(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の通信端末を収容し、これら複数の通信端末間の無線通信に介在する管理端末において、
通信環境の良否を判断する通信環境判断部と、
該通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信する送信制御部と、を備え、
前記送信制御部は、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信することを特徴とする管理端末。
【請求項２】
前記通信環境判断部は、通信端末から受信した物理層フレームの電波強度に基づいて前記通信環境を判断することを特徴とする請求項１記載の管理端末。
【請求項３】
前記通信環境判断部は、通信端末から受信した物理層フレームの通信エラー情報に基づいて前記通信環境を判断することを特徴とする請求項１記載の管理端末。
【請求項４】
管理端末を介して他の通信端末と無線通信を行う通信端末において、
通信環境の良否を判断する通信環境判断部と、
該通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して管理端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して管理端末に送信する送信制御部と、を備え、
前記送信制御部は、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを管理端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを管理端末に送信することを特徴とする通信端末。
【請求項５】
前記通信環境判断部は、管理端末から受信した物理層フレームの電波強度に基づいて前記通信環境を判断することを特徴とする請求項４に記載の通信端末。
【請求項６】
前記通信環境判断部は、管理端末から受信した物理層フレームの通信エラー情報に基づいて前記通信環境を判断することを特徴とする請求項４に記載の管理端末。
【請求項７】
管理端末と、該管理端末に無線接続する複数の通信端末とを備え、前記通信端末間で前記管理端末を介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記管理端末は、通信環境の良否を判断する第１の通信環境判断部と、該通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信する第１の送信制御部と、を備え、
前記第１の送信制御部は、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、
前記通信端末は、通信環境の良否を判断する第２の通信環境判断部と、該通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して管理端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して管理端末に送信する第２の送信制御部と、を備え、
複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを送信する場合において、前記第２の送信制御部は、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを管理端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを管理端末に送信することを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、家庭やオフィス等で使用される無線通信システム、および当該システムで使用される管理端末および通信端末に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信を用いた通信システムは、有線通信を用いた通信システムに比べてネットワークの構築が簡単であり、また、通信端末の移動の自由度も高いことから、ネットワーク構築手段の１つとして注目されている。近年では、無線通信に使用する機器の低価格化および小型化の進展に伴って、一般家庭やオフィスにおいても無線通信システム（無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ））が構築され、文字情報データ、画像データ、音声データ等、種々のデータが無線により送受信されるようになってきている。
【０００３】
ただし、無線通信は壁や家具によって、あるいは電子レンジ等の電子機器から出される電磁波によって妨害され易く、有線通信に比べて通信エラーが生じ易いという難点を抱えている。このため、無線通信での通信エラーをできるだけ防止するための提案が種々なされている。
【０００４】
例えば（特許文献１）では、所定時間のフレーム周期を規定して無線伝送を行うにあたって、上記フレーム周期内の予め予約された特定の伝送領域を、指定された通信局間の情報伝達のために使用し、特定のフレーム期間において、上記特定の伝送領域が到来したとき、他の通信ネットワークによって何らかの情報伝達が行われていると判断した場合に、該当する予約伝送領域で上記指定された通信局間での情報伝達を行わないようにした無線伝送方法（以下、この方法を「無線伝送方法Ａ」という。）が提案されている。この無線伝送方法Ａによれば、複数の無線通信ネットワーク（無線ＬＡＮ）が互いに干渉可能な状態で構築されていたとしても、干渉による通信エラーの発生を回避することができる。
【０００５】
また、（特許文献１）では、所定時間のフレーム周期を規定して無線伝送を行うにあたって、上記フレーム周期内に、予め指定された情報局間の情報伝送のために予約された第１の伝送領域と、ネットワーク内の全通信局の間で予約なしに利用される第２の伝送領域とを設けた無線伝送方法（以下、この方法を「無線伝送方法Ｂ」という。）も提案されている。
【０００６】
図１６は、従来の無線伝送方法Ｂにおけるフレーム構成の例を示す概念図である。同図中の８００は１つのフレームを示し、＃０〜＃１５は、それぞれタイムスロットを示している。同図に示すフレーム構成では、１つのフレーム８００が１６のタイムスロット＃０〜＃１５に分割されており、タイムスロット＃０が管理情報伝送領域７１０として利用され、残りのタイムスロット＃１〜＃１５がメディア情報伝送量域７４０として利用される。そして、メディア情報伝送量域７４０として利用されるタイムスロット＃１〜＃１５のちのタイムスロット＃１〜＃１０が上記第１の情報伝送領域７２０として規定され、タイムスロット＃１１〜＃１５が上記第２の情報伝送領域７３０として規定されている。
【０００７】
フレームの構成をこのような構成とすることにより、第１の伝送領域において何らかの理由で伝送できなかったデータがあったときでも、当該データの伝送を第２の伝送領域で再度試みることが可能になるので、（特許文献１）の記載によれば、効率のよいデータ伝送を行えるようになる。
【特許文献１】特開２０００−３０７６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
今日、無線ＬＡＮ等の無線通信システムでの収容端末数は増加する傾向にあり、かつ音声データや画像データのような大容量データの送受信も頻繁に行われている。無線通信システムでの収容端末数が多くなればなるほど、データをリアルタイムで伝送することが難しくなるが、特に音声データや画像データについては再生画像または音声が断続的にならないように、収容端末数の多寡に拘わらずリアルタイムでの伝送が望まれる。収容端末数が多い無線通信システムにおいても大容量データをリアルタイムで伝送するうえからは、システム全体でのデータスループットをできるだけ向上させることが必要となる。
【０００９】
