特開 2023-117013 基地局および無線装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023117013

(43)【公開日】2023-08-23

(54)【発明の名称】基地局および無線装置

(51)【国際特許分類】

   H04W 56/00 20090101AFI20230816BHJP

【ＦＩ】

H04W56/00 130

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022019464

(22)【出願日】2022-02-10

(71)【出願人】

【識別番号】000204424

【氏名又は名称】大井電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 知己

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067DD25

5K067EE02

5K067EE10

(57)【要約】

【課題】本発明の目的は、基地局と複数の無線装置との間の時刻同期の精度を高めることである。
【解決手段】基地局１０は、同期用無線装置１４との間でパケット送受信処理を実行する。パケット送受信処理は、同期パケットを各同期用無線装置１４に同報送信する同期パケット送信処理、および同期パケットに応答した同期用無線装置１４から送信された情報要求パケットを受信する要求受信処理を含む。同期パケットには、ｎ台の同期用無線装置１４－１～１４－ｎのうち、同期パケットに応答すべきものを指定する応答指定情報が含まれている。要求受信処理は、情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を求める処理を含む。基地局１０は、先のパケット送受信処理で同期パケットが送信された時刻を示す同期パケット送信時刻と、先のパケット送受信処理で求められた情報要求受信時刻とを、次のパケット送受信処理で送信される同期パケットに含ませる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の無線装置との間でパケットを送受信する無線部と、
前記無線部を制御する制御部と、を備える基地局において、
前記制御部は、
各前記無線装置に同期パケットを同報送信する同期パケット送信処理と、
前記同期パケットに応答した前記無線装置から送信された情報要求パケットを受信する要求受信処理と、を含む送受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、
前記同期パケット送信処理は、
前記同期パケットに応答すべき前記無線装置を指定する応答指定情報を前記同期パケットに含ませる処理を含み、
前記要求受信処理は、
前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を求める処理を含み、
前記制御部は、
先の前記送受信処理で前記同期パケットが送信された時刻を示す同期パケット送信時刻と、先の前記送受信処理で求められた前記情報要求受信時刻とを、次の前記送受信処理で送信される前記同期パケットに含ませることを特徴とする基地局。

【請求項2】

複数の無線装置との間でパケットを送受信する無線部と、
前記無線部を制御する制御部と、を備える基地局において、
前記制御部は、
各前記無線装置に同期パケットを同報送信する同期パケット送信処理と、
前記同期パケットに応答した前記無線装置から送信された情報要求パケットを受信する要求受信処理と、を含む送受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、
前記同期パケット送信処理は、
前記同期パケットに応答すべき前記無線装置を指定する応答指定情報を前記同期パケットに含ませる処理を含み、
前記要求受信処理は、
前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を求める処理を含み、
前記制御部は、
先の前記送受信処理で求められた前記情報要求受信時刻と、次の前記送受信処理で前記同期パケットが送信される処理を示す同期パケット送信時刻とを、当該次の前記送受信処理で送信される前記同期パケットに含ませることを特徴とする基地局。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の基地局において、
前記制御部は、
予め登録された複数の前記無線装置との間でパケットを送受信する処理を前記無線部と共に実行し、
繰り返し送信する前記同期パケットに、各前記無線装置が順に指定されるように、各前記無線装置に対する前記応答指定情報を順に含ませることを特徴とする基地局。

【請求項4】

請求項３に記載の基地局において、
前記制御部は、
前記同期パケットを送信した後に、前記情報要求パケットを受信しない場合には、次に送信する前記同期パケットに、先に送信した前記同期パケットと同一の前記無線装置を指定する前記応答指定情報を含ませ、
前記同期パケットを予め定められた回数に亘って送信しても前記情報要求パケットが前記無線部で受信されない場合には、前記応答指定情報によって指定される前記無線装置の登録を抹消することを特徴とする基地局。

【請求項5】

請求項１または請求項２に記載の基地局において、
前記制御部は、
予め登録された複数の前記無線装置との間でパケットを送受信する処理を前記無線部と共に実行し、
前記制御部は、
前記要求受信処理を実行した後、次の前記同期パケット送信するまでの間に登録処理を前記無線部と共に実行し、
前記登録処理は、
未登録装置から送信された登録要求情報を受信し、当該登録要求情報を送信した前記未登録装置を、新たな前記無線装置として登録する処理を含むことを特徴とする基地局。

【請求項6】

基地局との間でパケットを送受信する無線部と、
前記無線部を制御する制御部と、を備える無線装置において、
前記制御部は、
前記基地局から送信される同期パケットを受信する同期パケット受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、
自らを応答装置として指定する応答指定情報が前記同期パケットに含まれるときに、情報要求パケットを送信する要求送信処理を、前記無線部と共に実行し、
自らを前記応答装置として指定する前記応答指定情報を含む前記同期パケットは、当該同期パケットより先に前記同期パケットを前記基地局が送信した時刻を示す同期パケット送信時刻を含み、
自らを前記応答装置として指定する前記応答指定情報を含む前記同期パケットの次に前記基地局が送信する前記同期パケットは、前記基地局が前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を含み、
前記同期パケット受信処理は、
前記同期パケットを受信した時刻を示す同期パケット受信時刻を求める処理を含み、
前記要求送信処理は、
前記情報要求パケットを送信した時刻を示す情報要求送信時刻を求める処理を含み、
前記制御部は、
自らが前記応答装置として指定された前記同期パケット受信処理に対応する、前記同期パケット送信時刻、前記同期パケット受信時刻、前記情報要求送信時刻、および、前記情報要求受信時刻に基づいて、前記基地局と前記無線装置との間の伝搬時間を求めることを特徴とする無線装置。

【請求項7】

基地局との間でパケットを送受信する無線部と、
前記無線部を制御する制御部と、を備える無線装置において、
前記制御部は、
前記基地局から送信され、同期パケットを受信する同期パケット受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、
自らを応答装置として指定する応答指定情報が前記同期パケットに含まれるときに、情報要求パケットを送信する要求送信処理を前記無線部と共に実行し、
前記同期パケットは、
前記同期パケット自らが前記基地局から送信された時刻を示す同期パケット送信時刻を含み、
自らを前記応答装置として指定する前記応答指定情報を含む前記同期パケットの次に前記基地局が送信する前記同期パケットは、前記基地局が前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を含み、
前記同期パケット受信処理は、
前記同期パケットを受信した時刻を示す同期パケット受信時刻を求める処理を含み、
前記要求送信処理は、
前記情報要求パケットを送信した時刻を示す情報要求送信時刻を求める処理を含み、
前記制御部は、
自らが前記応答装置として指定された前記同期パケット受信処理に対応する、前記同期パケット送信時刻、前記同期パケット受信時刻、前記情報要求送信時刻、および、前記情報要求受信時刻に基づいて、前記基地局と前記無線装置との間の伝搬時間を求めることを特徴とする無線装置。

