(57)【要約】【課題】CTSの送信回数を減らして、伝送速度を向上させることができる無線通信装置およびその通信方法を提供。【解決手段】AP 10は、制御部38内のCTS発生回路74で各規格に応じたデュレーションタイムTbを含む自己宛のたとえば、IEEE802.11b規格でCTS信号70を発生させ、信号70の送信によりAP 10が送信準備にあることを基本サービスセット内の11b規格で動作するSTAに報知し、このSTAの動作を禁止し、IEEE802.11g規格のビーコン66を送信して、この規格による条件を設定し、11b規格が示すデュレーションタイムTbにわたり該当するSTAだけと送受信させ、逆の場合、11g規格で自己宛のデュレーションタイムTgを含むCTS信号70を送信し、11g規格のSTA動作を禁止して、11b規格のビーコン64を送信し、この規格の条件を設定し、11g規格が示すデュレーションタイムTgにわたり該当するステーションだけと送受信させる。【選択図】図１
2006148528.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同じ周波数帯域を用いる無線ネットワークの第１および第２の規格が混在する環境で基本サービスセット内に含むステーション間のデータ通信を中継する機能を有する無線通信装置において、該装置は、
第１および第２の規格それぞれにおけるデータの受信を検出する受信検出手段と、
第１および第２の規格それぞれにおけるデータの送信を検出する送信検出手段と、
前記受信検出手段および送信検出手段を制御する制御手段とを含み、
該制御手段は、送信許可信号のうち、第１および第２の規格のいずれかによる設定時間を含む自己宛の送信許可信号を発生する信号発生手段と、
前記自己宛の送信許可信号の発生を制御する時間監視手段とを含み、
さらに、該時間監視手段は、第１および第２の規格それぞれのビーコンを送信するビーコン送信手段と、
第１および第２の規格それぞれに応じた前記設定時間の経過を監視し、該時間経過に応じて前記ビーコンを送信させる送信制御信号を生成し、出力する時間監視手段とを含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記制御手段は、第１および第２の規格における送受信の使用時間それぞれを平均化する平均化手段と、
該平均化した送受信時間のいずれが大きく、その時間差を比較情報として求める比較手段と、
該比較情報が所定の値より大きいか否かに応じて現在の割合に対する所定の割合で増減させて、各設定時間を決定し、前記時間監視手段に出力する時間決定手段とを含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記時間監視手段は、前記ビーコンの送信間隔を監視する間隔監視手段を含むことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１、２または３に記載の装置において、第１の規格はIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11b規格であり、第２の規格はIEEE802.11g規格であることを特徴とする無線通信装置。
【請求項５】
同じ周波数帯域を用いる無線ネットワークの第１および第２の規格が混在する環境で基本サービスセット内に含むステーション間のデータ通信を中継する無線通信方法において、該方法は、
アクセスポイントが自己宛の送信許可信号を送信し、第１の規格におけるデュレーションタイムである第１時間を設定する第１の工程と、
第２の規格のビーコンを送信する第２の工程と、
前記ビーコン送信後の計測時間と第１時間とを比較判定する第３の工程と、
前記計測時間が第１時間に達するまで第２の規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返す第４の工程と、
前記計測時間が第１時間以上のとき自己宛の送信許可信号を送信し、第２の規格におけるデュレーションタイムである第２時間を設定する第５の工程と、
第１の規格のビーコンを送信する第６の工程と、
前記ビーコン送信後の計測時間と第２時間とを比較判定する第７の工程と、
前記計測時間が第２時間に達するまで第１の規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返す第８の工程と、
前記計測時間が第２時間以上のとき第１の工程に戻す第９の工程とを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
請求項５に記載の方法において、該方法は、第１ないし第３の工程の間に繰返し回数をカウントする第10の工程と、
第４の工程が繰り返すそれぞれにともなう送受信データを第１の積算データとして積算する第11の工程と、
第８の工程が繰り返すそれぞれにともなう送受信データを第２の積算データとして積算する第12の工程とを含み、
第９の工程は前記計測時間が第２時間以上のとき前記繰返し回数が所定のカウント値以上か否かを判断する第13の工程と、
前記繰返し回数が所定のカウント値以上のとき第１および第２の積算データそれぞれを平均化する第14の工程と、
該平均化した第１および第２の積算データのいずれが大きいか比較し、該平均化した第１および第２の積算データそれぞれを時間換算し、該時間換算した時間の差と前記比較結果とを比較情報として求める第15の工程と、
該比較情報が所定の値より大きいか否かに応じて現在の割合に対する所定の割合で増減させて、第１および第２時間を決定し、再設定する第16の工程と、
前記繰返し回数、第１および第２の積算データをリセットし、第１の工程に戻す第17の工程と、
前記繰返し回数が所定のカウント値未満のとき第１の工程に戻す第18の工程とを含むことを特徴とする無線通信方法。
【請求項７】
請求項５に記載の方法において、該方法は、第３の工程と第４の工程との間にあらかじめ設定したビーコン間隔の時間経過を監視する第19の工程と、
