WO2016009639A1 - 無線通信端末、通信システム、無線通信方法、および無線通信用プログラムが記憶された記憶媒体 - Google Patents

無線通信端末、通信システム、無線通信方法、および無線通信用プログラムが記憶された記憶媒体 Download PDF

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WO2016009639A1
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communication
group
wireless communication
intra
timing
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PCT/JP2015/003536
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真樹 井ノ口
啓文 植田
藤田　範人
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日本電気株式会社
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/04—Wireless resource allocation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/18—Self-organising networks, e.g. ad-hoc networks or sensor networks
    • H04W84/20—Master-slave selection or change arrangements

Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication terminal, a communication system, a wireless communication method, and a storage medium storing a wireless communication program.
  • a plurality of communication channels may be used for communication via a communication network between communication terminals included in one communication system. This is because a communication band may be insufficient in one communication channel in communication between communication terminals included in the communication system. Therefore, by using a plurality of communication channels, it is possible to increase the communication band per node (for example, a wireless communication device, a wireless communication terminal, etc.) or to connect many nodes to a communication network. It becomes. In particular, by determining the communication channel used for communication and the timing of communication for each communication interface in advance, compared to communication methods such as CSMA (Carrier Sense Multiple Access), higher frequency communication and higher communication speed. It is possible to perform communication.
  • CSMA Carrier Sense Multiple Access
  • Non-Patent Document 1 describes a communication network configuration method in which a plurality of nodes having a single communication interface can communicate using a plurality of channels.
  • each node indicates a time zone (communication timing) for communicating with a node in a range in which the node can communicate with the node at a predetermined timing and a channel through which the node communicates.
  • Send a control signal Each node receives a control signal issued by a node in a range where direct communication is possible.
  • Each node determines the communication timing of the own node based on the communication channel and the communication timing of the node within two hops from the own node based on the received control signal.
  • the communication timing of each node and the communication channel are determined in consideration of the communication timings and communication channels of all the surrounding nodes. Therefore, when a large number of nodes are crowded, there is a problem that it takes a long time for all nodes to determine the communication timing and communication channel. This is because since all nodes receive control signals from all surrounding nodes, it takes a long time to receive each control signal.
  • Non-Patent Document 1 only a method for determining a communication timing and a communication channel in communication between specific nodes is considered.
  • a method for determining a communication timing and a communication channel in communication between specific nodes in order to communicate between nodes that are two or more hops away from each other, there is no signal collision and each node can receive a signal addressed to its own node. It is necessary to appropriately assign communication timing and communication channel to the communication link.
  • It is described in Non-Patent Document 1 in order to calculate a communication timing and a communication channel such that a communication path exists in a combination of all nodes that are separated from each other by two hops or more particularly when the number of nodes is large. In this method, allocation information between communication timings and communication channels must be received and collected.
  • the communication amount and the processing for assigning communication channels and communication channels to the communication links between the nodes separated by two or more hops from each other so that communication is possible are reduced. And it is difficult to carry out in a short time.
  • the reason is that in order to enable communication between each of the nodes that are separated from each other by two or more hops, a communication timing and a communication channel are allocated to the communication link between them so that communication is possible. It is necessary. For each communication link, it is necessary to collect information for assigning communication timings and communication channels so as not to overlap with surrounding nodes, so the amount of communication increases and a long time is required.
  • the present invention provides a wireless communication terminal, a communication system, a wireless communication method, and a wireless communication device that can configure a communication network with a small amount of communication and a short time even if the communication interface has a single communication interface. It is an object to provide a storage medium in which a program is stored.
  • the wireless communication terminal includes an intra-group communication channel selection means for selecting a communication channel for communicating with another wireless communication terminal included in one group, and an intra-group communication timing for communicating with another wireless communication terminal.
  • a communication means for performing communication, and the intra-group communication timing setting means sets the intra-group communication timing within an intra-group communication period for communicating with other wireless communication terminals included in one group.
  • the communication system according to the present invention includes a plurality of wireless communication terminals in any aspect that communicate with each other.
  • the wireless communication method includes an intra-group communication channel selection step for selecting a communication channel for communicating with another wireless communication terminal included in one group, and an intra-group communication timing for performing communication with another wireless communication terminal.
  • the intra-group communication timing setting step to be set, the communication channel selected by the intra-group communication channel selection step, and the intra-group communication timing set at the intra-group communication timing setting step, and other wireless communication terminals included in one group
  • the intra-group communication timing is set within a intra-group communication period for communicating with other wireless communication terminals included in one group.
  • a storage medium in which a wireless communication program according to the present invention is stored includes an intra-group communication channel selection process for selecting a communication channel for communication with another wireless communication terminal included in one group, and another wireless communication.
  • the intra-group communication timing setting process for setting the intra-group communication timing for communicating with the terminal the communication channel selected with the intra-group communication channel selection process, and the intra-group communication timing set with the intra-group communication timing setting process.
  • the communication processing for performing communication with other wireless communication terminals included in the group is executed, and the communication is performed within the intra-group communication period for performing communication with other wireless communication terminals included in one group in the intra-group communication timing setting processing.
  • a wireless communication terminal a communication system, a wireless communication method, and a wireless communication device that can configure a communication network with a small amount of communication and a short time even when a single communication interface is included
  • a storage medium in which a program is stored can be realized.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a communication system according to the first embodiment of this invention.
  • the communication system according to the first embodiment of the present invention includes wireless communication terminals 100a to 100q.
  • a group G1 is formed by the wireless communication terminals 100a to 100e.
  • a group G2 is formed by the wireless communication terminals 100f to 100j.
  • a group G3 is formed by the wireless communication terminals 100k to 100q. Accordingly, the groups G1 to G3 are different groups formed by wireless communication terminals that do not overlap each other.
  • the wireless communication terminals 100a to 100e included in the group G1 are set in advance to perform communication using a predetermined communication channel (also referred to as an intra-group communication channel). Further, the wireless communication terminals 100f to 100j included in the group G2 are set in advance so as to perform communication using another predetermined communication channel. The wireless communication terminals 100k to 100q included in the group G3 are set in advance so as to perform communication using another predetermined communication channel.
  • groups G1 to G3 are formed by wireless communication terminals 100a to 100e, 100f to 100j, and 100k to 100q that are set to perform communication using the same communication channel that are determined in advance. Note that the number of groups is not limited to three, and may be more or less.
  • one wireless communication terminal 100a controls the operation of the other wireless communication terminals 100b to 100e included in the group G1.
  • a wireless communication terminal that controls the operations of the other wireless communication terminals 100b to 100e included in the same group, such as the wireless communication terminal 100a, is referred to as a central management node.
  • the central management node in the group G2 is the wireless communication terminal 100f.
  • the central management node in the group G3 is the wireless communication terminal 100k.
  • the central management node (for example, the wireless communication terminal 100a) transmits / receives information to / from other wireless communication terminals 100b to 100e included in the same group, and the wireless communication terminals 100a to 100e included in the group communicate with each other. Determine (communication timing). Then, the centralized management node (for example, the wireless communication terminal 100a) notifies the wireless communication terminals 100a to 100e of the determined communication timing or determines a gateway node to be described later. Note that the central management node (for example, the wireless communication terminal 100a) may be set so that communication between the wireless communication terminals 100b to 100e included in the group is performed directly. Further, the central management node (for example, the wireless communication terminal 100a) may be set to perform communication with two or more hops by relaying to the other wireless communication terminals 100b to 100e.
  • the central management node may be determined in advance by an administrator, but is preferably a wireless communication terminal that first selects a communication channel used for communication between wireless communication terminals in the group.
  • the determination of the communication timing and the determination of the gateway node to be described later may be determined by one wireless communication terminal as a centralized management node, or may be determined by sharing a plurality of wireless communication terminals, It may be determined according to a determined rule. Note that the central management node does not have to be set when the communication timing is determined or a gateway node described later is determined according to a predetermined rule.
  • one wireless communication terminal 100e communicates with wireless communication terminals included in the other groups G2 and G3.
  • a wireless communication terminal that communicates with wireless communication terminals included in another group such as the wireless communication terminal 100e
  • the gateway node and the centralized management node may be the same wireless communication terminal or different communication terminals.
  • the gateway node of group G2 is the wireless communication terminal 100j.
  • the gateway node of group G3 is the wireless communication terminal 100q. Therefore, the wireless communication terminals 100e, 100j, and 100q communicate with each other even if the groups to which they belong are different from each other. Communication between the wireless communication terminals 100e, 100j, and 100q is performed through an inter-group communication channel.
  • the inter-group communication channel may be a predetermined communication channel, may be determined by one gateway node, or may be determined by one central management node.
  • Wireless communication terminals 100e, 100j, and 100q, which are gateway nodes, communicate with each other at different timings using a plurality of communication channels such as an intra-group communication channel and an inter-group communication channel.
  • an intra-group communication channel is determined for each group G1 to G3.
  • Communication timings of the wireless communication terminals 100a to 100e, 100f to 100j, and 100k to 100q in each group are determined for each group.
  • the inter-group communication channel is determined separately from the determination of the intra-group communication channel.
  • the communication timing of the inter-group communication channel is determined at a timing corresponding to the communication timing determined for each group. Therefore, it is possible to determine the communication timing in a smaller amount of communication and in a shorter time than when determining the communication timing of all the radio communication terminals 100a to 100q.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a configuration example of the wireless communication terminal 100a in the communication system according to the first embodiment of this invention.
  • the wireless communication terminal 100a in the communication system according to the first embodiment of the present invention includes a channel usage status analysis unit 110, a node communication setting unit 120, a control information storage unit 130, a gateway determination unit 140, a gateway.
  • a node communication setting unit 150, a wireless communication setting storage unit 160, a communication parameter switching unit 170, and a wireless communication unit 180 are included.
  • the node communication setting unit 120 includes an intra-group communication channel determination unit 121 and an intra-group communication timing determination unit 122.
  • Gateway node communication setting unit 150 includes an inter-group communication timing determination unit 151 and an inter-group communication channel determination unit 152.
  • the wireless communication terminal 100a is described as an example, but the wireless communication terminals 100a to 100q have the same configuration.
  • the wireless communication terminals 100a to 100q are described as being operable as either a central management node or a gateway node, but may have different configurations. Specifically, even if an extremely low-cost wireless communication terminal that includes a wireless communication setting storage unit 160, a communication parameter switching unit 170, and a wireless communication unit 180 and does not operate as a centralized management node or a gateway node is used. Good. In addition to the configuration of the extremely low-cost wireless communication terminal, a low-cost wireless communication terminal that includes the gateway node communication setting unit 150 and can operate as a gateway node may be used.
  • the extremely low-cost wireless communication terminal includes a channel usage status analysis unit 110, a node communication setting unit 120, a control information storage unit 130, and a gateway determination unit 140, and can operate as a centralized management node A low-cost wireless communication terminal may be used.
  • the wireless communication unit 180 performs communication for transmitting / receiving a control signal including terminal identification information for identifying the other wireless communication terminals 100b to 100e included in the same group G1 and the own wireless communication terminal 100a.
  • the channel usage status analysis unit 110 performs the following processing based on the radio signals transmitted from the other radio communication terminals 100b to 100e received by the radio communication unit 180. That is, the channel usage status analysis unit 110 indicates a channel usage status that indicates a communication channel that is actually used among communication channels that are set in advance in each wireless communication terminal that the communication system according to the present embodiment can be used. Generate information.
  • the channel usage status analysis unit 110 inputs the generated channel usage status information to the intra-group communication channel determination unit 121.
  • the intra-group communication channel determination unit 121 determines an intra-group communication channel based on the channel usage status information input by the channel usage status analysis unit 110, generates intra-group communication channel information indicating the determination result, and sets wireless communication
  • the data is stored in the storage unit 160.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 determines the intra-group communication timing based on the intra-group communication channel information, generates intra-group communication timing information indicating the determination result, and stores the intra-group communication timing information in the wireless communication setting storage unit 160. .
  • the control information storage unit 130 stores a central management node identifier that is an identifier of a wireless communication terminal that operates as a central management node.
  • the gateway determination unit 140 determines whether or not the own wireless communication terminal 100a operates as a gateway node, and notifies the determination result to the inter-group communication timing determination unit 151 and the inter-group communication channel determination unit 152.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 performs the following process when it is notified by the determination result notified from the gateway determination unit 140 that the own wireless communication terminal 100a is determined to operate as a gateway node. That is, the inter-group communication timing determination unit 151 determines the inter-group communication timing when communicating with gateway nodes of other groups.
