(57)【要約】【課題】  無線通信装置及び通信システムに関し、有線と無線とにまたがる通信のスループット向上と周波数占有率低減と従来の半二重方式通信装置との混在利用とを実現する。【解決手段】  全二重対応基地局１０２は、全二重方式と半二重方式の両方の無線通信処理に対応し、無線Ｉ／Ｆ部２１４での受信信号をパケット判定部２０１で判定し、全二重通信手順と比較して接続相手の全二重／半二重の通信種を判断して、これに応じて経路制御部２０３及び経路切替部２０４により信号抽出部２０５側または無線信号制御部２１３側へ経路切り替えを行って通信相手の通信種に応じた方式で無線通信を行う。また無線接続時における処理制限時間の認識に基づくカウントのタイムアウトにより自動的に半二重方式へ切り替える機構や、無線接続経験から通信相手の通信種を学習して２回目以降の接続時に速やかに通信方式を決定して接続する機構などを備える。【選択図】  図２
2005277927.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
半二重方式の通信装置と混在して使用可能な全二重方式対応の無線通信装置であって、
全二重方式での無線通信処理と半二重方式での無線通信処理を行うデータ処理部を有し、
前記データ処理部は、
無線接続時の通信手順として、無線接続要求を行う要求側としては接続相手となる応答側に対し全二重方式及び半二重方式の両方に対応した接続要求である第１の信号を送信し、
前記応答側としては前記第１の信号を受信して全二重方式対応であることを示す第２の信号を応答として返信し、
前記要求側として前記接続要求に対する応答として前記第２の信号を受信した場合は応答側装置が全二重方式対応であると認識して全二重方式でデータ通信処理を行い、
また前記要求側として前記接続要求に対する応答として半二重方式の通信手順に従った第３の信号を受信した場合は応答側装置が半二重方式であると認識して半二重方式でデータ通信処理を行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１記載の無線通信装置において、
前記データ処理部は、無線接続時の通信手順として、無線接続要求を受ける応答側としては、要求側から前記第１の信号を受信すると前記第２の信号を応答として返信し、この応答に対して所定時間内に要求側から全二重方式でのデータ通信処理が開始されない場合は要求側装置が前記半二重方式の通信装置であると認識して前記半二重方式の通信手順に従った第３の信号を応答として送信して半二重方式でデータ通信処理を行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線通信装置において、
前記データ処理部は、無線接続未経験の通信装置を接続相手として前記通信手順に従い無線接続を行った経験に基づきその通信装置が全二重方式対応か半二重方式かの通信種を学習して記憶し、無線接続の際は接続相手から送信される情報をもとに前記記憶した通信種を参照して前記接続相手の通信種を確認できた場合はそれに対応して自装置側を全二重方式あるいは半二重方式に決定してデータ通信処理を行うことを特徴とする無線通信装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置と、半二重方式の無線通信装置と、を含む複数の通信装置が混在して接続される無線ネットワークが全二重方式の有線ネットワークに接続され、前記有線ネットワーク上の通信装置と前記無線ネットワーク上の全二重方式対応の無線通信装置との間で全二重方式により通信を行うことを特徴とする通信システム。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の無線通信装置と、半二重方式の無線通信装置と、を含む複数の通信装置が混在して同じ空間において所定の無線通信チャネルを共有し、前記複数の通信装置同士が全二重方式または半二重方式を選択して無線接続することを特徴とする通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線あるいは有線の通信ネットワークに係る通信装置及び通信システムに関し、特に無線ＬＡＮ基地局（アクセスポイント）や無線ＬＡＮクライアント端末で無線接続を行う技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
企業イントラネットなどの従来の一般的なＬＡＮ（ローカルエリアネットワーク）における有線ネットワーク部分（Ethernet（登録商標）など）は、送信と受信が同時に可能な全二重通信方式である。一方、従来の一般的なＬＡＮにおける無線ネットワーク部分は、送信と受信をいずれか一方ずつ行う半二重通信方式が大半である。そのため、前記全二重通信方式の有線ネットワークと前記半二重通信方式の無線ネットワークとが混在する環境においては、有線と無線とにまたがる通信において全二重と半二重の通信方式の違いからスループットが低下してしまう。
【０００３】
また現状の無線全二重通信は、無線ＬＡＮ基地局や無線ＬＡＮクライアント端末などの各通信ノードに備える無線インターフェイス部において送受信用に二本のアンテナを用意した二つの回路を必要とする構成である。現状で無線ＬＡＮにおいて全二重通信の無線接続を行うためには、通信ノードとなる無線通信装置で無線インターフェイス部に二本のアンテナを用意し、そしてこれに送信用・受信用で別々の周波数帯域を割り当てて無線通信チャネルを２チャネル占有する方式が一般的となる。しかしながら無線ＬＡＮで使用が許可されているＩＳＭ（産業科学医療用）周波数帯域は限られているため、通信ノード間の無線接続で無線通信チャネルを２チャネル占有する全二重通信方式はコストが高く、また、同時通信可能な利用者が、利用可能な全無線通信チャネルの半分になってしまうというデメリットがあった。
【０００４】
このように無線全二重通信を行うためのコストは非常に高くなっているため、無線ネットワーク部分におけるコストを低くしたい場合は、無線半二重通信を使用することとなる。
【０００５】
一般的にＩＳＭ周波数帯域には、複数の利用者が無線端末を使用できるように複数の利用可能な無線通信チャネルが設けられている。この複数の無線通信チャネルは、例えば、第１，第２，…，第ｎの、ｎ個の無線通信チャネルの各チャネルで使用周波数帯域が分けられており、無線半二重通信を行う場合、一人の利用者は無線接続において前記ｎ個の無線通信チャネルの内のいずれか１チャネルを占有し、この占有した１チャネルにおいて送信と受信をいずれか一方ずつ行う。また無線全二重通信を行うためには、一人の利用者が前記ｎ個の無線通信チャネルの内、２チャネル例えば第１及び第２のチャネルを占有し、この占有した２チャネルにおいて送信用に前記第１のチャネルを使用しかつ受信用に前記第２のチャネルを使用して、２チャネル分の周波数帯域を占有することとなる。
【０００６】
図１９は、従来の有線ネットワークと無線ネットワークとの混在環境となる通信システムにおいて有線と無線とにまたがる通信の際にスループットが低下することを示す説明図である。この混在環境においては、前記の理由から、有線通信部分は全二重通信方式が一般的であり（有線全二重通信１）、また無線通信部分は半二重通信方式が一般的である（無線半二重通信２）。有線通信ノードであるサーバ３と基地局４の間の有線全二重通信１は、送信経路１ａと受信経路１ｂの二つの経路からなる送受信同時に可能な全二重通信接続を有している。一方、無線通信ノードである基地局４と端末５の間での無線半二重通信２は、送信と受信をいずれか一方づつ行う半二重通信のための一つの送受信経路２ｃからなる半二重通信接続を有している。この構成においてサーバ３と端末５の間で有線と無線とにまたがる通信を行うとき、基地局４を境にして全二重通信と半二重通信とで変わることにより、この全二重／半二重方式の差異以外は同一能力と仮定すると、サーバ３と基地局５の間ではスループット＝２であっても基地局４と端末５の間でスループット＝１に低下する。
【０００７】
またネットワークのアプリケーションとして例えば無線ＩＰ電話システムでは音声データについてのリアルタイム処理が必要であり、このためには無線接続において全二重通信方式を導入することが望ましい。
【０００８】
無線通信における全二重通信方式に関する技術として、例えば特許文献１記載の技術は、全二重無線通信装置の送信周波数及び受信周波数を通信装置側で自動的に設定する方法及びその通信装置を提供するものである。この技術では、干渉しない二つの周波数（無線通信チャネル）を使用することにより無線における全二重通信方式を実現しているが、無線ＬＡＮ環境への応用を考えた場合、前記したように、２チャネルを占有する全二重通信方式はコストが高いばかりでなく、同時通信可能な利用者が、利用可能な全チャネルの半分になってしまうというデメリットがある。
