(57)【要約】【課題】  スループットを低下させずに円滑な通信制御を行う。【解決手段】  送信頻度算出手段１４は、所定のタイミングで処理を開始し、フレーム解析手段１２の復元したデータフレームに基づき、基準時間内の対象装置の個別データフレーム数と、そのときの総データフレーム数の比率に応じて、対象装置の送信頻度を算出し、ＣＷ決定手段１５へ通知する。ＣＷ決定手段１５では、対象装置について算出された送信頻度に基づき、ＣＷを決定し、通信制御手段１６へ通知する。通信制御手段１６は、決定されたＣＷを用いて、以後のアクセス制御を行う。【選択図】  図１
2007053524.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって無線通信を行う無線ＬＡＮ装置において、
基準時間内に伝送空間に送信された総データフレーム数と、自装置または任意の無線ＬＡＮ装置を含む対象装置が前記基準時間内に前記伝送空間に送信した個別データフレーム数を検出し、前記対象装置の前記個別データフレーム数と前記総データフレーム数の比率に応じた前記対象装置の送信頻度を算出する送信頻度算出手段と、
前記送信頻度に基づき前記対象装置のコンテンションウインドウを決定するコンテンションウインドウ決定手段と、
を具備することを特徴とする無線ＬＡＮ装置。
【請求項２】
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記送信頻度に応じて前記対象装置が設定可能な前記コンテンションウインドウの範囲を決定する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ装置。
【請求項３】
前記無線ＬＡＮ装置は、アクセスポイントであって、
前記送信頻度算出手段は、データフレームに含まれる送信元の識別情報に基づいて管理下の端末を識別して前記端末ごとの前記個別データフレーム数を算出し、
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記個別データフレーム数に応じて前記端末ごとに前記コンテンションウインドウを設定する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ装置。
【請求項４】
前記送信頻度算出手段は、ビーコンフレームの送出間隔を前記基準時間として前記ビーコンフレームの送出時点から任意の前記ビーコンフレーム送出時点までの間の前記対象装置の前記送信頻度を算出し、
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記コンテンションウインドウに関する決定値情報を前記ビーコンフレームの未定義領域に設定する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ装置。
【請求項５】
前記送信頻度算出手段は、自装置が前記基準時間内に送信した前記個別データフレーム数と、キャリアセンスによって検出された前記基準時間内の前記総データフレーム数から自装置の前記送信頻度を算出し、
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記送信頻度に応じて前記コンテンションウインドウを決定するとともに、自装置のコンテンションウインドウ設定を更新する、
ことを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線ＬＡＮ（Local Area Network）装置に関し、特にＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance）方式によって無線通信を行う無線ＬＡＮ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＥＥＥ（Institute of Electrical and Electronics Engineers）８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇに代表される無線ＬＡＮシステムの普及が進んでいる。ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮでは、ＭＡＣ（Media Access Control）プロトコルとして、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によるアクセス制御が採用されている。
【０００３】
図１０は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した無線ＬＡＮ装置でのパケット送信手順を示した図である。
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した無線ＬＡＮ装置では、パケットを送信する場合には、規格によって定められたＤＩＦＳ（Distribute Inter-Frame Space）時間９０１＋バックオフ時間９０２が経過するまで待ち、伝送空間を監視する。なお、データリンク層では、送信信号の単位はフレームであるが、以下の説明では、パケットとフレームをほぼ同義として使用する。そして、この間に伝送空間がビジーにならなければ、パケット９１０の送信を開始する。このバックオフ時間９０２は、規格によって定められた固定のスロット時間９０３と、乱数系列で発生したコンテンションウインドウ（Contention Window；以下、ＣＷとする）数で決定される。そして、パケット９１０が送信先に正しく伝わった場合は、送信先がＳＩＦＳ（Short Inter-Frame Space）時間９０４後にＡＣＫ（ACKnowledgment；確認応答）９１１を出力し、一回のパケット送受が完結する。
【０００４】
ところで、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、バックオフ時間を決めるＣＷが乱数系列によって決まるため、異なる無線ＬＡＮ装置同士で同じＣＷの値が選択される場合がある。
図１１は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した無線ＬＡＮ装置間のパケット送信手順を示した図である。ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３は各無線ＬＡＮ端末を表し、ＡＰはアクセスポイントを示す。ここでは、ＳＴＡ２とＳＴＡ３のＣＷが一致し、バックオフ時間が同じとなってしまったとする。図の例では、バックオフ時間が経過し、ＳＴＡ１がパケット９１２を送信すると、同じようにバックオフ時間で待っていたＳＴＡ２とＳＴＡ３は、伝送空間がビジーになったことを検出し、バックオフタイマをＷａｉｔする。そして、伝送空間が開放されると、Ｗａｉｔした値からカウントを再開し、送信するという手順を踏む。しかしながら、ＳＴＡ２とＳＴＡ３はＣＷが一致しているため、ＳＴＡ２の送信したパケット９１３とＳＴＡ３の送信したパケット９１４が衝突する。衝突したパケットは、ＡＣＫが戻ってこないため、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３ではＣＷ幅を広げ、再送処理を行う。
【０００５】