前記設定したビーコン間隔の時間経過に応じて前記ビーコンを送信する第20の工程とを含み、
前記時間経過が前記設定したビーコン間隔に満たないとき第４の工程に進めることを特徴とする無線通信方法。
【請求項８】
請求項５、６または７に記載の装置において、第１の規格はIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11b規格であり、第２の規格はIEEE802.11g規格であ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、無線通信装置およびその通信方法に関するものであり、本発明の無線通信装置は、とくに、IEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11b規格とIEEE802.11g規格が混在している環境下での無線LAN（Local Area Network）通信システムにおけるアクセスポイントに関するものである。また、本発明の無線通信方法は、とくに、無線LAN通信システムのインフラストラクチャモードにおける無線通信の手順に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
１つのアクセスポイント（Access Point: AP）を含む基本サービスセット（Basic Service Set: BSS）において、2.4GHz帯の周波数を使用するIEEE802.11b規格と後方互換性を有し、さらなる高速化を図るIEEE802.11g規格とが混在する無線LAN環境下においてその情報の伝送速度は低下してしまう。この原因として、IEEE802.11b規格とIEEE802.11g規格は、同一の周波数を使用している。IEEE802.11g規格は、IEEE802.11b規格の後に開発された方式である。また、IEEE802.11b規格は、IEEE802.11g規格の電波を雑音と認識し、IEEE802.11gは既存標準との互換性を重視して規格されていることから、IEEE802.11b規格の電波を正常に認識することができる。この状況から、通常、無線LANの伝送では、電波が衝突しないように他の端末装置の送信を確認するキャリアセンスを実施し、このキャリアセンスの結果に応じて自端末装置から送信を開始する。しかしながら、IEEE802.11b規格の端末装置は、IEEE802.11g規格の端末装置の送信を認識することができない。このため、IEEE802.11g規格の端末装置が送信している期間にIEEE802.11b規格の端末装置も送信を開始してしまう。この結果、送信が衝突し伝送速度が低下する。
【０００３】
これまでの技術では、たとえば非特許文献１に記載されているように、IEEE802.11g規格の高速伝送モードを用いることでこの衝突を解決している。このモードは、IEEE802.11g規格の伝送速度を向上させる目的で使用する。この方法としては第170頁に記載されているように、送信許可を示すClear To Send（CTS）を使用する。通常、CTSは非特許文献１の第75頁〜第77頁に記載されているように隠れ端末問題を解決するために使用する信号である。送信しようとしているAPまたはIEEE802.11g規格の無線端末（STAtion）は、自己宛てにIEEE802.11b規格でCTSを送信する。この規格で送信した場合、BSS内のすべてのSTA、すなわちIEEE802.11b規格のSTAおよびIEEE802.11g規格のSTAは、このCTSを認識することができる。とくに、自己宛てCTSを送信したSTA以外のSTAは、自己宛てCTSを送信したSTAが受信準備完了を報知することにより、送信しようとしていると認識し、自分の送信を延期する。したがって、送信しようとしているSTAは、他のSTAと衝突することなく、送信することができる。よって伝送速度が向上する。この方法は送信しようとしているAPまたはSTAが１パケット毎に自己宛てCTSを送信する。
【０００４】
具体例として、このように同じ無線チャネルを使用可能な異なるグループの端末が混在する環境下で伝送速度を改善するため、たとえば、特許文献１の無線通信装置は、所定の無線周波数帯域における任意の無線チャネル、第１の無線チャネルと第２無線チャネルのうち、それぞれの無線チャネルを利用した他の無線通信装置との通信時に同一無線チャネルを用いた他のグループのキャリアが検出されたことが通知された場合、他方の無線チャネルを利用した無線通信装置との無線通信を、たとえばキャリアの送信を中止するように無線通信手段の抑制制御することにより、すでに使用中の無線チャネルが優先されキャリアの衝突を防いでいる。
【０００５】
【特許文献１】特開2003−18170号公報
【非特許文献１】松江英明、守倉正博監修、802.11高速無線LAN教科書、株式会社IDGジャパン，pp.75−77および170−171，2003年３月発行
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、この既存の技術によってAPまたはSTAが自己宛てのCTSを１パケット毎に送信する場合、自己宛てのCTSはIEEE802.11b規格で送信していることから伝送速度が遅い。したがって、１パケット毎に自己宛てのCTSを複数送信する伝送の場合、伝送速度は、CTSを使用しない通常の伝送より衝突が防止でき、向上させることができる。しかしながら、実際のデータ伝送に加えてオーバーヘッドとして自己宛てCTSを送信している分、時間を要してしまい、結果として、効率の悪い伝送になってしまう。
【０００７】
本発明はこのような従来技術の欠点を解消し、CTSの送信回数を減らして、伝送速度を向上させることができる無線通信装置およびその通信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】