上述した無線伝送方法Ａおよび無線伝送方法Ｂは、いずれも通信エラーを回避するという観点から有用なものであると考えられるが、無線通信システム全体でのデータスループットを向上させるという観点からは、必ずしも有用なものであるとはいえない。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、システム全体でのデータスループットを向上させ易い管理端末、通信端末および無線通信システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決する本発明の管理端末は、複数の通信端末を収容し、これら複数の通信端末間の無線通信に介在するものであって、通信環境の良否を判断する通信環境判断部と、この通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信する送信制御部とを備え、前記送信制御部は、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、前記通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信するものである。
【００１２】
この管理端末は、上述した通信環境判断部および送信制御部を備えているので、通信環境が良好でないときには通信エラーによる伝送効率の低下を抑えることができ、通信環境が良好なときには物理層データ（パケットボディ）の伝送効率を高めることができる。結果として、無線通信システム全体でのデータスループットを向上させることが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
管理端末に係る第１の発明は、複数の通信端末を収容し、これら複数の通信端末間の無線通信に介在する管理端末において、通信環境の良否を判断する通信環境判断部と、該通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信する送信制御部とを備え、送信制御部は、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信するようにしたものである。
【００１９】
この管理端末では、通信環境が良好でないときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信するので、通信エラーによる伝送効率の低下を抑え易い。一方、通信環境が良好なときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信するので、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームによりデータの伝送を行う場合に比べて、データリンク層パケットに付加すべき付加情報（物理層フレームでのプリアンブルやヘッダ）の総量を低減させることができ、実際の物理層データ（パケットボディ）の伝送効率を高めることができる。結果として、この管理端末を用いて無線通信システムを構築すると、システム全体でのデータスループットを向上させ易くなる。
【００２２】
管理端末に係る第２の発明は、通信環境判断部は、通信端末から受信した物理層フレームの電波強度に基づいて通信環境を判断するようにしたものである。上記の電波強度は、従来の無線通信システムにおいても測定されているものであるので、これを利用して通信環境を判断することにより、管理端末の構成の複雑化を抑えることができる。
【００２３】
管理端末に係る第３の発明は、通信環境判断部は、通信端末から受信した物理層フレームの通信エラー情報に基づいて通信環境を判断するようにしたものである。上記の通信エラー情報は、従来の無線通信システムにおいても収集されているものであるので、これを利用して通信環境を判断することにより、管理端末の構成の複雑化を抑えることができる。
【００２４】
通信端末に係る第１の発明は、管理端末を介して他の通信端末と無線通信を行う通信端
末において、通信環境の良否を判断する通信環境判断部と、該通信環境判断部によって通
信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロード
とする物理層フレームを形成して管理端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が
良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物
理層フレームを形成して管理端末に送信する送信制御部とを備え、送信制御部は、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信するようにしたものである。
【００２５】
この通信端末は、上記の通信環境判断部および送信制御部を備えているので、当該通信端末を用いて無線通信システムを構築すると、管理端末に係る第１の発明についての説明の中で述べた理由と同様の理由から、システム全体でのデータスループットを向上させ易くなる。
【００２８】
無線通信システムに係る本発明は、管理端末と、該管理端末に無線接続する複数の通信端末とを備え、通信端末間で管理端末を介して無線通信を行う無線通信システムにおいて、管理端末は、通信環境の良否を判断する第１の通信環境判断部と、該通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して通信端末に送信する第１の送信制御部と、を備え、第１の送信制御部は、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であるとは判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、通信端末は、通信環境の良否を判断する第２の通信環境判断部と、該通信環境判断部によって通信環境が良好でないと判断されたときには、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して管理端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が良好であると判断されたときには、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを形成して管理端末に送信する第２の送信制御部と、を備え、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを送信する場合において、第２の送信制御部は、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されたときには、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信し、通信環境判断部によって通信環境が更に良好であると判断されないときには、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレームを通信端末に送信するようにしたものである。
【００２９】
この無線通信システムでは、管理端末および通信端末がそれぞれ上記の通信環境判断部および送信制御部を備えているので、管理端末に係る第１の発明または通信端末に係る第１の発明についての説明の中で述べた理由と同様の理由から、システム全体でのデータスループットを向上させ易くなる。
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００３１】
（実施の形態１）
図１は、本発明の無線通信システムの一例を示すブロック図である。図中の１００は複数（図示の例では２）の通信端末を収容した管理端末、２００Ａ，２００Ｂはそれぞれ管理端末１００に収容されている通信端末であり、２２０はこれらの管理端末１００および通信端末２００Ａ，２００Ｂによって構成された無線通信システムである。管理端末１００はアクセスポイントとして機能し、通信端末２００Ａと通信端末２００Ｂとの間の無線通信に介在する。具体的には、管理端末１００はアクセスポイントとしての機能を備えた電子機器（例えばテレビジョン等の家庭用電気製品）あるいはルータであり、各通信端末２００Ａ，２００Ｂは携帯電話、パーソナルコンピュータ、携帯情報端末（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ）等、無線通信機能を有する携帯型の電子機器である。
