(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
双方向同一チャネルで通信する無線通信システムに含まれる通信中継装置と該通信中継装置にパケットを送信する一または複数の無線端末がパケットの送信権を獲得するために実行する送信権獲得方法であって、
前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法と前記無線端末が実行する送信権獲得方法はともに、
待機時間の候補範囲である競合窓を設定するためのパラメタ値を設定するステップと、
設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の下端値を設定するステップと、
設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の上端値を設定するステップと、
設定された競合窓の下端値および上端値に基づいて待機時間を決定するステップと、
決定された待機時間のあいだ待機するステップと、
パケットを送信するステップと、
パケット送信の衝突を検知するステップと、
パケット送信の衝突が検知されたときに前記パケットの送信を中止してパラメタ値を再設定するステップと、
を含み、
前記競合窓の下端値を設定するステップでは、前記設定されたパラメタ値に基づいて前記無線端末が実行する送信権獲得方法において設定される下端値を、同一のパラメタ値に基づいて前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法において設定される下端値より大きい値に設定し、前記競合窓の上端値を設定するステップでは、前記無線端末における競合窓の上端値を、同一のパラメタ値に基づいて設定される前記通信中継装置における競合窓の上端値のｎ倍（ｎは中継している通話数）に設定する
ことを特徴とする送信権獲得方法。
【請求項２】
請求項１に記載された送信権獲得方法であって、
前記競合窓の下端値を設定するステップにおいては、前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法における下端値を０とし、前記無線端末が実行する送信権獲得方法における下端値を前記設定された上端値の１／２倍の値に設定する
ことを特徴とする送信権獲得方法。
【請求項３】
請求項１に記載された送信権獲得方法であって、
前記競合窓の下端値を設定するステップにおいては、前記通信中継装置および前記無線端末が実行する送信権獲得方法の双方においてともに０を前記競合窓の下端値として設定し、
前記無線端末が実行する送信権獲得方法における前記競合窓の上端値を設定するステップにおいては、前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法において設定された前記競合窓の上端値に前記一または複数の無線端末の数を乗じた値を前記競合窓の上端値として設定する
ことを特徴とする送信権獲得方法。
【請求項４】
双方向同一チャネルで一または複数の無線端末と無線通信を行う通信中継装置において、
前記無線端末との間でパケットの送受信を行うための送受信部と、
待機時間の候補範囲である競合窓を設定するためのパラメタ値を設定し、設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の下端値および上端値を設定するための競合窓設定部と、
設定された競合窓に基づいて待機時間を決定するためのバックオフタイム決定部と、
前記決定された待機時間の経過を監視するためのタイマと、
を備え、
前記競合窓設定部は、パケット送信の衝突が検知されたときにパラメタ値を再設定し、
前記競合窓設定部は、前記設定されたパラメタ値に基づいて前記無線端末が実行する送信権獲得方法において設定される下端値を、同一のパラメタ値に基づいて前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法において設定される下端値より大きい値に設定し、前記無線端末における競合窓の上端値を、同一のパラメタ値に基づいて設定される前記通信中継装置における競合窓の上端値のｎ倍（ｎは中継している通話数）に設定する
ことを特徴とする通信中継装置。
【請求項５】
請求項４に記載された通信中継装置であって、
前記無線端末における競合窓の下端値が０に設定されている場合に、
前記競合窓設定部は、前記通信中継装置の競合窓の下端値として０を設定し、前記無線端末における競合窓の上端値を前記位置または複数の無線端末の数を乗じた値を前記通信中継装置の競合窓の上端値として設定する
ことを特徴とする通信中継装置。
【請求項６】
双方向同一チャネルで通信中継装置と無線通信を行う無線端末において、
前記通信中継装置との間でパケットの送受信を行うための送受信部と、
待機時間の候補範囲である競合窓を設定するためのパラメタ値を設定し、設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の下端値および上端値を設定するための競合窓設定部と、
設定された競合窓に基づいて待機時間を決定するためのバックオフタイム決定部と、
前記決定された待機時間の経過を監視するためのタイマと、
を備え、
前記競合窓設定部は、パケット送信の衝突が検知されたときにパラメタ値を再設定し、
