(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの通信装置から他の通信装置にデータ送信の許可を通知するために送信された送信許可応答が示す前記１つの通信装置と前記他の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する推定ステップと、
前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで、データ送信の許可を要求する送信許可要求を送信する送信ステップと
を有し、
前記送信ステップにおいて、前記終了時刻に至るごとに送信許可要求を送信すべきか否かを、所定の数値範囲において発生させた乱数と所定値との比較に基づいて決定する、
通信制御方法。
【請求項２】
１つの通信装置から他の通信装置にデータ送信の許可を通知するために送信された送信許可応答が示す前記１つの通信装置と前記他の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する推定ステップと、
前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで、データ送信の許可を要求する送信許可要求を送信する送信ステップと
を有し、
前記送信ステップにおいて、前記終了時刻に至るごとに送信許可要求を送信すべきか否かを、前記データ送受信シーケンスの終了時刻に至った回数がデータ送信すべき回数に該当するか否かに基づいて決定する、
通信制御方法。
【請求項３】
前記送信ステップにおいて、前記終了時刻に至ったタイミングで前記送信許可要求を送信する
請求項１又は２に記載の通信制御方法。
【請求項４】
第１通信装置及び第２通信装置を含む複数の通信装置を備える通信システムであって、
前記第１通信装置は、
データ送信の許可を要求する送信許可要求の送信元の通信装置に対して、前記送信許可要求の送信元の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間を含む送信許可応答を送信する送信許可応答送信部を備え、
前記第２通信装置は、
通信システムにおけるいずれかの通信装置が送信した送信許可応答が示す通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する終了時刻推定部と、
前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで送信許可要求を送信する送信許可要求送信制御部とを備え、
前記送信許可要求送信制御部は、前記終了時刻に至るごとに送信許可要求を送信すべきか否かを、所定の数値範囲において発生させた乱数と所定値との比較に基づいて決定する、
通信システム。
【請求項５】
第１通信装置及び第２通信装置を含む複数の通信装置を備える通信システムであって、
前記第１通信装置は、
データ送信の許可を要求する送信許可要求の送信元の通信装置に対して、前記送信許可要求の送信元の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間を含む送信許可応答を送信する送信許可応答送信部を備え、
前記第２通信装置は、
通信システムにおけるいずれかの通信装置が送信した送信許可応答が示す通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する終了時刻推定部と、
前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで送信許可要求を送信する送信許可要求送信制御部とを備え、
前記送信許可要求送信制御部は、前記終了時刻に至るごとに送信許可要求を送信すべきか否かを、前記データ送受信シーケンスの終了時刻に至った回数がデータ送信すべき回数に該当するか否かに基づいて決定する、
通信システム。
【請求項６】
１つの通信装置が他の通信装置にデータ送信の許可を通知するために送信した送信許可応答が示す前記１つの通信装置と他の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する終了時刻推定部と、
前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで、データ送信の許可を要求する送信許可要求を送信する送信許可要求送信制御部と
を備え、
前記送信許可要求送信制御部は、前記終了時刻に至るごとに送信許可要求を送信すべきか否かを、所定の数値範囲において発生させた乱数と所定値との比較に基づいて決定する、
通信装置。
【請求項７】
１つの通信装置が他の通信装置にデータ送信の許可を通知するために送信した送信許可応答が示す前記１つの通信装置と他の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する終了時刻推定部と、
前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで、データ送信の許可を要求する送信許可要求を送信する送信許可要求送信制御部と
を備え、
前記送信許可要求送信制御部は、前記終了時刻に至るごとに送信許可要求を送信すべきか否かを、前記データ送受信シーケンスの終了時刻に至った回数がデータ送信すべき回数に該当するか否かに基づいて決定する、
通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信制御方法、通信システム及び通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）に関連する無線通信規格であるＩＥＥＥ８０２．１１が広く普及している。ＩＥＥＥ８０２．１１では、アクセス制御としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）が採用される（例えば、非特許文献１参照）。
