JP5076566B2 - 無線通信システム、無線通信装置及び送信権調停方法 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信システム、無線通信装置及び送信権制御方法に関し、例えば、無線ＬＡＮシステムにおける送信権の確認、調停等に適用し得るものである。

無線ＬＡＮ通信は、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定された通信制御用プロトコルに基づき、アクセスポイントと無線ＬＡＮ端末とが１対ｎで通信を行うものである。無線ＬＡＮの１台のアクセスポイントに、複数の無線ＬＡＮ端末が収容されている場合において、複数の無線ＬＡＮ端末やアクセスポイントについて同時に通信要求が発生した場合には、アクセスポイントと通信を実行できる無線ＬＡＮ端末を定めなければならない。

このようなときに無線回線にアクセスできる無線ＬＡＮ端末やアクセスポイントを制御する制御方式はＣＳＭＡ／ＣＡ方式と呼ばれている（非特許文献１参照）。ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、送信要求のある無線ＬＡＮ端末又はアクセスポイントは、無線の使用状況を監視し（キャリアの存在、不存在を確認し）、無線の使用が途切れたときに、その時点からあるランダムな時間分だけ待ち合わせを行った後、送信を開始する。
守倉正博、久保田周二監修、「改訂版 ８０２．１１ 高速無線ＬＡＮ教科書」、インプレス社発行、２００５年１月１日初版第１刷

しかしながら、従来の手順では、送信要求のある端末やアクセスポイントの数が少ない場合には、待ち合わせのために決定するランダムな時間が重なる確率が低いために、送信開始がぶつかる可能性が少ないが、送信要求のある端末やアクセスポイントの数が多い場合には、待ち合わせのために決定するランダムな時間が重なる確率が高くなり、仮に、複数の端末やアクセスポイントが同じランダム時間を決定した場合には、同時に送信が発生することとなる。

無線においては、複数の端末やアクセスポイントが発する電波が重なった場合には電波干渉となり、受信端末は正しく電波を復調できずに受信エラーとなる。受信がエラーとなると、受信確認応答フレーム（ＡＣＫフレーム）が返らないため、送信の再送が発生し、電波の使用効率が下がる。

すなわち、無線ＬＡＮシステムでは、複数の端末やアクセスポイントが同時にデータを送信しない仕組みとして、各端末やアクセスポイントが独立して個々に待ち合わせのランダム時間を決定する仕組みであり、一括して電波の送信権の割り当てを制御することができないために、電波（データ）の同時送信を防げずに、送受信エラーを引き起こし、再送のため、電波の使用効率を下げてしまうという問題があった。

そのため、無線における干渉を削減し、電波使用効率を向上させることができる無線通信システム、無線通信装置及び送信権調停方法が望まれている。

第１の本発明は、第１無線通信装置と複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおいて、（１）上記第１無線通信装置は、（１−１）当該第１無線通信装置に接続される上記各第２無線通信装置の情報を記憶している装置情報記憶手段と、（１−２）上記装置情報記憶手段の記憶情報に基づき、所定の将来における送信権を有する上記第２無線通信装置を決定する送信権装置決定手段と、（１−３）決定された送信権を有する上記第２無線通信装置の情報を、他の上記第２無線通信装置から受信した信号に対する確認応答メッセージに挿入する送信権情報挿入手段と、（１−４）上記確認応答メッセージを送信する確認応答送信手段とを有し、（２）上記各第２無線通信装置は、（２−１）上記確認応答メッセージを受信する確認応答受信手段と、（２−２）上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する上記第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断する送信権判断手段と、（２−３）自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信する第１送信手段と、（２−４）送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、この第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信する第２送信手段とを有することを特徴とする。

第２の本発明は、送信権付与機能を有する第１無線通信装置と、複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおける、いずれかの上記第２無線通信装置が該当する無線通信装置において、（１）上記第１無線通信装置から送信された確認応答メッセージを受信する確認応答受信手段と、（２）上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断する送信権判断手段と、（３）自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信する第１送信手段と、（４）送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、他の上記第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信する第２送信手段とを有することを特徴とする。

