(57)【要約】【課題】無線基地局装置からの距離に依存することなく通信回数を平準化することを可能とする無線通信端末を提供する。【解決手段】無線通信端末１０ａにおいて、記憶部２０ａは、無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する。無線受信部１６は、無線信号を受信する。測定部１２は、受信した無線信号の受信強度値を測定し、測定した受信強度値を出力する。候補値記録部１４ａは、記憶部２０ａ記憶されている情報に基づいて、測定した受信強度値に対応する所定の値を候補値として記憶部２０ａに記録する。選択部１１は、記憶部２０ａに記憶されている候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を発生させ、発生される１つの乱数値を選択する。無線送信部１７は、乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、送信指示が入力されている場合は、無線基地局装置に無線信号を送信する。【選択図】    図３
2007028500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信端末であって、
前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段と、
受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録する候補値記録手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する無線送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信端末。
【請求項２】
前記受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第２の記憶手段を備え、
前記候補値記録手段は、
前記第２の記憶手段に記憶されている受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項３】
前記無線受信手段は、前記受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を含む無線信号を前記無線基地局装置から受信し、
前記候補値記録手段は、
前記無線受信手段が受信する前記無線信号に含まれる受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録することを特徴とする請求項１に記載の無線通信端末。
【請求項４】
前記無線受信手段が受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定する判定手段と、
標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段と、を備え、
前記候補値記録手段は、
前記判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録し、前記判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の無線通信端末。
【請求項５】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置であって、
通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、前記無線通信端末側の受信強度値に応じて前記無線通信端末の無線信号の送信の間隔の制御を開始させるための制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する判定手段と、
前記判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項６】
前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する記憶手段を備え、
前記無線送信手段は、
前記記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報と前記制御開始指示とを含む無線信号を前記無線通信端末に送信することを特徴とする請求項５に記載の無線基地局装置。
【請求項７】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置であって、
前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段と、
を備えたことを特徴とする無線基地局装置。
【請求項８】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムであって、
前記無線基地局装置は、
通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する手段と、を備え、
前記無線通信端末は、
前記受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第２の記憶手段と、
標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段と、
前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段が受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定する第２の判定手段と、
前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段と、
前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記第２の記憶手段に記憶されている受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録し、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録する候補値記録手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項９】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムであって、
前記無線基地局装置は、
前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第４の記憶手段と、
通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段と、
前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する第１の判定手段と、
前記第１の判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記第４の記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報と前記制御開始指示とを含む無線信号を前記無線通信端末に送信する手段と、を備え、
前記無線通信端末は、
標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段と、
前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段と、
前記無線受信手段が受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定する第２の判定手段と、
前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段と、
前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記無線受信手段が受信する前記無線信号に含まれる受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録し、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録する候補値記録手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段と、
前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する手段と、
を備えたことを特徴とする無線通信システム。
【請求項１０】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行い、受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第２の記憶手段及び標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段を備えた無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記無線基地局装置が、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測するステップと、
