を作成し、無線通信システム内の各無線端末間の受信状態を受信状態管理表で管理し、受信状態管理表において第２の無線端末と第３の無線端末とが直接通信不可能な場合は、第２の無線端末と第３の無線端末との両方と通信が可能な第４の無線端末は、第２の無線端末と第３の無線端末との間の受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送することとしたものである。
【０００９】
この構成により、無線端末間で直接通信が可能な場合には直接に無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信が不可能な場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、無線通信システム内の全無線端末間で送受信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができるという作用を有する。
【００１０】
請求項２に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末と第４の無線端末が同一であることとしたものである。
【００１１】
この構成により、第４の無線端末でもある第１の無線端末がフレームの転送を完全に制御することができるので、第１の無線端末以外は転送に関して何も特別なことをすることなく転送することができるという作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末が第４の無線端末を指定することとしたものである。
【００１３】
この構成により、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、より安定にデータの転送を行うことができるという作用を有する。
【００１４】
請求項４に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表を全無線端末に対して通知し、第２の無線端末または第３の無線端末は、受信状態管理表から得られた情報により、第４の無線端末にフレーム転送情報を設定したフレームを送信し、第４の無線端末は、受信したフレーム転送情報を設定したフレームを第３の無線端末または第２の無線端末に転送することとしたものである。
【００１５】
この構成により、フレームを送信しようとする第２の無線端末または第３の無線端末は転送する無線端末を第４の無線端末に指定することができるので、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、元々無線管理機能の実行のための負担が大きい第１の無線端末に対する追加の負担を少なくして転送することができるという作用を有する。
【００１６】
請求項５に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表の第一適性順位にない場合に、無線管理機能および受信状態管理表を第１の無線端末から適性順位の高い無線端末へ自動的に移すこととしたものである。
【００１７】
この構成により、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、最も確実な無線通信システムを構築することができるという作用を有する。
【００１８】
請求項６に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表を全無線端末に通知し、第１の無線端末が無線管理機能を実行することが不可能になった場合には、適性順位表の順位に従って第１の無線端末以外の無線端末に無線管理機能を移すこととしたものである。
【００１９】
この構成により、無線管理機能を実行中の無線端末において無線管理機能の実行が不可能になった場合に、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、より安定な無線通信システムを再構築することができるという作用を有する。
【００２０】
請求項７に記載の無線通信システムは、請求項１乃至６のいずれか１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末以外の全無線端末は、自端末以外の全無線端末からの受信状態測定フレームの受信により測定した受信状態を１つの受信状態通知フレームとして第１の無線端末に通知することとしたものである。
【００２１】
この構成により、複数の受信状態の通知を従来は（全無線端末数−１）回で行っていたものを１回で済ませることができるので、受信状態の通知のために使用される時間が短くなり、有効に帯域を使用することができるという作用を有する。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図である。
【００２４】
図１において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは送受信可能な無線端末、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆは実際に目に見えない無線通信路であり、２ａは無線端末１ａと無線端末１ｂの間の無線通信路、２ｂは無線端末１ａと無線端末１ｃ間の無線通信路、２ｃは無線端末１ａと無線端末１ｄ間の無線通信路、２ｄは無線端末１ｂと無線端末１ｄ間の無線通信路、２ｅは無線端末１ｃと無線端末１ｄ間の無線通信路、２ｆは無線端末１ｂと無線端末１ｃ間の無線通信路である。ここで、×印が付いている無線通信路２ｆは通信ができないことを示し、×印が付いていない他の無線通信路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは正常に通信可能なことを示す。（表１）は、本実施の形態による無線通信システムにおける受信状態管理表である。
【００２５】
【表１】
【００２６】
（表１）では最左列にフレームを送信する送信無線端末１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを示し、２番目の列は無線端末１ａがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示し、３番目の列は無線端末１ｂがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示し、４番目の列は無線端末１ｃがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示し、最右列は無線端末１ｄがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示している。（表１）ではエラーなく受信可能な値に関しては受信強度を受信状態としている。受信強度は最大受信強度を１００とし、対数関数的に大きさを決めている。受信強度は少しでも大きさがあればフレームを正常に受信できるものではなく、ある程度の大きさがないとエラーなく受信できない。（表１）では受信強度が５０以上で正常に受信可能と仮定しており、受信強度が０から４９の範囲にある場合は正常に受信できないので、受信状態としては０としている。したがって、（表１）の受信状態は、０と５０以上の値とになっている。
【００２７】
以上のように構成された無線通信システムの動作を説明する。
【００２８】
無線端末１ａが無線管理機能を実行しているとすると、無線端末１ａは、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で他の無線端末に受信状態測定フレームの送信指示を通知し、その後、無線端末１ａ以外の無線端末は受信状態測定フレームを送信する。無線端末１ａは、無線端末の電源のＯＮ／ＯＦＦや外乱での電波状態の変化等による通信可能な無線端末の増減に対応するために、受信状態管理表（表１）の更新を行う必要があるが、無線端末１ａの同期フレームの送信毎に受信状態測定フレームの送信指示を行うと、更新頻度が高くなってしまう。よって、無線端末１ａは、特定の同期フレームに受信状態測定フレームの送信指示を行い、同期フレーム内に受信状態測定フレームの送信指示がない場合には、どの無線端末も受信状態測定フレームを送信せず、受信状態測定フレームの送信指示がある場合には、無線端末が受信状態測定フレームを送信することで、無線端末１ａは受信状態管理表（表１）の更新を行っている。
【００２９】
ここで、無線端末１ｂが受信状態測定フレームを送信する場合を説明する。無線端末１ｂは、１つのブロードキャストの受信状態測定フレームを送信する。無線端末１ｃ及び１ｄは受信状態通知フレームを用いて、無線端末１ａに受信状態測定フレームを受信した時の受信状態を通知する。しかし、実際には無線端末１ｃは受信状態測定フレームを受信することができないので、無線端末１ａには無線端末１ｄからの受信状態通知フレームだけが受信されることになる。無線端末１ａは、自分自身が無線端末１ｂの受信状態測定フレームから測定された受信状態である６５、無線端末１ｄからの受信状態通知フレームから通知された受信状態である８０、端末名簿には存在するが受信状態通知フレームが通知されなかった無線端末１ｃの受信状態として０を無線状態管理表のそれぞれ対応する場所に格納する。無線端末１ｃ及び１ｄも同様に受信状態測定フレームを送信し、無線端末１ａは、それぞれの受信状態を無線状態管理表のそれぞれ対応する場所に格納する。無線端末１ａが受信状態測定フレームを送信する場合、無線端末１ｂ、１ｃ及び１ｄの全てからの受信状態通知フレームを受信し、通知された受信状態を無線状態管理表（表１）のそれぞれ対応する場所に格納する。このようにして無線状態管理表は更新されていく。