第３の本発明は、第１無線通信装置と複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおける送信権調停方法において、（１−１）上記第１無線通信装置は、装置情報記憶手段、送信権装置決定手段、送信権情報挿入手段及び確認応答送信手段を有し、（１−２）当該第１無線通信装置に接続される上記各第２無線通信装置の情報を装置情報記憶手段に記憶しておくと共に、上記送信権装置決定手段は、上記装置情報記憶手段の記憶情報に基づき、所定の将来における送信権を有する上記第２無線通信装置を決定し、上記送信権情報挿入手段は、決定された送信権を有する上記第２無線通信装置の情報を、他の上記第２無線通信装置から受信した信号に対する確認応答メッセージに挿入し、上記確認応答送信手段は、上記確認応答メッセージを送信し、（２−１）上記各第２無線通信装置は、確認応答受信手段、送信権判断手段、第１送信手段及び第２送信手段を有し、（２−２）上記確認応答受信手段は、上記確認応答メッセージを受信し、上記送信権判断手段は、上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する上記第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断し、上記第１送信手段は、自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信し、上記第２送信手段は、送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、この第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信することを特徴とする。第４の本発明は、送信権付与機能を有する第１無線通信装置と、複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおける、いずれかの上記第２無線通信装置が該当する無線通信装置における送信権調停方法において、（１）上記無線通信装置は、確認応答受信手段、送信権判断手段、第１送信手段及び第２送信手段を有し、（２）上記確認応答受信手段は、上記第１無線通信装置から送信された確認応答メッセージを受信し、上記送信権判断手段は、上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する上記第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断し、上記第１送信手段は、自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信し、上記第２送信手段は、送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、他の上記第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信することを特徴とする。

本発明によれば、少なくとも一部の無線通信装置が将来の送信権獲得の無線通信装置を決定し、確認応答メッセージによって、他の無線通信装置に通知するようにしたので、無線における干渉を削減し、電波使用効率を向上させることができるようになった。

（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による無線通信システム、無線通信装置及び送信権調停方法の一実施形態を、図面を参照しながら詳述する。実施形態の無線通信システムは無線ＬＡＮシステムである。

（Ａ−１）実施形態の構成
この実施形態に係る無線ＬＡＮシステムも、図示は省略するが、周知のように、アクセスポイント装置及び無線ＬＡＮ端末を有する。

アクセスポイント装置は、無線ＬＡＮ端末とは無線回線を介して通信すると共に、バックボーンネットワーク（以下、有線ＬＡＮと呼ぶ）とは有線によって通信するものである。アクセスポイント装置は、収容している無線ＬＡＮ端末と有線ＬＡＮとの間の通信や、収容している無線ＬＡＮ端末間の通信を中継するものである。

図１は、実施形態のアクセスポイント装置１の機能的な構成を示すブロック図である。図１において、アクセスポイント装置１は、無線通信部１０、無線送受信制御部１１、送信データ処理部１２、受信データ処理部１３、有線ＬＡＮ制御部１４、有線ＬＡＮ通信部１５及び接続端末テーブル１６を有する。無線送受信制御部１１は、ＡＣＫ制御部１１ａを内蔵している。

無線通信部１０及び有線ＬＡＮ通信部１５は、フィルタや電力増幅器や前置増幅器や変調器や復調器やドライバやレシーバなどのハードウェアによって構成され、無線送受信制御部１１、送信データ処理部１２、受信データ処理部１３、有線ＬＡＮ制御部１４及び接続端末テーブル１６は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ、ＲＡＭなどに格納されているプログラムやデータを処理することで機能が実現されるソフトウェアによって構成されている。

無線通信部１０は、無線ＬＡＮ端末宛のデータを無線信号に変換して無線空間に送信したり、無線ＬＡＮ端末から送信された無線信号を受信して無線ＬＡＮ端末からのデータを取り込んだりするものである。

無線送受信制御部１１は、無線通信部１０の制御を行い、無線空間上に送信データを含む無線信号を送信させたり、無線空間上の無線信号を受信してそこに含まれるデータを復号させたりするものである。

無線送受信制御部１１の内部に設けられているＡＣＫ制御部１１ａは、無線ＬＡＮ端末から、当該アクセスポイント装置１へのデータを受信した場合に、受信確認（確認応答）のためのＡＣＫフレームを作成して返信させるものである。ＡＣＫ制御部１１ａは、接続端末テーブル１６を参照し、ＡＣＫフレームの中に埋め込む次送信局アドレスを順次指定するものである。

