特許 6707846 フレーム生成装置、フレーム処理装置、電子時計、システム、フレーム生成方法、フレーム処理方法、通信方法、及びプログラム

(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】6707846

(24)【登録日】2020年5月25日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】フレーム生成装置、フレーム処理装置、電子時計、システム、フレーム生成方法、フレーム処理方法、通信方法、及びプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 28/06 20090101AFI20200601BHJP

   H04W 52/02 20090101ALI20200601BHJP

   H04W 84/10 20090101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   H04W28/06 110

   H04W52/02

   H04W84/10 110

【請求項の数】18

【全頁数】28

(21)【出願番号】特願2015-231188(P2015-231188)

(22)【出願日】2015年11月27日

(65)【公開番号】特開2017-98855(P2017-98855A)

(43)【公開日】2017年6月1日

【審査請求日】2018年11月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(72)【発明者】

【氏名】高橋 智洋

(72)【発明者】

【氏名】冨田 高弘

(72)【発明者】

【氏名】奥村 亮

(72)【発明者】

【氏名】寺崎 努

【審査官】 桑江 晃

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２０１５／０３３９７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特表２０１４−５１９２２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１４−５２１２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００９−５３４９５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｗ ４／００ − ９９／００

３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ ＷＧ１−４

ＳＡ ＷＧ１−４

ＣＴ ＷＧ１，４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

特定の通信プロトコルに従う通信のためにフレームを生成するフレーム生成装置であって、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを生成し、
前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットは、複数のフィールドを含み、
前記ビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるようにビーコンフレームを生成し、
前記フレーム生成装置に接続されている他装置の数に基づいて省略する前記フィールドを選択して前記ビーコンフレームを生成する
ことを特徴とするフレーム生成装置。

【請求項2】

前記ビーコンフレームフォーマットは、ビーコンフレームのペイロードが装置識別情報フィールド、複数のアクセス期間情報フィールド、及びＭＡＣケーパビリティーフィールドを含むことを示し、
他装置が前記フレーム生成装置に接続されている場合に、ＭＡＣケーパビリティーフィールドが省略されるようにビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項１に記載のフレーム生成装置。

【請求項3】

前記フレーム生成装置が他装置の接続をこれ以上許容しない場合に、前記複数のアクセス期間情報フィールドの中で少なくとも一つが省略されるように前記ビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項２に記載のフレーム生成装置。

【請求項4】

前記フレーム生成装置がいかなる他装置とも接続されていない場合に、前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットが規定する前記複数のフィールドが含まれるようにビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のフレーム生成装置。

【請求項5】

他装置が前記フレーム生成装置に接続した履歴情報を記憶する記憶部を備え、
前記履歴情報は前記フレーム生成装置に接続されている他装置の数を示し、
前記履歴情報に基づいて前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットが規定する前記複数のフィールドの中で省略するフィールドを決め、前記決められたフィールドが省略されるようにビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項１に記載のフレーム生成装置。

【請求項6】

前記ビーコンフレームに少なくとも一つのフィールドが省略されていることを示す判別情報を含めることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のフレーム生成装置。

【請求項7】

前記判別情報は、前記ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備フィールドに含まれることを特徴とする請求項６に記載のフレーム生成装置。

【請求項8】

前記判別情報は省略されているフィールドの種類によって変更されることを特徴とする請求項６又は７に記載のフレーム生成装置。

【請求項9】

前記フレーム生成装置は、前記判別情報が第１の値である場合にノーマルモードで動作し、前記判別情報が前記第１の値と異なる第２の値である場合に前記ノーマルモードよりも消費電流が低い低電力モードで動作することを特徴とする、請求項６乃至８の何れか１項に記載のフレーム生成装置。

【請求項10】

請求項１乃至９の何れか１項に記載のフレーム生成装置と、
現在の日時を計数する計時部と、
を備えることを特徴とする電子時計。

【請求項11】

特定の通信プロトコルに従う通信のためにフレームを処理するフレーム処理装置であって、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを処理する処理部と、
フレームを生成するフレーム生成部と、
を備え、
他装置から受信されたビーコンフレームに特定のフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれている場合は、前記処理部は、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記ビーコンフレームを処理し、
前記処理部は、前記判別情報の値から、前記他装置に既に接続されているノードが存在するかを判断し、
前記判別情報が所定の値である場合、前記フレーム生成部は前記他装置と通信するフレームの生成を中断する
ことを特徴とするフレーム処理装置。

【請求項12】

請求項１１に記載のフレーム処理装置と、
現在の日時を計数する計時部と、
を備えることを特徴とする電子時計。

【請求項13】

第１の装置と第２の装置とを含み、特定の通信プロトコルに従う通信のためのシステムであって、
前記第１の装置は、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを生成し、
前記第２の装置は、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを処理し、
前記第１の装置は、前記第１の装置に接続されている他装置の数に基づいて、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるように、かつ、少なくとも一つのフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれるように、ビーコンフレームを生成し、
前記第２の装置は、前記第１の装置から受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記ビーコンフレームを処理し、
前記判別情報が所定の値である場合、前記第２の装置は前記第１の装置と通信するフレームの生成を中断することを特徴とするシステム。

【請求項14】

特定の通信プロトコルに従う通信のできる装置のフレーム生成方法であって、
前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットに基づいてフレームを生成するステップと、
前記装置に接続されている他装置の数に基づいて、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるようにビーコンフレームを生成するステップと、
を含むことを特徴とするフレーム生成方法。

【請求項15】

特定の通信プロトコルに従う通信のできる装置のフレーム処理方法であって、
他装置から受信されたビーコンフレームに特定のフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれているかどうかを判断するステップと、
前記他装置から受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記ビーコンフレームを処理するステップと、
を含んでおり、
前記ビーコンフレームを処理するステップは、前記判別情報の値から、前記他装置に既に接続されているノードが存在するかを判断するステップを含んでおり、
前記判別情報が所定の値である場合、前記他装置と通信するフレームの生成を中断することを特徴とするフレーム処理方法。

【請求項16】

特定の通信プロトコルに従う通信のための第１の装置及び第２の装置を含むシステムの通信方法であって、
前記第１の装置において、前記第１の装置に接続されている他装置の数に基づいて、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるように、かつ、少なくとも一つのフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれるように、ビーコンフレームを生成するステップと、
前記第２の装置において、前記第１の装置から受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれているかどうかを判断するステップと、
前記第２の装置において、前記受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記ビーコンフレームを処理するステップと、
を含んでおり、
前記第２の装置は、前記判別情報が所定の値である場合、前記第１の装置と通信するフレームの生成を中断する
ことを特徴とする通信方法。

【請求項17】

特定の通信プロトコルに従う通信が可能な装置を制御するプログラムであって、
前記装置に、
前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットに基づいてフレームを生成するステップと、
前記装置に接続されている他装置の数に基づいて、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるようにビーコンフレームを生成するステップと、
を実行させるプログラム。

【請求項18】

特定の通信プロトコルに従う通信が可能な装置を制御するプログラムであって、
前記装置に、
他装置から受信されたビーコンフレームに特定のフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれているかどうかを判断するステップと、
前記他装置から受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記ビーコンフレームを処理するステップと、
を実行させ、
前記ビーコンフレームを処理するステップは、前記判別情報の値から、前記他装置に既に接続されているノードが存在するかを判断するステップを含んでおり、
前記判別情報が所定の値である場合、前記他装置と通信するフレームの生成を中断させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フレーム生成装置、フレーム処理装置、電子時計、システム、フレーム生成方法、フレーム処理方法、通信方法、及びプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、医療サービスのように人体に密接して配置されたデバイスを利用する分野に情報通信技術を適用する研究が活発に行われてきた。ＩＥＥＥ８０２委員会はボディエリアネットワーク（Ｂｏｄｙ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ；ＢＡＮ）アプリケーションのための近距離低電力無線通信を目的とするＩＥＥＥ８０２．１５．６標準プロトコルを提案した。

【0003】

ＩＥＥＥ８０２．１５．６プロトコルは人の身中（ｉｎ−ｂｏｄｙ）、身体の上（ｏｎ−ｂｏｄｙ）、または、身体の周囲（ｏｆｆ−ｂｏｄｙ）で動作する無線ＢＡＮ（ＷＢＡＮとも称す。)のための物理(ｐｈｙｓｉｃａｌ；ＰＨＹ)レイヤ及び媒体アクセス制御（ｍｅｄｉｕｍ ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ；ＭＡＣ）サブレイヤを定義する。ここで、身体は人体に限定されなく、動物やその他の人に似た電波環境を持つ有機体等に応用される可能性も排除しない。

【0004】

ＩＥＥＥ８０２．１５．６プロトコルによると、ＢＡＮネットワークに属する装置はハブ（ｈｕｂ）、又は、ノード（ｎｏｄｅ）として機能し、１つのハブと、１つ又はそれ以上のノードとが一つの独立的なネットワークを形成する。ネットワークに含まれる通信装置、特に、モバイル装置は主に小型電池で動作するため、動作可能時間を伸ばすためには消費電力を低減することが重要である。