【００３２】
管理端末１００および通信端末２００Ａ，２００Ｂは、物理層フレームを送受信することによってデータの伝送を行う。ここで、本明細書でいう「物理層フレーム」とは、接続先の機器の物理層に宛てられたフレームであって、タイミング同期を調整するプリアンブルと、送信先アドレス等の制御情報である物理層ヘッダと、実際の物理層データ（パケットボディ）であるペイロードとを有するフレームを意味する。上記のペイロードは、送信先のデータリンク層に宛てられるデータリンク層パケットである。
【００３３】
この物理層フレームを用いてデータの伝送を行うにあたって、管理端末１００および通信端末２００Ａ，２００Ｂは、それぞれ、接続先の機器との通信環境の良否を判断し、通信環境が良好でないときと通信環境が良好であるときとで、物理層フレームでのペイロードの構成を変化させる。そのために、これら管理端末１００および通信端末２００Ａ，２００Ｂは、接続先の機器から物理層フレームを受信したときに通信環境の良否を判断する通信環境判断部と、ペイロードの構成が異なる物理層フレームを作り分けて送信する送信制御部とを有している。
【００３４】
ここで、通信端末２００Ａと通信端末２００Ｂとは、基本的に共通の構成とすることができる。また、管理端末１００の構成は、アクセスポイントおよび管理端末としての管理機能を除き、各通信端末２００Ａ，２００Ｂと共通の構成とすることができる。以下、管理端末１００および通信端末２００Ａそれぞれの構成について説明する。通信端末２００Ｂの構成は通信端末２００Ａの構成と共通するのでは、ここではその説明を省略する。
【００３５】
図２は、図１に示した管理端末１００の一例を概略的に示す機能ブロック図である。同図において、２０は送受信部、４０は送受信部２０で受信した物理層フレームを基に種々の処理を行うと共に送受信部２０から送信する物理層フレームを形成するデータ変換部、６０はデータ変換部４０の動作を制御する中央演算制御部、７０は送信するデータまたは受信したデータを必要に応じて一時的に格納する記憶部、８０はデータ等の入力や出力を司る入出力部である。
【００３６】
送受信部２０はアンテナ１０を有しており、このアンテナ１０を介して物理層フレームの送受信を行う。物理層フレームの伝送方式としては、例えばＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ：直交周波数分割多重）方式と称されるマルチキャリア信号による伝送方式等が適用され、送信および受信には例えば２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯等の無線帯が使用される。
【００３７】
データ変換部４０は、ビーコンフレームを生成するビーコンフレーム生成部３１と、無線通信システム２２０（図１参照）に参加している通信端末の数から使用通信帯域の余裕の有無を推定する通信帯域判断部３３と、受信した物理層フレームに基づいて通信環境の良否を判断する通信環境判断部３５と、受信した物理層フレームでの物理層ヘッダの内容を抽出するフレーム処理部３７と、送信すべき物理層フレームを形成するフレーム形成部３９とを有している。
【００３８】
中央演算制御部６０は、データ変換部４０、記憶部７０、および入出力部８０の動作を制御する。記憶部７０には、送信するデータまたは受信したデータが必要に応じて一時的に格納される。入出力部８０は、例えば有線によって外部のネットワークシステムに接続されて、当該ネットワークシステムへデータを送信するための、または当該ネットワークシステムからデータを送信するためのインターフェースとして機能する。
【００３９】
管理端末１００によってビーコンフレーム以外の物理層フレームを送信する際には、通信端末２００Ａまたは２００Ｂから送信された物理層フレームでの物理層ヘッダの内容に基づいて中央演算制御部６０がデータ変換部４０の動作を制御して、当該データ変換部４０のフレーム形成部３９で所定の物理層フレームが形成され、この物理層フレームが送受信部２０へ送られてアンテナ１０を介して送信される。このとき、通信端末２００Ａまたは２００Ｂから送信された上記の物理層フレームに基づいて通信環境判断部３５が通信環境の良否を判断し、この判断結果および送信すべきデータの種類に基づいて、フレーム形成部３９でどのような構成の物理層フレームを形成するかが決められる。送受信部２０とフレーム形成部３９と中央演算制御部６０とによって、本発明でいう「送信制御部」が構成されている。物理層フレームの構成の詳細については、後に図４を参照して詳述する。
【００４０】
図３は、図１に示した通信端末２００Ａの一例を概略的に示す機能ブロック図である。同図において、１２０は送受信部、１４０は送受信部１２０で受信した物理層フレーム（ビーコンフレームを含む。）を基に種々の処理を行うと共に送受信部１２０から送信する物理層フレームを形成するデータ変換部、１６０はデータ変換部１４０の動作を制御する中央演算制御部、１７０は送信するデータまたは受信したデータを必要に応じて一時的に格納する記憶部、１８０はデータ等の入力や出力を司る入出力部である。
【００４１】
送受信部１２０はアンテナ１１０を有しており、このアンテナ１１０を介して物理層フレームの送受信を行う。物理層フレームの伝送方式としては、例えば管理端末１００での伝送方式と同じ伝送方式を適用することができ、送信および受信には例えば２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯等の無線帯が使用される。
【００４２】
データ変換部１４０は、受信した物理層フレームがビーコンフレームであるか否かを判定するビーコンフレーム判定部１３１と、受信した物理層フレームがビーコンフレームであるときに、無線通信システム２２０（図１参照）に参加している通信端末の数から使用通信帯域の余裕の有無を推定する通信帯域判断部１３３と、受信した物理層フレームに基づいて通信環境の良否を判断する通信環境判断部１３５と、受信した物理層フレームからパケットボディ（ユーザーデータ）を抽出するフレーム処理部１３７と、送信すべき物理層フレームを形成するフレーム形成部１３９とを有している。
【００４３】
中央演算制御部１６０は、データ変換部１４０、記憶部１７０、および入出力部１８０の動作を制御する。記憶部１７０には、送信するデータまたは受信したデータが必要に応じて一時的に格納される。入出力部１８０は、通信端末２００Ａの使用者がデータ等を入力するために使用されると共に、受信したデータを使用者が知覚できる形で出力する。
【００４４】
この通信端末２００Ａによって物理層フレームを送信する際には、入出力部１８０から入力されたデータや送受信部１２０で受信した物理層フレームでの物理層ヘッダの内容等に基づいて中央演算制御部１６０がデータ変換部１４０の動作を制御して、当該データ変換部１４０のフレーム形成部１３９で所定の物理層フレームが形成され、この物理層フレームが送受信部１２０へ送られてアンテナ１１０を介して送信される。管理端末１００（図１参照）から予め何らかの物理層フレームが送信されていたときには、この物理層フレームに基づいて通信環境判断部１３５が通信環境の良否を判断し、この判断結果および送信すべき物理層フレームの種類に基づいて、フレーム形成部１３９でどのような構成の物理層フレームを形成するかが決められる。送受信部１２０とフレーム形成部１３９と中央演算制御部１６０とによって、本発明でいう「送信制御部」が構成されている。物理層フレームの構成の詳細については、後に図４を参照して詳述する。
【００４５】
