特許 7391803 無線通信システム、無線装置およびプログラム

(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】

(24)【登録日】2023-11-27

(45)【発行日】2023-12-05

(54)【発明の名称】無線通信システム、無線装置およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H04W 72/0446 20230101AFI20231128BHJP

   H04W 84/18 20090101ALI20231128BHJP

   H04W 56/00 20090101ALI20231128BHJP

   H04J 3/16 20060101ALI20231128BHJP

   H04J 3/00 20060101ALI20231128BHJP

【ＦＩ】

H04W72/0446

H04W84/18

H04W56/00 130

H04J3/16 Z

H04J3/00 B

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2020153344

(22)【出願日】2020-09-11

(65)【公開番号】P2022047429

(43)【公開日】2022-03-24

【審査請求日】2022-08-25

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】金 瑞旭

(72)【発明者】

【氏名】兪 ユ

【審査官】谷岡 佳彦

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１６３３０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５７４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１２１９０６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０４Ｂ ７／２４－ ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００－９９／００

Ｈ０４Ｊ ３／１６

Ｈ０４Ｊ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

マルチホップネットワークを構成する複数の無線装置を含む無線通信システムであって、
前記複数の無線装置のそれぞれは、
所定の時間長である予め定められた数の複数のスロットを含むフレームのタイミングを同期して管理し、
前記フレームに含まれる少なくとも１つのスロットに対して排他的に対応付けられ、
前記フレームにおける自装置に対応付けられたスロットにおいてデータを送信可能であり、
予め定められたＸ個（Ｘは、２以上の整数）の前記フレームを含むアップリンク周期、および、予め定められたＹ個（Ｙは、２以上の整数）の前記フレームを含むダウンリンク周期のタイミングを同期して管理し、前記Ｘ個と前記Ｙ個とは、異なる値であり、
予め定められた規則に従って、前記複数の無線装置のそれぞれにおけるホップ数を、前記アップリンク周期における少なくとも１つの前記フレーム、および、前記ダウンリンク周期における少なくとも１つの前記フレームに割り当て、前記ホップ数は、対象の無線装置からルート位置の無線装置へとデータを送信する最短経路上における、データを送信する無線装置の数を表し、
前記アップリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける上り方向のデータを送信し、
前記ダウンリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける下り方向のデータを送信し、
前記アップリンク周期である第１アップリンク周期に含まれる前記Ｘ個のフレームのうちの第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第１フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数とを、同一とし、
前記第１アップリンク周期とは異なる前記アップリンク周期である第２アップリンク周期に含まれる、前記Ｘ個のフレームのうちの第２フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数と、同一とし、
前記第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームに割り当てる前記ホップ数とを異なる値とする
無線通信システム。

【請求項2】

前記アップリンク周期である第１周期は、Ｎ１個（Ｎ１は、２以上の整数）のフレームを含み、
前記複数の無線装置のそれぞれは、前記第１周期に含まれるｎ番目（ｎは、１以上Ｎ１以下の整数）のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（Ｎ１－ｎ）となる前記ホップ数を割り当てる
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項3】

前記ダウンリンク周期である第２周期は、Ｎ２個のフレームを含み、
前記複数の無線装置のそれぞれは、
前記第２周期毎に、Ｎ２個のフレームの位置を表すｍ（ｍは、１以上Ｎ２以下の整数）を、１から順に１ずつ増加させながら、ｍ番目のフレームに前記ホップ数を割り当て、
前記ｍ番目のフレームに対する前記ホップ数の割り当てにおいて、
（Ｎ１－ｊ）＜ｍではない場合、前記ｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（ｍ－１）となる前記ホップ数を割り当て、
（Ｎ１－ｊ）＜ｍである場合、前記ｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（ｍ－２）となる前記ホップ数を割り当て、
前記ｊは、０から（Ｎ１－１）までの間を、前記第２周期毎に１ずつ増加する値であり、
前記複数の無線装置のそれぞれは、Ｎ１個の前記第２周期毎に、前記ホップ数の割り当てを繰り返す
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項4】

前記ダウンリンク周期である第１周期は、Ｎ１個（Ｎ１は、２以上の整数）のフレームを含み、
前記複数の無線装置のそれぞれは、
前記第１周期に含まれるｎ番目（ｎは、１以上Ｎ１以下の整数）のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（ｎ－１）となる前記ホップ数を割り当てる
請求項１に記載の無線通信システム。

【請求項5】

前記アップリンク周期である第２周期は、Ｎ２個のフレームを含み、
前記複数の無線装置のそれぞれは、
前記第２周期毎に、Ｎ２個のフレームの位置を表すｍ（ｍは、１以上Ｎ２以下の整数）を、１から順に１ずつ増加させながら、ｍ番目のフレームに前記ホップ数を割り当て、
前記ｍ番目のフレームに対する前記ホップ数の割り当てにおいて、
（Ｎ１－ｊ）＜ｍではない場合、前記ｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（Ｎ１－ｍ）となる前記ホップ数を割り当て、
（Ｎ１－ｊ）＜ｍである場合、前記ｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（Ｎ１－（ｍ－１））となる前記ホップ数を割り当て、
前記ｊは、０から（Ｎ１－１）までの間を、前記第２周期毎に１ずつ増加する値であり、
前記複数の無線装置のそれぞれは、Ｎ１個の前記第２周期毎に、前記ホップ数の割り当てを繰り返す
請求項４に記載の無線通信システム。

【請求項6】

前記ダウンリンク周期である第２周期は、Ｎ２個のフレームを含み、
前記複数の無線装置のそれぞれは、
前記第２周期に含まれるｍ番目（ｍは、１以上Ｎ２以下の整数）のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が、（ｍ－１）番目のフレームに割り当てた剰余と同一または１大きい値となる前記ホップ数を割り当て、且つ、Ｎ１により除算した剰余が０から（Ｎ１－１）までのそれぞれの前記ホップ数を前記第２周期に含まれるＮ２個のフレームの何れかに割り当てる
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項7】

前記ダウンリンク周期である第２周期は、Ｎ２個のフレームを含み、
前記複数の無線装置のそれぞれは、
前記第２周期に含まれるｍ番目（ｍは、１以上Ｎ１以下の整数）のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（ｍ－１）となる前記ホップ数を割り当て、
前記第２周期に含まれる（Ｎ１＋１）番目からＮ２番目以下のフレームには、前記ホップ数を割り当てない
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項8】

前記ダウンリンク周期である第２周期は、Ｎ２個のフレームを含み、
前記複数の無線装置のそれぞれは、
前記第２周期に含まれるｍ番目（ｍは、１以上Ｎ２以下の整数）のフレームに、Ｎ２により除算した剰余が（ｍ－１）となる前記ホップ数を割り当てる
請求項２に記載の無線通信システム。

【請求項9】

前記第１周期に含まれるＮ１個のフレームの数および前記第２周期に含まれるＮ２個のフレームの数のうちの大きい方の数は、小さい方の数の整数倍ではない
請求項３、５から８の何れか１項に記載の無線通信システム。

【請求項10】

前記第１周期に含まれるＮ１個のフレームの数および前記第２周期に含まれるＮ２個のフレームの数の少なくとも一方は、奇数である
請求項３、５から９の何れか１項に記載の無線通信システム。

【請求項11】

前記複数の無線装置のそれぞれは、前記上り方向へと送信する実体データと、前記下り方向へと送信する実体データとを含むメッセージパケットを、ブロードキャスト送信する
請求項１から１０の何れか１項に記載の無線通信システム。

【請求項12】

マルチホップネットワークを構成する複数の無線装置を含む無線通信システムに備えられる無線装置であって、
所定の時間長である予め定められた数の複数のスロットを含むフレームのタイミングを同期して管理し、
前記フレームに含まれる少なくとも１つのスロットに対して排他的に対応付けられ、
前記フレームにおける自装置に対応付けられたスロットにおいてデータを送信可能であり、
予め定められたＸ個（Ｘは、２以上の整数）の前記フレームを含むアップリンク周期、および、予め定められたＹ個（Ｙは、２以上の整数）の前記フレームを含むダウンリンク周期のタイミングを同期して管理し、前記Ｘ個と前記Ｙ個とは、異なる値であり、
予め定められた規則に従って、前記複数の無線装置のそれぞれにおけるホップ数を、前記アップリンク周期における少なくとも１つの前記フレーム、および、前記ダウンリンク周期における少なくとも１つの前記フレームに割り当て、前記ホップ数は、対象の無線装置からルート位置の無線装置へとデータを送信する最短経路上における、データを送信する無線装置の数を表し、
前記アップリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける上り方向のデータを送信し、
前記ダウンリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける下り方向のデータを送信し、
前記アップリンク周期である第１アップリンク周期に含まれる前記Ｘ個のフレームのうちの第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第１フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数とを、同一とし、
前記第１アップリンク周期とは異なる前記アップリンク周期である第２アップリンク周期に含まれる、前記Ｘ個のフレームのうちの第２フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数と、同一とし、
前記第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームに割り当てる前記ホップ数とを異なる値とする
無線装置。

