JP5366993B2 - 無線ｌａｎアクセス制御方法および無線ｌａｎシステム - Google Patents

Description

本発明は、無線ＬＡＮの同一の無線チャネルを複数端末で共有するためのアクセス制御を行う無線ＬＡＮアクセス制御方法および無線ＬＡＮシステムに関する。特に、ランダム時間のキャリアセンスによってパケット衝突を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) とは異なる手順により、パケット衝突を回避しつつ待機時間を最小限に抑える無線ＬＡＮアクセス制御方法および無線ＬＡＮシステムに関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮの基本アクセス手順である自律分散制御（ＤＣＦ：Distributed Coordination Function)では、各端末が無線チャネルの使用状況をキャリアセンスによって確認し、無線チャネルがアイドルのときに送信し、ビジーのときに送信を見合わせることによって衝突を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ方式が用いられている（非特許文献１）。

図９は、従来の無線ＬＡＮアクセス制御例を示す。
ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、信号の送信間隔としてフレーム間隔（ＳＩＦＳ，ＤＩＦＳ）が定義されている。無線端末ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、無線チャネルのキャリアセンスを行い、ビジーからアイドルの移行を契機にＤＩＦＳ時間だけ待ち（ＳＩＦＳ＜ＤＩＦＳ）、コンテンション・ウインドウ（ＣＷ）の範囲から発生させた乱数から選択したバックオフ値の時間だけキャリアセンスを継続する。ここで、ＳＴＡ１のバックオフ値の時間がＳＴＡ２，ＳＴＡ３よりも短い場合に、ＳＴＡ１はバックオフ値の時間の経過まで無線チャネルのアイドルを確認してデータを送信する。さらに、無線基地局ＡＰがデータを受信してＳＩＦＳ時間後にＡＣＫ信号を送信し、ＳＴＡ１がＡＣＫ信号を受信して無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機にＤＩＦＳ時間だけ待ち、ＣＷの範囲から新たに発生させた乱数から選択したバックオフ値を設定する。

一方、ＳＴＡ２，ＳＴＡ３は、バックオフ値の時間が経過する前にＳＴＡ１の送信によって無線チャネルがビジーとなるので、残りのバックオフ値を持ち越し、次に無線チャネルがアイドルになったときに、持ち越したバックオフ値の時間のキャリアセンスを行う。これにより、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３が送信するパケットの衝突を回避している。

ここで、ＳＴＡ１，ＳＴＡ３のようにバックオフ値が同じになって送信するパケットが衝突すると、パケット送信終了から所定時間内にＡＣＫ信号を受信しない。この場合には、ＳＴＡ１，ＳＴＡ３は送信が失敗したものと判断し、ＣＷを拡大してバックオフ値を決める乱数の範囲を広げてバックオフ値を選択し、再送処理を行う。これにより、再送回数が増えるごとにＣＷが拡大し、バックオフ値のばらつきが大きくなって衝突確率を低減することができる。

図１０は、従来の無線ＬＡＮシステムの無線端末の処理手順例を示す。
図１０において、無線端末は通信要求が発生するまで待機し、通信要求が発生すると（Ｓ21）、ＣＷからバックオフ値をランダムに選択して設定する（Ｓ22）。続いて、設定したランダムバックオフ値に応じた時間でキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルでないときはアイドル状態になるまで待機し、その後に残りのバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスを行う（Ｓ23，Ｓ24）。無線チャネルがアイドル状態でバックオフ時間が経過した後にパケットを送信し（Ｓ25）、ＡＣＫ信号を受信を待ち（Ｓ26）、ＡＣＫ信号を受信した場合にはステップＳ21に戻り、ＡＣＫ信号を受信しない場合にはＣＷの範囲を拡大し（Ｓ27）、ＣＷからバックオフ値をランダムに選択して設定する処理に戻る（Ｓ22）。

IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Par 11: Wireless LAN MAC and PHY Specifications, June 2007

従来の技術では、各無線端末に設定されるランダムバックオフ値に基づいて衝突回避を行っているものの、無線端末数が増加するに伴って衝突確率が増加し、通信効率が低下する。また、衝突が生じた場合には、ＣＷを拡大することによって衝突確率を低減するが、ＣＷの拡大によって待機するバックオフ時間に対応するオーバヘッドが増大し、通信効率が低下する問題がある。

