(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データフレームを送信する際に送信電力を制御して、第１の通信範囲内の他の無線通信装置及び前記第１の通信範囲よりも広い第２の通信範囲内の他の無線通信装置と通信を行う無線通信装置であって、
前記第１の通信範囲内の他の無線通信装置に対してデータフレームを送信する前にデータフレームの送信を通知する通知フレームを前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置に送信する際の、送信電力を制御する通知フレーム送信電力制御手段と、
前記通知フレーム送信後、前記第１の通信範囲内の他の無線通信装置へデータフレームを送信する際の、送信電力を制御するデータフレーム送信電力制御手段と、
自局宛でない前記通知フレームを受信した際、当該通知フレームを送信した前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置が、前記データフレーム送信電力制御手段により送信電力を制御したデータフレームを送信しているか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中にデータフレームを送信可能であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって送信が許可されたデータフレームの送信電力を制御する許可フレーム送信電力制御手段と、を備え、
前記許可フレーム送信電力制御手段で送信電力を制御されたデータフレームを、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中に、前記第１の通信範囲内の他の無線通信装置に対して送信することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記通知フレームは、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームか、または当該無線通信装置が自局宛てに送信するＣＴＳフレームであ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】
前記検出手段は、前記自局宛てでない通知フレームを受信後一定時間以内に、データフレームが検出されない場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置が、前記データフレーム送信電力制御手段により送信電力を制御したデータフレームを送信していると判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記検出手段は、前記自局宛てでない通知フレームを受信後一定時間以内に受信する信号の受信電力が所定の受信電力を超えない場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置が、前記データフレーム送信電力制御手段により送信電力を制御したデータフレームを送信していると判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項５】
前記判断手段は、前記自局宛てでない通知フレームの受信電力が、所定の値を超えない場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中にデータフレームを送信可能であると判断することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信装置。
【請求項６】
前記判断手段は、前記自局宛てでない通知フレームによって占有された周波数帯域の時間が、自局から送信予約のあるデータフレームの送信時間よりも長い場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中にデータフレームを送信が不可能であると判断することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信を行う無線通信装置、特に無線ＬＡＮ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１規格である無線ＬＡＮは、端末を自由に移動させることができる利便性から、企業や一般家庭だけでなく、駅や空港、ホテル、カフェなどの飲食店にまで普及している。さらに近年、無線ＬＡＮを使って，ノートパソコンと複数の周辺機器の間でＰＡＮ（Personal Area Network）を形成するという技術が普及しつつある。
【０００３】
図８は、無線ＬＡＮを用いてＬＡＮ／ＰＡＮを形成する無線システムの一例を示す図である。
