(57)【要約】【課題】端末増加、再送増加によるアイドル時間増加を防止する。【解決手段】アクセスポイントに帰属する複数の端末からなる無線パケット通信システムに、自端末に送信すべきパケットがあり他の端末からの送信がない場合送信要求を送ると判断する送信要求送信判断部1103と、送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する乱数生成部305と、生成された乱数に対応する送信要求信号を、直交するリソースを用いて、送信させる送信要求送信部1105と、送信された送信要求信号に対する乱数を保持する乱数保持部1102と、乱数対応の送信要求信号のまとめをアクセスポイントから各複数の端末に直交するリソースを用いてリピートを行う送信要求信号リピート部1201と、直交するリソースを用いて受信した乱数対応の送信要求信号のまとめに基づき乱数保持部を参照して自端末が送信可能かを判断する送信可能判断部1104とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定する無線パケット通信システムにおいて、
自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からのパケット送信がない場合、送信要求を送ると判断する送信要求送信判断部と、
前記送信要求送信判断部により送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する乱数生成部と、
直交するリソースを用いて無線上に送信を行う、直交するリソース制御・監視部と、
前記乱数生成部により生成された乱数に対応する送信要求信号の送信を前記直交リソース制御・監視部に依頼する送信要求送信部と、
前記送信要求送信部により送信を依頼された送信要求信号に対する乱数を保持する乱数保持部と、
前記直交するリソース制御・監視部を介して各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を受信し受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめ、乱数対応の送信要求信号のまとめ情報として前記アクセスポイントから各複数の端末に対して再び無線上へのリピートを行うことを前記直交するリソース制御・監視部に依頼する送信要求信号リピート部と、
前記直交するリソース制御・監視部を介して前記送信要求信号リピート部から受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に基づき前記乱数保持部を参照して自端末が送信可能か否かを判断する送信可能判断部とを備えることを特徴とする無線パケット通信システム。
【請求項２】
前記送信可能判断部は、受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に対して、自端末の前記乱数保持部に保持されている乱数が最小の場合に送信可能と判断し、最小とならない場合には送信不可と判断する、請求項１に記載の無線パケット通信システム。
【請求項３】
前記送信要求送信部は、前記乱数生成部で生成された乱数が直交するリソースの番号の最大値よりも大きい場合には、乱数に対応する送信要求信号の送信を前記直交リソース制御・監視部に依頼せず、前記送信可能性判断部は、前記直交するリソース制御・監視部を介して前記送信要求信号リピート部から乱数対応の送信要求信号のまとめ情報を受信しない場合には、（前記乱数生成部で生成された前記乱数−直交するリソースの番号の最大値）を次回の送信要求信号として前記乱数保持部に保持することを特徴とする、請求項１に記載の無線パケット通信システム。
【請求項４】
前記直交するリソースが周波数又はＯＦＤＭサブキャリアであることを特徴とする、請求項１に記載の無線パケット通信システム。
【請求項５】
前記直交するリソースが符号であることを特徴とする、請求項１に記載の無線パケット通信システム。
【請求項６】
送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定する無線パケット通信方法において、
自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からのパケット送信がない場合、送信要求を送ると判断する工程と、
送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する工程と、
生成された乱数に対応する送信要求信号を、直交するリソースを用いて、アクセスポイントに向けて送信する工程と、
送信された送信要求信号に対する乱数を保持する工程と、
各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を、直交するリソースを用いて、受信し、受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめる工程と、
アクセスポイントから各複数の端末に対して乱数対応の送信要求信号のまとめ情報を、直交するリソースを用いて、リピートする工程と、
直交するリソースを用いて、リピートの受信を行い、受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に基づき保持された送信要求信号に対する乱数を参照して自端末が送信可能か否かを判断する工程とを備えることを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項７】
送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定する無線パケット通信プログラムにおいて、
自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からのパケット送信がない場合、送信要求を送ると判断する手順と、
送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する手順と、
生成された乱数に対応する送信要求信号を、直交するリソースを用いて、アクセスポイントに向けて送信する手順と、
送信された送信要求信号に対する乱数を保持する手順と、
各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を、直交するリソースを用いて、受信し、受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめる手順と、
アクセスポイントから各複数の端末に対して乱数対応の送信要求信号のまとめ情報を、直交するリソースを用いて、リピートする手順と、
直交するリソースを用いて、リピートの受信を行い、受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に基づき保持された送信要求信号に対する乱数を参照して自端末が送信可能か否かを判断する手順とを備えることを特徴とする無線パケット通信方法。
