JP2005027248A

JP2005027248A - 無線パケット通信装置

Info

Publication number: JP2005027248A
Application number: JP2003270898A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Inoue; 保彦井上; Kazumasa Saito; 一賢斎藤; Shuji Kubota; 周治久保田
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-07-04
Filing date: 2003-07-04
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】効率の高いデータ伝送をネットワーク形態に依存せずに実現できる無線パケット通信装置を提供する。
【解決手段】ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で通信する無線パケット通信装置において、データフレームを１つだけ送信する場合にはデータフレームのヘッダに後続データ不存在ビットを設定し、同じ宛先を持つ２以上のデータフレームを連続的に送信する場合には最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームのヘッダには後続データ存在ビットを設定し、最後に送信するデータフレームのヘッダには後続データ不存在ビットを設定し、受信したデータフレームのヘッダに後続データ存在ビットが設定されている場合には受信動作を継続し、受信したデータフレームのヘッダに後続データ不存在ビットが設定されている場合には受信したデータフレームの送信元に対して応答フレームを送信する、ように構成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮに代表される、複数の無線局が自律分散的なアクセス制御によりチャネルを共用しながらデータ通信を行う無線通信システムに関し、特に、このような無線通信システムで用いられる無線パケット通信装置に関する。

図６は、従来の無線パケット通信装置の構成を示す図である（非特許文献１〜非特許文献４参照）。
図６に示すように、従来の無線パケット通信装置は、無線パケット信号を送受信するアンテナと、主として通信路符号化／復号化ならびに変復調処理を行うレイヤ１プロトコル処理手段と、アクセス制御をはじめとする無線プロトコルの処理を行うレイヤ２プロトコル処理手段と、端末装置や中継装置との間でデータの送受信を行う外部インタフェースと、から構成される。なお、レイヤ２プロトコル処理手段は、アクセス制御手段と送信バッファと受信バッファとから構成される。

図７は、従来の無線パケット通信装置がデータ通信を行う手順の第一の例を示す図である（非特許文献１〜非特許文献４参照）。
図７における複数の無線局（１〜３）は、衝突回避型搬送波検出多元接続方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ：ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）のプロトコルに基づくアクセス制御により、チャネルを共用しながらデータ伝送を行っている。なお、アクセス制御にＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルを使用する無線パケット通信システムの例としては、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステムがあげられる。

ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づきアクセス制御を行うシステムでは、各無線局が常時キャリアセンスを行うことによりチャネルを監視している。各無線局は、一定の時間Ｔ０以上に渡りチャネル上に信号を検出しない場合に、チャネルを未使用（アイドル）の状態であるとみなす。チャネルがアイドル状態の時に送信データが発生した場合、無線局は、直ちに送信を開始する。一方、チャネルが使用中（ビジー状態）の時に送信データが発生した場合、無線局は、チャネルがアイドル状態に変化した後に送信タイミングをランダム化させるためのバックオフアルゴリズムを実行して送信を行う。

ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づくアクセス制御を行う場合、いわゆる隠れ端末問題によるパケットの衝突が問題になる。この問題への対策として、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１では、送受信局間でＲＴＳ（ＲｅｑｕｅｓｔＴｏＳｅｎｄ）およびＣＴＳ（ＣｌｅａｒＴｏＳｅｎｄ）という短い制御信号を交換してチャネルの予約を行う方法が用いられている。ＲＴＳおよびＣＴＳの各信号には、それに続くデータと応答の送受信に必要な時間が記されている。そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１では、これらの信号を傍受した無線局に、これらの信号に記されている時間が経過するまでチャネルへのアクセスを抑制させることで、隠れ端末問題に起因するパケットの衝突を減少させる。

