JP4836840B2 - 無線通信基地局装置 - Google Patents

Description

この発明は、無線通信基地局装置に関する。例えば、複数の通信方式が使用可能な無線ＬＡＮ基地局装置に関する。

近年、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１委員会において、次世代の高速無線ＬＡＮ（Local Area Network）方式が検討されている。この中で、従来使用していた２０ＭＨｚの通信周波数帯域を４０ＭＨｚに拡張して更なる高速通信を実現する方式が提案されている（非特許文献１参照）。

また、４０ＭＨｚ帯域で通信を行う無線ＬＡＮ端末と、２０ＭＨｚ帯域で通信を行う無線ＬＡＮ端末とを、同時に１つの無線ＬＡＮ基地局で収容し、これら２つの帯域で通信を可能とするPhased Coexistence Operationと呼ばれる機能（以下、ＰＣＯ機能と呼ぶ）が提案されている（非特許文献２参照）。ＰＣＯ機能では、無線ＬＡＮ基地局が、自身が収容する全ての無線ＬＡＮ端末に対して２０ＭＨｚ帯域通信から４０ＭＨｚ帯域通信への移行を命令する。

しかしながら、移行命令を受信できなかった無線ＬＡＮ端末は、２０ＭＨｚ帯域通信状態のままとなり、４０ＭＨｚ帯域通信の間、データの送受信が出来なくなる。

また上記移行命令の後、無線ＬＡＮ基地局は４０ＭＨｚ帯域通信によりデータの送受信を行う。しかしながら、無線ＬＡＮ基地局は４０ＭＨｚ帯域通信への移行に失敗した無線ＬＡＮ端末の存在を認識していない。そのため、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末へも４０ＭＨｚ帯域通信によってデータを送信する。すると、この無線ＬＡＮ端末ではデータを正しく受信出来ないため、無線ＬＡＮ基地局は同じデータを繰り返し送信することとなる。その結果、全体としての帯域使用効率が悪化するという問題があった。
"IEEE Standards for Information Technology -- Telecommunications and Information Exchange between Systems -- Local and Metropolitan Area Network -- Specific Requirements -- Part 11: Wireless ＬＡＮ Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications"、［online］、IEEE 802.11, 1999 Edition (ISO/IEC 8802-11)、１９９９年、インターネット＜URL: http://standards.ieee.org/getieee802/802.11.html＞、＜URL: http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-1999.pdf＞ "Draft STANDARD for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements - Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications: Amendment <number>: Enhancements for Higher Throughput," IEEE P802.11n/D2.00, February 2007

この発明は、データの伝送効率を向上出来る無線通信基地局装置を提供する。

この発明の一態様に係る無線通信基地局装置は、使用する周波数帯域幅の異なる第１無線通信方式と第２無線通信方式とが使用可能であり、且つ無線通信端末に対して前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行を指示する無線通信基地局装置であって、前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行命令を生成して、前記移行命令を前記無線通信端末へ送信する移行命令送信部と、前記移行命令が送信された後に、前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行に失敗した前記無線通信端末を検出し、検出された場合に前記移行命令を再度送信するように、前記移行命令送信部に対して命令する移行失敗端末検出部とを具備する。

本発明によれば、データの伝送効率を向上出来る無線通信基地局装置を提供出来る。

以下、この発明の実施形態につき図面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。

［第１の実施形態］
この発明の第１の実施形態に係る無線通信基地局装置について図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る無線通信システムのブロック図である。

図示するように、無線通信システム１は、無線ＬＡＮ基地局２及び複数の無線ＬＡＮ端末３、４を備えており、これらによって通信ネットワーク（ＬＡＮ）を構成している。無線ＬＡＮ端末３は、無線ＬＡＮ基地局２との間で、２０ＭＨｚの周波数帯域を用いた無線通信（これを第１通信方式と呼ぶことがある）と、４０ＭＨｚの周波数帯域を用いた無線通信（これを第２通信方式と呼ぶことがある）とを行う。これに対して無線ＬＡＮ端末４は、２０ＭＨｚの周波数帯域を用いた無線通信（第１通信方式）により、無線ＬＡＮ基地局２と無線通信を行う。

無線ＬＡＮ基地局２は、無線ＬＡＮ端末３を収容し、ＢＳＳ（Basic Service Set）を形成している。無線ＬＡＮ基地局２は、例えば有線ＬＡＮによって図示せぬサーバに接続され、またはメタル回線や光ファイバ等によってインターネットサービスプロバイダを介してインターネットに接続される。そして無線ＬＡＮ基地局２は、上記第１通信方式による通信期間（これを第１通信期間と呼ぶことがある）と、第２通信方式による通信期間（これを第２通信期間とよぶことがある）とを設定する。第１通信期間においては、無線ＬＡＮ端末３、４は第１通信方式による通信が可能とされる。他方、第２通信期間においては、無線ＬＡＮ端末３は第２通信方式による通信が可能とされ、無線ＬＡＮ端末４は通信禁止とされる。

以上の構成によって、１つの無線ＬＡＮ基地局２が第１通信方式と第２通信方式とを同時に使用可能なネットワークが実現される。図２は、無線ＬＡＮ端末３、４がそれぞれ使用する周波数帯域について示すバンド図であり、IEEE802.11n規格に従ったものである。

従来の無線ＬＡＮ方式では、２０ＭＨｚ帯域を１チャネルとして、２０ＭＨｚ帯域での通信（第１通信方式）を行っていた。IEEE802.11n規格においてはこれに加え、隣接する２０ＭＨｚ帯域を併用した４０ＭＨｚ帯域通信（第２通信方式）を行うことを許している。ただし、既存の無線ＬＡＮ端末との下位互換性を考慮して、２０ＭＨｚ帯域通信と４０ＭＨｚ帯域通信とは併用される。なお、２０ＭＨｚ帯域通信のみを行う無線ＬＡＮ端末を収容するチャネルをプライマリチャネルと呼び、４０ＭＨｚ帯域通信の際に帯域拡張のためだけに使用されるチャネルをセカンダリチャネルと呼ぶ。図２の例であると、プライマリチャネルのほうがセカンダリチャネルより低周波数側に配置されているが、これは逆であっても構わない。

２０ＭＨｚ帯域通信のみしかできない無線ＬＡＮ端末は、４０ＭＨｚ帯域で送信されたフレームを受信できないため、相互接続に支障をきたす。そこで、両者の共存を図るための方式もIEEE802.11n規格には盛り込まれており、その１つが、ＰＣＯ機能と呼ばれるオプション機能である。

ＰＣＯ機能では、ＰＣＯ機能を使用する無線ＬＡＮ基地局が主導して、２０ＭＨｚ帯域通信期間（第１通信期間）と４０ＭＨｚ帯域通信期間（第２通信期間）とを設定する。そして、マネージメントフレームを使用して、各期間の移行を無線ＬＡＮ基地局が収容する全無線ＬＡＮ端末に通知し、移行を指示する。これにより、第２通信期間においては、第１通信方式によってのみ通信を行う端末、換言すればＰＣＯ機能を持たない無線ＬＡＮ端末の通信が禁止され、相互接続に支障をきたすことを防止出来る。図１の例であると、無線ＬＡＮ端末３はＰＣＯ機能を有しており、この機能によって第１通信方式と第２通信方式との２つの通信方式によって通信可能とされる。他方、無線ＬＡＮ端末４はＰＣＯ機能を有さず、第１通信方式によってのみ通信可能とされる。

