(57)【要約】【課題】  各無線局がパケットの送信に先立ってキャリアセンスを行い、自律的に送信の可否を判断して無線パケットの送信を行う場合に、上りトラヒックと下りトラヒックの公平性を確保する。【解決手段】  １台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、基地局は、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれキャリアセンスを行うことなく連続して送信する。【選択図】        図１
2006203326.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、
前記基地局は、前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれ前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項２】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、
前記基地局は、前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれ前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信し、その後に、基地局からデータパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信し、
前記無線局は、前記ポーリングパケットを受信したときに、前記基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項３】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、
前記基地局は、前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれ前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信し、その後に、基地局からデータパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信し、
前記無線局は、前記ポーリングパケットを受信したときに前記基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信し、送信するデータパケットがなければダミーデータを入れたデータパケットを送信し、さらに前記基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットまたは前記ポーリングパケットに対するデータパケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信し、
前記基地局は、前記蓄積情報を確認し、前記未送信データパケットがない無線局に対して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。
【請求項４】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、
前記基地局は、前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれ前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信し、
前記無線局は、前記基地局宛てのデータパケット、または前記基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信し、
前記基地局は、前記蓄積情報を確認し、前記未送信データパケットがない無線局に対して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。
【請求項５】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、
前記無線局は、前記基地局宛てのデータパケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信し、
前記基地局は、前記蓄積情報を含むデータパケットを受信してその送達確認パケットを送信する際に、前記蓄積情報を確認し、前記未送信データパケットがある無線局を宛先とするデータパケットを蓄積していない場合に、当該無線局にデータパケットを連続して送信することを許可する連続送信許可情報を前記送達確認パケットに付加して送信し、
前記無線局は、前記連続送信許可情報を含む送達確認パケットを受信したときに、前記基地局宛てのデータパケットを前記キャリアセンスせずに連続して送信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項６】
請求項１〜４のいずれかに記載の無線パケット通信方法において、
前記各無線局を宛先とするデータパケットは、前記各無線局ごとにそれぞれ１つのデータパケットが連続して送信される
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の無線パケット通信方法において、
前記各無線局を宛先とするデータパケットを連続して送信する際に、各無線局から返信される送達確認パケットが規定期間内に受信されないときに連続送信処理を中止する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項８】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、
前記基地局は、
前記データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、
前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記送信済リストの登録を初期化した上で、前記データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を前記送信済リストに登録するとともに、前記送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットを前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段と
を備えたことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項９】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、
前記基地局は、
前記データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、
前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記送信済リストの登録を初期化した上で、前記データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を前記送信済リストに登録するとともに、前記送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットを前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段と、
前記データパケットを連続して送信した後に、前記データパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信するポーリング手段とを備え、
前記無線局は、前記ポーリングパケットを受信したときに、前記基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信するポーリング対応手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項１０】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、