図８では、ノートパソコンに搭載された一つの無線ＬＡＮ装置Ａが、無線ＬＡＮ端末となりアクセスポイントＢと接続することでＬＡＮを形成し、かつアクセスポイントとなって複数の周辺機器（Ｃ、Ｄ）の無線ＬＡＮ端末と接続することでＰＡＮが形成される。
同様に、無線ＬＡＮ装置Ｅが、無線ＬＡＮ端末となりアクセスポイントＢと接続することでＬＡＮを形成し、かつアクセスポイントとなり複数の周辺機器（Ｆ、Ｇ）の無線ＬＡＮ端末と接続することでＰＡＮが形成される。なお、図８ではすべて、インフラストラクチャモードを用いて形成されているが、ＰＡＮに用いる接続はアドホックモードを用いて形成される場合もある。
なお、以下では、ノートパソコンに搭載される無線ＬＡＮ装置やアクセスポイント、周辺機器を総称する場合、無線通信装置と表記する。
【０００４】
従来、無線ＬＡＮのアクセスポイントの設置は、多くの場合専任のネットワーク管理者が、あらかじめ近隣のアクセスポイントと電波干渉をしないように、適切なチャネルや場所に設定する。しかしながら、ＰＡＮのような近距離の無線通信では専任のネットワーク管理者を設置することがないため、近隣の無線ＬＡＮ装置との電波干渉を考慮したチャネル設定をすることができない。また、１つの無線ＬＡＮ装置が端末／アクセスポイントの両機能で動作する場合には、同チャネルに設定しなければならないことが多い。そのため１つの無線ＬＡＮ装置がデータの送信をしている時には、他の無線ＬＡＮ装置はデータを送信することができず、同チャネルで通信をする無線ＬＡＮ装置が増えれば増えるほどスループットが低下してしまうという問題がある。
【０００５】
また近年、デジタル無線通信のモバイル機器への搭載や環境への配慮といった観点から、低消費電力化が求められている。そのため、通信を行う無線ＬＡＮ装置が近距離に存在する場合、送信電力をさげ、消費電力を低下させることが望まれる。しかし、８０２．１１をはじめとするＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）アクセス方式を用いる無線ＬＡＮ装置では、ある無線ＬＡＮ装置が一方的に送信電力を下げてデータフレームの送信を行ってしまうと、他の無線ＬＡＮ装置が送信されているデータフレームを検出できず、フレームの衝突が発生してしまう。
例えば図８においては、無線ＬＡＮ装置Ａが周辺機器Ｄに向けてデータフレームの送信を行う時に、通信範囲６０に届くように送信電力を下げて送信を行うとする。そのような場合に、通信範囲６０の範囲外に存在するアクセスポイントＢは、無線ＬＡＮ装置Ａが周辺機器Ｄへデータフレームの送信を行っていることが検出できず、無線ＬＡＮ装置Ａへデータフレームの送信を行ってしまい衝突してしまうことがある。こういった場合には、無線ＬＡＮ装置Ａから周辺機器データＤへのデータフレームと、アクセスポイントＢから無線ＬＡＮ装置Ａへのデータフレームは、衝突によりどちらも受信することができず、スループットを低下させる原因となる。このことは、８０２．１１規格においては、隠れ端末問題といわれる。
８０２．１１規格では、こういった隠れ端末問題を解決するために、ＲＴＳ（Request To Send：送信要求）／ＣＴＳ（Clear To Send：受信準備完了）を用いる。
【０００６】
図９は、隠れ端末問題を引き起こす無線システムの一例を示す図である。
図９において、無線ＬＡＮ装置Ｊは、無線ＬＡＮ装置Ｉから送信されているデータフレームが届く範囲より外に存在しているため、無線ＬＡＮ装置Ｉがデータフレームを送信していることを検出することができない。そういった場合には、無線ＬＡＮ装置Ｊはデータフレームを送信する前に、アクセスポイントＨとＲＴＳ／ＣＴＳを用いて、データフレームをやり取りする時間を無線ＬＡＮ装置Ｉのような周辺に存在している無線ＬＡＮ装置に告知し、周波数帯域を占有、データフレームを衝突することなく送信することができる。
しかし、前述した図８のようなシステムで、送信電力を下げて通信範囲を狭めてしまった場合、例えば通信範囲６０に届くように無線ＬＡＮ装置Ａと周辺機器ＤがＲＴＳ／ＣＴＳを用いて周波数帯域の占有を行っても、通信範囲６０内にある無線ＬＡＮ装置に対してしか周波数帯域の占有は行えず、アクセスポイントＢはＲＴＳ／ＣＴＳを受信することができない。
【０００７】
従って、周辺機器Ｄから無線ＬＡＮ装置Ａに対して送信したデータフレームとアクセスポイントＢから無線ＬＡＮ装置Ａに対して送信したデータフレームとの衝突などは防ぐことができない。
かかる問題に対し、例えば、特許文献１に開示されている技術では、ＲＴＳフレームをフルパワーで送信し、かつデータフレームをローパワーで送信することで、データフレームの衝突を防ぎ、かつ低消費電力な無線システムを実現している。
