(57)【要約】【課題】  同時に複数の無線通信が行われる無線ＬＡＮ環境において、電波干渉の影響による速度低下を抑制でき、データ伝送の待ち時間を短縮化できるネットワーク通信システム及び通信タイミング設定方法を提供する。【解決手段】ネットワーク通信システム１ｂの全ホストコンピュータＮＨ１〜５をデータ伝送権が循環するようにホストコンピュータ間で調整処理が行われており、ホストコンピュータが無線通信端末から通信要求を受け取り、且つデータ伝送権を受け取ったときだけその無線通信端末と通信する。無線通信端末の通信時間の上限は一定時間に設定され、一定時間が経過するとデータ伝送権が他のホストコンピュータへ渡され、またデータ伝送権を受け取ったホストコンピュータが通信要求を受け取っていないときには、すぐに他のホストコンピュータへデータ伝送権が渡されるので、無線通信の必要な無線通信端末が均等に通信できる。【選択図】  図６
2006014046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ＬＡＮに接続された無線通信端末、及び有線ＬＡＮに接続された他のホストコンピュータと通信するホストコンピュータであって、
無線通信端末が送信した通信要求の受信、通信要求を受信した無線通信端末との通信、及び他のホストコンピュータと、無線通信端末との通信を可能にする伝送権データの受け渡しを行う有線通信手段と、
他のホストコンピュータから前記伝送権データを受け取ったときに、無線通信端末から通信要求を既に受信している場合には、この無線通信端末と一定時間の範囲内で通信を行ってから別のホストコンピュータへ前記伝送権データを渡し、
他のホストコンピュータから前記伝送権データを受け取ったときに、無線通信端末から通信要求を受信していない場合には、直ちに別のホストコンピュータへ前記伝送権データを渡して、前記伝送権データが全ホストコンピュータを循環するように、他のホストコンピュータと調整処理を行う制御手段と、を備えたことを特徴とするホストコンピュータ。
【請求項２】
前記調整処理用のアプリケーションプログラムを記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段からアプリケーションプログラムを読み出して前記調整処理を行う請求項１に記載のホストコンピュータ。
【請求項３】
前記制御手段は、他のホストコンピュータから前記伝送権データを受け取ったときに、複数の無線通信端末から通信要求を受け取っていると、
通信要求を受け取っている全無線通信端末と一定時間の範囲内で順番に通信を行ってから、別のホストコンピュータへ前記伝送権データを渡す請求項１または２に記載のホストコンピュータ。
【請求項４】
前記制御手段は、同じチャンネルを使用して通信する無線通信端末群毎にそれぞれ前記伝送権データが循環するように、他のホストコンピュータと調整処理を行う請求項１乃至３のいずれかに記載のホストコンピュータ。
【請求項５】
請求項１乃至４に記載のホストコンピュータ、及び無線ＬＡＮに接続された無線通信端末をそれぞれ複数備えたネットワーク通信システム。
【請求項６】
有線ＬＡＮに接続された複数のホストコンピュータと、無線ＬＡＮに接続された複数の無線通信端末と、の通信タイミングを調整する通信タイミング調整方法であって、
各ホストコンピュータは、他のホストコンピュータからデータ伝送権を受け取ったときに、無線通信端末からの通信要求を受信しているときには、この無線通信端末と一定時間の範囲内で通信を行ってから、別のホストコンピュータへデータ伝送権を渡し、
他のホストコンピュータからデータ伝送権を受け取ったときに、無線通信端末からの通信要求を受け取っていないときには、即座に別のホストコンピュータへデータ伝送権を渡す処理を行って、
全ホストコンピュータ間でデータ伝送権を循環させる通信タイミング調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同時に複数の無線通信が行われる無線ＬＡＮ環境において、無線通信のタイミングを制御して、電波干渉の影響による通信速度の低下を抑制するネットワーク通信システム及び通信タイミング調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クライアント端末（以下、ＣＬと称する。）からアクセスポイント（以下、ＡＰと称する。）を介してネットワークに接続するインフラストラクチャモードの無線ＬＡＮ環境において、各無線通信機器（ＣＬやＡＰ）は、フレーム送信要求が生じた場合、チャンネル上のキャリアの有無を観測し、ＤＩＦＳ（Distributed coordination function InterFrame Space）より長い時間が経過してもキャリアを検知しなかった場合にフレームを送信する。一方、図９（Ａ）に示すように、各無線通信機器は、他の無線通信機器が通信を開始したためにフレームが衝突して送信に失敗した場合やチャンネル上のキャリアを検知した場合には、ランダムにbackoff （送信したいノードがキャリアを検知した後、再送処理を開始するまでのランダムな時間）を定め、チャンネルが空いてＤＩＦＳ及びbackoff 経過後にキャリアを検知しなかった場合にフレームを送信する。また、複数のＣＬが同一のＡＰと通信する場合は、ＡＰと各ＣＬ間でＲＴＳ／ＣＴＳによるフロー制御を行い、同じＡＰを使用しているＣＬ同士の通信が衝突するのを回避する。