前記無線基地局装置が、計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定するステップと、
前記無線基地局装置が、前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信するステップと、
前記無線通信端末が、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信するステップと、
前記無線通信端末が、受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定するステップと、
前記無線通信端末が、受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力するステップと、
前記無線通信端末が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記第２の記憶手段に記憶されている受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて測定した前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録するステップと、
前記無線通信端末が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録するステップと、
前記無線通信端末が、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択するステップと、
前記無線通信端末が、選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信するステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１１】
無線信号による送受信を行い、前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第４の記憶手段を備えた無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行い、標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段を備えた無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、
前記無線基地局装置が、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測するステップと、
前記無線基地局装置が、計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定するステップと、
前記無線基地局装置が、前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記第４の記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報と前記制御開始指示とを含む無線信号を前記無線通信端末に送信するステップと、
前記無線通信端末が、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信するステップと、
前記無線通信端末が、受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定するステップと、
前記無線通信端末が、受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力するステップと、
前記無線通信端末が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記無線受信手段が受信する前記無線信号に含まれる受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて測定した前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録するステップと、
前記無線通信端末が、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録するステップと、
前記無線通信端末が、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択するステップと、
前記無線通信端末が、選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する前記無線基地局装置に無線信号を送信するステップと、
を有することを特徴とする無線通信方法。
【請求項１２】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信端末のコンピュータを、
前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段、
前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段、
受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録する候補値記録手段、
前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段、
前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する無線送信手段、
として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１３】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置のコンピュータを、
通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段、
前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、前記無線通信端末側の受信強度値に応じて前記無線通信端末の無線信号の送信の間隔の制御を開始させるための制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する判定手段、
前記判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段、
として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１４】
無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行い、無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する記憶手段を備えた無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置のコンピュータを、
前記記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段、
として機能させるためのコンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項１２から請求項１４の何れかのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主にランダムアクセスにより無線信号を送受信する無線通信端末、無線基地局装置、無線通信システム、無線通信方法及びコンピュータプログラム並びにその記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線通信端末と無線基地局装置における通信において、同時に複数の無線通信端末から無線信号が送信される場合に発生する衝突を回避するため、様々な手段が提案されている。
【０００３】
例えば、非特許文献１に示されるIEEE802.11の無線ＬＡＮ（Local Area Network）方式では、無線通信のチャネルが、他の無線通信端末が送信を行っている状態（以下、ビジー状態）からＤＩＦＳ（Distributed Inter-Frame Space）時間あるいはＥＩＦＳ（Extended Inter-Frame Space）時間の間、アイドル状態になった後、無線信号を送信する無線通信端末は、予め定められているバックオフウィンドウサイズの範囲内で一様乱数を発生させる。そして、その乱数値に基づく待機時間（バックオフ時間とも呼ばれる）を算出し、当該待機時間の経過後に、無線信号の送信を行うことで、複数の無線通信端末から同時に無線信号が送信され衝突が発生してしまう確率を低くする方法が適用されている。