【請求項13】

マルチホップネットワークを構成する複数の無線装置を含む無線通信システムに備えられる無線装置として情報処理装置を機能させるプログラムであって、
前記情報処理装置を、
所定の時間長である予め定められた数の複数のスロットを含むフレームのタイミングを同期して管理し、
前記フレームに含まれる少なくとも１つのスロットに対して排他的に対応付けられ、
前記フレームにおける自装置に対応付けられたスロットにおいてデータを送信可能であり、
予め定められたＸ個（Ｘは、２以上の整数）の前記フレームを含むアップリンク周期、および、予め定められたＹ個（Ｙは、２以上の整数）の前記フレームを含むダウンリンク周期のタイミングを同期して管理し、前記Ｘ個と前記Ｙ個とは、異なる値であり、
予め定められた規則に従って、前記複数の無線装置のそれぞれにおけるホップ数を、前記アップリンク周期における少なくとも１つの前記フレーム、および、前記ダウンリンク周期における少なくとも１つの前記フレームに割り当て、前記ホップ数は、対象の無線装置からルート位置の無線装置へとデータを送信する最短経路上における、データを送信する無線装置の数を表し、
前記アップリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける上り方向のデータを送信し、
前記ダウンリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける下り方向のデータを送信し、
前記アップリンク周期である第１アップリンク周期に含まれる前記Ｘ個のフレームのうちの第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第１フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数とを、同一とし、
前記第１アップリンク周期とは異なる前記アップリンク周期である第２アップリンク周期に含まれる、前記Ｘ個のフレームのうちの第２フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数と、同一とし、
前記第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームに割り当てる前記ホップ数とを異なる値とする
ように機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、無線通信システム、無線装置およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

マルチホップネットワークを構成する複数の無線装置により、社会インフラまたは自然環境を監視するセンサ等を接続する無線通信システムが知られている。この無線通信システムは、山間部等の人が頻繁に立ち入ることが困難な場所にセンサおよび無線装置を設置することができるので、低いコストで対象物を監視することができる。この無線通信システムの課題の一つは、無線装置の省電力化である。無線通信システムは、無線装置の省電力化を図るために、送受信する時以外は可能な限り無線装置をスリープ状態とする、といった対策がされる。

【0003】

一方、この無線通信システムは、無線装置の制御およびファームウェアの更新等を、遠隔地から行えることが要求されている。この要求を満たすため、無線通信システムは、無線装置に対して、無線装置が生成したセンサデータを集約装置へ向かう方向に送信するためのアップリンクの通信スロットのスケジューリングに加えて、集約装置が生成した制御データを下位側の無線装置へ向かう方向に送信するためのダウンリンクの通信スロットのスケジューリングをしなければならない。しかし、アップリンクの通信スロットとダウンリンクの通信スロットとを別のタイミングに設定した場合、無線装置は、アップリンクの通信スロットのスケジューリングのみを行った場合よりも、送信回数が増える。この結果、無線装置は、スリープ状態でいられる時間が短くなり、消費電力が増大し、例えば電池寿命が短くなる。

【0004】

例えば、複数の無線装置のうちの一部の無線装置に対して、アップリンクの通信スロットとダウンリンクの通信スロットとを同じタイミングに割り当てるスケジューリング方法がある。これにより、一部の無線装置は、アップリンクの送信処理とダウンリンクの送信処理とを同一のタイミングで行うことができ、スリープ状態でいられる時間を長くすることができ、消費電力が抑制され、例えば電池寿命が長くなる。

【0005】

しかし、このような方法を用いたとしても、アップリンクの通信スロットとダウンリンクの通信スロットとを同じタイミングに割り当てることが可能な無線装置は、無線通信システムに備えられる複数の無線装置のうちの一部に限定され、その状態が継続する。マルチホップネットワークを構成する無線通信システムは、複数の無線装置のうちの１台の無線装置の電池が切れてしまった場合、人による電池交換作業が必要になる。従って、このような無線通信システムは、一部の無線装置の消費電力を抑えるのではなく、複数の無線装置の全体の消費電力を均等に抑える必要がある。このため、マルチホップネットワークを構成する無線通信システムは、アップリンクの送信処理およびダウンリンクの送信処理を実現しつつ、マルチホップネットワークを構成する複数の無線装置の消費電力を少なくすることが要求される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１０－２３３０７２号公報

【文献】特許第６４７１００５号公報

【文献】特許第６５２４３０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、複数の無線装置の消費電力を少なくすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

実施形態に係る無線通信システムは、マルチホップネットワークを構成する複数の無線装置を含む。前記複数の無線装置のそれぞれは、所定の時間長である予め定められた数の複数のスロットを含むフレームのタイミングを同期して管理する。前記複数の無線装置のそれぞれは、前記フレームに含まれる少なくとも１つのスロットに対して排他的に対応付けられる。前記複数の無線装置のそれぞれは、前記フレームにおける自装置に対応付けられたスロットにおいてデータを送信可能である。前記複数の無線装置のそれぞれは、予め定められたＸ個（Ｘは、２以上の整数）の前記フレームを含むアップリンク周期、および、予め定められたＹ個（Ｙは、２以上の整数）の前記フレームを含むダウンリンク周期のタイミングを同期して管理する。前記Ｘ個と前記Ｙ個とは、異なる値である。前記複数の無線装置のそれぞれは、予め定められた規則に従って、前記複数の無線装置のそれぞれにおけるホップ数を、前記アップリンク周期における少なくとも１つの前記フレーム、および、前記ダウンリンク周期における少なくとも１つの前記フレームに割り当てる。前記ホップ数は、対象の無線装置からルート位置の無線装置へとデータを送信する最短経路上における、データを送信する無線装置の数を表す。前記複数の無線装置のそれぞれは、前記アップリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける上り方向のデータを送信する。前記複数の無線装置のそれぞれは、前記ダウンリンク周期に含まれる自装置の前記ホップ数が割り当てられた前記フレームにおいて、前記マルチホップネットワークにおける下り方向のデータを送信する。前記複数の無線装置のそれぞれは、前記アップリンク周期である第１アップリンク周期に含まれる前記Ｘ個のフレームのうちの第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第１フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数とを、同一とする。前記複数の無線装置のそれぞれは、前記第１アップリンク周期とは異なる前記アップリンク周期である第２アップリンク周期に含まれる、前記Ｘ個のフレームのうちの第２フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームと同一タイミングとなる前記ダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てる前記ホップ数と、同一とする。前記複数の無線装置のそれぞれは、前記第１フレームに割り当てる前記ホップ数と、前記第２フレームに割り当てる前記ホップ数とを異なる値とする。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】第１実施形態に係る無線通信システムの構成を示す図。

【図2】集約装置の構成を示す図。

【図3】無線ノードの構成を示す図。

【図4】通信周期を設定するフローチャート。

【図5】フレームの構成を示す図。

【図6】アップリンク周期およびダウンリンク周期を示す図。

【図7】複数の無線装置のそれぞれのホップ数を示す図。

【図8】アップリンク周期のホップ数の割当処理のフローチャート。

【図9】上りデータの送信タイミングを示す図。

【図10】第１実施形態のダウンリンク周期のホップ数の割当のフローチャート。

【図11】第１実施形態の下りデータの送信タイミングを示す図。

【図12】第１実施形態の同時送信フレームを示す図。

【図13】第２実施形態のダウンリンク周期のホップ数の割当のフローチャート。

【図14】第２実施形態の下りデータの送信タイミングを示す図。

【図15】第２実施形態の同時送信フレームを示す図。

【図16】第３実施形態のダウンリンク周期のホップ数の割当のフローチャート。

【図17】第３実施形態の下りデータの送信タイミングを示す図。

【図18】第３実施形態の同時送信フレームを示す図。

【図19】無線装置から送信されるパケットの一例を示す図。

【図20】変形例に係る無線ノードの構成を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、図面を参照しながら実施形態に係る無線通信システム１０について説明する。