【0005】

電池寿命を節約するための技術として、例えば、特表２０１２−５１９４３９号は、無線センサーネットワークに属する装置が、検出されたパラメーター値及び現在の電池電荷レベルに基づいて適切なスリープパターンを判定し、これを上記ネットワーク内の他の装置に送信すれば、上記他の装置は上記スリープパターンに基づいて動作を制御する技術を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特表２０１２−５１９４３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ビーコンモードで動作するハブは一つ又はそれ以上のビーコン信号を活動ビーコン周期（『スーパーフレーム』とも称す。）ごとに発信しなければならない。従来、ビーコン信号は一定のフォーマットを有するビーコンフレームの形態で発信され、ハブとノードとの接続及びデータ通信に必要な多い量の情報（データ）を含む。従って、ハブはビーコンフレームの発信のために相当量の電力を消費する。

【0008】

この発明の目的は、通信に消耗される電力を低減することのできるようにフレームを生成するフレーム生成装置、フレーム処理装置、電子時計、システム、フレーム生成方法、フレーム処理方法、通信方法、及びプログラムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の１つの態様は、特定の通信プロトコルに従う通信のためにフレームを生成するフレーム生成装置であって、前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを生成し、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットは、複数のフィールドを含み、前記ビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるようにビーコンフレームを生成し、前記フレーム生成装置に接続されている他装置の数に基づいて省略する前記フィールドを選択して前記ビーコンフレームを生成する。

【0010】

また、本発明の他の１つの態様は、特定の通信プロトコルに従う通信のためにフレームを処理するフレーム処理装置であって、上記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを処理する処理部と、フレームを生成するフレーム生成部と、を備え、他装置から受信されたビーコンフレームに特定のフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれている場合は、上記処理部は、上記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットと、上記判別情報とに基づいて上記ビーコンフレームを処理し、上記処理部は、上記判別情報の値から、上記他装置に既に接続されているノードが存在するかを判断し、上記判別情報が所定の値である場合、上記フレーム生成部は上記他装置と通信するフレームの生成を中断する。

【発明の効果】

【0011】

本発明によると、ハブが送信するビーコンフレームの情報のうち一部を省略することによってビーコンフレームの送信に関連したハブの電力消費を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

以下の詳細な記述が以下の図面と合わせて考慮されると、本願のより深い理解が得られる。これらの図面は例示に過ぎず、本発明の範囲を限定するものではない。

【図1】ＢＡＮの構成を示す図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る通信システムを示すブロック図である。

【図3】ハブ又はノード内のＰＨＹレイヤとＭＡＣサブレイヤを示す図である。

【図4】ＢＡＮの時間参照ベースを示す図である。

【図5】ビーコンモードのビーコン周期内でのアクセス期間のレイアウトを示す。

【図6】（Ａ）はＭＡＣフレームのフォーマットを示す図であり、（Ｂ）はＭＡＣヘッダのフォーマットを示す図であり、（Ｃ）はフレームコントロール（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールドのフォーマットを示す図であり、（Ｄ）はＭＡＣフレームボディのフォーマットを示す図である。

【図7】ビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）フレームのフレームペイロードフォーマットを示す図である。

【図8】ＭＡＣケーパビリティー（ＭＡＣ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）フィールドのフォーマットを示す図である。

【図9】ＰＨＹケーパビリティー（ＰＨＹ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）フィールドのフォーマットを示す図である。

【図10】本発明の一実施形態に係るビーコンフレームのペイロードの生成方法を示すフローチャートである。

【図11】本発明の一実施形態に係るビーコンフレームの省略フィールドを示す図である。

【図12】（Ａ）及び（Ｂ）はノードとハブとの接続手続きを示す信号フローダイヤグラムである。

【図13】（Ａ）は接続要請フレームのフレームペイロードフォーマットを示す図であり、（Ｂ）は接続割当フレームのフレームペイロードフォーマットを示す図である。

【図14】（Ａ）及び（Ｂ）は本発明の一実施形態に係るノードとハブとの接続手続きを示す信号フローダイヤグラムである。

【図15】（Ａ）は本発明の一実施形態に係る電子時計型装置の外見を示す図であり、（Ｂ）はこの装置のハードウェア構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本明細書においては、主に本発明をＢＡＮに適用した実施形態について説明するが、本発明の適用分野はＢＡＮに限定されない。例えば、本発明は、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）等の他の無線通信技術にも適用可能である。

【0014】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0015】

図１はＢＡＮの構成を示す模式図である。ＢＡＮ１０はハブＨの役割をする装置と、ノードＮの役割をする装置を含む。一つのＢＡＮには一つのハブが存在する反面、ノードの数は０から当該ハブの最大接続可能ノード数（ｍＭａｘＢＡＮＳｉｚｅ）の範囲である。図１に示された例においては、４個のノードＮ１乃至Ｎ４がＢＡＮに属するが、ノードの数は図示の例に限定されない。ハブＨは、例えば、スマートフォン、ＰＤＡ等の携帯端末、又は通信機能を含む電子時計である。ノードＮは、例えば、生体信号を測定したり入力受けたりしてハブＨに伝達する機能を行う生体信号測定装置、生体信号モニタリング装置、若しくは、各種センサー、又はこれらを含む電子時計である。

【0016】

図２は本発明の一実施形態に係る通信システムを示すブロック図である。本実施形態において、通信システム２０はハブとして機能する装置２００と、ノードとして機能する装置３００とを含む。図２の例では、一個のノードがハブと通信することを示すが、上記のように、ハブに接続可能なノードの数はこの例に限定されない。装置２００は、一つ又はそれ以上のノードと通信し、これらを制御する。装置３００は医療機器、家電製品、個人娯楽機器、等の一つ又はそれ以上のアプリケーションのための、身体（人間の体に限定されない。）上で、内部で、又は、その周囲で動作する低電力無線ノードである。

【0017】

装置２００は、通信部２１０、プロセッサ２２０、及びメモリ２３０を含む。プロセッサ２２０はアンテナ２１２及び通信部（或いは、ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）２１０を介して、及び／又は、インターネット又は他のＢＡＮネットワークに連結されたワイヤーライン（図示せず）を介して交換されるメッセージを処理する。アンテナ２１２はプロセッサ２２０によって採用される無線通信方式に対応する周波数の電波を送受信する。通信部２１０は、プロセッサ２２０から入力された電気信号を電磁波に変換したり、受信した電磁波を電気信号に変換したりしてプロセッサ２２０に出力する回路を含む。このような電気信号は、フレームの単位で送受信される。本実施形態において、プロセッサ２２０はＢＡＮプロトコルに従って他の装置、例えば、装置３００へ送信するフレームを生成し、他の装置、例えば、装置３００から受信されたフレームをＢＡＮプロトコルに従って処理する。プロセッサ２２０はソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又は、これらの組合せによって構成されることができる。

【0018】

メモリ２３０は送受信されるフレームのデータ（以下、『フレームデータ』と称す。）だけでなく、フレーム構造、媒体アクセス制御、及び電力管理情報等のデータを格納するために使われることができる。特に、メモリ２３０に、装置２００が他の装置と接続した履歴（ｈｉｓｔｏｒｙ）に関する情報（以下、『履歴情報』と称す。）を格納することができる。上記履歴情報は、他の装置から受信したＭＡＣフレームに記録された情報を含むことができる。上記ＭＡＣフレームに記録された情報は、例えば、上記他の装置のＭＡＣケーパビリティー、ＰＨＹケーパビリティー等を含む。また、メモリ２３０は、プロセッサ２２０によって使われるコンピュータプログラム命令、ソフトウェア、及び／又はファームウェアを格納するために使われることもできる。メモリ２３０としては、通信装置２００に組み込まれた、又は、通信装置２００から着脱可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、又はディスクドライブ等を含む任意の記憶装置が使われることができる。或いは、メモリ２３０はプロセッサ２２０に組み込まれた、又は、プロセッサ２２０から着脱可能な任意の記憶装置であっても良い。

【0019】

装置３００は、通信部３１０、プロセッサ３２０、及びメモリ３３０を含む。プロセッサ３２０はアンテナ３１２及び通信部（或いは、ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒ）３１０を介して交換されるメッセージを処理する。アンテナ３１２はプロセッサ３２０によって採用される無線通信方式に対応する周波数の電波を送受信する。通信部３１０は、プロセッサ３２０から入力された電気信号を電磁波に変換したり、受信した電磁波を電気信号に変換したりしてプロセッサ３２０に出力する回路を含む。本実施形態において、プロセッサ３２０はＢＡＮプロトコルに従って他の装置、例えば、装置２００へ送信するフレームを生成し、他の装置、例えば、装置２００から受信されたフレームをＢＡＮプロトコルに従って処理する。プロセッサ３２０はソフトウェア、ファームウェア、ハードウェア、又は、これらの組合せによって構成されることができる。

