專利名稱：通信終端裝置、通信系統(tǒng)、通信方法及程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在多個通信終端裝置之間進行通信的技術(shù)。
背景技術(shù)：
近年來，通過實現(xiàn)了信息終端的小型化和重量輕，攜帶信息終端已十分普遍。與此相伴，作為所謂的點播型的通信，構(gòu)筑無線特定網(wǎng)絡(luò)(ad hocnetwork)的研究廣泛地進行。
在特定網(wǎng)絡(luò)中，由于不需要基站或接入點，所以即使在不存在這樣的基礎(chǔ)設(shè)施的場所，也可以簡易地構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)。
利用這種特定網(wǎng)絡(luò)時，例如多個用戶通過各自帶著攜帶型游戲機相互地進行無線通信，也可以一起享受游戲。
特定網(wǎng)絡(luò)使用IEEE802.11或藍牙(Bluetooth)等的技術(shù)，通過終端之間進行通信來構(gòu)筑。在從外部電源長時間接受電力供給的情況下沒有問題，但在攜帶型的終端的情況下，由于通過受限的電池電力來驅(qū)動，所以優(yōu)選是盡量抑制電池的消耗。因此，在IEEE802.11這樣的通信標(biāo)準(zhǔn)中，省電模式中的電力控制處理也被標(biāo)準(zhǔn)化。
圖1(A)～圖1(D)是表示以IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)化的省電模式中的用戶臺動作的定時圖。
如圖1(A)～圖1(D)所示，首先，用戶臺(無線通信終端裝置)STA～STD的其中一個發(fā)送信標(biāo)(Beacon)信號BCN。信標(biāo)信號BCN是通知信號，對所有的用戶臺進行通信。
被稱為業(yè)務(wù)發(fā)生通知消息(Announcement Traffic Indication MessageATIM)窗口的時間窗口接續(xù)在信標(biāo)信號BCN的發(fā)送之后開始。該窗口是節(jié)點必須保持有效(active)狀態(tài)的時間。
在IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的省電模式中，各用戶臺在ATIM窗口中，發(fā)送ATIM信號，從而可以防止其他用戶臺休眠。
在圖1(A)～圖1(D)的例子中，用戶臺STB對用戶臺STC以單播方式發(fā)送ATIM信號，用戶臺STC對用戶臺STB返發(fā)用于接收確認(rèn)的ACK(ACKnowledge)信號。
用戶臺STA和用戶臺STD不發(fā)送或接收ATIM信號，所以在ATIM窗口結(jié)束后，可以進入休眠狀態(tài)。
另一方面，用戶臺STB和用戶臺STC不能進入休眠狀態(tài)，在ATIM窗口結(jié)束后，用戶臺STB對用戶臺STC發(fā)送數(shù)據(jù)，用戶臺STC在數(shù)據(jù)接收后，對用戶臺STB返發(fā)ACK信號。
在該信標(biāo)間隔BCNI結(jié)束前，用戶臺STA和用戶臺STD因發(fā)送或接收信標(biāo)信號BCN而被起動。在下一個ATIM窗口，由于哪個用戶臺都不發(fā)送接收ATIM信號，所以在ATIM窗口結(jié)束后，所有用戶臺STA～STD進入休眠狀態(tài)。
在圖1(A)～圖1(D)所示的定時圖中，為了說明IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的省電模式，僅以最簡單的情況為例來列舉，在由多個攜帶型游戲機構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)的情況下，需要相互交換各個游戲機的狀態(tài)信息，所以進行更多信號的通信。在實時性的要求高的游戲應(yīng)用中，狀態(tài)信息需要頻繁地更新，優(yōu)選是以組播(Multicast)通信方式發(fā)送數(shù)據(jù)。
可是，如上述那樣，利用特定網(wǎng)絡(luò)時，例如通過多個用戶各自帶有攜帶型游戲機并相互地進行無線通信，可以一起享受游戲。
這樣，通過將多個游戲機各自攜帶并相互地進行無線通信，可以享受游戲，但在重視實時性的關(guān)聯(lián)技術(shù)中，沒有檢測通信中的對網(wǎng)絡(luò)的中途參加、中途脫離、消失的用戶臺、以及將協(xié)調(diào)器(Coordinator)功能進行交替的功能，期望實現(xiàn)同時具有通信中的對網(wǎng)絡(luò)的中途參加、中途脫離、消失的用戶臺的檢測、以及將協(xié)調(diào)器功能進行交替的功能的通信終端。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種通信終端裝置、通信系統(tǒng)、通信方法及程序，能夠?qū)崿F(xiàn)通信中的對網(wǎng)絡(luò)的中途參加、中途脫離、消失的用戶臺的檢測、以及將協(xié)調(diào)器功能進行交替的功能。
本發(fā)明的第1方案是一種通信終端裝置，與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行通信，該通信終端裝置具有發(fā)送部，對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)；接收部，從其他通信終端裝置至少接收通知信號和/或通信參數(shù)；以及控制部，可進行與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信控制，可根據(jù)所述接收部接收的通信參數(shù)切換通信方式。
本發(fā)明的第2方案是一種通信系統(tǒng)，與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行通信，各通信終端裝置具有發(fā)送部，對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)；接收部，從其他通信終端裝置至少接收通知信號和/或通信參數(shù)；以及控制部，可進行與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信控制，可根據(jù)所述接收部接收的通信參數(shù)切換通信方式。
優(yōu)選地，所述控制部至少根據(jù)通信參數(shù)，可判斷對所述組內(nèi)的通信的中途參加、中途脫離、作為發(fā)送所述通知信號的協(xié)調(diào)器的功能的交替。
優(yōu)選地，各通信終端裝置具有可作為網(wǎng)絡(luò)中的組內(nèi)的協(xié)調(diào)器起作用，通過不接收通知信號和來自其他通信終端裝置的幀來檢測協(xié)調(diào)器的消失，并在規(guī)定的目標(biāo)的通知信號發(fā)送時刻的發(fā)送定時為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最短的情況下，自身成為新的協(xié)調(diào)器并能夠進行通知信號的發(fā)送的功能。
優(yōu)選地，各通信終端裝置具有作為處于已經(jīng)轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式的通信狀態(tài)的協(xié)調(diào)器起作用，對進行協(xié)調(diào)器功能的交替請求的通信終端裝置發(fā)送交替請求幀，并將協(xié)調(diào)器功能移交到不作為協(xié)調(diào)器起作用的通信終端裝置的功能。
優(yōu)選地，各通信終端裝置具有響應(yīng)來自通信終端的協(xié)調(diào)器功能的交替請求幀，接受協(xié)調(diào)器功能的移交并發(fā)送通知信號，可以擔(dān)負(fù)協(xié)調(diào)器功能的功能。
優(yōu)選地，所述控制部根據(jù)從其他通信終端裝置接收的信號來檢測該其他通信終端裝置的發(fā)送定時，并進行控制，以使所述發(fā)送部使用檢測出的定時進行發(fā)送。
優(yōu)選地，所述控制部進行控制，以可以按比從在任意的信道中從通信的所有網(wǎng)絡(luò)檢測出的發(fā)送定時一覽的最大值僅大規(guī)定的時隙的定時來發(fā)送。
優(yōu)選地，所述發(fā)送部可將具有規(guī)定的循環(huán)的通知信號編號的通知信號幀按一定周期發(fā)送，所述控制部進行控制，以在任意的通知信號編號的時刻可更新網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信息，并且使接收時間比通常長，以便接收通信終端裝置的要發(fā)送的幀。
優(yōu)選地，所述控制部進行控制，以在通知信號的信息變更的情況下，在該通知信號的間隔以后，可進行反映出該通知信號的信息的發(fā)送接收。
優(yōu)選地，具有能夠使通知信號的發(fā)送與發(fā)送順序值同步的功能。
本發(fā)明的第3方案是一種通信方法，用于與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行通信，該通信方法具有對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；至少從其他通信終端裝置接收通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；以及根據(jù)接收的通信參數(shù)來切換通信方式的步驟，進行與有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信。
