(57)【要約】【課題】各通信端末装置の送信競合制御でのアクセス要求信号の送信を同期させることにより、衝突ウィンドウの長さを短縮し、伝送効率を高くする。【解決手段】上りチャネル６０には、通信端末装置１０とセンターハブ２０間でアクセス要求信号６１１を送受するためのアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃが設けられる。各通信端末装置１０は、送信すべきデータフレームがある場合、センターハブ２０からアクセス同期信号５１１を受信した後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのうちのいずれか１つの受信タイミングに合わせてセンターハブ２０にアクセス要求信号６１１を送信する。これにより、センターハブ２０は、各通信端末装置１０から送信されるアクセス要求信号６１１がアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかにより同期して受信することができる。【選択図】  図３
2004179887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信制御装置と、該通信制御装置と上り及び下り通信路で接続される複数の通信端末装置とを有し、前記通信端末装置は、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後に前記通信制御装置にアクセス要求信号を送信し、その送信結果に基づき前記データフレームを送信すると共に、前記通信制御装置は、前記通信端末装置から前記アクセス要求信号を受信し、その受信結果に基づいてデータフレームを受信する通信システムにおいて、
前記通信端末装置は、
前記アクセス要求信号を送信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、送信しようとするデータフレームがある場合、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後、前記時間スロットの内から１つのスロットを選択して前記アクセス要求信号を送信する送信手段
を具備すると共に、
前記通信制御装置は、
前記アクセス要求信号を受信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、該時間スロットの範囲内で前記アクセス要求信号を受信する受信手段
を具備し、
前記各通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号が前記通信制御装置で前記時間スロットにより同期して受信されることを特徴とする通信システム。
【請求項２】
前記通信端末装置から送信されるデータフレームのトラヒック量を監視する手段と、
前記データフレームのトラヒック量に応じて前記時間スロット数を変化させる手段と
を、前記通信端末装置または前記通信制御装置の少なくともいずれか一方に備え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】
前記各時間スロットに対して送出したアクセス要求信号のアクセス状況を管理する手段と、
前記アクセス状況に基づき、前記各時間スロットへのアクセス要求信号の送信確率を変化させる手段と
を前記通信端末装置または前記通信制御装置の少なくともいずれか一方に備え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４】
前記時間スロット毎に前記アクセス要求信号の少なくとも受信誤り及び受信確率を含む受信状態を検出する手段と、
前記時間スロット毎の前記アクセス要求信号の受信状態に応じて前記時間スロット数を変化させる手段と
を前記通信端末装置または前記通信制御装置の少なくともいずれか一方に備える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】
前記時間スロット毎に前記アクセス要求信号の少なくとも受信誤り及び受信確率を含む受信状態を検出する手段と、
前記時間スロット毎の前記アクセス要求信号の受信状態に応じて前記アクセス要求信号の送信確率を変化させる手段と
を前記通信端末装置または前記通信制御装置の少なくともいずれか一方に備えることを特徴とする請求項３記載の通信システム。
【請求項６】
前記通信制御装置は、
前記通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号が前記時間スロットにより正しく受信されたか否かの受信結果を判定する手段と、
前記受信結果を前記通信端末装置に通知する通知手段と
を具備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７】
前記通知手段は、前記受信結果を前記時間スロット毎のスロット番号を用いて通知することを特徴とする請求項６記載の通信システム。
【請求項８】
前記通知手段は、前記受信結果を前記時間スロット毎に順番に並べてビット列情報として通知することを特徴とする請求項６記載の通信システム。
【請求項９】
前記通信制御装置は、
前記通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号が前記時間スロットにより正しく受信されたか否かの受信結果を判定する手段と、
前記受信結果に基づき、アクセスを許可する通信端末装置に対してデータフレームの送信を許可する信号を送信する手段と
を有し、前記データフレーム送信許可信号に従って前記通信端末装置から送信されるデータフレームを受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１０】
前記通信端末装置は、
前記通信制御装置から通知される前記アクセス同期信号の受信結果を受信する手段と、
前記受信結果に基づきデータフレームの送信を制御する手段と
を具備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】
前記通信端末装置は、
前記通信制御装置から、データフレームの送信を許可されない旨の信号を受信するか、または予め定められた時間内にデータフレームの送信を許可する信号が受信されなかった場合、再度、アクセス要求信号を送信するように制御する手段
を具備することを特徴とする請求項１０記載の通信システム。
【請求項１２】
前記通信端末装置は、
擬似ランダム符号を発生させる手段と、
前記擬似ランダム符号に基づき前記時間スロットのうちの１つを選択する手段と
を具備し、前記送信手段は、前記選択された時間スロットに対して前記アクセス要求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１３】
前記通信端末装置は、
送信すべきデータフレームに対応するアクセス要求信号を送信したことを管理する手段と、
送信すべきデータフレームに対応するアクセス要求信号を以前に送信したことがある場合、以前に送信した場合とは異なる範囲の中から前記時間スロットを選択する手段と
を具備し、前記送信手段は、前記選択された時間スロットに対して前記アクセス要求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１４】
前記通信端末装置は、
送信すべきデータフレームの通信品質を判別する手段と、
送信すべきデータフレームの通信品質に応じて、アクセス要求信号を送信する時間スロットの範囲が異なるように当該時間スロットの範囲を変更する手段と
を具備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１５】
前記上り通信路と、前記下り通信路とがそれぞれ専用の通信路によって形成され、
前記通信端末装置から前記通信制御装置へ前記上り通信路により送信する上りデータフレームと、前記通信制御装置から前記通信端末装置へ前記下り通信路により送信する下りデータフレームとを同時に送信した場合でも前記両データフレームが衝突しないように構成され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１６】
前記通信制御装置は、
前記通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号の受信結果に基づき、前記通信端末装置にアクセスを許可するアクセス許可信号を送信する手段と、
前記アクセスを許可したデータフレームの受信が全て終了する前に、次のアクセス同期信号を送出する手段と
を具備することを特徴とする請求項１５記載の通信システム。
【請求項１７】
前記通信制御装置は、
前記アクセスを許可したデータフレームの受信終了予定時刻より計算された時刻を基に前記アクセス同期信号を送出する手段
を具備することを特徴とする請求項１６記載の通信システム。
【請求項１８】
複数の通信端末装置と通信路で接続され、前記通信端末装置からアクセス要求信号を受信し、その受信結果に基づいて前記通信端末装置からのデータフレームを受信する通信制御装置において、
前記アクセス要求信号を受信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、該時間スロットの範囲内で前記アクセス要求信号を受信する受信手段
を具備し、
前記各通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号を前記時間スロットにより同期して受信することを特徴とする通信制御装置。
【請求項１９】
前記通信端末装置から送信されるデータフレームのトラヒック量を監視する手段と、
前記データフレームのトラヒック量に応じて前記時間スロット数を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項１８記載の通信制御装置。
【請求項２０】
前記各時間スロットに対して送出したアクセス要求信号のアクセス状況を管理する手段と、
前記アクセス状況に基づき、前記各時間スロットへのアクセス要求信号の送信確率を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項１８記載の通信制御装置。
【請求項２１】
前記時間スロット毎に前記アクセス要求信号の少なくとも受信誤り及び受信確率を含む受信状態を検出する手段と、
前記時間スロット毎の前記アクセス要求信号の受信状態に応じて前記時間スロット数を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項２０記載の通信制御装置。
【請求項２２】
前記時間スロット毎に前記アクセス要求信号の少なくとも受信誤り及び受信確率を含む受信状態を検出する手段と、
前記時間スロット毎の前記アクセス要求信号の受信状態に応じて前記アクセス要求信号の送信確率を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項２０記載の通信制御装置。
【請求項２３】
前記通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号が前記時間スロットにより正しく受信されたか否かの受信結果を判定する手段と、
前記受信結果を前記通信端末装置に通知する通知手段と
を具備することを特徴とする請求項１８記載の通信制御装置。