【０００３】
また、従来、無線データ伝送システムにおいて、チャンネルを効率的に使用するために、いくつかのパーソナルステーションが１つのチャンネルに加わることができるように、チャンネル要求のあったパーソナルステーションへトークンを割り当てて通信を許可し、通信が終了したら別のチャンネル要求のあったパーソナルステーションにトークンを割り当てる構成のものが開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１１−１７７５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の無線ＬＡＮ環境では、複数のＣＬが異なるＡＰと接続しており、且つ、使用しているチャンネルが一致している場合には、各ＣＬは他のＡＰとＲＴＳ／ＣＴＳ制御を行わないため、図９（Ｂ）に示すように電波の衝突が生じる。また、フレームの送信が失敗する毎に、backoff の取り得る値の最大値CW(Contention Window )が二倍されるので、通信速度は電波の衝突が発生する毎に低下する。
【０００５】
また、クライアントの距離が離れている場合やクライアント間に障害物がある場合には、クライアント同士は他のクライアントのキャリアを検出できないが、通信相手の距離が近い場合は、各クライアントの送信した電波が衝突して、上記と同様の処理を行うため通信速度が低下する、いわゆる隠れ端末問題が発生する。
【０００６】
一方、特許文献１に記載の発明では、通信時にパーソナルステーションへトークンを割り当てるので、上記のような隠れ端末問題は発生しない。しかしながら、パーソナルステーションはトークンを割り当てられると、通信が終了するまで別のパーソナルステーションへトークンを渡さないため、例えばあるパーソナルステーションが動画など大きなデータを送受信した場合には、他のパーソナルステーションの待ち時間が長時間になるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、同時に複数の無線通信が行われる無線ＬＡＮ環境において、電波干渉の影響による速度低下を抑制でき、データ伝送の待ち時間を短縮化できるホストコンピュータ、ネットワーク通信システム及び通信タイミング調整方法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】
【０００８】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【０００９】
（１）無線ＬＡＮに接続された無線通信端末、及び有線ＬＡＮに接続された他のホストコンピュータと通信するホストコンピュータであって、
無線通信端末が送信した通信要求の受信、通信要求を受信した無線通信端末との通信、及び他のホストコンピュータと、無線通信端末との通信を可能にする伝送権データの受け渡しを行う有線通信手段と、
他のホストコンピュータから前記伝送権データを受け取ったときに、無線通信端末から通信要求を既に受信している場合には、この無線通信端末と一定時間の範囲内で通信を行ってから別のホストコンピュータへ前記伝送権データを渡し、
他のホストコンピュータから前記伝送権データを受け取ったときに、無線通信端末から通信要求を受信していない場合には、直ちに別のホストコンピュータへ前記伝送権データを渡して、前記伝送権データが全ホストコンピュータを循環するように、他のホストコンピュータと調整処理を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
この構成においては、ネットワーク通信システムの全ホストコンピュータを伝送権データが循環するように、ホストコンピュータ間で調整処理を行う。また、ホストコンピュータは、無線通信端末から通信要求を受け取っており、且つ伝送権データを受け取ったときだけその無線通信端末と通信する。したがって、伝送権データを受け取ったホストコンピュータだけが無線通信端末と無線通信することができるので、ネットワーク通信システムの他の無線通信端末が出力する電波との衝突が発生することが無く、確実に無線通信を行うことができる。また、無線通信端末の無線通信時間の上限が一定時間に設定されており、この一定時間が経過すると、伝送権データが他のホストコンピュータへ渡され、また伝送権データを受け取ったホストコンピュータが無線通信端末からの通信要求を受け取っていないときには、すぐに他のホストコンピュータへ伝送権データが渡される。したがって、無線通信を行う必要のある無線通信端末だけが均等に通信を行うことができる。また、無線通信端末との通信タイミングを調整しているので、隠れ端末問題を発生しないようにすることができる。
【００１１】
（２）前記調整処理用のアプリケーションプログラムを記憶する記憶手段を備え、
前記制御手段は、前記記憶手段からアプリケーションプログラムを読み出して前記調整処理を行うことを特徴とする。
【００１２】
この構成においては、制御手段は、記憶手段からアプリケーションプログラムを読み出して調整処理を行うので、有線通信にＣＳＭＡ／ＣＤのような一般的なプロトコルを使用する機器を使用した場合でも、アプリケーションプログラムを実行することで、アプリケーション層レベルにおいて、伝送権データを循環させて、通信要求を送信した無線通信端末に均等に通信させることができる。
