(57)【要約】【課題】ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ対応端末局とＩＥＥＥ８０２．１１ｇ対応端末局が混在可能なシステムにおけるスループットを向上させる基地局を得ること。【解決手段】本発明にかかる基地局（１）は、端末局との通信結果に基づいて周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局（３）が存在するかどうかを判定する判定手段と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局（２）へのデータ送信処理においてＣＴＳフレームを送信するかどうかを判定手段による判定結果に基づいて判断する送信制御手段と、を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応した端末局およびＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応した端末局とともに無線ＬＡＮシステムを構成する基地局であって、
端末局との通信結果に基づいて周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在するかどうかを判定する判定手段と、
ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局へのデータ送信処理においてＣＴＳフレームを送信するかどうかを前記判定手段による判定結果に基づいて判断する送信制御手段と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項２】
前記送信制御手段は、前記判定手段により「周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在する」と判定された場合、データ送信処理では、自局を宛先としたＣＴＳフレームを送信した後にＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局へデータフレームを送信することを特徴とする請求項１に記載の基地局。
【請求項３】
前記判定手段は、端末局から受信したフレームのＰＬＣＰプリアンブルおよびＰＬＣＰヘッダに基づいて当該端末局がＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局かどうかを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局。
【請求項４】
前記判定手段は、端末局との間で接続シーケンスを実行した際に得られるサポートレート情報または拡張サポートレート情報に基づいて当該端末局がＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局かどうかを判定することを特徴とする請求項１または２に記載の基地局。
【請求項５】
前記判定手段は、さらに、前記サポートレート情報または前記拡張サポートレート情報に基づいて前記端末局がＩＥＥＥ８０２．１１オリジナル規格対応端末局かどうかを判定する機能を有し、
前記送信制御手段は、前記判定手段により前記端末局がＩＥＥＥ８０２．１１オリジナル規格対応端末局であると判定された場合、前記ＣＴＳフレームを送信する際の送信レートをＩＥＥＥ８０２．１１オリジナル規格で規定されている送信レートとすることを特徴とする請求項４に記載の基地局。
【請求項６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応した端末局およびＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応した端末局とともに無線ＬＡＮシステムを構成する基地局であって、
周囲の各端末局がデータ送信を行う時間を監視する送信時間監視手段と、
ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局へのデータ送信処理においてＣＴＳフレームを送信するかどうかを前記送信時間監視手段による監視結果に基づいて判断する送信制御手段と、
を備えることを特徴とする基地局。
【請求項７】
前記送信制御手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局によるデータ送信時間の全体に占める割合が所定のしきい値を超えた場合にＣＴＳフレームを送信すると判断することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項８】
前記送信制御手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局によるデータ送信時間の全体に占める割合が所定の第１のしきい値を超えた場合にＣＴＳフレームを送信すると判断し、また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局によるデータ送信時間の全体に占める割合が当該第１のしきい値以下となりかつＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局によるデータ送信時間の全体に占める割合が所定の第２のしきい値を超えた場合には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が優先的に送信処理を実行できるように内部パラメータを設定するとともに当該設定したパラメータ値をＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局へ通知することを特徴とする請求項６に記載の基地局。
【請求項９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局およびＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局を収容可能な基地局とともに無線ＬＡＮシステムを構成するＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応した端末局であって、
