(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮシステムのフレーム送信側で肯定応答を受信できないことによって発生する全体的なスループットの低下の抑止。【解決手段】送信側の無線ＬＡＮ端末１００ａは、送信したフレームに対し、受信側からのＡＣＫフレームを受信できなかった場合であっても、少なくとも所定のレート変更回数になるまでは前回と同一の通信レートにて同一のフレームを再送する（ステップＳ５）。一方、受信側の無線ＬＡＮ端末１００ｂは、前記再送フレームを受信した場合、少なくとも前記レート変更回数に達する前にフォールバックを実施し（ステップＳ８）、低速レートにてＡＣＫフレームを送信する（ステップＳ９）。無線ＬＡＮ端末１００ａ側でＡＣＫフレームを正常に受信できる可能性が高くなり、不必要な送信側フォールバックが抑止される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信レートを変更して、他の無線通信装置とフレームを送受信する無線ＬＡＮ通信機能を備えた無線通信装置であって、
送信側として動作する場合、送信したデータ又は管理フレームに対するＡＣＫフレームを受信できなかったときに、所定のレート変更再送回数に至るまで同一レートにて同一フレームを再送し、
受信側として動作する場合、他の無線通信端末から受信する再送フレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数に達する前にＡＣＫフレームの送信レートを下げること、
を特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
送信側として動作する場合、受信側の無線通信装置に対して、前記所定のレート変更再送回数を通知すること、
を特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
【請求項３】
同一の再送フレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数より小さい受信側レート変更再送回数を超えるまで、現行の通信レートを維持してＡＣＫフレームを送信すること、
を特徴とする請求項１又は２に記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記ＡＣＫフレームを送信した無線通信端末に対して続けて送信するフレームがある場合、前記ＡＣＫフレームを送信した際の通信レートを用いて送信すること、
を特徴とする請求項１乃至３いずれか一に記載の無線通信装置。
【請求項５】
通信レートを変更して、他の無線通信装置に対して、フレームを送信する無線ＬＡＮ通信機能を備えた無線通信装置間の無線通信方法であって、
送信側の無線通信装置が、送信したデータ又は管理フレームに対するＡＣＫフレームを受信できなかったときに、所定のレート変更再送回数に至るまで同一レートにて同一フレームを再送し、
受信側の無線通信装置が、前記再送されたフレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数に達する前に送信レートを下げてＡＣＫフレームを送信すること、
を特徴とする無線通信方法。
【請求項６】
更に、前記送信側の無線通信装置が、受信側の無線通信装置に対して、前記所定のレート変更再送回数を通知しておくこと、
を特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。
【請求項７】
前記受信側の無線通信装置は、同一の再送フレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数より小さい受信側レート変更再送回数を超えるまで、現行の通信レートを維持してＡＣＫフレームを送信すること、
を特徴とする請求項５又は６に記載の無線通信方法。
【請求項８】
前記受信側の無線通信装置が、前記送信側の無線通信装置に対して、前記ＡＣＫフレームに続けてフレームを送信する場合、前記ＡＣＫフレームを送信した際の通信レートでフレームを送信すること、
を特徴とする請求項５乃至７いずれか一に記載の無線通信方法。
【請求項９】
通信レートを変更して、他の無線通信装置に対して、フレームを送信する無線ＬＡＮ通信機能を備えた無線通信装置に実行させるプログラムであって、
送信側として動作する場合、前記送信したデータ又は管理フレームに対するＡＣＫフレームを受信できなかったときに、所定のレート変更再送回数に至るまで同一レートにて同一フレームを再送する処理を、
受信側として動作する場合、他の無線通信端末から受信する再送フレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数に達する前に通信レートを下げてＡＣＫフレームを送信する処理を、
