(57)【要約】【課題】  無線通信システムの通信方法において、送信データを送る送信局とデータを受信する受信局の無線環境がよくない場合に、再送制御による遅延時間の増大を抑制し、伝送誤りを低減する。【解決手段】  送信局は、データを含む無線信号を送信し、受信局は、送信局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に含まれるデータにおける誤りの有無を判定し、誤りが無い場合には送達確認応答の信号を送信し、誤りが有る場合には送達確認応答の信号を送信せず、傍受局は、送信局から送信されるデータを入手し、入手したデータを蓄積手段に保持し、受信局から送信される送達確認応答を検出しない場合には入手したデータを受信局に再送し、受信局から送信される送達確認応答を検出した場合には入手したデータを受信局に再送しないことを特徴とする通信システム。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信局は、データを含む無線信号を送信し、
受信局は、前記送信局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に含まれるデータにおける誤りの有無を判定し、誤りが無い場合には送達確認応答の信号を送信し、誤りが有る場合には送達確認応答の信号を送信せず、
傍受局は、送信局から送信されるデータを入手し、入手したデータを蓄積手段に保持し、受信局から送信される送達確認応答を検出しない場合には前記入手したデータを前記受信局に再送し、受信局から送信される送達確認応答を検出した場合には前記入手したデータを前記受信局に再送しない
ことを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記受信局は、前記送信局から送信された無線信号に含まれるデータに誤りが有る場合、未送達確認応答の信号を送信することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項３】
前記受信局は、更に、前記傍受局から再送されたデータにおける誤りの有無を判定し、誤りが無い場合には第２の送達確認応答の信号を送信し、誤りが有る場合には第２の送達確認応答の信号を送信しないことを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項４】
前記傍受局は、前記受信局から送信される第２の送達確認応答を検出しない場合には前記入手したデータを前記受信局に再送し、前記受信局から送信される第２の送達確認応答を検出した場合には前記入手したデータを前記受信局に再送しないことを特徴とする請求項３記載の通信システム
【請求項５】
前記傍受局は、前記送信局から送信されるデータを、無線信号で入手することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項６】
前記傍受局は、前記送信局から送信されるデータを、有線信号で入手することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項７】
前記傍受局は、前記受信局から送信される送達確認応答を検出した場合、前記入手したデータを蓄積手段から削除することを特徴とする請求項１に記載の通信システム。
【請求項８】
前記傍受局は、前記入手したデータを、無線を用いて前記受信局に再送することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項９】
前記傍受局は、前記入手したデータを、有線を用いて前記受信局に再送することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項１０】
傍受局が複数存在する場合、一の傍受局を事前にパートナーとして決定し、パートナーとして決定された一の傍受局が送信局の代理として再送することを特徴とする請求項１記載の通信システム。
【請求項１１】
受信局とデータの送受信を行う送信局において、
送信データの誤りの有無を判定するための符号をデータに加えてデータフレームを構成する手段と、
前記データフレームを再送に備えて蓄積する手段と、
前記データフレームを無線変調して無線送信する手段と、
前記受信局からの送達確認応答の有無を検出する手段と、
前記受信局からの送達確認応答が無い場合にデータを再送する傍受局からの、データの再送の有無を検出する手段と、
前記の再送の有無の検出結果を用いて、前記送信データの再送を含めた送信タイミングを制御する手段とを備えることを特徴とする送信局。
【請求項１２】
送信局とデータの送受信を行う受信局において、
無線信号を受信して無線信号の復調を行い、復調後のデータを復号してデータフレームを構成する手段と、
前記データフレーム内のデータ誤りを検出する手段と、
データ誤りが無い場合には送達確認応答の信号を送信する手段とを備えた受信局。
【請求項１３】
前記受信局は、データ誤りが有る場合には送達確認応答の信号を送信しないことを特徴とする請求項１２記載の受信局。
【請求項１４】
前記受信局は、データ誤りが有る場合には未送達確認応答の信号を送信する手段を備えることを特徴とする請求項１２記載の受信局。
【請求項１５】
送信局や受信局が無線信号で通信している無線信号を受信し、無線信号の復調を行い、復調後のデータを復号してデータフレームを構成する手段と、
前記データフレーム内のデータ誤りを検出する手段と、
誤りのないデータフレームを蓄積する手段と、
前記受信局からの再送要求を判定する手段と、
蓄積したデータを前記受信局に再送する再送タイミングを制御する手段と、
再送のデータフレームを無線変調して無線送信する手段とを備えた傍受局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多数のノードで構成される無線通信システムおよび通信方法に関するものである。特に、送信局から送信されたデータを受信した受信局でデータ誤りが生じているときに、送信局が受信局に同じデータを再送するのではなく、送信局と受信局間で送受されたデータ信号および制御信号を傍受する傍受局によって、受信局へのデータ再送を行うことを特徴とする通信方法、通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の通信システムにおけるデータの再送制御方法としては、フレームごとにFCS(Frame Check Sequence)又はCRC(Cyclic Redundancy Check)の判定コードを埋め込み、この判定コードを用いてデータ誤りを検出すると、送信側にデータ誤りを通知し、送信側が再度データを送信する再送制御がよく知られている。
【０００３】
再送制御としては、送信側が１つのデータフレームを送ったら、受信側でフレームの誤り検出を行って、Ack/Nack信号を送信側にフィードバックし、それから送信側が再送を行うStop & Wait再送制御方式が知られている。また、送信側が複数のデータフレームを送り、受信側で複数フレームの誤り検出をまとめて行い、データ誤りのあるフレームを特定して送信側に通知することにより、送信側が再送するときにはデータ誤りのあったフレームのみを再送するSelective Repeat再送制御方式などが知られている。
【０００４】
以下、図面を参照して従来技術における再送制御について説明する。まず、図１に、従来の無線通信システムの構成図および通信方法を示す。