【請求項8】

請求項６または請求項７に記載の無線装置において、
前記基地局は、予め登録された複数の無線機との間でパケットを送受信し、
前記同期パケットは、
前記基地局が前記同期パケットを送信した回数を示すシーケンス番号と、前記基地局が登録している前記無線機の個数を示す登録装置数と、を含み、
前記制御部は、
自らを指定する応答指定情報が含まれていた前記同期パケットのうち最新のものに含まれる前記シーケンス番号と、
最後に受信された前記同期パケットに含まれていた前記シーケンス番号および前記登録装置数とに基づいて、自らの登録が抹消されたか否かを判定することを特徴とする無線装置。

【請求項9】

請求項８に記載の無線装置において、
前記制御部は、
前記基地局に自らが登録されていないときに、前記同期パケットを受信したときから所定の登録要求待ち時間が経過したときに、前記基地局に対して登録要求パケットを送信する処理を前記無線部と共に実行することを特徴とする無線装置。

【請求項10】

請求項６または請求項７に記載の無線装置において、
前記基地局は、予め登録された複数の無線機との間でパケットを送受信し、
前記制御部は、
前記基地局に自らが登録されていないときに、前記同期パケットを受信したときから所定の登録要求待ち時間が経過したときに、前記基地局に対して登録要求パケットを送信する処理を前記無線部と共に実行することを特徴とする無線装置。

【請求項11】

請求項６から請求項１０のいずれか１項に記載の無線装置において、
前記伝搬時間に基づいて、前記無線装置が発する時刻を求めることを特徴とする無線装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は基地局および無線装置に関し、特に、パケットの送受信による同期処理に関する。

【背景技術】

【0002】

無線ＬＡＮ（Local Area Network）が広く用いられている。無線ＬＡＮには、インターネット等の通信網に通信接続された複数のアクセスポイントが設置されるものがある。パーソナルコンピュータ、スマートフォン等の情報端末は、アクセスポイントとの間で無線信号によるパケット通信を行い、アクセスポイントを介して通信網に通信接続する。

【0003】

各アクセスポイントは、情報端末との間で無線通信が可能なサービスエリアを形成する。また、各アクセスポイントは情報端末との間で時分割通信を行い、複数の通信回線を実現する。情報端末は、あるサービスエリアから他のサービスエリアに移動するときにはハンドオーバ処理によって途切れのない通信を行う。このように、各アクセスポイントが時分割通信を行い、複数のアクセスポイントが連携して動作するためには、各アクセスポイントのパケット送受信タイミングが同期している必要がある。

【0004】

そこで、各アクセスポイントは、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）から送信された信号から同期処理用の時刻情報を取得する。また、各アクセスポイントが、ＮＴＰ（Network Time Protocol）を用いてインターネットから時刻情報を取得する無線ＬＡＮもある。

【0005】

以下の特許文献１には、基地局と複数の同期用無線装置との間でパケットを送受信することで、各同期用無線装置が備えるローカル時計を、基地局が備える基地局時計に同期させる無線通信システムが記載されている。基地局は、ＧＰＳ衛星から基準時刻情報を受信し、基地局時計が発する時刻を基準時刻情報が示す基準時刻に同期させる。これによって、各同期用無線装置が備えるローカル時計が発する時刻が、基準時刻に同期する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１７－１８４１４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

特許文献１に記載されている無線通信システムでは、基地局が複数の同期用無線装置に同期パケットを同報送信し、各同期用無線装置は、同期パケットに応答して基地局に情報要求パケットを送信する。基地局から送信された１つの同期パケットに対して複数の同期用無線装置が情報要求パケットを送信するため、複数の同期用無線装置のそれぞれが１回の同期処理を実行するのに必要な時間が長くなる。これによって、同期処理の頻度が低下し、同期用無線装置の台数によっては時刻同期の精度が低下してしまうことがある。

【0008】

本発明の目的は、基地局と複数の無線装置との間の時刻同期の精度を高めることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明は、複数の無線装置との間でパケットを送受信する無線部と、前記無線部を制御する制御部と、を備える基地局において、前記制御部は、各前記無線装置に同期パケットを同報送信する同期パケット送信処理と、前記同期パケットに応答した前記無線装置から送信された情報要求パケットを受信する要求受信処理と、を含む送受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、前記同期パケット送信処理は、前記同期パケットに応答すべき前記無線装置を指定する応答指定情報を前記同期パケットに含ませる処理を含み、前記要求受信処理は、前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を求める処理を含み、前記制御部は、先の前記送受信処理で前記同期パケットが送信された時刻を示す同期パケット送信時刻と、先の前記送受信処理で求められた前記情報要求受信時刻とを、次の前記送受信処理で送信される前記同期パケットに含ませることを特徴とする。

【0010】

また、本発明は、複数の無線装置との間でパケットを送受信する無線部と、前記無線部を制御する制御部と、を備える基地局において、前記制御部は、各前記無線装置に同期パケットを同報送信する同期パケット送信処理と、前記同期パケットに応答した前記無線装置から送信された情報要求パケットを受信する要求受信処理と、を含む送受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、前記同期パケット送信処理は、前記同期パケットに応答すべき前記無線装置を指定する応答指定情報を前記同期パケットに含ませる処理を含み、前記要求受信処理は、前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を求める処理を含み、前記制御部は、先の前記送受信処理で求められた前記情報要求受信時刻と、次の前記送受信処理で前記同期パケットが送信される処理を示す同期パケット送信時刻とを、当該次の前記送受信処理で送信される前記同期パケットに含ませることを特徴とする。

【0011】

望ましくは、前記制御部は、予め登録された複数の前記無線装置との間でパケットを送受信する処理を前記無線部と共に実行し、繰り返し送信する前記同期パケットに、各前記無線装置が順に指定されるように、各前記無線装置に対する前記応答指定情報を順に含ませる。

【0012】

望ましくは、前記制御部は、前記同期パケットを送信した後に、前記情報要求パケットを受信しない場合には、次に送信する前記同期パケットに、先に送信した前記同期パケットと同一の前記無線装置を指定する前記応答指定情報を含ませ、前記同期パケットを予め定められた回数に亘って送信しても前記情報要求パケットが前記無線部で受信されない場合には、前記応答指定情報によって指定される前記無線装置の登録を抹消する。

【0013】

望ましくは、前記制御部は、予め登録された複数の前記無線装置との間でパケットを送受信する処理を前記無線部と共に実行し、前記制御部は、前記要求受信処理を実行した後、次の前記同期パケット送信するまでの間に登録処理を前記無線部と共に実行し、前記登録処理は、未登録装置から送信された登録要求情報を受信し、当該登録要求情報を送信した前記未登録装置を、新たな前記無線装置として登録する処理を含む。

【0014】

また、本発明は、基地局との間でパケットを送受信する無線部と、前記無線部を制御する制御部と、を備える無線装置において、前記制御部は、前記基地局から送信される同期パケットを受信する同期パケット受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、自らを応答装置として指定する応答指定情報が前記同期パケットに含まれるときに、情報要求パケットを送信する要求送信処理を、前記無線部と共に実行し、自らを前記応答装置として指定する前記応答指定情報を含む前記同期パケットは、当該同期パケットより先に前記同期パケットを前記基地局が送信した時刻を示す同期パケット送信時刻を含み、自らを前記応答装置として指定する前記応答指定情報を含む前記同期パケットの次に前記基地局が送信する前記同期パケットは、前記基地局が前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を含み、前記同期パケット受信処理は、前記同期パケットを受信した時刻を示す同期パケット受信時刻を求める処理を含み、前記要求送信処理は、前記情報要求パケットを送信した時刻を示す情報要求送信時刻を求める処理を含み、前記制御部は、自らが前記応答装置として指定された前記同期パケット受信処理に対応する、前記同期パケット送信時刻、前記同期パケット受信時刻、前記情報要求送信時刻、および、前記情報要求受信時刻に基づいて、前記基地局と前記無線装置との間の伝搬時間を求めることを特徴とする。