次に、図１で説明した無線ＬＡＮ基地局２の構成について、図３を用いて説明する。図３は、無線ＬＡＮ基地局２の構成を示すブロック図である。

図示するように無線ＬＡＮ基地局２は、おおまかにはＲＦ（Radio Frequency）部１０、物理部２０、及びＭＡＣ（Media Access Control）部３０を備えている。ＲＦ部１０は、無線通信によって送受信されるアナログ信号のデータの増幅等を行い、アンテナ１１からデータを送信または受信する。物理部２０及びＭＡＣ部３０は、サーバまたはインターネットからダウンロードされ、無線ＬＡＮ端末３へ送信すべきデータを、図示せぬインターフェース部から受け取り、データの信号処理を行ってＲＦ部１０へ出力する。また物理部２０及びＭＡＣ部３０は、無線ＬＡＮ端末３から受け取ったデータの信号処理を行って、インターフェース部へ出力する。以下、物理部２０及びＭＡＣ部３０の詳細について説明する。

なお以下では、送受信データにおいて、ＭＡＣ部３０を境に無線ＬＡＮ端末３側の送受信データを「フレーム」と呼び、インターフェース側の送受信データを「パケット」と呼ぶ。パケットとは、送受信データがパーソナルコンピュータ等において扱えるデータ構造に組み立てられたものである。またフレームとは、無線通信により通信可能に組み立てられた送受信データのことである。

まず、図３を参照しつつ、物理部２０の構成について説明する。図示するように物理部２０は、物理層送信部２１及び物理層受信部２２を備えている。

物理層送信部２１は、第１物理層送信部２３、第２物理層送信部２４、及びスイッチ素子２５、２６を備えている。スイッチ素子２５は、ＭＡＣ部３０の制御に従って、第１通信期間において第１物理層送信部２３とＲＦ部１０とを接続し、第２通信期間において第２物理層送信部２４とＲＦ部１０とを接続する。スイッチ素子２６は、ＭＡＣ部３０の制御に従って、第１通信期間において第１物理層送信部２３とＭＡＣ部３０とを接続し、第２通信期間において第２物理層送信部２４とＭＡＣ部３０とを接続する。

第１、第２物理層送信部２３、２４は、送信フレームの物理層に関して、それぞれ第１、第２通信方式する送信処理を行う。第１、第２物理層送信部２３、２４は、具体的には、それぞれ第１、第２通信期間において、スイッチ素子２５を介してＭＡＣ部３０から与えられるフレームを冗長符号化する。その後、直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調を行ってベースバンド送信信号を得る。更にベースバンド送信信号につきＤ／Ａ変換を行うことによりアナログ信号を得て、スイッチ素子２５を介してＲＦ部１０へ出力する。

物理層受信部２２は、第１物理層受信部２７、第２物理層受信部２８、及びスイッチ素子２９、４０を備えている。スイッチ素子２９は、ＭＡＣ部３０の制御に従って、第１通信期間において第１物理層受信部２７とＲＦ部１０とを接続し、第２通信期間において第２物理層受信部２８とＲＦ部１０とを接続する。スイッチ素子４０は、ＭＡＣ部３０の制御に従って、第１通信期間において第１物理層受信部２７とＭＡＣ部３０とを接続し、第２通信期間において第２物理層受信部２８とＭＡＣ部３０とを接続する。

第１、第２物理層受信部２７、２８は、受信フレームの物理層に関して、それぞれ第１、第２通信方式する受信処理を行う。第１、第２物理層受信部２７、２８は、具体的には、それぞれ第１、第２通信期間において、スイッチ素子２９を介してＲＦ部１０から与えられるフレームをＡ／Ｄ変換した後に、ＯＦＤＭ復調及び誤り訂正復号を行ってフレームを得る。そして得られたフレームを、スイッチ素子４０を介してＭＡＣ部３０へ出力する。

上記構成の物理部２０は、第２通信期間においては、４０ＭＨｚの周波数帯域がプライマリチャネルの２０ＭＨｚ帯域を含むため、第２通信方式により送信されたフレームに加えて、第１通信方式で送信されたフレームの受信も可能である。

しかし、第２通信方式でフレームを待ち受けている状態で第１通信方式によるフレームを受信する場合、セカンダリチャネルでの雑音の影響により、一般的に受信性能が低下する傾向がある。加えて、消費電力も、第２通信方式で待ち受けていた方が多くなるため、通常は第１通信方式で待ち受けを行い、必要な時のみ第２通信方式でフレームを待ち受ける。なお、第１通信方式で待ち受けを行っている場合には、第２通信方式で送信されたフレームを受信することは出来ない。

次に図３を参照して、ＭＡＣ部３０の構成について説明する。ＭＡＣ部３０は、ＭＡＣ層送信部３１、ＭＡＣ層送信部３２、及び移行失敗端末検出部３３を備えている。
まずＭＡＣ層送信部３１について説明する。ＭＡＣ層送信部３１は、データフレーム送信部３４、コントロールフレーム送信部３５、及び切り替え指示フレーム送信部３６を備えている。データフレーム送信部３４は、ＭＡＣ層上位レイヤより受け渡されたパケットにＭＡＣヘッダを付与してフレームを組み立てて、物理層送信部２１へ出力する。すなわち、データフレームＭＰＤＵ（MAC Protocol Data Unit）として単一データとして送信したり、複数のＭＰＤＵを連接フレームとしてＡ−ＭＰＤＵ（Aggregated-MPDU）として送信したりする機能を担う。

コントロールフレーム送信部３５は、コントロールフレームの送信機能を担う。すなわちコントロールフレーム送信部３５は、データフレームＭＰＤＵに対する応答フレーム（以下、ＡＣＫ（Acknowledge）フレームと呼ぶ）や、データフレームＡ−ＭＰＤＵやＢＡＲ（Block ACK Request）フレームに対する応答フレーム（以下、ＢＡ（Block ACK）フレームと呼ぶ）等を作成して送信する。

応答フレームは、無線ＬＡＮ基地局２と無線ＬＡＮ端末３、４との間でフレームの送受信があった際に、受信側がそのフレームを正確に受信できた否かを送信側に対して知らせるためのフレームである。例えば無線ＬＡＮ基地局２がフレームを送信した場合には、送信先となる無線ＬＡＮ端末３、４のいずれかが、応答フレームを無線ＬＡＮ基地局２に対して送信する。これにより、無線ＬＡＮ基地局２はフレームを正しく送信できたか否かを把握でき、正しく送信できなかった際には例えばフレームを再送する。

応答フレームのうちＢＡフレームは、ブロック送達確認用のフレームである。ブロック送達確認では、複数のデータフレームを含み、且つ同一のトラフィックＩＤによって管理されるデータについて、１つのＢＡフレームを用いて送達確認を行う。またＢＡＲフレームは、フレームの送信側が送信先に対してＢＡフレームを求めるためのフレームである。

切り替え指示フレーム送信部３６は、無線ＬＡＮ端末３に対して、第１通信方式から第２通信方式への切り替えを指示するフレームを生成し、送信する。このフレームは、例えばビーコンフレームやSet PCO Phaseフレームである。

次に、ＭＡＣ層受信部３２について説明する。ＭＡＣ層受信部３２は、データフレーム受信部３７及びコントロールフレーム受信部３８を備えている。データフレーム受信部３７は、データフレームＭＰＤＵやＡ−ＭＰＤＵを受信した際に、フレームからＭＡＣヘッダを取り除いてパケットを組み立て、上位レイヤへ渡す。コントロールフレーム受信部３８は、ＡＣＫフレームやＢＡフレーム等のコントロールフレームを受信する。

次に、移行失敗端末検出部３３について説明する。移行失敗端末検出部３３は、第１通信方式から第２通信方式への移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３の検出を行う。そして検出された場合には、切り替え指示フレーム送信部３６に対して、切り替えを指示するフレームの送信を命令する。移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３の検出方法は、第２通信期間においてＭＡＣ層受信部３２で受信したフレームや、ＭＡＣ層送信部３１から送信されたフレームを監視することで行う。その詳細については後述する。

