(57)【要約】【課題】  パケット再送の一連の処理で生じる無通信状態時に、チャネルが切断される事態を防ぎ、効率的な無線通信を遂行することを目的とする。【解決手段】  本発明の代表的な構成は、基地局１３０に接続する無線通信装置であって、基地局１３０から送信されたパケットを受信するパケット受信部２１２と、受信したパケットに付与されているシーケンス番号の欠番を検知する再送把握部２１４と、無通信状態を検出する無通信検出部２２０と、再送把握部２１４がシーケンス番号の欠番を検知した後、無通信検出部２２０が無通信状態を検出すると、ダミーデータを基地局１３０に送信するダミー送信部２１６と、を備えることを特徴とする。【選択図】    図３
2010056942.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセスポイントに接続する無線通信装置であって、
前記アクセスポイントから送信されたパケットを受信するパケット受信部と、
前記受信したパケットに付与されているシーケンス番号の欠番を検知する再送把握部と、
無通信状態を検出する無通信検出部と、
前記再送把握部がシーケンス番号の欠番を検知した後、前記無通信検出部が無通信状態を検出すると、ダミーデータを前記アクセスポイントに送信するダミー送信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記再送把握部が前記欠番パケットを検知し、欠番パケットを受信するまでの再送状態と、前記欠番パケットを受信してから、該欠番パケットではない通常のパケットを受信するまでの再送解除待状態と、該欠番パケットではない通常のパケットを受信する通常状態とに、それぞれ状態遷移を行う状態遷移制御部をさらに備え、
前記ダミー送信部は、前記再送状態、もしくは前記再送解除待状態であり、かつ前記無通信検出部が無通信状態を検出している間、前記ダミーデータを送信することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記状態遷移制御部は、前記再送状態の期間、前記再送解除待状態の期間、または前記再送状態および再送解除待状態を合わせた期間のいずれかが所定時間続いた場合、該再送状態、または、該再送解除待状態を解除し、前記通常状態に遷移することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記ダミー送信部は、前記アクセスポイントと当該無線通信装置とが接続しているチャネルが複数ある場合、前記無通信検出部が無通信状態を検出したチャネルを特定し、該チャネルを通じて前記ダミーデータを送信することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
【請求項５】
アクセスポイントに接続する無線通信装置の無線通信方法であって、
前記アクセスポイントから送信されたパケットを受信し、
前記受信したパケットに付与されているシーケンス番号の欠番を検知し、
無通信状態を検出し、
前記シーケンス番号の欠番を検知した後、無通信状態を検出すると、ダミーデータを前記アクセスポイントに送信することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクセスポイントに接続する無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、インターネット等の通信ネットワークのブロードバンド化が進んでおり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)、ＺｉｇＢｅｅ等に代表される無線通信を通じた無線ブロードバンドシステムも拡大傾向にある。このような無線通信を実行する手段としては、携帯電話網にも利用されているＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）、ＷｉＭＡＸ（Worldwide Interoperability for Microwave Access）等を利用することもできる。
【０００３】
ＣＤＭＡは、複数の信号にそれぞれ異なる符号を乗算し、全ての信号を合成し１つの周波数を用いて送信する方式である。一方、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）は、通信環境に応じて最適な符号変調方式を選択する適応変調技術や、電波に指向性を持たせるアダプティブアレイアンテナ等を使用し、通信の実効速度を高める方式である。また、ＷｉＭＡＸは、ＯＦＤＭＡ(Orthogonal Frequency Division Multiple Access:直交周波数分割多元接続)方式を用いた通信方式の一つであり、ＯＦＤＭＡ方式は、データの多重化方式の一つに分類され、単位時間軸上で多数の搬送波を利用し、変調対象となる信号波の位相が隣り合う搬送波間で直交するように搬送波の帯域を一部重ね合わせて周波数帯域を有効利用する方式である。
【０００４】
ユーザは、このような無線通信を利用して、自身のパーソナルコンピュータ等の情報処理装置でデータの送受信を実行する場合、その無線通信に対応したＰＣカード等の中継装置を情報処理装置に接続しなくてはならない。かかる中継装置では、情報処理装置から伝達されたパケットを無線信号としてアクセスポイントに送信し、また、アクセスポイントから受信した無線信号をパケットに変換して情報処理装置に伝達する。こうして情報処理装置では、無線通信を利用することが可能となる。
【０００５】
