(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１台の親局無線通信装置と、複数の子局無線通信装置とを含む無線通信システムであって、
前記複数の子局無線通信装置のそれぞれは、子局通信制御部と、データ送受信に必要な処理を実行する子局無線送受信処理部と、を有し、
前記子局通信制御部は、前記子局無線送受信処理部を介してポーリング要求を前記親局無線通信装置に送信し、前記ポーリング要求に対応するポーリングを前記親局無線通信装置から受信したときに前記子局無線送受信処理部を介してデータフレームを前記親局無線通信装置に送信し、
前記親局無線通信装置は、ポーリングリストを用いて通信を制御する親局通信制御部と、親局無線送受信処理部と、を有し、
前記親局通信制御部は、(i)１つの子局無線通信装置から前記ポーリング要求を受信したときに、当該子局無線通信装置を対象子局無線通信装置として前記ポーリングリストに登録し、(ii)規定回数のポーリングを前記対象子局無線通信装置に送信した後、或いは、前記対象子局無線通信装置の登録が前記ポーリングリストから無くなるまで前記ポーリングを前記対象子局無線通信装置に送信した後、通信状態をコンテンション期間に移行させる改良型アクセス制御を実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記親局通信制御部は、前記コンテンション期間中に前記対象子局無線通信装置とは異なる１つ以上の子局無線通信装置からポーリング要求を受信し、かつ、前記対象子局無線通信装置からのポーリング要求がある場合、前記対象子局無線通信装置及び前記１つ以上の子局無線通信装置へのポーリング送信を順番に実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記複数の子局無線通信装置からの複数のポーリング要求が衝突した場合、
前記子局無線通信装置の子局通信制御部は、前記子局無線送受信処理部を介して、ポーリング要求を前記親局無線通信装置に再送し、
前記親局通信制御部は、
前記ポーリング要求を再送した子局無線通信装置を対象子局無線通信装置として前記ポーリングリストに登録することを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記子局通信制御部は、送信すべきデータに新しいポーリング要求を付加し、前記子局無線送受信処理部を介して前記親局無線通信装置に送信し、
前記親局通信制御部は、前記対象子局無線通信装置から送信されてきたデータを処理すると共に、前記新しいポーリング要求に応答してポーリング送信を実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記親局通信制御部は、前記親局無線通信装置と通信する前記子局無線通信装置の台数に基づいて、前記ポーリング送信の回数を適応的に制御することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記親局通信制御部は、前記親局無線通信装置と通信する前記子局無線通信装置の台数と前記ポーリングリストにおける前記子局無線通信装置の登録割合に基づいて、前記ポーリング送信の回数を適応的に制御することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記親局通信制御部は、前記親局無線通信装置が使用する通信周波数の使用率に基づいて、前記ポーリグ送信の回数を適応的に制御することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記親局通信制御部は、
前記複数の子局無線通信装置においてお互いに存在を検知できない隠れ端末が存在するか否か判断し、
前記隠れ端末が存在する場合には、前記改良型アクセス制御を実行し、
前記隠れ端末が存在しない場合には、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記親局通信制御部は、前記親局無線通信装置と通信する前記子局無線通信装置の台数に基づいて、前記改良型アクセス制御とＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を切り換えながら実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
請求項１の無線通信システムにおいて、
前記親局通信制御部は、前記親局無線通信装置が使用する通信周波数の使用率に基づいて、前記改良型アクセス制御とＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を切り換えながら実行することを特徴とする無線通信システム。
【請求項１１】
複数の子局無線通信装置と通信する親局無線通信装置であって、
ポーリングリストを用いて通信を制御する親局通信制御部と、
データ送受信に必要な処理をする親局無線送受信処理部と、を有し、
前記親局通信制御部は、
１つの子局無線通信装置からポーリング要求を受信したときに、当該子局無線通信装置を対象子局無線通信装置として前記ポーリングリストに登録し、
規定回数のポーリングを前記対象子局無線通信装置に送信した後、或いは、前記対象子局無線通信装置の登録が前記ポーリングリストから無くなるまで前記ポーリングを前記対象子局無線通信装置に送信した後、通信状態をコンテンション期間に移行させることを特徴とする親局無線通信装置。
【請求項１２】
少なくとも１台の親局無線通信装置と通信する子局無線通信装置であって、
子局通信制御部と、
データ送受信に必要な処理をする子局無線送受信処理部と、を有し、
前記子局通信制御部は、ポーリング要求を、前記子局無線送受信処理部を介して前記親局無線通信装置に送信し、前記ポーリング要求に対応するポーリングを、前記子局無線送受信処理部を介して前記親局無線通信装置から受信したときにデータフレームを送信し、
前記子局通信制御部は、前記子局無線送受信処理部を介して前記データフレームを送信する際に、前記データフレームに次のデータフレーム送信のためのポーリング要求を付加して前記親局無線通信装置に送信することを特徴とする子局無線通信装置。
【請求項１３】
少なくとも１台の親局無線通信装置と、複数の子局無線通信装置とを含む無線通信システムにおける通信方法であって、
前記複数の子局無線通信装置のそれぞれは、子局通信制御部と、データ送受信に必要な処理を実行する子局無線送受信処理部と、を有し、
前記親局無線通信装置は、ポーリングリストを用いて通信を制御する親局通信制御部と、親局無線送受信処理部と、を有し、
前記子局通信制御部が、前記子局無線送受信処理部を介してポーリング要求を前記親局無線通信装置に送信し、前記ポーリング要求に対応するポーリングを前記親局無線通信装置から受信したときに前記子局無線送受信処理部を介してデータフレームを前記親局無線通信装置に送信し、
前記親局通信制御部が、
１つの子局無線通信装置から前記ポーリング要求を受信したときに、当該子局無線通信装置を対象子局無線通信装置として前記ポーリングリストに登録し、
規定回数のポーリングを前記対象子局無線通信装置に送信した後、或いは、前記対象子局無線通信装置の登録が前記ポーリングリストから無くなるまで前記ポーリングを前記対象子局無線通信装置に送信した後、通信状態をコンテンション期間に移行させることを特徴とする通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信システム、親局無線通信装置、及び子局無線通信装置、並びに、通信方法に関し、例えば、無線通信システムにおける親局と子局間のメディアアクセス制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のメディアアクセス制御方法として、例えば非特許文献１にＤＣＦ（Distributed Coordination Function、自律分散的なアクセス制御）及びＰＣＦ（Point Coordination Function、集中制御によるアクセス制御）が開示されている。
