特許 6240624 無線通信システム及び無線通信方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6240624

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】無線通信システム及び無線通信方法

(51)【国際特許分類】

   H04W 88/04 20090101AFI20171120BHJP

   H04W 88/06 20090101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H04W88/04

   H04W88/06

【請求項の数】8

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2015-21618(P2015-21618)

(22)【出願日】2015年2月5日

(65)【公開番号】特開2016-144200(P2016-144200A)

(43)【公開日】2016年8月8日

【審査請求日】2016年8月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004226

【氏名又は名称】日本電信電話株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001634

【氏名又は名称】特許業務法人 志賀国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】原田 充

(72)【発明者】

【氏名】山岸 明洋

(72)【発明者】

【氏名】望月 伸晃

(72)【発明者】

【氏名】吉野 修一

【審査官】 望月 章俊

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００４／０６８７４２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−１１４７４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００９／０３１２８２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１４−６０８１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３６３７００（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ４／００−Ｈ０４Ｗ９９／００

Ｈ０４Ｂ７／２４−Ｈ０４Ｂ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線通信する複数の無線端末と、前記無線端末と無線通信するアクセスポイントと、を含む無線通信システムであって、
前記アクセスポイントは、第１の無線通信方式で通信可能な通信部を備え、
前記無線端末は、
第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式で通信可能な通信部と、
前記第１の無線通信方式で前記アクセスポイントと直接無線通信可能か否かを判定し、前記アクセスポイントと直接無線通信可能と判定された場合に、自装置を中継端末として機能させる制御部と、を備え、
前記中継端末として機能している無線端末は、前記第２の無線通信方式で他の無線端末と通信を行い、前記他の無線端末と前記アクセスポイントとの間で無線通信を中継し、
前記第１の無線通信方式と前記第２の無線通信方式とは周波数帯が同一である、
無線通信システム。

【請求項2】

無線通信する複数の無線端末と、前記無線端末と無線通信するアクセスポイントと、を含む無線通信システムであって、
前記アクセスポイントは、第１の無線通信方式で通信可能な通信部を備え、
前記無線端末は、
第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式で通信可能な通信部と、
前記第１の無線通信方式で前記アクセスポイントと直接無線通信可能か否かを判定し、前記アクセスポイントと直接無線通信可能と判定された場合に、自装置を中継端末として機能させる制御部と、を備え、
前記中継端末として機能している無線端末は、前記第２の無線通信方式で他の無線端末と通信を行い、前記他の無線端末と前記アクセスポイントとの間で無線通信を中継し、
前記アクセスポイントは第１の間隔で間欠的にビーコンを送信し、
前記中継端末として機能していない無線端末は第２の間隔で間欠的にビーコンを送信し、
前記中継端末として機能している無線端末は、前記第１の間隔及び前記第２の間隔でそれぞれ間欠的にビーコンを送信し、
前記アクセスポイント及び前記無線端末は、自装置が送信したビーコンのタイミングに基づいてその後の所定のタイミングで受信処理を行い、受信処理において通信要求が受信された場合には、前記通信要求の送信元である装置と通信を開始する、
無線通信システム。

【請求項3】

前記第１の無線通信方式と前記第２の無線通信方式とは通信速度が異なる、請求項１又は２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記第２の無線通信方式は、前記第１の無線通信方式に比べて、通信速度が速い請求項３に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記第１の無線通信方式の通信速度が１ｋｂｐｓから１０ｋｂｐｓの間の値であり、前記第２の無線通信方式の通信速度が略１００ｋｂｐｓである、請求項３又は４に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記第１の無線通信方式は、前記第２の無線通信方式に比べて、送信出力が大きい請求項１から５のいずれか一項に記載の無線通信システム。

【請求項7】

第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式で通信可能な複数の無線端末と、前記無線端末と前記第１の無線通信方式で通信可能なアクセスポイントと、を含む無線通信システムが行う無線通信方法であって、
前記無線端末が、前記第１の無線通信方式で前記アクセスポイントと直接無線通信可能か否かを判定するステップと、
前記無線端末が、前記アクセスポイントと直接無線通信可能と判定された場合に、自装置を中継端末として機能させるステップと、
前記中継端末として機能している無線端末が、前記第２の無線通信方式で他の無線端末と通信を行い、前記他の無線端末と前記アクセスポイントとの間で無線通信を中継するステップと、
を有し、
前記第１の無線通信方式と前記第２の無線通信方式とは周波数帯が同一である、
無線通信方法。

【請求項8】

第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式で通信可能な複数の無線端末と、前記無線端末と前記第１の無線通信方式で通信可能なアクセスポイントと、を含む無線通信システムが行う無線通信方法であって、
前記無線端末が、前記第１の無線通信方式で前記アクセスポイントと直接無線通信可能か否かを判定するステップと、
前記無線端末が、前記アクセスポイントと直接無線通信可能と判定された場合に、自装置を中継端末として機能させるステップと、
前記中継端末として機能している無線端末が、前記第２の無線通信方式で他の無線端末と通信を行い、前記他の無線端末と前記アクセスポイントとの間で無線通信を中継するステップと、
を有し、
前記アクセスポイントは第１の間隔で間欠的にビーコンを送信し、
前記中継端末として機能していない無線端末は第２の間隔で間欠的にビーコンを送信し、
前記中継端末として機能している無線端末は、前記第１の間隔及び前記第２の間隔でそれぞれ間欠的にビーコンを送信し、
前記アクセスポイント及び前記無線端末は、自装置が送信したビーコンのタイミングに基づいてその後の所定のタイミングで受信処理を行い、受信処理において通信要求が受信された場合には、前記通信要求の送信元である装置と通信を開始する
無線通信方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線ネットワークの技術に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の無線端末を同一セル内に柔軟に収容して無線アクセスを構成する一方法として、マルチホップ無線通信方式がよく知られている。マルチホップ無線通信方式においては、複数の端末が相互に通信できる位置に配置され、ある端末から相手方端末（又は基地局若しくはアクセスポイント）に対して、直接、又は別の端末の中継により通信する。とくに、遠距離にある端末に対しても、経路上にある別の複数の端末を何回も中継させることにより通信が可能になる。また、当該中継経路に何らかの障害があり、通信が途絶した場合でも、周囲のほかの端末を新たに中継路として設定することによって、通信を容易に回復できる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】野崎正典、西村弘志、久保祐樹、柳原健太郎、「スマートネットワーク向け無線マルチホップ通信技術」、ＯＫＩテクニカルレビュー、２０１１年１０月／第２１８号Ｖｏｌ．７８ Ｎｏ．１