  • the inter-group communication channel determination unit 152 performs the following processing when it is notified by the determination result notified from the gateway determination unit 140 that the own wireless communication terminal 100a is determined to operate as a gateway node. That is, the inter-group communication channel determination unit 152 determines a channel for communicating with gateway nodes of other groups.
  • the communication parameter switching unit 170 instructs the wireless communication unit 180 to switch communication parameters based on the information stored in the wireless communication setting storage unit 160.
  • the radio signal unit 180 periodically transmits a control signal of a predetermined control channel including channel use information indicating the communication channel being used and terminal identification information.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing the radio communication terminals 100a to 100j arranged at predetermined positions.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing a group G1 formed by the wireless communication terminals 100a to 100e and a group G2 formed by the wireless communication terminals 100f to 100j.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram showing that the wireless communication terminal 100e in group G1 and the wireless communication terminal 100j in group G2 are gateway nodes.
  • the wireless communication terminals 100a to 100j of the communication system according to the first embodiment of the present invention form a group G1 and a group G2, respectively. Communication between the groups is performed via the gateway node.
  • the radio communication terminals 100a to 100e in the group G1 and the radio communication terminals 100f to 100j in the group G2 will be described.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the wireless communication terminal 100a of the communication system according to the first embodiment of this invention.
  • the wireless communication terminal 100a first analyzes the channel usage status (step S101). Specifically, the radio communication unit 180 continuously performs, for example, reception processing of a control signal of a control channel that is a predetermined radio signal. Then, the wireless communication unit 180 inputs the channel usage information included in the control signal received in the reception process to the channel state analysis unit 110. The channel status analyzing unit 110 generates channel usage status information indicating the usage status of each communication channel based on the channel usage information input by the wireless communication unit 180. Then, the channel status analysis unit 110 inputs the generated channel usage status information to the intra-group communication channel determination unit 121.
  • the channel usage information is acquired from the control signal received by the wireless communication unit 180 via the control channel.
  • the wireless communication unit 180 attempts to receive an arbitrary wireless signal transmitted / received through an arbitrary communication channel, and the channel state analysis unit 110 determines that the communication channel that can receive the wireless signal is being used. May be.
  • the wireless communication unit 180 may measure the received radio wave intensity of each communication channel, and the channel status analysis unit 110 may determine that a communication channel whose measured value is equal to or greater than a preset threshold is a communication channel in use. .
  • the intra-group communication channel determination unit 121 performs an intra-group communication channel determination process based on the channel use state information input by the channel state analysis unit 110 (step S102).
  • FIG. 7 is a flowchart showing the intra-group communication channel determination process. As illustrated in FIG. 7, the intra-group communication channel determination unit 121 determines whether there is a communication channel being used based on the channel usage status information input by the channel status analysis unit 110 (step S201). .
  • the intra-group communication channel determination unit 121 selects one communication channel from the used communication channels (step S202). Specifically, for example, the wireless communication unit 180 measures the received radio wave intensity of each communication channel and selects the communication channel with the largest measured value. Then, the intra-group communication channel determination unit 121 sets the communication channel selected in step S202 as the intra-group communication channel. Further, the intra-group communication channel determination unit 121 acquires a terminal identifier of another wireless communication terminal (also referred to as a neighboring node) (step S203).
  • a terminal identifier of another wireless communication terminal also referred to as a neighboring node
  • the intra-group communication channel determination unit 121 causes the wireless communication unit 180 to periodically transmit and continuously receive a control signal on the communication channel selected in the process of step S202. Then, the intra-group communication channel determination unit 121 extracts terminal identification information included in the control signal from the control signal received by the wireless communication unit 180, and acquires a terminal identifier of the neighboring node.
  • the intra-group communication channel determination unit 121 inquires the terminal identifier of the central management node via the wireless communication unit 180 to the neighboring node from which the terminal identifier is acquired.
  • the in-group communication channel determination unit 121 is a wireless communication terminal that is inquiring about the terminal identifier of the central management node, for example, a wireless communication terminal that performs communication at a predetermined communication timing.
  • the wireless communication terminal inquired about the terminal identifier of the centralized management node notifies the wireless communication terminal 100a of the terminal identifier of the centralized management node in response to the inquiry (step S204).
  • the wireless communication unit 180 of the wireless communication terminal 100a causes the control information storage unit 130 to store the notified terminal identifier of the central management node.
  • the intra-group communication channel determination unit 121 may inquire about the terminal identifier of the centralized management node using the control channel, or may send an inquiry by sending a control signal including information to inquire about the terminal identifier of the centralized management node. . Further, each wireless communication terminal may be configured to transmit a signal including the terminal identifier of the central management node, or a wireless communication terminal having a predetermined terminal identifier may be used as the central management node.
  • the communication channel determination unit 121 determines that there is no communication channel being used (N in step S201), the communication channel determination unit 121 selects one communication channel from preset communication channels (step S205). ). The communication channel may be selected based on a random number value generated based on the position of the wireless communication terminal 100a, the terminal identifier, the time, or the like, or may be selected based on a predetermined priority order. Good. Then, the intra-group communication channel determination unit 121 determines the selected communication channel as the intra-group communication channel.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 sets the terminal identifier of the own wireless communication terminal 100a as the terminal identifier of the central management node (step S206). That is, in this example, it is determined that the wireless communication terminal 100a becomes a central management node. Then, the intra-group communication timing determination unit 122 causes the control information storage unit 130 to store the terminal identifier of the own wireless communication terminal 100a set as the terminal identifier of the central management node. Further, the intra-group communication timing determination unit 122 causes the radio communication setting storage unit 160 to store the intra-group communication channel determined in the process of step S205. Then, the intra-group communication channel determination process ends.
  • the centralized management node When the number of wireless communication terminals included in the group exceeds a predetermined value, the centralized management node causes the wireless communication terminal to change the intra-group communication channel and determines the number of wireless communication terminals included in the group. It may be configured to limit.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 performs an intra-group communication timing determination process (step S103).
  • FIG. 8 is a flowchart showing the intra-group communication timing determination process.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 determines the intra-group communication timing in the intra-group communication timing determination process. Specifically, the intra-group communication timing determination unit 122 is a timing for performing communication without causing interference with other wireless communication terminals on the intra-group communication channel determined by the intra-group communication channel determination unit 121. Determine the intra-group communication timing.
  • the intra-group communication channel determined by the intra-group communication channel determination unit 121 is stored in the wireless communication setting storage unit 160.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 sets the intra-group communication timing by inquiring of the central management node when the own wireless communication terminal is not the central management node.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 selects the intra-group communication timing when the own radio communication terminal is a centralized management node.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 first determines whether or not the own wireless communication terminal is a centralized management node (step S301). Specifically, for example, the intra-group communication timing determination unit 122 compares the terminal identifier of the centralized management node stored in the control information storage unit 130 with the identifier of the own wireless communication terminal, and whether they match each other. Based on whether or not, it is determined whether or not the own wireless communication terminal is a centralized management node. The intra-group communication timing determination unit 122 performs a communication timing determination process (step S302) when it is determined that the two match each other and the own wireless communication terminal is a centralized management node (Y in step S301).
  • the intra-group communication timing determination unit 122 is set as a period for performing communication between wireless communication terminals included in a group (for example, group G1) of the own wireless communication terminal (for example, the wireless communication terminal 100a). Select the communication timing within the period (intra-group communication period). Then, the intra-group communication timing determination unit 122 sets the selected communication timing as the intra-group communication timing. Then, the communication timing determination process ends.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 selects a communication timing according to a random value generated based on the time, for example.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 may select the communication timing based on a predetermined priority order, or may use a random number value generated based on the position, the terminal identifier of the mobile communication terminal, or the like. You may choose.
  • the wireless communication terminal (for example, the wireless communication terminal 100a) of the centralized management node selects the communication timing within the intra-group communication period. Then, the wireless communication terminal of the central management node returns a signal including information on the selected communication timing to the wireless communication terminal that is the inquiry source of the inquiry signal. Note that the wireless communication terminal of the centralized management node selects the communication timing from the intra-group communication period excluding the communication timing already selected by other wireless communication terminals.
  • the wireless communication terminal (for example, the wireless communication terminal 100a) of the central management node selects the communication timing according to a random value generated based on the time, for example. However, the wireless communication terminal of the central management node may select the communication timing based on a predetermined priority order, or may use the random number value generated based on the position, the identifier of the wireless communication terminal, etc. May be selected.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 for example, does not match the terminal identifier of the centralized management node and the identifier of the own wireless communication terminal stored in the control information storage unit 130, and the own wireless communication terminal is not the centralized management node. Is determined (N in step S301), the following processing is performed.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 performs, for example, a communication timing inquiry process (step S303).
  • the intra-group communication timing determination unit 122 inquires the centralized management node about the communication timing via the wireless communication unit 180 and acquires information indicating the intra-group communication timing.
  • the wireless communication terminal for example, the wireless communication terminal 100a
  • the wireless communication terminal 100a makes an inquiry including the terminal identifier of the centralized management node to other wireless communication terminals (for example, the wireless communication terminals 100b to 100e) included in the same group G1. Send a signal.
  • the wireless communication unit 180 of the wireless communication terminal 100a transmits the inquiry signal through the intra-group communication channel determined in the process of step S102 at a predetermined timing.
  • the inquiry signal may be included in a control signal transmitted on the control channel at a predetermined timing.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 acquires information indicating the intra-group communication timing returned in response to the inquiry signal via the wireless communication unit 180.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 causes the wireless communication setting storage unit 160 to store the intra-group communication timing indicated by the acquired information. Then, by setting the intra-group communication channel and intra-group communication timing in each radio communication terminal, the groups G1 and G2 shown in FIG. 4 are formed, and between the radio communication terminals in each group G1 and G2. Communication is possible. Then, the communication timing inquiry process ends.
  • the intra-group communication timing determination unit 122 may select the communication timing without using the central management node. Specifically, the intra-group communication timing determination unit 122 may select in a distributed manner based on the communication timing set in the radio communication terminals arranged in the vicinity in the radio communication terminals of the same intra-group communication channel. Further, the intra-group communication timing determination unit 122 may select the communication timing based on a predetermined intra-group communication timing determination method. For example, the intra-group communication timing determination unit 122 may determine the communication timing based on information such as a terminal identifier of the wireless communication terminal. In this case, the intra-group communication timing determination unit 122 does not need to communicate with other wireless communication terminals in order to determine the intra-group communication timing.
  • each wireless communication terminal 100a to 100e, 100f to 100j does not need to acquire the terminal identifier of the central management node.
  • each wireless communication terminal 100a to 100e, 100f to 100j may transmit a participation permission inquiry signal to the central management node after acquiring the terminal identifier of the central management node.
  • Each wireless communication terminal 100a to 100e, 100f to 100j may reselect another communication channel used as an intra-group communication channel when receiving a participation rejection signal from the central management node.
  • each of the wireless communication terminals 100a to 100e and 100f to 100j selects one of the communication channels that are not used and sets it as an intra-group communication channel. .
  • the wireless communication terminals 100a to 100e and 100f to 100j count the number of times of receiving the participation permission inquiry signal.
  • Each of the wireless communication terminals 100a to 100e and 100f to 100j is configured to return a participation permission signal in response to a participation permission inquiry signal in which the counted number of times of reception of the participation permission inquiry signal is less than a preset threshold value. May be.
  • each of the wireless communication terminals 100a to 100e and 100f to 100j is configured to return a participation refusal signal in response to a participation permission inquiry signal in which the counted number of participation permission inquiry signals is greater than or equal to a preset threshold value. May be.
  • the gateway determination unit 140 performs a gateway node determination process (step S104).
  • FIG. 9 is a flowchart showing a gateway node determination process.
  • the gateway determination unit 140 first compares the terminal identifier of the central management node stored in the control information storage unit 130 with the terminal identifier of the own wireless communication terminal, and determines whether or not the own mobile communication terminal is the central management node. Determine whether. Specifically, the gateway determination unit 140 determines that the mobile communication terminal is the central management node if the terminal identifier of the central management node stored in the control information storage unit 130 matches the terminal identifier of the local wireless communication terminal. It is determined that there is (step S401).