図２（Ａ）は、この実施形態のＡＣＫフレームのフォーマットを示す説明図であり、図２（Ｂ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で規定されているＡＣＫフレームのフォーマットを示す説明図である。

図２（Ａ）及び図２（Ｂ）の比較から明らかなように、実施形態のＡＣＫフレームは、規格でのＡＣＫフレームと同様なフレーム制御（２Ｂｙｔｅ）、デュレーション（２Ｂｙｔｅ）、受信局アドレス（４Ｂｙｔｅ）、フレームチェックシーケンス（４Ｂｙｔｅ）の各フィールドに加え、次送信局アドレス（６Ｂｙｔｅ）のフィールドを有している。

次送信局アドレスには、このＡＣＫフレームの送信完了後に、送信を開始することのできる無線ＬＡＮ端末又はアクセスポイント装置のアドレスが記述されるものである。

他のフィールドの機能を簡単に説明すると以下の通りである。フレーム制御は、フレーム種別など、以降のデータに対する様々な情報が埋め込まれたフィールドである。デュレーションは、ＡＣＫフレームを送信するのに要する時間が埋め込まれているフィールドである。受信局アドレスは、このＡＣＫフレームを形成する元となったフレームの送信元アドレスが挿入されるフィールドである。フレームチェックシーケンスは、チェックサムであり、フレームの誤り検出符号が挿入されるフィールドである。

なお、無線ＬＡＮ端末からのＡＣＫフレームのフォーマットを、規格に従ったフォーマットとしても良く、次送信局アドレスを含むフォーマットとしても良い。後者の場合、次送信局アドレスのフィールドは空白となる。

図１に戻り、送信データ処理部１２は、有線ＬＡＮ制御部１４から、無線ＬＡＮ端末へ送信するデータを受けた場合に、データのフォーマットを無線空間用に変換し、無線送受信制御部１１へデータ送信の依頼を行うものである。

受信データ処理部１３は、無線送受信制御部１１から、有線ＬＡＮへのデータ送信依頼を受け付けたときに、データのフォーマットを有線ＬＡＮ用に変換し、有線ＬＡＮ制御部１４へデータ送信の依頼を行うものである。

なお、無線ＬＡＮ端末から他の無線ＬＡＮ端末へのデータを受信した場合には無線送受信制御部１１が中継処理を行う。

有線ＬＡＮ制御部１４は、有線ＬＡＮ通信部１５の制御を行い、有線ＬＡＮ上にデータを送信させたり、有線ＬＡＮ上に流れるデータを受信させたりするものである。

有線ＬＡＮ通信部１５は、有線ＬＡＮへのデータ送信を実際に行うドライバ機能や、有線ＬＡＮからのデータ受信を実際に行うレシーバ機能などを担っているものである。

接続端末テーブル１６は、現在、当該アクセスポイント装置１に接続（収容）されている無線ＬＡＮ端末の情報（アドレスを含む）を記憶しているテーブルである。当該アクセスポイント装置１との接続が切断された無線ＬＡＮ端末の情報は、無線送受信制御部１１によって、接続端末テーブル１６から消去され、当該アクセスポイント装置１との接続が新たに始まった無線ＬＡＮ端末の情報は、無線送受信制御部１１によって、接続端末テーブル１６に追加される。なお、接続端末の情報の記憶形式は表形式に限定されるものではない。

図３は、接続端末テーブル１６の構成例を示す説明図である。接続端末テーブル１６の１レコードは、無線ＬＡＮ端末のアドレスと、送信権を付与された最新の時刻とが少なくとも記憶されている。送信権を付与された最新の時刻のフィールドには、無線送受信制御部１１によって、例えば、当該アクセスポイント装置１がその無線ＬＡＮ端末からのデータを受信した時刻（受信開始時刻、受信終了時刻のいずれでも良い）が記述される。なお、接続端末テーブル１６に追加された直後の、送信権が一度も付与されていない無線ＬＡＮ端末については、送信権付与最新時刻のフィールドには任意の値を記述するようにすれば良い。例えば、追加時刻や、追加時刻にオフセット時間を加算又は減算した時刻を記述するようにしても良い。また例えば、最古を表すダミーデータを挿入するようにしても良い。

