(57)【要約】【課題】１つのパケット送信ごとに無線基地局による中継転送をするかしないかを決定すること。【解決手段】受信した任意のパケットのヘッダにあるアドレスフィールド等を検出する検出手段と、前記検出手段により検出されたアドレス等により前記受信したパケットが、インフラストラクチャモードで送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接受信したパケットで且つ宛先アドレスが自端末であると判断した場合、転送中止要求パケットを送信するように指示する制御手段と、前記制御手段によって指示された場合、前記無線基地局に対し転送中止要求パケットを送信する通信制御手段を備える無線端末、および転送中止要求パケットを受信した場合、通信制御手段に前記転送中止要求パケットに明示されたアドレスの無線端末から送信されたパケットの中継転送を中止するように指示する制御手段を備える無線基地局を提供する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局と複数の無線端末により構成される無線通信システムで、無線通信を行う無線端末において、
受信した任意のパケットのヘッダにある複数のアドレスフィールドと制御ビットとを検出するアドレス・制御ビット検出手段と、
前記アドレス・制御ビット検出手段により検出された前記アドレスフィールドと前記制御ビットとに基づき、前記受信した任意のパケットが、インフラストラクチャモードで送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接受信したパケットで且つ前記アドレスフィールドにある宛先アドレスが自端末であると判断した場合、前記無線基地局による自端末への同一のパケット転送を中止させることを示す転送中止要求パケットを送信するように通信制御手段に対して指示する制御手段と、
前記制御手段によってパケット転送の中止要求が指示された場合、転送中止要求パケットを送信する通信制御手段とを備える無線端末。
【請求項２】
前記アドレス・制御ビット検出手段は、ＭＡＣフレームのヘッダにある３つのアドレスフィールド、およびＴｏ  ＤＳフィールドとＦｒｏｍ  ＤＳフィールドを検出し、前記検出した情報を制御手段に通知する請求項１に記載の無線端末。
【請求項３】
前記制御手段は、前記アドレス・制御ビット検出手段により、受信した任意のパケットが、インフラストラクチャモードで送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接受信したパケットで且つ前記アドレスフィールドにある宛先アドレスが自端末であると通知された場合、前記無線基地局が送信元の無線端末に返信するＡＣＫの前、もしくは後に送信元の無線端末のアドレスを明示した転送中止要求パケットを送信するように通信制御手段に指示する請求項１に記載の無線端末。
【請求項４】
無線基地局と複数の無線端末により構成される無線ＬＡＮシステムで、前記無線端末と無線通信を行う無線基地局において、
転送先の無線端末が前記無線基地局の転送に先立って送信したパケット転送中止要求パケットを受信した場合、通信制御手段に前記転送中止要求パケットに明示されたアドレスの無線端末から送信されたパケットの転送を中止し、且つ前記パケットを破棄するように指示する制御手段を備える無線基地局。
【請求項５】
前記転送中止要求パケットは、８０２．１１のＡＣＫのパケットフォーマットでも適用でき、無線基地局はパケットを転送する前に、転送先の無線端末からＡＣＫを受信した場合、前記パケットの転送を中止する請求項４に記載の無線基地局。
【請求項６】
転送先の無線端末が無線基地局の転送に先立って送信した転送中止要求を受信した場合、前記転送中止要求パケットに明示されたアドレスで、転送を中止するパケットを判別する請求項５に記載の無線基地局。
【請求項７】
無線基地局と無線端末との間で無線通信を行う無線通信システムであって、
前記無線端末は、
受信した任意のパケットのヘッダにある複数のアドレスフィールドと制御ビットとを検出するアドレス・制御ビット検出手段と、
前記アドレス・制御ビット検出手段により検出された前記アドレスフィールドと前記制御ビットとに基づき、前記受信した任意のパケットが、インフラストラクチャモードで送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接受信したパケットで且つ前記アドレスフィールドにある宛先アドレスが自端末であると判断した場合、前記無線基地局による自端末への同一のパケット転送を中止させることを示す転送中止要求パケットを送信するように通信制御手段に対して指示する制御手段と、
前記制御手段によってパケット転送の中止要求が指示された場合、転送中止要求パケットを送信する通信制御手段とを備え、