しかし、無線通信は占有可能な帯域幅が狭く接続のチャネル等のリソースが有限である。そのため、１つのアクセスポイントに対して複数の情報処理装置や携帯電話が同時に通信しており、チャネルに空きが無いときに情報処理装置等の端末が新たに中継装置を介して接続を試みたとしても、失敗してしまう場合がある。そこで、アクセスポイント等の制御局が、端末の通信要求に対してチャネルが空いていない場合に、要求を一時的に待ち行列に保留し、そのチャネルが空いたときに接続を許可する無線通信の制御技術が公開されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−１８６５６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のような通信を介して、ユーザは、例えばインターネットに接続されたＷｅｂサーバによる様々なサービスを受けることができる。かかるインターネットの標準プロトコルとしてはＴＣＰ／ＩＰ（Transmission Control Protocol/Internet Protocol）が広く用いられている。ＴＣＰ／ＩＰでは、送信側（例えばサーバ）は、送信したパケットが正しく受信されていることを、受信側（例えば情報処理装置）から送り返される確認応答（ＡＣＫ：ACKnowledgement）によって確認する。そして、所定時間、ＡＣＫが送り返されてこない、もしくは再送要求があった場合に、送信側は、送信したパケットが何らかの理由により通信途中で欠落したと判断し、同じパケットを再度送信（再送）する。
【０００７】
ＴＣＰ／ＩＰにおいて、サーバが、アクセスポイントと中継装置を通して情報処理装置へパケットを送信する場合、サーバは再送要求のあったパケットを送信してから、その確認応答を受信するまで新たなパケットを送信しない。この間に、アクセスポイントが自身のバッファに溜まっていたパケットを送信しきってしまうと、アクセスポイントから中継装置へのデータの流れが一旦止まってしまう。また、情報処理装置は、再送要求を行ったパケットに対して確認応答を行うと、以降は、サーバから次のパケットを受信するまで確認応答を行わない。つまり、中継装置からアクセスポイントへのデータの流れも止まってしまう。従って、サーバから新たなパケットが送信されるまでに、アクセスポイントと中継装置の間のデータのやり取りが行われない無通信状態が発生してしまう。
【０００８】
このような無通信状態が所定期間経過すると、アクセスポイントは、リソースを有効活用するため、通信が行われていないと判断したそのチャネルを強制的に開放（切断）して、通信要求のあった他の端末に割り当ててしまう。
【０００９】
通信が切断された情報処理装置は、引き続きデータを受信するために、再度、アクセスポイントに対して通信要求を行わなければならない。このような通信要求においては、他の通信要求によってチャネルが塞がってしまう可能性もあり、チャネルが空いていたとしても無線通信を確立するための再度の登録処理が生じ、無駄な時間を費やしてしまう。特に、特許文献１等の技術を用いていると、待ち行列に接続の要求が溜まっていた場合、再度接続するために、待ち行列の最後尾で、前の接続要求が実施されチャネルに空きができるときを待たなければならず、データのスループットが著しく低下する。
【００１０】
本発明は、このような問題に鑑み、パケットの再送の一連の処理で生じる無通信状態時に、チャネルが切断される事態を防ぎ、効率的な無線通信を遂行することが可能な、無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、アクセスポイントに接続する無線通信装置であって、アクセスポイントから送信されたパケットを受信するパケット受信部と、受信したパケットに付与されているシーケンス番号の欠番を検知する再送把握部と、無通信状態を検出する無通信検出部と、再送把握部がシーケンス番号の欠番を検知した後、無通信検出部が無通信状態を検出すると、ダミーデータをアクセスポイントに送信するダミー送信部と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、通信途中でパケットが欠落し、無線通信装置が、その欠落した欠番パケットを検知してから、欠番パケットを受信し、その後欠番パケットではない通常のパケットを受信するまでに無通信状態になった場合、ダミー送信部がアクセスポイントに、有意な情報を含まない、所謂ダミーデータを送信する。かかる構成により、無線通信装置からアクセスポイントへは少なくともダミーデータの送信によって通信が継続され、アクセスポイントによってチャネルが強制的に切断されることがなくなる。
【００１３】
再送把握部が欠番パケットを検知し、欠番パケットを受信するまでの再送状態と、欠番パケットを受信してから、欠番パケットではない通常のパケットを受信するまでの再送解除待状態と、欠番パケットではない通常のパケットを受信する通常状態とに、それぞれ状態遷移を行う状態遷移制御部をさらに備え、ダミー送信部は、再送状態、もしくは再送解除待状態であり、かつ無通信検出部が無通信状態を検出している間、ダミーデータを送信してもよい。
【００１４】
