(57)【要約】【課題】無線分散型ネットワークにおけるメディアアクセス制御方法を提供する。【解決手段】無線ネットワークに使用されるペアスケジューリングメディアアクセス制御方法であって、受信ノードは送信ノードから受信されたデータパケットに基づいて送信すべきデータパケットが送信ノードにまだ残っているか否かをチェックするステップと、続きの送信すべきデータパケットが送信ノードに存在しない時に、前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが本ノードに存在するか否かをチェックするステップと、前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが本ノードに存在すれば、受信ノードのデータパケットを送信するために必要なを送信ノードに送信される確認パケットに追加するステップと、受信ノードが送信ノードから送信された送信クリアパケットを受信した後、受信ノードにおけるデータパケットを送信ノードに送信するステップとを含む。【選択図】図２
2007089172.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線ネットワークに使用されるペアスケジューリングメディアアクセス制御方法であって、
受信ノードは、送信ノードから受信されたデータパケットに基づいて、続きの送信すべきデータパケットが送信ノードに存在するか否かをチェックするステップと、
送信すべき続きのデータパケットが送信ノードに存在しない時に、前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが本受信ノードに存在するか否かをチェックするステップと、
前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが本受信ノードに存在すれば、受信ノードのデータパケットを送信するために必要な時間を、送信ノードへ送信される確認パケットに追加するステップと、
受信ノードは送信ノードから送信された送信クリアパケットを受信した後、受信ノード中のデータパケットを送信ノードへ送信するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
受信ノードは前記送信ノードへの送信すべきデータパケットが存在することをチェックした時に、送信しようとするデータパケットを記憶装置のヘッドにスケジューリングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
送信ノードは、自分のデータパケットの送信が既に完了し且つ持続時間フィールドが零でない確認パケットを受信した時に、送信クリアパケットを受信ノードへ送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
受信ノードがデータパケットを送信ノードへ送信することを許容するペアスケジューリング回数の最大許容ペアスケジューリング回数Ｎ（Ｎは整数）を送信ノードと受信ノードに設置するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
現在受信ノードが送信ノードへ一つのデータパケットを送信した度に、ペアスケジューリング回数の値に１をインクリメントするステップをさらに含むことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】
受信ノードが送信ノードへデータパケットを送信する前に、受信ノードは、現在の既に行ったペアスケジューリング回数が最大許容のペアスケジューリング回数より大きいであるか否かをチェックし、既に行ったペアスケジューリング回数が最大許容のペアスケジューリング回数Ｎより小さい且つ送信ノードへ送信すべきデータパケットが記憶されている時のみに、データパケットを送信ノードへ送信するステップをさらに含むことを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
【請求項７】
無線ネットワークに使用されるペアスケジューリングメディアアクセス制御方法であって、
受信ノードは、本ノードに属するデータフラグメントパケットを送信ノードから受信した時に、当該パケットフレーム制御フィールド中のフラグメント分割フィールドの値を検出して、送信ノードが全てのデータフラグメントパケットを送信したか否かを確定するステップと、
送信ノードの全てのデータフラグメントパケット送信が終了すれば、送信ノードと受信ノードとの間の伝送が前記受信ノードの最大許容ペアスケジューリング回数Ｎ（Ｎは整数）に達したか否かを判断するステップと、
既に行ったペアスケジューリング回数が許容された閾値Ｎより小さい場合、受信ノードに送信ノードへ送信すべきデータパケットが現在記憶しているか否かを検出するステップと、
送信ノードへ送信すべきデータパケットが受信ノードに存在すれば、送信ノードへ送信すべき確認パケット中の持続時間フィールドを設置して当該確認パケットを送信し、本ノードのペアスケジューリング回数に１をインクリメントするステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項８】
送信ノードと受信ノードの送信しようとするデータパケットの長さがそれぞれのメディアアクセス制御層で定義されたデータフラグメント閾値より大きい場合、当該データパケットをフラグメント分けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
送信ノードから送信されたデータパケットを受信した時に、ノードは受信されたデータパケットに含まれる受信ノードアドレスが本ノードのアドレスと一致であるか否かを検出するステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
受信されたデータパケットに含まれた受信ノードアドレスが本ノードのアドレスと一致でなければ、当該データパケット中の持続時間フィールドの値を取り出し、本ノード中のネットワーク配分ベクトルの値と比較し、比較結果に基づいて大きい値によりネットワーク配分ベクトルの値を更新するステップをさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
受信ノードは本ノードのペアスケジューリング回数が最大許容ペアスケジューリング回数以上であることをチェックした時に、送信ノードへのデータフラグメントパケットの送信を停止し、送信ノードと受信ノードをチャネルセンシングの状態に入らせるステップをさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
無線ネットワークに使用されるペアスケジューリングメディアアクセス制御方法であって、
受信ノードは送信ノードから前記受信ノードへ送信されるデータフラグメントパケットを受信し、送信ノードのデータパケットの送信が終了したか否かをチェックするステップと、
送信ノードのデータパケットの送信が終了した時に、受信ノード自身に前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在するか否かをチェックするステップと、
前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在する時に、送信ノードから受信されたデータパケットに対して応答された確認パケットにおいて、受信ノードが送信ノードにデータパケットを送信しようとすることを表す情報を設置するステップとを含むことを特徴とする方法。
【請求項１３】
受信ノードは前記送信ノードへ送信すべきデータパケットの存在がチェックされた時に、送信すべきデータパケットを記憶装置のヘッドにスケジューリングするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
受信ノードがデータパケットを送信ノードへ送信することを許容するペアスケジューリング回数の最大許容ペアスケジューリング回数Ｎ（Ｎは整数）を送信ノードと受信ノードとに設置するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
現在受信ノードが送信ノードに一つのデータパケットを送信した毎に、ペアスケジューリング回数の値に１をインクリメントするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
送信ノードと受信ノードの送信しようとするデータパケットの長さがそれぞれのメディアアクセス制御層で定義されたデータフラグメント閾値長さより大きい場合、当該データパケットをフラグメントに分けるステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記送信ノードと受信ノードは、送信すべきデータパケットが残っている現在データフラグメントパケットのフラグメント分割フィールドの値を１とし、最後で送信されるデータフラグメントパケットのフラグメント分割フィールドを０とするステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
無線ネットワークにおいてペアスケジューリングメディアアクセス制御を行うための無線ネットワークに使用される移動端末であって、
上位層から到達したデータパケットを記憶するための送信記憶手段と、
ネットワークプロトコルに従って本ノードが現在チャネルにアクセスすることを許容するか否かを決定するチャネルアクセス手段と、
データパケットを受信したか否かを検出し且つそのパケット種類を検出し、データパケット中のフラグメント分割フィールドが零であるか否かを検出するパケット処理手段と、
パケット処理手段の受信データに対する処理結果に基づいてペアスケジューリング回数を検出し、ペアスケジューリング伝送を通じてデータパケットを送信した後、ペアスケジューリング回数に１をインクリメントするペアスケジューリング手段と、
ネットワーク配分ベクトルを記憶し、パケット処理手段の処理結果に基づいてネットワーク配分ベクトルの値を更新するネットワーク配分ベクトル記憶タイマー手段とを備えることを特徴とする移動端末。
【請求項１９】
チャネルアクセス手段はチャネルアクセス条件が満たすことを指示した時に、送信待ちパケットをフラグメントに分けて伝送する送信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の移動端末。
【請求項２０】
無線チャネルからのデータパケットを受信し、パケット処理手段に伝送して検出判断を行う受信手段をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の移動端末。
【請求項２１】
パケット処理手段からの処理結果を受信してチャネルをセンシングし、チャネルビジーであるとセンシングした時に、受信手段を起動して無線インタフェースからのデータの受信を準備するチャネルセンシング手段をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の移動端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
