(57)【要約】【課題】無線基地局同士の時刻同期をすることなく、ＡＣＫフレームとデータフレームが衝突することを回避することができる無線パケット通信方式を提供する。【解決手段】データフレームを受信側無線局が正しく受信したときには、ＡＣＫフレームを送信側無線局に返送するように定められている無線パケット通信方式において、受信側無線局は、ＡＣＫフレームを返送する前に、キャリアのセンスを行い、当該キャリアの存在が検知されたときには、当該キャリアの停止が検知されるまで送信側無線局へのＡＣＫフレームの返送を延期し、当該キャリアの停止が検知された後に、衝突防止のために予め定められた時間をおいて送信側無線局へＡＣＫフレームを返送する。【選択図】      図１
2005117244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の無線局が共通の周波数帯域に含まれるキャリアを用いて相互にパケット通信を行っている通信系で、送信側無線局からデータフレームを受信側無線局に送信した場合において、該データフレームを該受信側無線局が正しく受信したときには、該受信側無線局はＡＣＫフレームを前記送信側無線局に返送するように定められている無線パケット通信方式において、
該受信側無線局は、前記データフレームを正しく受信したことにより作成した前記ＡＣＫフレームを返送する前に、前記キャリアのセンスを行い、当該キャリアの存在が検知されたときには、当該キャリアの停止が検知されるまで前記送信側無線局への前記ＡＣＫフレームの返送を延期し、
該受信側無線局は、当該キャリアの停止が検知された後に、衝突防止のために予め定められた時間をおいて前記送信側無線局へ前記ＡＣＫフレームを返送すること
を特徴とする無線パケット通信方式。
【請求項２】
前記受信側無線局からの前記ＡＣＫフレームの返送は、当該受信側無線局からのデータフレームの送出よりも高い優先度で返送されることを特徴とする請求項１に記載の無線パケット通信方式。
【請求項３】
前記送信側無線局からのデータフレームは、特定の受信側無線局に対して独自のヘッダを付加して複数の受信側無線局にマルチキャストにより送信され、前記特定の受信側無線局からの前記ＡＣＫフレームは、当該受信側無線局の前記独自ヘッダを付加した独自ＡＣＫフレームにより返送されることを特徴とする請求項１に記載の無線パケット通信方式。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線パケット通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）の標準規格として最も普及しているＩＥＥＥ 802.11 ではＭＡＣ（Medium Access Control ）層の方式としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）が採用されている。ＩＥＥＥ 802.11 の中ではＡＣＫ（Acknowledgment）フレームと呼ばれる確認応答フレームを使用してＭＡＣ層における再送手順が定義されている。以下の説明においては、ＩＰ（Internet Protocol ）層で扱うデータの固まりをパケットと表現し、ＭＡＣ層で扱うデータの固まりをフレームと表現する。送信側無線局がデータフレームを受信側無線局に送信し、宛先となる受信側無線局は当該データフレームを正しく受信した場合にはキャリアセンスをすることなくＡＣＫフレームを返送するように規定されている。送信側無線局は受信側無線局からのＡＣＫフレームを受信することによって、データフレームが正しく送信できたと判断する。また、送信側無線局がＡＣＫフレームを受信できなかった場合にはＭＡＣ層における再送手順に基づき同じパケットのデータフレームを再送するように規定されている。
【０００３】
ＣＳＭＡ／ＣＡでは、送信の前にキャリアセンスすることが義務づけられているが、唯一前述のＡＣＫフレームの返信においては、キャリアセンスなしにＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space ）後に送信するように規定されている。このキャリアセンスをすることなくＡＣＫフレームの返信を行うことと隠れ端末問題（無線同士が互いにキャリアセンスをすることができないため、一方の無線局がフレームを送信しているにもかかわらず、もう一方の無線局がフレーム返信を開始してフレーム同士が衝突する問題）により、スループットが大きく低下することがよく知られている。