【非特許文献１】IEEE Standard Department ,”Wireless LAN medium access control(MAC) and physical layer(PHY) specifications” ANSI/IEEE Standard 802.11, Aug. 1999.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記の非特許文献１の技術では、発生する乱数のばらつき度合いに応じて、衝突確率を低くすることはできるが、無線通信端末の数が多くなると、各無線通信端末によって発生される乱数の乱数値が同じ値になる確率が高くなり、同じ値になった場合には衝突が発生してしまう。衝突が発生した場合、無線基地局装置で受信される無線信号の電界強度が同レベルであれば、同レベルの受信強度値となり、全ての無線信号が失われる。しかし、他の無線信号に比べて電界強度が強い無線信号が存在する場合、当該電界強度が強い無線信号のみが無線基地局装置によって復調されて正常に受信され、それ以外の無線信号は雑音とみなされてしまう。すなわち、無線基地局装置から距離が近い無線通信端末は、無線基地局装置によって受信される無線信号の電界強度が強くなることから、無線通信できる回数が多くなるが、無線基地局装置から距離が遠い無線通信端末は、無線通信できる回数が少なくなり、無線基地局装置との間で行われる通信回数の公平性を維持することができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、無線基地局装置からの距離に依存することなく無線基地局装置との間で行われる通信回数の公平性を維持することを可能とする無線通信端末、無線基地局装置、無線通信システム、無線通信方法及びコンピュータプログラム並びにその記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解決するために、本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信端末であって、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段と、受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録する候補値記録手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段と、前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する無線送信手段と、を備えたことを特徴とする無線通信端末である。
【０００７】
本発明は、上記に記載の発明において、前記受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第２の記憶手段を備え、前記候補値記録手段は、前記第２の記憶手段に記憶されている受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録することを特徴とする。
【０００８】
本発明は、上記に記載の発明において、前記無線受信手段は、前記受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を含む無線信号を前記無線基地局装置から受信し、前記候補値記録手段は、前記無線受信手段が受信する前記無線信号に含まれる受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録することを特徴とする。
【０００９】
本発明は、上記に記載の発明において、前記無線受信手段が受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定する判定手段と、標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段と、を備え、前記候補値記録手段は、前記判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録し、前記判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録することを特徴とする。
【００１０】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置であって、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、前記無線通信端末側の受信強度値に応じて前記無線通信端末の無線信号の送信の間隔の制御を開始させるための制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する判定手段と、前記判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段と、を備えたことを特徴とする無線基地局装置である。
【００１１】
本発明は、上記に記載の発明において、前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する記憶手段を備え、前記無線送信手段は、前記記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報と前記制御開始指示とを含む無線信号を前記無線通信端末に送信することを特徴とする。
【００１２】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置であって、前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムであって、前記無線基地局装置は、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する手段と、を備え、前記無線通信端末は、前記受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第２の記憶手段と、標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段と、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段が受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定する第２の判定手段と、前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段と、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記第２の記憶手段に記憶されている受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録し、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録する候補値記録手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段と、前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する手段と、を備えたことを特徴とする無線通信システムである。
【００１４】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムであって、前記無線基地局装置は、前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第４の記憶手段と、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段と、前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する第１の判定手段と、前記第１の判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記第４の記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報と前記制御開始指示とを含む無線信号を前記無線通信端末に送信する手段と、を備え、前記無線通信端末は、標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段と、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段と、前記無線受信手段が受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定する第２の判定手段と、前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段と、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記無線受信手段が受信する前記無線信号に含まれる受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録し、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録する候補値記録手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段と、前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信する手段と、を備えたことを特徴とする無線通信システムである。