上述した構成を有する管理端末１００と通信端末２００Ａ，２００Ｂとの間で送受信される物理層フレームは、通信環境判断部３５，１３５での判断結果に応じて、２種類に大別される。すなわち、通信環境判断部３５，１３５によって通信環境が良好でないと判断されたときに送受信される物理層フレームは、１つのデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレーム（以下、「標準フレーム」という。）であり、通信環境判断部３５，１３５によって通信環境が良好であると判断されたときに送受信される物理層フレームは、複数のデータリンク層パケットをペイロードとする物理層フレーム（以下、「複合フレーム」という。）である。
【００４６】
図４は、標準フレームの構成と複合フレームの構成との関係を説明するための概念図である。同図において、２５０は第１の標準フレームを示しており、２４８は第１の標準フレーム２５０でのペイロードを示している。また、２６０は第２の標準フレームを示しており、２５８は第２の標準フレーム２６０でのペイロードを示している。そして、２７０は複合フレームを示し、２６８は複合フレーム２７０でのペイロードを示している。
【００４７】
同図に示すように、第１の標準フレーム２５０は、プリアンブル２４２と、物理層ヘッダ２４４と、データリンク層パケットであるペイロード２４８とがこの順番で連なった構成を有している。そして、ペイロード２４８内では、データリンク層での宛先アドレスおよび送信元アドレス等を示すデータリンク層ヘッダ２４５、ユーザーデータであるパケットボディ２４６、および受信したデータの正否をチェックするためのＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ  Ｃｈｅｃｋ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）２４７が、物理層ヘッダ２４４側からこの順番で連なっている。
【００４８】
第２の標準フレーム２６０は、第１の標準フレーム２５０と同様に、プリアンブル２５２、物理層ヘッダ２５４、およびデータリンク層パケットであるペイロード２５８がこの順番で連なった構成を有しており、ペイロード２５８内では、データリンク層ヘッダ２５５、パケットボディ２５６、およびＦＣＳ２５７が物理層ヘッダ２５４側からこの順番で連なっている。
【００４９】
複合フレーム２７０は、各標準フレーム２５０、２６０におけるのと同様に、プリアンブル２６２、物理層ヘッダ２６４、およびペイロード２６８がこの順番で連なった構成を有しているが、ペイロード２６８では、第１の標準フレーム２５０におけるペイロード２４８と、第２の標準フレーム２６０におけるペイロード２５８とが物理層ヘッダ２６４側からこの順番で連なっている。すなわち、複合フレーム２７０でのペイロード２６８は、第１の標準フレーム２５０でのペイロード２４８と第２の標準フレーム２６０でのペイロード２５８とが統合されたものである。したがって、複合フレーム２７０は、２つのデータリンク層パケット（ペイロード２４８とペイロード２５８）をペイロード２６８としている。
【００５０】
これらの標準フレーム２５０，２６０、および複合フレーム２７０における各プリアンブル２４２，２５２，２６２、各物理層ヘッダ２４４，２５４，２６４、および各ＦＣＳ２４７，２５７は、いずれも、管理端末１００または通信端末２００Ａ，２００Ｂに受信された後に上位層で削除される付加情報である。複合フレーム２７０におけるように複数のデータリンク層パケットを１つのペイロード２６８とすることにより、データの送受信に必要な付加情報の総量を低減させることが可能になる。結果として、無線通信システム２２０（図１参照）全体でのデータスループットを向上させることが容易になる。
【００５１】
なお、図４に示した複合フレーム２７０は、上述のように２つのデータリンク層パケット（ペイロード２４８，２５８）をペイロード２６８としたものであるが、本発明でいう「複合フレーム」は、３つ以上の所望数のデータリンク層パケットをペイロードとしたものであってもよい。また、複合フレームのペイロードを構成する各データリンク層パケットは、同一の通信端末に送信するべきものであってもよいし、複数の異なる通信端末に送信するべきものであってもよい。以下、同一の通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとした複合フレームを「複合フレームＩ」、複数の異なる通信端末に送信するべき複数のデータリンク層パケットをペイロードとした複合フレームを「複合フレームＩＩ」ということがある。
【００５２】
複合フレームＩＩを用いて通信を行うと、無線通信システム全体でのデータスループットを更に向上させることが可能になる。ただし、複合フレームＩＩを送受信するにあたっては、通信エラーの発生確率を低減させるうえから、当該複合フレームＩＩのペイロードに含まれている複数のデータリンク層パケットそれぞれの送信先の通信端末と管理端末との通信周波数を同一にすることが好ましい。また、複合フレームＩＩは、複合フレームＩを送受信するときよりも通信環境が更に良好であるときに送受信することが好ましい。
【００５３】
図５は、上述した構成を有する管理端末１００または通信端末２００Ａ，２００Ｂにおける通信帯域判断部３３，１３３およびフレーム形成部３９，１３９での処理の一例を概略的に示すフローチャートである。
【００５４】
同図に示す例において、ステップＳ１１は、通信帯域判断部３３，１３３が通信帯域に余裕があるか否かを判断するステップであり、この判断は、管理端末１００に接続している通信端末の数に基づいて行われる。通信帯域に余裕があると判断されるとステップＳ１２へ進み、余裕がないと判断されるとステップＳ１３に進む。
【００５５】
ステップＳ１２は標準フレームを形成するステップであり、ここで形成された標準フレームは、後述のステップＳ１７で送受信部２０，１２０に転送される。また、ステップＳ１３は通信環境の良否を判断するステップであり、通信環境が良好ではないと判断されたときには上記のステップＳ１２に進む。一方、通信環境が良好であると判断されたときには、ステップＳ１４に進む。
【００５６】
ステップＳ１４は、通信環境が更に良好であるか否かを判断するステップである。このステップＳ１４で通信環境が更に良好であるとはいえないと判断されたときには、ステップＳ１５に進んで前述の複合フレームＩを形成する。この複合フレームＩは、後述のステップＳ１７で送受信部２０，１２０に転送される。
【００５７】
また、ステップＳ１４で通信環境が更に良好であると判断されたときには、ステップＳ１６に進んで前述の複合フレームＩＩを形成する。この複合フレームＩＩは、ステップＳ１７で送受信部２０，１２０に転送される。
【００５８】
ステップＳ１７は、ステップＳ１２で形成した標準フレーム、ステップＳ１５で形成した複合フレームＩ、またはステップＳ１６で形成した複合フレームＩＩを送受信部２０または１２０に転送するステップである。フレーム形成部３９、１３９から送受信部２０，１２０に転送された標準フレーム、複合フレームＩ、または複合フレームＩＩは、この送受信部２０，１２０からアンテナ１０，１１０を介して送信される。実際にデータを伝送するにあたっては、通信環境が良好でないときには標準フレームのみが使用され、通信環境が良好であるときには、多くの場合、標準フレームと複合フレームＩとが併用される。そして、通信環境が更に良好であるときには、標準フレームと複合フレームＩと複合フレームＩＩとが併用される。
【００５９】
図６は、通信環境が良好でないときに通信端末２００Ａ，２００Ｂから管理端末１００へデータを伝送する際に行われる通信手順の一例を示す概略図である。
【００６０】
同図に示すように、通信端末２００Ａから管理端末１００へのデータの伝送は、通信端末２００Ａと管理端末１００との接続が確立した後、通信端末２００Ａがデータ送信フレームＦｄｓ1を管理端末１００に送信することによって行われる。データ送信フレームＦｄｓ1を受信した管理端末１００は、通信端末２００Ａに応答フレームＦａｃ1を送信する。通信端末２００Ａは、応答フレームＦａｃ1を受信すると、管理端末１００との接続を断つ。
