无线通信设备、无线通信方法以及计算机程序与流程

本发明涉及能抑制通信数据包的冲突、以及因通信数据包的冲突而重复再次发送而造成的耗电量增加，延长电池寿命的无线通信设备、无线通信方法以及计算机程序。

背景技术：

作为无线LAN系统涉及的国际标准规格，在非专利文献1、特别是9.3.4节的DCF(Distributed Coordination Function：分布式协调功能)access procedure(访问流程)中，对各个终端的通信信道的仲裁功能进行了记载，还对利用载波侦听的调制方法即CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：载波监听多址/冲突避免)进行了记载。

另外，在非专利文献2中记载了使用CSMA/CA作为多用于无线传感器网络(WSN：Wireless Sensor Networks)的国际标准规格。无线传感器网络中由于来自传感器的信息量少，电池驱动的情况较多因而强烈期望尽可能地抑制耗电量，因此需要以低速率、低频次进行数据通信。

另外，专利文献1中公开了利用载波侦听来自动选择频率的发送频率限制装置。专利文献1中利用发送频率限制装置作为安装于其它设备的附属装置，以使得无法变更无线信道的设备、特别是需要保护的设备等所使用的信道不能被其它设备使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2009－200806号公报

非专利文献

非专利文献1：IEEE Std 802.11-2012

非专利文献2：IEEE Std 802.15.4-2011

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题

近年，无线LAN系统在家庭中也得到普及，与利用同一频带的其它无线LAN系统干涉的频次逐渐增大。由此，在利用所述通信协议执行载波侦听来进行数据通信的情况下，存在由于频繁地对冲突的通信数据包进行再发送而使耗电量增加，难以延长电池的寿命的问题。

另外，使用同一频带的多个数据通信系统共存的情况下，无线LAN系统、无线传感器网络等使用CSMA/CA时，以一定时间间隔间歇地执行CCA(Clear Channel Assessment：空闲信道评估)来调查频带是否被其它系统使用，一旦检测到频带的空闲则在经过规定的等待时间后，利用检测到的频带开始数据通信。

然而，随着数据通信等待状态的无线通信设备增加，在同一时刻或接近时刻等待时间结束的无线通信设备增加，同时开始数据通信的无线通信设备存在多个的可能性提高。为了避免这一情况，随着等待次数的增加，在一定的等待时间上随机附加类似的等待时间，以试图避免等待时间结束时刻的一致，即通信数据包的冲突。该情况下，即使能避免冲突，但随着等待次数增加也越发需要频繁地执行CCA，存在反而可能难以抑制耗电量的问题。

本发明是为了解决上述情况而完成的，其目的在于提供一种能抑制通信数据包的冲突、以及因通信数据包的冲突而重复再发送所造成的耗电量增加，延长电池寿命的无线通信设备、无线通信方法以及计算机程序。

解决技术问题所采用的技术方案

为了实现上述目的，本发明涉及的无线通信设备利用载波侦听方式控制多个通信系统的冲突状态，其特征在于，作为发送对象的数据列由数据本体部分、以及比该数据本体部分的数据量要小的先行数据构成，该无线通信设备包括：第1冲突判断单元，该第1冲突判断单元执行载波侦听，判断进行发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用；先行数据发送单元，在由该第1冲突判断单元判断为所述频带未被使用的情况下，该先行数据发送单元在经过规定时间之后发送所述先行数据；第2冲突判断单元，该第2冲突判断单元在所述先行数据的发送结束之后执行载波侦听，判断所述频带是否被冲突的其它通信系统所使用；数据本体部分发送单元，由该第2冲突判断单元判断所述频带未被使用的情况下，该数据本体部分发送单元在经过规定时间之后发送所述数据本体部分；以及冲突避免单元，由所述第1冲突判断单元和/或所述第2冲突判断单元判断所述频带被使用的情况下，该冲突避免单元避免所述频带的冲突。

所述结构中，执行载波侦听，判断进行发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用，判断为频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送先行数据。先行数据的发送结束后执行载波侦听，判断频带是否被冲突的其它通信系统所使用，判断为频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送数据本体部分。判断为频带被使用的情况下，避免频带的冲突。由此，针对比数据本体部分的数据量小的先行数据，执行载波侦听，确认频带没有冲突后进行发送，之后执行载波侦听，确认频带没有冲突后发送数据本体部分，因此即便有频带冲突但是不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。另外，在频带冲突的情况下由于发送的撤销所损失的数据量也较少，能降低无线通信设备、例如无线通信设备的耗电量。

另外，优选地，本发明涉及的无线通信设备包括发送数据分割单元，该发送数据分割单元将所述数据列分割为所述先行数据和所述数据本体部分。

所述结构中，将数据列分割为先行数据和数据本体部分，因此能够利用先行数据执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，所述发送数据分割单元将作为发送对象的数据列分割为两个以上的部分数据列。

所述结构中，将作为发送对象的所述数据列分割为两个以上的部分数据列，因此能更精细地确认频带是否冲突，即便有频带冲突但是不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，所述先行数据是所述数据列的一部分，所述数据本体部分是所述数据列的剩余部分。