  • the gateway determination unit 140 When it is determined that the mobile communication terminal is a centralized management node (Y in step S401), the gateway determination unit 140 performs a gateway determination process (step S402). Specifically, the gateway determination unit 140 operates as a gateway node (wireless communication terminals 100e and 100j shown in FIG. 5) in which the wireless communication terminal communicates with wireless communication terminals of other groups in the process of step S402. Determine whether or not. Then, the gateway determination unit 140 notifies the determination result to the inter-group communication timing determination unit 151.
  • a gateway node wireless communication terminals 100e and 100j shown in FIG. 5
  • the gateway determination unit 140 determines whether or not the own wireless communication terminal 100a operates as a gateway node without performing processing for inquiring other wireless communication terminals. Further, when the gateway determination unit 140 receives an inquiry signal from another wireless communication terminal, the gateway determination unit 140 causes the wireless communication terminal (for example, the wireless communication terminal 100e, l) of the inquiry signal to operate as a gateway node. To decide. The gateway determination unit 140 determines that a predetermined number of wireless communication terminals for each group among the own wireless communication terminal and the wireless communication terminal that transmitted the inquiry signal are operated as gateway nodes in the order of arrival of the inquiry signal, for example. To do.
  • the gateway determination unit 140 gateways wireless communication terminals that are indicated to use, for example, time-division channels, which are equal to or greater than a preset threshold value, based on the channel usage status information generated by the channel usage status analysis unit 110.
  • the node may be determined.
  • the gateway determination unit 140 When it is determined that the mobile communication terminal is not a centralized management node (N in step S401), the gateway determination unit 140 performs a gateway inquiry process (step S403). Then, the gateway determination unit 140 notifies the inter-group communication timing determination unit 151 whether or not to operate as a gateway node based on the result of the gateway inquiry process (step S403).
  • the gateway determination unit 140 sends an inquiry signal to the wireless communication terminal that is the central management node via the wireless communication unit 180. Send. More specifically, the gateway determination unit 140 transmits an inquiry signal for inquiring whether or not to be a gateway node to a wireless communication terminal that is a centralized management node. Then, when the wireless communication unit 180 receives a signal indicating that it should become a gateway node from the wireless communication terminal that is a centralized management node, the gateway determination unit 140 starts operation as a gateway node.
  • the gateway determination unit 140 may include the channel usage status information generated by the channel usage status analysis unit 110 in the inquiry signal.
  • the gateway determination unit 140 may transmit the inquiry signal when the intra-group communication timing determination unit 151 inquires about the intra-group communication timing.
  • the gateway determination unit 140 may determine whether or not to operate as a gateway node without exchanging control information with the central management node. That is, each wireless communication terminal may autonomously determine whether or not the own wireless communication terminal operates as a gateway node.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 A communication timing determination process (step S106) is performed. As shown in FIG. 6, the inter-group communication timing determination process (step S106) is performed when it is determined in steps S402 and S403 shown in FIG. 9 that the own wireless communication terminal operates as a gateway node. Done. Whether or not the inter-group communication timing determination unit 151 determines that the own wireless communication terminal operates as a gateway node based on, for example, a notification indicating whether or not the gateway determination unit 140 operates as a gateway node. Judging.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 When the inter-group communication timing determination unit 151 is notified from the gateway determination unit 140 that it operates as a gateway node, it performs the following processing in step S106. That is, the inter-group communication timing determining unit 151 determines a communication timing (inter-group communication timing) for performing communication with gateway nodes belonging to different groups.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 causes the wireless communication setting storage unit 160 to store the determined communication timing.
  • a wireless communication terminal (for example, the wireless communication terminal 100e) that operates as a gateway node performs communication between groups by communicating with gateway nodes of other groups at the determined communication timing.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 determines the communication timing for each gateway node so as not to overlap with the inter-group communication timing determined by other gateway nodes. In this embodiment, the inter-group communication timing determination unit 151 sets a period (inter-group communication period) for performing communication between gateway nodes included in different groups, and transmission timing for each gateway node within the period. Shall be determined.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of inter-group communication timing.
  • first to third channels are prepared as communication channels.
  • Each communication channel is provided with an inter-group communication period and an intra-group communication period.
  • the inter-group communication period and the intra-group communication period between communication channels are synchronized with each other.
  • the period C1 is set as the transmission period for the first channel
  • the period C2 is set as the transmission period for the second channel
  • the period C3 is set as the transmission period for the third channel. According to such a configuration, it is possible to prevent duplication of transmission timing between gateway nodes of groups having different intra-group communication channels.
  • the intra-group communication channel of group G1 is the first channel
  • the intra-group communication channel of group G2 is the second channel.
  • the wireless communication terminal 100e that is the gateway node of the group G1 transmits data to the wireless communication terminal 100j that is the gateway node of the group G2 in the period C1.
  • the wireless communication terminal 100j that is the gateway node of the group G2 transmits data to the wireless communication terminal 100e that is the gateway node of the group G1 in the period C2.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 can determine inter-group communication timings that do not overlap each other in all gateway nodes.
  • FIG. 11 is a flowchart showing a process for determining the inter-group communication timing.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 performs the following process when the own wireless communication terminal is a centralized management node (Y in step S501). That is, the inter-group communication timing determination unit 151 performs an inter-group communication timing determination process that determines the transmission timing in the period C1 prepared for the intra-group communication channel set in the own wireless communication terminal (step S502).
  • the inter-group communication timing determination unit 151 performs inter-group communication timing inquiry processing for inquiring the central management node (step S503). Then, the inter-group communication timing determination unit 151 determines the transmission timing according to the inquiry result. That is, the inter-group communication timing determination unit 151 of the central management node determines the transmission timing in the period C1 prepared for the intra-group communication channel set in the own wireless communication terminal.
  • step S502 the inter-group communication timing determination process (step S502) performed when the own wireless communication terminal is a centralized management node will be described.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 selects the communication timing to be set for the own wireless communication terminal in the period C1 allocated to the communication channel without transmitting the inter-group communication timing inquiry signal. To do.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 performs the following process when receiving an inter-group communication timing inquiry signal from another wireless communication terminal. That is, the inter-group communication timing determination unit 151 sets communication timings other than the communication timing so as not to overlap with the communication timings already set for other gateway nodes in the own group in the period C1 assigned to the communication channel. . Then, the inter-group communication timing determination unit 151 causes the wireless communication unit 180 to return a signal indicating the set communication timing to the wireless communication terminal that is the transmission source of the inter-group communication timing inquiry signal.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 may determine the transmission period of the own wireless communication terminal or the wireless communication terminal that transmitted the inquiry signal, for example, according to a random value generated based on the time. . Further, the inter-group communication timing determination unit 151 may determine the transmission period based on a predetermined priority order, or according to a random value generated based on a position, a terminal identifier of a wireless communication terminal, or the like. You may decide.
  • inter-group communication timing inquiry processing (step S503) for making an inquiry to the central management node performed when the own wireless communication terminal is not the central management node will be described.
  • the own wireless communication terminal is not the central management node (N in step S501), that is, a terminal that matches the terminal identifier of the central management node stored in the control information storage unit 130 with the terminal identifier of the own mobile communication terminal This is the case when there is no identifier.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 of each gateway node causes the wireless communication unit 180 to transmit an inter-group communication timing inquiry signal to the central management node.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 performs the following process when the wireless communication unit 180 receives a signal indicating the transmission timing from the central management node in response to the inquiry signal. That is, the inter-group communication timing determination unit 151 sets the transmission timing indicated by the signal received by the radio communication unit 180 as the inter-group communication timing of the own radio communication terminal.
  • an inter-group communication period is set in each wireless communication terminal so as not to overlap with the intra-group communication period.
  • a period determined by a specific wireless communication terminal such as a centralized management node in the group may be set as an inter-group communication period, or a calculation result based on information such as the position and time of each wireless communication terminal It may be set to a period.
  • the intra-group communication period may be set in real time according to a signal transmitted from a specific wireless communication terminal.
  • the central management node does not have to be a gateway node. If the central management node is not a gateway node, the central management node performs processing for the communication timing inquiry from the gateway node without allocating inter-group communication timing to its own wireless communication terminal.
  • gateway nodes may acquire information indicating communication timing allocation status from surrounding wireless communication terminals without using a centralized management node, and may determine inter-group communication timing based on the acquired information.
  • the number of gateway nodes in each group is limited to one each, and the transmission period assigned to the intra-group communication channel selected by each group's wireless communication terminal is all assigned to the only gateway node in the group. It may be set.
  • the communication timing uniquely determined from the terminal identifier based on the terminal identifier information set in advance in the wireless communication terminal may be used as the inter-group communication timing.
  • the inter-group communication channel determination unit 152 next performs an inter-group communication channel determination process (step S107). .
  • Each gateway node performs inter-group communication by selecting the same channel in the same time zone during the inter-group communication period. Therefore, the inter-group communication channel determination unit 152 determines a communication channel to be used in each time slot in the inter-group communication period.
  • the communication channel can be determined by creating a rule for determining the communication channel to be used in advance. For example, as shown in FIG. 10, when the period C1 to C3 of the inter-group communication period is set for each communication channel, the inter-group communication channel determination unit 152 is the same as the intra-group communication channel in the transmission period.
  • the communication channel is determined as an inter-group communication channel.
  • the inter-group communication channel determination unit 152 may always determine a predetermined communication channel as the inter-group communication channel, or the gateway nodes communicate with each other via the wireless communication unit 180 in real time. A channel may be determined.
  • the inter-group communication channel determination unit 152 stores the determined inter-group communication channel in the wireless communication setting storage unit 160.
  • the inter-group communication timing determination unit 151 of each gateway node presets inter-group communication timings that do not overlap each other. In the inter-group communication period, the inter-group communication channel determination unit 152 of each gateway node determines to sequentially change the communication channel to be used, so that the data transmitted by each gateway node does not collide, and , Enabling reception of signals transmitted by other gateway nodes during the inter-group communication period.
  • Communicating between gateway nodes becomes possible by each gateway node determining inter-group communication timing and inter-group communication channel.
  • the communication parameter switching unit 170 performs the following processing. That is, the communication parameter switching unit 170 reads information on the communication channel used at each timing during the communication period from the wireless communication setting storage unit 160. Then, the communication parameter switching unit 170 sets a communication channel used by the wireless communication unit 180 at each timing based on the read information. The communication parameter switching unit 170 switches the transmission / reception state of the wireless communication unit 180 at each timing based on the information read from the wireless communication setting storage unit 160 according to the transmission / reception state at each timing during the communication period. .
  • the wireless communication unit 180 transmits or receives a wireless signal to / from another wireless communication terminal using the transmission / reception state and the communication channel set by the communication parameter switching unit 170.
  • the inquiry processing to the centralized management node via the wireless communication unit 180 by the gateway determination unit 140, the inter-group communication timing determination unit 151, and the inter-group communication channel determination unit 152 is performed by the intra-group communication channel set by the communication parameter switching unit 170. And communication at intra-group communication timing.
  • the wireless communication unit 180 measures the received radio wave intensity of the signal received at each timing, and notifies the measurement results to each unit such as the channel usage state analysis unit 110.
  • Each unit such as the channel usage analysis unit 110 switches the intra-group communication channel or the inter-group communication channel based on the notified measurement result. That is, when these units interact with each other, the communication channel used by the wireless communication unit 180 can be switched over time, and access control over a plurality of communication channels can be realized.
  • each wireless communication terminal is addressed to its own wireless communication terminal. Processing for determining a communication channel that can receive a signal and communication timing can be performed.
  • each wireless communication terminal is divided into groups, and processing for determining a communication channel and communication timing is performed for each group.
  • all the wireless communication terminals select one of the communication channels to form a group in which the number of nodes is limited for each communication channel, and some of the wireless communication terminals transmit signals between the groups. Relay transmission and reception. Therefore, communication channels and communication timings are determined for a limited number of wireless communication terminals, that is, wireless communication terminals within a group and wireless communication terminals that relay signals between groups. From this, it is possible to determine the communication channel and the communication timing with a smaller communication amount in consideration of the communication channel and the communication timing of the surrounding wireless communication terminal. Moreover, since the communication amount of each wireless communication terminal and the number of wireless communication terminals that communicate with each other are small, processing can be performed in a short time.
  • both the communication channel and the communication timing need only be determined by some nodes (for example, gateway nodes) that relay signals between groups. Because. All wireless communication terminals select one of the communication channels, form a group of wireless communication terminals for each communication channel, and determine communication timing within the group, enabling communication between any node in the group become. In addition, some limited wireless communication terminals relay signals between groups, and by determining communication channels and communication timings for these limited wireless communication terminals, wireless communication terminals between different groups But you will be able to communicate.