ＣＳＭＡ／ＣＡに対応する通信装置は、データの送信を行うにあたり、通信に使用したい対象のチャネルの帯域についてキャリアセンスを行う。
具体的に、通信装置は、対象のチャネルにおける電波強度を測定する。通信装置は、測定された電波強度が予め定められた閾値以上であれば他の通信装置によって対象のチャネルが占有されており、使用できないと判定する。一方、測定された電波強度が閾値未満であれば、通信装置は、他の通信装置によって対象のチャネルが使用されておらず、使用可能であると判定する。
通信装置は、対象のチャネルが使用可能であると判定した場合は、ランダムに決定したバックオフ時間を待機した後にデータを送信する。
このように、ＣＳＭＡ／ＣＡのもとでは、通信装置は、キャリアセンスとランダムなバックオフ時間による待機後にデータの送信を行うことで、他の通信装置から送信されるデータとの衝突を回避し、複数の端末による同一チャネルの利用を可能としている。
【０００３】
また、ＣＳＭＡ／ＣＡのもとではＲＴＳ／ＣＴＳ（Request to Send/Clear to Send）方式が知られている。ＲＴＳはデータ送信の許可を要求するパケットであり、ＣＴＳはＲＴＳに応答してデータ送信の許可を通知するパケットである。
データを送信しようとする通信装置は、キャリアセンスの実行とランダムなバックオフ時間による待機の後、データ送信先の通信装置にＲＴＳを送信する。データ送信先の通信装置は、ＲＴＳの受信に応答して、ＣＴＳを返送する。
ＲＴＳとＣＴＳには、データ送受信シーケンスが完了するまでの時間を示す情報が格納されている。そのうえで、ＣＴＳは、ＲＴＳの送信元の通信装置以外の通信装置も受信できる。即ち、ＣＴＳの送信により、通信相手以外の他の通信装置に対して、データ送受信シーケンスに要する時間を通知することができる。他の通信装置は、ＣＴＳの受信に応じて、データ送信を待機する。そして、ＲＴＳとＣＴＳを送受信した通信装置は、上記のように他の通信装置がデータ送信を待機している状態のもとで、データの送受信と、データ送受信に応じたＡＣＫの送受信とを含むデータ送受信シーケンスを実行する。このようにして、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式では、ＲＴＳ、ＣＴＳの送受信により他の通信装置のデータ送信を抑制し、衝突回避を図るようにされている。
一般的にＲＴＳ、ＣＴＳは、データパケットより短く、仮に衝突が起きた場合でも衝突における無線リソースの消費を可能な限り低減することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】IEEE Standard for Information technology-Telecommunications and information exchange between systems-Local and metropolitan area networks-Specific requirements: Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC)and Physical Layer (PHY) Specifications
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、例えばＣＳＭＡ／ＣＡに対応するキャリアセンス機能を有する通信装置と、ＣＳＭＡ／ＣＡに非対応であってキャリアセンス機能を有さない通信装置とを共存させた無線通信システムを運用させたい場合がある。
無線通信システムにおいてＣＳＭＡ／ＣＡに対応する通信装置は、キャリアセンスを行ってチャネルを使用可能であると判断した場合にＲＴＳを送信することができる。
これに対して、キャリアセンス機能を有さない通信装置は、キャリアセンスを行えないことからチャネルを使用可能であるか否かを判定することができない。従って、キャリアセンス機能を有さない通信装置は、適切にＲＴＳを送信できないことになる。
このために、無線通信システムにおいてＣＳＭＡ／ＣＡに対応する通信装置と、ＣＳＭＡ／ＣＡによるキャリアセンスに非対応の通信装置とを共存させて運用することは困難である。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は、キャリアセンスを行うことのできる通信装置とキャリアセンスを行うことができない通信装置とを共存させた無線通信システムの運用を可能とする通信制御方法、通信システム及び通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様は、１つの通信装置から他の通信装置にデータ送信の許可を通知するために送信された送信許可応答が示す前記１つの通信装置と前記他の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する推定ステップと、前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで、データ送信の許可を要求する送信許可要求を送信する送信ステップとを有する通信制御方法である。
【０００８】
本発明の一態様は、上記の通信制御方法であって、前記送信ステップにおいて、前記終了時刻に至るごとに送信許可要求を送信すべきか否かを所定の条件が満たされるか否かに基づいて決定する。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の通信制御方法であって、前記送信ステップにおいて、前記終了時刻に至ったタイミングで前記送信許可要求を送信する。
【００１０】