アクセスポイントと無線通信装置の間の無通信状態は、通信環境が悪化する等の理由から繰り返し発生する可能性がある。しかし、アクセスポイントによるチャネルの無用な切断を招く一時的な無通信状態は、欠番パケットの再送の一連の処理の中で発生する。つまり、無線通信装置が欠番パケットの再送要求を送信してから、欠番パケットを受信してそのＡＣＫを返し、欠番パケットではない通常のパケットを受信するまでに発生する。そこで、再送の一連の処理のうち、欠番パケットのＡＣＫを返す時点を境に前半を再送状態、後半を再送解除待状態とし、それ以外の期間を通常状態として区別する。そして、再送状態、および再送解除待状態で、無通信状態のときのみダミーデータを送信する。かかる構成により、無線通信装置はダミーデータの送信を、再送状態、および再送解除待状態に限ったとしても、無通信状態を発生させずチャネルの切断によるスループットの低下の回避が可能となる。
【００１５】
状態遷移制御部は、再送状態の期間、再送解除待状態の期間、または再送状態および再送解除待状態を合わせた期間のいずれかが所定時間続いた場合、再送状態、または、再送解除待状態を解除し、通常状態に遷移してもよい。
【００１６】
ダミーデータを送信する再送状態、または、再送解除待状態、もしくは再送状態および再送解除待状態に時間制限を設け、無線通信装置は、所定時間が経過すると通常状態に戻り、ダミーデータの送信を停止する。例えば、通信環境の悪化等の理由により、欠番パケットや欠番パケットでない通常のパケットがいつまでも無線通信装置に届かず、再送状態や再送解除待状態から通常状態に遷移せず、ダミーデータの送信が際限なく続く場合がある。このとき、通信に使っているチャネルの接続を切らずに際限なく占有すると、他の端末がそのチャネルを使用できずシステム全体の通信効率が落ちてしまう。かかる構成により、無線通信装置が、有意なデータの送受信を行わずに通信チャネルを所定時間以上、占有する事態を回避し、有限な帯域幅を利用したチャネルをより効率的に利用することができる。
【００１７】
ダミー送信部は、アクセスポイントと当該無線通信装置とが接続しているチャネルが複数ある場合、無通信検出部が無通信状態を検出したチャネルを特定し、チャネルを通じてダミーデータを送信してもよい。
【００１８】
現在、端末がアクセスポイントに対して複数のチャネルを併用して通信を行い、データ通信速度を向上させる技術が用いられている。複数のチャネルで通信を行う場合、その複数のチャネルは、特定のチャネルにデータの送受信が偏り、他のチャネルでは無通信状態がより長い間発生する場合がある。そこで、ダミー送信部は、無通信状態にあるチャネルを特定し、そのチャネルからダミーデータを送信することで、より確実にチャネルの切断を回避することが可能となる。
【００１９】
本発明の代表的な他の構成は、アクセスポイントに接続する無線通信装置の無線通信方法であって、アクセスポイントから送信されたパケットを受信し、受信したパケットに付与されているシーケンス番号の欠番を検知し、無通信状態を検出し、シーケンス番号の欠番を検知した後、無通信状態を検出すると、ダミーデータをアクセスポイントに送信することを特徴とする。
【００２０】
上述した無線通信装置の技術的思想に基づく構成要素やその説明は、当該無線通信方法にも適用可能である。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように本発明によれば、パケット再送の一連の処理で生じる無通信状態時に、チャネルが切断される事態を防ぎ、効率的な無線通信を遂行することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２３】
（無線通信システム１００）
図１は、本実施形態における無線通信システム１００の概略的な接続関係を示した説明図である。かかる無線通信システム１００は、情報処理装置１１０と、中継装置１２０とで構成される無線通信装置と、アクセスポイントとしての基地局１３０と、ＩＳＤＮ(Integrated Services Digital Network)回線、インターネット、専用回線等で構成される通信網１４０と、管理サーバ１５０と、外部サーバ１６０とを含んで構成される。本実施形態では、情報処理装置１１０と外部サーバ１６０とが、中継装置１２０、基地局１３０、通信網１４０とを通じてＴＣＰ／ＩＰによる通信を行う例を示す。
【００２４】
情報処理装置１１０は、パーソナルコンピュータ、ノート型パーソナルコンピュータ、車載モジュール、カーナビゲーション、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、デジタルカメラ、音楽プレイヤー、ポータブルテレビ、ゲーム機器、ＤＶＤプレイヤー、リモートコントローラ、携帯電話、ＰＨＳ（Personal Handy phone System）端末等様々な電子機器で構成され、ユーザの入出力インターフェースとして機能する。
【００２５】
中継装置１２０は、無線機能を備え、情報処理装置１１０に設けられたＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card International Association）スロットまたはＵＳＢ（Universal Serial Bus）スロットと電気的に接続して情報処理装置１１０と基地局１３０とを中継する。本実施形態においては、中継装置１２０がアクセスポイントとしての基地局１３０と無線通信を実行する例を挙げているが、他のアクセスポイントや、アドホックネットワークのようにアクセスポイントを介さず中継装置１２０同士で直接通信接続する形態も本実施形態に含まれる。
【００２６】
基地局１３０は、中継装置１２０や携帯電話、ＰＨＳ端末等の携帯端末と無線通信を確立し、通話機能、Ｗｅｂ閲覧機能、メール送受信機能等を提供する。
【００２７】
管理サーバ１５０は、ユーザが自己の情報処理装置１１０を利用し中継装置１２０を通じて外部サーバ１６０等へのアクセスを試みた場合における、中継装置１２０と基地局１３０との間、および基地局１３０と外部サーバ１６０との間の通信経路を確立し、情報処理装置１１０と外部サーバ１６０との接続を確保する。