【０００５】
ノード１０４が、サーバ１０１と通信をしている。サーバ１０１は、ＬＡＮ（Local Area Network）１０２を介して基地局１０３に接続されており、基地局１０１はサーバ１０１からのデータを無線信号に変換して送信し、ノード１０４にData信号が届けられる。
【０００６】
ノード１０４では、受信したデータに誤りがないかどうかフレームごとにチェックし、誤りがない場合は、送達確認応答としてAck信号を基地局１０３に通知し、誤りがある場合は何も送信しないか、あるいはNack信号を基地局１０３に通知する。
【０００７】
基地局１０３は、一定時間内にAck信号を受信できなかった場合、あるいはNack信号を受信した場合に、フレーム単位でノード１０４へData信号の再送を行う。
【０００８】
次に、図２に、従来の無線システムとして無線ＬＡＮシステムを例として取り上げ、その再送制御に関する制御フローを示す。
【０００９】
まず、周囲で無線ＬＡＮ通信をしている状態では、基地局１０３もノード１０４も送信が禁止された状態（ビジー状態）になっている。
【００１０】
基地局１０３は、このビジー状態が終了してから、DIFS(Distributed Inter Frame Space)時間待機する。初回の送信では、0から15の乱数発生範囲（CW：Contention Window)で一様乱数を発生させ、ここで得た値（例えば3）を、バックオフカウンタとして記憶する。
【００１１】
DIFS時間が経過してからは、ある所定の一定時間（スロット時間）が経過するごとにバックオフカウンタをカウントダウンしていくが、他の基地局やノードからの送信データが検出された時点でカウントダウンを停止してビジー状態に入る。もし、他の基地局やノードからの送信が検出されない場合、バックオフカウンタが0になると、基地局１０３はノード１０４にData信号を送信することができる。
【００１２】
ノード１０４は、受信データに誤りがないかどうかＣＲＣ判定を行い、誤りがない場合には、Data信号を受信してからSIFS(Short Inter Frame Space)時間後にAck信号を送る。もし、フレームにデータ誤りが検出された場合、Ack信号を送らないか、もしくは、Nack信号を明示的に送るなどして誤りがあることを基地局１０３に通知する。
【００１３】
基地局１０３は、Data信号を送信してからSIFS時間後にAck信号を受け取ることができない、もしくはノード１０４からNack信号を受け取るなどして、送信データに誤りがあることを認知して、データの再送を行う。
【００１４】
このとき、基地局１０３はDIFS時間待機してから、バックオフカウンタの値を再設定する。乱数発生範囲のCWは、再送時には他のノードからのパケット衝突を避けるために、再送ごとに2進数で増加するようになっている。n回目の再送時には、0からCWまでの一様乱数を発生させるとすると、CWは次の数式１で表すことができる。
【００１５】
【数１】
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【００１６】
ここで、CWmin=15とする。CWが最大値(CWmax)である1023にまで達したときには、最大再送回数M回までCW=1023で範囲を広げずに再送を試みて、M回後はフレームを廃棄する。このフレーム廃棄が起こると、フレームエラーレートがある値以上になると、送信レートを下げるように送信レート制御が働く。
【００１７】
また、送信レートを下げても、フレームエラーレートが閾値以上である場合、通信経路を切り替える経路切替制御が働く。これらの制御が働いて安定した状態に至るまでの間、フレームエラーが連続的に生じることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記に示した無線通信システムでは、基地局とノード間の無線回線品質がよくない場合、再送制御が繰り返し実行される。
【００１９】
また、従来の無線ＬＡＮシステムでは、再送制御時に、パケットの衝突を避けるために、バックオフカウンタの値を決定する一様乱数の範囲が数式１に従って大きくなり、バックオフカウンタをスロット時間ごとにカウントダウンして0となるまでの待機時間（バックオフ時間）が長くなる。このため、データの遅延時間が大きくなるという課題があり、リアルタイム性を要求するアプリケーションをサポートするのに十分ではない。
【００２０】
また、再送制御によってデータ誤りを救うことができない場合には、送信レート制御や経路切替制御などの手段に頼るしかなくなる。この送信レート制御や経路切替制御に移行するまでの間、連続したフレームエラーが生じることが前提となっている。
【００２１】
例えば、リアルタイム映像ストリーミングをノードで視聴するアプリケーションでは、経路切替時に、フレームエラーによる映像が乱れたり、音声と映像の同期ずれが発生するという課題が生じる。
【００２２】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、無線通信システムにおいて、送信局と受信局間の再送制御に関わるデータおよび制御信号を傍受する傍受局による再送制御を行うことで、再送時のデータ誤りを低減することのできる無線システム、そのシステムを構成する基地局、ノード、傍受局を提供することを目的とする。
【００２３】
なお、ノードとは、ユーザが使用する端末を示しており、また傍受局とノードは同じものであってもよい。また、基地局がノードにデータ送信する場合は、基地局が送信局、ノードが受信局として機能し、逆にノードが基地局にデータ送信する場合は、ノードが送信局、基地局が受信局として機能する。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
上述の目的を達成するために、本発明に係る通信システムは、送信局が、データを含む無線信号を送信し、受信局が、前記送信局から送信された無線信号を受信し、受信した無線信号に含まれるデータにおける誤りの有無を判定し、誤りが無い場合には送達確認応答(ack)の信号を送信し、誤りが有る場合には送達確認応答の信号を送信せず、傍受局が、送信局から送信されるデータを入手し、入手したデータを蓄積手段に保持し、受信局から送信される送達確認応答を検出しない場合には前記入手したデータを前記受信局に再送し、受信局から送信される送達確認応答を検出した場合には前記入手したデータを前記受信局に再送しないことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明に係る送信局は、受信局とデータの送受信を行う送信局において、送信データの誤りの有無を判定するための符号をデータに加えてデータフレームを構成する手段と、データフレームを再送に備えて蓄積する手段と、データフレームを無線変調して無線送信する手段と、受信局からの送達確認応答の有無を検出する手段と、受信局からの送達確認応答が無い場合にデータを再送する傍受局からのデータの再送の有無を検出する手段と、再送の有無の検出結果を用いて送信データの再送を含めた送信タイミングを制御する手段とを備えることを特徴とする。
【００２６】
また、本発明に係る受信局は、送信局とデータの送受信を行う受信局において、無線信号を受信して無線信号の復調を行い、復調後のデータを復号してデータフレームを構成する手段と、データフレーム内のデータ誤りを検出する手段と、データ誤りが無い場合には送達確認応答(ack)の信号を送信する手段とを備えることを特徴とする。