【請求項８】
送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属し、パケット送信のタイミングを決定する端末において、
自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からのパケット送信がない場合、送信要求を送ると判断する送信要求送信判断部と、
前記送信要求送信判断部により送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する乱数生成部と、
直交するリソースを用いて無線上に送信を行う、直交するリソース制御・監視部と、
前記乱数生成部により生成された乱数に対応する送信要求信号の送信を前記直交リソース制御・監視部に依頼する送信要求送信部と、
前記送信要求送信部により送信を依頼された送信要求信号に対する乱数を保持する乱数保持部と、
前記直交するリソース制御・監視部を介して受信した各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめ情報に基づき前記乱数保持部を参照して自端末が送信可能か否かを判断する送信可能判断部とを備えることを特徴とする端末。
【請求項９】
送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定するアクセスポイントにおいて、
直交するリソースを用いて無線上に送信を行う、直交するリソース制御・監視部と、
前記直交するリソース制御・監視部を介して各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を受信し受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめ、乱数対応の送信要求信号のまとめ情報として前記アクセスポイントから各複数の端末に対して再び無線上へのリピートを行うことを前記直交するリソース制御・監視部に依頼する送信要求信号リピート部とを備えることを特徴とするアクセスポイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はアクセスポイントに帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定する無線パケット通信システムに関する。特に、本発明は、端末が増加するか、または、衝突・無線環境の悪化により再送が増加することにより無線の「アイドル時間」が増加することを防止可能にする無線パケット通信システム、方法、プログラム、端末及びアクセスポイントに関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の前提となる自律分散的な無線パケット通信システムの一例が非特許文献１に記載されている。以下に説明を行う。
図２５は本発明の前提となる無線パケット通信システムの概略構成を示すネットワーク図である。なお、全図を通して同一の構成要素には同一の符号、記号を付する。
本図に示すように、本発明の前提となる無線パケット通信システム１００は、１つ以上のアクセスポイント１０１と、アクセスポイント１０１に帰属する複数の端末１０２−１０５からなる。アクセスポイント１０１には有線ＬＡＮ（ローカル・エリア・ネットワーク）が接続され、アクセスポイント１０１と複数の端末１０２−１０５の各々との間は無線パケット通信が行われる。
【０００３】
図２６は図２５における端末の概略構成を示すブロック図である。本図に示すＩＥＥＥ（米国電気電子学会）８０２．１１  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＬＡＮ（以下、ＷＬＡＮと呼ぶ）システムでは各端末１０２−１０５内はＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）層（レイヤ）２０１及び物理層（レイヤ）２０２から構成される。
【０００４】
図２７は図２５における端末のＭＡＣ層の概略構成を示すブロック図である。本図に示すように、ＭＡＣ層２０２には、受信バッファ３０１、送信バッファ３０２、ＤＩＦＳ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）・ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ）タイマ３０３、バックオフカウンタ３０４、乱数生成部３０５、送信タイミング決定部３０６及び宛先フィールド検査部３０７から構成される。
【０００５】
宛先フールド検査部３０７はパケットの受信時に物理層２０３で受信されたパケットについてパケット内の宛先フィールド内の情報を基に自端末のパケットであるか否かを検査する。
受信バッファ３０１は宛先フールド検査部３０７で検査されたパケットが自端末宛のパケットであり、又は、ブロードキャストパケットであると判断された場合には受信されたパケットを格納し上位層に送出する。
【０００６】
送信バッファ３０２はパケット送信時にＭＡＣ層２０２よりも上位層で生成されたパケット、又は、ＭＡＣ層２０２で生成された、管理・制御パケットを格納する。
ＤＩＦＳ・ＳＩＦＳタイマ３０３は受信バッファ３０１がＡＣＫ（確認応答）フレーム受信すると送信待機を行うためＤＩＦＳと呼ばれる一定時間の計測を行い、さらに、データフレームを受信すると送信待機を行うためＳＩＦＳと呼ばれる一定時間の計測を行う。
【０００７】
乱数生成部３０５はアクセスポイント１０１から通知された範囲内で乱数を生成する。
バックオフカウンタ３０４は乱数生成部３０５で生成した乱数に基づくランダムな送信待機の時間の計測を行い、他の端末１０２−１０５との送信待機が一致しないようにする。
送信タイミング決定部３０６は、送信待機中にはキャリアセンスを行い、他の端末１０２−１０５が送信を行うかどうかを常に検査し、もし送信待機中に他の端末１０２−１０５が送信を開始したことを検知した場合には上記送信待機を中止し、送信中の端末１０２−１０５の送信が終了するかどうか検査を開始し、一方、送信待機中に他の端末１０２−１０５の送信開始を検知しなければ、自端末１０２−１０５の送信を行う。
【０００８】
このような構成を有するＩＥＥＥ  ８０２．１１  ＷＬＡＮシステムの動作を下記の模式図を用いて説明する。
図２８は図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケットのやりとりの動作を説明する模式図である。本図に示すように、端末１０２−１０４が３台無線パケットネットワークを構成しているとする。まず、初めは端末１０２−１０４のいずれか無線媒体上にパケットを送信しており、無線が「ビジー」状態となっている。
【０００９】
本発明の前提となるＩＥＥＥ  ８０２．１１  ＷＬＡＮシステムでは、ＭＡＣにＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式を用いている。