前記競合窓設定部は、前記設定されたパラメタ値に基づいて前記無線端末が実行する送信権獲得方法において設定される下端値を、同一のパラメタ値に基づいて前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法において設定される下端値より大きい値に設定し、前記無線端末における競合窓の上端値を、同一のパラメタ値に基づいて設定される前記通信中継装置における競合窓の上端値のｎ倍（ｎは中継している通話数）に設定する
ことを特徴とする無線端末。
【請求項７】
請求項６に記載された無線端末であって、
前記通信中継装置における競合窓の下端値が０に設定されている場合に、
前記競合窓設定部は、前記通信中継装置における競合窓の上端値と等しい値を前記無線端末における競合窓の上端値として設定し、前記上端値の１／２倍の値を前記無線端末における競合窓の下端値として設定する
ことを特徴とする無線端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線通信の送信権獲得方法に係り、特に、無線ＩＰ電話通信において通話品質の劣化を低減できる送信権獲得方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インターネットプロトコル（ＩＰ）に準拠した電話通信技術であるＶｏＩＰ（Ｖｏｉｃｅ  ｏｖｅｒ  Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）に基づいたＩＰ電話通信が普及しつつある。また、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１規格に準拠した無線端末を用いた無線ＩＰ電話通信も利用され始めている（たとえば特許文献１）。電話通信は実時間性が重要である。このため、ＱｏＳ（Ｑｕｏｌｉｔｙ  ｏｆ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）技術に基づいて、音声パケットは実時間性を必要としない他のデータパケットよりも優先的に転送され、これにより、通話品質の維持が図られている。８０２．１１においてもＱｏＳを考慮した８０２．１１eが策定されており、音声パケットは４つの優先度クラスのうち、最優先として扱われる。
【特許文献１】特開２００５−１２７２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、単に８０２．１１eに準拠しただけでは、ＩＰ電話通信の同時通話数が増大すると、無線通信において下り方向の通話品質が劣化する。これについて説明する。なお、ここで通話品質とは、おもに遅延時間を意味しており、通話品質の劣化とは遅延時間の増大を意味する。
【０００４】
通信中継装置がn台の無線端末の通信を中継する場合、ｎ台の無線端末からの音声パケットを通信中継装置が受信し（上り）、ｎ台の無線端末への音声パケットを通信中継装置が送信する(下り)。ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）モードの場合、通信中継装置を含むｎ＋１台の装置が対等に送信権の獲得競争を行う。このため、上り方向の送信権獲得率と下り方向の送信権獲得率との比はｎ：１となる。ｎが大きくなるほど、下り方向の送信権獲得率が低くなるため下り方向のパケットの遅延時間が増大し、通信中継装置において大量の音声パケットが破棄されることになる。すなわち、上り下りのアンバランスのため、ｎが増加するとまず下りの通話品質が悪化し、通話に支障をきたしていた。ＤＣＦモードとＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）モードを切り替えれば、ＰＣＦモードにおいて通信中継装置の裁量により上り下りの送信権獲得率を調整することが可能である。しかし、この場合には、ＰＣＦモードの開始に際してビーコンを送信する必要がある。ビーコン間隔は通常１００ｍｓで運用されており、１００ｍｓ間隔でモードを切り替えて送信権獲得率を調整すると、ゆらぎが増大し、音声パケットの遅延時間が増大する。
【０００５】
本発明の目的は、通話品質の劣化を低減し、より多数の同時通話が可能な送信権獲得方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様においては、通信中継装置におけるバックオフタイムの決定方法と無線端末におけるバックオフタイムの決定方法を異なるものとし、無線端末のバックオフタイムの期待値を通信中継装置のバックオフタイムの期待値よりも大きくする。これによって、上り方向と下り方向の遅延時間を対等に近づける。
【０００７】