上記無線ＬＡＮ基地局２による通信方式の制御について、まず図４を用いて簡単に説明する。図４は、無線ＬＡＮ基地局２によって送信されるビーコンフレームと、無線ＬＡＮ端末３、４の通信方式の変化を示すタイミングチャートである。図示するように、時刻ｔ０までの期間、無線ＬＡＮ基地局２は第１通信期間を設定している。これにより、無線ＬＡＮ端末３、４はいずれも、第１通信方式によって通信可能とされている。

時刻ｔ０において、無線ＬＡＮ基地局２は、ビーコンフレームを無線ＬＡＮ端末３、４に対して送信する。このビーコンフレームには、第１通信方式から第２通信方式への移行命令と、次に第１通信方式へ戻るタイミング、すなわち第２通信期間の長さの情報とを含んでいる。すると、ＰＣＯ機能を有する無線ＬＡＮ端末３は、一定の遷移期間を経て第２通信方式へ移行する。ＰＣＯ機能を有しない無線ＬＡＮ端末４は、第２通信期間の間、通信を禁止される。そして、第２通信期間経過の後、時刻ｔ１において無線ＬＡＮ基地局２は再び第１通信期間を設定する。これにより、無線ＬＡＮ端末３は一定の遷移期間を経て第１通信方式へ移行し、また無線ＬＡＮ端末４も通信可能とされる。その後も同様にして、第２通信方式によって通信を行う際には、無線ＬＡＮ基地局２はビーコンフレームによって第２通信期間を設定する。

無線ＬＡＮ基地局２による上記通信方式の移行方法について、図５を用いて詳細に説明する。図５は、無線ＬＡＮ基地局２における処理の流れを示すフローチャートである。

図示するように、無線ＬＡＮ基地局２は第１通信期間を設定し、無線ＬＡＮ端末３、４は第１通信方式（２０ＭＨｚ帯域）によってフレームの送受信を行っている（ステップＳ１０）。この期間、無線ＬＡＮ基地局２では、スイッチ素子２５、２６が、それぞれＲＦ部１０及びＭＡＣ部３０を第１物理層送信部２３に接続し、スイッチ素子２９、４０が、それぞれＲＦ部１０及びＭＡＣ部３０を第１物理層受信部２７に接続する。従って、第１通信方式で送受信されるフレームは、第１物理層送信部２３及び第１物理層受信部２７において送受信処理される。

次に無線ＬＡＮ基地局２は、第１通信方式から第２通信方式（４０ＭＨｚ帯域）への移行を、無線ＬＡＮ端末３へ命令する（ステップＳ１１）。すなわち、ＭＡＣ層送信部３１における切り替え指示フレーム送信部３６が、ビーコンフレームまたはSet PCO Phaseフレームを、その宛先をブロードキャストアドレスとして生成する。そして、このビーコンフレームまたはSet PCO Phaseフレームが、無線ＬＡＮ基地局２の収容する全無線ＬＡＮ端末３、４に対して送信されることにより、第２通信方式への移行指示が為される。

この際、切り替え指示フレーム送信部３６は、第２通信方式に移行してから再び第１通信期間に戻るまでの期間を、ビーコンフレームまたはSet PCO PhaseフレームのDurationフィールドに設定する。これにより、全無線ＬＡＮ端末３、４にＮＡＶ（Network Allocation Vector）と呼ばれる通信待機期間が設定され、全無線ＬＡＮ端末３、４が通信待機状態となる。

その後、無線ＬＡＮ基地局２と、ＰＣＯ機能を使用している無線ＬＡＮ端末３は、あらかじめ無線ＬＡＮ基地局２によって設定されている遷移期間を使用して、第２通信方式（４０ＭＨｚ帯域通信）へと移行する（ステップＳ１２）。

加えて無線ＬＡＮ基地局２は、この遷移期間中にセカンダリチャネルにＮＡＶを設定する。すなわち、セカンダリチャネルに存在する、自無線ＬＡＮ基地局２が収容していない他の無線ＬＡＮ端末を通信待機状態にさせるために、コントロールフレーム送信部３５がCTS-selfフレームをセカンダリチャネル側に送信する。CTS-selfフレームのDurationフィールドには第１通信方式に戻るまでの期間が設定される。なお、CTS-selfフレームはプライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に送信されても良いが、上記目的のためのフレームであるので、セカンダリチャネルに対してのみ送信されれば十分である。

遷移期間終了後、無線ＬＡＮ基地局２のコントロールフレーム送信部３５は、第２通信方式によりCF-Endフレームを送信する。CF-EndフレームはＮＡＶで設定された通信待機状態をクリアすることのできるフレームである。CF-Endフレームを第２通信方式で送信することで、ＰＣＯ機能を使用し、且つ第２通信方式に移行した無線ＬＡＮ端末３のみがCF-Endフレームを正しく受信出来る。これによって、第２通信方式に移行した無線ＬＡＮ端末３のみが通信を開始することができる。

次に無線ＬＡＮ基地局２は、移行失敗端末検出部３３において、第１通信方式から第２通信方式への移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３を検出する（ステップＳ１３）。つまり、自らが収容し、且つＰＣＯ機能を有する無線ＬＡＮ端末３のうち、未だに第１通信方式である無線ＬＡＮ端末３を探索する。

ステップＳ１３において、移行失敗端末検出部３３が移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３を発見した場合（ステップＳ１４、ＹＥＳ）、移行失敗端末検出部３３は、切り替え指示フレーム送信部３６に対して、切り替え指示フレームの再送を命令する（ステップＳ１５）。この命令に従って、切り替え指示フレーム送信部３６は、第１通信方式から第２通信方式への移行を指示する旨のフレームを、ブロードキャストフレームとして送信する。ブロードキャストフレームとは、送信宛先をブロードキャストアドレスとして、すなわち、自らが収容する全無線ＬＡＮ端末を宛先として送信されるフレームのことである。

ステップＳ１５によって、ステップＳ１１において第２通信方式への移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３が第２通信方式へ移行する（ステップＳ１６）。そして、第２通信期間が終了するまでの期間（ステップＳ１８、ＮＯ）、無線ＬＡＮ基地局２と、ＰＣＯ機能を有する無線ＬＡＮ端末３との間では第２通信方式による通信が行われる（ステップＳ１７）。この期間、無線ＬＡＮ基地局２では、スイッチ素子２５、２６が、それぞれＲＦ部１０及びＭＡＣ部３０を第２物理層送信部２４に接続し、スイッチ素子２９、４０が、それぞれＲＦ部１０及びＭＡＣ部３０を第２物理層受信部２８に接続する。従って、第２通信方式で送受信されるフレームは、第２物理層送信部２４及び第２物理層受信部２８において送受信処理される。

第２通信期間が経過すると（ステップＳ１８、ＹＥＳ）、無線ＬＡＮ基地局２は、無線ＬＡＮ端末３に対して第２通信方式から第１通信方式へ戻ることを命令する（ステップＳ１９）。すなわち無線ＬＡＮ基地局２の切り替え指示フレーム送信部３６は、Set PCO Phase フレームを第２通信方式にてブロードキャストフレームとして送信する。これにより、無線ＬＡＮ端末３は第２通信方式から第１通信方式へ移行する（ステップＳ２０）。

この際、無線ＬＡＮ基地局２は、第２通信方式へ移行する際と同様に遷移期間を設ける。そして遷移期間において、無線ＬＡＮ基地局２はセカンダリチャネルにCF-Endフレームを送信する。これにより、第２通信方式へ移行する際にCTS-selfフレームで設定したＮＡＶをクリアし、通信待機状態を終了させる。

