(57)【要約】【課題】  パケット通信を行う際、通信システム全体で見た際の待機時間を短くする。【解決手段】  複数の端末装置が同一のチャネル上にデータパケットを送信しており、データパケットを送信する際には予め規定された時間の間キャリア検出を行って（ステップＳ６）、予め規定された時間の間キャリアが検出されない際さらにキャリア検出時間の間キャリアが検出されないと（ステップＳ７）、データパケットをチャネル上に送信する（ステップＳ８）。この際、キャリア検出時間が、キャリア検出時間を生成するための生成範囲からランダムに生成され（ステップＳ５）、この生成範囲はデータパケットのサイズに応じて変更される（ステップＳ２〜Ｓ４）。【選択図】      図２
2007074242.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端末装置が同一のチャネル上にデータパケットを送信する際に用いられ、前記データパケットを送信する際予め規定された時間の間キャリア検出を行って、該予め規定された時間の間キャリアが検出されない際さらにキャリア検出時間の間前記キャリアが検出されないと、前記データパケットを前記チャネル上に送信するパケット通信方法において、
前記キャリア検出時間を、該キャリア検出時間を生成するための生成範囲からランダムに生成するキャリア検出時間生成ステップと、
前記データパケットのサイズに応じて前記生成範囲を変更する生成範囲変更ステップとを有することを特徴とするパケット通信方法。
【請求項２】
前記生成範囲変更ステップでは前記データパケットのサイズが予め定められた閾値よりも小さいと前記生成範囲を小さくするようにしたことを特徴とする請求項１記載のパケット通信方法。
【請求項３】
前記生成範囲変更ステップでは前記データパケットのサイズに代えて前記データパケットが前記チャネル上で占有する時間を用いるようにしたことを特徴とする請求項１記載のパケット通信方法。
【請求項４】
前記データパケットが正常に送信された際に返送される肯定応答信号を所定の時間以内に受信したか否かを判定する受信判定ステップと、
前記所定の時間以内に前記肯定応答信号を受信しないと前記生成範囲の上限値を予め定められた上限値までの範囲で補正して補正生成範囲とする生成範囲補正ステップとを有し、前記キャリア検出時間生成ステップでは前記補正生成範囲に応じて前記キャリア検出時間をランダムに生成するようにしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項記載のパケット通信方法。
【請求項５】
同一のチャネル上にデータパケットを送信する通信システムで用いられ、前記データパケットを送信する際予め規定された時間の間キャリア検出を行って、該予め規定された時間の間キャリアが検出されない際さらにキャリア検出時間の間前記キャリアが検出されないと、前記データパケットを前記チャネル上に送信するようにしたパケット通信装置において、
前記キャリア検出時間を、該キャリア検出時間を生成するための生成範囲からランダムに生成するキャリア検出時間生成手段と、
前記データパケットのサイズに応じて前記生成範囲を変更する生成範囲変更手段とを有することを特徴とするパケット通信装置。
【請求項６】
前記生成範囲変更手段は前記データパケットのサイズが予め定められた閾値よりも小さいと前記生成範囲を小さくするようにしたことを特徴とする請求項５記載のパケット通信装置。
【請求項７】
前記生成範囲変更手段は前記データパケットのサイズに代えて前記データパケットが前記チャネル上で占有する時間を用いるようにしたことを特徴とする請求項５記載のパケット通信装置。
【請求項８】
前記データパケットが正常に送信された際に返送される肯定応答信号を所定の時間以内に受信したか否かを判定する受信判定手段と、
前記所定の時間以内に前記肯定応答信号を受信しないと前記生成範囲の上限値を予め定められた上限値までの範囲で大きくして補正生成範囲を生成する生成範囲補正手段とを有し、