【００２７】
また、本発明に係る傍受局は、送信局や受信局が無線信号で通信している無線信号を受信し、無線信号の復調を行い、復調後のデータを復号してデータフレームを構成する手段と、データフレーム内のデータ誤りを検出する手段と、誤りのないデータフレームを蓄積する手段と、受信局からの再送要求を判定する手段と、蓄積したデータを受信局に再送する再送タイミングを制御する手段と、再送のデータフレームを無線変調して無線送信する手段とを備えることを特徴とする。
【００２８】
なお、送信局の機能は、前記基地局のみに特定されるものではなく、前記ノードにあってもよい。また受信局の機能も同様に、前記ノードのみに特定されるものではなく、前記基地局にあってもよい。
【００２９】
傍受局が送信局の代理で再送する再送タイミングを決定する方法としては、例えば以下の（１）〜（４）がある。
【００３０】
（１）再送要求を判定した時点から、送信局と同じあらかじめ定められた一定時間待機し、待機時間後に送信局に比べて範囲の小さい一様乱数を発生させ、一定時間を１スロット時間としてカウントし、カウントしたスロット数が得られた乱数の値になるまで待機して、待機中に送信局や周囲の傍受局からの再送がないことを確認してから再送する方法。
【００３１】
（２）再送要求を判定した時点から、送信局が待機しなければならないあらかじめ定められた一定の待機時間よりも短い時間待機した後に、送信局が待機しなければならない時間までの間のスロット数を数え、そのスロット数を範囲とする一様乱数を発生させ、一定時間を１スロット時間としてカウントし、カウントしたスロット数が得られた乱数の値になるまで待機して、待機中に送信局や周囲の傍受局からの再送がないことを確認してから再送する方法。
【００３２】
（３）再送要求を判定した時点から、送信局が待機しなければならないあらかじめ定められた一定の待機時間よりも短い時間待機した後に、送信局に比べて範囲の小さい一様乱数を発生させ、一定時間を１スロット時間としてカウントし、カウントしたスロット数が得られた乱数の値になるまで待機して、待機中に送信局や周囲の傍受局からの再送がないことを確認してから再送する方法。
【００３３】
（４）再送要求を判定した時点から、送信局が待機しなければならないあらかじめ定められた一定の待機時間よりも短い時間待機した後に、送信局が待機しなければならない時間までの間のスロット数を数え、受信局から再送要求信号を傍受局で受信した際の受信電力（RSSI）を測定し、前記各スロットには、あらかじめ受信電力値の大きい順に送信してもよい値が割り振られており、受信電力の測定値が割り振られた値を超えたスロットにおいて傍受局の再送が許可されて送信する方法。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、送信局と受信局の間の無線環境が悪い状況においても、送信局と受信局のデータを傍受する傍受局が、傍受局と受信局の無線環境がよい場合、傍受局が送信局から傍受して蓄積したデータを受信局に再送することによって、受信局におけるデータ誤りを低減することができる。
【００３５】
特に、無線ＬＡＮシステムでは、再送回数が多くなるほど、再送によるパケット衝突を回避するために送信タイミングを遅らせることによって衝突確率を下げる機能があるが、本発明によれば、傍受局が優先的に受信局に再送データを送付することが可能であり、遅延時間を増大させることなく再送制御を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明を適用した無線通信システムについて、図面を参照して詳細に説明する。
【実施例１】
【００３７】
図３に、本発明にかかる無線通信システムの構成図および通信方法を示す。
【００３８】
ノード１０４は、サーバ１０１と通信をしている。サーバ１０１は、ＬＡＮ（Local Area Network）１０２を介して基地局１０３に接続されており、基地局１０３はサーバ１０１からのデータを無線信号に変換して送信し、ノード１０４にData信号が届く(Step1)。このとき、傍受局１０５aでも基地局が送信したData信号を受信し、受信したデータに誤りがないかどうかチェックし、誤りがなければデータをバッファに蓄積する。
【００３９】
ノード１０４では、受信したデータに誤りがないかどうかチェックし、誤りがない場合は、送達確認応答としてAck信号を、誤りがある場合は何も送信しないか、あるいはNack信号を基地局１０３に通知する(Step2)。傍受局１０５aは、一定時間内にAck信号を受信できなかった場合、あるいはNack信号を受信した場合、基地局１０３が再送する代わりに再送した方がよいと判断した場合に、蓄積したData信号をノード１０４に再送する（Step3）。
【００４０】
図４に、本発明にかかる実施例１の再送制御フローの説明図を示す。
【００４１】
まず、周囲で無線通信をしている状態では、基地局１０３、ノード１０４および傍受局１０５aは送信が禁止された状態（ビジー状態）になっている。
【００４２】
基地局１０３は、このビジー状態が終了してから、DIFS時間待機し、初回送信では、0から15の乱数発生範囲（CW：Contention Window)で一様乱数を発生させてバックオフカウンタを決め、送信タイミングを決定する。このバックオフカウンタ数分のスロット時間、周囲からの送信が検出されなければ送信が可能になる。
【００４３】
ここで、ノード１０４では、CRCによってフレームエラーが検出され、傍受局１０５aではエラーが検出されなかったものとする。このとき、ノード１０４はAck信号をSIFS時間経過しても送信しないか、もしくはNack信号を送信することで、フレームエラーを基地局１０３に通知する。
【００４４】
基地局１０３は、再送タイミングを決定するためにDIFS時間待機し、更に再送時は数式１で決定される乱数範囲で送信タイミングを決定する。2回目の再送では0から31までの一様乱数となり、期待値としては31/2=15.5スロット時間待機することになる。
【００４５】
これに対して、傍受局１０５aでは、Ack信号がSIFS時間経過しても受信されないか、もしくはNack信号を受信することによって、ノード１０４でフレームエラーが生じたことを知る。そして、傍受局１０５aでは、DIFS時間待機してから初回送信と同じく0から15までの一様乱数を発生させバックオフカウンタとして記憶して、このカウンタ分のスロット時間待機する。
【００４６】
この場合の期待値は15/2=7.5であるから、基地局１０３に比べてバックオフカウンタの値が確率的に小さくなり、傍受局１０５aによる再送が基地局１０３よりも確率的に優先されることになる。
【００４７】
ノード１０４は、再送データを受け取ると、再送データに誤りがないかどうかを判定し、誤りがない場合は、傍受局による再送が成功したことを通知するAck2信号を傍受局１０５に通知する。再送データに誤りがある場合は、何も送信しないかNack2信号を傍受局１０５に通知する。
【００４８】
基地局１０３は、Ack2信号の受信によって、傍受局１０５による再送が成功したことを知り、再送用に蓄積していたデータを廃棄して次のデータフレーム送信を行う。Nack2信号を受信した場合は、傍受局１０５による再送が失敗したことを知り、再送の手順を続ける。