【０００４】
図１２は、隠れ端末問題が存在する環境での無線パケット通信の従来例を説明する図であり、無線基地局ＡＰ１ａと無線基地局ＡＰ１ｂとが隠れ端末である。（非特許文献１．２参照）。同図において、ゾーンＡとゾーンＢはそれぞれ１つの無線ゾーンを表していて、それぞれのゾーンに属する無線局の末尾にａとｂを付ける。無線基地局ＡＰ１ａの配下に端末２ａ、無線基地局ＡＰ１ｂの配下に端末２ｂが存在する。また、ゾーンＡとゾーンＢは同じ周波数帯を使用している。
無線基地局ＡＰ１ａと無線基地局ＡＰｌｂは隠れ端末であるため、各々の無線信号は各々の相手基地局には届かないが、端末２ａと端末２ｂは距離が近く各々の無線信号が各々の相手端末に届くものとする。
また、端末２ａは無線基地局ＡＰ１ａからの距離が無線基地局ＡＰ１ｂからの距離に比べ十分に近いため、無線基地局ＡＰ１ａからのフレームと無線基地局ＡＰ１ｂからのフレームが衝突しても無線基地局ＡＰ１ａからのフレームは正常に受信することができる。同様に、端末２ｂは無線基地局ＡＰ１ｂからの距離が無線基地局ＡＰ１ａからの距離に比べ十分近いため、無線基地局ＡＰ１ｂからのフレームと無線基地局ＡＰ１ａからのフレームが端末２ｂの受信機で衝突しても、無線基地局ＡＰ１ｂからのフレームは正常に受信することができる。
【非特許文献１】２００２年電子情報通信学会通信ソサエティ大会論文  Ｂ−５−１８８
【非特許文献２】２００２年電子情報通信学会通信ソサエティ大会論文  Ｂ−５−１８９
【０００５】
しかし、端末２ｂは無線基地局ＡＰ１ｂからの距離と端末２ａからの距離はさほど差がないため、無線基地局ＡＰ１ｂからのフレームと端末２ａからのフレームが端末２ｂの受信機で衝突した場合には無線基地局ＡＰ１ｂからのフレームは正常に受信することができない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１２に示す隠れ端末問題が存在する環境下における従来の無線パケット通信の動作を、図１３を用いて説明する。無線基地局ＡＰ１ａと無線基地局ＡＰ１ｂは各々の電波をキャリアセンスすることができないため、無線基地局ＡＰ１ａが端末２ａにデータフレームを送信しているときに、無線基地局ＡＰ１ｂが端末２ｂにデータフレームの送信を開始する場合がある。ここでは、その場合について説明する。端末２ａにおいて、無線基地局ＡＰ１ａのデータフレームと無線基地局ＡＰ１ｂのデータフレームが衝突しているが、無線基地局ＡＰ１ａからの距離の方が近いため、受信電力に大きな差ができ、無線基地局ＡＰ１ａの送信したデータフレームは端末２ａで正しく受信することができる。ＩＥＥＥ 802.11 の動作では受信側無線基地局が当該データフレームを正しく受信した場合には、キャリアセンスをすることなくＡＣＫフレームを返信するようになっているため、端末２ａは無線基地局ＡＰ１ｂがデータフレーム送信を行っているにもかかわらず、ＡＣＫフレームを返信する。このため、端末２ｂにおいて無線基地局ＡＰ１ｂが送信したデータフレームと端末２ａのＡＣＫフレームが衝突し、無線基地局ＡＰ１ｂが送信したデータフレームを端末２ｂは正常に受信できなくなる。また、端末２ｂは無線基地局ＡＰ１ｂのデータフレームを正しく受信できなかったので、無線基地局ＡＰ１ｂにＡＣＫフレームを返信しない。そのため、無線基地局ＡＰ１ｂはＩＥＥＥ 802.11 の再送手順に基づき再度同じパケットのデータフレームを送信する。よって、ゾーンＢのスループットが低下してしまうという問題が生じる。
【０００７】