所述结构中，先行数据是数据列的一部分，数据本体部分是数据列的剩余部分，因此不需要发送多余的数据，能整体上降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，所述数据列由头信息和本体部分构成，所述先行数据是作为发送对象的所述数据列的所述头信息。

所述结构中，先行数据是作为发送对象的数据列的头信息，因此能容易地仅将头信息分割出，进行再发送，并且由于头信息中包含涉及数据内容及调制方式的信息，因此能容易地识别无线通信方式，可以得到有助于消除频带的冲突关系的信息。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，提供独立于作为发送对象的所述数据列的虚拟数据，起到先行数据的作用。

所述结构中，提供独立于作为发送对象的数据列的虚拟数据，起到先行数据的作用，因此能利用虚拟数据执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，所述先行数据包含识别发送方和/或接收方的识别信息。

所述结构中，先行数据包含识别发送方和/或接收方的识别信息，因此能容易地确定接收方和/或发送方，能防止接收器中漏接收数据，并且容易将数据整合为整体的数据。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，所述其它通信系统是无线LAN系统。

所述结构中，其它通信系统是无线LAN系统，因此可靠地具备CSMA/CA，频带的时间利用率也得以提高，因此通过在确认未与其它无线LAN系统利用的频带冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，所述第1冲突判断单元以及所述第2冲突判断单元中，判断发送的电波的频带是否被所述其它通信系统所使用的最小等待时间比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短。

所述结构中，判断发送的电波的频带是否被其它通信系统所使用的最小等待时间比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短，因此判断为发送先行数据的电波的频带未被使用的情况下，不会与无线LAN系统冲突。

另外，本发明涉及的无线通信设备中，优选地，所述数据列是从传感器以一定时间间隔接收输入而得的数据列。

所述结构中，数据列是从传感器以一定时间间隔接收输入而得的数据列，因此在传感器网络系统中，针对比数据本体部分的数据量要小的先行数据，执行载波侦听，在确认频带未冲突之后进行发送，之后执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，因此即便有频带冲突但是不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能延长传感器的电池寿命。

接着，为了达成上述目的的本发明涉及的无线通信方法，能由利用载波侦听方式控制多个通信系统的冲突状态的无线通信设备来执行，其特征在于，作为发送对象的数据列由数据本体部分、和比该数据本体部分的数据量要小的先行数据构成，该无线通信方法包含：第1步骤，该第1步骤中，所述无线通信设备执行载波侦听，判断进行发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用；第2步骤，该第2步骤中，由该第1步骤判断所述频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送所述先行数据；第3步骤，该第3步骤在所述先行数据的发送结束后执行载波侦听，判断所述频带是否被冲突的其它通信系统所使用；第4步骤，该第4步骤中，由该第3步骤判断所述频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送所述数据本体部分；以及第5步骤，该第5步骤中，由所述第1步骤和/或所述第3步骤判断所述频带被使用的情况下，避免所述频带的冲突。

所述结构中，执行载波侦听，判断发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用，判断为频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送先行数据。先行数据发送结束后执行载波侦听，判断频带是否被冲突的其它通信系统所使用，判断为频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送数据本体部分。判断频带被使用的情况下，避免频带的冲突。由此，对于比数据本体部分的数据量要小的先行数据，执行载波侦听，在确认频带未冲突之后进行发送，之后执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，因此即便有频带冲突但是不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。另外，即使在频带冲突的情况下，由发送的撤销造成的损失数据量也较少，能降低无线通信设备、例如无线通信设备的耗电量。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，包含第6步骤，该第6步骤中，所述无线通信设备将所述数据列分割为所述先行数据和数据本体部分。

所述结构中，将数据列分割为先行数据和数据本体部分，因此能利用先行数据执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，所述第6步骤将作为发送对象的所述数据列分割为两个以上的部分数据列。

所述结构中，将作为发送对象的所述数据列分割为两个以上的部分数据列，因此能更精细地确认频带是否冲突，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，所述先行数据是所述数据列的一部分，所述数据本体部分是所述数据列的剩余部分。

所述结构中，先行数据是数据列的一部分，数据本体部分是数据列的剩余部分，因此不需要发送多余的数据，能整体降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，所述数据列由头信息和本体部分构成，所述先行数据是作为发送对象的所述数据列的所述头信息。

所述结构中，先行数据是作为发送对象的数据列的头信息，因此能容易地仅将头信息分割出，进行再发送，并且由于头信息中包含涉及数据内容及调制方式的信息，因此能容易地识别无线通信方式，可以得到有助于消除冲突关系的信息。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，提供独立于作为发送对象的所述数据列的虚拟数据，起到先行数据的作用。

所述结构中，提供独立于作为发送对象的数据列的虚拟数据，起到先行数据的作用，因此能利用虚拟数据执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，所述先行数据包含识别发送方和/或接收方的识别信息。

所述结构中，先行数据包含识别发送方和/或接收方的识别信息，因此能容易地确定接收方和/或发送方，从而能防止接收器中漏接收数据，并且也易于将数据整合为整体的数据。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，所述其它通信系统是无线LAN系统。