図４は、実施形態の無線ＬＡＮ端末２の機能的な構成を示すブロック図である。図４において、無線ＬＡＮ端末２は、無線通信部２０、無線送受信制御部２１、送信データ処理部２２、受信データ処理部２３及び上位アプリケーション部２４を有する。無線送受信制御部２１は、ランダム待ち合わせ時間発生部２１ａを内蔵している。

無線通信部２０は、フィルタや電力増幅器や前置増幅器や変調器や復調器などのハードウェアによって構成され、無線送受信制御部２１、送信データ処理部２２、受信データ処理部２３及び上位アプリケーション部２４は、例えば、ＣＰＵがＲＯＭ、ＲＡＭなどに格納されているプログラムやデータを処理することで機能が実現されるソフトウェアによって構成されている。

無線通信部２０は、アクセスポイント装置宛のデータを無線信号に変換して無線空間に送信したり、アクセスポイント装置から送信された無線信号を受信してアクセスポイント装置からのデータを取り込んだりするものである。

無線送受信制御部２１は、無線通信部２０の制御を行い、無線空間上に送信データを含む無線信号を送信させたり、無線空間上の無線信号を受信してそこに含まれるデータを復号させたりするものである。

無線送受信制御部２１の内部に設けられているランダム待ち合わせ時間発生部２１ａは、アクセスポイント装置へデータを送信する際に、待ち合わせ時間をランダムに発生させる。なお、この実施形態の場合、無線ＬＡＮ端末は、アクセスポイント装置を経由してのみ他の無線ＬＡＮ端末と通信し得るものとする。

この実施形態の無線送受信制御部２１は、当該無線ＬＡＮ端末１を宛先としていないＡＣＫフレームが到来したときには、そのＡＣＫフレームにおける次送信局アドレスが、当該無線ＬＡＮ端末１のアドレスに一致しているか否かを判別し、一致したことにより、次の送信権を獲得したことを認識するものである。

送信データ処理部２２は、上位アプリケーション部２４から無線空間へ送信するデータを受けた場合に、データのフォーマットを無線空間用に変換し、無線送受信制御部２１へデータ送信の依頼を行うものである。

受信データ処理部２３は、無線送受信制御部２１から、上位アプリケーション部２４へのデータ送信依頼を受け付けたときに、データのフォーマットを変換し、上位アプリケーション部２４へデータを与えるものである。

上位アプリケーション部２４は、当該無線ＬＡＮ端末２上で動作するアプリケーションであり、相手先（無線ＬＡＮ端末や、有線ＬＡＮに接続されている端末など）のアプリケーション部とデータの送受信を行うものである。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの動作、特に、送信権の調停、獲得に関する動作を説明する。

図５は、無線送受信制御部１１内部のＡＣＫ制御部１１ａが、ＡＣＫフレームの次送信局アドレスのフィールドに挿入する次送信局アドレスを決定して挿入する際の動作を示すフローチャートである。

ＡＣＫ制御部１１ａは、当該アクセスポイント装置１に与えられたデータ（フレーム）の受信が適切になされた場合には、ＡＣＫフレームの形成動作を行う。このＡＣＫフレームの形成動作の一部として、図５に示す次送信局アドレスを決定して挿入する動作が含まれている。

図５に示す処理を開始するとまず、ＡＣＫフレームの受信局アドレスのフィールドにアドレスが挿入される無線ＬＡＮ端末以外の無線ＬＡＮ端末の情報が接続端末テーブル１６に記述されているか否かを確認する（ステップ１００）。

ＡＣＫフレームの受信局である無線ＬＡＮ端末の情報だけが接続端末テーブル１６に記述されている場合には、ＡＣＫ制御部１１ａは、次送信局アドレスのフィールドを空白とし（ステップ１０１）、図５に示す一連の処理を終了する。

これに対して、ＡＣＫ制御部１１ａは、ＡＣＫフレームの受信局である無線ＬＡＮ端末以外の無線ＬＡＮ端末の情報も接続端末テーブル１６に記述されている場合には、受信局である無線ＬＡＮ端末以外の無線ＬＡＮ端末の中から次送信局を決定し（ステップ１０２）、決定した次送信局（無線ＬＡＮ端末）のアドレスを、ＡＣＫフレームの次送信局アドレスのフィールドに挿入し（ステップ１０３）、図５に示す一連の処理を終了する。