  • some nodes for example, gateway nodes
  • the communication channel and communication timing of transmission / reception can be set appropriately between gateway nodes that relay signals between groups, when the gateway node switches the communication channel from the intra-group communication channel to the inter-group communication channel.
  • communication can be performed while satisfactorily suppressing signal collision and signal reception failure.
  • the processing is performed in the order of steps S102 to S107, but the inter-group communication channel determination processing in step S107 may be performed at another timing.
  • the inter-group communication channel may be determined in advance.
  • the wireless communication terminal can also execute after each process shown in FIG. The following processing may be performed. That is, the wireless communication terminal receives intra-group communication timings from the intra-group communication timing determination unit 122, the gateway determination unit 140, and the inter-group communication timing determination unit 151 in response to reception of an inquiry signal from another wireless communication terminal. Notification of whether to become a gateway node, and notification of inter-group communication timing.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a configuration example of the wireless communication terminal 10 according to the second embodiment of this invention.
  • the wireless communication terminal 10 according to the second exemplary embodiment of the present invention includes an intra-group communication channel selection unit 21, an intra-group communication timing setting unit 22, and a communication unit 80.
  • the intra-group communication channel selection means 21 corresponds to the intra-group communication channel determination unit 21 and the communication parameter switching unit 170 shown in FIG.
  • the intra-group communication timing setting means 22 corresponds to the intra-group communication timing determination unit 22 and the communication parameter switching unit 170 shown in FIG.
  • the communication unit 80 corresponds to the wireless communication unit 180 shown in FIG.
  • the intra-group communication channel selection means 21 selects a communication channel for communicating with other wireless communication terminals included in one group.
  • the intra-group communication timing setting means 22 sets the intra-group communication timing for performing communication with other wireless communication terminals.
  • the communication unit 80 communicates with other wireless communication terminals included in one group at the communication channel selected by the intra-group communication channel selection unit 21 and the intra-group communication timing set by the intra-group communication timing setting unit 22. .
  • the intra-group communication timing setting means 22 sets the intra-group communication timing in the intra-group communication period for communicating with other wireless communication terminals included in one group.
  • a communication network can be configured with a small amount of communication and a short time.
  • Intra-group communication channel selection means 22
  • Intra-group communication timing setting means 80
  • Communication means 110
  • Channel usage state analysis section 120
  • Node communication setting section 121
  • In-group communication channel determination section 122
  • In-group communication timing Determination unit 130
  • Control information storage unit 140
  • Gateway determination unit 150
  • Gateway node communication setting unit 151
  • Inter-group communication timing determination unit 152
  • Inter-group communication channel determination unit 160
  • Communication parameter switching unit 180 Wireless communication unit

Landscapes

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Abstract

［課題］有する通信インタフェースが単一であっても、少ない通信量かつ短い時間で、通信ネットワークを構成することを可能にする無線通信端末、通信システム、無線通信方法、および無線通信用プログラムを提供する。 ［解決手段］　グループ内通信チャネル選択手段２１が、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択する。グループ内通信タイミング設定手段２２が、他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを設定する。通信手段８０が、グループ内通信チャネル選択手段２１が選択した通信チャネル、およびグループ内通信タイミング設定手段２２が設定したグループ内通信タイミングで、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う。

Description

無線通信端末、通信システム、無線通信方法、および無線通信用プログラムが記憶された記憶媒体
　本発明は無線通信端末、通信システム、無線通信方法、および無線通信用プログラムが記憶された記憶媒体に関する。
　一の通信システムに含まれる通信端末間の通信ネットワークを介した通信に、複数の通信チャネルが利用される場合がある。通信システムに含まれる通信端末間の通信で、１つの通信チャネルでは通信帯域が不足することがあるからである。そこで、複数の通信チャネルを利用することにより、１つのノード（例えば、無線通信装置や、無線通信端末等）あたりの通信帯域を増やしたり、多数のノードを通信ネットワークに接続させることができるようになったりする。特に、通信で使用される通信チャネルや通信が行われるタイミングを予め通信インタフェースごとに決めておくことで、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ）などの通信方式と比べて、高頻度の通信や高い通信速度の通信を行うことが可能となる。
　非特許文献１には、単一の通信インタフェースを備えた複数のノードが複数のチャネルを利用して通信をすることが可能な通信ネットワークの構成方法が記載されている。非特許文献１に記載されている方法では、各ノードが予め決められたタイミングで、自ノードと通信可能な範囲のノードと、自ノードが通信するチャネルで通信する時間帯（通信タイミング）を示す制御信号を送信する。各ノードは直接通信可能な範囲のノードが発した制御信号を受信する。そして、各ノードは、受信した制御信号に基づいて、自ノードから２ホップ以内のノードの通信チャネルおよび通信タイミングに基づいて、自ノードの通信タイミングを決める。
シー・デビッド・ヤング（Ｃ．Ｄａｖｉｄ　Ｙｏｕｎｇ）著、「ユーエスエーピー：ア　ユニファイング　ダイナミック　ディストリビューテッド　マルチチャネル　ティーディーエムエー　スロット　アサインメント　プロトコル（ＵＳＡＰ：Ａ　ＵＮＩＦＹＩＮＧ　ＤＹＮＡＭＩＣ　ＤＩＳＴＲＩＢＵＴＥＤ　ＭＵＬＴＩＣＨＡＮＮＥＬ　ＴＤＭＡ　ＳＬＯＴ　ＡＳＳＩＧＮＭＥＮＴ　ＰＲＯＴＯＣＯＬ）」、（米国）、Ｍｉｌｉｔａｒｙ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ　Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ、１９９６．ＭＩＬＣＯＭ’９６、Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ、ＩＥＥＥ
　一般的な通信インタフェースは、一度通信チャネルが設定されると、変更されるまで設定された通信チャネルのみで通信が可能になる。したがって、互いに異なる通信チャネルが設定されたノード同士は直接通信をすることができない。複数の通信インタフェースを持つノードがある場合には、そのノードを経由して互いに異なる通信チャネルが設定されたノードと通信をすることが可能になるが、全てのノードが単一の通信インタフェースしかもたない場合もありうる。そのような場合に、単一のインタフェースのみを持つノードが複数のチャネルを活用して通信を行うためには、通信インタフェースの通信チャネルを所定時間間隔で切り替えながら通信を行う必要がある。
　そして、非特許文献１に記載されている方法は、各ノードの通信タイミング、および通信チャネルを周囲にある全てのノードの通信タイミング、および通信チャネルを考慮して決定する。したがって、多数のノードが密集している場合に、全てのノードが通信タイミング、および通信チャネルを決定するまでに長い時間がかかるという問題がある。全てのノードが周囲の全てのノードから制御信号を受信するため、各制御信号の受信に長い時間が必要となるからである。
　さらに、非特許文献１に記載されている方法では、特定のノード間での通信における通信タイミングと通信チャネルを決定する方法のみが検討されている。ここで、互いに２ホップ以上離れているノード間で通信を行うためには、信号の衝突を起こさず、かつ、各ノードが自ノード宛ての信号を受信できるように、経由する全てのノード間の通信リンクに適切に通信タイミングと通信チャネルとを割り当てる必要がある。特にノード数が多い場合に互いに２ホップ以上離れている全てのノードの組み合わせで通信経路が存在するような通信タイミングと通信チャネルとを決定する計算をするために、非特許文献１に記載されている方法では、通信タイミングと通信チャネルとの割り当て情報を受信して収集しなければならない。
　しかし、それら割り当て情報を受信して収集するためには、通信コスト（例えば、通信時間）がかかり、計算時間が長くなるという問題がある。つまり、通信タイミングと通信チャネルとを決定するための処理負荷が大きいという問題がある。特に、ノードの移動などにより通信相手のノードが変わった場合に、通信タイミング、および通信チャネルを選びなおさなければならない。したがって、処理負荷が大きいことは大きな問題となる。
　つまり、単一の通信インタフェースしかないノードが多数存在している場合に、各ノードが、少ない通信量かつ短時間で、通信チャネル、および通信タイミングを決定することができないという問題がある。