ところで、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、優先順位を制御するものとして、たとえば、ＰＣＦ（Point Coordination Function）という方式がある。ＰＣＦ方式では、ある端末が任意の期間伝送空間を占有したい場合に、その旨をネットワーク内の他装置に通知することにより、ＰＣＦ期間内において優先的なパケット送信を可能にするものである。これにより、当該端末単体のスループットの向上は期待できるが、他の端末はパケット送信が許されないため、ネットワーク全体のスループットが低下する恐れがある。また、たとえば、情報量の大きいデータを頻繁に送信する特定の端末が独占的に通信を行い、他の端末が通信できなくなる状況を防ぎ、円滑な通信制御のために、端末ごとの通信回数を監視し、その回数が閾値を超えたら優先度を下げることにより、端末間の通信機会の公平性を保つシステムが提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１２７２５号公報（段落番号［００１３］〜［００２８］、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した無線ＬＡＮ装置では、端末数が多いほどパケットが衝突する確率が高くなり、ネットワーク全体のスループットが低下するという問題点がある。
【０００７】
上記の説明のように、パケットが衝突した場合には、ＣＷ幅を広げて再送処理を行う。図１２は、コンテンションウインドウ（ＣＷ）の幅と再送回数の関係を示した図である。
図の例では、ＣＷの初期値を１５としている。ＣＷ＝１５の場合、ＣＷの選択範囲は１から１５の１５通りしかないため、共通で伝送空間を使用する端末数が多くなると、端末のＣＷの値が重なるケースが発生しやすくなり、パケットが衝突する確率が大きくなる。そこで、規格では、衝突が発生すると、ＣＷを３１に広げて、ＣＷが重なる状態を改善する。さらに衝突が発生するごとに、すなわち、再送回数が増えるごとにＣＷの幅が６３、１２７、２５５、５１１と広がり、最終的には最大値の１０２３になる。なお、最大値に到達した場合は、ＣＷは最大値で維持される。
【０００８】
さらに、衝突したパケットは、送信先に伝わらない無駄なパケットであり、このような送信によって無駄な電力が消費されるという問題点もある。一般に、パケットの送信が最も電力を消費するため、省電力の観点からもパケット衝突を防止することが重要である。
【０００９】
しかしながら、ＣＷの幅が広がることによって、パケット衝突の確率は低くなるが、ＣＷの幅に比例してバックオフ時間が大きくなるため、ネットワーク全体のスループットが低下するという問題がある。
【００１０】
ところで、優先的に情報を送信したい場合は、ＰＣＦ期間内において優先的なパケット送信を行うことができるが、通常の状態では、状況に応じて動的に優先度を設定することはできない。このため、ある端末が優先度の高いパケットを送信したい状況となっても、通信状況によっては、この端末がパケット送信を行えないケースが発生するという問題点もある。これに対し、特許文献１は、端末間の通信機会の公平性を保つことを目的として優先度を調整するものであり、使用頻度が高く、優先されるべき情報を含むパケットの送信の優先度が下げられるという問題点がある。
【００１１】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、ネットワーク全体のスループットを低下させずにパケット衝突の確率を低く抑えて、円滑な通信制御を行う無線ＬＡＮ装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明の他の目的は、状況に応じて動的に送信の優先度を設定することが可能な無線ＬＡＮ装置の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明では上記課題を解決するために、図１に示すようなＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって無線通信を行う無線ＬＡＮ装置１が提供される。送信頻度算出手段１４は、フレーム解析手段１２が検出したデータフレームを解析して基準時間内に伝送空間に送信された総データフレーム数と、自装置または任意の無線ＬＡＮ装置を含む対象装置が基準時間内に伝送空間に送信した個別データフレーム数を検出する。そして、検出された対象装置の個別データフレーム数と総データフレーム数の比率に応じた送信頻度を算出する。コンテンションウインドウ（ＣＷ）決定手段１５は、算出された送信頻度に基づき、対象装置のコンテンションウインドウを決定する。
【００１４】
このような無線ＬＡＮ装置１によれば、無線受信部１１によって受信信号が入力されると、フレーム解析手段１２は、受信信号から受信フレームを復元し、自装置向けであれば、そのフレームをデータフレーム格納バッファ１３へ格納する。送信頻度算出手段１４は、フレーム解析手段１２の復元したデータフレームから、総データフレーム数と対象装置が送信した個別データフレーム数を検出する。そして、基準時間内の対象装置の個別データフレーム数と総データフレーム数の比率に応じた対象装置の送信頻度を算出し、ＣＷ決定手段１５へ通知する。ＣＷ決定手段１５では、対象装置について算出された送信頻度に基づきコンテンションウインドウを決定し、通信制御手段１６へ通知する。対象装置が自装置であれば、通信制御手段１６は、決定されたコンテンションウインドウに基づいて、以後のアクセス制御に使用するコンテンションウインドウの値を更新する。なお、自装置以外のコンテンションウインドウを決定した場合には、たとえば、所定のフレームにその情報を設定し、当該装置に送信して通知する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の無線ＬＡＮ装置は、基準時間内に対象装置が送信した個別データフレーム数と総データフレーム数の比率に応じた対象装置の送信頻度に基づき、そのコンテンションウインドウを決定する。この処理を繰り返すことによって、基準時間内の対象装置の送信頻度に応じて動的にコンテンションウインドウが決められる。このように、コンテンションウインドウが各装置の通信状況に合わせてそれぞれ設定されることにより、パケット衝突の確率を低下させることができる。また、パケット衝突ごとにコンテンションウインドウが広がることによるスループットの低下を防止できる。さらに、パケット送信の優先度が通信状況に応じて動的に設定され、円滑な通信制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず、実施の形態に適用される発明の概念について説明し、その後、実施の形態の具体的な内容を説明する。
図１は、実施の形態に適用される発明の概念図である。
【００１７】
本発明に係る無線ＬＡＮ装置１は、無線受信部１１、フレーム解析手段１２、データフレーム格納バッファ１３、送信頻度算出手段１４、ＣＷ決定手段１５、通信制御手段１６、データフレーム構成手段１７及び無線送信部１８を具備する。
【００１８】
無線受信部１１は、図示しないアンテナによって取得された受信信号を、データに変換してフレーム解析手段１２へ送る。
フレーム解析手段１２は、無線受信部１１から入力したデータを解析し、フレームに復元するとともに、復元されたフレームのＭＡＣヘッダを解析し、フレームの宛先アドレスやフレーム種別を調べる。そして、受信したフレームがビーコンフレームかデータフレームならば、自装置宛のフレームであるかどうかを判断し、自装置宛であれば、そのデータフレームはデータフレーム格納バッファ１３に転送する。そうでなければ、そのフレームを破棄する。また、ビーコンフレームであれば、タイムスタンプなどの管理情報を抽出し、通信制御手段１６へ送る。さらに、送信頻度算出手段１４に対し、受信したすべてのデータフレームについて、データフレーム受信の通知をフレームの送信元に関する情報とともに送る。
【００１９】
データフレーム格納バッファ１３は、フレーム解析手段１２から送られた受信データフレームと、通信制御手段１６や図示しないアプリケーションなどにより設定される送信データフレームを一時的に格納するバッファである。
【００２０】