本発明の一態様は、第１通信装置及び第２通信装置を含む複数の通信装置を備える通信システムであって、前記第１通信装置は、データ送信の許可を要求する送信許可要求の送信元の通信装置に対して、前記送信許可要求の送信元の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間を含む送信許可応答を送信する送信許可応答送信部を備え、前記第２通信装置は、通信システムにおけるいずれかの通信装置が送信した送信許可応答が示す通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する終了時刻推定部と、前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで送信許可要求を送信する送信許可要求送信制御部とを備える。
【００１１】
本発明の一態様は、１つの通信装置が他の通信装置にデータ送信の許可を通知するために送信した送信許可応答が示す前記１つの通信装置と他の通信装置との間でのデータ送受信シーケンスに要する通信時間に基づいて、前記データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する終了時刻推定部と、前記終了時刻に至ってから、送信許可要求の送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間が経過するより前の所定のタイミングで、データ送信の許可を要求する送信許可要求を送信する送信許可要求送信制御部とを備える通信装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、キャリアセンスを行うことのできる通信装置とキャリアセンスを行うことができない通信装置とを共存させた無線通信システムを運用することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】第１実施形態において、キャリアセンス機能を有するアクセスポイントとキャリアセンス機能を有する端末装置との間で行われる通信手順例を示すタイミングチャートである。
【図３】第１実施形態において、キャリアセンス機能を有するアクセスポイントとキャリアセンス機能を有さない端末装置との間で行われる通信手順例を示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態において、キャリアセンス機能を有するアクセスポイントと、キャリアセンス機能を有する端末装置と、キャリアセンス機能を有さない端末装置との間で行われる通信手順例を示すタイミングチャートである。
【図５】第１実施形態におけるアクセスポイントとキャリアセンス機能を有さない端末装置との構成例を示す図である。
【図６】第１実施形態におけるキャリアセンス機能を有さない端末装置がＲＴＳの送信に関して実行する処理手順例を示すフローチャートである。
【図７】第２実施形態におけるキャリアセンス機能を有さない端末装置がＲＴＳの送信に関して実行する処理手順例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
［無線通信システムの構成例］
図１は、本実施形態における無線通信システムの構成例を示している。同図に示す無線通信システムは、１つのアクセスポイントＡＰに対して２つの端末装置ＳＴＡ１、ＳＴＡ２を備えて構成される。
アクセスポイントＡＰは、端末装置ＳＴＡ１、ＳＴＡ２のそれぞれと通信を実行する。端末装置ＳＴＡ１と端末装置ＳＴＡ２は、アクセスポイントＡＰを経由して相互に通信を行うことができる。また、図示は省略するが、アクセスポイントＡＰは、上位のネットワークと接続されている。端末装置ＳＴＡ１と端末装置ＳＴＡ２は、それぞれ、アクセスポイントＡＰを経由して上位ネットワークと接続することも可能である。
【００１５】
アクセスポイントＡＰは、キャリアセンスによりデータの衝突回避を図るアクセス制御方式に対応する通信装置である。
端末装置ＳＴＡ１は、アクセスポイントＡＰ等の通信装置と無線通信を行うにあたり、アクセスポイントＡＰと同様に、キャリアセンスによりデータの衝突の回避を図るアクセス制御方式に対応する通信装置である。
即ち、本実施形態の無線通信システムにおいて、アクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１は、キャリアセンス機能を有する。
【００１６】
アクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１が対応する、キャリアセンスを行うアクセス制御方式としては、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）を挙げることができる。
以降において、アクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１は、アクセス制御方式としてＣＳＭＡ／ＣＡに対応する通信装置である場合を例に挙げて説明する。
【００１７】
また、ＣＳＭＡ／ＣＡのアクセス制御方式のもとでは、ＲＴＳ（Request to Send）とＣＴＳ（Clear to Send）の送受信によりデータの衝突を回避するようにされたＲＴＳ／ＣＴＳ方式が知られている。つまり、データを送信しようとする通信装置は、データ送信先の通信装置にＲＴＳ（送信許可要求）を送信することでデータ送信の許可を要求する。ＲＴＳを受信した通信装置は、送信を許可できる場合には送信の許可を通知するＣＴＳ（送信許可応答）をＲＴＳの送信元の通信装置に送信する。
【００１８】
ここで、ＣＴＳには、ＲＴＳの送信元の通信装置とのデータ送受信シーケンスに要する通信時間が示される。ここでのデータ送受信シーケンスとは、データの送受信に応じてＡＣＫ（受信確認応答）の送受信が行われるまでの通信手順である。ＲＴＳの送信元の通信装置は、ＣＴＳの受信に応じてデータを送信し、送信されたデータを受信した通信装置は、データ送信元の通信装置にＡＣＫを返送する。