本図に示すように、ＣＳＭＡ／ＣＡとは、一定時間（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ  Ｓｐａｃｅ：ＤＩＦＳ）無線が「アイドル」であると各端末１０２−１０４が検知した場合、各端末１０２−１０４がアクセスポイント１０１から予め報知パケット（Ｂｅａｃｏｎ）で通知されている範囲内での乱数を生成し、（生成した乱数）＊（固定時間）の間、送信待機を行う方式である。
【００１０】
本図では、端末１０２と端末１０４について端末１０２が「５」、端末１０４が「８」の乱数を生成するとする。
送信待機中は、各端末１０２−１０４は無線に対して他端末１０２−１０４が送信を行うか否かを常に検査している。
もし、送信待機中に他端末１０２−１０４が送信したことを検知した場合は送信中の端末１０２−１０４の送信が終了するか否か検査を開始する。
【００１１】
一方、送信待機中に他の端末１０２−１０４の送信開始を検知しなければ、送信待機後に送信待機を中止し、自端末１０２−１０４が送信を行う。
例えば、本図では、端末１０２は、５＊（固定時間）の送信待機後、その間に送信端末１０３、１０４を検出できなかったためデータパケット４０１の送信を行う。
端末１０２の送信時、端末１０４は、３スロット分の待機時間を残して送信待機を中止し、端末１０２のパケット送信終了を待つ。
【００１２】
もし、同一ネットワーク（同一アクセスポイント１０１の配下）に生成した乱数が同じ値の端末１０２−１０４が２台以上存在した場合は「衝突」が生じる。
「衝突」とは、同時刻に２台以上の端末１０１−１０４が同一周波数で送信を行ったため、受信側でそれらを分離できず結果的に送信失敗となることを言う。
送信失敗であることは、送信後固定時間経った後に、送信側が意図した端末１０２−１０４（パケットの宛先フィールドにあるＭＡＣアドレスを持つ端末１０２−１０４）からの送達確認応答パケット（Ａｃｋ）４０２が来ないことから各送信端末１０２−１０４において個別に確認される。
【００１３】
図２９は図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するフローチャートである。本図に示すように、送信時には、ステップＳ５０１、ステップＳ５０２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０４のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０４は送信すべきパケットが自端末１０２−１０４の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。
【００１４】
ステップＳ５０３において、もし送信すべきパケットが存在した場合は、自端末１０２−１０４以外の端末１０２−１０４の送信の終了まで待ち、その終了を検知する。
ステップＳ５０４において、キャリアセンスしながら固定時間送信を待機する。
ステップＳ５０５において、待機後、他端末１０２−１０４からの送信がないか否かを確認する。送信がある場合にはステップＳ５０３に戻り、上記処理を繰り返す。
【００１５】
ステップＳ５０６において、送信がない場合にはアクセスポイント１０１から通知された範囲内で乱数を生成する。
ステップＳ５０７において、キャリアセンスしながら、生成した乱数＊（固定時間）だけパケット送信を待機する。
ステップＳ５０８において、送信待機中に他端末１０２−１０４の送信を検知し送信がないかを確認する。送信があることを確認した場合には送信待機を中止しステップＳ５０３に戻り上記処理を繰り返す。
【００１６】
ステップＳ５０９、ステップＳ５１０において、送信がないことを確認した場合にはパケット送信を行い、処理を終了する。
本図に示すように、受信時には、ステップＳ５１１、ステップＳ５１２において、各端末１０２−１０４は受信したパケットが自端末１０２−１０４の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【００１７】
ステップＳ５１３において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０４宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ５１２に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ５１４、ステップＳ５１５において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【００１８】
図３０は図２９の第１の変形例であり、図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するフローチャートである。本図に示すように、図２９と比較して、ステップＳ５３０において、ステップＳ５２２で各端末１０２−１０４は送信すべきパケットが自端末１０２−１０４の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査し、もし送信すべきパケットが存在しない場合は、処理を送信から受信に切り替え、各端末１０２−１０４は受信したパケットが自端末１０２−１０４の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。存在しない場合にはステップＳ５１０に戻り、上記処理を繰り返す。
【００１９】
ステップＳ５３１において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０４宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ５２２に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ５３２において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、ステップＳ５１０に進み、処理を終了する。
【００２０】
その他の処理は図２９と同様である。
図３１は図２９の第２の変形例であり、図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するフローチャートである。本図に示すように、図２９と比較して、先に受信時の処理として、ステップＳ５４１、ステップＳ５５０において、各端末１０２−１０４は受信したパケットが自端末１０２−１０４の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【００２１】