【請求項２４】
前記通知手段は、前記受信結果を前記時間スロット毎のスロット番号を用いて通知することを特徴とする請求項２３記載の通信制御装置。
【請求項２５】
前記通知手段は、前記受信結果を前記時間スロット毎に順番に並べてビット列情報として通知することを特徴とする請求項２３記載の通信制御装置。
【請求項２６】
前記通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号が前記時間スロットにより正しく受信されたか否かの受信結果を判定する手段と、
前記受信結果に基づき、アクセスを許可する通信端末装置に対してデータフレームの送信を許可する信号を送信する手段と
を有し、前記データフレーム送信許可信号に従って前記通信端末装置から送信されるデータフレームを受信することを特徴とする請求項１８記載の通信制御装置。
【請求項２７】
通信制御装置と通信路で接続され、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後に前記通信制御装置にアクセス要求信号を送信し、その送信結果に基づき前記通信制御装置にデータフレームを送信する通信端末装置において、
前記アクセス要求信号を送信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、送信しようとするデータフレームがある場合、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後、前記時間スロットの内から１つのスロットを選択して前記アクセス要求信号を送信する送信手段
を具備することを特徴とする通信端末装置。
【請求項２８】
前記通信制御装置に送信されるデータフレームのトラヒック量を監視する手段と、
前記データフレームのトラヒック量に応じて前記時間スロット数を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項２７記載の通信端末装置。
【請求項２９】
前記各時間スロットに対して送出したアクセス要求信号のアクセス状況を管理する手段と、
前記アクセス状況に基づき、前記各時間スロットへのアクセス要求信号の送信確率を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項２７記載の通信端末装置。
【請求項３０】
前記時間スロット毎に前記アクセス要求信号の少なくとも受信誤り及び受信確率を含む受信状態を前記通信制御装置から受信する手段と、
前記時間スロット毎の前記アクセス要求信号の受信状態に応じて前記時間スロット数を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項２９記載の通信端末装置。
【請求項３１】
前記時間スロット毎に前記アクセス要求信号の少なくとも受信誤り及び受信確率を含む受信状態を前記通信制御装置から受信する手段と、
前記時間スロット毎の前記アクセス要求信号の受信状態に応じて前記アクセス要求信号の送信確率を変化させる手段と
を具備することを特徴とする請求項２９記載の通信端末装置。
【請求項３２】
前記通信制御装置から通知される前記アクセス同期信号の受信結果を受信する手段と、
前記受信結果に基づきデータフレームの送信を制御する手段と
を具備することを特徴とする請求項２７記載の通信端末装置。
【請求項３３】
前記通信制御装置から、データフレームの送信を許可されない旨の信号を受信するか、または予め定められた時間内にデータフレームの送信を許可する信号が受信されなかった場合、再度、アクセス要求信号を送信するように制御する手段
を具備することを特徴とする請求項３２記載の通信端末装置。
【請求項３４】
擬似ランダム符号を発生させる手段と、
前記擬似ランダム符号に基づき前記時間スロットのうちの１つを選択する手段と
を具備し、前記送信手段は、前記選択された時間スロットに対して前記アクセス要求信号を送信することを特徴とする請求項２７記載の通信端末装置。
【請求項３５】
送信すべきデータフレームに対応するアクセス要求信号を送信したことを管理する手段と、
送信すべきデータフレームに対応するアクセス要求信号を以前に送信したことがある場合、以前に送信した場合とは異なる範囲の中から前記時間スロットを選択する手段と
を具備し、前記送信手段は、前記選択された時間スロットに対して前記アクセス要求信号を送信することを特徴とする請求項２７記載の通信端末装置。
【請求項３６】
送信すべきデータフレームの通信品質を判別する手段と、
送信すべきデータフレームの通信品質に応じて、アクセス要求信号を送信する時間スロットの範囲が異なるように当該時間スロットの範囲を変更する手段と
を具備することを特徴とする請求項２７記載の通信端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信制御装置と、該通信制御装置と通信路で接続される複数の通信端末装置とから成り、各通信端末装置からのアクセス要求の衝突を監視し、衝突の無い場合にアクセス要求を許可する通信システムに係わり、詳しくは、アクセス要求衝突監視期間を短縮して伝送効率を高めるためのアクセス制御の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、有線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）として広く普及しているアクセス制御方式としては、ＩＥＥＥ８０２．３委員会において標準化がなされ、イーサネット（登録商標）〔Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（Ｒ）〕の名称で知られるＣＳＭＡ／ＣＤ（ＣａｒｅｅｒＳｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）方式が知られている。
【０００３】
このＣＳＭＡ／ＣＤ（搬送波検出多元接続・衝突検知）方式を利用しながら衝突を回避し、一定の伝送速度を確保するための技術として、下記特許文献１には、複数のデータ送信が衝突した場合に待ち状態とし、その後再送信する通信方式において衝突の抑制制御を行なう装置であって、複数のデータ送信における基準となる基準時刻と、ランダムに発生させたずらし時間とを取得し、時刻問合せに対して、基準時刻をずらし時間を用いて変更した時刻を返送する送信衝突制御装置が開示されている。
【０００４】
しかしながら、この特許文献１に記載の技術も、基本的にはＣＳＭＡ／ＣＤ方式特有の、通信端末装置がランダムにデータフレームを送信する方式を採用しているため、衝突検出のためにネットワーク長に制限を設けなければならなかった。
【０００５】
また、トラヒックが増大すると、通信端末装置においては、データフレームの衝突を検出するまでの時間が長くかかってしまい、極端にスループットが低下するという不都合があった。
【０００６】
これら衝突に関する不都合を回避するためのアクセス制御方式として、ＩＥＥＥ８０２．１１委員会において標準化がなされ、無線ＬＡＮとして広く普及しているＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｅｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式がある。
【０００７】
このＣＳＭＡ／ＣＡ（搬送波検出多元接続・衝突回避）方式に基づくアクセス制御動作について、図１２及び図１３を参照して説明する。
【０００８】
ここで、図１２はＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した従来のネットワーク構成を示している。また、図１３は図１２に示したネットワークにおける送信競合制御動作を示し、特に、同図（ａ）は送信の競合が無い場合の制御動作を示し、同図（ｂ）は送信の競合が発生した場合の制御動作を示している。
【０００９】
図１２に示すネットワークは、複数の通信端末装置１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ）、Ｏ／Ｅ（Ｏｐｔｉｃａｌ／Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）変換装置２１、通信制御部２５を内蔵するセンターハブ２０、サーバ３０により構成される。
【００１０】
このネットワーク、つまりＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、通信端末装置例えば１０Ａからセンターハブ２０にパケットを送信する場合、該通信端末装置１０Ａは、送信パケットの送出に先立ち、例えば、図１３（ａ）に示すように、競合ウィンドウ期間７１内に複数のパルス（送信パルス列８１）をランダムに送信する。
【００１１】
その際、他の通信端末装置１０がこの競合ウィンドウ期間７１の間に送信が無い場合には、センターハブ２０では通信端末装置１０Ａからの送信パルス列８１Ａがそのまま受信パルス列８５として正常に受信されることにより、通信端末装置１０Ａは上記競合ウィンドウ期間７１の終了後、データフレーム９０を送出する。
【００１２】
これに対して、図１３（ｂ）に示すように、競合ウィンドウ期間７１Ａ内に、通信端末装置１０Ａが送信パルス列８１Ａを送出している時に、別の通信端末装置１０Ｂも同様にランダムに送信パルス列８１Ｂを送出した場合は、送信パルス列８１Ａと８１Ｂが衝突し、通信端末装置１０Ａでの受信パルス列は８３Ａのようになり、センターハブ２０での受信パルス列は８５Ｃのようになる。
【００１３】
この時、通信端末装置１０Ａでは受信パルス列８３Ａの波形を解析する。
【００１４】
送信パルス列送信後における受信パルス列の解析の結果、図１３（ａ）のように、通信端末装置１０Ａ以外に送信していない場合は「送信パルス数＝受信パルス数」となり（衝突非検出）、他の通信端末装置１０も送信しており、かつ全てのパルスが重複していない場合は「送信パルス数＜受信パルス数」となる（衝突検出）。
【００１５】
上述した受信パルス列の解析結果に基づき、図１３（ｂ）において、通信端末装置１０Ａで受信パルス列８３Ａを基に衝突が検出されると、続いて競合ウィンドウ期間７１Ｂを設け、再度、アクセス競合制御を行なう。
【００１６】
通信端末装置１０Ａは、ここでも送信パルス列８１Ａに対する受信パルス列解析を行ない、その結果、衝突が検出されなかった場合、データフレーム９０を送信する。
【００１７】
このように、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、送信するパケット毎に衝突ウィンドウ（競合ウィンドウ）を用いたアクセス制御があり、その結果によってパケットの送信を行なうため、通信端末装置１０とアクセスポイント（センターハブ２０）間の伝播遅延時間の長い時には衝突ウィンドウの時間が長くなり、相対的にパケットを送出できる時間が短くなる。
【００１８】
このため、通信端末装置１０の台数が多く送信トラヒックが高い場合には、衝突ウィンドウにアクセスするパケットの数の集中が高くなるため、衝突ウィンドウでの複数のアクセス検出（便宜的に、「衝突検出」と呼称する）確率が高まり、スループットは急速に劣化することになる。
【００１９】
ここで、衝突ウィンドウの長さは最大伝播遅延時間に比例するものであり、自ずから伝播距離を制限するものである。