【００６１】
認証や確認等が必要な場合の管理端末１００と通信端末２００Ａとの接続の確立は、例えば、図５に示すように管理端末１００が通信端末２００Ａに認証や確認等に必要な制御フレームＦｃ1を送信し、この制御フレームＦｃ1に対する応答フレームＦｒｐ1を通信端末２００Ａが管理端末１００に送信し、さらに、応答フレームＦｒｐ1を受信した管理端末１００が通信端末２００Ａにデータ要求フレームＦｄｒ1を送信することによってなされる。制御フレームＦｃ1と応答フレームＦｒｐ1との交換は図６においては１回であるが、２回以上の必要回数行うようにしてもよい。このフレーム交換を行う過程で、管理端末１００および通信端末２００Ａは、それぞれ、受信したフレーム（物理層フレーム）に基づいて通信環境を判断することができる。
【００６２】
また、認証や確認等が必要でない場合の管理端末１００と通信端末２００Ａとの接続の確立は、例えば、管理端末１００が定期的に発しているビーコンを受信した通信端末２００Ａが接続要求フレームを管理端末１００に送信し、この接続要求フレームを受信した管理端末１００が通信端末２００Ａにデータ要求フレームＦｄｒ1を送信することによってなされる。これらのフレーム交換を行う過程で、管理端末１００および通信端末２００Ａは、それぞれ、受信したフレーム（物理層フレーム）に基づいて通信環境を判断することができる。
【００６３】
通信環境が良好でないときの通信端末２００Ｂから管理端末１００へのデータの伝送も、上記と同じ通信手順で行われる。図６においては、管理端末１００と通信端末２００Ｂとの間で送受信される各フレームの参照符号として、管理端末１００と通信端末２００Ａとの間で送受信されるフレームそれぞれに付した参照符号の数値部分を「１」から「２」に変更した参照符号を付してある。
【００６４】
通信端末２００Ａ，２００Ｂのいずれから管理端末１００にデータを伝送する場合でも、通信環境が良好でないときに送受信される物理層フレームは全て標準フレーム、すなわち、１つのパケット（データリンク層パケット）によってペイロードが形成されているフレームである。このような標準フレームの送受信によるデータの伝送は、パケット通信によってデータの伝送を行う無線通信システムにおいて一般的に行われている。
【００６５】
これに対して通信環境が良好であるときには、管理端末１００と通信端末２００Ａ，２００Ｂとは、前述のようにそれぞれ複合フレームを形成し、この複合フレームを送受信することによってデータの伝送を行う。以下、通信環境が良好であるときに複合フレームと標準フレームとを併用してデータを伝送する際の通信手順について、図７および図８を参照して説明する。
【００６６】
図７は、複合フレームＩと標準フレームとを併用することによって図６に示した通信手順を簡略化した通信手順の一例を示す概略図である。
【００６７】
図示のように、通信端末２００Ａから管理端末１００へのデータの伝送は、管理端末１００から通信端末２００Ａに複合フレームＣＦ1を送信し、この複合フレームＣＦ1を受信した通信端末２００Ａが管理端末１００に複合フレームＣＦ2を送信することによって行われる。複合フレームＣＦ2を受信した管理端末１００は、標準フレームである応答フレームＦａｃ1を通信端末２００Ａに送信する。通信端末２００Ａは、応答フレームＦａｃ1を受信すると、管理端末１００との接続を断つ。
【００６８】
ここで、上記の複合フレームＣＦ1は、図６に示した制御フレームＦｃ1でのペイロード（データリンク層パケット）と、図６に示したデータ要求フレームＦｄｒ1でのペイロード（データリンク層パケット）とをペイロードとする複合フレームＩである。また、複合フレームＣＦ2は、図６に示した応答フレームＦｒｐ1でのペイロード（データリンク層パケット）と、図６に示したデータ送信フレームＦｄｓ1でのペイロード（データリンク層パケット）とをペイロードとする複合フレームＩである。
【００６９】
一方、通信端末２００Ｂから管理端末１００へのデータの伝送は、同図に示すように、通信端末２００Ａから管理端末１００へのデータの伝送と同じ通信手順で行われる。図６に示す複合フレームＣＦ5は、図６に示した制御フレームＦｃ2でのペイロード（データリンク層パケット）と、図６に示したデータ要求フレームＦｄｒ2でのペイロード（データリンク層パケット）とをペイロードとする複合フレームＩである。また、複合フレームＣＦ6は、図６に示した応答フレームＦｒｐ2でのペイロード（データリンク層パケット）と、図６に示したデータ送信フレームＦｄｓ2でのペイロード（データリンク層パケット）とをペイロードとする複合フレームＩである。複合フレームＣＦ6を受信した管理端末１００は、図６に示した通信手順におけるのと同様に、標準フレームである応答フレームＦａｃ2を通信端末２００Ｂに送信する。通信端末２００Ｂは、応答フレームＦａｃ2を受信すると、管理端末１００との接続を断つ。
【００７０】
図８は、複合フレームＩ、複合フレームＩＩ、および標準フレームを併用することによって図６に示した通信手順を更に簡略化した通信手順の一例を示す概略図である。
【００７１】
図示のように、通信端末２００Ａから管理端末１００へのデータの伝送は、図７に示した手順におけるのと同様に、管理端末１００から通信端末２００Ａに複合フレームＣＦ1を送信した後に、この複合フレームＣＦ1を受信した通信端末２００Ａが管理端末１００に複合フレームＣＦ2を送信することによって行われる。そして、複合フレームＣＦ2を受信した管理端末１００は、その後に複合フレームＣＦ10を通信端末２００Ａおよび通信端末２００Ｂに送信する。
【００７２】
ここで、複合フレームＣＦ10は、図６に示した応答フレームＦａｃ1でのペイロードと、同図に示した制御フレームＦｃ2でのペイロードと、同図に示したデータ要求フレームＦｄｒ2でのペイロードとをペイロードとする複合フレームＩＩである。すなわち、複合フレームＣＦ10は、３つのデータリンク層パケットをペイロードとするものである。これら３つのデータリンク層パケットのうちの１つは通信端末２００Ａに送信されるものであり、残りの２つは通信端末２００Ｂに送信されるものである。
【００７３】
複合フレームＣＦ10を受信した通信端末２００Ａは、管理端末１００との接続を断ち、複合フレームＣＦ10を受信した通信端末２００Ｂは、図６に示した通信手順におけるのと同様に複合フレームＣＦ6を管理端末１００に送信する。通信端末２００Ｂから複合フレームＣＦ6を受信した管理端末１００は、図６に示した通信手順におけるのと同様に、標準フレームの１つである応答フレームＦａｃ2を通信端末２００Ｂに送信する。通信端末２００Ｂは、応答フレームＦａｃ2を受信すると、管理端末１００との接続を断つ。
【００７４】
なお、図８においては図示を省略しているが、管理端末１００から通信端末２００Ａ，２００Ｂへの複合フレームＣＦ10の送信に先立って、管理端末１００と通信端末２００Ｂとの間で認証や確認等のための物理層フレームの交換が行われて、通信環境が良好であるとの判断がなされている。そして、管理端末１００と通信端末２００Ｂとの通信速度は、管理端末１００と通信端末２００Ａとの通信速度と同一の速度に設定されている。
【００７５】
図８に示した通信手順によれば、図６に示した通信手順で通信端末２００Ａ，２００Ｂから管理端末１００にデータを伝送する場合に比べて、ガードインターバルを省略することが可能になる。また、管理端末１００と通信端末２００Ｂとの通信速度、および管理端末１００と通信端末２００Ａとの通信速度が同一の速度に設定されているので、無線通信システム２２０（図１参照）全体でのデータスループットの維持、およびリアルタイム通信を行う際の時間管理がそれぞれ容易になる。
【００７６】
以上、説明したようにして管理端末１００と通信端末２００Ａ，２００Ｂとの間の通信環境の良否に応じて物理層フレームの構成を変化させると、通信環境が良好でないときには通信エラーによる伝送効率の低下を抑え易く、通信環境が良好なときにはユーザーデータ（パケットボディ）の伝送効率を高め易くなるので、無線通信システム２２０（図１参照）全体でのデータスループットを容易に向上させることができる。