ＣＴＳは、ＲＴＳの送信元以外の通信装置も受信することができる。ＲＴＳの送信元以外の通信装置は、受信されたＣＴＳが示す通信時間に応じた待機時間においてデータ送信に関する通信を待機する。これにより、ＲＴＳとＣＴＳがデータ送受信シーケンスを行っている間、他の通信装置からＲＴＳ、ＣＴＳあるいはデータ等の信号の送信が行われることはなく、信号の衝突が回避される。
本実施形態のアクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１は、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式に対応する。
【００１９】
一方、端末装置ＳＴＡ２は、キャリアセンスを行わないアクセス制御方式に対応する端末装置である。即ち、端末装置ＳＴＡ２は、キャリアセンス機能を有さない。
【００２０】
［本実施形態におけるアクセス制御のための通信手順］
本実施形態においては、キャリアセンス機能を有する端末装置ＳＴＡ１と、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２とでアクセス制御のための通信手順が異なる。
【００２１】
そこで、まず、図２のタイミングチャートを参照して、アクセスポイントＡＰと、キャリアセンスを行うアクセス制御に対応する端末装置ＳＴＡ１との間で行われる通信手順例について説明する。
同図の通信手順は、アクセスポイントＡＰが端末装置ＳＴＡ１に対してデータを送信しようとする場合に対応している。この場合、アクセスポイントＡＰは、時刻ｔ０〜ｔ１によるＤＩＦＳ（Distributed Inter Frame Space）としての期間によりキャリアセンスを行う。つまり、アクセスポイントＡＰは、データの送信に使用したい対象のチャネルにおける搬送波の電波の検出を行う。
【００２２】
時刻ｔ０〜ｔ１によるＤＩＦＳの期間において電波が検出された場合には、他の通信装置が対象のチャネルでデータを送信していることになる。この場合のアクセスポイントＡＰは、データの送信は不可であると判定して、他の通信装置によるデータ送受信シーケンスが終了するまでデータの送信を待機する。
【００２３】
一方、時刻ｔ０〜ｔ１によるＤＩＦＳの期間において電波が検出されなかった場合には、他の通信装置により対象のチャネルが使用されていない。同図においては、時刻ｔ０〜ｔ１によるＤＩＦＳの期間において電波が検出されなかった場合の例を示している。この場合のアクセスポイントＡＰは、データの送信が可能であると判定して、データ送信のために、以下の通信手順を実行する。
【００２４】
つまり、アクセスポイントＡＰは、ＤＩＦＳとしてのキャリアセンスの期間が終了する時刻ｔ１に至ると、ランダムなバックオフ（ＢＯ）時間を設定し、設定したバックオフ時間としての時刻ｔ１〜ｔ２による期間が経過するのを待機する。
そして、時刻ｔ２に至ってバックオフ時間が終了すると、アクセスポイントＡＰは、時刻ｔ２〜ｔ３の期間により端末装置ＳＴＡ１に対してＲＴＳ１を送信する。
【００２５】
時刻ｔ３においてＲＴＳ１が受信されると、端末装置ＳＴＡ１は、ＲＴＳ１の受信が終了した時刻ｔ３からＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space）としての待機時間が経過するまで待機する。そして、ＳＩＦＳとしての待機時間が終了する時刻ｔ４に至ると、端末装置ＳＴＡ１は、アクセスポイントＡＰに対してＣＴＳ１を送信する。
【００２６】
アクセスポイントＡＰは、時刻ｔ５においてＣＴＳ１の受信を終了する。ＣＴＳ１には、以降におけるアクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１との間でのデータ送受信シーケンスに要する時間である通信時間が示されている。
アクセスポイントＡＰは、時刻ｔ５からＳＩＦＳとしての待機時間を経過した時刻ｔ６〜ｔ７の期間により、ＤＡＴＡ１として示すデータの送信を行う。
【００２７】
端末装置ＳＴＡ１は、時刻ｔ７に至ってＤＡＴＡ１の受信が終了すると、時刻ｔ７〜ｔ８によるＳＩＦＳとしての待機時間が経過するまで待機する。端末装置ＳＴＡ１は、ＳＩＦＳとしての待機時間が経過して時刻ｔ８に至ると、時刻ｔ８〜ｔ９の期間により、アクセスポイントＡＰに対して、ＤＡＴＡ１の受信に対する応答としてのＡＣＫ１を送信する。
【００２８】
同図においては、ＣＴＳ１の送信が終了された時刻ｔ５からＡＣＫ１の送信が終了する時刻ｔ９までの期間が、ＣＴＳ１に対応するＮＡＶ（Network Allocation Vector）期間として設定される。時刻ｔ５〜ｔ９までのＮＡＶ期間の間、無線通信システムにおけるアクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１以外の通信装置は信号の送信を待機する。これにより、アクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１との間でデータ送受信シーケンスを行っている間、他の通信装置から送信された信号の衝突が回避される。
【００２９】
同図においては、ＡＣＫ１の送信後に端末装置ＳＴＡ１がデータを送信しようとする例が示されている。
この場合、端末装置ＳＴＡ１は、ＡＣＫ１の送信が終了して時刻ｔ９に至ると、続く時刻ｔ９〜ｔ１０のＤＩＦＳとしての期間によりキャリアセンスを行う。同図では、時刻ｔ９〜ｔ１０のＤＩＦＳとしての期間によりキャリアセンスを行った結果、他の通信装置によるパケットの送信に応じた電波が検出されなかったためにデータの送信が可能であると判定されている。