【特許文献１】特開平５−２５２０７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
無線ＬＡＮなどの無線ネットワーク部分において既存の半二重方式の無線通信装置をコストや周波数（無線通信チャネル）資源節約等の観点からそのまま使用可能としたいと共に、全二重方式の有線ネットワークと半二重方式の無線ネットワークにまたがる通信のスループットを向上させるためや送受信におけるリアルタイム処理の必要などのために全二重方式の無線通信装置も導入して使用したい。
【００１０】
本発明は以上のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、無線通信を行う無線通信装置及び通信システムに関して、既存の全二重方式の有線ネットワークや半二重方式の無線ネットワーク及びその混在環境などに対して有効に適用可能で、全二重方式で無線接続を行うことのできる無線通信装置、及びこれと従来の半二重方式の無線通信装置とを含んで構成される通信システムを提供し、有線と無線とにまたがる通信についてのスループットの向上と、無線通信チャネル占有率の低減及び同時通信可能な利用者数の確保と、従来の半二重方式の無線通信装置との混在利用（相互接続可能）と、を実現する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１２】
（１）前記課題を解決するために、本発明の無線通信装置は、半二重方式の通信装置と混在して使用可能な全二重方式対応の無線通信装置であって、例えば適応信号処理方式による全二重方式での無線通信処理と従来の半二重方式での無線通信処理とを行うデータ処理部を有する。このデータ処理部は、無線接続時、特に接続開始、交渉時の通信手順として、無線接続要求を行う要求側（送信側）としては接続相手となる応答側（受信側）に対し全二重方式及び半二重方式の両方に対応した接続要求である第１の信号（例えば「ＲＴＳ」）を送信し、前記応答側としては前記第１の信号を受信して全二重方式対応であることを示す第２の信号（例えば「ＲＴＳ」）を応答として返信し、前記要求側として前記第２の信号を応答として受信した場合は応答側装置が全二重方式対応であると認識して全二重方式でデータ通信処理（通信本文データの送受信処理）を行い、また前記要求側として前記半二重方式の通信装置が応答側装置であったために半二重方式の通信手順に従った第３の信号（例えば「ＣＴＳ」）を受信した場合は応答側装置が半二重方式であると認識して半二重方式でデータ通信処理を行うことを特徴とする。前記第１の信号は、半二重方式の通信手順において接続要求に用いる信号であると共に、全二重方式対応の通信手順での接続要求信号としても用いる。
【００１３】
例えば、前記データ処理部は、前記全二重方式あるいは半二重方式での無線通信を接続相手の通信方式に応じて行うための、全二重方式対応の通信手順を記憶する機構と、この記憶している通信手順と無線接続における実際の受信信号とを比較して通信相手の全二重方式／半二重方式を判断し、この判断に基づき全二重方式／半二重方式のそれぞれに対応した無線通信処理用の経路に切り替えて通信相手と無線通信を行う機構とを備える。前記全二重方式に対応した無線通信処理では、前記適応信号処理方式などにより、一つの無線アンテナを有する無線インターフェイス部を通じて一つの無線通信チャネルに対し送受信同時可能な通信経路が設定される。
【００１４】
上記通信手順により、本発明の無線通信装置同士では、全二重方式での無線接続が行われる。また無線接続要求に対する応答側装置が半二重方式の通信装置であった場合は半二重方式で無線接続が行われる。また無線通信装置のエリア移動により移動先エリアでの接続相手となる通信装置に対しても同様に、その装置が全二重方式対応であった場合は同様に全二重方式でまた半二重方式であった場合は半二重方式で再接続される。
【００１５】
（２）また本発明の無線通信装置は、前記（１）の無線通信装置において、前記データ処理部は、無線接続時の通信手順として、無線接続要求を受ける応答側としては、要求側から前記第１の信号（ＲＴＳ）を受信すると（この時点では要求側が全二重方式対応の無線通信装置または半二重方式の通信装置かは未決定）、前記全二重方式対応であることを示す第２の信号（ＲＴＳ）を応答として返信し、この応答に対して所定時間内に要求側から全二重方式でのデータ通信処理が開始されない場合（つまり要求側からの通信本文データの受信が無い場合）は要求側装置が前記半二重方式の通信装置であると判断して半二重方式における通信手順に従った前記第３の信号（ＣＴＳ）を応答として送信して半二重方式でデータ通信処理を行うことを特徴とする。
【００１６】
例えば、前記第１の信号（ＲＴＳ）は、所定の通信方式での通信手順に従った接続要求の送信に対する正常な応答の受信のための処理制限時間の指定が含まれた形式であり、前記データ処理部は、無線接続時の通信手順として、前記処理制限時間情報を含んだ第１の信号を無線接続要求側から応答側が受信すると、前記第２の信号（ＲＴＳ）を応答として返信すると共に前記処理制限時間情報の認識をもとに全二重方式で通信本文データが受信されるまでタイムカウントを行い、前記要求側が半二重方式での接続のために前記第１の信号（ＲＴＳ）の再送処理を行ったことなどから前記カウントが所定時間に達してタイムアウトした場合は要求側装置が半二重方式の通信装置であると判断して半二重方式の通信手順に従った前記第３の信号（ＣＴＳ）を応答として送信して半二重方式でデータ通信処理を行う。
【００１７】
上記通信手順により、本発明の無線通信装置と従来の半二重方式の通信装置とが無線接続を行う場合、本発明の無線通信装置は接続開始当初、全二重方式での接続を試みるが、相手が全二重方式に対応していない従来の半二重方式の通信装置であった場合は異常検出などによる再送処理となるため、この結果所定時間が過ぎた場合は半二重方式での接続に自動的に切り替わることとなる。
【００１８】
また無線通信装置のエリア移動による移動先エリアでの再接続についても、一方の通信装置が従来の半二重方式の通信装置であった場合は、同様に半二重方式の通信装置側にあわせて半二重方式で接続される。
【００１９】
上記（１），（２）で述べた通信手順を用いると、本発明の無線通信装置は、無線接続未経験の通信装置、つまり初接続となるので通信方式（全二重方式／半二重方式）のわからない通信装置を接続相手として無線接続を行うことができる。
【００２０】
（３）また本発明の無線通信装置は、前記（１）または（２）の無線通信装置において、前記データ処理部は、無線接続未経験の通信装置を接続相手として前記通信手順に従い無線接続を行った経験に基づきその通信装置が全二重方式対応か半二重方式かの通信種を学習して記憶し、無線接続の際は、接続相手から送信される通信装置アドレスなどの情報をもとに前記記憶した通信種を参照して前記接続相手の通信種を確認し、無線接続経験有りの通信装置であったことなどから通信種が確認できた場合はすぐにこれに対応して自装置側を全二重方式あるいは半二重方式に決定してデータ通信処理を行うことを特徴とする。
【００２１】
例えば、本無線通信装置に、無線接続の経験からその通信装置のアドレス情報とその通信種との対応を記録するテーブルを有し、無線接続未経験の通信装置との接続の際、このテーブルを参照して接続相手のアドレスをもとに通信種を確認し、最初から全二重方式／半二重方式を決定して接続を行う。
【００２２】
（４）また本発明の通信システムは、前記（１）〜（３）のいずれかの無線通信装置と、半二重方式の無線通信装置と、を含む複数の通信装置が混在して接続される無線ネットワークが全二重方式の有線ネットワークに接続され、前記有線ネットワーク上の通信装置と前記無線ネットワーク上の全二重方式対応の無線通信装置との間で全二重方式により通信可能であることを特徴とする。前記全二重方式対応の無線通信装置が全二重方式で前記有線ネットワーク上の通信装置と通信を行うことで全二重方式／半二重方式の差異によるスループット低下無しに通信を行う。
【００２３】
（５）また本発明の通信システムは、前記（１）〜（３）のいずれかの無線通信装置と、半二重方式の無線通信装置と、を含む複数の通信装置が混在して同じ空間（無線媒体）において所定の無線通信チャネルを共有し、前記複数の通信装置同士が全二重方式または半二重方式を状況に応じて選択して無線接続することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２５】