図８は、従来の無線パケット通信装置におけるデータ伝送手順の第二の例を説明する図である（非特許文献１〜非特許文献４参照）。
この第二の例では、アクセス制御によって送信権を得た無線局が、宛先無線局に対して複数のデータを連続的に送信する。図８では、無線局１が送信権を得てデータを３つ連続的に送信している。無線局１は、データの連続送信を終えると、データの受信局に対して応答要求を送信する。データの受信局である無線局２は、応答要求を受信した場合、その時点までに連続的に送られてきたデータの受信結果を作成し、応答としてデータの送信元に返す。
「ＮＴＴ技術ジャーナル」、２００２年１月号（ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮシステム）「ＮＴＴ技術ジャーナル」、２００２年１１月号「ＮＴＴＲ＆Ｄ」、２００２年１１月号（ワイヤレスＩＰアクセスシステム特集）「２００３年春電子情報通信学会全国大会講演論文集」、通信１、ｐ６７３〜６７４（ＣＳＭＡに基づく無線ＬＡＮ関係）

ところで、従来の無線パケット通信装置におけるデータ伝送手順の第一の例では、無線局が各データパケットを送信する度にアクセス制御を行う必要がある。このため、この第一の例には、頻繁に行われるアクセス制御のためにデータ伝送の効率に劣化が生じ、しかも、その劣化量が伝送速度が高くなるにつれて大きくなってしまうという問題がある。

これに対して、従来の無線パケット通信装置におけるデータ伝送手順の第二の例では、無線局が一度のアクセス制御で複数のデータパケットを送信するため、上記第一の例と比較してデータ伝送の効率を改善することができる。

しかし、無線パケット通信においては、通常、第一の例に従ってデータ伝送がなされている。このため、第二の例に従ってデータ伝送を行うためには、データの送信を行う無線局と受信を行う無線局との間で第二の例に従った伝送手順を行うための交渉と合意を、基地局に相当する装置であるアクセスポイントの制御の下で、事前に行っておく必要がる。したがって、第二の例には、基地局の存在しないアドホック・ネットワークのようなネットワーク形態では実施できないという問題がある。

また、第二の例では、データの送信を行った無線局が、データの受信局に対して制御パケットを送ることにより応答を要求する。このため、第２の例では、送信すべきデータフレームが一つしかない場合でも、送信を完了するためにデータ、応答要求、および応答という３つのフレームが必要となる。したがって、第二の例には、送信すべきデータフレームが一つしかない場合、データ送信と応答という単純な手順である第一の例よりも、データ伝送の効率が悪くなってしまうという問題もある。

そこで、かかる事情に鑑み、本発明は、効率の高いデータ伝送をネットワーク形態に依存せずに実現できる無線パケット通信装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、上記課題は、次の手段により解決される。

第１の発明は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で無線パケットを送受信する無線パケット通信装置において、データフレームを１つだけ送信する場合に、送信するデータフレームのヘッダに後続データ不存在ビットを設定する手段と、同じ宛先を持つ２以上のデータフレームを連続的に送信する場合に、最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームのヘッダには後続データ存在ビットを設定し、前記最後に送信するデータフレームのヘッダには後続データ不存在ビットを設定する手段と、受信したデータフレームのヘッダに前記後続データ存在ビットが設定されている場合には、受信動作を継続し、前記受信したデータフレームのヘッダに前記後続データ不存在ビットが設定されている場合には、前記受信したデータフレームの送信元に対して応答フレームを送信する手段と、を備えることを特徴とする無線パケット通信装置である。

第２の発明は、第１の発明に係る無線パケット通信装置において、さらに、前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームを連続的に送信する前に、第１の連続チャネル使用時間が設定されたＲＴＳ（ＲｅｑｕｅｓｔＴｏＳｅｎｄ）フレームを前記送信するデータフレームの宛先に対して送信する手段と、第２の連続チャネル使用時間が設定されたＣＴＳ（ＣｌｅａｒＴｏＳｅｎｄ）フレームを受信した後に、前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームの連続的な送信を開始する手段と、前記ＲＴＳフレームを受信した場合に、前記ＲＴＳフレームの送信元に対して前記ＣＴＳフレームを送信する手段と、前記ＲＴＳフレームを傍受した場合に、前記ＲＴＳフレームに設定されている第１の連続チャネル使用時間が経過するまで無線パケットの送信を中断する手段と、前記ＣＴＳフレームを傍受した場合に、前記ＣＴＳフレームに設定されている第２の連続チャネル使用時間が経過するまで無線パケットの送信を中断する手段と、を備えることを特徴とする無線パケット通信装置である。