ステップ１０２の決定では、受信局である無線ＬＡＮ端末以外の無線ＬＡＮ端末についての、接続端末テーブル１６の、送信権付与最新時刻のフィールドの値を比較し、送信権付与最新時刻が最も古い無線ＬＡＮ端末を次送信局に決定する。

なお、アクセスポイント装置１は自己からいずれかの無線ＬＡＮ端末へのデータの送信要求が生じた場合には、直ちに、又は、定期的に、次送信局アドレスのフィールドに、当該アクセスポイント装置１のアドレスを挿入する。すなわち、ステップ１０２の処理では、アクセスポイント装置１からいずれかの無線ＬＡＮ端末へのデータの送信要求があるか等がまず確認される。

図６は、無線ＬＡＮ端末２の無線送受信制御部２１にＡＣＫフレームが入力された際の動作を示すフローチャートである。

無線送受信制御部２１は、アクセスポイント装置１が送信したＡＣＫフレームが入力されると図６に示す処理を開始し、まず、そのＡＣＫフレームが自己（当該無線ＬＡＮ端末１）宛か否かを判別する（ステップ１５０）。自己宛であると、送信要求フラグがセットされているか否かを確認し（ステップ１５１）、セットされていなければ、ＡＣＫフレーム受信時の一般的な動作を実行する（ステップ１５２）。

セットされている場合には、所定の監視時間を設定して、次送信局アドレスで指定された他の無線ＬＡＮ端末が監視時間内にデータ送信を開始したか否かを判別する（ステップ１５３）。監視時間内にデータ送信を開始した場合には、ＡＣＫフレーム受信時の一般的な動作を実行する（ステップ１５２）。データ送信が開始されずに、監視時間が経過したときには、ランダム待ち合わせ時間発生部２１ａによってランダム待ち合わせ時間を発生させ（ステップ１５４）、その計時を開始させた後（ステップ１５５）、ＡＣＫフレーム受信時の一般的な動作を実行する（ステップ１５２）。

これに対して、他の無線ＬＡＮ端末へ宛てたＡＣＫフレームであると、そのＡＣＫフレームにおける次送信局アドレスを抽出し（ステップ１５６）、そのアドレスが当該無線ＬＡＮ端末２のアドレスに一致しているか否かを判別する（ステップ１５７）。

一致している場合には、送信要求フラグがセットされているか否かを確認し（ステップ１５８）、セットされていれば、データ送信を起動させた後（ステップ１５９）、セットされていなければ直ちに、図６に示す一連の処理を終了する。

なお、データ送信を起動させる際には、送信要求フラグのリセットや、ランダム待ち合わせ時間の計時のクリアも行う。

ＡＣＫフレームにおける次送信局アドレスが当該無線ＬＡＮ端末２のアドレスに一致していなければ、次送信局アドレスが付与されている他の無線ＬＡＮ端末が次の送信権を獲得したことを内部に保持した後（ステップ１６０）、図６に示す一連の処理を終了する。

なお、他の無線ＬＡＮ端末が送信したＡＣＫフレームに対しては何ら処理しないようにする。ＡＣＫフレームの送信元が、アクセスポイント装置１か、他の無線ＬＡＮ端末かは、ＡＣＫフレームの直前に送信されたデータの送信先（この情報を記憶しておけば良い）によって判別することができ、また、ＡＣＫフレームのフォーマットが図２（Ｂ）か（Ａ）かによって判別することができる。

図７は、無線ＬＡＮ端末２の無線送受信制御部２１に、送信データ処理部２２から、送信要求が通知された際の動作を示すフローチャートである。

無線送受信制御部２１は、送信データ処理部２２から送信要求が通知されると、図７に示す処理を開始し、内部の送信要求フラグをセットする（ステップ２００）。また、他の無線ＬＡＮ端末又はアクセスポイント装置が送信中か否かを確認し（ステップ２０１）、送信中でなければ、ランダム待ち合わせ時間発生部２１ａによってランダム待ち合わせ時間を発生させ（ステップ２０２）、その計時を開始させた後（ステップ２０３）、他の無線ＬＡＮ端末又はアクセスポイント装置が送信中であれば直ちに、図７に示す一連の処理を終了する。

なお、発生されたランダム待ち合わせ時間の計時が途中でクリアされることなく、完了した際には、フローチャートの図示は省略しているが、データ送信が起動され、送信要求フラグのリセットも実行される。