【００２８】
外部サーバ１６０は、サービス事業者が提供するＦＴＰサーバ等、通信網１４０に接続される様々なサーバであり、情報処理装置１１０からのパケットのアップロードおよび情報処理装置１１０へのパケットのダウンロードを遂行する。
【００２９】
上記無線通信システム１００において、ユーザの操作入力に応じて自身の情報処理装置１１０から、通信相手としてＷｅｂ閲覧、映像配信等のデータを高速で通信するためにデータを有する外部サーバ１６０への通信回線の接続を行う場合、中継装置１２０は、通信可能範囲内にある基地局１３０に無線接続要求を行う。無線接続要求を受信した基地局１３０は、通信網１４０を介して、外部サーバ１６０との通信を確立したり、通信網１４０を介して管理サーバ１５０に通信相手との通信接続を要求し、管理サーバ１５０に、外部サーバ１６０との通信経路を確保させたりして、情報処理装置１１０と外部サーバ１６０との通信を確立する。
【００３０】
このような無線通信システム１００においては、中継装置１２０と基地局１３０との通信速度および通信品質を向上させるため様々な技術が採用されている。本実施形態では、例えば、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）を採用する。ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）は、通信可能な距離が数ｋｍ程度と広く、下り（基地局１３０から中継装置１２０を含む通信端末への送信）の通信速度が最大２Ｍｂｐｓ程度と高速なデジタル通信を行うことが可能である。
【００３１】
したがって、ｉＢｕｒｓｔ（登録商標）を利用した無線通信システム１００において、中継装置１２０を備えた情報処理装置１１０は、ＰＨＳや携帯電話のような移動性、携帯性を備えつつ、電子メール、Ｗｅｂ閲覧、ＩＰ電話、映像配信等のデータを高速で通信することができる。また、中継装置１２０と基地局１３０との間ではＴＤＭＡ（Time Division Multiple Access：時分割多元接続）−ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割複信）方式に基づいた無線通信が実行される。
【００３２】
図２は、無線通信システム１００における無通信状態の発生を説明した説明図である。ＴＣＰ／ＩＰにおいて、外部サーバ１６０は、基地局１３０と中継装置１２０を通じて情報処理装置１１０へパケットを送信している。送信されたパケットのシーケンス番号は、情報処理装置１１０の推移線上における「ｓｅｑ＝」の後の数値で示す。
【００３３】
このとき、送信途中でパケットが欠落すると（図中×で示す。）、情報処理装置１１０は、受信しているパケットのうち、欠番無く連続したシーケンス番号の最大値を記載したＡＣＫを外部サーバ１６０に送信する。図２において、情報処理装置１１０は、ｓｅｑ＝７２のパケットが欠落した後で、ｓｅｑ＝７３のパケットを受信し、そのときまでに受信していたパケットとｓｅｑ＝７３のパケットのシーケンス番号は連続していない（７２が欠番である）ことを把握できる。そのため、受信しているパケットのうち、欠番無く連続したシーケンス番号の最大値である７１を記載したＡＣＫ＝７１を送信している。
【００３４】
外部サーバ１６０は、受信したＡＣＫの番号が、期待した番号（ＡＣＫ＝７２）ではなくＡＣＫ＝７１であるため、その番号７１に１を加えたｓｅｑ＝７２のパケットが欠落したと判断し（ｓｅｑ＝７２のパケットの再送要求と判断し）、欠番パケット（ｓｅｑ＝７２）を送信（再送）する。
【００３５】
その後、外部サーバ１６０は、欠番パケット（ｓｅｑ＝７２）のＡＣＫ（ＡＣＫ＝７２）を受信するまで７２より小さな番号のＡＣＫを何度受信したとしても（図ではＡＣＫ＝７１を複数回受信したとしても）同一の欠番パケットを繰り返し送信しない。従って、外部サーバ１６０は連続する再送要求（ＡＣＫ＝７１）に対して欠番パケット（ｓｅｑ＝７２）を１度のみ送信することとなる。この間に、基地局１３０が自身のバッファに溜まっていたパケットを送信しきってしまうと、基地局１３０から中継装置１２０へのデータの流れが一旦止まってしまう。
【００３６】
また、情報処理装置１１０は、欠番パケット（ｓｅｑ＝７２）を正常に受信すると、その時点で欠落なく受信しているパケットのシーケンス番号の最大値を記載したＡＣＫ（図ではＡＣＫ＝８０）を送信する。かかるＡＣＫ＝８０は、情報処理装置１１０が少なくともｓｅｑ＝８０のパケットまでを正常に受信していることを示す。このとき、情報処理装置１１０は、外部サーバ１６０から欠番パケットでない通常のパケットを受信するまで次のＡＣＫを送信しない。つまり、中継装置１２０から基地局１３０へのデータの流れも一旦止まってしまうこととなる。
【００３７】
従って、外部サーバ１６０から新たなパケットが送信されるまでの図中「無通信状態」で示した期間に、基地局１３０と中継装置１２０の間のデータのやり取りが行われない一時的な無通信状態が発生してしまう。
【００３８】
このような一時的な無通信状態が発生すると、基地局１３０は、リソースを有効活用するため、通信が行われていないと判断したそのチャネルを強制的に開放（切断）して、通信要求のあった他の端末に割り当ててしまう場合がある。特にｉＢｕｒｓｔ（登録商標）においては、基地局１３０は、２０ｍｓ程度の短時間の間、無通信状態になるとそのチャネルを開放してしまう。
【００３９】
