無線通信裝置和無線通信方法

專利名稱：無線通信裝置和無線通信方法
技術領域：
本發明特別涉及移動環境下的自組織(ad hoc)網絡中的無線通信裝置 ^3無線il/f言方法。
背景技術：
在無線通信網絡的隨機接入網絡中，無線通信裝置(以下稱為"裝 置"(device))的地址(addrss)是唯一地指定給無線通信裝置的ID(標識符號)，其 發揮如同姓名一樣的功能。通常，作為LAN系統的地址，由IEEE分配了被 稱為"MAC地址"的、任何廠商的任何產品之間都不同的固有的ID。裝置基 于該MAC地址，指定對方來進行通信。
目前的MAC地址具有48比特的地址字段。它比因特網的Version4的地 址字段長16比特，因此MAC地址是能夠分配給更多的裝置的地址。盡管如 此，MAC地址還是趨向短缺，正在計劃用EUI-64地址擴大到64比特。
這樣，分配給裝置的地址呈越來越長的傾向。但是，在LAN系統網絡中， 用這種地址進行處理時，尤其在要實現大容量通信的寬帶通信網絡中，出現 地址的開銷太大的問題。其結果，還出現用于對無線通信協議進行維持并管 理的控制協議的幀長度變得太長的問題。
實際上，在利用微波UWB(Ultra Wide Band:超寬帶)的WiMedia的MAC 協議(纟田節參照非專利文獻l)中，除了用于裝置的認證管理的MAC地址之外， 還使用2字節(byte)的被稱為裝置地址(device address,有時略記為"DevAddr"， 以下簡稱為"地址")的、具有另外的形態的地址系統來進行通信。這是為減小 MAC地址的開銷所做的措施。
地址的方式如下。將除去特別的組播地址等以外的、16比特的地址任意 地安裝在裝置自身。但是，如果在接收到的幀的源地址或后述的BPOIE (Beacon Period Occupation Information Element:信標期間占用信息單元)中有 相同的地址，則隨機地計算可以從其它信標或BPOIE認知的、不與裝置的ID 重復的值，并再次設定。另外，BPOIE是，在自律分散網絡上為了使超幀同步，參加無線網絡的 所有裝置將信標排列地發送時，用于確認各個裝置彼此識別對方的事實的， 包含在信標中的信息。此時，多個裝置彼此發送例如"在第X時隙中存在裝置 A的信標"那樣的信息。這里，如果某個裝置在識別出本裝置要發送的時隙中 即使有一個時隙沒有被寫入本裝置的地址時，則該裝置視為發生了重復(沖 突)，移動到其它時隙。結果，該裝置能夠獲得附近的、或者次附近的裝置的 地址的 一覽表，它在決定用于發送本裝置的信標的時隙時有用。Yunpeng Zang et.al. "Towards High Speed Wireless personal Area Network-Efficiency Analysis of MBOA MAC , http:〃www.ctr.kcl.ac.uk/IWWAN2005/papers/88—invited—Philips.pdf

發明內容
本發明需要解決的問題
然而，在這種現有技術中有如下的問題，在附近的、或者次附近的裝置 之間發生地址的重復時，同步通信中斷，無法繼續同步通信。
用圖1說明上述的現有技術的問題。圖1是用于說明下述情況下的狀況 和動作的圖在地址A的裝置Q(圖1中的右側的裝置)與地址X的裝置P進 行通信時，具有相同的地址A的裝置R接近過來(3000)。縱軸表示時間的推 移。由于具有地址A的裝置R接近，地址X的裝置P確認，在某個超幀的信 標期間(beacon period: BP)中的不同時隙中，存在具有相同的地址A的兩個 裝置(3100)。
此時，在地址X的裝置P和與它進行通信的地址A的裝置Q之間，成 立了使用DRP(Distributed Reservation Period:分散預留期間)的時隙預約。在 相同的時隙時間，如果地址X的裝置P向地址A的裝置Q發送數據，則對 于相同的幀，除了裝置Q以外，裝置R也進行響應而發回ACK (acknowledgement:確認信息)。由此，地址X的裝置P接收兩個ACK，由于 這些沖突，結果暫時無法繼續通信(3200)。
在下一信標期間(BP)中，地址X的裝置P在本裝置要發送的信標的 BPO正中，記述兩個地址A(3300),由此裝置Q和裝置R發現，裝置Q和裝 置R的地址重復(3300)。
由此，如上所述，進行地址的再分配，但在下一數據期間(DP)(3400),裝置P還沒有識別出裝置R和裝置Q的地址分別變成B和C的事實。這里，