　また、多数のノードが存在している場合に、互いに２ホップ以上離れた各ノードのそれぞれの間の通信リンクに、通信が可能になるように通信タイミング、および通信チャネルを割り当てる処理を少ない通信量かつ短時間で行うことが困難である。
　その理由は、互いに２ホップ以上離れた各ノードのそれぞれの間での通信を可能にするためには、それぞれの間の通信リンクに、通信が可能になるように通信タイミング、および通信チャネルを割り当てる必要があるからである。各通信リンクについて、周囲のノードと重複しないように通信タイミングと通信チャネルとの割り当てを行うための情報を収集する必要があるので、通信量が多くなり、長時間を要する。
　そこで、本発明は、有する通信インタフェースが単一であっても、少ない通信量かつ短い時間で、通信ネットワークを構成することを可能にする無線通信端末、通信システム、無線通信方法、および無線通信用プログラムが記憶された記憶媒体を提供することを目的とする。
　本発明による無線通信端末は、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択するグループ内通信チャネル選択手段と、他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを設定するグループ内通信タイミング設定手段と、グループ内通信チャネル選択手段が選択した通信チャネル、およびグループ内通信タイミング設定手段が設定したグループ内通信タイミングで、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信手段とを備え、グループ内通信タイミング設定手段は、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信期間内にグループ内通信タイミングを設定することを特徴とする。
　本発明による通信システムは、互いに通信を行ういずれかの態様の無線通信端末を複数備えることを特徴とする。
　本発明による無線通信方法は、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択するグループ内通信チャネル選択ステップと、他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを設定するグループ内通信タイミング設定ステップと、グループ内通信チャネル選択ステップが選択した通信チャネル、およびグループ内通信タイミング設定ステップで設定したグループ内通信タイミングで、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信ステップとを含み、グループ内通信タイミング設定ステップで、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信期間内にグループ内通信タイミングを設定することを特徴とする。
　本発明による無線通信用プログラムが記憶された記憶媒体は、コンピュータに、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択するグループ内通信チャネル選択処理と、他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを設定するグループ内通信タイミング設定処理と、グループ内通信チャネル選択処理で選択した通信チャネル、およびグループ内通信タイミング設定処理で設定したグループ内通信タイミングで、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信処理とを実行させ、グループ内通信タイミング設定処理で、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信期間内にグループ内通信タイミングを設定させることを特徴とする無線通信用プログラムが記憶されている。
　本発明によれば、有する通信インタフェースが単一であっても、少ない通信量かつ短い時間で、通信ネットワークを構成することを可能にする無線通信端末、通信システム、無線通信方法、および無線通信用プログラムが記憶されている記憶媒体を実現することができる。
本発明の第１の実施形態の通信システムの構成例を示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信システムにおける無線通信端末の構成例を示すブロック図である。 所定の位置に配置された無線通信端末を示す説明図である。 複数の無線通信端末が、一部の無線通信端末によって形成されたグループと残部の無線通信端末によって形成されたグループとを示す説明図である。 一のグループの無線通信端末と他のグループの無線通信端末とがゲートウェイノードであることを示す説明図である。 本発明の第１の実施形態の通信システムの無線通信端末の動作を示すフローチャートである。 グループ内通信チャネルの決定処理を示すフローチャートである。 グループ内通信タイミングの決定処理を示すフローチャートである。 ゲートウェイノードの決定処理を示すフローチャートである。 グループ間通信タイミングの例を示す説明図である。 グループ間通信タイミングの決定処理を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態の無線通信端末の構成例を示すブロック図である。
　[第１の実施形態]
　[構成の説明]
　本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の第１の実施形態の通信システムの構成例を示す説明図である。図１に示す例では、本発明の第１の実施形態の通信システムは、無線通信端末１００ａ～１００ｑを含む。そして、図１に示す例では、無線通信端末１００ａ～１００ｅによって、グループＧ１が形成されている。また、無線通信端末１００ｆ～１００ｊによって、グループＧ２が形成されている。無線通信端末１００ｋ～１００ｑによって、グループＧ３が形成されている。したがって、各グループＧ１～Ｇ３は、互いに重複しない無線通信端末によって形成された互いに異なるグループである。
　グループＧ１に含まれる無線通信端末１００ａ～１００ｅは、予め決められた一の通信チャネル（グループ内通信チャネルともいう）で通信を行うように予め設定されている。また、グループＧ２に含まれる無線通信端末１００ｆ～１００ｊは、予め決められた他の一の通信チャネルで通信を行うように予め設定されている。グループＧ３に含まれる無線通信端末１００ｋ～１００ｑは、予め決められたさらに他の一の通信チャネルで通信を行うように予め設定されている。換言すれば、予め決められた互いに同じ通信チャネルで通信を行うように設定された無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊ，１００ｋ～１００ｑによって、グループＧ１～Ｇ３がそれぞれ形成されている。なお、グループの数は３つに限られず、更に多くてもよいし、少なくてもよい。
　グループＧ１に含まれる無線通信端末１００ａ～１００ｅのうち、一の無線通信端末１００ａは、グループＧ１に含まれる他の無線通信端末１００ｂ～１００ｅの動作を制御する。なお、無線通信端末１００ａのように、互いに同じグループに含まれる他の無線通信端末１００ｂ～１００ｅの動作を制御する無線通信端末を集中管理ノードという。本例では、グループＧ２における集中管理ノードは、無線通信端末１００ｆである。また、グループＧ３における集中管理ノードは、無線通信端末１００ｋである。
　集中管理ノード（例えば、無線通信端末１００ａ）は、互いに同じグループに含まれる他の無線通信端末１００ｂ～１００ｅと情報を送受信して、当該グループに含まれる無線通信端末１００ａ～１００ｅが通信を行うタイミング（通信タイミング）を決定する。そして、集中管理ノード（例えば、無線通信端末１００ａ）は、各無線通信端末１００ａ～１００ｅに、決定した通信タイミングを通知したり、後述するゲートウェイノードを決定したりする。なお、集中管理ノード（例えば、無線通信端末１００ａ）は、当該グループに含まれる各無線通信端末１００ｂ～１００ｅ間の通信が、直接に行われるように設定してもよい。また、集中管理ノード（例えば、無線通信端末１００ａ）は、他の無線通信端末１００ｂ～１００ｅに中継させて２ホップ以上のマルチホップで通信をするように設定してもよい。
　集中管理ノードは、予め管理者によって決定されてもよいが、当該グループ内の無線通信端末間の通信で用いられる通信チャネルを最初に選択した無線通信端末であるとすることが好ましい。なお、通信タイミングの決定や後述するゲートウェイノードの決定は、一の無線通信端末が集中管理ノードとして決定してもよいし、複数の無線通信端末が分担してそれぞれ決定してもよいし、予め決められたルールに従って決定されてもよい。なお、予め決められたルールに従って通信タイミングの決定や後述するゲートウェイノードの決定が行われる場合には、集中管理ノードは設定されなくてもよい。
　グループＧ１に含まれる無線通信端末１００ａ～１００ｅのうち、一の無線通信端末１００ｅは、他のグループＧ２，Ｇ３に含まれる無線通信端末と通信を行う。なお、無線通信端末１００ｅのように、他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行う無線通信端末をゲートウェイノードという。そして、各グループにおいて、ゲートウェイノード以外の無線通信端末は、他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行わない。なお、ゲートウェイノードと集中管理ノードとは、互いに同じ無線通信端末であってもよいし、互いに異なる通信端末であってもよい。
　本例では、グループＧ２のゲートウェイノードは無線通信端末１００ｊである。また、グループＧ３のゲートウェイノードは無線通信端末１００ｑである。したがって、無線通信端末１００ｅ，１００ｊ，１００ｑは、属するグループが互いに異なっていても互いの間で通信を行う。無線通信端末１００ｅ，１００ｊ，１００ｑの間の通信はグループ間通信チャネルで行われる。なお、グループ間通信チャネルは、予め決定された通信チャネルであってもよいし、一のゲートウェイノードが決定してもよいし、一の集中管理ノードが決定してもよい。ゲートウェイノードである無線通信端末１００ｅ，１００ｊ，１００ｑは、グループ内通信チャネルおよびグループ間通信チャネルという複数の通信チャネルで、互いに異なるタイミングで通信を行う。
　また、各グループＧ１～Ｇ３毎にグループ内通信チャネルが決定される。各グループ内の無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊ，１００ｋ～１００ｑの通信タイミングは各グループ毎に決定される。そして、各グループ内通信チャネルの決定とは別途にグループ間通信チャネルが決定される。また、グループ間通信チャネルの通信タイミングは、各グループ毎に決定された通信タイミングに応じたタイミングに決定される。したがって、全無線通信端末１００ａ～１００ｑの通信タイミングをそれぞれ決定する場合に比べて、少ない通信量および短時間で、通信タイミングを決定することができる。
　図２は、本発明の第１の実施形態の通信システムにおける無線通信端末１００ａの構成例を示すブロック図である。図２に示すように、本発明の第１の実施形態の通信システムにおける無線通信端末１００ａは、チャネル利用状況解析部１１０、ノード通信設定部１２０、制御情報記憶部１３０、ゲートウェイ決定部１４０、ゲートウェイノード通信設定部１５０、無線通信設定記憶部１６０、通信パラメータ切替え部１７０、および無線通信部１８０を含む。
　また、図２に示すように、ノード通信設定部１２０は、グループ内通信チャネル決定部１２１およびグループ内通信タイミング決定部１２２を含む。ゲートウェイノード通信設定部１５０は、グループ間通信タイミング決定部１５１およびグループ間通信チャネル決定部１５２を含む。
　なお、本例では、無線通信端末１００ａを例に説明するが、無線通信端末１００ａ～１００ｑは互いに同じ構成であるとする。そして、いずれの無線通信端末１００ａ～１００ｑは、集中管理ノードとしても、ゲートウェイノードとしても動作可能であるとして説明するが、互いに異なる構成であってもよい。具体的には、無線通信設定記憶部１６０、通信パラメータ切替え部１７０、および無線通信部１８０を含み、集中管理ノードとしても、ゲートウェイノードとしても動作しない極めて低コストな無線通信端末が用いられてもよい。また、当該極めて低コストな無線通信端末の構成に加えて、ゲートウェイノード通信設定部１５０を含み、ゲートウェイノードとして動作可能な低コストな無線通信端末が用いられてもよい。当該極めて低コストな無線通信端末の構成に加えて、チャネル利用状況解析部１１０と、ノード通信設定部１２０と、制御情報記憶部１３０と、ゲートウェイ決定部１４０とを含み、集中管理ノードとして動作可能な低コストな無線通信端末が用いられてもよい。
　無線通信部１８０は、同じグループＧ１に含まれる他の無線通信端末１００ｂ～１００ｅと自無線通信端末１００ａとを識別するための端末識別情報を含む制御信号等を送受信する通信を行う。チャネル利用状況解析部１１０は、無線通信部１８０が受信した他の無線通信端末１００ｂ～１００ｅが発した無線信号に基づいて、以下の処理を行う。すなわち、チャネル利用状況解析部１１０は、本実施形態の通信システムが利用可能であると予め各無線通信端末に設定されている通信チャネルのうち、実際に使用されている通信チャネルを示すチャネル利用状況情報を生成する。チャネル利用状況解析部１１０は、生成したチャネル利用状況情報をグループ内通信チャネル決定部１２１に入力する。
　グループ内通信チャネル決定部１２１は、チャネル利用状況解析部１１０が入力したチャネル利用状況情報に基づいて、グループ内通信チャネルを決定し、決定結果を示すグループ内通信チャネル情報を生成して無線通信設定記憶部１６０に記憶させる。
　グループ内通信タイミング決定部１２２は、グループ内通信チャネル情報に基づいて、グループ内通信の通信タイミングを決定し、決定結果を示すグループ内通信タイミング情報を生成して無線通信設定記憶部１６０に記憶させる。
　制御情報記憶部１３０は、集中管理ノードとして動作する無線通信端末の識別子である集中管理ノード識別子を記憶する。
　ゲートウェイ決定部１４０は、自無線通信端末１００ａがゲートウェイノードとして動作するか否かを決定し、決定結果をグループ間通信タイミング決定部１５１およびグループ間通信チャネル決定部１５２に通知する。
　グループ間通信タイミング決定部１５１は、ゲートウェイ決定部１４０から通知された決定結果によって自無線通信端末１００ａがゲートウェイノードとして動作することに決定されたことを通知された場合に、以下の処理を行う。すなわち、グループ間通信タイミング決定部１５１は、他のグループのゲートウェイノードと通信を行う場合のグループ間通信タイミングを決定する。