前記基地局は、
前記データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、
未送信データパケットがない無線局の識別子を保持する追加送信リストと、
前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記送信済リストおよび追加送信リストの登録を初期化した上で、前記データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を前記送信済リストに登録するとともに、前記送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットを前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段と、
前記データパケットを連続して送信した後に、前記データパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信するポーリング手段とを備え、
前記無線局は、前記ポーリングパケットを受信したときに、前記基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信し、送信するデータパケットがなければダミーデータを入れたデータパケットを送信するとともに、前記基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットまたは前記ポーリングパケットに対するデータパケットに、当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信するデータパケット送信制御手段を備え、
前記基地局は、前記蓄積情報により前記未送信データパケットがない無線局を前記追加送信リストに登録するとともに、当該無線局に対してデータパケットを送信するデータパケット送信制御手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項１１】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、
前記基地局は、
前記データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、
未送信データパケットのない無線局の識別子を保持する追加送信リストと、
前記キャリアセンスによって前記無線チャネルの送信権を獲得したときに、前記送信済リストおよび追加送信リストの登録を初期化した上で、前記データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を前記送信済リストに登録するとともに、前記送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットを前記キャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段とを備え、
前記無線局は、前記基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信するデータパケット送信制御手段を備え、
前記基地局は、前記蓄積情報により前記未送信データパケットがない無線局を前記追加送信リストに登録するとともに、当該無線局に対してデータパケットを送信するデータパケット送信制御手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項１２】
１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、
前記無線局は、前記基地局宛てのデータパケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信する蓄積情報送信手段を備え、
前記基地局は、前記蓄積情報を含むデータパケットに対する送達確認パケットを送信する際に、前記未送信データパケットがある無線局を宛先とするデータパケットを蓄積していない場合に、当該無線局にデータパケットを連続して送信することを許可する連続送信許可情報を前記送達確認パケットに付加して送信する連続送信制御手段を備え、
前記無線局は、前記連続送信許可情報を含む送達確認パケットを受信したときに、前記基地局宛てのデータパケットを前記キャリアセンスせずに連続して送信する連続送信制御手段を備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項１３】
請求項８〜１１のいずれかに記載の無線パケット通信装置において、
前記基地局の連続送信制御手段は、前記各無線局を宛先とするデータパケットのうち、前記各無線局ごとにそれぞれ１つのデータパケットを連続して送信する構成である
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【請求項１４】
請求項８〜１１のいずれかに記載の無線パケット通信装置において、
前記基地局の連続送信制御手段は、前記各無線局を宛先とするデータパケットを連続して送信する際に、各無線局から返信される送達確認パケットが規定期間内に受信されないときに連続送信処理を中止する構成である
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各無線局がパケットの送信に先立ってキャリアセンスを行い、自律的に送信の可否を判断して無線パケットの送信を行う無線パケット通信方法および無線パケット通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明と関連のある無線パケット通信システムの代表的なものとして、例えばＩＥＥＥ 802.11 で規定されている無線ＬＡＮシステムがある（非特許文献１）。なお、以下の説明では、この規定をＩＥＥＥ 802.11 規格という。
【０００３】
ＩＥＥＥ 802.11 規格では、複数の無線局がキャリアセンスによって無線局間でパケットの衝突が生じないようにパケットを送信するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) が無線アクセス制御法として規定されている。このＣＳＭＡによる無線アクセス制御方法について、図１１を参照して説明する。
【０００４】
図１１において、無線局１，２，３は、その間でデータパケットの送受信を行う。無線局１，２，３は、キャリアセンスによって無線チャネルに空き状態を検出して規定時間Ｔ（ＤＩＦＳ）が経過した後に、バックオフ制御に入って衝突回避期間(Contention Window：ＣＷ）がそれぞれランダムに与えられる。この衝突回避期間の決定にあたり、無線局の全体のルールとして、送信するデータパケットを有する無線局は０以上の所定の範囲の整数が一様分布する乱数を発生させる。そして得られた乱数値に、衝突回避期間の単位時間（スロットタイム）ｔを掛けて衝突回避期間を決定する。これらの処理をキャリアセンスと呼ぶ。ここでは、衝突回避期間として、無線局１に２×ｔ、無線局２に６×ｔ、無線局３に５×ｔが与えられるものとする。
【０００５】
無線局１の衝突回避期間が他の無線局２，３に比べて短いために、無線局１の衝突回避期間（２ｔ）の経過後に、無線局１から１つのデータパケットが送信される。このとき、無線局２，３のデータ送信は延期され、次回の衝突回避期間はそれぞれ２ｔを減じた４ｔ，３ｔとなる。無線局１が肯定応答（ＡＣＫ）パケットを受信すると、無線局１〜３はキャリアセンスによって無線チャネルの空き状態を検出して規定時間Ｔが経過した後にバックオフ制御に入る。
【０００６】
次に、無線局１は新たに乱数値「５」を発生し、衝突回避期間として５ｔが与えられるものとする。したがって、無線局３の衝突回避期間が他の無線局１，２に比べて短いために、無線局３の衝突回避期間（３ｔ）の経過後に、無線局３からデータパケットが送信される。このとき、無線局１，２のデータ送信は延期される。以下同様である。
【０００７】