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、マルチホップ無線通信方式においては、柔軟な経路設定でエリアをカバーできる利点がある反面、多数回中継する都合上、短期間に頻繁にデータ（パケット）を交換する必要がある。このため、通信速度を高速にする必要がある。しかしながら、高速な通信を実現しようとすると、各々の通信距離が短くなり、広いエリアをカバーするためには、多数の端末を短い間隔で配置する必要がある。このため、システム全体のコストが上昇する問題がある。

【0005】

一方、マルチホップせずに、基地局から低速な通信を用いて直接無線通信させる方法（スター型と呼ばれる）では、広いエリアを１台の基地局でカバーできる利点がある。しかしながら、スター型では、端末からみた基地局までの無線区間が１経路しかなく、無線環境の変化によりこれが途絶した場合に、通信を回復させることが困難である。

【0006】

上記事情に鑑み、本発明は、より少ない端末を用いて、より高い信頼性で且つより広い領域をカバーできる無線通信の技術の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一態様は、無線通信する複数の無線端末と、前記無線端末と無線通信するアクセスポイントと、を含む無線通信システムであって、前記アクセスポイントは、第１の無線通信方式で通信可能な通信部を備え、前記無線端末は、第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式で通信可能な通信部と、前記第１の無線通信方式で前記アクセスポイントと直接無線通信可能か否かを判定し、前記アクセスポイントと直接無線通信可能と判定された場合に、自装置を中継端末として機能させる制御部と、を備え、前記中継端末として機能している無線端末は、前記第２の無線通信方式で他の無線端末と通信を行い、前記他の無線端末と前記アクセスポイントとの間で無線通信を中継する無線通信システムである。

【0008】

本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記第１の無線通信方式と前記第２の無線通信方式とは周波数帯が同一である。

【0009】

本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記第１の無線通信方式は、前記第２の無線通信方式に比べて、送信出力が大きい。

【0010】

本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記第２の無線通信方式は、前記第１の無線通信方式に比べて、通信速度が速い。

【0011】

本発明の一態様は、上記の無線通信システムであって、前記アクセスポイントは第１の間隔で間欠的にビーコンを送信し、前記中継端末として機能していない無線端末は第２の間隔で間欠的にビーコンを送信し、前記中継端末として機能している無線端末は、前記第１の間隔及び前記第２の間隔でそれぞれ間欠的にビーコンを送信し、前記アクセスポイント及び前記無線端末は、自装置が送信したビーコンのタイミングに基づいてその後の所定のタイミングで受信処理を行い、受信処理において通信要求が受信された場合には、前記通信要求の送信元である装置と通信を開始する。

【0012】

本発明の一態様は、第１の無線通信方式及び第２の無線通信方式で通信可能な複数の無線端末と、前記無線端末と前記第１の無線通信方式で通信可能なアクセスポイントと、を含む無線通信システムが行う無線通信方法であって、前記無線端末が、前記第１の無線通信方式で前記アクセスポイントと直接無線通信可能か否かを判定するステップと、前記無線端末が、前記アクセスポイントと直接無線通信可能と判定された場合に、自装置を中継端末として機能させるステップと、前記中継端末として機能している無線端末が、前記第２の無線通信方式で他の無線端末と通信を行い、前記他の無線端末と前記アクセスポイントとの間で無線通信を中継するステップと、を有する無線通信方法である。

【発明の効果】

【0013】

本発明により、より少ない端末を用いて、より高い信頼性で且つより広い領域をカバーすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の第１の実施形態による無線ネットワークシステム１の構成の説明図である。

【図2】アクセスポイント１０の概略構成を示すブロック図である。

【図3】無線端末１１の概略構成を示すブロック図である。

【図4】無線端末１１がアクセスポイント１０と直接無線通信可能な端末であるか否かを判定するための処理を示すフローチャートである。

【図5】無線端末１１が通信を行うときの処理を示すフローチャートである。

【図6】本発明の第２の実施形態による無線ネットワークシステム２０１の構成の説明図である。

【図7】本発明の第２の実施形態による無線ネットワークシステムにおけるビーコンの説明図である。

【図8】本発明の第３の実施形態による無線ネットワークシステム３０１の構成の説明図である。

【図9】本発明の第３の実施形態に係る無線ネットワークシステムにおける無線端末３１１の概略構成を示すブロック図である。

【図10】本発明の第４の実施形態による無線ネットワークシステム４０１の構成の説明図である。

【図11】本発明の第４の実施形態に係る無線ネットワークシステム４０１における無線端末４１１の概略構成を示すブロック図である。

【図12】本発明の第５の実施形態による無線ネットワークシステム５０１の構成を示す図である。

【図13】本発明の第６の実施形態による無線ネットワークシステム６０１の構成の説明図である。

【図14】本発明の第６の実施形態に係る無線ネットワークシステム６０１における無線端末６１１の概略構成を示すブロック図である。

【図15】本発明の第６の実施形態による無線ネットワークシステムにおける時分割処理の説明に用いるタイミング図である。

【図16】本発明の第７の実施形態による無線ネットワークシステム７０１の構成の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
＜第１の実施形態＞
図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態による無線ネットワークシステム１の構成の説明図である。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、本発明の第１の実施形態による無線ネットワークシステム１は、アクセスポイント１０と、複数の無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）とから構成される。

【0016】

アクセスポイント１０は、第１の無線通信方式で、無線通信を行うことができる。無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）は、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式との２つの無線通信方式で無線通信を行うことができる。アクセスポイント１０は固定の基地局であり、通常、商用電源で駆動されている。無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）は移動局又は固定局であり、通常、電池で駆動されている。

【0017】

第１の無線通信方式は、アクセスポイント１０の通信可能エリア１７内での無線通信に用いられる。これに対して、第２の無線通信方式は、アクセスポイント１０の通信可能エリア１７外での無線通信に用いられる。好ましくは、広域なカバーエリアを確保するために、第１の無線通信方式は第２の無線通信方式に対して、より送信出力が大きいものが用いられる。また、柔軟な経路設定を可能とするために、第２の無線通信方式は第１の無線通信方式に対して、より通信速度が高速なものが用いられる。