同步通信的中斷依然繼續。
在其次的信標期間，地址X的裝置P識別出，裝置R的地址變更為地址 B,裝置Q的地址變更為地址C(3500)。在這個時間點，是否能夠馬上在下一 數據期間插入DRP,要看各個裝置的信標的順序。總之，裝置P和裝置Q在 從該信標期間開始的超幀(3500)或者從其次的數據期間開始的超幀(3700)內， 進行DPR的交換，重新開始同步通信。
這樣，有以下問題，為了消除重復地址的沖突，要費2至3周期的超幀 的時間，同步通信中斷128ms至192ms左右。
本發明的目的是，提供無線通信裝置和通信通信方法，即使在附近或次 附近存在相同地址的裝置，也能夠防止由于地址重復而發生的通信中斷，能 夠繼續進行通信。
解決問題的方案
本發明的無線通信裝置為，構成多個無線通信裝置相互發送信標的自組 織網絡的無線通信裝置，該裝置采用的結構包括地址處理單元，生成第一 地址和第二地址，所述第一地址包含有與本裝置發送的信標的信標期間上的 位置對應的信標期間時隙序號，所述第二地址為隨機分配的地址；信標處理 單元，判定由所述地址處理單元生成的第二地址是否與所述其它無線通信裝 置中的第二地址一致；以及發送單元，使用由所述地址處理單元生成的第一 地址和第二地址的其中一方，將幀發送到其它無線通信裝置。
本發明的其它無線通信裝置為，構成多個無線通信裝置相互發送信標的 自組織網絡的無線通信裝置，該裝置采用的結構包括接收單元，接收由其 它無線通信裝置發送的包含有地址的幀；地址判定單元，具有第一地址和第 二地址作為本裝置的標識符號ID,所述第一地址包含有與本裝置發送的信標 的信標期間上的位置對應的信標期間時隙序號，所述第二地址為隨機分配的 地址，并且判定由所述接收單元接收到的地址是否與第 一地址和第二地址的 其中一方一致；以及信標處理單元，判定本裝置具有的第二地址是否與所述 其它無線通信裝置中的第二地址 一致。
本發明的有益效果
根據本發明，即使在附近或次附近存在相同地址的裝置，也能夠防止由 于地址重復而發生的通信中斷，能夠繼續進行通信。


圖1是現有技術中的起因于重復地址的通信中斷的說明圖。
圖2是表示本發明的一個實施方式的無線通信裝置的結構例的方框圖。
圖3是表示本發明的一個實施方式的地址的結構例的圖。
圖4是表示超幀中的信標期間的結構例的結構圖。
圖5是表示本發明的一個實施方式的、某個裝置接近正在進行通信的裝
置時的處理步驟的時序圖。
圖6是表示裝置Q的信標的結構例的圖。
圖7是表示裝置R的信標的結構例的圖。
圖8是表示裝置P的信標的結構例的圖。
圖9是表示裝置Q的信標的其它結構例的圖。
圖IO是表示裝置R的信標的其它結構例的圖。
圖11是表示用于決定發送目的地的地址的算法的一例的流程圖。
圖12是表示更換地址的步驟的一例的流程圖。
具體實施例方式
下面，使用附圖詳細說明本發明的實施方式。另外，對相同的結構要素 附加相同的符號，并適當地省略其說明。
圖2是表示本發明的一個實施方式的無線通信裝置的結構例的方框圖。 圖2所示的無線通信裝置100的主要與接收有關的部分，由以下單元構成 物理層接收單元110、目的地判定單元120、組播判定單元135、信標處理單 元140、重復地址處理單元145以及MAC發往本裝置幀處理單元130。另外， 目的地判定單元120由第一地址判定單元122和第二地址判定單元124構成。
另外，無線通信裝置100的主要與發送有關的部分，由MAC發自本裝 置幀處理單元150、對方地址決定單元160和物理層發送單元170構成。作 為與發送和接收雙方有關的部分，有天線105。
在本實施方式中，無線通信裝置IOO通過上述結構，即使在與其它無線
通信裝置進行通信的情況下，在附近或次附近有相同地址的無線通信裝置接 近時，也能夠防止由于地址重復而發生的通信中斷，能夠繼續進行通信。這 里，狹義而言，附近是指，從一個裝置，與該裝置能夠進行通信的裝置的可存在的范圍。另外，次附近是指，從一個裝置來看，與位于附近范圍內的裝 置能夠進行通信的裝置的可存在的范圍。另外，在專利的權利要求范圍的解 釋上，設"附近"包含附近和次附近雙方。
接著，參照圖3，說明本發明的無線通信裝置的裝置地址(以下簡稱為"地 址，，)的結構。裝置的地址設為16比特，并定義如下。開頭的1比特220為表 示用于識別兩個地址記述方式的比特。開頭的1比特220為0時，表示地址 為全長模式的地址200,此時，剩余的15比特部分230表示本來的裝置ID。 該15比特部分230通過隨機的計算來設定。