このように、規定時間Ｔ（ＤＩＦＳ）およびランダムな衝突回避期間の設定は、同時に送信しようとする無線局間のデータパケットの衝突の確率を低減させる操作である。すなわち、送信するデータパケットを有する無線局は、送信前にそれぞれ乱数によって得られた異なる衝突回避期間だけキャリアセンスを継続するバックオフ制御により、同時送信を回避してパケットの衝突を防ぐことができる。
【非特許文献１】"Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) specifications", 9.2 DCF IEEE std 802.11, 1999
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来は、各無線局がパケットの送信に先立ってキャリアセンスを行い、さらにバックオフ制御を自律的に行うことにより、パケットの衝突確率を低減させていた。また、全ての無線局では、バックオフ制御を用いる乱数を基本的に同一の条件で発生させることにより、無線局間で送信権獲得の公平性を確保していた。
【０００９】
一方、無線ＬＡＮの一般的な運用形態では、各々の移動端末が１つの基地局に接続し、基地局−移動端末間でパケットの交換を行う。すなわち、移動端末の通信相手が基地局のみであるのに対して、基地局の通信相手は一般的に複数存在する。このとき、上記のバックオフ制御を用いると、基地局から移動端末へのトラヒック（下りトラヒック）が、移動端末から基地局へのトラヒック（上りトラヒック）によって圧迫される問題が生じる。この問題について以下に具体的に説明する。
【００１０】
図１２は、１台の基地局と３台の移動端末が存在するときの無線アクセス制御例を示す。まず、各無線局は、キャリアセンスによって無線チャネルの空き状態を検出し、規定時間Ｔ（ＤＩＦＳ）が経過した後にバックオフ制御に入る。ここでは、基地局および移動端末１〜３がそれぞれ６，５，３，10の乱数を発生させた場合である。これにより、送信権を獲得する順番は、移動端末２、移動端末１、基地局、移動端末３の順となる。
【００１１】
各無線局は、自局の送信が終わると、自局内の送信バッファに送信すべきパケットがあるかどうかを確認し、パケットがある場合には再びキャリアセンスとバックオフ制御の処理に戻る。例えば、図１２において、全ての無線局に大きなトラヒックがある場合には、各無線局は常に上記の動作を繰り返し、送信権を回しなからパケットを送信し続ける。このとき、全ての無線局間における送信権の公平性が確保されているため、基地局および３台の移動端末が送信権を獲得できる確率はそれぞれ１／４となる。
【００１２】
ここで、基地局には３台の移動端末に対する下りトラヒックがあるが、各移動端末は基地局への上りトラヒックしかない。そのため、各移動端末における上りトラヒックの合計と、基地局における各移動端末に対する下りトラヒックの合計がほぼ同等であるにもかかわらず、各移動端末と基地局の送信権獲得確率が同一であるため、下りトラヒックが上りトラヒックによって圧迫されることになる。この問題による影響は、移動端末数が増えるに従って大きくなる。
【００１３】
本発明は、各無線局がパケットの送信に先立ってキャリアセンスを行い、自律的に送信の可否を判断して無線パケットの送信を行う場合に、上りトラヒックと下りトラヒックの公平性を確保することができる無線パケット通信方法および無線パケット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】
【００１４】
第１の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、基地局は、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれキャリアセンスを行うことなく連続して送信する。
【００１５】
第２の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、基地局は、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれキャリアセンスを行うことなく連続して送信し、その後に、基地局からデータパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信し、無線局は、ポーリングパケットを受信したときに、基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信する。
【００１６】
第３の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、基地局は、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれキャリアセンスを行うことなく連続して送信し、その後に、基地局からデータパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信し、無線局は、ポーリングパケットを受信したときに基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信し、送信するデータパケットがなければダミーデータを入れたデータパケットを送信し、さらに基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットまたはポーリングパケットに対するデータパケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信し、基地局は、蓄積情報を確認し、未送信データパケットがない無線局に対してデータパケットを送信する。
【００１７】
第４の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、基地局は、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、各無線局を宛先とするデータパケットをそれぞれキャリアセンスを行うことなく連続して送信し、無線局は、基地局宛てのデータパケット、または基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信し、基地局は、蓄積情報を確認し、未送信データパケットがない無線局に対してデータパケットを送信する。
【００１８】
第５の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信方法において、無線局は、基地局宛てのデータパケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信し、基地局は、蓄積情報を含むデータパケットを受信してその送達確認パケットを送信する際に、蓄積情報を確認し、未送信データパケットがある無線局を宛先とするデータパケットを蓄積していない場合に、当該無線局にデータパケットを連続して送信することを許可する連続送信許可情報を送達確認パケットに付加して送信し、無線局は、連続送信許可情報を含む送達確認パケットを受信したときに、基地局宛てのデータパケットをキャリアセンスせずに連続して送信する。
【００１９】
第６の発明は、第１〜第４の発明において、各無線局を宛先とするデータパケットは、各無線局ごとにそれぞれ１つのデータパケットが連続して送信される。また、第７の発明は、第１〜第４の発明において、各無線局を宛先とするデータパケットを連続して送信する際に、各無線局から返信される送達確認パケットが規定期間内に受信されないときに連続送信処理を中止する。
【００２０】
第８の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、基地局は、データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、送信済リストの登録を初期化した上で、データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を送信済リストに登録するとともに、送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットをキャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段とを備える。