本發(fā)明的第4方案是一種計算機程序，以計算機可讀取的形式來記述，可在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行無線通信的處理，該程序具有對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；至少從其他通信終端裝置接收通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；以及根據(jù)接收的通信參數(shù)來切換通信方式的步驟，進行與有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信。
再有，將以上結(jié)構(gòu)元素的任意的組合、本發(fā)明的表現(xiàn)在方法、裝置、系統(tǒng)、記錄介質(zhì)、計算機程序等之間進行變換所得的方案，仍作為本發(fā)明的方式是有效的。


圖1(A)～圖1(D)是表示IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的省電模式中的用戶臺(station)動作的定時圖。
圖2是表示實施方式中的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖3(A)～圖3(B)是表示各用戶臺相互地進行單播通信，以及與接入點相互地進行單播通信的狀態(tài)的圖。
圖4是表示各用戶臺進行組播通信的狀態(tài)的圖。
圖5是用于說明實施方式中的一例ACK比特的圖。
圖6(A)～圖6(D)是表示省電模式中的用戶臺動作的定時圖。
圖7是表示在實施方式中通信系統(tǒng)中采用的各用戶臺(通信終端)的無線通信部的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
圖8(A)～圖8(E)是用于說明有關(guān)實施方式的中途參加功能的圖。
圖9(A)～圖9(D)是用于說明有關(guān)實施方式的中途參加功能的圖。
圖10(A)～圖10(E)是用于說明有關(guān)實施方式的中途參加功能的另一例子的圖。
圖11(A)～圖11(D)是用于說明有關(guān)通常脫離的順序的圖。
圖12(A)～圖12(C)是用于說明有關(guān)通常脫離的順序的圖。
圖13(A)～圖13(C)是用于說明從網(wǎng)絡(luò)中未發(fā)現(xiàn)游戲協(xié)調(diào)器的狀態(tài)(消失)下的處理的圖。
圖14(A)～圖14(C)是用于說明從網(wǎng)絡(luò)中未發(fā)現(xiàn)通信終端的狀態(tài)(消失)下的處理的圖。
圖15(A)～圖15(D)是用于說明協(xié)調(diào)器功能的移交步驟的圖。
圖16(A)～圖16(D)是用于說明使信標(biāo)的發(fā)送順序和發(fā)送順序值同步發(fā)送并進行發(fā)送的機理的圖。
具體實施例方式
以下，與附圖相關(guān)聯(lián)來說明本發(fā)明的實施方式。
圖2是表示本實施方式的通信系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的圖。
圖2的通信系統(tǒng)1由多個通信終端裝置(以下，為了簡便，稱為‘通信終端’或‘用戶臺’)構(gòu)成，這里，作為通信終端，例示有4用戶臺游戲機2a、2b、2c、2d。再有，游戲機2的用戶臺數(shù)不限定于4臺，也可以是4臺以外的用戶臺數(shù)。
游戲機2(a～d)具有無線通信功能，通過聚集多個游戲機2a～2d，構(gòu)筑無線網(wǎng)絡(luò)。
例如，通過使用IEEE802.11b等的無線LAN的標(biāo)準(zhǔn)，也可以構(gòu)筑無線特定網(wǎng)絡(luò)。在IEEE802.11b的MAC層的技術(shù)中，CSMA/CA(Carrier SenseMultiple Access with Collision Avoidance帶防碰撞功能的載波檢測多址)被作為訪問控制方式采用，各終端具有在確認(rèn)通信線路持續(xù)一定時間以上空閑后發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。該等待時間是在最小限度的時間中附加了每個終端的隨機長度的等待時間所得的時間，從前一個通信起至一定時間后多個終端一齊發(fā)送，從而防止發(fā)生信號之間的沖突。
在單播通信中，實際上數(shù)據(jù)是否被正確地發(fā)送，由來自接收端的接收確認(rèn)信息的ACK(Acknowledge)信號是否到達來判定，如果沒有ACK信號，則可以看作有通信故障而進行數(shù)據(jù)的重發(fā)。
通信系統(tǒng)1通過構(gòu)筑特定網(wǎng)絡(luò)，不再需要基站或接入點等的基礎(chǔ)設(shè)施，就可以實現(xiàn)多個游戲機2(a～d)之間的通信。
各個游戲機2通過接收其他游戲機中的中狀態(tài)信息，多個游戲者可同時享受相同的游戲應(yīng)用。
游戲應(yīng)用從實時性的觀點進行劃分時，大致可以分為兩個組，即可以分為實時性的要求高的游戲和實時性要求低的游戲。實時性要求高的游戲例如有格斗游戲或賽車游戲等，是游戲的推進迅速，用戶的操作輸入需要立即反映到游戲畫面等的輸出上的游戲。另一方面，實時性要求低的游戲是日本象棋或麻將等對抗游戲或RPG(扮演角色游戲)等，是游戲的推進比較緩慢的游戲。
游戲畫面的更新按規(guī)定的幀率或更新率進行。目前，1場的重寫速度是約16.7毫秒(1/60秒)。
因此，在實時要求高、即要求低延遲的游戲應(yīng)用中，優(yōu)選是在1場(16.7毫秒)中至少一次使其他的游戲機知道自己的狀態(tài)信息，并知道其他游戲機的狀態(tài)信息。如果是賽車游戲，則狀態(tài)信息是賽道上的位置或車的方向、速度等的絕對信息。
再有，這里設(shè)為絕對的信息的原因是，由于無線環(huán)境中的通信的可靠性不高，所以如果能夠確保足夠的可靠性，則可以知道過去和當(dāng)前的差分信息即可。
在通信系統(tǒng)1中，各游戲機2分別獨立并非同步地執(zhí)行應(yīng)用。再有，在不要求低延遲的游戲應(yīng)用中，即使是不能進行每一場的數(shù)據(jù)更新的情況，也可進行重發(fā)處理，所以對應(yīng)用的處理產(chǎn)生大的影響的危險少。
以下，通過游戲機之間的直接的通信，表示實現(xiàn)通信系統(tǒng)1的三個類型的通信方式。這里，作為通信標(biāo)準(zhǔn)，使用IEEE802.11協(xié)議。IEEE802.11協(xié)議與藍牙等協(xié)議比較，具有對因特網(wǎng)的連接容易的優(yōu)點。通過游戲機2在通信協(xié)議上采用IEEE802.11，不僅可構(gòu)筑無線網(wǎng)絡(luò)，還可經(jīng)由因特網(wǎng)與其他終端連接，通信系統(tǒng)1的擴展性提高。
<類型1>
在類型1中，各個用戶臺進行指定了單一的對方的單播通信。
圖3(A)表示4臺的用戶臺STA～STD相互地進行單播通信的狀態(tài)。再有，用戶臺STA～STD與通信系統(tǒng)1中的游戲機2對應(yīng)。在802.11協(xié)議中，各用戶臺ST對其他三個用戶臺發(fā)送狀態(tài)信息。因此，在單播通信中，狀態(tài)信息的通信共計進行12次，考慮到作為接收響應(yīng)而返發(fā)的ACK信號時，進行共計24次的通信。在要求低延遲的應(yīng)用中，這24次通信需要在1場內(nèi)進行。在CSMA/CA下，進行分組不沖突的控制成為前提，但實際上一邊避免分組的沖突，一邊在16.7毫秒之間進行24次通信是不容易的。用戶臺的臺數(shù)增加時，每1場中必要的通信次數(shù)進一步增加。從以上的理由來看，圖3(A)所示的類型1的通信方式，在不要求低延遲性的游戲應(yīng)用上被認(rèn)為是有效的方法。
<類型2>
在類型2中，1臺的用戶臺作為接入點起作用，在用戶臺間進行單播通信。
圖3(B)是表示用戶臺STA為接入點，其他3臺的用戶臺STB、STC、STD與用戶臺STA相互地進行單播通信的狀態(tài)。用戶臺STA從其他三個用戶臺STB、STC、STD接收狀態(tài)信息。用戶臺STA將自身的狀態(tài)信息和用戶臺STC、STD的狀態(tài)信息集中到一個分組中，發(fā)送到用戶臺STB。同樣地，用戶臺STA對用戶臺STC發(fā)送用戶臺STC以外的三個用戶臺STA、STB、STD的狀態(tài)信息，而對用戶臺STD發(fā)送用戶臺STD以外的三個用戶臺STA、STB、STC的狀態(tài)信息。
因此，在這種單播通信中，狀態(tài)信息的通信共計進行6次，考慮到作為接收響應(yīng)而返發(fā)的ACK信號時，進行共計12次的通信。
與圖3(A)所示的類型1的通信方式比較，作為接入點的用戶臺STA的主機CPU的負(fù)荷沒有增大，而可以削減通信次數(shù)，所以與類型1相比，可認(rèn)為在要求高速性的數(shù)據(jù)通信方面優(yōu)越。
<類型3>