【００２０】
また、無線ＬＡＮで広く用いられているＩＥＥＥ８０２．１１方式では、同様な方式としてランダムなパルス列の代わりにＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）という短いパケットが用いられている。
【００２１】
具体的には、通信端末装置１０以外に全体を管理する基地局を設けておき、通信端末装置１０は基地局に対してＲＴＳパケットを送出し、これを正しく１つだけ受信した場合は基地局はＣＴＳパケットを該当する通信端末装置に送信することにより衝突を回避する方式である。
【００２２】
これは、無線ＬＡＮでは信号の減衰が大きいため、通信端末装置自身では基地局でのＲＴＳパケットの衝突を検出することができない場合があるため、基地局からＣＴＳパケットを通信端末装置１０に送信することにより送信許可を与えるものであるが、本質的には、上述した方式（図１３参照）と同様である。
【００２３】
しかしながら、上述した各方式では、
（１）通信端末装置１０がパケットを送信するタイミングが通信端末装置１０毎にまちまちであるため、他の通信端末装置からの送信パルス列の検出を衝突ウィンドウ期間の間連続して行なわなければならず、最大ネットワーク長が長い場合には受信のための消費電力が増大する。
（２）データフレーム毎に衝突ウィンドウへの競合制御を行なう必要があるため、その分スループットを上げることができない。
という問題点があった。
【００２４】
【特許文献１】
特開２００１−１４４７８９号公報
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の通信システムでは、通信端末装置がパケットを送信するタイミングが通信端末装置毎にまちまちであったため、他の通信端末装置からの送信パルス列の検出をある衝突検出期間（衝突ウィンドウ）中連続して行なわなければならず、最大ネットワーク長が長い場合には受信のための消費電力が増大するという問題点があった。
【００２５】
また、データフレーム毎に衝突ウィンドウへの競合制御を行なう必要があるため、その分だけスループットが低下するという問題点があった。
【００２６】
本発明は上記問題点を除去し、各通信端末装置の送信競合制御でのアクセス要求信号の送信を同期させることにより、衝突ウィンドウの長さを短縮し、その分だけ伝送効率を高くし、伝播距離が長くなっても性能の劣化を防止することのできる通信システム、該システムに用いる通信制御装置及び通信端末装置を提供することを目的とする。
【００２７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の通信システムは、通信制御装置と、該通信制御装置と上り及び下り通信路で接続される複数の通信端末装置とを有し、前記通信端末装置は、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後に前記通信制御装置にアクセス要求信号を送信し、その送信結果に基づき前記データフレームを送信すると共に、前記通信制御装置は、前記通信端末装置から前記アクセス要求信号を受信し、その受信結果に基づいてデータフレームを受信する通信システムにおいて、前記通信端末装置は、前記アクセス要求信号を送信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、送信しようとするデータフレームがある場合、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後、前記時間スロットの内から１つのスロットを選択して前記アクセス要求信号を送信する送信手段を具備すると共に、前記通信制御装置は、前記アクセス要求信号を受信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、該時間スロットの範囲内で前記アクセス要求信号を受信する受信手段を具備し、前記各通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号が前記通信制御装置で前記時間スロットにより同期して受信されることを特徴とする。
【００２８】
本発明の通信制御装置は、複数の通信端末装置と通信路で接続され、前記通信端末装置からアクセス要求信号を受信し、その受信結果に基づいて前記通信端末装置からのデータフレームを受信する通信制御装置において、前記アクセス要求信号を受信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、該時間スロットの範囲内で前記アクセス要求信号を受信する受信手段を具備し、前記各通信端末装置から送信される前記アクセス要求信号を前記時間スロットにより同期して受信することを特徴とする。
【００２９】
本発明の通信端末装置は、通信制御装置と通信路で接続され、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後に前記通信制御装置にアクセス要求信号を送信し、その送信結果に基づき前記通信制御装置にデータフレームを送信する通信端末装置において、前記アクセス要求信号を送信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、送信しようとするデータフレームがある場合、前記通信制御装置からアクセス同期信号を受信した後、前記時間スロットの内から１つのスロットを選択して前記アクセス要求信号を送信する送信手段を具備することを特徴とする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
【００３１】
図１は、本発明に係わる通信システムの全体構成を示す概念図である。
【００３２】
このシステムは、ＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ：媒体アクセス制御）のデータフレーム通信機能を有する複数の通信端末装置１０（１０−１，…，１０−ｎ）、各通信端末装置１０と無線ＬＡＮにより接続されるセンターハブ２０、センターハブ２０と通信網４０との間に接続され、例えば、各通信端末装置１０から通信網４０（インターネット）への接続を中継するプロキシサーバ等から成るサーバ３０を具備して構成される。
【００３３】
センターハブ２０（特許請求の範囲における通信制御装置に相当）には、上記無線ＬＡＮ区間に設定される上りャネル及び下りチャネルにより各通信端末装置１０と交信し、該各通信端末装置１０からサーバ３０やインターネット等へアクセスする際のアクセス制御を行なう通信制御部２５が内蔵されている。
【００３４】
図２は、図１における通信端末装置１０及びセンターハブ２０の詳細構成を示すブロック図である。
【００３５】
図２に示すように、通信端末装置１０は、無線部１１、アクセス制御部１２、制御部１３を具備して構成される。
【００３６】
無線部１１は、上りチャネルを介してセンターハブ２０にアクセス要求信号やデータフレーム等を送信したり、下りチャネルを介してセンターハブ２０からアクセス同期信号やデータフレーム送信許可信号等を受信する等の無線送受信動作を行なう。
【００３７】
アクセス制御部１２は、以下の各実施例で詳述するように、センターハブ２０の通信制御部２５と協働して当該通信端末装置１０からデータフレームを送信する際のアクセス制御を行なう。
【００３８】
制御部１３は、通信端末装置１０全体の動作の制御を行なう。
【００３９】
一方、センターハブ２０は、無線部２４、通信制御部２５、制御部２６を具備して構成される。
【００４０】
無線部２４は、下りチャネルを介して通信端末装置１０にアクセス同期信号やデータフレーム送信許可信号等を送信したり、上りチャネルを介して通信端末装置１０からアクセス要求信号やデータフレーム等を受信したり等の無線送受信動作を行なう。
【００４１】
通信制御部２５は、以下の各実施例で詳述するように、通信端末装置１０のアクセス制御部１２と協働して通信端末装置１０からデータフレームを送信する際のアクセス制御を行なう。
【００４２】
制御部２６は、通信制御部２５を含むセンターハブ２０全体の動作の制御を行なう。
【００４３】
上記構成を有する通信端末装置１０とセンターハブ２０間のアクセス制御において、センターハブ２０は、下りチャネルを用いて通信端末装置１０にアクセス同期信号を送信する。
【００４４】
通信端末装置１０は、送信しようとするデータフレームがある場合、センターハブ２０から下りチャネルにより送られてくるアクセス同期信号を受信した後、上りチャネルによりセンターハブ２０にアクセス要求信号を送信する。
【００４５】
このアクセス同期信号とアクセス要求信号とのやり取りにあたり、センターハブ２０では、通信制御部２５の制御により、通信端末装置１０へのアクセス同期信号の送信後に該通信端末装置１０からアクセス要求信号を受信する期間として１または複数の受信時間スロット（以下、受信スロットと略称する）を設定し、該受信スロットの範囲内でアクセス要求信号を受信する。
【００４６】
これに対し、通信端末装置１０では、アクセス制御部１２の制御により、アクセス要求信号を送信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、送信しようとするデータフレームがある場合、センターハブ２０からアクセス同期信号を受信した後、上記時間スロットの内から１つのスロットを選択してアクセス要求信号を送信する。
【００４７】
具体的には、センターハブ２０からのアクセス同期信号の受信後、該センターハブ２０との間の伝播遅延時間に対応する待ち時間経過後、当該センターハブ２０の受信スロットのいずれかの受信タイミングに合うようにアクセス要求を送信する。
【００４８】
この通信端末装置１０とセンターハブ２０と協働したアクセス制御によって、センターハブ２０が各通信端末装置１０からのアクセス要求信号を上記受信スロットで同期して受信することになる。
【００４９】
これにより、各通信端末装置１０からのアクセス要求信号の衝突検出期間（衝突ウィンドウ）を無駄に延ばす必要がなくなり、伝送効率をアップさせることができる。特に、伝播距離長くなった場合に、アクセス要求信号の衝突検出期間が長くなることを抑え、性能劣化を大幅に少なくする点で有用である。
【００５０】
以下、本発明に係わる通信システムの具体的実施例を順次説明していく。
【００５１】
第１の実施例：（請求項１，１８，２７に対応）
図３は、第１の実施例に係わる通信システムにおける無線ＬＡＮ区間の無線チャネル構成を示す図である。
【００５２】
図３において、同図（ａ）はセンターハブ２０側から見た無線チャネル構成を示し、同図（ｂ）は通信端末装置１０−１側から見た無線チャネル構成を示している。
【００５３】
図３において、５０はセンターハブ２０から通信端末装置１０−１方向へのデータ伝送に用いる下りチャネルであり、６０は通信端末装置１０−１からセンターハブ２０方向へのデータ伝送に用いる上りチャネルである。
【００５４】
下りチャネル５０には、上りチャネル６０の状態を示す状態表示情報を通信端末装置１０−１に通知するための時間スロット（状態表示伝送スロット）５１が設けられている。本実施例において、状態表示伝送スロット５１は、例えば、通信端末装置１０−１に対してアクセスの同期を示す信号（アクセス同期信号５１１）を送信するために用いられる。