【0015】

また、本発明は、基地局との間でパケットを送受信する無線部と、前記無線部を制御する制御部と、を備える無線装置において、前記制御部は、前記基地局から送信され、同期パケットを受信する同期パケット受信処理を前記無線部と共に繰り返し実行し、自らを応答装置として指定する応答指定情報が前記同期パケットに含まれるときに、情報要求パケットを送信する要求送信処理を前記無線部と共に実行し、前記同期パケットは、前記同期パケット自らが前記基地局から送信された時刻を示す同期パケット送信時刻を含み、自らを前記応答装置として指定する前記応答指定情報を含む前記同期パケットの次に前記基地局が送信する前記同期パケットは、前記基地局が前記情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を含み、前記同期パケット受信処理は、前記同期パケットを受信した時刻を示す同期パケット受信時刻を求める処理を含み、前記要求送信処理は、前記情報要求パケットを送信した時刻を示す情報要求送信時刻を求める処理を含み、前記制御部は、自らが前記応答装置として指定された前記同期パケット受信処理に対応する、前記同期パケット送信時刻、前記同期パケット受信時刻、前記情報要求送信時刻、および、前記情報要求受信時刻に基づいて、前記基地局と前記無線装置との間の伝搬時間を求めることを特徴とする。

【0016】

望ましくは、前記基地局は、予め登録された複数の無線機との間でパケットを送受信し、前記同期パケットは、前記基地局が前記同期パケットを送信した回数を示すシーケンス番号と、前記基地局が登録している前記無線機の個数を示す登録装置数と、を含み、前記制御部は、自らを指定する応答指定情報が含まれていた前記同期パケットのうち最新のものに含まれる前記シーケンス番号と、最後に受信された前記同期パケットに含まれていた前記シーケンス番号および前記登録装置数とに基づいて、自らの登録が抹消されたか否かを判定する。

【0017】

望ましくは、前記制御部は、前記基地局に自らが登録されていないときに、前記同期パケットを受信したときから所定の登録要求待ち時間が経過したときに、前記基地局に対して登録要求パケットを送信する処理を前記無線部と共に実行する。

【0018】

望ましくは、前記基地局は、予め登録された複数の無線機との間でパケットを送受信し、前記制御部は、前記基地局に自らが登録されていないときに、前記同期パケットを受信したときから所定の登録要求待ち時間が経過したときに、前記基地局に対して登録要求パケットを送信する処理を前記無線部と共に実行する。

【0019】

望ましくは、前記無線装置は、前記伝搬時間に基づいて、前記無線装置が発する時刻を求める。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、基地局と複数の無線装置との間の時刻同期の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】通信システムの構成を示す図である。

【図2】同期処理のシーケンスチャートである。

【図3】通信システムで用いられるパケットの構成を示す図である。

【図4】登録処理のシーケンスチャートである。

【図5】応用実施形態に係る通信システムの構成を示す図である。

【図6】アドホック通信システムの構成を示す図である。

【図7】基地局のハードウエアの例を示す図である。

【図8】同期用無線装置のハードウエアの例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

図１には、本発明の実施形態に係る通信システム１００の構成が示されている。通信システム１００は、基地局１０、アクセスポイント１２－１～１２－ｎ、および情報端末２０を備えている。

【0023】

各アクセスポイント１２－ｊ（ｊは、１～ｎのうちいずれかの整数）はインターネット１８に接続されており、無線ＬＡＮを構成する。情報端末２０は、例えば、業務用コンピュータ、パーソナルコンピュータ、スマートフォン等である。

【0024】

各アクセスポイント１２－ｊは、情報端末２０との無線通信が可能なサービスエリアを形成する。情報端末２０は、自らが存在するサービスエリアを形成するアクセスポイントと無線通信を行い、インターネット１８に通信接続する。

【0025】

基地局１０は、動作タイミング規定用の基地局時計を備えている。基地局１０は、ＧＰＳ衛星から基準時刻情報を受信し、基地局時計が発する時刻（基地局時刻）を基準時刻情報が表す基準時刻に合わせる。

【0026】

アクセスポイント１２－ｊは、同期用無線装置１４－ｊおよび無線ＬＡＮノード１６－ｊを備えている。同期用無線装置１４－ｊは、無線ＬＡＮノード１６－ｊに時刻を出力するローカル時計を備えている。基地局１０は、アクセスポイント１２－１～１２－ｎがそれぞれ備える同期用無線装置１４－１～１４－ｎのＩＤ（Identification）を自らのメモリに記憶し、基地局１０には、同期用無線装置１４－１～１４－ｎが無線通信の相手として登録されている。なお、以下の説明では、同期用無線装置１４－１～１４－ｎを包括的に示す符号として、「１４」の符号を用いる場合がある。

【0027】

基地局１０は、自らに登録された同期用無線装置１４－ｊとの間で通信を行い、同期用無線装置１４－ｊと共に同期処理を実行する。同期用無線装置１４－ｊは、同期処理を実行することによって、自らのローカル時計が発する時刻を基地局時刻に合わせる。ローカル時計は、基地局時刻に合わせられた時刻を無線ＬＡＮノード１６－ｊに与える。無線ＬＡＮノード１６－ｊは、ローカル時計から与えられた時刻に従うタイミングで動作する。これによって、無線ＬＡＮノード１６－１～１６－３の動作が同期する。

【0028】

図２には、通信システム１００で実行される同期処理のシーケンスチャートが示されている。同期処理では、基地局１０が所定の送信周期ＳＴで各同期用無線装置１４に同期パケットを繰り返し送信する。同期パケットには、ｎ台の同期用無線装置１４－１～１４－ｎのうち、同期パケットに応答すべきもの（応答装置）１台を指定する応答指定情報が含まれている。

【0029】

基地局１０が繰り返し送信する同期パケットには、同期用無線装置１４－１～１４－ｎが応答装置として１台ずつ順に指定されるように、各同期用無線装置１４－１～１４－ｎに対する応答指定情報が順に含められる。本実施形態では、基地局１０は、第１回目に送信する同期パケットに、同期用無線装置１４－１を応答装置として指定する応答指定情報を含ませる。基地局１０は、第２回目に送信する同期パケットに、同期用無線装置１４－２を応答装置として指定する応答指定情報を含ませる。・・・・・基地局１０は、第ｊ回目に送信する同期パケットに、同期用無線装置１４－ｊを応答装置として指定する応答指定情報を含ませる。・・・・・基地局１０は、第ｎ回目に送信する同期パケットに、同期用無線装置１４－ｎを応答装置として指定する応答指定情報を含ませる。