在類型3中，各個用戶臺進行組播通信。在IEEE802.11的特定網(wǎng)絡(luò)中，為了與其他網(wǎng)絡(luò)區(qū)別，在每個網(wǎng)絡(luò)中基本服務(wù)集合ID(Basic Service Set IDBSSID)被作為隨機的值設(shè)定。因此，各個用戶臺通過將BSSID包含在數(shù)據(jù)幀中，對于在同一基本服務(wù)區(qū)內(nèi)構(gòu)成組的用戶臺，可以按組播方式發(fā)送自身的數(shù)據(jù)幀。再有，在使用IEEE802.11以外的通信協(xié)議的情況下，各個用戶臺指定其他三個用戶臺的地址，從而就可以進行組播通信。
圖4是表示各用戶臺將相同數(shù)據(jù)進行組播通信的狀態(tài)。即，用戶臺STA將BSSID包含在數(shù)據(jù)幀中，并以一個分組來發(fā)送自身的狀態(tài)信息。對于用戶臺STB、STC、STD也是同樣的。因此，在這種組播通信中，狀態(tài)信息的通信共計進行四次。再有，在本實施方式的組播通信中，可以是進行ACK信號的返發(fā)的結(jié)構(gòu)，也可以是不進行的結(jié)構(gòu)。
類型3與圖3(A)和圖3(B)所示的類型1和類型2的通信方式比較時，由于可以大幅度地削減通信次數(shù)，所以最適合于要求高速性的數(shù)據(jù)通信，而且，各用戶臺中的處理負(fù)荷也不大。
因此，圖4所示的類型3的通信方式，可以說是在要求低延遲的游戲應(yīng)用中最有效的方法。
因而，如上述那樣，在本實施方式的組播通信中，也可以是進行ACK信號的返發(fā)的結(jié)構(gòu)。
但是，在單純地將ACK功能應(yīng)用于組播通信的方法中，需要各用戶臺(通信終端)對組播分組(Multicast Packet)分別發(fā)送ACK信號，所以在存在多個用戶臺的BBS(Basic Service Set)中ACK信號的發(fā)送數(shù)增大，并有消耗電力增加的危險。
因此，在本實施方式中，作為優(yōu)選的實施方式，在組播分組自身中具有ACK功能。由此，由于能夠知道在對方目的地接收的情況而不占有頻帶，所以發(fā)送次數(shù)降低，實現(xiàn)了消耗電力的削減。
在組播通信方式中，作為具有ACK功能的方法，例如圖5所示那樣，在組播的一部分?jǐn)?shù)據(jù)中(開頭)附加ACK比特，從而將該ACK比特分配給各用戶臺ST1～STn。
在圖5的例子中，ACK比特區(qū)ACK BFLD被設(shè)置在首標(biāo)(Header)區(qū)HDFLD和數(shù)據(jù)區(qū)DTFLD之間。
要發(fā)送的用戶臺STn通過使接收的對方目的地的比特為“1”后進行發(fā)送，可以知道對方接收的情況。
如以上那樣，在本實施方式的通信系統(tǒng)1中的通信方式中，可采用三個類型的通信方式，但無論是哪個類型，都優(yōu)選實現(xiàn)游戲機2(用戶臺)的省電。與攜帶電話終端等同樣，在無線特定網(wǎng)絡(luò)終端中也實現(xiàn)時間軸上的間歇動作，極大地有利于電力的節(jié)約。
再有，在以下，將通過對無線接口的收發(fā)器部(主要由模擬電路構(gòu)成)的偏置電路的電流的斷路、或停止調(diào)制解調(diào)部/MAC部的時鐘等，以極其低的消耗電力僅使無線接口的一部分動作、或可動作的狀態(tài)成為休眠狀態(tài)，將使無線接口的所有功能動作、或可動作的狀態(tài)稱為起動狀態(tài)。
在本實施方式的通信系統(tǒng)中，通過使休眠狀態(tài)的期間長，可實現(xiàn)省電。
再有，以省電的實現(xiàn)性來考慮時，由于越是不要求低延遲的應(yīng)用，可以將休眠狀態(tài)越長地設(shè)定，所以一般很容易進行電力的節(jié)約。
以下，說明有關(guān)假設(shè)是要求高速性的隱蔽式劇烈的游戲應(yīng)用，即使在這樣的環(huán)境下也可以實現(xiàn)省電的通信方法。
圖6(A)～圖6(D)是表示省電模式中的用戶臺動作的定時圖。
在該定時圖中，信標(biāo)信號BCN是通知信號，對所有的用戶臺進行通信。在信標(biāo)幀中，包含時戳、信標(biāo)間隔BCNI、容量信息、服務(wù)設(shè)置ID、支持率等的必須字段；以及FH參數(shù)組、DS參數(shù)組、CF參數(shù)組、IBSS參數(shù)組、TIM等的選擇字段。選擇信息僅在有使用需要的情況下存在。
在從剛好遇到前一個信標(biāo)間隔的最后時刻的目標(biāo)信標(biāo)發(fā)送時刻(TargetBeacon Transmission TimeTBTT)至待機了被稱為后退(back off)的隨機的待機時間后，用戶臺發(fā)送信標(biāo)信號BCN。
用戶臺ST在自身的發(fā)送時刻之前獲取信標(biāo)信號BCN時，保留中的信標(biāo)信號BCN的發(fā)送被刪除。
因此，在通信系統(tǒng)1中，僅一個用戶臺ST發(fā)送信標(biāo)信號BCN。信標(biāo)幀需要被所有的用戶臺處理，所以在TBTT之前，所有的用戶臺STA～STD開始發(fā)動，成為起動狀態(tài)。
在圖6所示的例子中，是用戶臺STA擔(dān)當(dāng)信標(biāo)發(fā)送的例子。由此，多個用戶臺同時發(fā)送信標(biāo)信號，從而可避免信標(biāo)信號之間產(chǎn)生沖突的狀況。在圖6所示的通信中，重視數(shù)據(jù)通信的高速性，因而采用類型3的組播通信。由此，對多個用戶臺，能夠以一個分組來發(fā)送狀態(tài)信息。
此外，在本實施方式的通信系統(tǒng)1中，在多個用戶臺(通信終端)ST可以構(gòu)成組的網(wǎng)絡(luò)中，通過接收來自構(gòu)成組的其他用戶臺(通信終端)的信號，各個通信終端構(gòu)成為可以實現(xiàn)自主地省電。這里，為了與上述省電模式區(qū)別，稱為自主控制型省電模式。
此外，在本實施方式中，為了避免通信終端間的信號的沖突，根據(jù)從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)存在的協(xié)調(diào)器發(fā)送的通知信號(信標(biāo)信號)，各個通信終端決定自身的發(fā)送定時。將這種功能稱為沖突避免模式。在該沖突避免模式，可以對每個發(fā)送變更各個通信終端的發(fā)送順序。
在特定網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)調(diào)器是作為組員的一個通信終端，在基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)中，協(xié)調(diào)器是接入點。
再有，在IEEE802.11b的MAC層的技術(shù)中，CSMA/CA被作為接入控制方式采用，通過載波檢測來避免信號的沖突為前提。但是，從多個通信終端同時發(fā)送信號的可能性殘留，在這種情況下發(fā)生信號的沖突。因此，在IEEE802.11中也利用沖突避免模式是有效的。此外，在其他通信協(xié)議中也可以有效地利用。自主控制型省電模式和沖突避免模式的實現(xiàn)，由于基本上可以按軟件的處理方式進行，所以具有安裝容易的優(yōu)點。
首先，在多個通信終端參加的網(wǎng)絡(luò)中，例如通過用戶臺的預(yù)置、或通常的IEEE802.11特定模式或基礎(chǔ)設(shè)施模式的應(yīng)用間的大廳IBSS上的協(xié)商，決定以下的通信用的參數(shù)。在用戶臺是游戲機2的情況下，在插入到游戲機2中的盤中裝入的游戲程序中通信參數(shù)被預(yù)置就可以。此外，在大廳IBSS上進行協(xié)商的情況下，協(xié)調(diào)器對其他組員以單播通信方式單獨地通知通信參數(shù)。這種單播通信可以在標(biāo)準(zhǔn)的特定模式中執(zhí)行。
在本實施方式中，通過在各通信終端中實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的切換，實現(xiàn)中途參加、中途脫離、消失檢測、協(xié)調(diào)功能的移交。
為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的切換，在各用戶臺ST中，保持多個通信參數(shù)。
這里所稱的通信參數(shù)，除了以下的通信參數(shù)a)頻率信道、b)SSID(Service Set Identity)、c)TBTT(Target Beacon Transmission Time)、d)物理層的調(diào)制/編碼方式、e)各用戶臺的MAC地址和用戶臺號碼(裝置號碼)、f)IFS(Inter Frame Space)生成模式(802.11標(biāo)準(zhǔn)方式或IFS矢量的QoS方式)、g)IFS矢量值(僅在IFS矢量的QoS方式中有效)、h)容量模式/共用密鑰、以外，還包含以下的通信參數(shù)。
有i)組播地址、j)游戲協(xié)調(diào)器GC的MAC地址或用于識別游戲協(xié)調(diào)器GC的識別符等，這些通信參數(shù)包含在信標(biāo)信息中，從游戲協(xié)調(diào)器GC對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他終端發(fā)送。
在以上通信參數(shù)中，例如，f)作為IFS生成模式，IFS矢量的QoS方式被設(shè)定。G)IFS矢量值是用于求各用戶臺的發(fā)送時間(發(fā)送定時)所使用的時間量，單位是微秒。IFS矢量值包含用于確定發(fā)送的基準(zhǔn)時間的IFS0、以及確定距IFS0的偏置時間的IFS偏置。再有，IFS矢量值的QoS方式是在用于避免信號沖突的沖突避免模式中使用的方式，與自主控制型省電模式的實現(xiàn)沒有直接的關(guān)系。再有，通過同時實行自主控制型省電模式和沖突避免模式，可以實現(xiàn)更高效率的通信。