本発明は上述の課題を解決するために、同じ周波数帯域を用いる無線ネットワークの第１および第２の規格が混在する環境で基本サービスセット内に含むステーション間のデータ通信を中継する機能を有する無線通信装置において、この装置は、第１および第２の規格それぞれにおけるデータの受信を検出する受信検出手段と、第１および第２の規格それぞれにおけるデータの送信を検出する送信検出手段と、受信検出手段および送信検出手段を制御する制御手段とを含み、この制御手段は、送信許可信号のうち、第１および第２の規格のいずれかによる設定時間を含む自己宛の送信許可信号を発生する信号発生手段と、自己宛の送信許可信号の発生を制御する時間監視手段とを含み、さらに、この時間監視手段は、第１および第２の規格それぞれのビーコンを送信するビーコン送信手段と、第１および第２の規格それぞれに応じた設定時間の経過を監視し、この時間経過に応じてビーコンを送信させる送信制御信号を生成し、出力する時間監視手段とを含むことを特徴とする。
【０００９】
本発明の無線通信装置は、制御手段の信号発生手段で各規格に応じた設定時間を含む自己宛のたとえば、第１の規格で送信許可信号を発生させ、この信号の送信により該装置が送信準備していることを基本サービスセット内の第１の規格で動作するステーションに報知して、このステーションの動作を禁止し、第２の規格のビーコンを送信して、この規格による通信条件を設定し、第１の規格が示す設定時間にわたって該当するステーションだけと送受信させ、逆の場合、第２の規格で自己宛の送信許可信号を送信し、第２の規格のステーション動作を禁止し、第１の規格のビーコンを送信し、この規格の通信条件を設定し、第２の規格が示す設定時間にわたって該当するステーションだけと送受信させることで、それぞれの規格の専用伝送期間を設け、CTS信号の送信を減らしている。
【００１０】
また、本発明は上述の課題を解決するために、同じ周波数帯域を用いる無線ネットワークの第１および第２の規格が混在する環境で基本サービスセット内に含むステーション間のデータ通信を中継する無線通信方法において、この方法は、アクセスポイントが自己宛の送信許可信号を送信し、第１の規格におけるデュレーションタイムである第１時間を設定する第１の工程と、第２の規格のビーコンを送信する第２の工程と、ビーコン送信後の計測時間と第１時間とを比較判定する第３の工程と、計測時間が第１時間に達するまで第２の規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返す第４の工程と、計測時間が第１時間以上のとき自己宛の送信許可信号を送信し、第２の規格におけるデュレーションタイムである第２時間を設定する第５の工程と、第１の規格のビーコンを送信する第６の工程と、ビーコン送信後の計測時間と第２時間とを比較判定する第７の工程と、計測時間が第２時間に達するまで第１の規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返す第８の工程と、計測時間が第２時間以上のとき第１の工程に戻す第９の工程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
本発明の無線通信方法は、アクセスポイントが自己宛の、たとえば第１の規格による送信許可信号を送信し、第１時間を設定し、第２の規格のビーコンを送信して通信条件を報知し、ビーコン送信後の計測時間と第１時間とを比較判定し、計測時間が第１時間に達するまで第２の規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返し、計測時間が第１時間以上のとき自己宛の第２の規格による送信許可信号を送信し、第２時間を設定し、第１の規格のビーコンを送信して通信条件を報知し、ビーコン送信後の計測時間と第２時間とを比較判定し、計測時間が第２時間に達するまで第１の規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返し、計測時間が第２時間以上のとき第１の工程に戻す処理によりそれぞれの規格の専用伝送期間を設けることができ、従来の方法に比べて高速伝送を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に添付図面を参照して本発明による無線通信装置の実施例を詳細に説明する。
【００１３】
本実施例は、本発明の無線通信装置を無線LANシステムにおけるアクセスポイント（AP）10に適用した場合である。本発明と直接関係のない部分について図示および説明を省略する。以下の説明で、信号はその現れる接続線の参照番号で指示する。
【００１４】
AP 10は、図２に示すように、802.11ネットワークの基本単位である、基本サービスセット（BSS）の範囲を破線12で表して、この範囲内のステーション（STA）に情報を配信する機能を有している。すなわち、インフラストラクチャモードで通信するネットワークの中継機能を持っている。
【００１５】
STA B 14, 16, 18および20は、ネットワークインタフェースを有する無線端末装置またはコンピュータであり、IEEE802.11b規格で動作する。また、STA B 22, 24および26もネットワークインタフェースを有する無線端末装置またはコンピュータであり、IEEE802.11g規格で動作する。
【００１６】
本実施例の無線LANは、AP 10と、少なくともSTA BおよびSTA Gが一つずつ存在するインフラストラクチャBSSである。
【００１７】
AP 10は、図１に示すように、アンテナ30、BPF 32、送受信部34、パケット分解部36、制御部38およびパケット合成部40を含む。アンテナ30は、到来する無線電波を受け、送受信部34からの送信信号を無線電波として出力する機能を有し、受信信号42を固定ゲインの伝送路を通して送受信部34に供給している。
【００１８】
BPF 32は、帯域制限され、利用する周波数チャネルの受信信号を得る。本実施例のBPF 32は、IEEE802.11b/g規格の周波数帯2.4GHzを選択的に通す帯域制限フィルタである。BPF 32は、帯域制限した受信信号44を送受信部34に供給する。
【００１９】