所述结构中，其它通信系统是无线LAN系统，因此可靠地具备CSMA/CA，频带的时间利用率也得以提高，通过在确认未与其它无线LAN系统利用的频带冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，所述第1步骤以及所述第3步骤中，判断进行发送的电波的频带是否被其它通信系统所使用的最小等待时间比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短。

所述结构中，判断发送的电波的频带是否被其它通信系统所使用的最小等待时间比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短，因此判断为发送先行数据的电波的频带未被使用的情况下，不会与无线LAN系统冲突。

另外，本发明涉及的无线通信方法中，优选地，所述数据列是从传感器以一定时间间隔接收输入而得的数据列。

所述结构中，数据列是从传感器以一定时间间隔接收输入而得的数据列，因此在传感器网络系统中，针对数据量比数据本体部分要小的先行数据，执行载波侦听，在确认频带未冲突之后进行发送，之后执行载波侦听，在确认频带未发生冲突之后发送数据本体部分，因此即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，从而能延长传感器的电池寿命。

接着，为了达成上述目的的本发明涉及的计算机程序能由利用载波侦听方式控制多个通信系统的冲突状态的无线通信设备来执行，其特征在于，作为发送对象的数据列由数据本体部分、和数据量比该数据本体部分要小的先行数据构成，该计算机程序使所述无线通信设备起到如下单元的作用：第1冲突判断单元，该第1冲突判断单元中执行载波侦听，判断进行发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用；先行数据发送单元，由该第1冲突判断单元判断为所述频带未被使用的情况下，该先行数据发送单元在经过规定时间后发送所述先行数据；第2冲突判断单元，该第2冲突判断单元在所述先行数据的发送结束后执行载波侦听，判断所述频带是否被冲突的其它通信系统所使用；数据本体部分发送单元，由该第2冲突判断单元判断所述频带未被使用的情况下，该数据本体部分发送单元在经过规定时间后发送所述数据本体部分；以及冲突避免单元，在由所述第1冲突判断单元和/或所述第2冲突判断单元判断所述频带被使用的情况下，该冲突避免单元避免所述频带的冲突。

所述结构中，执行载波侦听，判断发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用，判断为频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送先行数据。先行数据发送结束后执行载波侦听，判断频带是否被冲突的其它通信系统所使用，判断为频带未被使用的情况下，在经过规定时间后发送数据本体部分。判断频带被使用的情况下，避免频带的冲突。由此，对于数据量比数据本体部分要小的先行数据，执行载波侦听，在确认频带未冲突之后进行发送，之后执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，因此即便有频带发生冲突但也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。另外，即使在频带冲突的情况下，由于发送的撤销而损失的数据量也较少，因此能降低无线通信设备、例如无线通信设备的耗电量。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，将所述无线通信设备起到发送数据分割单元的作用，该发送数据分割单元将所述数据列分割为所述先行数据和数据本体部分。

所述结构中，将数据列分割为先行数据和数据本体部分，因此能利用先行数据执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，使所述发送数据分割单元起到将作为发送对象的所述数据列分割为两个以上的部分数据列的单元的作用。

所述结构中，将作为发送对象的所述数据列分割为两个以上的部分数据列，因此能更精细地确认频带是否冲突，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，所述先行数据是所述数据列的一部分，所述数据本体部分是所述数据列的剩余部分。

所述结构中，先行数据是数据列的一部分，数据本体部分是数据列的剩余部分，因此不需要发送多余的数据，能整体降低通信负荷。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，所述数据列由头信息和本体部分构成，所述先行数据是作为发送对象的所述数据列的所述头信息。

所述结构中，先行数据是作为发送对象的数据列的头信息，因此能容易地仅将头信息分割，进行再发送，并且由于头信息中包含涉及数据内容及调制方式的信息，因此能容易地识别无线通信方式，可以得到有助于消除冲突关系的信息。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，提供独立于作为发送对象的所述数据列的虚拟数据，起到先行数据的作用。

所述结构中，提供独立于作为发送对象的数据列的虚拟数据，起到先行数据的作用，因此能利用虚拟数据执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，所述先行数据包含识别发送方和/或接收方的识别信息。

所述结构中，先行数据包含识别发送方和/或接收方的识别信息，因此能容易地特定接收方和/或发送方，能防止接收器中漏接收数据，并且容易将数据整合为整体的数据。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，所述其它通信系统是无线LAN系统。

所述结构中，其它通信系统是无线LAN系统，因此可靠地具备CSMA/CA，频带的时间利用率也得以提高，通过在确认未与其它无线LAN系统利用的频带冲突之后发送数据本体部分，从而即便有频带冲突但也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因而能降低通信负荷。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，所述第1冲突判断单元以及所述第2冲突判断单元中，判断进行发送的电波的频带是否被所述其它通信系统所使用的最小等待时间比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短。

所述结构中，判断发送的电波的频带是否被其它通信系统所使用的最小等待时间比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短，因此判断为发送先行数据的电波的频带未被使用的情况下，不会与无线LAN系统冲突。

另外，本发明涉及的计算机程序中，优选地，所述数据列是从传感器以一定时间间隔接收输入而得的数据列。

所述结构中，数据列是从传感器以一定时间间隔接收输入而得的数据列，因此在传感器网络系统中，针对数据量比数据本体部分要小的先行数据，执行载波侦听，在确认频带未冲突之后进行发送，之后执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，因此即便有频带冲突但也不需要发送作为发送对象的整个数据列，从而能延长传感器的电池寿命。