【００４９】
基地局１０３とノード１０４間の無線環境がよくない場合は、ノード１０４が送信するAck2信号やNack2信号が基地局１０３で受信できない確率が高い。このため、Ack2信号やNack2信号はデータ信号に用いた送信レートよりも低い変調方方式（例えばＢＰＳＫ変調方式など）を用いることで受信確率を高めることができる。
【００５０】
もしくは、傍受局１０５aがAck2信号を受信した場合は、SIFS時間待機してからAck3信号を送信し、Nack2信号を受信した場合はSIFS時間待機してからNack3信号を送信することにより、傍受局１０５aから基地局１０３にノード１０４の再送データの受信状況をリレーして通知することができる。
【００５１】
基地局１０３は、Ack2信号やAck3信号を受信することにより、傍受局１０５aが再送したことを知り、次のデータ信号をノード１０４に送信することができる。
【００５２】
図１３に本発明の実施形態におけるフレームフォーマットとして、（１）にNack信号、（２）にAck2、Ack3、Nack2、Nack3信号のフレームフォーマットを示す。なお、このフォーマットは、後述する実施例２及び３においても同様である。
【００５３】
ただし、このフォーマットは、無線ＬＡＮの標準規格を例として、規格を拡張したものを示しているが、後述の制御信号の種類の識別子やアドレス情報が格納されていれば、他のフォーマット形式であっても構わない。
【００５４】
まず、制御信号の種類の識別子については、フレーム制御のサブタイプにおいて、Nack、Ack2,Ack3、Nack2、Nack3の信号種別を割り付ける。Nack信号については、送信した基地局１０３がSIFS時間経過した後に受け取るため、受信局のアドレス情報のみ格納されていればよい。Ack2、Ack3、Nack2、Nack3信号については、基地局や傍受局による再送の競合を区別する必要があるため、受信局アドレスに加えて、送信局や傍受局のアドレス情報を格納することで区別する。
【００５５】
図４において、ノード１０４が送信するAck2信号の例では、受信局アドレスフィールドにはノード１０４のアドレスを格納し、送信局アドレスフィールドには基地局１０３のアドレスを、傍受局アドレスには傍受局１０５aのアドレスを格納する。Nack2信号についても同様にしてアドレス情報を格納する。
【００５６】
基地局１０３は、Ack2信号（またはNack2信号）を受信した場合、送信局アドレスが自分のものと同一かどうか確認することによって、傍受局による再送の成否を把握することができる。
【００５７】
傍受局１０５aもAck2信号（またはNack2信号）を受信した場合、傍受局アドレスを確認することで再送の成否を把握して、Ack3信号（またはNack3信号）を送信することができる。この場合、Ack3信号（またはNack3信号）のアドレス情報もAck2信号（またはNack2信号）と同様にする。
【００５８】
もし、基地局１０３が傍受局１０５aよりも先に再送データを送信した場合は、ノード１０４は従来のAck信号（またはNack信号）を返信すればよい。
【００５９】
もしくは、ノード１０４はAck2信号（またはNack2信号）を返信してもよい。この場合は、傍受局アドレスには何も情報を入れずオール１かオール０などの値を設定する。このとき、傍受局１０５aはAck2信号を受け取っても、傍受局１０５aが再送したものに対するAck2信号でないため、Ack3信号（またはNack3信号）を送信しない。
【００６０】
図１４に、データフレームのヘッダ部分の構成図を示す。
【００６１】
基地局１０３がノード１０４に初回送信するときは、Address1に宛先のノード１０４のアドレス、Address2に基地局１０３のアドレス、そしてAddress3にサーバのアドレスが格納されている。
【００６２】
傍受局１０５がノード１０３に再送データを送信する場合のデータフレームでは、フレーム制御の部分でサブタイプで新たに傍受局１０５による再送を示す種別を定義し、再送を表すRetryビットを１にセットする。
【００６３】
また、Address1からAddress3は、初回送信時と同じアドレスを格納するが、未使用部分のAddress4に傍受局１０５のアドレスを格納する。これにより、ノード１０４は、前記のAck2,Nack2信号を生成する際に傍受局１０５のアドレスや基地局１０３のアドレス情報を得ることができる。
【００６４】
以上のように説明した本発明を適用した無線システムでは、傍受局は、送信局から送信されるデータを、無線信号で入手してもいいし、有線信号で入手してもよい。具体的には、傍受局がサーバと有線ネットワークで接続されている場合、傍受局は、基地局がノードに向けて無線送信するデータを、有線ネットワーク経由で入手してもよい。
【００６５】
また、傍受局は、基地局から入手したデータを、無線を用いてノードに再送してもいいし、有線を用いてノードに再送してもよい。具体的には、傍受局がノードと有線ネットワークで接続されている場合、傍受局は、再送するデータを有線ネットワークを介してノードに再送してもよい。
【実施例２】
【００６６】
図５に、本発明を適用した実施例２の再送制御フローの説明図を示す。
【００６７】
周囲で無線通信をしている状態では、基地局１０３、ノード１０４および傍受局１０５aは送信が禁止された状態（ビジー状態）になっている。基地局１０３は、このビジー状態が終了してから、DIFS時間待機し、初回送信では、0から15の乱数発生範囲（CW：Contention Window)で一様乱数を発生させて送信タイミングを決定する。この乱数スロットの間、周囲からの送信が検出されなければ送信が可能になる。
【００６８】
ノード１０４では、CRCによってフレームエラーが検出され、傍受局１０５aではエラーが検出されなかったものとする。このとき、ノード１０４はAck信号をSIFS時間経過しても送信しないか、もしくはNack信号を送信することで、フレームエラーを基地局１０３に通知する。
【００６９】
基地局１０３は、再送タイミングを決定するためにDIFS時間待機し、更に再送時は数式１で決定される乱数範囲で送信タイミングを決定する。2回目の再送では0から31までの一様乱数となり、期待値としては31/2=15.5スロット時間となる。
【００７０】
これに対して、傍受局１０５aでは、Ack信号がSIFS時間経過しても受信されないか、もしくはNack信号を受信することによって、ノード１０４でフレームエラーが生じたことを知る。
【００７１】
傍受局１０５aは、基地局１０３よりも優先的に再送を行うために、待機時間をDIFS時間よりも短いSIFS時間待機してから0から1までの一様乱数を発生させバックオフカウンタとして記憶し、このカウンタ数分のスロット時間待機する。SIFS時間とDIFS時間の差が2スロットであるから、傍受局１０５aは基地局１０３よりも確実に優先して再送を行うことが可能となる。
【００７２】
もしくは、基地局１０３と競争して優先的に再送する場合、傍受局１０５aはSIFS時間待機してから0から17までの一様乱数を発生させバックオフカウンタとして記憶し、このカウンタ数分のスロット時間待機する。この場合、前記の図３で説明した基地局との競合に比べてバックオフカウンタの期待値が17/2=8.5と1だけ増加するが、SIFS時間の待機でよいため２スロット時間前倒しに送信可能となり、図３の場合にくらべて傍受局１０５aの再送が優先される確率が高くなる。