本発明は、無線端末数が多い場合でもパケット衝突を回避しつつ待機時間を最小限に抑えることができる無線ＬＡＮアクセス制御方法および無線ＬＡＮシステムを提供することを目的とする。

第１の発明は、無線ＬＡＮを構成する無線基地局および複数の無線端末がそれぞれ異なるバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスにより衝突を回避してパケット送信を行う無線ＬＡＮアクセス制御方法において、無線基地局は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知するバックオフ値通知ステップを実行し、無線端末は、無線基地局から通知されたバックオフ値を設定してキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルのときに当該バックオフ値をカウントダウンし、バックオフ値が０になったときに後続パケットの有無を示す情報を含むパケットを送信する送信制御ステップを実行し、無線基地局のバックオフ値通知ステップは、受信したパケットに後続パケットがあれば、当該パケットの送信により無線チャネルがビジーになってカウンドダウンを停止した他の無線端末が持ち越したバックオフ値を算出し、それ以外のバックオフ値を当該パケットを送信した無線端末に通知し、後続パケットがなければ当該無線端末にバックオフ値を通知せず、無線端末の送信制御ステップは、無線基地局からバックオフ値の通知がない場合は、通信要求に応じてコンテンションウインドウから選択したランダムバックオフ値を設定し、無線チャネルがアイドルのときにカウントダウンした当該ランダムバックオフ値が０になったときにパケットを送信する。

第１の発明の無線ＬＡＮアクセス制御方法において、無線基地局のバックオフ値通知ステップは、ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、当該無線端末にバックオフ値を通知しない。あるいは、無線基地局のバックオフ値通知ステップは、ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する。

第１の発明の無線ＬＡＮアクセス制御方法において、無線基地局のバックオフ値通知ステップは、無線チャネルがビジーのときにパケットを正常に受信できない場合は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する。

第２の発明は、無線ＬＡＮを構成する無線基地局および複数の無線端末がそれぞれ異なるバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスにより衝突を回避してパケット送信を行う無線ＬＡＮシステムにおいて、無線基地局は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知するバックオフ値通知手段を備え、無線端末は、無線基地局から通知されたバックオフ値を設定してキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルのときに当該バックオフ値をカウントダウンし、バックオフ値が０になったときに後続パケットの有無を示す情報を含むパケットを送信する送信制御手段を備え、無線基地局のバックオフ値通知手段は、受信したパケットに後続パケットがあれば、当該パケットの送信により無線チャネルがビジーになってカウンドダウンを停止した他の無線端末が持ち越したバックオフ値を算出し、それ以外のバックオフ値を当該パケットを送信した無線端末に通知し、後続パケットがなければ当該無線端末にバックオフ値を通知しない構成であり、無線端末の送信制御手段は、無線基地局からバックオフ値の通知がない場合は、通信要求に応じてコンテンションウインドウから選択したランダムバックオフ値を設定し、無線チャネルがアイドルのときにカウントダウンした当該ランダムバックオフ値が０になったときにパケットを送信する構成である。

第２の発明の無線ＬＡＮシステムにおいて、無線基地局のバックオフ値通知手段は、ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、当該無線端末にバックオフ値を通知しない構成である。あるいは、無線基地局のバックオフ値通知手段は、ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する構成である。

第２の発明の無線ＬＡＮシステムにおいて、無線基地局のバックオフ値通知手段は、無線チャネルがビジーのときにパケットを正常に受信できない場合は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する構成である。

本発明の無線ＬＡＮシステムの複数の無線端末には、無線基地局から互いに異なるバックオフ値が初期設定される。各無線端末は、キャリアセンスによりバックオフ値の時間まで無線チャネルがアイドルであるときにパケットを送信し、無線基地局から他の無線端末で持ち越したバックオフ値以外のバックオフ値が設定される。これにより、各無線端末に設定されるバックオフ値が小さい順にパケットの送信が行われ、その後も衝突することなくパケット送信を繰り返すことができる。

また、無線基地局からバックオフ値の設定がない無線端末は、自律的にランダムバックオフ値を設定して送信処理を行うが、パケット衝突が発生したり、あるいはパケット送信が成功すれば、無線基地局から全無線端末に対して互いに異なるバックオフ値が設定されるので、従来のランダムバックオフ制御を行う無線端末が含まれる無線ＬＡＮシステムでも、ＣＷの拡大を行うことなく衝突を低減する制御が可能である。