送受信部34は、IEEE802.11b/g規格それぞれの送受信におけるフロントエンド機能を有している。すなわち、IEEE802.11b/g規格それぞれの受信において受信信号44をダウンコンバートして搬送波から受信信号44を復調し復調した受信信号46を得る機能と送信において供給される送信信号48を搬送波に変調しアップコンバートして送信信号44を出力する機能を有している。送受信部34は、ベースバンドで受信信号46および送信信号48をそれぞれ、パケット分解部36に出力し、パケット合成部40から入力している。
【００２０】
パケット分解部36は、供給された受信信号46がパケットで、どのようなパケットか判別する機能を有している。本実施例でパケット分解部38はb-受信検出部50およびg-受信検出部52を含む。b-受信検出部50は、受信信号46がIEEE802.11bのデータを有するか否か検出する機能を有している。また、g-受信検出部52は、受信信号46がIEEE802.11gのデータを有するか否か検出する機能を有している。パケット分解部36は、b-受信検出部50およびg-受信検出部52のいずれか一方でb/gのデータを検出すると、どの規格のデータが検出されたかを示す報知信号54を制御部38に出力する。パケット分解部36は、たとえば制御部38からの制御信号56に応じて受信信号46を解析して、受信信号58として出力する。
【００２１】
パケット合成部40は、クライアント、サーバ宛への送信信号58であるパケットのヘッダに含まれる送信元IPアドレスおよびポート番号をNAT（Network Address Translation）を介して書き換える機能を有し、送信するパケットを合成、すなわち再構築する機能を有している。パケット合成部40には、制御部38からIEEE802.11b規格のビーコン信号64およびIEEE802.11g規格のビーコン信号66がそれぞれ、供給されている。本実施例でパケット合成部40はb-送信検出部60およびg-送信検出部62を含む。b-送信検出部60は、IEEE802.11b規格の送信するデータを有するか否か検出する機能を有している。また、g-送信検出部62は、IEEE802.11g規格の送信データを有するか否か検出する機能を有している。パケット合成部40は、b-送信検出部60およびg-送信検出部62のいずれか一方でb/gの送信データの存在を検出すると、どの規格のデータが検出されたかを示す報知信号68を制御部38に出力する。また、パケット合成部40には、制御部38からCTS信号70が供給される。パケット合成部40は、制御部38からの制御信号56に応じて供給される情報をパケットの所定の領域に割り当てて合成し、合成したパケットを送信信号48として出力する。
【００２２】
また、パケット分解部36を含む図示しないベースバンド処理部は、クライアントからのパケットが含むIP（Internet Protocol）ヘッダのプロトコル番号を読み取って、TCP（Transmission Control Protocol）パケットかUDP（User Datagram Protocol）パケットかを判断する。ベースバンド処理部は、TCPヘッダも読み取って、コネクション確立要求の有無を判断する。AP 10としてはクライアント側とサーバ側の分断された２つの通信フローをマッピングするためのテーブルを作成し、保持する機能も有している。さらに、AP 10はクライアント側とサーバ側の通信をプロセス間通信によってつなぐ機能も含む。
【００２３】
制御部38は、AP 10すべてを制御する機能を有する。本実施例における制御部38は、時間監視部72およびCTS発生回路74を含むことを特徴としている。時間監視部72は、ビーコン送信制御部76、Tb監視部78およびTg監視部80を含む。ビーコン送信制御部76は、AP 10からIEEE802.11規格におけるビーコンの送出を制御する機能を有している。ビーコン送信制御部76には、この制御を受けてビーコンをそれぞれの規格に応じて生成し、生成したビーコンを供給先にそれぞれ送出するビーコンb送信部82およびビーコンg送信部84を含む。ビーコンb送信部82およびビーコンg送信部84は、生成したビーコンb 64とビーコンg 66をAP 10の送出するビーコンとしてそれぞれ、パケット合成部40に供給する。ビーコンb送信部82はビーコンb 64をTb監視部78にも供給し、ビーコンg送信部84はビーコンg 66をTg監視部80にも供給している。
【００２４】
Tb監視部78は、あらかじめ供給される設定時間Tbの時間経過を監視する機能を有している。Tb監視部78は、ビーコン11b 64の受信に応じて時間経過の監視を開始する。Tb監視部78は、計測時間が時間Tbに達したとの判定に応じて制御信号90をCTS発生回路74に出力する。また、Tg監視部80もあらかじめ供給される設定時間Tgの時間経過を監視する機能を有している。Tg監視部80は、ビーコン11g 66の受信に応じて時間経過の監視を開始する。Tg監視部80は、計測時間が時間Tgに達したとの判定に応じて制御信号92をCTS発生回路74に出力する。
【００２５】
ここで、時間TbおよびTgは、CTS信号70に含まれるIEEE802.11bおよび11g規格におけるデュレーションタイムを示している。
【００２６】
CTS発生回路74は、CTS信号70を生成する機能を有している。後段にて記載する本実施例の高速転送においてCTS発生回路74が生成するCTS信号70は自己宛に送信している。ここで、CTS信号70はCTSフレームを含み、送信時間は、アイドルになってから、キャリアセンスした際に受信したフレームのデュレーションフィールドに書かれている送信禁止期間が終了するまでの時間であり、通常のデータフレームの場合、送信禁止期間はNAV（Network Allocation Vector）時間と呼ばれる。
【００２７】