【0011】

（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る無線通信システム１０の構成を示す図である。無線通信システム１０は、複数の無線装置２０を備える。

【0012】

複数の無線装置２０は、木構造のマルチホップネットワークを構成する。複数の無線装置２０のうち、木構造のルート位置の無線装置２０を、集約装置２２と呼ぶ。また、複数の無線装置２０のうちルート位置以外の無線装置２０を、無線ノード２４と呼ぶ。

【0013】

複数の無線ノード２４のそれぞれは、上流側の１つの無線装置２０と無線通信により接続される。また、集約装置２２および複数の無線ノード２４のそれぞれは、下流側の１または複数の無線装置２０と無線通信により接続される。なお、最も下流側の無線ノード２４（リーフ位置の無線ノード２４）は、下流側に無線装置２０が無線接続されていない。

【0014】

なお、下流側の無線ノード２４から、上流側の集約装置２２または無線ノード２４へとデータを送信する無線経路を、アップリンクと呼ぶ。また、上流側の集約装置２２または無線ノード２４から、下流側の無線ノード２４へとデータを送信する無線経路を、ダウンリンクと呼ぶ。

【0015】

マルチホップネットワークは、ある送信元の無線装置２０から、直接的には無線接続されていない受信先の無線装置２０へと、他の無線装置２０を中継して、データを送信する。すなわち、マルチホップネットワークは、データをバケツリレー方式で転送する。

【0016】

また、複数の無線装置２０は、予め定められた無線通信方式で無線通信をする。無線通信方式は、例えば、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers） ８０２．１１ ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）である。また、無線通信方式は、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、または、９２０ＭＨｚ帯無線等であってもよい。無線通信方式は、例えば、ＬＡＮまたはＰＡＮ（Personal Area Network）等に用いられる他の無線規格の通信方式であってもよい。

【0017】

また、複数の無線装置２０のそれぞれは、固有の識別情報が割り当てられる。図１の例においては、９個の無線装置２０が示されており、９個の無線装置２０に対して、＃０，＃１，＃２，＃３，＃４，＃５，＃６および＃７および＃８の識別情報が割り当てられている。

【0018】

なお、複数の無線装置２０は、木構造のマルチホップネットワークに代えて、他の構造のマルチホップネットワークを構成してもよい。この場合、複数の無線装置２０のうちの何れか１つが、集約装置２２として機能する。また、集約装置２２以外の無線装置２０から、集約装置２２へと向かう最短経路をアップリンクと呼び、反対方向への経路をダウンリンクと呼ぶ。また、２つの集約装置２２の間に形成される通信経路のうちの一方は、アップリンクとなり、他方はダウンリンクとなる。

【0019】

図２は、集約装置２２の構成を示す図である。集約装置２２は、無線インタフェース部３２と、送受信処理部３４と、集約装置スケジューラ３６と、データ収集／生成部３８とを有する。

【0020】

無線インタフェース部３２は、予め定められた無線通信方式により他の無線装置２０と無線信号の送受信を行う。送受信処理部３４は、無線インタフェース部３２により受信された信号の受信処理、および、送信データを含むパケットを生成して無線インタフェース部３２にパケットを送信させる送信処理を行う。

【0021】

集約装置スケジューラ３６は、予め設定された規則に基づき、アップリンクの通信周期、ダウンリンクの通信周期、および、無線送信のタイミング等を設定する。データ収集／生成部３８は、複数の無線ノード２４のそれぞれから受信した上り方向のデータを記憶する。また、データ収集／生成部３８は、下り方向へと送信するデータを生成する。

【0022】

図３は、無線ノード２４の構成を示す図である。無線ノード２４は、無線インタフェース部３２と、送受信処理部３４と、無線ノードスケジューラ４０と、データ生成部４２とを有する。

【0023】

無線インタフェース部３２および送受信処理部３４は、集約装置２２と同様の機能を有する。無線ノードスケジューラ４０は、集約装置２２または既にネットワークに参加済みの他の無線ノード２４から、アップリンクの通信周期、ダウンリンクの通信周期、および、無線送信のタイミング等を取得する。データ生成部４２は、上り方向へと送信するデータ、および、下り方向へと送信するデータを生成する。

【0024】

図４は、通信周期を設定するフローチャートである。集約装置２２は、図４に示す流れで通信周期を設定し、設定した通信周期で同期して動作するように、複数の無線ノード２４に通信周期のタイミングを通知する。なお、無線通信システム１０は、集約装置２２に代えて、他の何れかの無線ノード２４が通信周期を設定して、集約装置２２および他の無線ノード２４に通信周期のタイミングを通知してもよい。

【0025】

まず、Ｓ１１において、集約装置２２は、フレームのタイミングを設定する。フレームについては、図５を参照して後でさらに説明する。

【0026】

続いて、Ｓ１２において、集約装置２２は、アップリンク周期のタイミングを設定する。アップリンク周期は、予め定められたＸ個（Ｘは、２以上の整数）のフレームを含む。すなわち、アップリンク周期は、フレームのＸ倍の時間長である。

【0027】

続いて、Ｓ１３において、集約装置２２は、ダウンリンク周期のタイミングを設定する。ダウンリンク周期は、予め定められたＹ個（Ｙは、２以上の整数）のフレームを含む。すなわち、ダウンリンク周期は、フレームのＹ倍の時間長である。

【0028】

なお、Ｘ個とＹ個とは異なる値である。アップリンク周期およびダウンリンク周期については、図６を参照して後でさらに説明する。

【0029】

集約装置２２は、設定したフレームのタイミング、アップリンク周期のタイミングおよびダウンリンク周期のタイミングを複数の無線ノード２４に通知する。タイミングの情報を受信した無線ノード２４は、更にその情報を周囲に通知してもよい。そして、集約装置２２および複数の無線ノード２４のそれぞれ、すなわち、ネットワークに参加している複数の無線装置２０のそれぞれは、フレームのタイミング、アップリンク周期のタイミングおよびダウンリンク周期のタイミングを同期して管理する。これにより、ネットワークに参加している複数の無線装置２０の全ては、共通の通信周期でデータの送受信をすることができる。

【0030】

図５は、フレームの構成を示す図である。フレームは、予め定められた数の複数のスロットを含む。複数のスロットは、全ての同一の時間長である。複数のスロットのそれぞれは、所定の時間長であり、例えば、１００ミリ秒といった時間である。スロットは、１つの無線装置２０が、１回の送信処理を実行する期間である。

【0031】

フレームは、複数の無線ノード２４の個数に、集約装置２２の個数である１を加えた数以上のスロットを含む。すなわち、フレームは、ネットワークに参加している複数の無線装置２０の個数以上のスロットを含む。

【0032】

集約装置２２および複数の無線ノード２４のそれぞれ、すなわち、ネットワークに参加している複数の無線装置２０のそれぞれは、フレームに含まれる少なくとも１つのスロットに対して、排他的に対応付けられる。つまり、スロットは、ネットワークに参加している何れか１つの無線装置２０が対応付けられている。なお、スロットは、２個以上の無線装置２０が重複して対応付けられていない。また、フレームは、何れの無線装置２０も対応付けられていない空のスロットを含んでもよい。また、フレームは、同一の無線装置２０が対応付けられた２以上のスロットを含んでもよい。

【0033】

複数の無線装置２０のそれぞれが対応付けられるスロットの位置は、例えば、フレーム毎に固定されている。図５に示す例の場合、複数のフレームのそれぞれの１番目のスロットは、＃０の無線装置２０が対応付けられる。２番目のスロットは、＃１の無線装置２０が対応付けられる。そして、９番目のスロットは、＃８の無線装置２０が対応付けられる。

【0034】

そして、複数の無線装置２０のそれぞれは、フレームにおける自装置に対応付けられたスロットにおいてデータを送信可能である。つまり、複数の無線装置２０は、自装置が対応付けられていないスロットにおいて、データを送信することができない。これにより、複数の無線装置２０のそれぞれは、フレーム毎に、他の無線装置２０と干渉せずに、少なくとも１回、データの送信をすることができる。