送信頻度算出手段１４は、自装置または任意の無線ＬＡＮ装置を含む対象装置について、所定の基準時間内に対象装置から送信された個別データフレーム数と、この間の総データフレーム数とをカウントする。このため、少なくとも、総データフレーム数カウンタと、対象装置の個別データフレーム数カウンタとを有する。そして、所定の基準時間の開始時に、カウンタをリセットし、フレーム解析手段１２からデータフレーム受信の通知を取得するごとに総データフレーム数カウンタの値に１を加算して更新する。また、データフレームの送信元を確認し、送信元が対象装置であれば、個別データフレーム数カウンタの値に１を加算して更新する。こうして、所定の基準時間終了時には、総データフレームカウンタに所定の基準時間内に送信された総データフレーム数が設定されている。また、各個別データフレーム数カウンタには所定の基準時間内に当該装置が送信した個別データフレーム数が設定されている。基準時間終了時には、こうして得られた総データフレーム数と個別データフレーム数とから対象装置の送信頻度を算出する。たとえば、送信頻度を個別データフレーム数と総データフレーム数の比率として、
送信頻度＝個別データフレーム数／総データフレーム数            ・・・（１）
によって算出する。算出された対象装置の送信頻度は、ＣＷ決定手段１５へ送る。
【００２１】
ＣＷ決定手段１５は、送信頻度算出手段１４から取得した対象装置の送信頻度に応じて、対象装置のＣＷの範囲を決定する。なお、決定するのは、ＣＷの最小値であってもよい。たとえば、ＣＷの最小値を送信頻度に対応付けたテーブルを設定しておき、送信頻度算出手段１４で算出された送信頻度に対応する値をテーブルから抽出して、最小値によって規定されるＣＷの範囲を決定する。なお、設定される範囲は、システムの通信状態に応じて適宜設定される。また、テーブルは、個別データフレーム数と総データフレーム数によって値が導き出される形式であってもよいし、個別データフレーム数と総データフレーム数の比率によってテーブル値が参照されるようにしてもよい。さらに、テーブルは、装置内に固定値で設定されるのではなく、ファームウェア、ドライバソフトウェアなどによって外部から設定できるようにしておいてもよい。ＣＷの値は、送信頻度が高い、すなわち、現在アクティブに活動し、トラフィックを必要としていると判断される対象装置に対しては小さく設定する。一方、送信頻度が低い、すなわち、現在トラフィックを必要としていないと判断される対象装置に対しては、ＣＷの値を大きく設定する。これにより、送信頻度の高い装置が送信頻度の低い装置より優先的に送信処理を行うことができるようになる。なお、ＣＷの範囲が決められているだけであるので、実際に装置に設定する際には、範囲内の任意の値が乱数系列で選択される。これにより、たとえば、同じ送信頻度の装置があったとしても、ＣＷが一致する確率を下げ、パケットの衝突確率を減少させることができる。
【００２２】
通信制御手段１６は、計時機能を有し、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式による通信を制御する。タイムスタンプを取得するとタイムスタンプで時刻を合わせ、同期させた時刻によってＤＩＦＳ時間やスロット時間を計時するとともに、時刻に合わせてパケット送信開始などの指示を行う。また、ＣＷ決定手段１５から自装置のＣＷの範囲、もしくは、管理情報として他装置からＣＷの範囲を取得した場合には、そのＣＷの範囲に基づき通信制御に用いるＣＷを更新する。
【００２３】
データフレーム構成手段１７は、送信指示を受けると、データフレーム格納バッファ１３に格納された送信データフレーム情報を読み出し、必要な情報を付加してデータフレームを構成し、無線送信部１８経由で送信する。
【００２４】
無線送信部１８は、データフレーム構成手段１７から入力されたデータフレームを送信信号として図示しないアンテナ経由で送出する。
このような構成の無線ＬＡＮ装置１では、無線受信部１１経由でデータフレームが入力されると、フレーム解析手段１２は、送信元の情報を含むデータフレーム受信通知を送信頻度算出手段１４に通知するとともに、自装置宛であればデータフレーム格納バッファ１３に格納する。送信頻度算出手段１４は、フレーム解析手段１２より取得したパケット受信通知に基づき、たとえば、ビーコンフレームの送出間隔など、所定の基準時間内に受信した総データフレーム数と、対象装置を送信元とする個別データフレーム数をカウントし、対象装置の送信頻度を算出する。ＣＷ決定手段１５は、算出された送信頻度に基づき、ＣＷの範囲を決定する。通信制御手段１６は、自装置のＣＷの範囲が決定されれば、これに基づきＣＷを更新する。また、他装置のＣＷの範囲が決定されれば、たとえばビーコンフレームなど、所定のデータフレームにＣＷの範囲を示すＣＷ制御情報を設定し、対象装置に送信する。また、他装置からＣＷ制御情報を取得した場合には、これに基づき自装置のＣＷを更新する。以上の処理手順を、処理開始タイミングに到達するごとに繰り返し行う。
【００２５】
これにより、たとえば、無線ネットワークに属する各々の装置が自装置の送信頻度を算出して自装置のＣＷ範囲を決定すれば、送信頻度が高い装置の使用可能なＣＷの範囲は小さい値に設定され、送信頻度が低くなるほど使用可能なＣＷの範囲が大きな値となるように設定されるので、パケット衝突の確率を下げることができる。
【００２６】
また、処理ごとに適切なＣＷの範囲が設定されるので、パケット衝突ごとに順次ＣＷ幅が増えていってしまうこともなくなり、ネットワークのスループットの低下を防止することができる。さらに、各装置は、その時点における各装置の送信の必要度に応じて優先度が自動的に設定されることになり、動的に優先度を制御することができる。
【００２７】
たとえば、送信頻度を、高頻度、中頻度、低頻度の３段階に分け、ＣＷの範囲を、高頻度は２〜１５、中頻度は３２〜６３、低頻度は２５６〜５１１というように決めておけば、送信頻度が高いと判定された場合には、ＣＷは２〜１５の範囲で設定される。一方、送信頻度が低いと判定されると、ＣＷは２５６〜５１１の範囲で設定される。このため、それぞれの装置のパケットが衝突する確率は低くなるばかりでなく、結果としてバックオフ時間が短くなる送信頻度の高い装置は、優先的にパケット送信を行うことができる。
【００２８】
なお、ＣＷを決定する対象装置が自装置に限定される場合には、受信パケットの送信元アドレスを調べるのではなく、データフレーム構成手段１７から無線送信部１８を介して送出されるデータフレームの送信回数を自装置の個別データフレーム数とすることができる。また、無線受信部１１のキャリアセンス機能により、キャリアが検出された数をカウントすることによって、伝送空間に送信された総データフレームの数も得られる。このようにして得られた自装置の個別データフレーム数と、総データフレーム数によっても、自装置のＣＷを決定することができる。
【００２９】
本発明が適用されるＩＥＥＥ８０２．１１系では、ネットワーク構成として、基地局型ネットワーク構成（以下、ＢＳＳネットワークとする）と、アドホック型ネットワーク構成（以下、ＩＢＳＳネットワークとする）とがある。
【００３０】
以下、第１の実施の形態としてＢＳＳネットワークに本発明を適用する場合について説明し、続いて、第２の実施の形態としてＩＢＳＳネットワークに本発明を適用する場合について詳細に説明する。
【００３１】
［第１の実施の形態］
第１の実施の形態のＢＳＳネットワークでは、上位のバックボーンネットワークに接続する接続点となるアクセスポイントを介して各端末が無線通信を行う構成をとる。図２は、第１の実施の形態のＢＳＳネットワークの構成図である。
【００３２】