前記データパケットの再送を行う際前記キャリア検出時間生成手段は前記補正生成範囲を用いて前記キャリア検出時間をランダムに生成するようにしたことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項記載のパケット通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はデータパケットを送信する際に用いられるパケット通信方法及びパケット通信装置に関し、特に、複数のユーザが同一の無線チャネルを利用してデータパケットを送信する際にキャリア検出を行ってキャリアが検出されないとデータパケットを送信し、キャリアが検出されるとランダム時間待機した後再度キャリア検出を行うようにしたパケット通信方法及びパケット通信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複数のパケット通信装置（以下単に無線端末装置と呼ぶ）がデータパケットを同一の無線チャネルを利用して送信する際には、例えば、データパケットの送信に先立って無線チャネルの空き状況を検出して、キャリアが検出されないと、データパケットを送信し、一方、キャリアが検出されると、データパケットの送信を延期して、ランダム時間待機した後再度キャリア検出を行っている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
図６は非特許文献１に記載されたパケット通信方法を説明するためのフローチャートであり、無線端末装置において、データパケットを送信する際には、まず送信データが存在するか否かが判定され（ステップＰ１）、送信データがあると、カウンタ値ＣＷとして、ＣＷｉ（ｉは再送回数である）＝ＣＷｍｉｎ（カウンタ値の初期値）として、０〜ＣＷｍｉｎの範囲で乱数を発生する（ＣＷ：ステップＰ２）。
【０００４】
その後、予め定められた時間ＤＩＦＳ（分散制御用フレーム間隔）の間無線チャネル上のキャリア検出を行う（ステップＰ３）。ＤＩＦＳの間キャリアが検出されないと、キャリア検出を続けつつ、タイムスロット（Ｔｉｍｅ  Ｓｌｏｔ）毎にカウンタ値ＣＷを１ずつ減算して、カウンタ値ＣＷ＝０となったか否かを判定する（ステップＰ４）。そして、カウンタ値ＣＷ＝０となると、その段階で無線端末装置は無線チャネル上にデータパケットを送信する（ステップＰ５）。そして、無線端末装置は所定の時間（ＳＩＦＳ（短フレーム間隔）Ｔａ内に肯定応答信号（ＡＣＫ）を受信するか否かを監視する（ステップＰ６）。データパケット送信後所定の時間Ｔａ内に基地局からＡＣＫを受信すると、無線端末装置はデータの送信が正常に行われたと判定して、送信動作を完了する。
【０００５】
所定の時間Ｔａ内にＡＣＫを受信しないと、無線端末装置はデータ送信が正常に行われなかったと判定して、データ再送を行うことになる。データ再送に当たっては、上述した乱数生成範囲を２×（ＣＷｉ＋１）−１に設定した後（ステップＰ７、ここではＣＷｉは前回のデータパケット送信に当たって用いた乱数の最大値である）、ＣＷｉ＞ＣＷｍａｘであるか否かを判定する（ステップＰ８、ここでＣＷｍａｘは予め規定された上限値である）。ＣＷｉ＞ＣＷｍａｘであると、無線端末装置はＣＷｉとしてＣＷｍａｘを用いることになる（ステップＰ９）。そして、０〜ＣＷｉの間で乱数を発生して（ステップＰ１０）、ステップＰ３に戻る。
【０００６】
一方、ステップＰ３においてＤＩＦＳの間でキャリアが検出されると、キャリアが検出されなくなるまで待機して（ステップＰ１１）、ステップＰ３に戻る。この際には、カウンタ値ＣＷについては、前回までのキャリア検出の際のカウンタ値ＣＷが引き継がれる。また、ステップＰ４において、カウンタ値ＣＷ＝０とならないと、１スロットタイム（Ｓｌｏｔ  Ｔｉｍｅ）経過後カウンタ値ＣＷを１減算し（ステップＰ１２）、再度キャリアが検出されたか否かを判定する（ステップＰ１３）。そして、キャリアが検出されなければ、ステップＰ４に戻って処理を続行する。一方、ステップＰ１３において、キャリアが検出されると、キャリアが検出されなくなるまで待機した後（ステップＰ１４）、ステップＰ３に戻って処理を続行する。
【０００７】