前記基地局からの受信信号に基づいて、周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在するかどうかを判定する判定手段と、
前記基地局へのデータ送信処理においてＣＴＳフレームを送信するかどうかを前記判定手段による判定結果に基づいて判断する送信制御手段と、
を備えることを特徴とする端末局。
【請求項１０】
前記判定手段は、前記基地局から送信されたＣＴＳフレームを検出した場合、周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在すると判定することを特徴とする請求項９に記載の端末局。
【請求項１１】
前記送信制御手段は、前記判定手段により「周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在する」と判定された場合、データ送信処理では、自局を宛先としたＣＴＳフレームを送信した後にデータフレームを送信することを特徴とする請求項９または１０に記載の端末局。
【請求項１２】
前記送信制御手段は、前記基地局へのデータ送信処理において送信するＣＴＳフレームの送信レートを前記判定手段により検出されたＣＴＳフレームの送信レートと同じ送信レートとすることを特徴とする請求項１１に記載の端末局。
【請求項１３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応した端末局およびＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応した端末局と、これらの端末局を収容する基地局と、により構成された無線ＬＡＮシステムであって、
前記基地局は、
端末局との通信結果に基づいて周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在するかどうかを判定する判定手段と、
前記判定手段により「周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在する」と判定された場合、データ送信処理時にＣＴＳフレームを送信するように前記ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局へ指示を行う動作指示手段と、
を備え、
前記８０２．１１ｇ規格対応端末局は、
前記動作指示手段からの指示内容に従ったデータ送信処理を実行する送信制御手段、
を備えることを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
【請求項１４】
前記判定手段は、端末局から受信したフレームのＰＬＣＰプリアンブルおよびＰＬＣＰヘッダに基づいて周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在するかどうかを判定することを特徴とする請求項１３に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１５】
前記判定手段は、端末局との間で接続シーケンスを実行した際に得られるサポートレート情報または拡張サポートレート情報に基づいて周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在するかどうかを判定することを特徴とする請求項１３に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１６】
前記判定手段は、さらに、前記サポートレート情報または拡張サポートレート情報に基づいて前記端末局がＩＥＥＥ８０２．１１オリジナル規格対応局かどうかを判定する機能を有し、
前記動作指示手段は、前記判定手段により前記端末局がＩＥＥＥ８０２．１１オリジナル規格対応端末局であると判定された場合、データ送信処理時にＩＥＥＥ８０２．１１オリジナル規格で規定されている送信レートでＣＴＳフレームを送信するように前記ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局へ指示を行うことを特徴とする請求項１５に記載の無線ＬＡＮシステム。
【請求項１７】
前記動作指示手段は、ビーコンフレームを利用して前記指示を行うことを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか一つに記載の無線ＬＡＮシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮシステムを構成する基地局および端末局に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．４ＧＨｚ帯を使用する無線ＬＡＮシステムの規格としてＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers）８０２．１１ｂ／ｇが存在する。ここで、これらのＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応した端末局とＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応した端末局が混在する場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ対応端末局の影響でＩＥＥＥ８０２．１１ｇ対応端末局のスループットが低下してしまう問題が知られている。そのため、この問題の対策として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格においてはプロテクションモードが定義され、その一つにCTS-to-selfという技術が存在する（下記非特許文献１参照）。
【０００３】