【００７７】
なお、図１に示した無線通信システム２２０での通信端末の総数は２であるが、通信端末の総数は３以上の所望数にすることもできる。上述のように通信環境に応じて物理層フレームの構成を変化させることは、通信端末の数が多くて通信帯域に余裕がないときに無線通信システム全体でのデータスループットを向上させるうえで特に効果的である。このようにして無線通信システム全体でのデータスループットを向上させると、収容端末数を多くしても、通信品質の低下を抑えつつ大容量データをリアルタイムで伝送することが容易になる。一方、通信帯域に余裕があるときには、通信環境の良否に拘わらず標準パケットのみによって送受信しても、システム全体でのデータスループットを高く保つことができる。
【００７８】
実際に無線通信システム２２０を構成するにあたってどのような管理端末１００および通信端末２００Ａ，２００Ｂを用いるかは、目的とする無線通信システム２２０に求められる機能や性能等に応じて適宜選定可能である。以下に、管理端末１００として用いることができるルータ、および通信端末２００Ａ，２００Ｂとして用いることができる携帯電話それぞれの構成の一例を、図面を参照して説明する。
【００７９】
図９は、図１に示した管理端末１００として用いることができるルータの一例をその前面からみた外観斜視図であり、図１０は、図９に示したルータをその背面からみた外観斜視図である。これらの図９および図１０において、４００はルータであり、３００はルータ４００の筐体である。
【００８０】
図９に示すように、筐体３００の前面には、発光ダイオード（ＬＥＤ；Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子３８５ａを所定個組み合わせることによって構成された表示部３８５が設けられている。また、図１０に示すように、筐体３００の背面には、ＲＪ４５等からなるＬＡＮ用モジュラージャック３７２、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック３７４、および直流（ＤＣ）電源用コネクタ３９０が設けられている。ＬＡＮ用モジュラージャック３７２には、必要に応じてＬＡＮ用ケーブルのモジュラープラグ（図示せず。）が接続され、ＷＡＮ用モジュラージャック３７４には、必要に応じてＷＡＮ用のモジュラープラグ（図示せず。）が接続される。また、ＤＣ電源用コネクタ３９０には、平行ケーブル等の電力線４１０が接続される。
【００８１】
図１１は、図９および図１０に示したルータ４００の内部構成を概略的に示すブロック図である。図１１において、３２０は送受信部、３４０はデータ変換部、３６０は中央演算制御部、３７０は記憶部、３８０は有線ＬＡＮまたは有線ＷＡＮと接続するためのインターフェースとして機能する入出力部である。
【００８２】
図１１に示すように、ルータ４００は、同図中に実線で示す筐体３００内に収容された回路モジュール３０５を有している。この回路モジュール３０５には、（１）送受信部３２０を構成するアンテナ切替えスイッチ３１２および無線基板３１５、（２）データ変換部３４０、（３）中央演算制御部３６０が搭載されたメインＩＣ３６２、（４）記憶部３７０を構成するシンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）３６５およびフラッシュＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ）３６７、ならびに、（４）入出力部３８０の一部が実装されている。
【００８３】
送受信部３２０を構成している上記の無線基板３１５は、送受信切替えスイッチ３１５ａと、受信信号を増幅する低ノイズアンプ３１５ｂと、送信信号を増幅するパワーアンプ３１５ｃと、無線信号への変調および無線信号からの復調を行うＲＦ（無線周波数）変復調器３１５ｄとを有している。送受信切替えスイッチ３１５ａにはアンテナ切替えスイッチ３１２が接続されており、このアンテナ切替えスイッチ３１２には２つの内部アンテナ３１０ａ，３１０ｂが接続されている。また、無線基板３１５には、クロック信号を供給する第１の発振器３８２が接続されている。
【００８４】
データ変換部３４０は、図２に示したデータ変換部４０として機能するものであり、このデータ変換部３４０は無線ＬＡＮコントローラ３４０ａからなる。無線ＬＡＮコントローラ３４０ａは、ＭＡＣブロックを制御するＭＡＣブロック３３０ａと、物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）を制御するＰＨＹブロック３３０ｂとを有している。ＭＡＣブロック３３０ａは後述するＰＣＩユニット３５７に接続され、ＰＨＹブロック３３０ｂはＭＡＣブロック３３０ａに接続されている。ＰＨＹブロック３３０ｂは、送受信部３２０を構成している無線周波数変復調器３１５ｄにも接続されている。
【００８５】
中央演算制御部３６０は、中央演算処理装置（ＣＰＵ；Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）３５１と、バス上でのデータの流れを制御するバスコントロールユニット（ＢＣＵ；Ｂｕｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３５３と、ＭＡＣブロックを制御する２つのＭＡＣブロック３５５ａ，３５５ｂと、ＰＣＩ（Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ）バスを制御するＰＣＩユニット３５７と、メインバス３５９ａと、ローカルバス３５９ｂとを有しており、これらはメインＩＣ３６２に搭載されている。
【００８６】
ＣＰＵ３５１、バスコントロールユニット３５３、各ＭＡＣブロック３５５ａ，３５５ｂ、およびＰＣＩユニット３５７は、いずれも、ローカルバス３５９ｂに接続されている。また、ＣＰＵ３５１およびバスコントロールユニット３５３は、メインバス３５９ａを介して、記憶部３７０（シンクロナスＤＲＡＭ３６５およびフラッシュＲＯＭ３６７）に接続されている。さらに、各ＭＡＣブロック３５５ａ，３５５ｂは、後述する入出力部３８０での物理層ＩＣに接続されており、ＰＣＩユニット３５７はデータ変換部３４０（無線ＬＡＮコントローラ３４０ａ）のＭＡＣブロック３３０ａにも接続されている。
【００８７】
入出力部３８０は、必要に応じてＬＡＮまたはＷＡＮを介してデータの入出力を行うものであり、ＬＡＮ用モジュラージャック３７２、このＬＡＮ用モジュラージャック３７２に接続されて物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）を制御するＰＨＹ（第１の物理層）・ＩＣ３７６ａ、ＷＡＮ用モジュラージャック３７４、および、このＷＡＮ用モジュラージャック３７４に接続されて物理層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｌａｙｅｒ）を制御するＰＨＹ（第２の物理層）・ＩＣ３７６ｂを有している。第１の物理層ＩＣ３７６ａおよび第２の物理層ＩＣ３７６ｂは、それぞれ、回路モジュール３０５を構成している。
【００８８】
そして、回路モジュール３０５には、前述した表示部３８５を構成している発光素子３８５ａ、中央演算制御部３６０にクロック信号を供給する第２の発振器３８７、および中央演算制御部３６０に初期化信号を供給するリセットＩＣ３８９、および、ＤＣ電源用コネクタ３９０を介して供給される直流電圧を所定の高さの直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換器３９５も実装されている。発光素子３８５ａ、第２の発振器３８７、およびリセットＩＣ３８９は、それぞれローカルバス３５９ｂに接続されており、ＤＣ−ＤＣ変換器３９５は、回路モジュール３０５中の種々の素子に直流電圧を供給する。
【００８９】