【0030】

基地局１０は、第ｎ＋１回目に送信する同期パケットを、再び第１回目に送信する同期パケットとする。すなわち、基地局１０は、再度の第１回目（実際の回数をｎで除した際の余り）に送信する同期パケットに、同期用無線装置１４－１を再び応答装置として指定する応答指定情報を含ませる。このように、同期用無線装置１４－１～１４－ｎが１台ずつ順に、さらには巡回的に指定されるように、各同期用無線装置１４－１～１４－ｎに対する応答指定情報が、繰り返し送信される同期パケットに順に含められる。

【0031】

各同期用無線装置１４－ｊは、自らを応答装置として指定する同期用パケットを受信したときは、情報要求パケットを基地局１０に送信する。基地局１０は、情報要求パケットを受信し、情報要求パケットに応じて求めた情報を、次に送信する同期パケットに含ませる。応答装置として指定された同期用無線装置は、第ｊ＋１番目に基地局１０から送信された同期パケットを受信し、同期パケットに含まれる情報を用いて同期処理を実行する。

【0032】

図３には、通信システム１００で用いられるパケットの構成が示されている。この図に示されたパケットの構成は概略を示したものであり、必要に応じて様々な情報が付け加えられてもよい。パケットは、ヘッダ部３０およびペイロード部３２を備えている。ヘッダ部３０は、送信先アドレス、送信元アドレス、種別情報およびシーケンス番号を含んでいる。

【0033】

送信先アドレスは、パケットの宛先の装置を示すアドレスである。送信元アドレスは、パケットを送信する装置を示すアドレスである。各アドレスには、基地局１０または同期用無線装置１４に割り当てられたＩＤが用いられてよい。種別情報は、パケットが同期パケット、情報要求パケット、または、後述する登録要求パケットのいずれであるかを示す。シーケンス番号は、１回送信されるごとに、１が加算されていく番号であり、パケットが送信された回数を示す。シーケンス番号は、パケットが、同期パケット、情報要求パケット、および登録要求パケットのそれぞれである場合について独立にカウントされる。

【0034】

ペイロード部３２は、初期時刻、情報要求受信時刻、応答指定情報、登録装置数および誤り訂正符号を備えている。初期時刻、情報要求受信時刻および応答指定情報は、このパケットの種別が同期パケットである場合に用いられる。初期時刻は、１つ前の同期シーケンスにおいて、基地局１０から同期パケットが送信された時刻を示す。情報要求受信時刻は、１つ前の同期シーケンスにおいて、情報要求パケットが基地局１０で受信された時刻を示す。ここで、同期シーケンスとは、１送信周期ＳＴの間に基地局１０と各同期用無線装置１４との間で実行される一連の処理をいう。

【0035】

応答指定情報は、応答装置として指定した同期用無線装置１４のＩＤを含む。すなわち、応答指定情報に含まれているＩＤを有する同期用無線装置１４が応答装置として指定される。登録装置数は、基地局１０に登録されている同期用無線装置１４の数を示す。誤り訂正符号は、パケットを構成する符号についての誤り検出および誤り訂正を、基地局１０および同期用無線装置１４が実行するための符号である。

【0036】

同期処理について図２に戻って具体的に説明する。基地局１０は、初期時刻ｔ０－ｊに同期用無線装置１４－１～１４－ｎを宛先とする同期パケットを送信する（Ｓ１－１）。同期パケットは、同期処理を実行するタイミングを規定するために同期用無線装置１４－１～１４－ｎに送信するパケットである。同期パケットを送信する際に、基地局１０は、同期用無線装置１４－１～１４－ｎに対して共通に割り当てられた同報アドレスを同期パケットに含ませる。各同期用無線装置１４は、同期パケットを受信し、同期パケットに同報アドレスが含まれていることを認識することで、同期パケットに応じた処理を実行する。

【0037】

図２に示されているように、同期用無線装置１４－１は、初期時刻ｔ０－１より後の時刻ｔ１－１に、第１回目の同期シーケンスにおいて基地局１０から送信された同期パケットを受信する（Ｓ１－１）。同期用無線装置１４－１は、受信した同期パケットに、自らを応答装置として指定する応答指定情報が含まれていることを認識すると、時刻ｔ２－１に情報要求パケットを基地局１０に送信する（Ｓ２－１）。基地局１０は、時刻ｔ３－１に情報要求パケットを受信する。

【0038】

同様に、同期用無線装置１４－２は、初期時刻ｔ０－２より後の時刻ｔ１－２に、第２回目の同期シーケンスにおいて基地局１０から送信された同期パケットを受信する（Ｓ１－２）。同期用無線装置１４－２は、受信した同期パケットに、自らを応答装置として指定する応答指定情報が含まれていることを認識すると、時刻ｔ２－２に情報要求パケットを基地局１０に送信する（Ｓ２－２）。基地局１０は、時刻ｔ３－２に情報要求パケットを受信する。

【0039】

このように、ｊを１～ｎのうちいずれかの整数として、同期用無線装置１４－ｊは、初期時刻ｔ０－ｊより後の時刻ｔ１－ｊに、第ｊ番目の同期シーケンスにおいて基地局１０から送信された同期パケットを受信する（Ｓ１－ｊ）。同期用無線装置１４－ｊは、受信した同期パケットに、自らを応答装置として指定する応答指定情報が含まれていることを認識すると、時刻ｔ２－ｊに情報要求パケットを基地局１０に送信する（Ｓ２－ｊ）。基地局１０は、時刻ｔ３－ｉに情報要求パケットを受信する。

【0040】

第ｊ番目の同期シーケンスにおいて、基地局１０は、同期パケットを送信した初期時刻ｔ０－ｊ（同期パケット送信時刻ｔ０－ｊ）を自らの基地局時計によって求め、初期時刻ｔ０－ｊを記憶する。また、基地局１０は、情報要求パケットを受信した情報要求受信時刻ｔ３－ｊを自らの基地局時計によって求め、情報要求受信時刻ｔ３－ｊを記憶する。

【0041】

基地局１０は、第ｊ＋１番目の同期シーケンスにおいて送信する同期パケットに、同期パケット送信時刻ｔ０－ｊと、情報要求受信時刻ｔ３－ｊを含ませる。

【0042】

第ｊ番目の同期シーケンスにおいて同期用無線装置１４－ｊは、同期パケットを受信した同期パケット受信時刻ｔ１－ｊを、自らが備えるローカル時計によって求め、同期パケット受信時刻ｔ１－ｊを記憶する。また、同期用無線装置１４－ｊは、情報要求パケットを送信した情報要求送信時刻ｔ２－ｊを、自らが備えるローカル時計によって求め、情報要求送信時刻ｔ２－ｊを記憶する。

【0043】

また、第ｊ＋１番目の同期シーケンスにおいて同期用無線装置１４－ｊは、受信した同期パケットから、同期パケット送信時刻ｔ０－ｊおよび情報要求受信時刻ｔ３－ｊを取得する。

【0044】

このように、同期用無線装置１４－ｊは、第ｊ番目の同期シーケンスと、第ｊ＋１番目の同期シーケンスを実行することで、同期パケット送信時刻ｔ０－ｊ、同期パケット受信時刻ｔ１－ｊ、情報要求送信時刻ｔ２－ｊおよび情報要求受信時刻ｔ３－ｊを取得する。