【0020】

メモリ３３０は送受信されるフレームデータだけでなく、フレーム構造、媒体アクセス制御、及び電力管理情報等のデータを格納するために使われることができる。特に、メモリ３３０には、他の装置、例えば、装置２００から受信したＭＡＣフレームに記録された情報を含むことができる。上記ＭＡＣフレームに記録された情報は、例えば、上記他の装置のＭＡＣケーパビリティー等を含む。また、メモリ３３０は、プロセッサ３２０によって使われるコンピュータプログラム命令、ソフトウェア、及び／又はファームウェアを格納するために使われることもできる。メモリ３３０としては、通信装置３００に組み込まれた、又は、通信装置３００から着脱可能なＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、又はディスクドライブ等を含む任意の記憶装置が使われることができる。或いは、メモリ３３０はプロセッサ３２０に組み込まれた、又は、プロセッサ３２０から着脱可能な任意の記憶装置であっても良い。

【0021】

装置２００又は３００は、例えば、体温、呼吸、心拍数、血糖、等の身体からのデータをモニターするために使われるセンサー、又は、心拍調節期（ｐａｃｅ ｍａｋｅｒ）、呼吸器、インスリンポンプを制御する等の機能を提供するデバイス（図示省略）と連結されることができる。

【0022】

図１に示されたネットワーク１０と、図２に示されたシステム２０とは例示に過ぎず、本明細書に記述されたフレーム生成方法及び処理方法を具現することができるシステム又はデバイスの範囲を制限することではない。本発明に従ってフレームを生成又は処理する任意の装置は本発明の範囲に属する。

【0023】

ハブ２００又はノード３００は、内部的に物理的（ｐｈｙｓｉｃａｌ又はＰＨＹ）レイヤと媒体アクセス制御（ＭＡＣ）サブレイヤとに区分けされる。図３はＩＳＯ／ＯＳＩ−ＩＥＥＥ８０２リファレンスモデルによるＰＨＹレイヤとＭＡＣサブレイヤとを示す。ノードとハブ間の直接的な通信はＰＨＹレイヤとＭＡＣサブレイヤで起こる。本実施形態の場合、ノード又はハブのＰＨＹレイヤとＭＡＣサブレイヤとは与えられた時間に一つのチャンネルで動作するが、本発明の技術思想はこれに限定されない。

【0024】

ノード又はハブ内で、ＰＨＹはＭＡＣとの間に位置したＰＨＹサービスアクセスポイント（Ｓｅｒｖｉｃｅ ａｃｃｅｓｓ ｐｏｉｎｔ；ＳＡＰ）を通じてＭＡＣにサービスを提供し、ＭＡＣはＭＡＣサブレイヤの真上に位置したＭＡＣ ＳＡＰを通じてＭＡＣクライアント（上位レイヤ）にサービスを提供する。送信時に、ＭＡＣクライアントはＭＡＣ ＳＡＰを経てＭＡＣサブレイヤへＭＡＣサービスデータユニット（ＭＳＤＵ）を通過させ、ＭＡＣサブレイヤはＰＨＹ ＳＡＰを経てＰＨＹレイヤへＭＡＣフレーム（ＭＡＣプロトコルデータユニット又はＭＰＤＵとも称す。）を通過させる。受信時には、ＰＨＹレイヤはＭＡＣフレームをＰＨＹ ＳＡＰを経てＭＡＣサブレイヤへ通過させ、ＭＡＣサブレイヤはＭＡＣ ＳＡＰを経てＭＡＣクライアントへＭＳＤＵを通過させる。

【0025】

以下、図４及び図５を参照して、媒体アクセスについて説明する。全てのノードとハブは、それらの媒体アクセスが時間により計画(スケジューリング)されるならば、図４に示すように時間参照ベース（ｔｉｍｅ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｂａｓｅ）を構築する。ＢＡＮ内の時間参照割当を提供又はサポートするために、ハブはビーコンを発信するかどうかにかかわらず時間軸をビーコン周期（スーパーフレーム）に分割する時間ベースを構築する。各ビーコン周期は同じ長さを持って、０、１、．．．、ｓ（ここで、ｓ≦２５５）の番号が付けられた割当スロットにより構成される。このような場合に、ハブは、非活動スーパーフレームを除いた各ビーコン周期（スーパーフレーム）でビーコンを送信したり、いかなるスーパーフレームでもビーコンを送信しなかったりする。ハブが自己のＢＡＮで時間参照割当を提供又はサポートしない場合には、時間ベース又はスーパーフレームに基づかない方式で（それゆえに、ビーコンを全く送信しなくて）動作しても良い。

【0026】

ＩＥＥＥ８０２．１５．６プロトコルによると、ハブは次の三種類のアクセスモードの中の一つのモードで動作する。
（１）ビーコン周期（スーパーフレーム）基盤ビーコンモード：時間参照割当を可能にするために、非活動スーパーフレームを除いたそれぞれのビーコン周期（スーパーフレーム）でハブがビーコンを送信する。
（２）スーパーフレーム基盤非ビーコンモード：媒体へのアクセスが、時間参照を含み、スーパーフレーム及び割当スロットを有するが、ハブがビーコンを送信しない。ハブはスーパーフレーム期間中に管理されたアクセス期間（Ｍａｎａｇｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｈａｓｅ：ＭＡＰ）のみ運営する。
（３）スーパーフレームに基づかない非ビーコンモード：媒体へのアクセスが時間参照を含まず、ハブがビーコンを送信しない。

【0027】

図５はビーコンモードのビーコン周期内でのアクセス期間のレイアウトを示す。ビーコンモードで、ハブは図５に示すように、各々の活動ビーコン周期内にアクセス期間を編成する。図５においてＢはビーコンを示す。活動スーパーフレームにおいて、ハブはビーコンを送信し、アクセス期間を提供する。ビーコンは、媒体アクセスコーディネーション、ノード電力管理、クロック同期化などのネットワーク管理のためにハブにから送信されるフレームである。アクセス期間はマネジメント、コントロール、及びデータタイプフレームを交換するために使われる。非活動スーパーフレームでは、ハブはビーコンを送信しないで、如何なるアクセス期間も提供しない。

【0028】

ハブは排他的アクセス期間（Ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｈａｓｅ：ＥＡＰ）１、ランダムアクセス期間（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｈａｓｅ：ＲＡＰ）１、管理されたアクセス期間（Ｍａｎａｇｅｄ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｈａｓｅ：ＭＡＰ）、排他的アクセス期間２、ランダムアクセス期間２、他の管理されたアクセス期間、及び競争アクセス期間（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｈａｓｅ：ＣＡＰ）を図５に図示された順に配置する。０でない長さを有するＣＡＰを提供するために、ハブはそれに先立ってＢ２フレームを送信する。後続するＣＡＰの長さが０である場合にはハブがＢ２フレームを送信しない。

【0029】

ＥＡＰ、ＲＡＰ、ＭＡＰ、及びＣＡＰは次の通り定義される。
１）排他的アクセス期間（ＥＡＰ）：（非常時又は医療用インプラントイベント通知等のための）ユーザ優先順位（ｕｓｅｒ ｐｒｉｏｒｉｔｙ：ＵＰ）が最も高いトラフィックの伝送のためにビーコン周期（スーパーフレーム）内でハブにより確保された期間。
２）ランダムアクセス期間（ＲＡＰ）：ＢＡＮ内のノードによる媒体へのランダムなアクセスのために、ハブによって確保されビーコンフレームを通じて通知された期間。
３）管理されたアクセス期間（ＭＡＰ）：ＢＡＮ内のハブとノードとによる媒体への即興的な（ｉｍｐｒｏｖｉｓｅｄ）アクセス、計画されたアクセス、及び計画されなかったアクセスのためにハブによって確保された期間。
４）競争アクセス期間（ＣＡＰ）：ＢＡＮ内のノードによる媒体への競争的なアクセスのために、ハブによって確保され、以前の非ビーコンフレームを通じて通知された期間。

【0030】

上記のように、ビーコンモードではビーコン周期ごとにハブがビーコンフレームを送信する。ビーコンフレームはネットワークの存在を知らせてノードにネットワークに参加させるために伝送される。また、ビーコンはハブがサポートする機能に関する情報をノードに伝達し、ノードとハブとの同期化のためにスーパーフレームの開始を知らせる機能を有する。以下ではビーコンフレームの構造について詳細に説明する。ビーコンフレームはＭＡＣフレームの一種であり、ＭＡＣフレームはＰＨＹ ＳＡＰ（図３参照）へ、又は、それから伝達されるフィールドのシークエンスである。本実施形態に係るＭＡＣフレームのフォーマットは図６（Ａ）に示される。ＭＡＣフレームは固定された長さのＭＡＣヘッダ、可変長のＭＡＣフレームボディ、及び固定された長さのフレームチェックシークエンス（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ；ＦＳＣ）フィールドを含む。フレームチェックシークエンスフィールドは、ＭＡＣフレームのフッター（ｆｏｏｔｅｒ）である。ＭＡＣフレームに含まれるフィールドは以下に詳細に定義される。以下の図面において、ＭＡＣフレームに含まれたフィールドは左側から右側の順に伝送され、点線で描かれたフィールドはオプション又は選択的に含まれないフィールドである。各フィールドの上には当該フィールドに含まれるオクテット（ｏｃｔｅｔ）の数と、対応するオクテット伝送順序が表示される。予備（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールドは送信時には０に設定され、受信時には無視される。