（１）本発明の無線通信装置により有線と無線にまたがる通信を行う場合、通信ノード間における全通信経路において全二重通信を可能とするので、全二重と半二重の混在によりスループットを低下させることなく通信を行うことができ、また全二重方式を用いることが有効なアプリケーションを利用できる。
【００２６】
（２）本発明の無線通信装置を導入してこれにより無線ネットワークで無線通信を行うとき、１チャネルの占有のみで全二重通信を行えるため、従来の２チャネルを占有する全二重通信方式に比べコストを安価に抑えることができる。また、従来の２チャネルを占有する全二重通信方式に比べ、同時通信可能な利用者を、利用可能な全無線通信チャネルと同数分確保できる。
【００２７】
（３）本発明の無線通信装置は、無線全二重通信に対応するだけでなく、従来の半二重方式の無線通信装置とも通信可能であり、本発明の全二重対応の無線通信装置と従来の半二重方式の無線通信装置とを同一空間において混在して使用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一部には原則として同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２９】
図１は、本発明の一実施の形態における通信システムの全体構成を示す。本実施の形態の通信システムは、本発明の一実施の形態における無線通信装置を含んで構成される。本実施の形態の通信システムは、有線ネットワーク１０６と無線ネットワーク１０７とが接続されたネットワークとして構成され、これに接続される通信ノードとして、サーバ１０１、全二重対応基地局１０２、従来型半二重基地局１０３、全二重対応端末１０４、従来型半二重端末１０５を有する。全二重対応基地局（以下、第１基地局と称する）１０２と全二重対応端末（以下、第１端末と称する）１０４は、本発明の実施の形態１における無線通信装置である。この無線通信装置は、無線ネットワーク１０７における無線接続での全二重通信方式と従来の半二重通信方式との両方に対応した通信処理を行うデータ処理部を有している。従来型半二重基地局（以下、第２基地局と称する）１０３と従来型半二重端末（以下、第２端末と称する）１０５は、無線ネットワーク１０７における無線接続での従来の半二重通信方式のみ対応の無線通信装置である。
【００３０】
有線ネットワーク１０６の部分では、所定のサービスを提供するサーバ１０１、第１基地局１０２、第２基地局１０３などが接続されている。無線ネットワーク１０７の部分では、第１基地局１０２、第２基地局１０３、第１端末１０４、第２端末１０５などが接続されている。有線ネットワーク１０６側は、通信ノード間の有線接続での通信経路が全二重通信方式の経路である。一方、無線ネットワーク１０７側は、通信ノード間の無線接続での通信経路として全二重方式と半二重方式の経路が混在している。
【００３１】
無線ネットワーク１０７側における通信経路は、通信経路ａ１〜ａ４の４種類存在する。通信経路ａ１は、無線全二重通信に対応する本実施の形態の無線通信装置である第１基地局１０２と第１端末１０４との無線接続に対応する経路である。また通信経路ａ４は、無線全二重通信に対応しない従来の無線半二重通信を行う無線通信装置である第２基地局１０３と第２端末１０５との無線接続に対応する経路である。また通信経路ａ２は、無線全二重通信対応の第１端末１０４と従来の無線半二重通信を行う第２基地局１０３との無線接続に対応する経路である。また通信経路ａ３は、無線全二重通信対応の第１基地局１０２と従来の無線半二重通信を行う第２端末１０５との無線接続に対応する経路である。
【００３２】
図１では、全二重／半二重の別をわかりやすく示すために、有線ネットワーク１０６側では、一つの有線全二重通信経路を二つの実線の組で表わしている。また無線ネットワーク１０７側では、本実施の形態の無線通信装置同士の間では全二重方式の無線接続となり、これを二つの破線矢印の組で通信経路ａ１として表わしている。また従来の無線通信装置同士の間では半二重方式の無線接続となり、これを一つの破線矢印で通信経路ａ４として表わしている。また本実施の形態の無線通信装置と従来の無線通信装置との間は、全二重方式に対応しない従来装置側にあわせて半二重方式の無線接続となるので、これを一つの破線矢印で通信経路ａ２，ａ３として表わしている。
【００３３】
なお上記通信経路とは、単一のデータリンクからなる経路のみならず複数のデータリンクからなる経路を含む。図１では、無線ネットワーク１０７における通信経路として、基地局と端末との二つの通信ノード間の単一のデータリンクについて表わしている。同様に有線ネットワーク１０６部分においても通信経路は複数のデータリンクからなるものを含む。
【００３４】
第１基地局１０２と第２基地局１０３は、全二重通信方式の有線通信インターフェイスを備える。また第１基地局１０２と第１端末１０４は、全二重通信方式及び従来の半二重通信方式に対応の無線通信インターフェイスを備える。また第２基地局１０３と第２端末１０５は従来の半二重通信方式の無線通信インターフェイスを備える。これら通信インターフェィスは例えばＬＡＮインタフェースカードあるいはボードなどの形態を採っても良いし、基地局や端末の装置に一体化した形態でも良い。
【００３５】
サーバ１０１と第１基地局１０２，第２基地局１０３は、有線ネットワーク１０６を通じて全二重通信を行う。第１端末１０４は、通信経路ａ１（あるいは通信経路ａ２）において無線接続により第１基地局１０２（第２基地局１０３）と通信し、この無線基地局を経由してサーバ１０１との間での通信が可能である。
【００３６】
第１基地局１０２と第２基地局１０４は、アクセスポイントなどとも呼ばれる無線基地局であり、通信を中継するブリッジあるいはスイッチなどの機能を有する。第１基地局１０２と第２基地局１０３は、通常、自局の無線エリア（無線サービスエリア）内に存在する無線クライアント端末（第１端末１０４あるいは第２端末１０５）が外部（他の無線エリア内の通信ノードや有線ネットワーク１０６側の通信ノードなど）と通信できるように内外の中継処理を行う。実施の形態の無線通信装置を含んだ本実施の形態の通信システムは、この複数の無線基地局の間をEthernet（登録商標）等の有線ネットワーク１０６を使って接続した形態である。なお通信システムとしてはこのような形態に限らず有線ネットワーク無しで独立した無線通信装置間を相互に接続した形態も可能であり、これについては後述する。
【００３７】
第１基地局１０２と第２基地局１０３は、それぞれ対応する無線エリア内に存在する無線クライアント端末との無線接続を行う。特に図１では、第１基地局１０２が、その無線エリア内において第１端末１０４と全二重方式の無線接続を行い、また第２基地局１０３が、その無線エリア内において第２端末１０５と半二重方式の無線接続を行う例を示している。また無線クライアント端末である第１端末１０４と第２端末１０５は、無線エリア間を移動可能であり、本通信システムでは、無線クライアント端末の移動に応じて移動先の無線エリアに対応する無線基地局との無線接続に移行する、いわゆるローミング機能を有している。特に図１では、通信経路ａ２，ａ３での無線接続が、そのような無線クライアント端末の移動に伴う無線接続に対応するものとする。
【００３８】
第１端末１０４と第２端末１０５は、無線基地局と無線接続するパーソナルコンピュータその他の無線クライアント端末であり、無線エリア間を移動可能である。
【００３９】
第１基地局１０２及び第１端末１０４は、前記全二重方式と半二重方式の両方に対応したデータ処理部を備え、無線接続時、特に無線接続開始、交渉時の通信手順として、無線接続要求を行う側として接続相手となる応答側に対し全二重方式及び半二重方式の両方に対応した接続要求である第１の信号を送信する処理と、応答側として前記第１の信号を受信して全二重方式対応であることを示す第２の信号を応答として返信する処理と、要求側として前記第２の信号を受信した場合は全二重方式でデータ通信処理を行い、また要求側が半二重方式の通信装置であったことから半二重方式の通信手順に従った第３の信号を受信した場合は半二重方式でデータ通信処理を行う処理とを行う。
【００４０】
図２は、本実施の形態における無線通信装置である第１基地局１０２と第１端末１０４の構成、特に第１基地局１０２の構成を示す。第１基地局１０２と第１端末１０４の構成に関しては、本発明に特徴的な無線接続処理を行う部分の構成は共通であるので第１基地局１０２で代表して示した。以下、第１端末１０４における各処理に対応する部分についても図２中の各部を指すものとして説明する。図２を参照しながら本実施の形態の無線通信装置の動作概要を説明し、処理の詳細は図８以降に示すシーケンス図及びフロー図により後述する。