このような構成を有するルータ４００は、図２に示した送受信部２０に相当する送受信部３２０、同図に示したデータ変換部４０に相当するデータ変換部３４０、同図に示した中央演算制御部６０に相当する中央演算制御部３６０、同図に示した記憶部７０に相当する記憶部３７０、および同図に示した入出力部８０に相当する入出力部３８０を有している。また、送受信部３２０、データ変換部３４０中のＭＡＣブロック３３０ａ、および中央演算制御部３６０は、本発明でいう送信制御部を構成している。したがって、ルータ４００は、図１に示した管理端末１００として使用することができる。
【００９０】
図１２は、図１に示した通信端末２００Ａまたは２００Ｂとして用いることができる携帯電話の一例を概略的に示す斜視図である。図１２において、５００は筐体であり、５１０ａは送受信部を構成する外部アンテナである。また、５７１ａは入出力部を構成する送話器での送話口、５７２ａは入出力部を構成する受話器での受話口、５７３は複数のボタンスイッチによって形成されて入出力部を構成するキーマトリックス、５７４は入出力部を構成する表示装置である。そして６００は、これら筐体５００、外部アンテナ５１０ａ、送話口５７１ａ、受話口５７２ａ、キーマトリックス５７３、および表示装置５７４を備えた携帯電話である。なお、表示装置５７４は、液晶表示装置や有機エレクトロルミネセンス表示装置等によって構成されて、キーマトリックス５７３で入力した情報や受信した情報等を表示する。
【００９１】
図１３は、図１２に示した携帯電話６００の内部構成を概略的に示すブロック図である。図１３において、５２０は送受信部、５４０はデータ変換部、５６０ａは中央演算制御部として機能する中央演算処理装置（ＣＰＵ）、５７０は記憶部である。
【００９２】
同図に示すように、携帯電話６００は、図１３中に実線で示す筐体５００内に収容された回路モジュール５０５を有している。この回路モジュール５０５には、（１）送受信部５２０を構成するアンテナ切替えスイッチ５１２および無線基板５１５、（２）データ変換部５４０および中央演算制御部５６０ａが搭載されたベースバンドＩＣ（ＩＣ；Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）５６２、（３）記憶部５７０を構成するシンクロナスＤＲＡＭ（ＳＤＲＡＭ）５６５およびフラッシュＲＯＭ（Ｆｌａｓｈ  ＲＯＭ）５６７、（４）入出力部を構成するキーマトリックス５７３および表示装置５７４、ならびに、（５）電源回路部５９０が実装されている。
【００９３】
上記の無線基板５１５は、送受信切替えスイッチ５１５ａと、受信信号を増幅する低ノイズアンプ５１５ｂと、送信信号を増幅するパワーアンプ５１５ｃと、無線信号への変調および無線信号からの復調を行うＲＦ（無線周波数）変復調器５１５ｄとを有している。送受信切替えスイッチ５１５ａには上記のアンテナ切替えスイッチ５１２が接続されており、このアンテナ切替えスイッチ５１２には外部アンテナ５１０ａおよび内部アンテナ５１０ｂが接続されている。また、無線基板５１５には、クロック信号を供給する第１の発振器５９２が接続されている。
【００９４】
ベースバンドＩＣ５６２には、音声処理を行うＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ブロック５３０ａと、無線通信システムでのＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層を制御する無線ＭＡＣブロック５３０ｂとを有するデータ変換部５４０が搭載され、さらに、中央演算制御部として機能する中央演算処理装置５６０ａも搭載されている。データ変換部５４０における上記の無線ＭＡＣブロック５３０ｂは、図３に示したビーコンフレーム判定部１３１、通信帯域判断部１３３、通信環境判断部１３５、フレーム処理部１３７、およびフレーム形成部１３９としての役割をなす。
【００９５】
ＶｏＩＰブロック５３０ａおよび中央演算処理装置５６０ａは、ローカルバス５５２を介して、送話器５７１からの信号を増幅する第１アンプ５７６、および受話器５７２への信号を増幅する第２アンプ５７７にそれぞれ接続されている。また、ＶｏＩＰブロック５３０ａ、無線ＭＡＣブロック５３０ｂ、および中央演算処理装置５６０ａは、メインバス５５４を介して、シンクロナスＤＲＡＭ５６５、およびフラッシュＲＯＭ５６７に接続されている。ローカルバス５５２には、液晶ディスプレイなどの表示装置５７４の電源を制御する電源制御ＩＣ５７８も接続されている。
【００９６】
電源回路部５９０は、電池５８１と、電池５８１からの直流（ＤＣ）電圧を所定の直流電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換器５８３と、表示装置５７４用の電源昇圧回路５８５とを有している。ＤＣ−ＤＣ変換器５８３はダイオード５８７を介して電池５８１に接続されており、電源昇圧回路５８５は電池５８１に直接接続されている。ＤＣ−ＤＣ変換器５６３は、前述したローカルバス５５２を介して、中央演算処理装置５６０ａおよびＶｏＩＰブロック５３０ａに接続されており、電源昇圧回路５８５は、図示しないローカルバスを介して、表示装置５７４の電源を制御する電源制御ＩＣ５７８に接続されている。
【００９７】
また、電池５８１には、ベースバンドＩＣ５６２に初期化信号を出力するリセットＩＣ５９４も接続されており、このリセットＩＣ５９４は、ローカルバス５５２を介して、中央演算処理装置５６０ａおよびＶｏＩＰブロック５３０ａに接続されている。
【００９８】
前述したアンテナ切替えスイッチ５１２、無線基板５１５（ＲＦ変復調器５１５ｄ）、キーマトリックス５７３、表示装置５７４、および電源回路部５９０はベースバンドＩＣ５６２に接続されており、このベースバンドＩＣ５６２には、当該ベースバンドＩＣ５６２にクロック信号を供給する第２の発振器５９６も接続されている。
【００９９】
このような構成を有する携帯電話６００は、図３に示した送受信部１２０に相当する送受信部５２０、同図に示したデータ変換部１４０に相当するデータ変換部５４０、同図に示した中央演算制御部１６０に相当する中央演算処理装置５６０ｂ、同図に示した記憶部１７０に相当する記憶部５７０を有している。また、送受信部５２０、データ変換部５４０中の無線ＭＡＣブロック５３０ｂ、および中央演算処理装置５６０ａは、本発明でいう送信制御部を構成している。したがって、携帯電話６００は、図１に示した通信端末２００Ａまたは２００Ｂとして使用することができる。なお、図１３に示した送話器５７１、受話器５７２、キーマトリックス５７３、および表示装置５７４は入出力部を構成しており、この入出力部は、図３に示した入出力部１８０に相当する。
【０１００】
（実施の形態２）
本形態では、受信した物理層フレームの電波強度（ＲＳＳＩ；Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）に基づいて通信環境の良否を判断し、この判断結果に応じて、送受信する物理層フレームの構成を変化させる。管理端末１００および通信端末２００Ａ，２００Ｂそれぞれでの通信環境の良否の判断は、例えば、受信した物理層フレームの電波強度と通信エラー率との関係を予め実験的に求めて基準値を定め、この基準値と実際の電波強度（ＲＳＳＩ）との大小関係を比較することで行われる。
【０１０１】
図１４は、受信した物理層フレームの電波強度（ＲＳＳＩ）に基づいて通信環境の良否を判断し、この判断結果に従って標準フレームまたは複合フレームを形成して送信する際の処理の一例を概略的に示すフローチャートである。同図に示す手順は、図５との対比から明らかなように、図５に示したステップＳ１３が新たなステップＳ１３ａに変更され、図５に示したステップＳ１４が新たなステップＳ１４ａに変更されているという点を除いて、図５に示した手順と同じである。ステップＳ１３ａおよびステップＳ１４ａをそれぞれ除いた各ステップについては、図５で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０２】