ところで、キャリアを検出する時間は無線端末装置毎に異なる時間の和である一定時間であり、無線端末装置毎に異なる時間を決定する際には、一定の範囲の乱数を生成して、この乱数に予め規定された時間（スロットタイム）を掛けることによって決定される。そして、乱数の生成範囲は上述したように送信に失敗（つまり、送信したが受信の確認ができない状態）する都度増加することになる。乱数の生成範囲は送信の失敗回数にのみ依存することになり、送信失敗の回数が同一であれば、送信すべきデータサイズに拘らず同一の生成範囲となる。
【０００８】
さらに、現在議論が進められているＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格においては、データパケットの種別（例えば、音声用、データ用等）によって乱数の生成範囲を変化させるが、種別が同一であれば、そのデータサイズに拘らず乱数の生成範囲は同一となる。
【０００９】
ここで、図７及び図８を参照して、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２が同一の無線チャネルを利用してデータパケットを送信する場合について説明する。図７及び図８は無線端末装置ＳＴＡ１がデータサイズの大きいデータパケットを送信し、無線端末装置ＳＴＡ２がデータサイズの小さいデータパケットを送信する例である。
【００１０】
図７を参照して、無線チャネルがビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）からアイドル状態となると、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２ともにＤＩＦＳの間キャリアが非検出となり、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２のいずれが先にデータパケット（Ｄａｔａ）を送信するかの確率は１／２となる。いま、無線端末装置ＳＴＡ１が先にＤａｔａ送信を行ったとすると（図示の例では、無線端末装置ＳＴＡ１におけるカウンタ値ＣＷ＝４、無線端末装置ＳＴＡ２におけるカウンタ値ＣＷ＝５である）、無線端末装置ＳＴＡ２ではビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）となる（つまり、無線端末装置ＳＴＡ２は待機状態となる）。
【００１１】
Ｄａｔａ送信後、ＳＩＦＳ以内にＡＣＫを受信すると、無線端末装置ＳＴＡ１におけるＤａｔａ送信が終了し、ＤＩＦＳの間キャリアが非検出であると、無線端末装置ＳＴＡ２はＤａｔａ送信を行い、ＳＩＦＳ以内にＡＣＫを受信すると、無線端末装置ＳＴＡ２におけるＤａｔａ送信が終了する。この際、無線端末装置ＳＴＡ１ではビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）となる（つまり、無線端末装置ＳＴＡ１は待機状態となる）。
【００１２】
一方、図８に示すように、無線端末装置ＳＴＡ２が先にＤａｔａ送信を行うと（この場合には、無線端末装置ＳＴＡ１におけるカウンタ値ＣＷ＝５、無線端末装置ＳＴＡ２におけるカウンタ値ＣＷ＝４である）、無線端末装置ＳＴＡ２のＤａｔａ送信が終了した後、無線端末装置ＳＴＡ１におけるＤａｔａ送信が行われる。
【非特許文献１】小電力データシステム／広帯域移動アクセスシステム（ＣＳＭＡ）標準規格、ＡＲＩＢ  ＳＴＤ−Ｔ７１  １．０  版、（社）電波産業会、平成１２年策定、６．２．４節「ＭＡＣ副層の機能記述」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上述したように、従来のパケット通信方法では、データサイズの大きいデータパケットを送信しようとする無線端末装置ＳＴＡ１とデータサイズの小さいデータパケットを送信しようとする無線端末装置ＳＴＡ２が存在した際、無線端末装置ＳＴＡ１が先に送信を行うと、無線端末装置ＳＴＡ２はデータサイズが小さいにも拘らず、無線端末装置ＳＴＡ１の送信が終了するまで待機しなければならず、待機時間が極めて長くなってしまう（Ｄｅｌａｙ：Ｌｏｎｇ）という課題がある。