【００２１】
第９の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、基地局は、データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、送信済リストの登録を初期化した上で、データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を送信済リストに登録するとともに、送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットをキャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段と、データパケットを連続して送信した後に、データパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信するポーリング手段とを備え、無線局は、ポーリングパケットを受信したときに、基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信するポーリング対応手段を備える。
【００２２】
第１０の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、基地局は、データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、未送信データパケットがない無線局の識別子を保持する追加送信リストと、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、送信済リストおよび追加送信リストの登録を初期化した上で、データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を送信済リストに登録するとともに、送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットをキャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段と、データパケットを連続して送信した後に、データパケットを送信していない無線局に対してデータパケットの送信を要求するポーリングパケットを送信するポーリング手段とを備え、無線局は、ポーリングパケットを受信したときに、基地局に送信するデータパケットがあればそれを送信し、送信するデータパケットがなければダミーデータを入れたデータパケットを送信するとともに、基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットまたはポーリングパケットに対するデータパケットに、当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信するデータパケット送信制御手段を備え、基地局は、蓄積情報により未送信データパケットがない無線局を追加送信リストに登録するとともに、当該無線局に対してデータパケットを送信するデータパケット送信制御手段を備える。
【００２３】
第１１の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、基地局は、データパケットを送信した無線局の識別子を保持する送信済リストと、未送信データパケットのない無線局の識別子を保持する追加送信リストと、キャリアセンスによって無線チャネルの送信権を獲得したときに、送信済リストおよび追加送信リストの登録を初期化した上で、データパケットを送信するごとに当該データパケットの宛先無線局の識別子を送信済リストに登録するとともに、送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータパケットが存在する場合に、そのデータパケットをキャリアセンスを行うことなく連続して送信する連続送信制御手段とを備え、無線局は、基地局から送信されたデータパケットに対する送達確認パケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信するデータパケット送信制御手段を備え、基地局は、蓄積情報により未送信データパケットがない無線局を追加送信リストに登録するとともに、当該無線局に対してデータパケットを送信するデータパケット送信制御手段を備える。
【００２４】
第１２の発明は、１台の基地局に複数台の無線局が無線接続され、基地局および各無線局がキャリアセンスによって空き状態と判定された無線チャネルを用いてデータパケットを送信する無線パケット通信装置において、無線局は、基地局宛てのデータパケットに当該無線局の未送信データパケットの有無を示す蓄積情報を付加して送信する蓄積情報送信手段を備え、基地局は、蓄積情報を含むデータパケットに対する送達確認パケットを送信する際に、未送信データパケットがある無線局を宛先とするデータパケットを蓄積していない場合に、当該無線局にデータパケットを連続して送信することを許可する連続送信許可情報を送達確認パケットに付加して送信する連続送信制御手段を備え、無線局は、連続送信許可情報を含む送達確認パケットを受信したときに、基地局宛てのデータパケットをキャリアセンスせずに連続して送信する連続送信制御手段を備える。
【００２５】
第１３の発明は、第８〜１１の発明において、基地局の連続送信制御手段は、各無線局を宛先とするデータパケットのうち、各無線局ごとにそれぞれ１つのデータパケットを連続して送信する構成である。また、第１４の発明は、第８〜１１の発明において、基地局の連続送信制御手段は、各無線局を宛先とするデータパケットを連続して送信する際に、各無線局から返信される送達確認パケットが規定期間内に受信されないときに連続送信処理を中止する構成である。
【発明の効果】
【００２６】
第１，第８の発明は、基地局が送信権を獲得したときに、異なる複数の無線局に対するデータパケットを連続して送信することができる。これにより、基地局から複数の無線局に対する下りトラヒックに割り当てられる帯域を確保し、下りトラヒックと各無線局から基地局に対する上りトラヒックの公平性を確保することができる。
【００２７】
第２，第９の発明は、異なる複数の無線局にデータパケットを連続して送信した後に、送信するデータパケットがない無線局に対してポーリングパケットを送信し、当該無線局からデータパケットを送信させることができる。これにより、他の無線局と比較して下りトラヒックの量が少ない無線局に対して上りトラヒックのための帯域を割り当てることができ、下りトラヒックと上りトラヒックの公平性を確保しながら、さらに無線局間の帯域割り当ての公平性を確保することができる。
【００２８】
第３，第４，第１０，第１１の発明は、全ての無線局に対してデータパケットまたはポーリングパケットを送信した後に、基地局はデータパケットを蓄積していない無線局に対してデータパケットを送信することができる。これにより、他の無線局と比較して上りトラヒックの量が少ない無線局に対して下りトラヒックのための帯域を割り当てることができ、下りトラヒックと上りトラヒックの公平性を確保しながら、さらに無線局間の帯域割り当ての公平性を確保することができる。
【００２９】
第５，第１２の発明は、未送信データパケットを有する無線局に対して基地局から送信するデータパケットがないときに、当該無線局から基地局にデータパケットを連続して送信することができる。これにより、他の無線局と比較して下りトラヒックの量が少ない無線局に対して上りトラヒックのための帯域を割り当てることができ、下りトラヒックと上りトラヒックの公平性を確保しながら、さらに無線局間の帯域割り当ての公平性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
（無線パケット通信方法の第１の実施形態）
図１は、本発明の無線パケット通信方法の第１の実施形態のフローチャートを示す。なお、本フローチャートは、基地局の動作を示すものであり、移動端末は従来と同様の動作を行う。