发明效果

根据所述结构，对于数据量比数据本体部分要小的先行数据，执行载波侦听，在确认频带未冲突之后进行发送，之后执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，因此即便有频带冲突但也不需要发送作为发送对象的整个数据列，从而能降低通信负荷。另外，即使在频带冲突的情况下，由于发送的撤销而损失的数据量也较少，从而能降低无线通信设备、例如无线通信设备的耗电量。

附图说明

图1是表示利用了本发明的实施方式1所涉及的无线通信设备的无线通信系统的结构的示意图。

图2是表示本发明实施方式1所涉及的无线通信设备的结构的框图。

图3是示出以往的无线通信设备(无线LAN终端等)中数据的发送接收动作的概要的时序图。

图4是以往的无线通信设备中，在同一频带下通信数据包发生冲突的情况的说明图。

图5是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备的发送数据的数据结构的例示图。

图6是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备的功能框图。

图7是表示本发明的实施方式1涉及的无线通信设备中的数据的发送接收动作的概要的时序图。

图8是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备中，在同一频带中通信数据包未发生冲突的情况的说明图。

图9是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备中，在同一频带中通信数据包发生冲突的情况的说明图。

图10是表示本发明的实施方式1涉及的无线通信设备的微机的处理步骤的时序图。

图11是表示本发明的实施方式2涉及的无线通信设备中的数据的发送接收动作的概要的时序图。

图12是本发明的实施方式2涉及的无线通信设备中，同一频带中通信数据包的发送时刻的说明图。

图13是表示本发明的实施方式3涉及的无线通信设备中的数据的发送接收动作的概要的时序图。

图14是本发明的实施方式3涉及的无线通信设备中，同一频带中通信数据包的发送时刻的说明图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。

(实施方式1)

图1是表示利用了本发明的实施方式1所涉及的无线通信设备的无线通信系统的结构的示意图。如图1所示，本实施方式1涉及的无线通信系统中，多个无线LAN终端(WLAN终端)11a～11e与无线LAN服务器(WLANAP)10相连接，在无线LAN上进行数据通信。另外，多个无线系统网络终端(WSN终端)12a、12b、20各自在相互之间进行无线通信。

将本实施方式1所涉及的无线通信设备设置在进行上述那样无线通信的无线通信系统内，作为无线系统网络终端20。图2是表示本发明实施方式1所涉及的无线通信设备20的结构的框图。图2中，例举无线传感器器件的情况对无线通信设备20的结构进行说明。

如图2所示，本实施方式1所涉及的无线通信设备20至少包括：与天线21连接的无线模块22、控制动作的微机23、暂时储存数据的储存器24、从各种传感器30接收信号的传感器接口25、以及提供电力的电源(电池)26。传感器30的种类不作特别限定，可以是红外线传感器、超声波传感器等，根据用途选择传感器均可。

无线模块22具备收发IC221，经由天线21控制数据的发送接收。从电源26向收发IC221以及微机23提供电力，由数据通信或运算处理消耗电力。

图3是示出以往的无线通信设备(无线LAN终端等)中数据的发送接收动作的概要的时序图。如图3所示，无线LAN终端11a～11e(参照图1)大多使用CSMA/CA，该情况下，以一定时间间隔间歇地执行CCA(Clear Channel Assessment)来调查发送数据的频带(信道)是否被其它无线通信系统使用。下面，将执行CCA称为执行载波侦听。

于是，发送数据的频带未被其它无线通信系统使用，即检测到频带空闲的情况下，在经过包含了载波侦听的执行时间的一定的等待时间之后，在检测到空闲的频带下执行数据发送。图3的例子中，在发送数据列之前执行CCA31，在检测到频带空闲的时刻执行数据发送。

数据发送结束的情况下，在其它的无线LAN终端中执行载波侦听时，除了载波侦听的执行时间之外还产生规定的等待时间32。经过等待时间32之后，频带存在空闲的情况下，即未进行数据通信的情况下，其它的无线LAN终端接收发送的数据。

图4是以往的无线通信设备中，在同一频带中通信数据包发生冲突的情况的说明图。图4(a)示出了图1中无线LAN服务器10的数据发送的时序图的例子，图4(b)、图4(d)分别示出了图1中无线LAN终端11b、11c的数据发送的时序图的例子。图4(c)示出了图1中无线系统网络终端(以下称为无线通信设备)20的数据发送的时序图的例子。

图4的例子中，首先在无线LAN服务器10执行CCA41之后执行数据发送。在此期间例如即使无线LAN终端11b、11c执行CCA42、43以尝试数据发送，由于频带中不存在空闲，因此处于数据发送的待机状态。另外，无线通信设备20将由传感器检测到的数据进行发送，因此CCA44以一定时间间隔来间歇执行。