しかしながら、特許文献１に開示の技術では、ＲＴＳをフルパワーで送信するため、広い通信範囲で周波数帯域の占有をおこなってしまう。そのため、本来ならばデータフレームの送受信が可能な無線通信装置まで通信することができず、結果的に無線システム全体のスループットが低下してしまうという問題がある。
それに対し、特許文献２に開示されている技術では、ＲＴＳ／ＣＴＳパケットに干渉電力情報と通信相手からの制御情報の受信電力情報を付加することで、無線システム全体のスループットの低下を防いでいる。すなわち、他局のＲＴＳ／ＣＴＳパケットを受信しても、干渉電力情報や受信電力情報に基づいて同時送信が可能かを判定して、可能であれば送信を行うため、無線システム全体としてスループットの低下を防ぐことが出来る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２に開示の技術では、無線局が送信する時に、距離の近い機器間の通信であっても送信電力を下げないため、通信範囲の調整ができない。そのため、無駄な消費電力がかかる。また、無線局が持つ通信範囲が広く、他の無線局の通信の妨げになるため、無線システム全体のスループットが低下してしまうという問題がある。
さらに、ＲＴＳ／ＣＴＳのフレームフォーマットが規格と異なってしまうために、従来の無線ＬＡＮ装置と通信ができなくなるという問題があった。
以上のように、従来は、通信範囲の異なる無線通信装置が混在する無線システム（ＬＡＮやＰＡＮが混在する無線システム）の場合、データフレームの衝突をさけるために、無駄な消費電力がかかったり、また、無線システム全体のスループットが低下したりするという問題があった。
本発明はかかる課題に鑑み、通信範囲の異なる無線通信装置が混在する環境でも、低消費電力で、かつ無線システム全体のスループットが低下することを防ぐことができる無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１の発明は、データフレームを送信する際に送信電力を制御して、第１の通信範囲内の他の無線通信装置及び前記第１の通信範囲よりも広い第２の通信範囲内の他の無線通信装置と通信を行う無線通信装置であって、前記第１の通信範囲内の他の無線通信装置に対してデータフレームを送信する前にデータフレームの送信を通知する通知フレームを前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置に送信する際の、送信電力を制御する通知フレーム送信電力制御手段と、前記通知フレーム送信後、前記第１の通信範囲内の他の無線通信装置へデータフレームを送信する際の、送信電力を制御するデータフレーム送信電力制御手段と、自局宛でない前記通知フレームを受信した際、当該通知フレームを送信した前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置が、前記データフレーム送信電力制御手段により送信電力を制御したデータフレームを送信しているか否かを検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中にデータフレームを送信可能であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段によって送信が許可されたデータフレームの送信電力を制御する許可フレーム送信電力制御手段と、を備え、前記許可フレーム送信電力制御手段で送信電力を制御されたデータフレームを、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中に、前記第１の通信範囲内の他の無線通信装置に対して送信する無線通信装置を特徴とする。
【００１０】
また、請求項２の発明は、前記通知フレーム送信電力制御手段で用いる通知フレームは、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームか、または当該無線通信装置が自局宛てに送信するＣＴＳフレームである請求項１に記載の無線通信装置を特徴とする。
また、請求項３の発明は、前記検出手段は、前記自局宛てでない通知フレームを受信後一定時間以内に、データフレームが検出されない場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置が、前記データフレーム送信電力制御手段により送信電力を制御したデータフレームを送信していると判断する請求項１又は２に記載の無線通信装置を特徴とする。
