(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線端末と無線通信を行う基地局装置であって、
データを送信するための送信権を獲得する送信権獲得手段と、
前記無線端末のうち、隣接する通信セルからの干渉を受け、キャリアセンスによって空きチャネルを検出することが難しいため前記送信権を獲得する機会が低減している無線端末である送信困難端末を検出し記憶する送信困難端末管理手段と、
前記送信権を獲得した場合に、前記送信困難端末管理手段が記憶する前記送信困難端末の有無を判定し、前記送信困難端末がある場合には、当該送信困難端末に送信権を与える送信権付与信号を送信する送信手段と、
を備える基地局装置。
【請求項２】
前記送信権獲得手段は、前記無線端末により送信された当該基地局を宛先とする逆方向許可情報で当該基地局に送信を許可する旨を記載したデータを受信することによって前記送信権を獲得する
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項３】
前記送信手段は、前記データを送信する前に、前記送信困難端末に対して制御信号を送信し、当該制御信号に対する応答を受信した場合には、前記データを送信した後に、前記送信権付与信号を送信し、又は、前記データに前記送信権付与信号を含めて送信し、当該制御信号に対する応答を受信しない場合には、前記データを送信した後に、再度、制御信号を送信し、当該制御信号に対する応答を受信した場合には、当該送信困難端末に前記送信権付与信号を送信する
請求項１に記載の基地局装置。
【請求項４】
複数の無線端末と当該無線端末と無線通信を行う基地局装置との間における無線通信方法であって、
前記基地局がデータを送信するための送信権を獲得するための送信権獲得ステップと、
前記基地局が、前記無線端末のうち、隣接する通信セルからの干渉を受け、キャリアセンスによって空きチャネルを検出することが難しいため前記送信権を獲得する機会が低減している無線端末である送信困難端末を検出し記憶する送信困難端末管理ステップと、
前記基地局が、前記送信権を獲得した場合に、前記送信困難端末管理手段が記憶する前記送信困難端末の有無を判定し、前記送信困難端末がある場合には、当該送信困難端末に前記送信権を与える送信権付与信号を送信する送信ステップと、
前記送信困難端末が、前記基地局から送信された前記送信権付与信号を受信した場合に、当該基地局に対してデータを送信するステップと、
を有する無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯を用いた高速無線アクセスシステムとしてＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格などの普及が目覚しい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調方式を用い、最大で５４Ｍｂｐｓの物理層伝送速度を実現している（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ただし、ここでの伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度であり、実際にはＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでの伝送効率が５０〜７０％程度であるため、実際のスループットの上限値は３０Ｍｂｐｓ程度であり、情報を送信しようとする通信局が増えればこの特性は更に低下する。一方で、有線ＬＡＮ（Local Area Network）では、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の１００Ｂａｓｅ−Ｔインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたＦＴＴＨ（Fiber to the home）の普及から、１００Ｍｂｐｓの高速回線の提供が普及しており、無線ＬＡＮにおいても更なる伝送速度の高速化が求められている。
【０００４】
そのための技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格において、空間多重送信技術としてＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）技術が導入された。さらに、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃでは、空間分割多元接続（ＳＤＭＡ：Space Division Multiple Access）を適用したマルチユーザＭＩＭＯ（MU-MIMO）送信方法が検討されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００５】
ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮシステムでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス）に基づくアクセス制御手順を採り入れて、各通信局は他の通信局との信号の衝突を回避する。送信要求が発生した通信局は、まず所定のセンシング期間（ＤＩＦＳ：Distributed Inter-Frame Space）だけ無線媒体の状態を監視し、この間に他の通信局による送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行う。通信局は、引き続きランダム・バックオフ期間中も無線媒体を監視するが、この間にも他の通信局による送信信号が存在しない場合に、所定の期間に渡る排他的なチャネルの利用送信権（ＴＸＯＰ：Transmission Opportunity）を得て、ＴＸＯＰ期間内で連続的にフレームを送信することができる。
【０００６】
また、無線通信における隠れ端末問題を解決する方法として、「仮想キャリアセンス」が挙げられる。具体的には、通信局は、自局宛てではない受信フレーム中に無線媒体を予約するためのＤｕｒａｔｉｏｎ（持続使用時間）情報が記載されている場合には、このＤｕｒａｔｉｏｎ情報に応じた期間はメディアが使用されているものとし（仮想キャリアセンス）、当該期間を送信停止期間（ＮＡＶ：Network Allocation Vector）として設定する。これによって、ＴＸＯＰにおけるチャネルの排他的利用が保証される。
【０００７】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、ＴＸＯＰ内でのデータ伝送をさらに効率化するために、ＲＤ（Reverse Direction）プロトコルが導入されている（例えば、非特許文献３参照）。従前の技術では、ＴＸＯＰを取得した通信局がデータフレームを送信し、それに対する返信フレームを受信する一方向のデータ伝送のみが行われる。これに対し、ＲＤプロトコルでは、ＴＸＯＰを取得した通信局が、データを送信する際にＭＡＣフレーム内の特定のフィールドで「ＲＤＧ（RD Grant）＝１」、すなわち、逆方向のデータ伝送を許可することを示す情報（逆方向許可情報）を送信することで、そのデータの受信局は、同じＴＸＯＰ内でＴＸＯＰを取得した通信局（TXOP holder）を宛先とした逆方向のデータフレームを送信することができる。
【０００８】
図２０は、従来のＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおけるＲＤプロトコルを適用し、双方向にデータの送受信が行われる際のフレームの送信タイミングの例を示したタイムチャートである。図示する例では、ＡＰ（Access Point:基地局）と、ＷＴ（Wireless Terminal:無線端末）1〜ＷＴ３とがフレームを送信するタイミングを示している。また、図示する例は、ＡＰからＷＴ１に対してデータを送信し、ＷＴ１からＡＰに対してデータを送信する。その後、ＡＰからＷＴ３に対してデータを送信し、ＷＴ３からＡＰに対してデータを送信する。その後、ＷＴ３からＡＰにデータを送信する。その後、ＡＰからＷＴ３にデータを送信する例を示している。
