(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の無線局は、第２の無線局宛に送信するデータパケットが発生したときに、キャリアの有無により回線を使用しているかどうかを監視して、キャリアを検出しない場合、前記第２の無線局宛にデータパケットを送信し、
第３の無線局は前記第１の無線局と同時にデータパケットを送信したときには両データパケットが衝突する関係に有り、
前記第１の無線局はデータパケット送信後前記データパケットを正常受信したことを知らせる前記第２の無線局からの確認応答パケットを受信するまで一定時間の間待機するパケット通信方法において、
前記第１の無線局はデータパケット送信後、キャリアの有無により回線を使用しているかどうかを監視し、キャリアを検出して且つ前記一定時間に前記第２の無線局からの確認応答パケットを受信しない場合、前記一定時間より短く且つ０でないランダム時間キャリアを検出しなかった時点で前記第２の無線局宛にデータパケットを再送信し、
前記第１の無線局はデータパケット送信後、キャリアの有無により回線を使用しているかどうかを監視し、前記キャリアを検出して且つ前記一定時間に前記確認応答パケットを受信した場合は送信を完了し、前記データパケット送信後キャリアを検出せず且つ前記一定時間に前記確認応答パケットを受信しなかった場合はランダム時間キャリアを検出しなかった時点で前記第２の無線局宛にデータパケットを再送信することを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項２】
請求項１に記載のパケット通信方法において、
第４の無線局で、データパケット送信要求が発生したとき、キャリアの有無により回線を使用しているかどうかを監視してキャリアを検出した場合、待機状態に入り、その後キャリアを検出しなくなったときから前記一定時間が経過し、さらにランダム時間の経過後に前記データパケットを送信することを特徴とする無線パケット通信方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は無線ＬＡＮに係り、データパケットが衝突しデータパケット送信後キャリアを検出してＡＣＫを受信しない場合、短いランダム時間後データパケットを他データパケットに対して優先的に送信し、送信待機時間を抑える無線パケット通信方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、無線ＬＡＮの標準化作業を行っているＩＥＥＥ８０２．１１（ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１１／Ｄ８．０，Part11:Wireless LAN Medium Access Control （ＭＡＣ）and Physical Layer（ＰＨＹ）specifications. ）で定められている  ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision   Avoidance）を用いたＤＣＦ（Distributed Coordination Function ）がある。
【０００３】
本方式では自律分散の競合アクセスのため全ての無線端末は公平に通信を行う。また、データパケットの衝突が生じたときは再送を行う。図５は、従来技術における衝突発生時の無線パケット通信方法のタイムチャートである。まず、無線端末（ＳＴＡ１）は無線基地局（ＡＰ）に送信するデータが発生したとき、キャリアを検出しない場合（Ｉｄｌｅ）はＡＰ宛にデータパケット［１−１］を送信する。
【０００４】
同様に無線端末（ＳＴＡ２）でＭに送信するデータが発生し、ＳＴＡ１と同時にＡＰ宛にデータパケット［１−２］を送信したときＡＰではＳＴＡ、１からのデータパケットとＳＴＡ２からのデータパケットの衝突［１−３］が起こる。ＡＰではデータパケットがどちらも正常受信されないためＡＰから各ＳＴＡ１、ＳＴＡ２宛てのＡＣＫは送信されない。
【０００５】