本発明の無線ＬＡＮシステムの無線基地局の処理手順例を示すフローチャートである。 本発明の無線ＬＡＮシステムの無線端末の処理手順例を示すフローチャートである。 本発明の無線ＬＡＮアクセス制御例１を示すタイムチャートである。 バックオフ値の設定例１を示すタイムチャートである。 バックオフ値の設定例２を示すタイムチャートである。 本発明の無線ＬＡＮアクセス制御例２を示すタイムチャートである。 本発明の無線ＬＡＮアクセス制御例３を示すタイムチャートである。 本発明の無線ＬＡＮアクセス制御例４を示すタイムチャートである。 従来の無線ＬＡＮアクセス制御例を示すタイムチャートである。 従来の無線ＬＡＮシステムの無線端末の処理手順例を示すフローチャートである。

図１は、本発明の無線ＬＡＮシステムの無線基地局の処理手順例を示す。
図１において、無線基地局は、例えばネットワークセットアップにより動作を開始したときや以下に示すパケット衝突を検知したときなど、配下の複数の無線端末に一斉にバックオフ値の通知が必要になったタイミングで、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する（Ｓ１）。次に、無線チャネルのビジー／アイドルの状態を監視し（Ｓ２）、無線チャネルがビジーになって受信したパケットが正常に受信されたか否かを判断する（Ｓ３）。なお、このとき受信するパケットは、無線基地局が通知したバックオフ値およびＣＷから選択されるランダムバックオフ値の中で、最小のバックオフ値が設定される無線端末から送信されたものである。

ここで、受信パケットの誤り検出によりパケット衝突が発生したとみなすときは、再度配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する（Ｓ３からＳ１）。受信パケットが正常に受信された場合には、受信パケットに設定される後続パケットの有無の設定を検出する（Ｓ４，Ｓ５）。当該表示は、例えば、ＩＥＥＥ規格ではmoredataフィールドを利用し、moredata＝１のときは後続パケットあり、moredata＝０のときは後続パケットなしでデータ送信終了と判断する。後続パケットがない場合は、パケットを送信した無線端末に対してＡＣＫ信号を送信した後に、ステップＳ２の無線チャネル監視に戻り、次のパケット受信を待つ。

後続パケットがあれば、無線基地局がバックオフ値を通知した他の無線端末が持ち越すバックオフ値を算出する（Ｓ６）。なお、他の無線端末が持ち越すバックオフ値は、無線基地局がそれぞれ通知したバックオフ値からパケットを送信した無線端末に通知したバックオフ値を減算することにより算出可能である。パケットを送信した無線端末に通知する次のバックオフ値として、他の無線端末が持ち越すバックオフ値以外のバックオフ値を選択し、例えばＡＣＫ信号にPiggyBack して送信する（Ｓ７）。ここで、次のバックオフ値は、当該無線端末またはトラヒックストリームに対して割り当てられている優先度を考慮した適当な範囲から選択してもよい。その後にステップＳ２の無線チャネル監視に戻り、次のパケット受信を待つ。

図２は、本発明の無線ＬＡＮシステムの無線端末の処理手順例を示す。
図２において、無線端末は、無線基地局からバックオフ値の通知があるか否かを判断し（Ｓ11）、図１のステップＳ１またはステップＳ７の処理で無線基地局からバックオフ値が通知されている場合には、通知されたバックオフ値を設定（Ｓ１で通知されたバックオフ値については初期設定）してバックオフ制御を開始する（Ｓ12）。続いて、設定したバックオフ値に応じた時間でキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルでないときはアイドル状態になるまで待機し、その後に残りのバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスを行う（Ｓ13，Ｓ14）。無線チャネルがアイドル状態でバックオフ時間が経過した後にパケットを送信し（Ｓ15）、ステップＳ11に戻る。このとき、送信パケットに後続パケットの有無を設定する。そして、後続パケットがある場合は、図１のステップＳ７の処理で無線基地局から次のバックオフ値が通知されるので、ステップＳ11ではステップＳ12以下の処理に進む。