【０００９】
初めに、ＡＰは、宛先をＷＴ１とし、ＲＤＧ＝１としたデータを送信し、ＲＤでの送信が可能であることを知らせる。このとき、ＢＡＲ（Block Ack Request）を設定することにより、ＢＡ（Block Ack）による応答を要求することもできる。当該データを受信したＷＴ１は、受信したデータ内のＲＤＧは１であることからＡＰ宛にデータ送信可能であることを知り、ＲＤＧ＝１としたＢＡを返信することでＲＤで送信するデータがあることを知らせる。そして、ＷＴ１は、ＳＩＦＳ後にＡＰ宛にデータを送信する。なお、ＷＴ１は、送信するデータ内のＲＤＧを０と設定することで、送信する最後のフレームであることをＴＸＯＰ  ｈｏｌｄｅｒ（ＡＰ）に知らせる。これをもってＡＰがＷＴ１にＢＡを返信する。
【００１０】
次に、ＡＰは、宛先をＷＴ３とし、ＲＤＧ＝１としたデータを送信する。当該データを受信したＷＴ３は、ＢＡとデータを結合したピギーバックパケットを送信する。このように、ＲＤでＢＡと一緒にデータを送信することも可能である。なお、送信する最後のフレームであるため、ピギーバックパケットのＲＤＧは０である。ＲＤＧ＝０のピギーバックパケットを受信したＡＰは、ＷＴ３にさらに送信権を与えるために、宛先をＷＴ３とし、ＲＤＧ＝１としたＢＡを送信する。ＢＡを受信したＷＴ３は、ＡＰ宛にさらにデータを送信する。ＷＴ３は、送信するデータ内のＲＤＧを０と設定することで、送信する最後のフレームであることをＴＸＯＰ  ｈｏｌｄｅｒ（ＡＰ）に知らせる。これをもってＡＰがＷＴ３にＢＡを返信する。以下、図示するようなタイミングでフレームの送受信を行い、ＡＰとＷＴ１〜ＷＴ３とは双方向のデータの送受信を行う。
【００１１】
また、ＭＡＣ効率及びシステムスループットのさらなる向上を目的として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎで規定されている上述のＲＤプロトコルを、空間分割多元接続を行う通信システムに適用させるＭＵ−ＲＤ（Multi-user RD）手法が考えられる。この手法では、基地局は、ＴＸＯＰを取得すると、空間分割多重を行い、ダウンリンクで複数の無線端末を宛先としてデータ送信を行う。そして、残りのＴＸＯＰ期間において、それらの無線端末に当該ＡＰを宛先とする送信を行わせる。すなわち、ＡＰから逆方向許可情報を受けた複数の無線端末が同時に空間分割多重接続によりＡＰ宛にデータを送信する。
【００１２】
図２１は、従来知られているＭＵ−ＲＤ手法によるデータの送受信を行う際のフレームの送信タイミングの例を示したタイムチャートである。図示する例では、ＡＰと、ＷＴ１〜ＷＴ３とがフレームを送信するタイミングを示している。また、図示する例は、ＡＰ内でＷＴ１宛とＷＴ３宛のデータが発生した場合の例を示している。ＡＰ内でＷＴ１宛とＷＴ３宛のデータが生起した場合、ＡＰは、送信先であるＷＴ１とＷＴ３とを示すＧＩＤ（Group ID）を設定したデータを同時に送信する。このとき、上り回線でのデータ送信が可能であることを周知するために、同時に送信するデータのそれぞれにＲＤＧ＝１が設定される。ＲＤＧ＝１が設定されていることにより、各無線端末（ＷＴ１，ＷＴ３）は、上り回線でのデータ送信が可能である送信権を取得する。送信権を取得したＷＴ１とＷＴ３とは、ＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯにより同時にデータを送信する。このとき、ＷＴ１とＷＴ３は、ＢＡをピギーバックすることができる。また、ＷＴ１とＷＴ３は、同時に送信するデータの長さを揃えるために、パディングビットを付与することもできる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】守倉正博、久保田周治監修、「８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」改訂三版、株式会社インプレスＲ＆Ｄ
【非特許文献２】IEEE, “Proposed specification framework for TGac,” doc.: IEEE 802.11-09/0992r21, Jan. 2011.
【非特許文献３】IEEE, “IEEE Std 802.11n-2009”
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、従来のＲＤ手法やＭＵ−ＲＤ手法では、アクセス権を得た端末（ＴＸＯＰ  ｈｏｌｄｅｒ）内のデータの宛先となる無線端末（図２０、図２１の例では、ＷＴ１及びＷＴ３）にのみ逆方向許可情報（ＲＤＧ）を与えるため、ダウンリンクとアップリンクで同じ無線端末としかデータのやりとりはできない。すなわち、残りのＴＸＯＰ期間内でのデータ送信の許可を与える無線端末を変更することができない。
【００１５】
上記のように、従来のＲＤ手法やＭＵ−ＲＤ手法では、ダウンリンクとアップリンクでデータの送受信を行う無線端末あるいは無線端末群（複数の無線端末）が同一である。そのため、無線端末のアクセス権取得状況やバッファ内でのデータの収容状況又は無線端末の優先度に応じて特定の無線端末あるいは無線端末群を指定し、それらのデータを送信させることはできない。例えば、隣接する通信セルの干渉を受け、アクセス権取得が困難となっている無線端末（送信困難端末）にデータを送信させることはできなく、トラヒックの品質保証が難しいという問題があった。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、トラヒックの品質保証を向上させる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の一態様は、複数の無線端末と無線通信を行う基地局装置であって、データを送信するための送信権を獲得する送信権獲得手段と、前記無線端末のうち、隣接する通信セルからの干渉を受け、キャリアセンスによって空きチャネルを検出することが難しいため前記送信権を獲得する機会が低減している無線端末である送信困難端末を検出し記憶する送信困難端末管理手段と、前記送信権を獲得した場合に、前記送信困難端末管理手段が記憶する前記送信困難端末の有無を判定し、前記送信困難端末がある場合には、当該送信困難端末に送信権を与える送信権付与信号を送信する送信手段と、を備える基地局装置である。
【００１９】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記送信権獲得手段は、前記無線端末により送信された当該基地局を宛先とする逆方向許可情報で当該基地局に送信を許可する旨を記載したデータを受信することによって前記送信権を獲得する。
【００２０】
また、本発明の一態様は、上記の基地局装置であって、前記送信手段は、前記データを送信する前に、前記送信困難端末に対して制御信号を送信し、当該制御信号に対する応答を受信した場合には、前記データを送信した後に、前記送信権付与信号を送信し、又は、前記データに前記送信権付与信号を含めて送信し、当該制御信号に対する応答を受信しない場合には、前記データを送信した後に、再度、制御信号を送信し、当該制御信号に対する応答を受信した場合には、当該送信困難端末に前記送信権付与信号を送信する。
【００２１】