【００１３】
（３）前記制御手段は、他のホストコンピュータから前記伝送権データを受け取ったときに、複数の無線通信端末から通信要求を受け取っていると、
通信要求を受け取っている全無線通信端末と一定時間の範囲内で順番に通信を行ってから、別のホストコンピュータへ前記伝送権データを渡すことを特徴とする。
【００１４】
この構成においては、ホストコンピュータが複数の無線通信端末から通信要求を受け取っている場合には、ホストコンピュータは、全無線通信端末と順番に通信してから別のホストコンピュータへ伝送権データを渡す。したがって、伝送権データを循環させる処理を簡素化することができ、また、通信要求を送信した無線通信端末に対して確実に通信させることができる。
【００１５】
（４）前記制御手段は、同じチャンネルを使用して通信する無線通信端末群毎にそれぞれ前記伝送権データが循環するように、他のホストコンピュータと調整処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
この構成においては、同じチャンネルを使用して通信する無線通信端末群毎に、それぞれ伝送権データを循環させるので、チャンネル帯域が重ならないように設定しておくことで、電波が衝突することなく確実に各無線通信端末と通信することができる。
【００１７】
（５）（１）乃至（４）に記載のホストコンピュータ、及び無線ＬＡＮに接続された無線通信端末をそれぞれ複数備えたことを特徴とする。
【００１８】
（６）有線ＬＡＮに接続された複数のホストコンピュータと、無線ＬＡＮに接続された複数の無線通信端末と、の通信タイミングを調整する通信タイミング調整方法であって、
各ホストコンピュータは、他のホストコンピュータからデータ伝送権を受け取ったときに、無線通信端末からの通信要求を受信しているときには、この無線通信端末と一定時間の範囲内で通信を行ってから、別のホストコンピュータへデータ伝送権を渡し、
他のホストコンピュータからデータ伝送権を受け取ったときに、無線通信端末からの通信要求を受け取っていないときには、即座に別のホストコンピュータへデータ伝送権を渡す処理を行って、
全ホストコンピュータ間でデータ伝送権を循環させることを特徴とする。
【００１９】
この構成においては、（１）と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２０】
ネットワーク通信システムの全ホストコンピュータをデータ伝送権が循環するようにホストコンピュータ間で調整処理が行われており、ホストコンピュータが無線通信端末から通信要求を受け取り、且つデータ伝送権を受け取ったときだけ無線通信端末と通信するので、データ伝送権を受け取ったホストコンピュータだけが無線通信端末と無線通信することができ、ネットワーク通信システムの他の無線通信端末が出力する電波との衝突が発生することが無く、確実に無線通信を行うことができる。また、無線通信端末との通信タイミングを調整しているので、隠れ端末問題を発生しないようにすることができる。
【００２１】
無線通信端末の無線通信時間の上限が一定時間に設定されており、この一定時間が経過すると、データ伝送権が他のホストコンピュータへ渡され、またデータ伝送権を受け取ったホストコンピュータが無線通信端末からの通信要求を受け取っていないときには、すぐに他のホストコンピュータへデータ伝送権が渡されるので、無線通信を行う必要のある無線通信端末だけが均等に通信を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係るネットワーク通信システムの概略を示す構成図である。図１には、あるビルに設けられたｎ個の部屋にネットワーク通信システム１を構築した例を示している。ｎ個の部屋Ｒ１〜Ｒｎには、それぞれアクセスポイント（以下、ＡＰと称する。）と、ネットワークホスト（以下、ＮＨと称する。）と、無線クライアント（以下、ＣＬと称する。）が設けられている。ＡＰ１〜ＡＰｎ及びＭＨ１〜ＭＨｎをそれぞれＬＡＮケーブル２に接続され、各機器がこのＬＡＮケーブル２を介して通信を行うように有線ＬＡＮが構築されている。また、各部屋の無線ＣＬは、ユーザが部屋内や部屋間を持ち運び可能であり、ＣＬ１〜ＣＬｎとＡＰ１〜ＡＰｎとが、それぞれ電波により無線通信することで情報のやりとりを行うように無線ＬＡＮが構築されている。図１には、ＣＬ１はＡＰ１と、ＣＬ２はＡＰ２と、ＣＬ３１及びＣＬ３２はＡＰ３と、・・・、ＣＬｎはＡＰｎと、それぞれ無線通信を行っている状態を示している。したがって、ネットワーク通信システム１は、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮから成る通信システムである。
【００２３】
各ＣＬは、一例として同じ部屋や他の部屋に設置されたＡＰを介して、ＬＡＮケーブル２に接続された同室のＮＨにアクセス可能である。また、各ＮＨは、独自のプロトコルによりＬＡＮケーブル２を介して他のＮＨと情報のやりとりを行う。
【００２４】