【００１５】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行い、受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第２の記憶手段及び標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段を備えた無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記無線基地局装置が、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測するステップと、前記無線基地局装置が、計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定するステップと、前記無線基地局装置が、前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信するステップと、前記無線通信端末が、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信するステップと、前記無線通信端末が、受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定するステップと、前記無線通信端末が、受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力するステップと、前記無線通信端末が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記第２の記憶手段に記憶されている受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて測定した前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録するステップと、前記無線通信端末が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録するステップと、前記無線通信端末が、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択するステップと、前記無線通信端末が、選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合、前記無線基地局装置に無線信号を送信するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法である。
【００１６】
本発明は、無線信号による送受信を行い、前記無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する第４の記憶手段を備えた無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行い、標準候補値を予め記憶する第３の記憶手段を備えた無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信方法であって、前記無線基地局装置が、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測するステップと、前記無線基地局装置が、計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定するステップと、前記無線基地局装置が、前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記第４の記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報と前記制御開始指示とを含む無線信号を前記無線通信端末に送信するステップと、前記無線通信端末が、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信するステップと、前記無線通信端末が、受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定するステップと、前記無線通信端末が、受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力するステップと、前記無線通信端末が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、前記無線受信手段が受信する前記無線信号に含まれる受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて測定した前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録するステップと、前記無線通信端末が、前記第２の判定手段が、前記無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、前記第３の記憶手段に記憶されている前記標準候補値を前記第１の記憶手段に記録するステップと、前記無線通信端末が、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択するステップと、前記無線通信端末が、選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合は、前記無線基地局装置に無線信号を送信するステップと、を有することを特徴とする無線通信方法である。
【００１７】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、任意の時間に入力される送信指示に従って前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線通信端末のコンピュータを、前記無線基地局装置から送信される無線信号を受信する無線受信手段、前記無線受信手段が受信する無線信号の受信強度値を測定し、測定した前記受信強度値を出力する測定手段、受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、前記測定手段から出力される前記受信強度値に対応する前記所定の値を候補値として第１の記憶手段に記録する候補値記録手段、前記第１の記憶手段に記憶されている前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する選択手段、前記選択手段が選択する前記乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、前記送信指示が入力されている場合は、前記無線基地局装置に無線信号を送信する無線送信手段、として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００１８】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行う無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置のコンピュータを、通信待機状態あるいは通信中の前記無線通信端末の端末数を計測する計測手段、前記計測手段が計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、前記無線通信端末側の受信強度値に応じて前記無線通信端末の無線信号の送信の間隔の制御を開始させるための制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する判定手段、前記判定手段が前記制御開始指示を送信すると判定した場合、前記制御開始指示を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段、として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００１９】
本発明は、無線信号による送受信を行う無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線信号による送受信を行い、無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する記憶手段を備えた無線通信端末とを具備する無線通信システムにおける無線基地局装置のコンピュータを、前記記憶手段から前記受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報を含む無線信号を前記無線通信端末に送信する無線送信手段、として機能させるためのコンピュータプログラムである。