また、遷移期間終了後に無線ＬＡＮ基地局２は、プライマリチャネルでCF-Endフレームを送信する。これにより、自無線ＬＡＮ基地局２で収容しており、且つＰＣＯ機能を使用していない無線ＬＡＮ端末４のＮＡＶをクリアして通信待機状態を終了させる。

以上の結果、自無線ＬＡＮ基地局２で収容している全無線ＬＡＮ端末３、４が、第１通信方式での通信を再開することができる（ステップＳ２１）。

以上の一連のフレーム交換により、無線ＬＡＮ基地局２が任意に第１通信期間と第２通信期間とを設定出来る。そして、既存の無線ＬＡＮ端末４や、IEEE802.11n規格に準拠した無線ＬＡＮ端末ではあるが第１通信方式しか使用できない無線ＬＡＮ端末４などと、ＰＣＯ機能を有することで第２通信方式により通信出来る無線ＬＡＮ端末３の共存が可能となる。

次に、上記ステップＳ１３〜Ｓ１５をステップＳ３０として、このステップＳ３０の処理の詳細について図６を用いて説明する。図６はステップＳ３０の詳細を示すフローチャートである。

図示するように、ステップＳ１２において無線ＬＡＮ端末３が第２通信方式に移行した後、移行失敗端末検出部３３はデータフレーム受信部３７においていずれかの無線ＬＡＮ端末から第１通信方式によりデータフレームを受信したか否かを監視する（ステップＳ３１）。

そして、データフレーム受信部３７においていずれかの無線ＬＡＮ端末３、４から第１通信方式によりデータフレームを受信した場合（ステップＳ３１、ＹＥＳ）、移行失敗端末検出部３３は、この無線ＬＡＮ端末３、４がＰＣＯ機能を使用しているか否かを確認する（ステップＳ３２）。いずれの無線ＬＡＮ端末がＰＣＯ機能を使用しているかは、無線ＬＡＮ基地局２にとっては既知の情報である。なぜなら、ＰＣＯ機能を使用する無線ＬＡＮ端末は、無線ＬＡＮ基地局２に接続する際に、ＰＣＯ機能を使用する旨を予め無線ＬＡＮ基地局２に対して明示しておくからである。

ステップＳ３２の結果、第１通信方式でデータフレームを送信した無線ＬＡＮ端末がＰＣＯ機能を使用していると判定された場合（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、移行失敗端末検出部３３は、この無線ＬＡＮ端末３が第２通信方式への移行に失敗したと判断する。ＰＣＯ機能を使用していないと判定された場合（ステップＳ３３、ＮＯ）、ステップＳ１６に進み、第２通信方式での通信を開始する。

いずれかの無線ＬＡＮ端末３が移行に失敗した場合には（ステップＳ３３、ＹＥＳ）、移行失敗端末検出部３３は切り替え指示フレーム送信部３６に対して、Set PCO Phaseフレームを送信するように命令する。この命令に従って、切り替え指示フレーム送信部３６はSet PCO Phaseフレームを生成、送信して、無線ＬＡＮ端末３、４に対して第２通信方式への移行を命令する（ステップＳ３４）。

通常、Set PCO Phaseフレームは全無線ＬＡＮ端末に報知されるフレームであるため、ブロードキャストフレームとして送信される。しかしステップＳ３４においては、第２通信方式への移行に失敗していると判定された無線ＬＡＮ端末３のみが、このSet PCO Phaseフレームを受け取れれば十分である。従って切り替え指示フレーム送信部３６は、ここでのSet PCO Phaseフレームを、移行に失敗したと判断した当該無線ＬＡＮ端末アドレス宛のユニキャストフレームとして送信してもよい。

仮にSet PCO Phaseフレームをユニキャストフレームとして送信した場合には、このフレームに対し、当該無線ＬＡＮ端末３からのＡＣＫフレームによる送達確認応答が受け取れる。よって、より確実に第２通信方式への移行の指示が可能となる。

ステップＳ３４においてSet PCO Phaseフレーム送信後、無線ＬＡＮ基地局２は、通常の第２通信方式への移行の際と同じく遷移期間を設ける。そしてコントロールフレーム送信部３５によってCTS-selfフレームが送信され、全ての無線ＬＡＮ端末３、４が通信禁止とされる（ステップＳ３５）。そして、遷移期間終了後、第２通信方式によってCF-Endフレームが送信することで、第２通信方式へ移行した無線ＬＡＮ端末３のみのＮＡＶがクリアされ、ステップＳ１１において移行に失敗した無線ＬＡＮ端末も加えた上で第２通信方式によるデータ送受信が開始される（ステップＳ３６）。

次に、図５及び図６を用いて説明した動作の具体例について、特に第１通信方式から第２通信方式への移行に着目して、図７を用いて説明する。図７は、無線ＬＡＮ基地局２と無線ＬＡＮ端末３との間のフレームの送受信の様子を示すタイムチャートである。

図示するように、第１通信期間の時刻ｔ１０において無線ＬＡＮ基地局２は、第２通信方式への移行の指示のために、プライマリチャネル上に第１通信方式によりビーコンフレームを送信する。この際、ビーコンフレーム内に第２通信方式への移行情報をあわせて送信する。通常、このビーコンフレームを受信したＰＣＯ機能を使用する無線ＬＡＮ端末３は第２通信方式へ移行する。しかし図７に示す無線ＬＡＮ端末３は、ビーコンフレームを受信出来ず、第２通信方式への移行動作を行わなかったとする。なお図７において示すバツ印は、送信されたフレームを受信出来なかったことを示す。

更に、その後の遷移期間の時刻ｔ１１において無線ＬＡＮ基地局２は、プライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に、第１通信方式によりCTS-selfフレームを同時に送信する。無線ＬＡＮ端末３がCTS-selfフレームも受信出来なかった場合、この無線ＬＡＮ端末３にはＮＡＶすら設定されない。

次に時刻ｔ１２において無線ＬＡＮ基地局２は、第２通信方式によりCF-Endフレームを送信する。その結果、第２通信方式へ移行できた無線ＬＡＮ端末３のみのＮＡＶがクリアされ、第２通信方式でのデータ送受信が開始される。しかし、移行できなかった無線ＬＡＮ端末３は、図示するように第１通信方式のままであり、かつＮＡＶ設定すらされていない。従って、時刻ｔ１３に示すように、第２通信期間内に第１通信方式によりＡ−ＭＰＤＵフレームによるデータ送信を実行している。

Ａ−ＭＰＤＵフレームを受信した無線ＬＡＮ基地局２は、この無線ＬＡＮ端末３がＰＣＯ機能を使用している端末かどうかを確認する。本例では、この無線ＬＡＮ端末３はＰＣＯ機能を使用している端末である。従って無線ＬＡＮ基地局２は、この無線ＬＡＮ端末３が、第２通信方式への移行に失敗した端末であることを把握する。

そこで無線ＬＡＮ基地局２は、通常のデータフレーム送受信シーケンスに従って、受信したＡ−ＭＰＤＵフレームに対してＢＡフレームを無線ＬＡＮ端末３に対して返す。その後、無線ＬＡＮ基地局２は時刻ｔ１４において、Set PCO Phaseフレームをプライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に、第１通信方式により同時に送信し、第２通信方式への移行を指示する。

なお、図７の例では無線ＬＡＮ基地局２がＡ−ＭＰＤＵフレームに応答してＢＡフレームを送信しているが、必ずしも送信する必要はない。なぜなら、ＰＣＯ機能を使用する無線ＬＡＮ端末は、第２通信期間内に第１通信方式によりデータフレームを送信することは禁止されているのが通常だからである。また図７では、Set PCO Phaseフレームをプライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に同時に送信しているが、プライマリチャネルのみに第１通信方式で送信してもよい。