【００３０】
次に、無線端末１ａ以外の無線端末から他の無線端末にフレームを送信する場合を説明する。ここで無線端末１ａによって転送されるフレームを本来のフレームと区別するために転送フレームと呼ぶことにする。図１の場合では、無線端末１ａは無線管理機能を実行しているので、受信された他の無線端末宛を含む全てのフレームを一旦保管し、フレームを破棄していいと判断されるまで保管する。まず、転送が必要となる無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを送信する場合を考えると、無線端末１ａは無線端末１ｂから受信されたフレームを保管する。無線端末１ａは、受信状態管理表（表１）より無線端末１ｂからのフレームが無線端末１ｃで受信不可能と分かるので、保管フレームを転送フレームとして送信し、無線端末１ｃで正常に受信された場合は保管フレームを破棄する。無線端末１ｂからのブロードキャストのフレームは無線端末１ｃへのフレームの一種と考えられるので無線端末１ａは同様にフレームの転送を行う。また、転送が必要でない無線端末１ｂから無線端末１ｄにフレームを送信する場合を考えると、無線端末１ａは受信されたフレームを保管する。無線端末１ａは、受信状態管理表（表１）より無線端末１ｂからのフレームが無線端末１ｄで受信可能と分かるので、すぐに保管フレームを破棄する。
【００３１】
なお、本実施の形態では、無線端末が４台の場合を説明したが、無線端末の数はいくつでもよいことは言うまでもない。また、無線管理機能を行っている無線端末が受信状態測定フレームの送信指示を同期フレーム内で通知したが、どのようなフレームで通知しても、また、送信指示がなくても無線通信システムのそれぞれの無線端末があるタイミングで受信状態測定フレームを送信し、受信状態測定フレームを受信した無線端末が測定した受信状態を受信状態通知フレームとして送信すれば同様なことは言うまでもない。また、受信状態の値は受信強度を基にして説明したが受信強度に限定するものではない。また、受信状態測定フレームを受信状態の測定にのみ使用する専用のフレームとして説明したが他の目的を持った他のフレームで代用してもよく、受信状態通知フレームを受信状態の通知にのみ使用する専用のフレームとして説明したが他の目的を持った他のフレームに受信状態情報を付加して使用してもよい。
【００３２】
以上のように本実施の形態では、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、無線通信システム内の全無線端末間で送受信ができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができる。特に、無線管理機能を行っている無線端末でフレームの転送を行う場合、無線管理機能を行っている無線端末でフレームの転送を完全に制御することができるので、他の無線端末は転送に関して何も特別なことをすることなく転送することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００３４】
このように構成された無線通信システムについて、その動作を受信状態管理表である（表１）を用いて説明する。
【００３５】
無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の更新を行う。この更新の後、無線端末１ａは、無線端末１ｂと無線端末１ｃとの通信が不可能であり、フレームの転送が必要なことが分かる。無線端末１ａは、受信状態管理表（表１）より無線端末１ｂと１ｃの両方と通信が可能な無線端末は自分自身と無線端末１ｄであり、どちらが転送に適しているか判断する。無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送する場合、無線端末１ａの無線端末１ｂからの受信状態は６５であり、無線端末１ｃの無線端末１ａからの受信状態は６０であり、合計の受信状態は１２５である。無線端末１ｄの無線端末１ｂからの受信状態は８０であり、無線端末１ｃの無線端末１ｄからの受信状態は７５であり、合計の受信状態は１５５である。したがって、合計の受信状態が無線端末１ｄの方が大きいので、無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送するのに適しているのは無線端末１ｄである。
【００３６】
同様に、無線端末１ｃから無線端末１ｂにフレームを転送する場合、無線端末１ａの無線端末１ｃからの受信状態は６０であり、無線端末１ｂの無線端末１ａからの受信状態は６５であり、合計の受信状態は１２５である。無線端末１ｄの無線端末１ｃからの受信状態は７５であり、無線端末１ｂの無線端末１ｄからの受信状態は８０であり、合計の受信状態は１５５である。したがって、合計の受信状態が無線端末１ｄの方が大きいので、無線端末１ｃから無線端末１ｂにフレームを転送するのに適しているのは無線端末１ｄである。よって、無線端末１ａは無線端末１ｄに、無線端末１ｂから無線端末１ｃへフレームを転送することを指定したフレームを送信し、また、無線端末１ｃから無線端末１ｂへフレームを転送することを指定したフレームを送信する。
【００３７】
無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを送信する時、無線端末１ｂから送信されたフレームを無線端末１ｄは一旦保管し、保管フレームを転送フレームとして送信し、正常に無線端末１ｃに受信された場合は保管フレームを破棄する。無線端末１ｂからのブロードキャストのフレームは無線端末１ｃへのフレームの一種と考えられるので無線端末１ｄは同様にフレームの転送を行う。
【００３８】
なお、本実施の形態では、転送無線端末を決めるのに受信状態の値の合計を使用したが、送信無線端末からの受信状態と受信無線端末の受信状態の小さい方を比べて、より大きい値の方を転送無線端末としてもいいのは言うまでもない。
【００３９】
以上のように本実施の形態では直接通信できない無線端末間で通信を行う場合、その２つの無線端末と最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、より安定にデータの転送が可能になる。
【００４０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００４１】
このように構成された無線通信システムについて、受信状態管理表である（表１）を用いて説明する。
【００４２】
本実施の形態では、無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の定期的な更新を行い、受信状態管理表（表１）の更新を行うと、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で受信状態管理表（表１）を全無線端末に通知する。
【００４３】
無線端末１ｂが無線端末１ｃにフレームを送信する時、受信状態管理表（表１）より直接通信が不可能であり、フレームの転送が必要なことが分かる。無線端末１ｂは、受信状態管理表（表１）より、無線端末１ｂと１ｃの両方と通信が可能な無線端末は無線端末１ａと１ｄであり、どちらが転送に適しているか判断する。無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送する場合、無線端末１ａの無線端末１ｂからの受信状態は６５であり、無線端末１ｃの無線端末１ａからの受信状態は６０であり、合計の受信状態は１２５である。無線端末１ｄの無線端末１ｂからの受信状態は８０であり、無線端末１ｃの無線端末１ｄからの受信状態は７５であり、合計の受信状態は１５５である。したがって、合計の受信状態が無線端末１ｄの方が大きいので、無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送するのに適しているのは無線端末１ｄであると、無線端末１ｂは判断する。よって、無線端末１ｂは、無線端末１ｂから無線端末１ｃへのフレームに、無線端末１ｄに転送することを指定して送信する。
【００４４】
無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを送信する時、無線端末１ｄに対してフレームの転送が指定されているので、無線端末１ｂから送信されたフレームを無線端末１ｄは一旦保管し、保管フレームを転送フレームとして送信し、正常に無線端末１ｃに受信された場合は保管フレームを破棄する。無線端末１ｂからのブロードキャストのフレームは無線端末１ｃへのフレームの一種と考えられるので無線端末１ｂは同様にフレームの転送を指定して送信する。
【００４５】
なお、本実施の形態では、同期フレーム内で受信状態管理表（表１）を通知したが、どのようなフレームで通知しても同様なことは言うまでもない。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、直接通信できない無線端末間で通信を行う場合、フレームを送信する無線端末が転送を行う無線端末を指定することができるので、元々無線管理機能の実行のための負担が大きい無線端末（ここでは無線端末１ａ）に対する追加の負担を少なくして転送することができる。