また、ランダム待ち合わせ時間の計時中に、他の無線ＬＡＮ端末又はアクセスポイント装置がデータの送信を開始したことを認識したときには、フローチャートの図示は省略しているが、送信要求フラグをセットしたまま、ランダム待ち合わせ時間の計時を強制終了させる。

図８は、アクセスポイント装置１が、２個の無線ＬＡＮ端末２−１及び２−２と接続しており、これら２個の無線ＬＡＮ端末２−１及び２−２からの送信要求がほぼ同時に生じる場合の、実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの処理の概略的な流れＣ１１〜Ｃ１７を示すシーケンス図である。

Ｃ１１：無線ＬＡＮ端末２−１及び２−２において、送信要求が発生した場合、通常の無線ＬＡＮシステムのプロトコルに則り、ランダム時間の待ち合わせが実行される。

Ｃ１２：図８に示すように、無線ＬＡＮ端末２−１のランダム時間の方が短いと、無線ＬＡＮ端末２−１が先にデータを送信する。

Ｃ１３：アクセスポイント装置２は、データを受信した場合に、ＡＣＫフレームを返信する。このとき、接続端末テーブル１６には無線ＬＡＮ端末２−１及び２−２が記述されており、データの送信元以外の無線ＬＡＮ端末は端末２−２だけであるので、次送信局として「端末２−２」を指定してＡＣＫフレームを返信する。このＡＣＫフレームは、無線ＬＡＮ端末２−１だけでなく、無線ＬＡＮ端末２−２も受信できるため、次に送信権が付与されたのは、自己（無線ＬＡＮ端末２−２）であることを認識する。

Ｃ１４：この間に、無線ＬＡＮ端末２−１はさらなる送信要求が発生していても、ＡＣＫフレームにより送信権が指定されたのが無線ＬＡＮ端末２−２であるために、送信を待ち合わせる。

Ｃ１５：無線ＬＡＮ端末２−２は、ＡＣＫフレームにより送信権が与えられたため、ランダム時間の待ち合わせなしにデータを送信する。

Ｃ１６：アクセスポイント装置１は、データを受信した場合に、ＡＣＫフレームを返信するが、このときには、次送信局として「端末２−１」を指定してＡＣＫフレームを返信する。このＡＣＫフレームは、無線ＬＡＮ端末２−１も受信できるため、次に送信権が付与されたのは自己（無線ＬＡＮ端末２−１）であることを認識する。

Ｃ１７：以降、同様にアクセスポイント装置１により、ＡＣＫフレームを用い、順次送信権が割り振られた無線ＬＡＮ端末２−１又は２−２端末がデータを送信する。

図９は、アクセスポイント装置１が２個の無線ＬＡＮ端末２−１及び２−２と接続している状態において、一方の無線ＬＡＮ端末２−２について、アクセスポイント装置１から送信権が割り当てられたにも拘わらず、送信要求が発生していなかった場合の概略的な処理の流れＣ２１〜Ｃ２７を示すシーケンス図である。

Ｃ２１：無線ＬＡＮ端末２−１は、送信要求が発生した場合、通常の無線ＬＡＮのプロトコルに則り、ランダム時間の待ち合わせを行う。

Ｃ２２：図９のケースの場合、無線ＬＡＮ端末２−１しか送信要求が発生していなかったので、ランダム時間の待ち合わせの後、無線ＬＡＮ端末２−１がデータを送信する。

Ｃ２３：アクセスポイント装置１は、データを受信した場合に、ＡＣＫフレームを返信するが、このときに、次送信局として「端末２−２」を指定してＡＣＫフレームを返信する。

Ｃ２４：この間に、無線ＬＡＮ端末２−１にはさらなる送信要求が発生していても、ＡＣＫフレームにより送信権が指定されたのが無線ＬＡＮ端末２−２であるために、送信を待ち合わせる。

Ｃ２５：無線ＬＡＮ端末２−１は、無線ＬＡＮ端末２−２のデータ送信を監視するが、無線ＬＡＮ端末２−２がデータをすぐに送信しなかったことを検知し、無線ＬＡＮ端末２−２が送信権を放棄したとみなし、再度データ送信のために、ランダム時間の待ち合わせを行い、データを送信する。