【0035】

図６は、アップリンク周期およびダウンリンク周期を示す図である。アップリンク周期は、データを上流側の無線装置２０へと送信するタイミングを管理するための通信周期である。ダウンリンク周期は、データを下流側の無線装置２０へと送信するタイミングを管理するための通信周期である。

【0036】

アップリンク周期は、Ｘ個のフレームを含む。ダウンリンク周期は、Ｙ個のフレームを含む。

【0037】

ＸおよびＹは、何れも２以上の整数である。ＸとＹとは異なる値である。ＸおよびＹは、何れが大きくてもよい。ただし、ＸおよびＹのうち大きいの方の数は、小さい方の数の整数倍ではない。つまり、Ｘ＞Ｙである場合、Ｘは、Ｙの整数倍ではない。Ｙ＞Ｘである場合、Ｙは、Ｘの整数倍ではない。また、ＸまたはＹのうちの少なくとも一方は、奇数であることが好ましい。

【0038】

集約装置２２は、ユーザにより入力された上限値を受け取り、受け取った上限値以下となるようにＸおよびＹを決定してもよい。例えば、集約装置２２は、上限値を超えない範囲で、可能な限り大きな数となるように、ＸおよびＹを決定してもよい。集約装置２２は、ＸおよびＹを大きくするほど、アップリンク周期およびダウンリンク周期を長くすることができる。アップリンク周期およびダウンリンク周期を長くした場合、フレームに対する無線装置２０の割当処理（詳細を後述）の結果、複数の無線装置２０のそれぞれは、単位時間当たりのデータの送信回数が減る。従って、ＸおよびＹを、上限値を超えない範囲で可能な限り大きな数とすることにより、無線通信システム１０は、無線装置２０のデータ送信回数を減らして消費電力を下げるとともに、マルチホップによるデータの転送遅延時間を上限以下に抑えることができる。

【0039】

図６は、フレームが１０個のスロットを含み、Ｘ＝５、Ｙ＝６に設定されたアップリンク周期およびダウンリンク周期の例を示している。図６の例の場合、アップリンク周期は、５０個のスロットを含む。ダウンリンク周期は、６０スロットを含む。例えば、スロットが１００ミリ秒である場合、アップリンク周期は、５秒となり、ダウンリンク周期は、６秒となる。

【0040】

図７は、複数の無線装置２０のそれぞれのホップ数を示す図である。複数の無線装置２０のそれぞれは、予め定められた規則（例えば、予め定められたアルゴリズム）に従って、アップリンク周期に含まれる複数のフレームのそれぞれおよびダウンリンク周期に含まる複数のフレームのそれぞれに対して、複数の無線装置２０のうちの何れかの無線装置２０を割り当てる。

【0041】

ここで、予め定められた規則は、無線装置２０のホップ数を、各フレームに割り当てる。ホップ数は、対象の無線装置２０からルート位置の無線装置２０（集約装置２２）へとデータを送信する最短経路上における、データを送信する無線装置２０の数を表す。すなわち、ホップ数は、無線装置２０が生成したデータが、ルート位置の無線装置２０（集約装置２２）に届くまでに必要な最小のデータ送信回数である。なお、ルート位置の無線装置２０（集約装置２２）のホップ数は、０となる。ホップ数は、０以上の整数であり、Ｈと表される。

【0042】

例えば、図７の構成の木構造であれば、♯１の無線装置２０のホップ数は、０となる。♯１および♯８の無線装置２０のホップ数は、１となる。♯２の無線装置２０のホップ数は、２となる。♯３および♯６の無線装置２０のホップ数は、３となる。♯４および♯７の無線装置２０のホップ数は、４となる。♯５の無線装置２０のホップ数は、５となる。

【0043】

そして、複数の無線装置２０のそれぞれは、予め定められた規則に従って、複数の無線装置２０のそれぞれにおけるホップ数を、アップリンク周期における少なくとも１つのフレームに対して割り当てる。アップリンク周期に対する割当処理の一例については、図８を参照して説明する。

【0044】

さらに、複数の無線装置２０のそれぞれは、予め定められた規則に従って、複数の無線装置２０のそれぞれにおけるホップ数を、ダウンリンク周期における少なくとも１つのフレームに対して割り当てる。ダウンリンク周期に対する割当処理の一例については、図１０を参照して説明する。

【0045】

なお、複数の無線装置２０は、互いに共通規則（例えば共通アルゴリズム）により、フレームに対してホップ数を割り当てる。これにより、複数の無線装置２０は、それぞれが別個に割当処理を実行しても、同一のフレームに対しては、同一のホップ数を割り当てることができる。これにより、複数の無線装置２０は、相互に、割り当てたホップ数を表すデータを送受信しなくてよいので、通信量を減らすことができる。

【0046】

また、複数の無線装置２０のそれぞれは、アップリンク周期に含まれるフレームに対するホップ数の割り当てを先に実行してから、ダウンリンク周期に含まれるフレームに対するホップ数の割り当てを後に実行してもよいし、逆順に実行してもよい。

【0047】

そして、複数の無線装置２０のそれぞれは、アップリンク周期に含まれる自装置のホップ数が割り当てられたフレームにおいて、マルチホップネットワークにおける上り方向のデータを送信する。上り方向のデータの送信タイミングの一例については図９を参照してさらに説明する。

【0048】

また、複数の無線装置２０のそれぞれは、ダウンリンク周期に含まれる自装置のホップ数が割り当てられたフレームにおいて、マルチホップネットワークにおける下り方向のデータを送信する。下り方向のデータの送信タイミングの一例については図１１を参照してさらに説明する。

【0049】

図８は、アップリンク周期のホップ数の割当処理の一例を示すフローチャートである。例えば、無線装置２０は、アップリンク周期に含まれる複数のフレームのそれぞれに対して、図８にフローチャートに従って、ホップ数を割り当てる。

【0050】

まず、Ｓ２１において、無線装置２０は、Ｎ１に、アップリンク周期に含まれるフレームの数を表すＸを代入する。Ｎ１は、第１周期を表す。また、無線装置２０は、ｎに、１を代入する。ｎは、整数であり、第１周期内におけるフレームの位置を表す。

【0051】

続いて、Ｓ２２において、無線装置２０は、第１周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝Ｎ１－ｎを満たすホップ数を割り当てる。ここで、Ｈ％Ｎ１は、ＨをＮ１で除算した剰余を表す。すなわち、無線装置２０は、第１周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がＮ１－ｎとなるホップ数を割り当てる。

【0052】

続いて、Ｓ２３において、無線装置２０は、ｎ＝Ｎ１であるか否かを判断する。ｎ＝Ｎ１である場合（Ｓ２３のＹｅｓ）、無線装置２０は、本フローを終了する。ｎ＝Ｎ１ではない場合（Ｓ２３のＮｏ）、無線装置２０は、処理をＳ２４に進める。Ｓ２４において、無線装置２０は、ｎに１を加算する。無線装置２０は、Ｓ２４の後に、処理をＳ２２に戻す。

【0053】

複数の無線装置２０のそれぞれは、このような図８に示すフローチャートにより割り当てたホップ数に基づき、アップリンク周期に含まれる複数のフレームのそれぞれに対して、上りデータを送信可能な無線装置２０を決定する。そして、複数の無線装置２０のそれぞれは、それぞれのアップリンク周期に含まれる自装置のホップ数が割り当てられたフレームにおいて、上り方向のデータを送信する。

【0054】

図９は、上りデータの送信タイミングを示す図である。Ｎ１＝Ｘ＝５である場合、無線装置２０は、図８に示す処理を実行することにより、各アップリンク周期に含まれる５個のフレームのそれぞれに対して、図９に示すようなホップ数を割り当てることができる。

【0055】

具体的には、アップリンク周期の１番目のフレームは、剰余が４となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、アップリンク周期の１番目のフレームは、ホップ数が４、９、１４、１９…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯４および♯７（ホップ数が４）の無線装置２０は、アップリンク周期に含まれる１番目のフレームにおいて、上り方向のデータを送信する。

【0056】

また、アップリンク周期の２番目のフレームは、剰余が３となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、アップリンク周期の２番目のフレームは、ホップ数が３、８、１３、１８…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯３および♯６（ホップ数が３）の無線装置２０は、アップリンク周期に含まれる２番目のフレームにおいて、上り方向のデータを送信する。