無線端末（ＳＴＡ３）はＳＴＡ１とＳＴＡ２が送信中のためキャリア検出中（Ｂｕｓｙ）となりＩｄｌｅに変わるまで送信を待機する。ＳＴＡ１はデータパケット送信後、ＴＡ間ＡＣＫ受信待［１−４］を行うが、ＳＴＡ２からのデータパケットサイズがＳＴＡ１からのデータパケットサイズよりも大きいとき、Ｂｕｓｙとなり、且つＡＣＫは受信されない。
【０００６】
Ｂｕｓｙ後、Ｉｄｌｅとなったとき再送動作に移る。再送のためＳＴＡ１はランダム時間（Ｔｎｏｒｍａｌ−１間）キャリアセンスを行う。ＳＴＡ３はＢｕｓｙ［１−５］後回線が空いてＩｄｌｅとなったときデータパケットの送信動作に移る。ＳＴＡ３はＴｎｏｒｍａｌ−３間キャリアセンスを行う。
【０００７】
このとき、ＳＴＡ１のＴｎｏｒｍａｌ−１にくらべてＳＴＡ３のＴｎｏｒｍａｌ−３が短い場合、ＳＴＡ３はデータパケットを送信する。ＳＴＡ１、２はｂｕｓｙとなるため送信を待機［１−６］し、ＳＴＡ１は送信待機時間が増加する。
【０００８】
図６は、上述した従来技術におけるＳＴＡ１の動作手順を示す流れ図、図７は、従来技術におけるＳＴＡ３の動作手順を示す流れ図である。図中の（Ｓ−１），（Ｓ−２）などの表示は、処理のステップを表すもので、以下の説明の中の、同様な表示と対応している。これは、以降に記載する同様な図面とその説明についても同じである。
【０００９】
図６において、ＳＴＡ１はデータパケット送信（Ｓ−１）後、キャリアセンス（Ｓ−２）を実施し、Ｂｕｓｙであるか否かを判定して（Ｓ−３）、Ｂｕｓｙであれば、ＡＣＫを受信したか否かを判定し（Ｓ−４）、ＡＣＫを受信したら完了する（Ｓ−５）。
【００１０】
（Ｓ−３）でＢｕｓｙでなければ、ＴＡ間ＴｉｍｅＯｕｔであるか否かを判定し（Ｓ−６）、ＴＡ間ＴｉｍｅＯｕｔであであれば、データパケットの再送を行う（Ｓ−７）。
【００１１】
図７において、ＳＴＡ３はデータパケット送信要求（Ｓ−１）後、キャリアセンス（Ｓ−２）を実施し、Ｂｕｓｙであるか否かを判定して（Ｓ−３）、Ｂｕｓｙであれば、Ｉｄ１ｅ状態に入る（Ｓ−４）。そして、Ｔｎｏｒｍａｌ間Ｉｄ１ｅ後データパケットを送信する（Ｓ−５）。
【００１２】
（Ｓ−３）でＢｕｓｙでなければ、データパケットの送信を行う（Ｓ−６）。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような従来の技術では、データパケット同士が衝突したとき、ランダムに再送順が決まるため小さいサイズのデータパケットが長時間送信を待機させられる可能性がある。そのため、ＶｏＩＰパケットのようなサイズが小さいデータパケットの送信待機時間が増加してＶｏＩＰの品質が劣化するという問題があった。
【００１４】
本発明は、上述の課題を解決するために成されたもので、ＣＳＭＡ／ＣＡを用いた自律分散の競合アクセス制御を元に小さいサイズのデータパケットを、他の大きいサイズのデータパケットに対して再送時に優先して送信し、送信待機時間を抑えることを目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、上述の課題は、前記特許請求の範囲に記載した手段によって解決される。すなわち、請求項１の発明は、第１の無線局（ＳＴＡ１）は、第２の無線局（ＡＰ）宛に送信するデータパケットが発生したときに、キャリアセンス（回線を使用しているかどうかを監視）を実施し、キャリアを検出しない場合、前記ＡＰ宛にデータパケットを送信し、第３の無線局（ＳＴＡ２）は前記ＳＴＡ１と同時にデータパケットを送信したときには、両データパケットが衝突する関係に有り、前記ＳＴＡ１はデータパケット送信後前記データパケットを正常受信したことを知らせる前記ＡＰからの確認応答パケット（ＡＣＫ）を受信するまで一定時間（ＴＡ）の間待機するパケット通信方法において、
【００１６】