【００１４】
無線端末装置ＳＴＡ２が先にデータ送信を行えば、無線端末装置ＳＴＡ１の待機時間は短くなるものの（Ｄｅｌａｙ：Ｓｈｏｒｔ）、前述したように、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２のいずれが先にデータ送信を行うかの確率は１／２であるので、無線端末装置ＳＴＡ１が先にデータ送信を行ってしまえば、無線端末装置ＳＴＡ２の待機時間は極めて長くなってしまい、通信システム全体で見た場合には待機時間が大きくなってしまう。
【００１５】
このような待機時間の長短は、三つ以上の無線端末装置が存在する場合にも必然的に生じることであって、個々の無線端末装置における待機時間が長くなってしまうと、通信システム全体の待機時間が長くなってパケット通信が効率的に行えなくなってしまう。
【００１６】
上述の課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は通信システム全体で見た際の待機時間を短くすることのできるパケット通信方法及びパケット通信装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明によれば、複数の端末装置が同一のチャネル上にデータパケットを送信する際に用いられ、データパケットを送信する際予め規定された時間の間キャリア検出を行って、予め規定された時間の間キャリアが検出されない際さらにキャリア検出時間の間キャリアが検出されないと、データパケットをチャネル上に送信するパケット通信方法において、キャリア検出時間を、キャリア検出時間を生成するための生成範囲からランダムに生成するキャリア検出時間生成ステップと、データパケットのサイズに応じて生成範囲を変更する生成範囲変更ステップとを有することを特徴とするパケット通信方法が得られる。
【００１８】
本発明では、例えば、生成範囲変更ステップでは、データパケットのサイズが予め定められた閾値よりも小さいと生成範囲を小さくするようにしており、また、生成範囲変更ステップではデータパケットのサイズに代えてデータパケットが前記チャネル上で占有する時間を用いるようにしてもよい。
【００１９】
本発明では、さらに、データパケットが正常に送信された際に返送される肯定応答信号を所定の時間以内に受信したか否かを判定する受信判定ステップと、所定の時間以内に肯定応答信号を受信しないと生成範囲の上限値を予め定められた上限値までの範囲で補正して補正生成範囲とする生成範囲補正ステップとを有し、キャリア検出時間生成ステップでは補正生成範囲に応じてキャリア検出時間をランダムに生成するようにしている。
【００２０】
さらに、本発明では、同一のチャネル上にデータパケットを送信する通信システムで用いられ、データパケットを送信する際予め規定された時間の間キャリア検出を行って、予め規定された時間の間キャリアが検出されない際さらにキャリア検出時間の間キャリアが検出されないと、データパケットをチャネル上に送信するようにしたパケット通信装置において、キャリア検出時間を、キャリア検出時間を生成するための生成範囲からランダムに生成するキャリア検出時間生成手段と、データパケットのサイズに応じて生成範囲を変更する生成範囲変更手段とを有することを特徴とするパケット通信装置が得られる。
【００２１】
本発明においては、生成範囲変更手段はデータパケットのサイズが予め定められた閾値よりも小さいと生成範囲を小さくするようにし、また、生成範囲変更手段はデータパケットのサイズに代えてデータパケットがチャネル上で占有する時間を用いるようにしてもよい。
【００２２】
本発明では、さらにデータパケットが正常に送信された際に返送される肯定応答信号を所定の時間以内に受信したか否かを判定する受信判定手段と、所定の時間以内に肯定応答信号を受信しないと生成範囲の上限値を予め定められた上限値までの範囲で大きくして補正生成範囲を生成する生成範囲補正手段とを有して、データパケットの再送を行う際キャリア検出時間生成手段は補正生成範囲を用いてキャリア検出時間をランダムに生成する。