前記無線通信装置にそれぞれ実行させるプログラム。
【請求項１０】
送信側として動作する場合、更に、受信側の無線通信装置に対して、前記所定のレート変更再送回数を通知する処理を前記無線通信装置に実行させる請求項９に記載のプログラム。
【請求項１１】
同一の再送フレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数より小さい受信側レート変更再送回数を超えるまで、現行の通信レートを維持してＡＣＫフレームを送信すること、
を特徴とする請求項９又は１０に記載のプログラム。
【請求項１２】
前記ＡＣＫフレームを送信した無線通信端末に対して続けて送信するフレームがある場合、前記ＡＣＫフレームを送信した際の通信レートを用いて送信すること、
を特徴とする請求項９乃至１１いずれか一に記載のプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに関し、特に、通信レートを変更して、他の無線通信装置に対して、フレームを送信する無線ＬＡＮ通信機能を備えた無線通信装置、無線通信方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００５−１０２２２８号公報に、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズに準拠した無線ＬＡＮシステムにおいて、再送時におけるレートフォールバック（以下、単に「フォールバック」ともいう。）の改良案が開示されている。同公報では、図７に示すように、送信フレームに対する肯定応答（ＡＣＫフレーム）を受信できなかった場合に、再送フレームが正常に送信され肯定応答（ＡＣＫフレーム）を受信できる確率を高め、かつ、その影響を後続フレームに及ぼさないようにするため、当該フレームに限り通信レートを一時的に下げることが提案されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１０２２２８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、上記した従来技術では、フォールバックの結果、図８に示すように、フレームサイズが可変長であることもあって非常に大きいフレームに通信媒体が占有され、無線ＬＡＮシステム全体としてスループットを大きく低下させてしまう可能性がある（図８の「通信レートをフォールバック後のデータ／管理フレーム」参照）。
【０００５】
特に、無線通信装置間の送信パワーに差があるような場合、送信側の無線通信装置からフレームは届いているのに、受信側の無線通信装置から肯定応答（ＡＣＫフレーム）を受け取ることができない状態に陥り、必要以上に通信レートが低下してしまうことが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、無線ＬＡＮシステムのフレーム送信側で肯定応答（ＡＣＫフレーム）を受信できないことによって発生する全体的なスループットの低下を抑止することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の視点によれば、通信レートを変更して、他の無線通信装置とフレームを送受信する無線ＬＡＮ通信機能を備えた無線通信装置であって、送信側として動作する場合、送信したデータ又は管理フレームに対するＡＣＫフレームを受信できなかったときに、所定のレート変更再送回数に至るまで同一レートにて同一フレームを再送し、受信側として動作する場合、他の無線通信端末から受信する再送フレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数に達する前にＡＣＫフレームの送信レートを下げること、を特徴とする無線通信装置が提供される。
【０００８】
本発明の第２の視点によれば、通信レートを変更して、他の無線通信装置に対して、フレームを送信する無線ＬＡＮ通信機能を備えた無線通信装置間の無線通信方法であって、送信側の無線通信装置が、送信したデータ又は管理フレームに対するＡＣＫフレームを受信できなかったときに、所定のレート変更再送回数に至るまで同一レートにて同一フレームを再送し、受信側の無線通信装置が、前記再送されたフレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数に達する前に送信レートを下げてＡＣＫフレームを送信すること、を特徴とする無線通信方法が提供される。
【０００９】