ステップＳ５５１において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０４宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ５４２に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ５５２において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、ステップＳ５４２に進む。
【００２２】
その他の処理は図２９と同様である。
図３２は図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。本図に示すように、シーケンス６０１において、アクセスポイント１０１は、自身に帰属している全端末１０２−１０５に対して定期的にパケットをブロードキャストする。例えば、ＩＥＥＥ  ８０２．１１  ＷＬＡＮでは、Ｂｅａｃｏｎがそれに相当する。同報パケットの中には、乱数の最大値を含む情報が入っており、さらに、端末１０２−１０５が生成する乱数生成の範囲指定も含む。
【００２３】
シーケンス６０２において、その情報を基に、各端末１０２−１０５は乱数を生成する。
シーケンス６０３において、各端末１０２−１０５は生成した乱数を基に、カウントダウンを行い、キャリアセンスを行いながら送信待機を行う。
シーケンス６０４において、最も小さい乱数を生成した、例えば、端末１０３がデータパケットを送信する。この場合、端末１０３が初めに乱数を用いたカウントダウン処理が終了するため送信可能となる。
【００２４】
シーケンス６０５において、このデータパケットに対するＡｃｋパケットを、パケットを中継するアクセスポイント１０１が最小送信間隔で送信端末１０３に送る。
したがって、本発明の前提となる無線パケット通信システムによれば、第１の問題点は、従来ＩＥＥＥ  ８０２．１１ＷＬＡＮが用いているメディアアクセス方式であるＣＳＭＡ／ＣＡ方式では衝突回避に時間軸のみを用いるため、端末が増加するか、または、衝突・無線環境の悪化により再送が増加することにより無線の「アイドル時間」が増加することである。
【００２５】
これは、ＷＬＡＮより上位のレイヤから見るとシステムスループットが低下することに相当し、ＭＡＣレイヤで見ると無線の使用効率が低下することに相当し、無線媒体の効率的な利用の観点からみてよくない。
このように、アクセスポイントに帰属する複数の端末のデータ送信に関連する従来技術には下記のようなものがある。
【００２６】
従来、効率的かつ信頼性の高いマルチキャスト伝送を行うことが可能なマルチキャスト伝送システムを提供するため、基地局から複数の端末局に対して同報伝送を行うマルチキャスト伝送システムにおいて、端末局にて誤りが検出されると、端末局は、OFDMシンボルを構成するサブキャリアの一部を利用してＮＡＫ信号を生成して基地局に送信する。基地局内のレベル判定部は、受信信号レベルがスレッショルドを越えた場合のみ、各端末局にパケットを再送し、端末局数やパケットの通信品質等に基づいて、ＮＡＫ信号の生成に利用可能なサブキャリアの本数ＭとＮＡＫ信号の生成に必要なサブキャリアの本数Ｌを決定するため、ＮＡＫ信号の誤検出確率と検出見逃し確率をともに低くすることができるものがある（例えば、特許文献１参照）。
【００２７】
しかしながら、上記特許文献１では、効率的かつ信頼性の高いマルチキャスト伝送を行うが、データ送信時の衝突を回避するものではない。
また、従来、ＤＣＦとＰＣＦを効率的に利用することができる無線基地局装置を提供するため、ＤＣＦ（Distributed Coordination Function ）により帰属する移動体端末からのアクセス要求を制御すると共に、無線ＬＡＮトラヒックの増大によりＰＣＦ（Point Coordination Function ）を用いて該移動体端末からのアクセス要求をポーリングにより制御するＡＰ１において、ＳＴＡ２の間で送受信されるデータフレームの平均データサイズが一定値を超える状態が所定時間継続した場合、又はＡＰ１に蓄積する送信データの割合が一定値を超える状態が所定時間継続した場合に、ＤＣＦからＰＣＦによる通信制御方式に切り替える。従って、毎回ＲＢＯ時間とＤＩＦＳ時間分の送信間隔を必要とし、衝突の発生する可能性のあるＤＣＦだけを通信形態として用いる場合に比べ、ＤＣＦとＰＣＦの併用により無線媒体占有時間の有効利用が可能となるものもある（例えば、特許文献２参照）。
【００２８】
しかしながら、上記特許文献２では、衝突の発生する可能性のあるＤＣＦを通信形態として用いるものがあるが、端末が増加するか、または、衝突・無線環境の悪化により再送が増加することにより無線の「アイドル時間」が増加するのを防止するものではない。
また、従来、ＣＳＭＡ方式の移動通信システムにおいて無線パケットを周期的にアクセスポイントに送信する複数の通信端末の間で、各通信端末が送信時刻を自律的に決定できるようにするため、通信端末は自端末とは異なる他端末又は基地局が送信する無線パケットを受信する受信手段と、受信した無線パケットに含まれている判断基準情報から自端末の周期的な送信タイミングを決定する決定手段と、決定された送信タイミングで無線パケットを基地局に周期的に送信する送信手段とを有する。基地局を変更せずに、周期的なパケットの送信時刻を通信端末が自律的に決定することができ、複数の通信端末の送信時刻を簡易に一意に決定し、パケットの衝突確率を大幅に減らすことができ、HCCAのような集中制御局は必須でなく、通信端末側の変更しか必要とされないものもある（例えば、特許文献３参照）。
【００２９】
しかしながら、上記特許文献３では、複数の通信端末の送信時刻を簡易に一意に決定し、パケットの衝突確率を大幅に減らすものであるが、前述のように、端末が増加するか、または、衝突・無線環境の悪化により再送が増加することにより無線の「アイドル時間」が増加するのを防止するものではない。
また、従来、同時に複数の通信が行なわれている際に、他局とのチャネル間干渉が少なく、システムの設計に柔軟に対応可能な、周波数ホッピング変調方式を提供するため、多値周波数シフトキーイング一次変調の周波数スロット間隔と周波数ホッピング二次変調に於けるホッピング周波数間隔とを異なる値とし、拡散変調信号が他局の拡散変調信号と完全に衝突(ヒット)する確率を減らし、これにより同時に複数の通信が行なわれている際に、他局とのチャネル間干渉を低減でき、通信品質を向上することができ、また一次変調方式とは関係なく、拡散帯域幅を任意に設定可能となるものもある（例えば、特許文献４参照）。
【００３０】
しかしながら、上記特許文献４では、同時に複数の通信が行なわれている際に、他局とのチャネル間干渉が少なくするが、前述のように、端末が増加するか、または、衝突・無線環境の悪化により再送が増加することにより無線の「アイドル時間」が増加するのを防止するものではない。
【００３１】
【特許文献１】特開２００１−１０３０６０号公報
【特許文献２】特開２００３−１９８５６４号公報
【特許文献３】特開２００７−２３５４４５号公報
【特許文献４】特開平０９−２６６４５５号公報