【００４７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００４８】
このように構成された無線通信システムについて、受信状態管理表である（表１）と、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表である（表２）とを用いて説明する。
【００４９】
【表２】
【００５０】
無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の更新を行う。この受信状態管理表（表１）を用いて、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表を作成する方法を説明する。
【００５１】
無線端末１ａからフレームを送信する場合、無線端末１ｂでの受信状態は６５、無線端末１ｃでの受信状態は６０、無線端末１ｃでの受信状態は９０で合計の受信状態は２１５である。無線端末１ａがフレームを受信する場合、無線端末１ｂからの受信状態は６５、無線端末１ｃからの受信状態は６０、無線端末１ｃからの受信状態は９０で合計の受信状態は２１５である。よって、無線端末１ａに関する全受信状態の合計は４３０である。同様に計算すると、無線端末１ｂに関しては２９０で、無線端末１ｃに関しては２７０、無線端末１ｄに関しては４９０である。これらの受信状態の合計の大きい順に示したのが適性順位表（表２）である。
【００５２】
無線管理機能を実行している無線端末１ａは、適性順位表（表２）より、自分自身が第１の適性順位になく、無線端末１ｄの方が無線管理機能を実行する適性が高いことを知る。無線端末１ａは、無線端末１ｄに対して、無線管理機能の実行を譲渡する内容の無線管理機能譲渡フレームを送信し、無線端末１ｄが正常に受信して無線管理機能を実行するのを確認した後に、無線管理機能の実行を停止する。
【００５３】
なお、本実施の形態では、適性順位表（表２）を作成する場合に単純に関係する全ての受信状態を加算した値で判断したが、受信感度の最低値が大きい順や受信感度がある基準値より大きくバラツキが小さい順等の他の方法で判断しても同様な効果を奏する。また、受信状態管理表（表１）を動的に移すために無線管理機能譲渡フレームを使用する場合について説明したが、この方法に限定するものではない。
【００５４】
以上のように本実施の形態では、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行することができるので、最も確実な通信を行うことができる無線通信システムを構築することができる。
【００５５】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００５６】
このように構成された無線通信システムについて、受信状態管理表である（表１）と、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表である（表２）とを用いて説明する。
【００５７】
無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の更新を行う。この受信状態管理表（表１）を用いて、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表（表２）を作成する。実施の形態４で述べたように、受信状態管理表（表１）より、無線端末１ａに関する全受信状態の合計は４３０で、無線端末１ｂに関しては２９０、無線端末１ｃに関しては２７０で、無線端末１ｄに関しては４９０である。これらの受信状態の合計の大きい順に示す適性順位表（表２）を作成する。無線端末１ａは、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で適性順位表（表２）を全無線端末に通知する。
【００５８】
何らかの原因で無線端末１ａが無線管理機能を実行できなくなると、無線通信システム内の全無線端末は同期フレームを規定期間受信できなくなるので、適性順位表（表２）の中で無線端末１ａ以外の最も適性順位が高い無線端末１ｄがすぐに無線管理機能を実行する。この時無線端末１ｄも無線管理機能が実行できなくて更に規定時間（つまり最初の同期フレームが無くなってから規定時間×２の時間）同期フレームがない場合は、更に次の適性順位の無線端末１ｂが無線管理機能を実行する。このように適性順位が高い無線端末から順に規定時間ずつ同期フレームを待って無線管理機能の実行を行う。
【００５９】
なお、本実施の形態では、同期フレーム内で受信状態管理表（表１）を通知したが、どのようなフレームで通知しても同様なことは言うまでもない。また、適性順位が高い無線端末から順に規定時間ずつ同期フレームを待って無線管理機能の実行を行うように説明したが、結果的に適性順位表（表２）の上位から順に無線管理機能の実行を行うようにすれば、同様な効果を奏する。
【００６０】
以上のように本実施の形態では、無線管理機能を実行中の無線端末が無線管理機能を実行不可能になった場合に、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末順に無線管理機能を実行できるので、最も確実な通信を行うことがえきる無線通信システムを再構築することができる。
【００６１】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００６２】
このように構成された無線通信システムについて、その動作を説明する。
【００６３】
無線端末１ａが無線管理機能を実行しているとすると、無線端末１ａは、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で他の無線端末に受信状態測定フレームの送信指示を通知し、その後、無線端末１ａ以外の無線端末は受信状態測定フレームを送信する。ここで、無線端末１ｂが受信状態測定フレームを受信する場合を考える。無線端末１ｂには無線端末１ａ、１ｃおよび１ｄからそれぞれ受信状態測定フレームが送信され、受信された無線端末１ａの受信状態測定フレームより受信状態６５が、受信された無線端末１ｄの受信状態測定フレームより受信状態８０が得られる。無線端末１ｂは無線端末１ｃと通信ができないので、受信状態測定フレームの送信指示の通知から一定期間が経っても、無線端末１ｃからの受信状態測定フレームを受信することができず、無線端末１ｃからの受信状態を０と判定する。無線端末１ｂは、これら３つの無線端末情報と受信状態情報とを組にした１つの受信状態通知フレームで無線端末１ａに送信する。無線端末１ｃは、無線端末１ａとの受信状態６０、無線端末１ｂとの受信状態０、無線端末１ｄとの受信状態７５を組にした１つの受信状態通知フレームで無線端末１ａに送信する。無線端末１ｄは、無線端末１ａとの受信状態９０、無線端末１ｂとの受信状態８０、無線端末１ｄとの受信状態７５を組にした１つの受信状態通知フレームで無線端末１ａに送信する。このように受信できなかった予想されるフレームを含む受信状態測定フレーム毎に受信状態通知フレームを送信する場合の９回の受信状態通知フレームの送信が３回の送信で済むことになる。
【００６４】
以上のように本実施の形態では、複数の受信状態通知フレームの送信回数として、従来は（全無線端末数−１）回必要必要であったものが、１回で済むので、受信状態通知フレームのために使用される時間が短くなり、有効に帯域を使用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に記載の無線通信システムによれば、複数の無線端末を有する無線通信システムであって、第１の無線端末は、無線通信システムの同期を取るために他の無線端末に対して同期フレームの送信を行うと共に無線通信システムにおける全無線端末の端末名簿の管理機能等の無線管理機能を有し、全無線端末は、受信状態測定フレームを自端末以外の全無線端末に送信し、第１の無線端末以外の全無線端末は、受信状態測定フレームを受信し、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態を通知する受信状態通知フレームを第１の無線端末に送信し、第１の無線端末は、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態と受信した受信状態通知フレーム内の受信状態とから受信状態管理表を作成および更新を行い、無線通信システム内の各無線端末間の受信状態を受信状態管理表で管理し、受信状態管理表において第２の無線端末と第３の無線端末とが直接通信不可能な場合は、第２の無線端末と第３の無線端末との両方と通信が可能な第４の無線端末は、第２の無線端末と第３の無線端末との間の受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送することにより、無線端末間で直接通信が可能な場合には直接に無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信が不可能な場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、無線通信システム内の全無線端末間で送受信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができるという有利な効果が得られる。また、第２の端末と第３の端末間のフレームの転送を行う第４の端末は、受信状態管理表の作成及び更新に伴う受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送するので、端末の移動、電源ＯＮ／ＯＦＦ等によるシステム構成の変更に対し、受信状態管理表が適切に更新される。