無線本発明は、無線分散型ネットワークにおけるメディアアクセス制御（ＭＡＣ，Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）方法及び装置に関する。特に、各独立な伝送ペアノード間で互いの伝送をスケジューリングするメディアアクセス制御方法及び装置に関し、ノードがチャネルにアクセスする時のパケット衝突確率を効率的に低減させ、スループットを向上させ、制御パケットによるオーバーヘッドを低減することができる。
【背景技術】
【０００２】
無線携帯端末の普及及び無線通信業務の各分野における発展に従って、将来移動通信システムにユビキタス（ubiquitous）通信方式の実現できることが要求されている。即ち、いつでも、どこでも効率的な無線伝送ができることである。
【０００３】
従来のセルラーネットワークにおいて、移動端末間の通信は必ず基地局及び／又は移動交換機のハンドオーバーを経由して完成されなければならなかったため、このような通信方式は地域などに制限される。このため、無線ＬＡＮはより柔軟な無線アクセスネットワークとして現れ、固定ネットワークに対する補充と発展となり、ユビキタス通信方式が可能になる。無線ＬＡＮは、一般的に二つの異なるネットワークアーキテクチャーとして現れ、例えばブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、分散型アンテナシステム（ＤＡＳ）のように、無線ＡＰ（Ａｃｃｅｓｓ  ｐｏｉｎｔ）によってネットワーク内の端末間の通信を実現し、または、代表的なシステムとして移動自己組織ネットワーク（ＭＡＮＥＴ）等のように、自己組織（Ａｄ  Ｈｏｃ）の方式で資源をランダムに競争し柔軟にネットワークを組み立てる。前者はセルラーネットワークと類似した集中制御を採用し、ある環境、例えば中心コントローラからの信号が到達できない区域では、このような移動通信技術が適用することができない。したがって、後者のような完全分散型の、どのインフラにも依頼しない無線分散型ネットワークは、ネットワーク拡張、ユビキタス通信を実現するのにより効率的な方式になる。
【０００４】
このような固定インフラの必要としない無線分散型ネットワークに対して、その中の一グループの無線送受信装置付けの移動端末は、互いに認可されるプロトコルによってマルチホップの臨時自治システムを柔軟に組み立てる。当該ネットワークには、絶対的な中心制御ユニットがなく、全てのノードが平等であり、ネットワーク中のノードは、分散型プロトコルによって互いの行為を協調し、いかなる手動操作と予め設置されたネットワーク施設を必要としない。したがって、どんな時間どんな場所でも、速やかに展開し自動にネットワークを組み立てることができる。しかしながら、無線分散型ネットワーク中のノードの互いの独立性によって、それぞれのノードは、自身の情報のみにによってチャネルへの競争を決定するため、資源共有の盲目性を増加する。したがって、どのような分散型プロトコルを採用して互いの行為を協調するか、即ちメディアアクセス制御方法の方式が、無線分散型ネットワークの全体性能に影響する要因となる。
【０００５】
メディアアクセス制御とは、複数のユーザ又はノードが公平且つ効率的にチャネルを共有する方式である。ネットワークに中心制御ユニットが有するか否かによって、集中型と分散型のメディアアクセス制御方法に分けられる。中心制御ユニットによって協調するメディアアクセス制御方法において、当該制御ユニットは、ネットワークの全てのノードのニーズ及び通信状況を把握することによって各ノードの伝送を統一にスケジューリングし、資源の効率的な利用を実現することができる。しかし、中心制御ユニット（ノード）の存在によって、システムの消費の増加は必然となり、システムの柔軟性が低減される。そこで、実際応用に際して、分散型ネットワークを採用する場合がもっと多くなり、ネットワークを速やかに自己組織するのに有利で、無線ネットワークの自己組織の特徴が充分に体現される。しかしながら、無線分散型ネットワーク中の各ノードが資源を独立に競争することによって、必ずパケットの衝突が発生し、前者と比べ、分散型メディアアクセス制御方法は下記のような課題に直面する。即ち、如何に他のノード情報をできるだけ少なく把握する上に、パケット衝突確率を低減させると同時にスループットを向上させるかが、分散型メディアアクセス制御方法の主な目標である。
【０００６】
最も早い且つ最も基本的な分散型メディアアクセス制御方法は、Ｎ．Ａｂｒａｍｓｏｎの提出したＡＬＯＨＡプロトコル（Ｎ．Ａｂｒａｍｓｏｎが「Ｔｈｅ  ＡＬＯＨＡ  ｓｙｓｔｅｍ−Ａｎｏｔｈｅｒ  ａｌｔｅｒｎａｔｉｖｅ  ｆｏｒ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ」をテーマとして発表した論文を参照。Ｐｒｏｃ．ＡＦＩＰＳ  Ｃｏｎｆ．  Ｍｏｎｔｖａｌｅ，Ｎｊ：ＡＦＩＰＳ  Ｐｒｅｓｓ，１９７０，ｖｏｌ．３７）である。当該従来技術では、ネットワークにおける各ノードはパケットが到達した時に直ちにチャネルでデータを送信する方案を提出した。
【０００７】
パケット衝突確率を低減させために、Ｌ．ＫｌｅｉｎｒｏｃｋとＳ．Ｌａｍは、時間軸についてタイムスロット分割を行い、ユーザの送信するタイミングが離散タイムスロットの開始時であることを要求し、即ちＳ−ＡＬＯＨＡである（Ｌ．Ｋｌｅｉｎｒｏｃｋ  ａｎｄ  Ｓ．Ｌａｍが「Ｐａｃｋｅｔ−ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｉｎ  ａ  ｓｌｏｔｔｅｄ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  ｃｈａｎｎｅｌ」をテーマとして発表した論文を参照する。Ｐｒｏｃ．Ｎａｔ．Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｃｏｎｆ．，ＡＦＩＰＳ  Ｃｏｎｆ．，ｖｏｌ．４３，１９７３，ｐｐ．７０３−７０１）。しかしながら、パケット衝突のようなランダムアクセスプロトコルは、３６％のチャネル利用率しか達していないため、大きい資源浪費になる。このため、Ｌ．ＫｌｅｉｎｒｏｃｋとＦ．Ａ．Ｔｏｂａｇｉは、又キャリアセンシングプロトコル（ＣＳＭＡで、Ｌ．ＫｌｅｉｎｒｏｃｋとＦ．Ａ．Ｔｏｂａｇｉが「Ｐａｃｋｅｔ  ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  ｉｎ  ｒａｄｉｏ  ｃｈａｎｎｅｌｓ：Ｐａｒｔ  Ｉ  −Ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｅｎｓｅ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｏｄｅｓ  ａｎｄ  ｔｈｅｉｒ  ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ−ｄｅｌａｙ  ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ」をテーマとして発表した論文を参照。ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｃｏｍｍｕｎ．，ｖｏｌ．ＣＯＭ−２３，ｐｐ．１４００−１４１６，Ｄｅｃ．１９７５）をさらに提出して、ここでセンシングしたチャネル状態をパケット送信の根拠として利用することを考える。即ち、チャネルがアイドル状態にあることをセンシングした時のみにパケットを送信する。ＣＳＭＡの考え方に基づいて、Ｓｉｄｈｕ，Ｒ．ＡｎｄｒｅｗｓとＡ．Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍｅｒは衝突回避を有する多重アクセスキャリア型プロトコルＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｇ．Ｓｉｄｈｕ，Ｒ．Ａｎｄｒｅｗｓ，Ａ．Ｏｐｐｅｎｈｅｉｍｅｒが「Ｉｎｓｉｄｅ  Ａｐｐｌｅｔａｌｋ」をテーマとして発表した論文を参照。Ａｄｄｉｓｏｎ−Ｗｅｓｌｅｙ，１９８９）を提出し、チャネルにアクセスする時間をランダム化することによりシステム性能をさらに改善し、且つ簡単に実現できることから広く応用されている。しかし、通信ネットワークの発展に従って、無線分散型ネットワークに対して、さらに高速度のデータ伝送及びさらに広い業務にサポートできることを要求し、これらの分散型メディアアクセス制御プロトコルは、既にネットワークの要求を満足できず、特に隠れ端末と晒し端末問題は性能改善の制限要因となる。
【０００８】
隠れ端末問題とは、互いのセンシング範囲内に位置しない二つの送信ノードが一つの受信ノードにデータパケットを同時に送信する。受信ノードでは、二つの異なる送信ノードからのパケットが衝突され、システム性能が低下される。一方、二つの送信ノードは互いの伝送をセンシングできる範囲にあるがそれらの受信ノードがそれぞれ互いのセンシング範囲内に位置しない時に、その中の一方ノードは、他方ノードの送信をセンシングすることにより自己のパケットの伝送を抑制するが、実際にこの二つのパケットの同時伝送はお互いに干渉を与えない。このようなもともと送信できるが周囲ノードの伝送をセンシングすることにより禁止される場合は、システム資源の浪費を招いて、晒し端末の問題と称する。
【０００９】