一方、後続パケットがなく、無線基地局から次のバックオフ値が通知されていない無線端末、あるいはもともと無線基地局からバックオフ値が通知されていない無線端末は、通常のランダムバックオフ制御を開始する。すなわち、無線端末は通信要求が発生するまで待機し、通信要求が発生すると（Ｓ11からＳ21）、ＣＷからバックオフ値をランダムに選択して設定する（Ｓ22）。続いて、設定したバックオフ値に応じた時間でキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルでないときはアイドル状態になるまで待機し、その後に残りのバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスを行う（Ｓ23，Ｓ24）。無線チャネルがアイドル状態でバックオフ時間が経過した後にパケットを送信し（Ｓ25）、ステップＳ11に戻る。このとき、無線基地局から次のバックオフ値の通知がないので、ステップＳ11からステップＳ21以下の処理に進む。

なお、ステップＳ21で通信要求が発生するまで待機している間に、無線基地局からバックオフ値が通知された無線端末は、通信要求の発生の有無にかかわらず、当該バックオフ値に基づくステップＳ11〜Ｓ15の処理に移行する。

これにより、各無線端末は互いに異なるバックオフ値で初回のパケットを衝突させずに送信し、その後は他の無線端末の持ち越しのバックオフ値と異なるバックオフ値が設定されてパケットの送信を繰り返すので、無線基地局からバックオフ値が通知される無線端末だけで無線ＬＡＮが構成される場合はパケット衝突は原理的に発生しない。

以下、具体的な無線ＬＡＮアクセス制御例について説明する。
図３に示す無線ＬＡＮアクセス制御例１は、複数の無線端末に互いに異なるバックオフ値が設定され、それぞれデータ送信を繰り返す基本となる処理を示す。

図６に示す無線ＬＡＮアクセス制御例２は、複数の無線端末に互いに異なるバックオフ値が設定され、それぞれデータ送信が行われるが、後続するデータがない無線端末は無線基地局から次のバックオフ値の通知がないので、次に通信要求が発生したときに従来のランダムバックオフ制御を行う処理を示す。

図７に示す無線ＬＡＮアクセス制御例３は、送信データがない無線端末を含む複数の無線端末に互いに異なるバックオフ値が設定され、それぞれデータ送信が行われるが、データ送信が可能になった無線端末に送信データがないときは無線基地局から次のバックオフ値の通知がないので、次に通信要求が発生したときに従来のランダムバックオフ制御を行う処理を示す。

図８に示す無線ＬＡＮアクセス制御例４は、互いに異なるバックオフ値が設定される無線端末の他に、新規に無線基地局に接続された無線端末や一旦送信終了して無線基地局からバックオフ値の設定がない無線端末がある場合に、無線基地局が設定するバックオフ値と、ランダムバックオフ制御によるランダムバックオフ値が重なり、それぞれの無線端末から送信されたデータが衝突したときの処理を示す。

（無線ＬＡＮアクセス制御例１）
図３は、本発明による無線ＬＡＮアクセス制御例１を示す。
ここでは、無線基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ３により構成される無線ＬＡＮシステムにおいて、ＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ３にそれぞれ通知するバックオフ値を１，２，３とする。

図３において、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３はＡＰから通知されたバックオフ値を設定し、無線チャネルのキャリアセンスを開始し、ビジーからアイドルの移行を契機にＤＩＦＳ時間だけ待ち、それぞれ固有のバックオフ値の時間だけキャリアセンスを継続し、無線チャネルがアイドル状態でバックオフ値の時間が経過した無線端末からデータを送信する。ここでは、バックオフ値が最小のＳＡＴ１がデータを送信する。ＳＴＡ２，ＳＴＡ３は、それぞれキャリアセンス中にＳＴＡ１の送信開始によってチャネルビジーを検出し、キャリアセンスを中断してその時点のバックオフ値を持ち越し、次にアイドル状態になったときに持ち越したバックオフ値でキャリアセンスを再開する。