本発明の第１の実施の形態は、イーサネット（登録商標）などのバックボーンネットワーク１０２に接続し、無線によるサブネットワーク空間を統括する無線ＬＡＮアクセスポイント（以下、ＡＰとする）１００と、ＡＰ１００を介して通信を行う無線ＬＡＮ端末１（以下、ＳＴＡ１とする）２０１、無線ＬＡＮ端末２（ＳＴＡ２）２０２、無線ＬＡＮ端末３（ＳＴＡ３）２０３、無線ＬＡＮ端末４（ＳＴＡ４）２０４、無線ＬＡＮ端末５（ＳＴＡ５）２０５、・・・、無線ＬＡＮ端末ｎ（ＳＴＡｎ、ｎは任意の整数）２０６によって構成される。以下の説明では、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、・・・、ＳＴＡｎを代表してＳＴＡと表記する。
【００３３】
ＡＰ１００は、アンテナ１０１を備え、アンテナ１０１経由でＳＴＡ１（２０１）、ＳＴＡ２（２０２）、ＳＴＡ３（２０３）、ＳＴＡ４（２０４）、ＳＴＡ５（２０５）、・・・、ＳＴＡｎ（２０６）と無線通信を行う。ＢＳＳネットワークでは、基地局となるＡＰ１００は、一定の時間ごとに全ＳＴＡに対して、ビーコンフレームを送出する。ビーコンフレームは、フレーム内にタイムスタンプなどの管理情報が設定されている。このビーコンフレームの送出間隔は、ＡＰ１００のファームウェアやドライバソフトウェアによって与えられる数値により決定される。ＳＴＡ１（２０１）、ＳＴＡ２（２０２）、ＳＴＡ３（２０３）、ＳＴＡ４（２０４）、ＳＴＡ５（２０５）、・・・、ＳＴＡｎ（２０６）は、ビーコンフレームを受信すると、自身の持つタイマをビーコンフレーム内のタイムスタンプに合わせて、ＡＰ１００との時刻同期をとる。
【００３４】
それぞれの構成について説明する。
図３は、第１の実施の形態のアクセスポイント（ＡＰ）の構成を示すブロック図である。
【００３５】
ＡＰ１００は、無線受信部１１０、パケット解析部１１１、データフレーム格納バッファ１２０、総受信カウンタ１４７、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１６０、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１７０、ビーコンフレーム構成部１８１、データフレーム構成部１８２、選択部１８３及び無線送信部１８４の各処理部と、各ＳＴＡに対応して、ＳＴＡ１情報メモリ１３１、ＳＴＡ２情報メモリ１３２、ＳＴＡ３情報メモリ１３３、ＳＴＡ４情報メモリ１３４、ＳＴＡ５情報メモリ１３５、ＳＴＡｎ情報メモリ１３６と、ＳＴＡ１カウンタ１４１、ＳＴＡ２カウンタ１４２、ＳＴＡ３カウンタ１４３、ＳＴＡ４カウンタ１４４、ＳＴＡ５カウンタ１４５、ＳＴＡｎカウンタ１４６と、ＣＷテーブル１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６と、を具備する。以下の説明では、ＳＴＡ１情報メモリ、ＳＴＡ２情報メモリ、・・・、ＳＴＡｎ情報メモリを代表してＳＴＡ情報メモリと表記し、ＳＴＡ１カウンタ、ＳＴＡ２カウンタ、・・・、ＳＴＡｎカウンタを代表してＳＴＡカウンタと表記する。
【００３６】
無線受信部１１０は、伝送空間経由で入力される受信信号を取得し、無線送信部１８４は、選択部１８３経由で出力されるビーコンフレームまたはデータフレームを送信信号として伝送空間に送出する。
【００３７】
パケット解析部１１１は、無線受信部１１０経由で取得したデータフレームを復元し、ヘッダフレームを解析するデータフレーム解析手段である。フレーム種別や宛先などを解析し、自装置宛であればデータフレーム格納バッファ１２０に受信データフレームを転送し、格納する。また、ＳＴＡがＢＳＳネットワークに参加する際に送信してくるアソシエーション要求フレームであれば、このフレームからＭＡＣアドレスや暗号化キーなどの固有情報を抽出し、ＳＴＡごとに用意されたＳＴＡ情報メモリ１３１、１３２、１３３、１３４、１３５、１３６の該当する領域に転送して格納する。また、受信データフレームの送信元アドレスをＳＴＡ情報メモリに格納されるＭＡＣアドレスと照合し、一致したＳＴＡ情報メモリに対応するＳＴＡカウンタ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６をカウントアップするとともに、総受信カウンタ１４７をカウントアップする。たとえば、受信データフレームの送信元がＳＴＡ１情報メモリ１３１に格納されるＭＡＣアドレスと一致すれば、ＳＴＡ１カウンタ１４１がカウントアップされる。さらに、フレーム種別がビーコンフレームであれば、タイムスタンプなどの管理情報をＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１６０へ送る。
【００３８】
ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１６０は、通信制御手段であり、計時機能を備え、ビーコンフレームの送出間隔を計時し、ビーコンフレーム送出時間に到達すると、ビーコンを構成するための情報とともにビーコンフレームの送出指示をビーコンフレーム構成部１８１に出力する。また、カウンタのリセット指示をＳＴＡカウンタ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６及び総受信カウンタ１４７へ出力する。
【００３９】
ＣＰＵ１７０は、ファームウェアに格納されたプログラムを読み出し、プログラムを実行することによって、装置全体を制御する。また、ビーコンフレームに各装置のＣＷを設定する処理に介在し、ビーコンフレーム構成制御を行う。
【００４０】
ビーコンフレーム構成部１８１は、ビーコンフレームを構成し、データフレーム構成部１８２は、データフレームを構成する。選択部１８３によって選択された側のフレームが、無線送信部１８４より送出される。
【００４１】
ＳＴＡ１情報メモリ１３１、ＳＴＡ２情報メモリ１３２、ＳＴＡ３情報メモリ１３３、ＳＴＡ４情報メモリ１３４、ＳＴＡ５情報メモリ１３５及びＳＴＡｎ情報メモリ１３６は、ＡＰ１００管理対象のＳＴＡに対応して設けられたメモリ空間であり、ＳＴＡのＭＡＣアドレスや暗号化キーといった各ＳＴＡに関する固有情報を保存する。固有情報は、必要に応じてＣＰＵ１７０へ転送する。この固有情報は、各ＳＴＡがＢＳＳネットワークに参加する際に送信するアソシエーション要求フレームをＡＰ１００が受信したとき、認証許可したＳＴＡに関する情報としてフレームから抽出される。
【００４２】
ＳＴＡ１カウンタ１４１、ＳＴＡ２カウンタ１４２、ＳＴＡ３カウンタ１４３、ＳＴＡ４カウンタ１４４、ＳＴＡ５カウンタ１４５、ＳＴＡｎカウンタ１４６及び総受信カウンタ１４７によって送信頻度算出手段が構成され、パケット解析部１１１が抽出したデータフレームの送信元アドレスに基づき、データフレームを受信するごとに、その送信元アドレスに対応するＳＴＡカウンタと、総受信カウンタ１４７がインクリメントされる。すなわち、ＳＴＡ１カウンタ１４１、ＳＴＡ２カウンタ１４２、ＳＴＡ３カウンタ１４３、ＳＴＡ４カウンタ１４４、ＳＴＡ５カウンタ１４５、ＳＴＡｎカウンタ１４６は、それぞれのＳＴＡの個別データフレーム数をカウントし、総受信カウンタ１４７は、総データフレーム数をカウントする。それぞれのカウンタ値は、ビーコンフレーム送出タイミングごとにＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１６０が発生させるカウンタリセット指示によってリセットされる。リセット時、それまで保持されていたカウンタ値は、接続するＣＷテーブルに出力される。
【００４３】
ＳＴＡ１に対応するＣＷテーブル１５１、ＳＴＡ２に対応するＣＷテーブル１５２、ＳＴＡ３に対応するＣＷテーブル１５３、ＳＴＡ４に対応するＣＷテーブル１５４、ＳＴＡ５に対応するＣＷテーブル１５５及びＳＴＡｎに対応するＣＷテーブル１５６は、それぞれ総受信カウンタ１４７と対応するＳＴＡのカウンタに接続し、ビーコンフレームの送出タイミングで総データフレーム数と、対応するＳＴＡの個別データフレーム数が入力される。各ＣＷテーブルには、予め、総データフレーム数と個別データフレーム数、もしくは総データフレーム数と個別データフレーム数の比に応じたＣＷの範囲を示すＣＷ制御情報が設定されており、これが各ＣＷテーブルからＣＰＵ１７０へ転送される。ＣＷ制御情報には、たとえば、ＣＷ範囲の最小値などが設定される。