その後、時刻ｔ１４で送信された救済用のSet PCO Phaseフレームを受信した無線ＬＡＮ端末３は、受信後に遷移期間に入り（時刻ｔ１５）、この期間中に第２通信方式へ移行する。

そして無線ＬＡＮ基地局２は、無線ＬＡＮ端末３の遷移期間中の時刻ｔ１６において、CTS-selfフレームを送信し、これにより通常の遷移期間同様、ＮＡＶを設定する。なおこのＮＡＶ設定も必ずしも必要ではない。なぜなら、この状態においては既に通常の遷移期間中にＮＡＶ設定は終了しているからである。

その後、時刻ｔ１７において無線ＬＡＮ基地局２は、無線ＬＡＮ端末３の遷移期間終了後に第２通信方式によりCF-Endフレームを送信し、再度第２通信方式による通信を再開させる。

以上のように、この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムであると、下記（１）の効果が得られる。
（１）データの伝送効率を向上出来る（その１）。
前述の通り、現在規格策定中のIEEE802.11n規格においては、ＰＣＯ機能がオプション機能として採用されている。これにより、１つのＢＳＳ内において２０ＭＨｚ帯域を利用した通信方式と、４０ＭＨｚ帯域を利用した通信方式とを併存させることが可能となる。

しかしながら、通信方式を移行させるために使用する送信フレームはブロードキャストフレームであり、送達確認の応答フレームを必要としないフレームである。そのため、ＢＳＳ内の全ての無線ＬＡＮ端末が上記フレームを正しく受信できたか否かを確認出来ない。ＰＣＯ機能を使用する無線ＬＡＮ端末が上記フレームを受信できなかった場合、この無線ＬＡＮ端末は４０ＭＨｚ帯域通信に移行することができず、２０ＭＨｚ帯域通信状態のままとなってしまう。これにより、この無線ＬＡＮ端末は４０ＭＨｚ帯域通信期間にデータの送受信が行えなくなってしまう。

更に無線ＬＡＮ基地局においては、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末の存在を認識していない。そのため、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末との間でも、４０ＭＨｚ帯域でのデータ送受信ができるものだと解釈し、該無線ＬＡＮ端末宛に４０ＭＨｚ帯域でデータフレームを送信する可能性がある。しかしこの場合、無線ＬＡＮ端末はデータフレームを正しく受信できない。そのため、無線ＬＡＮ基地局は当該データフレームの再送を繰り返し、その結果、帯域全体としての使用効率も低下することとなってしまう。

しかしながら本実施形態に係る無線ＬＡＮ基地局２は、通信方式の移行指示フレームとして機能するビーコンフレームを送信した後、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３を、移行失敗端末検出部３３において検出している。そして、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３が存在する場合には、移行失敗端末検出部３３の命令により、切り替え指示フレーム送信部３６が再度、移行指示フレーム（Set PCO Phaseフレーム）を送信している。

より具体的には、移行失敗端末検出部３３は、ビーコンフレームが送信された後に、第１通信方式によって送信されたフレームをデータフレーム受信部３２において受信したか否かを監視する。そして受信した場合に、そのフレームを送信した無線ＬＡＮ端末３がＰＣＯ機能を使用していた場合には、当該無線ＬＡＮ端末３は移行に失敗した端末であると判断する。なぜなら、ＰＣＯ規格においては、第２通信期間に第１通信方式によるデータフレームの送信を禁止しているからである。

以上のように、１回目の移行命令において移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３を、再度の移行命令によって救済出来る。つまり第２通信方式へ移行させることが出来る。その結果、ＰＣＯ機能を有する無線ＬＡＮ端末３が、第２通信期間において通信不能となることを防止出来る。更に、第２通信期間に第１通信方式によってフレームが送信されることを防止出来るので、周波数帯域の非効率な占有を防止し、無線ＬＡＮ基地局２が管理するＢＳＳ全体としての周波数帯域利用効率を向上出来る。

なお、前述のように無線ＬＡＮ基地局２は、Set PCO Phaseフレームをユニキャストフレームとして送信しても良い。この場合の、無線ＬＡＮ基地局２と無線ＬＡＮ端末３との間のフレームの送受信の様子を示すタイムチャートについて図８に示す。

上記実施形態では、Set PCO Phaseフレームを通常のＰＣＯシーケンスと同様にブロードキャストフレームとして送信するため、応答フレームが得られない。しかし図８に示すように、移行に失敗したと判断された無線ＬＡＮ端末３を宛先とするユニキャストフレームとして送信することで、当該無線ＬＡＮ端末３からＡＣＫフレームによる送達確認フレームを得ることが出来る（時刻ｔ１８）。

本方法によれば、救済用として送信されたSet PCO Phaseフレームまでもが、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３へ届かないという可能性を排除することが可能となる。なぜならば、応答フレームを期待するユニキャストフレームによってSet PCO Phaseフレームを送信すれば、仮にSet PCO Phaseフレームを受信できずに応答フレームが返ってこなければ、無線ＬＡＮ基地局２は、Set PCO Phaseフレームの送信失敗を把握出来る。そしてその場合には、無線ＬＡＮ基地局２は再度、Set PCO Phaseフレームを送信出来るからである。

［第２の実施形態］
次に、この発明の第２の実施形態に係る無線通信基地局装置について説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態において、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末の検出を、図６とは異なる方法によって行うものである。従って、無線ＬＡＮ基地局２の構成や、そのおおまかな動作は、上記第１の実施形態と同様であるので説明は省略し、以下では第１の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

本実施形態に係る方法は、まず第１通信方式によりコントロールフレームを送信する。次に、応答フレームを期待するデータフレームを第２通信方式により送信する。そして、コントロールフレームに対して応答フレームを受信し、且つデータフレームに対して応答フレームを受信できなかった場合、当該無線ＬＡＮ端末は移行に失敗したと判断する。

図９は、図５におけるステップＳ３０の詳細を示すフローチャートである。図示するように、第１の実施形態で説明したステップＳ１０〜Ｓ１２の後、無線ＬＡＮ基地局２のコントロールフレーム送信部３５が、ＲＴＳ（Request To Send）フレームを第１通信方式により無線ＬＡＮ端末３、４へ送信する（ステップＳ４０）。

ＲＴＳフレームは通信帯域を予約するためのフレームで、コントロールフレームの一種である。ＲＴＳフレームを受信した無線ＬＡＮ端末３、４は、ＣＴＳフレームによって無線ＬＡＮ基地局２へ応答する。この応答の後、データフレームの連続送信が可能となる。ＲＴＳフレームは、既存の非IEEE802.11n対応端末においても使用されるフレームである。IEEE802.11n規格においては、ＲＴＳフレームは特にLong ＮＡＶ方式と呼ばれる機能において多用される。Long ＮＡＶ方式とは、次のようなものである。通常、ＲＴＳフレームによって予約できる期間は、これから連続送信するデータフレーム等の送信期間分だけである。これに対してLong ＮＡＶ方式は、新たに連続送信可能な最大期間を示すＴＸＯＰ Limit（Transmission Opportunity Limit）期間分、あらかじめ帯域予約することを許す方式である。

ＲＴＳフレーム等のコントロールフレームは通常、第２通信期間においても第１通信方式によって送信される。従って、Long ＮＡＶ方式などを使用してＴＸＯＰ期間帯域予約して連続送信を行おうとする無線ＬＡＮ基地局などは、通常のデータ送信シーケンスにおいてＲＴＳフレームを送信する。そこで、この動作を移行失敗端末検出部３３において監視する。