ＳＴＡ１は、送信データに「後続パケットあり」を設定しており、それを受信したＡＰは、他のＳＴＡ２，ＳＴＡ３における持ち越しのバックオフ値１，２を計算し、それ以外のバックオフ値（ここでは３）を決めてＳＴＡ１にＡＣＫ信号とともに通知する。ＳＴＡ１は、ＡＰから通知されたバックオフ値３を設定する。ＳＴＡ２，ＳＴＡ３は、このＡＣＫ信号の送信が終わるまでチャネルビジーとなる。ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、無線チャネルのキャリアセンスを行い、ビジーからアイドルの移行を契機にＤＩＦＳ時間だけ待ち、バックオフ時間３，１，２でそれぞれキャリアセンスを再開する。したがって、次にデータを送信するのはＳＴＡ２となる。以下同様に、ＳＴＡ３，ＳＴＡ１，ＳＴＡ２，…の順番にデータ送信が行われる。

このように、本発明の無線ＬＡＮシステムでは、各ＳＴＡが固有のバックオフ値を設定することにより、衝突を回避しながら、オーバヘッドを低減した効率的な送信制御が可能になる。

なお、ＡＰもＳＴＡと異なるバックオフ値を設定し、ＳＴＡと同様のアクセス制御手順で送信制御を行ってもよいし、ＤＩＦＳより短い待機時間で送信することにより、ＳＴＡよりも優先的な送信が可能である。

また、ＡＰが任意のタイミングで各ＳＴＡに一斉にバックオフ値を設定する場合には、無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機に、ＤＩＦＳより短い待機時間ＩＦＳ（例えばＲＩＦＳ，ＳＩＦＳ，ＰＩＦＳ）でバックオフ値を設定する信号を送信すればよい。

図４は、ＡＰによるバックオフ値の設定例１を示す。
図４において、ＡＰは、ＤＩＦＳより短い待機時間ＩＦＳでバックオフ値設定信号をマルチキャストで送信する。ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、一斉にバックオフ値設定信号を受信し、無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機にＤＩＦＳ時間だけ待ち、バックオフ時間１，２，３でそれぞれキャリアセンスを継続する。この場合、ＡＰが送信するビーコン等にバックオフ値を設定して各ＳＴＡに通知してもよい。

図５は、ＡＰによるバックオフ値の設定例２を示す。
図５において、ＡＰは、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に対してそれぞれ個別にバックオフ値設定信号を送信する。まずＡＰは、ＤＩＦＳより短い待機時間ＩＦＳでバックオフ値設定信号をＳＴＡ１に送信し、ＳＴＡ１からＡＣＫ信号を受信し、ＳＩＦＳ後にバックオフ値設定信号をＳＴＡ２に送信し、ＳＴＡ２からＡＣＫ信号を受信し、ＳＩＦＳ後にバックオフ値設定信号をＳＴＡ３に送信し、ＳＴＡ３からＡＣＫ信号を受信する。ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３は、無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機にＤＩＦＳ時間だけ待ち、バックオフ時間１，２，３でそれぞれキャリアセンスを継続する。

図４、図５のいずれの場合も、ＡＰが各ＳＴＡに対してバックオフ値設定信号を送信する際にＤＩＦＳ時間を超える待機期間が生じない。そのため、たとえば先にバックオフ値設定信号が送信されたＳＴＡのみがバックオフの処理を開始することはない。すなわち、全てのＳＴＡが無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機に、ＤＩＦＳ時間だけ待って一斉にバックオフの処理を開始することにより、ＡＰが一元的に割り当てたバックオフ値に基づいた衝突のないアクセス制御を実現することができる。

（無線ＬＡＮアクセス制御例２）
図６は、本発明による無線ＬＡＮアクセス制御例２を示す。
ここでは、図３に示す無線ＬＡＮアクセス制御例１と同一のバックオフ値が設定されるＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ３において、最初にデータを送信したＳＴＡ１に後続データがない場合を示す。

図６において、ＳＴＡ１は、送信データに「後続パケットなし（送信終了）」を設定しており、それを受信したＡＰは、ＳＴＡ１に対して次のバックオフ値を通知しない。そのため、ＳＴＡ１は、図２に示すように通信要求が発生するまで待機し、通信要求が発生した時点でＣＷからバックオフ値をランダムに選択して設定する。したがって、ＳＴＡ１に通信要求が発生しても、ＳＴＡ１に設定されるランダムバックオフ値がＳＴＡ２，ＳＴＡ３の持ち越しのバックオフ値より大きい値であれば、ＳＴＡ２，ＳＴＡ３の順にデータが送信される。