【００７３】
ノード１０４は、傍受局による再送データを受け取ると、再送データに誤りがないかどうか判定し、誤りがない場合は、傍受局による再送が成功したことを通知するAck2信号を傍受局１０５に通知する。再送データに誤りがない場合は、Nack2信号を傍受局１０５に通知する。
【００７４】
基地局１０３とノード１０４間の無線環境がよくない場合は、ノード１０４が送信するAck2信号やNack2信号が基地局１０３で受信できない確率が高い。このため、Ack2信号やNack2信号はＢＰＳＫ変調方式など、送信レートを低くすることで受信確率を高めることができる。もしくは、傍受局１０５aがAck2信号を受信した場合は、SIFS時間待機してからAck3信号を送信し、Nack2信号を受信した場合はSIFS時間待機してからNack3信号を送信することにより、傍受局１０５aから基地局１０３にノード１０４の再送データの受信状況を間接的に通知することができる。
【００７５】
基地局１０３は、Ack2信号やAck3信号を受信することにより、傍受局１０５aが再送したことを知り、次のデータ信号をノード１０４に送信することができる。
【実施例３】
【００７６】
図６に、本発明にを適用した実施例３の再送制御フローの説明図を示す。
【００７７】
周囲で無線通信をしている状態では、基地局１０３、ノード１０４および傍受局１０５aは送信が禁止された状態（ビジー状態）になっている。基地局１０３は、このビジー状態が終了してから、DIFS時間待機し、初回送信では、0から15の乱数発生範囲（CW：Contention Window)で一様乱数を発生させて送信タイミングを決定する。
【００７８】
この乱数スロットの間、周囲からの送信が検出されなければ送信が可能になる。ノード１０４では、CRCによってフレームエラーが検出され、傍受局１０５aではエラーが検出されなかったものとする。このとき、ノード１０４はNack信号を送信することで、フレームエラーを基地局１０３に通知する。
【００７９】
基地局１０３は、Nack信号を受信してからDIFS時間待機し、更に再送時は数式１で決定される乱数範囲で再送タイミングを決定する。2回目の再送では0から31までの一様乱数となり、期待値としては31/2=15.5スロット時間となる。
【００８０】
傍受局１０５aは、Nack信号を受信することによって、ノード１０４でフレームエラーが生じたことを知る。傍受局１０５aは、基地局１０３よりも優先的に再送を行うために、待機時間をDIFS時間よりも短いSIFS時間待機して、DIFS時間までの間の1スロット目か2スロット目で再送タイミングを決定する。
【００８１】
再送タイミングは、Nack信号の受信電力(RSSI: Received Signal Strength Indicater)を測定し、測定したRSSI値が閾値以上ならば1スロット目で送信し、RSSI値が閾値以下なら2スロット目で送信する。
【００８２】
ここで、DIFS時間とSIFS時間の差が2スロット時間以上ある場合は、閾値を複数用意することで、RSSI値が高いほど、再タイミングが早くなるスロットを割り当てる。これは、測定したRSSI値が高いほど、傍受局が送信した信号がノードにおいても受信電力が大きいことが予想されるため、再送成功率が高いことが期待される。
【００８３】
よって、測定したRSSI値が高い傍受局の再送を優先させることにより再送効率がよくなるためである。
【００８４】
また、この場合も基地局１０３との競合を許してもよい場合は、RSSI値によって割り当てるスロットを複数用意しておき、例えば0から17までのスロットに、それぞれのRSSI値で割り当てて再送タイミングを決定してもよい。
【００８５】
ノード１０４は、傍受局１０５aによる再送データを受け取ると、再送データに誤りがないかどうか判定し、誤りがない場合は、傍受局による再送が成功したことを通知するAck2信号を傍受局１０５aに通知する。再送データに誤りがない場合は、Nack2信号を傍受局１０５aに通知する。
【００８６】
基地局１０３とノード１０４間の無線環境がよくない場合は、ノード１０４が送信するAck2信号やNack2信号が基地局１０３で受信できない確率が高い。このため、Ack2信号やNack2信号はＢＰＳＫ変調方式など、送信レートを低くすることで受信確率を高めることができる。
【００８７】
もしくは、傍受局１０５aがAck2信号を受信した場合は、SIFS時間待機してからAck3信号を送信し、Nack2信号を受信した場合はSIFS時間待機してからNack3信号を送信することにより、傍受局１０５aから基地局１０３にノード１０４の再送データの受信状況を間接的に通知することができる。
【００８８】
基地局１０３は、Ack2信号やAck3信号を受信することにより、傍受局１０５aが再送したことを知り、次のデータ信号をノード１０４に送信することができる。
【００８９】
ここで無線ＬＡＮのIEEE802.11a規格で比べた結果を図１８に示す。物理層の伝送速度として54Mbit/sを想定し、IPパケット1500Byteの通信を行ったときのIP層での実効速度に関して、再送回数を横軸にして比較した。再送回数が増えるにつれ、従来技術では遅延時間増大による実効速度の劣化が大きいが、本発明では実効速度の劣化が少ないことがわかる。
【００９０】
さて、本発明を適用した実施例１、２および３に共通の課題として、複数傍受局が存在したときのパケット衝突の課題に関し、図７を用いて説明する。
【００９１】
基地局１０３が送信したデータがノード１０４でフレームエラーを検出した場合、ノード１０４はデータ受信後SIFS時間経過してもAck信号を送信しないか、もしくはNack信号を送信して基地局１０３にフレームエラーを通知する。
【００９２】
このとき、複数の傍受局１０５a・１０５bが再送データを同じスロット時間に送信した場合、ノード１０４でパケット衝突によりフレームエラーが再発する可能性がある。
【００９３】
ノード１０４で、再送データが復号不可能な状態の場合、Nack2信号を送信することも不可能なため、この場合は、傍受ノードがあらためて再送タイミングを決定し、その結果として例えば傍受局１０５bが傍受局１０５aよりも早く再送をすれば、結果としてノード１０４で正しい再送データを受信することが可能になる。
【００９４】
本発明の第２および３の実施例では、DIFS時間とSIFS時間の差分の2スロットだけで競合をした場合、パケット衝突する可能性が高くなるため、この衝突を低減する方法が求められる。
【００９５】
この課題は、基地局と傍受局の再送タイミングが同じスロットで再送した場合でもパケット衝突が発生するため、本発明の第１の実施例においても生じる課題である。
【００９６】
次に、本発明を適用した実施例１、２および３に共通するパケット衝突の課題を解決する方法について、図８を参照して説明する。
【００９７】
前記課題を解決する方法としては、通信の都度、再送する傍受局を決定するのではなく、あらかじめ事前に再送に役立ちそうな傍受局を調査し、その傍受局をパートナーとして事前決定しておくことにより、再送時には指定された傍受局のみが再送することによって、パケット衝突を低減する。
【００９８】
ここで、パートナーとなる傍受局の決定方法について説明する。
【００９９】