開頭的1比特220為1時，表示地址為組合模式的地址210。此時，將 剩余的15比特分為9比特部分250和6比特部分260。除了在為Oblllllllll 的情況以外，9比特部分250直接使用本來的裝置ID的高位的9比特。該9 比特部分250為隨才幾的值。
作為一J&常用的方法，將ID的高位的9比特都為1的地址，預留為組^番 地址。因此，在本實施方式中，也不將該地址作為裝置的ID進行分配。對剩 余的6比特部分260，使用信標期間時隙序號。
信標期間時隙序號為，表示信標期間內的信標發送時隙位置的序號。信 標期間時隙序號是，在用于選擇時隙位置的系統中決定的序號，該系統中， 通過后述的BPOIE,選擇時隙位置，以在附近或次附近的裝置中沒有時隙位 置相同的裝置。
因此，在附件或次附近，不存在組合模式的地址210的低位的6比特260 相同的裝置。因此，用圖4后述的信標期間320被正確的構成的情況下，可 以構成組合模式的地址以在附近或次附近的裝置中，不存在具有相同的地址
的裝置。
圖4是表示信標期間的結構的圖。信標期間320配置在超幀10中的開頭 的部分。信標期間320是信標時隙的集合體，其被劃分為信標時隙O、 1、 2、 3、...。在各個信標時隙的定時，被分配到該信標時隙的裝置發送信標。例如， 在圖4中表示如下的情況，在信標時隙1,地址X的裝置發送信標340,在 信標時隙2，地址Y的裝置發送信標350，而在信標時隙3，地址Z的裝置發 送信標360。
信標期間時隙序號表示，信標期間320中的信標時隙的位置。關于將某 個裝置的信標分配到哪個信標時隙，也可以分配為根據各個無線通信裝置
9所發送的信標的發送順序導出其信標期間時隙序號。
另外，在信標期間320之后，到超幀的終點為止的區間，適當地配置有 DRP(Distributed Reservation Period:分散預留期間)330。該DRP330用于某個
裝置與其它裝置之間的通信的預約。
并且，各個裝置具有從裝置的ID生成的全長模式地址200和組合模式地 址210這兩個地址作為裝置自身的地址。也就是說，在發送時，發送地址中 包含哪一個地址都可以，而且，在從其它裝置接收任何一個模式的地址時也 應該正常地接收。
關于該裝置的地址或者對方裝置的地址，如下設定該兩個模式的地址的 分開使用方針。
(1) 全長模式地址沒有重復時 使用全長模式。
(2) 全長模式地址有重復且信標時隙不同時
BPOIE中使用全長模式，在其它的、包括幀的發送和接收的處理的地址 表示中，使用組合模式。進入該模式時，在通過變更全長模式地址而不再出 現重復之后，還可以使用全長模式地址。
但是，全長模式的地址有重復且信標時隙相同時，使用全長模式。但是， 在符合該條件時，開始再加入到信標時隙的處理。即，移動到沒有重復的其 它信標時隙。在直到移動到沒有重復的信標時隙為止的期間，通信會中斷。
但是，在上述(2)的情況以及全長模式的地址有重復且信標時隙相同的情 況下，變更了全長模式地址時，應實現用舊地址或者新地址都可以發送或接 收下一超幀。此時，兩個ID分別具有全長模式地址和組合模式地址，因此需 要能夠對應合計四個地址。
裝置根據以上的地址的分開使用方針而動作。因為BPOIE中一定表示全 長模式地址，所以只要觀察信標的BPOIE就可知是否有重復。
在判明全長模型的地址重復時，為了消除地址的重復，再次分配全長模 式的地址。此時，對全長模式的低位6比特中插入隨機的其它值，以此為新 地址。由此，在變更地址時使用的組合才莫式的地址，不因地址的再分配而發 生變化。
對于全長模式的新地址時，使用完全新的地址也可進行通信。但是，對 新地址的低位6比特插入隨機的其它值，并使高位9比特與舊地址相同，則舊地址的組合模式的地址與新地址的組合模式的地址相同。因此，對新地址 的低位6比特插入隨機的其它值，并使高位9比特與舊地址相同。此時，判 明地址的重復后直到完成地址的更換為止，同步通信不會中斷。
接著，參照圖2詳細地說明無線通信裝置100的結構要素。
天線105發送并接收電；茲波，進行電》茲波和電^^信號的相互交換。物理 層接收單元110對從天線105接收到的接收信號進行解調，將其交換為可識 別為超幀的電信號，并傳送到目的地判定單元120。目的地判定單元120參 照幀中的被指定為目的地址的部分、以及信標幀中所記載的目的地址，判斷 接收到的數據是否為發往本裝置的數據，也就是說，是否為以該無線通信裝 置為目的地的數據。其判斷結果，將判定為發往本裝置的全長模式或組合模 式的目的地址的幀，傳送到高層，將此外的幀和信標傳送到組播判定單元135。