次に、ＣＬ、ＡＰ、及びＮＨの構成について説明する。図２は、ネットワーク通信システムの構成を示すブロック図である。ここで、ネットワーク通信システム１において、ＣＬ１〜ＣＬｎはそれぞれ同じ構成であり、ＡＰ１〜ＡＰｎはそれぞれ同じ構成であり、ＮＨ１〜ＮＨｎはそれぞれ同じ構成である。そのため、ＣＬ１、ＡＰ１、及びＮＨ１を例に挙げて構成を説明する。
【００２５】
ＣＬ１は、操作部１１、表示部１２、記憶部１３、無線通信部１４、及び制御部１５を備えている。操作部１１は、ユーザが行った入力操作を受け付けて、その操作に応じた信号を制御部１５へ出力する。表示部１２は、図外のＬＥＤやＬＣＤを備え、制御部１５から出力された信号に応じて文字や画像などをＬＣＤに表示したり、ＬＥＤを点灯・点滅させたりする。記憶部１３は、制御部１５が実行する制御プログラムや、ＮＨとの通信タイミングを調整するための調整プログラム、受信感度や送信出力の設定値などを記憶する。無線通信部１４は、電波の受信感度及び電波の送信出力を変更可能であり、制御部１５から送られてきた情報を電波により送信し、ＡＰから出力された電波を受信して電波に搬送情報を制御部１５へ送信する。制御部１５は、ＣＬ１の各部の制御や演算・判定などを行う。すなわち、制御部１５は、操作部１１から出力された信号の検出、表示部１２に表示させるデータの出力、記憶部１３からのデータや前記の調整プログラムなどのプログラムの読み出し、記憶部１３へのデータの書き込み、無線通信部１４と情報のやりとり、記憶部１３から読み出した調整プログラムの実行、演算や判定などを行う。
【００２６】
ＡＰ１は、表示部２１、無線通信部２２、記憶部２３、有線通信部２４、及び制御部２５を備えている。表示部２１は、ＬＥＤまたはＬＣＤを備えており、無線ＬＡＮ側の通信状態や有線ＬＡＮ側の通信状態などを表示する。無線通信部２２は、ＣＬから出力された電波の受信、及びＣＬに対して電波の送信を行う。記憶部２３は、制御部２５が実行する制御プログラム、受信感度や送信出力の設定値などを記憶する。有線通信部２４は、制御部２５から送られてきた情報を電気信号としてＬＡＮケーブル２を介して他の機器へ送信したり、ＬＡＮケーブル２を介して他の機器から送られてきた電気信号を受信して、情報を制御部２５へ送信する。制御部２５は、ＡＰ１の各部の制御や演算・判定などを行う。すなわち、制御部２５は、表示部２１に表示させるデータの出力、無線通信部２２及び有線通信部２４との情報の送受信、記憶部２３からのデータやプログラムの読み出し、記憶部２３へのデータの書き込み、記憶部２３から読み出したプログラムの実行、演算や判定などを行う。
【００２７】
ＮＨ１は、操作部３１、有線通信部３２、記憶部３３、表示部３４、及び制御部３５を備えている。操作部３１は、ネットワーク管理者などの設定者が行った入力操作を受け付けて、その操作に応じた信号を制御部３５へ出力する。有線通信部３２は、制御部３５から送られてきた情報を電気信号としてＬＡＮケーブル２を介して他の機器へ送信したり、ＬＡＮケーブル２を介して他の機器から送られてきた電気信号を受信して情報を制御部３５へ送信する。記憶部３３は、制御部３５が実行する制御プログラムや、ＣＬとの通信タイミングを他のＮＨと調整するための調整プログラム、受信感度や送信出力の設定値などを記憶する。表示部３４は、図外のＬＣＤを備えており、制御部３５から出力された信号に応じて文字や画像などをＬＣＤに表示する。制御部３５は、ＣＬ１の各部の制御や演算や判定などを行う。すなわち、制御部３５は、操作部３１から出力された信号の検出、表示部３４に表示させるデータの出力、記憶部３３からのデータや前記の調整プログラムなどのプログラムの読み出し、記憶部３３へのデータの書き込み、有線通信部３２と情報のやりとり、記憶部３３から読み出した調整プログラムの実行、演算や判定などを行う。
【００２８】
次に、本発明の実施形態に係るネットワーク通信システムの動作について説明する。図３は、ネットワーク通信システムの動作を説明するためのブロック図である。
【００２９】
ネットワーク通信システム１では、下からデータリンク層（ネットワークインタフェース層）、ネットワーク層、トランスポート層、及びアプリケーション層の４つのレイヤから成る４階層構造のプロトコルを用いて通信を行っている。ネットワーク通信システム１における物理的な接続は、通常のＬＡＮと同じであり、データリンク層において、ＬＡＮケーブル２に接続されたＮＨ・ＡＰ間ではＣＳＭＡ／ＣＤ方式でアクセス制御を行い、無線通信を行うＡＰとＣＬの間はＣＳＭＡ／ＣＡ方式でアクセス制御を行っている。また、ネットワーク層では、ＩＣＭＰ・ＩＰなどのプロトコルを用いて、トランスポート層ではＴＣＰ・ＵＤＰなどのプロトコルを用いてアクセス制御を行っている。さらに、各ＮＨには、他のＮＨと通信タイミングを調整するためのアプリケーション（調整プログラム）がインストールされており、各ＮＨはこのアプリケーションを実行し、アプリケーション層レベルでの独自のプロトコル（以下アプリケーション層プロトコルとも称する。）を用いて他のＮＨと通信を行って、ＣＬとの通信タイミングの調整をＮＨ間で行う。さらに、各ＣＬには、ＡＰを介してＮＨと通信するタイミングを調整するためのアプリケーション（調整プログラム）がインストールされており、各ＣＬはこのアプリケーションを実行し、ＮＨ間で調整された通信タイミングに基づいて、独自のアプリケーション層プロトコルによりＡＰを介して同室に設置されたＮＨと通信を行う。