次にAP 10にてデータ、すなわちパケットを高速伝送する場合について簡単に説明する。本実施例は、デュレーションタイムTbおよびTgを同じ時間に設定した場合である。デュレーションタイムは、自己宛CTS内のデュレーションフィールド内に記載された値（期間）である。IEEE802.11gの高速伝送モードにAP 10を設定する。この設定においてAP 10は、図３に示すように、IEEE802.11b規格の自己宛CTSを生成し、送信する（ステップS10）。これによりAP 10に時間Tbが設定される。また、このようにCTSが送信されたBSS範囲12内で、すべてのIEEE802.11b規格のSTAはAP 10が送信を開始しようとしていると判断して、自分の送信をデュレーションタイムTbの期間にわたって延期する。この延期は結果としてIEEE802.11b規格の伝送を禁止することに相当している。このとき、IEEE802.11g規格のSTAは高速伝送モードであることから、AP 10がIEEE802.11b規格で送信した電波を認識せず、通常の伝送を実施する。この送信によりAP 10は上述したデュレーションタイムTbをIEEE802.11gの占有期間にする。したがって、図２に示したBSS範囲12内に配されているSTA Gが送信可能になる。
【００２８】
次にビーコン11g 66を送信する（ステップS12）。ビーコン11g 66は、IEEE802.11g規格の報知情報を含んでいる。これにより、AP 10はIEEE802.11b規格の受信を防いでいる。次に占有時間Tbの経過を監視する（ステップS14）。計測時間が時間Tbより短い場合（YES）、まだ占有時間内にあると判断して、送信データの有無を判定する処理に進む（ステップS16へ）。また、計測時間が時間Tb以上に長い場合（NO）、すでに占有時間を経過したと判断して、接続子Aを介して図４の自己宛CTS送信に進む（ステップS18へ）。
【００２９】
BSS範囲12内のSTA Gに対する送信データがあるか否かを判断する（ステップS16）。送信データの有無は、g-送信検出部62で測定する。測定結果が送信データありを示す場合（YES）、送信処理に進む（ステップS20へ）。また、測定結果が送信データなしを示す場合（NO）、受信データの有無を判断する処理に進む（ステップS22へ）。送信処理は、送信データ58にパケット合成部40でヘッダを付して、送受信部34、BPF 32およびアンテナ30を経て、電波を送信する。
【００３０】
受信データの有無を判断する処理では、g-受信検出部52で測定する。測定結果が受信データありを示す場合（YES）、受信処理に進む（ステップS24へ）。また、測定結果が受信データなしを示す場合（NO）、占有時間Tbの監視処理に戻る（ステップS14へ）。受信処理（ステップS24）では、IEEE802.11g規格の受信信号46をパケット分解して、一時的に受信したデータを格納・保持する。
【００３１】
一方、占有時間Tbを経過した場合、AP 10はIEEE802.11g規格の自己宛CTSを生成し、送信する（ステップS18）。これによりAP 10に時間Tgが設定される。これにより、BSS範囲12内のSTA Gすべては、AP 10が送信しようとしていると判断し、送信をデュレーションタイムTgの期間にわたって延期する。このとき、BSS範囲12内のSTA Bは、IEEE802.11g規格で変調された自己宛CTSを認識できず、雑音と判断し、デュレーションタイムTgを設定する。これにより、範囲内のSTA Bすべては通常の伝送が可能になる。
【００３２】
次にAP 10は、ビーコン11b 64を送信する（ステップS26）。この11bの規格で報知情報を送信することにより、AP 10はIEEE802.11g規格の受信を防いでいる。次に占有時間Tgの経過を監視する（ステップS28）。計測時間が時間Tgより短い場合（YES）、まだ占有時間内にあると判断して、送信データの有無を判定する処理に進む（ステップS30へ）。また、計測時間が時間Tg以上に長い場合（NO）、すでに占有時間を経過したと判断して、接続子Bを介して図３の自己宛CTS送信に戻る（ステップS10へ）。
【００３３】
BSS範囲12内のSTA Bに対する送信データがあるか否かを判断する（ステップS30）。送信データの有無は、b-送信検出部60で測定する。測定結果が送信データありを示す場合（YES）、送信処理に進む（ステップS32へ）。また、測定結果が送信データなしを示す場合（NO）、受信データの有無を判断する処理に進む（ステップS34へ）。送信処理は、送信データ58にパケット合成部40でヘッダを付して、送受信部34、BPF 32およびアンテナ30を経て、電波を送信する。
【００３４】
受信データの有無を判断する処理（ステップS34）では、b-受信検出部50で測定する。測定結果が受信データありを示す場合（YES）、受信処理に進む（ステップS36へ）。また、測定結果が受信データなしを示す場合（NO）、占有時間Tgの監視処理に戻る（ステップS28へ）。受信処理（ステップS36）では、IEEE802.11b規格の受信信号46をパケット分解して、一時的に受信したデータを格納・保持する。
【００３５】
このように自己宛CTSをAP 10だけが送信し、既存のように自己宛CTSを１パケット毎に送信することなく、デュレーションフィールド内のユーザが設定した期間に一つの自己宛CTSを送信するだけで、従来に比べて自己宛CTSの送信回数を減少させることができ、IEEE802.11b規格と11g規格を時間的に分けて、衝突のない効率の向上した伝送を可能にする。そして、AP 10は、それぞれの規格の専用伝送期間を設け、１パケット毎にCTS信号を送信することなく、CTS信号70の送信を減らして、IEEE802.11g規格でビーコンを送信して制御フレームを伝送することにより従来のIEEE802.11b規格の低レート伝送に比べて高速伝送を図ることから、伝送速度を向上させることができる。
【００３６】
次に本発明の無線通信装置を適用したAP 10の他の実施例について説明する。以後の実施例は、先の実施例と共通する構成要素に同じ参照符号を付して、説明の煩雑さを避けるため説明を省略する。
【００３７】