【００５５】
また、下りチャネル５０には、上記状態表示伝送スロット５１以外の時間スロットとして、下りデータフレーム５２１を送信するためのデータ伝送スロット５２が設けられる。
【００５６】
ここで、下りデータフレーム５２１が無い場合には、データ伝送スロット５２により何も送信しなくても良いし、ダミーの信号を送信しても良い。
【００５７】
一方、上りチャネル６０には、通信端末装置１０とセンターハブ２０間でアクセス要求信号６１１を送受するための時間スロット（アクセススロット６１）、並びに上りデータフレーム６２１を送受するためのデータ伝送スロット６２が設けられる。
【００５８】
特に、本実施例では、上記アクセススロット６１は、例えば、６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃという３つの時間スロットに分割されている。
【００５９】
通信端末装置１０−１では、センターハブ２０からアクセス同期信号５１１を受信した後、待ち時間ｗｔの経過後に上記３つのアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのうちのいずれか１つを用いてセンターハブ２０にアクセス要求信号６１１を送信する。
【００６０】
なお、上記アクセス同期信号５１１の受信後、アクセス要求信号６１１を送信するまでの待ち時間ｗｔについては、各通信端末装置１０とセンターハブ２０との間の伝播遅延時間に対応する時間が当該各通信端末装置１０毎に予め設定されている。
【００６１】
つまり、各通信端末装置１０において、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻は既知である。
【００６２】
以下、図３を参照して、本実施例でのアクセス動作について説明する。
【００６３】
本実施例において、センターハブ２０は、通信制御部２５の制御の下に、上りチャネル６０にデータフレーム６２１の送信があるかどうかを監視し、当該データフレーム６２１の送信が無い状態、つまりアイドル状態の時には、下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いて各通信端末装置１０にアクセス同期信号５１１を送信する。
【００６４】
これに対して、各通信端末装置１０は、アクセス制御部１２の制御の下で、送信しようとするデータフレームがある場合、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１を受信することにより、通信制御部２５に対してアクセス要求信号６１１を送信する。
【００６５】
この場合、各通信端末装置１０は、上述したように、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻が既知であるため、上記アクセス同期信号５１１を受信後、上りアクセス要求信号６１１の送信時刻までの待ち時間ｗｔを計算し、該待ち時間ｗｔの経過後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかに合わせた所定の時刻に上りアクセス要求信号６１１を送信する。
【００６６】
つまり、各通信端末装置１０では、アクセス同期信号５１１を受信後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかにより受信できるようにタイミングを見計らって上りアクセス要求信号６１１を送信する。
【００６７】
特に、図３に示す例では、通信端末装置１０−１はアクセススロット６１Ａに合わせたタイミングで上りアクセス要求信号６１１を送信している。
【００６８】
この上りアクセス要求信号６１１が衝突などによる誤りが無くセンターハブ２０でアクセススロット６１Ａにより受信された場合、当該受信に成功したアクセス要求信号６１１を送信した通信端末装置１０−１では、センターハブ２０の通信制御部２５から通知されるか、あるいはキャリア検出手段等での検出結果から当該受信成功の旨を知り、ＭＡＣデータフレーム６２１を上りチャネル６０によりセンターハブ２０に送信する。
【００６９】
このように、第１の実施例では、上りチャネル６０上に、通信端末装置１０からアクセス要求信号６１１を送信する１または複数のアクセススロット６１を設け、各通信端末装置１０が、センターハブ２０からアクセス同期信号受信後、該センターハブ２０までの伝播遅延時間を考慮してアクセススロット６１のタイミングに合うようにアクセス同期信号を送信するようにしている。
【００７０】
このアクセス制御によれば、各通信端末装置１０のアクセス要求信号の送信タイミングが分散され、その結果、送信ＭＡＣフレームの衝突確率が減少し、通信端末装置１０のスループットの大幅な向上が見込める。
【００７１】
第２の実施例：（請求項１，１８，２７に対応）
図４は、第２の実施例に係わる通信システムの無線ＬＡＮ区間における無線チャネル構成を示す図である。
【００７２】
図４において、同図（ａ）はセンターハブ２０側から見た無線チャネル構成を示し、同図（ｂ），同図（ｃ）は、それぞれ、通信端末装置１０−１側，通信端末装置１０−２側から見た無線チャネル構成を示している。
【００７３】
図４において、図３における構成要素と同様の部分には同一の符号を付している。
【００７４】
なお、本実施例において、上りチャネル６０〔図４（ａ）参照〕には、通信端末装置１０−１，１０−２とセンターハブ２０間でアクセス要求信号６１１を送受するためのアクセススロット６１として、例えば、６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃという３つのアクセススロットが設けられるが、説明の便宜上、アクセススロット６１Ａのみを示している。
【００７５】
また、本実施例において、通信端末装置１０−１，１０−２では、それぞれ、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻は既知である。
【００７６】
以下、図４を参照して、本実施例でのアクセス動作について説明する。
【００７７】
本実施例において、センターハブ２０は、上りチャネル６０にデータフレーム６２１の送信が無い状態（アイドル状態）の時には、下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いて各通信端末装置１０−１，１０−２にアクセス同期信号５１１を送信する。
【００７８】
これに対して、各通信端末装置１０−１，１０−２は、送信しようとするデータフレームがある場合、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１を受信することにより、センターハブ２０に対してそれぞれアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂを送信する。
【００７９】
この場合、各通信端末装置１０−１，１０−２は、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻が既知であるため、上記アクセス同期信号５１１を受信後、上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂの送信時刻までの待ち時間ｗｔ１１，ｗｔ１２をそれぞれを計算し、該待ち時間ｗｔ１１，ｗｔ１２の経過後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかに合わせた所定の時刻に上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂをそれぞれ送信する。
【００８０】
つまり、各通信端末装置１０−１，１０−２では、アクセス同期信号５１１を受信後、これから送信するアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂがセンターハブ２０でアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかで同期して受信されるように当該上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂをそれぞれ送信する。
【００８１】
この上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂが衝突などによる誤りが無くセンターハブ２０でアクセススロット６１Ａにより受信された場合、当該受信に成功したアクセス要求信号６１１ａまたは６１１ｂを送信した通信端末装置１０−１または１０−２では、センターハブ２０の通信制御部２５から通知されるか、あるいはキャリア検出手段等での検出結果から当該受信成功の旨を知り、ＭＡＣデータフレーム６２１を上りチャネル６０によりセンターハブ２０に送信する。
【００８２】
図４に示す例では、２台の通信端末装置１０−１，１０−２が共に送信ＭＡＣデータフレームが存在し、アクセス同期信号５１１の受信後、センターハブ２０までの伝播遅延時間に相当するそれぞれ異なる待ち時間ｗｔ１１，ｗｔ１２を経た後、共に、センターハブ２０側でアクセススロット６１Ａにより同期して受信可能なタイミングで上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂをそれぞれ送信している。
【００８３】
このように、アクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂを同期を取って送信したために、センターハブ２０側で当該アクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂが衝突し、アクセスが競合していることが明確に分かる。
【００８４】
この場合、通信端末装置１０−１，１０−２では、センターハブ２０の通信制御部２５から通知されるか、あるいはキャリア検出手段等での検出結果からアクセス要求信号の衝突を知り、ＭＡＣフレームの送信を停止する動作を行なう。
【００８５】
このように、第２の実施例では、上りチャネル６０上に、通信端末装置１０からアクセス要求信号６１１を送信する１または複数のアクセススロット６１を設け、各通信端末装置１０では、センターハブ２０からアクセス同期信号受信後、これから送信するアクセス要求信号６１１がセンターハブ２０でアクセススロット６１により同期して受信されるように、当該上りアクセス要求信号６１１の同期をとってそれぞれ送信するようにしている。
【００８６】
かかるアクセス制御によれば、各通信端末装置１０のアクセス要求送信タイミングが同期されることにより、アクセス要求が確実に衝突することとなり、衝突を確実に検出して衝突見逃しによるＭＡＣフレームの破壊および送信スループット低下を防止できる。
【００８７】
第３の実施例：（請求項６，１０，２３，３２に対応）
図５は、第３の実施例に係わる通信システムの無線ＬＡＮ区間における無線チャネル構成を示す図である。
【００８８】
図５において、同図（ａ）はセンターハブ２０側から見た無線チャネル構成を示し、同図（ｂ），同図（ｃ），同図（ｄ）は、それぞれ、通信端末装置１０−１側，通信端末装置１０−２側，通信端末装置１０−３側から見た無線チャネル構成を示している。
【００８９】