ＲＴＳフレームの送信後、コントロールフレーム受信部３８がいずれの無線ＬＡＮ端末３、４からもＣＴＳ応答フレームを受信しなかった場合（ステップＳ４１、ＮＯ）には、移行失敗端末検出部３３は移行に失敗した端末は無いと判断し、処理はステップＳ１６に進む。ＣＴＳ応答フレームを受信した場合（ステップＳ４１、ＹＥＳ）には、移行失敗端末検出部３３は、データフレーム送信部３４が、応答フレームを期待するデータフレームを第２通信方式により送信したか否かを監視する。データフレームが送信されると（ステップＳ４２）、移行失敗端末検出部３３は、このデータフレームに対する応答フレームが該無線ＬＡＮ端末３から送信されたか否かを監視する。すなわち、コントロールフレーム受信部３８において、応答フレームが受信されたか否かを監視する。

コントロールフレーム受信部３８において応答フレームが受信された場合（ステップＳ４３、ＮＯ）には、ステップＳ１６に進む。受信されなかった場合（ステップＳ４３、ＹＥＳ）、当該無線ＬＡＮ端末は、第１通信方式で送信されたフレームには応答したが、第２通信方式により送信されたフレームには応答しなかったことになるため、この時点で、当該無線ＬＡＮ端末は第１通信方式であることが分かる。

そこで、次にこの無線ＬＡＮ端末３、４がＰＣＯ機能を使用しているか否かを検索する（ステップＳ３２）。以下、第１の実施形態において図６を用いて説明したステップＳ３３以降の処理を行う。

次に、図９を用いて説明した動作の具体例について、特に第１通信方式から第２通信方式への移行に着目して、図１０を用いて説明する。図１０は、無線ＬＡＮ基地局２と無線ＬＡＮ端末３との間のフレームの送受信の様子を示すタイムチャートである。

図示するように、無線ＬＡＮ基地局２がCF-Endフレームを送信する時刻ｔ１２までは、第１の実施形態で説明した図７と同様である。第２通信方式によりCF-Endフレームが送信されることで、第２通信方式に移行できた無線ＬＡＮ端末３のみのＮＡＶがクリアされ、第２通信方式によりデータ送受信が開始される。しかし、移行できなかった無線ＬＡＮ端末３は第１通信方式のままとなっており、第２通信方式によるデータの送受信は行えない。

次に無線ＬＡＮ基地局２は、コントロールフレーム送信部３５からＲＴＳフレームを、無線ＬＡＮ端末に対してプライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に、第１通信方式により送信する（時刻ｔ２０）。なお、このＲＴＳフレームはプライマリチャネル上のみで送信されてもよい。

移行に失敗して第１通信方式のままとなっている無線ＬＡＮ端末３においても、第１通信方式により送信されたＲＴＳフレームは受信できる。従って、時刻ｔ２１において無線ＬＡＮ端末３は、プライマリチャネル上にＣＴＳ応答フレームを、第１通信方式により無線ＬＡＮ基地局２へ返信する。そして移行失敗端末検出部３３は、コントロールフレーム受信部３８においてＣＴＳフレームが受信されたことを把握する。

その後、無線ＬＡＮ基地局２は第２通信期間中なので、複数データフレームを連接したＡ−ＭＰＤＵフレームを、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３宛に第２通信方式により送信する（時刻ｔ２２）。しかし、無線ＬＡＮ端末３は第１通信方式で通信を行っているため、このフレームを受信出来ず、伝送路上に雑音がのっただけの、帯域Busy状態としてしか認識することができない。

また、時刻ｔ２２で送信されたＡ−ＭＰＤＵフレームは、ＢＡフレームによる応答を期待して送信されているが、宛先となる無線ＬＡＮ端末３はこのＡ−ＭＰＤＵフレームを受信できていないため、ＢＡフレームは返信されない。

移行失敗端末検出部３３は、ＢＡフレームを受信できなかったことを認識した時点で、この無線ＬＡＮ端末３が第１通信方式による通信状態にあることを把握する。そこで、この無線ＬＡＮ端末３がＰＣＯ機能を使用しているか否かを確認する。ＰＣＯ機能を使用していることが分かると、移行失敗端末検出部３３は、この無線ＬＡＮ端末３は移行に失敗した端末であると判断する。

そこで移行失敗端末検出部３３は、切り替え指示フレーム送信部３６に対して、Set PCO Phaseフレームを再度送信するように命令する。これにより、時刻ｔ２３において、無線ＬＡＮ基地局２からSet PCO Phaseフレームが、プライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に、第１通信方式により同時に送信され、第２通信方式への再度の移行命令が為される。
その後の時刻ｔ１５以降の動作は、上記第１の実施形態と同様である。

以上のように、この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムであると、下記（２）の効果が得られる。
（２）データの伝送効率を向上出来る（その２）。
本実施形態に係る無線通信システムであると、第１通信方式から第２通信方式への移行に失敗した無線ＬＡＮ端末を検出するために、次のような方法を用いている。

すなわち、移行失敗端末検出部３３は、第１通信方式によって送信されたＲＴＳフレームに対し、ＣＴＳフレームが受信されたか否かを監視する。更に、ＣＴＳフレームを送信した無線ＬＡＮ端末３に対して第２通信方式により応答を期待するデータフレームが送信された際に、このデータフレームに対する応答フレームが受信されたか否かを監視する。そして、ＣＴＳフレームを送信し、且つデータフレームに対する応答フレームを送信してこなかった無線ＬＡＮ端末がＰＣＯ機能を使用していた場合に、この無線ＬＡＮ端末は移行に失敗した端末であると判断する。なぜなら、第１通信方式によって送信されたデータフレームは受信可能であり、第２通信方式によって送信されたデータフレームは受信不可能であるということは、未だに第１通信方式による通信を行っているということだからである。

そして、再度の移行命令を行うことで、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３を救済する。従って、第１の実施形態で説明した（１）の効果と同様の効果が得られる。また、ＲＴＳフレームの送信は、前述の通り通信期間の設定時に一般的に行われる処理である。従って、移行失敗端末の検出のためだけに新たにフレームを送信する等の必要が無く、簡便に移行失敗端末を検出出来る。

勿論、本実施形態においても、無線ＬＡＮ基地局２は、Set PCO Phaseフレームをユニキャストフレームとして送信しても良い。この場合の、無線ＬＡＮ基地局２と無線ＬＡＮ端末３との間のフレームの送受信の様子を示すタイムチャートについて図１１に示す。図示するように、時刻ｔ２３で送信されるSet PCO Phaseフレームをユニキャストフレームとして送信することで、時刻ｔ２４においてＡＣＫフレームを得ることが出来る。

［第３の実施形態］
次に、この発明の第３の実施形態に係る無線通信基地局装置について説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態において、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末の検出を、図６及び第２の実施形態で説明した図９とは異なる方法によって行うものである。従って、無線ＬＡＮ基地局２の構成や、そのおおまかな動作は、上記第１の実施形態と同様であるので説明は省略し、以下では第１の実施形態と異なる点についてのみ説明する。

本実施形態に係る方法は、まず応答フレームを期待するデータフレームを第２通信方式により送信する。このデータフレームに対して応答フレームを受信できなかった場合、次に、先に送信したデータフレームについての応答フレームを要求するＢＡＲフレームを第１通信方式により送信する。そして、データフレームに対して応答フレームを受信できず、且つＢＡＲフレームに対してＢＡフレームを受信した場合、当該無線ＬＡＮ端末は移行に失敗したと判断する。

図１２は、図５におけるステップＳ３０の詳細を示すフローチャートである。図示するように、第１の実施形態で説明したステップＳ１０〜Ｓ１２の後、無線ＬＡＮ基地局２のデータフレーム送信部３４が、応答を期待するデータフレームをいずれかの無線ＬＡＮ端末宛に、第２通信方式により送信する（ステップＳ５０）。その後、移行失敗端末検出部３３は、ステップＳ５０で送信されたデータフレームについて応答フレームが受信されたか否かにつき、コントロールフレーム受信部３８を監視する。