本実施例は、IEEE802.11b規格と11g規格でのデュレーションタイムTbおよびTgを可変設定し、時間を監視して、AP 10の動作を制御する制御部38を有する点に特徴がある。これを実現するため制御部38は、図５に示すように、時間監視部72およびCTS発生回路74だけでなく、平均化部94、比較回路96および割合決定部98を含む。平均化部94は、供給される報知信号54および68を用いて、11bおよび11gそれぞれの送受信に要した時間を積算し、平均を算出する機能を有している。平均化部94は、b-平均化回路100およびg-平均化回路102を有している。平均化は、積算した時間をあらかじめ設定した時間で割って比を算出する。本実施例での平均化には時間を反映する送受信データ量を用い、この送受しデータ量を積算して、１ビーコンタイムあたりの平均送受信データ量を求めて、時間割合としている。適当な時間としては、20〜50ビーコンタイムが好ましく、設定する時間は、この範囲の一つのビーコンタイムを用いる。この時間を表す変数が後述するCYC_NUMである。平均化部94は、b-平均化回路100およびg-平均化回路102で算出した比104および106それぞれを比較回路96に出力する。
【００３８】
比較回路96は、供給される比の大きさを比較判定し、比較判定結果および比の差を出力する機能を有する。比較回路96は、比較結果および比の差を示す情報108を割合決定部98に供給する。
【００３９】
割合決定部98は、11bと11gのビーコンタイムを供給される情報108に応じて設定する機能を有している。割合決定部98には、図示しないがレジスタが用意されている。レジスタには、情報110が供給され、保持される。情報110は、初期の割合値、最大値および最小値を含む。割合決定部98は、比の差、すなわち使用割合が所定の値以上に開いた場合、比較結果が示す使用割合の大きい通信の時間を所定量増加させ、小さい通信の時間を所定量減少させる。ただし、一方の通信がゼロにならないように最小値で制限し、他方の通信がすべてにならないように最大値で制限している。割合決定部98は、IEEE802.11bと11gにおける割合に応じた時間Tb 112およびTg 114を時間監視部72に出力する。また、割合決定部98は、この出力に応じて平均化部94の各平均値をリセットするリセット信号116を出力する。時間監視部72は、それぞれの監視部に設定した時間TbおよびTgと計測時間とのそれぞれの比較に応じてCTS発生回路74に制御信号90および92のそれぞれを出力する。
【００４０】
次に本実施例におけるAP 10の動作を説明する。本実施例の動作を含む以後の動作においても共通する動作については先の実施例と同じ参照符号、すなわちステップ番号を付して、説明を省略する。この動作手順について図６ないし図８を参照しながら説明する。
【００４１】
図６において、まず、デュレーションの回数を表す変数Nの値をゼロにセットする（ステップS38）。次にAP 10は自己宛CTSを送信する（ステップS10）。この後、変数Nの値を+1歩進する（ステップS40）。次にビーコン11gを送信する（ステップS12）。次に占有時間Tbの経過を監視する（ステップS14）。計測時間が時間Tbより短い場合（YES）、まだ占有時間内にあると判断して、送信データの有無を判定する処理に進む（ステップS16へ）。また、計測時間が時間Tb以上に長い場合（NO）、すでに占有時間を経過したと判断して、接続子Aを介して図７の自己宛CTS送信に進む（ステップS18へ）。
【００４２】
まだ占有時間Tbに達していない場合、AP 10はSTA Gへの送信データおよびSTA Gからの受信データの有無をそれぞれ判断し（ステップS16およびS22）、存在に応じてそれぞれ、送受信する（ステップS20およびS24）。この後、送受信したデータ量を積算または加算する（ステップS42）。積算を表す変数はSUM_Gである。この積算の後、時間監視に戻る（ステップS14へ）。
【００４３】
次に接続子Aを介して図７に進み、自己宛CTSを送信する（ステップS18）。次にビーコン11bを送信し（ステップS26）、時間監視する（ステップS28）。デュレーションタイムTgに達していなければAP 10はSTA Bへの送信データおよびSTA Bからの受信データの有無をそれぞれ判断し（ステップS30およびS34）、存在に応じてそれぞれ、送受信する（ステップS32およびS36）。この後、送受信したデータ量を積算または加算する（ステップS44）。積算を表す変数はSUM_Bである。この積算の後、時間監視に戻る（ステップS28へ）。
【００４４】
先の時間監視においてデュレーションタイムTgに達したならば、接続子Bを解して図８の判断処理に進む（ステップS46へ）。この判断処理は、平均化するためにあらかじめ設定した所定の回数CYC_NUMの繰返しが完了したか否かを判断している（ステップS46）。処理が未完のとき（NO）、接続子Cを介して図６の自己宛CTSを送信する処理に戻って、前述した処理を繰り返す。また、処理が完了したとき（YES）、g-平均化処理に進む（ステップS48へ）。
【００４５】
g-平均化処理は、平均化部94にてこれまでに積算した変数SUM_GをNで除算することにより、平均としてIEEE802.11g規格の１デュレーションタイムにおけるデータ量を求める（ステップS48）。次にb-平均化処理は、これまでに積算した変数SUM_BをNで除算することにより、平均としてIEEE802.11b規格の１デュレーションタイムにおけるデータ量を求める（ステップS50）。次にそれぞれ求めたデュレーションタイムのデータ量を比較する（ステップS52）。比較は扱うデータ量をたとえば、時間割合または占有時間に換算し、大きい時間割合および求めた時間割合の差を情報108として割合決定部98に供給する。
【００４６】