また、請求項４の発明は、前記検出手段は、前記自局宛てでない通知フレームを受信後一定時間以内に受信する信号の受信電力が所定の受信電力を超えない場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置が、前記データフレーム送信電力制御手段により送信電力を制御したデータフレームを送信していると判断する請求項１又は２に記載の無線通信装置を特徴とする。
【００１１】
また、請求項５の発明は、前記判断手段は、前記自局宛てでない通知フレームの受信電力が、所定の値を超えない場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中にデータフレームを送信可能であると判断する請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信装置を特徴とする。
また、請求項６の発明は、前記自局宛てでない通知フレームによって占有された周波数帯域の時間が、自局から送信予約のあるデータフレームの送信時間よりも長い場合、前記第２の通信範囲内の他の無線通信装置によるデータフレームの送信中にデータフレームを送信が不可能であると判断する請求項１乃至４の何れか一項に記載の無線通信装置を特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、通信範囲の異なる無線通信装置が混在する環境（ＬＡＮやＰＡＮといった異なる無線ＬＡＮシステムが混在する環境）でも、低消費電力で、かつ無線システム全体のスループットが低下することを防ぐことができる無線通信装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の無線通信装置の実施の形態に係る無線ＬＡＮ装置の構成例を示す図。
【図２】本発明の無線通信装置を適用した図８における無線システムにおけるフレームの送信状況を示した図。
【図３】図２で示したフレームの送信状況における無線ＬＡＮ装置Ｅの動作フローを示した図。
【図４】図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況を示す図。
【図５】図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況と受信電力測定期間を示す図（その１）。
【図６】図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況と受信電力測定期間を示す図（その２）。
【図７】図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況と残りのＮＡＶ期間を示す図。
【図８】無線ＬＡＮを用いてＬＡＮ／ＰＡＮを形成する無線システムの一例を示す図。
【図９】隠れ端末問題を引き起こす無線システムの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態につき説明する。
なお、本発明の無線通信装置（無線ＬＡＮ装置及び周辺機器）が適用される無線システムは図８の場合と同様であるので、本発明の無線通信装置も、図８を使用して説明する。
図１は本発明の無線通信装置の実施の形態に係る無線ＬＡＮ装置の構成例を示す図である。なお、本発明に関する機能部のみ示しており、他の機能部については省略してある。
また、図１の構成は、図８に示す無線通信機能を有する携帯情報端末等の周辺機器（Ｃ、Ｄ、Ｆ、Ｇ）にも同様に適用可能とする。
【００１５】
図１において、アンテナ部４０は、無線ＬＡＮ装置１によるデータフレームの送受信を行う。
制御部１０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等であり、送信処理部２０及び受信処理部３０を有する。
送信処理部２０は、アンテナ部４０から送出するデータフレームの送信を処理する。また、受信処理部３０は、アンテナ部４０から受信されたデータフレームの処理を行う。
まず、送信処理部２０について説明する。
送信処理部２０は、通知フレーム送信電力制御手段２１、データフレーム送信電力制御手段２２、許可フレーム送信電力制御手段２３、送信可能判断手段２４を備え、データフレームの送信に係る各種制御を行う。
より詳細には、通知フレーム送信電力制御手段２１は、データフレームを送信する前に送信する、通知フレームの送信電力を制御する。
ここで通知フレームについて説明する。
通知フレームは、無線ＬＡＮ装置が他の無線ＬＡＮ装置、あるいは周辺機器またはアクセスポイントと通信を行う際に、通信で使用する周波数帯域を一時的に確保し、周波数帯域を占有するために用いられる制御信号である。
【００１６】
ところで、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、通知フレームを用いた通信制御方式として、２つの方式を提案している。１つはＲＴＳ／ＣＴＳ方式である。