Ｃ２６：アクセスポイント装置１は、データを受信した場合に、ＡＣＫフレームを返信するが、無線ＬＡＮ端末２−１からデータを受信したため、次送信局として「端末２−２」を指定してＡＣＫフレームを返信する。

Ｃ２７：以降、同様にアクセスポイント装置１からのＡＣＫフレームにより送信権を指定された無線ＬＡＮ端末がデータを送信しなかった場合には、送信権を放棄したとみなし、送信要求のある無線ＬＡＮ端末は、通常のランダム時間の待ち合わせ後にデータの送信を行う。

（Ａ−３）実施形態の効果
上記実施形態によれば、複数の無線ＬＡＮ端末（及びアクセスポイント装置）が同時に送信要求を行った場合には、アクセスポイント装置が送信権を割り当てて指示するようにしたので、送信権を持たない無線ＬＡＮ端末は送信を待機し、データ送信の衝突を大幅に回避することができる。

この衝突回避により、データの送信エラーと再送が大幅に少なくなり、電波使用効率を向上させることができる。

（Ｂ）他の実施形態
上記実施形態では、次送信局として、最も長く割当てられていなかったものとするものを示したが、次送信局の決定方法はこれに限定されるものではない。例えば、送信回数や送信量などを通知させ、残回数や残送信量が多いものを次送信局に決定するようにしても良い。また、接続端末テーブル上でＡＣＫフレームを送信する無線ＬＡＮ端末の情報が記載されている行の次の行に記載されている無線ＬＡＮ端末を次送信局に決定するようにしても良い。この場合において、ＡＣＫフレームを送信する無線ＬＡＮ端末の情報が記載されている行が最終行の場合には、最初の行に記載されている無線ＬＡＮ端末を次送信局に決定する。

また、上記実施形態では、ＡＣＫフレームで規定する次送信局は、ＡＣＫフレームの宛先ではない無線ＬＡＮ端末とするものを示したが、ＡＣＫフレームの宛先の無線ＬＡＮ端末を、次送信局に決定するようにしても良い。

さらに、上記実施形態では、送信権の付与を１個先（次）のものに対して行うものを示したが、送信権の付与を２個先（次の次）又はそれより先のものに対して行うようにしても良く、このようにした場合、無線ＬＡＮ端末での送信準備を、余裕を持って行うことができる。ここで、１個のＡＣＫフレームで、次に送信権を獲得する端末の情報と次の次に送信権を獲得する端末の情報など、複数の情報を挿入するようにしても良い。

さらにまた、上記実施形態では、アクセスポイント装置から無線ＬＡＮ端末への下りのＡＣＫフレームだけが、次送信局を指定できるものを示したが、無線ＬＡＮ端末からアクセスポイント装置への上りのＡＣＫフレームでも次送信局を指定できるようにしても良い。また、無線ＬＡＮ端末間で直接通信できる無線通信システムであれば、無線ＬＡＮ端末から無線ＬＡＮ端末へのＡＣＫフレームで次送信局を指定できるようにしても良い。これらの変形例の場合、無線ＬＡＮ端末も、属しているネットワーク（アクセスポイント装置の管轄エリア）における無線信号を監視し、ネットワークに属している無線ＬＡＮ端末やアクセスポイント装置の一覧の情報を記憶しておき、その情報に基づき、次送信局を決定するようにしても良い。

上記実施形態では、本発明を無線ＬＡＮシステムに適用したものを示したが、他の無線通信システムに本発明を適用するようにしても良い。要は、ＡＣＫメッセージ（確認応答メッセージ）を返信するプロトコルを採用している無線通信システムに、広く本発明を適用することができる。

実施形態に係るアクセスポイント装置の機能的な構成を示すブロック図である。 実施形態におけるＡＣＫフレームのフォーマットを、ＩＥＥＥ８０２．１１規格で規定されているＡＣＫフレームのフォーマットと共に示す説明図である。 実施形態における接続端末テーブルの構成例を示す説明図である 実施形態に係る無線ＬＡＮ端末の機能的な構成を示すブロック図である。 実施形態のアクセスポイント装置による次送信局アドレスを決定して挿入する動作を示すフローチャートである。 実施形態に係る無線ＬＡＮ端末のＡＣＫフレーム受信時の動作を示すフローチャートである。 実施形態に係る無線ＬＡＮ端末の送信要求発生時の動作を示すフローチャートである。 実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの処理の概略的な流れ（１）を示すシーケンス図である。 実施形態に係る無線ＬＡＮシステムの処理の概略的な流れ（２）を示すシーケンス図である。