隠れ端末問題を改善するために、ＩＥＥＥ 802.11 はオプションでＲＴＳ（Request to Send ）／ＣＴＳ（Clear to Send ）手順が規定されている。図１２に示す隠れ端末問題が存在する環境下における従来の無線パケット通信の動作を、図１４を用いて説明する。まず、無線基地局ＡＰ１ａが端末２ａにデータフレームを送信するために、まずＲＴＳフレームを送信する。無線基地局ＡＰ１ａと無線基地局ＡＰ１ｂは各々の電波をキャリアセンスすることができないため、無線基地局ＡＰ１ａのＲＴＳフレームが無線基地局ＡＰ１ｂに届くことはない。端末２ａと端末２ｂは無線基地局ＡＰ１ａのＲＴＳフレームを受信し、端末２ｂは自端末分宛のフレームではないため、ＮＡＶ（Network Allocation Vector ）により無線基地局ＡＰ１ａが指定したＴ１期間送信禁止となる。端末２ａは自端末宛のＲＴＳフレームであったので、無線基地局ＡＰ１ａへＣＴＳフレームを返信する。このＣＴＳフレームは無線基地局ＡＰ１ｂにも届くので、無線基地局ＡＰ１ｂはＮＡＶにより端末２ａが指定したＴ２期間送信禁止となる。そのあとに、無線基地局ＡＰ１ａからデータフレームが端末２ａに送信され、そのデータフレームを正しく受信した端末２ａはＡＣＫフレームを無線基地局ＡＰ１ａに返信する。同様のシーケンスで無線基地局ＡＰ１ｂはＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いてデータフレームを端末２ｂに送信する。ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いることにより、フレーム同士が衝突することはなくなるが、ＲＴＳフレームとＣＴＳフレームとを伝送する時間とデータフレームとＡＣＫフレームを順次伝送する分だけの時間がかかる。ＲＴＳ／ＣＴＳフレームを用いた場合には確実にフレームを送信することができるが、ゾーンＡがフレームを送信しているときにゾーンＢでフレーム送信ができなくなり、同様にゾーンＢがフレームを送信しているときにゾーンＡでフレーム送信ができなくなるため、それぞれのゾーンのスループットが低下するという問題が生じる。
【０００８】
また、無線基地局が送信したデータフレームと端末が返信したＡＣＫフレームの衝突を回避するために、無線基地局がデータフレームを送信することができるダウンリンク期間と無線端末がＡＣＫフレームを送信することができるアップリンク期間のタイムスロットを設ける方法が提案されている（非特許文献３参照）。データフレームとＡＣＫフレームの時間関係を図１５に示す。
【非特許文献３】２００２年電子情報通信学会通信ソサイエティ大会論文Ｂ−５−１８８
【０００９】
しかし、この方法では各ＡＰ同士が完全に時刻同期しなければならないという難しい問題がある。
上記の状況において、キャリアセンスをせずにＡＣＫフレームを返信するため、ＡＣＫフレームとデータフレームが衝突してデータフレームが正確に受信できないという課題がある。また、同じパケットのデータフレームを再送することになり、無線ゾーン内のスループットが低下するという課題がある。
【００１０】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、無線基地局同士の時刻同期をすることなく、ＡＣＫフレームとデータフレームが衝突することを回避することができる無線パケット通信方式を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この目的を達成するために、本発明による無線パケット通信方式は、複数の無線局が共通の周波数帯域に含まれるキャリアを用いて相互にパケット通信を行っている通信系で、送信側無線局からデータフレームを受信側無線局に送信した場合において、該データフレームを該受信側無線局が正しく受信したときには、該受信側無線局はＡＣＫフレームを前記送信側無線局に返送するように定められている無線パケット通信方式において、該受信側無線局は、前記データフレームを正しく受信したことにより作成した前記ＡＣＫフレームを返送する前に、前記キャリアのセンスを行い、当該キャリアの存在が検知されたときには、当該キャリアの停止が検知されるまで前記送信側無線局への前記ＡＣＫフレームの返送を延期し、該受信側無線局は、当該キャリアの停止が検知された後に、衝突防止のために予め定められた時間をおいて前記送信側無線局へ前記ＡＣＫフレームを返送することを特徴とする構成を有している。
ここで、前記受信側無線局からの前記ＡＣＫフレームの返送は、当該受信側無線局からのデータフレームの送出よりも高い優先度で返送されるように構成することができる。