【００４１】
第１基地局１０２（あるいは第１端末１０４）は、パケット判定部２０１、通信結果記録部２０２、経路制御部２０３、経路切替部２０４、信号抽出部２０５、制御部２１０、表示部２１１、記憶部２１２、無線信号制御部２１３、無線Ｉ／Ｆ部（無線インターフェイス部）２１４、無線インターフェイス部２１４の受信部２１５と送信部２１６、有線信号制御部２１７、有線Ｉ／Ｆ部（有線インターフェイス部）２１８、有線インターフェイス２１８の受信部２１９と送信部２２０、及び内部バス２２１を有する。制御部２１０により内部バス２２１につながる各部を制御し動作する。
【００４２】
本実施の形態の無線通信装置では、前記全二重方式及び半二重方式での通信処理を行うデータ処理部の機能は、主に、パケット判定部２０１、通信結果記録部２０２、経路制御部２０３、経路切替部２０４、信号抽出部２０５、記憶部２１２の保持する情報、無線信号制御部２１３、及び無線インターフェイス部２１４などから構成される。第１基地局１０２（第1端末１０４）は、図示しない無線アンテナを持つ無線インターフェイス部２１４を通じて、接続相手として従来の半二重方式の通信装置、全二重方式対応の通信装置の両方に対応して接続処理を行う。第１基地局１０２は、受信部２１５からの無線受信信号をパケット判定部２０１で判定し、本実施の形態の無線通信装置が処理する通信手順である全二重通信手順と比較して接続相手の通信方式を判断する。そしてこの接続相手の通信方式に応じて経路制御部２０３及び経路切替部２０４により信号抽出部２０５側または無線信号制御部２１３側への経路切り替えを行う。
【００４３】
制御部２１０は、無線通信装置全体を制御する。表示部２１１は、各種情報の表示を行う。記憶部２１２は、全二重通信手順を記述した全二重通信手順テーブル４００や、無線接続相手のアドレスと全二重／半二重方式などの通信種との対応を記述した通信種対応アドレステーブル６００などの情報を保持する。無線通信処理は、２０１〜２０５、２１３、２１４の部分を通じて行われる。有線通信処理は、２１７、２１８の部分を通じて行われる。
【００４４】
第１基地局１０２において、有線全二重通信は、有線ネットワーク１０６の有線媒体（ツイストペアケーブル等）と、有線インターフェイス部２１８の受信部２１９，送信部２２０とが接続され、有線信号制御部２１７の制御のもとで有線信号の受信、送信が行われる。無線全二重通信あるいは無線半二重通信は、無線信号制御部２１３の制御のもとで無線インターフェイス部２１４にある無線アンテナを介して受信部２１５，送信部２１６で無線信号の受信、送信が行われる。無線送信の際は、送信情報を無線信号制御部２１３から無線パケットとなるフレームとして出力して、無線インターフェイス部２１４の送信部２１６において無線信号に変調し、無線アンテナを介して無線媒体（エア）上に送信することで行われる。無線信号制御部２１３は、前記無線パケットの送信と同時に前記フレームを内部バス２２１より信号抽出部２０５に送って一時保存する。無線受信の際は、無線媒体からの無線パケットを無線インターフェイス部２１４の無線アンテナにおいて受信し、受信部２１５において復調して受信情報を得る。無線信号の送受信には、無線インターフェイス部２１４の備える単一の無線アンテナを使用する。
【００４５】
図３は、無線ＬＡＮの規格において定められているコマンドテーブル３００を示す。コマンドテーブル３００は、所定の通信手順に従った全二重あるいは半二重の無線通信処理において使用する一連のコマンドを記述した情報である。コマンドテーブル３００は、各コマンドを識別するフレーム番号３０１とそれに対応するコマンド名３０２の情報を持つ。図中ではコマンドの例として、「ＲＴＳ（Request To Send：送信要求）」，「ＣＴＳ（Clear To Send：送信可能（受信準備完了）），「ＡＣＫ（肯定応答）」を示しており、本実施の形態の通信システムでは、これらコマンドを用いた通信手順により全二重／半二重の無線接続を実現する。
【００４６】
なお無線接続及びデータ伝送制御の方法として、無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１では、送信側で送信に先駆けてこれから送信することを告げる送信要求信号「ＲＴＳ」と、受信側でそれに応ずる送信可能（受信準備完了）信号「ＣＴＳ」を送り合う方法が用意されている。この方法により通信中の割り込みを未然に防げるので、コリジョンの発生が懸念される環境で利用される。
【００４７】
無線インターフェイス部２１４の受信部２１５を通じて受信した受信情報はパケット判定部２０１と経路切替部２０４に送られ、パケット判定部２０１において前記送信済みのコマンド７０１と、記憶部２１２に記憶されている図４に示す全二重通信手順テーブル４００に記載の対応するコマンド４０２と、を比較して同じかどうかを判定する。この判定結果は、通信結果記録部２０２の図５に示す通信結果テーブル５００に記録する。
【００４８】
図４に示す全二重通信手順テーブル４００は、無線全二重通信に対応した通信手順である全二重通信手順を記述した情報であり、テーブル中の通信手順４０１における各手順（１回目，２回目，…）において対応するコマンド名４０２が記述されている。例として１回目、２回目の手順においてコマンド「ＲＴＳ」が対応することを示している。全二重通信手順テーブル４００中の通信手順４０１における各手順において、前記送信フレームと受信フレームの比較を行い、その比較結果に応じて通信経路制御部２０３より経路切替部２０４に対し切替制御信号を送る。この切替制御信号は、無線接続における受信情報の受信先を信号抽出部２０５と無線信号制御部２１３とで切り替える制御信号である。
【００４９】
全二重通信手順テーブル４００における通信手順４０１は、無線通信開始の状態が無線接続相手への送信であれば、１回目に記載の信号（コマンド）が送信対象となり２回目に記載の信号が無線接続相手からの受信対象に対応する。また、無線通信開始の状態が無線接続相手からの受信であれば、１回目に記載の信号（コマンド）が受信対象であり２回目に記載の信号が送信対象に対応する。例として、無線通信開始の状態を第１基地局１０２から第１端末１０４への送信であるとすると、１回目の手順では接続要求側である第１基地局１０２がコマンド「ＲＴＳ」を第１端末を宛先として送信し、２回目の手順では第１基地局１０２が前記コマンド「ＲＴＳ」に対する応答としてコマンド「ＲＴＳ」を応答側である第１端末から受信する。
【００５０】
本無線通信装置は、無線インターフェイス部２１４を介して送受信したコマンドが全二重通信手順テーブル４００に記載の通信手順４０１に対応するコマンドとすべて一致したと判定した場合は、経路制御部２０３より経路切替部２０４に対し、信号経路を信号抽出部２０５側に切り替える切替制御信号を送る。この場合は、全二重通信手順に従ったものであるので、無線接続相手が全二重対応の無線通信装置（第１基地局１０２あるいは第１端末１０４）であると判断して、全二重方式での無線通信が行われる。
【００５１】
本無線通信装置は、前記コマンドの一致判定において一つでも相違がある場合は、経路制御部２０３より経路切替部２０４に対し、信号経路を無線信号制御部２１３側に切り替える切替制御信号を送る。この場合は、無線接続相手が従来型の半二重方式の無線通信装置（第２基地局１０３あるいは第２端末１０５）であると判断して無線信号制御部２１３による制御に基づき従来の半二重方式の無線通信が行われる。
【００５２】
また、経路制御部２０３はすべてのコマンドについての判定が終了するまでは経路切替部２０４がＯＦＦ状態となるよう制御を行う。
【００５３】
本無線通信装置において、無線接続相手が全二重対応の無線通信装置であると判定した場合、受信情報は信号抽出部２０５に伝送され、信号抽出部２０５において受信情報中から必要な情報のみ抽出する処理が行われる。この必要な情報の抽出の方法は、受信情報から自送信情報を排除するものであり、一例として従来技術であるノイズ除去方式を利用する。
【００５４】
図５は、通信結果記録部２０２が保持する通信結果テーブル５００を示す。通信結果テーブル５００は、無線通信装置が実行した通信結果として、受信信号と通信手順の比較結果を格納するテーブルであり、実行通信順序５０１と、実行コマンド名５０２と、経路選択フラグ５０３との対応の情報を持つ。実行通信順序５０１は、対応するコマンドの実行された順序を示す。実行コマンド名５０２には、実行されたコマンド名が記録される。経路選択フラグ５０３は、経路切替信号に対応するフラグであり、全二重通信の場合はフラグを“１”とし、半二重通信の場合はフラグを“０”とする。