第３の発明は、第１または第２の発明に係る無線パケット通信装置において、さらに、連続的なデータ送信と前記連続的なデータ送信に対する応答の受信とを行うことができる時間の最大値である最大連続チャネル使用可能時間が設定されている場合に、各データフレームの長さとデータフレームの送信間隔とデータフレームの伝送速度に基づいて、前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームの中から前記最大連続チャネル使用可能時間内に送信するデータフレームを決定する手段を備えることを特徴とする無線パケット通信装置である。

第４の発明は、第１の発明〜第３の発明のいずれか１つの発明に係る無線パケット通信装置において、さらに、前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームを連続的に送信する場合に、データフレームの送信間隔を時間間隔Ｔ１に設定する手段と、前記後続データ不存在ビットがヘッダに設定されているデータフレームの送信後、前記時間間隔Ｔ１が経過しても応答フレームが返ってこなかった場合に、前記応答フレームの送信を要求する応答要求フレームを前記送信するデータフレームの宛先に対して送信する手段と、前記応答要求フレームを前記受信したデータフレームの送信元から受信した場合に、前記応答フレームを前記受信したデータフレームの送信元に対して送信する手段と、を備えることを特徴とする無線パケット通信装置である。

以上説明したように、本発明によれば、効率の高いデータ伝送をネットワーク形態に依存せずに実現できる。

以下に、添付した図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。

図５は、本発明の実施の形態に係る無線パケット通信装置の構成例を示す図である。
図５に示すように、本発明の実施の形態に係る無線パケット通信装置０００は、アンテナ０１０と、通信路符号化／復号化ならびに変復調処理を行うレイヤ１プロトコル処理手段０２０と、無線区間のプロトコル処理を行うレイヤ２プロトコル処理手段０３０と、上位層あるいは他の通信システムとの間でデータの送受信を行う外部インタフェース０４０と、を備えている。

レイヤ２プロトコル処理手段０３０は、衝突回避型搬送波検出多元接続方式（ＣＳＭＡ／ＣＡ、ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）を使用するアクセス制御手段０３１と、送信バッファ０３２と、送信バッファ管理手段０３３と、受信バッファ０３４と、を具備している。

送信バッファ管理手段０３３は、アクセス制御手段０３１と送信バッファ０３２とに接続され、送信バッファ０３２に蓄積されたデータパケットに関する情報を取得しアクセス制御手段０３１に提供する役割を果す。

図１は、本発明の実施例１に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。
以下、この図１を参照しつつ、チャネルの状態がビジーからアイドルに変化した後に、無線局１０１が送信権を獲得しデータを連続的に送信する様子を説明する。

無線局１０１〜１０３は、ビジー状態であったチャネルにおいて時間間隔Ｔ０に渡り信号が検出されなかった場合、このチャネルがアイドル状態に変化したとみなす。チャネルがアイドル状態に変化したとみなされると、送信データを有する無線局は、衝突回避のためのバックオフアルゴリズムを実行する。すなわち、無線局１０１〜１０３は、乱数を発生させて待ち時間を決定する。図１において、破線で示した矩形は、バックオフアルゴリズムにおける待ち時間の単位を表しており、無線局１０１、１０２、１０３は、それぞれ３、６、５の待ち時間を有している。この場合、破線で示した矩形を３つ有し待ち時間が最も短い無線局１０１が送信権を得る。