目的地判定單元120內的第一地址判定單元122通過確認從物理層接收 單元110接收到的幀的地址的開頭比特，判斷是否為全長模式，如果不是全 長模式，則將該幀提供給第二地址判定單元124。如果接收到的幀為全長模 式，則第一地址判定單元122將該全長模式地址與在其內部的、未圖示的存 儲器中所存儲的本裝置的全長模式的地址進行比較，在一致時，判斷為以本 裝置為目的地的幀，將該幀傳送到MAC發往本裝置幀處理單元130。不一致 時，第一地址判定單元122將該幀判斷為以其它裝置為目的地的幀，并提供 給第二地址判定單元124。第一地址判定單元122將由重復地址處理單元145 生成的、隨機分配的全長模式的地址作為本裝置的ID而保持。第一地址判定 單元122在判斷結束后，將幀以及判斷結果提供給MAC發往本裝置幀處理 單元130或者第二地址判定單元124。在第一地址判定單元122所接收到的 數據為信標時，將該信標傳送到第二地址判定單元124。
目的地判定單元120內的第二地址判定單元124通過確認從第一地址判 定單元122接收到的幀的地址的開頭比特，判斷是否為組合模式。如果接收 到的幀為組合模式，則第二地址判定單元124將該組合模式地址與在內部的、 未圖示的存儲器中所存儲的本裝置的組合模式地址進行比較，在一致時，判 斷為以本裝置為目的地的幀，將該幀傳送到MAC發往本裝置幀處理單元130。 不一致時，第二地址判定單元124將該幀判斷為以其它裝置為目的地的幀， 將該幀以及判斷結果傳送到組播判定單元135。在第二地址判定單元124所 接收到的數據為信標時，將該信標傳送到組播判定單元135。組播判定單元135判定，從第二地址判定單元124接收到的幀是否發往 組播地址，而且判定接收到的數據是否為信標。在判定為發往組播地址且為 信標時，將該信標傳送到信標處理單元140。在判斷為發往組播地址而不是 信標時，組播判定單元135將該幀傳送到MAC發往本裝置幀處理單元130。 MAC發往本裝置幀處理單元130作為數據鏈路層，對作為發往本裝置、或者 發往組播地址而接收的幀，進行所需的處理后，將其傳送到無線通信裝置中 的高層。
信標處理單元140參照從組播判定單元135接收到的同一信標期間內的 多個信標中分別記載的、發送該信標的裝置的發送源地址(ID)。然后，在該 多個裝置的地址之間或者與本裝置的地址存在重復的地址時，信標處理單元 14(U企測該地址。另外，信標處理單元140通過參照BPOIE, 一企測本裝置的 地址與其它裝置的地址的重復。
另外，信標處理單元140通過判斷信標上的其它裝置的地址與本裝置的 地址是否一致，檢測本裝置與其它裝置之間的地址的重復。
在本裝置的地址與其它裝置的地址重復(沖突)時，信標處理單元140將 該意旨通知給重復地址處理單元145和對方地址決定單元160。另外，在其 它裝置的地址之間有重復時，將該意旨通知給對方地址決定單元160。
信標處理單元140基于接收到的信標等，對信標的表示事項以及BPOIE 進行改寫，將其提供給對方地址決定單元160,以便能夠發送更新內容后的 信標。
重復地址處理單元145從信標處理單元140接收到意指本裝置的地址與 其它裝置的地址重復的通知時，生成新的全長模式地址，將其傳送到第一地 址判定單元122。然后，第一地址判定單元122將其內部所存儲的全長模式 地址改寫為新地址。在僅將全長模式地址的低位6比特變更為其它值時，組 合模式的地址沒有變化，因此無需改寫第二地址判定單元124所存儲的組合 模式的地址。
重復地址處理單元145預先生成全長模式地址，以及基于時隙序號等而 生成組合模式的地址，將地址提供給第二地址判定單元124。第二地址判定 單元124預先將該地址寫到其內部的存儲器中。
但是，伴隨全長模式地址的變更，也變更組合模式的地址時，重復地址 處理單元145生成變更后的組合模式的地址，將其傳送到第二地址判定單元
12124。然后，第二地址判定單元124改寫其內部所存儲的組合模式地址。另外， 在地址重復且進行再加入到信標時隙的處理時，重復地址處理單元145也生 成變更后的組合模式的地址，并傳送到第二地址判定單元124。然后，第二 地址判定單元124改寫其內部所存儲的組合模式地址。
在變更了全長模式或者組合模式的地址時，重復地址處理單元145將該 變更后的地址通知給對方地址決定單元160。