【発明の効果】
【００２３】
以上のように、本発明では、データパケットのサイズ又は占有時間に基づいて、キャリア検出時間の生成範囲を変更するようにしたので、データパケットのサイズが小さい場合に生成範囲を狭くすれば、データパケットのサイズが小さいデータパケットの送信が優先されることになって、データパケット送信に係る待機時間が短縮され、通信システム全体で見た際の待機時間を短くすることができるという効果がある。
【００２４】
本発明では、肯定応答信号を所定の時間以内に受けないと、生成範囲の上限値を予め定められた上限値までの範囲で大きくして補正生成範囲を生成し、この補正生成範囲を用いてデータパケットの再送を行う際キャリア検出時間をランダムに生成するようにしたので、複数のパケット通信装置において初期のキャリア検出時間が同一であってチャネル上で送信パケットの衝突が発生しても、データパケットを再送する際には、データパケットのサイズ又は占有時間が短いパケット通信装置が優先されることになって、結果的に平均待機時間を短縮できるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明によるパケット通信装置の構成を示す機能ブロック図であり、図１において、パケット通信装置１０は、送信データ判別部１１、データサイズ判別部１２、乱数設定発生部１３、キャリア検出部１４、カウンタ値演算部１５、パケット送信部１６、及びＡＣＫ受信判別部１７を有している。
【００２６】
図２も参照して、まず、送信データ判別部１１は送信すべきデータが存在するか否かを監視しており（ステップＳ１）、送信すべきデータが存在するとその旨データサイズ判別部１２に伝える。データサイズ判別部１２ではデータサイズが予め設定された閾値Ｄｔｈより大きいか否かを判別し（ステップＳ２）、データサイズ≦閾値Ｄｔｈであると、変数ｊ＝２を乱数設定発生部１３に渡す（ステップＳ３）。一方、データサイズ＞閾値Ｄｔｈであると、データサイズ判別部１２は変数ｊ＝１を乱数設定発生部１３に渡す（ステップＳ４）。
【００２７】
乱数設定発生部１３では、０〜ＣＷｉ（ｊは再送回数）の範囲で乱数を発生する（ＣＷ：ステップＳ５）。ここで、ＣＷｉの値は一回目の送信（ｉ＝０）の場合にはＣＷｉ＝ＣＷｍｉｎ（ｊ）（初期値）とし、再送時（ｉ＞＝１）の場合には後述の方法（ステップＳ１０〜Ｓ１３）の方法により更新されたＣＷｉを用いる。その後、キャリア検出部１４ではＤＩＦＳ（予め規定された時間）の間無線チャネル上のキャリア検出を行う（ステップＳ６）。ＤＩＦＳの間キャリアが検出されないと、キャリア検出部１４でキャリア検出を続けつつ、カウンタ値演算部１５ではタイムスロット毎にカウンタ値ＣＷを１ずつ減算して、カウンタ値ＣＷ＝０となったか否かを判定する（ステップＳ７）。つまり、カウンタ値のカウントはキャリア検出時間のカウントに相当する。
【００２８】
カウンタ値ＣＷ＝０となると、カウンタ値演算部１５ではその旨パケット送信部１６に伝え、これによって、パケット送信部１６が無線チャネル上にデータパケットを送信する（ステップＳ８）。そして、ＡＣＫ受信判別部１７が所定の時間（ＳＩＦＳ）Ｔａ内にＡＣＫを受信するか否かを監視して（ステップＳ９）、データパケット送信後所定の時間Ｔａ内に無線基地局からＡＣＫを受信すると、無線端末装置はデータの送信が正常に行われたと判定して、送信動作を完了する。
【００２９】
ステップＳ９において、所定の時間Ｔａ内にＡＣＫを受信しないと、ＡＣＫ受信判別部１７はデータ送信が正常に行われなかったと判定して、データ再送を乱数設定発生部１３に依頼する。乱数設定発生部１３ではデータ再送依頼を受けると、上述した乱数生成範囲をＣ（ｊ）×（ＣＷｉ（ｊ）＋１）−１に設定した後（ステップＳ１０、ＣＷｉは前回のデータパケット送信に当たって用いた乱数の最大値であり、Ｃ（ｊ）は再送時の乱数範囲の乗数である）、乱数設定発生部１３はＣＷｉ＞ＣＷｍａｘ（ｊ）であるか否かを判定する（ステップＳ１１、ここでＣＷｍａｘ（ｊ）は予め規定されたＣＷｉ上限値である）。ＣＷｉ＞ＣＷｍａｘ（ｊ）であると、乱数設定発生部１３はＣＷｉとしてＣＷｍａｘ（ｊ）を用いることになる（ステップＳ１２）。そして、乱数設定発生部１３は０〜ＣＷｉの間で乱数を発生する（ステップＳ１３）。その後、キャリア検出部１４が再度キャリア検出を実行する（つまり、ステップＳ６に戻る）。