応答フレームを受信した場合（ステップＳ５１、ＮＯ）には、当該無線ＬＡＮ端末は移行に失敗していないと判断し、処理はステップＳ１６に進む。応答フレームを受信しなかった場合（ステップＳ５１、ＹＥＳ）には、ステップＳ５０で送信したデータフレームを、応答を期待するフレームとして再送するか、または応答を要求するＢＡＲフレームを第１通信方式により、当該無線ＬＡＮ端末３に送信する（ステップＳ５２）。

次に移行失敗端末検出部３３は、ステップＳ５２で送信されたＢＡＲフレームに対してＢＡフレームを受信したか否かにつき、コントロールフレーム受信部３８を監視する。そしてＢＡフレームを受信しなかった場合（ステップＳ５３、ＮＯ）には、ステップＳ１６に進む。ＢＡフレームを受信した場合（ステップＳ５３、ＹＥＳ）には、当該無線ＬＡＮ端末は、第２通信方式で送信されたフレームには応答しなかったが、第１通信方式により送信されたフレームには応答しなかったことになるため、この時点で、当該無線ＬＡＮ端末は第１通信方式であることが分かる。

そこで、次にこの無線ＬＡＮ端末３、４がＰＣＯ機能を使用しているか否かを検索する（ステップＳ３２）。以下、第１の実施形態において図６を用いて説明したステップＳ３３以降の処理を行う。

次に、図１２を用いて説明した動作の具体例について、特に第１通信方式から第２通信方式への移行に着目して、図１３を用いて説明する。図１３は、無線ＬＡＮ基地局２と無線ＬＡＮ端末３との間のフレームの送受信の様子を示すタイムチャートである。

図示するように、無線ＬＡＮ基地局２がCF-Endフレームを送信する時刻ｔ１２までは、第１の実施形態で説明した図７と同様である。第２通信方式によりCF-Endフレームが送信されることで、第２通信方式に移行できた無線ＬＡＮ端末３のみのＮＡＶがクリアされ、第２通信方式によりデータ送受信が開始される。しかし、移行できなかった無線ＬＡＮ端末３は第１通信方式のままとなっており、第２通信方式によるデータの送受信は行えない。

次に無線ＬＡＮ基地局２は、データフレーム送信部３４から、いずれかの無線ＬＡＮ端末３宛に、応答フレームを期待するＡ−ＭＰＤＵフレームを、第２通信方式により送信する（時刻ｔ３０）。そして移行失敗端末検出部３３は、コントロールフレーム受信部３８を監視し、無線ＬＡＮ端末３から応答フレームを受信したか否かを把握する。しかし、無線ＬＡＮ端末３は第１通信方式で通信しているため、このフレームを受信することができず、伝送路上に雑音がのっただけの、帯域Busy状態としてしか認識することができない。従って、無線ＬＡＮ端末３は応答フレームを返信せず、移行失敗端末検出部３３は応答フレームを受信出来なかったことを認識する。

次に無線ＬＡＮ基地局２は、Ａ−ＭＰＤＵフレームに応答するＢＡフレームを受信できなかったので、ＢＡフレームを要求するＢＡＲフレームを、コントロールフレーム送信部３５からプライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に、第１通信方式により送信する（時刻ｔ３１）。なお、ＢＡＲフレームはプライマリチャネルのみに第１通信方式で送信されてもよい。また移行失敗端末検出部３３はコントロールフレーム受信部３８を監視して、ＢＡＲフレームに応答してＢＡフレームが受信されるか否かを監視する。

第１通信方式のままとなっている該無線ＬＡＮ端末３においても、第１通信方式で送られてきたＢＡＲフレームは受信できる。従って無線ＬＡＮ端末３は、ＢＡＲフレームに応答して、プライマリチャネル上にＢＡフレームを第１通信方式により無線ＬＡＮ基地局２へ返信する（時刻ｔ３２）。この時点で受信されるＢＡフレームに付随する送達確認情報の内容は、時刻ｔ３０で送信されたＡ−ＭＰＤＵフレームに含まれるいずれのデータフレームも受信できなかった旨の内容である。

移行失敗端末検出部３３はＢＡフレームを受信した時点で、この無線ＬＡＮ端末３が第１通信方式による通信状態にあることを把握する。そこで、この無線ＬＡＮ端末３がＰＣＯ機能を使用しているか否かを確認する。ＰＣＯ機能を使用していることが分かると、移行失敗端末検出部３３は、この無線ＬＡＮ端末３が移行に失敗した端末であると判断する。

そこで移行失敗端末検出部３３は、切り替え指示フレーム送信部３６に対して、Set PCO Phaseフレームを再度送信するように命令する。これにより、時刻ｔ３３において、無線ＬＡＮ基地局２からSet PCO Phaseフレームが、プライマリチャネル及びセカンダリチャネルの双方に、第１通信方式により同時に送信され、第２通信方式への再度の移行命令が為される。
その後の時刻ｔ１５以降の動作は、上記第１の実施形態と同様である。

以上のように、この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムであると、下記（３）の効果が得られる。
（３）データの伝送効率を向上出来る（その３）。
本実施形態に係る無線通信システムであると、第１通信方式から第２通信方式への移行に失敗した無線ＬＡＮ端末を検出するために、次のような方法を用いている。

すなわち、移行失敗端末検出部３３は、第２通信方式によって送信されたデータフレームに対し、応答フレームが受信されたか否かを監視する。更に、応答フレームが受信されなかった場合に、当該無線ＬＡＮ端末３に対して送信されたＢＡＲフレームに応答したＢＡフレームが受信されたか否かを監視する。そして、データフレームに対して応答フレームを送信してこず、且つＢＡＲフレームに対してＢＡフレームを送信してきた無線ＬＡＮ端末がＰＣＯ機能を使用していた場合に、この無線ＬＡＮ端末を移行に失敗した端末として認識する。なぜなら、第２通信方式によって送信されたフレームは受信不可能であり、第１通信方式によって送信されたフレームは受信可能であるということは、未だに第１通信方式による通信を行っているということだからである。

そして、再度の移行命令を行うことで、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末３を救済する。従って、第１の実施形態で説明した（１）の効果と同様の効果が得られる。また、ＢＡＲフレームの送信は、データフレーム送信時に応答フレームが得られなかった場合に一般的に行われる処理である。従って、移行失敗端末の検出のためだけに新たにフレームを送信する等の必要が無く、簡便に移行失敗端末を検出出来る。

勿論、本実施形態においても、無線ＬＡＮ基地局２は、Set PCO Phaseフレームをユニキャストフレームとして送信しても良い。この場合の、無線ＬＡＮ基地局２と無線ＬＡＮ端末３との間のフレームの送受信の様子を示すタイムチャートについて図１４に示す。図示するように、時刻ｔ３３で送信されるSet PCO Phaseフレームをユニキャストフレームとして送信することで、時刻ｔ３４においてＡＣＫフレームを得ることが出来る。

以上のように、この発明の第１乃至第３の実施形態に係る無線ＬＡＮ基地局装置であると、２０ＭＨｚ帯域通信から４０ＭＨｚ帯域通信への移行に失敗した無線ＬＡＮ端末を検出し、検出した場合には、再度、移行命令を送信している。従って、４０ＭＨｚ帯域通信に移行できなかった無線ＬＡＮ端末が４０ＭＨｚ帯域通信期間に通信不能状態となることを解消できる。

更に、移行に失敗した無線ＬＡＮ端末は、４０ＭＨｚ帯域通信期間に２０ＭＨｚ帯域通信を実施し、それにより非効率な帯域の占有が生じさせる。しかし本実施形態によれば、この非効率な帯域占有を解消することができ、無線ＬＡＮ基地局が管理するＢＳＳ全体での帯域利用の効率化を実現することができる。