通信が切断された情報処理装置１１０は、引き続きデータを受信するために、再度、基地局１３０に対して通信要求を行わなければならない。このような通信要求においては無線通信を確立するための再度の登録処理が生じ、無駄な時間を費やしてしまう。
【００４０】
本実施形態では、このようなパケット再送の一連の処理で生じる無通信状態時に、チャネルが切断される事態を防ぎ、効率的な無線通信を遂行することを目的とする。以下、かかる効果を奏する中継装置１２０に関して詳述する。
【００４１】
（中継装置１２０）
図３は、本実施形態における中継装置１２０のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。中継装置１２０は、送受信部２００と、状態遷移制御部２０２と、リソース管理部２０４とを含んで構成される。
【００４２】
送受信部２００は、アンテナ部２１０と、パケット受信部２１２と、再送把握部２１４と、ダミー送信部２１６とを含んで構成され、情報処理装置１１０から伝達された受信したパケットに対するＡＣＫや、情報処理装置１１０から伝達された送信データを含むパケットを送信する。
【００４３】
アンテナ部２１０は、基地局１３０からの電磁波を電気信号に変換しパケット受信部２１２に伝送すると共に再送把握部２１４やダミー送信部２１６等の電気信号を電磁波に変換して基地局１３０に送信する。パケット受信部２１２は、基地局１３０から送られてきたパケットを受信し、そのパケットを後述する状態遷移制御部２０２に伝達する。
【００４４】
再送把握部２１４は、後述する状態遷移制御部２０２が、それまでに受信したパケットに付与されているシーケンス番号の欠番を検知する。外部サーバ１６０と情報処理装置１１０間で、再送が生じるか否かを把握することができる。本実施形態において、再送要求は、再送要求する欠番のシーケンス番号より１つ前の番号を付与したＡＣＫを送信することで実施される。
【００４５】
ダミー送信部２１６は、後述する再送状態、もしくは再送解除待状態であり、かつ後述する無通信検出部２２０が無通信状態を検出してリソース管理部２０４からダミーデータの送信の指示があると、ダミーデータを基地局１３０に送信する。ダミーデータは、通信に影響を与える有意な情報を含めないデータであり、基地局１３０によって無視または破棄されるように構成される。基地局１３０は、当該ダミーデータには反応しないものの、受信動作そのものに応じて通信が継続していると判断するため、一時的な無通信状態にあるチャネルの切断を回避し接続を維持することができる。また、ダミー送信部２１６は、アクセスポイントと当該中継装置１２０とが接続しているチャネルが複数ある場合、後述する無通信検出部２２０が無通信状態を検出したチャネルを後述するリソース管理部２０４の指示により特定し、そのチャネルを通じてダミーデータを送信する。
【００４６】
現在、中継装置１２０が基地局１３０に対して複数のチャネルを併用して通信を行い、データ通信速度を向上させる技術が用いられている。複数のチャネルで通信を行う場合、その複数のチャネルは、特定のチャネルにデータの送受信が偏り、他のチャネルでは無通信状態がより長い間発生する場合がある。そこで、ダミー送信部２１６は、無通信状態にあるチャネルを特定し、そのチャネルからダミーデータを送信することで、より確実にチャネルの切断を回避することが可能となる。
【００４７】
状態遷移制御部２０２は、再送把握部２１４が欠番パケットを検知し、再送が生じることを把握してから、欠番パケットを受信するまでの再送状態と、欠番パケットを受信してから、欠番パケットではない通常のパケットを受信するまでの再送解除待状態と、欠番パケットではない通常のパケットを受信する通常状態とに、それぞれ状態遷移を行う。かかる状態遷移は、パケット受信部２１２から伝達されたパケットのシーケンス番号に基づいてその状態を決定する。従って、状態遷移制御部２０２は、パケットからシーケンス番号を取得した後、そのパケットを情報処理装置１１０へ送信（転送）する。状態の遷移と処理の判断については後述する図５にて詳しく説明する。
【００４８】
また、状態遷移制御部２０２は、再送解除タイマーを有し、再送解除待状態になってからの経過時間を監視する。そして、再送状態の期間、再送解除待状態の期間、または再送状態および再送解除待状態を合わせた期間のいずれかが所定時間続いた場合、状態遷移制御部２０２は、再送状態、または、再送解除待状態を解除し、通常状態に遷移する。通常状態になってからの経過時間が所定値以上になると、後述する通信切断部２２０はそのチャネルを切断する。
【００４９】
図４は、比較例としての本実施形態を適用しない場合のパケットを受信した際の処理の流れを示したフローチャートである。比較例のように状態の判断を行わない場合、パケット受信部２１２がパケットを受信すると（Ｓ５００ＹＥＳ）、そのパケットに付与されているシーケンス番号が、期待する番号よりも大きい場合（Ｓ５０２ＹＥＳ）、または、
受信したパケットに付与されているシーケンス番号が期待する番号と等しい場合（Ｓ５０６ＹＥＳ）、受信したパケットが情報処理装置１１０へ送信される（Ｓ５０４、Ｓ５０８）。さらに、受信したパケットに付与されているシーケンス番号が期待する番号より小さかった場合（Ｓ５０６ＮＯ）、受信したパケットが破棄される（Ｓ５１０）。
【００５０】
ここで期待する番号とは、直前に情報処理装置１１０から受信したＡＣＫに付与されているシーケンス番号に所定の値（パケット受信単位）を加算した番号とする。そして、再送状態に遷移すると、再送状態の間、この直前に受信したＡＣＫに付与されているシーケンス番号が期待する番号として固定される。かかる所定の値は、中継装置１２０がＡＣＫを送信するまでに受信するパケットの数と等しい。