【０００３】
ＤＣＦは、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance、衝突回避機能付きキャリア感知多重アクセス制御方式）に基づくメディアアクセス制御方法であって、送信待機状態のデータフレームを有する無線局が、データフレームの送信の前にキャリアセンスし、他の無線局が送信していないことを確認した上で、データフレームを送信するものである。このようなメディアアクセス制御方法に基づく期間を、コンテンション期間（Contention Period）という。
【０００４】
図１は、ＣＳＭＡ／ＣＡのシーケンス図を示す図である。図１においては、ＡＰ１０１（Access Point、親局）とＳＴＡ１０２（Station、子局）との間で無線通信が行われる。図１では、全ての子局ＳＴＡ１０２ａ〜ＳＴＡ１０２ｃは、送信待機状態のデータフレームをＤＩＦＳ（ＤＣＦ Inter Frame Space；分散制御用フレーム間隔）とバックオフ（Back off）時間経過するまで待機させる。この待機期間中、チャネルアイドル状態（他の無線局からの送信を検出しなかった状態）の場合にデータフレームの送信を開始する。ここで、バックオフ時間とは、ＣＷ（Contention Window、乱数発生範囲）内の乱数値とスロットタイム（一定時間）により次式で表される。
バックオフ時間 ＝ ＣＷ内の乱数値 × スロットタイム
【０００５】
図１の(i)送信手順では、ＳＴＡ１０２ａのバックオフスロット数が最も小さいため、キャリアセンス後にＳＴＡ１０２ａがＡＰ１０１へデータフレームを送信し、ＡＰ１０１はデータフレームを受信後、ＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space、短フレーム間隔）後にＳＴＡ１０２ａにＡＣＫ（Acknowledgment、確認応答）を送信し、ＳＴＡ１０２ａは通信を完了する。ここで、ＳＴＡ１０２ｂとＳＴＡ１０２ｃは、バックオフスロットが０になる前にチャネルビジー状態（信号を検出した状態）になったため、送信待機し、残りのバックオフスロット数を次回に持ち越す。
【０００６】
次に、図１の(ii)衝突発生時では、ＳＴＡ１０２ｂとＳＴＡ１０２ｃはＤＩＦＳ後に持ち越されたバックオフスロット数分キャリアセンスし、バックオフスロットが０になったときデータフレームを送信する。しかし、図１では、ＳＴＡ１０２ｂとＳＴＡ１０２ｃのバックオフスロット数が同一であるため、同時に送信し、電波衝突が発生するため、送信を失敗する。
【０００７】
送信を失敗したＳＴＡ１０２ｂとＳＴＡ１０２ｃは、バックオフスロット数を再度決定する。このとき、ＣＷを再送毎に指数関数的に増加させる。図１の(iii)再送手順では、バックオフスロット数をＳＴＡ１０２ｂが５、ＳＴＡ１０２ｃが８に決定したため、ＳＴＡ１０２ｂがＡＰ１０１にデータフレームを送信し、ＡＰ１０１はデータフレームを受信後、ＳＩＦＳ後にＳＴＡ１０２ｂにＡＣＫを送信し、ＳＴＡ１０２ｂは通信を完了する。その後、ＳＴＡ１０２ｃも同様に通信を実施する。
【０００８】
一方、ＰＣＦは、親局がポーリングリストに従って各子局に順番にポーリングを送信し、自局宛のポーリングを受信した子局のみがデータフレームを送信するメディアアクセス制御方法であり、親局が各子局の送信タイミングを集中管理することで電波衝突を回避することができる。このようなメディアアクセス制御方法に基づく期間を、コンテンションフリー期間（Contention Free Period）という。
【０００９】
図２は、ＰＣＦのシーケンス図を示す図である。図２においては、ＡＰ２０１とＳＴＡ２０２との間で無線通信が行われる。図２では、ＡＰ２０１は、最初にビーコンフレームを送信し、コンテンションフリー期間に移行したことを全てのＳＴＡ２０２へ通知する。そして、ＡＰ２０１は、ＳＩＦＳ待機した後、ＳＴＡ２０２ａへポーリング（Poll）を送信する。これに対し、ＳＴＡ２０２ａは、データフレームをＡＰ２０１へ送信する。その後、ＡＰ２０１は、ＳＩＦＳ待機した後、ＡＣＫをＳＴＡ２０２ａへ送信すると共に、ＳＴＡ２０２ｂへポーリングを送信する。これに対し、ＳＴＡ２０２ｂは、データフレームをＡＰ２０１へ送信する。その後、ＡＰ２０１は、ＳＩＦＳ待機した後、ＡＣＫをＳＴＡ２０２ｂへ送信すると共に、ＳＴＡ２０２ｃへポーリングを送信する。これに対し、ＳＴＡ２０２ｃは、データフレームをＡＰ２０１へ送信する。そして、ＡＰ２０１は、ＳＩＦＳ待機した後、ＡＣＫをＳＴＡ２０２ｃへ送信すると共に、コンテンションフリー期間の終了を通知するＥｎｄフレーム（End）を送信する。
【００１０】
また、特許文献１には、各子局が送信待機状態のデータフレームを有する場合に、乱数によって導出したバックオフスロット数を親局へ通知し、親局が受信したバックオフスロット数が小さい順にポーリングを送信し、自局宛のポーリングを受信した子局のみがデータフレームを送信する方法が開示されている。この方法によれば、各子局が送信待機状態のデータフレームを有する場合にのみバックオフスロット数を通知することで、データフレームが無い子局への無駄なポーリングを無くし、親局が各子局のデータフレームの送信タイミングを集中管理することでデータフレームの電波衝突を回避することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００６−１０８９６６号公報
【非特許文献】
【００１２】
【非特許文献１】IEEE, “Medium Access Control(MAC) Quality of Service Enhancements”, IEEE Std 802.11-2007.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、非特許文献１では、ＤＣＦにより自律分散的にアクセス制御されるため、子局が多い場合、子局が少ない場合と比較して電波衝突が発生しやすく、再送による遅延時間が大きくなる場合がある。また、ＰＣＦでは、親局がポーリングリストにある全ての子局へ順番にポーリングを送信するため、送信待機状態のデータフレームが無い子局へ無駄なポーリングを送信することによって、送信待ちによる遅延時間が大きくなる場合がある。
【００１４】
また、特許文献１の方法では、送信待機状態のデータを有する子局が少ない場合であっても各子局にポーリングを送信するため、データフレームに対するポーリング等の制御信号の割合が高くなり、送信待ちによる遅延時間が長くなる場合がある。
【００１５】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、親局と子局間で通信する無線通信システムにおいて、遅延時間を短くするメディアアクセス制御を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記課題を解決するために、本発明では次のような処理が実行される。つまり、子局無線通信装置は、ポーリング要求を親局無線通信装置に送信し、ポーリング要求に対応するポーリングを親局無線通信装置から受信したときにデータフレームを送信する。そして、親局無線通信装置は、１つの子局無線通信装置からポーリング要求を受信したときに、当該子局無線通信装置を対象子局無線通信装置としてポーリングリストに登録し、規定回数のポーリングを対象子局無線通信装置に送信した後、或いは、対象子局無線通信装置の登録がポーリングリストから無くなるまでポーリングを対象子局無線通信装置に送信した後、通信状態をコンテンション期間に移行させる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、親局と子局間で通信する無線通信システムにおいて、遅延時間を短くすることができるようになる。
【００１８】
なお、上述した以外の課題、構成及び効果は、以下の本発明を実施するための形態および添付図面によって明らかになるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一般的なＣＳＭＡ／ＣＡのシーケンスを示す図である。