【００５５】
図６は、通信種対応アドレステーブル６００を示す。通信種対応アドレステーブル６００は、無線接続における通信相手の情報、特に通信種とアドレス情報の対応を記録するテーブルであり、相手アドレス６０１と、通信種６０２と、経路選択フラグ６０３とを持つ。相手アドレス６０１は、無線接続相手の通信ノードのアドレス情報である。この無線接続相手には、全二重対応の無線通信装置も従来型の半二重対応の無線通信装置も含まれる。通信種６０２は、無線接続相手の対応する通信方式を示す情報であり、特に全二重／半二重の種別を記録する。経路選択フラグ６０２は、通信結果テーブル５００の経路選択フラグ５０３と同様に、経路切替信号に対応するフラグである。
【００５６】
無線パケットとなるデータには、図７に示すコマンドフレーム７００がある。コマンドフレーム７００は、無線接続における所定の通信手順を構成する各種コマンドを示す制御情報のフレームであり、処理層に応じて適切なＰＤＵに分割／再構成処理されて無線パケットとして送受信される。コマンドフレーム７００は、コマンド７０１、処理制限時間７０２、宛先アドレス７０３、送信元アドレス７０４などのフィールドを有する。コマンド７０１は、所定の通信手順に従った通信処理を行わせるための各種コマンドを指定するフィールドである。処理制限時間７０２は、通信本文データを受け取るまでの制限時間を定めるフィールドである。宛先アドレス７０３は、無線接続相手となる受信者の通信ノードアドレスを指定するフィールドである。送信元アドレス７０４は、無線接続における当該フレーム送信者の通信ノードアドレスを指定するフィールドである。
【００５７】
本発明では、無線通信装置は、無線接続開始時、全二重対応であるか従来の半二重のみ対応であるか判らない未知の通信相手に対して、図８以降で示すような通信手順に従って接続を試み、相手の応答にあわせて全二重／半二重を決定して接続する。本実施の形態の無線通信装置では、無線接続開始時、通信種対応アドレステーブル６００の情報を参照することで無線接続相手の通信ノードに関してアドレス情報から全二重／半二重の種別を認識し、この認識に基づき過去に無線接続経験有りの通信ノード（あるいは通信種とアドレス情報が設定などにより登録済みの通信ノード）に関しては全二重対応あるいは半二重対応を決定して未知の通信相手の場合よりも簡略化された通信手順で速やかに接続を行うことができる。未知の相手との無線接続後は、その通信ノードの通信種とアドレス情報などを通信種対応アドレステーブル６００に登録して２回目以降の接続時に上記のように利用する。
【００５８】
次に図８〜図１７により本実施の形態の無線通信装置及び通信システムの詳細動作について説明する。図８は、本実施の形態の無線通信装置同士による無線全二重通信の手順について示すシーケンス図である。ここでは、サーバ１０１と第１端末１０４との間で通信を行うにあたり、第１基地局１０２と第１端末１０４との間で全二重方式での無線接続が行われる様子を示す。
【００５９】
本実施の形態の無線通信装置では、従来の半二重方式における前記「ＲＴＳ」及び「ＣＴＳ」を用いた通信手順に対応した全二重通信手順に従って無線接続処理を行う。第２基地局１０３及び第２端末１０５は、前記半二重方式の「ＲＴＳ」及び「ＣＴＳ」を用いた通信手順に従って、通信相手が半二重方式の無線通信装置であるものとして無線接続処理を行っている。一方、本実施の形態の無線接続装置は、全二重通信手順テーブル４００の通信手順に従って送信コマンドと受信情報とを比較しながら、未知の通信相手が全二重方式対応か半二重方式対応かを判断する。
【００６０】
具体的には、従来の半二重方式の無線接続時の通信手順は、１回目に送信側（無線接続要求側）ノードが「ＲＴＳ」の送信（受信側は「ＲＴＳ」の受信）、２回目に送信側ノードが「ＣＴＳ」の応答受信（受信側は「ＲＴＳ」送信）となる。また全二重方式の無線接続時の通信手順は、１回目に送信側ノードが「ＲＴＳ」の送信（受信側は「ＲＴＳ」の受信）、２回目に送信側ノードが「ＲＴＳ」の受信（受信側は「ＲＴＳ」の送信）である。通信手順の２回目において送信側ノードに「ＣＴＳ」が応答として返ってきた場合は受信側の相手が半二重対応であると判断でき、「ＲＴＳ」が応答として返ってきた場合は全二重対応であると判断できる。
【００６１】
まず、サーバ１０１から有線ネットワーク１０６を介して基地局１２０に対し通信本文データ「Ｄａｔａ」が送られると、第１基地局１０２はステップＳ１１００の受信処理・無線接続処理を行う。この処理の詳細は図９のフローにおいて説明する。
【００６２】
図９において、ステップＳ１１０１で、第１基地局１０２は有線データを有線インターフェイス部２１８の受信部２１９で受信し有線信号制御部２１７において送信先の端末アドレスを抽出し（Ｓ１１０２）、記憶部２１２にある通信種対応アドレステーブル６００に前記送信先の端末アドレスがあるかどうか検索し（ステップＳ１１０３）、ステップＳ１１０４においてアドレスの存在を判定する。もし前記送信先の端末アドレスが既に通信種対応アドレステーブル６００のアドレス６０１に登録されている場合は（Ｓ１１０４−Ｙ）、ステップＳ１１０７においてアドレスに対応する通信種６０２が全二重か半二重かを判定する。
【００６３】
前記判定において通信種６０２が全二重である場合（Ｓ１１０７−Ｙ）、ステップＳ１１０８で全二重通信経路接続処理を行う。通信相手の無線通信装置（ここでは第１端末１０４）が全二重方式に対応していることが確定しているため、通信結果テーブル５００の経路選択フラグ５０３部分をすべて“１”（全二重通信対応の経路切替）にし、この旨の情報を経路制御部２０３へ送る。それを受けて経路制御部２０３は経路切替部２０４に対し、信号抽出部２０５へと受信情報の経路を切り替える経路切替信号を送る。その結果、無線通信装置（第１基地局１０２）内における無線通信の受信信号の経路が信号抽出部２０５側に接続される。
【００６４】
次にステップＳ１１０９では、無線接続相手との全二重通信の開始のために、パケット判定部２０１より記憶部２１２にある全二重通信手順テーブル４００中の通信手順４０１の１回目を参照し、対応するコマンド名４０２を参照する。参照されたコマンド名４０２が例として「ＲＴＳ」となっているため、無線通信における送信は、無線信号制御部２１３から無線インターフェイス部２１４の送信部２１６を介してＲＴＳフレームを送信する。その後ステップＳ１１１０においてデータ送信を行う。
【００６５】
前記判定において通信種６０２が半二重である場合（Ｓ１１０７−Ｎ）、ステップＳ１１１１で半二重通信経路接続処理を行う。通信相手の無線通信装置（例えば第２端末１０５）が半二重方式に対応していることが確定しているため、通信結果テーブル５００の経路選択フラグ５０３の部分をすべて“０”（半二重対応の経路切替）にし、この旨の情報を経路制御部２０３へ送る。それを受けて経路制御部２０３より経路切替部２０４に対し、受信情報の経路を無線信号制御部２１３側に切り替える経路切替信号を出力させ、その結果、無線信号制御部２１３側に接続される。
【００６６】
次にステップＳ１１１２では、従来の半二重方式での通信手順処理プログラムに従って送信要求コマンドであるＲＴＳフレームを選択して通信相手に送信する。無線通信における送信は、無線信号制御部２１３から無線インターフェイス部２１４の送信部２１６を介してＲＴＳフレームを送信する。
【００６７】
前記ステップＳ１１０４で前記送信先の端末アドレスが通信種対応アドレステーブル６００のアドレス６０１に登録されていない場合は（Ｓ１１０４−Ｎ）、ステップＳ１１０５の処理を行う。まず、全二重通信手順テーブル６００を参照してコマンドを確認する。ここでは通信手順４０１の１回目を参照するとそのコマンド名４０２が「ＲＴＳ」となっているため、無線通信における送信は、無線信号制御部２１３から無線インターフェイス部２１４の送信部２１６を介してＲＴＳフレームを送信する。そしてステップＳ１１０６においてその通信処理結果を通信結果テーブル５００に記録する。この記録は、通信結果記録部２０２の通信結果テーブル５００に、実行通信順序５０１の１回目の実行コマンド名５０２に「ＲＴＳ」を、経路選択フラグ５０３に“１”を記録する。前記経路選択フラグ５０３は、送信の場合は無条件に“１”を記録することとする。本実施の形態では“１”を有効信号としているが、“０”を有効信号としてもよい。