【００５１】
図５は、本実施形態におけるパケットを受信した際の処理の流れを示したフローチャートである。図４の比較例と異なり、受信したパケットに応じて状態を遷移させる。ここでは、図４と同一の処理については同一の符号を付し説明は省略し、相違する処理について詳しく記述する。
【００５２】
受信したパケットに付与されているシーケンス番号が、期待する番号よりも大きい場合（Ｓ５０２ＹＥＳ）、再送状態とし、直前の状態が再送状態でなければ再送状態に遷移される（Ｓ６００）。さらに再送解除タイマーが停止していた場合、そのタイマーが起動され（Ｓ６０２）、受信したパケットの情報処理装置１１０への送信がなされる（Ｓ５０４）。欠番パケット以降に受信したパケットは、順次、情報処理装置１１０へ送信される。
【００５３】
また、受信したパケットに付与されているシーケンス番号が、期待する番号と等しく（Ｓ５０６ＹＥＳ）、直前の状態が再送状態であった場合（Ｓ６０４ＹＥＳ）、再送解除待状態し、状態が再送解除待状態に遷移される（Ｓ６０６）。さらに直前の状態が再送状態でなかった場合（Ｓ６０４ＮＯ）、通常状態とし、直前の状態が通常状態でなければ通常状態に遷移される（Ｓ６０８）。そして、再送解除タイマーが起動していた場合、停止する（Ｓ６１０）。
【００５４】
また、受信したパケットに付与されているシーケンス番号が、期待する番号と等しくなかった場合（Ｓ５０６ＮＯ）、受信したパケットが破棄される（Ｓ５１０）。かかるパケットは、単に通信環境が悪い等の理由から長い通信経路を経て遅延したパケットを受信したと判断されるからである。このとき、状態は遷移せずに直前の状態が維持される。
【００５５】
このように、比較例に比べ、本実施形態では受信したパケットに応じて再送状態、再送解除待状態、通常状態のそれぞれに状態遷移を行うことで、無通信状態にあるときダミーデータを送信するべき期間を特定することができる。
【００５６】
図６は、本実施形態における再送解除タイマーの処理の流れを示したフローチャートである。状態遷移制御部２０２は、図５に記載した処理の流れと並列して、再送解除タイマーを計測している。再送解除タイマーの起動および停止は図５に記載の処理の流れにおいて実行される（図５のＳ６０２およびＳ６１０）。
【００５７】
再送解除タイマーは、再送解除タイマーが起動されるまで待機する（Ｓ７００ＮＯ）。再送解除タイマーが起動されると（Ｓ７００ＹＥＳ）、再送解除タイマーが起動してからの経過時間Ｋ１が所定時間Ｔを越えているか否かが判断される（Ｓ７０２）。所定時間Ｔを超えている場合（Ｓ７０２ＹＥＳ）、通常状態へ遷移する。所定時間Ｔ以下の場合（Ｓ７０２ＮＯ）、再送解除タイマーが起動中かどうかの判定に戻る（Ｓ７００）。
【００５８】
かかる処理によって、例えば、再送状態や、再送解除待状態において、基地局１３０からパケットが全く届かなくなると、再送解除タイマーを起動後、経過時間Ｋ１が所定時間Ｔを超えて通常状態に遷移する。そして、さらにパケットが届かず、無通信状態が続くと、後述する通信切断部２２０は、そのチャネルを切断する。
【００５９】
ダミーデータを送信する、再送状態の期間、再送解除待状態の期間、または再送状態および再送解除待状態を合わせた期間に時間制限を設け、中継装置１２０は、所定時間が経過すると通常状態に戻り、ダミーデータの送信を停止する。例えば、通信環境の悪化等の理由により、欠番パケットや欠番パケットでない通常のパケットがいつまでも中継装置１２０に届かず、再送状態や再送解除待状態から通常状態に遷移せず、ダミーデータの送信が際限なく続く場合がある。このとき、通信に使っているチャネルの接続を切らずに際限なく占有すると、他の端末がそのチャネルを使用できず無線通信システム１００全体の通信効率が落ちてしまう。かかる構成により、中継装置１２０が、有意なデータの送受信を行わずに通信チャネルを所定時間以上、占有する事態を回避し、有限な帯域幅を利用したチャネルをより効率的に利用することができる。
【００６０】
リソース管理部２０４は、基地局１３０と接続しているチャネルを管理する。また、接続しているチャネルが無通信状態であり、再送状態もしくは再送解除待状態の場合に、ダミー送信部２１６にダミーデータを送信するように指示を送る。リソース管理部２０４は、無通信検出部２２０と、通信切断部２２２とを含んで構成される。
【００６１】
無通信検出部２２０は、中継装置１２０と基地局１３０の間で接続されたチャネルを送受信部２００を通じて監視し、通常のデータやダミーデータ等のパケットの送信および受信が行われていない無通信状態を検出する。また、複数のチャネルが接続している場合、チャネル毎に無通信状態を検出できる。
【００６２】
通信切断部２２２は、無通信検出部２２２から無通信状態にあるチャネル情報を取得し、状態遷移制御部２０２から現在の状態を取得する。そして、無通信状態になってからの経過時間が所定の時間を超えていれば再送状態もしくは再送解除待状態のチャネルをすべて切断する。
【００６３】
図７は、比較例としての本実施形態を適用しない場合の無通信状態のチャネルの切断のフローチャートである。基地局１３０と接続しているチャネルが無通信状態でなければ（Ｓ８００ＮＯ）、リソース管理部２０４は待機する。また、無通信状態になってからの経過時間Ｋ２が所定値ｔを超えていない場合（Ｓ８０２ＮＯ）も、待機する。さらに、無通信状態になってからの経過時間Ｋ２が所定値ｔを越えると（Ｓ８０２ＹＥＳ）、その接続しているチャネルが切断される（Ｓ８０４）。