本発明にかかる送信権獲得方法は、双方向同一チャネルで通信する無線通信システムに含まれる通信中継装置と該通信中継装置にパケットを送信する一または複数の無線端末がパケットの送信権を獲得するために実行する送信権獲得方法であって、前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法と前記無線端末が実行する送信権獲得方法はともに、待機時間の候補範囲である競合窓を設定するためのパラメタ値を設定するステップと、設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の下端値を設定するステップと、設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の上端値を設定するステップと、設定された競合窓の下端値および上端値に基づいて待機時間を決定するステップと、決定された待機時間のあいだ待機するステップと、パケットを送信するステップと、パケット送信の衝突を検知するステップと、      パケット送信の衝突が検知されたときに前記パケットの送信を中止してパラメタ値を再設定するステップと、を含み、前記競合窓の下端値を設定するステップでは、前記設定されたパラメタ値に基づいて前記無線端末が実行する送信権獲得方法において設定される下端値を、同一のパラメタ値に基づいて前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法において設定される下端値より大きい値に設定し、前記競合窓の上端値を設定するステップでは、前記無線端末における競合窓の上端値を、同一のパラメタ値に基づいて設定される前記通信中継装置における競合窓の上端値のｎ倍（ｎは中継している通話数）に設定することを特徴とする。
【００１２】
本発明にかかる通信中継装置は、双方向同一チャネルで一または複数の無線端末と無線通信を行う通信中継装置において、前記無線端末との間でパケットの送受信を行うための送受信部と、待機時間の候補範囲である競合窓を設定するためのパラメタ値を設定し、設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の下端値および上端値を設定するための競合窓設定部と、設定された競合窓に基づいて待機時間を決定するためのバックオフタイム決定部と、前記決定された待機時間の経過を監視するためのタイマとを備え、前記競合窓設定部は、パケット送信の衝突が検知されたときにパラメタ値を再設定し、前記競合窓設定部は、前記設定されたパラメタ値に基づいて前記無線端末が実行する送信権獲得方法において設定される下端値を、同一のパラメタ値に基づいて前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法において設定される下端値より大きい値に設定し、前記無線端末における競合窓の上端値を、同一のパラメタ値に基づいて設定される前記通信中継装置における競合窓の上端値のｎ倍（ｎは中継している通話数）に設定することを特徴とする。
【００１３】
本発明にかかる無線端末は、双方向同一チャネルで通信中継装置と無線通信を行う無線端末において、前記通信中継装置との間でパケットの送受信を行うための送受信部と、待機時間の候補範囲である競合窓を設定するためのパラメタ値を設定し、設定されたパラメタ値に基づいて競合窓の下端値および上端値を設定するための競合窓設定部と、設定された競合窓に基づいて待機時間を決定するためのバックオフタイム決定部と、前記決定された待機時間の経過を監視するためのタイマと、を備え、前記競合窓設定部は、パケット送信の衝突が検知されたときにパラメタ値を再設定し、前記競合窓設定部は、前記設定されたパラメタ値に基づいて前記無線端末が実行する送信権獲得方法において設定される下端値を、同一のパラメタ値に基づいて前記通信中継装置が実行する送信権獲得方法において設定される下端値より大きい値に設定し、前記無線端末における競合窓の上端値を、同一のパラメタ値に基づいて設定される前記通信中継装置における競合窓の上端値のｎ倍（ｎは中継している通話数）に設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線端末のバックオフタイムの期待値を通信中継装置のバックオフタイムの期待値よりも大きくして上り方向と下り方向の遅延時間を対等に近づけることにより、通話品質の劣化を低減し、より多数の同時通話を可能とする送信権獲得方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
［第１の実施形態］
図１は、ＤＣＦモードで動作可能な通信中継装置のシステム構成例を示す図である。図１に示すように、通信中継装置２は、無線端末４との間で音声パケットを送受信するための無線送受信部１２と、中継する音声パケットを蓄積するためのデータバファ１４と、通信ネットワーク６を経由して他の通信装置との間で音声パケットを送受信するための有線送受信部１６と、音声パケットの送信タイミングを調整するために必要なパラメタを格納するための記憶部１８と、音声パケットの送信を開始するまでの待機時間であるバックオフタイムを決定するためのバックオフタイム決定部２０と、音声パケット送信の衝突が発生した場合に次回のバックオフタイムの値として取り得る範囲を再設定するための競合窓設定部２２と、バックオフタイムの経過を監視するためのタイマ２４と、音声パケットの送信の再試行の回数を管理するためのリトライ管理部２６と、通信中継装置２全体を制御するための制御部３０とを含む。通信中継装置２の機能のうち、本明細書において陽に説明されない機能はすべて制御部３０が実行するものとする。
【００１６】