前記無線基地局は、
転送先の無線端末が前記無線基地局の転送に先立って送信した転送中止要求パケットを受信した場合、通信制御手段に前記転送中止要求パケットに明示されたアドレスの無線端末から送信されたパケットの転送を中止し、且つ前記パケットを破棄するように指示する制御手段を備える無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、図７に示すような無線ＬＡＮ等の無線ネットワークにおいて、無線基地局と無線端末の無線通信方法に関し、より特定的には、無線基地局がパケットの中継転送を行うインフラストラクチャモードでのスループットを向上させる無線通信方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２．１１で規格化されている無線通信方法には、インフラストラクチャモードとアドホックモードによる通信方法がある。アドホックモードでは、無線端末同士が１対１で通信を行い、１つのパケット送信後に、送信先の無線端末から送信元の無線端末に対し、ＡＣＫが返信される。
【０００３】
一方、インフラストラクチャモードでは、送信元の無線端末と送信先の無線端末との間に無線基地局が介入し、前記無線基地局がパケットの中継転送を行う。送信元の無線端末は、無線基地局にパケットを送信し、前記無線基地局から送信元の無線端末に対し、ＡＣＫが返信される。次に、前記無線基地局は送信先の無線端末にパケットを送信し、前記送信先の無線端末から前記送信元の無線端末に対し、ＡＣＫが返信される。
【０００４】
インフラストラクチャモードの無線端末は、ＭＡＣフレームにある複数のアドレスフィールドを利用し、アドレス１には無線基地局のアドレス、アドレス２には自端末のアドレス、アドレス３には送信先の無線端末のアドレスを明示する。また、ＭＡＣフレームにあるＴｏ ＤＳフィールドとＦｒｏｍ ＤＳフィールドには、それぞれ１、０のフラグを立てることにより、インフラストラクチャモードによる通信であることを明示する。
【０００５】
中継転送する無線基地局は、アドレス１には転送先の無線端末のアドレス、アドレス２には自局のアドレス、アドレス３には送信元の無線端末のアドレスを明示する。また、ＭＡＣフレームにあるＴｏ ＤＳフィールドとＦｒｏｍ ＤＳフィールドには、それぞれ０、１のフラグを立てる。なお、Ｔｏ ＤＳフィールドとＦｒｏｍ ＤＳフィールドがともに０の場合は、アドホックモードによる通信となる。
【０００６】
インフラストラクチャモードによる通信か、もしくはアドホックモードによる通信かの設定は、通信開始前にユーザが行う。そのため、一旦インフラストラクチャモードとして設定された無線端末は、常時、アドレス１に明示されたアドレスが自端末であり、Ｔｏ ＤＳフィールドとＦｒｏｍ ＤＳフィールドが、それぞれ０、１であるパケット、すなわち無線基地局が中継転送したパケットを受信することになる。このように、インフラストラクチャモードによる通信は、無線基地局による中継転送を行うため、通信品質は高いがスループットが低下する。
【０００７】
これを改善するための従来の無線通信方法としては、無線ネットワークのスループットを向上させるために、インフラストラクチャモードによるパケット伝送とアドホックモードによるパケット伝送を切り替えるものがあった（特許文献１参照）。文献１によると、無線端末は、任意の無線端末宛に送信されたパケットの自端末における受信状況等に基づき、アドホックモードによるパケット転送が成功する可能性が高い無線端末のみをテーブルに登録し、この登録した無線端末のみはアドホックモードの適用対象とし、他の無線端末に対しては無線基地局経由のインフラストラクチャモードを適用する。
【特許文献１】特開平１１−２５２１１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記従来の構成では、テーブルに登録して初めてインフラストラクチャモードからアドホックモードに切り替えるため、１つのパケット送信ごとに即時切り替えができないという課題を有していた。また、移動が頻繁に発生する無線端末を収容するような無線ＬＡＮシステムでは、テーブルの内容の信頼性が低下する可能性があり、例えばアドホックモードによる通信が困難であるにも拘わらず、アドホックモードで通信を行うために通信に失敗するという課題を有していた。