前記課題を解決するために、あるメディアアクセス制御方法では、データパケットの伝送前にいくつの短い制御パケットを採用して情報を交換することによって、データパケットの衝突確率を低減させる。Ｐ．Ｋａｒｎは、ＭＡＣＡ（Ｐ．Ｋａｒｎが「ＭＡＣＡ：ａ  ｎｅｗ  ｃｈａｎｎｅｌ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｔｈｏｄ  ｆｏｒ  ｐａｃｋｅｔ  ｒａｄｉｏ」をテーマとして発表した論文を参照。ＩＥＥＥ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，１９９０）方法ではキャリアセンシングを採用せず、短い送信要求パケット（ＲＴＳ：Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）と送信クリアパケット（ＣＴＳ：Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）の交互を採用してその後のデータパケット（ＤＡＴＡ）伝送のためにチャネルを保留しておくことを提出した。Ｖ．Ｂｈａｒｇｈａｖａｎ等はＭＡＣＡＷ（Ｖ．Ｂｈａｒｇｈａｖａｎ，Ａ．Ｄｅｍｅｒｓ，Ｓ．Ｓｈｅｎｋｅｒ及びＬ．Ｚｈａｎｇが「ＭＡＣＡＷ：ａ  ｍｅｄｉａ  ａｃｃｅｓｓ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ  ｆｏｒ  ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮｓ」をテーマとして発表した論文を参照。ＡＣＭ  ＳＩＧＣＯＭＭ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ，Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ａｎｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ，Ｌｏｎｄｏｎ，Ｅｎｇｌａｎｄ，Ｓｅｐ．１９９４）方法を提出した。当該方法では、ＭＡＣＡに加えて、データパケットの正確受信を確認する応答パケット（ＡＣＫ：Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を増加して、これによってデータパケットの伝送が一層に保証される。類似にして、Ｗ．Ｄｉｅｐｓｔｒａｔｅｎ等はＤＦＷＭＡＣ方法（Ｗ．Ｄｉｅｐｓｔｒａｔｅｎ，Ｇ．Ｅｎｎｉｓ及びＰ．Ｂｅｌａｎｇｅｒが「Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ」をテーマとして発表した論文を参照。ＩＥＥＥ，Ｐ８０２．１１／９３−１９０）を提出し、Ｃ．Ｌ．Ｆｕｌｌｍｅｒ等はＦＡＭＡ（Ｃ．Ｌ．Ｆｕｌｌｍｅｒ及びＪ．Ｊ．Ｇａｒｃｉａ−Ｌｕｎａ  Ａｃｅｖｅｓが「Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ  ｔｏ  Ｈｉｄｄｅｎ  Ｔｅｒｍｉｎａｌ  Ｐｒｏｂｌｅｍｓ  ｉｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｎｅｔｗｏｒｋｓ」をテーマとして発表した論文を参照。ＡＣＭ  ＳＩＧＣＯＭＭ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ，Ｐｒｏｔｏｃｏｌｓ，ａｎｄ  Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅｓ，Ｃａｎｎｅｓ，Ｆｒａｎｃｅ，Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ  １９９７）を提出した。これらの方法のいずれかは、キャリアセンシングを基礎としてＲＴＳ−ＣＴＳ−ＤＡＴＡ−ＡＣＫのハンドシェーキングプロセスを採用し、仮想のチャネル保留によって隠れ端末と晒し端末の問題をよく解決した。
【００１０】
前記のような方案に基づいて、８０２．１１規格は、競争段階（ＣＰ，Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ  Ｐｅｒｉｏｄ）のための分散協調機能（ＤＣＦ，Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を定義し、衝突回避を有する多重アクセスキャリア型（ＣＳＭＡ／ＣＡ）プロトコルに基づいて、各ノードはチャネルをアクセスするのを独立に決定し、アクセス失敗したら、バックオフプロセスに入り改めてチャネルアクセスを行う。なお、ＤＣＦはＤＡＴＡ／ＡＣＫ又はＲＴＳ／ＣＴＳ／ＤＡＴＡ／ＡＣＫのハンドシェーキングプロセスを採用し、ノード毎に独立に設置されたネットワーク配分ベクトル（ＮＡＶ）を合わせて、さらに柔軟且つ有効な自己組織方式の無線通信プロトコルを提供する。
【００１１】
以下、図１を参照しながらＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェーキングプロセスを有する分散協調機能について説明する。具体的には、図１に示すように、無線ネットワークにおける送信ノードにパケットが届いた時に、もしチャネルがアイドルでアイドル時間がＤＣＦフレームの間隔（ＤＩＦＳ）以上であることをセンシングした場合は、直ちにＲＴＳパケットを送信する。逆に、チャネルがビジー又はチャネルのアイドル時間がＤＩＦＳに達していないことをセンシングした場合は、チャネルがアイドルであり且つアイドル時間がＤＩＦＳと等しいまでに待ちバックオフ（ｂａｃｋｏｆｆ）プロセスに入って、バックオフプロセス終了後ＲＴＳパケットを送信する。ここで、ＲＴＳパケットには、送信ノードアドレス（ＴＡ，Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ  Ａｄｄｒｅｓｓ）と、受信ノードアドレス（ＲＡ，Ｒｅｃｅｉｖｅｒ  Ａｄｄｒｅｓｓ）と、その後のパケットの伝送を完成するために必要とする持続時間（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）とが含まれる。ここで、持続時間（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）値は、将来チャネルを占用する時間を指示し、チャネルを保留しておく役割をする。持続時間（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）の値は、その後のデータパケット（ＤＡＴＡ）を送信するのに必要とする持続時間と、一つのＣＴＳパケット及び一つのＡＣＫパケットを送信するのに必要とする持続時間と、三つの短いフレーム間隔（ＳＩＦＳ，Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）の時間との和である。ＲＴＳ／ＣＴＳは必ずしも必要であることではなくオプション操作であることを注意すべきである。経営者は具体的な実現によってＲＴＳ／ＣＴＳを採用するか又はある条件でＲＴＳ／ＣＴＳを採用するのかを決定することができる。一般的には、一つのパラメータによってＲＴＳ／ＣＴＳを採用する必要のあるパケット長さの閾値を指示し、データパケットが当該閾値より大きい場合は、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェーキングプロセスを採用する。データパケットが当該閾値より小さい場合、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェーキングプロセスを採用する必要なく、直接データパケットを送信する。
【００１２】
受信ノードは、ＲＴＳを正確に受信したあと一つの短いフレーム間隔（ＳＩＦＳ）を待ち、ＣＴＳパケットを応答し、その内容は、受信したＲＴＳ中のＴＡフィールドからコピーされた受信ノードアドレスＲＡ、及びその後のパケットの伝送を完成するのに必要となる持続時間を含み、ここでの持続時間は、受信したＲＴＳ中の持続時間からＣＴＳパケットを送信するための時間と一つのＳＩＦＳの時間（即ち、図１中の受信ノードがＣＴＳパケットを送信する前のＳＩＦＳ）とを減算したものである。送信ノードは、受信ノードが回送されたＣＴＳを成功に受信した後、一つのＳＩＦＳを待ち、データ（ＤＡＴＡ）パケットを送信する。
【００１３】
ＤＣＦは、データ分割にサポートできるデータパケット伝送仕組みを採用している。上位層からのデータパケットが長い、例えばＭＡＣ層で定義されるデータ分割閾値の長さより大きい場合には、当該データパケットを分割する需要がある。つまり、ＤＡＴＡが長い時には、それを複数のフラグメント（Ｆｒａｇｍｅｎｔ）に分割する。パケット又はパケットフラグメントのフレームヘッドには、すべて１ビットのフィールドＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓが定義されており、その後に当該データパケットに属する伝送していないフラグメントがあるか否かを指示するために用いられる。例えば、フィールドＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓの値が「１」の場合、その後に伝送していないフラグメントがあることを表し、他の場合には、フィールドＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓの値がすべて「０」である。フィールドＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓはデータパケットとデータパケットフラグメントにも含まれている。受信ノードが一つのフラグメントを受信した時に、その中のＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓの値が零であるか否かをチェックし、Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓの値が零でなければ、後で未伝送のフラグメントが残っていることを表し、その時の当該データパケットフラグメントの持続時間フィールドの値は、次のデータパケットフラグメントを送信する時間と、二つのＡＣＫを送信する時間と、三つのＳＩＦＳの時間との和（即ち、図１中のＦｒａｇｍｅｎｔ０の持続時間フィールドは、ＡＣＫ１が終了した時刻までにチャネルを保留すると指示する）である。受信ノードが応答するＡＣＫの持続時間の値は零となることがなく、受信したデータパケットフラグメントの持続時間フィールドからコピーされた値から、一つのＡＣＫパケットを送信する時間と一つのＳＩＦＳの時間（即ち、図１中のＡＣＫの持続時間フィールドは、ＡＣＫ１が終了した時刻までにチャネルを保留すると指示する）とを減算したものに等しい。受信ノードは、当該データパケットの全てのフラグメントを成功に受信した時に、一つのＳＩＦＳを待って応答パケット（ＡＣＫ）を送信して確認する。最後の一つのフラグメント（Ｆｒａｇｍｅｎｔ）が送信された時に、最後に応答された一つのＡＣＫ中の持続時間の値は零（即ち、図１中のＡＣＫ３の持続時間値が零）となる。
【００１４】
これと同時に、隠れ端末の間のパケット衝突を回避するために、送信ノードの通信範囲内のＲＴＳを成功に受信したすべての非受信ノード、及び受信ノードの通信範囲内のＣＴＳを成功に受信したすべての非送信ノードは、前記パケットを受信した後、これらのパケットにおけるＤｕｒａｔｉｏｎ値とそれぞれの現在のＮＡＶ値とを比べて、その中の大きい値によってＮＡＶ値を更新し、全てのノードに対してそのＮＡＶ値が零である時のみに競争を起こして無線チャネルにアクセスすることを約束する。
【００１５】
このようにして、ハンドシェーキングプロセスとバックオフアルゴリズムによるキャリアセンシングによって、分散型ネットワークにおける各独立ノードのチャネルにアクセスする衝突確率を低減させ、ＮＡＶによる無線資源の仮想保留を導入することで、現在通信ノードの通信範囲内の他のノードに対するパケットアクセスを抑制し、現在通信ペアノードのデータパケットの無衝突伝送をある程度で保証することができた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