可是，如上述那樣，利用特定網(wǎng)絡(luò)時，例如通過多個用戶各自帶有攜帶型游戲機并相互地進行無線通信，可以一起享受游戲。
這樣，通過各自帶有攜帶型游戲機并相互地進行無線通信，可以一起享受游戲，但在本實施方式的通信系統(tǒng)1中采用的游戲機(無線通信終端裝置、用戶臺)中，具有對通信中的網(wǎng)絡(luò)的中途參加、中途脫離、消失的用戶臺(通信終端)的檢測、以及協(xié)調(diào)器功能的移交的功能。
再有，在以下說明中，以是以下的協(xié)議成立的網(wǎng)絡(luò)作為前提。
<協(xié)議>
在進行多個用戶臺(無線通信終端裝置)的特定通信時，使某一臺終端具有協(xié)調(diào)器功能，進行信標(biāo)發(fā)送。有時將該終端稱為游戲協(xié)調(diào)器(GameCoordinator(以下為GC))。
網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他通信終端(非游戲協(xié)調(diào)器，以下為nGC)如果不能接收GC的信標(biāo)幀，則不能發(fā)送自己的數(shù)據(jù)幀。即，能夠接收信標(biāo)與提供發(fā)送機會為同等含義。
發(fā)送時，游戲協(xié)調(diào)器GC、其他通信終端nGC發(fā)送幀的定時由初始值、時隙值、終端數(shù)、信標(biāo)編號推測的表值來決定(將其稱為發(fā)送順序值)，通過對每個發(fā)送機會改變定時，實現(xiàn)發(fā)送機會的均勻。
網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有終端每個信標(biāo)間隔必須發(fā)送一個以上的數(shù)據(jù)，在從自己以外的所有通信對方可以無差錯地接收幀的情況下，直至下一個信標(biāo)發(fā)送為止都進入省電(休眠)狀態(tài)。
這里所謂的網(wǎng)絡(luò)的范圍，是指無線信號可到達的邊界的內(nèi)部。
將以上作為前提，進行具體的說明。
以下，說明有關(guān)本實施方式中的組播通信的具體例。
圖7是表示在本實施方式中通信系統(tǒng)采用的各用戶臺(通信終端)的無線通信部的結(jié)構(gòu)例的方框圖。
再有，圖7的無線通信部以能夠應(yīng)對單播通信和組播來構(gòu)成。
圖7的無線通信部100具有接口101、組播用發(fā)送緩沖器102、單播用發(fā)送緩沖器103、無線發(fā)送部104、天線105、組播ACK生成部106、信標(biāo)生成部107、中央控制部108、定時控制部109、組播ACK解析部110、信標(biāo)解析部111、數(shù)據(jù)解析部112、接收緩沖器113、無線接收部114、以及通信參數(shù)保持部115。
接口101在與該無線通信裝置100連接的未圖示的應(yīng)用部等、以及發(fā)送緩沖器102、103和接收緩沖器113之間進行各種信息的交換。
發(fā)送緩沖器102在無線發(fā)送從連接的應(yīng)用部等發(fā)送來的組播用數(shù)據(jù)的情況下，將其臨時性地存儲。
發(fā)送緩沖器103在無線發(fā)送從連接的應(yīng)用部等發(fā)送來的單播用數(shù)據(jù)的情況下，將其臨時性地存儲。
無線發(fā)送部104進行規(guī)定的調(diào)整處理，以便無線發(fā)送被存儲在發(fā)送緩沖器102中的數(shù)據(jù)和/或組播ACK生成部106生成的ACK信號、信標(biāo)生成部107生成的信標(biāo)信號BCN、臨時存儲于發(fā)送緩沖器103中的單播用數(shù)據(jù)，按通過定時控制部109指定的定時，通過天線105發(fā)射到傳輸介質(zhì)(空氣中)。
天線105向其他用戶臺(無線通信終端裝置)無線發(fā)送無線發(fā)送部104的信號，收集從其他用戶臺(無線通信終端裝置)傳送的信號并將其供給無線接收部114。
組播ACK生成部106在中央控制部108的控制下，在組播通信中從其他用戶臺接收了數(shù)據(jù)的情況下生成組播ACK，與存儲于發(fā)送緩沖器102中的數(shù)據(jù)一起作為組播分組(DATA+ACK)、或作為(NULL+ACK)供給無線發(fā)送部104。
組播ACK生成部106進行圖5所示的ACK比特的設(shè)定處理等。
信標(biāo)生成部107將接收時隙的配置狀況等作為信標(biāo)信號BCN來生成。
中央控制部108進行裝置整體的一連串的數(shù)據(jù)通信的順序管理和可利用的接收時隙的掃描。
中央控制部108有ACK返發(fā)定時器，如果在發(fā)送緩沖器102中有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，則判斷是否需要返發(fā)對于該數(shù)據(jù)的ACK信息，僅在需要返發(fā)的情況下，對組播ACK生成部106、信標(biāo)生成部107、以及發(fā)送緩沖器108進行控制，以將ACK返發(fā)定時器起動，從而具備來自對方的ACK返發(fā)。
中央控制部108根據(jù)后述的通信參數(shù)保持部115中保持的通信參數(shù)來實現(xiàn)用戶臺中的網(wǎng)絡(luò)的切換。
通信參數(shù)保持部115有第1表和第2表，中央控制部108例如在進行使用第1表的通信的情況下，切換為使用第2表的通信。
此外，中央控制部108檢測網(wǎng)絡(luò)上任意的用戶臺(通信終端)的發(fā)送定時，使用相同的發(fā)送定時對可發(fā)送幀的發(fā)送緩沖器103、信標(biāo)生成部107、定時控制部109等進行控制。
中央控制部108對定時控制部109等進行控制，以可以按比從在任意的信道中通信的所有網(wǎng)絡(luò)中檢測出的發(fā)送定時一覽的最大值僅大任意的時隙的定時發(fā)送。
中央控制部108對定時控制部109、以及無線接收部114等進行控制，以在將具有某一循環(huán)的信標(biāo)編號的信標(biāo)幀按一定周期發(fā)送的通信終端中，在任意的信標(biāo)編號的時刻更新網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的信息，并且使接收時間比通常長，以便接收通信終端的要發(fā)送的幀。
此外，中央控制部108對各部進行控制，以在信標(biāo)信息變更的情況下，在該信標(biāo)間隔以后，可使用通信參數(shù)保持部115中具有的表，進行反映了該信標(biāo)信息的發(fā)送接收。
定時控制部109根據(jù)中央控制部108的指示，對無線發(fā)送部104、無線接收部114指定用于進行掃描動作或規(guī)定的時隙的接收動作和發(fā)送動作的定時。
組播ACK解析部110對是否通過無線接收部114接收了從其他的用戶臺發(fā)送的組播ACK信息等進行解析，并將解析結(jié)果輸出到中央控制部108。
信標(biāo)解析部111從無線接收部114接收的來自其他用戶臺(例如作為協(xié)調(diào)器的用戶臺)的信標(biāo)信號中解析定時或接收時隙位置，并將解析結(jié)果輸出到中央控制部108。
數(shù)據(jù)解析部112對無線接收部114接收的來自其他用戶臺的數(shù)據(jù)進行解析，并將解析結(jié)果輸出到中央控制部108。
接收緩沖器113存儲在該無線通信裝置100設(shè)定的接收時隙的定時中接收的數(shù)據(jù)。
無線接收部114接收在定時控制部109指定的規(guī)定的定時中從其他無線通信終端裝置傳送來的ACK信息、信標(biāo)、或數(shù)據(jù)等的信號，并將其供給到組播ACK解析部110、信標(biāo)解析部111、數(shù)據(jù)解析部112、以及接收緩沖器113。
通信參數(shù)保持部115保持上述通信參數(shù)(a～j)，通過中央控制部108被接入。通信參數(shù)保持部115有多個表，例如第1表和第2表，各用戶臺在中央控制部108的控制下，使用其中一個表的通信參數(shù)進行通信。而且，在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的狀況上發(fā)生變化的情況下，使用第1表及第2表的其中一個的通信參數(shù)進行通信，同時另一個表被重寫反映了網(wǎng)絡(luò)的狀況變化的新的通信參數(shù)。
例如，在使用第1或第2的一個表進行通信的期間有用戶臺的中途參加或中途脫離，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的狀況發(fā)生變化的情況下，使用一個表繼續(xù)進行通信，同時在各用戶臺的另一個表中準(zhǔn)備反映了網(wǎng)絡(luò)的狀態(tài)變化的新的通信參數(shù)，通過在某個定時對所述另一個表的使用一起切換，可以無縫地進行網(wǎng)絡(luò)的再構(gòu)筑和通信的切換。
具有上述結(jié)構(gòu)的無線通信部100具有通過不接收信標(biāo)和來自其他終端的幀來檢測網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器的消失，在某一TBTT中的發(fā)送定時在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最短的情況下，自身成為新的協(xié)調(diào)器并可進行信標(biāo)發(fā)送的能力。