本発明の第３の視点によれば、通信レートを変更して、他の無線通信装置に対して、フレームを送信する無線ＬＡＮ通信機能を備えた無線通信装置に実行させるプログラムであって、送信側として動作する場合、前記送信したデータ又は管理フレームに対するＡＣＫフレームを受信できなかったときに、所定のレート変更再送回数に至るまで同一レートにて同一フレームを再送する処理を、受信側として動作する場合、他の無線通信端末から受信する再送フレームの受信回数が、前記所定のレート変更再送回数に達する前に通信レートを下げてＡＣＫフレームを送信する処理を、前記無線通信装置にそれぞれ実行させるプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、無線ＬＡＮシステムのフレーム送信側で肯定応答（ＡＣＫフレーム）を受信できないことによって発生する全体的なスループットの低下を抑止すること、換言すれば、より多くの無線通信装置に通信の機会を与えることが可能となる。その理由は、送信側ではＡＣＫフレームを受信できなかった場合であっても、通信レートを変えずに同一のフレームを所定の回数送信するものとし、再送フレームを受信した受信側で、前記所定の回数に達する前に、サイズ的にも影響の少ないＡＣＫフレームの通信レートを下げていく構成を採用したことにある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１の実施形態］
続いて、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る無線ＬＡＮ端末（無線通信装置）の構成を表したブロック図である。図１を参照すると、制御部１０１と、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）部１０２、ＰＨＹ（ＲＦ）部１０３と、記憶部１０４と、クロック部１０５と、電源部１０６と、を備えた無線ＬＡＮ端末１００が示されている。
【００１２】
制御部１０１は、オペレーティングシステム（ＯＳ）やアプリケーションプログラム、ＴＣＰ／ＩＰ通信プログラム等のソフトウェアを実行し、ＭＡＣ部１０２およびＰＨＹ（ＲＦ）部１０３を介して他の無線ＬＡＮ端末とアプリケーションデータの送受信を行う。
【００１３】
ＭＡＣ部１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に規定されているＭＡＣプロトコルに従い、ＰＨＹ（ＲＦ）部１０３を制御して他局とのフレーム送受信を行う。
【００１４】
ＰＨＹ（ＲＦ）部１０３は、ＭＡＣ部１０２から指示された通信レート、変調方式をもって、通信媒体を通して他の無線装置、即ち他の無線ＬＡＮ端末とのフレームの送受信を行う。
【００１５】
記憶部１０４、クロック部１０５、電源部１０６は、当業者にとってよく知られており、また本発明とは直接関係しないので、その説明は省略する。
【００１６】
続いて、図２のシーケンスチャートを参照して、上記無線ＬＡＮ端末１００同士のフレーム送受信動作の流れについて説明する。以下、最初にフレームを送信する送信側の無線ＬＡＮ端末１００を無線ＬＡＮ端末１００ａとし、無線ＬＡＮ端末１００ａからのフレームに対して肯定応答（ＡＣＫフレーム）を送信する無線ＬＡＮ端末１００を無線ＬＡＮ端末１００ｂと称して説明する。
【００１７】
図２を参照すると、まず、無線ＬＡＮ端末１００ａがデータフレーム又は管理フレーム（データ／管理フレーム）を送信すると（ステップＳ１）、無線ＬＡＮ端末１００ｂは、前記データ／管理フレームを正常に受信できた場合（ステップＳ２）、肯定応答であるＡＣＫフレームを送信する（ステップＳ３）。
【００１８】
ここで、無線ＬＡＮ端末１００ａが、前記ＡＣＫフレームを受信できなかったものとする。この場合、無線ＬＡＮ端末１００ａは、図３に示すフレーム制御フィールドの再送ビットをセットした上で前回と同一のフレームを再送信する（ステップＳ４、Ｓ５）。
【００１９】
受信側の無線ＬＡＮ端末１００ｂは、この再送ビットの状態により、受信したフレームが再送フレームであるか否かを判別する（ステップＳ６）。再送ビットがセットされている場合、受信側の無線ＬＡＮ端末１００ｂは、更に、図３のシーケンス制御フィールドのシーケンス番号と、ＭＡＣアドレス（アドレス１、２）を参照し、受信したフレームが前回受信したフレームと同一であることを確認する（ステップＳ７）。
【００２０】
ここで、同一のフレームが再送されてきたことを確認できた場合は（ステップＳ６、Ｓ７でともにＹＥＳ）、無線ＬＡＮ端末１００ｂは、送信の通信レートを段階的に落とすフォールバックを行って、無線ＬＡＮ端末１００ａに対して、ＡＣＫフレームを送信する（ステップＳ８、Ｓ９）。
【００２１】
前記フォールバックによって一般的に通信可能範囲は広くなるため、通信レートが高かった前回のＡＣＫフレームは受信できなかった無線ＬＡＮ端末１００ａにおいても、フォールバック後のＡＣＫフレームを正常に受信できる可能性が高くなる。