この方式では、無線ＬＡＮ装置がデータフレームを送信する送信先の無線ＬＡＮ装置へ、通知フレームとしてＲＴＳ信号を送信する。送信先の無線ＬＡＮ装置は、ＲＴＳ信号を受信するとＣＴＳ信号を無線ＬＡＮ装置へ返す。これは逆に送信先の無線ＬＡＮ装置から無線ＬＡＮ装置にデータフレームを送信する場合であっても同じである。これによって無線ＬＡＮ装置は、送信先の無線ＬＡＮ装置との通信のために一時的に周波数帯域を占有することができる。
もう１つの方式は、無線ＬＡＮ装置が自身宛に通知フレームとしてＣＴＳ信号を送信し、仮想的に周波数帯域を確保する方式（ＣＴＳ  ｔｏ  Ｓｅｌｆ）である。この方式では、無線ＬＡＮ装置は送信先無線ＬＡＮ装置からの応答を待たずにデータフレームを送信するため、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式と比較して短時間で通知フレームを用いた通信制御を行うことができる。
【００１７】
本発明の無線ＬＡＮ装置における通知フレーム送信電力制御手段２１で制御される通知フレームとしては、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式のフレームを用いても、ＣＴＳｔｏＳｅｌｆ方式のフレームを用いてもよい。従って、規格で規定されたフレームを用いて、無線システム全体のスループットが低下することを防ぐことができ、従来の無線装置やプロトコルとの互換性を保つことが可能である。
また、データフレーム送信電力制御手段２２は、データフレームの送信電力を制御する。
【００１８】
送信可能判断手段２４は、後述する受信処理部３０の通知送信電力制御検出手段３１によって、受信中の自局宛てではない他の無線ＬＡＮ装置が送信したデータフレームが、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて送信されたデータフレームであると検出された場合（後述する）に、他の無線ＬＡＮ装置が送信中に自局からデータフレームを送信するかどうか（送信が可能かどうか）の判断を行う。
なお、送信可能判断手段２４は、送信処理部２０、受信処理部３０のどちらか一方にのみ有してもよいし、両方に有してもよい。
許可フレーム送信電力制御手段は２３、送信可能判断手段２４によって、他の無線ＬＡＮ装置が送信中にデータフレームを送信が可能と判断された場合に、送信するデータフレームの送信電力を制御する。
【００１９】
次に、受信処理部３０について説明する。
受信処理部３０は、送信可能判断手段２４、通知送信電力制御検出手段３１を有し、データフレームの受信に係る各種制御を行う。
通知送信電力制御検出手段３１は、受信中の自局宛てではない他の無線ＬＡＮ装置が送信したデータフレームが、当該他の無線ＬＡＮ装置における通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて送信されたデータフレームであるかどうかの検出を行う。
【００２０】
図２は、本発明の無線通信装置を適用した図８の無線システムにおけるフレームの送信状況を示した図である。なお、図９における無線ＬＡＮ装置Ａ、無線ＬＡＮ装置Ｅ、周辺機器Ｃ、周辺機器Ｆは、本発明に係る無線通信装置とする。
まず無線ＬＡＮ装置Ａは、通知フレーム送信電力制御手段２１を用いて、通信範囲６０に電波が届くような最大送信電力で周辺機器ＣへＲＴＳフレーム５０を送信する。ここで、無線ＬＡＮ装置Ａのアンテナから送信されるフレーム５０の送信電力は、無線ＬＡＮ装置Ａのアンテナ端で１０ｄＢｍとする。
次に周辺機器Ｃは、通知フレーム送信電力制御手段２１により、通信範囲６０に電波が届くような最大送信電力で無線ＬＡＮ装置ＡへＣＴＳフレーム５１を送信する。ここで、周辺機器Ｃのアンテナから送信されるＣＴＳフレーム５１の送信電力は、周辺機器Ｃのアンテナ端で１０ｄＢｍとする。
これらのフレーム交換により、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームに記述された周波数帯域を使用する予定時間の間、通信範囲６１の範囲で周波数帯域を占有することができる。
なお、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームに記述された周波数帯域を使用する予定時間のことを、８０２．１１規格では、ＮＡＶ（Network Allocation Vector）と呼ぶ。
次に無線ＬＡＮ装置Ａは、データフレーム送信電力制御手段２２により、通信範囲６１まで電波が届くように送信電力を下げて周辺機器Ｃへデータフレーム５２を送信する。