【0045】

同期用無線装置１４－ｊは、次の（数１）に従って、同期用無線装置１４－ｊと基地局１０との間の伝搬時間Ｄｊを求める。ただし、（数１）では、数式を見易くするため、「－ｊ」の符号は単に「ｊ」と表記されている。伝搬時間Ｄｊは、基地局１０と同期用無線装置１４－ｊとの間でパケットを送信するのに要される遅延時間である。

【0046】

（数１）Ｄｊ＝［（ｔ１ｊ－ｔ０ｊ）＋（ｔ３ｊ－ｔ２ｊ）］／２

【0047】

（数１）は次のように導かれる。初期時刻ｔ０－ｊおよび情報要求受信時刻ｔ３－ｊは基地局１０が備える基地局時計によって求められた時刻であり、同期パケット受信時刻ｔ１－ｊおよび情報要求送信時刻ｔ２－ｊは、同期用無線装置１４－ｊが備えるローカル時計によって求められた時刻である。基地局時計に対してローカル時計がオフセット時間Ｔｏだけ進んでいるものとすると、同期パケットの伝搬時間Ｄｓ、および情報要求パケットの伝搬時間Ｄｄはそれぞれ（数２）および（数３）のように表される。

【0048】

（数２）Ｄｓ＝ｔ１ｊ－ｔ０ｊ－Ｔｏ
（数３）Ｄｄ＝ｔ３ｊ－ｔ２ｊ＋Ｔｏ

【0049】

伝搬時間Ｄｓと伝搬時間Ｄｄは等しくＤｊであるため、（数２）および（数３）の両辺を加算して２で割ることで（数１）が求められる。

【0050】

同期用無線装置１４－ｊは、次の（数４）に従ってオフセット時間Ｔｏを求める。

【0051】

（数４）Ｔｏ＝（ｔ１ｊ－ｔ０ｊ）－Ｄｊ

【0052】

同期用無線装置１４－ｊは、自らのローカル時計の時刻からオフセット時間Ｔｏを減算することで、自らのローカル時計の時刻を基地局時刻に合わせる。同期用無線装置１４－ｊは、無線ＬＡＮノード１６－ｊ（図１）に自らのローカル時計の時刻を出力する。

【0053】

なお、同期用無線装置１４－ｊは、（数４）の代わりに、次の（数５）に基づいてオフセット時間Ｔｏを求め、自らのローカル時計の時刻を基地局時刻に合わせてもよい。

【0054】

（数５）Ｔｏ＝［（ｔ１ｊ－ｔ０ｊ）－（ｔ３ｊ－ｔ２ｊ）］／２

【0055】

（数５）は、（数２）および（数３）をオフセット時間Ｔｏについて解くことで求められる式である。また、（数５）は、（数４）のＤｊに（数１）のＤｊを代入することによっても求められる。

【0056】

ｎ台の同期用無線装置１４－１～１４－ｎのうち、同期用無線装置１４－ｊを除くその他の同期用無線装置１４－ｋ（ｋは、１～ｎのうちｊを除く、いずれかの整数）も同様の処理を実行する。すなわち、同期用無線装置１４－ｋは、第ｋ番目の同期シーケンスを実行した後に、第ｋ＋１番目の同期シーケンスを実行することで、同期パケット送信時刻ｔ０－ｋ、同期パケット受信時刻ｔ１－ｋ、情報要求送信時刻ｔ２－ｋおよび情報要求受信時刻ｔ３－ｋを取得する。同期用無線装置１４－ｋは、同期用無線装置１４－ｊと同様の処理によってオフセット時間を求め、自らが備えるローカル時計の時刻からオフセット時間を減算した時刻に、自らが備えるローカル時計の時刻を合わせる。同期用無線装置１４－ｋは、自らに付設された無線ＬＡＮノードに自らのローカル時計が発する時刻を出力する。

【0057】

なお、同期用無線装置１４－ｊは、第ｊ＋１番目の同期シーケンスを実行する度に、（数１）に従って伝搬時間Ｄｊを更新し、第ｊ＋１番目でない第ｈ番目の同期シーケンスでは、先に求め記憶した伝搬時間Ｄｊを用いて同期処理を実行してよい。すなわち、第ｈ番目の同期シーケンスでは、同期用無線装置１４－ｊは、先の第ｊ＋１番目の同期シーケンスを実行したときに求め記憶した伝搬時間Ｄｊを用いて、（数４）と同様の意義を有する下記の（数６）に従ってオフセット時間Ｔｏを求め同期処理を実行してよい。ここで、先の第ｊ＋１番目とは、最後に第１回目～第ｎ回目として一巡した同期シーケンスに対し、先に第１回目～第ｎ回目として一巡した同期シーケンスのうちの第ｊ＋１番目の同期シーケンスをいう。

【0058】

（数６）Ｔｏ＝［ｔ１（ｈ－１）－ｔ０（ｈ－１）］－Ｄｊ

【0059】

（数６）における同期パケット受信時刻ｔ１（ｈ－１）は、第ｈ－１番目の同期シーケンスで、同期用無線装置１４－ｊが同期パケットを受信した時刻である。同期パケット送信時刻ｔ０（ｈ－１）は、第ｈ番目の同期シーケンスで同期用無線装置１４－ｊが受信した同期パケットに含まれる同期パケット送信時刻である。

【0060】

なお、第ｊ＋１番目の同期シーケンスを実行したときに、同期用無線装置１４－ｊは、過去において第１回目～第ｎ回目の同期シーケンスをＮ回繰り返したＮ巡回について、（数１）に従って求めたＮ個の伝搬時間Ｄｊと、最後の１巡回について（数１）に従って求めた伝搬時間Ｄｊとによる統計値に基づいて、統計的伝搬時間ｄｊを求めてもよい。ここで、統計値は、Ｎ＋１個の伝搬時間Ｄｊの平均値、中央値等であってよい。各同期シーケンスでは、同期用無線装置１４－ｊは、伝搬時間Ｄｊに代えて統計的伝搬時間ｄｊを（数４）または（数６）に対して用いて、オフセット時間Ｔｏを求めてもよい。ここで（数４）は、第ｊ＋１番目の同期シーケンスが実行された後に用いられる式であり、（数６）は、第ｈ番目の同期シーケンスが実行された後に用いられる式である。

【0061】

このような処理によって、各無線ＬＡＮノードは、基地局時刻に同期した時刻を取得する。基地局時刻は、ＧＰＳ衛星から送信される基準時刻に同期しているため、各無線ＬＡＮノードが認識する時刻は、基準時刻に同期する。これによって、複数の無線ＬＡＮノードのそれぞれの動作が同期する。

【0062】

本実施形態に係る通信システム１００では、同期シーケンスが繰り返し実行される。各同期用無線装置１４は、同期パケットを受信する度に、各自が備えるローカル時計の時刻を基地局時刻に合わせる。これによって、各無線ＬＡＮノードが認識する時刻を基準時刻に同期させる同期処理が送信周期ＴＳごとに実行される。