前記ＳＴＡ１はデータパケット送信後キャリアセンスを実施し、キャリアを検出して且つ前記ＴＡ間に前記ＡＰからのＡＣＫを受信しない場合、ＴＡより短いランダム時間（Ｔｓｈｏｒｔ：０＜Ｔｓｈｏｒｔ＜ＴＡ）キャリアを検出しなかった時点で前記ＡＰ宛にデータパケットを再送信し、前記ＳＴＡ１はデータパケット送信後キャリアセンスを実施し、前記キャリアを検出して且つ前記ＴＡ間に前記ＡＣＫを受信した場合は送信を完了し、前記データパケット送信後キャリアを検出せず且つ前記ＴＡ間に前記ＡＣＫを受信しなかった場合はランダム時間（Ｔｎｏｒｍａｌ）キャリアを検出しなかった時点で前記ＡＰ宛にデータパケットを再送信する無線パケット通信方法である。
【００１７】
従来技術のＩＥＥＥ８０２．１１で定められているＣＳＭＡ／ＣＡを用いたＤＣＦは、自律分散の競合アクセスのため全ての無線端末は公平に通信し、データパケットの衝突が生じたときは再送により通信を行い、再送時にはランダムに再送順が決まるのに対し、請求項１の発明の方法は、データパケットを送信し衝突が生じた時、データパケット送信後キャリアセンスを実施し、キャリアを検出して且つＡＰからのＡＣＫを受信しない場合、Ｔｓｈｏｒｔ間（０＜Ｔｓｈｏｒｔ＜ＴＡ）キャリアを検出しなかったと判断した時点でＡＰ宛にデータパケットを再送信する点が異なる。これにより、ＳＴＡ２に比べてサイズの小さいデータパケットを再送するＳＴＡ１はＳＴＡ２に対して優先的にデータパケットを再送でき、送信待機時間を抑えることができる効果がある。
【００１８】
請求項２の発明は、請求項１に記載のパケット通信方法において、
【００１９】
第４の無線局（ＳＴＡ３）で、データパケット送信要求が発生したとき、キャリアセンスを実施してキャリアを検出した場合、待機状態に入り、その後キャリアを検出しなくなったときからＴＡ＋Ｔｎｏｒｍａｌ間後（ただしＴｎｏｒｍａｌはランダム時間）に、前記データパケットを送信することを特徴とする無線パケット通信方法である。
【００２０】
従来技術のＩＥＥＥ８０２．１１で定められているＣＳＭＡ／ＣＡを用いたＤＣＦは、自律分散の競合アクセスのため全ての無線端末は公平に通信し、データパケットを発生した時，キャリアセンスを実施してＢｕｓｙと判断した時、Ｂｕｓｙ後Ｉｄｌｅとなり、Ｔｎｏｒｍａｌ間キャリアを検出しなかった時点でデータパケットを送信するのに対し、請求項２の発明の方法は，Ｂｕｓｙ後ＩｄｌｅとなりＴA ＋Ｔｎｏｒｍａｌ間キャリアを検出しなかった時点でデータパケットを送信をする点が異なる。これにより、ＳＴＡ３はデータパケットの送信を最低ＴＡ間必ず待機し、ＳＴＡ１は衝突したデータパケットを優先的に再送することができる。
【００２１】
【発明の実施の形熊】
以下、図面を用いて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
［請求項１の発明の実施の形態］
図１は実施の形態の第１の例のタイムチャートであり、図２は実施の形態の第１の例のＳＴＡ１の動作手順を示す流れ図である。これらは請求項１の発明に対応する。図１において、無線端末（ＳＴＡ１）で無線基地局（ＡＰ）に送信するデータが発生したとき、キャリアを検出しない場合、ＳＴＡ１はＡＰ宛にデータパケット［２−１］を送信する。
【００２２】
同様に無線端末（ＳＴＡ２）でＡＰに送信するデータが発生し、ＳＴＡ１と同時にＡＰ宛にデータパケット［２−２］を送信したとき、ＡＰではＳＴＡ１からのデータパケットとＳＴＡ２からのデータパケットの衝突［２−３］が起こる。ＡＰではデータパケットがどちらも正常受信されないためＡＰから各ＳＴＡ１、ＳＴＡ２宛てのＡＣＫは送信されない。
【００２３】
ＳＴＡ１は、データパケット送信後、ＡＣＫ受信待［２−４］を行うが、ＳＴＡ２からのデータパケットサイズがＳＴＡ１からのデータパケットサイズよりも大きいとき、ＳＴＡ２がデータ送信中のためＢｕｓｙとなり、且つＡＣＫは受信されない。
【００２４】
ＳＴＡ１はＢｕｓｙ且つＡＣＫが受信無しと判断した時、ＴＡより短いＴｓｈｏｒｔ間（０＜Ｔｓｈｏｒｔ＜ＴＡ）［２−５］Ｉｄ１ｅとなった時点でデータパケットの再送を行う。
【００２５】
以上によって、データパケット送信後キャリアセンスを実施し、キャリアを検出して且つＡＣＫ受信無しと判断した場合、Ｔｓｈｏｒｔ間（０＜Ｔｓｈｏｒｔ＜ＴＡ）キャリアを検出しなかった時点でＡＰ宛にデータパケットを再送することによって、より長いデータパケットを再送するＳＴＡ２に対して優先的に再送することが可能となり、送信待機時間が増加するという課題を解決することができる。