図１４に示したステップＳ１３ａでは、受信した物理層フレームの電波強度（ＲＳＳＩ）と予め定めた第１の基準値とを比較し、ＲＳＳＩが第１の基準値より小さいとき、すなわち通信環境が良好でないときには、図５に示した処理におけるのと同様にステップＳ１２へ進み、ここで標準フレームを形成する。また、ＲＳＳＩが第１の基準値以上であるとき、すなわち通信環境が良好であるときには、ステップＳ１４ａ進む。
【０１０３】
ステップＳ１４ａでは、第１の基準値よりも更に大きな値を有する第２の基準値とＲＳＳＩとを比較し、受信エラーレートが第２の基準値より小さいとき、すなわち通信環境が更に良好であるとはいえないときには、図５に示した処理におけるのと同様にステップＳ１５へ進み、ここで複合フレームＩを形成する。また、ＲＳＳＩが第２の基準値以上であるとき、すなわち通信環境が更に良好であるときには、図５に示した処理におけるのと同様にステップＳ１６へ進み、ここで複合フレームＩＩを形成する。
【０１０４】
このようにして通信環境の良否を判断し、その結果に基づいて標準フレームまたは複合フレームを送受信することにより、通信環境が良好でないときには通信エラーによる伝送効率の低下を抑え易くなり、通信環境が良好なときにはユーザーデータ（パケットボディ）の伝送効率を高め易くなる。結果として、無線通信システム全体でのデータスループットを向上させることが容易になる。
【０１０５】
（実施の形態３）
上述した実施の形態２では、受信した物理層フレームの電波強度（ＲＳＳＩ）に基づいて通信環境の良否を判断したが、本発明の無線通信システムおよび無線通信用機器での通信環境の良否の判断は、受信した物理層フレームについてのエラー情報、例えば受信エラーレートや受信エラー数に基づいて行うこともできる。
【０１０６】
図１５は、受信した物理層フレームでのエラー情報に基づいて通信環境の良否を判断し、この判断結果に従って標準フレームまたは複合フレームを形成して送信する際の処理の一例を概略的に示すフローチャートである。同図に示す手順は、図５との対比から明らかなように、図５に示したステップＳ１３が新たなステップＳ１３ｂに変更され、図５に示したステップＳ１４が新たなステップＳ１４ｂに変更されているという点を除いて、図５に示した手順と同じである。ステップＳ１３ｂおよびステップＳ１４ｂをそれぞれ除いた各ステップについては、図５で用いた参照符号と同じ参照符号を付してその説明を省略する。
【０１０７】
図１５に示したステップＳ１３ｂは、受信した物理層フレームでの受信エラーレートと予め定めた第１の基準値とを比較し、受信エラーレートが第１の基準値より大きいとき、すなわち通信環境が良好でないときには、図５に示した処理におけるのと同様にステップＳ１２へ進み、ここで標準フレームを形成する。また、受信エラーレートが第１の基準値以下であるとき、すなわち通信環境が良好であるときには、ステップＳ１４ｂへ進む。
【０１０８】
ステップＳ１４ｂでは、第１の基準値よりも更に小さな値を有する第２の基準値と受信エラーレートとを比較し、受信エラーレートが第２の基準値より大きいとき、すなわち通信環境が更に良好であるとはいえないときには、図５に示した処理におけるのと同様にステップＳ１５へ進み、ここで複合フレームＩを形成する。また、受信エラーレートが第２の基準値以下であるとき、すなわち通信環境が更に良好であるときには、図５に示した処理におけるのと同様にステップＳ１６へ進み、ここで複合フレームＩＩを形成する。
【０１０９】
このようにして通信環境の良否を判断し、その結果に基づいて標準フレームまたは複合フレームを送受信することによっても、通信環境が良好でないときには通信エラーによる伝送効率の低下を抑え易くなり、通信環境が良好なときにはユーザーデータ（パケットボディ）の伝送効率を高め易くなる。結果として、無線通信システム全体でのデータスループットを向上させることが容易になる。
【０１１０】
以上、３つの形態を挙げて本発明を具体的に説明したが、本発明は上述した２つの形態に限定されるものではなく、種々の変形、修飾、組合せなどが可能である。例えば、通信環境の良否は受信した物理層フレームの受信強度または受信エラーレートに基づいて判断する以外にも、受信した物理層フレームでのエラー数等、他の管理情報に基づいて判断することが可能である。また、本発明の無線通信システムの用途は特に限定されるものではなく、例えば家庭内でパッケージメディア（ＣＤ等）等のデータを伝送するためのシステム、あるいはリアルタイム通信（データ通信やデジタル放送等）を行うためのシステム、更には双方向性リアルタイム通信（電話等）を行うためのシステム等として利用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明では、システム全体でのスループットを向上させ易い管理端末、通信端末および無線通信システムを得ることが出来、無線通信システムやリアルタイム通信に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の無線通信システムの一例を示すブロック図
【図２】図１に示した管理端末の一例を概略的に示す機能ブロック図
【図３】図１に示した通信端末の一例を概略的に示す機能ブロック図
【図４】本発明でいう「標準フレーム」の構成と「複合フレーム」の構成との関係を説明するための概念図
【図５】図２または図３に示した通信環境判断部およびフレーム形成部での処理の一例を概略的に示すフローチャート
【図６】通信環境が良好でないときに図１に示した通信端末から管理端末へデータを伝送する際に行われる通信手順の一例を示す概略図
【図７】通信環境が良好であるときに複合フレームＩと標準フレームとを併用することによって図６に示した通信手順を簡略化した通信手順の一例を示す概略図
【図８】通信環境が更に良好であるときに複合フレームＩ、複合フレームＩＩ、および標準フレームを併用することによって図６に示した通信手順を更に簡略化した通信手順の一例を示す概略図
【図９】図１に示した管理端末として用いることができるルータの一例をその前面からみた外観斜視図
【図１０】図９に示したルータをその背面からみた外観斜視図
【図１１】図９および図１０に示したルータの内部構成を概略的に示すブロック図
【図１２】図１に示した通信端末として用いることができる携帯電話の一例を概略的に示す斜視図
【図１３】図１２に示した携帯電話の内部構成を概略的に示すブロック図
【図１４】受信した物理層フレームの電波強度に基づいて通信環境の良否を判断し、この判断結果に従って標準フレームまたは複合フレームを形成して送信する際の処理の一例を概略的に示すフローチャート
【図１５】受信した物理層フレームでのエラー情報に基づいて通信環境の良否を判断し、この判断結果に従って標準フレームまたは複合フレームを形成して送信する際の処理の一例を概略的に示すフローチャート
【図１６】従来の無線伝送方法におけるフレーム構成の例を示す概念図
【符号の説明】
【０１１３】
３５，１３５    通信環境判断部
３９，１３９    フレーム形成部
１００    管理端末
２００Ａ，２００Ｂ    通信端末
２２０    無線通信システム
２４８，２５８    標準フレームのペイロード
２５０，２６０    標準フレーム
２６８    複合フレームのペイロード
２７０    複合フレーム
４００    ルータ
６００    携帯電話
【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】
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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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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