如图4所示，无线LAN终端11c(图4(d))在执行CCA43的时刻无法检测频带的空闲，因此不进行数据发送，处于待机状态。另外，在无线LAN服务器10(图4(a))的数据发送结束，无线LAN终端11b(图4(b))和无线通信设备20(图4(c))的等待时间的结束时刻偶然一致的情况下，由于无线LAN终端11b(图4(b))和无线通信设备20(图4(c))将同时开始数据发送，因此双方均数据发送失败。

该情况下，无线LAN终端11b(图4(b))和无线通信设备20(图4(c))均等待一段时间后再次执行载波侦听，之后进行再发送，因此用于最初的数据发送的电力被浪费。特别是无线通信设备20(图4(c))具备纽扣型电池这样的小型的电源26(参照图2)，因此非常需要抑制电力浪费。

于是，本实施方式1涉及的无线通信设备(无线系统网络终端)20不是将作为发送对象的数据全部进行发送，而是在执行了载波侦听之后，仅发送一部分数据，在确认了等待时间的结束时刻不一致之后，发送剩余的部分的数据。图5是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备20的发送数据的数据结构的例示图。

如图5(a)所示，本实施方式1涉及的无线通信设备(无线系统网络终端)20将发送数据51分割为先行数据52和数据本体部分53这两部分。优选地，先行数据52比数据本体部分53的数据量小。尽可能地降低通信负荷。

另外，如图5(b)所示，先行数据52也可以是头信息54。能仅将头信息54容易地分割，进行再发送，并且头信息54中包含与数据内容以及调制方式相关的信息，因此能容易地识别无线通信方式，可以获得有助于消除冲突关系的信息。另外，头信息54比数据本体部分55的数据量小，因此能尽可能地降低通信负荷。

另外，该情况下，先行数据即头信息54包含识别发送方和/或接收方的识别信息。例如表示发送方和/或接收方的IP地址、MAC地址、或发送方ID和/或接收方ID等。由此，能容易地确定发送方和/或接收方，能防止接收的设备发生漏接收数据，并且容易将数据整合为一个整体。当然，如图5(a)那样简单地进行分割的情况下，优选地在先行数据52中也包含接收发送方和/或接收方的识别信息。

进一步如图5(c)所示，也可以提供新的虚拟数据56以起到先行数据的作用。利用虚拟数据56执行载波侦听，能在确认频带未冲突之后，对数据本体部分即发送数据51进行发送，即便有频带冲突，但不需要发送作为发送对象的发送数据51，从而能降低通信负荷。

图6是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备20的功能框图。如图6所示，本实施方式1涉及的无线通信设备20的第1冲突判断单元601执行载波侦听，判断发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用。具体而言，第1冲突判断单元601具备载波侦听执行单元602，在开始数据的发送之前判断进行无线通信的电波的频带(信道)是否被使用。将未使用的情况称为“空闲(idle)状态”，被使用的情况称为“繁忙(busy)状态”。

在由第1冲突判断单元601判断进行发送的电波的频带未被冲突的其它通信系统所使用，即为空闲状态的情况下，先行数据发送单元603在经过规定时间之后发送先行数据。另外，先行数据为图5所示的先行数据52，也可以为头数据54，还可以为虚拟数据56。另外，也可以在执行载波侦听之前预先生成先行数据，还可以设置发送数据分割单元604，将作为发送对象的数据列分割为先行数据和数据本体部分。

第2冲突判断单元605在发送先行数据结束之后执行载波侦听，判断进行发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用。具体而言，第2冲突判断单元605具备载波执行单元606，在开始发送数据之前判断进行无线通信的电波的频带(信道)是否被使用。

在由第2冲突判断单元605判断频带未被使用，即处于空闲状态的情况下，数据本体部分发送单元607在经过规定的时间之后发送数据本体部分。由此，作为发送对象的全部数据列的发送结束。

在由第1冲突判断单元601和/或第2冲突判断单元605判断进行发送的电波的频带被冲突的其它通信系统所使用，即处于繁忙状态的情况下，冲突避免单元608避免频带的冲突。由第1冲突判断单元601判断为繁忙状态的情况下，由于将数据发送本身撤销，因此不发送多余的数据。

另一方面，由第2冲突判断单元605判断为繁忙状态的情况下，将数据本体部分的发送撤销。由此，由于仅发送先行数据，数据量较小，因此能降低通信负荷。

图7是表示本发明的实施方式1涉及的无线通信设备20中的数据的发送接收动作的概要的时序图。如图7所示，无线通信设备20采用CSMA/CA，以一定时间间隔间歇地执行CCA(Clear Channel Assessment)来调查进行数据发送的频带(信道)是否被其它的无线通信系统所使用。

并且，发送数据的频带未被其它无线通信系统使用，即检测到频带空闲的情况下，在经过包含了载波侦听的执行时间在内的一定的等待时间之后，在检测到空闲的频带执行数据发送。

图7的例子中，将数据列分割为先行数据73和数据本体部分74，首先在发送先行数据73之前执行CCA71，在检测到频带的空闲的时刻，发送先行数据73，在先行数据73的发送结束的时刻再次执行CCA72。本次中，在检测到频带的空闲的时刻发送剩余的数据本体部分74。

在数据列整体的发送结束的情况下，在其它的无线LAN终端中执行载波侦听时，除了载波侦听的执行时间之外还产生规定的等待时间。经过等待时间之后，频带存在空闲的情况下，即未进行数据通信的情况下，其它的无线LAN终端接收发送的数据。