送信権を獲得した無線局１０１の送信バッファ内には、無線局１０２宛てのデータパケットが３つ蓄積されており、無線局１０１は、この３つのデータ１１１〜１１３を時間間隔Ｔ１（Ｔ１＜Ｔ０）で送信する。このとき、データ１１１およびデータ１１２のヘッダフィールドには、後続データの存在を示す後続データ存在ビットとして「１」が設定される。他方、データ１１３のヘッダフィールドには、後続データが存在しないことを示す後続データ不存在ビットとして「０」が設定される。

データの宛先である無線局１０２は、データ１１１およびデータ１１２のヘッダフィールドに「１」が設定されているため、データ１１１およびデータ１１２を受信した時点では、データの送信元である無線局１０１に応答を返さずに、データの受信処理を継続する。他方、データの宛先である無線局１０２は、データ１１３のヘッダフィールドに「０」が設定されているため、データ１１３を受信してから時間間隔Ｔ１が経過した時点で、データの送信元である無線局１０１に対して、データ１１１〜１１３までの受信結果を記録した応答２２１を返す。

無線局１０１は、応答２２１の受信により、データ１１１〜１１３が無線局１０２に対して正常に伝送されたことを確認する。

つぎに、本発明の実施例１に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順をより詳細に説明する。

無線パケット通信装置は、アクセス制御手段０３１によってチャネルへの送信権を獲得した場合、データの送信処理として、送信バッファ０３２の先頭に位置するデータを取り出し、この取り出したデータにヘッダと誤り検出符号とを付与してデータフレームを生成し、この生成したデータフレームを送信する。

この生成されたデータフレームの宛先無線局が備える無線パケット通信装置は、送信されたデータフレームを正常に受信した場合、受信を終えた時から時間間隔Ｔ１が経過した時点で、受信したデータフレームの送信元無線局が備える無線パケット通信装置に対して応答（ＡＣＫ）を返す。

送信元無線局が備える無線パケット通信装置は、データフレームの送信後一定時間以内にＡＣＫを受信した場合にはデータフレームの送信処理を終了し、他方、データフレームの送信後一定時間以内にＡＣＫが返ってこない場合にはデータフレームの再送処理を行う。

無線パケット通信装置は、アクセス制御手段０３１によってデータの送信権を獲得した場合、送信バッファ管理手段０３３を用いて送信バッファ０３２内に送信を開始しようとしているデータと同じ宛先を持つ別のデータが蓄積されているか否かを検索する。

送信バッファ０３２内に送信を開始しようとしているデータと同じ宛先を持つ別のデータが蓄積されていることを検出した場合、無線パケット通信装置は、この同じ宛先を持つ複数のデータを、時間間隔が一定時間Ｔ１となるよう連続的に送信を行う。

無線パケット通信装置は、連続的に送信するデータフレームのうち最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームについては、後続データの存在を示す後続データ存在ビット（本実施例１においては「１」）をヘッダフィールドに設定する。また、無線パケット通信装置は、連続的に送信するデータフレームのうち最後に送信するデータフレームについては、後続データの不存在を示す後続データ不存在ビット（本実施例１においては「０」）をヘッダフィールドに設定する。

データフレームの宛先無線局が備える無線パケット通信装置は、受信したデータフレームのヘッダフィールドを検査する。検査の結果、ヘッダフィールドに後続データ存在ビットである「１」が設定されている場合には直ちに応答（ＡＣＫ）を返さずに受信動作を継続し、ヘッダフィールドに後続データ不存在ビットである「０」が設定されている場合にはデータフレームの送信元無線局が備える無線パケット通信装置に対して連続的に受信したデータフレームの受信結果を記録した応答（ＡＣＫ）フレームを返す。

以上説明したように、実施例１に係る無線パケット通信装置は、送信権を獲得した場合、送信バッファ管理手段０３３によって、送信バッファ０３２の先頭に位置するデータ（すなわち、これから送信を開始しようとしているデータ）と宛先が同じデータが送信バッファ０３２にさらに蓄積されていないか検査し、蓄積されていた場合には同じ宛先を有する複数のデータを連続的に送信する。