【0057】

また、アップリンク周期の３番目のフレームは、剰余が２となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、アップリンク周期の３番目のフレームは、ホップ数が２、７、１２、１７…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯２（ホップ数が２）の無線装置２０は、アップリンク周期に含まれる３番目のフレームにおいて、上り方向のデータを送信する。

【0058】

また、アップリンク周期の４番目のフレームは、剰余が１となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、アップリンク周期の４番目のフレームは、ホップ数が１、６、１１、１６…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯１および♯８（ホップ数が１）の無線装置２０は、アップリンク周期に含まれる４番目のフレームにおいて、上り方向のデータを送信する。

【0059】

また、アップリンク周期の５番目のフレームは、剰余が０となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、アップリンク周期の５番目のフレームは、ホップ数が０、５、１０、１５…といった無線装置２０がアップリンク周期の５番目のフレームに割り当てられる。

【0060】

以上のような処理をアップリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、複数の無線装置２０のそれぞれのホップ数を、アップリンク周期に含まれる少なくとも１つのフレームに割り当てることができる。これにより、ネットワークに参加している複数の無線装置２０の全ては、アップリンク周期毎に、上りデータを少なくとも１回送信することができる。

【0061】

さらに、以上のような処理をアップリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、アップリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、アップリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ１＝Ｘ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ減少するように、ホップ数を割り当てる。具体的には、無線装置２０は、アップリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を、４→３→２→１→０の順で割り当てる。

【0062】

これにより、例えば、ホップ数が４（剰余が４）の無線装置２０から、ホップ数が０（剰余が０）の無線装置２０へとデータを上り方向に送信する場合、無線通信システム１０は、１回のアップリンク周期において、４回のデータ送信をすることができる。従って、無線通信システム１０は、下流側の無線装置２０により生成されたデータを、短時間に、上流側の無線装置２０に送信することができる。

【0063】

なお、無線装置２０は、ネットワークに参加している複数の無線装置２０のそれぞれを、アップリンク周期に含まれる少なくとも１つのフレームに割り当てることができれば、他の規則（他のアルゴリズム）により、割当処理を実行してもよい。この場合、無線装置２０は、上り方向のデータをバケツリレー方式により短時間で転送することができるような、効率の良い割当処理を実行することが好ましい。

【0064】

また、無線装置２０は、図８のフローチャートに示した処理を、アップリンク周期に適用せずに、ダウンリンク周期に適用してもよい。この場合、無線装置２０は、Ｓ２１において、第１周期を表すＮ１に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数を表すＹを代入する。また、この場合、Ｓ２２において、無線装置２０は、第１周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝ｎ－１を満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、第１周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がｎ－１となるホップ数を割り当てる。これにより、無線装置２０は、ダウンリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ１＝Ｘ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ増加するように、ホップ数を割り当てることができる。具体的には、無線装置２０は、ダウンリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を、０→１→２→３→４の順で割り当てることができる。これにより、無線通信システム１０は、１回のダウンリンク周期において、４回のデータ送信をすることができる。従って、無線通信システム１０は、上流側の無線装置２０により生成されたデータを、短時間に、下流側の無線装置２０に送信することができる。

【0065】

図１０は、第１実施形態のダウンリンク周期のホップ数の割当処理の一例を示すフローチャートである。

【0066】

アップリンク周期に対して図８に示す処理によりホップ数を割り当てた場合であって、Ｘに対してＹが１大きい場合、無線装置２０は、ダウンリンク周期に含まれる複数のフレームのそれぞれに対して、図１０にフローチャートに従って、ホップ数を割り当てる。

【0067】

まず、Ｓ３１において、無線装置２０は、Ｎ１に、アップリンク周期に含まれるフレームの数を表すＸを代入する。Ｎ１は、第１周期を表す。また、無線装置２０は、Ｎ２に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数を表すＹを代入する。Ｎ２は、第２周期を表す。

【0068】

また、無線装置２０は、ｍに１を代入する。ｍは、整数であり、第２周期内におけるフレームの位置を表す。無線装置２０は、ｊに、０を代入する。ｊは、０からＮ１までの間を１ずつ増加する整数であり、Ｎ１個の第２周期内における第２周期の位置を表す。なお、Ｎ１個の第２周期における先頭の第２周期は、ｊ＝０となる。

【0069】

続いて、Ｓ３２において、無線装置２０は、Ｎ１－ｊ＜ｍであるか否かを判断する。Ｎ１－ｊ＜ｍでない場合（Ｓ３２のＮｏ）、無線装置２０は、処理をＳ３３に進める。Ｎ１－ｊ＜ｍである場合（Ｓ３２のＹｅｓ）、無線装置２０は、処理をＳ３４に進める。

【0070】

Ｓ３３において、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝ｍ－１を満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がｍ－１となるホップ数を割り当てる。

【0071】

Ｓ３４において、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝ｍ－２を満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がｍ－２となるホップ数を割り当てる。Ｓ３４を実行することにより、無線装置２０は、第２周期において、（Ｎ１－ｊ）番目のフレームに割り当てるホップ数と、（Ｎ１－ｊ＋１）番目のフレームに割り当てるホップ数とを同一とする。

【0072】

Ｓ３５において、無線装置２０は、ｍ＝Ｎ２であるか否かを判断する。ｍ＝Ｎ２である場合（Ｓ３５のＹｅｓ）、無線装置２０は、処理をＳ３７に進める。ｍ＝Ｎ２ではない場合（Ｓ３５のＮｏ）、無線装置２０は、処理をＳ３６に進める。Ｓ３６において、無線装置２０は、ｍに１を加算する。無線装置２０は、Ｓ３６の後に、処理をＳ３２に戻す。

【0073】

Ｓ３７において、無線装置２０は、ｊに１を加算する。続いて、Ｓ３８において、無線装置２０は、ｊ＝Ｎ１であるか否かを判断する。ｊ＝Ｎ１－１である場合（Ｓ３８のＹｅｓ）、無線装置２０は、本フローを終了する。すなわち、無線装置２０は、Ｎ１個分の第２周期に対してホップ数を割り当てた場合、処理を終了する。

【0074】

ｊ＝Ｎ１－１ではない場合（Ｓ３８のＮｏ）、無線装置２０は、処理をＳ３９に進める。Ｓ３９において、無線装置２０は、ｍに１を代入する。無線装置２０は、Ｓ３９の後に、処理をＳ３２に戻す。

【0075】

複数の無線装置２０のそれぞれは、図１０に示すフローチャートにより割り当てたホップ数に基づき、Ｎ１個のダウンリンク周期に含まれる複数のフレームのそれぞれに対して、下りデータを送信可能な無線装置２０を決定する。さらに、複数の無線装置２０のそれぞれは、Ｎ１個のダウンリンク周期毎に、下りデータを送信可能な無線装置２０の割り当ておよび決定を繰り返す。なお、下りデータを送信可能な無線装置２０の割り当てパターンは、Ｎ個のダウンリンク周期毎に同一となる。従って、複数の無線装置２０のそれぞれは、Ｎ個のダウンリンク周期毎に、同一のパターンで、Ｎ個のダウンリンク周期に対する下りデータを送信可能な無線装置２０を決定する。そして、複数の無線装置２０のそれぞれは、ダウンリンク周期に含まれる自装置のホップ数が割り当てられたフレームにおいて、下り方向のデータを送信する。

【0076】

図１１は、第１実施形態の下りデータの送信タイミングを示す図である。Ｎ１＝Ｘ＝５、Ｎ２＝Ｙ＝６である場合、無線装置２０は、図１０の処理を実行することにより、ｊが０であるダウンリンク周期に含まれる６個のフレームのそれぞれに対して、図１１に示すようなホップ数を割り当てることができる。

【0077】

具体的には、ｊ＝０のダウンリンク周期の１番目のフレームは、剰余が０となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ｊ＝０のダウンリンク周期の１番目のフレームは、ホップ数が０、５、１０、１５…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯０および♯５（ホップ数が０）の無線装置２０は、ｊ＝０のダウンリンク周期において、１番目のフレームで下り方向のデータを送信する。

【0078】

また、ｊ＝０のダウンリンク周期の２番目のフレームは、剰余が１となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ｊ＝０のダウンリンク周期の２番目のフレームは、ホップ数が１、６、１１、１６…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯１および♯８（ホップ数が１）の無線装置２０は、ｊ＝０のダウンリンク周期において、２番目のフレームで下り方向のデータを送信する。