【００２６】
図２において、ＳＴＡ１はデータパケット送信（Ｓ−１）後キャリアセンス（Ｓ−２）を実施し、Ｂｕｓｙであるか否かを判定し（Ｓ−３）、Ｂｕｓｙであれば、ＡＣＫを受信したか否かを判定し（Ｓ−４）、ＡＣＫを受信したら完了する（Ｓ−５）。（Ｓ−４）でＡＣＫを受信しなければ、ＴＡより短いＴｓｈｏｒｔ間Ｉｄ１ｅとなった時点でデータパケットの再送を行う（Ｓ−６）。
【００２７】
（Ｓ−３）でＢｕｓｙでなければ、ＴＡ間Ｔｉｍｅ  Ｏｕｔか否かを調べ（Ｓ−７）、Ｔｉｍｅ  Ｏｕｔであれば、Ｔｎｏｒｍａｌ間Ｉｄｌｅ後再送を行う（Ｓ−８）。Ｔｉｍｅ  Ｏｕｔでなければ、キャリアセンス（Ｓ−９）を実施し、Ｂｕｓｙであるか否かを判定し（Ｓ−１０）、Ｂｕｓｙであれば、ＡＣＫを受信したか否かを判定し（Ｓ−１１）、ＡＣＫを受信したら完了する（Ｓ−１２）。ＡＣＫを受信しなければ、Ｔｎｏｒｍａｌ間Ｉｄｌｅ後再送を行う（Ｓ−８）。
【００２８】
［請求項２の発明の実施の形態］
図３は実施の形態の第２の例のタイムチャートであり、図４は実施の形態の第２の例のＳＴＡ３の動作手順を示す流れ図である。これらは請求項２の発明に対応する。先に説明した図３で無線端末（ＳＴＡ３）はＳＴＡ１とＳＴＡ２が送信中のためＢｕｓｙ［２−６］となり送信を待機する。Ｂｕｓｙ後、ＴＡ＋Ｔｎｏｒｍａｌ間Ｉｄｌｅとなった時点でデータパケットを送信する。
【００２９】
図４において、ＳＴＡ３はデータパケット送信要求後（Ｓ−１）後キャリアセンス（Ｓ−２）を実施し、Ｂｕｓｙであるか否かを判定し（Ｓ−３）、Ｂｕｓｙであれば、Ｉｄ１ｅ状態に入る（Ｓ−４）。そして、ＴＡ＋Ｔｎｏｒｍａｌ間Ｉｄ１ｅ後データパケットを送信する（Ｓ−５）。
【００３０】
以上によって、ＳＴＡ３はデータパケットの送信をＴＡ間必ず待機し、ＳＴＡ１は衝突したデータパケットを優先的に再送することが可能となり、衝突したデータパケットの送信待機時間が増加するという課題を解決することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、請求項１の発明によれば、データパケット送信後キャリアセンスを実施し、キャリアを検出して且つＡＣＫ受信無しと判断した場合、Ｔｓｈｏｒｔ間（０＜Ｔｓｈｏｒｔ＜ＴＡ、）キャリアを検出しなかった時点でＡＰ宛に、データパケットを再送信することによって、他の端末に対して優先的に再送することが可能となり、送信待機時間を抑える効果がある。
【００３２】
請求項２の発明によれば、データパケットの送信をＴＡ間分待機し、衝突したデータパケットを優先的に再送することが可能となり、衝突したデータパケットの送信待機時間を減少させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の第１の例のタイムチャートである。
【図２】本発明の実施の形態の第１の例のＳＴＡ１の動作手順を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態の第２の例のタイムチャートである。
【図４】本発明の実施の形態の第２の例のＳＴＡ３の動作手順を示す図である。
【図５】従来の衝突発生時の無線パケット通信方法のタイムチャートである。
【図６】従来技術におけるＳＴＡ１の動作手順を示す流れ図である。
【図７】従来技術におけるＳＴＡ３の動作手順を示す流れ図である。
【符号の説明】
Ｓ−１〜Ｓ−１２    処理のステップ
【図１】
0003665270.tif 000002
【図２】
0003665270.tif 000003
【図３】
0003665270.tif 000004
【図４】
0003665270.tif 000005
【図５】
0003665270.tif 000006
【図６】
0003665270.tif 000007
【図７】
0003665270.tif 000008