また、前記送信側無線局からのデータフレームは、特定の受信側無線局に対して独自のヘッダを付加して複数の受信側無線局にマルチキャストにより送信され、前記特定の受信側無線局からの前記ＡＣＫフレームは、当該受信側無線局の前記独自ヘッダを付加した独自ＡＣＫフレームにより返送されるように構成することができる。
【００１２】
すなわち、本発明は、上記課題を解決するために、ＣＳＭＡ／ＣＡのデータフレームと同様にキャリアセンスをしてＡＣＫフレームを返信する。これにより、ＡＣＫフレームとデータフレームが衝突することによるスループット低下を軽減することができる。
しかし、一方、キャリアセンスをしてＡＣＫフレームを送信するため、キャリアセンスにより送信側無線基地局がＡＣＫフレームを受信するタイミングは一定とならない。さらに、ＡＣＫフレームをデータフレームより高い優先度で返信する。高い優先度で返信することにより、データフレームに比べ確率的に早い送信機会を得ることができ、短い時間でＡＣＫフレームを返送することができる。
また、パケットの内容と無線ゾーン内のトラヒックに応じて、ＡＣＫフレーム待ち時間と再送回数を規定することにより、無線ゾーン内の通信品質を、アプリケーションの遅延やデータ品質に対する要求に基づき、最適化することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、時刻同期を必要としないでＡＣＫフレームと他のフレームの衝突を回避することができ、無線ゾーン内のスループットを向上することができるという特殊効果を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１２に示す隠れ端末問題が存在する環境下で、本発明の無線パケット通信方法の実施例を、図１を用いて説明する。無線基地局ＡＰ１ａと無線基地局ＡＰ１ｂは各々の電波をキャリアセンスすることができないため、無線基地局ＡＰ１ａが端末２ａにデータフレームを送信しているときに、無線基地局ＡＰ１ｂが端末２ｂにデータフレーム送信を開始する。端末２ａにおいて、無線基地局ＡＰ１ａのデータフレームと無線基地局ＡＰ１ｂのデータフレームが衝突しているが、無線基地局ＡＰ１ａの距離の方が近いので、受信電力に大きな差が出て、無線基地局ＡＰ１ａの送信したデータフレームは端末２ａで正しく受信することができる。
【００１５】
本発明によると、正常受信したデータフレームに対して、キャリアセンスを行った後にＡＣＫフレームの送信を行う。このため、キャリアセンスの結果、無線信号がない場合には、すぐにＡＣＫフレームを返信する。また、キャリアセンスの結果、無線信号が存在する場合には、バックオフ動作を行ってＡＣＫフレームを返信する。端末２ａは無線基地局ＡＰ１ｂの無線信号をキャリアセンスすることができるので、無線基地局ＡＰ１ｂが送信しているデータフレームが送信終了になるまで、ＡＣＫフレームの返信を延期する。その後、端末２ａは、無線基地局ＡＰ１ｂの無線信号がなくなった後に、バックオフ動作を行ってＡＣＫフレームの返信を行う。バックオフ動作とは、無線信号がなくなった後にランダムな遅延時間に亘り送信を待機する動作であり、このバックオフ動作中にも常にキャリアセンスを行う。
【００１６】
本発明では、キャリアセンスによりＡＣＫフレームによる衝突がないので、無線基地局ＡＰ１ｂが送信したデータフレームは端末２ｂで正しく受信できる。端末２ｂは正しくデータフレームを受信したため、ＡＣＫフレームを生成し、キャリアセンスしてＡＣＫフレームを返信しようとする。無線基地局ＡＰ１ｂからのデータフレーム終了後に、端末２ａはバックオフ動作を開始し、端末２ｂはキャリアセンスを行い、無線信号が存在しないため、ＡＣＫフレームを無線基地局ＡＰ１ｂに返信する。端末２ａは端末２ｂのＡＣＫフレームをキャリアセンスできるので、端末２ｂがＡＣＫフレームを返信している期間はバックオフ動作を停止して、端末２ｂのＡＣＫフレームが終了した後にバックオフ動作を再開して、ＡＣＫフレームを無線基地局ＡＰ１ａに返信する。
【００１７】
よって、本発明により、無線基地局ＡＰ１ａから端末２ａへのデータフレームと、無線基地局ＡＰ２ｂから端末２ｂへのデータフレームが並行して正常に送られることが分かる。