【0079】

また、ｊ＝０のダウンリンク周期の３番目のフレームは、剰余が２となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ｊ＝０のダウンリンク周期の３番目のフレームは、ホップ数が２、７、１２、１７…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯２（ホップ数が２）の無線装置２０は、ｊ＝０のダウンリンク周期において、３番目のフレームで下り方向のデータを送信する。

【0080】

また、ｊ＝０のダウンリンク周期の４番目のフレームは、剰余が３となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ｊ＝０のダウンリンク周期の４番目のフレームは、ホップ数が３、８、１３、１８…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯３および♯６（ホップ数が３）の無線装置２０は、ｊ＝０のダウンリンク周期において、４番目のフレームで下り方向のデータを送信する。

【0081】

そして、ｊ＝０のダウンリンク周期の５番目のフレームおよび６番目のフレームの両方は、剰余が４となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ｊ＝０のダウンリンク周期の５番目のフレームおよび６番目のフレームの両方は、ホップ数が４、９、１４、１９…といった無線装置２０が割り当てられる。従って、図７に示したネットワークにおける♯４および♯７（ホップ数が４）の無線装置２０は、ｊ＝０のダウンリンク周期において、５番目のフレームおよび６番目のフレームで下り方向のデータを送信する。

【0082】

また、ｊ＝０～（Ｎ１－１）のそれぞれのダウンリンク周期において、１番目から（Ｎ１－ｊ）番目のフレームは、剰余が（ｍ－１）となるホップ数の無線装置２０が割り当てられ、（Ｎ１－ｊ＋１）番目からＮ２番目までのフレームは、剰余が（ｍ－２）となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。この結果、ｊ＝０～（Ｎ１－１）のそれぞれのダウンリンク周期において、（Ｎ１－ｊ）番目のフレームおよび（Ｎ１－ｊ＋１）番目のフレームの両方は、剰余が（Ｎ１－ｊ－１）となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。

【0083】

以上のような処理をダウンリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、複数の無線装置２０のそれぞれのホップ数を、ダウンリンク周期に含まれる少なくとも１つのフレームに割り当てることができる。これにより、ネットワークに参加している複数の無線装置２０の全ては、ダウンリンク周期毎に、下りデータを少なくとも１回送信することができる。

【0084】

さらに、以上のような処理をダウンリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、ダウンリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ１＝Ｘ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ増加または同一となるように、ホップ数を割り当てる。

【0085】

具体的には、無線装置２０は、ｊ＝０のダウンリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を０→１→２→３→４→４の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝１のダウンリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を０→１→２→３→３→４の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝２のダウンリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を０→１→２→２→３→４の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝３のダウンリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を０→１→１→２→３→４の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝４のダウンリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を０→０→１→２→３→４の順で割り当てる。

【0086】

これにより、例えば、ホップ数が０（剰余が０）の無線装置２０から、ホップ数が４（剰余が４）の無線装置２０へとデータを下り方向に送信する場合、無線通信システム１０は、１回のダウンリンク周期において、４回のデータ送信をすることができる。従って、無線通信システム１０は、上流側の無線装置２０により生成されたデータを、短時間に、下流側の無線装置２０に送信することができる。

【0087】

なお、無線装置２０は、ネットワークに参加している複数の無線装置２０のそれぞれを、ダウンリンク周期に含まれる少なくとも１つのフレームに割り当てることができれば、他の規則（他のアルゴリズム）により、割当処理を実行してもよい。この場合、無線装置２０は、下り方向のデータをバケツリレー方式により短時間で転送することができるように、割当処理を実行することが好ましい。

【0088】

例えば、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余が（ｍ－１）番目のフレームに割り当てた剰余と同一または１大きい値となるホップ数を割り当て、且つ、Ｎ１により除算した剰余が０から（Ｎ１－１）までのそれぞれのホップ数を第２周期に含まれるＮ２個のフレームの何れかに割り当てる、処理を実行すればよい。なお、この場合、無線装置２０は、第２周期に含まれる１番目のフレームには、Ｎ１により乗算した剰余が０となるホップ数を割り当てる。これにより、無線装置２０は、ｊ＝０～（Ｎ１－１）のそれぞれの第２周期において、何れか２つ以上のフレームに対して同一のホップ数を割り当てることができる。

【0089】

さらに、図１０のフローチャートの処理は、Ｘに対してＹが１大きい場合の処理を示しているが、Ｘに対してＹが２以上大きくてもよい。この場合、無線装置２０は、ｊ番目の第２周期において、（Ｎ１－ｊ）番目のフレームから、ＹとＸとの差数のフレームに対して連続して、（Ｎ１－ｊ）番目のフレームと同一のホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、（Ｎ１－ｊ）番目のフレームから、（Ｎ１－ｊ＋（Ｎ２－Ｎ１））番目のフレームまで、（Ｎ１－ｊ）番目のフレームと同一のホップ数を割り当てる。そして、無線装置２０は、（Ｎ１－ｊ＋（Ｎ２－Ｎ１））番目より後のフレームに対しては、Ｎ１により除算した剰余がｍ－（Ｎ２－Ｎ１）となるホップ数を割り当てる。

【0090】

また、無線装置２０は、Ｙに対してＸが１大きい場合、図９のフローチャートに示した処理を、ダウンリンク周期に適用せずに、アップリンク周期に適用してもよい。この場合、無線装置２０は、Ｓ３１において、第１周期を表すＮ１に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数を表すＹを代入し、第２周期を表すＮ２に、アップリンク周期に含まれるフレームの数を表すＸを代入する。

【0091】

また、この場合、Ｓ３３において、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝Ｎ１－ｍを満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、Ｎ１－ｊ＜ｍではない場合、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がＮ１－ｍとなるホップ数を割り当てる。

【0092】

また、この場合、Ｓ３４において、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝Ｎ１－（ｍ－１）を満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、Ｎ１－ｊ＜ｍの場合、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がＮ１－（ｍ－１）となるホップ数を割り当てる。これにより、無線装置２０は、アップリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ１＝Ｙ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ減少または同一となるように、ホップ数を割り当てることができる。

【0093】

例えば、Ｘ＝６、Ｙ＝５の場合、無線装置２０は、ｊ＝０のアップリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を４→３→２→１→０→０の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝１のアップリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を４→３→２→１→１→０の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝２のアップリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を４→３→２→２→１→０の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝３のアップリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を４→３→３→２→１→０の順で割り当てる。また、無線装置２０は、ｊ＝４のアップリンク周期において、先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、剰余を４→４→３→２→１→０の順で割り当てる。

【0094】

図１２は、第１実施形態におけるアップリンクおよびダウンリンクの複数のフレームのそれぞれに割り当てられたホップ数の一例を示す図である。

【0095】

図８および図１０に示すフローチャートに示した処理を実行することにより、無線装置２０は、アップリンク周期に含まれるＸ個のフレームのうち、一部のフレームに割り当てるホップ数と、このフレームと同一タイミングとなるダウンリンク周期のフレームに割り当てるホップ数とを同一としている。さらに、無線装置２０は、アップリンク周期毎に、ダウンリンク周期のフレームに割り当てるホップ数と同一となる一部のフレームの位置、および、割り当てるホップ数を変えている。

【0096】

ここで、アップリンク周期に含まれるＸ個のフレームのうち、ダウンリンク周期に含まれる同一タイミングのフレームとホップ数が同一となるフレームを、同時送信フレームと呼ぶ。

【0097】

例えば、Ｘ＝５、Ｙ＝６の場合、図１２に示すように、第１アップリンク周期において、同時送信フレームは、３番目のフレームであり、剰余が２であるホップ数が割り当てられる。第１アップリンク周期に続く第２アップリンク周期において、同時送信フレームは、１番目のフレームであり、剰余が４であるホップ数が割り当てられる。第２アップリンク周期に続く第３アップリンク周期において、同時送信フレームは、４番目のフレームであり、剰余が１であるホップ数が割り当てられる。第３アップリンク周期に続く第４アップリンク周期において、同時送信フレームは、２番目のフレームであり、剰余が３であるホップ数が割り当てられる。このように、同時送信フレームに割り当てられているホップ数は、アップリンク周期毎に変更されている。