前記従来技術は、キャリアセンシング、短いパケット交換などでデータパケットの衝突の確率を低減させることができるが、中心協調のＭＡＣプロトコルと比べると、分散型のメディアアクセス制御方法の性能は、ノードがチャネルを競争するプロセスにおけるパケット衝突によって制限される。そこで、本発明は、無線分散型ネットワークにおける集中型メディアアクセス制御方法の考え方を導入し、即ち、あるノードが既知情報を利用して他のノードの伝送をスケジューリングすることを考える。これによって、これらのノードが独立にチャネルを競争するのを回避し、チャネル資源をより効率的に利用し、システムの操作とハードウェア実現に影響を与えない。同時に、方案の後向き互換性を考慮すると、本発明は、広く受けられている８０２．１１プロトコルに基づくものであり、何のハードウェアコストも増えない上で、さらに有効的なチャネル利用を実現することができる。
【００１７】
本発明は、あるペアノードがチャネルに成功に競争し得た後、現在伝送ペアにおける一方を利用して他方のパケット伝送をスケジューリングして、両方が相手へ指向するパケットがある時にチャネルを改めて競争する必要なく、直ちに伝送することによってシステムのスループットを向上させる、無線分散型ネットワークにおけるメディアアクセス制御方法及び装置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】
【００１８】
本発明の一アスペクトによれば、無線ネットワークに使用されるペアスケジューリングメディアアクセス制御方法であって、受信ノードは、送信ノードから受信されたデータパケットに基づいて、送信ノードに続きの送信すべきデータパケットが存在するか否かをチェックするステップと、続きの送信すべきデータパケットが送信ノードに存在しない場合は、本受信ノードに前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在するか否かをチェックするステップと、本受信ノードに前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在すれば、受信ノードのデータパケットを送信するのに必要な時間を、送信ノードへ送信される確認パケットに追加するステップと、受信ノードが送信ノードから送信された送信クリアパケットを受信した後、受信ノードにおけるデータパケットを送信ノードへ送信するステップとを含む方法を提供する。
【００１９】
本発明の他のアスペクトによれば、無線ネットワークに使用されるペアスケジューリングメディアアクセス制御方法であって、受信ノードは、本ノードに属するデータフラグメントパケットを送信ノードから受信した時に、当該パケットフレーム制御フィールド中のフラグメント分割フィールドの値を検出して、送信ノードが全てのデータフラグメントパケットを送信したか否かを確定するステップと、送信ノードの全てのデータフラグメントパケットの送信が終了すれば、送信ノードと受信ノードとの間の伝送が前記受信ノードの最大許容ペアスケジューリング回数Ｎ（Ｎは整数）に達したか否かを判断するステップと、既に行ったペアスケジューリング回数が許容された閾値Ｎより小さい場合、受信ノードに現在送信ノードへ送信すべきデータパケットが記憶されているか否かを検出するステップと、受信ノードに送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在すれば、送信ノードへ送信すべき確認パケットにおける持続時間フィールドを設置して当該確認パケットを送信し、本ノードのペアスケジューリング回数に１をインクリメントするステップとを含む方法を提供する。
【００２０】
本発明の更に他のアスペクトによれば、無線ネットワークに使用されるペアスケジューリングメディアアクセス制御方法であって、受信ノードは送信ノードから前記受信ノードへ送信されるデータフラグメントパケットを受信し、送信ノードのデータパケットの送信が終了したか否かをチェックするステップと、送信ノードのデータパケットの送信が終了した時に、本受信ノードに前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在するか否かをチェックするステップと、前記送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在する場合、送信ノードから受信されたデータパケットに対して応答された確認パケットにおいて、受信ノードがデータパケットを送信ノードに送信しようとすることを表す情報を設置するステップとを含む方法を提供する。
【００２１】
本発明のまたさらに他のアスペクトによれば、無線ネットワークにおいてペアスケジューリングメディアアクセス制御を行うための無線ネットワークに使用される移動端末であって、上位層から到達したデータパケットを記憶するための送信記憶手段と、ネットワークプロトコルに従って本ノードが現在チャネルにアクセスすることを許容するか否かを決定するチャネルアクセス手段と、データパケットが受信されたか否かを検出し且つそのパケット種類を検出し、データパケットにおけるフラグメント分割フィールドが零であるか否かを検出するパケット処理手段と、パケット処理手段の受信データに対する処理結果に基づいてペアスケジューリング回数を検出し、ペアスケジューリング伝送を行ってデータパケットを送信した後ペアスケジューリング回数に１をインクリメントするペアスケジューリング手段と、ネットワーク配分ベクトルを記憶し、パケット処理手段の処理結果に基づいてネットワーク配分ベクトルの値を更新するネットワーク配分ベクトル記憶タイマー手段とを備える移動端末を提供する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、チャネルアクセスプロセスによるパケット衝突を回避できるだけではなく、ＲＴＳ，ＣＴＳ，ＡＣＫ等の制御パケットの送信によるオーバヘッドが低減され、チャネル資源の利用率が向上できる。ペアスケジューリングの許容回数を設置することにより、無線分散型ネットワークが異なるサービス質量（ＱｏＳ）、複数レート伝送などに対するサポートが容易に実現でき、無線マルチメディア業務のニーズによく適することができる。なお、本発明は固定施設のない無線分散型ネットワークに基づくものであり、８０２．１１での既存のパケット定義のみを利用して、なんのハードウェア消費も必要せず、簡単に実現し、優れた後向け交換性を有する。
【００２３】
本発明の前記及びその他の目的、特徴とメリットは、添付図面を参照しながら以下に示す好ましい実施形態を説明することを通じて、もっと明瞭になるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
次に、本発明の実施例を図面を参照しながら詳しく説明する。本発明に対する理解を混乱させないために、本発明にとって必要でない細部及び機能を省略する。
【００２５】
まず、図２を参照して本発明の実施原理を説明する。図２に示すように、無線自己組織ネットワーク中の無線ノードＡはデータパケットを送信する送信ノードとし、無線ノードＢは無線ノードＡがデータパケットを送信しようとするターゲット受信ノードとする。
【００２６】
送信ノードＡが受信ノードＢへデータパケットを送信しようとする時に、ノードＡはまずネットワーク中にＲＴＳパケットを送信し、ノードＢはＲＴＳパケットを受信した後、ＲＴＳパケット中の受信ノードアドレスＲＡが本ノードのアドレスと同じであるか否かをチェックし、同じアドレスであればノードＡにＣＴＳ１パケットを送信する。そして、送信ノードＡは受信ノードＢにデータパケット（ＤＡＴＡ１）（データパケットは複数のフラグメントを含んでもよい）を送信する。ノードＢが一つのデータ又はデータフラグメントパケットを成功に受信した場合は、当該パケットの受信ノードアドレス（ＲＡ）が本ノードアドレスと一致であるか否かをチェックする。一致でなければ、当該パケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を取り出し、本ノードの現在のＮＡＶと比較し、大きい値でＮＡＶを更新する。一致であれば、本ノードがこのデータ又はデータフラグメントパケットの指向する受信ノードであることを表す。ノードＢがデータパケットを受信した度に、さらに当該パケットのフレーム制御フィールドのＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドが零であるか否かをチェックする。Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドが零であれば、ノードＡは未送信のデータパケットを有しないことを表す。この場合に、ノードＢは一般的に一つのＡＣＫを応答する。
【００２７】
この時、受信ノードＢがＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドが零であるデータパケットを受信した場合に、ノードＢは自分のメモリに現在自分と通信を行っているノードＡへ送信しようとするデータパケットが存在するか否かをチェックする。ノードＡへ送信すべきデータパケットがメモリに存在すれば、当該データパケットをメモリのヘッド位置にスケジューリングして、当該データパケットをノードＡへ送信することを準備する。この場合は、ノードＡがノードＢをスケジューリングしてデータパケットを本ノードへ送信するようにしたことに相当する。即ち、ノードＡは、一時に中央制御ユニットとして機能する。ノードＡへ送信すべきデータパケットがノードＢのメモリに存在しなければ、ノードＢは直接に一つのＡＣＫ１をノードＡに応答し、それに含まれる持続時間フィールドの値は零であり、伝送プロセスの終了を表す。
【００２８】
ノードＢにノードＡへ送信すべきデータパケットが存在する場合、ノードＢが応答したＡＣＫ１中の持続時間フィールドの値は零ではなく、ノードＢが続きのパケットを送信するのにかかる時間を指示する。ノードＡは、ノードＢが送信したＡＣＫ１を受信した後、その中の持続時間フィールドの値が零であるか否かをチェックする。この時、ノードＢがデータパケットをノードＡに送信しようとするので、持続時間フィールドの値は零ではない。これによってノードＡは、ノードＢにノードＡへ送信するデータパケットが存在することが判断できる。そして、ノードＡはノードＢにＣＴＳ２を応答し、ＣＴＳ２中の持続時間フィールドの値は、ノードＡの受信したＡＣＫ１中の持続時間フィールドの値からＣＴＳ２を送信する時間と一つのＳＩＦＳの時間とを減算したものである。つまり、受信ノードＢが送信したＡＣＫ１は一つのＲＴＳに相当する。そこで、ＡＣＫ１は、成功にノードＡからのデータパケットを受信したことに対する応答機能と、ノードＢの周囲ノードのＮＡＶ値を設置することによりノードＢの続きのデータ伝送にチャネルを保留する機能との二つの機能を備える。受信ノードＢは、ＣＴＳ２を受信した後、データパケット（ＤＡＴＡ２）をノードＡに送信することができる。ノードＡは、ノードＢが送信したＤＡＴＡ２を受信した後、その中に含まれるＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓの値が零であるか否かをチェックする。当該値が零であれば、ノードＢのデータ送信が完成されたことを表す。
【００２９】
本発明の技術案によれば、送信ノードと受信ノードとの間の伝送周期が延長されたことに相当する。この期間に、この二つのノードは改めてチャネルにアクセスする需要なく、余分のＲＴＳとＣＴＳの送信及び余分のチャネル競争がなく、且つ大量なバックオフ時間（Ｂａｃｋｏｆｆ）を節約することができる。