図２は、ＤＣＦモードで動作可能な無線端末のシステム構成例を示す図である。図２に示すように、無線端末４は、通信中継装置２との間で音声パケットを送受信するための無線送受信部４２と、送受信する音声パケットを蓄積するためのデータバファ４４と、利用者の音声を入力し利用者に対して音声を出力するための音声入出力部４６と、音声パケットの送信タイミングを調整するために必要なパラメタを格納するための記憶部４８と、音声パケットの送信を開始するまでの待機時間であるバックオフタイムを決定するためのバックオフタイム決定部５０と、音声パケット送信の衝突が発生した場合に次回のバックオフタイムの値として取り得る範囲を再設定するための競合窓設定部５２と、バックオフタイムの経過を監視するためのタイマ５４と、音声パケットの送信の再試行の回数を管理するためのリトライ管理部５６と、無線端末４全体を制御するための制御部６０とを含む。無線端末４の機能のうち、本明細書において陽に説明されない機能はすべて制御部６０が実行するものとする。
【００１７】
まず、通常のＤＣＦモードの処理について説明する。図３は、従来のバックオフタイム決定方法を説明する図である。図３に基づいて従来のバックオフタイム決定方法を説明する。通信中継装置２のバックオフタイム（図３ではＢＯＴと表記）は競合窓と呼ばれる時間範囲の中からランダムに選択される。競合窓は“０”からＣＷまでの範囲であり、ＣＷは、あらかじめ設定されている最小値ＣＷ＿ＭＩＮからあらかじめ設定されている最大値ＣＷ＿ＭＡＸまでの値をとる。ＣＷの初期値はＣＷ＿ＭＩＮであり、通信中継装置２からの音声パケットの送信が他の装置からの送信と衝突した場合、ＣＷの値は倍増される。音声パケット送信の衝突が繰り返されるたびにＣＷの値は倍増されるが、倍増後の値がＣＷ＿ＭＡＸを超える場合はＣＷの値はＣＷ＿ＭＡＸとなる。通信中継装置２からの音声パケットの送信が他の装置からの送信と衝突せず、正常に送信できた場合には、ＣＷの値はＣＷ＿ＭＩＮに戻される。
【００１８】
各無線端末４においても通信中継装置２と同様の処理が行われる。あらかじめ設定されている最小値ＣＷ＿ＭＩＮおよびあらかじめ設定されている最大値ＣＷ＿ＭＡＸも通信中継装置２における値と同じ値となっている。したがって、各無線端末４および通信中継装置２は対等の条件で送信権の獲得競争を行う。
【００１９】
図４は、通信中継装置および無線端末における従来の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。図４に基づいて従来の音声パケット送信処理の流れを説明する。
（ステップＳ１０２）制御部３０（６０）がＣＷの値を記憶部１８（４８）に記憶されているＣＷ＿ＭＩＮにセットする。
（ステップＳ１０４）制御部３０（６０）がリセットカウンタ（図４ではＲＣと表記）の値を初期化する。初期値は任意でよいが、たとえば“５”とする。
（ステップＳ１０６）リセットカウンタの値が“０”になったか否かを制御部３０（６０）が確認する。リセットカウンタの値が“０”であれば（ステップＳ１０４：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
（ステップＳ１０８）リセットカウンタの値が“０”でなければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、バックオフタイム決定部２０（５０）がバックオフタイム（図４ではＢＯＴと表記）を［０，ＣＷ］の区間からランダムに選択する。
（ステップＳ１１０）選択されたバックオフタイムに従って、タイマ２４（５４）が待機時間をカウントする。
（ステップＳ１１２）リトライ管理部２６（５６）がリセットカウンタを“１”だけカウントダウンする。
（ステップＳ１１４）無線送受信部１２（４２）が音声パケットの送信を開始する。
（ステップＳ１１６）無線送受信部１２（４２）が音声パケット送信の衝突の有無を確認する。
（ステップＳ１１８）音声パケット送信の衝突が生じていれば（ステップＳ１１６：Ｙｅｓ）、無線送受信部１２（４２）は音声パケットの送信を中止する。
（ステップＳ１２０）競合窓設定部２２（５２）がＣＷの値を更新する。更新値は現在のＣＷの値の２倍と記憶部１８（４８）に記憶されているＣＷ＿ＭＡＸとの小さいほうとする。その後、処理はステップＳ１０６に進む。
（ステップＳ１２２）音声パケット送信の衝突が生じていなければ（ステップＳ１１６：Ｎｏ）、無線送受信部１２（４２）は正常応答が返されてくることを確認する。正常応答が返されてきた場合は（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、処理を終了する。
（ステップＳ１２４）正常応答が返されてこない場合は（ステップＳ１２２：Ｎｏ）、リセットカウンタの値が“０”になったか否かを制御部３０（６０）が確認する。リセットカウンタの値が“０”であれば（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）、処理を終了する。リセットカウンタの値が“０”でなければ（ステップＳ１２４：Ｎｏ）、処理はステップＳ１１２に進む。
【００２０】
本発明の第１の実施形態においては、無線端末４のバックオフタイムの期待値を通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくするために、無線端末４におけるバックオフタイムの選択に際して競合窓の下端値が“０”ではなく、（１／２）＊ＣＷとされる。
【００２１】