　グループ間通信チャネル決定部１５２は、ゲートウェイ決定部１４０から通知された決定結果によって自無線通信端末１００ａがゲートウェイノードとして動作することに決定されたことを通知された場合に、以下の処理を行う。すなわち、グループ間通信チャネル決定部１５２は、他のグループのゲートウェイノードと通信を行うチャネルを決定する。
　通信パラメータ切替え部１７０は、無線通信設定記憶部１６０に記憶されている情報に基づいて、無線通信部１８０に通信パラメータの切り替えを指示する。
　無線信号部１８０は、使用している通信チャネルを示すチャネル利用情報や端末識別情報を含み、予め決められた制御チャネルの制御信号を定期的に送信する。
　[動作の説明]
　次に、本発明の第１の実施形態の通信システムの動作について説明する。図３は、所定の位置に配置された無線通信端末１００ａ～１００ｊを示す説明図である。図４は、無線通信端末１００ａ～１００ｊが、無線通信端末１００ａ～１００ｅによって形成されたグループＧ１と無線通信端末１００ｆ～１００ｊによって形成されたグループＧ２とを示す説明図である。図５は、グループＧ１の無線通信端末１００ｅとグループＧ２の無線通信端末１００ｊとがゲートウェイノードであることを示す説明図である。図３～５に示すように、本発明の第１の実施形態の通信システムの無線通信端末１００ａ～１００ｊは、グループＧ１とグループＧ２とをそれぞれ形成する。そして、互いのグループ間の通信は、ゲートウェイノードを介して行われる。なお、本例では、説明の簡単のため、グループＧ１における無線通信端末１００ａ～１００ｅとグループＧ２における無線通信端末１００ｆ～１００ｊについて説明する。
　図６は、本発明の第１の実施形態の通信システムの無線通信端末１００ａの動作を示すフローチャートである。図６に示すように、無線通信端末１００ａは、まず、チャネル利用状況を解析する（ステップＳ１０１）。具体的には、無線通信部１８０が、例えば、予め決められた無線信号である制御チャネルの制御信号の受信処理を継続的に行う。そして、無線通信部１８０は、受信処理で受信した制御信号に含まれるチャネル利用情報をチャネル状況解析部１１０に入力する。チャネル状況解析部１１０は、無線通信部１８０が入力したチャネル利用情報に基づいて、各通信チャネルの利用状況を示すチャネル利用状況情報を生成する。そして、チャネル状況解析部１１０は、生成したチャネル利用状況情報をグループ内通信チャネル決定部１２１に入力する。
　なお、本実施形態では、無線通信部１８０が制御チャネルで受信した制御信号からチャネル利用情報を取得している。しかし、無線通信部１８０が、任意の通信チャネルで送受信される任意の無線信号の受信を試み、無線信号を受信することができた通信チャネルは利用中であるとチャネル状況解析部１１０が判断してもよい。さらに、無線通信部１８０が各通信チャネルの受信電波強度を測定し、測定値があらかじめ設定した閾値以上である通信チャネルは利用中の通信チャネルであるとチャネル状況解析部１１０が判断してもよい。
　グループ内通信チャネル決定部１２１は、チャネル状況解析部１１０が入力したチャネル利用状況情報に基づいて、グループ内通信チャネルの決定処理を行う（ステップＳ１０２）。
　図７は、グループ内通信チャネルの決定処理を示すフローチャートである。図７に示すように、グループ内通信チャネル決定部１２１は、チャネル状況解析部１１０が入力したチャネル利用状況情報に基づいて、利用されている通信チャネルがあるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
　グループ内通信チャネル決定部１２１は、利用されている通信チャネルがあると判定した場合に（ステップＳ２０１のＹ）、利用されている通信チャネルから、１つの通信チャネルを選択する（ステップＳ２０２）。具体的には、例えば、無線通信部１８０が各通信チャネルの受信電波強度を測定し、最も大きい測定値の通信チャネルを選択する。そして、グループ内通信チャネル決定部１２１は、ステップＳ２０２の処理で選択した通信チャネルをグループ内通信チャネルに設定する。さらに、グループ内通信チャネル決定部１２１は、他の無線通信端末（近隣ノードともいう）の端末識別子を取得する（ステップＳ２０３）。具体的には、グループ内通信チャネル決定部１２１は、無線通信部１８０に、ステップＳ２０２の処理で選択した通信チャネルで、制御信号を定期的に送信させるとともに、継続的に受信させる。そして、グループ内通信チャネル決定部１２１は、無線通信部１８０が受信した制御信号から当該制御信号に含まれる端末識別情報を抽出して、近隣ノードの端末識別子を取得する。
　そして、グループ内通信チャネル決定部１２１は、端末識別子の取得元の近隣ノードに、無線通信部１８０を介して、集中管理ノードの端末識別子を問い合わせる。なお、グループ内通信チャネル決定部１２１が集中管理ノードの端末識別子の問い合わせ先の無線通信端末は、例えば、予め仮決めされた通信タイミングで通信を行っている無線通信端末である。集中管理ノードの端末識別子を問い合わせられた無線通信端末は、当該問い合わせに応じて、集中管理ノードの端末識別子を無線通信端末１００ａに通知する（ステップＳ２０４）。無線通信端末１００ａの無線通信部１８０は、例えば、制御情報記憶部１３０に、通知された集中管理ノードの端末識別子を記憶させる。
　なお、グループ内通信チャネル決定部１２１は、制御チャネルで集中管理ノードの端末識別子を問い合わせてもよいし、集中管理ノードの端末識別子を問い合わせる旨の情報を含む制御信号を送信して問い合わせてもよい。また、各無線通信端末が、集中管理ノードの端末識別子を含む信号を送信するように構成されていてもよいし、予め決定された端末識別子の無線通信端末を集中管理ノードとしてもよい。
　また、グループ内通信チャネル決定部１２１は、利用されている通信チャネルがないと判断した場合には（ステップＳ２０１のＮ）、予め設定された通信チャネルから、１つの通信チャネルを選択する（ステップＳ２０５）。なお、通信チャネルは、無線通信端末１００ａの位置や、端末識別子、時刻等に基づいて生成された乱数値に基づいて選択されてもよいし、予め決められた優先順位に基づいて選択されてもよい。そして、グループ内通信チャネル決定部１２１は、選択した通信チャネルをグループ内通信チャネルに決定する。
　グループ内通信チャネル決定部１２１がステップＳ２０５の処理でグループ内通信チャネルを決定すると、グループ内通信タイミング決定部１２２は、自無線通信端末１００ａの端末識別子を集中管理ノードの端末識別子に設定する（ステップＳ２０６）。つまり、本例では、無線通信端末１００ａが集中管理ノードになると決定する。そして、グループ内通信タイミング決定部１２２は、集中管理ノードの端末識別子に設定した自無線通信端末１００ａの端末識別子を制御情報記憶部１３０に記憶させる。また、グループ内通信タイミング決定部１２２は、ステップＳ２０５の処理で決定したグループ内通信チャネルを無線通信設定記憶部１６０に記憶させる。そして、グループ内通信チャネルの決定処理を終了する。
　なお、集中管理ノードは、グループに含まれる無線通信端末の数が所定の値以上になる場合に、当該無線通信端末にグループ内通信チャネルを変更させて、グループに含まれる無線通信端末の数を制限するように構成されていてもよい。
　図７に示すグループ内通信チャネル決定処理（図６に示すステップＳ１０２における処理）が終了すると、次に、グループ内通信タイミング決定部１２２が、グループ内通信タイミングの決定処理（ステップＳ１０３）を行う。
　図８は、グループ内通信タイミングの決定処理を示すフローチャートである。グループ内通信タイミング決定部１２２は、グループ内通信タイミングの決定処理で、グループ内通信タイミングを決定する。具体的には、グループ内通信タイミング決定部１２２は、グループ内通信チャネル決定部１２１によって決定されたグループ内通信チャネルで、他の無線通信端末と干渉を起こさずに通信を行うためのタイミングであるグループ内通信タイミングを決定する。なお、グループ内通信チャネル決定部１２１によって決定されたグループ内通信チャネルは、無線通信設定記憶部１６０に記憶されている。
　なお、グループ内通信タイミング決定部１２２は、自無線通信端末が集中管理ノードでない場合には集中管理ノードに問い合わせてグループ内通信タイミングを設定する。また、グループ内通信タイミング決定部１２２は、自無線通信端末が集中管理ノードの場合には自無線通信端末がグループ内通信タイミングを選択する。
　したがって、グループ内通信タイミング決定部１２２は、まず、自無線通信端末が集中管理ノードであるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。具体的には、グループ内通信タイミング決定部１２２は、例えば、制御情報記憶部１３０に記憶されている集中管理ノードの端末識別子と自無線通信端末の識別子とを比較し、両者が互いに合致するか否かに基づいて、自無線通信端末が集中管理ノードであるかを判断する。グループ内通信タイミング決定部１２２は、両者が互いに合致し、自無線通信端末が集中管理ノードであると判断した場合に（ステップＳ３０１のＹ）、通信タイミングの決定処理を行う（ステップＳ３０２）。
　具体的には、グループ内通信タイミング決定部１２２は、自無線通信端末（例えば、無線通信端末１００ａ）のグループ（例えば、グループＧ１）に含まれる無線通信端末間で通信を行う期間として定められた期間（グループ内通信期間）内における通信タイミングを選択する。そして、グループ内通信タイミング決定部１２２は、選択した通信タイミングをグループ内通信タイミングとする。そして、通信タイミングの決定処理を終了する。
　グループ内通信タイミング決定部１２２は、例えば、時刻に基づいて生成された乱数値に応じて通信タイミングを選択する。なお、グループ内通信タイミング決定部１２２は、通信タイミングを、予め決められた優先順位に基づいて選択してもよいし、位置や携帯通信端末の端末識別子などに基づいて生成した乱数値を用いて選択してもよい。
　また、他の無線通信端末から通信タイミングの問い合わせ信号を受信した場合には、集中管理ノードの無線通信端末（例えば、無線通信端末１００ａ）は、グループ内通信期間内における通信タイミングを選択する。そして、集中管理ノードの無線通信端末は、選択した通信タイミングの情報を含む信号を問い合わせ信号の問い合わせ元の無線通信端末に返信する。なお、集中管理ノードの無線通信端末は、他の無線通信端末がすでに選択している通信タイミングを除いたグループ内通信期間から通信タイミングを選択する。ここで、本実施形態において、集中管理ノードの無線通信端末（例えば、無線通信端末１００ａ）は、例えば、時刻に基づいて生成した乱数値に応じて通信タイミングを選ぶ。ただし、集中管理ノードの無線通信端末は、予め決められた優先順位に基づいて通信タイミングを選択してもよいし、位置や無線通信端末の識別子などに基づいて生成した乱数値を用いて通信端末を選択してもよい。
　グループ内通信タイミング決定部１２２は、例えば、制御情報記憶部１３０に記憶されている集中管理ノードの端末識別子と自無線通信端末の識別子とが互いに合致せず、自無線通信端末が集中管理ノードでないと判断した場合に（ステップＳ３０１のＮ）、以下の処理を行う。
　具体的には、グループ内通信タイミング決定部１２２は、例えば、通信タイミングの問い合わせ処理を行う（ステップＳ３０３）。自無線通信端末が集中管理ノードでない場合には、グループ内通信タイミング決定部１２２は、無線通信部１８０を介して集中管理ノードに通信タイミングを問い合わせて、グループ内通信タイミングを示す情報を取得する。具体的には、無線通信端末（例えば、無線通信端末１００ａ）は、同じグループＧ１に含まれる他の無線通信端末（例えば、無線通信端末１００ｂ～１００ｅ）に、集中管理ノードの端末識別子を含む問い合わせ信号を送信する。なお、無線通信端末１００ａの無線通信部１８０は、予め決められたタイミングにおいてステップＳ１０２の処理で決定されたグループ内通信チャネルで当該問い合わせ信号を送信する。なお、問い合わせ信号は、予め決められたタイミングで制御チャネルにおいて送信される制御信号に含まれていてもよい。
　グループ内通信タイミング決定部１２２は、無線通信部１８０を介して、当該問い合わせ信号に応じて返信されたグループ内通信タイミングを示す情報を取得する。グループ内通信タイミング決定部１２２は、取得した情報によって示されるグループ内通信タイミングを無線通信設定記憶部１６０に記憶させる。そして、各無線通信端末にグループ内通信チャネル、およびグループ内通信タイミングがそれぞれ設定されることで、図４に示すグループＧ１，Ｇ２が形成され、各グループＧ１，Ｇ２内における各無線通信端末間の通信が可能になる。そして、通信タイミングの問い合わせ処理を終了する。
　なお、グループ内通信タイミング決定部１２２は、集中管理ノードを使わずに通信タイミングを選択してもよい。具体的には、グループ内通信タイミング決定部１２２は、同じグループ内通信チャネルの無線通信端末において近傍に配置された無線通信端末に設定された通信タイミングに基づいて分散的に選択してもよい。また、グループ内通信タイミング決定部１２２は、予め決められたグループ内通信タイミングの決定方法に基づいて通信タイミングを選択してもよい。例えば、グループ内通信タイミング決定部１２２は、無線通信端末の端末識別子などの情報に基づいて通信タイミングを決定してもよい。この場合には、グループ内通信タイミング決定部１２２は、グループ内通信タイミングを決定するために、他の無線通信端末と通信を行う必要がない。
　本実施形態では、グループＧ１，Ｇ２に含まれる無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊの通信タイミングやグループＧ１，Ｇ２への参加可否を決めるための集中管理ノードがあるとして、主に説明している。しかし、各グループＧ１，Ｇ２に集中管理ノードがない場合には、各無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊは集中管理ノードの端末識別子を取得する必要はない。
　また、各無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊは集中管理ノードの端末識別子を取得した後に、集中管理ノードに参加可否問い合わせ信号を送信してもよい。そして、各無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊは、集中管理ノードから参加拒否信号を受信した場合に、グループ内通信チャネルとして利用されている他の通信チャネルを選びなおしてもよい。しかし、利用されている通信チャネルが他にない場合には、各無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊは、利用されていない通信チャネルのから１つを選択して、グループ内通信チャネルとする。