MAC發自本裝置幀處理單元150從高層接受指示以發送發往其它裝置 的幀時，進行從本裝置發送幀所需的處理，將發往其它裝置的幀傳送到對方 地址決定單元160。
對方地址決定單元160在從信標處理單元140接收通知，其意旨為檢測 出本裝置的地址與其它裝置的地址重復或者其它裝置之間地址重復時，或者 在從高層受到指示，以發送發往使用組合模式的裝置的幀時，將發自本裝置 的發送幀的目的地變更為組合模式地址。通過上述的方式，切換到組合模式 的地址。在全長模式或組合模式的地址有變更時，從重復地址處理單元145 接收新地址，在變更應表示在信標內的地址后，發送到物理層發送單元170。 在切換到組合模式的地址后，使用信標使其它裝置都知道新地址，而在可以 使用全長模式地址預約通信之后，再切換到全長模式地址。
物理層發送單元170對從對方地址決定單元160接收到的發送幀，進行 調制等以電磁波發送所需的處理，并將其傳送到天線105。
下面，使用圖5說明具有上述結構的無線通信裝置100的動作。這里， 以下述情況下的動作為例進行說明使用地址X的裝置P與使用地址A的裝 置Q正在進行同步通信時，使用地址A的裝置R接近過來。圖5是表示各個 裝置P、 Q、 R的動作的時序圖。
以下說明信標中所記載的信息。如后述的圖6至圖IO所示，某個裝置發 送的信標表示，發送該信標的該裝置的地址和該裝置的時隙序號作為該裝置 的信息。另外，信標還表示BPOIE,該BPO正表示發送該信標的裝置所識別 出的、附近存在的其它裝置的信息，使其它裝置的地址與其裝置的信標的信 標期間時隙序號對應地表示。
在圖5中，縱軸表示時間的推移。圖5的最上側的部分表示本實施方 式的無線通信裝置，即，使用地址X(以下，在簡寫成"地址，，時，有時意味著 全長模式地址)的裝置P與使用地址A的裝置Q正在進行通信時，使用地址A
13的裝置R接近過來的狀態。裝置P、 Q和R的信標期間中的時隙序號分別設 為1、 2和3。
假設在最初的信標期間470(圖中，將信標期間略記為BP,下同)中，使 用地址A的裝置Q在時隙序號2發送信標(S410)。圖6表示此時裝置Q所發 送的信標的信息。在圖6中表示，地址為A，時隙序號為2。 BPOIE表示， 作為其它裝置進行通信的、對方裝置P的地址X在時隙序號1中，但在此階 段，還沒反映裝置R的信息。
此時，假設地址A的裝置R在時隙序號3發送信標(S400)。圖7表示此 時的信標的信息。此時的信標表示，裝置R的地址為A，時隙序號為3。作 為其它裝置正在進行通信的通信對方不存在，BPOIE中沒有表示地址。在此 階段，還沒反映裝置X和Q的信息。
這里，在地址X的裝置P中，裝置P的信標處理單元140從組播判定單 元135接收到裝置Q所發送的信標和裝置R所發送的信標后，識別出來自雙 方裝置的信標都表示地址為A。因此，裝置P的信標處理單元140識別出， 裝置R所發送的信標和裝置Q所發送的信標存在于不同的時隙中，并且雙方 裝置都具有相同的地址A,從而判定為地址重復(S405),將該意旨傳送到對方 地址決定單元160。
這里，說明對方地址決定單元160決定發送目的地地址的算法。圖11 是表示用于決定發送目的地地址的一例算法的流程圖。
首先，在步驟1001，判斷是否存在與發送目的地的地址重復的其它地址。 作為該判斷的結果，與其重復的其它地址不存在時(S1001:"否")，在步驟 1002,使用全長模式的地址進行發送。在重復的地址存在時(S1001:"是")， 進至步驟1003。在步驟1003，對方地址決定單元16(H企查信標期間時隙序號， 判斷是否與其它裝置的信標期間時隙序號重復。作為該判斷的結果，信標期 間時隙序號沒有重復時(S1003:"否，，)，在步驟S1004,使用組合模式的地址 進行發送。在信標期間時隙序號重復時(S1003:"是")，在步驟1005，中止通 信。
在下一數據期間472(圖中，將彩:據期間略記為DP,下同)中，因為信標 期間時隙序號沒有重復，所以地址X的裝置P將發送目的地的地址切換為組 合模式(S415)。也就是說，對方地址決定單元160將裝置Q的組合模式的地 址確定為發送目的地。然后，在地址A的裝置Q中，第二地址判定單元124識別出，接收到的幀的組合模式的地址是發往本裝置的。與此相伴，裝置Q
將發送源的地址切換為組合模式(S420)。也就是說，對方地址決定單元160 將裝置Q的組合模式的地址確定為發送源。