【００３０】
一方、ステップＳ６において、キャリア検出部１４がＤＩＦＳの間でキャリアを検出すると、キャリア検出部１４はパケット送信部１６にキャリアが検出されなくなるまで待機する旨伝える（ステップＳ１４）、その後、キャリア検出部１４はＤＩＦＳの間でキャリアを検出されるか否かを監視する（つまり、ステップＳ６に戻る）。この際には、カウンタ値ＣＷについては、前回までのキャリア検出の際のカウンタ値ＣＷが引き継がれる。
【００３１】
また、ステップＳ７において、カウンタ値ＣＷ＝０でないと判定すると、カウンタ値演算部１５では、１スロットタイム（Ｓｌｏｔ  Ｔｉｍｅ）経過後カウンタ値ＣＷを１減算し（ステップＳ１５）、キャリア検出部１４によって再度キャリアが検出されたか否かを判定する（ステップＳ１６）。そして、キャリアが検出されなければ、カウント値演算部１５ではカウント値が０であるか否かを判定する（つまり、ステップＳ７に戻って処理を続行する）。
【００３２】
一方、ステップＳ１６において、キャリア検出部１４はキャリアを検出すると、パケット送信部１６にキャリアが検出されなくなるまで待機する旨伝える（ステップＳ１７）、その後、キャリア検出部１４はＤＩＦＳの間でキャリアを検出されるか否かを監視する（つまり、ステップＳ６に戻る）。
【００３３】
ところで、上述の説明においては、ＣＷｍｉｎ（２）≦ＣＷｍｉｎ（１），ＣＷｍａｘ（２）≦ＣＷｍａｘ（１），Ｃ（２）≦Ｃ（１）であり、これら不等式の内少なくとも１つは等しくならないものとする。ここで、図３を参照して、いま、無線端末装置ＳＴＡ１がデータサイズの大きいデータパケット（データサイズ＞閾値Ｄｔｈ）を送信しようとし、無線端末装置ＳＴＡ２がデータサイズの小さいデータパケット（データサイズ≦閾値Ｄｔｈ）を送信しようとしており、図示の例では、ＣＷｍｉｎ（１）＝１５、ＣＷｍｉｎ（２）＝２であるものとする。
【００３４】
無線チャネルがビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）からアイドル状態となると、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２ともにＤＩＦＳの間キャリアが非検出となる。この際、無線端末装置ＳＴＡ２では、カウンタ値ＣＷを０〜２の範囲でランダムに選択するのに対して、無線端末装置ＳＴＡ１では、カウンタ値ＣＷを０〜１５の範囲でランダムに選択することになる。
【００３５】
この結果、無線端末装置ＳＴＡ２において、カウンタ値ＣＷがゼロとなるまでの時間が早い場合が格段に多くなり、無線端末装置ＳＴＡ２におけるデータパケットの送信が優先されることになる（図３に示す例では、無線端末装置ＳＴＡ１ではカウンタ値ＣＷ＝７が選択され、無線端末装置ＳＴＡ２ではカウンタ値ＣＷ＝２が選択されている）。そして、無線端末装置ＳＴＡ２がデータパケット（Ｄａｔａ）を送信すると、無線端末装置ＳＴＡ２ではビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）となる（つまり、無線端末装置ＳＴＡ２は待機状態となる）。
【００３６】
Ｄａｔａ送信後、ＳＩＦＳ以内にＡＣＫを受信すると、無線端末装置ＳＴＡ１におけるＤａｔａ送信が終了し、ＤＩＦＳの間キャリアが非検出であると、無線端末装置ＳＴＡ２はＤａｔａ送信を行い、ＳＩＦＳ以内にＡＣＫを受信すると、無線端末装置ＳＴＡ２におけるＤａｔａ送信が終了する。この際、無線端末装置ＳＴＡ１ではビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）となる（つまり、無線端末装置ＳＴＡ１は待機状態となる）。
【００３７】