【図２】一般的なＰＣＦのシーケンスを示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置の内部構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るメディアアクセス制御の処理内容を説明するためのフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係るメディアアクセス制御において、ポーリング要求が衝突しない場合の処理例を示すシーケンス図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係るメディアアクセス制御のポーリング要求が衝突した場合の処理例を示すシーケンス図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る、ポーリング回数制御部を備える無線通信装置の内部構成を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施形態に係る、アクセス制御切替制御部を備える無線通信装置の内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。ただし、本実施形態は本発明を実現するための一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではないことに注意すべきである。また、各図において共通の構成については同一の参照番号が付されている。
【００２１】
（１）第１の実施形態
＜無線通信システムの構成＞
図３を参照して、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの構成を説明する。図３は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムの概略構成を示す図である。無線通信システムは、少なくとも１台のＡＰ３０１（Access Point、親局）と、１台以上のＳＴＡ３０２（Station、子局）と、ＷＡＮ等のバックボーンネットワーク３０３と、を有している。ＡＰ３０１は、バックボーンネットワーク３０３を介して図示しない制御デバイス等に接続されている。
【００２２】
図３の無線通信システムにおいて、ＡＰ３０１（Access Point、親局）とＳＴＡ３０２（Station、子局）との間で無線通信が行われる。１台の親局には、１台、もしくは２台以上の子局が通信しても良い。図３では、１台の親局と３台の子局との間で通信する場合が示されている。ＡＰ３０１は外部インターフェースを介してバックボーンネットワーク３０３と接続し、ＳＴＡ３０２は外部インターフェースを介してデータの伝送を必要とするデバイス３０４に接続する。データの伝送を必要とするデバイス３０４からデータを転送されたＳＴＡ３０２は、データをＡＰ３０１に無線送信し、データを受信したＡＰ３０１は、宛先に応じてバックボーンネットワーク３０３やＳＴＡ３０２にデータを転送する。バックボーンネットワーク３０３からデータを転送されたＡＰ３０１は、宛先に応じてＳＴＡ３０２にデータを無線送信し、データを受信したＳＴＡ３０２はデバイス３０４にデータを転送する。なお、ここで、通信範囲を拡大するために中継局を用いても良く、この中継局は親局と子局の両方の機能を備えても良い。また、図３において、ＳＴＡ３０２に接続するデバイス３０４の代わりに親局を接続し、該親局に１台、もしくは２台以上の子局を無線接続することで該ＳＴＡ３０２と該親局を合わせて中継局として機能させても良い。さらに、図３において、ＡＰ３０１に接続するバックボーン３０４の代わりに子局を接続し、該子局を親局に無線接続することで該ＡＰ３０１と該子局を合わせて中継局として機能させても良い。
【００２３】
＜無線通信装置の内部構成＞
以下、本発明の一実施形態に係る無線通信装置の内部構成について説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置（ＡＰ及びＳＴＡ）の概略内部構成を示すブロック図である。
【００２４】
図４のＡＰ３０１は、外部インターフェース４０３と、通信制御部４０４ａと、無線送受信処理部４０５と、アンテナ４０６とを有する。また、図４のＳＴＡ３０２（図３のＳＴＡ３０２ａ乃至ｃのいずれかに相当）は、外部インターフェース４０３と、通信制御部４０４ｂと、無線送受信処理部４０５と、アンテナ４０６とを有する。なお、無線送受信処理部４０５及びアンテナ４０６での処理は物理層で行われ、通信制御部４０４ａ及びｂでの処理はＭＡＣ層で行われる。
【００２５】
外部インターフェース４０３は、外部からのデータを受信した場合、通信制御部４０４へデータを転送し、通信制御部４０４からデータを受信した場合、外部へデータを転送する。
【００２６】
通信制御部４０４は、外部インターフェース４０３からのデータ受信や、無線送受信処理部４０５からのデータやポーリング等のフレーム受信に応じて無線送信するフレームを生成し、所定の送信タイミングで無線送受信処理部４０５へフレームを転送する。また、通信制御部４０４は、無線送受信処理部４０５からデータフレームを受信した場合、外部インターフェース４０３へデータを転送する。通信制御部４０４から無線送受信処理部４０５へフレームを転送された場合、無線送受信処理部４０５にて、フレームを無線信号に変換し、アンテナ４０６を介して無線送信する。アンテナ４０６が無線信号を受信した場合、無線信号を無線送受信処理部４０５にてフレームに変換し、通信制御部４０４へ転送する。
【００２７】
ＡＰ３０１の通信制御部４０４ａは、宛先管理部４０７と、ポーリングリスト格納部４０８と、データフレーム送受信処理部４０９と、ＡＣＫ送受信処理部４１０と、ポーリング要求受信処理部４１１と、Ｅｎｄフレーム送信処理部４１２と、ポーリング送信処理部４１３と、送信タイミング制御部４１４と、受信フレーム解析部４１５とを有する。
【００２８】
また、ＳＴＡ３０２の通信制御部４０４ｂは、宛先管理部４０７と、データフレーム送受信処理部４０９と、ＡＣＫ送受信処理部４１０と、ポーリング受信処理部４１６と、Ｅｎｄフレーム受信処理部４１７と、ポーリング要求送信処理部４１８と送信タイミング制御部４１４と、受信フレーム解析部４１５とを有する。
【００２９】
通信制御部４０４ａでは、外部インターフェース４０３からデータが転送されてきた場合、宛先管理部４０７が、転送されてきたデータをどこに送信するか転送データに含まれる宛て先情報を参照して確認する。そして、データフレーム送受信処理部４０９が、データフレームを生成する。さらに、送信タイミング制御部４１４が、所定の送信タイミングでデータフレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。なお、データフレームは、送信失敗時に再送するため、ＡＣＫ（Acknowledge）を受信するか、所定回数再送するまでデータフレーム送受信処理部４０９で保持される。データフレームを送信後、一定の時間が経過しても子局からＡＣＫを受信出来なかった場合、データフレームが再送される。
【００３０】
通信制御部４０４ａでは、子局からＡＣＫフレームを受信した場合、該ＡＣＫフレームに対応するデータフレーム送受信処理部４０９が、保持しているデータフレームを削除する。
【００３１】
また、通信制御部４０４ａでは、無線送受信処理部４０５からフレームが転送されてきた場合、受信フレーム解析部４１５が、フレームの誤りの有無及びアドレスを確認する。フレームに誤り無く自局が受信すべきフレームであると判断した場合、受信フレーム解析部４１５は、各フレームの受信処理部へ転送する。ここで、フレームに誤りを検出した場合、もしくは自局が受信すべきでないフレームと判断した場合、受信フレームを破棄する。
【００３２】