【０００９】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、１つのパケット送信ごとに無線基地局による中継転送をするかしないかを決定し、通信品質の高い無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記従来の課題を解決するために、本発明の無線端末は、受信した任意のパケットのヘッダにある複数のアドレスフィールド、および制御ビットを検出するアドレス・制御ビット検出手段と、このアドレス・制御ビット検出手段により検出されたアドレスと制御ビットにより前記受信した任意のパケットが、インフラストラクチャモードで送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接受信したパケットで且つ前記アドレスフィールドにある宛先アドレスが自端末であると判断した場合、前記無線基地局による自端末への同一のパケット転送を中止させるため、パケット転送中止要求を送信するように指示する制御手段と、前記制御手段によって指示された場合、パケット転送中止要求を送信する通信制御手段を備える。
【００１１】
本発明の無線基地局は、転送先の無線端末が前記無線基地局の転送に先立って送信したパケット転送中止要求を受信した場合、通信制御手段に前記パケット転送中止要求に明示されたアドレスの無線端末から送信されたパケットの転送を中止し、且つ前記パケットを破棄するように指示する制御手段を備える。
【００１２】
本構成によって、送信先の無線端末が、送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接パケットを受信できた場合、無線基地局による転送を中止させることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の無線通信方法によれば、１つのパケット送信ごとに即座に最短の転送ルートを決定でき、無線ネットワークのスループットが向上する。また、直接パケットを受信できなかった場合には、従来通り無線基地局によるパケットの中継転送が行われるため、通信品質が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線端末の動作を示す流れ図である。図４は、無線端末、もしくは無線基地局の内部ブロックを示す図である。ＭＡＣはアクセス制御を行うＭＡＣ制御部であり、ＢＢは変復調を行うベースバンド処理部であり、ＲＦはパケットの送受信を行う高周波部である。図５は、ノートパソコン等に接続する場合のＰＣカードタイプの無線端末の内部ブロックを示す図である。ホストＣＰＵが搭載されていないＰＣカードタイプの無線端末でも本願発明が実現可能である。図３は、本発明におけるＭＡＣ制御部の内部構成を示す図である。ＢＢ  Ｉ／Ｆ入出力部が図４のＢＢに接続され、ＭＡＣから入出力された信号は、ＢＢで変復調される。図６は、８０２．１１で規定されるパケットのアドレスフィールドと制御ビットを示す図である。ユーザがインフラストラクチャモードを設定すると、無線端末はＭＡＣフレームにあるＴｏ  ＤＳフィールドとＦｒｏｍ  ＤＳフィールドに、それぞれ１、０のフラグを立てることにより、インフラストラクチャモードによる通信であることを明示する。一方、Ｔｏ  ＤＳフィールドとＦｒｏｍ  ＤＳフィールドがともに０の場合には、アドホックモードによる通信となる。インフラストラクチャモードの場合、無線端末は、ＭＡＣフレームにある複数のアドレスフィールドを利用し、アドレス１には無線基地局のアドレス、アドレス２には送信元の無線端末のアドレス、アドレス３には送信先の無線端末のアドレスを明示する。
【００１６】
図１において、無線ＬＡＮエリア内の無線端末は、Ｓ１０１にて無線伝送路にパケットが伝送されているかをキャリアセンスにより監視する。Ｓ１０２にて、前記無線端末のＲＦから何らかのパケットを受信した場合、前記無線端末のアドレス・制御ビット検出部が前記受信パケットのヘッダのアドレス１〜３、およびＴｏ  ＤＳフィールドとＦｒｏｍ  ＤＳフィールドを検出する。Ｓ１０３にて、前記アドレス・制御ビット検出部が、前記アドレス１が前記無線端末のアドレス、すなわち自端末のアドレスで、無線基地局から中継転送されてきたパケットであると判断した場合、Ｓ１０８にて前記無線端末の通信制御部は変復調するための信号をＢＢに出力する。
【００１７】
一方、Ｓ１０４にて、アドレス・制御ビット検出部が、前記パケットのアドレス３が自端末のアドレスと一致し、Ｔｏ  ＤＳフィールドが１、Ｆｒｏｍ  ＤＳフィールドが０であると検出した場合、すなわち前記パケットがインフラストラクチャモードで送信されたパケットであるにも拘わらず、送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接受信したパケットであると判断した場合、Ｓ１０５にて前記無線端末の通信制御部は変復調するための信号をＢＢに出力する。また、Ｓ１０６にて前記無線端末の制御部は、無線基地局による自端末への同一のパケット転送を中止させるため、通信制御部に転送中止要求パケットを前記無線基地局に対して返信するように指示する。指示された前記通信制御部は前記無線基地局がパケット送信元の無線端末に返信するＡＣＫの後に、宛先アドレスをパケット送信元の無線端末とする転送中止要求パケットを送信する。前記転送中止要求パケットを受信した無線基地局は、前記転送中止要求パケットに明示されたアドレスの無線端末から送信されたパケットの転送を中止することができる。前記通信制御部はタイマを利用し、前記無線基地局がパケット送信元の無線端末に返信するＡＣＫの直後に前記転送中止要求パケットを送信する。