【００６６】
請求項２に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末と第４の無線端末が同一であることにより、第４の無線端末でもある第１の無線端末がフレームの転送を完全に制御することができるので、第１の無線端末以外は転送に関して何も特別なことをすることなく転送することができるという有利な効果が得られる。
【００６７】
請求項３に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末が第４の無線端末を指定することにより、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、より安定にデータの転送を行うことができるという有利な効果が得られる。
【００６８】
請求項４に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表を全無線端末に対して通知し、第２の無線端末または第３の無線端末は、受信状態管理表から得られた情報により、第４の無線端末にフレーム転送情報を設定したフレームを送信し、第４の無線端末は、受信したフレーム転送情報を設定したフレームを第３の無線端末または第２の無線端末に転送することにより、フレームを送信しようとする第２の無線端末または第３の無線端末は転送する無線端末を第４の無線端末に指定することができるので、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、元々無線管理機能の実行のための負担が大きい第１の無線端末に対する追加の負担を少なくして転送することができるという有利な効果が得られる。
【００６９】
請求項５に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表の第一適性順位にない場合に、無線管理機能および受信状態管理表を第１の無線端末から適性順位の高い無線端末へ自動的に移すことにより、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、最も確実な無線通信システムを構築することができるという有利な効果が得られる。
【００７０】
請求項６に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表を全無線端末に通知し、第１の無線端末が無線管理機能を実行することが不可能になった場合には、適性順位表の順位に従って第１の無線端末以外の無線端末に無線管理機能を移すことにより、無線管理機能を実行中の無線端末において無線管理機能の実行が不可能になった場合に、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、より安定な無線通信システムを再構築することができるという有利な効果が得られる。
【００７１】
請求項７に記載の無線通信システムによれば、請求項１乃至６のいずれか１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末以外の全無線端末は、自端末以外の全無線端末からの受信状態測定フレームの受信により測定した受信状態を１つの受信状態通知フレームとして第１の無線端末に通知することにより、複数の受信状態の通知を従来は（全無線端末数−１）回で行っていたものを１回で済ませることができるので、受信状態の通知のために使用される時間が短くなり、有効に帯域を使用することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１、２、３、４、５、６による無線通信システムを示す構成図
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ 無線端末
２ａ〜２ｆ 無線通信路
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線端末を有し、その中の１つの無線端末が無線媒体（無線通信路）の管理を行う無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最も普及している従来の無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１では、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとを接続する場合、Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅモード（インフラストラクチャーモード）を用い、このモードにおいては静的に無線媒体の管理を行う無線管理端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ではアクセスポイントと呼ぶ）が無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとの接続ポイントとなり、それぞれの無線端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ではステーションと呼ぶ）が無線管理端末とのコネクションのみをはるスター型のトポロジーを採用している。また、無線ＬＡＮのみを構成する場合、Ａｄ−ｈｏｃモードと呼ばれるピア−ツ−ピアでの通信を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無線通信システム例では、Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅモードで無線端末間の通信を行う時、スター型のトポロジーであるために、無線端末は無線管理端末との通信しか行うことができず、送信元無線端末はまず無線管理端末にフレームを送信し、無線管理端末が宛先無線端末に受けたフレームを転送する必要があり、このため無線端末間で直接通信可能な場合でも無線管理端末を介して通信する必要があり、直接通信する時に比べて２倍の時間がかかり、よって有効に帯域を使用できていないという問題点を有していた。また、Ａｄ−ｈｏｃモードで無線端末間の通信を行う場合、直接無線端末間で通信を行うことができるので有効に帯域を使用することはできるが、同じ無線システムに属していて直接通信ができない無線端末間では通信ができないという問題点を有していた。
【０００４】
この無線通信システムでは、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことで、同じ無線通信システムに属していて直接通信ができない無線端末間でも通信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができることが要求されている。
【０００５】
本発明は、この要求を満たすため、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことで、同じ無線通信システムに属していて直接通信ができない無線端末間でも通信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができる無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この課題を達成するために本発明の無線通信システムは、複数の無線端末を有する無線通信システムであって、第１の無線端末は、無線通信システムの同期を取るために他の無線端末に対して同期フレームの送信を行うと共に無線通信システムにおける全無線端末の端末名簿の管理機能等の無線管理機能を有し、全無線端末は、受信状態測定フレームを自端末以外の全無線端末に送信し、第１の無線端末以外の全無線端末は、受信状態測定フレームを受信し、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態を通知する受信状態通知フレームを第１の無線端末に送信し、第１の無線端末は、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態と受信した受信状態通知フレーム内の受信状態とから受信状態管理表を作成および更新を行い、無線通信システム内の各無線端末間の受信状態を受信状態管理表で管理し、受信状態管理表において第２の無線端末と第３の無線端末とが直接通信不可能な場合は、第２の無線端末と第３の無線端末との両方と通信が可能な第４の無線端末は、第２の無線端末と第３の無線端末との間の受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送する構成を備えている。
【０００７】