【００３０】
ネットワーク通信システム１では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で各無線通信機器が現在の状態や通信要求などを伝達するためにデータの送受信を行うが、この方式で設定された手順に従って通信を行う場合には通信制限を受けることなく、必要なときに通信を行うことが可能である。これは、各無線通信機器が現在の状態や通信要求などを伝達するための情報量は１パケット程度であり、７０μ秒程度で通信が終わるため、他の無線通信機器が出力した電波との衝突はほとんど発生しないからである。
【００３１】
一方、ネットワーク通信システム１では、メールの送受信・ホームページの閲覧・マルチメディアコンテンツのストリーミングなど様々なデータを送受信する場合（以下、データ通信とも称する。）には、通信を要求しているＣＬがそれぞれ均等に通信を行うことができるように通信制御を行う。すなわち、ネットワーク通信システム１では、連続データ伝送権（以下、伝送権と称する。）というものを定めており、各ＮＨが前記の独自のアプリケーション層プロトコルを用いて他のＮＨと通信を行い、この伝送権を含むデータパケットの受け渡しを各ＮＨ間で順次行うことで、伝送権が全ＮＨの循環を繰り返すように設定されている。詳細は後述するが、この伝送権は、前記の独自のアプリケーション層プロトコルにより、通信を行う必要があるすべてのＮＨに対して、時間的にも通信レート的にも均等に循環するように調整される。
【００３２】
図４は、ネットワーク通信システムの無線通信の状態を説明するための図である。ネットワーク通信システム１において、各ＣＬは、通常、無線通信のための電波を送信せずに休止状態にあり、ユーザによる操作部１１の操作を検出して通信を開始したい場合には、図４（Ａ）に示すようにＮＨに対する通信要求のコマンドを無線通信部１４から送信して、ＮＨからの指示を待つためにコマンド受信待ち状態になる。各ＮＨは、ＮＨ間で互いに通信を行って、通信要求があったＣＬが均等に通信を行うことができるように、各ＣＬで実行しているアプリケーションの種類、各ＮＨの通信状況、電波状態、使用チャンネルなどに応じて、伝送権の循環方法を設定する。
【００３３】
ＮＨは、自分が通信すべき同じ部屋に位置するＣＬから通信要求のコマンドを受け取っていても伝送権を受け取るまでは、ビーコン信号の定期的な送信やＣＬからの送信要求の受信などデータリンク層レベルでの通信を続けるが、アプリケーション層レベルではＡＰを介してどのＣＬともデータ通信を行わない。一方、ＮＨは、図４（Ｂ）に示すように伝送権を受け取ると、自分が通信すべきＣＬから通信要求のコマンドを受け取っている場合には、データ伝送時間の範囲内でＣＬとデータの送受信を行う。また、ＣＬから通信要求のコマンドを受け取っていない場合やデータ伝送時間が経過した場合には、図４（Ｃ）に示すように、伝送権を他のＮＨへ渡す。また、ＮＨは、データ伝送時間内にデータの送受信が完了しなかった場合には、再度伝送権を受け取るまでデータ通信を停止し、伝送権を受け取ると前回の続きからデータを送受信し、データの送受信が完了するまでこの処理を続ける。
【００３４】
各ＮＨは、複数のＣＬから通信要求があった場合には、例えば、予め設定されたデータ伝送時間の範囲内で順番に各ＣＬと通信を行い、最大でＣＬの台数分のデータ伝送時間が経過すると、伝送権を次のＮＨに渡すように設定することができる。また、各ＮＨは、複数のＣＬから通信要求があった場合には、１台とデータ伝送時間の範囲内で通信すると別のＮＨに伝送権を渡し、再度伝送権を受け取ると前回とは別のＣＬと通信を行って、通信要求があった全ＣＬが均等に各ＮＨと通信するように設定することもできる。さらに、各ＮＨは、別の手順で伝送権を循環させて、通信要求があった全ＣＬが均等に各ＮＨと通信するように設定することもできる。このように、ネットワーク通信システム１では、各ＮＨが伝送権の受け渡しを行って、伝送権が全ＮＨの循環を繰り返すように設定されているが、ＣＬとＡＰとの無線通信に複数のチャンネルを使用可能な場合には、チャンネル毎に伝送権を循環させるように設定できる。
【００３５】
図５は、ネットワーク通信システムにおける伝送権の循環設定を説明するための図である。図５に示すネットワーク通信システム１ａは、部屋Ｒ１〜Ｒ５に設置されたＮＨ１〜ＮＨ５及びＡＰ１〜ＡＰ５がＬＡＮケーブル２に接続され、ＣＬ１，ＣＬ２がＡＰ１と無線で通信を行い、ＣＬ３がＡＰ２と無線で通信を行い、ＣＬ４〜ＣＬ６がＡＰ３と無線で通信を行い、ＣＬ７，８がＡＰ４と無線で通信を行い、ＣＬ９，ＣＬ１０がＡＰ５と無線で通信を行う構成である。図５に示すネットワーク通信システム１ａにおいて、ＣＬ１〜ＣＬ６がチャンネル１を、ＣＬ７〜ＣＬ１０がチャンネル２を使用するように設定されており、ＣＬ１〜ＣＬ６と通信するＮＨ１〜ＮＨ３で伝送権１を循環させ、ＣＬ７〜ＣＬ１０と通信するＮＨ４〜ＮＨ５で伝送権２を循環させる。したがって、伝送権を循環させて無線通信を行うＣＬの台数が多くなって、データ伝送時間内における最低限保証すべきビットレートを下回るような場合には、複数のチャンネルを使用して、各チャンネルを使用するＣＬの台数を制限することで、ビットレートの最低限保証すべき値を確保することができる。
【００３６】