データフレーム５２を受信した周辺機器Ｃは、無線ＬＡＮ装置Ａ宛にＡＣＫフレーム５３を送信する。
【００２１】
ここで、無線ＬＡＮ装置Ａのアンテナから送信されるフレーム５２の送信電力は、無線ＬＡＮ装置Ａのアンテナ端で−２０ｄＢｍとする。このように、データフレーム送信時の送信電力を下げることで、低消費電力化が行え、さらに通信範囲が狭くなるためにセキュリティを強化することができる。
この時、無線ＬＡＮ装置Ｅは、通知送信電力制御検出手段３１により、無線ＬＡＮ装置Ａと周辺機器Ｃが、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信をおこなっていることを検出する。これは、無線ＬＡＮ装置Ａと周辺機器Ｃとが、ＲＴＳ／ＣＴＳフレーム交換を、無線ＬＡＮ装置Ｅを含む通信範囲６０内に電波が届くような送信電力で行っているからである。
さらに、無線ＬＡＮ装置Ｅに周辺機器Ｆへ送信したい送信予約データフレームがある時に、無線ＬＡＮ装置Ｅは送信可能判断手段２４により、無線ＬＡＮ装置Ａが周辺機器Ｃへデータフレーム５２を送信中に、無線ＬＡＮ装置Ｅから周辺機器Ｆへデータフレームを送信することが可能かどうかを判断する。
【００２２】
可能であると判断された場合には、無線ＬＡＮ装置Ｅは、許可フレーム送信電力制御手段２３により、通信範囲６２まで電波が届く程度に送信電力を下げて、周辺機器Ｆへデータフレーム５４を送信する。
データフレーム５４を受信した周辺機器Ｆは、無線ＬＡＮ装置Ｅ宛にＡＣＫフレーム５５を送信する。
ここで、無線ＬＡＮ装置Ｅのアンテナから送信されるフレーム５４の送信電力は、無線ＬＡＮ装置Ｅのアンテナ端で−２０ｄＢｍとする。このように、送信電力を下げることで、低消費電力化が行え、さらに通信範囲が狭くなるためにセキュリティを強化することができる。
さらに本来は、通信範囲６０では無線ＬＡＮ装置Ａのみしか送信が行えないＮＡＶ期間に、無線ＬＡＮ装置Ａと無線ＬＡＮ装置Ｅが同時にデータフレームを送信することができるため、無線システム全体のスループットが低下することを防ぐことができる。
【００２３】
図３は、図２で示したフレームの送信状況における無線ＬＡＮ装置Ｅの動作フローを示した図である。
無線ＬＡＮ装置Ｅは、自局宛てではないＲＴＳ／ＣＴＳフレームである、無線ＬＡＮ装置Ａが送信したＲＴＳフレーム、周辺機器Ｃが送信したＣＴＳフレームのどちらか、もしくは両方を受信したとする（ステップＳ１０１でＹｅｓ）。
その場合、無線ＬＡＮ装置Ｅは、通知送信電力制御検出手段３１により、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームや、それに続くデータフレームが、それぞれ通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信が行っているかどうかを検出する（ステップＳ１０２）。
【００２４】
検出に成功し（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、かつ無線ＬＡＮ装置Ｅが送信したい送信予約データフレームがある時に（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、無線ＬＡＮ装置Ｅは送信可能判断手段２４を用いて、データフレームを送信することが可能かどうかを判断する（ステップＳ１０４）。可能であると判断されたら（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、無線ＬＡＮ装置Ｅは、許可フレーム送信電力制御手段２３を用いて、送信電力を下げてデータフレームを送信する（ステップＳ１０５）。
次に、受信中の自局宛でない他の無線通信装置が送信したフレームが、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて送信されたフレーム（以下、通知送信電力制御フレームと記載する）であるかを判断するための通知送信電力制御検出手段の動作の一例について、図４を参照して説明する。
【００２５】
図４は、図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況を示す図である。
ＲＴＳ、ＣＴＳ各々の後には、ＳＩＦＳ（Short InterFrame Space）と呼ばれる、フレームが送信されない短い時間（８０２．１１ａ規格では１６μｓｅｃ）が挿入される。
無線ＬＡＮ装置Ｅは、無線ＬＡＮ装置Ａが周辺機器Ｃ宛てに送信したＲＴＳフレーム５０（図２を参照）を受信し、ＳＩＦＳ時間後に、周辺機器Ｃが無線ＬＡＮ装置Ａ宛てに送信したＣＴＳフレーム５１を受信する。
【００２６】