另外，具有由已經(jīng)處于轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式的通信狀態(tài)的協(xié)調(diào)器對進行協(xié)調(diào)器功能的交替請求的通信終端發(fā)送交替請求幀，可以對不具有協(xié)調(diào)器功能的通信終端移交協(xié)調(diào)器功能。
此外，無線通信部100具有可對來自通信終端的協(xié)調(diào)器功能的交替請求幀進行響應(yīng)，接受協(xié)調(diào)器功能的移交并發(fā)送信標(biāo)，擔(dān)當(dāng)協(xié)調(diào)器功能的功能。
而且，無線通信部100具有能夠使信標(biāo)發(fā)送與發(fā)送順序值同步的功能。
為了實現(xiàn)以上的功能，無線通信部100具有進行調(diào)制解調(diào)的無線發(fā)送接收部104、114、控制它們的中央控制部108、定時控制部109、通信參數(shù)保持部115等。
首先，以下示出作為通信參數(shù)保持部115的第1表使用上述通信參數(shù)并進行通信的游戲協(xié)調(diào)器GC、以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他通信終端(用戶臺)nGC使用新的第2表切換通信時的網(wǎng)絡(luò)切換步驟。
<中途參加、中途脫離、協(xié)調(diào)器功能的交替的情況>
1)要執(zhí)行中途參加、中途脫離、協(xié)調(diào)器功能的交替的通信終端nGC對游戲協(xié)調(diào)器GC使用單播幀發(fā)送請求幀。
2)游戲協(xié)調(diào)器GC根據(jù)請求結(jié)果，在自身的通信參數(shù)保持部115的第2表中設(shè)定通信參數(shù)。
3)游戲協(xié)調(diào)器GC使用通信參數(shù)保持部115的第1表的通信參數(shù)繼續(xù)通信，同時將第2表的通信參數(shù)通過單播通信發(fā)送到通信終端nGC(包括希望中途參加的通信終端join nGC)。
4)其他通信終端nGC(包括join nGC)將接收的通信參數(shù)保持在自身的通信參數(shù)保持部115的第2表中。
5)其他通信終端nGC(包括join nGC)使用第1表的通信參數(shù)繼續(xù)通信，同時等待游戲調(diào)諧器GC的信標(biāo)信息的更新。
6)游戲協(xié)調(diào)器GC以預(yù)先設(shè)定的信標(biāo)編號的定時，根據(jù)第2表的通信參數(shù)來更新信標(biāo)信息。
7)其他通信終端nGC(包括join nGC)檢測信標(biāo)信息的更新，根據(jù)自身的第2表的通信參數(shù)開始通信。
8)網(wǎng)絡(luò)整體根據(jù)第2表的通信參數(shù)，對通信進行轉(zhuǎn)移。
下面說明其他通信終端nGC的消失檢測步驟。
<nGC的消失檢測的情況>
1)其他通信終端nGC不通知游戲協(xié)調(diào)器，從網(wǎng)絡(luò)中消失。
2)游戲協(xié)調(diào)器GC通過不接收組播幀來檢測該消失的其他通信終端nGC。
3)游戲協(xié)調(diào)器GC在檢測次數(shù)超過某一閾值時，對該其他通信終端nGC發(fā)送Null等的單播幀。
4)游戲協(xié)調(diào)器GC識別為來自該其他通信終端nGC的ACK響應(yīng)未達到一定次數(shù)以上的情況時，在通信參數(shù)保持部115的自身的第2表中將消失的通信終端nGC除去，設(shè)定新的通信參數(shù)。
5)游戲協(xié)調(diào)器GC使用第1表的通信參數(shù)繼續(xù)通信，同時將第2表的通信參數(shù)通過單播通信發(fā)送到其他通信終端nGC。
6)其他通信終端nGC將接收的通信參數(shù)保持在自身的通信參數(shù)保持部115的第2表中。
7)通信終端nGC使用第1表的通信參數(shù)繼續(xù)通信，同時等待游戲協(xié)調(diào)器GC的信標(biāo)信息的更新。
8)游戲協(xié)調(diào)器按某一預(yù)先設(shè)定的信標(biāo)編號的定時，根據(jù)第2表的通信參數(shù)來更新信標(biāo)信息。
9)其他通信終端nGC檢測信標(biāo)信息的更新，并根據(jù)自身的第2表的通信參數(shù)，開始通信。
10)網(wǎng)絡(luò)整體轉(zhuǎn)移到根據(jù)第2表的通信參數(shù)的通信。
下面，說明有關(guān)游戲協(xié)調(diào)器GC的消失檢測步驟。
<GC的消失檢測的情況>
1)游戲協(xié)調(diào)器GC不通知其他通信終端nGC，從網(wǎng)絡(luò)中消失。
2)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有通信終端nGC通過不接收信標(biāo)信號和不接收來自其他通信終端nGC的組播幀來檢測游戲協(xié)調(diào)器GC的消失。
3)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有通信終端nGC在檢測次數(shù)超過閾值時，在自身的第2表中將消失的游戲協(xié)調(diào)器GC除去，設(shè)定新的通信參數(shù)。此時，對于第2表的用戶臺號碼(裝置號碼)，接替第1表的用戶臺號碼。
4)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有通信終端nGC保持第1表的通信參數(shù)，一邊等待其他通信終端nGC的信標(biāo)發(fā)送，一邊以預(yù)先設(shè)定的信標(biāo)編號的定時進行基于自身的第2表的通信參數(shù)的信標(biāo)信息的發(fā)送準(zhǔn)備。
5)通信終端nGC在預(yù)先設(shè)定的信標(biāo)編號的時刻，在自身的發(fā)送順序值為最小的情況下，發(fā)送基于第2表的信標(biāo)信息。
6)其他通信終端nGC在接收的信標(biāo)信息的發(fā)送元MAC地址有第1表中存在的‘各用戶臺的MAC地址’的其中一個對應(yīng)的情況下，從接收的信標(biāo)信息中提取用于對通信參數(shù)中組播地址、游戲協(xié)調(diào)器GC的MAC地址、或游戲協(xié)調(diào)器GC進行識別的識別符，將自身的通信參數(shù)保持部115的第2表更新，并使用第2表進行通信。
7)游戲協(xié)調(diào)器GC使用第2表的通信參數(shù)繼續(xù)通信，同時在第3表(或第1表)中設(shè)定新的用戶臺號碼(裝置號碼)。除此以外的通信參數(shù)接替第2表的通信參數(shù)。
8)游戲協(xié)調(diào)器GC使用第2表的通信參數(shù)繼續(xù)通信，同時將第3(或第1)表的通信參數(shù)通過單播通信發(fā)送到通信終端nGC。
9)通信終端nGC將接收的通信參數(shù)保持在自身的參數(shù)保持部的第3(或第1)表中。
10)通信終端nGC使用第2表的通信參數(shù)繼續(xù)通信，同時等待游戲協(xié)調(diào)器GC的信標(biāo)信息的更新。
11)游戲協(xié)調(diào)器GC按預(yù)先設(shè)定的信標(biāo)編號的定時，根據(jù)第3(或第1)表的通信參數(shù)來更新信標(biāo)信息。
12)通信終端nGC檢測信標(biāo)信息的更新，根據(jù)自身的第3(或第1)表的通信參數(shù)，開始通信。
13)網(wǎng)絡(luò)整體轉(zhuǎn)移到根據(jù)第3(或第1)表的通信參數(shù)的通信。
如上述那樣，本實施方式的通信系統(tǒng)1作為整體具有以下三個功能。
有與原有的終端為數(shù)據(jù)通信中的情況下的對網(wǎng)絡(luò)的中途參加、原有的終端為數(shù)據(jù)通信中的情況下的從網(wǎng)絡(luò)的中途脫離/消失、原有的終端為數(shù)據(jù)通信中的情況下的協(xié)調(diào)器功能的交替有關(guān)的功能。
以下，具體地說明有關(guān)中途參加、中途脫離/消失、以及協(xié)調(diào)器功能的交替的有關(guān)功能。
(中途參加)首先，與圖8(A)～圖8(E)相關(guān)聯(lián)，說明有關(guān)中途參加功能。再有，在圖9中，區(qū)分表示了基于所述第1表的通信參數(shù)的通信和基于第2表的通信參數(shù)的通信。
1)圖8(A)或圖8(C)所示的游戲協(xié)調(diào)器GC(指圖8(A)、圖8(C)中的1或3)預(yù)先掌握特定網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他通信終端nGC(指圖8(B)、圖8(D)中的2或4)具有的功能，判斷是否在與中途參加功能應(yīng)對。
2)游戲協(xié)調(diào)器GC在轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式后，在中央控制部108的控制下，驅(qū)動信標(biāo)生成部107、定時控制部108等，通過無線通信部104以信標(biāo)幀方式通知用于表示在該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否可以中途參加、中途脫離/消失、協(xié)調(diào)器功能的交替的信息。