【００４４】
次に、ＳＴＡについて説明する。図４は、第１の実施の形態の無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ）の構成を示すブロック図である。
ＳＴＡ１（２０１）、ＳＴＡ２（２０２）、ＳＴＡ３（２０３）、ＳＴＡ４（２０４）、ＳＴＡ５（２０５）、・・・、ＳＴＡｎ（２０６）は、無線受信部２１０、パケット解析部２２０、データフレーム格納バッファ２３０、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２４０、ＣＰＵ２５０、データフレーム構成部２６０及び無線送信部２７０を具備する。
【００４５】
無線受信部２１０は、伝送空間経由で入力される受信信号を取得し、無線送信部２７０は、データフレームを送信信号として伝送空間に送出する。パケット解析部２２０は、無線受信部２１０経由で取得したデータフレームを復元し、ヘッダフレームを解析する。フレーム種別や宛先などを解析し、自装置宛であればデータフレーム格納バッファ２３０に受信データを転送し、格納する。また、フレーム種別がビーコンフレームであれば、タイムスタンプとＣＷ制御情報をＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２４０へ送る。
【００４６】
ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２４０は、計時機能を備え、ビーコンフレームのタイムスタンプを取得すると、タイマをタイムスタンプに合わせ、ＡＰ１００と時刻同期をとる。また、ビーコンフレームに含まれる自装置のＣＷ範囲を抽出し、このＣＷ範囲を用いて自装置のＣＷを更新する。ＣＰＵ２５０は、ファームウェアに格納されたプログラムを読み出し、プログラムを実行することによって、装置全体を制御する。ＣＷ制御情報から該当するＣＷ範囲を抽出し、ＣＷ値を設定する処理は、ＣＰＵ２５０が行うようにしてもよい。
【００４７】
ここで、ビーコンフレームについて説明する。図５は、ビーコンフレームの構成を示した図である。
ビーコンフレーム３００は、ＭＡＣヘッダ３１０、フレームボディ３２０及びエラー検出種別コード３３０から構成される。以下、ビーコンフレームの本発明の関連する部分について説明する。
【００４８】
ＭＡＣヘッダ３１０には、フレーム種別３１１、宛先アドレス３１２、送信元アドレス３１３などの情報が設定される。パケット解析部１１１、２２０は、フレーム種別３１１を参照してビーコンフレームであることを判別する。同様に、宛先アドレス３１２を参照して自装置宛であるかどうかを、送信元アドレス３１３によってどこから送信されたかを判別する。なお、ビーコンフレームは、ブロードキャストフレームであり、宛先アドレス３１２には、ブロードキャストのアドレスが設定される。また、データフレームもＭＡＣヘッダの構成は同様であり、パケット解析部１１１、２２０では、同様にして、フレーム種別、宛先アドレス、送信元アドレスを判別することができる。
【００４９】
フレームボディ３２０は、タイムスタンプ３３１などの情報が設定される領域で、規格では、０から２３１２オクテットのサイズで構成されることになっている。タイムスタンプ３３１を含めた諸情報を定義済みの領域は最大で３３４オクテットであるので、残りの未定義の１９７８オクテットをＣＷ制御３３２として用いることができる。
【００５０】
たとえば、図に示したように、ＣＷ制御３３２を管理下のＳＴＡのＭＡＣアドレスと、ＣＷの範囲を示すＣＷの最小値で構成すると、１ＳＴＡあたり、ＳＴＡなどのアドレスは６オクテット、ＣＷの値を２から２５５とすると１オクテットの計７オクテットで構成することができる。ビーコンフレームを使用した場合には、ひとつのＡＰあたり、２８２個のＳＴＡの制御が可能であり、一般に運用されているＢＳＳネットワークでＡＰに接続されるＳＴＡの数は１から１２８程度であることから、ＣＷ制御３３２をビーコンフレーム３００内に十分に収めることができる。
【００５１】
なお、規格では、マネジメントフレームとして将来の拡張用に確保されている予約コードが存在する。ビーコンフレームを使用せずに、このような予約コードを使ってＣＷ制御フレームを定義し、送信するようにしてもよい。ビーコンフレームの送出に同期させて基準時間を設定する場合には、ビーコンフレームの前後にこのＣＷ制御フレームを各ＳＴＡに送信する。
【００５２】
以上の第１の実施の形態のＢＳＳネットワークの動作について説明する。
ＡＰ１００では、ビーコンフレーム送出間隔を基準時間として、管理下のＳＴＡの送信頻度を算出する。また、ＳＴＡがＢＳＳネットワーク内に参加する際に送信してくるアソシエーション要求フレームによって管理対象のＳＴＡとして認証し、その固有情報をＳＴＡ情報メモリに格納しておく。
【００５３】
ＡＰ１００は、ビーコンフレームを送信してから次のビーコンフレーム送出までの基準時間内にパケットが受信されると、パケット解析部１１１においてパケットを解析する。そして、パケットの種別がデータフレームの場合には、ＭＡＣヘッダに格納される送信元アドレスを読み出し、送信元アドレスに対応するＳＴＡカウンタと総受信カウンタ１４７のカウント値をインクリメントする。インクリメントするＳＴＡカウンタは、受信パケットの送信元アドレスとＳＴＡ情報メモリに格納されるアドレスを順次照合し、アドレスが一致したＳＴＡ情報メモリに対応するＳＴＡカウンタが選択される。このような処理がパケット受信ごとに繰り返され、各ＳＴＡのＳＴＡカウンタと総受信カウンタ１４７がカウントアップされていく。
【００５４】
ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１６０は、計時機能によって次のビーコンフレーム送出時刻が到達したことを検出すると、ＳＴＡカウンタ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６と総受信カウンタ１４７にカウンタリセット指示を出力する。カウンタリセット指示を取得すると、ＳＴＡカウンタ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６と総受信カウンタ１４７は、保持していたカウント値を接続するＣＷテーブルに送り、カウンタをリセットする。そして、次のビーコンフレーム送出タイミングまでのカウントを開始する。
【００５５】
ＣＷテーブル１５１、１５２、１５３、１５４、１５５、１５６は、接続するＳＴＡカウンタ１４１、１４２、１４３、１４４、１４５、１４６と総受信カウンタ１４７からビーコンフレーム送出タイミングで、個別データフレーム数と総データフレーム数を入力すると、これに応じて予め設定されているＣＷ範囲をＣＰＵ１７０へ出力する。ＣＰＵ１７０は、ビーコンフレームの所定の領域に、各ＳＴＡの識別情報（たとえば、ＭＡＣアドレス）とＣＷ範囲を含むＣＷ制御情報を設定するようビーコンフレーム構成部１８１に指示するとともに、ビーコンフレームの送出指示を行う。
【００５６】
ビーコンフレームを受信したＳＴＡは、パケット解析部２２０によって受信パケットを解析し、データフレームで、かつ、宛先が自装置であれば、この受信データをデータフレーム格納バッファ２３０に格納し、処理を図示しないアプリケーションに引き継ぐ。一方、ビーコンフレームであれば、ビーコンフレームからタイムスタンプとＣＷ制御情報を読み出し、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２４０へ伝える。ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部２４０は、取得したタイムスタンプとＣＷ制御情報を読み出し、タイムスタンプで自装置のタイマの時刻をＡＰ１００と同期させる。また、ＣＷ制御情報に設定される自装置のＣＷ範囲を抽出し、ＣＷ範囲を用いて自装置のＣＷを更新する。