【００２０】
本発明は、上記に記載の何れかのコンピュータプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、無線通信端末は、受信する無線信号の受信強度値を測定する。受信強度値と受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、測定した受信強度値に対応する所定の値を候補値として記憶手段へ記録し、前記候補値を最大値とする数値範囲から乱数値を選択する。そして、選択する乱数値に基づいて算出される待機時間経過後に、送信指示が入力されている場合は、無線基地局装置に無線信号を送信する構成とした。この構成により、確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を行うことが可能となる。すなわち、受信する無線信号の受信強度値が大きい程、広い範囲から乱数値が選択されることになり、大きな値の乱数値が選択される確率が高くなる。つまり、受信強度値が大きくなる無線基地局装置からの距離が近い無線通信端末において通信が行われる確率を低くすることができる。また、受信する無線信号の受信強度値が小さい程、狭い範囲から乱数値が選択されることになり、小さな値の乱数値が選択される確率が高くなることになる。つまり、受信強度値が小さくなる無線基地局装置からの距離が遠い無線通信端末において、通信が行われる確率を高くすることが可能となる。これにより、無線基地局装置からの距離に依存することなく、無線基地局装置との間で行われる通信回数の公平性の維持を図ることが可能となる。
【００２２】
また、この発明によれば、無線通信端末は、無線信号の受信強度値と受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を予め記憶しており、記憶している当該情報に基づいて、測定した受信強度値に対応する所定の値を候補値として記憶手段へ記録する構成とした。これにより、無線基地局装置の構成に依存せずに、無線通信端末の構成のみで、確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を行うことが可能となる。
【００２３】
この発明によれば、無線通信端末は、無線信号に含まれ受信強度値と受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報に基づいて、測定した受信強度値に対応する所定の値を候補値として記憶手段に記録する構成とした。これにより、無線基地局装置から受信強度値と所定の値との組み合わせからなる情報を受信することができ、予め当該情報を無線通信端末に設定することなく、確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を行うことが可能となる。
【００２４】
また、本発明によれば、無線通信端末は、標準候補値を予め記憶しており、受信する無線信号に制御開始指示が含まれているか否かを判定し、無線信号に制御開始指示が含まれていると判定した場合、測定した受信強度値に対応する所定の値を候補値として記憶手段に記録し、無線信号に制御開始指示が含まれていないと判定した場合、記憶している標準候補値を記憶手段に記録する構成とした。これにより、制御開始指示が含まれている場合にのみ、確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を行うことが可能となる。
【００２５】
また、本発明によれば、無線基地局装置は、通信待機状態あるいは通信中の無線通信端末の端末数を計測し、計測した端末数及び予め設定されている閾値に基づいて、無線通信端末側の受信強度値に応じて無線通信端末の無線信号の送信の間隔の制御を開始させるための制御開始指示を含む無線信号を送信するか否かを判定する。そして、制御開始指示を送信すると判定した場合、制御開始指示を含む無線信号を無線通信端末に送信する構成とした。これにより、無線基地局装置と通信可能な領域に存在する無線通信端末の端末数に応じて、確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を無線通信端末に開始させることが可能となる。
【００２６】
また、本発明によれば、無線基地局装置は、無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶する。そして、記憶している受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報と制御開始指示とを含む無線信号を無線通信端末に送信する構成とした。これにより、無線基地局装置は、無線通信端末に、制御開始指示及び受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を受信させることができ、当該情報に基づいて確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を無線通信端末に行わせることが可能となる。
【００２７】
また、本発明によれば、無線基地局装置は、無線通信端末で受信される無線信号の受信強度値と前記受信強度値が増加するに従って増加する所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を記憶し、記憶する受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を読み出し、読み出した情報を含む無線信号を無線通信端末に送信する構成とした。これにより、確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を無線通信端末に行わせることが可能となる。これにより、無線基地局装置は、無線通信端末に、受信強度値と所定の値とからなる複数の組み合わせの情報を受信させることができ、当該情報に基づいて確率的に待機時間を増加及び減少させる制御を無線通信端末に行わせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本実施形態に係る無線通信システム１を示す概略ブロック図である。
無線通信システム１は、複数の無線通信端末１０−１〜１０−３（以下、無線通信端末全体を示す場合には無線通信端末１０と記載）及び無線基地局装置３０とを具備している。
【００２９】
無線通信端末１０は、例えば、IEEE802.11の無線ＬＡＮ方式を具備した可搬性のある端末装置であり、任意の時間に無線基地局装置３０と無線信号による通信を行う。
【００３０】
無線基地局装置３０は、例えば、IEEE802.11の無線ＬＡＮ方式におけるＡＰ（Access Point）であり、インターネット等のネットワークに接続し、無線通信端末１０から受信した無線信号をネットワークに送信し、また、ネットワークから受信した情報を無線信号に変換して無線通信端末１０に送信する。
なお、図１における破線は、無線基地局装置３０からの距離を示しており、無線通信端末１０−１、１０−２、１０−３の順に距離が遠くなっていることを示している。
【００３１】
図２は、無線通信システム１において、IEEE802.11の無線ＬＡＮ方式におけるアクセス制御方式であるＣＳＭＡ／ＣＡ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)の概略を示した図である。
図２において最初の状態は、無線通信端末１０が、ビジー状態である。ビジー状態とは、他の無線通信端末と無線基地局装置３０との間で通信が行われている状態である。無線通信端末１０は、他の無線通信端末と無線基地局装置３０との間で送受信されている無線信号が存在することを検出することによりビジー状態であると判定する。無線通信端末１０は、ビジー状態の間に予め内部の記憶領域に設定されているバックオフウィンドウサイズの値を読み出す。ここでは、バックオフウィンドウサイズの値を６３とする。そして、０〜６３の数値範囲の間で一様乱数を発生させ、発生によって得られる乱数値にスロット位置との対応付けを行うため１加えた値を内部の記憶領域に記録する。ここでは、乱数値として９が選択され、無線信号を送出するスロット位置に対応する値として１０が記録されるとする。
【００３２】
無線通信端末１０は、他の無線通信端末と無線基地局装置３０との間で送受信される無線信号が存在しないことを検出するとビジー状態からアイドル状態に遷移する。無線通信端末１０は、アイドル状態になった後、ＤＩＦＳ時間の間、待機し、ＤＩＦＳ時間経過の後に、IEEE802.11の無線ＬＡＮ方式で予め定められているスロットの１スロット分の時間に選択される乱数値に１加えた値である１０を乗算した時間である待機時間、すなわち１０スロット分の時間さらに待機する。そして、当該待機時間が経過した後に、無線信号を無線基地局装置３０に送信する。この方式により、一様乱数によって各無線通信端末１０から無線基地局装置３０に送信される時間が分散され、衝突する確率を低下させることができる。
【００３３】