また、本発明の一態様は、複数の無線端末と当該無線端末と無線通信を行う基地局装置との間における無線通信方法であって、前記基地局がデータを送信するための送信権を獲得するための送信権獲得ステップと、前記基地局が、前記無線端末のうち、隣接する通信セルからの干渉を受け、キャリアセンスによって空きチャネルを検出することが難しいため前記送信権を獲得する機会が低減している無線端末である送信困難端末を検出し記憶する送信困難端末管理ステップと、前記基地局が、前記送信権を獲得した場合に、前記送信困難端末管理手段が記憶する前記送信困難端末の有無を判定し、前記送信困難端末がある場合には、当該送信困難端末に前記送信権を与える送信権付与信号を送信する送信ステップと、前記送信困難端末が、前記基地局から送信された前記送信権付与信号を受信した場合に、当該基地局に対してデータを送信するステップと、を有する無線通信方法である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、送信権獲得手段は、データを送信するための送信権を獲得する。また、送信困難端末管理手段は、無線端末のうち、送信権を獲得する機会が低減している無線端末である送信困難端末を検出し記憶する。また、送信手段は、送信権を獲得した場合に、送信困難端末管理手段が記憶する送信困難端末の有無を判定し、送信困難端末がある場合には、データを送信した後に当該送信困難端末に送信権を与える送信権付与信号を送信する。これにより、送信困難端末に送信権を与えることができるため、トラヒックの品質保証を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】第１の実施形態における無線通信システムのネットワーク構成を示した構成図である。
【図２】第１の実施形態におけるＡＰの構成を示したブロック図である。
【図３】第１の実施形態におけるＷＴの構成を示したブロック図である。
【図４】第１の実施形態におけるＡＰの動作手順を示したフローチャートである。
【図５】第１の実施形態におけるＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図６】第２の実施形態におけるＡＰの動作手順を示したフローチャートである。
【図７】第２の実施形態において、１度目のＲＴＳの送信に対してＣＴＳの返信があった場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図８】第２の実施形態において、１度目のＲＴＳの送信に対してＣＴＳの返信があった場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図９】第２の実施形態において、１度目のＲＴＳの送信に対してＣＴＳの返信がなく、再送したＲＴＳに対してＣＴＳの返信があった場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１０】第２の実施形態において、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換をＷＴ毎に順番に行う場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１１】第２の実施形態において、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換を１つのＲＴＳに対して複数のＷＴがＣＴＳを連続して返信する場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１２】第２の実施形態において、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換を１つのＲＴＳに対して全てのＷＴがＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯを用いて一度にＣＴＳを返信する場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１３】第２の実施形態において、ＷＴが同時にデータを送信する場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１４】第２の実施形態において、ＷＴが同時にデータを送信する場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１５】第２の実施形態において、ＷＴが同時にデータを送信する場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１６】第２の実施形態において、ＷＴが同時にデータを送信する場合における、ＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図１７】第２の実施形態において用いるフレームのプリアンブル部の構成を示した概略図である。
【図１８】第３の実施形態におけるＡＰの動作手順を示したフローチャートである。
【図１９】第３の実施形態におけるＡＰとＷＴとが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【図２０】従来知られているＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおけるＲＤプロトコルを適用し、双方向にデータの送受信が行われる際のフレームの送信タイミングの例を示したタイムチャートである。
【図２１】従来知られているＭＵ−ＲＤ手法によるデータの送受信を行う際のフレームの送信タイミングの例を示したタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態における無線通信システムのネットワーク構成を示した構成図である。図示する例では、無線通信システムは、同一周波数帯を使ってデータの送受信を行う隣接する２つのセルから構成されている。セルＡは、１台のＡＰ１０（アクセスポイント、基地局）と３台のＷＴ１〜３（無線端末）とで構成されている。なお、セルＡを本実施形態において着目するセル（着目セル）とする。セルＢは３台の干渉局２０（ＡＰまたはＷＴ）から構成されている。
【００２５】
セルＡとセルＢとは同一周波数帯を用いてデータの送受信を行うため、セルＢを構成する干渉局２０により、セルＡに干渉が生じる。図示する例では、セルＡに属するＷＴ２は隣接セルＢの干渉を受けており、その結果、ＷＴ２がさらし端末となり無線媒体へのアクセスが困難となっている。すなわち、ＷＴ２は、送信困難端末である。
【００２６】
このとき、ＡＰ１０は、ＷＴ２宛に送信したＲＴＳやデータフレームに対する返信（ＣＴＳ、ＡＣＫ、Ｂｌｏｃｋ  Ａｃｋ：ＢＡ）を受信しない回数が、一定期間内で予め定めた閾値を超えたことによって、ＷＴ２が何らかの影響により送受信が困難な状態（送信権を獲得する機会が低減している状態）であることを検出できる。また、例えば、ＷＴ２が送信する信号において、送信が困難であることを示す情報（隣接セルの干渉を受けている旨、当該ＷＴ２が備えるバッファにおいてデータが大量に蓄積されている旨、又は、蓄積されているデータのＱｏＳ保証が難しいとの旨などの情報）が記載されている場合、ＡＰ１０は、これらの情報を元にＷＴ２がアクセス権を取得することが困難な状況と判断できる。本実施形態では、ＡＰ１０は、このようにして送信が困難なＷＴ２を送信困難端末であると特定し、当該送信困難端末に対してＲＤ手法により送信権を与えることを特徴とする。
【００２７】
具体的には、ＡＰ１０は、予め上記の方法により送信困難端末を検出し、自ら備えるメモリに送信困難端末リストとして記録（図１の例では、ＷＴ２を送信困難リストに登録）しておく。この状態で、ＡＰ１０において送信すべきデータが生起し、そのデータの宛先がＷＴ１であったとする。ここで、ＡＰ１０は、ＷＴ１宛のデータを送信するため、ＣＳＭＡ／ＣＡを実施しアクセス権の獲得を試みる。ＡＰ１０は、ＣＳＭＡ／ＣＡ実施期間中に他のＷＴによるデータの送信がなく、無線媒体にフレームを送信できると判断すると、まず、送信困難端末リストに登録されている無線端末名（図１の例ではＷＴ２）を取得する。そして、ＡＰ１０は、生起したデータを送信し、かつ、ＲＤＧによりＷＴ２に対して送信権を付与する。これにより、送信権を付与されたＷＴ２は、ＴＸＯＰ期間中にデータを送信することができる。