図５は、本発明の第１の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。無線端末４のバックオフタイム決定方法において、ＣＷの値の決め方は図３に示された従来方法と同様であるが、バックオフタイム（図５ではＢＯＴと表記）を選択する際の競合窓は従来方法における［０，ＣＷ］ではなく、［（１／２）＊ＣＷ，ＣＷ］とされる。一方、通信中継装置２におけるバックオフタイム決定方法は図３に示された従来方法と同様である。これにより、無線端末４のバックオフタイムとして従来の競合窓の範囲の中で小さい方の値をとらなくなるため、無線端末４のバックオフタイムの期待値は通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくなる。
【００２２】
図６は、本発明の第１の実施形態における無線端末の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。図６に示された処理の流れの図４に示された従来の処理の流れとの違いは、ステップＳ１０８がステップＳ２０８に置き換えられていることである。ステップＳ２０８の処理内容を説明する。
（ステップＳ２０８）リセットカウンタの値が“０”でなければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、バックオフタイム決定部５０がバックオフタイム（図６ではＢＯＴと表記）を［（１／２）＊ＣＷ，ＣＷ］の区間からランダムに選択する。
【００２３】
本発明の第１の実施形態によれば、通信中継装置２は手を加えずに、上り方向と下り方向の遅延時間を対等に近づけることができる。
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態においては、無線端末４のバックオフタイムの期待値を通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくするために、無線端末４におけるバックオフタイムの選択に際して競合窓の上端値がＣＷではなく、ｎ＊ＣＷとされる。ここでｎは、通信中継装置２が無線端末４に中継している通話数である。
【００２４】
図７は、本発明の第２の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。無線端末４におけるバックオフタイムの選択に際して競合窓の上端値がＣＷではなく、ｎ＊ＣＷとされる。その他の処理は図３に示された従来方法と同様である。一方、通信中継装置２におけるバックオフタイム決定方法は図３に示された従来方法と同様である。これにより、無線端末４におけるバックオフタイム決定時の競合窓の上端値が従来よりも大きくなるため、無線端末４のバックオフタイムの期待値が通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくなる。
【００２５】
図８は、本発明の第２の実施形態における無線端末の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。図４に示された従来の流れとの違いは、ステップＳ１０８がステップＳ３０８に置き換えられていることである。ステップＳ３０８の処理内容を説明する。
（ステップＳ３０８）リセットカウンタの値が“０”でなければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、バックオフタイム決定部５０がバックオフタイム（図８ではＢＯＴと表記）を［０, ｍｉｎ（ｎ＊ＣＷ，  ＣＷ＿ＭＡＸ）］の区間からランダムに選択する。
【００２６】
通話数ｎの求め方について説明する。図９は、本発明の第２の実施形態にかかる通信中継装置のシステム構成例を示す図である。図９に示された構成の図１に示された構成との違いは、無線端末向けの通話数を計数するための通話数計数部２８が追加され、記憶部１８には通話数計数部２８で計数された通話数ｎと、各通話の無線端末アドレスが登録されたアドレスリストとがさらに記憶されることである。
【００２７】
本発明の第２の実施形態にかかる通信中継装置における通話数計数処理は宛先アドレス登録処理と通話数確定処理とを含む。図１０は、本発明の第２の実施形態における通信中継装置の宛先アドレス登録処理の流れを示すフローチャートである。図１０に基づいて本発明の第２の実施形態にかかる通信中継装置における宛先アドレス登録処理の流れを説明する。
（ステップＳ１３０）無線送受信部１２および有線送受信部１６はパケットの受信を待っている。
（ステップＳ１３２）無線送受信部１２あるいは有線送受信部１６がパケットを受信すると（ステップＳ１３０：Ｙｅｓ）、無線送受信部１２あるいは有線送受信部１６が受信されたパケットをデータバファ１４に格納する。制御部３０は受信されたパケットが音声パケットであるか否かを確認する。受信されたパケットが音声パケットでなければ（ステップＳ１３２：Ｎｏ）、処理はステップＳ１４２に進む。
（ステップＳ１３４）受信されたパケットが音声パケットであれば（ステップＳ１３２：Ｙｅｓ）、制御部３０は受信された音声パケットが無線端末４宛であるか否かを確認する。受信された音声パケットが無線端末４宛でなければ（ステップＳ１３４：Ｎｏ）、処理はステップＳ１４２に進む。
（ステップＳ１３６）受信された音声パケットが無線端末４宛であれば（ステップＳ１３４：Ｙｅｓ）、通話数計数部２８が音声パケットから宛先アドレスを抽出する。
（ステップＳ１３８）通話数計数部２８は、抽出された宛先アドレスが記憶部１８に記憶されたアドレスリストに登録されているか否かを確認する。抽出された宛先アドレスがアドレスリストに登録されていれば（ステップＳ１３８：Ｙｅｓ）、処理はステップＳ１４２に進む。