【００２２】
なお、図２の例では、最初のフォールバックで無線ＬＡＮ端末１００ａがＡＣＫフレームを受信できたものとして説明したが、上記フォールバック後のＡＣＫフレームを受信できない場合、無線ＬＡＮ端末１００ａは、予め定められたレート変更再送回数に至るまで同一レートでデータ／管理フレームを再送することとなる。この場合、無線ＬＡＮ端末１００ｂは、再送フレームの受信に応じ同様の動作を繰り返し、更なるフォールバックを行ってＡＣＫフレームを送信することとなる。これにより、無線ＬＡＮ端末１００ａ側でＡＣＫフレームを正常に受信できる可能性は、漸次高くなっていく。
【００２３】
図４は、当初の通信レートを１１Ｍｂｐｓ、フォールバック後の通信レートを１Ｍｂｐｓとし、データフレームサイズを１５００バイト（１２０００ビット）、フレームサイズを１４バイト（１１２ビット）との条件にて、本発明を適用して受信側のみでフォールバックを行った場合の各フレームの送信時間を表した図である。
【００２４】
図４を参照すると、送信側の無線ＬＡＮ端末１００ａは、オリジナルのデータフレーム又は管理フレームに対するＡＣＫフレームを受信できない場合であっても、同一の通信レートである１１Ｍｂｐｓを維持したまま当該データフレーム又は管理フレームの再送を行っている。一方、受信側の無線ＬＡＮ端末１００ｂは、前記再送フレームを受信したことにより、フォールバックを行いＡＣＫフレームの送信レートを１１Ｍｂｐｓから１Ｍｂｐｓに下げて、ＡＣＫフレームの送信を行っている。同様の条件にて、従来のフォールバック制御によるフレーム送信時間を表した図８と比較すると、その効果は明らかである。
【００２５】
以上のように、受信側の無線ＬＡＮ端末のみにてフォールバックしてＡＣＫフレームを送信する構成としたため、ＡＣＫフレームに比較して大きいサイズであるデータ／管理フレームを送信側の無線ＬＡＮ端末にてフォールバックするよりも通信媒体の占有時間を短くできる効果が得られる。
【００２６】
以上の説明では省略したが、複数の無線ＬＡＮ端末間で通信を行っている場合、通信媒体を共有するので、上記特定の無線ＬＡＮ端末による通信媒体の占有時間を短くすることができるということは、より多くの無線ＬＡＮ端末に通信の機会を与えることも意味する。
【００２７】
また、送信側の無線ＬＡＮ端末の通信レートは維持されるので、従来の方法に比べてスループットの低下を防ぐ効果も得られている。
【００２８】
［第２の実施形態］
続いて、上記第１の実施形態に変更を加えた第２の実施形態について説明する。ＡＣＫフレームに対してフォールバックを適用した時点で、条件が変わっていない限りは、フォールバック前の通信レートでは無線ＬＡＮ端末１００ｂから送信したフレームも無線ＬＡＮ端末１００ａが受信できない可能性が非常に高い。
【００２９】
そこで、本実施形態は、ＡＣＫフレームのフォールバックを行った無線ＬＡＮ端末１００ｂが、後続のデータ／管理フレームにもフォールバック後の通信レートを適用することを特徴としている。
【００３０】
図５は、再送フレームを受信した無線ＬＡＮ端末１００ｂが、フォールバックを行い、ＡＣＫフレーム及び後続して送信するデータ／管理フレームを送信する場合の各フレームの送信時間を表した図である。なお、通信レートや、フレームサイズは、図４の例と同一としている。図５の例では、再送フレームを受信したことにより、受信側の無線ＬＡＮ端末１００ｂはフォールバックを行いＡＣＫフレームの送信レートを１１Ｍｂｐｓから１Ｍｂｐｓに下げるとともに、このフォールバック後の１Ｍｂｐｓを適用して、後続するデータフレーム又は管理フレームの送信を行っている。
【００３１】
以上によって、当初受信側であった無線ＬＡＮ端末１００ｂが送信するデータ／管理フレームが、無線ＬＡＮ端末１００ａにおいて、正常に受信できる可能性が向上される。
【００３２】
［第３の実施形態］
続いて、上記第１、２の実施形態に変更を加えた第３の実施形態について説明する。フォールバックを行わなければならなくなる原因には、極めて短い一時的な通信環境の変化が含まれ、このような場合、次回のＡＣＫフレームを正常に受信できる可能性が高い。
【００３３】
そこで、本実施形態では、通信環境の変化が頻繁に発生する環境で、無条件にフォールバックしてしまうことを抑止できるように再送フレームの連続受信回数（ＲＣｎ）が、所定の閾値（ＲＴｎ）を上回った場合にフォールバックを実行するよう変更を加えている。但し、閾値（ＲＴｎ）は、送信側が同一レートで同一フレームの再送を繰り返す上記レート変更再送回数より小さい値が設定されているものとする。
【００３４】
図６は、本実施形態に係る無線ＬＡＮ端末同士のフレーム送受信の流れを表したシーケンスチャートである。図６のステップＳ２１〜Ｓ２７、ステップＳ３２及びＳ３３は、第１の実施形態のシーケンスを表した図２のステップＳ１〜Ｓ７、Ｓ９及びＳ１０と同様であるため省略する。