【００１８】
次に、図２を用いて無線基地局ＡＰ１の動作を説明する。ＩＰ層からのパケット送信要求により（Ｓ１）、ＭＡＣ層でデータフレームを組み立て（Ｓ２）、最初にキャリアセンスを行う（Ｓ３）。キャリアセンスの結果（Ｓ４）、無線信号が存在する場合（Ｙｅｓ）には、その無線信号がなくなるまでデータフレームの送信を延期するバックオフ動作（Ｓ５）のあとにデータフレームの送信を行う（Ｓ６）。キャリアセンスの結果（Ｓ４）、無線信号が存在しない場合（Ｎｏ）には、データフレームの送信を行う（Ｓ６）。そして、データフレームを送信した後に再送タイマーを起動して、再送時間になるまでＡＣＫフレームを待ち続ける（Ｓ７）。再送時間になる前にＡＣＫフレームを受信した場合（Ｙｅｓ）には、送信完了となる（Ｓ１２）。ＡＣＫフレームを受信できない状態（Ｓ７のＮｏ）で再送時間になった場合には（Ｓ８のＹｅｓ）、再送上限回数以下であるかを確認して（Ｓ９）、再送上限回数以下の場合（Ｎｏ）には再度同じパケットのデータフレームを送信する（Ｓ１０）。また、再送上限回数以上の場合（Ｓ９のＹｅｓ）には、そのパケットを破棄し（Ｓ１１）、終了となる（Ｓ１３）。
【００１９】
また、図３を用いて端末２の動作を説明する。端末２がデータフレームを受信したら（Ｓ２１）、まず、そのデータフレームが壊れていないかをデータフレームに付いているＦＣＳ（Frame Check Sequence）を用いてチェックする（Ｓ２２）。データフレームが壊れている場合（Ｎｏ）には、そのデータフレームを破棄して（Ｓ２３）、データフレームに対する受信動作を終了する（Ｓ２４）。データフレームが壊れていない場合（Ｓ２２のＹｅｓ）には、そのデータフレームが自局宛であるかを確認して（Ｓ２５）、自局宛である場合（Ｙｅｓ）には、ＡＣＫフレームを生成して（Ｓ２６）、キャリアセンスして（Ｓ２７）、キャリアセンスの結果（Ｓ２８）、無線信号が存在しない場合（Ｎｏ）には、ＡＣＫフレームの返信を行う（Ｓ２９）。自局宛でない場合（Ｎｏ）には、そのデータフレームを破棄して（Ｓ２３）、受信終了となる（Ｓ２４）。キャリアセンスの結果（Ｓ２８）、無線信号が存在する場合（Ｙｅｓ）には、その無線信号がなくなるまで、ＡＣＫフレームの送信を延期するバックオフ動作（Ｓ５ａ）の後にＡＣＫフレームの返信を行う（Ｓ２９）。
【００２０】
最後に、図２，図３を参照して説明されたバックオフ動作（Ｓ５，Ｓ５ａ）を図４を用いて説明する。まず、動作開始後（Ｓ５１）、乱数によりバックオフ期間が決定する（Ｓ５２）。次に、キャリアセンス（Ｓ５３）の結果（Ｓ５４）、無線信号が存在しない場合（Ｎｏ）には、バックオフ期間をデクリメントして（Ｓ５５）、バックオフ期間が零になったかを調べる（Ｓ５６）。バックオフ期間が零でない場合（Ｎｏ）には、再びキャリアセンス（Ｓ５３）に戻る。また、バックオフ期間が零の場合（Ｓ５６のＹｅｓ）には、バックオフ動作を終了する（Ｓ５７）。
【００２１】
次に、シミュレーションによる結果を示す。図５にそのシミュレーションを行った各無線局の配置例を示す。無線基地局ＡＰ１ａと端末２ａとの距離を２８〔ｍ〕、同様に無線基地局ＡＰ１ｂと端末２ｂとの距離を２８〔ｍ〕として、端末２ａと端末２ｂとの距離を変数ｄとして端末間の距離を変化させてシミュレーションを行った。また、電波伝搬モデルにはレイリーフェージングを使用して、無線基地局ＡＰ１ａの伝送速度は６Ｍbps 、無線基地局ＡＰ１ｂの伝送速度は２４Ｍbps とし、１５００byteのパケットを無線基地局ＡＰ１が端末２に送信するというトラヒック設定で無線基地局ＡＰ１ａのスループットを測定した。
【００２２】
図６にシミュレーションによるスループットの結果を示す。図６から、本発明によりスループットが改善されていることが理解される。
【００２３】