図５において、図３における構成要素と同様の部分には同一の符号を付している。
【００９０】
本実施例において、下りチャネル５０中の状態表示伝送スロット５１で送信する信号としては、アクセス同期信号５１１のみならず、結果通知信号５１２が存在する。
【００９１】
この結果通知信号５１２は、センターハブ２０におけるアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃでのアクセス要求信号の受信結果（受信成功した旨）をアクセス要求元の通信端末装置１０に通知するために用いられる。
【００９２】
上記以外の構成は、図３に示す無線チャネル構成と同様である。
【００９３】
以下、図５を参照して、本実施例でのアクセス動作について説明する。
【００９４】
本実施例において、センターハブ２０は、上りチャネル６０にデータフレーム６２１の送信が無い状態（アイドル状態）の時には、下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いて各通信端末装置１０−１，１０−２，１０−３にアクセス同期信号５１１を送信する。
【００９５】
これに対して、各通信端末装置１０−１，１０−２，１０−３では、送信しようとするデータフレームがある場合、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１を受信することにより、センターハブ２０に対してそれぞれアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃを送信する。
【００９６】
この場合、各通信端末装置１０−１，１０−２，１０−３は、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻が既知であるため、上記アクセス同期信号５１１を受信後、上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃの送信時刻までの待ち時間ｗｔ２１，ｗｔ２２，ｗｔ２３をそれぞれを計算し、該待ち時間ｗｔ２１，ｗｔ２２，ｗｔ２３の経過後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかに合わせた所定の時刻に上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃをそれぞれ送信する。
【００９７】
つまり、各通信端末装置１０−１，１０−２，１０−３では、アクセス同期信号５１１を受信後、これから送信するアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃがセンターハブ２０でアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかで同期して受信されるように当該上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃをそれぞれ送信する。
【００９８】
図５に示す例では、２台の通信端末装置１０−２，１０−３が、共に、センターハブ２０側でアクセススロット６１Ａにより同期して受信可能なタイミングで上りアクセス要求信号６１１ｂ，６１１ｃをそれぞれ送信し、もう１台の通信端末装置１０−１が、センターハブ２０側でアクセススロット６１Ｂにより受信可能なタイミングで上りアクセス要求信号６１１ａを送信する。
【００９９】
この場合、通信端末装置１０−２，１０−３ではアクセス要求信号６１１ｂ，６１１ｃがアクセススロット６１Ａで衝突（送信失敗）し、通信端末装置１０−１ではアクセス要求信号６１１ａがアクセススロット６１Ｂで送信に成功する。
【０１００】
この時、センターハブ２０は、通信端末装置１０−１からのアクセス要求信号６１１ａをアクセススロット６１Ｂで受信した後、受信が成功した旨を示す結果通知信号５１２を下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いて通信端末装置１０−１に送信する。
【０１０１】
通信端末装置１０−１では、センターハブ２０から送信される結果通知信号５１２を受信して当該受信成功の旨を知り、ＭＡＣのデータフレーム６２１を上りチャネル６０により通信制御部２５に送信する。
【０１０２】
一方、通信端末装置１０−２，１０−３では、センターハブ２０の通信制御部２５から通知されるか、あるいはキャリア検出手段等での検出結果から当該アクセス要求信号６１１の衝突を知り、ＭＡＣフレームの送信を停止する動作を行なう。
【０１０３】
なお、この例では、アクセス要求信号６１１の送信が成功した通信端末装置１０に対してのみその受信結果（受信が正しく行なわれた旨）を示す結果通知信号５１２を送信するようにしたが、アクセス要求信号６１１を送信した全ての通信端末装置１０に対して、そのアクセス要求信号６１１が正しく受信が行なわれたか否かを示す結果通知信号を送信するようにしても良い。
【０１０４】
この場合、センターハブ２０の通信制御部２５は、複数の通信端末装置１０から送信されるアクセス要求信号がアクセススロットにより正しく受信されたか否かの受信結果を判定する判定手段と、該受信結果を通信端末装置１０に通知する通知手段とを備えた構成とすれば良い。
【０１０５】
また、通信端末装置１０は、センターハブ２０から通知されるアクセス要求信号の受信結果を受信する手段と、該受信結果に基づきデータフレームの送信を制御する送信制御手段とを備えた構成とすれば良い。
【０１０６】
図６は、第３の実施例に係わる通信端末装置１０のアクセス制御動作を示すフローチャートである。
【０１０７】
この通信端末装置１０では、まず、送信するデータフレーム６２１が存在するかどうかを判定する（ステップＳ６０１）。
【０１０８】
ここで、送信するデータフレーム６２１が存在する場合（ステップＳ６０１ＹＥＳ）、アクセス同期信号５１１の受信を待ち、アクセス同期信号５１１が受信された場合（ステップＳ６０２）、所定の待ち時間ｗｔ経過後、アクセススロット６１の受信タイミングに合わせてアクセス要求信号６１１を送信する（ステップＳ６０３）。
【０１０９】
その後、センターハブ２０から送られてくる受信結果通知信号５１２の受信待ちを行い（ステップＳ６０４）、該受信結果通知信号５１２が受信された場合、その結果がアクセス要求信号６１１の送信成功を示しているか否かを判定する（ステップＳ６０５）。
【０１１０】
ここで、送信成功であれば（ステップＳ６０５ＹＥＳ）、データフレーム６２１を送信し（ステップＳ６０６）、送信完了後、一連の動作を終了する。
【０１１１】
また、送信成功でない場合（ステップＳ６０５ＮＯ）、ステップＳ６０１以降の処理に戻り、再度、アクセス動作を繰り返す。
【０１１２】
このように、第２の実施例では、センターハブ２０において、上りチャネル６０上に設けたアクセススロット６１によりアクセス要求信号を受信成功した場合にその受信結果を結果通知信号５１２によりアクセス要求元の通信端末装置１０（図５の例では通信端末装置１０−１）に通知するようにしたため、当該通信端末装置１０では、キャリア検出手段により常時キャリアセンスしなくても、結果通知信号を受信すれば良いことから、上下の帯域が分離したネットワークにおいても送出するデータフレームを確実に送信することができると共に、キャリアセンスのための余分な動作を防止し、通信端末装置１０の消費電力低減に寄与できる。
【０１１３】
第４の実施例：（請求項２，１９，２８に対応）
第４の実施例に係わる通信システムは、例えば、センターハブ２０の通信制御部２５内に、受信データのトラヒック量を監視するトラヒック量監視手段と、受信データのトラヒック量に応じてアクセススロット６１のスロット数を変化させるアクセススロット数可変手段とを設けたものである。
【０１１４】
この構成は、上記第１〜第３の各実施例に適用できるものであり、例えば、図３における上りアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，…の数を、上りデータフレーム６２１の長さ、数等のトラヒックが増加する時には増大させ、トラヒック量が減少する時には減じるものである。
【０１１５】
このアクセススロット数可変制御によれば、トラヒックが増大して上りアクセス要求信号６１１の衝突確率が高くなった時は、アクセススロット数を増やすことにより、アクセス確率を増大させることができ、上りデータフレーム６２１のスループット向上を図ることができる。
【０１１６】
また、トラヒックが少ない時には、アクセススロット数を少なくすることで、トラヒックのバースト特性が高い場合においても効率の良い通信を行うことができる。
【０１１７】
なお、同様の機能は、例えば、センターハブ２０に送信するデータフレームのトラヒック量を監視する手段と、データフレームのトラヒック量に応じて時間スロット数を変化させる手段を設けるという形で、通信端末装置１０側にも持たせることができる。
【０１１８】
第５の実施例：（請求項３，２０，２９に対応）
第５の実施例に係わる通信システムは、例えば、通信端末装置１０のアクセス制御部１２に、各々のアクセススロット６１に対して送出したアクセス要求信号６１１のアクセス状況を管理するアクセス状況管理手段と、該アクセス状況に基づき、各アクセススロット６１へのアクセス要求信号６１１の送信確率を変化させる送信確率変更手段とを設けたものである。
【０１１９】
この構成は、上記第１〜第３の各実施例に適用できるものであり、例えば、図３に示す無線チャネルを利用する通信端末装置１０−１において、送信すべきデータフレームがある場合、そのアクセス制御部１２では、上りアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃへのアクセス要求信号６１１の送信を必ず行なうのではなく、送信確率変更手段が、アクセス状況管理手段により管理されている各アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの過去のアクセス状況を基にある確率でアクセス要求信号６１１を送信するように制御する。
【０１２０】
この場合における送信確率変更手段での送信確率の設定方法としては、例えば、上りアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの前回のアクセス状況をアクセス状況管理手段に記憶しておき、送信確率変更手段が、全体のアクセススロット中でアクセス要求信号６１１の衝突が発生しているスロットの比率が高い場合には送信確率を低下させ、逆に、何も送信されない空きスロットの比率が高い場合には送信確率を増加させるように制御する方法がある。
【０１２１】
この送信確率変更制御によれば、アクセススロット６１におけるアクセス要求信号６１１の送信成功確率を高めることができると同時に、トラヒックのバースト性が高い場合においても効率の良い通信が可能になる。
【０１２２】
更に、この送信確率変更制御の変形例としては、通信端末装置１０が上りチャネル６０をスキャンできない上下帯域分離型通信路を利用するシステム構成の場合には、センターハブ２０から下り状態表示伝送スロット５１や別の制御パケットを用いるなどの方法により送信確率を通知する構成も可能である。この場合には、センターハブ２０（例えば、通信制御部２５）において送信確率を計算するようにすれば良い。
【０１２３】