【0018】

ここで、アクセスポイント１０の通信可能エリア１７は、単にアクセスポイント１０との距離だけで決まるものではない。それ以外にも、アクセスポイント１０と無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）との間に障害物があり、無線端末１１がアクセスポイント１０に直接通信できない場合がある。また、マルチパス干渉やシャドウイングなどにより、無線端末１１がアクセスポイント１０にアクセスできない場合がある。アクセスポイント１０の通信可能エリア１７は、距離だけでなく、これら多数の要因の影響を含めて決定される。

【0019】

本発明の第１の実施形態による無線ネットワークシステム１では、無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）は、アクセスポイント１０と直接無線通信可能な端末（無線端末１１ａ及び１１ｃ）と、アクセスポイント１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末１１ｂ）とに区別される。アクセスポイント１０と直接無線通信可能な端末（無線端末１１ａ及び１１ｃ）は、中継端末として機能する。無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）は、アクセスポイント１０と接続してデータを送受信する際、アクセスポイント１０と直接通信可能な場合は、第１の無線通信方式で、アクセスポイント１０と通信を行う。アクセスポイント１０と直接無線通信できない周辺の無線端末（無線端末１１ｂ）は、第２の無線通信方式で、中継端末（無線端末１１ａ又は１１ｃ）を介して、アクセスポイント１０と通信を行う。

【0020】

図２は、アクセスポイント１０の概略構成を示すブロック図である。図２に示すように、アクセスポイント１０は、通信部２０と、制御部２１とを備えている。通信部２０は、第１無線通信方式変復調部２２と、第１無線通信方式送受信部２３とからなる。

【0021】

制御部２１は、アクセスポイント１０の全体制御を行っている。また、制御部２１は、ネットワーク網１５とのデータのやり取りを行う。

【0022】

第１無線通信方式変復調部２２は、ネットワーク網１５からのデータを制御部２１を介して受け取り、このデータを第１の無線通信方式に従って変調して、第１無線通信方式送受信部２３に出力する。また、第１無線通信方式変復調部２２は、第１無線通信方式送受信部２３からのデータを復調して、制御部２１を介して、ネットワーク網１５に出力する。

【0023】

第１無線通信方式送受信部２３は、第１無線通信方式変復調部２２の出力を受け取り、第１の無線通信方式に対応する所望の周波数に変換し、増幅して、送信する。また、第１無線通信方式送受信部２３は、第１の無線通信方式の信号を受信すると、この信号を増幅し、所望の周波数に変換して、第１無線通信方式変復調部２２に出力する。

【0024】

図３は、無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）の概略構成を示すブロック図である。図３に示すように、無線端末１１は、通信部３０と、制御部３１とを備えている。通信部３０は、第１無線通信方式変復調部３２と、第１無線通信方式送受信部３３と、第２無線通信方式変復調部３５と、第２無線通信方式送受信部３６とからなる。

【0025】

制御部３１は、無線端末１１の全体制御を行っている。また、制御部３１に対して、タッチパネルやキーボード等のデータ入力部や、ディスプレイ等のデータ出力部を設けるようにしても良い。

【0026】

第１無線通信方式変復調部３２は、制御部３１からのデータを受け取り、第１の無線通信方式に従って変調して、第１無線通信方式送受信部３３に出力する。また、第１無線通信方式変復調部３２は、第１無線通信方式送受信部３３からのデータを復調して、制御部３１に出力する。

【0027】

第１無線通信方式送受信部３３は、第１無線通信方式変復調部３２からの信号を受け取り、第１の無線通信方式に対応する所望の周波数に変換し、増幅して、送信する。また、第１無線通信方式送受信部３３は、第１の無線通信方式の信号を受信すると、この信号を増幅し、所望の周波数に変換して、第１無線通信方式変復調部３２に出力する。

【0028】

第２無線通信方式変復調部３５は、制御部３１からのデータを受け取り、第２の無線通信方式に従って変調して、第２無線通信方式送受信部３６に出力する。また、第２無線通信方式変復調部３５は、第２無線通信方式送受信部３６からのデータを復調して、制御部３１に出力する。

【0029】

第２無線通信方式送受信部３６は、第２無線通信方式変復調部３５からの信号を受け取り、第２の無線通信方式に対応する所望の周波数に変換し、増幅して、送信する。また、第２無線通信方式送受信部３６は、第２の無線通信方式の信号を受信すると、この信号を増幅し、所望の周波数に変換して、第２無線通信方式変復調部３５に出力する。

【0030】

図４は、無線端末１１がアクセスポイント１０と直接無線通信可能な端末であるか否かを判定するための処理を示すフローチャートである。図４において、無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）の制御部２１は、第１の無線通信方式に設定し（ステップＳ１）、アクセスポイント１０が探索できるか否かを判定する（ステップＳ２）。アクセスポイント１０が探索できた場合には（ステップＳ２：Ｙｅｓ）、制御部２１は、アクセスポイント１０と直接無線通信可能な端末であると判定し（ステップＳ３）、中継端末としての機能を動作させる（ステップＳ４）。アクセスポイント１０が探索できない場合には（ステップＳ２：Ｎｏ）、制御部２１は、アクセスポイント１０と直接無線通信不可能は端末であると判定する（ステップＳ５）。

【0031】

なお、アクセスポイント１０と直接無線通信可能か否かの判定処理は、所定時間毎に、繰り返して行うようにしても良い。また、無線端末１１が移動されたか否かを検出し、無線端末１１が移動されたら、アクセスポイント１０と直接無線通信可能か否かの判定処理を実行させるようにしても良い。

【0032】

図５は、無線端末１１が通信を行うときの処理を示すフローチャートである。図５において、無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）の制御部２１は、自端末がアクセスポイント１０と直接無線通信が可能な端末か否かを判定する（ステップＳ１０１）。アクセスポイント１０と直接無線通信が可能な端末か否かは、図４に示した処理により判定される。アクセスポイントと直接通信が可能な端末の場合（無線端末１１ａ及び１１ｃの場合）には（ステップＳ１０１：Ｙｅｓ）、制御部２１は、第１の無線通信方式に設定し（ステップＳ１０２）、第１の無線通信方式で、アクセスポイント１０と直接通信を行う（ステップＳ１０３）。