CTS-to-selfとは、データを送信する前に自分宛てのＣＴＳ（Clear  to  Send）フレームをＩＥＥＥ８０２．１１ｂ対応端末が認識できる送信レートで送信する。その際に仮想キャリアセンスを使って周囲のＩＥＥＥ８０２．１１ｂ対応端末による送信を抑止し、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ対応端末の送信を保護するモードである。
【０００４】
【非特許文献１】"IEEE  Std  802.11g-2003  Part11：Wireless  LAN  Medium  Access  Control(MAC)  and  Physical  Layer(PHY)  specifications  Amendment  4：Further  Higher  Data  Rate  Extension  in  the  2.4GHz  Band"  9.2.11  NAV  distribution  p11
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したCTS-to-selfプロテクションモードは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応したパケットを保護することを目的としている。そのため、静的な制御を行う場合、基地局の負荷が高い状態では、ＣＴＳプロテクション（ＣＴＳフレームを送信してＩＥＥＥ８０２．１１ｂ対応端末による送信を抑止する方法）にて保護を行った方がシステム全体としてのスループットが向上するが、基地局の負荷が低い状態では、ＣＴＳフレームの送信分だけ時間を消費するため、システムのスループットが低下してしまう、という問題があった。
【０００６】
なお、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格においてもCTS-to-self方式のＯＮ／ＯＦＦ切り替えを行うべきであるとされているが、具体的な実現方法に関しては開示されていない。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、CTS-to-selfプロテクションモードのＯＮ／ＯＦＦ切り替えやＣＴＳの送信レート制御などを動的に行い、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ対応端末とＩＥＥＥ８０２．１１ｇ対応端末が混在可能なシステムにおけるスループットを向上させる基地局、端末局および無線ＬＡＮシステムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応した端末局およびＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応した端末局とともに無線ＬＡＮシステムを構成する基地局であって、端末局との通信結果に基づいて周囲にＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在するかどうかを判定する判定手段と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格対応端末局へのデータ送信処理においてＣＴＳフレームを送信するかどうかを前記判定手段による判定結果に基づいて判断する送信制御手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
この発明にかかる基地局によれば、周囲に８０２．１１ｂ規格対応端末局が存在するかどうかの判定結果に基づいて、８０２．１１ｇ規格対応端末局へのデータ送信処理でＣＴＳフレーム送信を行うかどうかを判断することにしたので、ＣＴＳフレームの送信により帯域が必要以上に圧迫されてしまうのを回避し、システムスループットを向上させることができる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる基地局、端末局および無線ＬＡＮシステムの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明にかかる基地局および端末局の実施の形態１の構成例を示す図であり、これらの基地局と端末局は同一構成をとる。図１に示したように、本実施の形態の基地局および端末局は、アンテナ１１、ＲＦ部１２、ベースバンド部１３、ＭＡＣ部１４、記憶部１５および有線Ｉ／Ｆ部１６を備える。なお、本実施の形態の基地局は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応しているものとする。
【００１２】
ＲＦ部１２は、アンテナ１１を介して入力された受信信号やベースバンド部１３から入力された信号に対して周波数変換などを行う。ベースバンド部１３は、ＲＦ部１２から入力された受信信号およびＭＡＣ部１４から入力された送信信号に対してベースバンド処理を実行する。ＭＡＣ部１４は、ＭＡＣ層の処理を行う。記憶部１５は、ベースバンド部１３やＭＡＣ部１４から受け取った各種情報を記憶する。有線Ｉ／Ｆ部１６は、１０／１００ＢＡＳＥ−Ｔや光などのインタフェイスである。
【００１３】
つづいて、本実施の形態の基地局と端末局との間の通信制御動作について、図２を参照しながら説明する。図２は、実施の形態１の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図であり、本実施の形態の通信システムは、基地局１と複数の端末局（端末局２，３）からなる。なお、図２において、端末局２は８０２．１１ｇ規格に対応し、端末局３は８０２．１１ｂ規格に対応しているものとする。
【００１４】
図２に示したように、本実施の形態の基地局は、周囲の端末局から信号を受信した場合、それが８０２．１１ｂ対応端末局と８０２．１１ｇ対応端末局のどちらから送信されたものかを判定し、８０２．１１ｂ対応端末局からの信号を受信したと判断した場合（周囲に８０２．１１ｂ対応端末が存在すると認識した場合）、CTS-to-selfプロテクションモードをＯＮにした状態でデータ送信処理を行う。