3)希望中途參加的通信終端(指圖8(E)中的5。以下為join nGC)在特定狀態(tài)中對網(wǎng)絡(luò)的信息進行掃描(Scan)，如果是有源掃描(Active Scan)，則獲得探測響應(yīng)(Probe Response)，如果是無源掃描(Passive Scan)，則通過信標(biāo)幀獲得網(wǎng)絡(luò)的信息。
4)希望中途參加的通信終端join nGC進入內(nèi)部中途參加模式(參照圖9(D)中的9的動作)。
5)希望中途參加的通信終端join nGC以比同一信道中發(fā)送的全部從網(wǎng)絡(luò)中取得的發(fā)送順序值的最大值更大1時隙的定時(圖8(E)中的定時E)，將請求中途參加的幀發(fā)送到游戲協(xié)調(diào)器GC。
6)游戲協(xié)調(diào)器GC因接收到希望中途參加的通信終端join nGC的中途參加請求幀，所以僅在某一信標(biāo)編號(例如0)的情況下比通常保持更長的接收時間(與使進入省電狀態(tài)為止的時間延遲的情況相同)，對接收到中途參加請求幀返回ACK幀而進行響應(yīng)。
7)游戲協(xié)調(diào)器GC將在網(wǎng)絡(luò)中增加1臺、通信終端nGC的情況、以及今后要使用的通信方式的選擇等插入到幀中，并通知其他通信終端nGC。
8)游戲協(xié)調(diào)器GC接受上述步驟(7)的結(jié)果，將最終是否可中途參加的情況通知希望中途參加的通信終端join nGC。
9)游戲協(xié)調(diào)器GC在步驟(8)的結(jié)果通知后，以某一信標(biāo)編號的定時(例如0)更新信標(biāo)信息(網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的總終端數(shù)等)。
10)原有的通信終端nGC接收已更新的信標(biāo)信息，并更新總終端數(shù)、發(fā)送順序值等的內(nèi)部信息。
11)希望中途參加的通信終端join nGC在步驟(9)的信標(biāo)更新的同時成為通常的通信終端nGC，開始與其他終端的通信。
在希望中途參加的通信終端join nGC的發(fā)送定時上有其他方法，有另一種情況下，與圖10(A)～圖10(E)和圖11(A)～圖11(D)相關(guān)聯(lián)來說明這種方法。再有，在圖11中，區(qū)別表示基于所述第1表的通信參數(shù)的通信和基于第2表的通信參數(shù)的通信。
1)游戲協(xié)調(diào)器GC(指圖10(A)、圖10(C)中的1或3)預(yù)先掌握特定網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他通信終端nGC(指圖10(B)、圖10(D)中的2或4)具有的功能，判斷是否在與中途參加功能應(yīng)對。
2)游戲協(xié)調(diào)器GC在轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式后，在中央控制部108的控制下，驅(qū)動信標(biāo)生成部107、定時控制部108等，通過無線通信部104以信標(biāo)幀方式通知用于表示在該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)是否可以中途參加、中途脫離/消失、協(xié)調(diào)器功能的交替的信息。
3)希望中途參加的通信終端(指圖10(E)中的5)在特定狀態(tài)中對網(wǎng)絡(luò)的信息進行掃描，如果是有源掃描(Active Scan)，則獲得探測響應(yīng)(ProbeResponse)，如果是無源掃描(Passive Scan)，則通過信標(biāo)幀獲得網(wǎng)絡(luò)的信息。
4)希望中途參加的通信終端join nGC進入內(nèi)部中途參加模式(參照圖11(D))。
5)希望中途參加的通信終端join nGC在希望參加(join)的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意通信終端的組播幀發(fā)送后，使用該通信終端使用的IFS定時(圖10中的定時A)，將請求中途參加的單播幀發(fā)送到游戲協(xié)調(diào)器GC。但是，該任意的通信終端是除了該TBTT中的發(fā)送順序值最大的通信終端。
6)游戲協(xié)調(diào)器GC接收到希望中途參加的通信終端join nGC的中途參加請求幀，返回ACK幀而進行響應(yīng)。
7)游戲協(xié)調(diào)器GC將在網(wǎng)絡(luò)中增加1臺通信終端nGC的情況、以及今后要使用的通信方式的選擇等插入到幀中，并通知其他通信終端nGC。
8)游戲協(xié)調(diào)器GC接受上述步驟(7)的結(jié)果，將最終是否可中途參加的情況通知希望中途參加的通信終端join nGC。
9)游戲協(xié)調(diào)器GC在步驟(8)的結(jié)果通知后，以某一信標(biāo)編號的定時(例如0)更新信標(biāo)信息(網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的總終端數(shù)等)。
10)原有的通信終端nGC接收已更新的信標(biāo)信息，并更新總終端數(shù)、發(fā)送順序值等的內(nèi)部信息。
11)希望中途參加的通信終端join nGC在步驟(9)的信標(biāo)更新的同時成為通常的通信終端nGC，開始與其他終端的通信。
(中途脫離/消失)下面，說明有關(guān)中途脫離/消失。
首先，與圖12(A)～圖12(C)相關(guān)聯(lián)，說明有關(guān)通常脫離的順序。
<通常脫離>
1)要從網(wǎng)絡(luò)脫離的通信終端(以下，為Exit nGC)將通知中途脫離的幀發(fā)送到游戲協(xié)調(diào)器GC(圖12(C)中的終端3)。
2)游戲協(xié)調(diào)器GC返發(fā)與其相對的ACK。
3)游戲協(xié)調(diào)器GC以網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的總終端數(shù)為N-1的信標(biāo)編號的定時(例如為0)更新信標(biāo)信息。
4)作為要從網(wǎng)絡(luò)脫離的通信終端Exit nGC在步驟(3)的信標(biāo)信息被更新的時刻停止自身的發(fā)送，并從規(guī)定模式網(wǎng)絡(luò)脫離。
5)原有的通信終端nGC接收已更新的信標(biāo)信息，將總終端數(shù)、發(fā)送順序值等的內(nèi)部信息更新，并繼續(xù)通信。
<GC的從網(wǎng)絡(luò)的消失>
與圖13(A)～圖13(C)相關(guān)聯(lián)來說明因GC移動到電波達不到的場所、電源切斷等的理由而從網(wǎng)絡(luò)中看不見的狀態(tài)(消失)下的處理。再有，在圖13中，將基于上述第1表(或第3表)的通信參數(shù)的通信和基于第2表的通信參數(shù)的通信區(qū)分表示。
1)通信終端nGC在轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式后，接收游戲協(xié)調(diào)器GC發(fā)送的信標(biāo)并保持在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中。
2)游戲協(xié)調(diào)器GC因電源關(guān)斷等從網(wǎng)絡(luò)中消失，并停止信標(biāo)發(fā)送。
3)通信終端nGC各自檢測信標(biāo)消失，并且在完全不能接收網(wǎng)絡(luò)內(nèi)來自其他通信終端的數(shù)據(jù)的情況下，設(shè)為檢測出GC消失。
4)‘GC消失的檢測’的處理在每個目標(biāo)信標(biāo)發(fā)送時刻(Target BeaconTransmission TimeTBTT)時進行，在連續(xù)的檢測次數(shù)發(fā)生超過某一閾值的情況下，在下一個某一信標(biāo)編號的定時(例如為0)，發(fā)送順序值最短的通信終端nGC取代成為協(xié)調(diào)器并開始信標(biāo)發(fā)送。由此，某個通信終端nGC被看作新的游戲協(xié)調(diào)器GC(New GC)。
5)GC在每個TBTT中檢測從網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他通信終端nGC都不能接收數(shù)據(jù)的次數(shù)，在連續(xù)的檢測次數(shù)發(fā)生超過某一閾值的情況下，停止信標(biāo)發(fā)送并從網(wǎng)絡(luò)中退出。
6)要發(fā)送的信標(biāo)幀具有新的游戲協(xié)調(diào)器New GC的MAC地址作為源地址(Source Address)，通信終端的臺數(shù)為“GC消失前的臺數(shù)-1”。
7)通信終端nGC預(yù)先具有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信終端nGC的地址表，如果有其中的某個通信終端發(fā)送的信標(biāo)，則照至此那樣接收。
8)通信被中斷一定期間(消失檢測閾值+15)×信標(biāo)間隔[ms])，但通過新的游戲協(xié)調(diào)器New GC的信標(biāo)發(fā)送而再開始。
<nGC的從網(wǎng)絡(luò)的消失>