【００５７】
具体例を用いて説明する。
図６は、第１の実施の形態におけるパケット送受信の一例を示した図である。
ＡＰからは、一定時間間隔（Ｔ時間）ごとに、ビーコンフレームが送出される。ＡＰは、ビーコンフレームの送出間隔を基準時間として、基準時間内に各ＳＴＡが送出したパケット数をカウントする。
【００５８】
図の例では、ビーコンＢ０送出後に受信したパケットのＭＡＣヘッダに含まれる送信元アドレスによりＳＴＡを判別し、対応するＳＴＡのＳＴＡカウンタと、総受信カウンタ１４７のカウント値をインクリメントする。そして、次のビーコンＢ１送出時刻となったとき、各ＳＴＡのカウント値を読み出し、その数値とＴ１間にやり取りされた総パケット数を元にＣＷの値を決定する。ここでは、Ｔ１区間終了時には、ＳＴＡ１カウンタ１４１に３、ＳＴＡ２カウンタ１４２に３、ＳＴＡ３カウンタ１４３に４が設定され、ＳＴＡ４カウンタ１４４、ＳＴＡ５カウンタ１４５及びＳＴＡｎカウンタ１４６には０が設定される。また、総受信カウンタ１４７には、総パケット数として１０が設定される。
【００５９】
そこで、各ＳＴＡの送信頻度を算出すると、ＳＴＡ３（４回）、ＳＴＡ１（３回）、ＳＴＡ２（３回）の順にトラフィックを必要としているＳＴＡであると判定される。また、その他の端末は、この時点では、トラフィックを必要としていないと判断される。たとえば、最も単純な例として、トラフィックを必要としている（送信頻度が０でない）ＳＴＡには、ＣＷ＝１５、トラフィックを必要としていない（送信頻度が０）ＳＴＡには、ＣＷ＝５１１をＣＷ範囲の最小値として設定されているとする。この場合、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３は、トラフィックを必要としているので、ＣＷ範囲の最小値として１５が設定され、その他のＳＴＡにはＣＷ範囲の最小値として５１１が設定される。
【００６０】
ビーコンＢ１によってこのＣＷ範囲が各ＳＴＡに通知されると、ビーコンＢ１を受信したＳＴＡは、自身に設定されたＣＷ範囲の最小値を用いてＣＷを更新する。これにより、Ｔ２区間においては、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３以外のＳＴＡＣＷは、最も小さい場合でも５１１となり、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３よりもバックオフ時間が長くなる。この結果、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３は、パケット送出が可能となる確率が高くなり、優先的にパケットを送出できるようになる。
【００６１】
次のＴ３区間において、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３は、一連のデータを出力し、パケット送出が終了する。一方、ＳＴＡ４及びＳＴＡ５はパケットの送出を開始する。これによりＡＰ１００の監視する送信頻度は、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３が低くなり、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５が高くなるので、ＣＷ最小値がそれぞれＣＷ＝５１１と、ＣＷ＝１５に更新され、ビーコンＢ４によって通知される。したがって、次の区間では、ＳＴＡ４、ＳＴＡ５のパケット送出が優先されるようになる。
【００６２】
このように、ＡＰ１００によって送信頻度が解析され、ＣＷ範囲の決定と、ビーコンでの通知が繰り返されることによって、動的に優先度を制御することができる。
なお、上記の説明では、ＣＷ範囲をＳＴＡカウンタと総受信カウンタの比率に応じて予め設定されたＣＷテーブルから導出するハードウェア構成としたが、たとえば、ＣＰＵ１７０がファームウェアの処理手順を実行してＣＷ範囲を決定させるようにすることもできる。この場合、ファームウェアに記述される処理手順によって、たとえば、ＳＴＡカウンタと総受信カウンタの比率に応じてＳＴＡの優先順位を決め、優先順位でＣＷ範囲を決めるようにすることや、利用者が優先度設定できるようにするなど、より自由度の高い設定が可能となる。
【００６３】
［第２の実施の形態］
第２の実施の形態のＩＢＳＳネットワークでは、アクセスポイントが存在せず各端末が相互に無線通信を行う構成をとる。図７は、第２の実施の形態のＩＢＳＳネットワークの構成図である。
【００６４】
本発明の第２の実施の形態は、アクセスポイントが存在せず、ＳＴＡ１（４０１）、ＳＴＡ２（４０２）、ＳＴＡ３（４０３）、ＳＴＡ４（４０４）、ＳＴＡ５（４０５）及びＳＴＡｎ（４０６）が相互に無線通信を行う構成をとる。このようなＩＢＳＳネットワークの場合、ビーコンフレームはＳＴＡがそれぞれ独立に送出を試み、自装置が送出するより前にビーコンフレームを受信した場合には、自装置のビーコンフレームの送出を中止し、受信したビーコンフレームに含まれるタイムスタンプに自装置のタイマを同期させる。したがって、ＡＰが存在しないＩＢＳＳネットワークでも、すべてのＳＴＡは同期して動作する。
【００６５】
なお、このビーコンフレームの送出間隔は、ＢＳＳネットワークの場合と同様に、ファームウェアやドライバソフトウェアから与えられる数値により決定される。
各ＳＴＡの構成について説明する。
【００６６】
図８は、第２の実施の形態の無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ）の構成を示すブロック図である。
第２の実施の形態のＳＴＡ１（４０１）、ＳＴＡ２（４０２）、ＳＴＡ３（４０３）、ＳＴＡ４（４０４）、ＳＴＡ５（４０５）及びＳＴＡｎ（４０６）は、無線受信部４１０、パケット解析部４２０、データフレーム格納バッファ４３０、送信パケットカウンタ４４１、受信パケットカウンタ４４２、ＣＷテーブル４５０、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０、データフレーム構成部４７０、無線送信部４８０及びＣＰＵ４９０を具備する。
【００６７】
無線受信部４１０は、伝送空間経由で入力される受信信号を取得し、無線送信部４８０は、データフレームを送信信号として伝送空間に送出する。パケット解析部４２０は、無線受信部４１０経由で取得したデータフレームを復元し、ヘッダフレームを解析する。フレーム種別や宛先などを解析し、自装置宛であればデータフレーム格納バッファ４３０に受信データを転送し、格納する。また、フレーム種別がビーコンフレームであれば、タイムスタンプをＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０へ送る。
【００６８】
ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０は、計時機能を備え、ビーコンフレームのタイムスタンプを取得すると、タイマをタイムスタンプに合わせ、時刻同期をとる。また、自身の持つタイマがビーコンフレームの送出タイミングを示した場合には、受信パケットカウンタ４４２と送信パケットカウンタ４４１に対し、リセット指示を行う。さらに、リセット指示に伴って、送信パケットカウンタ４４１と受信パケットカウンタ４４２から出力されたカウンタの比率に応じてＣＷテーブル４５０から出力されるＣＷ範囲の最小値を用いて自装置のＣＷを更新する。
【００６９】
ＣＰＵ４９０は、ファームウェアに格納されたプログラムを読み出し、プログラムを実行することによって、装置全体を制御する。