【0031】

図６（Ｂ）は、本実施形態に係るＭＡＣヘッダのフォーマットを示す。ＭＡＣヘッダは、フレームコントロール（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）、受信者（Ｒｅｃｉｐｉｅｎｔ）ＩＤ、送信者（Ｓｅｎｄｅｒ）ＩＤ、ＢＡＮ ＩＤフィールドを含む。フレームコントロールの詳細については後述する。受信者ＩＤは現在のフレームの受信者の縮約されたアドレス（即ち、ＨＩＤ（ｈｕｂ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）又はＮＩＤ（ｎｏｄｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））、送信者ＩＤは現在のフレームの送信者の縮約されたアドレス（即ち、ＨＩＤ（ｈｕｂ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）又はＮＩＤ（ｎｏｄｅ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））、ＢＡＮ ＩＤは現在のフレームが伝送されるＢＡＮの縮約されたアドレスに設定される。

【0032】

本実施形態に係るフレームコントロールのフォーマットは図６（Ｃ）に詳細に示される。フレームコントロールの各フィールドはＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２のセクション５．２．１．１に定義されている。フレームコントロールのフィールドの中でフレームサブタイプ（Ｆｒａｍｅ Ｓｕｂｔｙｐｅ）とフレームタイプ（Ｆｒａｍｅ Ｔｙｐｅ）フィールドとは、下記の表１に従って現在のフレームのタイプを表示するように設定される。

【表1】

【0033】

表１に示したように、フレームタイプの値は現在のフレームのタイプを示す。特に、フレームタイプ値が００であればマネジメントフレームであり、０１であればコントロールフレーム、１０であればデータフレーム、１１であれば予備フレームであることを示す。フレームサブタイプの値は現在のフレームのサブタイプによって設定される。即ち、フレームタイプ値と、フレームサブタイプ値との組合せが現在のフレームの種類を示す。例えば、フレームタイプ値が００、フレームサブタイプ値が００００であれば現在のフレームがビーコンフレームであり、フレームタイプ値が００、フレームサブタイプ値が１０００であれば現在のフレームが接続要請フレームであり、フレームタイプ値が００、フレームサブタイプ値が１００１であれば現在のフレームが接続割当フレームであることを示す。一方、フレームタイプ値が０１、フレームサブタイプ値が００００であれば現在のフレームがＩ−Ａｃｋフレームであることを示す。

【0034】

図６（Ｄ）は、本実施形態に係るＭＡＣフレームボディのフォーマットを示す。現在のフレームがセキュアでない（ｕｎｓｅｃｕｒｅｄ）フレームである場合（ＭＡＣヘッダのフレームコントロール（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）フィールドのセキュリティレベル（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｌｅｖｅｌ）フィールドによって示される。）、ローオーダーセキュリティシークエンス番号（ｌｏｗ−ｏｒｄｅｒ Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｎｕｍｂｅｒ）フィールド及びＭＩＣ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｏｄｅ）フィールドは存在しない。フレームペイロードは受信者に伝えられなければならないフィールドのシークエンスである。ノードによってハブに伝送されるＩ−Ａｃｋフレームはペイロードを含まない。ハブによってノードに伝送されるＩ−Ａｃｋフレームは選択的にペイロードを含む。

【0035】

本実施形態に係るビーコンフレームは、図７に示したフォーマットを持つフレームペイロードを含む。ビーコンフレームのフレームペイロードの各フィールドは次のように定義される。
１．送信者アドレス（Ｓｅｎｄｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ）： 送信者アドレスフィールドは現在のビーコンを発信するハブのＥＵＩ−４８（ＥＵＩ；Ｅｘｔｅｎｄｅｄ Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）に設定される。
２．ビーコン周期長さ（Ｂｅａｃｏｎ Ｐｅｒｉｏｄ Ｌｅｎｇｔｈ）：ビーコン周期長さフィールドは割当スロット（ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ ｓｌｏｔ）を単位とする現在のビーコン周期（スーパーフレーム）の長さに設定される。
３．割当スロット長さ（Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｓｌｏｔ Ｌｅｎｇｔｈ）：割当スロット長さフィールドは、割当スロットの長さがｐＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＳｌｏｔＭｉｎ＋Ｌ×ｐＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＳｌｏｔＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎになるようにＬに設定される。（ここで、ｐＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＳｌｏｔＭｉｎは最小スロット期間、ｐＡｌｌｏｃａｔｉｏｎＳｌｏｔＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎは割当スロット分解能である。）
４．ＲＡＰ１スタート（ＲＡＰ１Ｓｔａｒｔ）：ＲＡＰ１スタートフィールドは、現在のビーコンフレームのＭＡＣヘッダのＥＡＰインジケーターフィールドによって指示されるようにＥＡＰ１が０でない長さを有する時のみ存在する。存在時には、ＲＡＰ１スタートフィールドは、Ｓ１と番号付けられた、現在のビーコン周期内でＥＡＰ１の終了に位置された割当スロットの開始でランダムアクセス期間１（ＲＡＰ１）が開始されるように、Ｓ１に設定され、ＰＨＹケーパビリティーフィールドの後に存在する。
５．ＲＡＰ１エンド（ＲＡＰ１Ｅｎｄ）：ＲＡＰ１エンドフィールドは、Ｅ１と番号付けられた、現在のビーコン周期内に位置された割当スロットの終了でＲＡＰ１が終わるように、Ｅ１に設定される。
６．ＲＡＰ２スタート（ＲＡＰ２Ｓｔａｒｔ）：ＲＡＰ２スタートフィールドは、ＥＡＰ２又はＲＡＰ２のいずれの長さが０でなければ、ＲＡＰ２がＳ２と番号付けられ現在のビーコン周期内に位置された割当スロットの開始で始まるように、Ｓ２に設定される。そうでなければ０に設定される。ＥＡＰ２の長さが０でなければ、ＥＡＰ２はこのフィールドによって示される時間に終了する。ＥＡＰ２の開始時間は接続割当フレームにエンコーディングされる。
７．ＲＡＰ２エンド（ＲＡＰ２Ｅｎｄ）：ＲＡＰ２エンドフィールドは、ＲＡＰ２の長さが０でなければ、Ｅ２と番号付けられ現在のビーコン周期内に位置された割当スロットの終了でＲＡＰ２が終わるように、Ｅ２に設定される。そうでなければ、０に設定される。
８．ＭＡＣケーパビリティー（ＭＡＣ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）：ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２によるとＭＡＣケーパビリティーフィールドは図８（Ａ）に示されたフォーマットを有する。ＭＡＣケーパビリティーは当該フレームの送信者が多様な機能及び機能的要件をサポートするかどうかを示す。ＭＡＣケーパビリティーの各フィールドはＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２のセクション５．６．１に詳細に説明され、以下に簡略に定義される。
８．１．ＣＳＭＡ／ＣＡフィールドは、送信者がＥＡＰ１、ＲＡＰ１、ＥＡＰ２、ＲＡＰ２及びＣＡＰでＣＳＭＡ／ＣＡを用いることによって得られた競争的割当をサポートすれば１に設定され、そうでなければ０に設定される。
８．２．Ｓｌｏｔｔｅｄ Ａｌｏｈａ Ａｃｃｅｓｓフィールドは、送信者がＥＡＰ１、ＲＡＰ１、ＥＡＰ２、ＲＡＰ２及びＣＡＰでＳｌｏｔｔｅｄ Ａｌｏｈａアクセスを用いることによって得られた競争的割当をサポートすれば１に設定され、そうでなければ０に設定される。
８．３．Ｔｙｐｅ−Ｉ Ｐｏｌｌｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓフィールドは、送信者がタイプ−Ｉポーリング割当をサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．４．Ｔｙｐｅ−ＩＩ Ｐｏｌｌｉｎｇ Ａｃｃｅｓｓフィールドは、送信者がタイプ−ＩＩポーリング割当をサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．５．Ｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ａｃｃｅｓｓフィールドは、送信者が計画された割当をサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．６．Ｕｎｓｃｈｅｄｕｌｅｄ Ａｃｃｅｓｓフィールドは、計画されなかった双方向リンク割当をサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．７．Ｆｒａｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ／Ｒｅａｓｓｅｍｂｌｙフィールドは、送信者が断片化及び再組立てをサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．８．Ｃｏｍｍａｎｄ Ｆｒａｍｅｓフィールドは、送信者がコマンドフレームの処理及び機能性をサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．９．Ｎｏｄｅ Ａｌｗａｙｓ Ａｃｔｉｖｅ／Ｈｕｂ Ｃｌｏｃｋ ＰＰＭフィールドは、フレームの送信者がハブである場合Ｈｕｂ Ｃｌｏｃｋ ＰＰＭフィールドとして用いられ、ハブがｐｐｍの最小正確度がｍＨｕｂＣｌｏｃｋＰＰＭＬｉｍｉｔ／２であるクロックを有すれば１に設定され、ｐｐｍの最小正確度がｍＨｕｂＣｌｏｃｋＰＰＭＬｉｍｉｔであるクロックを有すれば０に設定される。
８．１０．Ｇｕａｒｄ Ｔｉｍｅ Ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇフィールドは、フレームの送信者がハブであれば、予備フィールドになる。
８．１１．Ｌ−Ａｃｋ／Ｂ−Ａｃｋフィールドは送信者がＬ−Ａｃｋ／Ｂ−Ａｃｋ確認を全部サポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．１２．Ｇ−Ａｃｋフィールドは送信者がグループ確認をサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．１３．Ｒｅｌａｙｉｎｇ Ｎｏｄｅフィールドはフレームの送信者がハブならば、予備フィールドになる。
８．１４．Ｒｅｌａｙｉｎｇ Ｈｕｂ／Ｎｏｄｅフィールドは送信者が２−ホップ拡張されたスターＢＡＮで中継された(ｒｅｌａｙｅｄ)ハブ又はノードが要求する機能性をサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．１５．Ｂｅａｃｏｎ Ｓｈｉｆｔｉｎｇフィールドは送信者がビーコンシフティングをサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．１６．Ｃｈａｎｎｅｌ Ｈｏｐｐｉｎｇフィールドは送信者がチャンネルホッピングをサポートすれば１に、そうでなければ０に設定される。
８．１７．Ｄａｔａ Ｓｕｂｔｙｐｅｓフィールドは現在のフレームの受信者から受信されたデータタイプフレームのための送信者によってサポートされるデータサブタイプの最大個数に設定される。
９．ＰＨＹケーパビリティー（ＰＨＹ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）：ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２によるとＰＨＹケーパビリティーフィールドは図９に示されたフォーマットを有する。ＰＨＹケーパビリティーのデータレート（Ｄａｔａ Ｒａｔｅ）ｉフィールドは動作周波数帯域で送信及び受信のための情報データ レートを送信者がサポートすれば１に設定される。そうでなければ０に設定される。ＰＨＹケーパビリティーの詳細はＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２のセクション５．６．２に記述されている。
１０．ビーコンシフティングシークエンス（Ｂｅａｃｏｎ Ｓｈｉｆｔｉｎｇ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）：ビーコンシフティングシークエンスフィールドはビーコンシフティングが現在可能な場合にだけ存在し、現在のビーコン周期でのビーコン送信時間を示す。
１１．チャンネルホッピング状態（Ｃｈａｎｎｅｌ Ｈｏｐｐｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）：チャンネルホッピング状態フィールドは、チャンネルホッピングが現在可能な場合にだけ存在し、このビーコンを送信するハブによってチャンネルホッピングシークエンスを生成するために用いられる１６−ビット最大長さ線形フィードバックシフトレジスター（ＬＦＳＲ）の現在の状態に設定される。
１２．次のチャンネルホップ（Ｎｅｘｔ Ｃｈａｎｎｅｌ Ｈｏｐ）：次のチャンネルホップフィールドは、チャンネルホッピングが現在可能な場合にだけ存在し、現在のビーコンを送信するハブがそれのチャンネルホッピングシークエンスにより他のチャンネルへホッピングしなければならないビーコン周期のシークエンス番号に設定される。
１３．非活動期間（Ｉｎａｃｔｉｖｅ Ｄｕｒａｔｉｏｎ）：非活動期間フィールドは、現在のビーコン周期の終了で一つ又はそれ以上の非活動スーパーフレームが開始される場合にだけ存在し、各々の活動スーパーフレーム後の非活動スーパーフレームの数に設定される。
上記フィールドの中でＲＡＰ１スタート、ビーコンシフティングシークエンス、チャンネルホッピング状態、次のチャンネルホップ、及び非活動期間は一定の条件の下に存在するオプションデータである。