【００３１】
図１において、基地局は送信バッファにデータフレームが到着すると、従来と同様のキャリアセンス処理を行い、送信権を獲得する（Ｓ11）。次に、送信バッファの先頭に位置するデータフレームを選択し、データパケット（無線パケット）に変換してアンテナから送信するとともに、ＡＣＫタイムアウトと呼ぶ規定時間を設定し、ＡＣＫパケットを待つ（Ｓ12）。この規定時間内にＡＣＫパケットを受信した場合にはステップＳ14に進み、それ以外の場合はステップＳ11に戻って再送処理を行う（Ｓ13）。
【００３２】
ステップＳ14では、基地局が管理する送信済リストに、当該送信処理の対象（宛先）となった移動端末の識別子を登録する。送信済リストは、基地局が送信権を獲得してからデータパケットを送信した宛先移動端末の識別子を管理するものであり、キャリアセンス処理によって送信権を獲得するたびに初期化される。送信済リストの初期状態は、移動端末の識別子が全く登録されていない状態である。移動端末の識別子としては、ＭＡＣアドレス等の利用が可能である。
【００３３】
次に、送信済リストに登録されている移動端末と送信バッファ内の各データフレームの宛先となる移動端末とを比較し、送信済リストに未登録の移動端末宛てのデータフレームが送信バッファ内にあるか否かを判断する（Ｓ15）。送信済リストに未登録の移動端末宛てのデータフレームがあれば、ステップＳ12に戻って当該データフレームを同様の手順で送信する。一方、送信バッファ内に、送信済リストに未登録の移動端末宛てのデータフレームがなければ（データフレームがあっても送信済リストに登録済みの移動端末宛てのデータフレームのみであれば）、処理を終了して送信権をリリースする。
【００３４】
本実施形態の手順を用いたときの無線チャネルの利用例を図２を用いて説明する。この例では、１台の基地局に対して移動端末が３台接続されている。基地局は各移動端末に対するデータフレームを十分に蓄積しており、各移動端末も基地局に対するデータフレームを十分に蓄積しているものとする。また、基地局および移動端末１，２，３の各衝突回避期間（ＣＷ）を決める乱数が２，１，４，５であったとする。
【００３５】
ＣＷが最小である移動端末１が最初に送信権を獲得し、１つのデータパケットを基地局に送信する。基地局は、従来と同様にＡＣＫパケットを返信する。次に、ＣＷが２であった基地局が送信権を獲得し、送信済リストを初期化する。ここで、基地局の送信バッファの先頭のデータフレームの宛先が移動端末１であったとする。基地局は、当該データフレームをデータパケットに変換して送信する。移動端末１は、従来と同様にＡＣＫパケットを返信する。基地局は、ＡＣＫパケットを受信すると、移動端末１を送信済リストに登録し、送信バッファに移動端末１以外の移動端末を宛先とするデータフレームがあるか否かを確認する。このとき、送信バッファに移動端末１〜３を宛先とするデータフレームが多数あった場合、移動端末１以外で先頭のデータフレーム（本例では移動端末２を宛先とするデータフレーム）を選択し、同様の手順により送信する。次に、移動端末２からのＡＣＫパケットを受信すると、移動端末２を送信済リストに登録し、同様に送信済リストに未登録である移動端末３を宛先とするデータフレームを選択して送信する。
【００３６】
このように本例では、移動端末１，２，３に対して各１つずつ無線パケットを送信した時点で、送信済リストに未登録の移動端末を宛先とするデータフレームがなくなる。よって、ここで基地局は送信権をリリースし、全ての無線局が一斉にキャリアセンス処理を開始する。このとき、基地局には送信待ちのデータフレームが残っており、ＣＷを決める乱数５を発生させたとすると、当初のＣＷが４で残り２である移動端末２が送信権を獲得する。
【００３７】
（無線パケット通信方法の第２の実施形態）
図３および図４は、本発明の無線パケット通信方法の第２の実施形態のフローチャートを示す。なお、本フローチャートは、基地局の動作を示すものである。また、移動端末は基本的に従来と同様の動作を行うが、基地局にデータパケットおよびＡＣＫパケットを送信する際に、自局の送信バッファに蓄積されているデータフレームの数を確認し、データフレームが残存しているか否かを示すデータフレーム蓄積情報を当該データパケットまたはＡＣＫパケットに格納して送信する。例えば、非特許文献１の規格では、このデータフレーム蓄積情報を格納するために、フレームヘッダ部の「More Data フィールド」を利用することができる。また、移動端末は、基地局からポーリングパケットを受信したときに、自局の送信バッファにデータフレームがある場合にはその内の１つを選択してデータパケットとして送信し、ない場合にはダミーデータを入れたヌル（Null）パケットを送信する。
【００３８】
図３において、図１のフローチャートと共通の処理（Ｓ11〜Ｓ15）には同じ符号を用いている。ここでは、ステップＳ14とステップＳ15との間に、受信したＡＣＫパケットに格納されるデータフレーム蓄積情報（More Data フィールドの値）を確認し、その値が０である場合に追加送信リストにＡＣＫパケットの送信元無線局を登録する処理（Ｓ21，Ｓ22）が挿入される。また、ステップＳ15において、送信済リストに未登録の移動端末宛てのデータフレームが送信バッファ内にない場合に、処理を終了して送信権をリリースするのではなく、図４に示す処理に移行する。なお、追加送信リストは、基地局が保持するリストであり、送信バッファにデータフレームが蓄積されていない移動端末の識別子を管理するためのものであり、キャリアセンス処理によって送信権を獲得するたびに初期化される。追加送信リストの初期状態は、移動端末の識別子が全く登録されていない状態である。移動端末の識別子としては、ＭＡＣアドレス等の利用が可能である。
【００３９】
基地局は、図３のステップＳ11〜Ｓ15の処理で無線パケットを送信した後に、送信済リストに未登録の移動端末宛てのデータフレームが送信バッファ内になければ、図４のステップＳ23に移行する。
【００４０】
ステップＳ23では、接続中の移動端末で送信済リストに登録されていないものがあるかを確認する。この処理は、当該基地局に接続されている全ての移動端末を管理しているリストと送信済リストを比較することにより、送信権獲得後に基地局から送信が行われていない移動端末の有無を確認するものである。該当する移動端末がある場合には、当該移動端末に対してポーリングパケットを送信する（Ｓ24）。ポーリングパケットを受信した移動端末は、自局の送信バッファにデータフレームがある場合にはその内の１つを選択してデータパケットとして送信し、ない場合にはヌル（Null）パケットを送信するので、基地局はポーリングパケットを送信した後にデータパケットまたはヌルパケットを受信し（Ｓ25）、送信済リストに当該移動端末を登録する（Ｓ26）。また、当該データパケットまたはヌルパケットに格納されるデータフレーム蓄積情報（More Data フィールドの値）を確認し、その値が０である場合に追加送信リストに当該パケットの送信元無線局を登録し（Ｓ27，Ｓ28）、ステップＳ23に戻る。なお、データフレーム蓄積情報の値が１の場合には、追加送信リストに当該パケットの送信元無線局を登録せずにステップＳ23に戻る。
【００４１】
このように、ステップＳ23からステップＳ28までの処理を繰り返すことにより、基地局から送信するデータパケットがない移動端末についても、基地局はその移動端末からデータパケットを吸い上げるとともにそのデータフレーム蓄積情報を収集し、基地局へ送信するデータフレームがない移動端末を追加送信リストへ登録することができる。
【００４２】
ステップＳ23において、接続中の全ての移動端末が送信済リストに登録されている場合には、ステップＳ29に進む。ステップＳ29では、追加送信リストに登録されている移動端末があるか否かを確認し、追加送信リストに登録されている移動端末（基地局へ送信するデータフレームがない移動端末）があればステップＳ30に進み、なければ処理を終了して送信権をリリースする。
【００４３】