送信パケットカウンタ４４１は、データフレーム構成部４７０を介してデータフレームが送信される回数をカウントする。ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０からリセット指示を入力すると、保持しているカウント値をＣＷテーブル４５０に出力し、カウント値を０にリセットして、次の周期のカウントを開始する。送信パケットカウンタ４４１がカウントするのは、自装置の送信パケット数、すなわち、自装置の個別データフレーム数である。
【００７０】
受信パケットカウンタ４４２は、パケット解析部４２０がデータフレームを検出するごとにカウンタをインクリメントする。ＳＴＡでは、ＡＰ１００と異なり、他のＳＴＡのＭＡＣアドレスを保存するメモリ空間を持たない。しかし、伝送空間上に送出されたパケットは、すべて無線受信部４１０を介してパケット解析部４２０に入力する。したがって、他のＳＴＡの伝送空間への送信回数をパケット受信回数という形で知ることが可能である。そこで、パケット解析部４２０によってパケットが受信された回数をカウントすることにより、総データフレーム数を検出する。送信パケットカウンタ４４１と同様に、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０からリセット指示を入力すると、保持しているカウント値をＣＷテーブル４５０に出力し、カウント値を０にリセットして、次の周期のカウントを開始する。
【００７１】
ＣＷテーブル４５０は、送信パケットカウンタ４４１からビーコンフレーム送出タイミング間における自装置の送信パケット数、受信パケットカウンタ４４２からビーコンフレーム送出タイミング間における総データフレーム数を取得すると、ＣＷテーブルに設定された送信頻度（送信パケットカウンタと受信パケットカウンタの値の比率）に応じたＣＷ範囲情報を出力する。たとえば、ＣＷ範囲の最小値をＣＷ値としてＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０へ出力する。
【００７２】
このような構成のＳＴＡでは、自装置のタイマによるビーコンフレーム送出間隔を基準時間として、送信パケットカウンタ４４１は、データフレーム構成部４７０を介して送信される送信パケット数をカウントし、受信パケットカウンタ４４２は、パケット解析部４２０に入力されるすべての受信パケット数をカウントする。基準時間終了時、送信パケット数と受信パケット数がＣＷテーブル４５０に出力され、ＣＷテーブル４５０は送信パケット数と受信パケット数の比率に応じたＣＷ範囲の最小値をＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０へ出力する。ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部４６０は、ＣＷ範囲の最小値に応じて自装置のＣＷを更新する。
【００７３】
以上の処理が、ＩＢＳＳネットワークを構成するＳＴＡ１（４０１）、ＳＴＡ２（４０２）、ＳＴＡ３（４０３）、ＳＴＡ４（４０４）、ＳＴＡ５（４０５）及びＳＴＡｎ（４０６）の各ＳＴＡでビーコンフレーム送出間隔ごとに実行されることにより、送信頻度の低いＳＴＡは、ＣＷ範囲が大きい値に設定されてバックオフ時間が長くなり、逆に送信頻度の高いＳＴＡは、ＣＷ範囲が小さい値に設定されてバックオフ時間が短くなる。これにより、ＢＳＳネットワークの場合と同様に、スループットが低下することなく、パケットの衝突を防止することができる。また、送信頻度に応じて動的に優先度が設定され、送信が必要な装置ほどパケット送信の確率を上げることができる。
【００７４】
なお、上記の説明では、受信パケットカウンタ４４２は、パケット解析部４２０が検出したデータフレームの数をカウントするとしたが、無線受信部４１０では、伝送空間の通信状態をキャリアセンス機能で監視しており、キャリアセンス機能により検出されたパケット数をカウントするとしてもよい。この場合も、同様の結果を得ることができる。
【００７５】
具体例を用いて説明する。
図９は、第２の実施の形態におけるパケット送受信の一例を示した図である。
各ＳＴＡは、自装置のタイマに基づき、ビーコンフレーム送出タイミングを計時しており、他装置が送出しなければビーコンフレームを送出する。図の例では、ＳＴＡ１、ＳＴＡ３、ＳＴＡ５の順にビーコンフレームを送出している。
【００７６】
各ＳＴＡは、同期がとられており、ビーコンフレームは、一定時間間隔（Ｔ時間）ごとに送出される。そこで、各ＳＴＡのビーコンフレームの送出間隔を基準時間として、基準時間内に自装置が送出したパケット数と、受信したすべてのＳＴＡが送出したパケット数をカウントする。図の例では、Ｔ１区間において、ＳＴＡ１は送信パケット数３回、ＳＴＡ２は送信パケット数３回、ＳＴＡ３は送信パケット数４回、ＳＴＡ４からＳＴＡｎは送信パケット数０回をカウントする。また、受信パケット数は、ともに、１０回になる。したがって、Ｔ１終了時点では、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２及びＳＴＡ３が、トラフィックを必要としていると判断できる。たとえば、ＳＴＡ１は、送信したパケットが３で、受信したパケットが１０であることから、自装置はトラフィックが必要であると判断し、ＣＷ範囲の最小値としてＣＷ＝１５を設定する。ＳＴＡ２及びＳＴＡ３も、同様の判断を行ってＣＷ＝１５を決定する。一方、ＳＴＡ４からＳＴＡｎは、送信したパケットが０で、受信したパケットが０であることから、現在トラフィックを必要としていないと判断し、ＣＷ範囲の最小値としてＣＷ＝１０２３を決定する。
【００７７】
次のビーコンＢ１の送出時、または受信時にＴ１区間の解析により得られたＣＷ範囲によって、各装置のＣＷが更新される。この結果、Ｔ２区間においては、ＳＴＡ１、ＳＴＡ２、ＳＴＡ３が優先的にパケットを送出できる可能性が高くなる。
【００７８】
以降、ＢＳＳネットワークの場合と同様に、通信状況に応じて動的にＣＷが変更され、優先度が適宜設定される。
なお、上記の処理機能は、コンピュータによって実現することができる。その場合、無線ＬＡＮ装置が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録しておくことができる。コンピュータで読み取り可能な記録媒体としては、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、磁気テープなどがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ（Recordable）／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。
【００７９】
プログラムを実行するコンピュータは、たとえば、ＲＯＭにプログラムを格納しておき、ＲＯＭからプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、可搬型記録媒体に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶装置に格納し、自己の記憶装置からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行するようにしてもよい。
【００８０】
（付記１）  ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって無線通信を行う無線ＬＡＮ装置において、
基準時間内に伝送空間に送信された総データフレーム数と、自装置または任意の無線ＬＡＮ装置を含む対象装置が前記基準時間内に前記伝送空間に送信した個別データフレーム数を検出し、前記対象装置の前記個別データフレーム数と前記総データフレーム数の比率に応じた前記対象装置の送信頻度を算出する送信頻度算出手段と、