一方、通信制御部４０４ａがデータフレームを受信した場合、データフレーム送受信処理部４０９が、データフレームを外部へ転送するデータ形式に変換し、外部インターフェース４０３に転送するとともに、ＡＣＫ送受信処理部４１０が、データフレームを受信したことを通知するＡＣＫフレームを生成する。そして、送信タイミング制御部４１４が、所定の送信タイミングでＡＣＫフレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。送信待機状態のデータフレームを有する場合、送信タイミング制御部４１４は、該データフレームにＡＣＫを付加して転送しても良い。
【００３３】
また、通信制御部４０４ａがポーリング要求を受信した場合、ポーリング要求受信処理部４１１は、ポーリングリスト格納部４０８に保持されているポーリングリストの末尾にポーリング要求を送信した子局を登録する。このとき、ポーリング要求受信処理部４１１は、ポーリングリスト格納部４０８に保持されているポーリングリストにポーリング要求を送信した子局が登録されていないか確認し、既に登録がある場合は、新規の登録をしないようにする。これにより、１つのデータに対する二重登録を防止し、無駄なポーリングが行われることを回避している。
【００３４】
通信制御部４０４ａは、ポーリングリスト格納部４０８に子局の登録があると判断した場合、先頭に登録されている子局へのポーリングフレームを生成し、送信タイミング制御部４１４が、所定の送信タイミングでポーリングフレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。このとき、ポーリングリスト格納部４０８の先頭の登録が削除される。さらに、送信待機状態のデータフレーム、もしくはＡＣＫフレームを有する場合には、該フレームにポーリングが付加される。
【００３５】
さらに、通信制御部４０４ａが規定回数のポーリングを送信した場合、或いはポーリングリストに登録が無くなるまでポーリングリストに登録された子局へポーリングを送信した場合、Ｅｎｄフレーム送信処理部４１２がＥｎｄフレームを生成し、送信タイミング制御部４１４が所定の送信タイミングでＥｎｄフレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。さらに、送信待機状態のＡＣＫフレームを有する場合、該ＡＣＫフレームにＥｎｄが付加される。
【００３６】
子局ＳＴＡ３０２の通信制御部４０４ｂにおいて、外部インターフェース４０３からデータが転送されてきた場合、宛先管理部４０７が転送されたデータをどこに送信するか確認する。そして、データフレーム送受信処理部４０９がデータフレームを生成するとともに、ポーリング要求送信処理部４１８がポーリング要求フレームを生成し、送信タイミング制御部４１４が所定の送信タイミングでポーリング要求フレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。このポーリング要求フレームは、送信失敗時に再送できるようにするため、ポーリングを受信するか、又は所定回数再送するまでポーリング要求送信処理部４１８において保持される。ポーリング要求フレームを送信した後、一定の時間が経過してもポーリングを受信出来なかった場合、送信タイミング制御部４１４は、ポーリング要求フレームを再送する。
【００３７】
また、通信制御部４０４ｂにおいて、無線送受信処理部４０５からフレームを転送された場合、受信フレーム解析部４１５は、フレームの誤りの有無及びアドレスを確認し、フレームに誤り無く自局が受信すべきフレームであると判断した場合、各フレームの受信処理部へ転送する。ここで、フレームに誤りを検出した場合、もしくは自局が受信すべきでないフレームと判断した場合、受信フレーム解析部４１５は、受信フレームを破棄する。
【００３８】
通信制御部４０４ｂが自局宛のポーリングフレームを受信した場合、ポーリング受信処理部４１６は、送信タイミング制御部４１４にコンテンションフリー期間用の制御を実施するように指令し、データフレーム送受信処理部４０９が生成済みのデータフレームを有するか確認する。データフレーム送受信処理部４０９が生成済みのデータフレームを有する場合、送信タイミング制御部４１４は、所定の送信タイミングでデータフレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。また、該ポーリングフレームに対応するポーリング要求送信処理部４１８で保持しているポーリング要求フレームを削除する。さらに、送信待機状態のポーリング要求フレームを有する場合、該ポーリング要求フレームにデータが付加される。なお、データフレームは、送信失敗時に再送するため、ＡＣＫを受信するか、所定回数再送するまでデータフレーム送受信処理部４０９で保持する。送信タイミング制御部４１４は、データフレームを送信後一定の時間が経過してもＡＣＫを受信出来なかった場合、データフレームを再送する。再送時には、送信タイミング制御部４１４は、再度ポーリング要求を生成及び送信し、ポーリングを受信した後、再送する。通信制御部４０４ｂは、ＡＣＫフレームを受信した場合、該ＡＣＫフレームに対応するデータフレーム送受信処理部４０９で保持しているデータフレームを削除する。
【００３９】
通信制御部４０４ｂが他局宛のポーリングフレームを受信した場合、ポーリング受信処理部４１６は、送信タイミング制御部４１４にコンテンションフリー期間用の制御を実施するように指令し、該ポーリングフレームを破棄する。
【００４０】
通信制御部４０４ｂがデータフレームを受信した場合、データフレーム送受信処理部４０９は、データフレームを外部へ転送するデータ形式に変換し、外部インターフェース４０３に転送する。それとともに、ＡＣＫ送受信処理部４１０は、データフレームを受信したことを通知するＡＣＫフレームを生成する。そして、送信タイミング制御部４１４は、所定の送信タイミングでＡＣＫフレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。さらに、送信待機状態のポーリング要求フレーム、もしくはデータフレームを有する場合、該フレームにＡＣＫが付加される。
【００４１】
通信制御部４０４ｂがＥｎｄフレームを受信した場合、Ｅｎｄフレーム受信処理部４１７は、送信タイミング制御部４１４にコンテンションフリー期間が終了し、コンテンション期間用の制御に切り替えるように指令する。
【００４２】
＜メディアアクセス制御の処理概要＞
続いて、本発明の第１の実施形態によるメディアアクセス制御処理の概要について説明する。図５は、当該メディアアクセス制御処理の概要を説明するためのフローチャートである。
【００４３】
まず、子局ＳＴＡ３０２が親局ＡＰ３０１に対してポーリング要求を送信する（Ｓ５０１）。
【００４４】
複数の子局からのポーリング要求が衝突した場合（Ｓ５０２でYesの場合）、ポーリング要求の再送処理を実施する。各子局ＳＴＡ３０２は、一定の時間が経過してもポーリングを受信出来ないことでポーリング要求が衝突したと判断し、ＣＷ（Contention Window）を再設定し、ＣＳＭＡ／ＣＡに従い、ＤＩＦＳ（ＤＣＦ Inter Frame Space、分散制御用フレーム間隔）とバックオフ（Back off）時間の間、キャリアセンス（他の子局からの一定以上レベルの電波を検知すること）し、他の無線局からの送信を検出しなかった場合に再度ポーリング要求を親局ＡＰ３０１に送信する（Ｓ５０３）。
【００４５】
複数の子局ＳＴＡからのポーリング要求が衝突していないと判断した場合（Ｓ５０２でNoの場合）、親局ＡＰ３０１のポーリング送信処理部４１３は、対象の子局ＳＴＡに対してポーリングを送信する（Ｓ５０４）。
【００４６】
対象の子局ＳＴＡのポーリング受信処理部４１６が、親局ＡＰ３０１からポーリングを受信すると、子局ＳＴＡのデータフレーム送受信処理部４０９が送信すべきデータを含むデータフレームを生成し、送信タイミング制御部４１４及び無線送受信処理部４０５が当該データフレームを親局ＡＰ３０１に送信する（Ｓ５０５）。送信すべきデータがさらにある場合には、ポーリング要求も併せて送信する。
【００４７】