なお、ＤＩＦＳ時間の間、あるいはＤＩＦＳ時間経過の後であって１スロット分の時間に乱数値に１加えた値を乗算した待機時間の間に他の無線通信端末から無線信号が無線基地局装置３０に送信されると、アイドル状態から再びビジー状態に遷移するため、待機中の無線通信端末１０は、さらに待機することになる。このとき、待機中の無線通信端末１０は、ビジー状態になった時点で、ＤＩＦＳ時間経過してからの経過時間を待機時間から減算した残待機時間を記憶し、次にアイドル状態になった場合には、一様乱数を発生しないで、ＤＩＦＳ時間経過した後に、記憶してある残待機時間が経過した後に無線信号を無線基地局装置３０に送信する。これにより、無線通信端末１０と無線基地局装置３０の間の距離が同じであり、かつ無線信号の受信強度値が同じである場合には、無線通信端末１０と無線基地局装置３０とによる通信回数は一様乱数のばらつき度合いに応じて公平性が維持されることになる。
【００３４】
次に、本発明に係る無線基地局装置３０からの距離に従って変化する受信強度値に基づいて、バックオフウィンドウサイズを変更する無線通信システムの２つの実施形態について以下に説明する。
第１実施形態は、無線通信端末１０が予め受信強度値とバックオフウィンドウサイズの値とからなる複数の組み合わせの情報を内部に記憶している実施形態である。また、第２実施形態は、無線基地局装置３０から受信強度値とバックオフウィンドウサイズの値とからなる複数の組み合わせの情報が無線通信端末に送信される実施形態である。
【００３５】
（第１実施形態）
図３は、第１実施形態に係る無線通信端末１０ａの内部構成を示したブロック図である。図３において、無線受信部１６は、アンテナ１５により後述する第１実施形態に係る無線基地局装置３０ａから受信した無線信号を受信して復調し、無線信号に含まれている情報を読み出す。無線送信部１７は、情報入力部１９により入力される情報を無線信号に変換し、アンテナ１５により後述する第１実施形態に係る無線基地局装置３０ａに送信する。また、無線送信部１７は、上述したＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御の手順を実行する。
【００３６】
検出部１８は、無線受信部１６が無線信号から読み出す情報に基づいて、上述したIEEE802.11の無線ＬＡＮ方式におけるビジー状態及びアイドル状態を検出する。測定部１２は、無線受信部１６が受信する無線基地局装置３０ａから定期的に送信されるブロードキャストの無線信号（以下、ブロードキャスト信号と記載）の受信強度値を測定する。判定部１３は、無線受信部１６が受信するブロードキャスト信号にバックオフウィンドウサイズを受信強度値に基づいて制御する制御開始指示が含まれているか否かを判定する。
【００３７】
記憶部２０ａは、図４に示す候補値データ２１、標準値データ２２、対応表データ２３を記憶する。ここで、候補値データ２１とは、上述したＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御が行われる際に無線通信端末１０ａによって用いられるバックオフウィンドウサイズの値である。標準値データ２２は、予め定められているデフォールト、すなわち標準のバックオフウィンドウサイズの値であり、無線基地局装置３０ａからのブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれていない場合に用いられる。対応表データ２３は、予め設定される無線信号の受信強度値の範囲ごとのバックオフウィンドウサイズの値であり、無線基地局装置３０ａからのブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれている場合に用いられる。ここで、受信強度値の範囲は、０〜−１０の範囲の場合、０未満の値から−１０以上の受信強度値が該当することになる。
【００３８】
ここで、対応表データ２３に設定される受信強度値に対応するバックオフウィンドウサイズの値は、受信強度値が大きい程、バックオフウィンドウサイズの値が大きくなるように設定される。例えば、受信強度値をＮ段階に分け、最も受信強度値が大きい場合のバックオフウィンドウサイズをＢＯ＿１とした場合、最も受信強度値が小さい場合のバックオフウィンドウサイズであるＢＯ＿Ｎを、ＢＯ＿１／Ｎとなるように設定する。図４（ｃ）では、Ｎ＝１２の場合で、受信強度値が、０〜−１２０の間で−１０ずつ変化し、バックオフウィンドウサイズが６０〜５の間で５ずつ変化する例を示している。
【００３９】
図３において、選択部１１は、記憶部２０ａの候補値データ２１に設定されている値をバックオフウィンドウサイズとして読み出し、０から当該バックオフウィンドウサイズの値を最大値となる範囲で一様乱数を発生させ、発生により得られる乱数値を無線送信部１７に出力する。候補値記録部１４ａは、判定部１３によってブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれている場合、測定部１２が測定する無線信号の受信強度値に対応するバックオフウィンドウサイズの値を記憶部２０ａの対応表データ２３から読み出し、読み出した値を記憶部２０ａの候補値データ２１に記録する。また、判定部１３によってブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれていない場合、記憶部２０ａの標準値データ２２に記憶されているバックオフウィンドウサイズの値を候補値データ２１に記録する。
【００４０】
図５は、第１実施形態に係る無線基地局装置３０ａの内部構成を示したブロック図である。無線基地局装置３０ａにおいて、無線受信部３２は、アンテナ３１により無線通信端末１０ａから受信する無線信号を復調し、無線信号に含まれる情報を読み出す。無線送信部３３は、無線通信端末１０に送信する情報を無線信号に変換し、アンテナ３１により送信する。また、無線送信部３３は、後述する判定部３５からの出力を受信して無線通信端末１０ａにバックオフウィンドウサイズの制御を開始させるための制御開始指示を含むブロードキャスト信号を送信する。
【００４１】
計測部３４は、無線受信部３２が受信する無線信号に基づいて、一定時間における通信中の無線通信端末１０ａの端末数を計測する。判定部３５は、計測部３４が計測した一定時間内における通信中の無線通信端末１０ａの端末数が予め設定されている閾値以上か否かを判定し、端末数が閾値以上の場合、無線送信部３３に制御開始指示を送信させる指示を出力する。
【００４２】
次に図６から図８を参照して第１実施形態に係る無線基地局装置３０ａ及び無線通信端末１０ａの処理について説明する。図６は、無線基地局装置３０ａの処理を示したフローチャートである。まず最初に、無線基地局装置３０ａの計測部３４は、通信中の無線通信端末１０ａの端末数を計測する（ステップＳａ１）。次に、判定部３５は、計測部３４が計測した端末数が予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳａ２）。判定部３５は、端末数が閾値以上の場合、無線送信部３３に制御開始指示を送信される指示を出力する。当該指示が入力される無線送信部３３は、ブロードキャスト信号を送信する時に、制御開始指示を含んだブロードキャスト信号を送信する（ステップＳａ３）。一方、端末数が閾値未満の場合、判定部３５は何も出力せず、無線送信部３３は、ブロードキャスト信号を送信する時に、制御開始指示を含まないブロードキャスト信号を送信する（ステップＳａ４）。
【００４３】
図７は、無線通信端末１０ａの処理を示したフローチャートである。まず最初に、無線通信端末１０ａの無線受信部１６は、無線基地局装置３０ａから送信されるブロードキャスト信号を受信し、受信したブロードキャスト信号を復調して、ブロードキャスト信号に含まれる情報を読み出す（ステップＳｂ１）。次に、判定部１３は、無線受信部１６がブロードキャスト信号から読み出した情報に制御開始指示が含まれているか否かを判定する（ステップＳｂ２）。判定部１３が、制御開始指示が含まれていると判定した場合、測定部１２は、ブロードキャスト信号の受信強度値を一定時間、測定する（ステップＳｂ４）。そして、候補値記録部１４ａは、記憶部２０ａに予め設定されている対応表データ２３に基づいて測定部１２が測定した受信強度値に対応するバックオフウィンドウサイズを読み出し、読み出したバックオフウィンドウサイズを記憶部２０ａの候補値データ２１に記録する（ステップＳｂ５）。一方、判定部１３が、制御開始指示が含まれていないと判定した場合、候補値記録部１４ａは、記憶部２０ａに予め設定されている標準値データ２２のバックオフウィンドウサイズの値を読み出し、候補値データ２１に記録する（ステップＳｂ３）。これにより、無線基地局装置３０ａからのブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれている場合には、受信強度値に応じたバックオフウィンドウサイズを設定することができる。一方、制御開始指示が含まれていない、すなわちバックオフウィンドウサイズを変更する制御が解除された場合などには標準のバックオフウィンドウサイズの値に戻すことが可能となる。
【００４４】