これにより、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことで、同じ無線通信システムに属していて直接通信ができない無線端末間でも通信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができる無線通信システムが得られる。また、第２の端末と第３の端末間のフレームの転送を行う第４の端末は、受信状態管理表の作成及び更新に伴う受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送するので、端末の移動、電源ＯＮ／ＯＦＦ等によるシステム構成の変更に対し、受信状態管理表が適切に更新される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の無線通信システムは、複数の無線端末を有する無線通信システムであって、第１の無線端末は、無線通信システムの同期を取るために他の無線端末に対して同期フレームの送信を行うと共に無線通信システムにおける全無線端末の端末名簿の管理機能等の無線管理機能を有し、全無線端末は、受信状態測定フレームを自端末以外の全無線端末に送信し、第１の無線端末以外の全無線端末は、受信状態測定フレームを受信し、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態を通知する受信状態通知フレームを第１の無線端末に送信し、第１の無線端末は、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態と受信した受信状態通知フレーム内の受信状態とから受信状態管理表を作成し、無線通信システム内の各無線端末間の受信状態を受信状態管理表で管理し、受信状態管理表において第２の無線端末と第３の無線端末とが直接通信不可能な場合は、第２の無線端末と第３の無線端末との両方と通信が可能な第４の無線端末は、第２の無線端末と第３の無線端末との間の受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送することとしたものである。
【０００９】
この構成により、無線端末間で直接通信が可能な場合には直接に無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信が不可能な場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、無線通信システム内の全無線端末間で送受信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができるという作用を有する。
【００１０】
請求項２に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末と第４の無線端末が同一であることとしたものである。
【００１１】
この構成により、第４の無線端末でもある第１の無線端末がフレームの転送を完全に制御することができるので、第１の無線端末以外は転送に関して何も特別なことをすることなく転送することができるという作用を有する。
【００１２】
請求項３に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末が第４の無線端末を指定することとしたものである。
【００１３】
この構成により、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、より安定にデータの転送を行うことができるという作用を有する。
【００１４】
請求項４に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表を全無線端末に対して通知し、第２の無線端末または第３の無線端末は、受信状態管理表から得られた情報により、第４の無線端末にフレーム転送情報を設定したフレームを送信し、第４の無線端末は、受信したフレーム転送情報を設定したフレームを第３の無線端末または第２の無線端末に転送することとしたものである。
【００１５】
この構成により、フレームを送信しようとする第２の無線端末または第３の無線端末は転送する無線端末を第４の無線端末に指定することができるので、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、元々無線管理機能の実行のための負担が大きい第１の無線端末に対する追加の負担を少なくして転送することができるという作用を有する。
【００１６】
請求項５に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表の第一適性順位にない場合に、無線管理機能および受信状態管理表を第１の無線端末から適性順位の高い無線端末へ自動的に移すこととしたものである。
【００１７】
この構成により、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、最も確実な無線通信システムを構築することができるという作用を有する。
【００１８】
請求項６に記載の無線通信システムは、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表を全無線端末に通知し、第１の無線端末が無線管理機能を実行することが不可能になった場合には、適性順位表の順位に従って第１の無線端末以外の無線端末に無線管理機能を移すこととしたものである。
【００１９】
この構成により、無線管理機能を実行中の無線端末において無線管理機能の実行が不可能になった場合に、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、より安定な無線通信システムを再構築することができるという作用を有する。
【００２０】
請求項７に記載の無線通信システムは、請求項１乃至６のいずれか１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末以外の全無線端末は、自端末以外の全無線端末からの受信状態測定フレームの受信により測定した受信状態を１つの受信状態通知フレームとして第１の無線端末に通知することとしたものである。
【００２１】
この構成により、複数の受信状態の通知を従来は（全無線端末数−１）回で行っていたものを１回で済ませることができるので、受信状態の通知のために使用される時間が短くなり、有効に帯域を使用することができるという作用を有する。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図１を用いて説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図である。
【００２４】
図１において、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは送受信可能な無線端末、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆは実際に目に見えない無線通信路であり、２ａは無線端末１ａと無線端末１ｂの間の無線通信路、２ｂは無線端末１ａと無線端末１ｃ間の無線通信路、２ｃは無線端末１ａと無線端末１ｄ間の無線通信路、２ｄは無線端末１ｂと無線端末１ｄ間の無線通信路、２ｅは無線端末１ｃと無線端末１ｄ間の無線通信路、２ｆは無線端末１ｂと無線端末１ｃ間の無線通信路である。ここで、×印が付いている無線通信路２ｆは通信ができないことを示し、×印が付いていない他の無線通信路２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅは正常に通信可能なことを示す。（表１）は、本実施の形態による無線通信システムにおける受信状態管理表である。
【００２５】
【表１】
（表１）では最左列にフレームを送信する送信無線端末１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを示し、２番目の列は無線端末１ａがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示し、３番目の列は無線端末１ｂがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示し、４番目の列は無線端末１ｃがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示し、最右列は無線端末１ｄがそれぞれの送信無線端末からフレームを受け取った場合の受信状態を示している。（表１）ではエラーなく受信可能な値に関しては受信強度を受信状態としている。受信強度は最大受信強度を１００とし、対数関数的に大きさを決めている。受信強度は少しでも大きさがあればフレームを正常に受信できるものではなく、ある程度の大きさがないとエラーなく受信できない。（表１）では受信強度が５０以上で正常に受信可能と仮定しており、受信強度が０から４９の範囲にある場合は正常に受信できないので、受信状態としては０としている。したがって、（表１）の受信状態は、０と５０以上の値とになっている。
【００２７】
以上のように構成された無線通信システムの動作を説明する。
【００２８】