基地局１０３は定期的にビーコン信号を送信している場合には、傍受局１０５a・１０５bはビーコン信号の受信電力RSSIを測定する。もしくは、基地局１０３がノード１０４に送信しているデータ信号の受信電力RSSIを測定する。
【０１００】
また、ノード１０４から定期的なパイロット信号を送信する場合には、傍受局１０５a・１０５bは、このパイロット信号の受信電力RSSIを測定する。もしくは、ノード１０４が基地局１０３へ返信するAck信号もしくはNack信号の受信電力RSSI値を測定する。
【０１０１】
傍受局１０５a・１０５bは、これらのRSSI測定を、ある定められた回数繰り返し測定し、測定結果をRSSI報告という制御メッセージによって基地局１０３に通知する。基地局１０３では、RSSI測定結果を受けて、パートナーを決定する。
【０１０２】
パートナーの決定方法としては、ノード１０４が送信するパイロット信号もしくはAck/Nack信号に対する傍受局での受信RSSI測定値の平均、または最大値、あるいは最小値がもっとも大きな値を示す傍受局をパートナーとして決定してもよい。
【０１０３】
もしくは、ノード１０４が送信するパイロット信号に対する傍受局での受信RSSI値と基地局１０３が送信するビーコン信号に対する傍受局受信RSSI値の差分を調べ、その平均、または最大値、あるいは最小値がもっとも大きな値を示す傍受局をパートナーとして決定してもよい。
【０１０４】
もしくは、ノード１０４が送信するAck信号またはNack信号に対する傍受局での受信RSSI値と基地局１０３が送信するデータ信号に対する傍受局での受信RSSI値との差分を調べ、その平均、または最大値、あるいは最小値がもっとも大きな値を示す傍受局をパートナーとして決定してもよい。
【０１０５】
上記のパートナーを決定する際に、パートナーとしての条件として、基地局１０３が送信するビーコン信号もしくはデータ信号に対する傍受局での受信RSSI測定値の平均、または最大値、あるいは最小値が、ある閾値以上を満たすものという制約条件をつけて、その中から上記のパートナーを決定してもよい。
【０１０６】
また、図８の例ではRSSIを用いたが、RSSIの代わりに基地局１０３と傍受局１０５a・１０５bの伝搬損、傍受局とノード１０４の間の伝搬損を測定してパートナーを決定する方法もある。
【０１０７】
基地局１０３と傍受局１０５a・１０５b間の伝搬損については、基地局１０３が送信するビーコン信号の送信電力から傍受局１０５a・１０５bで受信するビーコン信号の受信電力の差分を求めればよい。もしくは、基地局１０３が送信するデータ信号の送信電力から傍受局１０５a・１０５bで受信するデータ信号の受信電力の差分を求めればよい。
【０１０８】
傍受局１０５a・１０５bとノード１０４間の伝搬損については、ノード１０４が送信するパイロット信号もしくはAck/Nack信号の送信電力から傍受局１０５a・１０５bで受信するパイロット信号もしくはAck/Nack信号の受信電力の差分を求めればよい。
【０１０９】
基地局１０４のデータ信号やビーコン信号（送信信号）の送信電力は、事前に基地局で既知である場合は、傍受局での受信電力（ＲＳＳＩ）測定の報告から求めることが可能であるが、送信信号の電力が時々刻々と変化する送信電力制御を用いている場合には、送信信号の中に送信電力を情報として埋め込み、傍受局で送信電力の値と受信電力（RSSI）を対応させることで伝搬損を求めることができる。
【０１１０】
同様にして、ノード１０４が送信するパイロット信号やAck/Nack信号（送信信号）も、事前に基地局１０３が既知で、固定送信電力である場合は、傍受局での受信電力（ＲＳＳＩ）測定の報告から求めることが可能である。
【０１１１】
しかし、送信信号の電力が時々刻々と変化する送信電力制御を用いている場合には、送信信号の中に送信電力を情報として埋め込み、傍受局で送信電力の値と受信電力（RSSI）を対応させることで伝搬損を求めることができる。
【０１１２】
伝搬損を用いてパートナーを決定する方法としては、傍受局のうち、ノードと傍受局間の伝搬損が最も小さい傍受局をパートナーとして決定してもよい。
【０１１３】
もしくは、基地局と傍受局間の伝搬損がある閾値以下の傍受局であって、ノードと傍受局間の伝搬損が最も小さい傍受局をパートナーとして決定してもよい。
【０１１４】
基地局１０３によって、パートナーが決定されると、どの傍受局をパートナーとして決定したかをパートナー通知という制御メッセージにて傍受局に通知する。この制御メッセージには、該当するパートナーのアドレス情報を通知する。
【０１１５】
また、該当するパートナーがいない場合、オール１やオール0のアドレス情報を指定するなどの方法によって、もしくは該当なしのビットをセットして、傍受局に通知する。また、パートナーを特別には特定しないというビットをセットして、通知した場合は、傍受局は競合して動作することになる。
【０１１６】
また、傍受局の機能を一切動作させないビットをセットした場合は、傍受局は再送に関与することが禁止された状態になる。
【０１１７】
次に、本発明を適用した実施例１、２および３に共通の基地局、ノード、傍受局の構成について、図９を用いて説明する。
【０１１８】
この実施形態（実施例１、２及び３）では、基地局、ノード、傍受局が同一の構成をとった場合のものであり、設置場所や用途に応じて、装置は基地局、またはノード、または傍受局の役割を果たす。装置の構成は、大きく分けるとアンテナ９０１と無線部９０２、ベースバンド信号処理部９０３、制御部９０４、外部インタフェース９０５とで構成される。
【０１１９】
アンテナ９０１で無線信号の送受信を行い、外部インタフェース９０５では、主に有線イーサネットからのデータの送受信を行う。
【０１２０】
無線部９０２は、受信した無線信号を増幅するアンプ処理や無線帯域をベースバンド信号処理帯域に変換したり、アナログ信号をディジタル信号に変換する無線受信部９０７と、ベースバンド信号処理部９０３からの送信信号を増幅するアンプ処理やフィルタ処理、ディジタル信号をアナログ信号に変換する無線送信部９０６とで構成される。
【０１２１】
ベースバンド信号処理部９０３は、定期的に送信するビーコン信号（基地局）やパイロット信号（ノード）を生成するBeacon(Pilot)生成部９０８と、前記ビーコン信号やパイロット信号の他、制御部９０４からのデータ信号および制御信号を多重化して無線方式規格で定める符号化、および変調を行う符号化処理部９０９と変調処理部９１０、無線部９０２で受信した信号を無線規格で定める復調、および復号を行う復調処理部９１１・復号処理部９１２、および他の基地局やノードから受信したビーコン信号またはパイロット信号およびデータ信号から受信電力（RSSI）、または伝搬損を測定する測定部９１３とで構成される。
【０１２２】
制御部９０４は、傍受局のパートナー決定などを行うための制御信号のプロトコル処理を行う制御信号処理部９１４と、送信局としてのデータ送信タイミングや再送タイミングなど決定する送信局制御部９１５と、再送データを蓄える再送バッファ９１６と、傍受局としての再送タイミングを決定する傍受局制御部９１７と、受信局として再送に関わる動作を実現する受信局制御部９１８とから構成される。
【０１２３】
基地局、傍受局、ノードの構成要素は、これらすべてを構成要素として持たずに、必要なものだけで構成してもよい。
【０１２４】
例えば、傍受局が基地局やノードの機能を持たない場合は、送信局制御部９１５と受信局制御部９１８、および外部インタフェース９０５を除いた構成をとってもよい。