【0063】

通信システム１００で実行される処理によれば、特許文献１に記載されているように、１回の同期シーケンスにつき複数台の同期用無線装置が同期処理を実行する場合に比べて送信周期ＳＴが短くなる。これによって、同期用無線装置１４の１台あたりの同期処理の頻度が高くなり、ローカル時計が示す時刻と、基準時計が示す時刻との誤差が小さくなる。また、通信システム１００で実行される処理によれば、同期パケットを受信した同期用無線装置１４－１～１４－ｎのうち、同期パケットに含まれる応答指定情報によって応答装置として指定されたものだけが、情報要求パケットを基地局１０に送信する。これによって、１回の同期シーケンスで基地局１０で受信される情報要求パケットの数が少なくなり、同期シーケンスが単純化される。さらに、複数台の同期用無線装置１４に対応する複数の情報要求受信時刻を、１つの同期パケットに含ませる必要がなく、同期パケットに含ませる情報量が削減される。

【0064】

パケット通信に関する規格であるＩＥＥＥ１５８８では、マスタ（基地局）からスレーブ（同期用無線装置）に送信されるパケットとして、Ｓｙｎｃメッセージ、Ｆｏｌｌｏｗ－ｕｐメッセージおよびＤｅｌａｙ－Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージが規定されている。また、スレーブからマスタに送信されるパケットとしてＤｅｌａｙ－Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージが規定されている。本実施形態に係る通信システム１００では、Ｓｙｎｃメッセージに相当する同期パケット、およびＤｅｌａｙ－Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに相当する情報要求パケットのみが繰り返し同期処理に用いられる。したがって、用いられるパケットの種類は２種類でよいため、ＩＥＥＥ１５８８に従った場合に比べて処理が簡単となり、迅速に同期処理が行われる。

【0065】

上記では、先に基地局１０から送信される同期パケットについての初期時刻ｔ０－ｊを、次に送信される同期パケットによって基地局１０から同期用無線装置１４－ｊに送信する実施形態について説明した。初期時刻ｔ０－ｊは、その初期時刻ｔ０－ｊに送信される同期パケット自身によって基地局１０から同期用無線装置１４－ｊに送信してもよい。この場合、基地局１０は、同期パケットを送信する際に、第１の同期パケットが送信される初期時刻ｔ０－ｊを求め、第１の同期パケットに初期時刻ｔ０－ｊを含ませる。

【0066】

第１の同期パケットを受信した各同期用無線装置１４－ｊは、同期パケット受信時刻ｔ１－ｊを求めて記憶すると共に、第１の同期パケットから初期時刻ｔ０－ｊを抽出し記憶する。そして、情報要求パケットを送信すると共に、情報要求送信時刻ｔ２－ｊを求めて記憶する。同期用無線装置１４－ｊは、次の同期シーケンスで基地局１０から送信される同期パケット（第２の同期パケット）を受信し、第２の同期パケットから情報要求受信時刻ｔ３－ｊを抽出し記憶する。同期用無線装置１４－ｊは、先に記憶された初期時刻ｔ０－ｊ、同期パケット受信時刻ｔ１－ｊ、および情報要求送信時刻ｔ２－ｊに加え、第２の同期パケットから抽出された情報要求受信時刻ｔ３－ｊに基づいてオフセット時間Ｔｏを求め、各自が備えるローカル時計の時刻を基地局時刻に合わせる。

【0067】

なお、上記では、第ｊ回目の同期シーケンスで、同期用無線装置１４－ｊが応答装置として指定される例が示された。この例は説明の便宜上のものであり、第ｊ回目の同期シーケンスでは、必ずしも同期用無線装置１４－ｊが応答装置として指定されなくてもよい。すなわち、第ｊ回目の同期シーケンスで、任意の同期用無線装置１４が応答装置として指定され、複数回に亘る同期シーケンスによって、１台ずつ順に同期用無線装置１４が応答装置として指定されてよい。

【0068】

通信システム１００では、同期用無線装置１４－１～１４－ｎが基地局１０に登録されており、基地局１０は、同期用無線装置１４－１～１４－ｎとの間で同期処理を実行し、同期用無線装置１４－１～１４－ｎとの間で無線通信を行う。以下では、既に登録された同期用無線装置１４－１～１４－ｎとは異なる新たな同期用無線装置１４－（ｎ＋１）を基地局１０が登録する登録処理について説明する。

【0069】

図４には、通信システム１００で実行される登録処理のシーケンスチャートが示されている。新たな同期用無線装置１４－（ｎ＋１）は、時刻ｔ０－１に基地局１０から送信された同期パケットを時刻τ１に受信する。同期用無線装置１４－（ｎ＋１）は、時刻τ１から登録要求待ち時間ＴＲが経過した時に、登録要求パケットを基地局１０に送信する（Ｓ３）。登録要求パケットには、その送信元である同期用無線装置１４－（ｎ＋１）のＩＤが含められる。

【0070】

登録要求待ち時間ＴＲは、既に登録されている同期用無線装置１４－１が情報要求パケットを基地局１０に送信した後に、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）から登録要求パケットが送信されるように決定される。また、登録要求待ち時間ＴＲは、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）が受信した同期パケットに対応する同期シーケンスが完了する前に、登録要求パケットが基地局１０で受信されるように決定される。

【0071】

基地局１０は、時刻τ２に登録要求パケットを受信すると、登録要求パケットから送信元のＩＤを取得し記憶する。これによって、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）が基地局１０に登録される。

【0072】

基地局１０は、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）を登録した同期シーケンスの直後の同期シーケンスで送信する同期パケットに、新たに登録した同期用無線装置１４－（ｎ＋１）を応答装置として指定する応答指定情報を含ませる。

【0073】

図４に示されているように、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）は、初期時刻ｔ０－２より後の時刻ｔ１－２に、第２回目の同期シーケンスにおいて基地局１０から送信された同期パケットを受信する（Ｓ１－２）。同期用無線装置１４－（ｎ＋１）は、受信した同期パケットに、自らを応答装置として指定する応答指定情報が含まれていることを認識すると、時刻ｔ２－２に情報要求パケットを基地局１０に送信する（Ｓ２－２）。基地局１０は、時刻ｔ３－２に情報要求パケットを受信する。

【0074】

同期用無線装置１４－２は、初期時刻ｔ０－３より後の時刻ｔ１－３に、第３回目の同期シーケンスにおいて基地局１０から送信された同期パケットを受信する（Ｓ１－３）。同期用無線装置１４－３は、受信した同期パケットに、自らを応答装置として指定する応答指定情報が含まれていることを認識すると、時刻ｔ２－３に情報要求パケットを基地局１０に送信する（Ｓ２－３）。基地局１０は、時刻ｔ３－３に情報要求パケットを受信する。

【0075】

このように、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）が、登録要求パケットを基地局１０に送信した同期シーケンスの直後の同期シーケンスでは、同期用無線装置１４－２が応答装置として指定されず、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）が先に応答装置として指定される。そして、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）が応答装置として指定された後に繰り返される同期シーケンスで、同期用無線装置１４－２以降が順に応答装置として指定される。これによって、新たに登録された同期用無線装置１４－（ｎ＋１）に対する同期処理が、他の登録済みの同期用無線装置１４に対する同期処理よりも優先的に実行される。