ステップＳ30では、追加送信リストに登録されている移動端末を宛先とするデータフレームが送信バッファにあるか否かを確認し、あればそのデータフレームをデータパケットに変換して送信し（Ｓ31）、なければ当該移動端末を追加送信リストから削除し（Ｓ33）、ステップＳ29に戻る。また、ステップＳ31でデータパケットを送信後に、規定時間内にＡＣＫパケットを受信した場合には当該移動端末を追加送信リストから削除し（Ｓ33）、ステップＳ29に戻る。一方、ＡＣＫパケットを受信することなく規定時間を経過した場合には、処理を終了して送信権をリリースする。
【００４４】
本実施形態の手順を用いたときの無線チャネルの利用例を図５を用いて説明する。この例では、１台の基地局に対して移動端末が３台接続されている。基地局は移動端末１および移動端末３に対するデータフレームを十分に蓄積しているが、移動端末２に対するデータフレームを蓄積していないものとする。一方、移動端末１および移動端末２は基地局に対するデータフレームを十分に蓄積しているが、移動端末３は基地局に対するデータフレームを蓄積していないものとする。また、基地局および移動端末１，２の各衝突回避期間（ＣＷ）を決める乱数が４，１，２であったとする。移動端末３はデータフレームを蓄積していないので、送信処理を開始しない。
【００４５】
ＣＷが最小である移動端末１が最初に送信権を獲得し、１つのデータパケットを基地局に送信する。基地局は、従来と同様にＡＣＫパケットを返信する。次に、ＣＷが２であった移動端末２がデータパケットを送信し、基地局はＡＣＫパケットを返信する。なお、移動端末１および移動端末２は、未送信のデータフレームを蓄積しているため、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納して送信する。次に、基地局が送信権を獲得する。このとき、基地局が管理する送信済リストおよび追加送信リストが初期化される。ここで、基地局の送信バッファの先頭のデータフレームの宛先が移動端末１であったとする。基地局は、当該データフレームをデータパケットに変換して送信する。移動端末１はＡＣＫパケットを返信するが、このときデータフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納する。
【００４６】
基地局は、ＡＣＫパケットを受信すると、移動端末１を送信済リストに登録するとともに、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を確認して追加送信リストへは登録しない。そして、送信済リストに登録済みの移動端末１以外の移動端末を宛先とするデータフレームが送信バッファにあるか否かを確認する。このとき、送信バッファに移動端末１，３を宛先とするデータフレームが多数あった場合、移動端末１以外で先頭のデータフレーム（本例では移動端末３を宛先とするデータフレーム）を選択し、同様の手順により送信する。移動端末３はＡＣＫパケットを返信するが、このとき基地局宛てのデータフレームを蓄積していないので、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を格納する。基地局は、移動端末３からのＡＣＫパケットを受信すると、移動端末３を送信済リストに登録するとともに、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を確認して追加送信リストに登録する。次に、基地局に蓄積されているデータフレームは移動端末１および移動端末３を宛先とするもののみとなり、送信済リストに未登録の移動端末宛てのデータフレームがない状態である。すなわち、基地局から送信可能なデータフレームがなくなる。
【００４７】
次に、基地局は送信済リストに未登録の移動端末２に対してポーリングパケットを送信する。なお、送信済リストに未登録の移動端末が複数ある場合には任意の１つを選択することになる。移動端末２はポーリングパケットを受信すると、送信バッファから１つのデータフレームを選択し、データパケットに変換して送信する。このときデータフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納する。基地局は、当該データパケットを受信すると、移動端末２を送信済リストに登録する。この時点で、基地局に接続する全ての移動端末１，２，３が送信済リストに登録される。なお、基地局は、当該データパケットに対する送達確認情報を次に送信するデータパケットにピギーパックすることを想定しており、ポーリング直後のデータパケットに対するＡＣＫパケットを省略しているが、当該データパケットに対するＡＣＫパケットを送信してもよい。
【００４８】
基地局は、送信済リストに未登録の移動端末がないと判断すると、追加送信リストに登録されている移動端末３を宛先とするデータフレームを選択し、データパケットに変換して送信する。ここで、基地局は、当該データパケットに移動端末２に対する送達確認情報をピギーバックして送信し、移動端末２は移動端末３宛てのデータパケットから送達確認情報を得る。移動端末３は、受信したデータパケットに対するＡＣＫパケットを返信するが、このとき基地局宛てのデータフレームを蓄積していないので、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を格納する。基地局は、移動端末３からのＡＣＫパケットを受信すると、移動端末３を追加送信リストから削除する。これにより、追加送信リストには何も登録されていない状況になり、処理を終了して送信権をリリースする。よって、すべての無線局が一斉にキャリアセンス処理を開始する。
【００４９】
なお、本実施形態では第１の実施形態の処理手順を含み、基地局が一旦送信権を獲得した場合には、各移動端末宛てのデータパケットを一つずつ送信するまで送信権をリリースしないようにしている。図５の例では、基地局から移動端末１および移動端末３宛てのデータパケットが連続して送信されている。しかし、この第１の実施形態の連続送信処理手順を省くことが可能である。すなわち、図３のステップＳ15を省き、ステップＳ22の次に図４のステップＳ23を行うようにしてもよい。この場合、基地局から移動端末１にデータパケットを送信し、そのＡＣＫパケットを受信した後に、移動端末２および移動端末３に対して順次ポーリングパケットが送信される。移動端末２にポーリングパケットを送信すると、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納したデータパケットが返り、移動端末３にポーリングパケットに送信すると、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を格納したヌルパケットが返る。そして、移動端末３を追加送信リストに登録、基地局から移動端末３へのデータパケットの送信、追加送信リストから削除、処理の終了という手順が実行される。
【００５０】
（無線パケット通信方法の第３の実施形態）
図６は、本発明の無線パケット通信方法の第３の実施形態における基地局の送信処理に対応するフローチャートを示す。図７は、第３の実施形態における基地局のＡＣＫパケットの送信処理に対応するフローチャートを示す。図８は、第３の実施形態における移動端末のデータパケットの送信処理に対応するフローチャートを示す。なお、移動端末は基本的に従来と同様の動作を行うが、第２の実施形態と同様に、基地局にデータパケットおよびＡＣＫパケットを送信する際に、自局の送信バッファに蓄積されているデータフレームの数を確認し、データフレームが残存しているか否かを示すデータフレーム蓄積情報を当該データパケットに格納して送信する。例えば、非特許文献１の規格では、このデータフレーム蓄積情報を格納するために、フレームヘッダ部の「More Data フィールド」を利用することができる。
【００５１】