【０１２５】
同様に、基地局が傍受局やノードの機能を持たない場合は、傍受局制御部９１７と受信局制御部９１８を除いた構成をとってもよい。
【０１２６】
次に、本発明を適用した実施例１、２および３における送信局制御部の処理に関するアルゴリズムについて、図１０を用いて説明する。
【０１２７】
送信局制御部９１５は、初期状態として、外部インタフェース９０５からのデータ待ち状態（Step1）になっている。
【０１２８】
データ信号が入力されると、図４で説明したように、無線プロトコルにのっとって初回のデータ送信が行われる。具体的にはビジーでない状態からDIFS時間待機し、バックオフカウンタを設定して、バックオフカウンタのカウントダウンが終了したスロットまでに周囲からの通信が検出されなければデータを送信することができる。このとき、再送のために送信データを再送バッファ９１６に蓄える。
【０１２９】
次いで、ノード１０４からのAck信号受信待ち状態（Step2）になる。
【０１３０】
Ack信号が受信されれば、データ送信が成功とみなされ、次のデータ待ち状態(Step1)に戻る。Ack信号が所定時間たっても受信されずタイムアウトする場合や、明示的にNack信号を受信した場合は、再送のためにDIFS時間の待機状態(Step3)に入る。
【０１３１】
このDIFS待機時間に他の傍受局から再送データを検出した場合は、傍受ノードの再送を監視する状態(Step5)に遷移し、ノードからAck2信号を受信したり、傍受局からAck3信号を受信した場合は、データを再送する必要がなくなるため、再送バッファをクリアして、データ待ち状態(Step1)に戻る。
【０１３２】
傍受局の再送から所定時間たってもAck2信号またはAck3信号を受信できない、もしくはNack2信号またはNack3信号のいずれかを受信した場合は、傍受局の再送が失敗したと見なし、再送のためDIFS時間待機(Step3)に戻る。
【０１３３】
DIFS時間待機してタイムアウトした場合は、バックオフカウンタによってバックオフ時間を決定し、バックオフ時間待機状態（Step4）に入る。
【０１３４】
この状態では、周囲の傍受局によるデータ再送がないかどうか監視する。もし、このバックオフ時間の間に傍受局の再送が検出された場合は、Step5に遷移して前記の手順をとる。
【０１３５】
もし、周囲の傍受局からの再送データが検出されずにバックオフ時間が終了した場合には、データの再送を行って、再送データに対するAck待ち状態(Step2)に戻る。
【０１３６】
次に、本発明を適用した実施例１、２および３における受信局制御部の処理に関するアルゴリズムについて、図１１を用いて説明する。
【０１３７】
受信局制御部９１７での初期状態は、ベースバンド信号処理部９０３の復号処理部９１２からの受信データ待ち状態（Step1）となっている。
【０１３８】
データを受信すると、図１４で説明したように、データのフレーム制御部分のサブタイプによって、送信局からの送信データであるか、傍受局からの再送データであるかを判別する。
【０１３９】
送信局からのデータを受信した場合には、フレームエラーの有無をＣＲＣまたはＦＣＳなどで判定し、エラーがない場合はAck信号を送信し、エラーがあった場合はNack信号を送信する。また、実装によっては、エラーがあった場合に、Nack信号を送らずに何もしなくてもよい。
【０１４０】
傍受局からの再送データであった場合も、フレームエラーの有無をＣＲＣまたはＦＣＳなどで判定し、エラーがない場合はAck2信号を送信し、エラーがあった場合はNack2信号を送信する。また、実装によっては、エラーがあった場合に、Nack2信号を送らずに何もしなくてもよい。
【０１４１】
次に、本発明を適用した実施例１、２および３における傍受局制御部の処理に関するアルゴリズムについて、図１２を用いて説明する。
【０１４２】
傍受局制御部９１７では、ベースバンド信号処理部９０３の復号処理部９１２からのデータを見て、自分の局以外が送信した傍受すべきデータ待ち状態（Step1）を初期状態とする。
【０１４３】
傍受したデータには送信局が送信したデータであったり、傍受局が再送したデータであったりするが、フレームエラーの有無をＣＲＣまたはＦＣＳなどで判定する。
【０１４４】
フレームエラーがあった場合は、傍受したデータで再送に寄与することができないため、Step1の傍受データ待ち状態に戻る。フレームエラーがない場合は、再送バッファ９１６にデータを蓄積して、受信局からAck信号かAck2信号の受信待ち状態(Step2)に入る。
【０１４５】
なお、傍受データに暗号がかかっている場合、暗号化された状態でもフレームエラーが判定できる場合は、そのまま暗号化されたデータを再送バッファに蓄積する。暗号を解かないとフレームエラー判定が行えない、かつデータのヘッダ情報も読めない場合には、暗号を解くためのキーを認証プロトコルにのっとって傍受局も取得し、暗号キーを用いて解読してからフレームエラー判定やヘッダの解析を行うものとする。また、再送時に暗号をかけなおす処理も必要とする。
【０１４６】
Step2で、Ack信号かAck2信号を受信した場合は、受信局に正しいデータが伝わったことを示しているので、バッファに蓄積した傍受データを再送する必要がなくなる。
【０１４７】
自局以外に対するAck信号かAck2信号を受信した場合は、バッファをクリアし、再送回数もクリアして初期状態のStep1に戻る。
【０１４８】
自局が再送したデータに対するAck2信号を受信した場合には、送信局にAck3信号を送信してから、バッファクリアと再送回数をクリアして初期状態のStep1に戻る。
【０１４９】
Step2で、Ack信号かAck2信号を所定時間受信できずにタイムアウトするか、Nack信号またはNack2信号を明示的に受信した場合は、自局での再送回数をチェックし、再送回数が上限値に達していた場合は、再送に寄与せずにバッファクリアと再送回数をクリアして初期状態のStep1に戻る。
【０１５０】
自局での再送回数が上限に達していない場合には、再送をするスロット（再送時間）を決定し、再送時間まで待機状態（Step3）に入る。この待機時間内に他の傍受局や送信局からの再送データを検出した場合は、受信局からのAck/Ack2信号待ち状態(Step2)に戻る。
【０１５１】
再送時間まで、周囲の傍受局や送信局からの再送データが検出されずに待機時間が完了した場合は、バッファに蓄積したデータを再送し、再送に寄与した回数をカウントアップして、受信局からのAck/Ack2信号待ち状態(Step2)に戻る。
【実施例４】
【０１５２】
図１５に、本発明を適用した実施例４における再送制御フローの説明図を示す。
【０１５３】
無線ＬＡＮの規格では、Selective Repeteの再送制御を実現する方法として、基地局１０３がQoS CF-Pollというポーリング信号でノード１０４を呼び出した場合、複数のQoS Data信号をまとめて基地局１０３に送信し、送信した最後にノード１０４からBlock Ack Requestという制御信号を通知する。
【０１５４】
基地局１０３は、QoS Data信号の各々のフレームエラー判定結果をまとめておき、Block Ack Request制御信号を受け取るとBlock Ack制御信号によってノード１０４にフレームエラーを通知する。
【０１５５】