なお、図５には、ＣＬ３がＡＰ２を介してＮＨ２と通信し、ＣＬ９がＡＰ５を介してＮＨ５と通信し、ＣＬ１からＮＨ１へ、またＣＬ７からＮＨ４へ通信要求が送信されたときの状態を示している。
【００３７】
本発明のネットワーク通信システムでは、上記のようにアプリケーション層プロトコルにより、有線ＬＡＮに接続されたＮＨが互いに調整を行って、無線ＬＡＮに接続された無線通信機器の通信タイミングを制御するので、複数の無線通信機器から連続通信を行うために出力された電波が衝突することがない。したがって、図９（Ｂ）に示したように、複数のＣＬが同じチャンネルを使用して同時に無線通信を行うことによる電波干渉の発生及びそれによるスループットの低下が発生することがない。また、本発明のネットワーク通信システムでは隠れ端末問題は発生しないので、従来隠れ端末問題が発生していた位置にＡＰやＣＬを配置することが可能となり、無線通信機器の配置の自由度を高めることができる。
【００３８】
図６は、ネットワーク通信システムの一実施例を示すブロック図である。図６に示すネットワーク通信システム１ｂは、部屋Ｒ１〜Ｒ５に設置されたＮＨ１〜ＮＨ５及びＡＰ１〜ＡＰ５がＬＡＮケーブル２に接続されおり、ＬＡＮケーブル２を介してそれぞれ通信を行う。また、ＣＬ１，ＣＬ２がＡＰ１と、ＣＬ３がＡＰ２と、ＣＬ４〜ＣＬ６がＡＰ３と、ＣＬ７，ＣＬ８がＡＰ４と、ＣＬ９，ＣＬ１０がＡＰ５と、それぞれ同じチャンネルを使用して無線通信を行う構成である。さらに、ネットワーク通信システム１ｂでは、伝送権がＮＨ１→ＮＨ２→ＮＨ３→ＮＨ４→ＮＨ５→ＮＨ１→ＮＨ２→・・・の順に全ＮＨを循環するように設定されている。
【００３９】
ここで、ＭＰＥＧ４フォーマットでＶＧＡサイズ（６４０×４８０ドット）の動画をモニタにストリーミング表示させるのには、ビットレートを１Ｍｂｐｓ〜１．５Ｍｂｐｓにする必要がある。図６に示したネットワーク通信システム１ｂでは、一例として、各ＣＬ・ＡＰのビットレートを２０Ｍｂｐｓに、またデータ伝送時間を１００ｍ秒に設定している。これにより、各ＮＨで伝送権を循環させて１０台のＣＬが順番にストリーミングデータを受信する場合には、各ＣＬは最大で１秒当たり１００ｍ秒間通信が可能となり、この間に少なくとも１．５〜２Ｍｂｉｔのデータを受信することができ、動画を問題なくストリーミング再生することができる。
【００４０】
次に、ネットワーク通信システムでの通信手順について、フローチャートに基づいて説明する。図７は、ネットワーク通信システムの通信手順を説明するためのフローチャートである。まず、図６に示したネットワーク通信システム１ｂにおいて、ＣＬ３がＮＨ２と通信を行う場合について説明する。
【００４１】
ＣＬ３の制御部１５は、ユーザが操作部１１を操作して、ストリーミングデータをダウンロードする操作を行ったことを検出すると（ｓ１）、無線通信部１４からＡＰ２を介してＮＨ２に対して通信要求を送信させる（ｓ２）。
【００４２】
ＮＨ２の制御部２５は、ＣＬ３からの通信要求を無線通信部２２で受信すると（ｓ１１）、通信要求を保持して（ｓ１２）、伝送権を受け取るまで（ｓ１３）、ステップｓ１１〜ｓ１３の処理を繰り返して別のＣＬからの通信要求を待ち受けする。
【００４３】
ＮＨ２の制御部２５は、ＮＨ１から伝送権を受け取ったときに（ｓ１３，ｓ２１）、ＣＬ３から通信要求を受け取っていない場合には（ｓ１４）、直ちにＮＨ３へ伝送権を渡す（ｓ１５）。そして、ＣＬ３からの通信要求を受信するか、または再度伝送権を受け取るまで、ステップｓ１１〜ｓ１３の処理を繰り返し行う。
【００４４】
一方、ステップｓ１３において、ＮＨ２の制御部２５は、ＣＬ３からの通信要求を受け取っている場合には（ｓ１４）、ＣＬ３に通信開始の信号を送信して（ｓ３）、ＣＬ３とデータの送受信を行う（ｓ１６，ｓ４）。ＮＨ２の制御部２５は、データ伝送時間である１００ｍ秒が経過するまでは、データの送受信を続けて（ｓ１６〜ｓ１８）、データ伝送時間が経過する前にデータの送受信が完了した場合には（ｓ１７，ｓ５）、直ちにＮＨ３へ伝送権を渡す（ｓ１５）。そして、ステップｓ１１以降の処理を行う。
【００４５】
また、ＮＨ２の制御部２５は、データの送受信が完了する前にデータ伝送時間である１００ｍ秒が経過した場合には（ｓ１８、ｓ５）、ＣＬ１とのデータの送受信を停止して（ｓ６）、直ちにＮＨ３へ伝送権を渡して（ｓ１９）、ステップｓ１３の処理を行う。
【００４６】
このとき、ネットワーク通信システム１ｂにおいて、通信要求を受け取っているのはＮＨ２だけであり、他のＮＨは通信要求をＣＬから受け取っていない。そのため、ＮＨ３・ＮＨ４・ＮＨ５・ＮＨ１は、伝送権を受け取ると（ｓ２２，ｓ２３）、すぐに次のＮＨに伝送権を渡す。したがって、ＮＨ２は、上記のように伝送権を受け取ると、最大で１００ｍ秒間データの送受信を行ってから伝送権をＮＨ３に渡すが、ほとんど時差なしですぐにＮＨ１から伝送権を受け取るので、ほぼ２０Ｍｂｐｓのビットレートでデータを送受信することが可能である。
【００４７】
ＮＨ２は、再度伝送権を受け取るまで、別のＣＬからの通信要求を待ち受けし（ｓ１１〜ｓ１３）、再度伝送権を受け取ると（ｓ１３，ｓ２１）、前回の続きからデータの送受信を行い、データの送受信が完了するまで、上記の処理を繰り返す。
【００４８】