次に割合決定部98では供給される情報108を基に時間TbおよびTgを再設定する（ステップS54）。ここで、AP 10は、再設定されるまで初期割合値で動作する。再設定は、供給される情報108に含まれる差が所定の値以上に大きいとき、使用割合の大きい方の通信時間を所定量増加させ、小さい方の通信時間を所定量減少させる。具体的には、使用割合に20％以上の差があるとき、大きい方の時間割合を10％増加させ、小さい方の時間割合を10％減少させる。IEEE802.11b/11gに対する初期割合値を50％にし、平均化および比較によりIEEE802.11bが20％、IEEE802.11gが80％という結果が得られたならば、割合決定部98はIEEE802.11bを40％、IEEE802.11gを60％にする時間Tb 112およびTg 114を時間監視部72に出力する。この処理の後、時間監視部72では、供給される時間が再設定される。次に変数N、SUM_GおよびSUM_Bそれぞれをゼロにリセットし、接続子Cを介して処理が図６の自己宛CTS送出に戻る（ステップS10へ）。
【００４７】
このように動作させることにより、デュレーションタイムを使用頻度に応じて割り当てることで、ユーザの使用に則した設定にて高速伝送させることができる。
【００４８】
次に本発明の無線通信装置を適用したAP 10の他の実施例について説明する。本実施例のAP 10も先の実施例と同様に制御部38に特徴がある。制御部38は、ビーコン送信制御部76内にビーコン間隔監視部118を含む。すなわち、本実施例は、IEEE802.11bと11gのビーコン間隔がたとえば2:1と異なる場合を想定すると、ビーコン送出個数の比で表した場合、IEEE802.11bと11gの個数比は1:2になる。本実施例はユーザが高速伝送しようとしている期間として１パケットより長い期間を入力し、デュレーションフィールドに反映させている。
【００４９】
ビーコン間隔監視部118は、あらかじめ設定したビーコン間隔に通常と異なる規格、本実施例ではIEEE802.11g規格におけるビーコン間隔が計測時間に達したか否かに応じて制御信号120をビーコンg送信部84に出力する機能を有している。本実施例でビーコン間隔監視部118はビーコンg送信部84のビーコン間隔を制御したが、ビーコンb送信部82が通常と異なると、これを制御するようにしても構わない。
【００５０】
高速伝送モードを起動した場合、規格が混在する期間中のため、最初のCTSとBSS範囲12内のSTAからの送信信号とが衝突する可能性がある。ここで、AP 10が最初のCTSをIEEE802.11b規格で送信したとする。本来、IEEE802.11g規格のSTA Gはキャリアセンスを実施し、AP 10がCTSを送信していることを認識し、送信を停止しなければならない。しかしながら、STAはIEEE802.11b規格とIEEE802.11g規格を互いに認識してはいけないと規定している。これにより、AP 10がIEEE802.11b規格で送信した自己宛てのCTSをIEEE802.11g規格のSTA Gは認識できない。したがって、このSTA Gはキャリアセンスができず、CTSとSTA Gの送信信号とが衝突し、再送する可能性が生じることにより、伝送効率が低下する。
【００５１】
ところで、本実施例の高速転送モードでは最初の１回目のCTSに衝突する可能性が生じるだけで、高速転送モードが開始された以後にて衝突は起こらない。１回目のCTSとSTA送信信号との衝突は高速伝送において無意味なロスであり、衝突する確率は低い。さらにこの高速伝送を使用しなかった場合の通常の伝送でも衝突の可能性はあるが、高速伝送を実施し、衝突をなくすことによって伝送効率を向上させることができる。とくに、本実施例のようにIEEE802.11g規格におけるビーコン間隔を半分にして動作させることで、制御フレームを高速伝送できることから、従来のIEEE802.11b規格の低レート伝送に比べて伝送速度を向上させることができる。
【００５２】
本実施例におけるAP 10の動作について簡単に説明する。基本的な動作は図３および図４に同じであり、時間監視処理（ステップS14）とSTA Gの送信データの有無を判定する処理との間に、ビーコン間隔の経過判定処理（ステップS58）およびビーコン11g送信処理（ステップS60）を配している。経過判定処理は、ビーコン間隔の時間が経過していないとき（NO）、これまでと同様の手順でSTA Gに対する送信データの有無を判定する処理に進む（ステップS16へ）。また、ビーコン間隔の時間がすでに経過しているとき（YES）、ビーコン11g送信処理を行う。
【００５３】
このようにIEEE802.11b規格のデュレーションタイムTbに比べて短いIEEE802.11g規格のビーコン間隔を設定し、デュレーションタイムTbの間、高速伝送を用いることができ、伝送速度を向上させることができる。
【００５４】
以上のように構成することにより、AP 10は、制御部38内のCTS発生回路74で各規格に応じたデュレーションタイムTbを含む自己宛のたとえば、IEEE802.11b規格でCTS信号70を発生させ、信号70の送信によりAP 10が送信準備にあることを基本サービスセット内の11b規格で動作するSTAに報知し、このSTAの動作を禁止し、IEEE802.11g規格のビーコン66を送信して、この規格による条件を設定し、11b規格が示すデュレーションタイムTbにわたり該当するSTAだけと送受信させ、逆の場合、11g規格で自己宛のデュレーションタイムTgを含むCTS信号70を送信し、11g規格のSTA動作を禁止して、11b規格のビーコン64を送信し、この規格の条件を設定し、11g規格が示すデュレーションタイムTgにわたり該当するステーションだけと送受信させることで、それぞれの規格の専用伝送期間を設け、１パケット毎にCTS信号を送信することなく、CTS信号70の送信を減らして、IEEE802.11g規格でビーコンを送信して制御フレームを伝送することにより従来のIEEE802.11b規格の低レート伝送に比べて11g規格の高速伝送が可能になることから、伝送速度を向上させることができる。
【００５５】