データフレームを受信した親局ＡＰ３０１のデータフレーム送受信処理部４０９は、ポーリングリスト格納部４０８に保持されているポーリングリストに対象の子局ＳＴＡが登録されており、かつ、ポーリング送信回数が規定回数以下であるか否か判断する（Ｓ５０６）。
【００４８】
ポーリングリストに対象の子局ＳＴＡが登録されており、かつ、ポーリング送信回数が規定回数以下である場合（Ｓ５０６でYesの場合）、親局ＡＰのポーリング送信処理部４１３は対象の子局ＳＴＡに対してポーリングを送信する（Ｓ５０７）。なお、対象の子局ＳＴＡからデータフレームを受信している場合には、ＡＣＫ送受信処理部４１０はＡＣＫを当該子局に送信する。
【００４９】
続いて、Ｓ５０５と同様に、対象の子局ＳＴＡのポーリング受信処理部４１６が親局ＡＰ３０１からポーリングを受信すると、子局ＳＴＡのデータフレーム送受信処理部４０９が送信すべきデータを含むデータフレームを生成し、送信タイミング制御部４１４及び無線送受信処理部４０５が当該データフレームを親局ＡＰ３０１に送信する（Ｓ５０５）。送信すべきデータがさらにある場合には、ポーリング要求も併せて送信される。
そして、処理はＳ５０６に戻る。
【００５０】
一方、ポーリングリストに対象の子局ＳＴＡが登録されていないか、又は、ポーリング送信回数が規定回数より多い場合（Ｓ５０６でNoの場合）、親局ＡＰ３０１のＥｎｄフレーム送信処理部４１２は、対象の子局ＳＴＡにＥｎｄを送信する（Ｓ５０９）。なお、対象の子局ＳＴＡからデータフレームを受信している場合には、ＡＣＫ送受信処理部４１０は併せてＡＣＫを当該子局に送信する。そして、処理はＳ５０１に移行する。
【００５１】
＜メディアアクセス制御のシーケンス例＞
以下、メディアアクセス制御のシーケンス例について、ポーリング要求が衝突していない場合（図６）と衝突した場合（図７）に分けて説明する。
【００５２】
（i）ポーリング要求の衝突がない場合
図６は、本発明の第１の実施形態に係るメディアアクセス制御（ポーリング要求の衝突がない場合）のシーケンス図である。
【００５３】
（シーケンス６０１）
ＳＴＡ３０２ａは、送信待機状態のデータフレームを有する場合、送信権を得るため、ＡＰ３０１にポーリング要求（Poll-req.）を送信する。このとき、ＣＳＭＡ／ＣＡに従い、ＤＩＦＳ（ＤＣＦ Inter Frame Space、分散制御用フレーム間隔）とバックオフ（Back off）時間の間、キャリアセンス（他の子局からの一定以上レベルの電波を検知すること）し、他の無線局からの送信を検出しなかった場合にポーリング要求を送信する。
【００５４】
ポーリング要求を受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信局ＳＴＡ３０２ａを追加し、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。ＳＴＡ３０２ｂは、例えば、ＳＴＡ３０２ａからＡＰ３０１へのポーリング要求を受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。コンテンションフリー期間中の全てのＳＴＡ３０２は、自局宛のポーリングフレームやデータフレーム、もしくはＥｎｄフレームを受信するまでフレームを送信しない。コンテンションフリー期間に一定以上の時間が経過してもフレームを受信出来なかった場合、コンテンション期間に移行したと認識するようにしても良い。
【００５５】
（シーケンス６０２）
ＡＰ３０１は、ポーリング要求受信からＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space、短フレーム間隔）後にポーリングリストの先頭に登録されたＳＴＡ３０２ａへポーリングを送信し、ポーリングリストの先頭の登録を削除する。全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのポーリングを受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。
【００５６】
（シーケンス６０３）
自局宛のポーリングを受信したＳＴＡ３０２ａは、データフレームをＡＰ３０１へ送信する。このとき、さらに送信待機状態のデータフレームを有する場合、ポーリング要求をデータフレームに付加して送信する。データフレームを受信したＡＰ３０１は、データフレームの送信子局ＳＴＡ３０２ａへのＡＣＫフレームを生成する。ポーリング要求受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信局ＳＴＡ３０２ａを追加する。
【００５７】
（シーケンス６０４）
ＡＰ３０１は、データフレーム受信からＳＩＦＳ後にデータフレームの送信局ＳＴＡ３０２ａにＡＣＫフレームを送信する。このとき、ポーリングリストの先頭に登録されたＳＴＡ３０２ａへのポーリングをＡＣＫフレームに付加し、ポーリングリストの先頭の登録を削除する。自局宛のＡＣＫを受信した場合、ＳＴＡ３０２ａは、ＡＣＫに対応するデータフレームを削除する。
【００５８】
（シーケンス６０５）
ポーリングを受信したＳＴＡ３０２ａは、データフレームをＡＰ３０１へ送信する。このとき、さらに送信待機状態のデータフレームを有する場合、ポーリング要求をデータフレームに付加して送信しても良い。データフレームを受信したＡＰ３０１は、データフレームの送信局ＳＴＡ３０２ａへのＡＣＫフレームを生成する。ポーリング要求を受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信局ＳＴＡ３０２ａを追加する。
【００５９】
（シーケンス６０６）
ＡＰ３０１は、データフレーム受信からＳＩＦＳ後にデータフレームの送信局ＳＴＡ３０２ａにＡＣＫフレームを送信する。このとき、規定回数のポーリングを送信済みの場合、もしくは、ポーリングリストに登録が無い場合、ＥｎｄをＡＣＫフレームに付加して送信する。ポーリングの送信回数の規定回数は、１回以上の整数値を設定可能とする。図６では、ポーリングの送信回数の規定回数が２回の場合が示されている。
【００６０】
ＡＰ３０１は、Ｅｎｄフレームを送信後、ポーリング要求受付期間としてコンテンションフリー期間に移行する。ＡＰ３０１は、ポーリング要求受付期間を、ＳＴＡ３０２からのポーリング要求を受信するまでの期間とするか、ＳＴＡ３０２がポーリング要求を送信するために要する最大時間とするか、それらの一方を満たすまでの期間とするかのいずれかにしても良い。全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのＥｎｄを受信した場合、コンテンション期間に移行したことを認識する。自局宛のＡＣＫを受信したＳＴＡ３０２ａは、ＡＣＫに対応するデータフレームを削除する。
【００６１】
（シーケンス６０７）
ＳＴＡ３０２ｂは、送信待機状態のデータフレームを有する場合、送信権を得るため、コンテンション期間中にＡＰ３０１へポーリング要求を送信する。このとき、ＣＳＭＡ／ＣＡに従い、ＤＩＦＳとバックオフ時間の間、キャリアセンスし、他の無線局からの送信を検出しなかった場合にポーリング要求を送信する。ポーリング要求を受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信局ＳＴＡ３０２ｂを追加し、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。ＳＴＡ３０２ａは、ＳＴＡ３０２ｂからＡＰ３０１へのポーリング要求を受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。
【００６２】
（シーケンス６０８）
ＡＰ３０１は、ポーリング要求受信からＳＩＦＳ後にポーリングリストの先頭に登録されたＳＴＡ３０２ａへポーリングを送信し、ポーリングリストの先頭の登録を削除する。全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのポーリングを受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。