【0033】

ステップＳ１０１で、アクセスポイント１０と直接通信が不可能な端末の場合（無線端末１１ｂの場合）（ステップＳ１０１：Ｎｏ）は、制御部２１は、第２の無線通信方式に設定し（ステップＳ１０４）、中継端末として機能する無線端末１１（無線端末１１ａ及び１１ｃ）を探索できたか否かを判定する（ステップＳ１０５）。中継端末として機能する無線端末が探索できたら（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、制御部２１は、第２の無線通信方式で、中継端末として機能する無線端末１１（無線端末１１ａ又は１１ｃ）に中継を依頼し、アクセスポイント１０と通信を行う（ステップＳ１０６）。

【0034】

このように、本発明の第１の実施形態による無線ネットワークシステム１では、無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）は、アクセスポイント１０と直接無線通信可能な端末（無線端末１１ａ及び１１ｃ）と、アクセスポイント１０とは直接無線通信不可能な端末（無線端末１１ｂ）とに区別される。アクセスポイント１０と直接無線通信可能な端末（無線端末１１ａ及び１１ｃ）は、中継端末として機能する。したがって、中継端末となる無線端末（無線端末１１ａ及び１１ｃ）は、アクセスポイント１０と直接無線通信可能か否かに応じて自律的に設定される。そして、無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）は、アクセスポイント１０と接続してデータを転送する際、アクセスポイント１０と直接通信可能であれば、第１の無線通信方式で、アクセスポイント１０と通信を行う。アクセスポイント１０と通信が行えない場合には、第２の無線通信方式で、中継端末（無線端末１１ａ又は１１ｃ）を介して、アクセスポイント１０と通信を行う。

【0035】

図１（Ａ）に示すように、この例では、無線端末１１ａ及び１１ｃは、通信可能エリア１７内にある。したがって、無線端末１１ａ及び１１ｃは、中継端末として機能する。また、無線端末１１ａ及び１１ｃは、アクセスポイント１０と接続してデータを転送する際、第１の無線通信方式で、アクセスポイント１０と直接通信を行う。これに対して、無線端末１１ｂは、通信可能エリア１７の外にあり、アクセスポイント１０と直接通信が行えない。この場合、無線端末１１ｂは、アクセスポイント１０と接続してデータを転送する際、第２の無線通信方式で、中継端末として機能する無線端末を探索する。ここで、無線端末１１ａが中継端末として探索されたとする。この場合、無線端末１１ｂは、第２の無線通信方式で、無線端末１１ａと通信を行う。無線端末１１ａは、第１の無線通信方式でアクセスポイント１０と通信を行う。これにより、無線端末１１ｂは、無線端末１１ａを中継して、アクセスポイント１０と通信を行うことができる。

【0036】

本実施形態では、このように、アクセスポイント１０と直接無線通信不可能な無線端末１１ｂは、中継端末として機能する無線端末１１ａを介して、アクセスポイント１０と通信を行うことができる。ここで、仮に、無線端末１１ａが故障するか、何らかの要因で無線端末１１ａとアクセスポイント１０との間の第１の無線通信方式による通信が途絶したとする。このような場合には、図１（Ｂ）に示すように、無線端末１１ｂは、無線端末１１ｃを中継して、アクセスポイント１０と通信を行うことができる。

【0037】

ここで、無線端末１１ａ及び無線端末１１ｃとアクセスポイント１０との間では、第１の無線通信方式により、通信が行われる。第１の無線通信方式は第２の無線通信方式に対してより高出力で狭帯域なものが用いられる。このため、本実施形態では、第２の無線通信方式だけでセルを構成したようなマルチホップ無線通信方式の場合に比べて、より少ない設備（少ないアクセスポイント及び少ない無線端末）で、広いエリアに跨がる無線ネットワークを構成できる。また、本実施形態は、第１の無線通信方式だけで中継機能も実現する場合に比べて、無線端末性能を緩和できる。このことは、無線端末コストの削減や、無線端末消費電力の削減に効果がある。

【0038】

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態による無線ネットワークシステム２０１の構成の説明図である。図６に示すように、本発明の第２の実施形態による無線ネットワークシステム２０１は、アクセスポイント２１０と、複数の無線端末２１１（無線端末２１１ａ、２１１ｂ、２１１ｃ）とから構成される。これらの基本構成は、前述の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステム１における、アクセスポイント１０と、複数の無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）と同様である。

【0039】

本発明の第２の実施形態では、無線ネットワークシステム２０１は、所謂リスンアフタートークを基本とした自律分散的に動作するシステムとしている。すなわち、本発明の第２の実施形態に係る無線ネットワークシステム２０１では、アクセスポイント２１０及び無線端末２１１（無線端末２１１ａ〜２１１ｃ）は、自己を識別できる信号を含むビーコンを間欠的に送信する。アクセスポイント２１０及び無線端末２１１（無線端末２１１ａ〜２１１ｃ）は、通信要求があるときは、その通信相手のビーコンを受信し、そのビーコンのタイミングを基に、その通信相手が受信をしているタイミングでレスポンスを返信する。ビーコンを送信したアクセスポイント２１０及び無線端末２１１（無線端末２１１ａ〜２１１ｃ）は、そのビーコンの送信の後に、所定のタイミングで受信を行い、自局宛の呼び出しがないかを探索し、自局宛ての呼び出しがあれば、その局と通信を開始する。

【0040】

図７は、本発明の第２の実施形態による無線ネットワークシステムにおけるビーコンの説明図である。図６に示したように、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）とアクセスポイント１０との間では、第１の無線通信方式により、通信が行われる。このような第１の無線通信方式による通信を確立するために、アクセスポイント２１０は、図７（Ａ）に示すように、第１の無線通信方式のビーコンＢ１を間欠的に送信している。また、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）は、図７（Ｂ）に示すように、第１の無線通信方式のビーコンＢ１を間欠的に送信している。

【0041】

アクセスポイント２１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末２１１ｂ）は、中継端末として機能する端末（無線端末２１１ａ又は２１１ｃ）を中継して、アクセスポイント２１０と通信を行う。この際、アクセスポイント２１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末２１１ｂ）と、中継端末として機能する端末（無線端末２１１ａ又は２１１ｃ）との間では、第２の無線通信方式により、通信が行われる。このような第２の無線通信方式による通信を確立するために、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）は、図７（Ｂ）に示すように、第２の無線通信方式のビーコンＢ２も間欠的に送信している。また、アクセスポイント２１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末２１１ｂ）は、図７（Ｃ）に示すように、第２の無線通信方式のビーコンＢ２を間欠的に送信している。