制御部38は、平均化部94でIEEE802.11bおよび11g規格における送受信の使用時間それぞれを平均化し、比較回路96で平均化した送受信時間104および106のいずれが大きく、その時間差を比較情報108として求め、割合決定部98で比較情報108が所定の値より大きいか否かに応じて現在の割合に対する所定の割合で増減させて、各設定時間112および114を決定し、時間監視部72に出力して、各規格の専用伝送期間を設け、CTS信号70の送信回数を減少させるとともに、デュレーションフィールドに設定するデュレーションタイムを使用に応じて最適に設定することによって、高速伝送を図ることができる。
【００５６】
時間監視部72は、ビーコン間隔監視部118を設けて高速伝送する範囲を有効に設定することができる。また、AP 10は、IEEE802.11b規格およびIEEE802.11g規格の２種類のビーコンを送信することができる。
【００５７】
また、無線通信方法によれば、AP 10が自己宛の、たとえばIEEE802.11b規格によるCTS信号70を送信し、デュレーションタイムTbを設定し、IEEE802.11g規格のビーコン64を送信して通信条件を報知し、ビーコン送信後の計測時間とデュレーションタイムTbとを比較判定し、計測時間がデュレーションタイムTbに達するまでIEEE802.11g規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返し、計測時間がデュレーションタイムTb以上のとき自己宛のIEEE802.11g規格によるCTS信号70を送信し、デュレーションタイムTgを設定し、IEEE802.11b規格のビーコン66を送信して通信条件を報知し、ビーコン送信後の計測時間とデュレーションタイムTgとを比較判定し、計測時間がデュレーションタイムTgに達するまでIEEE802.11b規格に基づくデータの存在に応じて送受信を繰り返し、計測時間がデュレーションタイムTg以上のとき最初の工程に戻す処理によりそれぞれの規格の専用伝送期間を設けることができ、従来の方法に比べて高速伝送を図ることができる。とくに、自己宛てCTS信号70をAP 10だけを送信して、既存のように自己宛CTS信号を１パケット毎に複数送信することがなく、衝突を防止し、デュレーションフィールド内にユーザの設定した期間に１つの自己宛CTS信号を送信するだけであり、自己宛CTS信号の送信回数が減少し、伝送速度を向上させることができる。
【００５８】
また、この方法は、ステップS10ないしステップS14の間に繰返し回数Nのカウント処理を設け、繰り返すそれぞれにともなう送受信データ量SUM_GおよびSUM_Bを積算し、計測時間がデュレーションタイムTg以上のとき繰返し回数Nが所定のカウント値CYC_NUM以上か否かを判断し、判断条件を満たすとき送受信データ量SUM_GおよびSUM_Bそれぞれを平均化し、平均化した送受信データ量SUM_GおよびSUM_Bのいずれが大きいか比較し、それぞれを時間換算し、該時間換算した時間の差と大きさの比較結果とを比較情報108として求め、比較情報108が所定の値より大きいか否かに応じて現在の割合に対する所定の割合で増減させて、デュレーションタイムTbおよびTgそれぞれ決定し、再設定し、繰返し回数N、送受信データ量SUM_GおよびSUM_Bをリセットし、最初から処理を繰り返し、また、繰返し回数Nが所定のカウント値CYC_NUM未満のとき最初の処理に戻すことにより各規格の専用伝送期間を設け、CTS信号70の送信回数を減少させるとともに、デュレーションフィールドに設定するデュレーションタイムを使用に応じて最適に可変設定することによって、高速伝送を図ることができる。
【００５９】
さらに、この方法は、ステップS14とステップS16との間においてあらかじめ設定したビーコン間隔の時間経過を監視し、設定したビーコン間隔の時間経過に応じてビーコンを送信し、時間経過が設定したビーコン間隔に満たないときステップS16に進めて、IEEE802.11gの専用伝送期間を増やすように設定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明の無線通信装置を適用したAPの実施例における概略的な構成を示すブロック図である。
【図２】図１のAPを含むインフラストラクチャBSS内のステーション構成の一例を示す図である。
【図３】図１のAPにおける高速伝送の動作手順を説明するフローチャートである。
【図４】図３に続く動作手順を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の無線通信装置を適用したAPの他の実施例における概略的な構成を示すブロック図である。
【図６】図５のAPにおける高速伝送の動作手順を説明するフローチャートである。
【図７】図６に続く動作手順を説明するフローチャートである。
【図８】図７に続く動作手順を説明するフローチャートである。
【図９】本発明の無線通信装置を適用したAPの他の実施例における概略的な構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のAPにおける高速伝送の動作手順を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６１】
10  基地局AP
12  BSS範囲
14〜20  STA B
22〜26  STA G
30  アンテナ
32  BPF
34  送受信部
36  パケット分解部
38  制御部
40  パケット合成部
72  時間監視部
74  CTS発生回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006148528.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006148528.tif 000008
【図７】
2006148528.tif 000009
【図８】
2006148528.tif 000010
【図９】
2006148528.tif 000011
【図１０】
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