図４を参照して、いま、無線端末装置ＳＴＡ１がデータサイズの大きいデータパケットを送信しようとし、無線端末装置ＳＴＡ２がデータサイズの小さいデータパケットを送信しようとしており、図示の例では、ＣＷｍｉｎ（１）＝７、ＣＷｍｉｎ（２）＝７、Ｃ（１）＝４、Ｃ（２）＝２であるものとする。
【００３８】
無線チャネルがビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）からアイドル状態となると、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２ともにＤＩＦＳの間キャリアが非検出となる。ここでは、ＣＷｍｉｎ（１）＝ＣＷｍｉｎ（２）＝７であるから、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２ともにデータパケットの送信を行うことになり、無線チャネル上でＤａｔａの衝突が発生する。この結果、無線端末装置ＳＴＡ１及びＳＴＡ２ともに、無線基地局からＡＣＫを受信できず、Ｄａｔａの再送を実行することになる。
【００３９】
この際、図２に示すステップＳ１０〜Ｓ１３の説明から明らかなように、無線端末装置ＳＴＡ１は無線端末装置ＳＴＡ２に比べて乱数生成範囲が大きくなり、その結果、Ｄａｔａ再送の際には、無線端末装置ＳＴＡ２のＤａｔａ送信が優先されることになる。図４に示す例では、Ｄａｔａ再送の際、無線端末装置ＳＴＡ１ではカウンタ値ＣＷ＝１５が選択され、無線端末装置ＳＴＡ２ではカウンタ値ＣＷ＝８が選択され、結果的に無線端末装置ＳＴＡ２がＤａｔａ送信を行うことになる。
【００４０】
無線端末装置ＳＴＡ２がＤａｔａを送信すると、無線端末装置ＳＴＡ２ではビジー状態（Ｂｕｓｙ  Ｍｅｄｉｕｍ）となる（つまり、無線端末装置ＳＴＡ２は待機状態となる）。そして、Ｄａｔａ送信後、ＳＩＦＳ以内にＡＣＫを受信すると、無線端末装置ＳＴＡ２におけるＤａｔａ送信が終了することになる。
【００４１】
上述のように、データサイズが小さいデータパケットを送信しようとする無線端末装置ＳＴＡ２におけるパケット送信が優先されることになって、データサイズが大きいデータパケットを送信しようとする無線端末装置ＳＴＡ１では、無線端末装置ＳＴＡ２のパケット送信が終了すれば、データパケットの送信ができることになり、無線端末装置ＳＴＡ１の待機時間は長くない。この結果、無線端末装置の平均待機時間は短縮され、通信システム全体で見た際の待機時間を短くすることができる。
【００４２】
また、ＡＣＫを時間Ｔａ以内に受けないと、乱数生成範囲の上限値を予め定められた上限値（ＣＷｍａｘ（ｊ））までの範囲で大きくして、カウント値ＣＷをランダムに生成するようにしたので、複数の端末装置において初期のカウント値ＣＷが同一であってチャネル上で送信データパケットの衝突が発生しても、データパケットを再送する際には、データパケットのサイズ又は占有時間が短いパケット通信装置が優先されることになって、結果的に平均待機時間を短縮できることになる。
【００４３】
図５は、本実施形態のパケット通信装置を使用した場合における実験結果を示すグラフである。図において、横軸は、データサイズの小さいデータパケットを送信する無線端末装置の数（ｘ台）を示している。また、縦軸は、平均待機時間（ｍｓｅｃ）を示している。図５は、ＣＷｍｉｎ＝７、ＣＷｍａｘ＝５１１、Ｃ＝２であり、６４ｂｙｔｅを送信する無線端末装置の数をｘ台とし、ＣＷｍｉｎ＝１５、ＣＷｍａｘ＝１０２３、Ｃ＝２であり、１５００ｂｙｔｅを送信する無線端末装置の数を１０−ｘ台とした場合であって、伝送データが５４Ｍｂｉｔ／ｓであり、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠して行った計算機シミュレーション結果を示している。
白い四角（□）でプロットした点を結んだグラフｇ１は、従来技術を使用した場合における無線端末装置の数と平均待機時間との関係を示している。また、白い丸（○）でプロットした点を結んだグラフｇ２は、本発明の実施形態を使用した場合における無線端末装置の数と平均待機時間との関係を示している。これらのグラフｇ１、ｇ２からわかるように、本実施形態を使用した場合には、従来技術を使用した場合と比較して、ｘが大きくなるにつれて、平均待機時間が大幅に小さくなっている。