【００６８】
上記のようなステップＳ１１００の処理により、ここでは、送信側である第１基地局１０２から受信側の第１端末１０４に対し、全二重通信手順に従ってＲＴＳフレームが送信される。
【００６９】
次に、図８で第１端末１０４は、第１基地局１０２より送信されたＲＴＳフレームを受信すると、ステップＳ１２００のコマンド判定処理・全二重選択・応答処理を行う。ステップＳ１２００の詳細は図１０のフローにおいて説明する。
【００７０】
図１０において、ステップＳ１２０１でまず送信側の無線通信装置ここでは第１基地局１０２側から無線パケットを受信する。この場合はコマンドフレーム７００としてＲＴＳフレームを受信している。前記無線パケットは無線アンテナを含む無線インターフェイス部２１４で受信され、受信部２１５を介して経路切替部２０４とパケット判定部２０１へ受信信号が送られる。ステップＳ１２０２では、パケット判定部２０１において受信信号における送信元アドレスこの場合は基地局アドレスを抽出し、ステップＳ１２０３において通信種対応アドレステーブル６００を参照して前記送信元アドレスと同一アドレスが登録されているかどうか検索を行う。ステップＳ１２０４の判定において同一アドレスが有った場合つまり無線接続相手が過去に通信した経験のある通信ノードであった場合（Ｓ１２０４−Ｙ）はステップＳ１２１３の処理へ、前記同一アドレスが無かった場合（Ｓ１２０４−Ｎ）はステップＳ１２０５の処理を行う。
【００７１】
ステップＳ１２１３の判定では、該当通信相手のアドレスに関して通信種対応アドレステーブル６００の通信種６０２が全二重か半二重かを判定し、通信相手が全二重対応であれば（Ｓ１２１３−Ｙ）、ステップＳ１２１４の処理を、従来の半二重対応であれば（Ｓ１２１３−Ｎ）、ステップＳ１２１６の処理を行う。
【００７２】
ステップＳ１２１４では、通信相手が全二重対応であることが確定しているため、通信結果テーブル５００の経路選択フラグ５０３の部分をすべて“１”（全二重対応の経路切替）にし、その旨の情報を経路制御部２０３へ送る。それを受けて経路制御部２０３より経路切替部２０４に対し、無線通信装置内における受信信号の経路を信号抽出部２０５側へ切り替える経路切替信号を送る。その結果、経路が全二重対応の信号抽出部２０５側に接続され、ステップＳ１２１５の通信本文データ「Ｄａｔａ」受信待機の状態となる。
【００７３】
ステップＳ１２１６では、通信結果テーブル５００の経路選択フラグ５０３の部分をすべて“０”にし、その旨の情報を経路制御部２０３へ送る。それを受けて経路制御部２０３より経路切替部２０４に対し、無線通信装置内における受信信号の経路を無線信号制御部２１３側へ切り替える経路切替信号が送られ、その結果、経路が従来の半二重方式の無線信号制御部２１３側に接続される。
【００７４】
これにより従来の半二重方式の通信手順に従い規格において定められている図３に示すコマンドテーブル３００から送信要求コマンド「ＲＴＳ」の次にある応答コマンド「ＣＴＳ」を選択しＣＴＳフレームを無線信号制御部２１３から送信部２１６を介して無線インタターフェース部２１４より送信する(ステップＳ１２１７)。
【００７５】
通信種対応アドレステーブル６００に前記送信元アドレスと同一アドレスが無かった場合つまり未知の通信相手である場合（Ｓ１２０４−Ｎ）はステップＳ１２０５の処理を行う。ステップＳ１２０５では、パケット判定部２０１から記憶部２１２の全二重通信手順テーブル４００の通信手順４０１における１回目のコマンド名４０２にある通信コマンド「ＲＴＳ」を参照し、受信コマンドと比較（ステップＳ１２０６）を行う。本例では受信側の第１端末１０４において送信側の第１基地局１０２から通信コマンドとしてＲＴＳフレームを受信しており、通信手順４０１における１回目の通信コマンドが「ＲＴＳ」であるので一致すると判断され（Ｓ１２０６−Ｙ）、続く図１１に示すステップＳ１２０７の処理を行う。また、ステップＳ１２０６で受信コマンドと通信手順４０１にあるコマンドが一致しない場合は（Ｓ１２０６−Ｎ）、異常と判断して無線通信装置の表示部２１１においてエラー表示を行い、システムチェックを促す（Ｓ１２１２）。
【００７６】
図１１のステップＳ１２０７では、パケット判定部２０１での判定結果を通信結果記録部２０２にある通信結果テーブル５００に記録する処理を行う。この場合は通信結果テーブル５００の実行通信順序５０１の１回目に、実行コマンド名５０２として「ＲＴＳ」、経路選択フラグ５０３として“１”が書き込まれる。
【００７７】
次に、受信側の無線通信装置（第１端末１０４）は、送信側（第１基地局１０２）に対する応答として全二重通信手順テーブル４００の通信手順４０１における２回目の通信コマンドを参照して対応するコマンド「ＲＴＳ」を選択し、ＲＴＳフレームを無線インターフェイス部２１４を通じて無線パケットとして送信する（ステップＳ１２０８）。通信コマンドの送信については前記ステップＳ１１０９と同じ動作を行い、通信結果テーブル５００の実行通信順序５０１の２回目に、実行コマンド名「ＲＴＳ」と経路選択フラグ“１”を記録する（ステップＳ１２０９）。これにより、通信結果テーブル５００における経路選択フラグ５０３はすべて“１”となったため、その旨の情報を経路制御部２０３に送り、経路制御部２０３から経路切替部２０４に対し経路切替信号が送られ、無線通信装置内における無線通信経路が全二重通信対応である信号抽出部２０５側に接続され、通信本文データ「Ｄａｔａ」受信待機状態となる（ステップＳ１２１０，Ｓ１２１１）。
【００７８】
上記のようなステップＳ１２００の処理により、ここでは、受信側である第１端末１０４から送信側である第１基地局１０２に対し、全二重通信手順に従って送信側からの１回目のＲＴＳフレームに対する応答である２回目のＲＴＳフレームが送信される。
【００７９】
次に、図８で第１基地局１０２は、第１端末１０４より送信されたＲＴＳフレームを受信すると、ステップＳ１３００で、コマンド判定処理・全二重選択・通信開始の処理を行う。ステップＳ１３００の処理の詳細は図１２のフローにおいて説明する。
【００８０】
図１２において、まずステップＳ１３０１の無線パケット受信処理は、図１０のステップＳ１２０１の処理と同様の動作を行い、ステップＳ１３０２において、全二重通信手順テーブル４００の通信手順４０１における２回目の通信コマンドを参照し、そのコマンド「ＲＴＳ」と、受信コマンドとを比較する。前記２回目の通信コマンドと受信コマンドとが一致していれば（Ｓ１３０３−Ｙ）、ステップＳ１３０４の処理を、一致していなければ（Ｓ１３０３−Ｎ）、ステップＳ１３０７の処理を行う。本例では、送信側の全二重対応基地局である第１基地局１０２が、受信側の全二重対応端末である第１端末１０４からＲＴＳフレームを受信しているのでステップＳ１３０４の処理に進むが、前記一致しない場合についても後述する。
【００８１】
ステップＳ１３０４において、前記２回目の通信コマンドについての比較結果が一致であったため、通信結果テーブル５００の実行通信順序５０１の２回目の情報として、実行コマンド名５０２に「ＲＴＳ」、経路選択フラグ５０３に“１”を記録する。これにより、通信結果テーブル５００の経路選択フラグ５０３の部分がすべて“１”となったため、その旨の情報を経路制御部２０３に送り、経路制御部２０３から経路切替部２０４に対し経路切替信号が送られ、無線通信経路が全二重通信対応である信号抽出部２０５側に接続される。第１基地局１０２は、全二重対応の無線通信経路が接続されたことにより、通信本文データ「Ｄａｔａ」の送信を開始する（Ｓ１３０５，Ｓ１３０６）。
【００８２】
ステップＳ１３０７の場合では、前記２回目の通信コマンドについての比較結果が不一致であったことから、通信結果テーブル５００の実行通信順序５０１の２回目の情報として、実行コマンド名５０２に「ＲＴＳ」、経路選択フラグ５０３に“０”を記録する。これにより、通信結果テーブル５００の経路選択フラグ５０３の部分がすべて“１”とはならないため、その旨の情報を経路制御部２０３に送り、経路制御部２０３から経路切替部２０４に対し経路切替信号が送られ、無線通信経路は半二重通信対応の経路である無線信号制御部２１３側に接続される。第１基地局１０２は、半二重通信対応の無線通信経路が接続されたことにより、通信本文データ「Ｄａｔａ」の送信を開始する（Ｓ１３０８，Ｓ１３０９）。この場合は送信・受信における同時通信ではなく、一送信毎に応答を待つ従来の半二重通信となる。
【００８３】
上記のようなステップＳ１３００の処理により、ここでは第１基地局１０２と第１端末１０４との間での無線接続が確立されて、全二重通信手順に従って通信本文データ「Ｄａｔａ」の送信が開始される。