從裝置Q的信標處理單元140接受了通知的對方地址決定單元160,將 裝置Q的發送源變更為組合模式的地址。這樣，裝置Q將地址A切換為組合 模式的地址，因此消除了與裝置R之間的地址重復，能夠繼續進行同步通信。
組合模式的舊地址與組合模式的新地址相同，因此使用組合模式的舊地址。
在信標期間474中，地址X的裝置P的對方地址決定單元160將全長模 式的地址A表示在BPO正中的與時隙序號2對應的位置以及與時隙序號3 對應的位置，然后發送信標(S425)。圖8表示此時的地址X的裝置P的信標 的信息。裝置P的信標表示，裝置P的地址為X,時隙序號為1。 BPO正表 示，作為其它裝置正在進行通信的、對方裝置Q的地址A位于時隙序號2， 此外，在步驟405中識別出存在裝置R的結果，表示在時隙序號3中也有地 址A。
此時，通過讀取X所發送的BPOIE，裝置R和Q的信標處理單元140 檢測出地址A的重復。由此，在下一信標期間478,裝置R和Q能夠宣布新地址。
圖12是表示更換地址的一例步驟的流程圖。
在步驟1101中，重復地址處理單元145判斷在BPOIE或者所交換的數 據中的發送源地址中，是否存在與自己的地址相同的地址。該判斷的結果， 重復的地址存在時(S1001:"是，，)，進至步驟1102。重復的地址不存在時(S1101: "否，，)，結束處理。在步驟1102中，重復地址處理單元145判斷，重復的地址 是否使用了與自己的地址的信標期間時隙序號相同的信標期間時隙序號。該 判斷的結果，在信標期間時隙序號相同時(S1102:"是")，在步驟1103,重復 地址處理單元145使其變更為適當的信標期間時隙序號。然后，進至步驟 1104，重復地址處理單元145用變更為適當的信標期間時隙序號后的地址， 更換全長模式的地址(S1102:"否"，S1104)。
在數據期間476中，根據裝置P所發送的BPOIE(S425)，地址A的裝置 R由重復地址處理單元145和對方地址決定單元160，進行將地址A更換為 地址B的準備(S430)。具體地說，根據來自信標處理單元140的通知，重復地址處理單元145生成新地址B，使第一地址判定單元122寫入新地址B的 信息。另外，對方地址決定單元160從重復地址處理單元145接收新地址B 并將其存儲，以便在之后的信標和幀中能夠使用新地址B。
同樣地，才艮據裝置P所發送的BPOIE,地址A的裝置Q由重復地址處 理單元145和對方地址決定單元160,進行更換為地址C的準備(S435)。具體 地說，根據來自信標處理單元140的通知，重復地址處理單元145生成新地 址C,使第一地址判定單元122寫入新地址C的信息。另外，對方地址決定 單元160從重復地址處理單元145接收新地址C并將其存儲，以便在之后的 信標和幀中能夠使用新地址C。
在該數據期間476中，地址X的裝置P還未識別對方的地址B和C，用 組合才莫式與地址A的裝置Q繼續進行通信。
接著，在信標期間478中，裝置R通過對方地址決定單元160使地址為 B而生成信標，并發送該信標(S440)。圖IO表示此時裝置R發送的信標的信 息。裝置R所發送的信標表示，裝置R的地址為B,時隙序號為3。 BPIOE 表示，地址X位于時隙序號1，地址A位于時隙序號2。
裝置Q使地址為C而發送信標(S450)。圖9表示此時裝置Q所發送的信 標的信息。裝置Q所發送的信標表示，地址為C，時隙序號為2。 BPIOE表 示，地址X位于時隙序號1，地址A位于時隙序號3。
接收到這些信標的、地址X的裝置P的信標處理單元140識別出，裝置 Q為地址C、裝置R為地址B(S445)，將該意旨傳送到對方地址決定單元160。 如果裝置P的信標在裝置Q的信標的后面，則用新地址C通過DRP進行預 約，從而能夠在下一數據期間使用新地址。在裝置P中，對方地址決定單元 160進行例如變更對方地址等準備。
如果裝置P的信標在裝置Q的信標的前面，則無法用新地址C進行DRP 預約，因此不能在下一數據期間480使用新地址，只好使用在上一數據期間 476中使用了的組合模式地址。
在數據期間480，如上所述，根據裝置P和裝置Q的信標的位置關系， 有時使用新地址C,有時使用組合模式地址。總之，能夠繼續裝置P和裝置 Q之間的同步通信。
在信標期間482中，由于交換了BPOIE,已完成了用新的全長模式地址 進行通信的準備，因此地址X的裝置P的對方地址決定單元160將發送目的地的地址恢復為全長;f莫式(S455)。同樣地，變為地址C的裝置Q的對方地址 決定單元160將發送源的地址恢復為全長模式(S460)。