図６において、図３および図４のフローチャートと共通の処理（Ｓ11〜Ｓ15、Ｓ21，Ｓ22，Ｓ29〜Ｓ33）には同じ符号を用いている。すなわち、本実施形態における基地局の送信処理は、図４のフローチャートの処理からステップＳ23〜Ｓ28を省略したものであり、基地局がデータパケットを送信しない移動端末に対してポーリングパケットを送信する処理を行わない。本実施形態における基地局は、このポーリングパケットの送信処理の代わりに、図７のフローチャートに示す処理により、基地局から送信するデータパケットがない移動端末に対して連続送信を許可し、許可された移動端末が図８のフローチャートに示す処理により連続的にデータパケットを送信することを特徴とする。以下、基地局がデータパケットを受信した後にＡＣＫパケットを送信する際の処理、および移動端末がデータパケットを送信する際の処理について説明する。
【００５２】
図７において、基地局はデータパケットを受信すると、当該データパケットに格納されている送信元無線局の識別子、宛先無線局の識別子およびMore Data フィールド（ＭＤ）の値を確認する（Ｓ41）。宛先無線局が自基地局である場合には、送信元の移動端末の識別子を格納したＡＣＫパケットを生成する（Ｓ42）。ここで、送信元の移動端末に後続するデータパケットがあることを示すＭＤ＝１の場合にはステップＳ44に進み、ＭＤ＝０の場合には当該ＡＣＫパケットを送信して終了する（Ｓ48）。このときＡＣＫパケットにはＭＤ＝０が設定される。
【００５３】
ステップＳ44では、基地局の送信バッファに当該移動端末を宛先とするデータフレームがあるか否かを判断し、当該データフレームがなければステップＳ45に進み、当該データフレームがあれば当該ＡＣＫパケットを送信して終了する（Ｓ48）。このときＡＣＫパケットにはＭＤ＝０が設定される。
【００５４】
基地局は、受信処理を行っているデータフレームが、移動端末から連続的に送信された２つ目のデータフレームであるか否かを判断するために、移動端末に連続送信を許可したときに連続送信フラグに１を設定して保持している。ステップＳ45において、連続送信フラグが０に設定されている場合には、生成したＡＣＫパケットに移動端末からの連続送信を許可するＭＤ＝１を設定するとともに連続送信フラグを１に設定し、当該ＡＣＫパケットを送信して終了する（Ｓ46，Ｓ48）。一方、連続送信フラグが１に設定されている場合には、連続送信フラグを０に設定するとともに、ＡＣＫパケットに移動端末からの連続送信を不許可にするＭＤ＝０を設定し、当該ＡＣＫパケットを送信して終了する（Ｓ47，Ｓ48）。このように、基地局は自局の送信バッファ内にデータフレームが蓄積されていない移動端末に対して、ＭＤ＝１に設定したＡＣＫパケットを送信することにより、連続送信を許可したことを示す。
【００５５】
図８において、移動端末はキャリアセンス処理により送信権を獲得すると、基地局宛てにデータパケットを送信する（Ｓ51，Ｓ52）。そして、当該データパケットに対するＡＣＫパケットを規定時間内に受信した場合には、ＡＣＫパケットのMore Data フィールド（ＭＤ）の値を確認する（Ｓ53，Ｓ54）。一方、規定時間内にＡＣＫパケットを受信しない場合には、ステップＳ51に戻って再送処理を行う。ＡＣＫパケットのＭＤの値は、基地局が図７のフローチャートの処理により、当該移動端末に連続送信を許可したか否かを示す情報が設定されている。移動端末は、ＭＤ＝１の場合には連続送信が許可されたものと判断してステップＳ52に戻り、基地局宛ての次のデータパケットを送信する。一方、ＭＤ＝０の場合には、連続送信が不許可であるので、処理を終了して送信権をリリースする。
【００５６】
本実施形態の手順を用いたときの無線チャネルの利用例を図９を用いて説明する。この例では、１台の基地局に対して移動端末が３台接続されている。基地局は移動端末１および移動端末３に対するデータフレームを十分に蓄積しているが、移動端末２に対するデータフレームを蓄積していないものとする。一方、移動端末１および移動端末２は基地局に対するデータフレームを十分に蓄積しているが、移動端末３は基地局に対するデータフレームを蓄積していないものとする。また、基地局および移動端末１，２の各衝突回避期間（ＣＷ）を決める乱数が４，１，２であったとする。移動端末３はデータフレームを蓄積していないので、送信処理を開始しない。
【００５７】
ＣＷが最小である移動端末１が最初に送信権を獲得し、１つのデータパケットを基地局に送信する。このとき、基地局宛ての未送信のデータフレームを蓄積しているため、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納して送信する。基地局は、従来と同様にＡＣＫパケットを返信する。このとき、基地局は移動端末１宛ての未送信のデータフレームを蓄積しているため、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を格納して送信する。移動端末１は、このＭＤ＝０が設定されたＡＣＫパケットを受信すると、処理を終了して送信権をリリースする。
【００５８】
次に、ＣＷが２であった移動端末２がデータパケットを送信する。このとき、基地局宛ての未送信のデータフレームを蓄積しているため、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納して送信する。基地局は、同様にＡＣＫパケットを返信する。このとき、基地局は移動端末２宛ての未送信のデータフレームを蓄積してないるため、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納して送信する。また、連続送信フラグに１を設定する。移動端末２は、このＭＤ＝１が設定されたＡＣＫパケットを受信すると、続けてＭＤ＝１を設定したデータパケットを送信する。基地局は当該データパケットを受信し、連続送信フラグが１になっていることから、ＡＣＫパケットにＭＤ＝０を設定して送信し、連続送信フラグを０にリセットする。移動端末１は、このＭＤ＝０が設定されたＡＣＫパケットを受信すると、処理を終了して送信権をリリースする。
【００５９】
次に、基地局が送信権を獲得する。このとき、基地局が管理する送信済リストおよび追加送信リストが初期化される。ここで、基地局の送信バッファの先頭のデータフレームの宛先が移動端末１であったとする。基地局は、当該データフレームをデータパケットに変換して送信する。移動端末１はＡＣＫパケットを返信するが、このときデータフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を格納する。
【００６０】
基地局は、ＡＣＫパケットを受信すると、移動端末１を送信済リストに登録するとともに、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝１）を確認して追加送信リストへは登録しない。そして、送信済リストに登録済みの移動端末１以外の移動端末を宛先とするデータフレームが送信バッファにあるか否かを確認する。このとき、送信バッファに移動端末１，３を宛先とするデータフレームが多数あった場合、移動端末１以外で先頭のデータフレーム（本例では移動端末３を宛先とするデータフレーム）を選択し、同様の手順により送信する。移動端末３はＡＣＫパケットを返信するが、このとき基地局宛てのデータフレームを蓄積していないので、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を格納する。基地局は、移動端末３からのＡＣＫパケットを受信すると、移動端末３を送信済リストに登録するとともに、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を確認して追加送信リストに登録する。次に、基地局に蓄積されているデータフレームは移動端末１および移動端末３を宛先とするもののみとなり、送信済リストに未登録の移動端末宛てのデータフレームがない状態である。すなわち、基地局から送信可能なデータフレームがなくなる。
【００６１】
次に、基地局は、送信済リストに未登録の移動端末がないと判断すると、追加送信リストに登録されている移動端末３を宛先とするデータフレームを選択し、データパケットに変換して送信する。移動端末３はＡＣＫパケットを返信するが、このとき基地局宛てのデータフレームを蓄積していないので、データフレーム蓄積情報（ＭＤ＝０）を格納する。基地局は、移動端末３からのＡＣＫパケットを受信すると、移動端末３を追加送信リストから削除する。これにより、追加送信リストには何も登録されていない状況になり、処理を終了して送信権をリリースする。よって、すべての無線局が一斉にキャリアセンス処理を開始する。