図８は、無線通信端末１０ａにおけるＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御方式に基づくバックオフウィンドウサイズを制御する処理を示したフローチャートである。
図８に示す動作の前提として、記憶部２０ａの候補値データ２１には図７に示した処理によりバックオフウィンドウサイズの値が設定されているものとする。また、検出部１８により既にビジー状態が検出されているものとする。
【００４５】
ビジー状態において無線通信端末１０ａの情報入力部１９により情報が入力されると、送信指示が情報入力部１９により無線送信部１７に入力される（ステップＳｃ１）。無線送信部１７に送信指示が入力されるとともに選択部１１にも送信指示が入力され、選択部１１は、記憶部２０ａの候補値データ２１からバックオフウィンドウサイズの値を読み出し、０から読み出した値の範囲で一様乱数を発生させ、発生により得られる乱数値を無線送信部１７に出力する。なお、図４（ａ）の例ではバックオフウィンドウサイズの値として５０が設定されているため、０から５０の範囲で一様乱数が発生されることになる。無線送信部１７は、選択部１１から出力される乱数値に１加えた値に１スロット分の時間を乗算して算出される待機時間を算出する（ステップＳｃ２）。そして、無線送信部１７は、検出部１８がアイドル状態を検出してからＤＩＦＳ時間が経過するまで待機する（ステップＳｃ３）。
【００４６】
ＤＩＦＳ時間が経過するまで待機した後に、無線送信部１７は、ＤＩＦＳ時間が経過してからの経過時間を測定し、測定した経過時間が、算出した待機時間を超えているか否かを判定する（ステップＳｃ４）。無線送信部１７は、経過時間が待機時間を超えていない間、無線送信部１７は、検出部１８によりビジー状態が検出されていないか否かを判定する（ステップＳｃ５）。経過時間が待機時間を超えていない間に、検出部１８によりビジー状態が検出されると（Ｓｃ５；Ｙｅｓ）、待機時間から経過時間を減算した値を待機時間として設定し、ステップＳｃ３の処理に戻る（ステップＳｃ６）。一方、測定した経過時間が待機時間を超えた場合には（Ｓｃ４；Ｙｅｓ）、無線送信部１７は、情報入力部１９により入力される情報を含む無線信号を送信する（ステップＳｃ７）。
【００４７】
なお、図８の例では、ビジー状態において送信指示が入力されることによりバックオフウィンドウの制御が行われる例について示したが、本発明はこの形態に限られず、アイドル状態において、送信指示が入力されたときに、アイドル状態になってからの経過時間がＤＩＦＳ時間未満である場合に起動させてもよい。
また、無線通信端末１０ａがデータを送信し、ＡＣＫ受信することによりデータ通信が完了した際には、送信指示が入力されているかいないかに関わらず、データ通信が完了した際には、図８の処理が起動されるようにしてもよい。
【００４８】
また、図８には示していないが、アイドル状態が検出されてからの経過時間がＤＩＦＳ時間以上経過している場合には、バックオフウィンドウの制御を行わずに、データを送信するようにしてもよい。
【００４９】
上記の構成により、無線通信端末１０ａが受信する無線信号の受信強度値に応じて、バックオフウィンドウサイズを変更することができる。そして、予め対応表データ２３に受信強度値が増加するに従ってバックオフウィンドウサイズの値を大きくする設定をしておくことで、無線基地局装置３０ａからの距離が短い無線通信端末１０ａは、受信強度値が大きいため、大きな値のバックオフウィンドウサイズが選択されることになる。大きな値のバックオフウィンドウサイズが選択されることは、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御において、長時間の時間範囲の中から乱数値が選択されることになり、標準的なバックオフウィンドウサイズが設定される他の無線端末装置１０ａより長い時間待機する確率が高くなる。
【００５０】
一方、無線基地局装置３０ａからの距離が遠い無線通信端末１０ａは、受信強度値が小さいため、小さい値のバックオフウィンドウサイズが選択されることになる。小さな値のバックオフウィンドウサイズが選択されるということは、短時間の時間範囲の中から乱数値が選択されることになり、標準的なバックオフウィンドウサイズが設定される他の無線通信端末１０ａより待機時間が短くなる確率が高くなる。これにより、対応表データ２３に設定する受信強度値とバックオフウィンドウサイズの値の組み合わせによって、無線基地局装置３０ａからの距離に依存することなく、全ての無線通信端末１０ａの間の通信回数の公平性の維持を図ることが可能となる。
【００５１】
なお、上記の第１実施形態に係る無線通信端末１０ａ及び無線基地局装置３０ａは、それぞれ無線通信システム１の構成において無線通信端末１０と無線基地局装置３０に対応する。
【００５２】
また、第１実施形態では、無線基地局装置３０ａから送信されるブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれている場合に、無線通信端末１０ａがバックオフウィンドウサイズの値を変更する処理を行うようにしていた。しかし、本発明は当該実施形態に限られず、無線基地局装置３０ａからのブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれているか否かに関わらず、常に、無線通信端末１０ａが無線基地局装置３０ａから受信する無線信号の受信強度値を測定し、対応表データ２３に基づいて測定した受信強度値に対応するバックオフウィンドウサイズの値にバックオフウィンドウサイズを変更するようにしてもよい。
【００５３】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る無線通信端末１０ｂ及び無線基地局装置３０ｂについて説明する。上述したように第２実施形態では、無線基地局装置３０ｂがバックオフウィンドウサイズの大きさを変更する必要があると判定した場合に、受信強度値とバックオフウィンドウサイズの値とからなる組み合わせの情報を無線通信端末１０ｂに送信することを特徴としている。
【００５４】
図９は、第２実施形態に係る無線通信装置１０ｂの内部構成を示したブロック図である。第２実施形態に係る無線通信装置１０ｂにおいて、記憶部２０ｂと候補値記録部１４ｂ以外の構成については、第１実施形態に係る無線通信端末１０ａと同じ構成であるため、同じ符号を付し、以下、記憶部２０ｂと候補値記録部１４ｂについて説明する。
【００５５】
記録部２０ｂは、第１実施形態の記憶部２０ａと同じく候補値データ２１と標準値データ２２とを記憶しているが、対応表データ２３については無線基地局装置３０ｂから対応表データ２３と同じデータ構成の対応表データを受信するため記憶していない。
【００５６】
候補値記録部１４ｂは、無線受信部１６が受信するブロードキャスト信号に含まれる対応表データを読み出し、読み出した対応表データに基づいて、測定部１２が測定する当該ブロードキャスト信号の受信強度値に対応するバックオフウィンドウサイズの値を読み出し、読み出したバックオフウィンドウサイズの値を記録部２０ｂの候補値データ２１に記録する。
【００５７】
図１０は、第２実施形態に係る無線基地局装置３０ｂの内部構成を示したブロック図である。第２実施形態に係る無線基地局装置３０ｂは、第１実施形態に係る無線基地局装置３０ａの構成に対応表データを記憶する記憶部３６が加わり、また、無線送信部３３が、制御開始指示を含むブロードキャスト信号を送信する際、記憶部３６から対応表データを読み出し、対応表データも含むブロードキャスト信号を送信する点で第１実施形態に係る無線基地局装置３０ａと異なる。なお、上記したように、記憶部３６が記憶する対応表データは第１実施形態に係る対応表データ２３と同じデータ構成を有するデータである。
【００５８】
次に、図１１及び図１２を参照して、第２実施形態に係る無線通信システムの処理について説明する。
図１１は、無線基地局装置３０ｂの処理を示したフローチャートである。まず最初に、無線基地局装置３０ｂの計測部３４は、通信中の無線通信端末１０ｂの端末数を計測する（ステップＳｄ１）。次に、判定部３５は、計測部３４が計測した端末数が予め設定されている閾値以上であるか否かを判定する（ステップＳｄ２）。判定部３５は、端末数が閾値以上の場合、無線送信部３３に制御開始指示を送信される指示を出力する。当該指示が入力される無線送信部３３は、ブロードキャスト信号を送信する時に、記憶部３６から対応表データを読み出し、読み出した対応表データと制御開始指示とを含んだブロードキャスト信号を送信する（ステップＳｄ３）。一方、端末数が閾値未満の場合、判定部３５は何も出力せず、無線送信部３３は、ブロードキャスト信号を送信する時に、制御開始指示を含まないブロードキャスト信号を送信する（ステップＳｄ４）。
【００５９】