【００１５】
図２に示した例では、基地局１は、端末局３（８０２．１１ｂ対応端末局）を検出していない状態では、ＣＴＳフレームを送信することなく直ちにデータフレームを送信する。そして、端末局３から送信された信号（データフレーム）を受信し、８０２．１１ｂ対応端末局からデータフレームを受信したと認識した場合、以降の端末局２（８０２．１１ｇ対応端末局）へのデータ送信では、データフレームを送信する前にCTS-to-selfフレーム（自局宛のＣＴＳフレーム）を送信する。
【００１６】
ここで、基地局１が、受信データフレームの送信元端末局がサポートしている方式を判別する方法について説明する。本実施の形態の基地局では、ベースバンド部１３が、受信フレームのプリアンブル部およびヘッダ部を復調して得られた情報に基づいて、送信元端末局が８０２．１１ｂ対応端末局かどうかを判別する。具体的には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格で必須であるロングフレームフォーマットのＰＬＣＰ（Physical  Layer  Convergence  Protocol）プリアンブルおよびＰＬＣＰヘッダを検出した場合、またはオプションであるショートフレームフォーマットのＰＬＣＰプリアンブルおよびＰＬＣＰヘッダを検出した場合、送信元端末局が８０２．１１ｂ対応端末局であると判断し、８０２．１１ｂ対応端末局からの信号を受信したことを示す情報を記憶部１５へ格納する。図３−１および図３−２はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇにて規定されているフレームフォーマットを示す図であり、図３−１はロングフレームフォーマット、図３−２はショートフレームフォーマットである。図３−１に示したロングフレームでは、ロングＰＬＣＰプリアンブル部（１４４ビット）とＰＬＣＰヘッダ部（４８ビット）を１ＭｂｐｓのＤＳＳＳ（Direct  Sequence  Spread  Spectrum）方式で変調する。図３−２に示したショートフレームでは、ショートＰＬＣＰプリアンブル部（７２ビット）を１ＭｂｐｓのＤＳＳＳ方式で、また、ＰＬＣＰヘッダ部（４８ビット）を２ＭｂｐｓのＤＳＳＳ方式で変調する。
【００１７】
なお、基地局１は、自身に接続している端末局だけでなく、直接通信が可能なエリア内にいるが自身と接続していない端末局についても、８０２．１１ｂ対応端末局かどうかを監視する。すなわち、接続していない端末局から他の基地局へ送信された信号（データフレーム）を受信した場合にも、配下の端末局から自身へ送信された信号を受信した場合と同様の処理を実行する。また、周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなくなったと判断した場合には、以降、８０２．１１ｂ対応端末局を再度検知するまでの間は、CTS-to-selfフレームを送信することなくデータフレームを送信する。周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなくなったかどうかは、たとえば、８０２．１１ｂ対応端末から送信された信号を一定時間検出しなかったかどうかで判断する。
【００１８】
また、基地局１が端末局に対してデータを送信する場合の内部動作例について説明する。基地局１のＭＡＣ部１４（判定手段および送信制御手段に相当）は、端末局へ送信するデータを有線Ｉ／Ｆ部１６経由で受け取った場合、まず、８０２．１１ｇ対応端末へ送信するデータかどうかを確認し、８０２．１１ｇ対応端末へ送信するデータであれば、記憶部１５内で保持されている情報に基づいて周囲（直接通信が可能なエリア内）に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しているかどうかを確認する。たとえば、８０２．１１ｂ対応端末局からの信号を受信した旨を示す情報が記憶部１５内に格納されていれば８０２．１１ｂ対応端末局が存在していると判断する。確認の結果、８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなければ、CTS-to-selfフレームを送信することなくデータフレームを送信し、一方、８０２．１１ｂ対応端末局が存在していれば、まずCTS-to-selfフレームを送信してからデータフレームを送信するように制御を行う。
【００１９】
なお、周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在するかどうかをベースバンド部１３が判定し、判定結果を記憶部１５で記憶させるようにしてもよい。
【００２０】
このように、本実施の形態の基地局は、端末局から送信された信号（フレーム）を検出した場合、受信フレーム内のＰＬＣＰプリアンブルおよびＰＬＣＰヘッダに基づいて、その送信元の端末局が８０２．１１ｂ対応端末局かどうかを判別し、８０２．１１ｂ対応端末局を検出した場合、データ送信処理では、CTS-to-selfフレーム（自局宛のＣＴＳフレーム）を送信してからデータフレームを送信することとした。また、周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなくなったと認識した場合には、CTS-to-selfプロテクションをＯＦＦに設定することとした。これにより、CTS-to-selfフレームの送信により帯域が必要以上に圧迫されてしまうのを回避し、システムスループットを向上させることができる。
【００２１】
実施の形態２．
つづいて、実施の形態２について説明する。なお、本実施の形態の通信システムの構成、基地局および端末局の構成は実施の形態１と同様である（図１参照）。本実施の形態の通信システムでは、基地局１が周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在するかどうかを判別する方法が実施の形態１と異なる。そのため、実施の形態１と異なる部分を中心に説明を行う。