【0036】

上述のとおりビーコンフレームはＭＡＣフレームヘッダ、ＭＡＣフレームボディ、及びＦＳＣを含む。本発明はビーコンフレームのＭＡＣフレームボディの情報の一部を省略することで、ハブがビーコンフレームを発信するために消費する電力を低減する。本発明の一実施形態によると、ハブＨは、図７に示されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中でＭＡＣケーパビリティーフィールドが省略されたペイロードを有するビーコンフレームを生成する。図８に示されたようにＭＡＣケーパビリティーフィールドは、多量のデータを含むので、ＭＡＣケーパビリティーフィールドが省略されたペイロードを有するビーコンフレームを発信することで、ハブＨの電力消費を低減することができる。

【0037】

上記実施形態のようにビーコンフレームのＭＡＣケーパビリティーフィールドを省略する場合には、ノードＮにフィールドが省略されたことを通知することが好ましい。本発明の一実施形態によると、ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備（即ち、リザーブ）になっている４ビット（図６（Ａ）乃至６（Ｃ）参照）の中で特定の１ビットを省略（Ｅｌｉｓｉｏｎ ）フィールドとして定義する。本実施形態では、ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備になっているｂ４〜ｂ７ビットの中で１ビットが省略フィールドとして用いられる。省略されたフィールドが無い場合は省略フィールドの値が０に設定され、ＭＡＣケーパビリティーフィールドが省略された場合は、省略フィールドの値が１に設定される。

【0038】

ノードＮがハブＨからビーコンフレームを受信すると、ビーコンフレームのＭＡＣヘッダ、ＭＡＣフレームボディ、及びＦＣＳに含まれたデータを順次抽出する。ノードＮは抽出されたＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの省略フィールドの値によって、上記ビーコンフレームのペイロードに省略されたフィールドがあるかどうかを判断する。即ち、上記省略フィールドの値はビーコンフレームに省略されたフィールドがあるかを示す判別情報として用いられる。具体的に、ノードＮは省略フィールドの値が０であれば、図７に示されたフォーマットに従ってビーコンフレームのペイロードを処理し、省略フィールドの値が１であれば、図７に示されたフォーマットからＭＡＣケーパビリティーフィールドが省略されたフォーマットに従ってビーコンフレームのペイロードを処理する。このようにしてノードＮはビーコンフレームのヘッダに含まれた上記判別情報に従ってビーコンフレームのペイロードを処理することができる。

【0039】

一方、本発明の省略フィールドとして用いられるフィールドは上記実施形態に限定されない。他の実施形態では、フレームコントロールの他のフィールドに含まれている予備である１ビットを省略フィールドとして用いる。例えば、フレームタイプフィールドの予備やフレームサブタイプフィールドの予備を用いることができる（表１参照）。省略フィールドとして用いられるフィールドの種類は本発明の本質的な思想を構成しない。

【0040】

図１０は本発明の他の一実施形態によるビーコンフレームのペイロードの生成方法を示すフローチャートである。本実施形態は一定の条件下にビーコンフレームのＭＡＣフレームボディのペイロードの情報の一部を省略することで、ハブがビーコンフレームを発信するために消費する電力を低減する。以下、図２を一緒に参照して、図１０の生成方法を詳細に説明する。

【0041】

ビーコンフレームのペイロードを生成するプロセスが開始されると、ハブ２００のプロセッサ２２０はメモリ２３０から送信者アドレス（即ち、ハブ自分のアドレス）を読み出してペイロードの送信者アドレスフィールドに格納する（ステップＳ１００２）。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ビーコン周期長さ』データを読み出してビーコン周期長さフィールドに格納する（ステップＳ１００４）。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『割当スロット長さ』データを読み出して割当スロット長さフィールドに格納する（ステップＳ１００６）。

【0042】

続いて、プロセッサ２２０は、メモリ２３０に記憶された、他の装置との接続に関連した履歴情報を読み出して、ハブ２００に接続されているノードの数ｎを判断する（ステップＳ１００８）。ハブ２００がどんなノードとも接続されていないと判断された場合（例えば、ハブ２００の装置の電源をオフからオンにした場合）（ステップＳ１００８：ｎ＝０）、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＲＡＰ１エンド』データを読み出してＲＡＰ１エンドフィールドに格納する（ステップＳ１０１０）。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＲＡＰ２スタート』データを読み出してＲＡＰ２スタートフィールドに格納する（ステップＳ１０１２）。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＲＡＰ２エンド』データを読み出してＲＡＰ２エンドフィールドに格納する（ステップＳ１０１０４）。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＭＡＣケーパビリティー』データを読み出してＭＡＣケーパビリティーフィールドに格納する（ステップＳ１０１６）。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＰＨＹケーパビリティー』データを読み出してＰＨＹケーパビリティーフィールドに格納する（ステップＳ１０１８）。次に、プロセッサ２２０はプロセスをステップＳ１０３０へ移動させる。