そこで、この場合の端末装置ＳＴＡ１は、ＤＩＦＳとしての期間が終了して時刻ｔ１０に至ると、続く時刻ｔ１０〜ｔ１１によるバックオフ時間が経過するまで待機し、時刻ｔ１１からＲＴＳ２をアクセスポイントＡＰに対して送信する。
【００３０】
時刻ｔ１２にてＲＴＳ２の受信を終了したアクセスポイントＡＰは、時刻ｔ１２〜ｔ１３によるＳＩＦＳとしての待機時間を経過した後、ＲＴＳ２に対する応答としてＣＴＳ２を端末装置ＳＴＡ１に対して送信する。
【００３１】
端末装置ＳＴＡ１は、時刻ｔ１４においてＣＴＳ２の受信を終了すると、ＳＩＦＳとしての待機時間を経過した時刻ｔ１５〜ｔ１６の期間によりアクセスポイントＡＰに対してＤＡＴＡ２を送信する。
【００３２】
時刻ｔ１６によりＤＡＴＡ２の受信を終了したアクセスポイントＡＰは、時刻ｔ１６〜ｔ１７によるＳＩＦＳとしての待機時間を経過すると、時刻ｔ１７〜ｔ１８の期間により、端末装置ＳＴＡ１に対してＡＣＫ２を送信する。
このようにして、アクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１とは互いにＤＩＦＳの期間によるキャリアセンスを行い、チャネルが使用可能であると判定した場合にデータを送信するようにされている。
【００３３】
続いて、図３のタイミングチャートを参照して、キャリアセンス機能を有するアクセスポイントＡＰと、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２との間で行われる通信手順例について説明する。ここで、前提として、端末装置ＳＴＡ２はキャリアセンス機能を有さないが、ＲＴＳの受信に応じたＣＴＳの送信と、データの送信を行おうとする際のＲＴＳの送信とを行うことができるように構成されている。
【００３４】
同図においては、まず、アクセスポイントＡＰから端末装置ＳＴＡ２にデータを送信しようとする例が示されている。
同図において、時刻ｔ０〜ｔ９までによる通信手順は、図２における時刻ｔ０〜ｔ９までのアクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１との間での、ＲＴＳ１、ＣＴＳ１、ＤＡＴＡ１、ＡＣＫ１の送受信に対応する通信手順と同様となる。
【００３５】
この場合、端末装置ＳＴＡ２は、アクセスポイントＡＰから送信されたＡＣＫ１の受信が終了すると、アクセスポイントＡＰに対してデータを送信しようとする。
このために、端末装置ＳＴＡ２は、ＡＣＫ１の受信が終了した時刻ｔ９から予め定められた待機時間Ｔｗによる待機を行う。つまり、端末装置ＳＴＡ２は、ＡＣＫ１の受信が終了した後においてＤＩＦＳの期間によるキャリアセンスを行うことなく、所定の時間長による待機時間Ｔｗを待機する。
ここで、待機時間Ｔｗには、キャリアセンスを行うべきＤＩＦＳとして定められた期間よりも短い時間が設定される。
【００３６】
端末装置ＳＴＡ２は、時刻ｔ９から待機時間Ｔｗを経過した時刻ｔ２０に至ると、アクセスポイントＡＰに対してＲＴＳ２を送信する。
アクセスポイントＡＰは、ＲＴＳ２の受信が終了した時刻ｔ２１からＳＩＦＳとしての待機時間を経過した時刻ｔ２２に至ると、端末装置ＳＴＡ２に対してＣＴＳ２を送信する。
時刻ｔ２３においてＣＴＳ２の受信を終了した端末装置ＳＴＡ２は、時刻ｔ２３からＳＩＦＳとしての待機時間を経過した時刻ｔ２４に至ると、時刻ｔ２４〜ｔ２５の期間によりアクセスポイントＡＰに対してＤＡＴＡ２の送信を開始する。
【００３７】
時刻ｔ２５によりＤＡＴＡ２の受信を終了したアクセスポイントＡＰは、時刻ｔ２５〜ｔ２６によるＳＩＦＳとしての待機時間を経過すると、時刻ｔ２６〜ｔ２７の期間により、端末装置ＳＴＡ２に対してＡＣＫ２を送信する。
このようにして、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２は、例えばＡＣＫの受信に応じて予め定められた待機時間Ｔｗを待機した後にＲＴＳ２を送信するようにされている。このようにして、本実施形態では、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２であっても、適切なタイミングでＲＴＳ２を送信してデータ送受信シーケンスを行うことが可能とされている。
【００３８】
次に、図４のタイミングチャートを参照して、アクセスポイントＡＰ、端末装置ＳＴＡ１、端末装置ＳＴＡ２が、それぞれ通信を行う場合の通信手順例について説明する。
同図においては、まず、アクセスポイントＡＰから端末装置ＳＴＡ１にデータを送信しようとする例が示されている。
同図において、時刻ｔ０〜ｔ９までによる通信手順は、図２における時刻ｔ０〜ｔ９までのアクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１との間での、ＲＴＳ１、ＣＴＳ１、ＤＡＴＡ１、ＡＣＫ１の送受信に対応する通信手順と同様となる。
【００３９】
ここで、端末装置ＳＴＡ２は、時刻ｔ４〜ｔ５の期間により端末装置ＳＴＡ１が送信したＣＴＳ１を受信している。端末装置ＳＴＡ２は、ＣＴＳ１を受信することにより、自己以外の他の通信装置（アクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１）間で、これよりデータ送受信シーケンスが行われることを認識する。そして、端末装置ＳＴＡ２は、受信したＣＴＳが示す通信時間に従って、時刻ｔ５〜ｔ９までをＮＡＶ期間として設定する。端末装置ＳＴＡ２は、時刻ｔ５〜ｔ９によるＮＡＶ期間において信号の送信を待機する。
【００４０】
この場合、アクセスポイントＡＰと端末装置ＳＴＡ１との間でのＡＣＫ１の送受信が終了した後において、端末装置ＳＴＡ１と端末装置ＳＴＡ２の両者がデータを送信しようとしている。
このため、端末装置ＳＴＡ１は、ＡＣＫ１の送信を終了した時刻ｔ９に至ると、時刻ｔ９〜ｔ１０によるＤＩＦＳとしての期間によりキャリアセンスを行う。