【００２２】
図４は、実施の形態２の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。なお、図４において、端末局２は８０２．１１ｇ規格に対応し、端末局３は８０２．１１ｂ規格に対応しているものとする。
【００２３】
本実施の形態の基地局は、端末局との間で接続シーケンスを実行する際に、当該端末局が８０２．１１ｂ対応端末局かどうかを判定し、８０２．１１ｂ対応端末局である場合、その後のデータ送信では、CTS-to-selfプロテクションモードをＯＮにした状態でデータ送信処理を行う（図４参照）。
【００２４】
８０２．１１ｂ対応端末局かどうかの判定は、接続シーケンスを実行した場合に得られる端末局のサポートレート情報または拡張サポートレート情報に基づいて、ＭＡＣ部１４が行う。なお、これらの情報はＩＥＥＥ８０２．１１で規定された情報エレメントにて通知される。判定結果は記憶部１５で記憶され、実施の形態１で説明した基地局と同様に、ＭＡＣ部１４が、８０２．１１ｇ対応端末局への下りデータを有線Ｉ／Ｆ部１６経由で受け取った場合、記憶部１５内で保持されている情報に基づいて周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しているかどうかを判断する。そして、８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなければ、CTS-to-selfフレームを送信することなくデータフレームを送信し、８０２．１１ｂ対応端末局が存在していれば、まずCTS-to-selfフレームを送信してからデータフレームを送信するように制御を行う。
【００２５】
このように、本実施の形態の基地局は、接続シーケンスを実行した場合に得られるサポートレート情報または拡張サポートレート情報に基づいて、周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在するかどうかを判別し、８０２．１１ｂ対応端末が存在している状態においてのみCTS-to-selfプロテクションをＯＮに設定する（データフレームを送信する前にCTS-to-selfフレームを送信する）こととした。これにより、システムスループットを向上させることができる。
【００２６】
実施の形態３．
つづいて、実施の形態３について説明する。本実施の形態の通信システムの構成、基地局および端末局の構成は実施の形態１と同様である。実施の形態１および２では、基地局側の通信制御動作について説明したが、本実施の形態では、端末局が基地局へデータを送信する場合の通信制御動作について説明する。
【００２７】
図５は、実施の形態３の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。なお、図５において、端末局２は８０２．１１ｇ規格に対応し、端末局３は８０２．１１ｂ規格に対応しているものとする。
【００２８】
図５に示したように、８０２．１１ｇ規格に対応している端末局２は、基地局１からCTS-to-selfフレーム（宛先が基地局１のＣＴＳフレーム）を受信した場合、周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在していると判断する。そして、端末局２は、周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在すると認識している状態では、データフレームを送信する場合、それに先立って自局宛のＣＴＳフレーム（CTS-to-selfフレーム）を送信する。
【００２９】
この制御を行う場合の端末局２の内部動作について説明する。端末局２のＭＡＣ部１４（判定手段および送信制御手段に相当）は、端末局１からCTS-to-selfフレームを受信すると、周囲に８０２．１１ｂ対応端末が存在すること示す情報を記憶部１５へ格納する。また、ＭＡＣ部１４は、上りデータを有線Ｉ／Ｆ部１６経由で受け取った場合、記憶部１５内で保持されている情報に基づいて周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しているかどうかを判断する。そして、８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなければ、CTS-to-selfフレームを送信することなくデータフレームを送信し、一方、８０２．１１ｂ対応端末局が存在していれば、まずCTS-to-selfフレームし、その後にデータフレームを送信するように制御を行う。
【００３０】
また、端末局２のＭＡＣ部１４は、周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなくなったと判断した場合には、記憶部１５内の情報（８０２．１１ｂ対応端末局が存在することを示す情報）をクリアし、以降、８０２．１１ｂ対応端末局を再度検知するまでの間は、CTS-to-selfフレームを送信することなくデータフレームを送信する。周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在しなくなったかどうかは、たとえば、基地局１や他の端末局から送信されたCTS-to-selfフレームを一定時間検出しなかったかどうかで判断する。
【００３１】
このように、本実施の形態の端末局は、基地局が送信したCTS-to-selfフレームを検出した場合、CTS-to-selfプロテクションをＯＮに設定することとした。これにより、システムスループットを向上させることができる。
【００３２】
実施の形態４．