【0043】

一方、ハブ２００に接続されているノードの数が１以上で、ハブ２００の最大接続可能ノード数（ＮＭａｘ）よりは少ないと判断された場合（ステップＳ１００８：１≦ｎ＜ＮＭａｘ）、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＲＡＰ１エンド』データを読み出してＲＡＰ１エンドフィールドに格納する（ステップＳ１０２０）。ここで、ＮＭａｘはハブ２００のリソース、帯域幅等の物理的力量によって決定されたり、又は、任意に設定されたりする。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＲＡＰ２スタート』データを読み出してＲＡＰ２スタートフィールドに格納する（ステップＳ１０２２）。そして、プロセッサ２２０はメモリ２３０から『ＲＡＰ２エンド』データを読み出してＲＡＰ２エンドフィールドに格納する（ステップＳ１０２４）。この場合、ＭＡＣケーパビリティーフィールド及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略される（即ち、ビーコンフレームのペイロードにＭＡＣケーパビリティーフィールド及びＰＨＹケーパビリティーフィールドのデータを格納しない。）。次に、プロセッサ２２０はプロセスをステップＳ１０３０へ移動させる。

【0044】

一方、ハブ２００に接続されているノードの数がハブ２００の最大接続可能ノード数（ＮＭａｘ）に到達して、これ以上接続するノードの数を増加させたくない場合（ステップＳ１００８：ｎ＝ＮＭａｘ）、プロセッサ２２０はプロセスをステップＳ１０３０へ移動させる。即ち、ＲＡＰ１エンドフィールド、ＲＡＰ２スタートフィールド、ＲＡＰ２エンドフィールド、ＭＡＣケーパビリティーフィールド、及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略される（即ち、ビーコンフレームのペイロードに上記フィールドのデータを格納しない。）。

【0045】

ステップＳ１０３０において、プロセッサ２２０はオプションフィールドが存在するかどうかを判断する。上記のように、オプションフィールドはＲＡＰ1スタート、ビーコンシフティングシークエンス、チャンネルホッピング状態、次のチャンネルホップ、及び非活動期間フィールドであり、これらのそれぞれは所定の条件の下でのみ存在する。オプションデータの全て又は一部が存在する場合（ステップＳ１０３０：Ｙｅｓ）、プロセッサ２２０はメモリ２３０から必要な情報を読み出して対応するオプションフィールドに格納する（ステップＳ１０３２）。オプションデータが存在していない場合（ステップＳ１０３０：Ｎｏ）、ペイロードの生成プロセスは終了する。

【0046】

本実施形態によると、ハブに接続されているノードの数によって、ＭＡＣケーパビリティーを含む一部フィールドを省略したビーコンフレーム（以下、『省略型ビーコンフレーム』を送信することによって、ハブがビーコンフレームを送信するために消耗する電力を低減することができる。一方、本発明のペイロード生成方法は上記実施形態に限定されない。上記実施形態では１≦ｎ＜ＮＭａｘである場合、ＰＨＹケーパビリティーフィールドを省略するが、他の実施形態ではＰＨＹケーパビリティーフィールドを省略しなくても良い。また、上記実施形態では省略フィールドとしてオプションフィールドを考慮していなかったが、他の実施形態では、オプションフィールドの存在条件が満たされた場合にも当該オプションフィールドを省略しても良い。また、本実施形態ではステップＳ１００８でハブＨに接続されているノードの数ｎを判断したが、他の実施形態ではペイロードの生成を開始する前に上記ステップを実行することも可能である。

【0047】

上記実施形態のようにビーコンフレームの一部フィールドを省略する場合には、ノードにフィールドが省略されたことを通知することが好ましい。本発明の一実施形態によると、ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）になっている４ビット（図６（Ａ）乃至６（Ｃ）参照）の中で特定の２ビットを省略（Ｅｌｉｓｉｏｎ ）フィールドとして定義する。図１１に示されたように、本実施形態では、ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備になっているｂ４〜ｂ７ビットの中でｂ４及びｂ５が省略フィールドとして用いられる。本実施形態においてｂ４ｂ５フィールドは次の通り設定される：
（１）ハブ端末の電源をオフ状態からオン状態へ移行した場合、又は、ハブに接続されているノードがない場合（図１０の実施形態において、ステップＳ１００８においてn＝０である場合）には、省略されたフィールドが無く、ｂ４ｂ５の値は０ｂ００に設定される。
（２）ハブに接続されているノードの数が接続可能な最大ノード数より少ない場合（図１０の実施形態において、ステップＳ１００８において１≦ｎ＜ＮＭａｘである場合）には、ＭＡＣケーパビリティーフィールド及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略され、ｂ４ｂ５の値は０ｂ０１に設定される（第１の省略型ビーコンフレーム）。
（３）ハブに接続されているノードの数が接続可能な最大ノード数に到達している場合（図１０の実施形態において、ステップＳ１００８でｎ＝ＮＭａｘである場合）、ＲＡＰ１エンドフィールド、ＲＡＰ２スタートフィールド、ＲＡＰ２エンドフィールド、ＭＡＣケーパビリティーフィールド、及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略され、ｂ４ｂ５の値は０ｂ１０に設定される（第２の省略型ビーコンフレーム）。
（４）０ｂ１１は予備、即ち、リザーブであることにする。

【0048】

図２を参照してノードが省略型ビーコンフレームを処理する方法について説明する。ノード３００の通信部３１０がビーコンフレームを受信すると、プロセッサ３２０はビーコンフレームのＭＡＣヘッダ、ＭＡＣフレームボディ、及びＦＣＳに含まれたデータを順次抽出する。プロセッサ３２０は抽出されたＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの省略フィールドの値によって、上記ビーコンフレームのペイロードに省略されたフィールドがあるかどうか、そして、省略されたフィールドがある場合はどんなフィールドが省略されたかを判断する。即ち、上記省略フィールドの値はビーコンフレームに省略されたフィールドがあるかを示す判別情報として用いられる。

【0049】

ノード３００のプロセッサ３２０は省略フィールドの値が０ｂ００であれば、省略されたフィールドがないと判断し、図７に示されたフォーマットに従ってビーコンフレームのペイロードを処理する。プロセッサ３２０は省略フィールドの値が０ｂ０１であれば、図７に示されたフォーマットからＭＡＣケーパビリティーフィールド及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略された第１の省略型フォーマットに従ってビーコンフレームのペイロードを処理する。プロセッサ３２０は省略フィールドの値が０ｂ１０であれば、図７に示されたフォーマットからＲＡＰ１エンドフィールド、ＲＡＰ２スタートフィールド、ＲＡＰ２エンドフィールド、ＭＡＣケーパビリティーフィールド、及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略された第２の省略型フォーマットに従ってビーコンフレームのペイロードを処理する。このようにしてノード３００のプロセッサ３２０はビーコンフレームのヘッダに含まれた上記判別情報に従ってビーコンフレームのペイロードを処理することができる。

【0050】

一方、本発明の省略フィールドとして用いられるフィールドは上記実施形態に限定されない。上記実施形態ではＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備になっているｂ４〜ｂ７ビットの中でｂ４ｂ５ビットが省略フィールドとして用いられるが、他の実施形態では他のビット（例えば、ｂ６ｂ７ビット）が使われることができる。また、他の実施形態では、フレームコントロールの他のフィールドに含まれている予備である２ビットを省略フィールドとして用いる。例えば、フレームタイプフィールドの予備やフレームサブタイプフィールドの予備を用いることができる（表１参照）。省略フィールドとして用いられるフィールドの種類は本発明の本質的な思想を構成しないことに留意しなければならない。

【0051】

以下、本発明の一実施形態に係る電力消費を低減するハブとノードとの接続手続きについて説明する。まず、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は通常の接続手続きを示す信号フローダイヤグラムである。図１２（Ａ）はハブへの接続が可能な場合の信号フローを示す一方、図１２（Ｂ）は接続が不可能な場合の信号フローを示す。図１２（Ａ）に示されたように、ハブはＢＡＮの存在を知らせるビーコンフレームを発信する。ハブにまだ接続されていないノードがウェークアップ状態でハブから発信されたビーコンフレームを受信すれば、このビーコンフレームからスーパーフレーム及びネットワークに関する多様な情報を取得する。上記情報は、ビーコンフレームのヘッダ（図６（Ｂ）及び図６（Ｃ）参照）に含まれるネットワークＩＤ（本実施形態の場合、ＢＡＮ ＩＤ）とハブのアドレス、及びペイロードデータ（図７参照）を含む。上記ノードはビーコンフレームから取得された情報に基づいて接続要請（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ）フレームを生成し、これをハブへ送信する。接続要請フレームはハブとの接続の生成又は変更を要請するためにノードによって送信されるフレームである。接続要請フレームは図１３（Ａ）に示されたフォーマットを有するフレームペイロードを含む。接続要請フレームのフレームペイロードの各フィールドはＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２のセクション５．３．６に定義されている。ハブが受信待機時間中にノードから接続要請フレームを受信すれば、成功的なフレーム受信をノードに確認させるための確認応答フレームであるＩ−Ａｃｋ（Ｉｍｍｅｄｉａｔｅ Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレームをノードへ送信する。ノードとの接続が可能であると判断されれば、ハブは接続割当（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ａｓｓｉｇｎｍｅｎｔ）フレームを生成してノードへ送信する。接続割当フレームは接続要請に答えたり、接続割当を開始又は変更したりするためにハブから送信されるフレームである。接続割当フレームは図１３（Ｂ）に示されたフォーマットを有するフレームペイロードを含む。接続割当フレームのフレームペイロードの各フィールドはＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２のセクション５．３．７に定義されている。この場合、接続割当フレームのモード／状態（Ｍｏｄｅ／Ｓｔａｔｕｓ）フィールドの接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｔａｔｕｓ）フィールドは０（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｐｔｅｄ）に設定される。ハブから接続割当フレームを受信したノードはＩ−Ａｃｋフレームをハブへ送信する。これによって、ノードとハブとが接続され、互いに必要な情報（データ）を通信することができる状態になる。