したがって、実施例１に係る無線パケット通信装置によれば、ランダムアクセスを各データを送信する度に行う必要がないため、ランダムアクセスを各データを送信する度に行っていた従来の無線パケット通信装置と比較して、ランダムアクセスの回数を減少させることができる。

よって、実施例１に係る無線パケット通信装置によれば、従来の無線パケット通信装置において発生していたランダムアクセスによるオーバーヘッドを削減できるため、従来の無線パケット通信装置と比較して効率の良いデータ伝送が可能なる。

また、実施例１に係る無線パケット装置は、連続的なデータフレームの送信に際して、データフレームのヘッダフィールドに存在するビットを使用して受信局に応答を返すタイミングを指示する。そして、実施例１に係る無線パケット通信装置は、データフレームのヘッダフィールドを見て、応答を返すタイミングを判断する。

したがって、実施例１に係る無線パケット通信装置によれば、データフレームの連続送信を行うという情報が、送信するデータフレームのヘッダフィールド内で通知されるため、上述した従来のデータ伝送手順の第二の例で説明したような基地局の仲介による事前設定を不要とすることができる。

よって、実施例１に係る無線パケット通信装置によれば、データの連続送信を、アドホック・ネットワークにおいても効率の良く行うことができる。

また、実施例１に係る無線パケット通信装置においては、送信側が後続フレームの有無に関する情報をデータとともに送信し、受信側が後続データが無くなった時点で応答を返す。したがって、実施例１に係る無線パケット通信装置によれば、送信側が明示的に応答要求を行う必要がないため、上述した従来のデータ伝送手順の第二の例と比較して、フレームシーケンス上の手順を一つ減らすことができる。

よって、実施例１に係る無線パケット通信装置によれば、従来の無線パケット通信装置と比較して、データ伝送の効率を改善することができる。

図２は、本発明の実施例２に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。
以下、この図２を参照しつつ、チャネルの状態がビジーからアイドルに変化した後に、無線局１０１が送信権を獲得しデータを連続的に送信する様子を説明する。

図２に示すように、無線局１０１は、データの送信に先立ち、データの宛先である無線局１０２に対してＲＴＳ１４１を送信する。このＲＴＳ１４１には、第１の連続チャネル使用時間が設定されている。第１の連続チャネル使用時間は、無線局１０１が送受信しようとするＣＴＳと各データと応答とについての長さおよび伝送速度、ならびに各フレームの送信間隔Ｔ１、により算出される。

無線局１０２は、ＲＴＳ１４１を正常に受信した場合、このＲＴＳ１４１を受信してから時間間隔Ｔ１が経過した時点で無線局１０１に対してＣＴＳ２５１を返す。このＣＴＳ２５１には、第２の連続チャネル使用時間が設定されている。第２の連続チャネル使用時間は、ＲＴＳ１４１に設定された連続チャネル使用時間から、時間間隔Ｔ１とＣＴＳ２５１の送信時間とを差し引いた値である。

無線局１０１は、ＲＴＳ１４１を送信しＣＴＳ２５１を受信した後、確保した時間の中でデータ１１１〜１１３の連続送信とこの連続送信に対する応答の受信とを行う。

一方、ＲＴＳ１４１を傍受した無線局（本実施例２においては、無線局１０３）は、ＲＴＳ１４１を傍受した時点から、ＲＴＳ１４１に設定された第１の連続チャネル使用時間が経過するまで、チャネルへのアクセスを禁止する。
また、ＣＴＳ２５１を傍受した無線局（本実施例２においては、無線局１０３）は、ＣＴＳ２５１を傍受した時点から、ＣＴＳ２５１に設定された第２の連続チャネル使用時間が経過するまで、チャネルへのアクセスを禁止する。

なお、本明細書において、傍受とは、データを送受信しようとする無線局以外の無線局が、データを送受信しようとする無線局が送受信している信号を受信することをいい、本実施の形態では、無線局１０１および無線局１０２以外の無線局である無線局１０３が、無線局１０１または無線局１０２が送受信している信号を受信することをいう。