【００２８】
次に、ＡＰ１０の構成について説明する。図２は、本実施形態におけるＡＰ１０の構成を示したブロック図である。図示する例では、ＡＰ１０は送信権獲得部１０１（送信権獲得手段）と、送信困難端末管理部１０２（送信困難端末管理手段）と、送受信部１０３（送信手段）とを備える。
【００２９】
送信権獲得部１０１はＣＳＭＡ／ＣＡにより送信権を獲得する。送信困難端末管理部１０２は、送信権を獲得する機会が低減している端末を検出し、検出したＷＴ２を特定する情報を送信困難端末リストに記憶する。なお、送信困難端末管理部１０２は記憶部を備え、送信困難端末管理部１０２が備える記憶部に送信困難端末リストを記憶させるようにしてもよく、送信困難端末管理部１０２の記憶部に送信困難端末リストを記憶させるようにしてもよい。送受信部１０３は、他の装置と信号の送受信を行う。制御部１０４は、自装置が備える各部の制御を行う。
【００３０】
次に、ＷＴ１〜３の構成について説明する。図３は、本実施形態におけるＷＴ１〜３の構成を示したブロック図である。図示する例では、ＷＴ１〜３は、端末送受信部２０１と、端末制御部２０２とを備える。端末送受信部２０１は、他の装置と信号の送受信を行う。端末制御部２０２は、自装置が備える各部の制御を行う。
【００３１】
次に、ＡＰ１０の動作手順について説明する。図４は、本実施形態におけるＡＰ１０の動作手順を示したフローチャートである。なお、送信困難端末管理部１０２は、逐次、送信権を獲得する機会が低減している端末を検出し、検出したＷＴ２を示す情報を送信困難端末リストに記憶させているとする。送信権を獲得する機会が低減しているＷＴ２の検出方法は上述した通りである。
【００３２】
（ステップＳ１０１）ＡＰ１０の送信権獲得部１０１は、送信すべきデータが生起すると、ＣＳＭＡ／ＣＡにより、送信権の獲得を試みる。送信権獲得部１０１は、所定の期間に渡ってチャネルが空き状態であることを確認した場合、データを送信できると判定して送信権を獲得する。その後、ステップＳ１０２の処理に進む。
【００３３】
（ステップＳ１０２）送受信部１０３は、送信権獲得部１０１が送信権を獲得した場合、送信権を獲得する機会が低減している送信困難端末を示す情報が、送信困難端末リストに記憶されているか否かを判定する。送信困難端末リストに送信困難端末を示す情報が記憶されていない（送信困難端末は存在しない）と送受信部１０３が判定した場合にはステップＳ１０３の処理に進み、送信困難端末リストに送信困難端末を示す情報が記憶されている（送信困難端末は存在する）と送受信部１０３が判定した場合にはステップＳ１０４の処理に進む。
【００３４】
（ステップＳ１０３）送受信部１０３は、ステップＳ１０１で生起したデータを送信し、このデータ送信に対するＡＣＫまたはＢＡを受信した後、処理を終了する。
（ステップＳ１０４）送受信部１０３は、ステップＳ１０１で生起したデータを送信し、このデータ送信に対するＡＣＫまたはＢＡを受信した後、ステップＳ１０５の処理に進む。
（ステップＳ１０５）送受信部１０３は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末に対してＲＤＧ＝１を設定したヌルデータ（送信権付与信号）を送信する。その後、処理を終了する。
【００３５】
この動作により、送信困難端末であるＷＴ２は、ＲＤＧ＝１が設定されたヌルデータを受信する。当該ＲＤＧ＝１が設定されたヌルデータを受信したＷＴ２は、データを蓄積している場合には、このデータをＡＰ１０に対して送信する。このように、ＡＰ１０が送信権を獲得することをトリガーとして送信困難端末の有無を判定し、本来のデータ送信に続いて送信困難端末に送信権を付与することによって、送信困難端末は、ＡＰ１０が獲得したＴＸＯＰ内で、他のＷＴ１、ＷＴ３との競合なしで、データを送信することができる。
【００３６】
次に、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングについて説明する。図５は、本実施形態におけるＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。図示する例では、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とがフレームを送信するタイミングを示している。また、図示する例は、送信困難端末管理部１０２は送信困難端末としてＷＴ２を検出し、送信困難端末リストにＷＴ２を示す情報を記憶させている状態で、ＡＰ１０内でＷＴ１宛のデータが発生した場合の例を示している。
【００３７】
ＡＰ１０は、ＷＴ１宛のデータが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２がデータを送信する期間までを含めたＴＸＯＰを設定する。ここでＴＸＯＰは予め定めた上限値（ＴＸＯＰＬｉｍｉｔ）以内で設定する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ１に対してデータを送信する。ＷＴ１は、ＡＰ１０から送信されたデータに対するＢＡをＡＰ１０に対して送信する。
【００３８】
ＡＰ１０は、ＢＡを受信すると、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可するために、ＲＤＧ＝１を設定したヌルパケットをＷＴ２に対して送信する。これにより、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可することができる。ＷＴ２は、ＲＤ送信を許可されたため、データをＡＰ１０に対して送信する。ＡＰ１０は、ＷＴ２から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ２に対して送信する。
【００３９】
上述したとおり、本実施形態によれば、ＡＰ１０の送信困難端末管理部１０２は、ＷＴ１〜３のうち、送信権を獲得する機会が低減している送信困難端末であるＷＴ２を検出し、送信困難端末リストに記憶する。また、ＡＰ１０の送信権獲得部１０１は、送信権を獲得し、送受信部１０３は、送信権獲得部１０１が獲得した送信権の期間内に、データを送信し、さらに、ＲＤＧ＝１を設定したヌルパケットを送信困難端末であるＷＴ２に対して送信する。これにより、ＷＴ１〜３のうち送信困難端末であるＷＴ２は、ＡＰ１０が獲得した送信期間内にＡＰ１０に対してデータを送信することができ、トラヒックの品質保証を向上させることができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。本実施形態における無線通信システムのネットワーク構成と、ＡＰ１０の構成と、ＷＴ１〜３の構成とは、第１の実施形態における各構成と同様の構成である。本実施形態と第１の実施形態とで異なる点は、本実施形態では、ＡＰ１０がデータの送信に先立ってＲＴＳを送信し、ＲＴＳを受信したＷＴ１〜３はＣＴＳを返信する点である。これにより、ＡＰ１０は、送信困難端末であるＷＴ２に対して送信したＲＴＳに対するＣＴＳを受信することにより、当該送信困難端末であるＷＴ２との通信を確認した上で、ＲＤＧ＝１を設定したヌルデータを送信困難端末であるＷＴ２に対して送信することができる。
【００４１】
次に、ＡＰ１０の動作手順について説明する。図６は、本実施形態におけるＡＰ１０の動作手順を示したフローチャートである。図示する例は、送信困難端末であるＷＴ２にＲＴＳを最大２回送信し、２回とも失敗するとＴＸＯＰ区間を終了する例である。なお、送信困難端末管理部１０２は、逐次、送信権を獲得する機会が低減しているＷＴ２を検出し、検出したＷＴ２を示す情報を送信困難端末リストに記憶させているとする。送信権を獲得する機会が低減しているＷＴ２の検出方法は第１の実施形態と同様の方法である。
【００４２】
ステップＳ２０１〜ステップＳ２０３の処理は、第１の実施形態におけるステップＳ１０１〜ステップＳ１０３の処理と同様の処理である。