【非特許文献１】“Wireless LAN Medium AccessControl (MAC) and Physical Layer (PHY) specifications”, IEEE std 802.11, 1999, p72-86
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００３２】
したがって、本発明は上記問題点に鑑みて、端末が増加するか、または、衝突・無線環境の悪化により再送が増加することにより無線の「アイドル時間」が増加するのを防止することを可能とする無線パケット通信システム、方法、プログラム、端末及びアクセスポイント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】
【００３３】
本発明は前記問題点を解決するために、送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定する無線パケット通信システムにおいて、自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からの送信がない場合、送信要求を送ると判断する送信要求送信判断部と、前記送信要求送信判断部により送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する乱数生成部と、直交するリソースを用いて無線上に送信を行う、直交するリソース制御・監視部と、前記乱数生成部により生成された乱数に対応する送信要求信号の送信を前記直交リソース制御・監視部に依頼する送信要求送信部と、前記送信要求送信部により送信を依頼された送信要求信号に対する乱数を保持する乱数保持部と、前記直交するリソース制御・監視部を介して各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を受信し受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめ、乱数対応の送信要求信号のまとめ情報として前記アクセスポイントから各複数の端末に対して再び無線上へのリピートを行うことを前記直交するリソース制御・監視部に依頼する送信要求信号リピート部と、前記直交するリソース制御・監視部を介して前記送信要求信号リピート部から受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に基づき前記乱数保持部を参照して自端末が送信可能か否かを判断する送信可能判断部とを備えることを特徴とする無線パケット通信システムを提供する。
【００３４】
さらに、前記送信可能判断部は、受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に対して、自端末の前記乱数保持部に保持されている乱数が最小の場合に送信可能と判断し、最小とならない場合には送信不可と判断する。
さらに、前記送信要求送信部は、前記乱数生成部で生成された乱数が直交するリソースの番号の最大値よりも大きい場合には、乱数に対応する送信要求信号の送信を前記直交リソース制御・監視部に依頼せず、前記送信可能性判断部は、前記直交するリソース制御・監視部を介して前記送信要求信号リピート部から乱数対応の送信要求信号のまとめ情報を受信しない場合には、（前記乱数生成部で生成された前記乱数−直交するリソースの番号の最大値）を次回の送信要求信号として前記乱数保持部に保持する。
【００３５】
さらに、前記直交するリソースが周波数又はＯＦＤＭサブキャリアである。
さらに、前記直交するリソースが符号である。
さらに、本発明は、送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定する無線パケット通信方法において、自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からの送信がない場合、送信要求を送ると判断する工程と、送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する工程と、生成された乱数に対応する送信要求信号を、直交するリソースを用いて、アクセスポイントに向けて送信する工程と、送信された送信要求信号に対する乱数を保持する工程と、各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を、直交するリソースを用いて、受信し、受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめる工程と、アクセスポイントから各複数の端末に対して乱数対応の送信要求信号のまとめ情報を、直交するリソースを用いて、リピートする工程と、直交するリソースを用いて、リピートの受信を行い、受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に基づき保持された送信要求信号に対する乱数を参照して自端末が送信可能か否かを判断する工程とを備えることを特徴とする無線パケット通信方法を提供する。
【００３６】
さらに、本発明は、送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定する無線パケット通信プログラムにおいて、自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からの送信がない場合、送信要求を送ると判断する手順と、送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する手順と、生成された乱数に対応する送信要求信号を、直交するリソースを用いて、アクセスポイントに向けて送信する手順と、送信された送信要求信号に対する乱数を保持する手順と、各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を、直交するリソースを用いて、受信し、受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめる手順と、アクセスポイントから各複数の端末に対して乱数対応の送信要求信号のまとめ情報を、直交するリソースを用いて、リピートする手順と、直交するリソースを用いて、リピートの受信を行い、受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に基づき保持された送信要求信号に対する乱数を参照して自端末が送信可能か否かを判断する手順とを備えることを特徴とする無線パケット通信方法を提供する。
【００３７】