【００６３】
（シーケンス６０９）
自局宛のポーリングを受信したＳＴＡ３０２ａは、データフレームをＡＰ３０１へ送信する。このとき、さらに送信待機状態のデータフレームを有する場合、ポーリング要求をデータフレームに付加して送信しても良い。データフレームを受信したＡＰ３０１は、データフレームの送信子局ＳＴＡ３０２ａへのＡＣＫフレームを生成する。ポーリング要求受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信子局ＳＴＡ３０２ａを追加する。
【００６４】
（シーケンス６１０）
ＡＰ３０１は、データフレーム受信からＳＩＦＳ後にデータフレームの送信局ＳＴＡ３０２ａにＡＣＫフレームを送信する。このとき、ポーリングリストの先頭に登録されたＳＴＡ３０２ｂへのポーリングをＡＣＫフレームに付加し、ポーリングリストの先頭の登録を削除する。自局宛のＡＣＫを受信したＳＴＡ３０２ａは、ＡＣＫに対応するデータフレームを削除する。
【００６５】
（シーケンス６１１）
ポーリングを受信したＳＴＡ３０２ｂは、データフレームをＡＰ３０１へ送信する。このとき、さらに送信待機状態のデータフレームを有する場合、ポーリング要求をデータフレームに付加して送信しても良い。データフレームを受信したＡＰ３０１は、データフレームの送信局ＳＴＡ３０２ｂへのＡＣＫフレームを生成する。ポーリング要求受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信局ＳＴＡ３０２ｂを追加する。
【００６６】
（シーケンス６１２）
ＡＰ３０１は、データフレーム受信からＳＩＦＳ後にデータフレームの送信局ＳＴＡ３０２ｂにＡＣＫフレームを送信する。このとき、規定回数のポーリングを送信済みの場合、もしくは、ポーリングリストに登録が無い場合、ＥｎｄをＡＣＫフレームに付加して送信する。ＡＰ３０１は、Ｅｎｄフレームを送信後、ポーリング要求受付期間としてコンテンションフリー期間に移行する。全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのＥｎｄを受信した場合、コンテンション期間に移行したことを認識する。自局宛のＡＣＫを受信したＳＴＡ３０２ａは、ＡＣＫに対応するデータフレームを削除する。
【００６７】
以上説明したように、子局は、送信待機状態のデータフレームを有する場合、コンテンション期間中にポーリング要求を親局に送信し、親局からのポーリングを受信し、送信権を取得したときにデータフレームを送信することで、データフレームの電波衝突を回避することができる。
【００６８】
一方、親局は、子局からのポーリング要求受信時に、ポーリングリストにポーリング要求の送信局を登録し、規定回数のポーリングを送信するか、或いは、ポーリングリストに登録が無くなるまでポーリングリストの先頭に登録された子局へポーリングを送信する。このようにすることで、送信待機状態のデータを有する子局が少ない場合にも、データフレームに対して、ポーリング等の制御信号の送信割合を抑制可能であり、また、送信待機状態のデータフレームが無い子局へのポーリングを防止することが可能であり、送信待ちによる遅延時間を抑制することができる。
【００６９】
さらに、親局は、規定回数のポーリングを送信したか、ポーリングリストに登録が無くなるまでポーリングを送信した後、Ｅｎｄフレームを送信し、ポーリング要求受付期間としてコンテンションフリー期間に移行する。このようにすることで、送信待機状態のデータフレームを有する複数の子局が通信に参加可能である。
【００７０】
また、子局は、データフレームやＡＣＫフレームを送信する際、さらに送信待ち状態のデータフレームを有する場合、データフレームやＡＣＫフレームにポーリング要求を付加する。このようにすることで、ポーリング要求等の制御信号の送信割合を抑制可能であり、送信待ちによる遅延時間を抑制することができる。
【００７１】
（ii）ポーリング要求が衝突した場合
図７は、本発明の第１の実施形態に係るメディアアクセス制御（ポーリング要求の衝突した場合）のシーケンス図である。
【００７２】
（シーケンス７０１）
ＳＴＡ３０２ａとＳＴＡ３０２ｂは、送信待機状態のデータフレームを有する場合、送信権を得るため、ＡＰ３０１にポーリング要求を送信する。このとき、ＣＳＭＡ／ＣＡに従い、ＤＩＦＳとバックオフ時間の間、キャリアセンスし、他の無線局からの送信を検出しなかった場合にポーリング要求を送信する。図７では、ＳＴＡ３０２ａとＳＴＡ３０２ｂが、偶然同時にポーリング要求を送信した場合を示している。ＳＴＡ３０２ａとＳＴＡ３０２ｂが、同時にポーリング要求を送信することで電波衝突が発生し、送信を失敗する。
【００７３】
（シーケンス７０２）
ポーリング要求の送信に失敗したＳＴＡ３０２ａとＳＴＡ３０２ｂは、再度ＣＳＭＡ／ＣＡに従い、ＤＩＦＳとバックオフ時間の間、キャリアセンスし、他の無線局からの送信を検出しなかった場合にポーリング要求を送信する。ここで、ＣＷ（Contention Window、乱数発生範囲）を再送毎に指数関数的に増加させても良い。
【００７４】
図７では、ＳＴＡ３０２ａの方がＳＴＡ３０２ｂより、バックオフスロット数が少なく設定され、ポーリング要求を送信した場合を示している。ポーリング要求を受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信局ＳＴＡ３０２ａを追加し、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。ＳＴＡ３０２ｂは、ＳＴＡ３０２ａからＡＰ３０１へのポーリング要求を受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。コンテンションフリー期間中の全てのＳＴＡ３０２は、自局宛のポーリングフレームやデータフレーム、もしくはＥｎｄフレームを受信するまでフレームを送信しない。コンテンションフリー期間に一定以上の時間が経過してもフレームを受信出来なかった場合、コンテンション期間に移行したと認識しても良い。
【００７５】
（シーケンス７０３）
ＡＰ３０１は、ポーリング要求受信からＳＩＦＳ後にポーリングリストの先頭に登録されたＳＴＡ３０２ａへポーリングを送信し、ポーリングリストの先頭の登録を削除する。全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのポーリングを受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。
【００７６】
（シーケンス７０４）
自局宛のポーリングを受信したＳＴＡ３０２ａは、データフレームをＡＰ３０１へ送信する。データフレームを受信したＡＰ３０１は、データフレームの送信局ＳＴＡ３０２ａへのＡＣＫフレームを生成する。なお、ここでは１回のみデータフレームを送信するシーケンスが示されているが、送信すべきデータフレームがさらにある場合には、図６の場合と同じように、ＳＴＡ３０２ａは規定回数のデータフレーム送信を行うことができる。つまり、ポーリング要求が衝突する場合も、コンテンションフリー期間に入ったときの処理は図６と同様になる。
【００７７】
（シーケンス７０５）
ＡＰ３０１は、データフレーム受信からＳＩＦＳ後にデータフレームの送信局ＳＴＡ３０２ａにＡＣＫフレームを送信する。このとき、ポーリングリストに登録が無い場合、ＥｎｄをＡＣＫフレームに付加して送信する。ＡＰ３０１は、Ｅｎｄフレームを送信後、ポーリング要求受付期間としてコンテンションフリー期間に移行する。ＡＰ３０１は、ポーリング要求受付期間を、ＳＴＡ３０２からのポーリング要求を受信するまでの期間としても良い。
【００７８】
全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのＥｎｄを受信した場合、コンテンション期間に移行したことを認識する。自局宛のＡＣＫを受信したＳＴＡ３０２ａは、ＡＣＫに対応するデータフレームを削除する。