第６の実施例：（請求項４，２１，３０に対応）
第６の実施例に係わる通信システムは、例えば、センターハブ２０（通信制御部２５）または通信端末装置１０（アクセス制御部１２）の少なくともいずれか一方に、複数の通信端末装置１０から送られるアクセス要求信号６１１のアクセススロット６１による受信誤りや受信確率等の受信状態を検出する検出手段と、アクセススロット６１によるアクセス要求信号６１１の受信誤りや受信確率に応じて当該アクセススロット数を変化させるアクセススロット数可変手段と設けたものである。
【０１２４】
この構成は、上記第１〜第３の各実施例に適用できるものであり、例えば、図３に示す無線チャネル構成を利用するセンターハブ２０において、通信制御部２５内に設けた上記検出手段が、上りアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの数に対してアクセス要求信号６１１の受信が衝突して失敗した比率を計算し、上記アクセススロット数可変手段が、失敗したスロット数の数の比率が高い場合にはスロット数を増大させ、逆に何も送信されていないスロットの比率が高い場合にはスロット数を減少させるように制御する。
【０１２５】
この制御によれば、失敗したスロット数の数の比率が高い場合にスロット数を増大させることによって、アクセス要求信号６１１の送信を分散させて衝突確率を低減させることができ、また、何も送信されていないスロットの比率が高い場合にスロット数を減少させることによって、送信の無い無駄なスロット数を減少させることができる。
【０１２６】
本実施例を適用し、アクセス確率に応じたシステムの容量を可変にすることにより、バースト性の高いトラヒックを効率良く運ぶ通信システムを構築できる。
【０１２７】
なお、同様の機能は、例えば、アクセススロット６１毎にアクセス要求信号の少なくとも受信誤り及び受信確率を含む受信状態をセンターハブ２０から受信する手段と、アクセススロット６１毎のアクセス要求信号の受信状態に応じてアクセススロット数を変化させる手段とを設けるという形で、通信端末装置１０側にも持たせることができる。
【０１２８】
第７の実施例：（請求項５、２２，３１に対応）
第７の実施例は、第６の実施例の変形例であって、アクセススロット６１のスロット数ではなく、アクセス要求信号６１１の送信確率を変化させる機能を有するものである。
【０１２９】
この機能を実現するためには、例えば、センターハブ２０（通信制御部２５）または通信端末装置１０（アクセス制御部１２）に、複数の通信端末装置１０から送られるアクセス要求信号６１１のアクセススロット６１による受信誤りや受信確率等の受信状態を検出する検出手段と、アクセススロット６１によるアクセス要求信号６１１の受信誤りや受信確率に応じて上記アクセス要求信号６１１の送信確率を変化させる送信確率変更手段と設け、上記検出手段の検出結果を基にアクセス要求信号６１１の衝突が頻発していると認識された場合、送信確率変更手段がアクセス要求信号６１１の送信確率を低下させ、逆に、上記検出手段の検出結果を基にアクセス要求信号６１１の衝突が減少したと認識された場合、送信確率変更手段がアクセス要求信号６１１の送信確率を増大させるように制御すれば良い。
【０１３０】
第８の実施例：（請求項７，８，２４，２５に対応）
第８の実施例に係わる通信システムは、例えば、図５に示す無線チャネル構成を利用する第３の実施例に係わるセンターハブ２０において、上りアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃにおけるアクセス要求信号６１１の受信結果（結果通知信号５１２）を通信端末装置１０に通知する場合のデータ圧縮機能を有するものである。
【０１３１】
この種のシステムにおける上記受信結果の通知に際しては、通常、通知先（アクセス要求元）の通信端末装置１０のＭＡＣ  ＩＤを付した下り結果通知信号５１２を送信するのが一般的である。
【０１３２】
この方法の場合、受信結果を示す情報は送信成功・不成功を示す１ビットの情報であるが、通信端末装置１０のＭＡＣ  ＩＤは４８ビットもあり、これを通知するために４８ビットのヘッダが必要となって伝送効率が非常に悪化する。
【０１３３】
図７は本実施例の受信結果通知方法に基づくデータ構成を示す図であり、同図（ａ）は第１の受信結果通知方法に基づくデータ構成を示し、同図（ｂ）は第２の受信結果通知方法に基づくデータ構成を示している。
【０１３４】
図７（ａ）に示すように、本実施例の第１の受信結果通知方法によれば、センターハブ２０は、通信端末装置１０に対し、アクセススロット毎のスロット番号に受信成功または失敗を示す情報を付加して受信結果を通知する
このように、上りアクセススロット番号を用いて受信結果を通知する場合、スロット番号は４ビットで、受信結果を示す情報は送信成功・不成功を示す１ビットの情報であり、合計５ビットの情報で済む。
【０１３５】
また、図７（ｂ）に示すように、本実施例の第２の受信結果通知方法によれば、センターハブ２０は、通信端末装置１０に対し、アクセススロットの番号順に受信成功または失敗を示す情報を並べた受信結果を通知する
このように、上りアクセススロット毎の受信結果をビット列にして通知する場合、受信結果を通知するための情報量は、送信成功・不成功を示す１ビットの情報で済む。
【０１３６】
上記第１若しくは第２の受信結果通知方法を適用することで、下りチャネルで通知する情報を圧縮してチャネル利用効率の高い通信システムが実現でき、通信コストも低減できる。
【０１３７】
第９の実施例：（請求項９，２６に対応）
図８は、第９の実施例に係わる通信システムの無線ＬＡＮ区間における無線チャネル構成を示す図である。
【０１３８】
図８において、同図（ａ）はセンターハブ２０側から見た無線チャネル構成を示し、同図（ｂ）は通信端末装置１０−１側から見た無線チャネル構成を示している。
【０１３９】
本実施例において、下りチャネル５０中の状態表示伝送スロット５１で送信する信号としては、アクセス同期信号５１１のみならず、データフレーム送信許可信号５１３が存在する。
【０１４０】
このデータフレーム送信許可信号５１３は、センターハブ２０においてアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃでのアクセス要求信号の受信が成功した場合に、該受信が成功したアクセス要求信号６１１を送ってきた通信端末装置１０のうちのアクセスを許可すると判断した通信端末装置１０のみに対して送られる信号であって、当該通信端末装置１０にデータフレームの送信を許可する旨を通知するための信号である。
【０１４１】
上記以外の構成は、図３に示す無線チャネル構成と同様である。
【０１４２】
以下、図８を参照して、本実施例でのアクセス動作について説明する。
【０１４３】
本実施例において、センターハブ２０は、上りチャネル６０にデータフレーム６２１の送信が無い状態（アイドル状態）の時には、下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いて各通信端末装置１０にアクセス同期信号５１１を送信する。
【０１４４】
これに対して、送信しようとするデータフレームがある通信端末装置１０−１では、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１を受信することにより、センターハブ２０に対してアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１４５】
その際、通信端末装置１０−１は、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻が既知であるため、上記アクセス同期信号５１１を受信後、上りアクセス要求信号６１１の送信時刻までの待ち時間ｗｔを計算し、該待ち時間ｗｔの経過後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのうちの例えば６１Ａに合わせた所定の時刻に上りアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１４６】
この例の場合、他の通信端末装置１０からのアクセススロット６１Ａへのアクセス要求信号の送出が無い（衝突が無い）ため、通信端末装置１０−１ではアクセス要求信号６１１がアクセススロット６１Ａで送信に成功する。
【０１４７】
この時、センターハブ２０は、通信端末装置１０−１からのアクセス要求信号６１１をアクセススロット６１Ａで受信した後、該通信端末装置１０−１に対してアクセスを許可するかどうかをチェックし、アクセスを許可すると判断した場合は、当該通信端末装置１０−１に対して、データフレームの送信を許可するデータフレーム送信許可信号５１３を下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いて通信端末装置１０−１に送信し、アクセスを許可しないと判断した場合は上記データフレーム送信許可信号５１３の送信は行なわない。
【０１４８】
なお、上記アクセスを許可するかどうかの判断は、例えば、上記のケースにおいて、通信端末装置１０−１以外にも、例えばアクセススロット６１Ｂ，６１Ｃでアクセス要求信号６１１の送信に成功した通信端末装置１０があり、これら全ての通信端末装置１０にアクセスの許可を与えた場合に上りデータフレームの衝突が起こる可能性があるかどうか等に基づき行なわれる。
【０１４９】
通信端末装置１０−１では、センターハブ２０から送信されるデータフレーム送信許可信号５１３を受信することにより、ＭＡＣのデータフレーム６２１を上りチャネル６０によりセンターハブ２０に送信する。
【０１５０】
また、通信端末装置１０−１では、センターハブ２０から上記データフレーム送信許可信号５１３が受信されない場合には、、ＭＡＣのデータフレーム６２１の送出を行なわないように制御する。
【０１５１】
上記の制御を実現するためには、例えば、センターハブ２０の通信制御部２５内に、通信端末装置１０から送信されるアクセス要求信号がアクセススロット６１により正しく受信されたか否かの受信結果を判定する判定手段と、該受信結果に基づき、アクセスを許可する通信端末装置１０に対してデータフレームの送信を許可するデータフレーム送信許可信号を送信する手段とを設け、上記データフレーム送信許可信号に従って通信端末装置１０から送信されるデータフレームを受信するようにすれば良い。
【０１５２】
このように、第９の実施例では、上りデータフレームの送信を下り制御信号（データフレーム送信許可信号５１３）で通知することにより、複数の通信端末装置１０がアクセス要求信号６１１の送信に成功した場合の上りデータフレームの衝突を防止することができる。
【０１５３】
また、データフレームの送出順序、タイミングの指示がセンターハブ２０側から制御可能になるため、音声パケットのような遅延時間にシビアなデータフレームを優先して送出せしめる等、ＱＯＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）を確保した通信が可能になる。
【０１５４】
第１０の実施例：（請求項１１，３３に対応）