以上説明したように、実施例２においては、データの送信元である無線局が、連続的なデータ送信を開始する前に、データの宛先である無線局に対して、第１の連続チャネル使用時間が設定されたＲＴＳフレームを送信する。ＲＴＳフレームを正常に受信したデータの宛先である無線局は、ＲＴＳ信号を送信したデータの送信元である無線局に対して、第２の連続チャネル使用時間が設定されたＣＴＳフレームを返す。そして、データの送信元である無線局は、データの宛先である無線局からＣＴＳフレームを正常に受信した場合に、データフレームの連続的な送信を開始する。

他方、ＲＴＳを傍受した無線局は、ＲＴＳを傍受した時点から、ＲＴＳに設定された第１の連続チャネル使用時間が経過するまで、チャネルへのアクセスを禁止する。また、ＣＴＳを傍受した無線局は、ＣＴＳを傍受した時点から、ＣＴＳに設定された第２の連続チャネル使用時間が経過するまで、チャネルへのアクセスを禁止する。

したがって、実施例２に係る無線パケット通信装置によれば、データの連続送信を開始しようとする無線局は、ＲＴＳおよびＣＴＳを使用してチャネルの予約を行うことができる。

よって、実施例２に係る無線パケット通信装置によれば、連続的に送信するデータパケットとそれらのデータに対する応答の全てが事前に行うＲＴＳ／ＣＴＳ手順により保護されるため、隠れ端末問題によるデータの衝突を抑制することができる。

図３は、本発明の実施例３に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。
以下、この図３を参照しつつ、チャネルの状態がビジーからアイドルに変化した後に、無線局１０１が送信権を獲得しデータを連続的に送信する様子を説明する。

実施例３においては、連続的なデータ送信とそれに対する応答の受信を行うことができる時間の最大値である最大連続チャネル使用可能時間が各無線局に設定されており、各無線局は、送信権を獲得後、この最大連続チャネル使用可能時間Ｔ３による制約の下で連続的にチャネルを使用する。

無線局１０１は、データの送信を行う前に、実施例２で示したＲＴＳ／ＣＴＳの交換によりチャネルの予約を行うが、次のようにして、ＲＴＳに時間を設定する。すなわち、無線局１０１は、ＲＴＳを送信する際に連続チャネル使用時間を計算し、この計算の結果と最大連続チャネル使用可能時間Ｔ３とを比較し、計算の結果が最大連続チャネル使用時間Ｔ３を越えていた場合には、連続送信を行うデータの数を減らして再度連続チャネル使用時間の計算を行う。そして、無線局１０１は、連続チャネル使用時間が最大連続チャネル使用時間Ｔ３を下回った場合に、この連続チャネル使用時間をＲＴＳに設定し、ＲＴＳをデータの宛先である無線局に対して送信する。

実施例３では、説明の便宜上、無線局１０１における計算の結果が、２つのデータを連続的に送信することができるというものであるとし、無線局１０１は、無線局１０２に対して送信するＲＴＳ１４１に、ＣＴＳの送受信と２つのデータフレームの送受信と応答の送受信と、に必要な時間を設定するものとする。

無線局１０１は、無線局１０２からＣＴＳ２５１を受信した後に、データの連続送信を開始するが、その際、データ１１１のヘッダフィールドには「１」を後続データ存在ビットとして設定し、データ１１２のヘッダフィールドには「０」を後続データ不存在ビットとして設定する。

無線局１０２は、無線局１０１からデータ１１１を受信した時点では応答の送信を行わず、データ１１２を受信した時点で応答２２１の送信を行う。

以上説明したように、実施例３においては、チャネルを連続的に使用できる時間Ｔ３が各無線局に設定されており、レイヤ２プロトコル処理手段０３０が、送信バッファ管理手段０３３から提供されるデータの長さと伝送速度とフレーム送信間隔Ｔ１とに基づいて、送受信シーケンスを時間Ｔ３内に完了できる限度でデータフレームの数を決定する。