【００７９】
（シーケンス７０６）
ＳＴＡ３０２ｂは、送信待機状態のデータフレームを有する場合、送信権を得るため、コンテンション期間中にＡＰ３０１へポーリング要求を送信する。このとき、ＣＳＭＡ／ＣＡに従い、ＤＩＦＳとバックオフ時間の間、キャリアセンスし、他の無線局からの送信を検出しなかった場合にポーリング要求を送信する。
【００８０】
ポーリング要求を受信したＡＰ３０１は、ポーリングリストにポーリング要求の送信局ＳＴＡ３０２ｂを追加し、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。
【００８１】
ＳＴＡ３０２ａは、ＳＴＡ３０２ｂからＡＰ３０１へのポーリング要求を受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。
【００８２】
（シーケンス７０７）
ＡＰ３０１は、ポーリング要求受信からＳＩＦＳ後にポーリングリストの先頭に登録されたＳＴＡ３０２ｂへポーリングを送信し、ポーリングリストの先頭の登録を削除する。全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのポーリングを受信した場合、コンテンションフリー期間に移行したことを認識する。
【００８３】
（シーケンス７０８）
自局宛のポーリングを受信したＳＴＡ３０２ｂは、データフレームをＡＰ３０１へ送信する。データフレームを受信したＡＰ３０１は、データフレームの送信局ＳＴＡ３０２ｂへのＡＣＫフレームを生成する。
【００８４】
（シーケンス７０９）
ＡＰ３０１は、データフレーム受信からＳＩＦＳ後にデータフレームの送信局ＳＴＡ３０２ｂにＡＣＫフレームを送信する。このとき、ポーリングリストに登録が無ければ、ＡＰ３０１は、ＥｎｄをＡＣＫフレームに付加して送信する。
【００８５】
ＡＰ３０１は、Ｅｎｄフレームを送信後、ポーリング要求受付期間としてコンテンションフリー期間に移行する。ＡＰ３０１は、ポーリング要求受付期間を、ＳＴＡ３０２からのポーリング要求を受信するまでの期間としても良い。
【００８６】
全てのＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からのＥｎｄを受信した場合、コンテンション期間に移行したことを認識する。自局宛のＡＣＫを受信したＳＴＡ３０２ｂは、ＡＣＫに対応するデータフレームを削除する。
【００８７】
以上説明したように、子局は、ポーリング要求を送信後にポーリングを受信出来なかった場合、ポーリング要求を再送することで、ポーリング要求が電波衝突等により親局に受信されなかった場合にも、再度送信権を取得することができる。また、子局は、ポーリング要求の再送時にＣＷ（Contention Window、乱数発生範囲）を増加させることで、ポーリング要求再送時の電波衝突確率を低減することができる。
【００８８】
（２）第２の実施形態
図８を参照して、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置の構成について説明する。図８は、本発明の第２の実施形態による、ポーリング回数制御部を有する無線通信装置の構成図である。
【００８９】
図８の親局ＡＰ８０１は、図４の親局ＡＰ３０１の構成に加えて、通信制御部８０２にポーリング回数制御部８０３を有している。他の構成部の処理内容は、図４と同様である。従って、以下では、ポーリング回数制御部８０３の処理内容を中心に説明する。
【００９０】
ポーリング回数制御部８０３は、通信状態に応じてポーリング回数を制御する。例えば、ＡＰ８０１に接続する子局数が少ない場合に、ポーリング回数を多くし、ＡＰ８０１に接続する子局数が多い場合に、ポーリング回数を少なくする。ここで、ＡＰ８０１に接続する子局数は、宛先管理部４０７に登録された子局数としても良い。
【００９１】
また、例えば、ＡＰ８０１に接続する子局数に対するポーリングリストの登録割合が所定値よりも高い場合に、ポーリング回数を多くし、ＡＰ８０１に接続する子局数に対するポーリングリストの登録割合が上記所定値以下の場合に、ポーリング回数を少なくするようにしても良い。ここで、ＡＰ８０１に接続する子局数は、宛先管理部４０７に登録された子局数とし、ポーリングリストの登録数は、ポーリングリスト管理部に登録された子局数としても良い。
【００９２】
さらに、例えば、ＡＰ８０１が使用する通信周波数の使用率が所定値より低い場合に、ポーリング回数を多くし、ＡＰ８０１が使用する通信周波数の使用率が上記所定値以上の場合に、ポーリング回数を少なくするようにしても良い。ここで、ＡＰ８０１が使用する通信周波数の使用率は、ＡＰ８０１が送信している時間と受信している時間から導出しても良い。
【００９３】
また、例えば、ＳＴＡ３０２が送信するポーリング要求の衝突確率が所定値より低い場合にポーリング回数を多くし、ポーリング要求の衝突確率が上記所定値以上の場合に、ポーリング回数を少なくするようにしても良い。なお、ＳＴＡ３０２が送信するポーリング要求の衝突確率は、ＳＴＡ３０２におけるポーリング要求の再送割合とし、再送割合をＡＰ８０１に送信することで制御しても良い。
【００９４】
以上説明した実施形態によれば、通信状態に応じてポーリング回数を制御することでデータフレームに対して、ポーリング等の制御信号の送信割合を抑制可能であり、送信待ちによる遅延時間をさらに抑制することができる。
【００９５】
（３）第３の実施形態
図９を参照して、本発明の第３の実施形態に係る無線通信装置の内部構成について説明する。図９は、本発明の第３の実施形態による、アクセス制御切替制御部を有する無線通信装置の内部構成を示す図である。
【００９６】
図９の子局ＳＴＡ９０１は、図４のＳＴＡ３０２の構成に加えて、通信制御部９０２にアクセス制御切替制御部９０３を有している。当該構成の追加により、データフレーム送受信処理部４０９と、ポーリング要求送信処理部４１８の処理内容が異なってくる。他の構成部の処理内容は、図４と同様である。従って、以下では、アクセス制御切替制御部９０３、データフレーム送受信処理部４０９、及びポーリング要求送信処理部４１８の処理内容を中心に説明する。
【００９７】
アクセス制御切替制御部９０３は、通信状態に応じてメディアアクセス制御方法切り替える動作を実行する。例えば、ＡＰ３０１に接続する子局数が所定数より多い場合には図４から図８によるメディアアクセス制御方法（改良型アクセス制御方法）を利用し、ＡＰ３０１に接続する子局数が所定数以下の場合にはＣＳＭＡ／ＣＡを利用する。ここで、ＳＴＡ９０１においてＡＰ３０１に接続する子局数を把握する方法は、ＡＰ３０１がビーコン等によりＡＰ３０１に接続する子局数を通知し、ＳＴＡ９０１が子局数の通知を受信することでＡＰ３０１に接続する子局数を把握するか、ＡＰ３０１が送信するポーリングやＡＣＫを収集し、送信先数をＡＰ３０１に接続する子局数として把握するかしても良い。
【００９８】
例えば、１台の親局ＡＰに接続する２台以上の子局ＳＴＡ間で隠れ端末が存在する場合に、図４から図８によるメディアアクセス制御方法（改良型アクセス制御方法）を利用し、隠れ端末が存在しない場合に、ＣＳＭＡ／ＣＡを利用する。ここで隠れ端末とは、例えば子局間に電波遮蔽壁が設けられている場合等、電波の到達範囲外にある無線局のことであり、互いの電波を検出できず、電波衝突の要因となる。
【００９９】
ＳＴＡ９０１において隠れ端末の有無を認識する方法は、ＡＰ３０１が送信するポーリングやＡＣＫを収集し、ポーリングやＡＣＫの送信先数をＡＰ３０１に接続する子局数として把握したり、ＳＴＡ９０１がＡＰ３０１宛のデータフレームを収集して送信元数を電波が到達する範囲の子局数として把握したり、ＡＰ３０１に接続する子局数に対して電波が到達する範囲の子局数が少なければ隠れ端末が存在すると認識したりしても良い。例えば、ＡＰ３０１が使用する通信周波数の使用率が所定値よりも高い場合には、図４から図８によるメディアアクセス制御方法（改良型アクセス制御方法）を利用し、ＡＰ３０１が使用する通信周波数の使用率が上記所定値以下の場合にはＣＳＭＡ／ＣＡを利用する。ここで、ＡＰ３０１が使用する通信周波数の使用率は、ＡＰ３０１が送信している時間と受信している時間から導出し、ＡＰ３０１が該導出した通信周波数の使用率を通知し、ＳＴＡ９０１が該通知を受信することでＡＰ３０１が使用する通信周波数の使用率を把握しても良い。