例えば無線ＬＡＮ装置Ｅは、ＲＴＳを受信した場合には、その後、ＳＩＦＳ＋ＣＴＳ＋ＳＩＦＳ期間である６０μｓｅｃに、フレームを検出するまでのマージン、ここでは１０μｓｅｃを加えた７０μｓｅｃ以内に無線ＬＡＮ装置Ａから周辺機器Ｃへ送信されたデータフレーム５２を検出し、受信処理を開始するかどうかを、受信したフレームが通知送信電力制御フレームであるか否かの検出基準とする。
これは、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信が行われた場合、ＲＴＳ／ＣＴＳよりもデータフレームの送信電力が低い（図１、図２について説明したように、無線ＬＡＮ装置、周辺機器Ｃ間において、データフレーム送信時はＲＴＳ／ＣＴＳ送信時に比べて送信電力を落としている）ために、データフレームが検出できない可能性が高いためである。またデータフレームの検出は、データフレームの先頭の一部が検出されればよく、データフレームのフレームの内容を全て認識する必要はない。
【００２７】
ＲＴＳフレームを受信後、７０μｓｅｃ以内にデータフレームを検出し、受信処理が開始されれば、受信中のデータフレームは、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信が行われていないと判定される。
逆に、７０μｓｅｃ以内にデータフレームを検出できず、受信処理が開始されなければ、受信中のデータフレームは、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信が行われていると判定される。
このように、通知送信電力制御検出手段３１は、自局宛てでない通知フレームを受信後一定時間以内にデータフレームが検出されるかどうかを、受信中のフレームが通知送信電力制御フレームであるか否かの検出基準とする。
これによれば、他の無線通信装置のデータフレームの通信範囲を検出することができ、無線システム全体のスループット低下を防ぐことが出来る。
【００２８】
次に、本発明の無線通信装置において、受信中の、自局宛でない他の無線通信装置が送信したフレームが、通知送信電力制御フレームであるかを判断するための通知送信電力制御検出手段の動作の別の例について、図５を参照して説明する。
８０２．１１規格では、フレームの先頭にプリアンブルと呼ばれる同期確立用の既知の固定パターン信号がある。
本例では、このプリアンブル期間に受信電力の測定を行い、その測定結果に基づいて、通知送信電力制御フレームであるかの判定を行う。
受信電力の測定は、受信処理部３０のアナログ回路で算出されたＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を用いてもよいし、データフレームの振幅から算出してもよい。
【００２９】
図５は、図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況と受信電力測定期間を示す図である。
図５において、無線ＬＡＮ装置Ｅは、ＣＴＳフレーム５１を受信後、ＳＩＦＳ＋マージン期間、ここでは３０μｓｅｃで受信電力を測定し続ける。測定期間中に、受信電力の算出結果が、−７０ｄＢｍを超えるかどうかを検出基準とする。これは、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信が行われた場合、ＲＴＳ／ＣＴＳよりも、データフレームの送信電力が低いために、データフレームが検出できたとしても、その受信電力の算出結果は十分小さい値であるためである。
【００３０】
測定期間中に受信電力の算出結果が−７０ｄＢｍを超えれば、受信中のデータフレームは、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信が行われていないと判定される。
逆に、測定期間中に受信電力の算出結果が−７０ｄＢｍ以下を超えなければ、受信中のデータフレームは、通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信が行われていると判定される。
このように、本例では、通知送信電力制御検出手段３１は、受信電力の測定を行い、自局宛てでない通知フレームを受信後一定時間以内に受信電力が所定の受信電力を超えるかどうかを、受信中フレームが通知送信電力制御フレームであるかどうかの判定基準とする。
これによれば、より細かく他の無線ＬＡＮ装置のデータフレームの通信範囲を検出することができ、無線システム全体のスループットが低下を防ぐことができる。
【００３１】
次に、本発明の無線通信装置において、自局宛でない他の無線通信装置が送信した通知フレームを受信した際に、データフレームの送信が可能か否を判断する送信可能判断手段の動作の一例について図６を参照して説明する。