つづいて、実施の形態４について説明する。本実施の形態の通信システムの構成、基地局および端末局の構成は実施の形態１と同様である。実施の形態３では、端末局（８０２．１１ｇ対応端末局）が、基地局から送信されたCTS-to-selfフレームを受信したかどうかで８０２．１１ｂ対応端末の有無を判断する場合について説明したが、本実施の形態では、基地局が、８０２．１１ｂ対応端末を検出した場合にその旨を端末局へ通知し、端末局は、基地局からの通知内容に従いデータ送信時の制御手順を切り替える通信制御動作について説明する。
【００３３】
図６は、実施の形態４の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。なお、図６において、端末局２は８０２．１１ｇ規格に対応し、端末局３は８０２．１１ｂ規格に対応しているものとする。
【００３４】
図６に示したように、本実施の形態の基地局１は、「CTS-to-selfプロテクションモードのＯＮ／ＯＦＦ設定情報」を含んだビーコン（Beacon）フレームを送信する。具体的には、実施の形態１または２の基地局と同じ方法にて８０２．１１ｂ対応端末が周囲に存在するかどうかを判定し、８０２．１１ｂ対応端末局が存在していれば、CTS-to-selfプロテクションモードをＯＮに設定してデータ送信を行うように指示する情報、すなわち、CTS-to-selfフレームを送信した後にデータフレームを送信するように指示する情報をビーコンフレームにて送信する。なお、「CTS-to-selfプロテクションモードのＯＮ／ＯＦＦ設定情報」は、たとえば、ＭＡＣヘッダの空きビットや空き情報エレメントを利用して送信する。
【００３５】
一方、８０２．１１ｇ方式に対応している端末局２は、ビーコンフレームを受信すると、それに含まれている「CTS-to-selfプロテクションモードのＯＮ／ＯＦＦ設定情報」を抽出し、保持しておく。また、上りデータを送信する場合には、この情報に基づいて、CTS-to-selfフレームを送信するかどうかを判断する。具体的には、ビーコンフレームを受信した場合、その中に含まれる「CTS-to-selfプロテクションモードのＯＮ／ＯＦＦ設定情報」をＭＡＣ部１４が抽出し、記憶部１５へ格納する。また、ＭＡＣ部１４は、上りデータを有線Ｉ／Ｆ部１６経由で受け取った場合、記憶部１５で保持されている情報に従った送信制御を実行して上りデータを送信する。すなわち、CTS-to-selfプロテクションモードがＯＮに設定されていることを示す情報が記憶部１５で保持されている場合、データフレームを送信する前にCTS-to-selfフレームを送信するように制御を行う。
【００３６】
このように、本実施の形態では、基地局が周囲に８０２．１１ｂ対応端末局が存在するかどうかを判断し、さらに判断結果を端末局へ通知し、端末局は、基地局からの判断結果通知内容に基づいてCTS-to-selfプロテクションのＯＮ／ＯＦＦ制御を行うこととした。これにより、システムスループットを向上させることができる。
【００３７】
実施の形態５．
つづいて、実施の形態５について説明する。本実施の形態の通信システムの構成、基地局および端末局の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、基地局および端末局がCTS-to-selfフレームを送信する際に使用する送信レートの制御動作について説明する。
【００３８】
図７は、実施の形態５の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。図７において、端末局２は８０２．１１ｇ規格に対応し、端末局３は８０２．１１ｂ規格に対応し、端末局４は８０２．１１オリジナル規格に対応しているものとする。また、動作開始時において、端末局４は基地局１との接続が完了していない（接続制御を実行していない状態にある）ものとする。
【００３９】
図７に示したように、本実施の形態の基地局１は、８０２．１１ｇ対応端末局（端末局２）および８０２．１１ｂ対応端末局（端末局３）が混在していると認識している状態では、伝送効率を考慮し、CTS-to-selfフレームを８０２．１１ｂで規定されている最大レート（１１Ｍｂｐｓ）で送信する。これに対して、配下に８０２．１１オリジナル対応端末局（端末局４）が混在していると認識した状態では、端末局４が受信可能な送信レート（１Ｍｂｐｓまたは２Ｍｂｐｓ）でCTS-to-selfフレームを送信する。１Ｍｂｐｓと２Ｍｂｐｓのどちらを使用するかは、端末局４との間で接続制御を行った際に得られた情報から判断する。具体的には、端末局４から接続要求を受けた場合、ＭＡＣ部１４が接続制御シーケンスを実行し、端末局４がサポートしている送信レートの情報を取得すると、その情報を記憶部１５へ格納する。
【００４０】
また、基地局１のＭＡＣ部１４は、下りデータを有線Ｉ／Ｆ部１６経由で受け取った場合、記憶部１５内で保持されている情報に基づいて周囲に８０２．１１ｇ対応端末局以外の端末局（８０２．１１ｂ対応端末局または８０２．１１オリジナル対応端末局）が存在しているかどうかを判断し、８０２．１１オリジナル対応端末局が存在していると判断した場合には、さらに、CTS-to-selfフレームを送信する際の送信レートを確認する。そして、データフレームを送信する前に８０２．１１オリジナル対応端末局が受信可能な送信レートでCTS-to-selfフレームを送信する。
【００４１】
一方、端末局２は、基地局１からのCTS-to-selfフレームを受信すると、その際の送信レートと８０２．１１オリジナル対応端末局が周囲に存在していることとを記憶しておく。そして、基地局１へのデータ送信時には、記憶している情報に基づいて周囲に８０２．１１ｇ対応端末以外（８０２．１１ｂ対応端末，８０２．１１オリジナル端末）が存在するかどうかを確認し、８０２．１１オリジナル対応端末が存在していると判断した場合、記憶しておいた送信レートでCTS-to-selfフレームを送信後、データフレームを送信する。８０２．１１ｂ対応端末が存在しかつ８０２．１１オリジナル対応端末が存在しない場合、８０２．１１ｂで規定されている最大レート（１１Ｍｂｐｓ）でCTS-to-selfフレームを送信後、データフレームを送信する。送信レート等の情報は記憶部１５で記憶し、ＭＡＣ部１４は、CTS-to-selfフレームを送信する場合、記憶部１５内の情報に従った送信レートを使用する。