【００３０】
本発明によれば、受信ノードＢが前記場合において送信ノードＡにデータパケットを送信することを許容する最大回数パラメータＮ、つまり最大許容ペアスケジューリング（ｐａｉｒ  ｓｃｈｅｄｕｌｉｎｇ）回数、即ちペア伝送回数の概念を導入した。受信ノードは、Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドが零であるデータパケットを受信し、本ノードと通信している送信ノードへ送信しようとするデータパケットが本ノードのメモリに存在する場合に、当該ノードの既に行ったペアスケジューリング回数が最大許容のペアスケジューリング回数より小さいか否かをチェックし、現在ペアスケジューリング回数が当該閾値Ｎより小さいときのみに、ＡＣＫの持続時間フィールドの値を前記方式のように設置し、さもならばＡＣＫの持続時間フィールドを零に設置して、当該ペアノード間の伝送を終了する。ペアスケジューリング回数Ｎの導入によって、送信ノードＡと受信ノードＢが長期にチャネルを占用し、ネットワーク中の他のノードがアクセスできないことによる不平等が回避される。本発明によれば、ペアスケジューリング回数は調整可能なものである。業務種類又はサービス質量（ＱｏＳ）によって調整してもよい。業務の優先度が高い場合、例えば音声業務は速やかに送信することを要求する。この場合、Ｎ（Ｎは整数）の数値をより大きく調整し、即ち何回も続けて伝送してもいい。優先度が低い場合、送信を１回だけで済ませる。
【００３１】
次に、図３を参照して、本発明による無線分散型ネットワーク中のメディアアクセス制御装置の実施例を説明する。注意すべき箇所として、メディアアクセス制御装置は移動端末であるノードに設置され、明らかにするために、これらのノードが一回の通信をオリジナイトする時に最初はデータを送信するか受信するかによって、それぞれ送信ノードと受信ノードと称される。受信ノードに送信ノードへ送信すべきデータを有する場合には、送信ノードと受信ノードの実際機能が通信プロセスにおいて変更できることは理解できる。
【００３２】
図３に示すように、本発明のメディアアクセス制御装置は、送信デバイス、受信デバイス及びネットワーク配分ベクトル（ＮＡＶ）記憶タイマー装置４４を備える。送信デバイスは、送信記憶装置４１、チャネルアクセス装置４２、送信装置４３とを備える。受信デバイスは、受信装置４８、ペアスケジューリング装置４５、チャネルセンシング装置４６及びパケット処理装置４７を備える。
【００３３】
送信記憶装置４１は、上位層から届いたデータパケットを記憶する。チャネルアクセス装置４２は、８０２．１１ＤＣＦ等のような規格に従ってＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルを採用して、現在本ノードがチャネルにアクセスすることを許容するか否かを決定する。送信装置４３はデータパケットを送信する。具体的には、チャネルアクセス装置４２がチャネルアクセス条件を満足すると表示した時に送信しようとするパケットをフラグメントに分割し、送信待ちデータ又はデータフラグメントの長さがＲＴＳを採用した閾値長さより大きい場合、ＲＴＳパケットを送信する。さもならば、送信待ちデータ又はデータフラグメントパケットを直接送信する。また、送信装置４３は、さらにパケット処理装置４７とペアスケジューリング装置４５が表示した結果に基づいて相応のパケットを送信する。
【００３４】
受信装置４８は無線チャネルからのデータパケットを受信し、パケット処理装置４７に伝送して検出判断を行う。
【００３５】
パケット処理装置４７は、受信装置４８によって受信したデータパケットを検出し、検出結果に基づいて次の操作を行う。具体的には、パケット処理装置４７は、データパケットを成功に受信したか否かを検出しそのパケット種類を検出する。データパケットを成功に受信していれば、当該パケットの送信ノードから送信されたデータに含まれた受信ノードアドレスフィールドが本ノードアドレスと一致するか否か検出する。アドレスが一致であれば、さらに当該データ又はデータフラグメントパケット中のＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零であるか否かを検出し、それが零である場合にはその結果をペアスケジューリング装置４５に伝送する。Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドには、当該データ又はデータフラグメントパケットの送信ノードアドレスが含まれる。当該データフラグメントパケットにおけるＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零でなければ、その結果を送信装置４３に伝送して応答パケットＡＣＫの送信を準備する。そのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、受信したデータフラグメントのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドから一つのＳＩＦＳとＡＣＫを送信する時間とを減算したものに等しくなる。当該パケットの受信ノードアドレスと本ノードアドレスとが不一致であることを検出すれば、受信したデータ又はデータフラグメントパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を取り出し、ＮＡＶ記憶タイマー装置４４に伝送して現在記憶したＮＡＶ値と比較し、大きい値によりＮＡＶを更新する。
【００３６】
送信ノードは、応答パケットを成功に受信したことを検出すれば、当該パケットに含まれる受信ノードアドレスフィールドが本ノードアドレスと一致であるか否かを検出し、一致であればさらに送信待ちの続きのデータフラグメントがあるか否かを検出し、データフラグメントがすべて送信された場合、受信したＡＣＫパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドが零であるか否かを検出する。ＡＣＫパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドが零であることを検出すれば、当該送信ノードは、チャネルセンシング装置４６を起動してチャネルセンシング状態に入る。そうでなければ、送信ノードは、検出結果を送信装置４３に伝送してＣＴＳパケットの送信を準備し、既に発生したペアスケジューリング回数に１をインクリメントする。ここで、ＣＴＳパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、受信ノードで受信したＡＣＫのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドからコピーされた値から一つのＳＩＦＳとＣＴＳを送信する時間とを減算したものと等しくなる。パケット処理装置４７は、伝送待ちの続きのデータフラグメントが残っていることを検出すれば、検出結果を送信装置４３に伝送して続きのデータフラグメントパケットの送信を準備する。当該受信したＡＣＫパケット中の受信ノードアドレスと本ノードアドレスとは不一致であることを検出すれば、当該データ又はデータフラグメントパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を取り出し、ＮＡＶ記憶タイマー装置４４に伝送して現在ＮＡＶ値と比較し、大きい値によりＮＡＶを更新する。ＲＴＳパケットを成功に受信すれば、その結果を送信装置４３に伝送してＣＴＳパケットの送信を準備する。ＣＴＳパケットを成功に受信すれば、その結果を送信装置４３に伝送して送信待ちデータパケットをフラグメントに分割し、１番目データフラグメントパケットの送信を準備する。
【００３７】
ペアスケジューリング装置４５は、パケット処理装置４７の受信装置４８によって受信されたデータに対する処理結果を受信し、ペアスケジューリングの判断と検出を行う。具体的には、ペアスケジューリング装置４５は、パケット処理装置４７の処理結果を受信した時に、現在ノードの既に発生したペアスケジューリング回数が最大許容ペアスケジューリング回数Ｎに達しているか否かを判断する。達していると判断すれば、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を零に設置し、送信装置４３によってＡＣＫパケットを送信する。最大許容ペアスケジューリング回数Ｎに達していないと判断すれば、送信記憶装置４１にターゲットノードアドレスがパケット処理装置４７からの送信ノードアドレスと一致するパケットが存在するか否かを検出する、即ちソース送信ノードへ指向するパケットが記憶装置４１に記憶されているか否かを検出する。記憶していることを検出すれば、当該パケットをスケジューリングし、フラグメントに分割し、１番目データフラグメントパケットを送信するために必要な時間を計算する。当該時間と、送信ＣＴＳの時間、送信ＡＣＴの時間及び三つのＳＩＦＳの時間との和をＡＣＫパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値とし、送信装置４３に伝送して当該ＡＣＫパケットを送信する。同時に、既に発生したペアスケジューリング回数に１をインクリメントする。ソース送信ノードへ指向するパケットが送信記憶装置４１に検出されなければ、又は現在ノードの既に発生したペアスケジューリング回数が最大許容ペアスケジューリング回数に達すれば、送信装置４３によってＤｕｒａｔｉｏｎ値が零であるＡＣＫパケットを送信する。
【００３８】
チャネルセンシング装置４６は、パケット処理装置４７からの処理結果を受信しチャネルをセンシングする。チャネルビジーをセンシングした時に、受信装置４８を起動して無線インタフェースからのデータ受信を準備する。
【００３９】
ＮＡＶ記憶タイマー装置４４は、ネットワーク配分ベクトル（ＮＡＶ）を記憶し、パケット処理装置４７の処理結果に基づいてＮＡＶ値を更新する。
【００４０】
次に、本発明実施例による無線分散型ネットワーク中の無線受信ノードがデータパケット又はデータフラグメントを受信するときの処理フローを図４に合わせて説明する。受信ノードが一つのデータ又はデータフラグメントパケットを成功に受信した時に、ステップＳ４０１にて当該受信されたパケットに含まれた受信ノードアドレス（ＲＡ）が本ノードのアドレスと一致であるか否かを検出する。アドレスが不一致であれば、当該パケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を取り出し、本ノードのＮＡＶ記憶タイマー装置４４に現在記憶しているＮＡＶ値と比較し、ステップＳ４０９にて比較結果に応じて大きい値によりＮＡＶ値を更新する。
【００４１】