（ステップＳ１４０）抽出された宛先アドレスがアドレスリストに登録されていなければ（ステップＳ１３８：Ｎｏ）、通話数計数部２８は抽出された宛先アドレスをアドレスリストに登録する。
（ステップＳ１４２）データバファ１４に格納されたパケットが送信される。
【００２８】
図１１は、本発明の第２の実施形態における通信中継装置の通話数確定処理の流れを示すフローチャートである。図１１に基づいて本発明の第２の実施形態にかかる通信中継装置における通話数確定処理の流れを説明する。なお、通話数確定処理はあらかじめ定められた一定周期（たとえば１００ｍｓ）ごとに実行される。
（ステップＳ１５２）通話数計数部２８は、記憶部１８に記憶された通話数ｎの値をアドレスリストに登録された宛先アドレスの数に更新する。
（ステップＳ１５４）通話数計数部２８は、記憶部１８に記憶されたアドレスリストを初期化する。
【００２９】
図１２は、本発明の第２の実施形態にかかる無線端末のシステム構成例を示す図である。図１２に示された構成は、図２に示された構成と基本的に同じであるが、図１２に示された構成における記憶部４８には通信中継装置２から通知された通話数ｎがさらに記憶される。通信中継装置２において更新された通話数ｎの値は通信中継装置２から無線端末４に通知され、無線端末４は通知された通話数ｎの値を記憶部４８に記憶する。
【００３０】
本発明の第２の実施形態によれば、通信中継装置２が無線端末４に中継している通話数に応じて、無線端末４におけるバックオフタイムと通信中継装置２におけるバックオフタイムとのバランスを調整することができる。
【００３１】
なお、通信中継装置２は、無線端末４に通話数ｎを通知する代わりに、ｎ＊ＣＷ＿ＭＩＮの値を通知するようにしてもよい。その場合、無線端末４は記憶部４８に記憶されたＣＷ＿ＭＩＮの値を通知された値に更新する。こうすることにより、無線端末４における音声パケット送信処理は、図８に示された流れではなく、図４に示された流れで処理することができる。
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態においては、無線端末４のバックオフタイムの期待値を通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくするために、通信中継装置２におけるバックオフタイムの選択に際して競合窓の上端値がＣＷではなく、（１／ｎ）＊ＣＷとされる。ここでｎは、通信中継装置２が無線端末４に中継している通話数である。
【００３２】
図１３は、本発明の第３の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。通信中継装置２におけるバックオフタイムの選択に際して競合窓の上端値がＣＷではなく、（１／ｎ）＊ＣＷとされる。その他の処理は図３に示された従来方法と同様である。一方、無線端末４におけるバックオフタイム決定方法は図３に示された従来方法と同様である。これにより、通信中継装置２におけるバックオフタイム決定時の競合窓の上端値が従来よりも小さくなるため、無線端末４のバックオフタイムの期待値が通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくなる。
【００３３】
図１４は、本発明の第３の実施形態における通信中継装置の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。図４に示された従来の流れとの違いは、ステップＳ１０８がステップＳ４０８に置き換えられていることである。ステップＳ４０８の処理内容を説明する。
（ステップＳ４０８）リセットカウンタの値が“０”でなければ（ステップＳ１０４：Ｎｏ）、バックオフタイム決定部２０がバックオフタイム（図１４ではＢＯＴと表記）を［０，（１／ｎ）＊ＣＷ］の区間からランダムに選択する。
【００３４】
通話数ｎの求め方は、本発明の第２の実施形態で説明された方法と同様である。
【００３５】
本発明の第３の実施形態によれば、無線端末４の処理は従来のままで、通信中継装置２が無線端末４に中継している通話数に応じて、無線端末４におけるバックオフタイムと通信中継装置２におけるバックオフタイムとのバランスを調整することができる。
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態においては、無線端末４のバックオフタイムの期待値を通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくするために、通信中継装置２においては、音声パケット送信の衝突が発生しても競合窓が変更されない。一方、無線端末４においては、通信成功時あるいはリトライアウト時に競合窓の上端値ＣＷがα（０≦α＜１）を乗じた値に更新され、更新されたＣＷの値が次回送信時の競合窓の上端値の初期値とされる。
【００３６】