【００４２】
なお、図８に示した制御シーケンスを適用してもよい。この制御シーケンスでは、基地局１は、CTS-to-selfフレームの送信レートの情報を含めてビーコンフレームを送信し、８０２．１１ｇ対応端末局は、受信したビーコンフレーム内のCTS-to-selfフレームの送信レート情報を記憶しておき、CTS-to-selfフレームを送信する場合、記憶しておいた送信レートを使用する。
【００４３】
また、基地局および８０２．１１ｇ対応端末局は、伝送路状態が悪い場合などにおいては、８０２．１１オリジナル対応端末局が存在していなくても１ＭｂｐｓでCTS-to-selfフレームを送信するようにしてもよい。
【００４４】
このように、本実施の形態の基地局は、周囲に存在する端末局がサポートしている送信レートや伝送路状態を考慮してCTS-to-selfフレームを送信する際の送信レートを決定することとした。また、端末局は、基地局からCTS-to-selfフレームを受信した際の送信レートを記憶しておき、CTS-to-selfフレームを送信する場合には記憶しておいた送信レートを使用することとした。これにより、周囲のすべての端末局がCTS-to-selfフレームを受信することができるようになり８０２．１１ｇ対応端末局の送信が保護されるので、システムのスループットを高めることができる。
【００４５】
実施の形態６．
つづいて、実施の形態６について説明する。本実施の形態の通信システムの構成、基地局および端末局の構成は実施の形態１と同様である。本実施の形態では、周囲の端末局による実際のデータ送信動作（状況）を考慮してCTS-to-selfフレームを送信するかどうかを判断する基地局について説明する。
【００４６】
図９は、実施の形態６の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。図９において、端末局２は８０２．１１ｇ規格に対応し、端末局３は８０２．１１ｂ規格に対応しているものとする。
【００４７】
図９に示したように、本実施の形態の基地局１は、各端末局が送信を行う時間（占有時間）を一定区間（図示したIEEE802.11b占有監視区間に相当）にわたって監視する。そして、８０２．１１ｂ対応端末局３の占有時間（周囲に複数の８０２．１１ｂ対応端末局が存在する場合はそれらすべての占有時間の合計）がしきい値を超えた場合、次の監視区間では、８０２．１１ｇ対応端末へデータフレームを送信する前にCTS-to-selfフレームを送信する。８０２．１１ｂ対応端末局３の占有時間がしきい値以下の場合、その次の監視区間ではCTS-to-selfフレームを送信しない。なお、しきい値は、記憶部１５内などに予め設定しておく。また、監視区間の途中で８０２．１１ｂ対応端末局３の占有時間がしきい値を超えた場合、直ちにCTS-to-selfフレームを送信するモードに切り替えてもよい。すなわち、占有時間がしきい値を超えた場合、その時点以降と次の監視区間における８０２．１１ｇ対応端末へのデータフレーム送信では、CTS-to-selfフレームを送信してからデータフレームを送信するようにしてもよい。
【００４８】
基地局１において、ベースバンド部１３（送信時間監視手段）が、各端末局の送信時間（送信処理実行時の占有時間）を監視し、監視結果を記憶部１５へ格納する。ＭＡＣ部１４（送信制御手段）は、８０２．１１ｇ対応端末局である端末局２へデータを送信する場合、記憶部１５で記憶されているベースバンド部１３による監視結果を確認し、CTS-to-selfフレームを送信するかどうかを判断する。
【００４９】
このように、本実施の形態の基地局は、周囲の端末局がデータ送信を行う時間（占有時間）を監視し、８０２．１１ｂ対応端末局３の占有率（監視区間に対する占有時間の割合）が一定の値（しきい値）を超えた場合にのみ、８０２．１１ｇ対応端末局へデータフレームを送信する前にCTS-to-selfフレームを送信することとした。これにより、CTS-to-selfフレームが不必要に送信されることによってシステムスループットがかえって低下してしまうのを防止できる。
【００５０】
実施の形態７．
つづいて、実施の形態７について説明する。本実施の形態の通信システムの構成、基地局および端末局の構成は実施の形態１と同様である。上述した実施の形態では、８０２．１１ｇ対応端末局のみを保護するための制御動作について説明を行ったが、本実施の形態では、８０２．１１ｂ対応端末局も保護する制御動作について説明する。
【００５１】
図１０は、実施の形態７の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。図１０において、端末局２は８０２．１１ｇ規格に対応し、端末局３は８０２．１１ｂ規格に対応しているものとする。
【００５２】
図１０に示したように、本実施の形態の基地局１は、各端末局が送信を行う時間（占有時間）を一定区間（図示したIEEE802.11b/g占有監視区間に相当）にわたって監視する。そして、８０２．１１ｂ対応端末局３の占有時間（周囲に複数の８０２．１１ｂ対応端末局が存在する場合はそれらすべての占有時間の合計）がしきい値＃１を超えた場合、次の監視区間では、８０２．１１ｇ対応端末へデータフレームを送信する前にCTS-to-selfフレームを送信する。
【００５３】
一方、８０２．１１ｂ対応端末局３の占有時間がしきい値＃１以下、かつ８０２．１１ｇ対応端末局２の占有時間がしきい値＃２を超えている場合には、基地局１は、端末局２へのデータ送信であってもCTS-to-selfフレームの送信を行わないようにする。このとき、基地局１は、占有時間が少ない端末局３に対して優先送信パラメータ（優先的に送信を行わせるためのパラメータ）を設定するとともに優先送信パラメータを端末局３へ通知する。そして、端末局３は、データ送信を行う場合、基地局１から通知された優先送信パラメータを使用したデータフレーム送信処理を実行する。なお、端末局３（８０２．１１ｂ対応端末局）が複数存在する場合、基地局１は、すべての端末局３に対して同様の処理を実行する。