従来の無線ＬＡＮ規格では、ノード１０４がフレームエラーのあったデータのみを選択して基地局１０３に再送するのであるが、本発明を適用した実施例４では、傍受局１０５aがBlock Ackを受け取って、その中でフレームエラーのあったデータについて基地局１０３に再送をする。また、複数のQoS Data信号を再送しているので、傍受局１０５aからBlock Ack Requestを基地局１０３に通知して、Block Ack結果を得る。
【０１５６】
また、傍受局からBlock Ackの結果をBlock Ack2という形で、送信局と傍受局のアドレス情報を追加したもので、再送が成功したことをノード１０４に通知する。ブロックAckのセットアップ時などを利用して、あらかじめ傍受局１０５aをパートナーとして登録しておいてもよい。
【０１５７】
図１６に本発明の形態における傍受局を利用した経路切替を行う制御フローの説明図を示す。
【０１５８】
基地局１０３からノード１０４にデータ送信している例で、傍受局１０５aが前記の再送制御によってデータ再送に傍受局として寄与した回数を単位時間あたりについてカウントする。傍受局１０５aでカウントして、閾値（Ｘ回）以上となった場合、傍受局１０５aは基地局１０３に対して経路切替トリガーを制御信号として送付する。
【０１５９】
もしくは、基地局１０３自身で傍受局の再送回数を管理して、単位時間あたりの傍受局再送回数が閾値（Ｙ回）以上となった場合を経路切替のトリガーとしてもよい。
【０１６０】
基地局１０３から経路切替要請の制御信号を傍受局１０５a・１０５ｂに送信する。傍受局１０５a・１０５ｂは、パートナー決定などに用いる受信電力RSSIの測定値や、伝播損、単位時間あたりに寄与した再送回数などを経路切替判断情報通知の制御信号によって基地局１０３に通知する。
【０１６１】
基地局１０３は、経路切替判断情報通知の制御信号で得られた情報から経路を決定する。経路を決定する方法としては、受信電力RSSIや伝搬損を用いる場合は上述のパートナー決定方法と同じ傍受局を中継局として選択する。
【０１６２】
もしくは、単位時間あたりに再送に寄与した回数がもっとも多い傍受局を中継局として選択する。
【０１６３】
この中継局の選定結果を、傍受局１０５a・１０５ｂに、経路切替通知の制御信号によって通知する。
【０１６４】
あらかじめ、経路切替候補をパートナー登録などで事前に決めている場合には、経路切替要請の制御信号を発行せずとも、中継局の経路をパートナーに決定し、傍受局１０５a・１０５bに経路切替通知の制御信号を出してもよい。
【０１６５】
この経路切替通知の制御信号で中継局に指定されている傍受局１０５aが、経路テーブルを書き換えることにより、基地局１０３からのデータを中継してノード１０４に通信することになる。
【０１６６】
図１７に本発明の形態における傍受局を利用した経路から傍受局を利用しない経路に切替制御を行う制御フローの説明図を示す。
【０１６７】
ノード１０４は傍受局１０５aからの中継データ信号以外にも、基地局１０３から送信されているデータ信号も受信可能である場合は、基地局送信データを復号し、フレームの誤りの有無をＣＲＣやＦＣＳによって判定する。単位時間あたりにおける基地局送信データのフレームエラー数が、事前に設定した閾値Ｚより少なければ経路を戻してもよい。
【０１６８】
もしくは、基地局送信データの受信電力RSSIを測定して、RSSIの平均値が閾値Ｗ以上であれば、十分な強度の信号を受信していることから、経路を戻してもよい。
【０１６９】
このような判断材料のいずれか一つが満たされる、もしくはすべての条件を満たす場合、経路切替要求の制御信号をノード１０４から基地局１０３に通知する。基地局１０３は、経路切替要求を受けて、傍受局１０５a・１０５ｂ、ノード１０４に経路切替通知の制御信号によって通知し、基地局１０３からノード１０４の直接データ通信に経路を戻す。
【０１７０】
基地局１０３は、ノード１０４から経路切替要求の制御信号を受け取った場合、図１６に示したように経路切替要請によって傍受局に再度、ＲＳＳＩなどの情報を収集した上で経路切替のための判断材料を再収集してから経路切替を決定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１７１】
以上のように、本発明によれば、送信データを送る送信局とデータを受信する受信局の無線環境がよくない場合に、再送制御による遅延時間の増大を抑制し、伝送誤りを低減することが可能となり、無線通信システムの再送制御に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１７２】
【図１】無線通信システムの構成図。
【図２】無線システムの再送制御に関する制御フローの説明図。
【図３】本発明にかかる無線通信システムの構成図および通信方法の説明図。
【図４】本発明にかかる実施例１の再送制御フローの説明図。
【図５】本発明にかかる実施例２の再送制御フローの説明図。
【図６】本発明にかかる実施例３の再送制御フローの説明図。
【図７】本発明の実施形態における複数傍受局が存在したときのパケット衝突の課題に関する説明図。
【図８】本発明の実施形態におけるパケット衝突の課題を解決する方法の説明図。
【図９】本発明の実施形態における基地局、ノード、傍受局の構成図。
【図１０】本発明の実施形態における送信局制御部の処理に関するアルゴリズムの説明図。
【図１１】本発明の実施形態における受信局制御部の処理に関するアルゴリズムの説明図。
【図１２】本発明の実施形態における傍受局制御部の処理に関するアルゴリズムの説明図。
【図１３】本発明の実施形態におけるNack,Ack2,Nack2,Ack3,Nack3信号フォーマット。
【図１４】本発明の実施形態におけるデータフレームのフォーマット。
【図１５】本発明における第四の実施形態における再送制御フローの説明図。
【図１６】本発明の形態における傍受局を利用した経路切替を行う制御フローの説明図。
【図１７】本発明の形態における傍受局を利用した経路から傍受局を利用しない経路に切替制御を行う制御フローの説明図。
【図１８】本発明の実施形態における効果の説明図。
【符号の説明】
【０１７３】
１０１  サーバ、１０２  ＬＡＮ、１０３  基地局、１０４  ノード、１０５a・１０５ｂ  傍受局、９０１  アンテナ、  ９０２  無線部、  ９０３  ベースバンド信号処理部、９０４  制御部、  ９０５  外部インタフェース、９０６  無線送信部、  ９０７  無線受信部、  ９０８  Beacon(Poilot)生成部、９０９  符号化処理部、９１０  変調処理部、９１１  復調処理部、  ９１２  復号処理部、  ９１３  測定部（ＲＳＳＩ、伝搬損）、９１４  制御信号処理部、    ９１５  送信局制御部、９１６  再送バッファ、  ９１７  傍受局制御部、  ９１８  受信局制御部。
【図１】
2008227642.tif 000004
【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】
2008227642.tif 000011
【図９】
2008227642.tif 000012
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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