【００６２】
（無線パケット通信装置の実施形態）
図１０は、本発明の無線パケット通信装置の実施形態を示す。図において、無線パケット通信装置は、ヘッダ付加部１１、送信バッファ１２、パケット送信制御部１３、変調器１４、無線送信部１５、アンテナ１６、無線受信部１７、復調器１８、キャリア検出部１９、パケット選択部２０およびヘッダ除去部２１とを備える。
【００６３】
ヘッダ付加部１１には、送信すべき送信データフレーム系列が入力される。この送信データフレーム系列は、１つあるいは複数のデータフレームで構成される。実際に扱うデータフレーム系列としては、例えばイーサネット（登録商標）フレームなどが想定される。ヘッダ付加部１１および送信バッファ１２は、各データフレーム系列のデータ領域から抽出したデータブロックに対して、当該データフレーム系列の宛先となる無線パケット通信装置のＩＤ情報を含む制御情報を付加し、データフレームとしてバッファリングする。
【００６４】
送信バッファ１２は、現在保持しているデータフレームの数、宛先となる無線パケット通信装置のＩＤ情報、データサイズ、バッファ上の位置を表すアドレス情報などをパケット送信制御部１３に逐次通知する。
【００６５】
一方、他の無線パケット通信装置から送信された無線信号は、アンテナ１６を介して無線受信部１７に入力される。無線受信部１７は、入力された無線信号に対して周波数変換，フィルタリング，直交検波およびＡＤ変換を含む受信処理を施し、受信処理されたベースバンド信号が復調器１８へ出力される。なお、無線受信部１７には、アンテナ１６が送信のために使用されていない時に、無線伝搬路上の無線信号が常時入力されており、各無線チャネルの受信電界強度を表すＲＳＳＩ信号がキャリア検出部１９へ出力される。
【００６６】
復調器１８は、無線受信部１７から入力されたベースバンド信号に対して復調処理を行い、得られたデータパケットおよびＡＣＫパケットはパケット選択部２０へ出力される。パケット選択部２０は、入力されたデータパケットおよびＡＣＫパケットに対してＣＲＣチェックを行い、誤りなく受信された場合には、そのデータパケットおよびＡＣＫパケットが自局に対して送信されたものか否かを識別する。すなわち、各データパケットおよびＡＣＫパケットの宛先が自局と一致するか否かを調べ、自局宛のデータパケットをヘッダ除去部２１へ出力し、自局宛のＡＣＫパケットをパケット送信制御部１３へ出力する。また、自局宛でないデータパケットおよびＡＣＫパケットは、パケット選択部２０で破棄される。ヘッダ除去部２１は、受信した各々のデータパケットからヘッダ部分を除去し、受信データフレーム系列として出力する。また、パケット選択部２０は、データパケットのMore Data フィールドの値が「０」である自局宛のデータパケットを受信した場合には、その送信元無線局の識別子（ＭＡＣアドレス等）とデータフレーム蓄積情報をパケット送信制御部１３に出力する。
【００６７】
キャリア検出部１９は、無線受信部１７からＲＳＳＩ信号が入力されると、その信号によって表される受信電界強度の値と予め設定した閾値とを比較する。そして、所定の期間中の受信電界強度が連続的に閾値よりも小さい状態が継続すると、その無線チャネルが空き状態であると判定し、それ以外の場合には無線チャネルがビジーであると判定する。キャリア検出部１９は、この判定結果をキャリア検出結果としてパケット送信制御部１３に通知する。なお、アンテナ１６が送信状態である場合にはキャリア検出部１９にＲＳＳＩ信号が入力されない。また、アンテナ１６が既に送信状態にある場合には、同じアンテナ１６を用いて他のデータパケットを無線信号として同時に送信することはできない。したがって、キャリア検出部１９はＲＳＳＩ信号が入力されなかった場合には、無線チャネルがビジーであることを示すキャリア検出結果を出力する。
【００６８】
パケット送信制御部１３は、キャリア検出部１９から入力されたキャリア検出結果と、送信バッファ１２に蓄積されたデータフレーム数とに基づいて、無線パケットを送信するか否かを決定する。すなわち、無線チャネルが空き状態であり、かつ送信バッファ１２にデータフレームが蓄積されている場合にのみ、無線パケットの送信処理に入る。無線パケットを送信する場合には、パケット送信制御部１３で送信すべきデータフレームを決定し、当該データフレームを送信バッファ１２から受け取ってデータパケットを生成する。パケット送信制御部１３は、当該データパケットを変調器１４へ出力するとともに、ＡＣＫパケットを待機する期限であるＡＣＫタイマにＡＣＫタイムアウトを設定し、カウントダウンを開始する。ＡＣＫタイムアウト内にパケット選択部２０からＡＣＫパケットの受信が通知された場合にはＡＣＫタイマを停止し、そうでない場合には再送処理を行う。
【００６９】
変調器１４は、パケット送信制御部１３から入力されたデータパケットに対して、所定の変調処理を施して無線送信部１５へ出力する。無線送信部１５は、変調器１４から入力された変調処理後のデータパケットに対して、ＤＡ変換，周波数変換，フィルタリングおよび電力増幅を含む送信処理を施し、アンテナ１６から無線パケットとして送信する。
【００７０】
なお、送信済リストおよび追加送信リストは、パケット送信制御部１３によって管理される。パケット送信制御部１３は、送信バッファ１２から取り出したデータフレームをデータパケットに変換して送信した場合に、当該データパケットの宛先である無線局を送信済リストに登録する。また、送信済リストに未登録の無線局を宛先とするデータフレームが送信バッファ１２にない場合には、それ以外の無線局に対してポーリングパケットを作成して送信するようにしてもよい。パケット選択部２０から無線局の識別子とデータフレーム蓄積情報が入力された場合には、それらに従って追加送信リストを更新する。全ての無線局が送信済リストに登録されている場合には、追加送信リストに登録されている無線局に対するデータフレームを送信バッファ１２から取り出し、データパケットに変換して送信する。このデータパケットに対応するＡＣＫパケットの受信がパケット選択部２０から通知された場合には、当該無線局を追加送信リストから削除する。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の無線パケット通信方法の第１の実施形態を示すフローチャート。
【図２】第１の実施形態における無線チャネルの利用例を示すタイムチャート。
【図３】本発明の無線パケット通信方法の第２の実施形態を示すフローチャート。
【図４】本発明の無線パケット通信方法の第２の実施形態を示すフローチャート。
【図５】第２の実施形態における無線チャネルの利用例を示すタイムチャート。
【図６】本発明の無線パケット通信方法の第３の実施形態における基地局の送信処理を示すフローチャート。
【図７】第３の実施形態における基地局のＡＣＫパケットの送信処理を示すフローチャート。
【図８】第３の実施形態における移動端末のデータパケットの送信処理を示すフローチャート。
【図９】第３の実施形態における無線チャネルの利用例を示すタイムチャート。
【図１０】本発明の無線パケット通信装置の実施形態を示す図。
【図１１】従来の無線パケット通信方法を説明するタイムチャート。
【図１２】従来の無線パケット通信方法を説明するタイムチャート。
【符号の説明】
【００７２】
１１  ヘッダ付加部
１２  送信バッファ
１３  パケット送信制御部
１４  変調器
１５  無線送信部
１６  アンテナ
１７  無線受信部
１８  復調器
１９  キャリア検出部
２０  パケット選択部
２１  ヘッダ除去部
【図１】
2006203326.tif 000003
【図２】
2006203326.tif 000004
【図３】
2006203326.tif 000005
【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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