【0076】

上記では、第１回目の同期シーケンスにおいて、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）を基地局１０に登録する処理が示された。同期用無線装置１４－（ｎ＋１）は、第ｊ回目の同期シーケンスで基地局１０に登録されてもよい。この場合、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）が基地局１０に登録された同期シーケンスの直後の同期シーケンスにおいて、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）が応答装置として指定される。さらに、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）の登録がなければ応答装置として指定される予定であった他の同期用無線装置１４が、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）の次に応答装置として指定される。

【0077】

なお、登録要求待ち時間ＴＲは、同期用無線装置１４ごとにランダムに決定される値であってよい。この場合、同期用無線装置１４はキャリアセンスを実行する。すなわち、登済みの他の同期用無線装置１４から送信された情報要求パケットが基地局１０に送信されている間は、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）は登録要求パケットの送信動作を停止する。そして、情報要求パケットが基地局１０に送信された後に、同期用無線装置１４－（ｎ＋１）は基地局１０に登録要求パケットを送信する。

【0078】

通信システム１００では、同期パケットを送信してから送信周期ＳＴが経過するまでの間に、基地局１０が情報要求パケットを受信しない場合、基地局１０は、次の同期シーケンスにおいて、先の同期シーケンスと同一の同期用無線装置１４を応答装置として指定する。すなわち、基地局１０は、次の同期シーケンスにおいて、先の同期シーケンスと同一の同期用無線装置１４を応答装置として指定する応答指定情報を同期パケットに含ませる。

【0079】

基地局１０で情報要求パケットが受信されない原因には、通信状況が良好でないこと、応答装置として指定された同期用無線装置１４の電源が遮断されたこと、応答装置として指定された同期用無線装置１４に動作不良が生じたこと等がある。

【0080】

このように、基地局１０が情報要求パケットを受信しない場合、最初に情報要求パケットを受信しない同期シーケンスを含めて、最大Ｍ回に亘って同一の同期用無線装置１４を応答装置として指定する同期シーケンスを実行する。ここでＭは、予め定められた２以上の整数である。

【0081】

これによって、偶発的に通信状況が良好でなくなった場合であっても、同期シーケンスがＭ回実行される間に通信状況が良好になったときには、応答装置として指定された同期用無線装置１４と基地局１０との間で同期処理が実行される。

【0082】

基地局１０は、第Ｍ＋１回目の同期シーケンスに亘って情報要求パケットを受信しないときには、第Ｍ＋１回目の同期シーケンスにおいて、応答装置として指定していた同期用無線装置１４のＩＤを自らのメモリから削除し、その同期用無線装置１４の登録を抹消する。

【0083】

次に、同期用無線装置１４が、自らが基地局１０に登録されているか否かを判定する処理について説明する。同期用無線装置１４は繰り返し同期パケットを受信し、自らを応答装置として指定する応答指定情報が同期パケットに含まれているときは、情報要求パケットを基地局１０に送信する。同期用無線装置１４は、順次受信する同期パケットのそれぞれから、シーケンス番号と登録装置数を取得する。そして、最後に受信した同期パケットに含まれていたシーケンス番号から、最後に自らを応答装置として指定した同期パケットに含まれていたシーケンス番号を減算した番号差が、最新の登録装置数のＭ倍以上であるときに、自らが基地局１０に登録されていないと判定する。一方、同期用無線装置１４は、番号差が最新の登録装置数のＭ倍未満であるときには、自らは基地局１０に登録されていると判定する。同期用無線装置１４は、自らが基地局１０に登録されていないと判定したときは、次に同期パケットを受信したときに、登録要求パケットを基地局１０に送信してもよい。

【0084】

図５には、応用実施形態に係る通信システム１０２の構成が示されている。この通信システム１０２は、図１に示される通信システム１００に対し、中継局４２を設けたものである。中継局４２は、中継無線装置４４および中継基地局４６を備える。中継無線装置４４は同期用無線装置１４と同様の構成を有し、同期用無線装置１４と同様の処理を実行する。中継基地局４６は基地局１０と同様の構成を有し、基地局１０と同様の処理を実行する。

【0085】

中継無線装置４４は基地局１０との間で同期処理を実行し、そのローカル時計の時刻を基地局時刻に合わせる。中継無線装置４４は、ローカル時計の時刻を中継基地局４６に与える。中継基地局４６は、自らが備える基地局時計の基地局時刻を、中継無線装置４４から与えられた時刻に合わせる。

【0086】

中継基地局４６は、各アクセスポイント１２－ｊ（ｊ＝１または２）が備える同期用無線装置１４－ｊとの間で同期処理を実行する。同期処理を実行すると共に、同期用無線装置１４－ｊは、それぞれに付設された無線ＬＡＮノード１６－ｊにローカル時計の時刻を与える。

【0087】

このような処理によって、各無線ＬＡＮノード１６－ｊは、中継基地局４６の基地局時刻に同期し、さらには、基地局１０の基地局時刻に同期した時刻を取得する。各無線ＬＡＮノード１６－ｊが同期用無線装置１４－ｊから与えられた時刻に従ったタイミングで動作することで、複数のアクセスポイントの動作が同期する。また、基地局１０の基地局時刻は、ＧＰＳ衛星から送信される基準時刻に同期しているため、各アクセスポイントが認識する時刻は、基準時刻に同期する。

【0088】

この通信システム１０２では、各アクセスポイント１２－ｊが、中継局４２との間で同期処理を実行し、中継局４２が基地局１０との間で同期処理を実行する。したがって、図１に示される通信システム１００に比べて、基地局１０と各アクセスポイント１２－ｊの間の距離を大きくしてもよい。

【0089】

同期用無線装置および無線ＬＡＮノードは、無線ＬＡＮのアクセスポイントを構成する他、アドホック無線装置を構成してもよい。複数のアドホック無線装置はマルチホップ通信によって、送信元のアドホック無線装置から宛先のアドホック無線装置にパケットを送信する。マルチホップ通信とは、送信元のアドホック無線装置から送信されたパケットが、他の１つまたは複数のアドホック無線装置による中継送信によって、通信状況によっては直接、宛先のアドホック無線装置に伝送される通信形態をいう。

【0090】

図６にはアドホック通信システム１０４の構成が示されている。アドホック無線装置４８－ｊ（ｊ＝１～ｎ）は、同期用無線装置１４－ｊおよび無線ＬＡＮノード１６－ｊを備える。同期用無線装置１４－ｊは、基地局１０との間で同期処理を実行し、基準時刻に同期した時刻を発生する。同期用無線装置１４－ｊは基準時刻に同期した時刻を無線ＬＡＮノード１６－ｊに与える。無線ＬＡＮノード１６－ｊは、同期用無線装置１４－ｊから与えられた時刻に従って動作する。これによって無線ＬＡＮノード１６－１～１６－３の動作タイミングが同期する。無線ＬＡＮノード１６－１～１６－ｎは動作タイミングが同期した状態でマルチホップ通信を行う。

【0091】

無線ＬＡＮノード１６－ｊには、情報端末２０－ｊが接続されている。情報端末２０－ｊは、無線ＬＡＮノード１６－ｊにマルチホップ通信を行わせることで、宛先の情報端末との間でパケット通信を行う。