図６は、図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況と受信電力測定期間を示す図である。
ＲＴＳフレーム５０を受信中に、受信電力を測定し、送信可能判断手段２４は、その測定結果が、例えば−３０ｄＢｍ以上であるかどうかを判断基準とする。これは、ＲＴＳ／ＣＴＳフレームは、周波数帯域の占有を行うために、比較的大きな送信電力で送信される。このフレームを受信し、受信電力を測定すると、受信電力が大きければ大きいほど、近距離にＲＴＳ／ＣＴＳフレームを送信した無線ＬＡＮ装置が存在するということができる。一定の距離以内に存在する無線ＬＡＮ装置が通信を行っている時には、送信可能ではないと判断することで、より確実にフレームの衝突を避けることができるため、結果的には無線システム全体のスループットが低下することを防ぐことができる。
【００３２】
例えば、ＲＴＳフレーム５０受信中に測定した受信電力の測定結果が、−３０ｄＢｍ以上である時には、ＲＴＳフレーム５０を送信した無線ＬＡＮ装置が極近距離に存在するため、送信可能ではないと判断する。逆に、ＲＴＳフレーム５０受信中に測定した受信電力の測定結果が、−３０ｄＢｍ以下である時には、ＲＴＳフレーム５０を送信した無線ＬＡＮ装置が十分離れた距離に存在するため、送信可能であると判断する。
本例では、ＲＴＳフレーム５０で受信電力の測定を行ったが、もちろんＣＴＳフレーム５１を用いて受信電力の測定を行って、判断してもよい。
本例では、送信可能判断手段２４は、自局宛てでない通知フレームの受信電力の測定を行い、測定結果が所定の受信電力を超えるかどうかを判断結果とすることを特徴とする。これにより、他の無線ＬＡＮ装置までの距離を推測することができ、無線システム全体のスループットが低下を防ぐことができる。
【００３３】
次に、本発明の無線通信装置において、自局宛でない他の無線通信装置が送信したフレームを受信中に、データフレームの送信が可能か否を判断する送信可能判断手段の動作の他の例について図７を参照して説明する。
図７は、図２の場合における無線ＬＡＮ装置Ｅのフレームの受信状況と残りのＮＡＶ期間を示す図である。
無線ＬＡＮ装置Ｅが、ＲＴＳ／ＣＴＳを送信した無線ＬＡＮ装置が通知フレーム送信電力制御手段２１とデータフレーム送信電力制御手段２２を用いて通信をおこなっていることが検出できた時点を、図７中の符号Ｔで示す。
【００３４】
ＲＴＳ／ＣＴＳフレームに記述されたＮＡＶ期間が、時間Ｔで検出した時には、どれだけのＮＡＶ時間が残っているかを算出する。ここでは、１７４μｓｅｃ残っているとする。
この時、無線ＬＡＮ装置Ｅが送信したいデータフレームの長さが、１３０μｓｅｃ以内であるかどうかを送信可能判断の判断基準とする。これは、他のフレームと衝突しないためには、ＮＡＶ期間以内に無線ＬＡＮ装置Ｅと周辺機器Ｆの通信が終了する必要があるため、残りのＮＡＶ期間からＳＩＦＳ＋周辺機器ＦのＡＣＫ送信時間（例えば、４４μｓｅｃ）を除いた時間で無線ＬＡＮ装置Ｅのデータフレーム送信が終了する必要があるためである。
無線ＬＡＮ装置Ｅが送信したいデータフレームの長さが、１３０μｓｅｃ以上である時には、送信可能ではないと判断する。逆に、無線ＬＡＮ装置Ｅが送信したいデータフレームの長さが、１３０μｓｅｃ以内である時には、送信可能であると判断する。
このように、本例においては、送信可能判断手段２４は、自局宛てでない通知フレームによって占有された周波数帯域の時間が、自局から送信予約のあるデータフレームの送信時間よりも長いかどうかを判断結果とすることを特徴とする。これにより、より確実にデータフレームの衝突を防ぐことができ、無線システム全体のスループットが低下を防ぐことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３５】
【特許文献１】特開２００４−２９７２４７公報
【特許文献２】特開２００７−１６６３７３公報
【符号の説明】
【００３６】
１  無線ＬＡＮ装置、１０  制御部、２０  送信処理部、２１  通知フレーム送信電力制御手段、２２  データフレーム送信電力制御手段、２３  許可フレーム送信電力制御手段、２４  送信可能判断手段、３０  受信処理部、３１  通知送信電力制御検出手段、４０  アンテナ部、５０  ＲＴＳフレーム、５１  ＣＴＳフレーム、５２  データフレーム、５３  ＡＣＫフレーム、５４  データフレーム、５５  ＡＣＫフレーム、６０  通信範囲、６１  通信範囲、６２  通信範囲
【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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