這樣，根據本實施方式，在附近或次附近出現具有相同裝置地址的裝置 R后，通過暫時使用組合模式的地址，其間變更全長模式地址，從而消除現 有技術中出現的2至3個超幀期間的同步中斷，能夠繼續進行通信。也就是 說，通過組合通常的地址與信標期間的時隙ID，將其作為組合模式的地址而 使用，能夠以附近或次附近不存在具有相同組合模式地址的裝置的方式而分 配地址，因此，能夠防止由于地址重復而發生的通信中斷，能夠繼續進行通 信。
另夕卜，也可以考慮，作為裝置ID(deviceID :也寫成DEVID)， /人一開始 就僅使用信標期間時隙序號來進行通信。但是，根據目前常見的無線網絡中 的一4殳的因特網化技術，某節點A(IP地址Ia、 MAC地址Ma、 DEVID: Da)需要與節點B(IP地址Ib、 MAC地址Mb、 DEVID: Db)進行通信時， 首先，節點A通常僅知道節點B的IP地址，所以采用從Ib解決MAC地址 的步驟。然后，如本系統那樣使用DEVID的系統中，需要搜索Db。 一般而 言5通過二
(a) 高速緩存(cache)自己的以前的地址解決結果
(b) 解決新的地址
這兩個方面來解決地址。在地址解決中，與附加到請求的IP地址一致的 MAC地址，通過IP地址相符的裝置做出響應而被提供，因此消耗網絡的資 源。MAC地址是每個裝置固定的，因此除非在系統采取更換IP地址的管理 上的手段時以外，不會發生高速緩存陳腐化的情況。然后，從A向B進行通 信的步驟，從MAC地址的搜索轉移到DEVID的搜索。通過向MAC層的系 統間呼叫，可實現基于MAC地址的DEVID的搜索。 一般而言，在對每個層 改變CPU的現有的無線通信系統中，系統間呼叫是負荷相當大的動作。所以 該搜索也被高速緩存。但是，DEVID與MAC地址不同，有可能由于重復而 被更換。在一般的WiMedia等中，DEVID約有2的16次冪的個數，因此不 容易發生重復。但在將DEVID僅限定為信標期間時隙序號時，在移動環境下 等，頻繁地發生信標期間時隙序號的變更，因此必須丟棄高速緩存數據。也 就是說，各個裝置檢測出通信對方的信標期間時隙序號的變化時，需要通過 通知上層而丟棄高速緩存數據。這樣，裝置的負荷太大。因此構成兩種模式，以便僅在更換地址的暫時過渡期，使用包含有信標
期間時隙序號的地址。這樣，IP層僅在附加有由MAC層附加了的重復標記 (flag)的短時間內，作為MAC地址用組合模式地址進行發送，無需更新高速 緩存，能夠實現高效率的軟件結構。
另外，本實施方式中實現的功能和動作也可以通過計算機的程序來實現，
此時，無線通信裝置具備用于存儲其程序的未圖示的存儲器和進行控制的 CPU等。另外，用于存儲程序的媒體也可以是外置存儲媒體，例如可以是 EPROM(電可擦除只讀存儲器)、閃速EPROM和CD-ROM(只讀光盤)等。
2006年8月4日提交的日本專利申請第2006-213645號以及2007年8 月2日提交的日本專利申請第2007-202079號所包含的說明書、說明書附圖 以及說明書摘要的公開內容全部被引用于本申請。
工業實用性
本發明具有，能夠防止由于地址重復而發生通信中斷的情況并且能夠繼 續進行通信的效果，對移動環境下的自組織網絡中的無線通信裝置等極為有用。
權利要求
1. 無線通信裝置，其構成多個無線通信裝置相互發送信標的自組織網絡系統，該裝置包括地址處理單元，生成第一地址和第二地址，所述第一地址包含有與本裝置發送的信標的信標期間上的位置對應的信標期間時隙序號，所述第二地址為隨機分配的地址；信標處理單元，判定由所述地址處理單元生成的第二地址是否與所述其它無線通信裝置中的第二地址一致；以及發送單元，使用由所述地址處理單元生成的第一地址和第二地址的其中一方，將幀發送到其它無線通信裝置。
2. 如權利要求1所述的無線通信裝置，所述信標期間時隙序號根據所述多個無線通信裝置發送的信標的發送順序導出。
3. 如權利要求1所述的無線通信裝置，由信標處理單元判定出，由所述地址處理單元生成的第二地址與所述其 它無線通信裝置中的第二地址一致時，所述地址處理單元進行所述第二地址 的再分配。
4. 如權利要求3所述的無線通信裝置，還包括地址決定單元，在將由所述地址處理單元生成的第二地址作為 本裝置的地址而向所述其它無線通信裝置進行幀發送的情況下，由信標處理 單元判定出由所述地址處理單元生成的第二地址與所述其它無線通信裝置中 的第二地址一致時，將所述本裝置的地址切換為由所述地址處理單元生成的 第一地址，在所述地址處理單元完成第二地址的再分配后，將所述本裝置的 地址切換為再分配后的第二地址。