【００６４】
図８は、本実施形態における無通信状態のチャネルの切断のフローチャートである。図７の比較例と異なり、状態遷移制御部２０２が制御する状態に応じて処理を変更する。ここでは、図７と同一の処理については同一の符号を付し説明は省略し、相違する処理について詳しく記述する。
【００６５】
リソース管理部２０４は、接続しているチャネルが無通信状態で無い場合（Ｓ８００ＮＯ）、待機する。接続しているチャネルが無通信状態にある場合（Ｓ８００ＹＥＳ）、再送状態もしくは再送解除待状態にあるかどうかを状態遷移制御部２０２に問い合わせて判断する（Ｓ９００）。再送状態もしくは再送解除待状態であった場合（Ｓ９００ＹＥＳ）、ダミー送信部２１６はダミーデータを送信する（Ｓ９０２）。再送状態もしくは再送解除待状態ではなかった場合、無通信状態になってからの経過時間Ｋ２の判定処理を行う（Ｓ８０２）。以降の処理は、比較例と同様である。かかるフローチャートにて説明する処理は、接続されているチャネル毎に実行される。
【００６６】
比較例に対して本実施形態では、無通信状態になっても、再送状態もしくは再送解除待状態であれば、中継装置自身でむやみに通信のチャネルを切断することはない。さらに、ダミーデータを送信させることで基地局１３０から切断されてしまう事態を回避できる。
【００６７】
図９は、チャネル切断のタイミングを比較した説明図である。図９（ａ）は、本実施形態を適用しない場合の比較例であり、図９（ｂ）は、ダミーデータを送信した場合に、チャネルが切断されるタイミングを表している。比較例では、ダミーデータは送信しないため、無通信状態になってからの経過時間が所定値ｔになるまで継続されると、チャネルは通信切断部２２２によって切断される（切断タイミングＡ）。図９（ｂ）では、無通信状態になったとき、再送状態もしくは再送解除待状態にあるとダミーデータを送信する。ダミーデータを所定時間Ｔの間、送信すると、通常状態に遷移する。通常状態に遷移してからの経過時間が所定値ｔになるまで継続されると、チャネルは通信切断部２２２によって切断される（切断タイミングＢ）。図９（ａ）と図９（ｂ）とを比較すると明らかなように、切断タイミングＡよりも切断タイミングＢの方がダミーデータ送信を行っていた所定時間Ｔだけ切断されるタイミングが遅く、一時的な無通信状態における無用な切断を回避できる。
【００６８】
また、図９においては明示しなかったが、基地局１３０も接続されているチャネルを監視し、所定時間以上無通信状態が継続しているチャネルを切断する。しかし、図９（ｂ）において、ダミーデータ送信を行う所定時間Ｔの間、無通信状態にならないため、やはり一時的な無通信状態における無用な切断を回避できる。
（無線通信方法）
【００６９】
図１０は、本実施形態における外部サーバ１６０、基地局１３０、中継装置１２０、情報処理装置１１０の間のパケットの無線通信方法を具体例によって説明した説明図である。外部サーバ１６０から送信されたパケットが欠落し、情報処理装置１１０がその欠番パケットの再送要求を行い、欠番パケット（ｓｅｑ＝７２）を受信するまでは、図２における説明と重複するため省略する。
【００７０】
状態遷移制御部２０２は、欠番パケット（ｓｅｑ＝７２）を基地局１３０から受信した時点で、再送解除待状態と判断する。そして、中継装置１２０が基地局１３０から再送された欠番パケットを受信して情報処理装置１１０に送信し、その後、情報処理装置１１０から、そのＡＣＫが送信される。中継装置１２０が基地局１３０に受信したＡＣＫを送信すると、中継装置１２０は基地局１３０との間で無通信状態となる。リソース管理部２０４は、無通信状態にあると判断すると、ダミー送信部２１６に通知する。ダミー送信部２１６は、無通信状態にあるチャネルからダミーデータを送信し続け（一点鎖線）、通信しているチャネルが基地局１３０によって切断されないように維持する。
【００７１】
基地局１３０と中継装置１２０の間の無通信状態は、通信環境が悪化する等の理由から繰り返し発生する可能性がある。しかし、基地局１３０によるチャネルの無用な切断を招く一時的な無通信状態は、欠番パケットの再送の一連の処理の中で発生する。つまり、情報処理装置１１０が欠番パケットの再送要求を送信してから、欠番パケットを受信してそのＡＣＫを返し、欠番パケットではない通常のパケットを受信するまでに発生する可能性が高い。そこで、再送の一連の処理のうち、欠番パケットを受信したことを示すＡＣＫを返す時点を境に前半を再送状態、後半を再送解除待状態とし、それ以外の期間を通常状態として区別する。そして、再送状態、および再送解除待状態で、無通信状態のときのみダミーデータを送信する。かかる構成により、中継装置１２０はダミーデータの送信を、再送状態、および再送解除待状態に限ったとしても、無通信状態を発生させずチャネルの切断によるスループットの低下の回避が可能となる。
【００７２】
そして、再送されたパケットに対するＡＣＫ（ＡＣＫ＝８０）が外部サーバ１６０に到達し、再送ではなく新規に送信されたパケット（ｓｅｑ＝８１）を中継装置１２０が受信すると状態遷移制御部２０２は、通常状態と判断し、リソース管理部２０４が通常状態に遷移したことを検知し、ダミー送信部２１６へダミーデータの送信を止めるよう指示する。以降は、通常の通信が実行される。
【００７３】
図１１は、本実施形態における外部サーバ１６０、基地局１３０、中継装置１２０、情報処理装置１１０の間のパケットの無線通信方法を別の具体例によって説明した説明図である。図１０においては、パケットが欠落した時点で基地局１３０のバッファに複数のパケットが残っていたが、図１１においては、基地局１３０のバッファにパケットが残っていない場合の例を示す。