【００８４】
次に、ステップＳ１４００の処理では、第１基地局１０２から第１端末１０４に対し通信本文データ「Ｄａｔａ」が送信開始されると、通信開始・終了処理を行う。ステップＳ１４００の処理の詳細は図１３のフローに示す。
【００８５】
図１３において、まずステップＳ１４０１で、第１端末１０４は、通信本文データ「Ｄａｔａ」を無線インターフェイス部２１３で受信すると（Ｓ１４０１）、第１端末１０４内における無線通信経路はすでに全二重対応の信号抽出部２０５側に接続されているため、受信信号は信号抽出部２０５に送られて解析される。信号抽出部２０５での信号抽出処理は既存技術を利用しているため簡単に説明する。所定無線通信チャネルにおける無線通信において、受信と送信が同時に行われると、空中の無線信号は受信信号と送信信号が混在した信号になり空間に存在することになる。この混在信号から自装置が送信した信号を記憶しておき、前記混在信号から引くことにより期待する受信信号を取り出すものである。これによりステップＳ１４０２において通信が行われる。このとき図８に示すようにステップＳ１４００の処理では全二重対応の第１基地局１０２と全二重通信を行っており、そのスループットは、サーバ１０１と第１基地局１０２との有線における全二重通信のスループットと同等となっている。
【００８６】
ステップＳ１４０３では、通信相手と全二重通信ができたことから、通信相手の通信ノードのアドレスここでは基地局アドレスを通信種対応アドレステーブル６００の相手アドレス６０１に登録する。登録アドレス情報に対応して、通信種６０２に「全二重」、経路選択フラグに“１”（全二重対応）として登録する。次にステップＳ１４０４では、送信側から一定時間通信本文データ「Ｄａｔａ」が来ない場合に、終了信号として例えば通信コマンド「ＡＣＫ」を送信側に送信して通信本文データ「Ｄａｔａ」の通信を終了する。
【００８７】
上記のようなステップＳ１４００の処理により、サーバ１０１と第１端末１０４との間で、有線通信及び無線通信ともに全二重通信手順に従って、通信本文データ「Ｄａｔａ」の送信が終了する。
【００８８】
次に、図８のステップＳ１５００の処理では、全二重対応の第１基地局１０２は、全二重対応の第１端末１０４からＡＣＫフレームを受信すると、終了確認・返信処理を行う。ステップＳ１５００の処理の詳細は図１４のフローに示す。図１４において、全二重対応基地局である第１端末１０２は、ステップＳ１５０１でＡＣＫフレームを全二重対応端末である第１端末１０４から受信すると、通信相手と全二重通信ができたことから、ステップＳ１５０２において通信コマンド「ＡＣＫ」の送信元アドレスを通信種対応アドレステーブル６００のアドレス６０１に登録し、通信種６０２を「全二重」、経路選択フラグを“１”として登録する。そして、ステップＳ１５０３においてサーバ１０１側に対して終了処理を行う。以上が、全二重対応の無線通信装置同士で無線通信が行われる場合の処理動作例である。
【００８９】
このように、本実施の形態の通信システムでは、全二重方式対応の本実施の形態の無線通信装置と、従来の半二重方式の無線通信装置との混在環境において、本実施の形態の無線通信装置は、無線接続開始時において通信相手となる全二重方式の無線通信装置を判断してこれにあわせて自動的に全二重方式で無線通信を行うことができる。
【００９０】
次に、図１５は、実施の形態１の無線通信装置と従来の無線通信装置との間での無線通信の手順について示すシーケンス図である。ここでは、サーバ１０１と第１端末１０４との間で通信を行うにあたり、従来型半二重基地局である第２基地局１０３と全二重対応端末である第１端末１０４との間で無線通信を行う様子を示す。この第２基地局１０３と第１端末１０４との間の無線接続は、図１の通信経路ａ２に対応する。第１端末１０４が移動し、第２基地局１０３の無線エリア内に居る状態における無線接続である。なお全二重対応基地局である第１基地局１０２と従来型半二重端末である第２端末１０５との間で無線通信を行う場合（通信経路ａ３）もこれと同様の処理になるので省略する。
【００９１】
図１５において、まず、サーバ１０１から第２基地局１０３へ通信本文データ「Ｄａｔａ」が有線ネットワーク１０６を通じて送信されると、従来型半二重方式の第２基地局１０３は、ステップＳ２１００において受信処理・無線接続処理を行う。この処理として、第２基地局１０３は、通信本文データ「Ｄａｔａ」の送信先となる第１端末１０４宛てに、無線接続の前処理として例えば送信要求コマンド「ＲＴＳ」のフレームを半二重通信手順における１回目の通信コマンドとして送信する。
【００９２】
受信側の全二重対応の第１端末１０４は、前記送信要求コマンド「ＲＴＳ」のフレームを無線エリア内で受信すると、ステップＳ２２００のコマンド判定処理・全二重選択・応答処理を行う。この処理は、前述したステップＳ１２００の処理と同様の処理であるため詳細は省略する。ステップＳ２２００において、第１端末１０４は、受信したＲＴＳフレームに対する応答として、自装置が全二重対応であることを示すＲＴＳフレームを返信する。
【００９３】
ステップＳ２３００で、従来型半二重基地局である第２基地局１０３側は、従来の半二重通信対応の規格においてコマンド「ＲＴＳ」に対応した応答信号である例えばコマンド「ＣＴＳ」の受信を期待しているが、この場合、受信側の第１端末１０４からＲＴＳフレームを受信するので異常検出状態となり、リトライ処理として再度１回目と同じ通信コマンド「ＲＴＳ」のフレームを受信側の第１端末１０４宛てに送信する。
【００９４】
ステップＳ２４００では、処理制限時間カウントによるタイムアウト・半二重選択・応答処理を行う。ステップＳ２４００の処理の詳細は図１６のフローに示される。第２基地局１０３側が半二重での無線接続を試みているのに対し、全二重対応端末である第１端末１０４側では、ステップＳ２２００の時点から全二重通信可能な状態で待機している。ここで、第２端末１０４側で初めに受信したコマンドフレームであるＲＴＳフレームには、図７において示したように通信本文データ「Ｄａｔａ」を受け取るまでの時間を定める処理制限時間７０２の情報が含まれている。この処理制限時間７０２を利用して、図１６のステップＳ２４０１の処理で、第１端末１０４は、第２基地局１０３がリトライをして通信本文データ「Ｄａｔａ」が送信されない時間をカウントしてタイムアウト処理を行う。
【００９５】
第１端末１０４は、通信本文データ「Ｄａｔａ」を受信しないままタイムアウトした場合、通信相手が全二重対応でない従来の半二重方式の無線通信装置であると判断して、ステップＳ２４０２の処理において通信結果テーブル５０１の経路選択フラグ５０３にすべて“０”を記録する。そしてステップＳ２４０３で、第１端末１０４は、通信相手の通信方式にあわせて半二重方式の通信経路に接続する処理を行う。
【００９６】
その後、第１端末１０４は、従来の半二重通信の規格に従いコマンドテーブル３００を参照して通信コマンド「ＲＴＳ」に対応した通信コマンド規格ではフレーム番号３０１における１つ大きい通信コマンドとなる「ＣＴＳ」を選択して送信側第２基地局１０３に対し送信する。
【００９７】
ステップＳ２５００では、第２基地局１０３は、応答受信・半二重通信開始処理を行う。ステップＳ２４００の処理によりＣＴＳフレームが第２基地局１０３に送信されると、半二重方式の基地局である第１基地局１０３は、半二重通信における正常応答と認識して通信本文データ「Ｄａｔａ」を受信側の第１端末１０４に対し送信し、半二重通信を開始する。
【００９８】
続いて第１端末１０４は、ステップＳ２６００の半二重通信・終了処理を行う。ステップＳ２６００の処理の詳細は図１７に示される。第１端末１０４は、送信側の第２基地局１０３から前記「Ｄａｔａ」を受信すると（Ｓ２６０１−Ｙ）、ステップＳ２６０２において前述の図１３のステップＳ１４０３のアドレス登録処理と同様、通信相手が半二重方式の無線通信装置であると判断して、受信した通信本文データ「Ｄａｔａ」の送信元アドレスここでは第２基地局１０３の基地局アドレスを通信種対応アドレステーブル６００の相手アドレス６０１に登録し、またその通信種６０２を「半二重」、経路選択フラグを“０”として登録する。また、第１端末１０４側において前記「Ｄａｔａ」を受信できない場合は表示部２１１にエラー表示を行う（ステップＳ２６０１−Ｎ，Ｓ２６０５）。以降は従来の半二重通信の手順に従って基地局−端末間で無線半二重通信を行う（Ｓ２６０３，Ｓ２６０４，Ｓ２７００）。以上が、全二重方式対応の無線通信装置と従来型の半二重方式の無線通信装置とで無線通信が行われる場合の処理動作例である。このように、本実施の形態の通信システムでは、全二重方式対応の無線通信装置と従来の半二重方式の無線通信装置との混在利用が可能であり、本実施の形態の無線通信装置は、無線接続開始時において通信相手となる従来の半二重方式の無線通信装置を判断してこれにあわせて自動的に半二重方式へと切り替えて対応できる。