【0098】

同時送信フレームにおいてデータを送信する無線装置２０は、上り方向のデータと下り方向のデータとを同一タイミングに送信することができる。従って、同時送信フレームにおいてデータを送信する無線装置２０は、消費電力を少なくすることができる。

【0099】

さらに、無線通信システム１０は、同時送信フレームにおいてデータを送信することができる無線装置２０を、アップリンク周期毎に変更している。従って、無線通信システム１０は、複数の無線装置２０の消費電力を少なくすることができる。

【0100】

なお、無線装置２０は、図１２に示すようなパターンを生成するアルゴリズムに限らず、少なくとも無線通信システム１０に含まれる複数の無線装置２０のそれぞれに対して、何れかのタイミングで同時送信フレームが割り当てられていれば、どのようなアルゴリズムで、各フレームにホップ数を割り当ててもよい。

【0101】

例えば、無線装置２０は、次のようなアルゴリズムで、アップリンク周期に含まれるＸ個のフレームのそれぞれ、および、ダウンリンク周期に含まれるＹ個のフレームのそれぞれにホップ数を割り当ててもよい。すなわち、無線装置２０は、任意のアップリンク周期である第１アップリンク周期に含まれるＸ個のフレームのうちの第１フレームに割り当てるホップ数と、第１フレームと同一タイミングとなるダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てるホップ数とを、同一とする。さらに、無線装置２０は、第１アップリンク周期とは異なる任意のアップリンク周期である第２アップリンク周期に含まれる、Ｘ個のフレームのうちの第２フレームに割り当てるホップ数と、第２フレームと同一タイミングとなるダウンリンク周期に含まれるフレームに割り当てるホップ数と、同一とする。そして、無線装置２０は、第１フレームに割り当てるホップ数と、第２フレームに割り当てるホップ数とを異なる値とする。

【0102】

これにより、無線通信システム１０は、同時送信フレームにおいてデータを送信することができる無線装置２０を、アップリンク周期毎に変更することができる。従って、無線通信システム１０は、複数の無線装置２０の消費電力を少なくすることができる。

【0103】

（第２実施形態）
つぎに、第２実施形態に係る無線通信システム１０を説明する。第２実施形態に係る無線通信システム１０は、第１実施形態と同一の略構成を有する。

【0104】

第２実施形態に係る無線通信システム１０は、ダウンリンク周期に対するホップ数の割当処理が第１実施形態と異なり、他の処理は同一である。以下、第２実施形態に係る無線通信システム１０については、第１実施形態との相違点について説明する。

【0105】

図１３は、第２実施形態のダウンリンク周期のホップ数の割当処理の一例を示すフローチャートである。

【0106】

アップリンク周期に対して図８に示す処理によりホップ数を割り当てた場合、第２実施形態に係る無線装置２０は、ダウンリンク周期に含まれる複数のフレームのそれぞれに対して、図１３にフローチャートに従って、ホップ数を割り当てる。

【0107】

まず、Ｓ５１において、無線装置２０は、Ｎ１に、アップリンク周期に含まれるフレームの数を表すＸを代入する。また、無線装置２０は、ｍに１を代入する。

【0108】

Ｓ５２において、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝ｍ－１を満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がｍ－１となるホップ数を割り当てる。

【0109】

Ｓ５３において、無線装置２０は、ｍ＝Ｎ１であるか否かを判断する。ｍ＝Ｎ１である場合（Ｓ５３のＹｅｓ）、無線装置２０は、本フローを終了する。ｍ＝Ｎ１ではない場合（Ｓ５３のＮｏ）、無線装置２０は、処理をＳ５４に進める。Ｓ５４において、無線装置２０は、ｍに１を加算する。無線装置２０は、Ｓ５４の後に、処理をＳ５２に戻す。

【0110】

図１４は、第２実施形態の下りデータの送信タイミングを示す図である。Ｎ１＝Ｘ＝５、Ｙ＝６である場合、無線装置２０は、図１３の処理を実行することにより、ダウンリンク周期に含まれる６個のフレームのそれぞれに対して、図１４に示すようなホップ数を割り当てることができる。

【0111】

例えば、ダウンリンク周期の１番目のフレームから５番目のフレームは、第１実施形態と同様のホップ数の無線装置２０が割り当てられる。しかし、第２実施形態において、ダウンリンク周期の６番目のフレームは、ホップ数が割り当てられない。

【0112】

以上のような処理をダウンリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、複数の無線装置２０のそれぞれのホップ数を、ダウンリンク周期に含まれる少なくとも１つのフレームに割り当てることができる。これにより、ネットワークに参加している複数の無線装置２０の全ては、ダウンリンク周期毎に、下りデータを少なくとも１回送信することができる。

【0113】

さらに、以上のような処理を、それぞれのダウンリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、ダウンリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ１＝Ｘ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ増加するように、ホップ数を割り当てる。

【0114】

これにより、例えば、ホップ数が０（剰余が０）の無線装置２０から、ホップ数が４（剰余が４）の無線装置２０へとデータを下り方向に送信する場合、無線通信システム１０は、１回のダウンリンク周期において、４回のデータ送信をすることができる。従って、無線通信システム１０は、上流側の無線装置２０により生成されたデータを、短時間に、下流側の無線装置２０に送信することができる。

【0115】

なお、無線装置２０は、ＹよりＸが大きい場合、図１３のフローチャートに示した処理を、ダウンリンク周期に適用せずに、アップリンク周期に適用してもよい。この場合、無線装置２０は、Ｓ５１において、第１周期を表すＮ１に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数を表すＹを代入する。また、この場合、無線装置２０は、Ｓ５１～Ｓ５４のｍを、ｎに置き換えて処理を実行する。さらに、無線装置２０は、Ｓ５２において、第２周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ１＝Ｎ１－ｎを満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、第２周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｎ１により除算した剰余がＮ１－ｎとなるホップ数を割り当てる。これにより、無線装置２０は、アップリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ１＝Ｙ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ減少または同一となるように、ホップ数を割り当てることができる。

【0116】

図１５は、第２実施形態におけるアップリンクおよびダウンリンクの複数のフレームのそれぞれに割り当てられたホップ数の一例を示す図である。

【0117】

図８および図１３に示すフローチャートに示した処理を実行することにより、無線装置２０は、アップリンク周期に含まれるＸ個のフレームのうち、一部のフレームに割り当てるホップ数と、このフレームと同一タイミングとなるダウンリンク周期のフレームに割り当てるホップ数とを同一としている。さらに、無線装置２０は、アップリンク周期毎に、ダウンリンク周期のフレームに割り当てるホップ数と同一となる一部のフレームの位置、および、割り当てるホップ数を変えている。

【0118】

このような第２実施形態に係る無線通信システム１０は、同時送信フレームにおいてデータを送信することができる無線装置２０を固定せずに変更している。従って、第２実施形態に係る無線通信システム１０は、複数の無線装置２０の消費電力を少なくすることができる。

【0119】

（第３実施形態）
つぎに、第３実施形態に係る無線通信システム１０を説明する。第３実施形態に係る無線通信システム１０は、第１実施形態および第２実施形態と同一の略構成を有する。

【0120】

第３実施形態に係る無線通信システム１０は、ダウンリンク周期に対するホップ数の割当処理が第１実施形態および第２実施形態と異なり、他の処理は同一である。以下、第３実施形態に係る無線通信システム１０については、第１実施形態および第２実施形態との相違点について説明する。

【0121】

図１６は、第３実施形態のダウンリンク周期のホップ数の割当処理の一例を示すフローチャートである。

【0122】

アップリンク周期に対して図８に示す処理によりホップ数を割り当てた場合、第３実施形態に係る無線装置２０は、ダウンリンク周期に含まれる複数のフレームのそれぞれに対して、図１６にフローチャートに従って、ホップ数を割り当てる。

【0123】

まず、Ｓ６１において、無線装置２０は、Ｎ２に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数を表すＹを代入する。Ｎ２は、第２周期を表す。また、無線装置２０は、ｍに１を代入する。

【0124】

Ｓ６２において、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ２＝ｍ－１を満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、第２周期に含まれるｍ番目のフレームに、Ｎ２により除算した剰余がｍ－１となるホップ数を割り当てる。

【0125】

Ｓ６３において、無線装置２０は、ｍ＝Ｎ２であるか否かを判断する。ｍ＝Ｎ２である場合（Ｓ６３のＹｅｓ）、無線装置２０は、本フローを終了する。ｍ＝Ｎ２ではない場合（Ｓ６３のＮｏ）、無線装置２０は、処理をＳ６４に進める。Ｓ６４において、無線装置２０は、ｍに１を加算する。無線装置２０は、Ｓ６４の後に、処理をＳ６２に戻す。