【００４４】
上述した説明では、図２に示す例のステップＳ５において、データサイズが閾値Ｄｔｈよりも大きいか否かを判定して、その判定結果に応じて変数ｊを設定するようにしたが、ステップＳ５において、現在の送信レートで送信した際の無線チャネルの占有時間を求めて、この占有時間が閾値Ｔｔｈよりも大きいか否かを判定して、変数ｊを設定するようにしてもよい。
【００４５】
また、上述した説明では、二つの無線端末装置が同一の無線チャネル上にデータパケットを送信する例について説明したが、三つ以上の無線端末装置が同一の無線チャネル上にデータパケットを送信する際においても同様にして適用できる。
また、上述の説明では閾値Ｄｔｈ、Ｔｔｈを一つ設定する場合について説明したが、二つ以上の閾値を設定するようにしてもよい。
また、上述のＤｔｈ、Ｔｔｈの値および個数については固定として説明したが、これらの値を可変とする方法も考えられる。例えば、無線チャネル上に存在する無線端末の数やそれらが送信しているデータパケットのトラヒックにより可変とすることも可能である。
【００４６】
また、上述の例では、無線チャネル上にデータパケットを送信する例について説明したが（つまり、無線通信を例に挙げて説明したが）、有線通信においても同様に適用できる。
【００４７】
なお、上述の例では、図２において、ステップＳ５又はＳ１３がキャリア検出時間生成ステップ、ステップＳ２〜Ｓ４が生成範囲変更ステップに対応する。また、ステップＳ９が受信判定ステップ、ステップ１０〜Ｓ１２が生成範囲補正ステップに対応する。さらに、図１において、乱数設定発生部１３及びカウンタ値演算部１５がキャリア検出時間生成手段に対応し、データサイズ判別部１２及び乱数設定発生部１３が生成範囲変更手段に対応する。そして、ＡＣＫ受信判別部１７が受信判定手段に対応し、乱数設定発生部１３が生成範囲補正手段に対応する。
【産業上の利用可能性】
【００４８】
データパケットのサイズ又は占有時間に基づいて、キャリア検出時間の生成範囲を変更するようにしたから、データパケットのサイズが小さい場合に生成範囲を狭くすると、データパケットのサイズが小さいデータパケットの送信が優先されることになり、データパケット送信に係る待機時間が短縮される結果、パケット通信を行う通信システムにおいて、待機時間の短縮に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の実施の形態によるパケット通信装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示すパケット通信装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】図１に示すパケット通信装置を複数有する通信システムにおけるデータパケット送信の一例を示す図である。
【図４】図１に示すパケット通信装置を複数有する通信システムにおけるデータパケット送信の他の例を示す図である。
【図５】本実施形態のパケット通信装置を使用した場合における実験結果を示すグラフである。
【図６】従来のパケット通信における端末装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】従来の端末装置を複数有する通信システムにおけるデータパケット送信の一例を示す図である。
【図８】従来の端末装置を複数有する通信システムにおけるデータパケット送信の他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
１０  パケット通信装置
１１  送信データ判別部
１２  データサイズ判別部
１３  乱数設定発生部
１４  キャリア検出部
１５  カウンタ値演算部
１６  パケット送信部
１７  ＡＣＫ受信判別部
【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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