続いて、図６に示したネットワーク通信システム１ｂにおいて、ＣＬ３とＮＨ２が通信中に、ＣＬ１及びＣＬ２が順に通信を行う場合について説明する。図８は、ネットワーク通信システムの通信手順を説明するためのフローチャートである。なお、ＣＬ３とＮＨ２の通信手順は図７に示した通りであるので、図示を省略する。また、ＣＬ１とＣＬ２の動作は同じなので、ＣＬ１の動作をｓ３１〜ｓ３６、ＣＬ２の動作をｓ６１〜ｓ６６として１つのフローチャートに示す。
【００４９】
ＣＬ１の制御部１５は、ユーザが操作部１１を操作して、ストリーミングデータをダウンロードする操作を行ったことを検出すると（ｓ３１）、無線通信部１４からＡＰ１を介してＮＨ１に対して通信要求を送信させる（ｓ３２）。
【００５０】
ＮＨ１の制御部２５は、ＣＬ１からの通信要求を無線通信部２２で受信すると（ｓ４１）、通信要求を保持して（ｓ４２）、伝送権を受け取るまで、別のＣＬからの通信要求を待ち受けする（ｓ４１〜ｓ４３）。
【００５１】
ＮＨ１の制御部２５は、ＮＨ５から伝送権を受け取ったときに（ｓ４３，ｓ５１）、ＣＬ１から通信要求を受け取っていない場合には（ｓ４４）、直ちにＮＨ２へ伝送権を渡す（ｓ４５）。そして、ＣＬ１からの通信要求を受信するか、または再度伝送権を受け取るまで、ステップｓ４１〜ｓ４３の処理を繰り返し行う。
【００５２】
一方、ステップｓ４３において、ＮＨ１の制御部２５は、ＣＬ１からの通信要求を受け取っている場合には（ｓ４４）、ＣＬ１に通信開始の信号を送信して（ｓ３３）、ＣＬ１とデータの送受信を行う（ｓ４６，ｓ３４）。ＮＨ１の制御部２５は、データ伝送時間である１００ｍ秒が経過するまでは、データの送受信を続けて（ｓ４６〜ｓ４８）、データ伝送時間が経過する前にデータの送受信が完了した場合には（ｓ４７，ｓ３５）、直ちにＮＨ２へ伝送権を渡す（ｓ４５）。そして、ステップｓ４１以降の処理を行う。
【００５３】
また、ＮＨ１の制御部２５は、データの送受信が完了する前にデータ伝送時間である１００ｍ秒が経過した場合には（ｓ４８，ｓ３５）、他に通信要求を受信しているＣＬがないので（ｓ４９）、ＣＬ１とのデータの送受信を停止して（ｓ３６）、直ちにＮＨ２へ伝送権を渡して（ｓ５０）、ステップｓ４３の処理を行う。
【００５４】
ネットワーク通信システム１ｂにおいて、この場合、通信要求を受け取っているのはＮＨ１及びＮＨ２であり、ＮＨ２はＣＬ３と通信中である。また、他のＮＨは通信要求をＣＬから受け取っていない。そのため、ＮＨ１は伝送権を受け取ると、最大で１００ｍ秒間データの送受信を行ってから伝送権をＮＨ２に渡し（ｓ５２）、ＮＨ２は伝送権を受け取ると、最大で１００ｍ秒データの送受信を行ってから伝送権をＮＨ３に渡すが、ＮＨ３・ＮＨ４・ＮＨ５は、伝送権を受け取ると、すぐに次のＮＨに伝送権を渡す（ｓ５３）。したがって、ＮＨ１は伝送権をＮＨ２に渡して約１００ｍ秒経過するとＮＨ５から伝送権を受け取るので、ＣＬ１は１秒当たり最大でほぼ０．５秒間データの送受信を行うことが可能であり、ＮＨ１とほぼ１０Ｍｂｐｓのビットレートでデータの送受信を行うことができる。また、ＣＬ１も同様にＮＨ２とほぼ１０Ｍｂｐｓでデータの送受信を行うことが可能である。
【００５５】
ＮＨ１は、再度伝送権を受け取るまで、別のＣＬからの通信要求を待ち受けし（ｓ４１〜ｓ４３）、再度伝送権を受け取ると（ｓ４３，ｓ５１）、続きからデータの送受信を行い、上記の処理を繰り返す。
【００５６】
続いて、ユーザが操作部１１を操作してストリーミングデータをダウンロードする操作を行ったことを、ＣＬ２の制御部１５が検出すると（ｓ６１）、無線通信部１４からＡＰ１を介してＮＨ１に対して通信要求を出力する（ｓ６２）。
【００５７】
ＮＨ１の制御部２５は、ＣＬ２からの通信要求を無線通信部２２で受信すると（ｓ４１）、通信要求を保持して（ｓ４２）、伝送権を受け取るまで、別のＣＬからの通信要求を待ち受けする（ｓ４１〜ｓ４３）。
【００５８】
ＮＨ１の制御部２５は、ＮＨ５から伝送権を受け取ったときに（ｓ４３，ｓ５１）、ＣＬ１とは通信途中であり、ＣＬ２からの通信要求を受け取っているので（ｓ４４）、ＣＬ１に通信開始の信号を送信して（ｓ６３）、ＣＬ１とデータの送受信を行う（ｓ４６，ｓ６４）。ＮＨ１の制御部２５は、データ伝送時間である１００ｍ秒が経過するまでは、データの送受信を続けて（ｓ４６〜ｓ４８）、データ伝送時間が経過する前にデータの送受信が完了した場合には（ｓ４７，ｓ６５）、直ちにＮＨ２へ伝送権を渡す（ｓ４５）。そして、ステップｓ４１以降の処理を行う。
【００５９】
また、ＮＨ１の制御部２５は、データの送受信が完了する前にデータ伝送時間である１００ｍ秒が経過した場合には（ｓ４８，ｓ６５）、ＣＬ１とのデータの送受信を停止する（ｓ６６）。そして、制御部２５は、ＣＬ２から送信された通信要求を受信しているので（ｓ４９）、ステップｓ４６〜ｓ４８の処理を続けて、データ伝送時間が経過した場合には、ＣＬ２とのデータの送受信を停止して（ｓ６６）、直ちにＮＨ２へ伝送権を渡して（ｓ４９）、ステップｓ４３の処理を行う。
【００６０】