前記送信頻度に基づき前記対象装置のコンテンションウインドウを決定するコンテンションウインドウ決定手段と、
を具備することを特徴とする無線ＬＡＮ装置。
【００８１】
（付記２）  前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記対象装置の前記送信頻度が高いほど前記コンテンションウインドウの幅を小さくする、
ことを特徴とする付記１記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８２】
（付記３）  前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記送信頻度に応じて前記対象装置が設定可能な前記コンテンションウインドウの範囲を決定する、
ことを特徴とする付記１記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８３】
（付記４）  前記無線ＬＡＮ装置は、所定のタイミングで前記送信頻度算出手段及び前記コンテンションウインドウ決定手段を繰り返し実行させる、
ことを特徴とする付記１記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８４】
（付記５）  前記無線ＬＡＮ装置は、アクセスポイントであって、
前記送信頻度算出手段は、データフレームに含まれる送信元の識別情報に基づいて管理下の端末を識別して前記端末ごとの前記個別データフレーム数を算出し、
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記個別データフレーム数に応じて前記端末ごとに前記コンテンションウインドウを設定する、
ことを特徴とする付記１記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８５】
（付記６）  前記送信頻度算出手段は、ビーコンフレームの送出間隔を前記基準時間として前記ビーコンフレームの送出時点から任意の前記ビーコンフレーム送出時点までの間の前記対象装置の前記送信頻度を算出し、
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記コンテンションウインドウに関する決定値情報を前記ビーコンフレームの未定義領域に設定する、
ことを特徴とする付記１記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８６】
（付記７）  前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記コンテンションウインドウに関する前記決定値情報を、前記ビーコンフレームではなく、前記ビーコンフレームの送出タイミングと連携して送出される前記ビーコンフレームを除くブロードキャストフレームに設定する、
ことを特徴とする付記６記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８７】
（付記８）  前記送信頻度算出手段は、自装置が前記基準時間内に送信した前記個別データフレーム数と、キャリアセンスによって検出された前記基準時間内の前記総データフレーム数から自装置の前記送信頻度を算出し、
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記送信頻度に応じて前記コンテンションウインドウを決定するとともに、自装置のコンテンションウインドウ設定を更新する、
ことを特徴とする付記１記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８８】
（付記９）  前記送信頻度算出手段は、前記基準時間内に自装置が取得した前記データフレームの送信元の識別情報に基づいて前記総データフレーム数と前記データフレームを送信した前記端末装置に関する前記個別データフレーム数を算出して、自装置及び前記識別情報によって識別される他の前記端末装置の前記送信頻度を算出し、
前記コンテンションウインドウ決定手段は、前記送信頻度に基づき、自装置及び前記識別情報によって識別される他の前記端末装置の前記コンテンションウインドウを決定する、
ことを特徴とする付記１記載の無線ＬＡＮ装置。
【００８９】
（付記１０）  ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって無線通信を行う無線ＬＡＮシステムにおいて、
基準時間内に伝送空間に送信された総データフレーム数と、管理下の端末装置が前記基準時間内に前記伝送空間に送信した個別データフレーム数を検出し、前記端末装置の前記個別データフレーム数と前記総データフレーム数の比率に応じた前記端末装置の送信頻度を算出する送信頻度算出手段と、前記送信頻度に基づき前記端末装置のコンテンションウインドウを決定するコンテンションウインドウ決定手段と、前記端末装置の前記コンテンションウインドウの値を所定のブロードキャストフレームで送信する通信制御手段と、を具備するアクセスポイントと、
前記アクセスポイントから前記ブロードキャストフレームで送信された前記コンテンションウインドウの値を取得すると、自装置のコンテンションウインドウ設定を取得した前記コンテンションウインドウの値に基づき更新する通信制御手段を具備する端末装置と、
を有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】実施の形態に適用される発明の概念図である。
【図２】第１の実施の形態のＢＳＳネットワークの構成図である。
【図３】第１の実施の形態のアクセスポイント（ＡＰ）の構成を示すブロック図である。
【図４】第１の実施の形態の端末（ＳＴＡ）の構成を示すブロック図である。
【図５】ビーコンフレームの構成を示した図である。
【図６】第１の実施の形態におけるパケット送受信の一例を示した図である。
【図７】第２の実施の形態のＩＢＳＳネットワークの構成図である。
【図８】第２の実施の形態の無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ）の構成を示すブロック図である。
【図９】第２の実施の形態におけるパケット送受信の一例を示した図である。
【図１０】ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した無線ＬＡＮ装置でのパケット送信手順を示した図である。
【図１１】ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用した無線ＬＡＮ装置間のパケット送信手順を示した図である。
【図１２】コンテンションウインドウ（ＣＷ）の幅と再送回数の関係を示した図である。
【符号の説明】
【００９１】
１  無線ＬＡＮ装置
１１  無線受信部
１２  フレーム解析手段
１３  データフレーム格納バッファ
１４  送信頻度算出手段
１５  コンテンションウインドウ（ＣＷ）決定手段
１６  通信制御手段
１７  データフレーム構成手段
１８  無線送信部
【図１】
2007053524.tif 000003
【図２】
2007053524.tif 000004
【図３】
2007053524.tif 000005
【図４】
2007053524.tif 000006
【図５】
2007053524.tif 000007
【図６】
2007053524.tif 000008
【図７】
2007053524.tif 000009
【図８】
2007053524.tif 000010
【図９】
2007053524.tif 000011
【図１０】
2007053524.tif 000012
【図１１】
2007053524.tif 000013
【図１２】
2007053524.tif 000014