図１２は、無線通信端末１０ｂの処理を示したフローチャートである。まず最初に、無線通信端末１０ｂの無線受信部１６は、無線基地局装置３０ｂから送信されるブロードキャスト信号を受信し、受信したブロードキャスト信号を復調して、ブロードキャスト信号に含まれる情報を読み出す（ステップＳｅ１）。次に、判定部１３は、無線受信部１６がブロードキャスト信号から読み出した情報に制御開始指示が含まれているか否かを判定する（ステップＳｅ２）。判定部１３が、制御開始指示が含まれていると判定した場合、測定部１２は、ブロードキャスト信号の受信強度値を一定時間、測定する（ステップＳｅ４）。そして、候補値記録部１４ｂは、無線受信部１６が読み出した情報に含まれる対応表データに基づいて測定部１２が測定した受信強度値に対応するバックオフウィンドウサイズを読み出し、読み出したバックオフウィンドウサイズを記憶部２０ｂの候補値データ２１に記録する（ステップＳｅ５）。一方、判定部１３が、制御開始指示が含まれていないと判定した場合、候補値記録部１４ｂは、記憶部２０ｂに予め設定されている標準値データ２２のバックオフウィンドウサイズの値を読み出し、候補値データ２１に記録する（ステップＳｅ３）。これにより、無線基地局装置３０ｂからのブロードキャスト信号に制御開始指示が含まれている場合には、同じくブロードキャスト信号に含まれる対応表データに基づいて、受信強度値に応じたバックオフウィンドウサイズを設定することができる。一方、制御開始指示が含まれていない、すなわちバックオフウィンドウを変更する制御が解除された場合などには標準のバックオフウィンドウサイズの値に戻すことが可能となる。
【００６０】
候補値データ２１にバックオフウィンドウサイズの値が設定された後のアクセス制御の処理は図８で説明した第１実施形態における処理と同じ処理が実行されることになる。
【００６１】
上記の構成により、第１実施形態と同じく、無線通信端末１０ｂが受信する無線信号の受信強度値に応じて、バックオフウィンドウサイズを変更することができる。また、予め無線通信端末１０ｂに受信強度値とバックオフウィンドウサイズの値からなる組み合わせの情報を予め記憶させておかなくとも、無線基地局装置３０ｂにおいて設定しておくことで、各無線通信端末１０ｂに送信することができる。
【００６２】
なお、上記の第２実施形態に係る無線通信端末１０ｂ及び無線基地局装置３０ｂは、それぞれ無線通信システム１の構成において無線通信端末１０と無線基地局装置３０に対応する。
【００６３】
また、第２実施形態では、無線基地局装置３０ｂの記憶部３６に設定する対応表データは、予め設定しておくこととしていたが、本発明は、当該実施形態に限られず、計測部３４が計測する端末数に応じて無線基地局装置３０ｂが対応表データの値を変えるようにしてもよい。それにより、端末数に応じたバックオフウィンドウサイズの値の変更を行うことが可能となる。
【００６４】
なお、上述した第１の記憶手段は、記憶部２０ａ及び記憶部２０ｂの候補値データ２１に対応し、第２の記憶手段は、記憶部２０ａの対応表データに対応し、第３の記憶手段は、記憶部２０ａ及び記憶部２０ｂの標準値データ２２に対応する。また、第４の記憶手段は、記憶部３６に対応する。
【００６５】
また、上記の実施形態において、乱数とは、一様乱数を前提としているが、一様乱数に限られず、正規乱数、指数乱数などであってもよい。
【００６６】
また、上記の実施形態では、IEEE802.11の無線ＬＡＮ方式に基づいてバックオフウィンドウサイズを変更する制御を行うようにしていたが、本発明は、この実施形態に限られず、例えばＴＤＭＡ／ＴＤＤ(Time Division Multiple Access/Time Division Duplex)の無線通信方式におけるＲＣＨ（Random access CHannel）におけるランダムアクセス時のチャネル選択方式に適用することもでき、当該適用により、ＴＤＭＡ／ＴＤＤの無線通信方式においても、距離に関わらず、全ての無線通信端末の通信回数を同程度にすることが可能となる。
【００６７】
また、上記の第１及び第２実施形態に係る無線基地局装置３０では、通信中の無線通信端末１０の端末数に基づいてブロードキャスト信号に制御開始指示を含めるか否かを制御するようにしていたが、本発明は当該実施形態に限られず、例えばＴＤＭＡ／ＴＤＤの無線通信方式において、通信待機中、すなわちアソシエーション状態の無線通信端末１０の端末数に基づく制御を行うようにしてもよい。
【００６８】
また、上記の第１及び第２実施形態では、制御開始指示がブロードキャスト信号に含まれて送信されるようにしていたが、本発明は、当該実施形態に限られず、制御開始指示のための信号を設け、無線基地局装置３０が当該信号を該当する無線通信端末１０に送信するようにしてもよい。
【００６９】
また、上記の第１及び第２実施形態において、受信強度値が増加するに従って増加する所定の値に、Persistent Factor（以下、ＰＦ）値を追加することもできる。ＰＦ値を追加することにより、更に無線通信状態に応じたバックオフウィンドウによる再送制御ができるからである。
【００７０】
既存のIEEE802.11の無線ＬＡＮ方式では、衝突が発生して再送を行う場合に、バックオフウィンドウサイズの値を２倍にして再送処理を行っている。これは、上記のＰＦ値を２に設定していることから、バックオフウィンドウサイズの値にＰＦ値が乗算されることにより、２倍の大きさのバックオフウィンドウサイズが適用される構成となっているからである。また、既存のIEEE802.11の無線ＬＡＮ方式では、再送が失敗して更に再送を行う場合には、更にバックオフウィンドウサイズを大きくする構成となっており、この構成は、ＰＦ値の値が乗算されたバックオフウィンドウの値にさらにＰＦ値を乗算することにより実現されている。
【００７１】
以下、第１及び第２の実施形態の無線通信端末１０において、既存のIEEE802.11の無線ＬＡＮ方式におけるＰＦ値を用いたバックオフウィンドウサイズの値を変化させる構成を適用しつつ、受信強度値が増加するに従って増加する所定の値にＰＦ値を適用する構成について説明する。
【００７２】
まず、最初に、対応表データ中に受信強度値に応じたＰＦ値を記憶しておく。例えば、受信強度値が「０〜−６０」の場合にはＰＦ値を「２」とし、「−６０〜―１２０」の場合にはＰＦ値を「１．５」とするような２段階でＰＦ値が変化するデータを設定しておく。そして、衝突が発生して再送を行う場合に、受信強度値に対応して対応表データから得られるバックオフウィンドウサイズの値に、同じく受信強度値に対応して対応表データから得られるＰＦ値を乗算した値を候補値データに格納し、候補値から一様乱数を発生させ、発生により得られる乱数値に基づいて待機時間を算出することになる。また、再送が失敗して更に再送を行う場合には、候補値データを更に当該ＰＦ値で乗算した値を候補値データに格納する。そして、再送が成功した場合、あるいは再送回数が所定回数となり再送処理を停止する場合、候補値データをその時点での受信強度値に対応して対応表データから得られるバックオフウィンドウサイズの値に戻すようにすることで、上記の所定の値にＰＦ値を適用する構成を実現することが可能となる。
【００７３】
上述の第１実施形態に係る無線端末装置１０ａ及び無線基地局装置３０ａ並びに第２実施形態に係る無線端末装置１０ｂ及び無線基地局装置３０ｂは内部に、コンピュータシステムを有している。そして、上述したバックオフウィンドウサイズの値を変化させる処理及びアクセス制御の処理は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって、上記処理が行われる。ここでコンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本実施形態による無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態におけるアクセス制御の概略を示した図である。
【図３】第１実施形態に係る無線通信端末の内部構成を示したブロック図である。
【図４】第１実施形態に係る無線通信端末の記憶部に記憶されるデータを示した図である。
【図５】第１実施形態に係る無線基地局装置の内部構成を示したブロック図である。
【図６】第１実施形態に係る無線基地局装置の処理を示したフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係る無線通信端末の処理を示したフローチャートである。
【図８】第１実施形態に係る無線通信端末のアクセス制御処理を示したフローチャートである。
【図９】第２実施形態に係る無線通信端末の内部構成を示したブロック図である。
【図１０】第２実施形態に係る無線基地局装置の内部構成を示したブロック図である。
【図１１】第２実施形態に係る無線基地局装置の処理を示したフローチャートである。
【図１２】第２実施形態に係る無線通信端末の処理を示したフローチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１０ａ  無線通信端末
１１  選択部
１２  測定部
１３  判定部
１４ａ  候補値記録部
１５  アンテナ
１６  無線受信部
１７  無線送信部
１８  検出部
１９  情報入力部
２０ａ  記憶部
【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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