【0126】

図１７は、第３実施形態の下りデータの送信タイミングを示す図である。Ｘ＝５、Ｎ２＝Ｙ＝６である場合、無線装置２０は、図１６の処理を実行することにより、ダウンリンク周期に含まれる６個のフレームのそれぞれに対して、図１７に示すようなホップ数を割り当てることができる。

【0127】

具体的には、ダウンリンク周期の１番目のフレームは、６により除算した剰余が０となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ダウンリンク周期の１番目のフレームは、ホップ数が０、６、１２、１８…といった無線装置２０が割り当てられる。

【0128】

また、ダウンリンク周期の２番目のフレームは、６により除算した剰余が１となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ダウンリンク周期の２番目のフレームは、ホップ数が１、７、１３、１９…といった無線装置２０が割り当てられる。

【0129】

また、ダウンリンク周期の３番目のフレームは、６により除算したが剰余が２となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ダウンリンク周期の３番目のフレームは、ホップ数が２、８、１４、２０…といった無線装置２０が割り当てられる。

【0130】

また、ダウンリンク周期の４番目のフレームは、６により除算した剰余が３となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ダウンリンク周期の４番目のフレームは、ホップ数が３、９、１５、２１…といった無線装置２０が割り当てられる。

【0131】

また、ダウンリンク周期の５番目のフレームは、６により除算した剰余が４となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ダウンリンク周期の５番目のフレームは、ホップ数が４、１０、１６、２２…といった無線装置２０が割り当てられる。

【0132】

そして、ダウンリンク周期の６番目のフレームは、６により除算した剰余が５となるホップ数の無線装置２０が割り当てられる。つまり、ダウンリンク周期の６番目のフレームは、ホップ数が５、１１、１７、２３…といった無線装置２０が割り当てられる。

【0133】

以上のような処理をダウンリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、複数の無線装置２０のそれぞれのホップ数を、ダウンリンク周期に含まれる少なくとも１つのフレームに割り当てることができる。これにより、ネットワークに参加している複数の無線装置２０の全ては、ダウンリンク周期毎に、下りデータを少なくとも１回送信することができる。

【0134】

さらに、以上のような処理を、それぞれのダウンリンク周期に対して実行することにより、無線装置２０は、ダウンリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、ダウンリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ２＝Ｙ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ増加するように、ホップ数を割り当てる。

【0135】

これにより、例えば、ホップ数が０（剰余が０）の無線装置２０から、ホップ数が５（剰余が５）の無線装置２０へとデータを下り方向に送信する場合、無線通信システム１０は、１回のダウンリンク周期において、５回のデータ送信をすることができる。従って、無線通信システム１０は、上流側の無線装置２０により生成されたデータを、短時間に、下流側の無線装置２０に送信することができる。

【0136】

なお、無線装置２０は、ＹよりＸが大きい場合、図１６のフローチャートに示した処理を、ダウンリンク周期に適用せずに、アップリンク周期に適用してもよい。この場合、無線装置２０は、Ｓ６１において、第２周期を表すＮ２に、アップリンク周期に含まれるフレームの数を表すＸを代入する。また、この場合、無線装置２０は、Ｓ６１～Ｓ６４のｍを、ｎに置き換えて処理を実行する。さらに、無線装置２０は、Ｓ６２において、第２周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｈ％Ｎ２＝Ｎ２－ｎを満たすホップ数を割り当てる。すなわち、無線装置２０は、第２周期に含まれるｎ番目のフレームに、Ｎ２により除算した剰余がＮ２－ｎとなるホップ数を割り当てる。これにより、無線装置２０は、アップリンク周期の先頭のフレームから末尾のフレームの方向に、アップリンク周期に含まれるフレームの数（Ｎ２＝Ｘ）により除算することにより得られる剰余が１ずつ減少するように、ホップ数を割り当てることができる。

【0137】

図１８は、第３実施形態におけるアップリンクおよびダウンリンクの複数のフレームのそれぞれに割り当てられたホップ数の一例を示す図である。

【0138】

図８および図１６に示すフローチャートに示した処理を実行することにより、無線装置２０は、アップリンク周期に含まれるＸ個のフレームのうち、一部のフレームに割り当てるホップ数と、このフレームと同一タイミングとなるダウンリンク周期のフレームに割り当てるホップ数とを同一としている。さらに、無線装置２０は、アップリンク周期毎に、ダウンリンク周期のフレームに割り当てるホップ数と同一となる一部のフレームの位置、および、割り当てるホップ数を変えている。なお、図１８では、ホップ数が少ない無線装置２０における同時送信フレームを示しているが、例えば、第２アップリンク周期においては、例えば、ホップ数が２９の無線装置２０は、上りデータと下りデータとを最初フレームにおいて送信することができる。

【0139】

このような第３実施形態に係る無線通信システム１０は、同時送信フレームにおいてデータを送信することができる無線装置２０を固定せずに変更している。従って、第３実施形態に係る無線通信システム１０は、複数の無線装置２０の消費電力を少なくすることができる。

【0140】

（第１変形例）
図１９は、無線装置２０から送信されるパケットの一例を示す図である。第１実施形態から第３実施形態において、無線装置２０は、上り方向のデータと下り方向のデータとをまとめてパケット化して送信してもよい。この場合、無線装置２０は、上り方向へと送信する実体データと、下り方向へと送信する実体データとを含むメッセージパケットを、ブロードキャスト送信する。

【0141】

無線装置２０は、ユニキャスト送信ではなく、ブロードキャスト送信によりメッセージパケットをすることにより、複数の宛先、例えばアップリンクでメッセージを受信すべき装置とダウンリンクでメッセージを受信すべき装置の双方に送ることができる。メッセージパケットを受信した無線装置２０は、メッセージパケット内における上りデータおよび下りデータのそれぞれを適切に抽出して、必要な処理、例えば上り方向への中継および下り方向への中継行う。

【0142】

メッセージパケットは、例えば、ヘッダと、上りデータを識別する上りサブヘッダと、上りデータと、下りデータを識別する下りサブヘッダと、下りデータとを含む。無線装置２０は、メッセージパケットを受信した場合、ヘッダおよびサブヘッダを解析することにより、上りデータおよび下りデータを適切に抽出することができる。

【0143】

なお、メッセージパケットは、上りデータと下りデータとをメッセージ受信者が区別できればよいので、図１９に示したフォーマットに限らず、他のフォーマットであってもよい。例えば、メッセージパケットは、サブヘッダに代えて、メッセージ全体のヘッダに上りデータと下りデータを識別できるフラグまたはデータタイプを識別するタイプ情報等を含んでもよい。

【0144】

（第２変形例）
図２０は、変形例に係る無線ノード２４の構成を示す図である。第１実施形態から第３実施形態において、無線通信システム１０は、複数の無線装置２０（集約装置２２および複数の無線ノード２４）のそれぞれが、同一の規則（アルゴリズム）により、無線送信のタイミングを決定していた。これに対して、変形例に係る無線通信システム１０は、複数の無線装置２０のうちの集約装置２２が、全ての無線装置２０の無線送信のタイミングを決定する。そして、集約装置２２は、複数の無線ノード２４のそれぞれに対して、決定した無線送信のタイミングを示す情報を全ての無線装置２０に対して通知する。

【0145】

この場合、無線ノード２４は、図２０に示すように、無線ノードスケジューラ４０に代えて、送信スロット通知部５２を備える。送信スロット通知部５２は、集約装置２２から送信された無線送信のタイミングを示す情報を取得して記憶する。これにより、無線ノード２４は、自身がアップリンク周期およびダウンリンク周期のそれぞれにおいてデータを送信可能なスロットおよびフレームを判別することができる。そして、無線ノード２４は、集約装置２２から受け取った情報に示されたフレームおよびスロットにおいて、データを送信する。

【0146】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0147】

１０ 無線通信システム
２０ 無線装置
２２ 集約装置
２４ 無線ノード
３２ 無線インタフェース部
３４ 送受信処理部
３６ 集約装置スケジューラ
３８ データ収集／生成部
４０ 無線ノードスケジューラ
４２ データ生成部
５２ 送信スロット通知部

【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】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】