(57)【要約】【課題】無線ネットワークにおける無線通信端末間のスループットを向上させる。【解決手段】ＡＰの配下で、他の通信機器と通信するための無線通信端末であって、インフラストラクチャモード通信時、送信先の無線通信端末がＡＰに対して返信するＡＣＫを傍受する受信手段と、前記受信手段によって受信したＡＣＫの電波受信強度が一定レベル以上にあるか否かを判断する受信感度判定手段と、前記送信先無線通信端末との受信感度が良好と判断された場合、動的にＲＴＳ／ＣＴＳを無効にし且つインフラストラクチャモードから端末間直接通信モードに変更する切替え指示手段と、前記切替え指示手段による端末間直接通信時、送信バッファ内の送信データフレーム数が閾値を上回るか否か判断する閾値超過判定手段と、前記送信バッファ内の送信データフレーム数が前記閾値を上回る場合、前記送信データフレームを連続送信する通信制御部を有する。【選択図】図４
2005323150.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局（ＡＰ：アクセスポイント）のセル内に存在する無線通信端末の無線情報通信方法であって、
インフラストラクチャモード（ＡＰ経由）通信時、送信元無線通信端末が、送信先無線通信端末のＡＰに対するＡＣＫを受信（傍受）するステップと、
前記送信元無線通信端末が前記ＡＣＫの受信強度を一定レベル以上かどうか判定するステップと、
前記ＡＣＫが一定レベル以上の受信強度の場合、前記送信元無線通信端末がＲＴＳ／ＣＴＳ機能を無効とし、さらに通信モードをインフラストラクチャモードから端末間直接通信に切替えるステップと、
前記端末間直接通信時、前記送信元無線通信端末の送信バッファ内の送信データフレーム数に応じて前記送信データフレームを連続送信するステップとを備える、無線情報通信方法。
【請求項２】
ＡＰの配下で、他の通信機器と通信するための無線通信端末であって、
インフラストラクチャモード通信時、送信先の無線通信端末がＡＰに対して返信するＡＣＫを傍受するための受信手段と、
前記受信手段によって受信したＡＣＫの電波受信強度が一定レベル以上にあるかどうかを判断する受信感度判定手段と、
前記受信感度判定手段によって送信先無線通信端末との受信感度が良好と判断された場合、動的にＲＴＳ／ＣＴＳを無効にし且つインフラストラクチャモードから端末間直接通信モードに変更する切替え指示手段と、
前記切替え指示手段による端末間直接通信時、送信バッファ内の送信データフレーム数が閾値を上回るかどうか判断する閾値超過判定手段と、
前記閾値超過判定手段によって前記送信バッファ内の送信データフレーム数が前記閾値を上回る場合、前記送信データフレームを連続送信する通信制御部
とを有する、無線通信端末。
【請求項３】
前記端末間直接通信時、送信元無線通信端末の送信バッファ内の送信データフレーム数が閾値を上回り且つ前記ＡＰが許可した場合、データフレーム送信間隔をＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）間隔に切替えて連続送信することを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
【請求項４】
前記閾値はユーザにより任意に変更できることを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
【請求項５】
前記端末間直接通信中、送信先無線通信端末からのＡＣＫの受信感度が劣化した場合、再度ＲＴＳ／ＣＴＳ機能を有効にすると同時に、通信モードをインフラストラクチャモードに切替えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
【請求項６】
ＲＴＳ／ＣＴＳ機能を有効とするか無効とするかを通信モードの変更に連動させたことを特徴とする請求項２に記載の無線通信端末。
【請求項７】
送信元無線通信端末が端末間直接通信要求と要求帯域（時間）を明示したＲＴＳフレームをＡＰに対して送信し、前記ＡＰが前記ＲＴＳを許可することで、前記連続送信が行われることを特徴とする請求項３に記載の無線通信端末。
【請求項８】
ＡＰが返信するＣＴＳにより、送信先無線通信端末は送信元無線通信端末の連続送信および送信データフレームインターバルを認識できることを特徴とする請求項３に記載の無線通信端末。
【請求項９】