（ステップＳ２０４）ＡＰ１０の送受信部１０３は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＴＳを送信する。その後、ステップＳ２０５の処理に進む。
【００４３】
（ステップＳ２０５）送受信部１０３は、ステップＳ２０４でＲＴＳを送信した送信困難端末であるＷＴ２からＣＴＳが返信されたか否かを判定する。送信困難端末であるＷＴ２からＣＴＳが返信されたと判定した場合にはステップＳ２０６の処理に進み、ＣＴＳが返信されていないと判定した場合にはステップＳ２０７の処理に進む。
【００４４】
（ステップＳ２０６）送受信部１０３は、ステップＳ２０１で生起したデータを送信し、このデータ送信に対するＡＣＫまたはＢＡを受信した後、ステップＳ２１０の処理に進む。
（ステップＳ２０７）送受信部１０３は、ステップＳ２０１で生起したデータを送信し、このデータ送信に対するＡＣＫまたはＢＡを受信した後、ステップＳ２０８の処理に進む。
（ステップＳ２０８）送受信部１０３は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＴＳを送信する。その後、ステップＳ２０９の処理に進む。
【００４５】
（ステップＳ２０９）送受信部１０３は、ステップＳ２０８でＲＴＳを送信した送信困難端末であるＷＴ２からＣＴＳが返信されたか否かを判定する。送信困難端末であるＷＴ２からＣＴＳが返信されたと判定した場合にはステップＳ２１０の処理に進み、ＣＴＳが返信されていないと判定した場合には処理を終了する。
【００４６】
（ステップＳ２１０）送受信部１０３は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＤＧ＝１を設定したヌルデータ（送信権付与信号）を送信する。その後、処理を終了する。
【００４７】
この動作により、ＡＰ１０は、送信困難端末であるＷＴ２と通信できることを確認した後に、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＤＧ＝１を設定したヌルデータを送信する。当該ＲＤＧ＝１が設定されたヌルデータを受信したＷＴ２は、データを蓄積している場合には、このデータをＡＰ１０に対して送信する。
【００４８】
このように、ＡＰ１０は、送信困難端末であるＷＴ２と通信できることを確認した後に、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＤＧ＝１を設定したヌルデータを送信するために、送信困難端末であるＷＴ２に対してより確実にＲＤＧ＝１を設定したヌルデータを送信することができる。また、ＡＰ１０が送信権を獲得することをトリガーとして送信困難端末の有無を判定し、本来のデータ送信に続いて送信困難端末に送信権を付与することによって、送信困難端末は、ＡＰ１０が獲得したＴＸＯＰ内で、他のＷＴ１、ＷＴ３との競合なしで、データを送信することができる。
【００４９】
なお、送信困難端末であるＷＴ２からＣＴＳの返信がなく、ＡＰ１０が再度ＲＴＳを送信する場合は、ＲＴＳの宛先は必ずしも前回ＲＴＳを送信した送信困難端末と同一の送信困難端末である必要はない。例えば、複数の送信困難端末が存在する場合は、その中で前回ＲＴＳを送信した送信困難端末とは異なる送信困難端末にＲＴＳを送信しても良い。また、送信困難端末が複数存在する場合は、その中からＲＤＧでデータ送信を行わせる端末の選択方法を特に定めない。また、ＴＸＯＰ区間内にデータの送受信が収まるのであれば、上記のようにＲＴＳを２回ではなく３回以上送信しても良い。また、ＡＰは送信困難端末であるＷＴ２とのデータ送信が終わりさらにＴＸＯＰ期間が残っている場合は、他の端末に残りのＴＸＯＰ期間を付与することもできる。
【００５０】
次に、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングについて図７〜図９を参照して説明する。図７は、本実施形態において、送信困難端末ＷＴ２に対する１度目のＲＴＳの送信に対してＣＴＳの返信があった場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【００５１】
ＡＰ１０は、ＷＴ１宛のデータが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、データの送信先であるＷＴ１に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＡＰ１０は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。
【００５２】
ＡＰ１０は、ＷＴ１からＣＴＳを受信したため、ＷＴ１に対してデータを送信する。ＷＴ１は、ＡＰ１０から送信されたデータに対するＢＡをＡＰ１０に対して送信する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ２からＣＴＳを受信したため、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可するために、ＲＤＧ＝１を設定したヌルパケットをＷＴ２に対して送信する。これにより、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可することができる。ＷＴ２は、ＲＤ送信を許可されたため、データをＡＰ１０に対して送信する。ＡＰ１０は、ＷＴ２から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ２に対して送信する。その後、ＡＰ１０は、ＣＦ−ＥＮＤを送信する。
【００５３】
図８は、本実施形態において、送信困難端末ＷＴ２に対する１度目のＲＴＳの送信に対してＣＴＳの返信があった場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。図７と図８とで異なる点は、図８では、ＡＰ１０は、送信困難端末であるＷＴ２に対して送信する新ＲＴＳでＷＴ２のデータ送信開始時刻を指定し、ＷＴ２のデータ送信を許可する点である。これにより、図７に示したようなＡＰ１０からＷＴ２に対する呼び出しフレームの送信は不要となる。
【００５４】
ＡＰ１０は、ＷＴ１宛のデータが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、データの送信先であるＷＴ１に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＡＰ１０は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対して新ＲＴＳを送信する。なお、このフレームでは、ＷＴ２のデータ送信開始時刻の指定を行う。新ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。
【００５５】
ＡＰ１０は、ＷＴ１からＣＴＳを受信したため、ＷＴ１に対してデータを送信する。ＷＴ１は、ＡＰ１０から送信されたデータに対するＢＡをＡＰ１０に対して送信する。続いて、ＷＴ２は、ＡＰ１０か送信された新ＲＴＳフレームでこの時刻にデータを送信してもよいとの指示があったため、データをＡＰ１０に対して送信する。ＡＰ１０は、ＷＴ２から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ２に対して送信する。その後、ＡＰ１０は、ＣＦ−ＥＮＤを送信する。
【００５６】
図９は、本実施形態において、送信困難端末ＷＴ２に対する１度目のＲＴＳの送信に対してＣＴＳの返信がなく、再送したＲＴＳに対してＣＴＳの返信があった場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。
【００５７】