なお、上記実施形態では２つの通信方式を使用する無線ＬＡＮシステムを例に挙げて説明し、各通信方式の伝送帯域がそれぞれ２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚである場合について説明した。しかし、伝送帯域は２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚに限定されるものではないし、３つ以上の通信方式が混在する無線ＬＡＮシステムであっても適用可能である。

また、移行失敗端末検出部３３は、例えばＣＰＵ等を用いてソフトウェアにより図６、図９及び図１２に示す処理を行っても良いし、またはハードウェアによって実現しても良い。

更に、上記第１乃至第３の実施形態を組み合わせても良い。すなわち、第１の実施形態では、無線ＬＡＮ端末３からのデータ送信があった際に、移行失敗端末を検出する。これに対して第２、第３の実施形態では、無線ＬＡＮ基地局２がＲＴＳフレームを送信する場合、及びデータフレームを送信する際に、移行失敗端末を検出する。しかし、第１、第２の実施形態を組み合わせても良いし、第１、第３の実施形態を組み合わせても良いし、または第２、第３の実施形態を組み合わせても良い。勿論、第１乃至第３の実施形態の全てを組み合わせても良い。これらの組み合わせにより、より多くの機会において移行失敗端末を検出出来る。

なお、本願発明は上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。更に、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出されうる。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出されうる。

この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムのブロック図。 この発明の第１の実施形態に係る無線ＬＡＮ端末が使用する周波数帯域について示すバンド図。 この発明の第１の実施形態に係る無線ＬＡＮ基地局のブロック図。 この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける、ビーコンフレーム及び使用可能な通信方式のタイミングチャート。 この発明の第１の実施形態に係る無線ＬＡＮ基地局の、通信方式を制御する際の動作を示すフローチャート。 この発明の第１の実施形態に係る無線ＬＡＮ基地局の、移行失敗端末を検出する際の動作を示すフローチャート。 この発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける、無線ＬＡＮ基地局と無線ＬＡＮ端末との間の送受信状況を示すタイミングチャート。 この発明の第１の実施形態の変形例に係る無線通信システムにおける、無線ＬＡＮ基地局と無線ＬＡＮ端末との間の送受信状況を示すタイミングチャート。 この発明の第２の実施形態に係る無線ＬＡＮ基地局の、移行失敗端末を検出する際の動作を示すフローチャート。 この発明の第２の実施形態に係る無線通信システムにおける、無線ＬＡＮ基地局と無線ＬＡＮ端末との間の送受信状況を示すタイミングチャート。 この発明の第２の実施形態の変形例に係る無線通信システムにおける、無線ＬＡＮ基地局と無線ＬＡＮ端末との間の送受信状況を示すタイミングチャート。 この発明の第３の実施形態に係る無線ＬＡＮ基地局の、移行失敗端末を検出する際の動作を示すフローチャート。 この発明の第３の実施形態に係る無線通信システムにおける、無線ＬＡＮ基地局と無線ＬＡＮ端末との間の送受信状況を示すタイミングチャート。 この発明の第３の実施形態の変形例に係る無線通信システムにおける、無線ＬＡＮ基地局と無線ＬＡＮ端末との間の送受信状況を示すタイミングチャート。

符号の説明

１…無線ＬＡＮシステム、２…無線ＬＡＮ基地局、３、４…無線ＬＡＮ端末、１０…ＲＦ部、１１…アンテナ、２０…物理部、２１…物理層送信部、２２…物理層受信部、２３…第１物理層送信部、２４…第２物理層送信部、２５、２６、２９、４０…スイッチ素子、２７…第１物理層受信部、２８…第２物理層受信部、３０…ＭＡＣ部、３１…ＭＡＣ層送信部、３２…ＭＡＣ層受信部、３３…移行失敗検出部、３４…データフレーム送信部、３５…コントロールフレーム送信部、３６…切り替え指示フレーム送信部、３７…データフレーム受信部、３８…コントロールフレーム受信部

Claims (5)

1. 使用する周波数帯域幅の異なる第１無線通信方式と第２無線通信方式とが使用可能であり、且つ無線通信端末に対して前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行を指示する無線通信基地局装置であって、
   前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行命令を生成して、前記移行命令を前記無線通信端末へ送信する移行命令送信部と、
   前記移行命令が送信された後に、前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行に失敗した前記無線通信端末を検出し、検出された場合に前記移行命令を再度送信するように、前記移行命令送信部に対して命令する移行失敗端末検出部と
   を具備することを特徴とする無線通信基地局装置。
2. 使用する周波数帯域幅の異なる第１無線通信方式と第２無線通信方式とが使用可能であり、且つ無線通信端末に対して前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行を指示する無線通信基地局装置であって、
   前記第１無線通信方式によって前記無線通信端末から送信されたフレームを受信可能な受信部と、
   前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行命令を生成して、前記移行命令を前記無線通信端末へ送信する移行命令送信部と、
   前記移行命令が送信された後に、前記第１無線通信方式によって送信された前記フレームを前記受信部が受信した際に、当該フレームを送信した前記無線通信端末が前記第２無線通信方式への移行に失敗したと判断し、前記移行命令を再度送信するように前記移行命令送信部に対して命令する移行失敗端末検出部と
   を具備することを特徴とする無線通信基地局装置。
3. 使用する周波数帯域幅の異なる第１無線通信方式と第２無線通信方式とが使用可能であり、且つ無線通信端末に対して前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行を指示する無線通信基地局装置であって、
   前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行命令を生成して、前記移行命令を前記無線通信端末へ送信する移行命令送信部と、
   前記移行命令の送信の後に、第１応答フレームを期待する第１フレームを前記第１無線通信方式によって前記無線通信端末に送信し、前記第１フレームの送信の後に、第２応答フレームを期待する第２フレームを前記第２無線通信方式によって前記無線通信端末に送信するフレーム送信部と、
   前記第１応答フレーム及び前記第２応答フレームを受信可能な受信部と、
   前記第１応答フレームを前記受信部で受信し、且つ前記第２応答フレームを前記受信部で受信しなかった前記無線通信端末が、前記第２無線通信方式への移行に失敗したと判断し、前記移行命令を再度送信するように前記移行命令送信部に対して命令する移行失敗端末検出部と
   を具備することを特徴とする無線通信基地局装置。
4. 使用する周波数帯域幅の異なる第１無線通信方式と第２無線通信方式とが使用可能であり、且つ無線通信端末に対して前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行を指示する無線通信基地局装置であって、
   前記第１無線通信方式から前記第２無線通信方式への移行命令を生成して、前記移行命令を前記無線通信端末へ送信する移行命令送信部と、
   前記移行命令の送信の後に、第１応答フレームを期待する第１フレームを前記第２無線通信方式によって前記無線通信端末に送信し、前記第１フレームの送信の後に、第２応答フレームを期待する第２フレームを前記第１無線通信方式によって前記無線通信端末に送信する送信部と、
   前記第１応答フレーム及び前記第２応答フレームを受信可能な受信部と、
   前記第２応答フレームを前記受信部で受信し、且つ前記第１応答フレームを前記受信部で受信しなかった前記無線通信端末が前記第２無線通信方式への移行に失敗したと判断し、前記移行命令を再度送信するように前記移行命令送信部に対して命令する移行失敗端末検出部と
   を具備することを特徴とする無線通信基地局装置。
5. 前記移行失敗端末検出部は、前記移行命令送信部に対して前記移行命令の再度の送信を命令する際、前記第２無線通信方式への移行に失敗したと判断した前記無線通信端末を、当該送信の宛先とする
   ことを特徴とする請求項１乃至４いずれか１項記載の無線通信基地局装置。

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