图8是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备20中，在同一频带下通信数据包未发生冲突的情况的说明图。图8(a)示出了图1中无线LAN服务器10的数据发送的时序图的例子，图8(b)、图8(d)分别示出了图1中无线LAN终端11b、11c的数据发送的时序图的例子。图8(c)示出了图1中无线系统网络终端(无线通信网络器件)20的数据发送的时序图的例子。

图8的例子中，首先在无线LAN服务器10(图8(a))执行CCA81之后执行数据发送。在此期间例如即使无线LAN终端11b(图8(b))、无线通信设备20(图8(c))、无线LAN终端11c(图8(d))执行CCA82、84、83以尝试数据发送，由于频带不存在空闲，因此处于数据发送的待机状态。另外，无线通信设备20将由传感器30检测到的数据进行发送，因此CCA84以一定时间间隔来间歇执行。

如图8所示，无线LAN终端11c(图8(d))在执行CCA83的时刻无法检测频带的空闲，因此不进行数据发送，处于待机状态。另外，在无线LAN服务器10(图8(a))的数据发送结束的时刻，无线LAN终端11b(图8(b))和无线通信设备20(图8(c))的等待时间仍在持续，无线通信设备20(图8(c))的等待时间的结束时刻比无线LAN终端11b(图8(b))的等待时间的结束时刻早(等待时间较短)。

该情况下，由于无线通信设备20(图8(c))的先行数据86的发送使频带中不存在空闲，因此无线LAN终端11b(图8(b))不发送数据，进行待机。另一方面，无线通信设备20(图8(c))结束先行数据86的发送后，再次执行CCA85，确认了频带存在空闲之后，发送数据本体部分87。

然而，根据无线LAN终端11b的等待时间和无线通信设备20的等待时间的时刻，也推测到通信数据包发生冲突的情况。图9是本发明的实施方式1涉及的无线通信设备20中，在同一频带中通信数据包发生冲突的情况的说明图。与图8同样地，图9(a)示出了图1中无线LAN服务器10的数据发送的时序图的例子，图9(b)、图9(d)分别示出了图1中无线LAN终端11b、11c的数据发送的时序图的例子。图9(c)示出了图1中无线通信设备(无线通信网络器件)20的数据发送的时序图的例子。

图9的例子中，首先在无线LAN服务器10(图9(a))执行CCA91之后执行数据发送。在此期间例如即使无线LAN终端11b、11c(图9(b)、(d))执行CCA92、93以尝试数据发送，由于频带中不存在空闲，因此处于数据发送的待机状态。另外，无线通信设备20(图9(c))将由传感器检测到的数据进行发送，因此CCA94以一定时间间隔来间歇执行。

如图9所示，无线LAN终端11c(图9(d))在执行CCA93的时刻无法检测频带的空闲，因此不进行数据发送，处于待机状态。另外，在无线LAN服务器10(图9(a))的数据发送结束，无线LAN终端11b(图9(b))和无线通信设备20(图9(c))的等待时间的结束时刻偶然一致的情况下，由于无线LAN终端11b(图9(b))和无线通信设备20(图9(c))将同时开始数据发送，因此双方均数据发送失败。

然而，与以往不同点在于，在数据发送失败的情况下，无线通信设备20(图9(c))不发送数据本体部分98，因此发送被撤销的数据量中仅留有先行数据97。也就是说，数据发送失败，但作为通信损失的数据量比以往的方法中作为通信损失的数据量要少，因此能抑制数据通信涉及的耗电量，进而如图9(c)所示，即使是具备纽扣型电池这样小型的电源26(参照图2)的无线通信设备20，也能延长电池的寿命。

图10是表示本发明的实施方式1涉及的无线通信设备20的微机23的处理步骤的流程图。图10中，无线通信设备20的微机23执行载波侦听(步骤S1001)，判断进行发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用(步骤S1002)。具体而言，第1冲突判断单元601具备载波侦听执行单元602，在开始数据的发送之前判断进行无线通信的电波的频带(信道)是否被使用。

微机23判断进行发送的电波的频带未被冲突的其它通信系统所使用，即处于空闲状态的情况下(步骤S1002：否)，微机23判断是否经过了规定的时间(步骤S1003)。微机23判断未经过规定的时间的情况下(步骤S1003：否)，微机23处于数据的发送等待状态。

微机23判断经过了规定时间的情况下(步骤S1003：是)，微机23发送先行数据(步骤S1004)。另外，先行数据为图5所示的先行数据52，也可以为头数据54，还可以为虚拟数据56。另外，可以在执行载波侦听之前预先生成先行数据，也可以在发送时进行分割。

微机23判断先行数据的发送是否结束(步骤S1005)。微机23判断发送结束的情况下(步骤S1005：否)，微机23处于结束等待状态。微机23判断发送结束的情况下(步骤S1005：是)，微机23执行载波侦听(步骤S1006)，判断进行发送的电波的频带是否被冲突的其它通信系统所使用(步骤S1007)。