図１５は、本発明の第４の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。通信中継装置２におけるバックオフタイムの選択に際して競合窓の上端値ＣＷは初期値ＣＷ＿ＭＩＮのまま変更されない。その他の処理は図３に示された従来方法と同様である。一方、無線端末４における競合窓の上端値ＣＷは、通信成功時あるいはリトライアウト時にα（０≦α＜１）を乗じた値に更新され、更新されたＣＷの値が次回送信時の競合窓の上端値の初期値とされる。その他の処理は図３に示された従来方法と同様である。これにより、通信中継装置２におけるバックオフタイム決定時の競合窓は常に最小サイズが維持され、かつ、無線端末４におけるバックオフタイム決定時の競合窓は通信が成功しても次回送信時には一気に最小サイズに戻されないようにできるため、無線端末４のバックオフタイムの期待値が通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくなる。
【００３７】
図１６は、本発明の第４の実施形態における通信中継装置の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。図４に示された従来の流れとの違いは、ステップＳ１２０が削除されていることである。これにより、競合窓が常に最小サイズに維持される。
【００３８】
図１７は、本発明の第４の実施形態における無線端末の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。図４に示された従来の流れとの違いは、ステップＳ１０２が削除され、ステップＳ１２６が挿入されていることである。ステップＳ１２６の処理内容を説明する。
（ステップＳ１２６）正常応答が返されてきた場合（ステップＳ１２２：Ｙｅｓ）、あるいはリセットカウンタの値が“０”である場合（ステップＳ１２４：Ｙｅｓ）には、競合窓設定部５２がＣＷの値を更新する。更新値は現在のＣＷの値の３／４倍と記憶部１８（４８）に記憶されているＣＷ＿ＭＩＮとの大きいほうとする（図１７においてはα＝３／４と設定されている）。その後、処理は終了する。
【００３９】
ステップS１０２が削除されているため、ステップＳ１２６で更新されたＣＷの値が次回の送信時におけるＣＷの初期値となる。なお、CWの値は無線端末４の使用開始時に、ＣＷ＿ＭＩＮに初期化されるものとする。
【００４０】
本発明の第４の実施形態によれば、αの値を変更することにより、無線端末４の送信成功後の競合窓の大きさを変更することができるので、無線端末４におけるバックオフタイムと通信中継装置２におけるバックオフタイムとのバランスを調整することができる。
［第５の実施形態］
本発明の第５の実施形態においては、無線端末４のバックオフタイムの期待値を通信中継装置２のバックオフタイムの期待値よりも大きくするために、無線端末４におけるバックオフタイムの選択に際して競合窓の上端値がＣＷではなく、ｎ＊ＣＷとされる。ここでｎは、通信中継装置２が中継可能な最大通話数である。
【００４１】
無線端末４におけるバックオフタイム決定方法は図７に示された本発明の第２の実施形態におけるバックオフタイム決定方法と同様である。通信中継装置２におけるバックオフタイム決定方法は図３に示された従来方法と同様である。第２の実施形態との違いはｎの定義だけである。すなわち、第２の実施形態におけるｎは通信中継装置２が無線端末４に中継している通話数であるのに対して、第５の実施形態におけるｎは通信中継装置２が中継可能な最大通話数である。通信中継装置２が中継可能な最大通話数はあらかじめわかっているため、この値を使用することにより、中継中の通話数を求める必要がなくなる。
【００４２】
上述の各実施形態によれば、無線端末のバックオフタイムの期待値を通信中継装置のバックオフタイムの期待値よりも大きくすることができ、その結果として上り方向と下り方向の遅延時間を対等に近づけることができる。したがって、通話品質の劣化を低減し、より多数の同時通話を可能とする送信権獲得方法を提供することができる。
【００４３】
次に、同時通話数と音声パケットの遅延時間との関係をシミュレーションした結果を示す。図１８は、シミュレーションの条件を説明する図である。図１８に基づいて、シミュレーションの条件を説明する。本シミュレーションではマルコフ過程を想定している。各状態は、通信中継装置における送信待ちパケット数ｘと無線端末における送信待ちパケット数ｙの組合せで表される。λ、ｎ、μはそれぞれ、１通話の片方向の音声パケット到着率、通話数、音声パケット処理率であり、０≦２ｎλ／μ＜１を満たす。本シミュレーションでは、１台の無線端末において２個以上の送信待ちパケットを持つ確率を０と仮定している。すなわち、十分な数の無線端末（たとえば１０台以上）が通話状態にある場合を想定している。
【００４４】
図１９は、シミュレーションの結果を示す図である。図１９に基づいて、シミュレーションの結果を説明する。図１９に示されたグラフの横軸は使用率すなわち２ｎλ／μの値を示す軸である。音声パケット到着率λおよび音声パケット処理率μを固定値とすると、使用率は通話数ｎに比例する。グラフの縦軸は音声パケットの滞留係数すなわち待ち行列の長さを示す軸であり、遅延時間に相当する。「下り方向の品質」と名づけられた曲線および「上り方向の品質」と名づけられた曲線は、通常のＤＣＦモードの処理における使用率と下り方向、上り方向それぞれの音声パケットの滞留係数との関係を示すものである。「下り方向の品質」の曲線が「上り方向の品質」の曲線より上にあることから、下りの音声パケットのほうが上りの音声パケットよりも遅延時間が大きいことがわかる。また使用率が高いほど、下りの音声パケットの遅延時間が上りよりも甚だしくなることがわかる。「平均化した場合の品質」と名づけられた曲線は上り下りの遅延時間が同程度になった場合の使用率と滞留係数との関係を示すものである。