ステップＳ４０１にて受信されたパケットに含む受信ノードアドレス（ＲＡ）が本ノードのアドレスと一致であることを判断すれば、本ノードがこのデータ又はデータフラグメントパケットのターゲット受信ノードであることを表す。そして、フローはステップ４０２に移行し、さらに当該パケットフレーム制御フィールド中のＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零であるか否かを検出する。Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓが零であれば、送信ノードは既に全てのデータフラグメントの送信を終了したことを表す。この場合に、処理フローはステップＳ４０３に移行し、さらに送信ノードと受信ノードとの間の伝送が最大許容ペアスケジューリング回数Ｎに達しているか否かを判断する。ステップＳ４０３による判断結果によって、既に行われたペアスケジューリングの回数が許容の閾値Ｎより小さいことが表されている場合、ステップＳ４０４にて現在当該受信ノードの送信記憶装置４１に送信ノードへ指向するデータパケットが記憶されているか否かを検出する。送信ノードへ送信すべきデータパケットがあれば、フローはステップＳ４０５に移行し、当該データパケットをスケジューリングし当該データパケットをフラグメントに分割する（当該データパケットの長さはＭＡＣ層の許容可能な長さより大きくなれば）。その後、当該データ又はデータフラグメントを送信するのに必要な時間を計算し、これに一つのＣＴＳ、一つのＡＣＫを送信する時間及び三つのＳＩＦＳの時間を加算した時間を、ＡＣＫパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに入れる。その後のステップＳ４０７にて当該ＡＣＫパケットを送信する。同時に、本ノードのペアスケジューリング回数に１をインクリメントする。
【００４２】
ステップＳ４０２にてＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零でないことを判断すれば、送信ノードに送信待ちデータフラグメントがあることを表明し、この時に受信ノードはＡＣＫパケットの送信を準備する。ステップＳ４０６にて受信されたデータ又はデータフラグメントパケットから取り出されたＤｕｒａｔｉｏｎ値から一つのＳＩＦＳとＡＣＫパケットを送信する時間とを減算した時間にＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を設置する。
【００４３】
ステップ４０３にて本受信ノードが既に最大許容ペアスケジューリング回数Ｎに達していることを判断すれば、ＡＣＫパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を零に設置し、ステップＳ４０７にてＡＣＫパケットを送信する。なお、ステップＳ４０４にて現在当該受信ノードの送信記憶装置に送信ノードへ指向するパケットがないと判断すれば、フローもステップＳ４０６に移行し、ＡＣＫパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を零に設置し、ステップＳ４０７にてＡＣＫパケットを送信する。
【００４４】
前記の場合には、ステップＳ４０７にてＡＣＫパケットを送信した後、当該受信ノードはステップＳ４０８にてチャネルセンシング状態に入る。
【００４５】
次に、本発明実施例による無線分散型ネットワークにおける無線送信ノードが応答パケットを成功に受信した時の処理フローについて図５を参照しながら説明する。図５に示すように、送信ノードは、送信されたデータパケットに対して回送された一つの応答（ＡＣＫ）パケットを受信ノードから成功に受信した時、当該パケットの受信アドレス（ＲＡ）が本ノードのアドレスと一致であるか否かを検出する。アドレスが不一致であれば、当該パケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を取り出し、本ノードのＮＡＶ記憶タイマー装置４４に現在記憶しているＮＡＶ値と比較し、比較結果に応じて大きい値によりＮＡＶ値を更新する。二つのアドレスが一致であれば、このＡＣＫパケットが本送信ノードの直前に送信したデータ又はデータフラグメントパケットに対する応答であることを表し、さらにステップＳ５０１にて本ノードのデータが全て送信されたか否かを検出する。ステップＳ５０１にてデータフラグメントの送信がまだ終わっていないと判断すれば、フローはステップＳ５０４に移行し、送信ノードで続きのデータフラグメントパケットを送信し続ける。送信ノードは、ステップＳ５０１にて全てのデータパケットが送信されたと判断すれば、フローはＳ５０２に移行し、受信ノードから受信されたＡＣＫパケットにおけるＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値が零であるか否かを検出する。受信ノードから受信されたＡＣＫパケット中に含まれるＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値が零であれば、受信ノードに送信ノードへ送信すべきデータフラグメントパケットが存在しないことを表し、送信ノードと受信ノードとの間のデータ伝送は既に完了する。この時、フローはステップＳ５０５に移行し、送信ノードと受信ノードはチャネルをセンシングする。ステップＳ５０２にて受信ノードから受信されたＡＣＫパケット中に含まれるＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値が零でないと判断すれば、送信ノードへの送信すべきデータフラグメントが受信ノードに存在することを表す。この場合に、フローはステップＳ５０３に移行し、送信ノードは受信ノードから受信されたＡＣＫパケットに基づいてＣＴＳパケットの送信を準備する。当該ＣＴＳパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、受信されたＡＣＫパケット中Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの値から一つのＳＩＦＳとＣＴＳパケットを送信する時間とを減算した値と等しくなる。なお、送信ノードは、ＣＴＳパケットの送信が終わった後、ペアスケジューリング回数Ｎに１をインクリメントする。送信ノードは、ＣＴＳパケットを送信した後、ステップＳ５０５に移行し、チャネルセンシング状態に入る。
【００４６】
同様に、受信ノードに送信ノードへ送信すべきデータパケットが存在し、且つ受信ノードの送信すべきデータパケットが複数のフラグメントに分割された場合に、送信ノードは、受信ノードから受信されたデータパケット中に含まれるＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値もチェックする必要がある。Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が「０」であれば、受信ノードのデータパケットが既に送信済みであることを表す。Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が「１」であれば、送信ノードへ送信すべきデータパケットが受信ノードにまだ残っていることを表す。この場合に、送信ノードと受信ノードとの間は、前記のような伝送プロセスを引き続き、最大許容ペアスケジューリング回数に達するまでに、相手から送信されたＡＣＫパケットを受信した度にペアスケジューリング回数Ｎに１をインクリメントする。具体的手順は、前記説明した内容と同じであるので省略する。
【００４７】
図６と図７は、本発明実施例によるメディアアクセス制御プロセスのタイムチャートである。図６は、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換の有る場合におけるメディアアクセス制御プロセスのタイムチャートである。図７は、ＲＴＳ／ＣＴＳ交換の無い場合におけるメディアアクセス制御プロセスのタイムチャートである。
【００４８】
固定施設のない無線分散型ネットワークにおいて、受信ノードが自己へ指向するデータパケットにおける最後の一つのデータフラグメントを受信した時に、ペアスケジューリング検出及び送信を行う。即ち、現在既に行われたペアスケジューリングの回数が最大許容ペアスケジューリング回数の予定閾値を上回ったか否かを検出する。当該閾値より小さい場合、受信ノードは、このデータパケットの送信ノードへ指向するパケットがその記憶装置に記憶されているか否かを検出する。このようなデータパケットが存在する場合、受信ノードはその記憶装置において当該パケットをヘッドにスケジューリングし、当該パケットの伝送を準備し、１番目のデータフラグメントを伝送する時間と、一つのＣＴＳを送信する時間と、一つのＡＣＫを送信する時間と、三つのＳＩＦＳとの和が含まれている当該パケットの伝送を完成するのに必要な時間を、ＡＣＫパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに入れてＡＣＫパケットを送信する。
【００４９】
次に、本発明のＲＴＳ／ＣＴＳ交換の有る場合における一実施例を図６を参照しながら説明する。最大許容ペアスケジューリング回数Ｎが１だとする。
【００５０】
送信ノードＡの送信記憶装置４１にノードＢへ送信すべきパケットが存在し、チャネルアクセス装置４２がチャネルアクセス条件を満したと判断した場合、Ｔ１タイミングでＲＴＳパケットを送信し、そのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、ＣＴＳ１を送信する時間と、データパケットＤＡＴＡ１を送信する時間と、ＡＣＫ１を送信する時間と、三つのＳＩＦＳの時間との和に等しくなる。
【００５１】
受信ノードＢは、Ｔ２タイミングでパケット処理装置４７によって本ノードへ指向するパケットが正確に受信されたと判断し、ＳＩＦＳを遅延してＴ３タイミングでＣＴＳ１パケットを送信する。ＣＴＳ１パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、送信ノードから受信されたＲＴＳパケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドからコピーされた値から一つのＳＩＦＳとＣＴＳを送信する時間とを減算した値に等しくなる。これと同時に、ＲＴＳパケットを受信した周囲に位置する全てのノードは、パケット処理装置４７によって当該パケットが正確に受信され且つ本ノードが非受信ノードであると判断し、Ｔ２タイミングでＮＡＶ記憶タイマー装置４４は、当該パケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値と現在ＮＡＶ値とのうち大きい方によりＮＡＶ値を更新する（本実施例は、現在ＮＡＶ値を零とする）。
【００５２】