無線端末１ａが無線管理機能を実行しているとすると、無線端末１ａは、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で他の無線端末に受信状態測定フレームの送信指示を通知し、その後、無線端末１ａ以外の無線端末は受信状態測定フレームを送信する。無線端末１ａは、無線端末の電源のＯＮ／ＯＦＦや外乱での電波状態の変化等による通信可能な無線端末の増減に対応するために、受信状態管理表（表１）の更新を行う必要があるが、無線端末１ａの同期フレームの送信毎に受信状態測定フレームの送信指示を行うと、更新頻度が高くなってしまう。よって、無線端末１ａは、特定の同期フレームに受信状態測定フレームの送信指示を行い、同期フレーム内に受信状態測定フレームの送信指示がない場合には、どの無線端末も受信状態測定フレームを送信せず、受信状態測定フレームの送信指示がある場合には、無線端末が受信状態測定フレームを送信することで、無線端末１ａは受信状態管理表（表１）の更新を行っている。
【００２９】
ここで、無線端末１ｂが受信状態測定フレームを送信する場合を説明する。無線端末１ｂは、１つのブロードキャストの受信状態測定フレームを送信する。無線端末１ｃ及び１ｄは受信状態通知フレームを用いて、無線端末１ａに受信状態測定フレームを受信した時の受信状態を通知する。しかし、実際には無線端末１ｃは受信状態測定フレームを受信することができないので、無線端末１ａには無線端末１ｄからの受信状態通知フレームだけが受信されることになる。無線端末１ａは、自分自身が無線端末１ｂの受信状態測定フレームから測定された受信状態である６５、無線端末１ｄからの受信状態通知フレームから通知された受信状態である８０、端末名簿には存在するが受信状態通知フレームが通知されなかった無線端末１ｃの受信状態として０を無線状態管理表のそれぞれ対応する場所に格納する。無線端末１ｃ及び１ｄも同様に受信状態測定フレームを送信し、無線端末１ａは、それぞれの受信状態を無線状態管理表のそれぞれ対応する場所に格納する。無線端末１ａが受信状態測定フレームを送信する場合、無線端末１ｂ、１ｃ及び１ｄの全てからの受信状態通知フレームを受信し、通知された受信状態を無線状態管理表（表１）のそれぞれ対応する場所に格納する。このようにして無線状態管理表は更新されていく。
【００３０】
次に、無線端末１ａ以外の無線端末から他の無線端末にフレームを送信する場合を説明する。ここで無線端末１ａによって転送されるフレームを本来のフレームと区別するために転送フレームと呼ぶことにする。図１の場合では、無線端末１ａは無線管理機能を実行しているので、受信された他の無線端末宛を含む全てのフレームを一旦保管し、フレームを破棄していいと判断されるまで保管する。まず、転送が必要となる無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを送信する場合を考えると、無線端末１ａは無線端末１ｂから受信されたフレームを保管する。無線端末１ａは、受信状態管理表（表１）より無線端末１ｂからのフレームが無線端末１ｃで受信不可能と分かるので、保管フレームを転送フレームとして送信し、無線端末１ｃで正常に受信された場合は保管フレームを破棄する。無線端末１ｂからのブロードキャストのフレームは無線端末１ｃへのフレームの一種と考えられるので無線端末１ａは同様にフレームの転送を行う。また、転送が必要でない無線端末１ｂから無線端末１ｄにフレームを送信する場合を考えると、無線端末１ａは受信されたフレームを保管する。無線端末１ａは、受信状態管理表（表１）より無線端末１ｂからのフレームが無線端末１ｄで受信可能と分かるので、すぐに保管フレームを破棄する。
【００３１】
なお、本実施の形態では、無線端末が４台の場合を説明したが、無線端末の数はいくつでもよいことは言うまでもない。また、無線管理機能を行っている無線端末が受信状態測定フレームの送信指示を同期フレーム内で通知したが、どのようなフレームで通知しても、また、送信指示がなくても無線通信システムのそれぞれの無線端末があるタイミングで受信状態測定フレームを送信し、受信状態測定フレームを受信した無線端末が測定した受信状態を受信状態通知フレームとして送信すれば同様なことは言うまでもない。また、受信状態の値は受信強度を基にして説明したが受信強度に限定するものではない。また、受信状態測定フレームを受信状態の測定にのみ使用する専用のフレームとして説明したが他の目的を持った他のフレームで代用してもよく、受信状態通知フレームを受信状態の通知にのみ使用する専用のフレームとして説明したが他の目的を持った他のフレームに受信状態情報を付加して使用してもよい。
【００３２】
以上のように本実施の形態では、無線端末間で通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、無線通信システム内の全無線端末間で送受信ができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができる。特に、無線管理機能を行っている無線端末でフレームの転送を行う場合、無線管理機能を行っている無線端末でフレームの転送を完全に制御することができるので、他の無線端末は転送に関して何も特別なことをすることなく転送することができる。
【００３３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００３４】
このように構成された無線通信システムについて、その動作を受信状態管理表である（表１）を用いて説明する。
【００３５】
無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の更新を行う。この更新の後、無線端末１ａは、無線端末１ｂと無線端末１ｃとの通信が不可能であり、フレームの転送が必要なことが分かる。無線端末１ａは、受信状態管理表（表１）より無線端末１ｂと１ｃの両方と通信が可能な無線端末は自分自身と無線端末１ｄであり、どちらが転送に適しているか判断する。無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送する場合、無線端末１ａの無線端末１ｂからの受信状態は６５であり、無線端末１ｃの無線端末１ａからの受信状態は６０であり、合計の受信状態は１２５である。無線端末１ｄの無線端末１ｂからの受信状態は８０であり、無線端末１ｃの無線端末１ｄからの受信状態は７５であり、合計の受信状態は１５５である。したがって、合計の受信状態が無線端末１ｄの方が大きいので、無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送するのに適しているのは無線端末１ｄである。
【００３６】
同様に、無線端末１ｃから無線端末１ｂにフレームを転送する場合、無線端末１ａの無線端末１ｃからの受信状態は６０であり、無線端末１ｂの無線端末１ａからの受信状態は６５であり、合計の受信状態は１２５である。無線端末１ｄの無線端末１ｃからの受信状態は７５であり、無線端末１ｂの無線端末１ｄからの受信状態は８０であり、合計の受信状態は１５５である。したがって、合計の受信状態が無線端末１ｄの方が大きいので、無線端末１ｃから無線端末１ｂにフレームを転送するのに適しているのは無線端末１ｄである。よって、無線端末１ａは無線端末１ｄに、無線端末１ｂから無線端末１ｃへフレームを転送することを指定したフレームを送信し、また、無線端末１ｃから無線端末１ｂへフレームを転送することを指定したフレームを送信する。
【００３７】
無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを送信する時、無線端末１ｂから送信されたフレームを無線端末１ｄは一旦保管し、保管フレームを転送フレームとして送信し、正常に無線端末１ｃに受信された場合は保管フレームを破棄する。無線端末１ｂからのブロードキャストのフレームは無線端末１ｃへのフレームの一種と考えられるので無線端末１ｄは同様にフレームの転送を行う。
【００３８】
なお、本実施の形態では、転送無線端末を決めるのに受信状態の値の合計を使用したが、送信無線端末からの受信状態と受信無線端末の受信状態の小さい方を比べて、より大きい値の方を転送無線端末としてもいいのは言うまでもない。
【００３９】
以上のように本実施の形態では直接通信できない無線端末間で通信を行う場合、その２つの無線端末と最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、より安定にデータの転送が可能になる。
【００４０】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００４１】
このように構成された無線通信システムについて、受信状態管理表である（表１）を用いて説明する。
【００４２】
本実施の形態では、無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の定期的な更新を行い、受信状態管理表（表１）の更新を行うと、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で受信状態管理表（表１）を全無線端末に通知する。
【００４３】
無線端末１ｂが無線端末１ｃにフレームを送信する時、受信状態管理表（表１）より直接通信が不可能であり、フレームの転送が必要なことが分かる。無線端末１ｂは、受信状態管理表（表１）より、無線端末１ｂと１ｃの両方と通信が可能な無線端末は無線端末１ａと１ｄであり、どちらが転送に適しているか判断する。無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送する場合、無線端末１ａの無線端末１ｂからの受信状態は６５であり、無線端末１ｃの無線端末１ａからの受信状態は６０であり、合計の受信状態は１２５である。無線端末１ｄの無線端末１ｂからの受信状態は８０であり、無線端末１ｃの無線端末１ｄからの受信状態は７５であり、合計の受信状態は１５５である。したがって、合計の受信状態が無線端末１ｄの方が大きいので、無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを転送するのに適しているのは無線端末１ｄであると、無線端末１ｂは判断する。よって、無線端末１ｂは、無線端末１ｂから無線端末１ｃへのフレームに、無線端末１ｄに転送することを指定して送信する。