【0092】

図７には基地局１０のハードウエアの例が示されている。基地局１０は、ＧＰＳ受信部５０、基地局時計５１、制御部５２、メモリ５３および無線部５４を備える。ＧＰＳ受信部５０は、ＧＰＳ衛星から基準時刻情報を受信し、基準時刻を制御部５２に出力する。基地局時計５１は、基地局時刻を制御部５２に出力する。制御部５２は、基地局時計５１を制御して、基地局時刻を基準時刻に合わせる。

【0093】

無線部５４はパケットを受信し制御部５２に出力する。また、無線部５４は、制御部５２から出力されたパケットを送信する。

【0094】

制御部５２は、例えば、メモリ５３若しくは外部の装置から読み込まれたプログラム、または、予め書き込まれたプログラムによって演算処理を実行するプロセッサによって構成される。制御部５２は、無線部５４と共にパケット送受信処理を実行する。

【0095】

パケット送受信処理は、例えば、（１）同期パケットを各同期用無線装置１４（無線装置）に同報送信する同期パケット送信処理、および（２）同期パケットに応答して各同期用無線装置１４から送信された各情報要求パケットを受信する要求受信処理を含む。

【0096】

また、パケット送信処理は、同期パケットを各同期用無線装置１４に同報送信する処理と、同期パケットに応答すべき同期用無線装置１４を指定する応答指定情報を同期パケットに含ませる処理を含む。

【0097】

要求受信処理は、情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を求める処理を含む。制御部５２は、先のパケット送受信処理で同期パケットが送信された時刻を示す同期パケット送信時刻と、先のパケット送受信処理で同期用無線装置１４に対応して求められた情報要求受信時刻とを、次のパケット送受信処理で送信される同期パケットに含ませる。なお、同期パケット送信時刻は、先のパケット送受信処理で同期パケットが送信された時刻ではなく、同期パケット自らが送信される時刻であってもよい。

【0098】

また、制御部５２は、予め登録された同期用無線装置１４との間でパケットを送受信する処理を無線部５４と共に実行してよい。制御部５２は、繰り返し送信する同期パケットに、複数の同期用無線装置１４が順に指定されるように、各同期用無線装置１４に対する応答指定情報を順に含ませてよい。

【0099】

制御部５２は、同期パケットを送信した後に、情報要求パケットを受信しない場合には、次に送信する同期パケットに、先に送信した同期パケットと同一の同期用無線装置１４を指定する応答指定情報を含ませてよい。この場合、制御部５２は、同期パケットを予め定められた回数（Ｍ回）に亘って送信しても情報要求パケットが無線部５４で受信されない場合には、応答指定情報によって指定される同期用無線装置１４の登録を抹消してよい。

【0100】

制御部５２は、要求受信処理を実行した後、次の同期パケット送信するまでの間に登録処理を無線部５４と共に実行してよい。登録処理は、基地局１０で登録されていない同期用無線装置１４（未登録装置）から送信された登録要求情報を受信し、この登録要求情報を送信した未登録装置を、新たな同期用無線装置１４として登録する処理を含んでよい。

【0101】

図８には同期用無線装置１４のハードウエアの例が示されている。同期用無線装置１４は、制御部５６、ローカル時計５７、インターフェース５８、メモリ５９および無線部６０を備える。インターフェース５８には、上記の無線ＬＡＮノード、情報端末等の情報処理装置が接続される。ローカル時計５７は、インターフェース５８に接続された情報処理装置の動作タイミングを規定する時刻を発し、制御部５６に出力する。

【0102】

無線部６０はパケットを受信し制御部５６に出力する。また、無線部６０は、制御部５６から出力されたパケットを送信する。

【0103】

制御部５６は、例えば、メモリ５９若しくは外部の装置から予め読み込まれたプログラム、または、予め書き込まれたプログラムによって演算処理を実行するプロセッサによって構成される。制御部５６は、パケット受信処理および要求送信処理を無線部６０と共に実行する。

【0104】

パケット受信処理は、例えば、基地局１０から送信され、同期パケットを受信する処理を含む。また、要求送信処理は、例えば、自らを応答装置として指定する応答指定情報が同期パケットに含まれるときに、情報要求パケットを送信する処理を含む。

【0105】

同期用無線装置１４を応答装置として指定する応答指定情報を含む同期パケットは、その同期パケットより先に同期パケットを基地局１０が送信した時刻を示す同期パケット送信時刻を含む。また、同期用無線装置１４を応答装置として指定する応答指定情報を含む同期パケットの次に基地局１０が送信する同期パケットは、基地局１０が情報要求パケットを受信した時刻を示す情報要求受信時刻を含む。

【0106】

同期パケット受信処理には、同期パケットを受信した時刻を示す同期パケット受信時刻を求める処理が含まれる。要求送信処理には、情報要求パケットを送信した時刻を示す情報要求送信時刻を求める処理が含まれる。なお、同期パケット送信時刻は、先のパケット受信処理で基地局１０が同期パケットを送信した時刻ではなく、同期パケット自らが基地局１０から送信された時刻であってもよい。

【0107】

制御部５６は、自らを備える同期用無線装置１４が応答装置として指定された同期パケット受信処理に対応する、初期時刻、同期パケット受信時刻、情報要求送信時刻、および、情報要求受信時刻に基づいて、基地局１０と同期用無線装置１４との間の伝搬時間を求める。同期用無線装置１４は、このようにして求めた伝搬時間と、同一の同期シーケンスにおける同期パケット送信時刻および送信パケット受信時刻とに基づいてローカル時計５７を制御し、ローカル時計５７が発する時刻を基地局時刻に合わせる。

【0108】

制御部５６は、インターフェース５８に接続された情報処理装置に、ローカル時計５７が発する時刻を出力する。

【0109】

同期パケットは、基地局１０が同期パケットを送信した回数を示すシーケンス番号と、基地局１０が登録している無線機（同期用無線装置）の個数を示す登録装置数とを含んでよい。この場合、制御部５６は、自らを搭載する同期用無線装置１４を指定する応答指定情報が含まれていた同期パケットのうち最新のものに含まれるシーケンス番号と、最後に受信された同期パケットに含まれていたシーケンス番号および登録装置数とに基づいて、自らの登録が抹消されたか否かを判定してよい。

【0110】

制御部５６は、基地局１０に自らが登録されていないときに、同期パケットを受信したときから所定の登録要求待ち時間が経過したときに、基地局１０に対して登録要求パケットを送信する処理を無線部６０と共に実行してよい。

【符号の説明】

【0111】

１０ 基地局、１２－１～１２－n アクセスポイント、１４，１４－１～１４－n 同期用無線装置、１６－１～１６－n 無線ＬＡＮノード、１８ インターネット、２０ 情報端末、２２ ヘッダ部、３２ ペイロード部、４２ 中継局、４４ 中継無線装置、４６ 中継基地局、４８－１～４８－n アドホック無線装置、５０ ＧＰＳ受信部、５１ 基地局時計、５３，５９ メモリ、５２，５６ 制御部、５４，６０ 無線部、５７ ローカル時計、５８ インターフェース。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】