自セル内に存在する複数の無線通信端末を監視制御するための無線通信親局であって、無線通信端末から送信された端末間直接通信要求と要求帯域（時間）を明示したＲＴＳフレームを前記自セル内の負荷に応じて許可または拒否し、許可した場合、端末間直接通信許可と使用帯域（時間）の明示されたＣＴＳフレームを前記無線通信端末に返信することを特徴とする無線通信親局。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）等の無線ネットワークにおける無線通信端末の無線情報通信方法に関し、より特定的には無線通信端末間のスループットを向上させるための無線情報通信方法、ならびにその無線情報通信方法を用いて動作する無線通信端末およびＡＰ（無線通信親局）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮの標準仕様であるＩＥＥＥ８０２．１１では、インフラストラクチャモード時にお互いが見えない無線通信端末同士が同時にＡＰにフレームを送信することを回避する方法として、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）というアクセス制御方法を定めている。
【０００３】
図１は、インフラストラクチャモード（ＡＰ経由通信）時における前記従来のＲＴＳ／ＣＴＳのフレーム送受信を示すものである。
【０００４】
図１において、無線通信端末１は、ＡＰに対してＲＴＳフレームを送信する。前記ＲＴＳフレームを受信した前記ＡＰは、ＣＴＳフレームを返信して無線通信端末１に送信権を与える。前記ＣＴＳフレームは、許可された以外の無線通信端末（無線通信端末２）も受信する。前記ＣＴＳフレームの中には、無線通信端末１のデータフレーム送信からＡＣＫ返信までに必要な時間が書き込まれており、他の無線通信端末（無線通信端末２）は競合が生じないように、前記時間だけ待機してから送信を開始する。このため、図１に示したような隠れ端末の問題を回避することができる。
【０００５】
また、特許文献１では、このような隠れ端末が存在するか否かを通信に先立って予め確認しておき、それをメモリに記憶しておくという方法が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２１７９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来の方法では、通信に先立って送信権を確保するという余分なシーケンスが発生するため、スループットの劣化という課題を有していた。さらに、移動する無線通信端末があるような場合には、お互いが見える近距離になった、すなわち隠れ端末ではない無線通信端末同士であってもＲＴＳ／ＣＴＳの送受信をしなければならないという課題を有していた。
【０００７】
また、特許文献１でも、下記のような課題を有する。
【０００８】
隠れ端末が存在するか否かを、事前にＲＴＳ／ＣＴＳフレームの送受信により確認する必要があるため、その際に余分なシーケンスが発生する。
【０００９】
全フレームのやり取りをモニタする必要がある。さらに、移動する無線通信端末があるような無線システムでは、メモリに記憶されている隠れ端末と現時点での隠れ端末が一致しない可能性があり、定期的にメモリの更新を必要とする。
【００１０】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ＡＰ経由通信中、データフレームを送受信する無線通信端末同士の電波受信感度が良好な場合、余分なシーケンスやメモリの更新を必要とせず動的にＲＴＳ／ＣＴＳ機能を無効にする。また、これに連動してＡＰ経由通信から端末間直接通信に切替える。さらに、送信元無線通信端末の送信バッファ内の送信データフレーム数が事前に設定された閾値を超過し且つＡＰが許可した場合に、前記送信データフレームを従来よりも短いインターバルで連続送信させることで、前記無線通信端末間のスループットをさらに向上させ、且つ送信元無線通信端末の送信バッファあふれも回避させる無線情報通信方法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】
【００１１】
前記従来の課題を解決するために、本発明の無線通信端末は、インフラストラクチャモード通信時、送信先の無線通信端末がＡＰに対して返信するＡＣＫを傍受するための受信手段を有し、前記受信手段によって受信した前記ＡＣＫの電波受信強度が一定レベル以上にあるかどうかを判断する受信感度判定手段を有する。前記受信感度判定手段によって前記送信先の無線通信端末との受信感度が良好と判断された場合、ＲＴＳ／ＣＴＳを無効にし且つインフラストラクチャモードから端末間直接通信モードに変更する切替え指示手段を有する。前記切替え指示手段により、端末間直接通信になった場合、送信バッファ内の送信データフレーム数が閾値を上回るかどうか判断する閾値超過判定手段と、前記閾値超過判定手段によって前記送信バッファ内の送信データフレーム数が前記閾値を上回る場合、データフレーム送信間隔をＳＩＦＳ間隔に切替え連続送信を行う通信制御部とを有する。