【0042】

ここで、本実施形態では、第１の無線通信方式は第２の無線通信方式に対して、より高出力で狭帯域なものが用いられる。また、第２の無線通信方式は第１の無線通信方式に対してより高速なものが用いられる。第２の無線通信方式は第１の無線通信方式に対してより高速なものであることから、第１の無線通信方式のビーコンＢ１は低速ビーコンとし、第２の無線通信方式のビーコンＢ２は高速ビーコンとしている。

【0043】

更に、電力消費量の削減を図るため、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）における第１の無線通信方式のビーコンＢ１の送信周期Ｔ１は、図７（Ｂ）に示すように、第２の無線通信方式のビーコンＢ２の送信周期Ｔ２より長くしている。これにより、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な無線端末２１１（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）のビーコン送信に係わる電力消費が削減され、無線端末２１１〜２１１ｃを、小型の電池で駆動できる。

【0044】

より具体的には、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）の第１の無線通信方式のビーコンＢ１の送信周期Ｔ１と第２の無線通信方式のビーコンＢ２の送信周期Ｔ２は、以下のように設定される。

【0045】

例えば、第２の無線通信方式のビーコンＢ２は、速度が１００ｋｂｐｓ、ビーコンの送信周期（頻度）が１０秒、ビーコン送信に要するビット長が１００ビットとし、送信時の消費電力が１００ｍＷ、送信後の受信にかかる電力も同様に１００ｍＷとする。この場合、第２の無線通信方式のビーコンＢ２送信に係わる平均の消費エネルギーは、以下の式で表される。
２×１００ｍＷ×１００ビット／１００ｋｂｐｓ／１０ｓｅｃ＝０．２ｍＷ
これは、ほぼ単三型電池１〜２本で１０年程度の動作が可能な水準である。

【0046】

これに対して、第１の無線通信方式のビーコンＢ１の速度を第２の無線通信方式のビーコンＢ２の速度の１／１０の１０ｋｂｐｓであるとする。そして、第２の無線通信方式のビーコンＢ２と同様に、第１の無線通信方式のビーコンＢ１の送信周期を１０秒としたとする。また、第２の無線通信方式のビーコンＢ２と同様に、ビーコン送信に要するビット長が１００ビットとし、送信時の消費電力が１００ｍＷ、送信後の受信にかかる電力も同様に１００ｍＷとしたとする。この場合、第２の無線通信方式のビーコンＢ２の送信に係わる平均の消費エネルギーは、以下の式で表される。
２×１００ｍＷ×１００ビット／１０ｋｂｐｓ／１０ｓｅｃ＝２．０ｍＷ

【0047】

このように、ビーコンの速度を下げると、それに反比例して、消費電力は増大する。そこで、本実施形態では、第１の無線通信方式のビーコンＢ１の送信周期Ｔ１を、第２の無線通信方式のビーコンＢ２の送信周期Ｔ２の１／１０の１００秒程度にまで長くする（頻度を下げる）ようにしている。これにより、第１の無線通信方式のビーコンＢ１に係る電力は、
２×１００ｍＷ×１００ビット／１０ｋｂｐｓ／１００ｓｅｃ＝０．２ｍＷ
となり、第２の無線通信方式のビーコンＢ２に係る電力と同程度まで下げることができる。これにより、電池駆動が可能になる。

【0048】

なお、第１の無線通信方式のビーコンＢ１の周期を１００秒程度にまで長くすると、その通信相手は、１回通信するごとに１００秒程度連続受信する必要がある。このため、通信の相手方は、小型電池では実現が困難である。しかしながら、このときのアクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）の第１の無線通信方式での相手方は、アクセスポイント２１０である。アクセスポイント２１０は、商用電源で駆動されるため、受信時間が長くなっても、電源の問題は生じない。また、アクセスポイント２１０は、電力消費の制約が少ないことから、アクセスポイント２１０から送信する第１の無線通信方式のビーコンＢ１（図７（Ａ））については、送信周期を短くすることができる。

【0049】

なお、アクセスポイント２１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末２１１ｂ）については、アクセスポイント２１０に第１の無線通信方式のビーコンＢ１を送信する必要はない。したがって、図７（Ｃ）に示すように、アクセスポイント２１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末２１１ｂ）については、第２の無線通信方式のビーコンＢ２の周期を短く（例えば５秒）とすることができる。

【0050】

このように、本実施形態では、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）は、第１の無線通信方式のビーコンＢ１と第２の無線通信方式のビーコンＢ２を送出する構成としている。これにより、アクセスポイント２１０と直接無線通信可能な端末（無線端末２１１ａ及び２１１ｃ）を中継端末として動作させることができる。また、第１の無線通信方式のビーコンＢ１の送信周期を第２の無線通信方式のビーコンＢ２の送信周期より長くすることで、無線端末２１１を電池駆動とすることができる。

【0051】

また、本実施形態では、無線端末２１１（無線端末２１１ａ〜２１１ｃ）がアクセスポイント１０と通信可能な端末であるか否かを、アクセスポイント２１０からの第１の無線通信方式のビーコンＢ１の受信状況によって、自発的に判断できる。

【0052】

＜第３の実施形態＞
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。図８は、本発明の第３の実施形態による無線ネットワークシステム３０１の構成の説明図である。図８に示すように、本発明の第３の実施形態による無線ネットワークシステム３０１は、アクセスポイント３１０と、複数の無線端末３１１（無線端末３１１ａ〜３１１ｃ）とから構成される。これらの基本構成は、前述の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステム１における、アクセスポイント１０と、複数の無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）と同様である。

【0053】

ここで、アクセスポイント３１０と直接無線通信可能な端末（無線端末３１１ａ及び３１１ｃ）と、アクセスポイント３１０との間では、第１の無線通信方式により、通信が行われる。アクセスポイント３１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末３１１ｂ）と、中継端末として機能する無線端末（無線端末３１１ａ）との間では、第２の無線通信方式により、通信が行われる。本発明の第３の実施形態では、第１の無線通信方式の無線周波数帯と第２の無線通信方式の無線周波数帯を同一としている。第１の無線通信方式の無線周波数帯と第２の無線通信方式の無線周波数帯を同一とすれば、無線端末３１１（無線端末３１１ａ〜３１１ｃ）の送受信部のアンテナ、フィルタ、その他の無線部品類を共通にでき、消費電力の低減や、機器の小型化が容易となる。