【0052】

図１２（Ｂ）はハブへの接続が不可能である場合、ハブとノード間の信号のフローを示す。次の場合にハブはノードの接続を拒否する：（１）アクセス政策上許されない場合；（２）フレームフォーマットが無効であるとかサポートされない場合；（３）通信がセキュアでない場合；（４）新しい接続のためのこれ以上のチャンネル帯域幅がない場合；（５）新しい接続のためのこれ以上のＣｏｎｎｅｃｔｅｄ＿ＮＩＤがない場合；（６）新しい接続のためのこれ以上の内部リソースがない場合；（７）ノードの最大同期化間隔が長すぎてサポートできない場合；（８）ノードのクロックｐｐｍが多すぎてサポートできない場合；（９）ビーコンシフティングが可能であるがノードによってサポートされない場合；又は（１０）チャンネルホッピングが可能であるがノードによってサポートされない場合（ＩＥＥＥＳｔｄ８０２．１５．６−２０１２のセクション５．３．７．３．２参照）。図１２（Ａ）に関連して説明したように、ハブにまだ接続されていないノードがウェークアップ状態でハブから発信されたビーコンフレームを受信すると、このビーコンフレームからスーパーフレーム及びネットワークに関する多様な情報を取得する。上記ノードはビーコンフレームから取得された情報に基づいて接続要請フレームを生成し、これをハブへ送信する。ノードから接続要請フレームを受信したハブは成功的なフレーム受信を確認させるための確認応答フレームであるＩ−Ａｃｋフレームをノードへ送信する。ハブは接続を拒否する理由によってモード／状態（Ｍｏｄｅ／Ｓｔａｔｕｓ）フィールドの接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｓｔａｔｕｓ）フィールドの値を１〜１０（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｒｅｊｅｃｔｅｄ）のうち一つに設定した接続割当フレームを生成してノードへ送信する。上記接続割当フレームを受信したノードは接続が不可能であると判断し、接続プロセスを終了する。

【0053】

上記のように、通常の接続手続き（又はノーマルモード）ではハブへの接続が可能であるかどうかに関係なくビーコン周期ごとに多量のデータを含むビーコンフレームを送信する。また、ハブはノードの接続を許容しない場合にもノードが送信する接続要請フレームを受信できる受信待機時間を確保する。それだけでなく、ハブへの接続が可能でない場合にも、ノードは接続要請フレームを生成して送信する。

【0054】

図１４（Ａ）及び図１４（Ｂ）は本実施形態によるハブとノードの接続手続きを図示する信号フローダイヤグラムである。まず、図１４（Ａ）は、現在のハブに接続されているノードの数が接続可能な最大ノード数より少なくて（例えば、図１０の実施形態において、ステップＳ１００８において０≦ｎ＜ＮＭａｘである場合）、他の接続拒否理由が存在しないので、ハブへの接続が可能な状況での接続手続きを示す。ハブはまだ接続されているノードがない場合には通常のビーコンフレームを発信する。一方、接続されたノードの数が１以上で、最大接続可能ノード数よりは少ない場合にはＭＡＣケーパビリティーフィールとＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略された第１の省略型ビーコンフレームを発信する。この時、図１１に関連して説明したように、上記フィールドが省略されたことをノードに知らせる省略フィールドである、ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備である４ビットの中の２ビットの値を０ｂ０１に設定することが好ましい。他のフィールドを省略フィールドとして使用できることは勿論のことである。上記ビーコンフレームを受信したノードは接続要請フレームを生成し、これをハブへ送信する。ノードから接続要請フレームを受信したハブは、Ｉ−Ａｃｋフレームをノードへ送信する。ハブは接続割当フレームを生成してノードへ送信する。接続割当フレームの接続状態フィールドは０（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ａｃｃｅｐｔｅｄ）に設定される。ハブから接続割当フレームを受信したノードはＩ−Ａｃｋフレームをハブへ送信する。これによって、ノードとハブとが接続され、互いに必要な情報（データ）を交わすことができる状態になる。

【0055】

図１４（Ｂ）はハブに接続されているノードの数が接続可能な最大ノード数に到達している状況（図１０の実施形態において、ステップＳ１００８においてｎ＝ＮＭａｘである場合）での接続手続きを示す。示されたように、ハブはＲＡＰ１エンドフィールド、ＲＡＰ２スタートフィールド、ＲＡＰ２エンドフィールド、ＭＡＣケーパビリティーフィールド、及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略された第２の省略型ビーコンフレームを発信する。本実施形態では、図１１に関連して説明したように、上記フィールドが省略されたことをノードに知らせる省略フィールドである、ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備である４ビットの中の２ビット（ｂ４ｂ５）の値を０ｂ１０に設定する。上記ビーコンフレームを受信したノードは上記省略フィールドの値が０ｂ１０に設定されていることを確認すれば、ハブへの接続が可能でない状態であると判断して接続要請フレームの生成及び送信を行わない。また、ハブはノードから接続要請フレームを受信できる状態を維持する必要がなくなることになるので、接続要請フレームの受信待機区間を無くす少電力モードで動作できることになる。

【0056】

本実施形態では、接続ノードの数が接続可能な最大ノード数に到達している場合にＲＡＰ１エンドフィールド、ＲＡＰ２スタートフィールド、ＲＡＰ２エンドフィールド、ＭＡＣケーパビリティーフィールド、及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略されたビーコンフレームを発信する。しかし、他の理由でハブがノードの接続を許容しない場合にも、上記フィールドが省略されたビーコンフレームを発信しても良い。

【0057】

図１４（Ｂ）に示された実施形態によると、次の理由で図１２（Ｂ）に示された接続手続きに比べて消費電力をより低減することができる。
第一に、ハブがＲＡＰ１エンドフィールド、ＲＡＰ２スタートフィールド、ＲＡＰ２エンドフィールド、ＭＡＣケーパビリティーフィールド、及びＰＨＹケーパビリティーフィールドが省略された第２の省略型ビーコンフレームを発信するので、ビーコンフレームの発信のために必要になるハブの電力消費を低減することができる。
第二に、ハブが第２の省略型ビーコンを発信した後に、不必要な受信待機区間を減らす少電力モードで動作できるので、ハブの電力消費を低減することができる。
第三に、ノードはビーコンフレームのＭＡＣヘッダに含まれた省略フィールドの値からハブへの接続が可能である状態であるかどうかを判断することができ、接続が不可能であれば接続要請フレームを送信しない。従って、ノードが接続要請フレームを生成して送信するために無駄に電力を消費することがなくなる。

【0058】

一方、上述したように、省略されるフィールドはＲＡＰ１エンドフィールド、ＲＡＰ２スタートフィールド、ＲＡＰ２エンドフィールド、ＭＡＣケーパビリティーフィールド、及びＰＨＹケーパビリティーフィールドに限定されないし、他の実施形態ではこれらの中で一部のフィールドは省略されない。また、オプションフィールドの少なくとも一部を省略することも可能である。また、省略フィールドとして用いられるフィールドはビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備である４ビットの中のｂ４ｂ５に限定されないし、他のフィールドを用いることも可能である。

【0059】

［第２実施形態］
図１５はＢＡＮ内のハブ又はノードとして機能することができる装置の例示的な実施形態を示し、図１５（Ａ）は外観を示す図であり、図１５（Ｂ）は当該装置のハードウェア構成を示すブロック図である。本実施形態において、上記装置は電子時計である。図１５（Ｂ）に示したように、電子時計１５００は通信モジュール１５１０を備え、通信モジュール１５１０はアンテナ１５１２、通信部１５１４及びプロセッサ１５１６を含む。プロセッサ１５１６はアンテナ１５１２及び通信部１５１４を介して、及び／又は、インターネット又は他のＢＡＮに連結されたワイヤーライン（図示せず）を介して交換されるメッセージを処理する。プロセッサ１５１６は、ソフトウェア、ファームウェア、又は、ハードウェアによって構成されることができる。アンテナ１５１２、通信部１５１４、プロセッサ１５１６の構成及び機能は、図２に関連して説明したアンテナ２１２又は３１２、通信部２１０又は３１０、プロセッサ２２０又は３２０の構成及び機能と同様であるので、より詳細な説明は省略する。また、通信モジュール１５１０は他の装置と送受信するフレームデータ、フレーム構造、媒体アクセス制御及び電力管理情報等のデータ、プロセッサ１５１６によって使われるコンピュータプログラム命令、ソフトウェア、及び／又は、ファームウェア等を格納するメモリ（図示せず）をさらに備えても良い。