第１０の実施例に係わる通信システムは、例えば、通信端末装置１０のアクセス制御部１２内に、センターハブ２０からデータフレームの送信を許可されない旨の信号を受信するか、または予め定められた時間内にデータフレームの送信を許可する信号が受信されなかった場合、再度、アクセス要求信号を送信すべく制御するアクセス要求再送制御手段を設けたものである。
【０１５５】
かかる構成を有する通信端末装置１０を適用した通信システムにおけるアクセス動作について、図４を援用して説明する。
【０１５６】
図４において、通信端末装置１０−１，１０−２は、本実施例に係わるアクセス要求再送制御手段を有するものとする。
【０１５７】
既に説明した第２の実施例に係わる通信システムでは、図４に示すような通信端末装置１０−１，１０−２からの上りアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂがアクセススロット６１Ａで衝突する状況下において、当該通信端末装置１０−１，１０−２は上りデータフレーム６２１を送出できないことになった。
【０１５８】
これは、第２の実施例では、通信端末装置１０−１，１０−２が、センターハブ２０からアクセス要求信号の衝突を通知されるか、あるいはキャリア検出手段等での検出結果からアクセス要求信号の衝突を知り、ＭＡＣフレームの送信を停止する動作を行なう構成（アクセス要求再送機能を持たない構成）だからに他ならない。
【０１５９】
この点、第１０の実施例では、通信端末装置１０−１，１０−２は上述したアクセス要求再送制御手段を備えている。
【０１６０】
これにより、本実施例の通信端末装置１０−１，１０−２では、図４に示したアクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂの衝突が発生した状況下で、上記アクセス要求再送制御手段が、通信制御部２５からデータフレームの送信を許可されない旨の信号を受信したか、または予め定められた時間内にデータフレームの送信を許可する信号が受信されたかどうかをチェックし、データフレームの送信を許可されない旨の信号を受信するか、または予め定められた時間内にデータフレームの送信を許可する信号が受信されなかった場合、次のアクセススロット６１Ａの受信タイミングが巡ってきた時に、再度、アクセス要求信号６１１ａ，６１１ｂを送出するように制御する。
【０１６１】
なお、こうしたアクセス要求再送機能を持たない場合、ＴＣＰ（ＴｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎＣｏｎｔｒｏｌ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）層などの上位層で再送制御を行なうのが一般的であるが、第１０の実施例の通信端末装置１０では、アクセス要求の衝突を直接検知できるため、再送の回復が早く、遅延時間の少ないデータフレーム送信が可能になる。
【０１６２】
なお、第１０の実施例においては、衝突が発生した後の次回のアクセス要求信号６１１送出までの待ち時間をすぐに送出するように設定するのではなく、衝突回数に応じて長くしていくバックオフ動作を併用するようにしても良い。
【０１６３】
第１１の実施例：（請求項１２，３４に対応）
第１１の実施例に係わる通信システムは、例えば、通信端末装置１０のアクセス制御部１２内に、擬似ランダム符号を発生させる擬似ランダム符号発生手段と、該擬似ランダム符号に基づきアクセススロットのうちの１つを選択するアクセススロット選択手段とを設けたものである。
【０１６４】
かかる構成を有する通信端末装置１０を適用した通信システムにおけるアクセス動作について、図３を援用して説明する。
【０１６５】
図３において、通信端末装置１０−１は、本実施例に係わる擬似ランダム符号発生手段並びにアクセススロット選択手段とを有するものとする。
【０１６６】
この通信端末装置１０−１は、送信しようとするデータフレームがある場合、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１を受信することにより、センターハブ２０に対してアクセス要求信号を送信する。
【０１６７】
より具体的には、通信端末装置１０−１は、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻が既知であるため、上記アクセス同期信号５１１を受信後、上りアクセス要求信号の送信時刻までの待ち時間ｗｔを計算し、該待ち時間ｗｔの経過後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかに合わせた所定の時刻に上りアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１６８】
その際、通信端末装置１０−１では、上記アクセススロット選択手段が、上記擬似ランダム符号発生手段から発生される擬似ランダム符号に基づきアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのうちの１つを選択し、この選択されたアクセススロットに対してアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１６９】
このように、第１１の実施例では、擬似ランダム符号を発生させ、該擬似ランダム符号の値に基づいて、アクセス要求信号６１１を送信すべきアクセススロット（６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ，…）をランダムに選択するようにしたため、アクセス要求信号６１１が特定のアクセススロットに集中しないようにでき、衝突確率を減少させ、スループットを向上させることができる。
【０１７０】
第１２の実施例：（請求項１３，３５に対応）
第１２の実施例に係わる通信システムは、例えば、通信端末装置１０のアクセス制御部１２内に、送信すべきデータフレームに対応するアクセス要求信号を送信したことを管理するアクセス履歴管理手段と、送信すべきデータフレームに対応するアクセス要求信号を以前に送信したことがある場合、以前に送信した場合とは異なる範囲の中からアクセススロットを選択するアクセススロット選択手段とを設けたものである。
【０１７１】
かかる構成を有する通信端末装置１０を適用した通信システムにおけるアクセス動作について、図３を援用して説明する。
【０１７２】
図３において、通信端末装置１０−１は、本実施例に係わるアクセス履歴管理手段及びアクセススロット選択手段とを有するものとする。
【０１７３】
この通信端末装置１０−１は、送信しようとするデータフレームがある場合、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１を受信することにより、センターハブ２０に対してアクセス要求信号を送信する。
【０１７４】
より具体的には、通信端末装置１０−１は、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻が既知であるため、上記アクセス同期信号５１１を受信後、上りアクセス要求信号の送信時刻までの待ち時間ｗｔを計算し、該待ち時間ｗｔの経過後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかに合わせた所定の時刻に上りアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１７５】
その際、通信端末装置１０−１では、上記アクセススロット選択手段が、アクセス履上記歴管理手段に記憶されるアクセス履歴を参照し、最初のアクセス要求信号６１１の送信である場合には、全てのアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの中から１つを選択し、この選択されたアクセススロットに対してアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１７６】
また、最初のアクセス要求信号送信時に、例えば、アクセススロット６１Ａで衝突などが発生することによりアクセス要求信号６１１が送信不成功だった場合には、そのアクセス履歴をアクセス履歴管理手段に記憶しておき、その後、同一データフレームに対応するアクセス要求信号６１１を再送する場合には、アクセススロット選択手段が、アクセス履上記歴管理手段に記憶されるアクセス履歴を参照して前回アクセススロット６１Ａに対する送信が不成功だったことを認識することにより、当該アクセススロット６１Ａ以外のアクセススロット６１Ｂまたは６１Ｃを選択し、この選択されたアクセススロット６１Ｂまたは６１Ｃに対してアクセス要求信号６１１を送信（再送）する。
【０１７７】
このように、第１２の実施例では、送信すべきデータフレームに対応するアクセス要求信号６１１を以前に送信したことがある場合、始めて送信した場合とは異なる範囲の中からアクセススロット６１を選択してアクセス要求信号６１１を送信するようにしたため、初回のアクセス要求信号送信に対するアクセス成功確率を上げることができ、送信の遅延時間を短縮し、スループットを向上させることができる。
【０１７８】
第１３の実施例：（請求項１４，３６に対応）
第１３の実施例に係わる通信システムは、例えば、通信端末装置１０のアクセス制御部１２内に、送信すべきデータフレームの通信品質を判別する通信品質判別手段と、送信すべきデータフレームの通信品質に応じて、アクセス要求信号を送信するアクセススロットの範囲が異なるように当該アクセススロットの選択範囲を変更するスロット選択範囲変更手段とを設けたものである。
【０１７９】
かかる構成を有する通信端末装置１０を適用した通信システムにおけるアクセス動作について、図３を援用して説明する。
【０１８０】
図３において、通信端末装置１０−１は、本実施例に係わる通信品質判別手段及びスロット選択範囲変更手段とを有するものとする。
【０１８１】
この通信端末装置１０−１は、送信しようとするデータフレームがある場合、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１を受信することにより、センターハブ２０に対してアクセス要求信号を送信する。
【０１８２】
より具体的には、通信端末装置１０−１は、センターハブ２０までの伝播遅延時間とアクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃの開始時刻が既知であるため、上記アクセス同期信号５１１を受信後、上りアクセス要求信号の送信時刻までの待ち時間ｗｔを計算し、該待ち時間ｗｔの経過後、アクセススロット６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃのいずれかに合わせた所定の時刻に上りアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１８３】
その際、通信端末装置１０−１では、上記通信品質判別手段が今回送信しようとしているデータフレームの通信品質を判別し、次いで、スロット選択範囲変更手段が、この送信すべきデータフレームの通信品質に応じて、アクセス要求信号を送信するアクセススロットの範囲が異なるように当該アクセススロットを選択させる。
【０１８４】