【００７４】
基地局１３０から中継装置１２０へパケットを送信している途中で、パケットが欠落すると（×にて図示）、その後、状態遷移制御部２０２はｓｅｑ＝７３のパケットを受信し、そのときまでに受信していたパケットとｓｅｑ＝７３のパケットのシーケンス番号は連続していない（７２が欠番である）ことを把握できる。その後、ｓｅｑ＝７３のパケットを受信した情報処理装置１１０は、受信しているパケットのうち、欠番無く連続したシーケンス番号の最大値である７１を記載したＡＣＫ＝７１を送信するように指示し、中継装置１２０はそのＡＣＫ＝７１を基地局１３０に送信している。
【００７５】
外部サーバ１６０は、受信したＡＣＫが期待した番号であるＡＣＫ＝７２ではなくＡＣＫ＝７１であったため、その番号７１に１を加えたｓｅｑ＝７２が欠落した欠番パケットであると判断し（ｓｅｑ＝７２のパケットの再送要求と判断し）、再送要求のあったｓｅｑ＝７２のパケットを送信（再送）する。
【００７６】
しかし、基地局１３０は、送信を要するパケットをすべて送信しきってしまい、バッファにパケットが全く残っていないため、新たなパケットが送信されない。また、中継装置１２０も、ＡＣＫ＝７１を送信した後、欠番パケット（ＡＣＫ＝７１）を受信し情報処理装置１１０から受信したＡＣＫを送信するまでパケットを送信できず、両装置の関係から無通信状態が発生し得る。
【００７７】
このとき、リソース管理部２０４は、このチャネルが再送状態であり、なおかつ無通信状態にあると判断すると、ダミーデータを送信するようダミー送信部２１６に指示を送る。ダミー送信部２１６がダミーデータを送信する（再送状態における一点鎖線）ことで、無通信状態によるチャネルの切断を回避できる。
【００７８】
さらに、ＡＣＫ＝７３を送信した後も同様に基地局１３０にはバッファが溜まっておらず、中継装置１２０も次のパケットを受信するまで情報処理装置１１０からのＡＣＫを基地局１３０へ送信できないため、無通信状態が発生するが、再送解除待状態にあると判断され、ダミーデータを送信する（再送解除待状態における一点鎖線）ことで無通信状態によるチャネルの切断を回避できる。
【００７９】
図１０および１１において説明したように、中継装置１２０は、通信途中でパケットが欠落し、中継装置１２０が、その欠落した欠番パケットの再送要求を送信してから、欠番パケットを受信し、その後欠番パケットではない通常のパケットを受信するまでに無通信状態になった場合、ダミー送信部２１６が基地局１３０に有意な情報を含まないダミーデータを送信する。かかる構成により、中継装置１２０から基地局１３０へは少なくともダミーデータの送信によって通信が継続され、基地局１３０によってチャネルが強制的に切断されることがなくなる。
【００８０】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００８１】
なお、本明細書の無線通信方法における各工程は、必ずしもフローチャートやシーケンス図として記載された順序に沿って時系列に処理する必要はなく、並列的あるいはサブルーチンによる処理を含んでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８２】
本発明は、アクセスポイントに接続する無線通信装置および無線通信方法に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本実施形態における無線通信システムの概略的な接続関係を示した説明図である。
【図２】無線通信システムにおける無通信状態の発生を説明した説明図である。
【図３】本実施形態における中継装置のハードウェア構成を示した機能ブロック図である。
【図４】比較例としての本実施形態を適用しない場合のパケットを受信した際の処理の流れを示したフローチャートである。
【図５】本実施形態におけるパケットを受信した際の処理の流れを示したフローチャートである。
【図６】本実施形態における再送解除タイマーの処理の流れを示したフローチャートである。
【図７】比較例としての本実施形態を適用しない場合の無通信状態のチャネルの切断のフローチャートである。
【図８】本実施形態における無通信状態のチャネルの切断のフローチャートである。
【図９】チャネル切断のタイミングを比較した説明図である。
【図１０】本実施形態における外部サーバ、基地局、中継装置、情報処理装置の間のパケットの無線通信方法を具体例によって説明した説明図である。
【図１１】本実施形態における外部サーバ、基地局、中継装置、情報処理装置の間のパケットの無線通信方法を別の具体例によって説明した説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１１０  …情報処理装置
１２０  …中継装置
１３０  …基地局（アクセスポイント）
２０２  …状態遷移制御部
２１２  …パケット受信部
２１４  …再送把握部
２１６  …ダミー送信部
２２０  …無通信検出部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010056942.tif 000008
【図７】
2010056942.tif 000009
【図８】
2010056942.tif 000010
【図９】
2010056942.tif 000011
【図１０】
2010056942.tif 000012
【図１１】
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