その後、送信ノードＡは、Ｔ４タイミングで受信ノードＢからのＣＴＳ１パケットを成功に受信し、パケット処理装置４７からの指示に従って、ＳＩＦＳ後のＴ５タイミングで送信待ちデータパケットＤＡＴＡ１（ここで、ＤＡＴＡ１の長さは分割閾値長さより短い、即ちデータパケットを分割する必要がないとする）を送信する。データパケットが分割されていないため、当該パケットのＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値は０を示し、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、ＡＣＫを送信する時間と一つのＳＩＦＳの時間との和に等しい。同様に、ＣＴＳパケットを受信した受信ノードＢの周囲に位置する全てのノードは、Ｔ４タイミングでパケット処理装置４７によって当該パケットが正確に受信され且つ本ノードが非受信ノードであると判断し、ＮＡＶ記憶タイマー装置４４を利用してＮＡＶ値を前記のように更新する。
【００５３】
Ｔ６タイミングにおいて、受信ノードＢは、ノードＡからのデータパケットＤＡＴＡ１を成功に受信し、受信されたパケットが本ノードへ指向するパケットであり且つＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零であることをパケット処理装置４７によって検出すると、ノードＡのノードＢに対するデータ送信が既に完了したことを表す。そして、受信ノードＢのペアスケジューリング装置４５は、現在の既に行ったペアスケジューリング回数を判断する。本実施例では、ノードＢがまだスケジューリングされてないため、その送信記憶装置４１にノードＡへ指向するパケットが記憶されているか否かを検出する。本実施例において、受信ノードＢには送信ノードＡへ送信すべきデータＤＡＴＡ２が存在し、ノードＢは当該パケットＤＡＴＡ２を優先にスケジューリングして、それに関する情報を送信しようとするＡＣＫ１パケットに含ませる。具体的には、ノードＢはＤＡＴＡ２を送信するのに必要な時間（ＤＡＴＡ２の長さはデータ分割限界に達していないとする）を計算し、この時間を、ＣＴＳを送信する時間と、ＡＣＫを送信する時間と、三つのＳＩＦＳの時間との和と共に、送信しようとするＡＣＫ１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに入れる。そして、ノードＢはＳＩＦＳ時間間隔を遅延した後のＴ７タイミングでＡＣＫ１パケットを送信すると共に、既に行ったペアスケジューリング回数に１をインクリメントする。
【００５４】
Ｔ８タイミングにおいて、ノードＡはノードＢから送信されたＡＣＫ１パケットを成功に受信し、本ノードの直前に送信したデータパケットに対する応答であり且つ本ノードには送信すべき続きのデータフラグメントが存在しないことをパケット処理装置４７によって判断する。そして、ノードＡは、ノードＢから受信されたＡＣＫ１パケットに含まれたＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を検出する。ここで、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの値が零でないため、ノードＡはＳＩＦＳ時間間隔を遅延して、Ｔ９タイミングでＣＴＳ２パケットを送信し、そのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、受信されたＡＣＫ１パケットからコピーされた値から一つのＳＩＦＳとＣＴＳを送信する時間とを減算した値に等しくなり、本ノードのペアスケジューリング回数に１をインクリメントする。
【００５５】
これと同時に、Ｔ８タイミングにおいて、ノードＢの周囲に位置する全てのノードは、当該ＡＣＫ１パケットが正確に受信され且つ本ノードは非送信ノードであることをパケット処理装置４７によって判断した時に、当該ＡＣＫ１パケット中のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを取り出し、ＮＡＶ記憶タイマー装置によってＮＡＶ値を前記のように更新し、この時、更新されたＮＡＶ値は（Ｔ１４―Ｔ８）である。
【００５６】
Ｔ１０タイミングにおいて、ノードＢはノードＡからのＣＴＳ２パケットを成功に受信し、パケット処理装置４７からの指示に従ってＳＩＦＳ後のＴ１１タイミングにおいて、Ｔ６タイミングで優先にスケジューリングされたＤＡＴＡ２パケットを送信する。ＤＡＴＡ２パケットが分割されていないため、そのＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値は零である。同時に、ノードＡの周囲に位置するＣＴＳ２を受信した全ての他のノードは、ＣＴＳ２のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値によりＮＡＶ記憶タイマー装置のＮＡＶ値を前記のように更新する。
【００５７】
その後、ノードＡは、Ｔ１２タイミングでノードＢからのデータパケットＤＡＴＡ２を成功に受信する。ノードＡは、受信されたデータパケットＤＡＴＡ２が本ノードへ指向するパケットであり且つそれに含まれるＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零であることをパケット処理装置４７によって検出する。この時既に行ったペアスケジューリング回数は１であり、最大許容ペアスケジューリング回数に達したので、ノードＡは応答パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を０に設置する。ＳＩＦＳ時間後のＴ１３タイミングにおいて、ノードＡは応答パケットＡＣＫ２を送信し、ＡＣＫ２の送信の終了後でチャネルセンシング状態に入る。
【００５８】
Ｔ１４タイミングにおいて、ノードＢを含むノードＡの周囲に位置する全てのノードは、ノードＡからの応答パケットＡＣＫ２を受信し、パケット処理装置によってＤｕｒａｔｉｏｎフィールドが零であることを検出し、チャネルセンシング状態に入る。
【００５９】
全てのノードは、チャネルアイドルをＤＩＦＳ時間に渡ってセンシングして、Ｔ１５タイミングでバックオフプロセスに入り、改めてチャネル競争を準備する。
【００６０】
次に、本発明によるＲＴＳ／ＣＴＳ交換無しでデータ分割を行う必要のある場合における一実施例を図７を参照しながら説明する。最大許容ペアスケジューリング回数を２とする。
【００６１】
Ｔ１タイミングにおいて、送信ノードＡのチャネルアクセス装置４２がチャネルアクセス条件を満すと指示した時に、受信ノードＢへ指向するデータパケットＤＡＴＡ１の送信を準備する。ノードＡはＤＡＴＡ１のパケット長さがデータ分割長さの閾値より長いと検出したので、ＤＡＴＡ１を二つのデータフラグメントに分割し、Ｔ１タイミングで１番目のデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ０を送信し、そのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は次のデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ１を送信するために必要な時間と、二つのＡＣＫを送信する時間と、三つのＳＩＦＳの時間との和に等しい。この時、未送信のデータフラグメントがまだ残っているので、Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値を１に設置する。
【００６２】
Ｔ２タイミングにおいて、受信ノードＢは、ＤＡＴＡ１のＦｒａｇｍｅｎｔ０データフラグメントパケットを成功に受信し、本ノードが受信ノードであり且つ当該パケットのＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が１であることを検出する。そして、ＳＩＦＳ時間後のＴ３タイミングにおいて、受信ノードＢは応答パケットＡＣＫ０を送信し、そのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、Ｆｒａｇｍｅｎｔ０のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドからコピーされた値から一つのＳＩＦＳとＡＣＫを送信する時間とを減算した値に等しい。これと同時に、ノードＢを除いてノードＡの周囲に位置する全てのノードは、Ｆｒａｇｍｅｎｔ０パケットを成功に受信した時に、Ｔ２タイミングでそのＮＡＶ記憶タイマー装置中のＮＡＶ値を前記のように更新し、現在ＮＡＶ値を（Ｔ８−Ｔ２）にする。
【００６３】
Ｔ４タイミングにおいて、ノードＡはノードＢからのＡＣＫ０パケットを成功に受信し、パケット処理装置４４によってその後に送信待ちデータフラグメントがまだ残っていることを判断する。そして、ノードＡは、ＳＩＦＳ後のＴ５タイミングで２番目のデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ１を送信する。Ｆｒａｇｍｅｎｔ１はＤＡＴＡ１の最後のデータフラグメントであるので、当該パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、ＡＣＫを送信する時間と一つのＳＩＦＳの時間との和に等しく設置され、Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値は零に設置され、続きのデータパケットがないことを表す。同時に、Ｔ４タイミングにおいて、ノードＡを除いてＡＣＫ０パケットを成功に受信した全てのノードは、そのＮＡＶ記憶タイマー装置中のＮＡＶ値を前記のように更新する。
【００６４】
続いて、受信ノードＢは、タイミングＴ６でノードＡからのデータパケットＦｒａｇｍｅｎｔ１を成功に受信した。受信ノードＢは、パケット処理装置４７によって当該パケットが本ノードへ指向するものであることを検出し、Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓの値が零であると検出することにより送信ノードＡで送信されたＤＡＴＡ１の最後のデータフラグメントであることを判断する。そして、受信ノードＢは、当該結果をペアスケジューリング装置４５に伝送して、さらに現在の既に行ったペアスケジューリング回数が最大許容ペアスケジューリング回数に達したか否かを判断する。この時のペアスケジューリング回数が零であるので、その送信記憶装置４１にノードＡへ指向するパケットが存在するか否かをチェックする。ノードＡへ送信すべきデータパケットＤＡＴＡ２が受信ノードＢの送信記憶装置４１に存在するとチェックした場合に、受信ノードＢは当該パケットＤＡＴＡ２を記憶装置４１のヘッド位置に優先スケジューリングし、それに関する情報をノードＢからすぐ送信しようとするＡＣＫ１パケットに含ませる。ここで、ＤＡＴＡ２のデータ長さはデータ分割を行う閾値より長いので、ＤＡＴＡ２を複数のデータフラグメントに分割し、一つのデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ０を送信するために必要な時間を計算する。当該時間と、ＣＴＳを送信する時間と、ＡＣＫを送信する時間と、三つのＳＩＦＳ時間との和をＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値としてＡＣＫ１パケットに追加し、ＳＩＦＳ後のＴ７タイミングでＡＣＫ１パケットを送信するとともに、本ノードＢの既に行ったペアスケジューリング回数に１をインクリメントする。