図７を用いてＡＣＫフレームの優先度をデータフレームよりも高くした場合について説明する。図７の横軸はデータフレーム送信完了時からＡＣＫフレーム受信開始までの時間で、縦軸はその時間に受信開始されたＡＣＫフレームの確率密度である。ＩＥＥＥ 802.11 の方式ではデータフレームを受信してからＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space ）期間後にＡＣＫフレームの返信を行うので、ＡＣＫフレーム受信時刻は図７（ａ）に示すようにほぼＳＩＦＳ期間後に受信開始されるが、本発明方式ではキャリアセンスを行い、無線信号が存在する場合にはＡＣＫフレームの送信を延期するため、図７（ｂ）に示すように、ＡＣＫフレーム受信開始までの時刻は大きな広がりをもつ。しかし、図７（ｂ）の状態において、ＡＣＫフレームの優先度をデータフレームより高くした場合には、図７（ｃ）に示すように、ＡＣＫフレーム受信開始までの時間を小さくすることができる。また、送信側無線局は受信側無線局からのＡＣＫフレームを受信することによってデータフレームが正しく送信できたと判断し、ＡＣＫフレームが受信できなかった場合には同じパケットのデータフレームを再送する必要がある。ＡＣＫフレームが受信できなかったと判断するのは、データフレーム送信後に起動した再送タイマーが再送時間になった時である。そこで、ＡＣＫフレームの優先度をデータフレームより高くして、ＡＣＫフレーム受信開始までの時間を小さくすることにより、データフレームの再送を減らすことができる。ＡＣＫフレームの優先度をデータフレームより高くするには、データフレームとＡＣＫフレームのフレーム送信間隔：ＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space ）に差を付けることで可能となる。
【００２４】
また、パケットの内容と無線ゾーン内のトラヒックに応じて、ＡＣＫフレーム待ち時間と再送回数を規定する。例えば音声や動画像などのリアルタイム性を必要とするパケットに対しては、パケットの遅延に敏感なので、ＡＣＫフレーム待ち時間を短く設定し、メールやＦＴＰ（File Transport Protocol ）のパケットは遅延よりもデータ品質が重要であるため、再送回数を増やしてパケットの損失を低くするように設定する。そして、無線ゾーン内のトラヒックが高い場合には、遅延の影響を考慮しなくてもよいメールやＦＴＰ（File Transport Protocol ）のＡＣＫフレーム待ち時間を長く設定して、再送による無線区間でのトラヒック増加を防ぎ、無線ゾーン内のメールやＦＴＰ（File Transport Protocol ）のトラヒックを低く抑えることができる。これらの設定により、アプリケーションの遅延やデータ品質に対する要求に基づき、無線ゾーン内の通信品質を最適化することができる。
【００２５】
本発明を実施するにあたり、無線ＬＡＮの標準規格として最も普及しているＩＥＥＥ 802.11 のモジュールを使用することにより、開発工程とコストを低く抑えることができる。本発明をＩＥＥＥ 802.11 に適用する場合について説明する。まず、図９に示すように、ＭＡＣ層の上位側に独自ＭＡＣ層を追加する。ＡＰ１からのデータフレームの流れを、図１０を用いて説明する。ＩＰ層のパケットを独自ＭＡＣ層に渡し、独自ＭＡＣ層で宛先ＭＡＣアドレスと送信元ＭＡＣアドレスを含んだ独自ヘッダが追加される。次に、ＭＡＣ層に渡され、ＩＥＥＥ 802.11 のヘッダ（プリアンブル，ＰＬＣＰヘッダ，ＭＡＣヘッダ）が付加され、ＦＣＳの計算が行われて、図８に示すようにＡＰ１から端末２へのデータフレームの送信はマルチキャリアによる通信を用いる。マルチキャストによる通信では、ＡＣＫフレームを送信側無線局に返送することはないため、ＳＩＦＳ後にＡＣＫフレームが返信されることはない。端末２はマルチキャストのフレームであるので、そのデータフレームを正しく受信すればそのまま取り込んで、上位の独自ＭＡＣ層に渡す。独自ＭＡＣ層において、データフレーム中の独自ヘッダより送信先が自局宛であるかを判断して、自局宛でない場合にはそのデータフレームを破棄する。自局宛の場合には、独自ヘッダを削除して上位層に渡す。また、マルチキャリアによる通信ではＡＣＫフレームを送信側無線局に返送しないためＭＡＣ層ではデータフレームが正しく受信側に届いたか確認することができない。
【００２６】