符号の説明

１…アクセスポイント装置、１０…無線通信部、１１…無線送受信制御部、１１ａ…ＡＣＫ制御部、１２…送信データ処理部、１３…受信データ処理部、１４…有線ＬＡＮ制御部、１５…有線ＬＡＮ通信部、１６…接続端末テーブル、
２、２−１、２−２…無線ＬＡＮ端末、２０…無線通信部、２１…無線送受信制御部、２１ａ…ランダム待ち合わせ時間発生部、２２…送信データ処理部、２３…受信データ処理部、２４…上位アプリケーション部。

Claims (4)

1. 第１無線通信装置と複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおいて、
   上記第１無線通信装置は、
   当該第１無線通信装置に接続される上記各第２無線通信装置の情報を記憶している装置情報記憶手段と、
   上記装置情報記憶手段の記憶情報に基づき、所定の将来における送信権を有する上記第２無線通信装置を決定する送信権装置決定手段と、
   決定された送信権を有する上記第２無線通信装置の情報を、他の上記第２無線通信装置から受信した信号に対する確認応答メッセージに挿入する送信権情報挿入手段と、
   上記確認応答メッセージを送信する確認応答送信手段とを有し、
   上記各第２無線通信装置は、
   上記確認応答メッセージを受信する確認応答受信手段と、
   上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する上記第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断する送信権判断手段と、
   自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信する第１送信手段と、
   送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、この第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信する第２送信手段とを有する
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 送信権付与機能を有する第１無線通信装置と、複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおける、いずれかの上記第２無線通信装置が該当する無線通信装置において、
   上記第１無線通信装置から送信された確認応答メッセージを受信する確認応答受信手段と、
   上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断する送信権判断手段と、
   自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信する第１送信手段と、
   送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、他の上記第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信する第２送信手段とを有する
   ことを特徴とする無線通信装置。
3. 第１無線通信装置と複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおける送信権調停方法において、
   上記第１無線通信装置は、装置情報記憶手段、送信権装置決定手段、送信権情報挿入手段及び確認応答送信手段を有し、
   当該第１無線通信装置に接続される上記各第２無線通信装置の情報を装置情報記憶手段に記憶しておくと共に、上記送信権装置決定手段は、上記装置情報記憶手段の記憶情報に基づき、所定の将来における送信権を有する上記第２無線通信装置を決定し、上記送信権情報挿入手段は、決定された送信権を有する上記第２無線通信装置の情報を、他の上記第２無線通信装置から受信した信号に対する確認応答メッセージに挿入し、上記確認応答送信手段は、上記確認応答メッセージを送信し、
   上記各第２無線通信装置は、確認応答受信手段、送信権判断手段、第１送信手段及び第２送信手段を有し、
   上記確認応答受信手段は、上記確認応答メッセージを受信し、上記送信権判断手段は、上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する上記第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断し、上記第１送信手段は、自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信し、上記第２送信手段は、送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、この第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信する
   ことを特徴とする送信権調停方法。
4. 送信権付与機能を有する第１無線通信装置と、複数の第２無線通信装置を有する無線通信システムにおける、いずれかの上記第２無線通信装置が該当する無線通信装置における送信権調停方法において、
   上記無線通信装置は、確認応答受信手段、送信権判断手段、第１送信手段及び第２送信手段を有し、
   上記確認応答受信手段は、上記第１無線通信装置から送信された確認応答メッセージを受信し、上記送信権判断手段は、上記確認応答メッセージに挿入されている送信権を有する上記第２無線通信装置の情報が、自装置であるか他の上記第２無線通信装置あるかを判断し、上記第１送信手段は、自装置が送信権を獲得したときにおいて、送信要求があればデータを送信し、上記第２送信手段は、送信権を獲得した他の上記第２無線通信装置におけるデータの送信を監視し、他の上記第２無線通信装置がデータを送信しなかったことを検知したとき、ランダム時間の経過を待ってデータを送信する
   ことを特徴とする送信権調停方法。

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