ＡＰ１０は、ＷＴ１宛のデータが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、データの送信先であるＷＴ１に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＡＰ１０は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＴＳを送信する。しかしながら、この例では通信障害等の理由で、ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信できていない。
【００５８】
ＡＰ１０は、ＷＴ１からＣＴＳを受信したため、ＷＴ１に対してデータを送信する。ＷＴ１は、ＡＰ１０から送信されたデータに対するＢＡをＡＰ１０に対して送信する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ２からＣＴＳを受信していないため、ＷＴ２に対して再度ＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。
【００５９】
ＡＰ１０は、ＷＴ２からＣＴＳを受信したため、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可するために、ＲＤＧ＝１を設定したヌルパケットをＷＴ２に対して送信する。これにより、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可することができる。なお、ＡＰ１０は、ＷＴ２からＣＴＳを受信できなかった場合には、ＴＸＯＰを完了、または、ＷＴ２へのＲＴＳの再送信、または、異なる端末と通信を行う。
【００６０】
ＷＴ２は、ＲＤ送信を許可されたため、データをＡＰ１０に対して送信する。ＡＰ１０は、ＷＴ２から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ２に対して送信する。その後、ＡＰ１０は、ＣＦ−ＥＮＤを送信する。
【００６１】
上述したように、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換により、予めＡＰ１０と送信困難端末であるＷＴ２とが送受信するための期間を予約しておくことにより、送信困難端末であるＷＴ２に確実に送信権を与えることができる。
【００６２】
なお、上述した例では、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換をＷＴ１〜３毎に順番に行っているが、必ずしも順番に行う必要はなく、１つのＲＴＳに対して複数のＷＴ１〜３がＣＴＳを連続して返信するようにしてもよく、また、１つのＲＴＳに対して全てのＷＴ１〜３がＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯを用いて一度にＣＴＳを返信するようにしてもよい。
【００６３】
図１０は、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換をＷＴ１〜３毎に順番に行う場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。ＡＰ１０は、データが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ１に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ２に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ３に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ３は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。
【００６４】
図１１は、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換を１つのＲＴＳに対して複数のＷＴ１〜３がＣＴＳを連続して返信する場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。ＡＰ１０は、データが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ１〜３に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＲＴＳを受信したＷＴ３は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。
【００６５】
図１２は、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換を１つのＲＴＳに対して全てのＷＴ１〜３がＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯを用いて一度にＣＴＳを返信する場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。ＡＰ１０は、データが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、ＷＴ１〜３に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１〜３は、ＡＰ１０に対して、ＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯを用いて一度にＣＴＳを送信する。
【００６６】
また、図７〜図９に示した例では、ＷＴ１、ＷＴ２が順番にフレームを送信しているが、これに限らず、ＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯを用いて複数のＷＴ１〜３が同時にフレームを送信するようにしてもよい。図１３は、本実施形態において、ＷＴ１とＷＴ２とが同時にデータを送信する場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。なお、この例では、ＷＴ１がＡＰ１０に送信するデータフレームの長さと、ＷＴ２がＡＰ１０に送信するデータフレームの長さとは同一の長さとする。
【００６７】
ＡＰ１０は、ＷＴ１宛のデータが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、データの送信先であるＷＴ１に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＡＰ１０は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。
【００６８】
ＡＰ１０は、ＷＴ１とＷＴ２とからＣＴＳを受信したため、ＷＴ１とＷＴ２とに対してデータを送信する。なお、このデータのＶＨＴ  ＰＬＣＰ  Ｐｒｅａｍｂｌｅの内容は、ＧＩＤ＝ＷＴ１，ＷＴ２であり、Ｎｓｔｓ＝１，１（ＷＴ１，ＷＴ２）である。また、このデータのＭＡＣ  ｈｅａｄｅｒの内容は、ＲＤＧ＝１であり、ＲＡ＝ＷＴ１である。すなわち、このデータは送信権付与信号を含んでおり、ＷＴ１とＷＴ２にＲＤ送信を許可し、データはＷＴ１宛でありＷＴ２は受信したパケットを破棄することを示している。
【００６９】
ＷＴ１は、ＡＰ１０から送信されたデータに対するＢＡをＡＰ１０に対して送信する。続いて、ＷＴ１とＷＴ２とは、ＲＤ送信を許可されているため、ＡＰ１０に対してデータを送信する。なお、ＷＴ１は、ＡＰ１０に対して送信するデータが無ければ、特にデータを送信しない。ＡＰ１０は、ＷＴ１とＷＴ２から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ１とＷＴ２とに対して送信する。その後、ＡＰ１０は、ＣＦ−ＥＮＤを送信する。
【００７０】