さらに、本発明は、送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、アクセスポイントに帰属し、パケット送信のタイミングを決定する端末において、自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からの送信がない場合、送信要求を送ると判断する送信要求送信判断部と、前記送信要求送信判断部により送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成する乱数生成部と、直交するリソースを用いて無線上に送信を行う、直交するリソース制御・監視部と、前記乱数生成部により生成された乱数に対応する送信要求信号の送信を前記直交リソース制御・監視部に依頼する送信要求送信部と、前記送信要求送信部により送信を依頼された送信要求信号に対する乱数を保持する乱数保持部と、前記直交するリソース制御・監視部を介して受信した各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめ情報に基づき前記乱数保持部を参照して自端末が送信可能か否かを判断する送信可能判断部とを備えることを特徴とする端末を提供する。
【００３８】
さらに、本発明は、送信待機の時間と直交するリソースを有し、且つ、帰属する複数の端末のパケット送信のタイミングを決定するアクセスポイントにおいて、直交するリソースを用いて無線上に送信を行う、直交するリソース制御・監視部と、前記直交するリソース制御・監視部を介して各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を受信し受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめ、乱数対応の送信要求信号のまとめ情報として前記アクセスポイントから各複数の端末に対して再び無線上へのリピートを行うことを前記直交するリソース制御・監視部に依頼する送信要求信号リピート部とを備えることを特徴とするアクセスポイントを提供する。
【発明の効果】
【００３９】
以上説明したように、本発明によれば、自端末に送信すべきパケットがあり、他の端末からの送信がない場合、送信要求を送ると判断し、送信要求を送ると判断した場合に乱数を生成し、生成された乱数に対応する送信要求信号を、直交するリソースを用いて、アクセスポイントに向けて送信し、送信された送信要求信号に対する乱数を保持し、各複数の端末から乱数対応の送信要求信号を、直交するリソースを用いて、受信し、受信した乱数対応の送信要求信号を１つの情報にまとめ、アクセスポイントから各複数の端末に対して乱数対応の送信要求信号のまとめ情報を、直交するリソースを用いて、リピートし、直交するリソースを用いて、リピートの受信を行い、受信した乱数対応の送信要求信号のまとめ情報に基づき保持された送信要求信号に対する乱数を参照して自端末が送信可能か否かを判断するようにしたので、時間と直交するリソースを用いて、さらに、アクセスポイントによって送信要求をリピートすることによって、従来衝突回避のために必要とされていたアイドル時間を減らし、次の送信端末を従来よりも高速でかつ自律分散的に決定することができるようになった。同時に、これによりＭＡＣ効率を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。本発明の前提となる無線パケット通信システムは図２５に示すようにアクセスポイント１０１とアクセスポイント１０１に帰属する複数の端末１０２−１０５からなり、通信用プログラムで動作する。アクセスポイント１０１は、例えば、基地局である。
図１は本発明に係る無線パケット通信システムにおける端末の最良の形態のＭＡＣ層の概略機能を示すブロック図である。
【００４１】
本図に示すように、図２７と比較して、各端末１０２−１０４には、受信バッファ３０１、送信バッファ３０２、乱数生成部３０５及び宛先フールド検査部３０７を共通とし、新たに、ＩＦＳタイマ１１０１、乱数保持部１１０２、送信要求送信判断部１１０３、送信可能性判断部１１０４、送信要求送信部１１０５及びデータ送信タイミング決定部１１０６が設けられる。
【００４２】
さらに、物理層２０３には直交するリソース（サブキャリア・符号等)制御・監視部１１０７が設けられる。
ここで、ＩＦＳタイマ１１０１は各端末１０２−１０５のデータパケット送信終了後、送信待機を行うためＩＦＳと呼ばれる固定時間の計測を行うタイマである。
乱数保持部１１０２は乱数生成部３０５で生成された乱数を、待機する時間と直交するリソースにつけた番号に対応して、自端末１０２−１０５が送信した送信要求信号としてパケット送信終了まで保持する。
【００４３】
送信要求送信判断部１１０３は、物理層２０３からの他の端末１０２−１０５からの送信があるか否かのキャリアセンス情報と、送信バッファ３０２に送信すべきパケットがあるか否かの情報を基に、送信要求を無線に送るかどうかを判断し、送信要求を送ると判断した場合は、乱数生成部３０５に乱数を生成させ、後述する送信要求送信部１１０５に送る。
【００４４】
送信要求送信部１１０５は、生成された乱数に対応する、送信待機の時間と直交するリソースを用いて送信要求信号を、後述する、直交するリソース制御・監視部１１０７で具体的な無線の送信要求形式への変換と送信を依頼する。
直交するリソース制御・監視部１１０７は送信要求送信部１１０５からの情報を基に、アクセスポイント１０１に向けて無線上に送信要求信号を時間と直交するリソースを用いて送信する。
【００４５】
さらに、直交するリソース制御・監視部１１０７は、アクセスポイント１０１により時間と直交するリソースを用いて無線上にリピートされた各端末１０２−１０５の送信要求信号の「まとめ」を受信し、後述する送信可能性判断部１１０４に送る。
送信可能性判断部１１０４は、例えば、以下のようにして自端末１０２−１０５が送信可能か否かを判断する。
【００４６】
ここに、送信待機の時間と「直交するリソース」としては、周波数又はＯＦＤＭサブキャリア、符号が含まれ、「直交するリソース」にはそれぞれ番号が振られており、アクセスポイント１０１がリピートした送信要求信号の「まとめ」にはどの番号の送信要求が含まれているかを端末１０２−１０５は知ることができる。
さらに、自端末１０２−１０５が送信した送信要求信号は、それ以降のパケットの送信が終わるまで乱数保持部１１０２によって保持されているため、アクセスポイント１０１がリピートした送信要求信号の「まとめ」でどの番号が、自端末１０２−１０５が送ったものであるかを検知することができる。
【００４７】
すなわち、受信した送信要求信号の「まとめ」の中で、もし自端末１０２−１０５が送信した送信要求信号が最も小さい番号である場合(自端末１０２−１０５が生成した乱数が最も小さい値である場合）に送信が可能であるとする。このように予め同一ネットワーク内の全端末１０２−１０５・アクセスポイント１０１で決めておくことによって、生成した乱数が異なれば、引き続き送信されるパケットは無線上で衝突せずに送信完了することができる。
【００４８】
ただし、２以上の端末１０２−１０５が同一の乱数を生成した場合は、無線上での衝突を回避することはできない。この場合は従来技術と同様になり、送信パケットの送信元にＡｃｋが返らないため、再送信が発生する。これにより、パケットの到達性が保障される。