【００６５】
Ｔ８タイミングにおいて、ノードＡは本ノードへ指向する応答パケットＡＣＫ１を受信し、パケット処理装置４７によってＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零でないことを検出することによって、送信待ちデータフラグメントがまだ残っていると判断する。また、ＡＣＫ１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドが零でないので、ノードＡは本ノードの既に行ったペアスケジューリング回数に１をインクリメントし、ＳＩＦＳ時間後のＴ９タイミングでＣＴＳ２パケットを送信する。ＣＴＳ２パケットにおいて、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、ＡＣＫ１のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドからコピーされた値から一つのＳＩＦＳと、ＣＴＳを送信する時間とを減算した値に等しい。
【００６６】
また、ノードＡを除いてＴ８タイミングでＡＣＫ１を受信した全ての他のノードは、それぞれのＮＡＶ記憶タイマー装置に記憶しているＮＡＶ値を前記のように更新し、更新したＮＡＶ値は（Ｔ１４−Ｔ８）である。
【００６７】
Ｔ１０タイミングにおいて、受信ノードＢはノードＡからのＣＴＳ２を受信し、パケット処理装置４７からの指示に従って、Ｔ６タイミングで優先スケジューリングされたＤＡＴＡ２パケットの１番目のデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ０をＳＩＦＳ後のＴ１１タイミングで送信し、Ｍｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値を「１」とし、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、ＤＡＴＡ２パケットの次のデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ１を送信するために必要な時間と、二つのＡＣＫを送信する時間と、三つのＳＩＦＳの時間との和に等しい。
【００６８】
同時に、ノードＡの周囲においてノードＢを除いてＣＴＳ２を成功に受信した全ての他のノードは、ＣＴＳ２に含まれたＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値によりＮＡＶ記憶タイマー装置に記憶しているＮＡＶ値を前記のように更新し、更新したＮＡＶ値は（Ｔ１４−Ｔ１０）である。
【００６９】
Ｔ１２タイミングにおいて、送信ノードＡはノードＢからのＤＡＴＡ１パケットのＦｒａｇｍｅｎｔ０データフラグメントパケットを受信し、本ノードが受信ノードＢで送信されたデータパケットの受信ノードであり且つ受信されたデータパケットのＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドが１であることを検出する。そして、ＳＩＦＳ時間後のＴ１３タイミングにおいて、送信ノードＡは応答パケットＡＣＫ２を送信し、そのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値は、Ｆｒａｇｍｅｎｔ０のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドからコピーされた値から一つのＳＩＦＳと一つのＡＣＫを送信する時間とを減算した値に等しい。
【００７０】
これと同時に、ノードＢの周囲においてノードＡを除いた全てのノードは、Ｆｒａｇｍｅｎｔ０パケットを成功に受信した時に、Ｔ１２タイミングでそのＮＡＶ記憶タイマー装置に記憶しているＮＡＶ値を前記のように更新し、現在ＮＡＶ値を（Ｔ１８−Ｔ１２）にする。
【００７１】
Ｔ１４タイミングにおいて、ノードＢはノードＡから送信されたパケットＡＣＫ２を成功に受信し、ノードＡのＴ４タイミングでの操作方式と同じ操作方式を採用して、ＳＩＦＳ時間を遅延した後のＴ１５タイミングで続きのデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ１を送信し、そのＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値を「０」に設置する。ノードＡの周囲においてＢを除いた全ての他のノードは、そのＮＡＶ値を前記のように（Ｔ１８−Ｔ１４）に更新する。
【００７２】
Ｔ１６タイミングにおいて、ノードＡはノードＢからのデータフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ１を成功に受信し、データフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ１のＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値が零であることをパケット処理装置４７を通じて検出することによって、データフラグメントＦｒａｇｍｅｎｔ１がデータパケットＤＡＴＡ２の最後のデータフラグメントであると判断する。そして、ノードＡのペアスケジューリング装置４５はその現在の既に行ったペアスケジューリング回数を検出し、現在ペアスケジューリング回数が１であり、最大許容ペアスケジューリング回数の２より小さいので、その送信記憶装置にノードＢへ指向するパケットがまだ残っているか否かを検出し、Ｔ６タイミングでの操作と類似した方法を採用してＤｕｒａｔｉｏｎフィールドの値を計算し、ＡＣＫ３に含ませてＴ１７タイミングで送信するとともに、ノードＡのペアスケジューリング回数に１をインクリメントする。
【００７３】
その後のＴ１８〜Ｔ２１タイミングでの操作は、実施例１におけるＴ８〜Ｔ１１での操作と全く同じであり、簡単のためにその説明を省略する。
【００７４】
その後、Ｔ２２タイミングにおいて、ノードＢはノードＡからのデータパケットＤＡＴＡ３を成功に受信し、当該パケットが分割されていないためＭｏｒｅ  Ｆｒａｇｍｅｎｔｓフィールドの値は零である。そして、ノードＢのペアスケジューリング装置４５は現在の既に行ったペアスケジューリング回数を検出し、この時のペアスケジューリング回数が２であり、最大許容ペアスケジューリング回数に達したため、ＡＣＫ４のＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを零に設置し、ＡＣＫ４をＴ２３タイミングで送信する。その後、全てのノードはチャネルセンシング状態に入り、改めてチャネルアクセスを準備する。
【００７５】
図８は、本発明の方法を利用して対称業務のシミュレーション条件におけるシステムトータルスループットをシミュレーションする結果の模式図である。本発明の有効性を説明するために、ｍａｔｌａｂに基づくシミュレーションプラットホームを採用してコンピュータシミュレーションを行った。シミュレーションでは、最大許容再伝送回数をＮとし、異なるＮを設置上でシステムロードとスループットとの関係が取得した。図８に示すように、横軸は各ノードでの平均パケット到達率を表し、パケット／秒を単位とし、縦軸はシステム内の単位時間でのトータルスループットを表す。その結果は、平均パケット到達率の増加に伴って、本発明のＤＣＦに対するの性能改善が大きくなり、最大許容再伝送回数の増加に伴って、より大きいスループットのゲインも得られる。
【００７６】
本発明によれば、チャネル競争に成功したノードを利用して互いの伝送を相互にスケジューリングすることにより、最大許容ペアスケジューリング回数の範囲内においてランダムのチャネルアクセス方式によるパケット送信を回避し、パケットが衝突する確率を低減させ、また、ＲＴＳ／ＣＴＳハンドシェーキングプロセスを採用した場合、チャネルを競争する時にこれらの制御パケットによる消費を低減させ、チャネル資源をより効率的に利用することができる。
【００７７】
なお、本発明はなんの余分なハードウェアサポートも必要としなく、既存の制御パケット及びそのフィールド（ｆｉｅｌｄ）定義を利用して性能改善を実現する。そこで、本発明の実現は簡単であり、優れた後向き互換性を有する。最後には、最大許容ペアスケジューリング回数を設置することで、ペアスケジューリング伝送の時間を柔軟に調整させ、例えば、優先度高いノードに大きい最大許容ペアスケジューリング回数を設定してサービス質量に対するサポート実現することができる。
【００７８】
注意すべき処として、本発明のメディアアクセス制御方法は、ハードウェアでも、ソフトウェアでも、又はハードウェアとソフトウェアとの組み合わせでも実現できる。
【００７９】
以上、本発明を好ましい実施例に基づいて説明したが、本発明の要旨と範囲から離脱しない限り、様々な変更、置換及び追加を行うことができることは、当業者にとって容易に理解できる。そこで、本発明の範囲は、前記特定の実施例に限ることではなく、添え付きの請求範囲で限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】従来技術の無線ネットワーク中において移動ノード（移動端末）が送信要求パケット／送信クリアパケット／データパケット／応答パケットに基づくハンドシェーキングプロセスを示す図である。
【図２】本発明によるメディアアクセス制御の原理を示す図である。
【図３】本発明実施例による無線分散型ネットワーク中のメディアアクセス装置のブロックを示す図である。
【図４】本発明の一実施例による無線分散型ネットワークにおける無線受信ノードが一つのデータパケット又はデータフラグメントを成功に受信したときの処理フローチャートである。
【図５】本発明の一実施例による無線分散型ネットワークにおける無線送信ノードが応答パケットを成功に受信したときの処理フローチャートである。
【図６】本発明の実施例によるＲＴＳ／ＣＴＳ交換の有る場合におけるメディアアクセス制御プロセスのタイムチャートである。
【図７】本発明の実施例によるＲＴＳ／ＣＴＳ交換の無い場合におけるデータ分割を行う必要のあるメディアアクセス制御プロセスのタイムチャートである。
【図８】本発明の方法を利用して対称業務のシミュレーション条件でシステムトータルスループットをシミュレーションする結果を示す。
【符号の説明】
【００８１】
４１…送信記憶装置
４２…チャネルアクセス装置
４３…送信装置
４４…ＮＡＶ記憶タイマー装置
４５…ペアスケジューリング装置
４６…チャネルセンシング装置
４７…パケット処理装置
４８…受信装置
【図１】
2007089172.tif 000003
【図２】
2007089172.tif 000004
【図３】
2007089172.tif 000005
【図４】
2007089172.tif 000006
【図５】
2007089172.tif 000007
【図６】
2007089172.tif 000008
【図７】
2007089172.tif 000009
【図８】
2007089172.tif 000010