【００３５】
第１の実施形態との相違点は、同一のフレームが再送されてきたことを確認できた場合であっても（ステップＳ２６、Ｓ２７でともにＹＥＳ）、直ちにフォールバックを行なうのではなく、記憶部１０４に保持される再送フレーム受信カウンタＲＣｎをインクリメントする点と（ステップＳ２８）、同一のフレームが連続して再送されてきたことを確認できなかった場合は、再送フレーム受信カウンタＲＣｎをクリアする点（ステップＳ３１）である。
【００３６】
従って、受信側の無線ＬＡＮ端末１００ｂは、再送フレームの連続受信回数（ＲＣｎ）が、所定の閾値ＲＴｎを上回ったと判定できた場合に（ステップＳ２９のＹＥＳ）、フォールバックを行って、無線ＬＡＮ端末１００ａに対して、ＡＣＫフレームを送信する（ステップＳ３０、Ｓ３２）。
【００３７】
以上のように動作する本実施形態によれば、現行の高速レートによるＡＣＫフレームの再送が何回か試みられることになり、無線ＬＡＮ端末間の距離が離れた場合等、継続的に通信性能が低下した場合にのみフォールダウンを実行することができる。
【００３８】
なお、上記した各実施形態では、送信側がＡＣＫフレームを受信できないときに同一レートで同一フレームの再送を繰り返す回数（レート変更再送回数）は予め定められているものとして説明したが、送信側でその都度、再送回数（レート変更再送回数）を指定する構成とすることもできる。この場合は、例えば、送信側の無線ＬＡＮ端末１００ａから無線ＬＡＮ端末１００ｂに対して、事前にレート変更再送回数の通知が行われる。この場合においても、無線ＬＡＮ端末１００ｂが、少なくとも前記指定されたレート変更再送回数に達する前にＡＣＫフレームの送信レートを下げるよう、前記レート変更再送回数より小さい閾値ＲＴｎを設定することで、送信側が先にフォールバックしてしまうことを防止することが可能となる。
【００３９】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、再送フレームを受信した受信側の無線通信装置が先に、ＡＣＫフレームの通信レートを下げるという本発明の要旨を逸脱しない範囲で、当業者がなしうる各種の変形・置換を行うことができる。
【００４０】
例えば、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した無線ＬＡＮ機能を有する携帯電話機、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ  Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄａｔａ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｔｓ：個人向け携帯型情報通信機器）等の無線ＬＡＮ機能を搭載した無線通信装置全般に適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線ＬＡＮ端末の構成を表したブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る無線ＬＡＮ端末同士のフレーム送受信の流れを表したシーケンスチャートである。
【図３】ＩＥＥＥ８０２．１１のフレーム構造及びそのフレーム制御フィールドの構成を表した図である。
【図４】本発明によるフレーム送信時間の短縮効果を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の作用・効果を説明するための図である。
【図６】本発明の第３の実施形態に係る無線ＬＡＮ端末同士のフレーム送受信の流れを表したシーケンスチャートである。
【図７】従来の無線ＬＡＮ端末同士のフレーム送受信の流れを表したシーケンスチャートである。
【図８】図４と同様の条件にて従来のフォールバック制御によるフレーム送信時間を表した図である。
【符号の説明】
【００４２】
１００、１００ａ、１００ｂ  無線ＬＡＮ端末
１０１  制御部
１０２  ＭＡＣ（Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）部
１０３  ＰＨＹ（ＲＦ）部
１０４  記憶部
１０５  クロック部
１０６  電源部
【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】
2008244643.tif 000008
【図７】
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【図８】
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