　各無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊは、ステップＳ２０６の処理で、集中管理ノードになると決定した場合には、参加可否問い合わせ信号を受信した回数をカウントする。そして、各無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊは、カウントした参加可否問い合わせ信号の受信回数が予め設定した閾値未満である参加可否問い合わせ信号に対しては、参加許可信号を返信するように構成されていてもよい。また、各無線通信端末１００ａ～１００ｅ，１００ｆ～１００ｊは、カウントした参加可否問い合わせ信号の受信回数が予め設定した閾値以上である参加可否問い合わせ信号に対しては、参加拒否信号を返信するように構成されていてもよい。
　図８に示すグループ内通信タイミングの決定処理（図６に示すステップＳ１０３における処理）が終了すると、次に、ゲートウェイ決定部１４０が、ゲートウェイノードの決定処理（ステップＳ１０４）を行う。
　図９は、ゲートウェイノードの決定処理を示すフローチャートである。ゲートウェイ決定部１４０は、まず、制御情報記憶部１３０に記憶されている集中管理ノードの端末識別子と自無線通信端末の端末識別子とを比較して、自携帯通信端末が集中管理ノードであるか否かを判断する。具体的には、ゲートウェイ決定部１４０は、制御情報記憶部１３０に記憶されている集中管理ノードの端末識別子と自無線通信端末の端末識別子とが合致すれば、自携帯通信端末が集中管理ノードであると判断する（ステップＳ４０１）。
　自携帯通信端末が集中管理ノードであると判断した場合に（ステップＳ４０１のＹ）、ゲートウェイ決定部１４０は、ゲートウェイ化決定処理（ステップＳ４０２）を行う。具体的には、ゲートウェイ決定部１４０は、ステップＳ４０２の処理で、自無線通信端末が他のグループの無線通信端末と通信を行うゲートウェイノード（図５に示す無線通信端末１００ｅ，１００ｊ）として動作するか否かを決定する。そして、ゲートウェイ決定部１４０は、決定結果をグループ間通信タイミング決定部１５１に通知する。
　より具体的には、ゲートウェイ決定部１４０は、他の無線通信端末に問い合わせる処理を行わずに、自無線通信端末１００ａがゲートウェイノードとして動作するか否かを決定する。また、ゲートウェイ決定部１４０は、他の無線通信端末から問い合わせ信号を受信した場合に、当該問い合わせ信号の送信元の無線通信端末（例えば、無線通信端末１００ｅ，ｌ）にゲートウェイノードとして動作させるか否かを決定する。ゲートウェイ決定部１４０は、自無線通信端末および問い合わせ信号の送信元の無線通信端末のうちグループごとに予め決められた数の無線通信端末を、例えば問い合わせ信号の先着順に、ゲートウェイノードとして動作させると決定する。ゲートウェイ決定部１４０は、チャネル利用状況解析部１１０が生成したチャネル利用状況情報によって予め設定した閾値以上の数のチャネルを、例えば時分割で利用していることが示されている無線通信端末をゲートウェイノードに決定してもよい。
　自携帯通信端末が集中管理ノードでないと判断した場合に（ステップＳ４０１のＮ）、ゲートウェイ決定部１４０は、ゲートウェイ化問い合わせ処理（ステップＳ４０３）を行う。そして、ゲートウェイ決定部１４０は、ゲートウェイ化問い合わせ処理（ステップＳ４０３）の結果に基づいてゲートウェイノードとして動作するか否かをグループ間通信タイミング決定部１５１に通知する。
　具体的には、ゲートウェイ決定部１４０は、制御情報記憶部１３０に記憶されている集中管理ノードの端末識別子に基づいて、無線通信部１８０を介して当該集中管理ノードである無線通信端末に問い合わせ信号を送信する。より具体的には、ゲートウェイ決定部１４０は、集中管理ノードである無線通信端末に、ゲートウェイノードとなるべきか否かを問い合わせる問い合わせ信号を送信する。そして、ゲートウェイ決定部１４０は、集中管理ノードである無線通信端末からゲートウェイノードとなるべきであることを示す信号を無線通信部１８０が受信した場合に、ゲートウェイノードとして動作を開始する。
　ゲートウェイ決定部１４０は、当該問い合わせ信号に、チャネル利用状況解析部１１０が生成したチャネル利用状況情報を含ませてもよい。また、ゲートウェイ決定部１４０は、グループ内通信タイミング決定部１５１がグループ内通信タイミングを問い合わせるときに、当該問い合わせ信号を送信してもよい。
　なお、ゲートウェイ決定部１４０は、集中管理ノードと制御情報の交換をせずに、ゲートウェイノードとして動作するか否かの決定を行ってもよい。すなわち、各無線通信端末が、自律的に自無線通信端末がゲートウェイノードとして動作するか否かを決定してもよい。
　図９に示すゲートウェイノードの決定処理（図６に示すステップＳ１０４における処理）が終了し、ゲートウェイノードとして動作すると決定されると（ステップＳ１０５のＹ）、グループ間通信タイミング決定部１５１が、グループ間通信タイミングの決定処理（ステップＳ１０６）を行う。なお、図６に示すように、グループ間通信タイミングの決定処理（ステップＳ１０６）は、図９に示すステップＳ４０２，Ｓ４０３の処理で、自無線通信端末がゲートウェイノードとして動作することに決定した場合に行われる。なお、グループ間通信タイミング決定部１５１は、例えば、ゲートウェイ決定部１４０によるゲートウェイノードとして動作するか否かを示す通知に基づいて、自無線通信端末がゲートウェイノードとして動作することに決定したか否かを判断する。
　グループ間通信タイミング決定部１５１は、ゲートウェイ決定部１４０からゲートウェイノードとして動作することを通知された場合に、ステップＳ１０６の処理で、以下の処理を行う。すなわち、グループ間通信タイミング決定部１５１は、互いに異なるグループに所属するゲートウェイノードとの間で通信を行うための通信タイミング（グループ間通信タイミング）を決定する。
　グループ間通信タイミング決定部１５１は、決定した通信タイミングを無線通信設定記憶部１６０に記憶させる。ゲートウェイノードとして動作する無線通信端末（例えば、無線通信端末１００ｅ）は、決定した通信タイミングで他のグループのゲートウェイノードと通信を行うことにより、グループ間の通信を行う。
　グループ間通信タイミング決定部１５１は、他のゲートウェイノードが決定したグループ間通信タイミングと重複しないように、ゲートウェイノードごとに通信タイミングを決定する。本実施形態では、グループ間通信タイミング決定部１５１は、互いに異なるグループに含まれるゲートウェイノード間で通信を行うための期間（グループ間通信期間）を設定し、その期間内でゲートウェイノードごとの送信タイミングを決定するものとする。
　図１０は、グループ間通信タイミングの例を示す説明図である。図１０に示す例では、通信チャネルとして第１～第３チャネルが用意されている。そして、各通信チャネルには、グループ間通信期間とグループ内通信期間とがそれぞれ用意されている。通信チャネル間のグループ間通信期間およびグループ内通信期間は互いに同期している。そして、グループ間通信期間において、期間Ｃ１が第１チャネルの送信期間に設定され、期間Ｃ２が第２チャネルの送信期間に設定され、期間Ｃ３が第３チャネルの送信期間に設定されている。そのような構成によれば、互いにグループ内通信チャネルが異なるグループのゲートウェイノード間における送信タイミングの重複を防ぐことができる。
　具体的には、例えば、グループＧ１のグループ内通信チャネルが第１チャネルであり、グループＧ２のグループ内通信チャネルが第２チャネルであるとする。すると、グループＧ１のゲートウェイノードである無線通信端末１００ｅは、期間Ｃ１に、グループＧ２のゲートウェイノードである無線通信端末１００ｊにデータを送信する。また、グループＧ２のゲートウェイノードである無線通信端末１００ｊは、期間Ｃ２に、グループＧ１のゲートウェイノードである無線通信端末１００ｅにデータを送信する。
　さらに、同じグループにおける他のゲートウェイノードが決定したグループ間通信タイミングと重複しないように、ゲートウェイノードごとに各期間内において通信タイミングを決定するので、同じグループ内で他のゲートウェイがあっても、互いに重複しない送信タイミングを決定することができる。したがって、グループ間通信タイミング決定部１５１は、全てのゲートウェイノードで互いに重複しないグループ間通信タイミングを決定することができる。
　図１１は、グループ間通信タイミングの決定処理を示すフローチャートである。グループ間通信タイミング決定部１５１は、自無線通信端末が集中管理ノードである場合に（ステップＳ５０１のＹ）、以下の処理を行う。すなわち、グループ間通信タイミング決定部１５１は、自無線通信端末に設定されているグループ内通信チャネルに用意されている期間Ｃ１における送信タイミングを決定するグループ間通信タイミング決定処理を行う（ステップＳ５０２）。
　また、自無線通信端末が集中管理ノードでない場合には（ステップＳ５０１のＮ）、グループ間通信タイミング決定部１５１は、集中管理ノードに問い合わせるグループ間通信タイミング問い合わせ処理を行う（ステップＳ５０３）。そして、グループ間通信タイミング決定部１５１は、当該送信タイミングを問い合わせ結果に応じて決定する。すなわち、集中管理ノードのグループ間通信タイミング決定部１５１が、自無線通信端末に設定されているグループ内通信チャネルに用意されている期間Ｃ１における送信タイミングを決定するのである。
　まず、自無線通信端末が集中管理ノードである場合に行われるグループ間通信タイミング決定処理（ステップＳ５０２）について説明する。自無線通信端末が集中管理ノードである場合とは（ステップＳ５０１のＹ）、すなわち、自携帯通信端末の端末識別子が制御情報記憶部１３０に記憶されている集中管理ノードの端末識別子と合致する場合である。そのような場合に、グループ間通信タイミング決定部１５１は、グループ間通信タイミング問い合わせ信号の送信を行わずに、通信チャネルに割り当てられている期間Ｃ１において、自無線通信端末に設定する通信タイミングを選択する。
　また、グループ間通信タイミング決定部１５１は、自無線通信端末が集中管理ノードである場合には、他の無線通信端末からグループ間通信タイミング問い合わせ信号を受信したときに、以下の処理を行う。すなわち、グループ間通信タイミング決定部１５１は、通信チャネルに割り当てられている期間Ｃ１において既に自グループにおける他のゲートウェイノードに設定した通信タイミングと重複しないように、当該通信タイミング以外の通信タイミングを設定する。そして、グループ間通信タイミング決定部１５１は、無線通信部１８０に、設定した通信タイミングを示す信号をグループ間通信タイミング問い合わせ信号の送信元の無線通信端末へ返信させる。
　なお、グループ間通信タイミング決定部１５１は、自無線通信端末、または当該問い合わせ信号の送信元の無線通信端末の送信期間を、例えば、時刻に基づいて生成した乱数値に応じて決定してもよい。また、グループ間通信タイミング決定部１５１は、当該送信期間を予め決められた優先順位に基づいて決定してもよいし、位置や無線通信端末の端末識別子などに基づいて生成した乱数値に応じて決定してもよい。
　次に、自無線通信端末が集中管理ノードでない場合に行われる集中管理ノードに問い合わせるグループ間通信タイミング問い合わせ処理（ステップＳ５０３）について説明する。
　自無線通信端末が集中管理ノードでない場合とは（ステップＳ５０１のＮ）、すなわち、制御情報記憶部１３０に記憶されている集中管理ノードの端末識別子に、自携帯通信端末の端末識別子と合致する端末識別子がない場合である。
　そのような場合に、各ゲートウェイノードのグループ間通信タイミング決定部１５１は、無線通信部１８０に、集中管理ノードへグループ間通信タイミング問い合わせ信号の送信を行わせる。そして、グループ間通信タイミング決定部１５１は、当該問い合わせ信号に応じて無線通信部１８０が当該集中管理ノードから送信タイミングを示す信号を受信した場合に、以下の処理を行う。すなわち、グループ間通信タイミング決定部１５１は、無線通信部１８０が受信した当該信号によって示される送信タイミングを自無線通信端末のグループ間通信タイミングに設定する。
　本実施形態では、図１０に示すように、各無線通信端末には、グループ内通信期間と重複しないようにグループ間通信期間が設定されている。しかし、グループ内の集中管理ノードなど特定の無線通信端末が決めた期間がグループ間通信期間に設定されてもよいし、各無線通信端末の位置や時刻などの情報に基づく算出結果がグループ間通信期間に設定されてもよい。また、特定の無線通信端末が発信する信号に応じてグループ内通信期間がリアルタイムに設定されてもよい。
　なお、集中管理ノードがゲートウェイノードでなくてもよい。集中管理ノードがゲートウェイノードでない場合には、集中管理ノードは自無線通信端末へのグループ間通信タイミングの割り当てを行わずに、ゲートウェイノードからの通信タイミングの問い合わせに対する処理を行う。
　他のゲートウェイノードが、集中管理ノードを用いずに周囲にある無線通信端末から通信タイミングの割り当て状況を示す情報を取得し、取得した情報に基づいてグループ間通信タイミングを決定してもよい。また、各グループにおけるゲートウェイノードの数を各々１つに限定し、各グループの無線通信端末が選択しているグループ内通信チャネルに割り当てられている送信期間を、グループ内の唯一のゲートウェイノードに全て設定してもよい。無線通信端末に予め設定されている端末識別子の情報に基づいて端末識別子から一意に決まる通信タイミングをグループ間通信タイミングとしてもよい。
　図１１に示すグループ間通信タイミングの決定処理（図６に示すステップＳ１０６における処理）が終了すると、次に、グループ間通信チャネル決定部１５２が、グループ間通信チャネルの決定処理（ステップＳ１０７）を行う。
　各ゲートウェイノードは、グループ間通信期間における同じ時間帯に同じチャネルを選択することでグループ間通信を行う。したがって、グループ間通信チャネル決定部１５２は、グループ間通信期間における各時間帯で利用する通信チャネルを決定する。通信チャネルの決定は、利用する通信チャネルを決定するルールを予め作成しておくことで実現できる。例えば、図１０に示すように、グループ間通信期間の期間Ｃ１～Ｃ３が通信チャネルごとに設定されている場合に、グループ間通信チャネル決定部１５２が、その送信期間において、グループ内通信チャネルと同じ通信チャネルをグループ間通信チャネルに決定する。また、グループ間通信チャネル決定部１５２が、常に予め決められた通信チャネルをグループ間通信チャネルに決定してもよいし、ゲートウェイノード同士で無線通信部１８０を介して通信してリアルタイムにグループ間通信チャネルを決定してもよい。
　そして、グループ間通信チャネル決定部１５２は、決定したグループ間通信チャネルを無線通信設定記憶部１６０に記憶させる。
　各ゲートウェイノードのグループ間通信タイミング決定部１５１は、互いに重複しないグループ間通信タイミングを予め設定する。そして、グループ間通信期間において、各ゲートウェイノードのグループ間通信チャネル決定部１５２が、使用する通信チャネルを逐次変更するように決定することで、各ゲートウェイノードが送信したデータの衝突を起こさず、かつ、グループ間通信期間中に他のゲートウェイノードが送信した信号の受信を可能にする。