微机23判断进行发送的电波的频带未被使用的情况下(步骤S1007：否)，微机23判断是否经过了规定时间(步骤S1008)。微机23判断未经过规定的时间的情况下(步骤S1008：否)，微机23处于数据的发送等待状态。

微机23判断经过了规定时间的情况下(步骤S1008：是)，微机23发送数据本体部分(步骤S1009)。由此，作为发送对象的全部的数据列的发送结束。

微机23判断进行发送的电波的频带未被冲突的其它通信系统所使用的情况下(步骤S1002：是，步骤S1007：是)，微机23避免频带的冲突(步骤S1010)。具体而言，撤销数据发送。

根据如上所述的本实施方式1，针对比数据本体部分的数据量小的先行数据，执行载波侦听，在确认频带未冲突后进行发送，之后执行载波侦听，在确认频带未冲突之后发送数据本体部分，即便有频带冲突但也不需要发送作为发送对象的数据列整体，因而能降低通信负荷。另外，在频带冲突的情况下由于发送的撤消所损失的数据量也较少，能降低无线通信设备、例如无线通信设备的耗电量。

(实施方式2)

包含本发明的实施方式2所涉及的无线通信设备20的无线通信系统与包含实施方式1所涉及的无线通信设备20的无线通信系统的结构基本相同。然而，与实施方式1的不同点在于，判断进行发送的电波的频率是否被其它通信系统的最小等待时间被设定为比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短。

图11是表示本发明的实施方式2涉及的无线通信设备20中的数据的发送接收动作的概要的时序图。如图11所示，无线通信设备20采用CSMA/CA，以一定时间间隔间歇地执行CCA(Clear Channel Assessment)来调查进行数据发送的频带(信道)是否被其它的无线通信系统所使用。

并且，发送数据的频带未被其它无线通信系统使用，即检测到频带空闲的情况下，在经过包含了载波侦听的执行时间在内的一定的等待时间之后，在检测到空闲的频带执行数据发送。

图11的例子中，将数据列分割为先行数据113和数据本体部分114，首先在发送先行数据113之前执行CCA111，在检测到频带的空闲的时刻，发送先行数据113，在先行数据113的发送结束的时刻再次执行CCA112。本次，在检测到频带的空闲的时刻发送剩余的数据本体部分114。

在整个数据列的发送结束的情况下，在其它的无线LAN终端中执行载波侦听时，除了载波侦听的执行时间之外还产生规定等待时间。经过等待时间之后，频带存在空闲的情况下，即未进行数据通信的情况下，其它的无线LAN终端接收发送的数据。

然后，为了能利用无线LAN终端的等待时间和无线通信设备的等待时间的时刻，使通信数据包不发生冲突，本实施方式2中，将判断进行发送的电波的频带是否被其它通信系统使用的最小等待时间设定为比基于无线LAN系统的协议的最小等待时间要短。

图12是本发明的实施方式2涉及的无线通信设备20中，同一频带中通信数据包的发送时刻的说明图。与图9同样地，图12(a)示出了图1中无线LAN服务器10的数据发送的时序图的例子，图12(b)、图12(d)分别示出了图1中无线LAN终端11b、11c的数据发送的时序图的例子。图12(c)示出了图1中无线通信设备(无线通信网络终端)20的数据发送的时序图的例子。

图12的例子中，首先无线LAN服务器10(图12(a))在执行CCA121之后执行数据发送。在此期间例如即使无线LAN终端11b、11c(图12(b)、(d))执行CCA122、123以尝试数据发送，由于频带中不存在空闲，因此处于数据发送的待机状态。另外，无线通信设备20(图12(c))将由传感器30检测到的数据进行发送，因此CCA124以一定时间间隔来间歇执行。

如图12所示，无线LAN终端11c(图12(d))在执行CCA123的时刻无法检测频带的空闲，因此不进行数据发送，处于待机状态。首先，无线LAN服务器10(图12(a))的数据发送结束的情况下，无线LAN终端11b(图12(b))从该时刻到由无线LAN的协议所确定的DIFS(Distributed Inter Frame Space：分布式帧间间隙)时间为止执行CCA。

并且，实施方式2中设定为：判断无线通信设备20(图12(c))进行发送的电波的频带是否被其它通信系统使用的最小等待时间，换言之执行载波侦听所需的时间比DIFS时间要短。因此，从无线LAN服务器10(图12(a))的数据发送结束时刻开始的一定时间执行载波侦听，因此与无线LAN终端11b(图12(b))相比，无线通信设备20(图12(c))的等待时间较早地结束。

由此，无线通信设备20(图12(c))发送先行数据127，无线LAN终端11b(图12(b))由于先行数据127的发送而无法检测到频带的空闲，因此不进行数据发送而处于待机状态。由此，通信数据包不发生冲突，不再需要对数据进行再发送。

另外，无线通信设备20(图12(c))结束先行数据127的发送之后，再次执行CCA126，发送数据本体部分128。由此，不产生通信损失，因此能抑制数据通信所涉及的耗电量，进一步地，即使是如图12(c)所示具备纽扣型电池这样的小型电源26(参照图2)的无线通信设备20，也能延长电池的寿命。