【0054】

図９は、本発明の第３の実施形態に係る無線ネットワークシステムにおける無線端末３１１（無線端末３１１ａ〜３１１ｃ）の概略構成を示すブロック図である。図９に示すように、無線端末３１１は、通信部３３０と、制御部３３１とを備えている。通信部３３０は、第１無線通信方式変復調部３３２と、第２無線通信方式変復調部３３５と、共通方式送受信部３４１とからなる。

【0055】

制御部３３１は、無線端末３１１の全体制御を行っている。また、制御部３３１に対して、タッチパネルやキーボード等のデータ入力部や、ディスプレイ等のデータ出力部を設けるようにしても良い。

【0056】

第１無線通信方式変復調部３３２は、制御部３３１からのデータを受け取り、第１の無線通信方式に従って変調して、共通方式送受信部３４１に出力する。また、第１無線通信方式変復調部３３２は、共通方式送受信部３４１からのデータを復調して、制御部３３１に出力する。

【0057】

第２無線通信方式変復調部３３５は、制御部３３１からのデータを受け取り、第２の無線通信方式に従って変調して、共通方式送受信部３４１に出力する。また、第２無線通信方式変復調部３３５は、共通方式送受信部３４１からのデータを復調して、制御部３３１に出力する。

【0058】

制御部３３１は、第１の無線通信方式を使用するか、第２の無線通信方式を使用するかに応じて、共通方式送受信部３４１を制御している。共通方式送受信部３４１を第１の無線通信方式で使用する場合には、共通方式送受信部３４１は、第１無線通信方式変復調部３３２からの信号を受け取り、所望の周波数に変換し、増幅して、送信する。また、共通方式送受信部３４１は、第１の無線通信方式の信号を受信すると、この信号を増幅し、所望の周波数に変換して、第１無線通信方式変復調部３３２に出力する。

【0059】

共通方式送受信部３４１を第１の無線通信方式で使用する場合には、共通方式送受信部３４１は、第２無線通信方式変復調部３３５からの信号を受け取り、所望の周波数に変換し、増幅して、送信する。また、共通方式送受信部３４１は、第２の無線通信方式の信号を受信すると、この信号を増幅し、所望の周波数に変換して、第２無線通信方式変復調部３３５に出力する。

【0060】

第１の無線通信方式と第２の無線通信方式の無線周波数帯を同一であるから、共通方式送受信部３４１において、アンテナ、フィルタ、その他の無線部品類は、第１の無線通信方式の場合と第２の無線通信方式の場合とで、共通に使用される。このような構成とすることにより、部品点数が削減され、低コスト化が図れる。

【0061】

また、無線ネットワークに使用できる周波数帯は、制限されている場合がある。また、使用するのに免許が必要な周波数帯がある。第１の無線通信方式と第２の無線通信方式の無線周波数帯が異なると、このような運用上の問題が生じる可能性がある。第１の無線通信方式と第２の無線通信方式の無線周波数帯を同一とすることで、このような運用上の問題が軽減でき、別周波数帯を用いる場合に比べて容易に無線ネットワークを構成できる。

【0062】

＜第４の実施形態＞
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。図１０は、本発明の第４の実施形態による無線ネットワークシステム４０１の構成の説明図である。図１０に示すように、本発明の第４の実施形態による無線ネットワークシステム４０１は、アクセスポイント４１０と、複数の無線端末４１１（無線端末４１１ａ〜４１１ｃ）とから構成される。これらの基本構成は、前述の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステム１における、アクセスポイント１０と、複数の無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）と同様である。

【0063】

ここで、アクセスポイント４１０と直接無線通信可能な端末（無線端末４１１ａ及び４１１ｃ）と、アクセスポイント４１０との間では、第１の無線通信方式により、通信が行われる。アクセスポイント４１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末４１１ｂ）と、中継端末として機能する無線端末（無線端末４１１ａ）との間では、第２の無線通信方式により、通信が行われる。

【0064】

本発明の第４の実施形態では、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とは、それぞれ変復調の方式が同じで、第１の無線通信方式は第２の無線通信方式に対して低速（狭帯域）若しくは高出力、又は低速（狭帯域）且つ高出力に設定される。このようにすると、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とで共通の変復調部を用いることができ、無線端末４１１を低コスト化、低消費電力化することができる。

【0065】

図１１は、本発明の第４の実施形態に係る無線ネットワークシステム４０１における無線端末４１１（無線端末４１１ａ〜４１１ｃ）の概略構成を示すブロック図である。図１１に示すように、無線端末４１１は、通信部４３０と、制御部４３１とを備えている。通信部４３０は、共通方式変復調部４４２と、第１無線通信方式送受信部４３３と、第２無線通信方式送受信部４３６からなる。

【0066】

制御部４３１は、無線端末４１１の全体制御を行っている。また、制御部４３１に対して、タッチパネルやキーボード等のデータ入力部や、ディスプレイ等のデータ出力部を設けるようにしても良い。また、制御部４３１は、第１の無線通信方式を使用するか、第２の無線通信方式を使用するかに応じて、共通方式変復調部４４２を制御している。共通方式変復調部４４２は、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とに共通な大部分の機能が実装されている。

【0067】

共通方式変復調部４４２を第１の無線通信方式で使用する場合には、共通方式変復調部４４２は、制御部４３１からのデータを受け取り、所定の方式で変調して、第１無線通信方式送受信部４３３に出力する。また、共通方式変復調部４４２は、第１無線通信方式送受信部４３３からのデータを復調して、制御部４３１に出力する。

【0068】

共通方式変復調部４４２を第２の無線通信方式で使用する場合には、共通方式変復調部４４２は、制御部４３１からのデータを受け取り、所定の方式で変調して、第２無線通信方式送受信部４３６に出力する。また、共通方式変復調部４４２は、第２無線通信方式送受信部４３６からのデータを復調して、制御部４３１に出力する。

【0069】

第１無線通信方式送受信部４３３は、共通方式変復調部４４２からの信号を受け取り、第１の無線通信方式に対応する所望の周波数に変換し、増幅して、送信する。また、第１無線通信方式送受信部４３３は、第１の無線通信方式の信号を受信すると、この信号を増幅し、所望の周波数に変換して、共通方式変復調部４４２に出力する。