　各ゲートウェイノードがグループ間通信タイミングおよびグループ間通信チャネルをそれぞれ決定することで、各ゲートウェイノード間の通信が可能になる。
　グループ間通信チャネル決定部１５２によるグループ間通信チャネルの決定処理（ステップＳ１０７）が終了すると、次に、通信パラメータ切替え部１７０が、以下の処理を行う。すなわち、通信パラメータ切替え部１７０が、無線通信設定記憶部１６０から通信期間中における各タイミングで利用される通信チャネルの情報を読み出す。そして、通信パラメータ切替え部１７０は、読み出した情報に基づいて、各タイミングで無線通信部１８０が利用する通信チャネルを設定する。また、通信パラメータ切替え部１７０は、無線通信設定記憶部１６０から読み出した情報に基づいて、通信期間中における各タイミング毎の送受信状態に応じて、無線通信部１８０の送受信状態を各タイミングで互いに切り替える。
　無線通信部１８０は、通信パラメータ切替え部１７０によって設定された送受信状態と通信チャネルとを用いて、他の無線通信端末との間で無線信号の送信または受信を行う。
　ただし、チャネル利用状況解析部１１０、グループ内通信チャネル決定部１２１、およびグループ内通信タイミング決定部１２２における各処理において通信が行われる場合には、各部から通知されるタイミングおよび通信チャネルで通信を行う。
　ゲートウェイ決定部１４０、グループ間通信タイミング決定部１５１、およびグループ間通信チャネル決定部１５２による無線通信部１８０を介した集中管理ノードへの問い合わせ処理は、通信パラメータ切替え部１７０が設定したグループ内通信チャネル、およびグループ内通信タイミングにおける通信で行われる。
　また、無線通信部１８０は、各タイミングで受信した信号の受信電波強度を測定し、測定結果をチャネル利用状況解析部１１０等の各部に通知する。チャネル利用状況解析部１１０等の各部は、通知された測定結果に基づいて、グループ内通信チャネルやグループ間通信チャネルを切り替える。つまり、これらの各部が相互に作用することにより、無線通信部１８０が利用する通信チャネルを時間的に切り替えて、複数の通信チャネルにまたがるアクセス制御を実現することができる。
　本実施形態によれば、単一の通信インタフェースを有する無線通信端末が多数ある場合に、少ない通信量かつ短時間で、信号の衝突を起こさず、かつ各無線通信端末が自無線通信端末宛ての信号を受信するようにすることができる通信チャネル、および通信タイミングを決定する処理を行うことができる。
　その理由は、各無線通信端末をグループに分けて、グループ毎に通信チャネル、通信タイミングを決定する処理を行うように構成したためである。本実施形態によれば、全ての無線通信端末がいずれかの通信チャネルを選び、通信チャネルごとにノード数が限定されたグループを構成するとともに、一部の無線通信端末に、グループ間の信号の送受信を中継させる。そのため、グループ内の無線通信端末およびグループ間で信号を中継する無線通信端末という限られた数の無線通信端末群について、それぞれ通信チャネル、および通信タイミングを決定することになる。このことから、周囲にある無線通信端末の通信チャネル、および通信タイミングを考慮して、より少ない通信量で通信チャネル、および通信タイミングを決定することができる。また、各無線通信端末の通信量、および通信する無線通信端末数が少ないため、短時間で処理を行うことができる。
　また、本実施形態によれば、互いに２ホップ以上離れた任意のノード間で、通信可能となるように通信チャネル、および通信タイミングを決定する計算を少ない通信量かつ短時間で行うことができる。
　その理由は、グループ内の通信では通信タイミングのみを決めればよく、通信チャネル、および通信タイミングの双方を決めるのはグループ間で信号の中継を行う一部のノード（例えば、ゲートウェイノード）のみでよいためである。全ての無線通信端末がいずれかの通信チャネルを選び、通信チャネルごとに無線通信端末のグループを形成して、グループ内で通信タイミングを決定することで、グループ内の任意のノード間の通信が可能になる。また、一部の限られた無線通信端末がグループ間の信号を中継するものとし、これら限られた無線通信端末について通信チャネル、および通信タイミングを決めることで、互いに異なるグループ間の無線通信端末同士でも通信を行うことができるようになる。
　したがって、互いに２ホップ以上離れた無線通信端末同士でデータの到達性を確保することが可能になる。周囲にあるすべての無線通信端末の通信チャネル、および通信タイミングの情報を収集して通信チャネル、および通信タイミングを決定する場合に比べて、少ない通信量かつ短時間で、グループ内の通信タイミングを決定できる。また、グループ間の信号を中継する無線通信端末の通信チャネル、および通信タイミングの決定も一部の限られた無線通信端末間における情報交換により実現できるため、少ない通信量、短時間で当該決定を実現できる。
　さらに、グループ間の信号を中継するゲートウェイノード同士で送受信の通信チャネル、および通信タイミングを適切に設定することができるため、ゲートウェイノードがグループ内通信チャネルからグループ間通信チャネルに通信チャネルを切り替えた際に、信号の衝突や、信号の受信失敗を良好に抑止して通信をすることができる。
　なお、本実施形態では、図６に示すように、ステップＳ１０２～Ｓ１０７の順に処理が行われるが、ステップＳ１０７のグループ間通信チャネル決定処理は、他のタイミングで行われてもよい。また、グループ間通信チャネルは、予め決定されていてもよい。
　また、ステップＳ１０２のグループ内通信チャネル決定処理で取得した集中管理ノードの端末識別子が自無線通信端末の端末識別子と同じ場合は、当該無線通信端末は、図６に示す各処理が終わった後にも、以下の処理を行ってもよい。すなわち、当該無線通信端末は、他無線通信端末からの問い合わせ信号の受信を契機にグループ内通信タイミング決定部１２２、ゲートウェイ決定部１４０、およびグループ間通信タイミング決定部１５１のそれぞれに、グループ内通信タイミングの通知、ゲートウェイノードとなるか否かの通知、およびグループ間通信タイミングの通知を行う。
　[第２の実施形態]
　次に、本発明の第２の実施形態の無線通信端末１０について説明する。図１２は、本発明の第２の実施形態の無線通信端末１０の構成例を示すブロック図である。図１２に示すように、本発明の第２の実施形態の無線通信端末１０は、グループ内通信チャネル選択手段２１、グループ内通信タイミング設定手段２２、および通信手段８０を含む。
　グループ内通信チャネル選択手段２１は、図２に示すグループ内通信チャネル決定部２１および通信パラメータ切替え部１７０に相当する。グループ内通信タイミング設定手段２２は、図２に示すグループ内通信タイミング決定部２２および通信パラメータ切替え部１７０に相当する。通信手段８０は、図２に示す無線通信部１８０に相当する。
　グループ内通信チャネル選択手段２１は、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択する。グループ内通信タイミング設定手段２２は、他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを設定する。通信手段８０は、グループ内通信チャネル選択手段２１が選択した通信チャネル、およびグループ内通信タイミング設定手段２２が設定したグループ内通信タイミングで、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う。
　そして、グループ内通信タイミング設定手段２２は、一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信期間にグループ内通信タイミングを設定する。
　本実施形態によれば、有する通信インタフェースが単一であっても、少ない通信量かつ短い時間で、通信ネットワークを構成することができる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
　この出願は、２０１４年７月１８日に出願された日本出願特願２０１４－１４７９８８を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
　１０、１００、１００ａ～１００ｑ　　無線通信端末
　２１　　グループ内通信チャネル選択手段
　２２　　グループ内通信タイミング設定手段
　８０　　通信手段
　１１０　　チャネル利用状況解析部
　１２０　　ノード通信設定部
　１２１　　グループ内通信チャネル決定部
　１２２　　グループ内通信タイミング決定部
　１３０　　制御情報記憶部
　１４０　　ゲートウェイ決定部
　１５０　　ゲートウェイノード通信設定部
　１５１　　グループ間通信タイミング決定部
　１５２　　グループ間通信チャネル決定部
　１６０　　無線通信設定記憶部
　１７０　　通信パラメータ切替え部
　１８０　　無線通信部

Claims (9)

  1. 　一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択するグループ内通信チャネル選択手段と、
    　前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを設定するグループ内通信タイミング設定手段と、
    　前記グループ内通信チャネル選択手段が選択した前記通信チャネル、および前記グループ内通信タイミング設定手段が設定したグループ内通信タイミングで、前記一のグループに含まれる前記他の無線通信端末と通信を行う通信手段とを備え、
    　前記グループ内通信タイミング設定手段は、前記一のグループに含まれる前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信期間内にグループ内通信タイミングを設定する
    　ことを特徴とする無線通信端末。
  2. 　前記通信手段は、前記一のグループに含まれる前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信手段と、前記一のグループとは異なる他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行うグループ間通信手段とを含む
    　請求項１に記載の無線通信端末。
  3. 　前記他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行う通信チャネルを設定するグループ間通信チャネル設定手段と、
    　前記他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行うグループ間通信タイミングを設定するグループ間通信タイミング設定手段とを含み、
    　前記グループ間通信手段は、前記グループ間通信チャネル設定手段が設定した前記通信チャネル、および前記グループ間通信タイミング設定手段が設定したグループ間通信タイミングで、前記他のグループに含まれる前記無線通信端末と通信を行う
    　請求項２に記載の無線通信端末。
  4. 　前記他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行う通信チャネルを決定するグループ間通信チャネル決定手段と、
    　前記他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行うグループ間通信タイミングを、既定の他のグループ間通信タイミングと重複しないように決定するグループ間通信タイミング決定手段とを含み、
    　前記グループ間通信手段は、前記グループ内通信チャネル決定手段の決定結果に応じた前記通信チャネルと、前記グループ間通信タイミング決定手段の決定結果に応じた前記グループ間通信タイミングとを前記他のグループに含まれる無線通信端末に送信する
    　請求項３に記載の無線通信端末。
  5. 　前記グループ間通信チャネル設定手段は、前記グループ間通信チャネル決定手段が決定した通信チャネルを他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行う通信チャネルに設定し、
    　前記グループ間通信タイミング設定手段は、前記グループ間通信タイミング決定手段が決定した前記グループ間通信タイミングを他のグループに含まれる無線通信端末と通信を行うグループ間通信タイミングに設定する
    　請求項４に記載の無線通信端末。
  6. 　前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを決定するグループ内通信タイミング決定手段を含み、
    　前記グループ内通信タイミング設定手段は、前記グループ内通信タイミング決定手段の決定結果に応じたグループ内通信タイミングを設定し、
    　前記通信手段は、前記グループ内通信タイミング決定手段の決定結果に応じたグループ内通信タイミングを前記一のグループに含まれる他の無線通信端末に送信する
    　請求項１から請求項５のうちいずれかに記載の無線通信端末。
  7. 　互いに通信を行う、請求項１から請求項６のうちいずれかに記載の無線通信端末を複数備える
    　ことを特徴とする通信システム。
  8. 　一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択し、
    　前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを前記一のグループに含まれる前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信期間内に設定し、
    　選択した前記通信チャネル、および設定したグループ内通信タイミングで、前記一のグループに含まれる前記他の無線通信端末と通信を行う、
    　
    　ことを特徴とする無線通信方法。
  9. 　コンピュータに、
    　一のグループに含まれる他の無線通信端末と通信を行う通信チャネルを選択するグループ内通信チャネル選択処理と、
    　前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信タイミングを設定するグループ内通信タイミング設定処理と、
    　前記グループ内通信チャネル選択処理で選択した前記通信チャネル、および前記グループ内通信タイミング設定処理で設定したグループ内通信タイミングで、前記一のグループに含まれる前記他の無線通信端末と通信を行う通信処理とを実行させ、
    　前記グループ内通信タイミング設定処理で、前記一のグループに含まれる前記他の無線通信端末と通信を行うグループ内通信期間内にグループ内通信タイミングを設定させる
    　ための無線通信用プログラムが記憶された記憶媒体。
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