このとき、ネットワーク通信システム１ｂにおいて通信要求を受け取っているのはＮＨ１及びＮＨ２であり、ＮＨ１はＣＬ１と、ＮＨ２はＣＬ１と通信中である。また、他のＮＨは通信要求をＣＬから受け取っていない。そのため、ＮＨ１は、伝送権を受け取ると、最大で２００ｍ秒間データの送受信を行ってから伝送権をＮＨ２に渡し（ｓ５２）、ＮＨ２は伝送権を受け取ると、最大で１００ｍ秒データの送受信を行ってから伝送権をＮＨ３に渡し、ＮＨ３・ＮＨ４・ＮＨ５は、伝送権を受け取ると、すぐに次のＮＨに伝送権を渡す（ｓ５３）。したがって、ＮＨ１は伝送権をＮＨ２に渡して約１００ｍ秒経過するとＮＨ５から伝送権を受け取るので、ＣＬ１，ＣＬ２はそれぞれ１秒当たり最大で３３３ｍ秒間データの送受信を行うことが可能であり、ＮＨ１とほぼ６．６Ｍｂｐｓでデータの送受信を行うことができる。また、ＣＬ１も同様にＮＨ２とほぼ６．６Ｍｂｐｓのビットレートでデータの送受信を行うことができる。
【００６１】
ＮＨ１は、ステップｓ４３において再度伝送権を受け取ると、ＣＬ１とデータを送受信する（ｓ４４，ｓ３３）。ＮＨ１は、データ伝送時間である１００ｍ秒が経過するまでにＣＬ１とのデータ送受信が完了した場合には（ｓ４５，ｓ１７）、すぐにＣＬ２とデータを送受信する（ｓ４４，ｓ６３）。
【００６２】
ＮＨ１は、再度伝送権を受け取るまで、別のＣＬからの通信要求を待ち受けし（ｓ４１〜ｓ４３）、再度伝送権を受け取ると（ｓ４３，ｓ５１）、ＣＬ１，ＣＬ２と、前回の続きからデータの送受信を行い、データの送受信が完了するまで、上記の処理を繰り返す。また、ＮＨ２も、ＣＬ３とのデータの送受信が完了するまで処理を繰り返す。
【００６３】
次に、図６に示したネットワーク通信システム１ｂにおいて、ＣＬ１〜ＣＬ１０がそれぞれ各ＮＨからストリーミングデータをダウンロード中の場合について説明する。ネットワーク通信システム１では、ＮＨ１の制御部２５はＣＬ１，ＣＬ２から、ＮＨ２の制御部２５はＣＬ１から、ＮＨ３の制御部２５はＣＬ４〜ＣＬ６から、ＮＨ４の制御部２５はＣＬ７，ＣＬ８から、ＮＨ５の制御部２５はＣＬ９，ＣＬ１０から、それぞれ通信要求を受け取っている。
【００６４】
ＮＨ１〜ＮＨ５は、それぞれ、ＬＡＮケーブル２に接続された他のＮＨとアプリケーション層プロトコルにより通信を行って伝送権の授受の調整を行い、伝送権を受け取るまで待機する。このとき、ＮＨ１は、伝送権を受け取って最大で２００ｍ秒経過すると伝送権をＮＨ２に渡す。ＮＨ２は、伝送権を受け取って最大で１００ｍ秒経過すると伝送権をＮＨ３に渡す。ＮＨ３は、伝送権を受け取って最大で３００ｍ秒経過すると伝送権をＮＨ４に渡す。ＮＨ４は、伝送権を受け取って最大で２００ｍ秒経過すると伝送権をＮＨ５に渡す。ＮＨ５は、伝送権を受け取って最大で２００ｍ秒経過すると伝送権をＮＨ１に渡す。
【００６５】
したがって、ＣＬ１〜ＣＬ１０は、それぞれ１秒当たり最大１００ｍ秒ずつデータの送受信を行うことが可能であり、ほぼ２Ｍｂｐｓでデータのダウンロードを行うことができる。したがって、各ＣＬがそれぞれＭＰＥＧ４形式の動画をストリーミング再生中であっても、各ＣＬはスムーズに動画を再生させることができる。
【００６６】
このように、ネットワーク通信システムでは、前記の独自のアプリケーション層プロトコルにより各ＮＨ間で通信を行って、通信要求を送信した各ＣＬが時間的にも通信レート的にも均等に通信できるように、すべてのＮＨを伝送権が循環するように調整されるので、電波の衝突が発生することなく、各ＣＬと必要なデータを確実に送受信することができる。また、ＣＬが必要なデータ量を確保できるように、無線ＬＡＮのビットレートに応じて、伝送権を循環させるＣＬの台数を調整（制限）することで、ビットレートの最低限保証すべき値を確保することができる。
【００６７】
なお、以上の説明では、ネットワーク通信システムにおいて、各ＮＨがアプリケーション層プロトコルにより互いに通信して、ＣＬとの通信タイミングを調整する場合について説明したが、ＣＬとＮＨとの通信はＡＰを介して行うので、ＮＨの代わりにＡＰにアプリケーションプログラムを記憶させておき、アプリケーション層プロトコルによりＣＬとの通信タイミングを調整するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の実施形態に係るネットワーク通信システムの概略を示す構成図である。
【図２】ネットワーク通信システムの構成を示すブロック図である。
【図３】ネットワーク通信システムの動作を説明するためのブロック図である。
【図４】ネットワーク通信システムの無線通信の状態を説明するための図である。
【図５】ネットワーク通信システムにおける伝送権の循環設定を説明するための図である。
【図６】ネットワーク通信システムの一実施例を示すブロック図である。
【図７】ネットワーク通信システムの通信手順を説明するためのフローチャートである。
【図８】ネットワーク通信システムの通信手順を説明するためのフローチャートである。
【図９】従来の無線ＬＡＮの通信状態を示すである。
【符号の説明】
【００６９】
１，１ａ，１ｂ−ネットワーク通信システム    ２−ＬＡＮケーブル
１１，３１−操作部    １２，２１，３４−表示部
１３，２３，３３−記憶部    １４，２２−無線通信部
１５，２５，３５−制御部    ２４，３２−有線通信部
【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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