【００４４】
無線端末１ｂから無線端末１ｃにフレームを送信する時、無線端末１ｄに対してフレームの転送が指定されているので、無線端末１ｂから送信されたフレームを無線端末１ｄは一旦保管し、保管フレームを転送フレームとして送信し、正常に無線端末１ｃに受信された場合は保管フレームを破棄する。無線端末１ｂからのブロードキャストのフレームは無線端末１ｃへのフレームの一種と考えられるので無線端末１ｂは同様にフレームの転送を指定して送信する。
【００４５】
なお、本実施の形態では、同期フレーム内で受信状態管理表（表１）を通知したが、どのようなフレームで通知しても同様なことは言うまでもない。
【００４６】
以上のように本実施の形態では、直接通信できない無線端末間で通信を行う場合、フレームを送信する無線端末が転送を行う無線端末を指定することができるので、元々無線管理機能の実行のための負担が大きい無線端末（ここでは無線端末１ａ）に対する追加の負担を少なくして転送することができる。
【００４７】
（実施の形態４）
本発明の実施の形態４による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００４８】
このように構成された無線通信システムについて、受信状態管理表である（表１）と、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表である（表２）とを用いて説明する。
【００４９】
【表２】
無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の更新を行う。この受信状態管理表（表１）を用いて、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表を作成する方法を説明する。
【００５１】
無線端末１ａからフレームを送信する場合、無線端末１ｂでの受信状態は６５、無線端末１ｃでの受信状態は６０、無線端末１ｃでの受信状態は９０で合計の受信状態は２１５である。無線端末１ａがフレームを受信する場合、無線端末１ｂからの受信状態は６５、無線端末１ｃからの受信状態は６０、無線端末１ｃからの受信状態は９０で合計の受信状態は２１５である。よって、無線端末１ａに関する全受信状態の合計は４３０である。同様に計算すると、無線端末１ｂに関しては２９０で、無線端末１ｃに関しては２７０、無線端末１ｄに関しては４９０である。これらの受信状態の合計の大きい順に示したのが適性順位表（表２）である。
【００５２】
無線管理機能を実行している無線端末１ａは、適性順位表（表２）より、自分自身が第１の適性順位になく、無線端末１ｄの方が無線管理機能を実行する適性が高いことを知る。無線端末１ａは、無線端末１ｄに対して、無線管理機能の実行を譲渡する内容の無線管理機能譲渡フレームを送信し、無線端末１ｄが正常に受信して無線管理機能を実行するのを確認した後に、無線管理機能の実行を停止する。
【００５３】
なお、本実施の形態では、適性順位表（表２）を作成する場合に単純に関係する全ての受信状態を加算した値で判断したが、受信感度の最低値が大きい順や受信感度がある基準値より大きくバラツキが小さい順等の他の方法で判断しても同様な効果を奏する。また、受信状態管理表（表１）を動的に移すために無線管理機能譲渡フレームを使用する場合について説明したが、この方法に限定するものではない。
【００５４】
以上のように本実施の形態では、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行することができるので、最も確実な通信を行うことができる無線通信システムを構築することができる。
【００５５】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００５６】
このように構成された無線通信システムについて、受信状態管理表である（表１）と、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表である（表２）とを用いて説明する。
【００５７】
無線端末１ａは、無線管理機能を実行して受信状態管理表（表１）の更新を行う。この受信状態管理表（表１）を用いて、無線管理機能の実行に適する程度を示す適性順位表（表２）を作成する。実施の形態４で述べたように、受信状態管理表（表１）より、無線端末１ａに関する全受信状態の合計は４３０で、無線端末１ｂに関しては２９０、無線端末１ｃに関しては２７０で、無線端末１ｄに関しては４９０である。これらの受信状態の合計の大きい順に示す適性順位表（表２）を作成する。無線端末１ａは、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で適性順位表（表２）を全無線端末に通知する。
【００５８】
何らかの原因で無線端末１ａが無線管理機能を実行できなくなると、無線通信システム内の全無線端末は同期フレームを規定期間受信できなくなるので、適性順位表（表２）の中で無線端末１ａ以外の最も適性順位が高い無線端末１ｄがすぐに無線管理機能を実行する。この時無線端末１ｄも無線管理機能が実行できなくて更に規定時間（つまり最初の同期フレームが無くなってから規定時間×２の時間）同期フレームがない場合は、更に次の適性順位の無線端末１ｂが無線管理機能を実行する。このように適性順位が高い無線端末から順に規定時間ずつ同期フレームを待って無線管理機能の実行を行う。
【００５９】
なお、本実施の形態では、同期フレーム内で受信状態管理表（表１）を通知したが、どのようなフレームで通知しても同様なことは言うまでもない。また、適性順位が高い無線端末から順に規定時間ずつ同期フレームを待って無線管理機能の実行を行うように説明したが、結果的に適性順位表（表２）の上位から順に無線管理機能の実行を行うようにすれば、同様な効果を奏する。
【００６０】
以上のように本実施の形態では、無線管理機能を実行中の無線端末が無線管理機能を実行不可能になった場合に、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末順に無線管理機能を実行できるので、最も確実な通信を行うことがえきる無線通信システムを再構築することができる。
【００６１】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６による無線通信システムの構成は実施の形態１と同様、図１の構成である。
【００６２】
このように構成された無線通信システムについて、その動作を説明する。
【００６３】
無線端末１ａが無線管理機能を実行しているとすると、無線端末１ａは、ブロードキャストフレームの同期フレーム内で他の無線端末に受信状態測定フレームの送信指示を通知し、その後、無線端末１ａ以外の無線端末は受信状態測定フレームを送信する。ここで、無線端末１ｂが受信状態測定フレームを受信する場合を考える。無線端末１ｂには無線端末１ａ、１ｃおよび１ｄからそれぞれ受信状態測定フレームが送信され、受信された無線端末１ａの受信状態測定フレームより受信状態６５が、受信された無線端末１ｄの受信状態測定フレームより受信状態８０が得られる。無線端末１ｂは無線端末１ｃと通信ができないので、受信状態測定フレームの送信指示の通知から一定期間が経っても、無線端末１ｃからの受信状態測定フレームを受信することができず、無線端末１ｃからの受信状態を０と判定する。無線端末１ｂは、これら３つの無線端末情報と受信状態情報とを組にした１つの受信状態通知フレームで無線端末１ａに送信する。無線端末１ｃは、無線端末１ａとの受信状態６０、無線端末１ｂとの受信状態０、無線端末１ｄとの受信状態７５を組にした１つの受信状態通知フレームで無線端末１ａに送信する。無線端末１ｄは、無線端末１ａとの受信状態９０、無線端末１ｂとの受信状態８０、無線端末１ｄとの受信状態７５を組にした１つの受信状態通知フレームで無線端末１ａに送信する。このように受信できなかった予想されるフレームを含む受信状態測定フレーム毎に受信状態通知フレームを送信する場合の９回の受信状態通知フレームの送信が３回の送信で済むことになる。
【００６４】