【００５４】
基地局１は、端末局３へ通知する優先送信パラメータとして、たとえば、ＩＦＳ間隔（Inter  Frame  Space）やＣＷ（Contention  Window）を使用し、これらの値を通常より小さい値に設定して通知することにより端末局３に優先的に通信リソースが割り当てられるようにする。
【００５５】
また、基地局１が優先送信パラメータを通知する際に使用するフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているデータフレーム、制御フレーム、コントロールフレームのいずれのフレームでもよい。優先送信パラメータを通知する場合、宛先に端末局３のＭＡＣアドレスを指定したフレームを送信する。
【００５６】
本実施の形態の基地局１においては、ベースバンド部１３が、各端末局の送信時間（送信処理実行時の占有時間）を監視し、監視結果を記憶部１５へ格納する。ＭＡＣ部１４は、端末局３の占有時間としきい値＃１の比較処理および端末局２の占有時間としきい値＃２の比較処理を行い、これらの比較結果に基づいてCTS-to-selfフレームを送信するかどうか（端末局２へのデータ送信時にCTS-to-selfフレームを使用するかどうか）および端末局３の優先制御を行うかどうか（優先送信パラメータの設定および通知を行うかどうか）を判断し、判断結果に従って、優先送信パラメータの設定・通知処理およびデータ送信処理を実行する。
【００５７】
一方、本実施の形態の端末局３（８０２．１１ｂ対応端末局）では、基地局１から通知された優先送信パラメータをＭＡＣ部１４が抽出し、記憶部１５へ格納する。また、ＭＡＣ部１４は、データ送信時に記憶部１５で記憶しているパラメータを使用してデータフレームを送信する（優先送信パラメータが記憶されていればそれを使用することとなる）。
【００５８】
CTS-to-selfフレームの再送信を開始するためのトリガーは端末局３（８０２．１１ｂ端末局）の占有時間と上記しきい値＃１との比較結果とする。すなわち、上述したように、占有時間がしきい値＃１を超えた場合、CTS-to-selfフレームを送信する。
【００５９】
また、端末局３（８０２．１１ｂ対応端末局）が単純に通信していない場合には、基地局１と同様のフレームにて端末局３から優先パラメータの通知を行い、端末局３は、他の８０２．１１ｇ対応端末局２よりも優先的にデータフレームを送信する。
【００６０】
このように、本実施の形態の基地局は、周囲の端末局がデータ送信を行う時間（占有時間）を監視し、８０２．１１ｂ対応端末局３の占有時間がしきい値＃１を超えた場合には８０２．１１ｇ対応端末局へデータフレームを送信する前にCTS-to-selfフレームを送信し、また、８０２．１１ｂ対応端末局３の占有時間がしきい値＃１以下かつ８０２．１１ｇ対応端末の占有時間がしきい値＃２を超えている場合には、８０２．１１ｂ端末が優先的に送信を行えるようにパラメータを設定することとした。これにより、各端末局のデータ送信状況に応じた柔軟な制御が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
以上のように、本発明にかかる基地局および端末局は、無線ＬＡＮシステムを構築する場合に有用であり、特に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格に対応した端末局とＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に対応した端末局が混在する無線ＬＡＮシステムに適している。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明にかかる基地局および端末局の実施の形態１の構成例を示す図である。
【図２】実施の形態１の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【図３−１】ロングフレームのフォーマットを示す図である。
【図３−２】ショートフレームのフォーマットを示す図である。
【図４】実施の形態２の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【図５】実施の形態３の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【図６】実施の形態４の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【図７】実施の形態５の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【図８】実施の形態５の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【図９】実施の形態６の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【図１０】実施の形態７の基地局とその配下の端末局との間の通信制御シーケンスの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６３】
１１  アンテナ
１２  ＲＦ部
１３  ベースバンド部
１４  ＭＡＣ部
１５  記憶部
１６  有線Ｉ／Ｆ部
【図１】
2009273055.tif 000003
【図２】
2009273055.tif 000004
【図３−１】
2009273055.tif 000005
【図３−２】
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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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