【００１２】
本構成によって、データフレームを送受信する無線通信端末同士の受信感度が良好と判断された場合、送信元無線通信端末のＲＴＳ／ＣＴＳ機能を無効にすると同時に、端末間直接通信に切替え、さらに前記送信元無線通信端末における送信バッファ内の送信データフレーム数が事前に設定された閾値を上回る場合、データフレーム送信間隔をＳＩＦＳ間隔に切替え連続送信することで、スループットを向上させ、且つ送信元無線通信端末の送信バッファあふれも回避させる無線情報通信方法の提供を目的とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の無線情報通信方法によれば、インフラストラクチャモードでデータフレームを送受信する無線通信端末同士の受信感度が良好と判断された場合、送信元無線通信端末のＲＴＳ／ＣＴＳ機能を無効にし、端末間直接通信に切替える。さらに、前記送信元無線通信端末における送信バッファ内の送信データフレーム数が事前に設定された閾値を上回る場合、データフレーム送信間隔をＳＩＦＳ間隔に切替え連続送信することで、さらなるスループットの向上、および送信バッファあふれを回避させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図２及び図３は、本発明の実施の形態を示す流れ図である。図４はＲＴＳ／ＣＴＳのフレーム構成を示す図である。図５は本発明の無線通信端末のブロック図である。図６は本発明のＡＰのブロック図である。
【００１６】
図２及び図３では、無線通信端末１から無線通信端末２へ送信要求が発生した場合を示す。通常、データフレームは複数個発生する。
【００１７】
ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した現行の無線ＬＡＮ製品と同様に、無線通信端末１のＲＴＳ／ＣＴＳは無効、通信モードはインフラストラクチャモード（ＡＰ経由通信）を通信開始時のデフォルトとする。
【００１８】
Ｓ００２にて、無線通信端末１から無線通信端末２へ送信要求が発生した場合、通信開始時にはＲＴＳ／ＣＴＳは無効となっているためＳ００５にて、無線通信端末１はＡＰを経由して無線通信端末２へデータフレームを送信する。無線通信端末２が前記ＡＰから中継されてきた前記データフレームを受信するとＳ００６にて、無線通信端末２は前記ＡＰにＡＣＫを返信する。この間Ｓ００７にて、無線通信端末１は前記ＡＣＫをキャリアセンスする。Ｓ００８にて、無線通信端末１の受信感度判定部が前記ＡＣＫの電波受信強度を一定レベル以上と判断した場合Ｓ０１１にて、無線通信端末１は無線通信端末２が近距離で、且つ無線通信端末２とは良好な通信状態であることを認識できる。この場合Ｓ０１２にて、無線通信端末１のＲＴＳ／ＣＴＳが有効であればＳ０１３にて、無線通信端末１の切替指示部はＲＴＳ／ＣＴＳを無効にし、これと連動しＳ０１４にて、ＡＰ経由通信から端末間直接通信に切替えるように通信制御部に指示する。ここで、無線通信端末１は自送信フレームにおけるＭＡＣヘッダのＴｏＤＳ（Ｔｏ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ）フィールドを０、ＲＡ（Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ａｄｄｒｅｓｓ）を無線通信端末２のＭＡＣアドレスに変更することで、前記端末間直接通信が可能となる。さらにＳ０１５にて、無線通信端末１の閾値超過判定部により、送信バッファ内データフレーム数が事前に設定された閾値以上であると判断された場合Ｓ０１９にて、無線通信端末１は前記ＡＰにＲＴＳを送信する。
【００１９】
なお、ユーザは前記閾値を任意に変更できる。
【００２０】
Ｓ０１９にて、送信バッファ内データフレーム数が前記閾値以上であると判断された無線通信端末１は前記ＲＴＳフレーム内に端末間直接通信要求と、前記送信バッファ内のデータフレーム数が前記閾値以下となるまでに通信に要する要求帯域（時間）を明示する。ＩＥＥＥ８０２．１１の従来のＲＴＳフレームはサブタイプ値（識別子）を１０１１、ＣＴＳフレームのサブタイプ値（識別子）を１１００と規定しているが、００００から１００１はＲｅｓｅｒｖｅｄとして規定されていない。無線通信端末１は前記００００から１００１までの任意のサブタイプ値を使用して送信したＲＴＳフレームが端末間直接通信要求であることを明示する。