図１４は、本実施形態において、ＷＴ１とＷＴ２とが同時にデータを送信する場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。なお、図１３と異なる点は、ＷＴ１がＡＰ１０に対して送信するデータフレームの長さが、ＷＴ２がＡＰ１０に対して送信するデータフレームの長さよりも短い点である。それ以外は、図１３に示した例と同様である。そのため、図１４に示す例では、ＷＴ１がＡＰ１０に対して送信するデータフレームにパディングを追加し、ＷＴ２がＡＰ１０に対して送信するデータフレームの長さと同じ長さにしている。これにより、ＷＴ１がＡＰ１０に送信するデータフレームの長さと、ＷＴ２がＡＰ１０に送信するデータフレームの長さとが異なる場合においても、ＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯを用いて、同時にＡＰ１０に対してデータを送信することができる。なお、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングは、図１３に示したタイミングと同様のタイミングである。
【００７１】
図１５は、本実施形態において、ＷＴ１とＷＴ２とが同時にデータを送信する場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。なお、この例では、ＷＴ１とＷＴ２とがＡＰ１０にデータフレームを送信するタイミングを設定する例を示している。
【００７２】
ＡＰ１０は、ＷＴ１宛のデータが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＡＰ１０は、データの送信先であるＷＴ１に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ１は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。続いて、ＡＰ１０は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末であるＷＴ２に対してＲＴＳを送信する。ＲＴＳを受信したＷＴ２は、ＡＰ１０に対してＣＴＳを送信する。
【００７３】
ＡＰ１０は、ＷＴ１とＷＴ２とからＣＴＳを受信したため、ＷＴ１とＷＴ２とに対してデータを送信する。なお、このデータのＶＨＴ  ＰＬＣＰ  Ｐｒｅａｍｂｌｅの内容は、ＧＩＤ＝ＷＴ１，ＷＴ２であり、Ｎｓｔｓ＝１，０（ＷＴ１，ＷＴ２）であり、ＲＤ  Ｓｔａｒｔ  Ｔｉｍｅ＝Ｘである。なおＸは、Ｐｒｅａｍｂｌｅを受信してからフレームの送信を開始するまでの時間間隔を示す。これにより、ＷＴ１とＷＴ２とはＰｒｅａｍｂｌｅを受信してからＸ後にフレームを送信する。また、このデータのＭＡＣ  ｈｅａｄｅｒの内容は、ＲＤＧ＝１であり、ＲＡ＝ＷＴ１である。すなわち、このデータは送信権付与信号を含んでおり、ＷＴ１とＷＴ２にＲＤ送信を許可し、データはＷＴ１宛でありＷＴ２はパケットを破棄することを示している。
【００７４】
ＷＴ１とＷＴ２とは、Ｐｒｅａｍｂｌｅを受信してからＸ後にフレームを送信する。具体的には、ＷＴ１は、Ｐｒｅａｍｂｌｅを受信してからＸ後に、ＡＰ１０から送信されたデータに対するＢＡをＡＰ１０に対して送信する。また、ＷＴ２は、Ｐｒｅａｍｂｌｅを受信してからＸ後に、ＡＰ１０に対してデータを送信する。ＡＰ１０は、ＷＴ１とＷＴ２から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ１とＷＴ２とに対して送信する。その後、ＡＰ１０は、ＣＦ−ＥＮＤを送信する。
【００７５】
図１６は、本実施形態において、ＷＴ１とＷＴ２とが同時にデータを送信する場合における、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。なお、この例では、ＷＴ１とＷＴ２とがＡＰ１０にデータフレームを送信するタイミングを設定する例を示している。また、ＷＴ１からＡＰ１０に対して送信するデータがある場合の例を示している。ＷＴ１からＡＰ１０に対して送信するデータがある場合には、図示するように、ＡＰ１０から送信されたデータに対するＢＡとピギーバックすることで、ＢＡとデータとをＡＰ１０に対して送信する。なお、それ以外は、図１５に示した例と同様である。
【００７６】
次に、本実施形態で用いるフレームフォーマットについて説明する。図１７は、本実施形態において用いるフレームのプリアンブル部の構成を示した概略図である。図示する例では、ＶＨＴ  Ｐｒｅａｍｂｌｅは、Ｌ−ＳＴＦと、Ｌ−ＬＴＦと、Ｌ−ＳＩＧと、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａと、ＶＨＴ−ＳＴＦと、ＶＨＴ−ＬＴＦと、ＶＨＴ−ＳＩＧ−Ｂとを含んでいる。また、第１の例のＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａは、ＢＷと、Ｒｅｓｖｄと、ＳＴＢＣと、ＧＩＤと、ＮＳＴＳと、ＴＸＯＰ＿ＰＳ＿ＮＯＴ＿ＡＬＷと、Ｒｅｓｖｄと、ＲＤ  Ｓｔａｒｔ  Ｔｉｍｅとを含んでいる。本実施形態では、ＲＤ  Ｓｔａｒｔ  Ｔｉｍｅを用いて、ＷＴ１とＷＴ２とがＡＰ１０にデータフレームを送信するタイミングを設定している。ＲＤ  Ｓｔａｒｔ  Ｔｉｍｅは、Ｐｒｅａｍｂｌｅを受信してからフレームの送信を開始するまでの時間間隔Ｘを格納する。
【００７７】
第２の例のＶＨＴ−ＳＩＧ−Ａは、ＢＷと、Ｒｅｓｖｄと、ＳＴＢＣと、ＧＩＤと、ＮＳＴＳと、ＴＸＯＰ＿ＰＳ＿ＮＯＴ＿ＡＬＷと、Ｒｅｓｖｄと、ＲＤ  Ｓｔａｒｔ  Ｔｉｍｅとに加え、さらにＲＤ  ＭＣＳを含んでいる。ＲＤ  ＭＣＳは、ＲＤ送信の際に使用すべきＭＣＳコードを指定する情報を格納する。
【００７８】
上述した通り、本実施形態では、ＡＰ１０は、ＷＴ１およびＷＴ２とＲＴＳ／ＣＴＳを交換した後、ＷＴ１宛のデータを送信する際に、ＷＴ２を含んだＧＩＤを設定し、また、ＲＤＧ＝１とすることで、ＷＴ１およびＷＴ２にＴＸＯＰ付与の旨を知らせることができる。この場合、ＡＰ１０は、ＷＴ２にデータを送信させるためにヌルデータを送出する必要がない。
【００７９】
また、通常のデータ通信では、ＡＰ１０はＷＴ１宛にデータを送信する際に、ＧＩＤにＷＴ１のみのアドレスを設定する。しかし、この場合では、ＷＴ１とＷＴ２との両端末のアドレスが入るＧＩＤを選択し、そのＧＩＤを書きこむ。データそのものはＷＴ１宛のものであるので、ＭＡＣヘッダの宛先アドレスフィールドにはＷＴ１のＭＡＣアドレス情報が入る。
【００８０】
このように設定することで、ＷＴ１とＷＴ２との両端末がＡＰ１０からデータ信号を受信する。また、データそのものはＷＴ１宛であるので、ＷＴ２はＭＡＣヘッダのみ読み込んでデータ部を破棄する。また、ＷＴ１とＷＴ２とは、ＭＡＣヘッダ内のＲＤＧは１となっているので、ＡＰ１０から送信されたデータを受信完了後、ＡＰ１０に対してデータを送信する。もしＷＴ１とＷＴ２との両端末がＡＰ１０に対してデータを送信する場合には、ＳＤＭＡを用いたＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯでの通信となる。ＳＤＭＡを用いたＵＬ  ＭＵ−ＭＩＭＯの際にＷＴ１とＷＴ２とが用いるＭＣＳコードは、予めＡＰ１０によって定められたものであってもよく、最低のＭＣＳコードを使用するものであってもよい。
【００８１】
また、ＡＰ１０は、データの送信に先立ってＲＴＳを送信し、ＲＴＳを受信したＷＴ１〜３はＣＴＳを返信する。これにより、ＡＰ１０は、送信困難端末であるＷＴ２に対して送信したＲＴＳに対するＣＴＳを受信することにより、当該送信困難端末であるＷＴ２との通信を確認した上で、ＲＤＧ＝１を設定したヌルデータを送信困難端末であるＷＴ２に対して送信することができる。これにより、ＷＴ１〜３のうち送信困難端末であるＷＴ２は、ＡＰ１０が獲得した送信期間内にＡＰ１０に対してデータを送信することができ、トラヒックの品質保証を向上させることができる。