【0060】

中央制御部１５２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の演算処理装置によって構成され、電子時計１５００全体の動作を制御する。例えば、中央制御部１５２０はＲＯＭ１５６０に記録されているプログラムに従って各種の処理を実行する。なお、図２に関連して説明したプロセッサ２２０又は３２０と同様の構成及び機能を中央制御部１５２０で実現しても良いし、中央制御部１５２０とプロセッサ１５１６とが協働して実現しても良い。

【0061】

入力部１５３０は電子時計１５００の端末本体に対して各種情報及び指示の入力を行う機能を備えた複数個のボタン（ここでいうボタンには、ハードウェアのみならずソフトウェアによって実現されるものも含む。）等により構成されている。ユーザにより各種ボタンが操作されると、入力部１５３０は、操作されたボタンに応じた操作指示を中央制御部１５２０に出力する。中央制御部１５２０は、入力部１５３０から入力された指示に従って所定の動作を各部に実行させる。

【0062】

表示部１５４０は中央制御部１５２０からの指示に従って、時刻や外部から受信したメッセージ等の各種情報を表示する。
時計部１５５０はシステムクロック又は発振器によって生成される信号から時刻信号を生成し、現在の時刻を出力する。
ＲＯＭ１５６０は中央制御部１５２０で実行される制御プログラム等を格納する。また、ＲＯＭ１５６０はプロセッサ１５１６によって使われるコンピュータプログラム命令、ソフトウェア、及び／または、ファームウェア等を格納しても良い。
ＲＡＭ１５７０は中央制御部１５２０が各種処理を実行する際の作業領域（ｗｏｒｋ ａｒｅａ）を提供し、電子時計１５００の各部により処理されるデータを格納する。また、ＲＡＭ１５７０は送受信されるフレームデータを格納するのみならず、フレーム構造、媒体アクセス制御及び電力管理情報、等のデータを格納しても良い。

【0063】

なお、電子時計１５００は、他の装置と連結されることができる。上記他の装置は、例えば、体温、呼吸、心拍数、血糖、等の身体からのデータをモニターするために使われるセンサー、又は、心拍調節期、呼吸器、インスリンポンプを制御する等の機能を提供する装置である。

【0064】

以上、本発明をＢＡＮ通信に適用した実施形態について説明したが、本発明の適用分野はＢＡＮに限定されないし、例えば、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ（登録商標）等の他の無線通信技術にも適用可能である。

【0065】

上述したプロセスは、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。特定のプロセスをソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、ハブ又はノードとして機能する通信装置に、ネットワークや記録媒体からインストールされる。このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布されるリムーバブルメディア（図示せず）等により構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成されても良い。

【0066】

本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者は、上記説明及び関連図面から本発明の多くの変形及び他の実施形態を導出することができる。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されない。本明細書では、複数の特定用語が使われているが、これらは一般的な意味として単に説明の目的のために使われただけであり、発明を制限する目的で使われたものではない。添付の特許請求の範囲及びその均等物により定義される一般的な発明の概念及び思想を抜け出さない範囲で多様な変形が可能である。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。

【0067】

［付記］
＜請求項１＞
特定の通信プロトコルに従う通信のためにフレームを生成する装置であって、
前記通信プロトコルは前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを生成し、
前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるようにビーコンフレームを生成することを特徴とするフレーム生成装置。
＜請求項２＞
前記ビーコンフレームフォーマットは、ビーコンフレームのペイロードが装置識別情報フィールド、複数のアクセス期間情報フィールド、及びＭＡＣケーパビリティーフィールドを含むことを示し、
他装置が前記フレーム生成装置に接続されている場合に、ＭＡＣケーパビリティーフィールドが省略されるようにビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項１に記載のフレーム生成装置。
＜請求項３＞
前記フレーム生成装置が他装置の接続をこれ以上許容しない場合に、前記複数のアクセス期間情報フィールドの中で少なくとも一つが省略されるように前記ビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項２に記載のフレーム生成装置。
＜請求項４＞
前記フレーム生成装置が前記他装置と接続されていない場合に、前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットが規定する前記複数のフィールドが含まれるようにビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のフレーム生成装置。
＜請求項５＞
他装置が前記フレーム生成装置に接続した履歴情報を記憶する記憶部を備え、
前記履歴情報に基づいて前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットが規定する前記複数のフィールドの中で省略するフィールドを決め、前記決められたフィールドが省略されるようにビーコンフレームを生成することを特徴とする請求項１に記載のフレーム生成装置。
＜請求項６＞
前記履歴情報は前記フレーム生成装置に接続されている他装置の数を示すことを特徴とする請求項５に記載のフレーム生成装置。
＜請求項７＞
前記ビーコンフレームに少なくとも一つのフィールドが省略されていることを示す判別情報を含めることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のフレーム生成装置。
＜請求項８＞
前記判別情報は、前記ビーコンフレームのＭＡＣヘッダのフレームコントロールフィールドの予備フィールドに含まれることを特徴とする請求項７に記載のフレーム生成装置。
＜請求項９＞
前記判別情報は省略されているフィールドの種類によって変更されることを特徴とする請求項７又は８に記載のフレーム生成装置。
＜請求項１０＞
前記フレーム生成装置は、前記判別情報が第１の値である場合にノーマルモードで動作し、前記判別情報が前記第一の値と異なる第２の値である場合に前記ノーマルモードよりも消費電流が低い低電力モードで動作することを特徴とする、請求項７乃至９の何れか１項に記載のフレーム生成装置。
＜請求項１１＞
請求項１乃至１０の何れか１項に記載のフレーム生成装置と、
現在の日時を計数する計時部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
＜請求項１２＞
特定の通信プロトコルに従う通信のためにフレームを処理する装置であって、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを処理し、
他装置から受信されたフレームに特定のフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれている場合は、前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記フレームを処理することを特徴とするフレーム処理装置。
＜請求項１３＞
フレームを生成するフレーム生成部を含み、
前記他装置から受信されたフレームはビーコンフレームであり、
前記判別情報が所定の値である場合、前記フレーム生成部は前記他装置と通信するフレームの生成を中断することを特徴とする請求項１２に記載のフレーム処理装置。
＜請求項１４＞
請求項１２又は１３に記載のフレーム処理装置と、
現在の日時を計数する計時部と、
を備えることを特徴とする電子時計。
＜請求項１５＞
第１の装置と第２の装置とを含み、特定の通信プロトコルに従う通信のためのシステムであって、
前記第１の装置は、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを生成し、
前記第２の装置は、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを処理し、
前記第１の装置は、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるように、かつ、少なくとも一つのフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれるように、ビーコンフレームを生成し、
前記第２の装置は、前記第１の装置から受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記ビーコンフレームを処理することを特徴とするシステム。
＜請求項１６＞
特定の通信プロトコルに従う通信のできる装置のフレーム生成方法であって、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを生成するステップと、
前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるようにビーコンフレームを生成するステップと、
を含むことを特徴とするフレーム生成方法。
＜請求項１７＞
特定の通信プロトコルに従う通信のできる装置のフレーム処理方法であって、
他装置から受信されたフレームに特定のフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれているかどうかを判断するステップと、
前記受信されたフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記フレームを処理するステップと、
を含むことを特徴とするフレーム処理方法。
＜請求項１８＞
特定の通信プロトコルに従う通信のための第１の装置及び第２の装置を含むシステムの通信方法であって、
前記第１の装置において、前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるように、かつ、少なくとも一つのフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれるように、ビーコンフレームを生成するステップと、
前記第２の装置において、前記第１の装置から受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれているかどうかを判断するステップと、
前記第２の装置において、前記受信されたビーコンフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義された前記ビーコンフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記ビーコンフレームを処理するステップと、
を含むことを特徴とする通信方法。
＜請求項１９＞
特定の通信プロトコルに従う通信が可能な装置を制御するプログラムであって、
前記装置に、
前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットに基づいてフレームを生成するステップと、
前記通信プロトコルにより定義されたビーコンフレームフォーマットにより規定された複数のフィールドの中で少なくとも一つが省略されるようにビーコンフレームを生成するステップと、
を実行させるプログラム。
＜請求項２０＞
特定の通信プロトコルに従う通信が可能な装置を制御するプログラムであって、
前記装置に、
他装置から受信されたフレームに特定のフィールドが省略されたことを示す判別情報が含まれているかどうかを判断するステップと、
前記受信されたフレームに前記判別情報が含まれている場合、前記通信プロトコルにより定義されたフレームフォーマットと、前記判別情報とに基づいて前記フレームを処理するステップと、
を実行させるプログラム。

【符号の説明】

【0068】

１０ ボディエリアネットワーク（ＢＡＮ）
２０ ＢＡＮ 通信システム
２００ ハブ
２１０ 通信部
２１２ アンテナ
２２０ プロセッサ
２３０ メモリ
３００ ノード
３１０ 通信部
３１２ アンテナ
３２０ プロセッサ
３３０ メモリ
１５００ 電子時計
１５１０ 通信モジュール
１５１２ アンテナ
１５１４ 通信部
１５１６ プロセッサ
１５２０ 中央制御部
１５３０ 入力部
１５４０ 表示部
１５５０ 時計部

【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】