したがって、実施例３に係る無線パケット通信装置によれば、各無線局は、チャネルを連続的に使用することができる時間について制限値を有し、この制限値を満足するように、連続的に送信するデータの数を制御する。よって、実施例３に係る無線パケット通信装置によれば、特定の無線局がチャネルを使用し続ける状態を防止することができる。

また、実施例３に係る無線パケット通信装置によれば、ある無線局の送信が最大連続チャネル使用時間以上に渡り継続することがない。したがって、実施例３に係る無線パケット通信装置は、実施例１または実施例２に係る無線パケット通信装置が奏する効果に加えて、平均伝送遅延時間が改善されるという効果をも奏する。

図４は、本発明の実施例４に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。
以下、この図４を参照しつつ、チャネルの状態がビジーからアイドルに変化した後に、無線局１０１が送信権を獲得しデータを連続的に送信する様子を説明する。

無線局１０１は無線局１０２に対して３つのデータ１１１〜１１３を連続的に送信しているが、最後のデータであるデータ１１３の送信後、時間間隔Ｔ１が経過しても、無線局１０２から応答を受信していない。

この場合、無線局１０１は、データ１１３を送信終了してから時間Ｔ２（Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ０）が経過した時点で、データの宛先である無線局１０２に対して応答要求１３１を送信する。

データの宛先である無線局１０２は、無線局１０１から応答要求１３１を受信した場合、この応答要求１３１を受信してから時間間隔Ｔ１が経過した時点で応答２２１を無線局１０１に返す。

応答２２１を無線局１０２から受信した無線局１０１は、必要に応じてデータフレーム１１１〜１１３の再送処理を行う。

以上説明したように、実施例４に係る無線パケット通信装置は、データの送信を行っている無線局が、ヘッダに後続データ不存在ビットである「０」が設定されたデータフレームを送信後、一定時間以内に応答フレームが返ってこなかった場合、このデータフレームの送信終了時点から時間間隔Ｔ２が経過した時点で、応答フレームの送信を要求する応答要求フレームをデータの宛先である無線局に対して送信する。

したがって、実施例４に係る無線パケット通信装置は、従来の無線パケット通信装置と異なり、連続的に送信したデータフレームのうちの最後のデータフレームでデータの宛先である無線局に応答の送信を指示したが一定時間以内に応答が返って来なかった場合に限り、このデータの宛先である無線局に明示的に応答の要求を行う。

よって、実施例４に係る無線パケット通信装置によれば、連続的なデータ伝送の過程で伝送誤りが発生した場合でも、受信側が規定のタイミングで応答を返してこなかった時点で送信側が素早く応答要求を行うため、実施例１に係る無線パケット通信装置が奏する効果のみらならず、伝送誤りの回復処理を迅速に開始できるという効果をも奏する。

なお、上記した実施の形態においては、後続データ存在ビットと後続データ不存在ビットとをそれぞれ１ビットにしたが、これは説明の便宜のためである。したがって、後続データ存在ビット、後続データ不存在ビットは、１ビットに限定されない。

なお、上記した実施の形態においては、第１の連続チャネル使用時間を算出するための情報として、無線局１０１が送受信しようとするＣＴＳと各データと応答とについての長さおよび伝送速度、ならびに各フレームの送信間隔Ｔ１、を用いたが、本発明は、第１の連続チャネル使用時間を算出するための情報を、これらの情報に限定するものではない。したがって、第１の連続チャネル使用時間は、これらの情報以外の情報を用いて算出してもよい。

また、上記した実施の形態においては、第２の連続チャネル使用時間を算出するための情報として、ＲＴＳ１４１に設定された第１の連続チャネル使用時間、時間間隔Ｔ１、ＣＴＳ２５１の送信時間、を用いたが、本発明は、第２の連続チャネル使用時間を算出するための情報を、これらの情報に限定するものではない。したがって、第２の連続チャネル使用時間は、これらの情報以外の情報を用いて算出してもよい。