ここで、ＳＴＡ２は、送信データに「後続パケットあり」を設定しており、それを受信したＡＰは、他のＳＴＡ３における持ち越しのバックオフ値１を計算し、それ以外のバックオフ値（ここでは２）を決めてＳＴＡ２にＡＣＫ信号とともに通知する。このとき、ＡＰはＳＴＡ１が設定するランダムバックオフ値を認識できないので、ＳＴＡ２にＳＴＡ１が設定するランダムバックオフ値と同じ値を設定する可能性がある。具体的には図８に示す無線ＬＡＮアクセス制御例４で説明する。

（無線ＬＡＮアクセス制御例３）
図７は、本発明による無線ＬＡＮアクセス制御例３を示す。
ここでは、図３に示す無線ＬＡＮアクセス制御例１と同一のバックオフ値が設定されるＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ３において、最小のバックオフ値が設定されるＳＴＡ１に送信データがない場合を示す。すなわち、ＡＰは、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３の送信データの有無にかかわらず互いに異なるバックオフ値を通知する。

図７において、ＳＴＡ１は、バックオフ値１に応じた時間が経過したときに送信データがなければ無線チャネルはビジーにならず、ＳＴＡ２，ＳＴＡ３はそのままキャリアセンスを継続し、次にバックオフ値２が設定されたＳＴＡ２がデータを送信する。一方、ＳＴＡ１はデータを送信しないので、ＡＰはＳＴＡ１に対して次のバックオフ値を通知しない。そのため、ＳＴＡ１は、図２に示すように通信要求が発生するまで待機し、通信要求が発生した時点でＣＷからバックオフ値をランダムに選択して設定する。以下、図６に示す無線ＬＡＮアドレス制御例２と同様である。

（無線ＬＡＮアクセス制御例４）
図８は、本発明による無線ＬＡＮアクセス制御例４を示す。
ここでは、無線基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ３により構成される無線ＬＡＮシステムにおいて、ＳＴＡ１，ＳＴＡ２にそれぞれ通知するバックオフ値を１，２とする。また、ＳＴＡ３にはバックオフ値の通知がなく、通信要求が発生した時点でランダムバックオフ値が設定される。

図８において、ＳＴＡ１は、バックオフ値１に応じた時間が経過してデータを送信したときに、ＡＰはＳＴＡ２が持ち越すバックオフ値１を計算し、それ以外のバックオフ値（ここでは２）を決めてＳＴＡ１にＡＣＫ信号とともに通知する。一方、ＳＴＡ３では通信要求が発生してランダムバックオフ値３を設定した場合、ＳＴＡ１がデータを送信した時点で持ち越すバックオフ値は２となる。しかし、ＡＰはＳＴＡ３の持ち越しのバックオフ値２を認識できないので、ＳＴＡ１に対して次のバックオフ値として同じ値を設定する。この場合、ＳＡＴ１とＳＴＡ３は同じタイミングでデータを送信することになるので、衝突が発生する。

ＡＰは、衝突を検出すると、図１のステップＳ３からＳ１に移行し、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３に対して、互いに異なるバックオフ値を通知する。これにより、無線ＬＡＮアクセス制御例１，２，３に示したように、衝突のないデータ送信が可能になる。なお、ＡＰからバックオフ値の設定がないＳＴＡは、送信データが衝突しない限りランダムバックオフ制御を継続し、送信データが衝突したときにＡＰが通知するバックオフ値に従って動作することにより、ＣＷの範囲を拡大するような処理をせずに、他のＳＴＡとの衝突を回避することができる。

また、ＡＰは、バックオフ値を通知していないＳＴＡ３がランダムバックオフ値に基づいて送信したデータを正常に受信した場合（図８において、例えばＳＴＡ１にバックオフ２、ＳＴＡ２にバックオフ３が設定されたきに、ＳＴＡ３のランダムバックオフ値が１の場合）は、衝突した場合と同様に、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ３に対して互いに異なるバックオフ値を通知してもよい。この処理は、例えば図１のフローチャートのステップＳ３とＳ４の間に、バックオフ値を通知していない無線端末からのパケット受信であれば、ステップＳ１に戻る処理を入れることにより対応できる。