一方、端末装置ＳＴＡ２も時刻ｔ９に至ってＮＡＶ期間が終了すると、時刻ｔ９から開始される待機時間Ｔｗが経過するまで待機する。そして、端末装置ＳＴＡ２は、待機時間Ｔｗが経過して時刻ｔ２０に至ると、時刻ｔ２０〜ｔ２１の期間によりアクセスポイントＡＰに対してＲＴＳ２を送信する。
【００４１】
ここで、前述のように待機時間ＴｗについてはキャリアセンスのためのＤＩＦＳとしての期間より短い時間が設定されている。このため、端末装置ＳＴＡ１が時刻ｔ９〜ｔ１０によるＤＩＦＳの期間においてキャリアセンスを行っているときに、端末装置ＳＴＡ２からＲＴＳ２が送信される。
このとき、端末装置ＳＴＡ１は、時刻ｔ９〜ｔ１０によるＤＩＦＳとしての期間において端末装置ＳＴＡ２が送信したＲＴＳ２に応じた電波を検出し、自己の通信は不可であると判定する。このために、端末装置ＳＴＡ１は、ＤＩＦＳによるキャリアセンスの期間が終了する時刻ｔ１０以降において信号の送信を待機する。
このように端末装置ＳＴＡ１が時刻ｔ１０以降において信号の送信を行わないことで、端末装置ＳＴＡ２が送信したＲＴＳ２は他の信号と衝突することなく、アクセスポイントＡＰにて受信される。
【００４２】
アクセスポイントＡＰは、時刻ｔ２１にてＲＴＳ２の受信が終了すると、時刻ｔ２１〜ｔ２２によるＳＩＦＳとしての待機時間が経過するまで待機する。アクセスポイントＡＰは、ＳＩＦＳとしての待機時間が経過して時刻ｔ２２に至ると、ＲＴＳ２に応答したＣＴＳ２を送信する。
【００４３】
端末装置ＳＴＡ２は、時刻ｔ２３にてＣＴＳ２の受信が終了すると、時刻ｔ２３〜ｔ２４によるＳＩＦＳとしての待機時間が経過するまで待機したうえで、時刻ｔ２４〜ｔ２５によりＤＡＴＡ２をアクセスポイントＡＰに対して送信する。
時刻ｔ２５によりＤＡＴＡ２の受信を終了したアクセスポイントＡＰは、時刻ｔ２５〜ｔ２６によるＳＩＦＳとしての待機時間を経過すると、時刻ｔ２６〜ｔ２７の期間により、端末装置ＳＴＡ２に対してＡＣＫ２を送信する。
【００４４】
また、時刻ｔ１０以降において信号の送信を待機していた端末装置ＳＴＡ１は、時刻ｔ２２〜ｔ２３の期間によりＣＴＳ２を受信する。端末装置ＳＴＡ１は、受信されたＣＴＳ２が示す通信時間に応じて時刻ｔ２３〜ｔ２８までのＮＡＶ期間を設定し、ＮＡＶ期間における信号の送信を待機する。これにより、時刻ｔ２４〜ｔ２５において端末装置ＳＴＡ２から送信されるＤＡＴＡ２は、他の信号と衝突することなくアクセスポイントＡＰにて受信される。
【００４５】
上記の説明から理解されるように、本実施形態において、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２は、ＮＡＶ期間の終了したタイミングから、キャリアセンスのためのＤＩＦＳの期間よりも短い時間による待機時間Ｔｗを経過したタイミングでＲＴＳを送信する。
このようなタイミングでＲＴＳを送信することで、同図の時刻ｔ２０における状態として例示するように、端末装置ＳＴＡ２は、キャリアセンスを行う端末装置ＳＴＡ１がキャリアセンスを行っているＤＩＦＳの期間においてＲＴＳを送信することができる。これにより、ＲＴＳに応じた電波を端末装置ＳＴＡ１に検出させ、以降において端末装置ＳＴＡ１に信号の送信を行わせないようにしたうえでデータを送信することが可能になる。
【００４６】
このように、本実施形態においては、キャリアセンス機能を有する通信装置とキャリアセンス機能を有さない通信装置とが共存する無線通信システムにおいて、キャリアセンスに非対応の通信装置が衝突を回避しながらデータの送信を行うことができる。
即ち、本実施形態によっては、キャリアセンスを行うことのできる通信装置とキャリアセンスを行うことができない通信装置とを共存させた無線通信システムの運用が可能となる。
【００４７】
［アクセスポイントと端末装置の構成例］
図５を参照して、本実施形態におけるアクセスポイントＡＰ（第１通信装置の一例）と、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２（第２通信装置の一例）の各構成例について説明する。
まず、アクセスポイントＡＰの構成について説明する。アクセスポイントＡＰは、前述のようにキャリアセンス機能を有する。同図に示すアクセスポイントＡＰは、通信部１０１と制御部１０２とを備える。
通信部１０１は、電波の送受信により他の通信装置と無線通信を行う。
【００４８】
制御部１０２は、通信に関する制御を実行する。制御部１０２は、送信許可要求送信部１２１、送信許可応答送信部１２２、データ送信部１２３及び受信確認応答送信部１２４を備える。
【００４９】
送信許可要求送信部１２１は、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御のもとでのＲＴＳ／ＣＴＳ方式に従ってＲＴＳを送信する。つまり、送信許可要求送信部１２１は、ＮＡＶ期間の終了に応じてＤＩＦＳとしての期間によりキャリアセンスを行った結果、通信が可能であると判定すると、ランダムなバックオフ時間による待機を行ったうえでＲＴＳを送信する。
【００５０】
送信許可応答送信部１２２は、ＣＴＳを送信する。つまり、送信許可応答送信部１２２は、ＲＴＳが受信されたタイミングからＳＩＦＳとしての待機時間を経過した後に、ＲＴＳの送信元の通信装置にＣＴＳを送信する。
【００５１】
データ送信部１２３は、データを送信する。つまり、データ送信部１２３は、送信許可要求送信部１２１がデータ送信先の通信装置に送信したＲＴＳに応答してＣＴＳが受信されると、データ送信先の通信装置に対してデータを送信する。
【００５２】
受信確認応答送信部１２４は、ＡＣＫを送信する。つまり、受信確認応答送信部１２４は、データを受信してＳＩＦＳとしての待機時間を経過したタイミングで、データ送信元の通信装置に対してＡＣＫを送信する。
【００５３】