【0070】

第２無線通信方式送受信部４３６は、共通方式変復調部４４２からの信号を受け取り、第２の無線通信方式に対応する所望の周波数に変換し、増幅して、送信する。また、第２無線通信方式送受信部４３６は、第２の無線通信方式の信号を受信すると、この信号を増幅し、所望の周波数に変換して、共通方式変復調部４４２に出力する。

【0071】

本実施形態では、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とで、同様の変復調方式が用いられる。したがって、共通方式変復調部４４２により、第１の無線通信方式の信号と第２の無線通信方式の信号を変復調できる。これにより、無線端末４１１の低コスト化、低消費電力化を図ることができる。

【0072】

また、本実施形態では、第１無線通信方式送受信部４３３と第２無線通信方式送受信部４３６とが別々に設けられている。このため、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とで、速度や出力を各々最適に設定できる。第１の無線通信方式は、第２の無線通信方式に対して、低速（狭帯域）若しくは高出力、又は低速（狭帯域）且つ高出力に設定できる。これにより、第１の無線通信方式による通信距離を、第２の無線通信方式による通信距離よりも長くすることができる。

【0073】

また、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式で通信速度を異なるようにできる。例えば、第１の無線通信方式が１ｋｂｐｓから１０ｋｂｐｓ程度、第２の無線通信方式が１００ｋｂｐｓ程度としても良い。このような通信速度は、１回の通信に数キロバイト程度を通信するＭ２Ｍ（Machine to Machine）又はセンサーネットワークのような用途において、好適である。

【0074】

また、第１の無線通信方式の通信速度を１ｋｂｐｓから１０ｋｂｐｓ程度に設定すると、第１の無線通信方式の通信速度により十分な通信距離（例えば数ｋｍ）を確保しつつ、１回あたりの通信時間を数秒以内に終了できる。このため、多数の無線端末との通信機会（例えば基地局あたり数千から数万の端末を収容）を確保することができる。これと共に、無線端末４１１の消費エネルギーを抑え、電池寿命を長期化（例えば１０年）にすることが可能になる。

【0075】

また、第２の無線通信方式の通信速度を１００ｋｂｐｓ程度に設定すると、アクセスポイント４１０と無線通信可能な無線端末４１１（無線端末４１１ａ及び４１１ｃ）は、その周囲にある端末の情報を多数収集できる。すなわち、第２の無線通信方式の通信速度を１００ｋｂｐｓ程度に設定すると、アクセスポイント４１０と無線通信可能な通信端末として、例えば１０〜１００の無線端末の情報を収集できる。なお、情報を収集できる端末の数は、基本的には第１の無線通信方式と第２の無線通信方式との通信速度の比で与えられえる。

【0076】

＜第５の実施形態＞
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、本発明の第５の実施形態による無線ネットワークシステム５０１の構成を示す図である。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、本発明の第５の実施形態による無線ネットワークシステム５０１は、アクセスポイント５１０と、複数の無線端末５１１（５１１ａ〜５１１ｃ）とから構成される。これらの基本構成は、前述の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステム１における、アクセスポイント１０と、複数の無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）と同様である。

【0077】

本発明の第５の実施形態では、更に、アクセスポイント５１０と直接無線通信可能な端末（無線端末５１１ａ及び５１１ｃ）は、互いに通信を行うことができる。そして、アクセスポイント５１０と直接通信可能な端末（無線端末５１１ａ及び５１１ｃ）は、第１の無線通信方式でアクセスポイント５１０と直接通信を行うことも、中継端末とされた他の端末（無線端末５１１ａ又は５１１ｃ）を介して、アクセスポイント５１０と通信を行うこともできる。

【0078】

例えば、アクセスポイント５１０と直接通信可能な無線端末５１１ｃは、図１２（Ａ）に示すように、第１の無線通信方式でアクセスポイント５１０と直接通信を行う。更に、無線端末５１１ｃは、図１２（Ｂ）に示すように、中継端末とされた無線端末５１１ａを介して、アクセスポイント５１０と通信を行うこともできる。このため、何らかの要因で、アクセスポイント５１０との間で第１の無線通信方式での通信が行えなくなった場合でも、通信経路が確保でき、信頼性が向上できる。

【0079】

なお、アクセスポイント５１０と直接通信可能な端末（無線端末５１１ａ及び５１１ｃ）は、アクセスポイント５１０からの電波強度、通信実績、周囲端末の状態などを判断基準にして、直接アクセスポイント５１０と通信を行うか、他の中継端末とされた端末（無線端末５１１ａ又は５１１ｃ）に中継を委託するかを判定できる。また、この判定基準は、環境変動などを検知して、動的に変更しても良い。

【0080】

無線端末５１１（無線端末５１１ａ又は５１１ｃ）とアクセスポイント５１０との直接無線通信の状態は、周囲の状況や時間的要因により複雑に変化する。この通信の状態は、端末設置時の周囲の環境情報からだけでは、容易に予想できない。中継端末を固定して設置して、周囲の端末の通信を補償する場合、その中継端末は、周囲の状況や時間的要因を十分に考慮して、周波数帯域や送信出力に余裕をもって、設置しなければならない。さもないと、変動要因によって頻繁にアクセスポイントとの通信が途絶し、結果として中継機能が失われる。

【0081】

これに対して、本実施形態によれば、常時特定の端末が中継端末として機能するのではなく、その時点でアクセスポイント５１０と通信可能である端末が中継端末として機能する。アクセスポイント５１０と通信可能な端末が自律的に中継端末として機能するため、中継端末の配置設計が不要である。中継端末として機能する無線端末５１１（無線端末５１１ａ及び５１１ｃ）は、周囲の無線端末５１１（無線端末５１１ｂ）に対して、アクセスポイント５１０との通信を中継する。これにより、長距離を通信できるという第１の無線通信方式の利点を最大限に活用して、広域なセルをカバーできる。

【0082】

また、アクセスポイント５１０と通信可能である無線端末５１１は、アクセスポイント５１０との通信が良好であると共に、周囲の無線端末との通信が良好である可能性が高い。例えば、アクセスポイント５１０と通信可能な端末は、地上高の高い位置に設置されている可能性が高い。地上高の高い位置は、アクセスポイント５１０との通信が良好であるばかりでなく、周囲の無線端末との通信が良好である可能性が高い。よって、アクセスポイント５１０と通信可能である無線端末５１１（５１１ａ及び５１１ｃ）が自律的に中継端末となることで、中継地点として好適な場所に、中継端末が自動的に配置されることになる。