【００１８】
なお、前記転送中止要求パケットは無線基地局がパケット送信元の無線端末に返信するＡＣＫの直前でも良いが、その場合は前記無線基地局が返信するＡＣＫ送信のタイマ制御を必要とする。
【００１９】
前記転送中止要求パケットの宛先アドレスは、パケット送信元の無線端末のアドレスであるが、前記無線ＬＡＮエリアの無線基地局は前記転送中止要求パケットを受信した場合、前記アドレスを検出し、前記アドレスの無線端末から送信されたパケットの中継転送を中止し、内部バッファに蓄積された前記パケットを破棄する。
【００２０】
図２は、本発明の実施の形態１における無線基地局の動作を示す流れ図である。
【００２１】
図２において、無線ＬＡＮエリア内の無線基地局は、Ｓ２０１にて無線伝送路を監視する。前記無線基地局のアドレス検出部は受信したパケットのアドレス１〜３を検出する。Ｓ２０３にて、アドレス１が前記無線基地局のアドレス、すなわち自局アドレスと異なる場合、前記パケットを破棄する。
【００２２】
一方、前記パケットのアドレス１が自局アドレスと一致する場合、前記無線基地局の送信制御部は、Ｓ２０４にてパケット送信元の無線端末へＡＣＫを返信する。次に、Ｓ２０５にて前記無線基地局は一定時間内に、転送先の無線端末からの転送中止要求パケットを受信した場合、前記無線基地局の制御部は通信制御手段に前記パケット転送中止要求に明示されたアドレスの無線端末から送信されたパケットの中継転送を中止し、前記パケットを破棄するように指示する。
【００２３】
なお、前記無線基地局がパケット送信元の無線端末に返信するＡＣＫの直前で前記転送中止要求パケットを受信するような実施の形態の場合には、タイマを利用し、前記転送中止要求パケットの直後にＡＣＫを返信する。
【００２４】
一方、Ｓ２０６にて転送先の無線端末からの転送中止要求パケットを受信しなかった場合、従来通りパケット転送を行う。
【００２５】
なお、前記転送中止要求パケットは、８０２．１１のＡＣＫのパケットフォーマットでも適用でき、無線基地局はパケットを転送する前に、転送先の無線端末からＡＣＫを受信した場合、前記パケットの転送を中止する。
【００２６】
かかる構成によれば、送信先の無線端末が、送信元の無線端末から無線基地局を経由せず直接パケットを受信できた場合、無線基地局による中継転送を中止させることができ、１つのパケット送信ごとに最短の転送ルートでパケットを送信することができる。
【００２７】
なお、以上に述べた全実施の形態は、集積回路であるＬＳＩとして実現することもできる。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、すべての構成または一部の構成を含むように１チップ化されてもよい。
【００２８】
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００２９】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用しても良い。
【００３０】
さらには、半導体技術の進歩又は派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明にかかる無線端末と無線基地局から構成される無線ＬＡＮ通信システム、および無線通信方法は、１つのパケット送信ごとに即座に最短の転送ルートを決定できる機能を有し、無線ＬＡＮ等での無線通信方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の実施の形態１における無線端末の動作を示す流れ図
【図２】本発明の実施の形態１における無線基地局の動作を示す流れ図
【図３】本発明の無線基地局、無線端末のＭＡＣの内部構成を示す図
【図４】本発明の無線基地局、無線端末の内部ブロックを示す図
【図５】本発明の無線端末（ＰＣカードタイプ）の内部ブロックを示す図
【図６】８０２．１１で規定されるパケットのアドレスフィールドと制御ビットを示す図
【図７】無線ＬＡＮ等の無線ネットワークを示す図
【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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