【００４５】
通常のＤＣＦモードの「下り方向の品質」が「平均化した場合の品質」まで改善されれば、たとえば、滞留係数が１のときにおいて、使用率が１０％程度増加する。すなわち、送信権獲得率を調整することによって、上りと下りの音声パケットの遅延時間を対等にすれば、同じ通話品質で同時通話数が１０％程度増加することがわかる。
【００４６】
上述の実施形態の説明においては音声パケットを対象として説明したが、本発明にかかる送信権獲得方法は音声パケットに限らず任意のデータの通信に適用可能であり、音声パケット同様、実時間性の要求されるデータの通信に有効である。
【００４７】
本発明の実施形態にかかる装置は、ハードウェアとしても、コンピュータのソフトウェアとしても実施可能である。例えば、図１に示された無線送受信部１２、有線送受信部１６、バックオフタイム決定部２０、競合窓設定部２２、タイマ２４、リトライ管理部２６、および制御部３０の機能をコンピュータに実行させるプログラムを作成し、当該プログラムをコンピュータのメモリに読み込ませて実行させれば、通信中継装置を実現することができる。
【００４８】
本発明の実施形態にかかる通信中継装置を実現するプログラムは、図２０に示すように、ＣＤ−ＲＯＭやＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−Ｒ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ等やフレキシブルディスク等の可搬型記録媒体８４だけでなく、通信回線８６の先に備えられた他の記憶装置８８や、コンピュータシステム８２のハードディスクやＲＡＭ等の記憶装置、記録媒体９０のいずれに記録されるものであってもよく、プログラム実行時には、プログラムはローディングされ、主メモリ上で実行される。
【００４９】
本発明の実施形態にかかる通信中継装置の構成要素は、任意の組合せで実現されてよい。複数の構成要素が一つの部材として実現されてもよいし、一つの構成要素が複数の部材から構成されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】ＤＣＦモードで動作可能な通信中継装置のシステム構成例を示す図である。
【図２】ＤＣＦモードで動作可能な無線端末のシステム構成例を示す図である。
【図３】従来のバックオフタイム決定方法を説明する図である。
【図４】通信中継装置および無線端末における従来の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】本発明の第１の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施形態における無線端末の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。
【図８】本発明の第２の実施形態における無線端末の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態にかかる通信中継装置のシステム構成例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態における通信中継装置の宛先アドレス登録処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第２の実施形態における通信中継装置の通話数確定処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第２の実施形態にかかる無線端末のシステム構成例を示す図である。
【図１３】本発明の第３の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態における通信中継装置の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第４の実施形態におけるバックオフタイム決定方法を説明する図である。
【図１６】本発明の第４の実施形態における通信中継装置の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである
【図１７】本発明の第４の実施形態における無線端末の音声パケット送信処理の流れを示すフローチャートである。
【図１８】シミュレーションの条件を説明する図である。
【図１９】シミュレーションの結果を示す図である。
【図２０】コンピュータ環境の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
２：  通信中継装置
４：  無線端末
６：  通信ネットワーク
１２、４２：  無線送受信部
１４、４４：  データバファ
１６：  有線送受信部
１８、４８：  記憶部
２０、５０：  バックオフタイム決定部
２２、５２：  競合窓設定部
２４、５４：  タイマ
２６、５６：  リトライ管理部
２８：通話数計数部
３０、６０：  制御部
４６：  音声入出力部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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