根据如上所述的本实施方式2，通过使时刻固定(如上所述那样规定)从而不产生通信损失，能抑制数据通信所涉及的耗电量，进一步地，即使是如无线通信设备20(图12(c))那样具备纽扣型电池这样的小型电源(参照图2)26的无线通信设备20，也能延长电池的寿命。

另外，实施方式2中，将判断进行发送的电波的频带是否被其它通信系统所使用的最小等待时间设定为比基于无线LAN的协议的最小等待时间要短，优选地，比例如无线LAN的国际标准规格即被定义为IEEE802.11的最短的帧间发送间隔SIFS(Short Inter Frame Space：短帧间间隔)要长。SIFS是从无线LAN的数据接收方的ACK信号的回复等待时间，通过设定SIFS以上的等待时间，能避免与应该正常结束数据发送的无线LAN终端的冲突。

(实施方式3)

包含本发明的实施方式3所涉及的无线通信设备20的无线通信系统的结构与包含实施方式1及2所涉及的无线通信设备20的无线通信系统基本相同。然而，与实施方式1以及2的不同点在于，将作为发送对象的数据列分割为两个以上的部分数据列。

图13是表示本发明的实施方式3涉及的无线通信设备20中的数据的发送接收动作的概要的时序图。如图13所示，无线通信设备20采用CSMA/CA，以一定时间间隔间歇地执行CCA(Clear Channel Assessment)来调查进行数据发送的频带(信道)是否被其它的无线通信系统所使用。

并且，发送数据的频带未被其它无线通信系统使用，即检测到频带空闲的情况下，在经过包含了载波侦听的执行时间在内的一定的等待时间之后，在检测到空闲的频带执行数据发送。

图13的例子中，不将数据列分割为先行数据和数据本体部分，而是一律生成n(n为自然数)等分分割成的部分数据列，首先在发送最初的部分数据列151之前执行CCA131，在检测到频带的空闲的时刻，发送最初的部分数据列151。接着，在部分数据列151的发送结束的时刻再次执行CCA132。本次，在检测到频带的空闲的时刻发送接下来的部分数据列152。下面，依次重复进行CCA133、···、13n的执行和部分数据列153、···、15n的发送。

整个数据列的发送结束的情况下，在其它的无线LAN终端中执行载波侦听时，除了载波侦听的执行时间之外还产生规定的等待时间。经过等待时间之后，频带存在空闲的情况下，即未进行数据通信的情况下，其它的无线LAN终端接收发送的数据。

并且，由于频繁地到达无线通信设备20的CCA的执行的时刻，因此例如与无线LAN连接的无线LAN终端进行数据发送的同时靠近等情况下，也能将通信损失的产生抑制在最小限度。

图14是本发明的实施方式3涉及的无线通信设备20中，同一频带下通信数据包的发送时刻的说明图。与图9同样地，图14(a)示出了图1中无线LAN服务器10的数据发送的时序图的例子，图14(b)示出了图1中无线LAN终端11b的数据发送的时序图的例子。图14(c)示出了图1中无线通信设备(无线系统网络终端)20的数据发送的时序图的例子。

并且，图14(d)示出了由无线LAN发送数据的同时靠近的移动终端，即无线LAN终端的数据发送的时序图例。图14的例子中，首先无线LAN服务器10(图14(a))在执行CCA141之后执行数据发送。在此期间例如即使无线LAN终端11b(图14(b))执行CCA142以尝试数据发送，由于频带中不存在空闲，因此处于数据发送的待机状态。另外，无线通信设备20(图14(c))将由传感器30检测到的数据进行发送，因此CCA144以一定时间间隔来间歇执行。

无线通信设备20将发送的数据列分割为n份。由此，在分别发送分割后的部分数据列151～15n之前，分别执行载波侦听(CCA144～14n)。图14的例子中，无线LAN终端11b(图14(b))在执行CCA142的时刻无法检测频带的空闲(规定时间以上的空闲)，因此不进行数据发送，处于待机状态。

并且，无线通信设备20在执行CCA145、146之后发送部分数据列151、152。在此，在部分数据列152的发送过程中无线LAN终端(图14(d))将发送数据160进行发送的同时靠近的情况下，由于执行CCA147而无法检测到频带的空闲。由此，这之后的部分数据列153、···、15n不被发送而撤销。

由此，无线LAN终端(图14(d))靠近的情况下，由于执行CCA，而部分数据列的发送被撤销。然而，由于数据列被分割，因此仅部分数据列的发送被撤销，通信损失的产生被抑制在最小限度。由此，能抑制数据通信所涉及的耗电量，进一步地，即使是如图14(c)所示具备纽扣型电池这样的小型电源26(参照图2)的无线通信设备20，也能延长电池的寿命。

根据如上所述的本实施方式3，将作为发送对象的数据列分割为两个以上的部分数据列，因此能更精细地确认频带是否冲突，即便有频带冲突但是也不需要发送作为发送对象的整个数据列，因此能降低通信负荷。

另外，当然地，所述的实施方式在不脱离本发明的主旨的范围内能进行变更。

标号说明

10 无线LAN服务器(WLAN AP)

11a～11e 无线LAN终端(WLAN终端)

12a、12b、20 无线系统网络终端(无线通信设备)

23 微机

26 电源(电池)