【００９９】
以上のように、本実施の形態の無線通信装置は、無線インターフェイス部２１４として従来のように２チャネル分のハードウェアを持つことなく、有線と無線にまたがる通信のスループットの低減を回避し、かつ従来の無線半二重通信にも自動的に対応することを実現できる。
【０１００】
図１８は、本発明の一実施の形態の通信システムにおいて全二重方式対応の無線通信装置が有線と無線とにまたがる通信を行う際にスループットが低下しないことを示す説明図である。基地局８と端末９は本発明に特徴的な機構を備える無線通信装置であり、基地局８と端末９の間での全二重方式の無線通信である無線全二重通信７として、送信と受信を同時に可能な全二重通信のための送信経路７ａと受信経路７ｂの二つの経路を有している。この二つの経路は、無線接続における一つの無線通信チャネルにおいて設定される。サーバ３と端末９の間で通信を行うとき、通信ノード間の接続経路において全二重方式に統一されていることにより、サーバ３と基地局８の間でスループット＝２であるなら、全二重／半二重方式の差異以外は同一能力と仮定すると、基地局８と端末９の間でもスループット＝２を維持できる。
【０１０１】
本発明の他の実施の形態における通信システムとして、前記実施の形態は有線ネットワーク１０６と無線ネットワーク１０７とが接続された通信システムであったが、無線ネットワークのみで構成される通信システムとする。この通信システムでは、前記実施の形態における全二重方式対応の無線通信装置と、従来の半二重方式の無線通信装置と、を含んでこれら複数の通信装置が同じ空間（無線媒体）において混在して所定の無線通信チャネルを共有して無線接続を行う。複数の通信装置同士が前記無線通信チャネルを使用して全二重方式または半二重方式を状況、接続相手に応じて選択して無線接続を行う。前記実施の形態の全二重方式対応の無線通信装置は移動端末であり、全二重方式対応の無線通信装置同士は前記全二重通信手順に従って全二重方式で無線接続する。また全二重方式対応の無線通信装置と従来の半二重方式の無線通信装置とは、全二重方式対応の無線通信装置側での前記全二重通信手順と受信情報との比較及び通信方式の判断の機構や前記処理制限時間情報の認識に基づくタイムカウントによる自動的な全二重方式から半二重方式への切り替えの機構、及び前記通信種対応アドレスの判断による速やかな接続の機構などを通じて、全二重方式対応の無線通信装置が半二重方式の無線通信装置側にあわせて半二重方式で無線通信を行う。
【０１０２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明の無線通信装置及び通信システムは、ＬＡＮなどの有線ネットワークや無線ネットワークにおいて利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施の形態である通信システムの全体構成を示す図である。
【図２】本発明の一実施の形態である無線通信装置の構成を示す図である。
【図３】無線ＬＡＮの規格において定められているコマンドテーブルを示す図である。
【図４】本発明の実施の形態である無線通信装置が使用する全二重方式対応の通信手順を記述した全二重通信手順テーブルを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態である無線通信装置において、通信相手からの受信信号と図４の全二重方式対応の通信手順との比較結果を記録する通信結果テーブルを示す図である。
【図６】本発明の実施の形態である無線通信装置において、無線接続における通信相手が全二重方式と半二重方式のどちらに対応しているかの通信種を記録する通信種対応アドレステーブルを示す図である。
【図７】無線パケットとなるフレームとしてコマンドフレームの例について示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態である通信システムにおいて、全二重方式対応の無線通信装置同士で無線接続が行われる場合の処理手順を示すシーケンス図である。
【図９】図８のシーケンスにおける、受信処理と無線接続処理の詳細を示すフロー図である。
【図１０】図８のシーケンスにおける、コマンド判定処理と応答処理の詳細を示すフロー図である。
【図１１】図１０のコマンド判定処理と応答処理において、通信相手が初めて通信する未知の無線通信装置であり全二重方式に対応していた場合の処理を示すフロー図である。
【図１２】図８のシーケンスにおける、コマンド判定処理とデータ通信開始の処理の詳細を示すフロー図である。
【図１３】図８のシーケンスにおける、全二重対応の無線通信装置とのデータ通信開始及び通信終了処理を示すフロー図である。
【図１４】図８のシーケンスにおける、終了確認及びサーバへの返信処理を示すフロー図である。
【図１５】本発明の一実施の形態である通信システムにおいて、全二重方式対応の無線通信装置と従来の半二重方式の無線通信装置との間で無線接続が行われる場合の処理手順を示すシーケンス図である。
【図１６】図１５のシーケンスにおける、処理制限時間カウントのタイムアウトによる半二重方式の無線通信装置への応答の返信処理の詳細を示すフロー図である。
【図１７】図１５のシーケンスにおける、半二重方式の無線通信装置との通信終了処理を示すフロー図である。
【図１８】本発明の一実施の形態の通信システムにおいて全二重方式対応の無線通信装置が有線と無線とにまたがる通信を行う際にスループットが低下しないことを示す説明図である。
【図１９】従来の有線ネットワークと無線ネットワークとの混在環境となる通信システムにおいて有線と無線とにまたがる通信の際にスループットが低下することを示す説明図である。
【符号の説明】
【０１０５】
１０１…サーバ、１０２…全二重対応基地局、１０３…従来型半二重基地局、１０４…全二重対応端末、１０５…従来型半二重端末、１０６…有線ネットワーク、１０７…無線ネットワーク、ａ１，ａ２，ａ３，ａ４…通信経路、２０１…パケット判定部、２０２…通信結果記憶部、２０３…経路制御部、２０４…経路切替部、２０５…信号抽出部、２１０…制御部、２１１…表示部、２１２…記憶部、２１３…無線信号制御部、２１４…無線Ｉ／Ｆ部、２１５…受信部、２１６…送信部、２１７…有線信号制御部、２１８…有線Ｉ／Ｆ部、２１９…受信部、２２０…送信部、２２１…内部バス、３００…コマンドテーブル、３０１…フレーム番号、３０２…コマンド名、４００…全二重通信手順テーブル、４０１…通信手順、４０２…コマンド名、５００…通信結果テーブル、５０１…実行通信順序、５０２…実行コマンド名、５０３…経路選択フラグ、６００…通信種対応アドレステーブル、６０１…相手アドレス、６０２…通信種、６０３…経路選択フラグ、７００…コマンドフレーム、７０１…コマンド、７０２…処理制限時間、７０３…宛先アドレス、７０４…送信元アドレス、１…有線全二重通信、１ａ…送信経路、１ｂ…受信経路、２…無線半二重通信、２ｃ…送受信経路、３…サーバ、４，８…基地局、５，９…端末、７…無線全二重通信、７ａ…送信経路、７ｂ…受信経路。
【図１】
2005277927.tif 000003
【図２】
2005277927.tif 000004
【図３】
2005277927.tif 000005
【図４】
2005277927.tif 000006
【図５】
2005277927.tif 000007
【図６】
2005277927.tif 000008
【図７】
2005277927.tif 000009
【図８】
2005277927.tif 000010
【図９】
2005277927.tif 000011
【図１０】
2005277927.tif 000012
【図１１】
2005277927.tif 000013
【図１２】
2005277927.tif 000014
【図１３】
2005277927.tif 000015
【図１４】
2005277927.tif 000016
【図１５】
2005277927.tif 000017
【図１６】
2005277927.tif 000018
【図１７】
2005277927.tif 000019
【図１８】
2005277927.tif 000020
【図１９】
2005277927.tif 000021