次に、同じ図５を参照して、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２の構成について説明する。同図に示す端末装置ＳＴＡ２は、通信部２０１と制御部２０２とを備える。
なお、端末装置ＳＴＡ２においては、表示部や操作部などのユーザインターフェースに対応する部位が備えられてもよいが、同図においては、ユーザインターフェースに対応する部位についての図示は省略している。
【００５４】
通信部２０１は、電波の送受信により他の通信装置と無線通信を行う。
制御部２０２は、通信に関する制御を実行する。制御部２０２は、終了時刻推定部２２１、送信許可要求送信制御部２２２、送信許可応答送信部２２３、データ送信部２２４及び受信確認応答送信部２２５を備える。
【００５５】
終了時刻推定部２２１は、通信システムにおけるいずれかの通信装置が送信したＣＴＳが示すデータ送受信シーケンスに要する通信時間に基づいて、データ送受信シーケンスの終了時刻を推定する。
具体的に、図４の例との対応では、終了時刻推定部２２１は、時刻ｔ４〜ｔ５の期間における自機（端末装置ＳＴＡ２）によるＣＴＳ１の送信に応じて、ＣＴＳ１の通信時間に基づいて、ＤＡＴＡ１の送受信とＡＣＫ１の送受信が終了する時刻ｔ９を推定する。
また、終了時刻推定部２２１は、時刻ｔ２２〜ｔ２３の期間におけるアクセスポイントＡＰによるＣＴＳ２の送信に応じて、ＣＴＳ２の通信時間に基づいて、ＤＡＴＡ２の送受信とＡＣＫ２の送受信が完了する時刻ｔ２７を推定する。
【００５６】
送信許可要求送信制御部２２２は、終了時刻推定部２２１が推定した終了時刻に至ってから、ＲＴＳの送信にあたりキャリアセンスを行う期間として定められた一定時間（ＤＩＦＳ）が経過するより前の所定のタイミングでＲＴＳを送信する。
具体的に、図４の例との対応では、送信許可要求送信制御部２２２は、終了時刻推定部２２１が終了時刻として推定した時刻ｔ９に至ってから、ＤＩＦＳとしてのキャリアセンスの期間より短く設定された待機時間Ｔｗを経過したタイミングでＲＴＳ２を送信する。
【００５７】
送信許可応答送信部２２３は、ＣＴＳを送信する。つまり、送信許可応答送信部２２３は、ＲＴＳが受信されたタイミングからＳＩＦＳとしての待機時間を経過した後に、ＲＴＳの送信元の通信装置にＣＴＳを送信する。
【００５８】
データ送信部２２４は、データを送信する。つまり、データ送信部２２４は、送信許可要求送信制御部２２２がデータ送信先の通信装置に送信したＲＴＳに応答してＣＴＳが受信されると、データ送信先の通信装置に対してデータを送信する。
【００５９】
受信確認応答送信部２２５は、ＡＣＫを送信する。つまり、受信確認応答送信部２２５は、データを受信してＳＩＦＳとしての待機時間を経過したタイミングで、データ送信元の通信装置に対してＡＣＫを送信する。
【００６０】
［処理手順例］
図６のフローチャートを参照して、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２がＲＴＳの送信に関して実行する処理手順例について説明する。
端末装置ＳＴＡ２において、制御部２０２の終了時刻推定部２２１は、ＣＴＳが検知されるのを待機する（ステップＳ１０１−ＮＯ）。ここでのＣＴＳの検知は、端末装置ＳＴＡ２の送信許可応答送信部２２３がＣＴＳを送信したことについての検知と、他の通信装置から送信されたＣＴＳの受信の検知とを含む。
【００６１】
ＣＴＳが検知されると（ステップＳ１０１−ＹＥＳ）、終了時刻推定部２２１は、検知されたＣＴＳが示す通信時間に基づいてデータ送受信シーケンスの終了時刻を推定する（ステップＳ１０２）。
【００６２】
次に、送信許可要求送信制御部２２２は、ステップＳ１０２にて推定された終了時刻に至るのを待機する（ステップＳ１０３−ＮＯ）。
送信許可要求送信制御部２２２は、ステップＳ１０２にて推定された終了時刻に至ったことを判定すると（ステップＳ１０３−ＹＥＳ）、送信すべきデータがあるか否かについて判定する。具体的に、送信許可要求送信制御部２２２は、例えばデータ送信部２２４が送信すべきデータを蓄積するために備えるバッファにデータが蓄積されているか否かについて判定することにより、送信すべきデータが有るか否かについて判定できる。
【００６３】
送信すべきデータがないと判定した場合（ステップＳ１０４−ＮＯ）、送信許可要求送信制御部２２２は、ステップＳ１０１に処理を戻す。
一方、送信すべきデータが有ると判定した場合（ステップＳ１０４−ＹＥＳ）、送信許可要求送信制御部２２２は、ステップＳ１０１に対応してＣＴＳを検知したタイミングから待機時間Ｔｗが経過するのを待機する（ステップＳ１０５−ＮＯ）。
そして、待機時間Ｔｗが経過すると（ステップＳ１０５−ＹＥＳ）、送信許可要求送信制御部２２２は、送信すべきデータの送信先の通信装置に対してＲＴＳを送信する（ステップＳ１０６）。
このような処理が実行されることで、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２が、例えばキャリアセンス機能を有する通信装置が送信する信号との衝突を回避してデータの送受信シーケンスを行うことが可能になる。
【００６４】
＜第２実施形態＞
続いて、第２実施形態について説明する。前述のように、待機時間ＴｗはＤＩＦＳとしてのキャリアセンスの期間よりも短い時間として定められる。これにより、図４の時刻ｔ２０として例示したように、キャリアセンス機能を有する他の通信装置がＤＩＦＳとしての期間によりキャリアセンスを行っているときに、キャリアセンス機能を有さない通信装置がＲＴＳを送信することができる。この結果、キャリアセンス機能を有さない通信装置であっても、データ送信のためのチャネルを確保することができる。
【００６５】
しかし、上記のような待機時間Ｔｗの設定のもとでは、無線通信システムにおいてキャリアセンス機能を有する通信装置よりもキャリアセンス機能を有さない通信装置のほうがチャネルを占有できる確率が高くなる可能性がある。