具体例として、スロット選択範囲変更手段は、送信すべきデータフレームが要求する通信品質（ＱＯＳ）情報が音声情報など優先度の高いデータフレームの場合には、複数のアクセススロット例えば６１Ａ，６１Ｂの中から選択させ、通常のデータフレームの場合にはアクセススロット６１Ｃに限定して選択させる。そして、この選択されたアクセススロットに対してアクセス要求信号６１１を送信する。
【０１８５】
このように、第１３の実施例では、送信すべきデータフレームの通信品質に応じてアクセス要求信号６１１を送信するアクセススロットの範囲を異ならせるようにしたため、送信すべきデータフレームの通信品質に応じてアクセス要求信号６１１の衝突確率を変えることが可能となり、複数の通信品質のサービスを同一のネットワークに収容することができるようになる。
【０１８６】
第１４の実施例：（請求項１５，１６，１７に対応）
第１４の実施例に係わる通信システムは、例えば、図１に示す構成を有する通信システムにおいて、通信端末装置１０とセンターハブ２０間の無線アクセス区間の上りチャネルと下りチャネルの周波数を異ならせ、通信端末装置１０からセンターハブ２０へデータフレームを送信する上り通信路と、センターハブ２０から通信端末装置１０へデータフレームを送信する下り通信路とをそれぞれ専用の通信路で実現したものである。
【０１８７】
かかる構成によれば、通信端末装置１０からセンターハブ２０へ送信する方向の上りデータフレームと、センターハブ２０から通信端末装置１０へ送信する方向の下りデータフレームとを同時に送信した場合でも、上りと下りの両データフレームを衝突させないようにすることができる。
【０１８８】
なお、上り通信路と下り通信路をそれぞれ専用通信路として設ける方法としては、この他、通信端末装置１０とセンターハブ２０間を上り専用ケーブルと下り専用ケーブルとで接続する方法もある。
【０１８９】
図９は、第１４の実施例に係わる通信システムにおける無線チャネル構成の一例を示す図である。
【０１９０】
図９において、同図（ａ）はセンターハブ２０側から見た無線チャネル構成を示し、同図（ｂ）は通信端末装置１０−１側から見た無線チャネル構成を示している。
【０１９１】
図９において、図３における構成要素と同様の部分には同一の符号を付している。
【０１９２】
図９において、センターハブ２０から通信端末装置１０方向へのデータ伝送に用いる下りチャネル５０と、通信端末装置１０からセンターハブ２０方向へのデータ伝送に用いる上りチャネル６０とは上述した専用通信路で形成されたものである。
【０１９３】
下りチャネル５０中の状態表示伝送スロット５１で送信する信号としては、アクセス同期信号５１１（５１１−１，５１１−２）の他、ＭＡＣフレームの送信を許可することを通知するＭＡＣフレーム送信許可信号５１５がある。
【０１９４】
上記以外の構成は、基本的には、図３に示す無線チャネル構成と同様である。
【０１９５】
以下、図９を参照して、本実施例でのアクセス動作について説明する。
【０１９６】
本実施例において、センターハブ２０は、上りチャネル６０にデータフレーム６２１の送信が無い状態（アイドル状態）の時には、下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いて各通信端末装置１０にアクセス同期信号５１１−１を送信する。
【０１９７】
これに対して、送信しようとするデータフレームがある例えば通信端末装置１０−１では、下りチャネル５０によりアクセス同期信号５１１−１を受信することにより、センターハブ２０に対して上りチャネル６０を用いてアクセス要求信号６１１−１を送信する。
【０１９８】
センターハブ２０は、上りチャネル６０により通信端末装置１０−１からのアクセス要求信号６１１−１を受信すると、下りチャネル５０の状態表示伝送スロット５１を用いてＭＡＣフレーム送信許可信号５１５を送信する。
【０１９９】
一方、通信端末装置１０−１では、センターハブ２０から送信されるＭＡＣフレーム送信許可信号５１５を受信すると、ＭＡＣデータフレーム６２１−１，６２１−２を上りチャネル６０によりセンターハブ２０に順次送信する。
【０２００】
これに対し、センターハブ２０は通信端末装置１０−１から送信されたＭＡＣデータフレーム６２１−１，６２１−２を順に受信する。
【０２０１】
その際、センターハブ２０は、通信端末装置１０−１から送信された最後のＭＡＣデータフレーム６２１−２の受信終了直前に、同図に矢印で示す時間だけ前倒しにして次のアクセス同期信号５１１−２を通信端末装置１０−１に送信する。
【０２０２】
このように、下りアクセス同期信号５１１の送信を、直前のＭＡＣデータフレーム６２１の受信終了前に前倒し送信（Ｆｌｙｉｎｇ  Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｏｎ）することは、上り通信路路と下り通信路を専用通信路としたことにより可能である。
【０２０３】
これによって、通信端末装置１０−１は、通常より矢印で示した時間分だけ早くアクセス同期信号６１１−２を送出することができ、アクセスが成功する可能性を高くすることができる。また、アクセス同期信号６１１−２の間隔を短縮できるため、送信スループットを向上させる効果もある。
【０２０４】
また、本実施例の通信システムでは、上り通信路と下り通信路がそれぞれ専用通信路として形成されていることを利用して、アクセス同期信号５１１のみならず、ＭＡＣフレーム送信許可信号５１５についても、直前のＭＡＣデータフレームの終了前に前倒し送信することも可能である。
【０２０５】
図１０は、アクセス同期信号５１１並びにＭＡＣフレーム送信許可信号５１５の前倒し送信制御に係わる無線チャネル構成を示す図であり、図９と同一の部分には同一の符号を付している。
【０２０６】
図１０において、センターハブ２０は、通信端末装置１０−１から送られてくる最初のＭＡＣデータフレーム６２１−１の受信終了前にＭＡＣフレーム送信許可信号５１５−２を通信端末装置１０−１に送出し、更に、通信端末装置１０−１から送られてくる最後のＭＡＣデータフレーム６２１−２の受信終了前にアクセス同期信号５１１−２を通信端末装置１０−１に送出している。
【０２０７】
この場合には、図９で説明した場合に比べて、ＭＡＣデータフレーム送出期間も短縮できる。
【０２０８】
更に、本実施例の通信システムでは、上り通信路と下り通信路がそれぞれ専用通信路として形成されていることを利用して、ＭＡＣフレーム送信許可信号５１５とアクセス同期信号５１１の送出順序を適宜変更することもできる。
【０２０９】
図１１は、ＭＡＣフレーム送信許可信号５１５とアクセス同期信号５１１の送出順序変更制御に係わる無線チャネル構成を示す図であり、図９と同一の部分には同一の符号を付している。
【０２１０】
図１１において、センターハブ２０は、ＭＡＣ＃ｂのフライングのために、フレーム同期信号５１１−２とＭＡＣフレーム送信許可信号（ＭＡＣ＃２）５１５−３の送出順序を入れ替えている。
【０２１１】
この場合に、センターハブ２０では、アクセスを許可したデータフレームの受信終了予定時刻より計算された時刻を基にアクセス同期信号５１１を送出する制御を行なっている。
【０２１２】
このように、ＭＡＣフレーム送信許可信号５１５とアクセス同期信号５１１の送出順序を変更する機能（アクセスを許可したデータフレームの受信終了予定時刻より計算された時刻を基にアクセス同期信号５１１を送出する機能）を有することで、チャネルを最密で利用可能になる。
【０２１３】
以上に述べた各実施例を適用することにより、本発明の通信システムにおいては、長距離においても効率の良い通信を実現できるものとなる。
【０２１４】
この他、本発明は、上記し、且つ図面に示す実施例に限定することなく、その要旨を変更しない範囲内で適宜変形して実施できるものである。
【０２１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、通信端末装置は、アクセス要求信号を送信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、送信しようとするデータフレームがある場合、該時間スロットの内から１つのスロットを選択してアクセス要求信号を送信する一方、通信制御装置は、アクセス要求信号を受信する期間を１または複数の時間スロットに分割し、該時間スロットの範囲内でアクセス要求信号を受信することにより、各通信端末装置から送信されるアクセス要求信号が通信制御装置で上記時間スロットにより同期して受信されるようにしたため、各通信端末装置からのアクセス要求信号の衝突検出期間を短縮して伝送効率をアップさせることができ、伝播距離が長くなっても性能劣化を大幅に少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる通信システムの全体構成を示す概念図。
【図２】図１における通信端末装置及びセンターハブの詳細構成を示すブロック図。
【図３】第１の実施例に係わる通信システムの無線チャネル構成を示す図。
【図４】第２の実施例に係わる通信システムの無線チャネル構成を示す図。
【図５】第３の実施例に係わる通信システムの無線チャネル構成を示す図。
【図６】第３の実施例に係わる通信端末装置のアクセス制御動作を示すフローチャート。
【図７】第８の実施例の受信結果通知方法に基づくデータ構成を示す図。
【図８】第９の実施例に係わる通信システムの無線チャネル構成を示す図。
【図９】第１４の実施例に係わる通信システムの無線チャネル構成の一例を示す図。
【図１０】第１４の実施例に係わる通信システムの無線チャネル構成の別の例を示す図。
【図１１】第１４の実施例に係わる通信システムの無線チャネル構成の他の例を示す図。
【図１２】ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した従来のネットワーク構成を示す図。
【図１３】図１２に示したネットワークにおける送信競合制御動作を示す図。
【符号の説明】
１０，１０−１，…，１０−ｎ  通信端末装置
１１  無線部
１２  アクセス制御部
１３  制御部
２０  センターハブ
２４  無線部
２５  通信制御部
２６  制御部
３０  サーバ
４０  通信網
５０  下りチャネル
５１  状態表示伝送スロット
５１１  アクセス同期信号
５１２  結果通知信号
５１３  データフレーム送信許可信号
５１５  ＭＡＣフレーム送信許可信号
５２  下りデータ伝送スロット
５２１  下りデータフレーム
６０  上りチャネル
６１，６１Ａ，６１Ｂ，６１Ｃ  アクセススロット
６１１，６１１ａ，６１１ｂ，６１１ｃ  アクセス要求信号
６２  上りデータ伝送スロット
６２１  上りデータフレーム
【図１】
2004179887.tif 000003
【図２】
2004179887.tif 000004
【図３】
2004179887.tif 000005
【図４】
2004179887.tif 000006
【図５】
2004179887.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004179887.tif 000011
【図１０】
2004179887.tif 000012
【図１１】
2004179887.tif 000013
【図１２】
2004179887.tif 000014
【図１３】
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