本発明の実施例１に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。本発明の実施例２に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。本発明の実施例３に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。本発明の実施例４に係る無線パケット通信装置を用いたデータ伝送手順を説明するための図である。本発明の実施の形態に係る無線パケット通信装置の構成例を示す図である。従来の無線パケット通信装置の構成を示す図である。従来の無線パケット通信装置がデータ通信を行う手順の第一の例を示す図である。従来の無線パケット通信装置におけるデータ伝送手順の第二の例を説明する図である。

符号の説明

０００無線パケット通信装置
０１０アンテナ
０２０レイヤ１プロトコル処理手段
０３０レイヤ２プロトコル処理手段
０３１アクセス制御手段
０３２送信バッファ
０３３送信バッファ管理手段
０３４受信バッファ
０４０外部インタフェース
１００〜３００無線局
１１１〜１１３データ
２２１応答
１３１応答要求
１４１ＲＴＳ
２５１ＣＴＳ

Claims

ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で無線パケットを送受信する無線パケット通信装置において、
データフレームを１つだけ送信する場合に、送信するデータフレームのヘッダに後続データ不存在ビットを設定する手段と、
同じ宛先を持つ２以上のデータフレームを連続的に送信する場合に、最後に送信するデータフレーム以外のデータフレームのヘッダには後続データ存在ビットを設定し、前記最後に送信するデータフレームのヘッダには後続データ不存在ビットを設定する手段と、
受信したデータフレームのヘッダに前記後続データ存在ビットが設定されている場合には、受信動作を継続し、前記受信したデータフレームのヘッダに前記後続データ不存在ビットが設定されている場合には、前記受信したデータフレームの送信元に対して応答フレームを送信する手段と、
を備えることを特徴とする無線パケット通信装置。
請求項１に記載の無線パケット通信装置において、さらに、
前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームを連続的に送信する前に、第１の連続チャネル使用時間が設定されたＲＴＳ（ＲｅｑｕｅｓｔＴｏＳｅｎｄ）フレームを前記送信するデータフレームの宛先に対して送信する手段と、
第２の連続チャネル使用時間が設定されたＣＴＳ（ＣｌｅａｒＴｏＳｅｎｄ）フレームを受信した後に、前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームの連続的な送信を開始する手段と、
前記ＲＴＳフレームを受信した場合に、前記ＲＴＳフレームの送信元に対して前記ＣＴＳフレームを送信する手段と、
前記ＲＴＳフレームを傍受した場合に、前記ＲＴＳフレームに設定されている第１の連続チャネル使用時間が経過するまで無線パケットの送信を中断する手段と、
前記ＣＴＳフレームを傍受した場合に、前記ＣＴＳフレームに設定されている第２の連続チャネル使用時間が経過するまで無線パケットの送信を中断する手段と、
を備えることを特徴とする無線パケット通信装置。
請求項１または請求項２に記載の無線パケット通信装置において、さらに、連続的なデータ送信と前記連続的なデータ送信に対する応答の受信とを行うことができる時間の最大値である最大連続チャネル使用可能時間が設定されている場合に、各データフレームの長さとデータフレームの送信間隔とデータフレームの伝送速度に基づいて、前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームの中から前記最大連続チャネル使用可能時間内に送信するデータフレームを決定する手段を備えることを特徴とする無線パケット通信装置。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の無線パケット通信装置において、さらに、
前記同じ宛先を持つ２以上のデータフレームを連続的に送信する場合に、データフレームの送信間隔を時間間隔Ｔ１に設定する手段と、
前記後続データ不存在ビットがヘッダに設定されているデータフレームの送信後、前記時間間隔Ｔ１が経過しても応答フレームが返ってこなかった場合に、前記応答フレームの送信を要求する応答要求フレームを前記送信するデータフレームの宛先に対して送信する手段と、
前記応答要求フレームを前記受信したデータフレームの送信元から受信した場合に、前記応答フレームを前記受信したデータフレームの送信元に対して送信する手段と、
を備えることを特徴とする無線パケット通信装置。