また、ＡＰは、バックオフ値を通知していないＳＴＡ３がランダムバックオフ値に基づいて送信したデータを受信したときに、そのランダムバックオフ値を認識できないために、他のＳＴＡ１，ＳＴＡ２の持ち越しのバックオフ値を算出できない。そのため、ＳＴＡ３には次のバックオフ値を通知することができず、ＳＴＡ３はランダムバックオフ制御を継続することになる。ここで、ＡＰにおいて、ＳＴＡ３がデータを送信するまでのアイドル時間を実測すれば、ＳＴＡ３のランダムバックオフ値を推定することができるので、他のＳＴＡ１，ＳＴＡ２の持ち越しのバックオフ値を算出し、ＳＴＡ３に対して次のバックオフ値を通知するようにしてもよい。

ＡＰ 無線基地局
ＳＴＡ 無線端末

Claims (8)

1. 無線ＬＡＮを構成する無線基地局および複数の無線端末がそれぞれ異なるバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスにより衝突を回避してパケット送信を行う無線ＬＡＮアクセス制御方法において、
   前記無線基地局は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知するバックオフ値通知ステップを実行し、
   前記無線端末は、前記無線基地局から通知されたバックオフ値を設定してキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルのときに当該バックオフ値をカウントダウンし、バックオフ値が０になったときに後続パケットの有無を示す情報を含むパケットを送信する送信制御ステップを実行し、
   前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、受信したパケットに後続パケットがあれば、当該パケットの送信により前記無線チャネルがビジーになってカウンドダウンを停止した他の無線端末が持ち越したバックオフ値を算出し、それ以外のバックオフ値を当該パケットを送信した無線端末に通知し、後続パケットがなければ当該無線端末にバックオフ値を通知せず、
   前記無線端末の送信制御ステップは、前記無線基地局からバックオフ値の通知がない場合は、通信要求に応じてコンテンションウインドウから選択したランダムバックオフ値を設定し、無線チャネルがアイドルのときにカウントダウンした当該ランダムバックオフ値が０になったときにパケットを送信する
   ことを特徴とする無線ＬＡＮアクセス制御方法。
2. 請求項１に記載の無線ＬＡＮアクセス制御方法において、
   前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、当該無線端末にバックオフ値を通知しない
   ことを特徴とする無線ＬＡＮアクセス制御方法。
3. 請求項１に記載の無線ＬＡＮアクセス制御方法において、
   前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する
   ことを特徴とする無線ＬＡＮアクセス制御方法。
4. 請求項１に記載の無線ＬＡＮアクセス制御方法において、
   前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、前記無線チャネルがビジーのときに前記パケットを正常に受信できない場合は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する
   ことを特徴とする無線ＬＡＮアクセス制御方法。
5. 無線ＬＡＮを構成する無線基地局および複数の無線端末がそれぞれ異なるバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスにより衝突を回避してパケット送信を行う無線ＬＡＮシステムにおいて、
   前記無線基地局は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知するバックオフ値通知手段を備え、
   前記無線端末は、前記無線基地局から通知されたバックオフ値を設定してキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルのときに当該バックオフ値をカウントダウンし、バックオフ値が０になったときに後続パケットの有無を示す情報を含むパケットを送信する送信制御手段を備え、
   前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、受信したパケットに後続パケットがあれば、当該パケットの送信により前記無線チャネルがビジーになってカウンドダウンを停止した他の無線端末が持ち越したバックオフ値を算出し、それ以外のバックオフ値を当該パケットを送信した無線端末に通知し、後続パケットがなければ当該無線端末にバックオフ値を通知しない構成であり、
   前記無線端末の送信制御手段は、前記無線基地局からバックオフ値の通知がない場合は、通信要求に応じてコンテンションウインドウから選択したランダムバックオフ値を設定し、無線チャネルがアイドルのときにカウントダウンした当該ランダムバックオフ値が０になったときにパケットを送信する構成である
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
6. 請求項５に記載の無線ＬＡＮシステムにおいて、
   前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、当該無線端末にバックオフ値を通知しない構成である
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
7. 請求項５に記載の無線ＬＡＮシステムにおいて、
   前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する構成である
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
8. 請求項５に記載の無線ＬＡＮシステムにおいて、
   前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、前記無線チャネルがビジーのときに前記パケットを正常に受信できない場合は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する構成である
   ことを特徴とする無線ＬＡＮシステム。

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