【００２１】
次にＳ０２０にて、前記ＡＰが自セル内のネットワーク負荷に応じて前記端末間直接通信要求と要求帯域（時間）を許可した場合、すなわちＡＰの通信制御部が自セル内のネットワークが低負荷であり、無線通信端末１の要求する帯域の割り当てが可能と判断した場合、無線通信端末１にＣＴＳフレームを返信する。無線通信端末１が前記ＣＴＳフレームを受信した場合Ｓ０２１にて、無線通信端末１は前記送信バッファ内データフレーム数が閾値以下となるまでＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）間隔での連続送信を行う。この間、他の無線通信端末は前記ＣＴＳフレームに明示された使用帯域（時間）だけ送信を待機する。
【００２２】
なお、前記連続送信時のフレームインターバルはＳＩＦＳとしているが、従来のＤＩＦＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒ  Ｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）よりも短いものであれば任意のフレームインターバルでもよい。
【００２３】
Ｓ０２０にて、送信バッファ内データフレーム数が前記閾値以上であると判断された無線通信端末１がＡＰからのＣＴＳフレームを受信できなかった場合、無線通信端末１は１個目のデータフレームに関しては従来通りＤＩＦＳ間隔で送信するが、Ｓ０２６にて、通信状況が悪化しなければＳ０１９へ遷移する。無線通信端末１は、この時点の送信バッファ内のデータフレーム数が前記閾値以下となるまでに通信に要する要求時間を再度算出し、要求帯域（時間）を更新したＲＴＳフレームの再送を行う。
【００２４】
Ｓ０１５にて、無線通信端末１の送信バッファ内データフレーム数が前記閾値以下であればＳ０１６にて、無線通信端末１はＲＴＳ／ＣＴＳを無効とした状態で端末間直接通信を行う。Ｓ０１７にて、無線通信端末２からのＡＣＫの電波受信感度が悪化した場合Ｓ０１８にて、無線通信端末１はＡＰ経由通信を有効にするとともにＳ０１０にて、ＲＴＳ／ＣＴＳも有効にする。
【００２５】
このように、データフレームを送受信する無線通信端末同士が近距離で且つ良好な通信状態である場合、ＲＴＳ／ＣＴＳを無効にすると同時に端末間直接通信に切替える。
【００２６】
さらに、送信元無線通信端末における送信バッファ内の送信データフレーム数が事前に設定された閾値を上回る場合、データフレーム送信間隔をＳＩＦＳ間隔に切替え連続送信を行うことで余分なオーバーヘッドがなくなりスループットが向上する。ここで、送信元無線通信端末と送信先無線通信端末は近距離で且つ良好な通信状態のため、ＲＴＳ／ＣＴＳを無効にすること、および端末間直接通信に切替えることによる問題は生じない。
【００２７】
なお、本発明におけるＡＰ、無線通信端末のそれぞれ固有のソフトウェア（ファームウェア）は、ＡＰ、無線通信端末ともに通信制御部のローカルバスに接続されたＲＯＭに格納されているものとする。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明にかかる無線通信端末の無線情報通信方法は、データフレームを送受信する無線通信端末同士の受信感度が良好な場合、動的にＲＴＳ／ＣＴＳ機能を無効にすると同時に通信モードを端末間直接通信に切替える。さらに、前記した特定の条件を満足した場合、送信元無線通信端末の送信バッファに蓄積された送信データフレームを短いインターバルで連続送信することで、オーバーヘッドの低減とスループットの向上、さらには送信バッファあふれを回避させることができ、移動する無線通信端末があるような無線ＬＡＮ等の無線ネットワークに用いられる無線通信端末に有用となる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】従来のＲＴＳ／ＣＴＳのフレーム送受信を示す図
【図２】本発明の実施の形態を示す流れ図
【図３】本発明の実施の形態を示す流れ図
【図４】ＲＳＴ／ＣＴＳのフレーム構成を示す図
【図５】本発明の無線通信端末のブロック図
【図６】本発明のＡＰのブロック図
【符号の説明】
【００３０】
１，２    無線通信端末
【図１】
2005323150.tif 000003
【図２】
2005323150.tif 000004
【図３】
2005323150.tif 000005
【図４】
2005323150.tif 000006
【図５】
2005323150.tif 000007
【図６】
2005323150.tif 000008