【０１００】
第３の実施形態において、アクセス制御切替制御部９０３によって図４から図７によるメディアアクセス制御方法が選択されている場合、ＳＴＡ９０１のデータフレーム送受信処理部４０９は、外部インターフェース４０３からデータを転送されたとき、宛先管理部４０７において転送されたデータをどこに送信するか確認し、データフレームを生成する。また、このとき、ポーリング要求送信処理部４１８がポーリング要求フレームを生成し、送信タイミング制御部４１４が所定の送信タイミングでポーリング要求フレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。
【０１０１】
また、アクセス制御切替制御部９０３によってＣＳＭＡ／ＣＡが選択されている場合には、外部インターフェース４０３からデータを転送されたとき、宛先管理部４０７が転送されたデータをどこに送信するか確認し、データフレーム送受信処理部４０９がデータフレームを生成する。そして、送信タイミング制御部４１４が所定の送信タイミングでデータフレームを無線送受信処理部４０５へ転送する。なお、データフレームは、送信失敗時に再送するため、ＡＣＫを受信するか、所定回数再送するまでデータフレーム送受信処理部４０９で保持する。データフレームを送信後、一定の時間が経過してもＡＣＫを受信出来なかった場合、データフレームを再送する。
【０１０２】
以上説明した第３の実施形態によれば、メディアアクセス制御方法切り替えることで、電波衝突の発生確率を抑えつつ、データフレームに対して、ポーリング等の制御信号の送信割合を抑制可能であり、送信待ちによる遅延時間をさらに抑制することができる。
【０１０３】
また、親局と子局間で通信する無線通信システムにおいて、遅延時間を短くする効果があり、既定時間内にデータを伝送することが求められる無線通信システムに適用すると特に効果的であり、その工業的価値は、大である。
【０１０４】
（４）まとめ
本発明は、既定時間内にデータを伝送することが求められる無線通信システムに広く適用することができる。
【０１０５】
本発明では、親局は、１つの子局からポーリング要求を受信したときに、当該子局を処理対象の子局としてポーリングリストに登録し、規定回数のポーリングを対象子局に送信した後、或いは、対象子局の登録がポーリングリストから無くなるまでポーリングを対象子局に送信した後、通信状態をコンテンション期間に移行させる（改良型アクセス制御）。このようにすることにより、最初に通信が確立された子局と親局との通信が無限に続くことが防止され、別の子局の送信を保証することができるようになり、遅延時間を短くすることができる。また、親局も全ての子局に対して無駄なポーリング送信を実行する必要がなくなり、通信リソースを効率よく使用することができるようになる。
【０１０６】
また、親局は、コンテンション期間中に対象子局とは異なる１つ以上の子局からポーリング要求を受信し、かつ、対象子局からのポーリング要求がある場合、対象子局及び対象子局とは異なる子局へのポーリング送信を順番に実行する。２つの子局からのポーリング要求がある場合には、交互にポーリング送信が実行される。このようにすることにより、１つの子局による通信チャンネルの独占を防止することができ、平等な各子局への通信を保証することができる。
【０１０７】
複数の子局からの複数のポーリング要求が衝突した場合、ポーリング要求の再送処理を実施する。一方、親局は、ポーリング要求を再送した子局を対象子局としてポーリングリストに登録する。このようにすることで、ポーリング要求が衝突する場合でも効率よく処理することができる。また、最初に送信権を取得した子局は規定回数のみ優先的通信が保証され、それ以降は他の子局とは順番に通信が処理されるため、１つの子局による通信チャンネル独占という事態を回避でき、各子局への通信を平等に実行でき、かつ遅延時間も短くすることができる。
【０１０８】
子局は、送信すべきデータに次のポーリング要求を付加して親局に送信する。親局では、対象子局から送信されてきたデータを処理すると共に、次のポーリング要求に応答してポーリング送信を実行する。このようにすることにより、データフレームに対して、ポーリング等の制御信号の送信割合を抑制可能であり、送信待ちによる遅延時間を抑制することができる。
【０１０９】
親局は、子局の台数、及び／又はポーリングリストにおける子局の登録割合、或いは、親局が使用する通信周波数の使用率に基づいて、ポーリング送信の回数を適応的に制御する。このようにすることにより、通信環境に応じてデータフレームに対するポーリング等の制御信号の送信割合を抑制可能であり、送信待ちによる遅延時間を抑制することが可能となる。
【０１１０】
また、複数の子局においてお互いに存在を検知できない隠れ端末が存在するか否か判断し、隠れ端末の存在の有無に基づいて、改良型アクセス制御及びＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を切り換えて実行する。このようにすることにより、隠れ端末が存在するような通信環境であっても効率よく親局−子局間通信を実行することができるようになる。
【０１１１】
さらに、親局は、子局の台数や親局が使用する通信周波数の使用率に基づいて、改良型アクセス制御とＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を切り換えながら実行するようにしても良い。
【０１１２】
なお、本発明は、実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【０１１３】
また、実施形態で示された各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能等を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリやハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録或いは記憶装置、またはＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録或いは記憶媒体に格納することができる。
【０１１４】
さらに、上述の実施形態において、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。全ての構成が相互に接続されていても良い。
【符号の説明】
【０１１５】
１０１、２０１、３０１、８０１：親局
１０２、２０２、３０２、９０１：子局
３０３：バックボーンネットワーク
３０４：データの伝送を必要とするデバイス
４０３：外部インターフェース
４０４、８０２、９０２：通信制御部
４０５：無線送受信処理部
４０６：アンテナ
４０７：宛先管理部
４０８：ポーリングリスト格納部
４０９：データフレーム送受信処理部
４１０：ＡＣＫ送受信処理部
４１１：ポーリング要求受信処理部
４１２：Ｅｎｄフレーム送信処理部
４１３：ポーリング送信処理部
４１４：送信タイミング制御部
４１５：受信フレーム解析部
４１６：ポーリング受信処理部
４１７：Ｅｎｄフレーム受信処理部
４１８：ポーリング要求送信処理部
８０３：ポーリング回数制御部
９０３：アクセス制御切替部
【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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【図８】
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【図９】
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