以上のように本実施の形態では、複数の受信状態通知フレームの送信回数として、従来は（全無線端末数−１）回必要必要であったものが、１回で済むので、受信状態通知フレームのために使用される時間が短くなり、有効に帯域を使用することができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１に記載の無線通信システムによれば、複数の無線端末を有する無線通信システムであって、第１の無線端末は、無線通信システムの同期を取るために他の無線端末に対して同期フレームの送信を行うと共に無線通信システムにおける全無線端末の端末名簿の管理機能等の無線管理機能を有し、全無線端末は、受信状態測定フレームを自端末以外の全無線端末に送信し、第１の無線端末以外の全無線端末は、受信状態測定フレームを受信し、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態を通知する受信状態通知フレームを第１の無線端末に送信し、第１の無線端末は、受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態と受信した受信状態通知フレーム内の受信状態とから受信状態管理表を作成および更新を行い、無線通信システム内の各無線端末間の受信状態を受信状態管理表で管理し、受信状態管理表において第２の無線端末と第３の無線端末とが直接通信不可能な場合は、第２の無線端末と第３の無線端末との両方と通信が可能な第４の無線端末は、第２の無線端末と第３の無線端末との間の受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送することにより、無線端末間で直接通信が可能な場合には直接に無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信が不可能な場合には双方の無線端末と通信が可能な無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、無線通信システム内の全無線端末間で送受信を行うことができ、状況に応じて有効に帯域を使用することができるという有利な効果が得られる。また、第２の端末と第３の端末間のフレームの転送を行う第４の端末は、受信状態管理表の作成及び更新に伴う受信状態測定フレームおよび受信状態通知フレーム以外のフレームを転送するので、端末の移動、電源ＯＮ／ＯＦＦ等によるシステム構成の変更に対し、受信状態管理表が適切に更新される。
【００６６】
請求項２に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末と第４の無線端末が同一であることにより、第４の無線端末でもある第１の無線端末がフレームの転送を完全に制御することができるので、第１の無線端末以外は転送に関して何も特別なことをすることなく転送することができるという有利な効果が得られる。
【００６７】
請求項３に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末が第４の無線端末を指定することにより、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、より安定にデータの転送を行うことができるという有利な効果が得られる。
【００６８】
請求項４に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表を全無線端末に対して通知し、第２の無線端末または第３の無線端末は、受信状態管理表から得られた情報により、第４の無線端末にフレーム転送情報を設定したフレームを送信し、第４の無線端末は、受信したフレーム転送情報を設定したフレームを第３の無線端末または第２の無線端末に転送することにより、フレームを送信しようとする第２の無線端末または第３の無線端末は転送する無線端末を第４の無線端末に指定することができるので、第４の無線端末として第２の無線端末および第３の無線端末と最も通信状態が良い無線端末を選べば、最も通信状態が良い無線端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、元々無線管理機能の実行のための負担が大きい第１の無線端末に対する追加の負担を少なくして転送することができるという有利な効果が得られる。
【００６９】
請求項５に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表の第一適性順位にない場合に、無線管理機能および受信状態管理表を第１の無線端末から適性順位の高い無線端末へ自動的に移すことにより、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、最も確実な無線通信システムを構築することができるという有利な効果が得られる。
【００７０】
請求項６に記載の無線通信システムによれば、請求項１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末は、受信状態管理表により、全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、第１の無線端末が適性順位表を全無線端末に通知し、第１の無線端末が無線管理機能を実行することが不可能になった場合には、適性順位表の順位に従って第１の無線端末以外の無線端末に無線管理機能を移すことにより、無線管理機能を実行中の無線端末において無線管理機能の実行が不可能になった場合に、無線通信システム内の最も無線管理機能の実行に適した無線端末が無線管理機能を実行できるので、より安定な無線通信システムを再構築することができるという有利な効果が得られる。
【００７１】
請求項７に記載の無線通信システムによれば、請求項１乃至６のいずれか１に記載の無線通信システムにおいて、第１の無線端末以外の全無線端末は、自端末以外の全無線端末からの受信状態測定フレームの受信により測定した受信状態を１つの受信状態通知フレームとして第１の無線端末に通知することにより、複数の受信状態の通知を従来は（全無線端末数−１）回で行っていたものを１回で済ませることができるので、受信状態の通知のために使用される時間が短くなり、有効に帯域を使用することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１、２、３、４、５、６による無線通信システムを示す構成図
【符号の説明】
１ａ〜１ｄ 無線端末
２ａ〜２ｆ 無線通信路
Claims (7)
- 複数の無線端末を有する無線通信システムであって、
第１の無線端末は、前記無線通信システムの同期を取るために他の無線端末に対して同期フレームの送信を行うと共に前記無線通信システムにおける全無線端末の端末名簿の管理機能等の無線管理機能を有し、
前記全無線端末は、受信状態測定フレームを自端末以外の前記全無線端末に送信し、
前記第１の無線端末以外の前記全無線端末は、前記受信状態測定フレームを受信し、前記受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態を通知する受信状態通知フレームを前記第１の無線端末に送信し、
前記第１の無線端末は、前記受信した受信状態測定フレームに基づいて測定した受信状態と前記受信した受信状態通知フレーム内の受信状態とから受信状態管理表を作成および更新を行い、前記無線通信システム内の各無線端末間の受信状態を前記受信状態管理表で管理し、
前記受信状態管理表において第２の無線端末と第３の無線端末とが直接通信不可能な場合は、前記第２の無線端末と前記第３の無線端末との両方と通信が可能な第４の無線端末は、前記第２の無線端末と前記第３の無線端末との間の前記受信状態測定フレームおよび前記受信状態通知フレーム以外のフレームを転送することを特徴とする無線通信システム。 - 前記第１の無線端末と前記第４の無線端末が同一であることを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記第１の無線端末が前記第４の無線端末を指定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記第１の無線端末は、前記受信状態管理表を前記全無線端末に対して通知し、前記第２の無線端末または第３の無線端末は、前記受信状態管理表から得られた情報により、前記第４の無線端末にフレーム転送情報を設定したフレームを送信し、前記第４の無線端末は、受信した前記フレーム転送情報を設定したフレームを前記第３の無線端末または前記第２の無線端末に転送することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記第１の無線端末は、前記受信状態管理表により、前記全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、前記第１の無線端末が前記適性順位表の第一適性順位にない場合に、前記無線管理機能および前記受信状態管理表を前記第１の無線端末から適性順位の高い無線端末へ自動的に移すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記第１の無線端末は、前記受信状態管理表により、前記全無線端末に対する無線管理機能の実行適性を示す適性順位表を作成し、前記第１の無線端末が前記適性順位表を前記全無線端末に通知し、前記第１の無線端末が前記無線管理機能を実行することが不可能になった場合には、前記適性順位表の順位に従って前記第１の無線端末以外の無線端末に前記無線管理機能を移すことを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
- 前記第１の無線端末以外の全無線端末は、自端末以外の前記全無線端末からの受信状態測定フレームの受信により測定した受信状態を１つの受信状態通知フレームとして前記第１の無線端末に通知することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１に記載の無線通信システム。
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