ところで、上記の送信可能性の判断は必ずしも「最も小さい番号」である必要はなく、「最も大きい番号」であってもよい。
【００４９】
データ送信タイミング決定部１１０６は、送信可能性判断部１１０４が送信可能と判断した場合には送信バッファ３０２に格納されているパケットを送信する。
図２は本発明に係る無線パケット通信システムにおけるアクセスポイントの最良の形態のＭＡＣ層の概略機能を示すブロック図である。本図に示すように、図１と比較して、アクセスポイント１０１には、送信要求信号リピート部１２０１が追加され、その他は同様の構成である。
【００５０】
アクセスポイント内の送信要求リピート部１２０１は、アクセスポイント１０１の物理層２０３から受信した各端末１０２−１０５の送信要求に関する情報を得て、直交するリソースを用いて送信要求信号を１つの情報にまとめて、再び無線上にリピートを行うことを直交するリソース制御・監視部１１０７に依頼する。
図３は図１における端末のパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、送信時には、ステップＳ１３０１、ステップＳ１３０２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。
【００５１】
ステップＳ１３０３において、もし送信すべきパケットが存在した場合は、自端末１０２−１０５以外の端末１０２−１０５の送信の終了まで待ち、その終了を検知する。
ステップＳ１３０４において、キャリアセンスしながら固定時間だけ送信を待機する。
ステップＳ１３０５において、待機後、他端末１０２−１０４からの送信がないか否かを確認する。送信がある場合にはステップＳ１３０３に戻り、上記処理を繰り返す。
【００５２】
ステップＳ１３０６において、送信がない場合にはアクセスポイント１０１から通知された範囲内で乱数を生成する。
ステップＳ１３０７において、生成した乱数が時間と直交するリソース番号に対応した送信要求信号を送信する。
ステップＳ１３０８において、アクセスポイント１０１からリピートされた送信要求信号を受信したか確認する。確認できない場合にはステップＳ１３１１に進む。
【００５３】
ステップＳ１３０９において、確認した場合、各端末１０２−１０５ではアクセスポイント１０１からの情報を基に、自律的送信可能かどうかを確認する。確認できない場合には処理を終了する。
ステップＳ１３１０、ステップＳ１３１２において、確認できた場合にはパケット送信を行い、処理を終了する。
【００５４】
ステップＳ１３１１において、（直交するリソース番号に相当する乱数）−（直交するリソース番号の最大値）を次回送信要求用に乱数保持部１１０２に保持し、ステップＳ１３０７に進み、上記処理を繰り返す。
本図に示すように、受信時には、ステップＳ１３１３、ステップＳ１３１４において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【００５５】
ステップＳ１３１５において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１３１４に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ１３１６、ステップＳ１３１７において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【００５６】
図４は図３の第１の変形例であり、端末のパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、図３と比較して、ステップＳ１３２１、ステップＳ１３２２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。もし送信すべきパケットが存在しない場合はステップＳ１３３３に進む。
【００５７】
ステップＳ１３３３において、受信時には、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
ステップＳ１３３４において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１３２２に戻り上記処理を繰り返す。
【００５８】
ステップＳ１３３５において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
その他の処理は図３の処理と同じである。
図５は図２におけるアクセスポイントのパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、送信時には、ステップＳ１３４１、ステップＳ１３４２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。
【００５９】
ステップＳ１３４３において、もし送信すべきパケットが存在した場合は、アクセスポイント１０１以外の端末１０２−１０５の送信の終了まで待ち、その終了を検知する。
ステップＳ１３４４において、キャリアセンスしながら固定時間送信を待機する。
ステップＳ１３４５において、待機後、端末１０２−１０４からの送信がないか否かを確認する。送信がある場合にはステップＳ１３４３に戻り、上記処理を繰り返す。
【００６０】
ステップＳ１３４６において、送信がない場合にはアクセスポイント１０１に対応する、時間と直交するリソースを用いて送信要求を送信する。なお、アクセスポイント１０１が送信すべきパケット数が多いときはアクセスポイント１０１の送信機会が相対的に増加し過ぎてしまうことに注意が必要となる。アクセスポイント１０１はすべての端末１０２−１０５に対して優先されるためである。アクセスポイント１０１は自身がリピートの役割を担うため、自分の送信の時はそのメリットを生かせない。
【００６１】
ステップＳ１３４７、ステップＳ１３４８において、パケット送信を行い、処理を終了する。
本図に示すように、受信時には、ステップＳ１３４９、ステップＳ１３５０において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【００６２】
ステップＳ１３５１において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１３５０に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ１３５２、ステップＳ１３５３において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【００６３】
本図に示すように、送信要求リピート時には、ステップＳ１３５４、ステップＳ１３５５において、端末１０２−１０５から送信要求を受信したか否かを確認する。
ステップＳ１３５６、ステップＳ１３５７において、確認できた場合、各端末１０２−１０５から各サブキャリアに出された信号を無線上にリピートし、処理を終了する。