下面，與圖14(A)～圖14(C)相關(guān)聯(lián)來說明因通信終端nGC移動到電波達不到的場所、電源切斷等的理由而從網(wǎng)絡(luò)中看不見的狀態(tài)(消失)下的處理。再有，在圖14中，將基于上述第1表的通信參數(shù)的通信和基于第2表的通信參數(shù)的通信區(qū)分表示。
1)在網(wǎng)絡(luò)中使N臺的通信終端處于通信狀態(tài)。
2)來自對游戲協(xié)調(diào)器GC的沒有通達的通信終端nGC的通信中斷，在游戲協(xié)調(diào)器GC中檢測出組播幀(Multicast Frame)的消失。
3)在游戲協(xié)調(diào)器GC中，對來自其他通信終端nGC的組播幀的總接收數(shù)從N-1變化為N-2的情況進行檢測，并在該狀態(tài)持續(xù)一定期間的情況下(超過閾值的情況)，對認(rèn)為該通信終端nGC是從網(wǎng)絡(luò)中消失的通信終端nGC，使用一定次數(shù)Null幀等的正常數(shù)據(jù)(Normal Data)進行發(fā)送。
4)這里，如果從該通信終端nGC返回了ACK，則游戲協(xié)調(diào)器GC檢測‘nGC的來自網(wǎng)絡(luò)的消失’，并以任意的信標(biāo)編號的定時(例如0)來更新信標(biāo)信息。
5)原有的通信終端nGC接收被更新過的信標(biāo)信息，將總終端數(shù)、發(fā)送順序值等的內(nèi)部信息更新，并繼續(xù)通信。
(協(xié)調(diào)器功能的交替)下面，與圖15(A)～圖15(D)相關(guān)聯(lián)來說明有關(guān)協(xié)調(diào)器功能的交替步驟。
1)游戲協(xié)調(diào)器GC在特定網(wǎng)絡(luò)中預(yù)先掌握網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的通信終端nGC具有的功能，判斷能否進行協(xié)調(diào)器功能的交替。
2)游戲協(xié)調(diào)器GC在轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式后，以信標(biāo)幀來通知用于表示在該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)中途參加、中途脫離/消失、可否進行協(xié)調(diào)器功能的交替的信息。
3)通信終端nGC在轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式后，接收游戲協(xié)調(diào)器GC發(fā)送的信標(biāo)，并將該信息保持在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中。
4)游戲協(xié)調(diào)器GC對特定的通信終端nGC發(fā)送用于通知協(xié)調(diào)器功能的交替的幀。
5)接收到交替的通知的通信終端nGC對游戲協(xié)調(diào)器GC響應(yīng)能否進行交替的結(jié)果。
6)可交替的通信終端nGC(以下，為New GC)對網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的其他通信終端nGC傳送以下信息。
A)新的游戲協(xié)調(diào)器New GC的MAC地址、B)新網(wǎng)絡(luò)的組播地址。
7)新的游戲協(xié)調(diào)器New GC結(jié)束與網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的所有通信終端nGC的通信。
8)新的游戲協(xié)調(diào)器New GC對舊協(xié)調(diào)器Old GC通知交替的定時。
9)交替的定時(由協(xié)商決定的任意的TBTT)到來。
10)舊游戲協(xié)調(diào)器Old GC的信標(biāo)停止，同時新的游戲協(xié)調(diào)器New GC開始信標(biāo)的發(fā)送。
11)舊游戲協(xié)調(diào)器Old GC成為通常的通信終端nGC，不產(chǎn)生不發(fā)送信標(biāo)的期間，新的游戲協(xié)調(diào)器New GC的無縫通信確立。
(信標(biāo)發(fā)送順序和發(fā)送順序值的同步)在本實施方式的協(xié)議中，信標(biāo)的發(fā)送者可決定游戲協(xié)調(diào)器GC，也可使其與發(fā)送順序值同步來發(fā)送，圖16(A)～圖16(D)中表示其機理。
1)在某一TBTT中發(fā)送順序值最小的發(fā)送終端發(fā)送信標(biāo)幀。
2)信標(biāo)編號不是對每個終端增加的編號，而設(shè)為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的連續(xù)號碼。
3)由此，GC功能成為與發(fā)送順序值一起交替(roand robin)的功能。
如以上說明的那樣，根據(jù)本實施方式，各通信終端具有的無線通信部100通過信標(biāo)和不接收來自其他終端的幀來檢測網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器的消失，在某一TBTT中的發(fā)送定時為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最短的情況下，自身成為新的協(xié)調(diào)器并可以進行信標(biāo)發(fā)送，此外，可以由處于已經(jīng)轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式的通信狀態(tài)的協(xié)調(diào)器對發(fā)出協(xié)調(diào)器功能的交替請求的通信終端發(fā)送交替請求幀，將協(xié)調(diào)器功能移交到不具有協(xié)調(diào)器功能的通信終端，響應(yīng)來自通信終端的協(xié)調(diào)器功能的交替請求，接受協(xié)調(diào)器功能的移交并發(fā)送信標(biāo)，可以擔(dān)當(dāng)協(xié)調(diào)器功能，具有能夠使信標(biāo)發(fā)送與發(fā)送順序值同步的功能，所以可以獲得以下的效果。
(中途參加)不中斷原有的網(wǎng)絡(luò)的通信，可進行在規(guī)定模式中新通信終端的網(wǎng)絡(luò)參加。
例如，在多個用戶進行格斗游戲中，可進行新用戶的加入而不暫時結(jié)束游戲。
(中途脫離/消失)可從網(wǎng)絡(luò)中退出而不中斷原有的網(wǎng)絡(luò)通信，此外，通過協(xié)調(diào)器的信標(biāo)信息的更新，剩余的終端的消耗電力也被最佳化。
例如，在多個用戶進行格斗游戲中，某一用戶可從游戲中中途脫離。
此外，即使是通信終端從網(wǎng)絡(luò)消失的情況，協(xié)調(diào)器也通過定期地進行通信檢查而可以再構(gòu)筑網(wǎng)絡(luò)的信息，剩余的終端的功率節(jié)省也被最佳化。
即使是協(xié)調(diào)器從網(wǎng)絡(luò)消失的情況，可使取代的協(xié)調(diào)器存在，僅經(jīng)若干通信損失，就可使原有的通信恢復(fù)。
例如，即使是在游戲的主機中發(fā)生了電池切斷等的情況，也不使游戲結(jié)束而僅由原有的用戶繼續(xù)游戲。
(協(xié)調(diào)器功能的交替)協(xié)調(diào)器隨著信標(biāo)的發(fā)送而與其他通信終端相比消耗電力大，但通過將其在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分散來實現(xiàn)消耗電力的均勻。
此外，在協(xié)調(diào)器的電池剩余量少、有消失的危險性的情況下，通過使用該功能，可進行協(xié)調(diào)器的交替而不使通信中斷。
例如，在用戶進行游戲中，可以無縫地變更該游戲的主機或主持者。
(信標(biāo)發(fā)送順序和發(fā)送順序值的同步)也可以在原有的特定網(wǎng)絡(luò)中使用隨機后退時間進行信標(biāo)發(fā)送，在協(xié)議中進行游戲協(xié)調(diào)器GC的信標(biāo)發(fā)送，但通過與發(fā)送順序值同步而使發(fā)送順序明確，與組播發(fā)送的有無進行連動時，幀缺少的情況下的電波狀態(tài)、位置關(guān)系等更明確，功率控制、速率控制等的控制進一步提高。
以上，根據(jù)實施方式說明了本發(fā)明。這些實施方式是例示，在它們的各結(jié)構(gòu)要素或各處理過程的組合上各種各樣的變形例是可能的，而本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，這樣的變形例也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
在上述實施方式中，主要說明了要求低延遲、進行類型3的組播通信的情況，但本發(fā)明不僅可用于要求低延遲的情況下的省電控制，而且例如即使是采用類型1或類型2的通信方式的情況，也可以有效地利用。