5. 如權利要求3所述的無線通信裝置，所述再分配后的第二地址在與第一地址中的位置相同的位置，包含有第 一地址所包含的信標期間時隙序號以外的部分。
6. 無線通信裝置，其構成多個無線通信裝置相互發送信標的自組織網絡 系統，該裝置包括接收單元，接收由其它無線通信裝置發送的包含有地址的幀；地址判定單元，具有第一地址和第二地址作為本裝置的標識符號ID,所 述第一地址包含有與本裝置發送的信標的信標期間上的位置對應的信標期間 時隙序號，所述第二地址為隨機分配的地址，并且判定由所述接收單元接收到的地址是否與第 一地址和第二地址的其中 一方一致；以及信標處理單元，判定本裝置具有的第二地址是否與所述其它無線通信裝 置中的第二地址一致。
7. 如權利要求6所述的無線通信裝置，由所述信標處理單元判定出，本裝置具有的第二地址與所述其它無線通 信裝置中的第二地址一致時，所述地址判定單元進行所述第二地址的再分配， 將當前的第二地址改寫為再分配后的第二地址。
8. 如權利要求7所述的無線通信裝置，所述再分配后的第二地址在與所述第一地址中的位置相同的位置包含有 所述第 一地址所包含的信標期間時隙序號以外的部分。
9. 無線通信系統，其構成多個無線通信裝置相互發送信標的自組織網絡 系統，所述無線通信系統包括第一無線通信裝置和第二無線通信裝置，所述第 一無線通信裝置包括地址處理單元，生成所述第一無線通信裝置的第一地址和第二地址，所 述第一地址包含有與所述第一無線通信裝置發送的信標的信標期間上的位置 對應的信標期間時隙序號，所述第二地址為隨機分配的地址；第一信標處理單元，判定由所述地址處理單元生成的第二地址是否與所 述第二無線通信裝置中的第二地址一致；以及發送單元，使用由所述地址處理單元生成的第一地址和第二地址的其中 一方，將幀發送到所述第二無線通信裝置，所述第二無線通信裝置包括接收單元，接收由所述第一無線通信裝置發送的地址； 地址判定單元，具有第一地址和第二地址作為本裝置的標識符號ID，所 述第 一地址包含有與本裝置發送的信標的信標期間上的位置對應的信標期間 時隙序號，所述第二地址為隨機分配的地址，并且判定由所述接收單元接收 到的地址是否與第 一地址和第二地址的其中 一方一致；以及第二信標處理單元，判定本裝置具有的第二地址是否與所述第 一無線通 信裝置中的第二地址一致。
10. 無線通信方法，用于多個無線通信裝置相互發送信標的自組織網絡系統中，所述方法包括地址生成步驟，生成所述無線通信裝置的第一地址和第二地址，所述第 一地址包含有與本裝置發送的信標的信標期間上的位置對應的信標期間時隙 序號，所述第二地址為隨機分配的地址；判定步驟，判定在所述地址生成步驟中生成的第二地址是否與所述其它 無線通信裝置中的第二地址一致；以及發送步驟，使用在所述地址生成步驟中生成的第一地址和第二地址的其 中一方，將幀發送到其它無線通信裝置。
11. 無線通信方法，用于多個無線通信裝置相互發送信標的自組織網絡 系統中，所述方法包括接收步驟，接收由其它無線通信裝置發送的地址；地址判定步驟，具有第一地址和第二地址作為本裝置的標識符號ID,所 述第 一地址包含有與本裝置發送的信標的信標期間上的位置對應的信標期間 時隙序號，所述第二地址為隨機分配的地址，并且判定在所述接收步驟中接 收到的地址是否與第 一地址和第二地址的其中 一方一致；以及重復判定步驟，判定本裝置具有的第二地址是否與所述其它無線通信裝 置中的第二地址一致。
全文摘要
公開了無線通信裝置，即使在附近的裝置之間發生地址重復時，也不中斷同步通信，能夠進行連續的同步通信。在構成多個無線通信裝置相互發送信標的自組織網絡系統的無線通信裝置中，地址處理單元(145)生成第一地址和第二地址，第一地址包含有與本裝置要發送的信標的信標期間上的位置對應的信標期間時隙序號，第二地址為隨機分配的地址。信標處理單元(140)判定由地址處理單元(145)生成的第二地址與其它無線通信裝置中的第二地址是否一致。發送單元(170)使用由地址處理單元(145)生成的第一地址和第二地址的其中一方，將幀發送到其它無線通信裝置。
文檔編號H04W8/00GK101502145SQ20078002899
公開日2009年8月5日 申請日期2007年8月2日 優先權日2006年8月4日
發明者土居裕, 松本泰輔 申請人:松下電器產業株式會社