無線通信システム全体としてみた場合には、チャネルを確保できる確率を通信装置間でできるだけ均一化し、各通信装置がデータ送信を行える機会ができるだけ公平に与えられるようにすることが好ましい。
【００６６】
そこで、本実施形態において、キャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２の送信許可要求送信制御部２２２は、終了時刻推定部２２１が推定したデータ送受信シーケンスの終了時刻に至るごとにＲＴＳを送信すべきか否かを所定の条件が満たされるか否かに基づいて決定するように構成される。
本実施形態においては、ＲＴＳを送信すべきか否かを決定するための所定の条件として、所定の数値範囲において発生させた乱数が所定の閾値以下であるという条件が満たされれば、ＲＴＳを送信すべきであると決定し、乱数が所定の閾値を越えたことで上記の条件が満たされなければＲＴＳを送信すべきでないと決定する。即ち、この場合の端末装置ＳＴＡ２は、確率的にＲＴＳを送信すべきか否かを決定する。
【００６７】
［処理手順例］
図７のフローチャートを参照して、本実施形態においてキャリアセンス機能を有さない端末装置ＳＴＡ２がＲＴＳの送信に関して実行する処理手順例について説明する。なお、同図において、図６と同様の処理となるステップについては同一符号を付して説明を省略する。
また、本実施形態における端末装置ＳＴＡ２の構成は、図５と同様でよい。ただし、本実施形態における送信許可要求送信制御部２２２は、以下に説明するように、データ送受信シーケンスの終了時刻に至るごとにＲＴＳを送信すべきか否かについての判定に応じた処理を実行する。
【００６８】
ステップＳ１０４にて送信すべきデータが有ると判定された場合、送信許可要求送信制御部２２２は、所定の数値範囲内で乱数ｘを生成する（ステップＳ１１１）。送信許可要求送信制御部２２２は、ステップＳ１１１にて生成した乱数ｘについて閾値ｔｈ以下か否かについて判定する（ステップＳ１１２）。
乱数ｘが閾値ｔｈより大きいと判定した場合（ステップＳ１１２−ＮＯ）、送信許可要求送信制御部２２２はデータを送信すべきでないと決定し、ステップＳ１０１に処理を戻す。
一方、乱数ｘが閾値ｔｈ以下であると判定した場合（ステップＳ１１２−ＹＥＳ）、送信許可要求送信制御部２２２はデータを送信すべきであると決定し、ステップＳ１０５、Ｓ１０６の処理を実行する。つまり、送信許可要求送信制御部２２２は、ステップＳ１０１によりＣＴＳが検知されたタイミングから待機時間Ｔｗを経過した後、ＲＴＳを送信する。
このような処理が行われることによって、端末装置ＳＴＡ２において送信すべきデータが有る状態のもとでデータ送受信シーケンスの終了時刻に到達したとしても、必ずＲＴＳが送信されるのではなく、確率的にＲＴＳが送信される。これにより、無線通信システムにおいてキャリアセンス機能を有する通信装置とキャリアセンス機能を有さない通信装置との間でのデータ送信の機会の公平性が図られる。
【００６９】
なお、本実施形態において、確率的にＲＴＳを送信すべきか否かを決定するにあたっての所定の条件としては、上記の例に限定されない。例えば、送信許可要求送信制御部２２２は、上記とは逆に、所定の数値範囲において発生させた乱数が所定の閾値以上であるという条件が満たされれば、ＲＴＳを送信すべきであると決定してもよい。
あるいは、送信許可要求送信制御部２２２は、発生させた乱数が予め定められた所定値（例えば、奇数あるいは偶数、所定値の整数倍の値など）である場合にＲＴＳを送信すべきであると決定し、上記の所定値でない場合にＲＴＳを送信すべきでないと決定してもよい。
さらに、ＲＴＳを送信すべきか否かの決定は確率的に行われるのではなく、規則的に行われてもよい。具体的には、送信許可要求送信制御部２２２は、例えば送信すべきデータが有る状態でデータ送受信シーケンスの終了時刻に至った回数がデータ送信すべき回数に該当するという条件を満たす場合にＲＴＳを送信すべきであると決定してもよい。
【００７０】
また、上記各実施形態における変形例として、送信許可要求送信制御部２２２は、データ送受信シーケンスの終了時刻に至ったタイミングでＲＴＳを送信するようにしてもよい。つまり、送信許可要求送信制御部２２２は、待機時間Ｔｗが経過するのを待機することなく、データ送受信シーケンスの終了時刻の直後のタイミングでＲＴＳを送信してもよい。この場合にも、待機時間Ｔｗが設定される場合と同様に、ＲＴＳは、データ送受信シーケンスの終了時刻に至ってからＤＩＳＦとして定められた一定時間が経過するより前のタイミングで送信される。
【００７１】
なお、上述した実施形態におけるアクセスポイントＡＰ、端末装置ＳＴＡ１、端末装置ＳＴＡ２をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００７２】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７３】
ＡＰ…アクセスポイント，ＳＴＡ１…端末装置，ＳＴＡ２…端末装置，１０１…通信部，１０２…制御部，１２１…送信許可要求送信部，１２２…送信許可応答送信部，１２３…データ送信部，１２４…受信確認応答送信部，２０１…通信部，２０２…制御部，２２１…終了時刻推定部，２２２…送信許可要求送信制御部，２２３…送信許可応答送信部，２２４…データ送信部，２２５…受信確認応答送信部
【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】
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【図７】
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