再有，以上處理作為可由計算機進行處理的程序，被記錄在軟盤、硬盤、光盤、半導(dǎo)體存儲器等中，由終端裝置讀出并執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種通信終端裝置，與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行通信，該通信終端裝置具有發(fā)送部，對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)；接收部，從其他通信終端裝置至少接收通知信號和/或通信參數(shù)；以及控制部，可進行與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信控制，可根據(jù)所述接收部接收的通信參數(shù)切換通信方式。
2.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中，所述控制部至少根據(jù)通信參數(shù)，可判斷對所述組內(nèi)的通信的中途參加、中途脫離、作為發(fā)送所述通知信號的協(xié)調(diào)器的功能的交替。
3.如權(quán)利要求2所述的通信終端裝置，其中，具有可作為網(wǎng)絡(luò)中的組內(nèi)的協(xié)調(diào)器起作用，通過不接收通知信號和來自其他通信終端裝置的幀來檢測協(xié)調(diào)器的消失，并在規(guī)定的目標(biāo)的通知信號發(fā)送時刻的發(fā)送定時為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最短的情況下，自身成為新的協(xié)調(diào)器并能夠進行通知信號的發(fā)送的功能。
4.如權(quán)利要求2所述的通信終端裝置，其中，具有作為處于已經(jīng)轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式的通信狀態(tài)的協(xié)調(diào)器起作用，對進行協(xié)調(diào)器功能的交替請求的通信終端裝置發(fā)送交替請求幀，并將協(xié)調(diào)器功能移交到不作為協(xié)調(diào)器起作用的通信終端裝置的功能。
5.如權(quán)利要求2所述的通信終端裝置，其中，具有響應(yīng)來自通信終端的協(xié)調(diào)器功能的交替請求幀，接受協(xié)調(diào)器功能的移交并發(fā)送通知信號，可以擔(dān)負(fù)協(xié)調(diào)器功能的功能。
6.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中，所述控制部根據(jù)從其他通信終端裝置接收的信號來檢測該其他通信終端裝置的發(fā)送定時，并進行控制，以使所述發(fā)送部使用檢測出的定時進行發(fā)送。
7.如權(quán)利要求6所述的通信終端裝置，其中，所述控制部進行控制，以可以按比從在任意的信道中通信的所有網(wǎng)絡(luò)檢測出的發(fā)送定時一覽的最大值僅大規(guī)定的時隙的定時來發(fā)送。
8.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中，所述發(fā)送部可將具有規(guī)定的循環(huán)的通知信號編號的通知信號幀按一定周期發(fā)送，所述控制部進行控制，以在任意的通知信號編號的時刻，所述發(fā)送部發(fā)送包含了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的新信息的通知信號。
9.如權(quán)利要求8所述的通信終端裝置，其中，所述控制部進行控制，以使接收時間比通常長，以便接收通信終端裝置的要發(fā)送的幀。
10.如權(quán)利要求1所述的通信終端裝置，其中，所述控制部進行控制，以在通知信號的信息變更的情況下，在該通知信號的間隔以后，可使用與該通知信號的信息對應(yīng)的通信參數(shù)進行發(fā)送接收。
11.如權(quán)利要求10所述的通信終端裝置，其中，還具有保持在分組的發(fā)送接收中使用的通信參數(shù)的保持部，所述接收部接收與使用中的通信參數(shù)不同的新的通信參數(shù)時，所述控制部將該新的通信參數(shù)記錄在所述保持部中，所述接收部接收包含了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的新的信息的通知信號時，所述控制部進行控制，以使用所述保持部中新記錄的通信參數(shù)來進行發(fā)送接收。
12.如權(quán)利要求6所述的通信終端裝置，其中，具有能夠使通知信號的發(fā)送與發(fā)送順序值同步的功能。
13.一種通信系統(tǒng)，與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行通信，各通信終端裝置具有發(fā)送部，對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)；接收部，從其他通信終端裝置至少接收通知信號和/或通信參數(shù)；以及控制部，可進行與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信控制，可根據(jù)所述接收部接收的通信參數(shù)切換通信方式。
14.如權(quán)利要求13所述的通信系統(tǒng)，其中，所述發(fā)送部可將具有規(guī)定的循環(huán)的通知信號編號的通知信號按一定周期發(fā)送，所述控制部進行控制，以在任意的通知信號編號的時刻，所述發(fā)送部可發(fā)送包含了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的新信息的通知信號。
15.如權(quán)利要求14所述的通信系統(tǒng)，其中，所述控制部進行控制，以使接收時間比通常長，以便接收通信終端裝置的要發(fā)送的幀。
16.如權(quán)利要求13所述的通信系統(tǒng)，其中，所述控制部進行控制，以在通知信號的信息變更的情況下，在該通知信號的間隔以后，可使用與該通知信號的信息對應(yīng)的通信參數(shù)進行發(fā)送接收。
17.如權(quán)利要求16所述的通信系統(tǒng)，其中，各通信終端裝置還具有將分組的發(fā)送接收中使用的通信分組參數(shù)保持的保持部，在所述接收部接收與使用中的通信參數(shù)不同的新的通信參數(shù)時，所述接收部將該新的通信參數(shù)記錄在所述保持部中，在所述接收部接收到包含了網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的新的信息的通知信號時，所述控制部進行控制，以使用所述保持部中新記錄的通信參數(shù)，進行發(fā)送接收。
18.如權(quán)利要求13所述的通信系統(tǒng)，其中，在通知信號的信息變更的情況下，各通信終端裝置將使用的通信參數(shù)一起切換為與該通知信號的信息對應(yīng)的通信參數(shù)。
19.一種通信方法，用于與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行通信，該通信方法具有對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；至少從其他通信終端裝置接收通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；以及根據(jù)接收的通信參數(shù)來切換通信方式的步驟，進行與有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信。
20.一種計算機程序，以計算機可讀取的形式來記述，可在計算機系統(tǒng)上執(zhí)行與一個以上的其他通信終端裝置構(gòu)成組并在組內(nèi)進行無線通信的處理，該程序具有對其他通信終端裝置至少發(fā)送通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；至少從其他通信終端裝置接收通知信號和/或通信參數(shù)的步驟；以及根據(jù)接收的通信參數(shù)來切換通信方式的步驟，進行與有關(guān)網(wǎng)絡(luò)的通信參數(shù)對應(yīng)的通信。
全文摘要
提供一種通信終端裝置、通信系統(tǒng)、通信方法及程序，能夠?qū)崿F(xiàn)通信中對網(wǎng)絡(luò)的中途參加、中途脫離、消失的用戶臺的檢測、以及將協(xié)調(diào)器(Coordinator)功能進行交替的功能。各通信終端裝置的無線通信部(100)通過不接收信標(biāo)和來自其他終端的幀來檢測網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)調(diào)器的消失，在某個TBTT中的發(fā)送定時是網(wǎng)絡(luò)內(nèi)最短的情況下，自身成為新的協(xié)調(diào)器并可以進行信標(biāo)發(fā)送，而且，由處于已經(jīng)轉(zhuǎn)移到規(guī)定模式的通信狀態(tài)的協(xié)調(diào)器，對進行協(xié)調(diào)器功能的交替請求的通信終端發(fā)送交替請求幀，并具有可以對不具有協(xié)調(diào)器功能的通信終端移交協(xié)調(diào)器功能的功能。
文檔編號H04W84/20GK1832424SQ20061005507
公開日2006年9月13日 申請日期2006年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月7日
發(fā)明者西原潤, 加藤卓哉 申請人:索尼株式會社, 索尼計算機娛樂公司