【００８２】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。本実施形態における無線通信システムのネットワーク構成と、ＡＰ１０の構成と、ＷＴ１〜３の構成とは、第１の実施形態における各構成と同様の構成である。本実施形態と第１の実施形態とで異なる点は、本実施形態では、ＡＰ１０が自ら送信権を獲得するだけでなく、ＷＴ１、ＷＴ３が獲得した送信権によるＴＸＯＰを用いて、ＡＰ１０は送信困難端末であるＷＴ２に送信権を付与する点である。これにより、ＷＴ１、ＷＴ３が送信権を獲得した際にも送信困難端末であるＷＴ２に送信権が与えられることにより、送信困難端末であるＷＴ２がデータを送信できる機会を増加させることができる。
【００８３】
次に、ＡＰ１０の動作手順について説明する。図１８は、本実施形態におけるＡＰ１０の動作手順を示したフローチャートである。図示する例は、ＷＴ１、ＷＴ３が獲得した送信権によるＴＸＯＰを用いて、送信困難端末であるＷＴ２に送信権を与える例を示している。なお、送信困難端末管理部１０２は、逐次、送信権を獲得する機会が低減しているＷＴ１〜３を検出し、検出したＷＴ１〜３を示す情報を送信困難端末リストに記憶させているとする。送信権を獲得する機会が低減しているＷＴ１〜３の検出方法は第１の実施形態と同様の方法である。
【００８４】
なお、ＷＴ１〜３は、送信すべきデータが生起すると、ＣＳＭＡ／ＣＡにより、送信権の獲得を試みる。送信権獲得部１０１は、所定の期間に渡ってチャネルが空き状態であることを確認した場合、データを送信できると判定して送信権を獲得し、ＡＰ１０に対してデータを送信する。このとき、当該送信におけるＴＸＯＰ期間内に、たとえば蓄積したデータがない等により、ＡＰ１０に残りのＴＸＯＰにおける送信を許可する場合には、ＲＤＧ＝１を設定してＡＰ１０に対してデータを送信する。
【００８５】
（ステップＳ３０１）ＡＰ１０の送受信部１０３は、ＷＴ１、ＷＴ３から送信されたデータを受信し、受信したデータのＲＤＧは１であるか否かを判定する。受信したデータのＲＤＧは１であり、また、送信元端末はアクセス権を取得した端末（ＴＸＯＰＨｏｌｄｅｒ）であると送受信部１０３が判定した場合にはステップＳ３０３の処理に進み、そうではないと送受信部１０３が判定した場合にはステップＳ３０２の処理に進む。
（ステップＳ３０２）送受信部１０３は、ステップＳ３０１で受信したデータに対するＡＣＫまたはＢＡを送信する。その後、処理を終了する。
【００８６】
（ステップＳ３０３）送受信部１０３は、送信権を獲得する機会が低減しているＷＴ２である送信困難端末を示す情報が、送信困難端末リストに記憶されているか否かを判定する。送信困難端末リストに送信困難端末を示す情報が記憶されていない（送信困難端末は存在しない）と送受信部１０３が判定した場合にはステップＳ３０４の処理に進み、送信困難端末リストに送信困難端末を示す情報が記憶されている（送信困難端末は存在する）と送受信部１０３が判定した場合にはステップＳ３０５の処理に進む。
（ステップＳ３０４）ＡＰ１０の送受信部１０３は、ステップＳ３０１の処理で受信したデータに対するＡＣＫまたはＢＡを送信する。その後、処理を終了する。
【００８７】
（ステップＳ３０５）ＡＰ１０の送受信部１０３は、ステップＳ３０１の処理で受信したデータに対するＡＣＫまたはＢＡを送信する。その後、ステップＳ３０６の処理に進む。
（ステップＳ３０６）送受信部１０３は、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末に対してＲＤＧ＝１を設定したヌルデータ（送信権付与信号）を送信する。その後、処理を終了する。
【００８８】
次に、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングについて説明する。図１９は、本実施形態におけるＡＰ１０とＷＴ１〜３とが無線フレームを送受信するタイミングを示したタイムチャートである。図示する例では、ＡＰ１０とＷＴ１〜３とがフレームを送信するタイミングを示している。また、図示する例は、送信困難端末管理部１０２は送信困難端末としてＷＴ２を検出し、送信困難端末リストにＷＴ２を示す情報を記憶させている状態、かつ、ＷＴ１内でＡＰ１０宛のデータが発生した場合の例を示している。
【００８９】
ＷＴ１は、ＡＰ１０宛のデータが生起するとＤＩＦＳ＋Ｂａｃｋｏｆｆ期間に渡ってキャリアセンスを行い、空きチャネルであることを検出することにより、送信権を獲得する。続いて、ＷＴ１は、ＲＤＧ＝１を設定したデータをＡＰ１０に対して送信する。ＡＰ１０は、ＷＴ１から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ１に対して送信する。
【００９０】
続いて、ＡＰ１０は、アクセス権取得端末（ＴＸＯＰＨｏｌｄｅｒ）ＷＴ１から送信されたデータに設定されているＲＤＧは１であるため、送信困難端末リストに記憶されている送信困難端末を示す情報を取得し、送信困難端末としてＷＴ２を特定する。そして、ＡＰ１０は、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可するために、ＲＤＧ＝１を設定したヌルパケットをＷＴ２に対して送信する。これにより、ＷＴ２に対してＲＤ送信を許可することができる。ＷＴ２は、ＲＤ送信を許可されたため、データをＡＰ１０に対して送信する。ＡＰ１０は、ＷＴ２から送信されたデータに対するＢＡをＷＴ２に対して送信する。
【００９１】
上述したとおり、本実施形態によれば、端末は、ＡＰ１０に残りのＴＸＯＰにおける送信を許可する場合には、ＲＤＧ＝１を設定してデータを送信する。また、ＴＸＯＰＨｏｌｄｅｒであるＷＴ１からＲＤＧ＝１が設定されたデータを受信したＡＰ１０は、送信困難端末であるＷＴ２に対して、ＲＤＧ＝１を設定したヌルデータを送信する。送信困難端末であるＷＴ２は、ＲＤＧ＝１が設定されたヌルデータを受信する。当該ＲＤＧ＝１が設定されたヌルデータを受信したＷＴ２は、データを蓄積している場合には、このデータをＡＰ１０に対して送信する。
【００９２】
このように、ＡＰ１０が、ＷＴ１〜３からＲＤＧ＝１が設定されたデータを受信することをトリガーとして送信困難端末の有無を判定し、送信困難端末に送信権を付与することによって、送信困難端末は、他のＷＴ１〜３が獲得したＴＸＯＰ内で、他のＷＴ１〜３との競合なしで、データを送信することができる。これにより、ＷＴ１〜３のうち送信困難端末であるＷＴ２は、他のＷＴ１〜３が獲得した送信期間内にＡＰ１０に対してデータを送信することができ、トラヒックの品質保証を向上させることができる。
【００９３】
なお、上述した本実施形態におけるＡＰ１０と、ＷＴ１〜３とが備える各部の機能全体あるいはその一部は、これらの機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００９４】
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶部のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時刻の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時刻プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００９５】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００９６】
１〜３・・・ＷＴ（無線端末）、１０・・・ＡＰ（アクセスポイント、基地局）、２０・・・干渉局、１０１・・・送信権獲得部、１０２・・・送信困難端末管理部、１０３・・・送受信部、２０１・・・端末送受信部、２０２・・・端末制御部
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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