そこで、あらたに独自ＭＡＣ層でＭＡＣ層のＡＣＫフレームと同じ働きをする独自ＡＣＫフレームを定義して、独自ＭＡＣ層でパケットが正しく受信側に届いたかの確認を行う。端末２からの独自ＡＣＫフレームの流れを、図１１を用いて説明する。独自ＭＡＣ層において、データフレームの送信先が自局宛の場合には、自局ＭＡＣアドレスを含んだ独自ＡＣＫフレームを生成する。この独自ＡＣＫフレームをＭＡＣ層に渡す。ＭＡＣ層において、この独自ＡＣＫフレームはＩＰ層からのパケットと同じように処理されるので、データフレームを送信するのと同様にキャリアセンスを行って、この独自ＡＣＫフレームをペイロードとしたデータフレームをＡＰ１にユニキャストで送信する。ＡＰ１は独自ＡＣＫフレームを含んだデータフレームを受信して、ＭＡＣ層でＩＥＥＥ 802.11 のヘッダを取り除き、独自ＭＡＣ層に独自ＡＣＫフレームを渡す。この独自ＡＣＫフレームが返信されたことにより、完了となる。以上より、ＩＥＥＥ 802.11 上で、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づいたＡＣＫフレームを返信することができる。また、独自ＭＡＣ層はＩＥＥＥ 802.11 規定範囲の上位に位置するため、ＩＥＥＥ 802.11 を変更することなく本発明を実装することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、無線ＬＡＮ方式に広く採用することが可能であって、特に隠れ端末問題を解消するために有効である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明における動作原理を説明するためのタイムチャートである。
【図２】本発明における無線基地局での動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明における端末局での動作を説明するためのフローチャートである。
【図４】本発明に用いるバックオフ動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明による効果を従来例と対比するためのシミュレーションを行った各無線局の配置例図である。
【図６】図５の配置例を用いて行ったシミュレーションの結果を示す特性図である。
【図７】従来例と本発明におけるＡＣＫフレームの受信時刻の分散状態を示すタイムチャートである。
【図８】本発明をＩＥＥＥ 802.11 に適用する場合を説明するための無線局配置例図である。
【図９】本発明をＩＥＥＥ 802.11 に適用する場合の通信制御システム構成例図である。
【図１０】図９のシステムによる具体的動作例を説明するためのタイムチャートである。
【図１１】図１０のシステムにおける独自ＡＣＫフレームの流れを示すタイムチャートである。
【図１２】隠れ端末問題が存在する従来の無線ＬＡＮシステム例を示す無線局配置例図である。
【図１３】図１２のシステムにおける隠れ端末問題の具体例を説明するためのタイムチャートである。
【図１４】図１２のシステムにおける従来の無線パケット通信の動作例を説明するためのタイムチャートである。
【図１５】隠れ端末問題が存在する無線ＬＡＮシステムにおける従来の解決提案例を説明するためのタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２９】
ＡＰ１ａ，ＡＰ１ｂ  無線基地局
２ａ，２ｂ  端末
【図１】
2005117244.tif 000003
【図２】
2005117244.tif 000004
【図３】
2005117244.tif 000005
【図４】
2005117244.tif 000006
【図５】
2005117244.tif 000007
【図６】
2005117244.tif 000008
【図７】
2005117244.tif 000009
【図８】
2005117244.tif 000010
【図９】
2005117244.tif 000011
【図１０】
2005117244.tif 000012
【図１１】
2005117244.tif 000013
【図１２】
2005117244.tif 000014
【図１３】
2005117244.tif 000015
【図１４】
2005117244.tif 000016
【図１５】
2005117244.tif 000017