【0083】

＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。図１３は、本発明の第６の実施形態による無線ネットワークシステム６０１の構成の説明図である。図１３に示すように、本発明の第６の実施形態による無線ネットワークシステム６０１は、アクセスポイント６１０と、複数の無線端末６１１（無線端末６１１ａ、６１１ｂ、６１１ｃ）とから構成される。これらの基本構成は、前述の第１の実施形態に係る無線ネットワークシステム１における、アクセスポイント１０と、複数の無線端末１１（無線端末１１ａ〜１１ｃ）と同様である。

【0084】

図１４は、本発明の第６の実施形態に係る無線ネットワークシステム６０１における無線端末６１１（無線端末６１１ａ〜６１１ｃ）の概略構成を示すブロック図である。図１４に示すように、無線端末６１１は、通信部６３０と、制御部６３１とを備えている。通信部６３０は、共通方式変復調部６３２と、共通方式送受信部６３３とを備えている。共通方式変復調部６３２及び共通方式送受信部６３３は、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とで、時分割で、共通に使用される。共通方式変復調部６３２の動作は、第１の実施形態における第１無線通信方式変復調部３２及び第２無線通信方式変復調部３５と同様である。共通方式送受信部６３３の動作は、第１の実施形態における第１無線通信方式送受信部３３及び第２無線通信方式送受信部３６と同様である。

【0085】

図１５は、本発明の第６の実施形態による無線ネットワークシステムにおける時分割処理の説明に用いるタイミング図である。本実施形態では、第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とで共通の共通方式変復調部６３２及び共通方式送受信部６３３を設け、これを時分割で使用することで、回路規模の削減を図っている。すなわち、図１５のタイムチャートで示すように、共通方式変復調部６３２及び共通方式送受信部６３３は、期間Ｔａでは第１の無線通信方式として動作され、期間Ｔｂでは第２の無線通信方式として動作される。共通方式変復調部６３２は、例えば、その変調速度を第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とで切り替えるような構成により実現できる。また、共通方式送受信部６３３は、例えば、その送信出力を第１の無線通信方式と第２の無線通信方式とで切り替えるような構成により実現できる。

【0086】

＜第７の実施形態＞
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）は、本発明の第７の実施形態による無線ネットワークシステム７０１の構成の説明図である。図１６（Ａ）及び図１６（Ｂ）に示すように、本発明の第７の実施形態による無線ネットワークシステム７０１は、アクセスポイント７１０と、複数の無線端末７１１（無線端末７１１ａ〜７１１ｈ）とから構成される。

【0087】

本実施形態では、第１の無線通信方式により、アクセスポイント７１０と、アクセスポイント７１０と直接無線通信可能な端末（無線端末７１１ａ〜７１１ｃ）とで、スター型のネットワークが形成される。また、第２の無線通信方式により、アクセスポイント７１０と直接無線通信不可能な端末（無線端末７１１ｄ〜７１１ｈ）の間で、マルチホップ型のネットワークが形成される。そして、アクセスポイント７１０と直接無線通信可能な端末（無線端末７１１ａ〜７１１ｃ）を中継端末とすることで、スター型のネットワークとマルチホップ型のネットワークとが結ばれる。

【0088】

このように、本実施形態では、２種類の無線通信方式により、スター型とマルチホップ型の２種類のネットワークが形成される。例えば、所謂リスンアフタートークを基本としたシステムとした場合、第１の無線通信方式のビーコンと、第２の無線通信方式のビーコンを時分割で送出することで、２種類のネットワークの通信を行うことができる。

【0089】

また、第１の無線通信方式のビーコンと、第２の無線通信方式のビーコンの送出周期を適切に設定することによって、中継端末として動作する無線端末７１１の消費電力の低減が図れる。例えば、ビーコンの周期を長くすれば、情報伝達遅延は増大するが、消費電力は削減できる。

【0090】

例えば、図１６（Ａ）に示すように、無線端末７１１ｄ〜７１１ｈからなるマルチホップ型のネットワークが、無線端末７１１ａを中継して、アクセスポイント７１０と接続されているとする。ここで、無線端末７１１ａの情報処理量が増大しており、消費電力が大きくなっているとする。無線端末７１１ｃは情報処理量が少なく、消費電力に余裕があるとする。このような場合には、無線端末７１１ａからの第２の無線通信方式のビーコンの送信周期を長くする。これに対して、情報処理量の少ない無線端末７１１ｃは、第２の無線通信方式のビーコンの送信周期を短くする。このようにすれば、図１６（Ｂ）に示すように、無線端末７１１ｄ〜７１１ｈからなるマルチホップ型のネットワークは、無線端末７１１ｃを中継して、アクセスポイント７１０と接続される確率が高くなる。これにより、無線端末７１１ａの負担を軽減できる。

【0091】

なお、上述のように、２種類の無線通信方式により、スター型とマルチホップ型の２種類のネットワークを形成するようにした場合、全ての無線端末７１１ａ〜７１１ｈに、第１の無線通信方式の通信機能と第２の無線通信方式の通信機能とを持たせる必要はない。例えば、図１６の例では、マルチホップ型のネットワークの下位の無線端末７１１ｆ〜７１１ｈは、第２の無線通信方式の通信機能だけでも良い。本実施形態は、既存のマルチホップ型のネットワークに、第１の無線通信方式の通信機能と第２の無線通信方式の通信機能とを有する無線端末を追加するだけで、容易に構築できる。

【0092】

また、アクセスポイント７１０には、第１の無線通信方式の通信機能だけでなく、第２の無線通信方式の通信機能を持たせるようにしても良い。このようにすれば、第２の無線通信方式を用いてアクセスポイント７１０の比較的近傍にある無線端末を、マルチホップ通信によって収容することが可能である。

【0093】

なお、無線ネットワークシステム１、２０１、３０１、４０１、５０１、６０１、７０１の全部又は一部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行っても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、更に前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。

【0094】

以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。

【符号の説明】

【0095】

１，２０１，３０１，４０１，５０１，６０１，７０１：無線ネットワークシステム
１０，２１０，３１０，４１０，５１０，６１０，７１０：アクセスポイント
１１，２１１，３１１，４１１，５１１，６１１ｃ，７１１： 無線端末

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】