図６は図５の第１の変形例であり、アクセスポイントのパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、図５と比較して、ステップＳ１３６２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。もし送信すべきパケットが存在しない場合はステップＳ１３６８に進む。
【００６４】
ステップＳ１３６８において、端末１０２−１０５から送信要求を受信したか否かを検査する。もし受信すべき送信要求が存在しない場合はステップＳ１３７０に進む。
ステップＳ１３６９において、もし受信すべき送信要求が存在した場合、各端末１０２−１０５から各サブキャリアに出された信号を無線上にリピートし、処理を終了する。
ステップＳ１３７０において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。受信したパケットが存在しない場合にはステップＳ１３６２に戻り、上記処理を繰り返す。
【００６５】
ステップＳ１３７１において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１３６２に戻り、上記処理を繰り返す。
ステップＳ１３７２において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【００６６】
その他の処理は図５の処理と同じである。
図７はアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。本図に示すように、シーケンス１５０１において、アクセスポイント１０１は帰属する端末１０２−１０５に対して同報パケット、例えば、Ｂｅａｃｏｎを送信する。同報パケットには端末１０２−１０５が生成する乱数生成の範囲指定を含む。
【００６７】
シーケンス１５０２において、各端末１０２−１０５では乱数生成が行われる。
シーケンス１５０３において、各端末１０２−１０５はアクセスポイント１０１に対して、生成した乱数に対応する、時間と直交するリソースを用いた送信要求信号（１）、（２）、（３）、（４）を同時に受信する。
シーケンス１５０４において、アクセスポイント１０１は、各端末１０２−１０５の送信要求信号（１）、（２）、（３）、（４）をまとめた直交するリソース番号の情報を再度無線上へリピートする。
【００６８】
シーケンス１５０５において、各端末１０２−１０５では、アクセスポイント１０１からのまとめた直交するリソース番号の情報を基に、一番小さいリソース番号に該当し、送信可能かどうかを判断する。この場合、端末１０３のみが送信可能と判断し、それ以外は不可と判断する。端末１０３からアクセスポイント１０１へデータパケットの送信が行われ、最小送信間隔でＡｃｋの返送が行われる。このようにして、自律的送信可能か否かの判断が可能になり、同時に、従来のように送信すべき端末を選択するのに送信待機が不要となり、無線のアイドル時間を削減することが可能となる。
【００６９】
図８は本発明の作用効果を説明する図である。本図に示すように、従来技術部分２６０４では、自端末１０２−１０５は送受信を行っていない場合は常に無線のキャリアセンス２６０１を行う。
従来技術部分２６０５ではキャリアセンスの結果、自端末１０２−１０５以外の端末１０２−１０５の送信２６０３を検知したときは、受信２６０２の状態になる。
【００７０】
従来技術部分２６０６では自端末１０２−１０５に送信すべきパケットがあるときは、まずキャリアセンス２６０１を行って、いずれの端末１０２−１０５も送信していないときに送信２６０３の動作を行う。
従来技術部分２６０７において、キャリアセンス２６０１の結果、自端末１０２−１０５以外の端末１０２−１０５の送信２６０３を検知しなかった場合は、自端末１０２−１０５が送信２６０３の状態に移る。
【００７１】
従来技術部分２６０８において、送信２６０３の状態が終了したら、キャリアセンス２６０１の状態に戻る。
従来技術部分２６０９において、受信２６０２の状態の後、送信すべきパケットが無いときは、キャリアセンス２６０１の状態に戻る。
本発明部分２７０２において、アクセスポイント１０１は自端末１０２−１０５に送信すべきパケットが無いときに、各端末１０２−１０５が送った送信要求を検知し、受信した送信要求を同じ時間と直交するリソースを用いて無線上にリピート２７０１を行う。
【００７２】
本発明部分２７０３において、無線上に送信要求をリピートした後は、アクセスポイント１０１以外のいずれかの端末１０２−１０５が送信動作を行い、パケットを送信する。アクセスポイント１０１は端末１０２−１０５によって送られたパケットを受信する。以降は、従来技術部分と同様である。
したがって、本発明によれば、メディアアクセスの方法として、時間と直交するリソースを用いて、さらに、アクセスポイントによって送信要求をリピートすることによって、従来衝突回避のために必要とされていたアイドル時間を減らし、次の送信端末を従来よりも高速でかつ自律分散的に決定することができるようになった。同時に、これによりＭＡＣ効率を向上することができる。
【実施例１】
【００７３】
次に、時間と直交するリソースとしてＯＦＤＭのサブキャリアを用いる例について、具体的な実施例を用いて本発明を実施するため物理層について詳細に説明を行う。
図９は本発明に係る無線パケット通信システムにおける端末の最良の形態の物理層の概略機能を示すブロック図である
本図に示すように、図１と比較して、ＭＡＣ層の機能ブロックに関しては同一であり、相違点は、直交するリソース制御・監視部１１０７について、具体的には、ＯＦＤＭ（直交周波数分割多重）のサブキャリアを用いている点である。
【００７４】
各端末１０２−１０４の物理層２０３は、以下の機能ブロックから構成される。ベースバンド信号復調装置１８０２、並列・直列変換装置１８０３、サブキャリア復調装置１８０４、フーリエ変換装置１８０５、ガードインターバル除去装置１８０６、分離装置１８０７、ベースバンド信号生成装置１８０８、直列・並列変換装置１８０９、サブキャリア変調装置１８１０、逆フーリエ変換装置１８１１、ガードインターバル付加装置１８１２、多重装置１８１３及び乱数サブキャリア変換部１８０１で物理層２０３が構成される。
【００７５】
ここに、ベースバンド信号生成装置１８０８はＭＡＣ層からの送信データをベースバンド信号に変換する。
直列・並列変換装置１８０９は変換されたベースバンド信号を並列化された情報列に分解する。
サブキャリア変調装置１８１０は並列化された情報列を各サブキャリア毎に適切な変調を行う。
【００７６】
逆フーリエ変換装置１８１１は各サブキャリアの情報を時間軸の情報（シンボル）に再変換する。
ガードインターバル付加装置１８１２はマルチパス耐性を高めるためのガードインターバルを上記シンボルに付加する。
さらに、多重装置１８１３はガードインターバルを付加したシンボルを送信すべき周波数に変換し、無線上に送信する。
【００７７】
分離装置１８０７は、無線上からの受信データを中間周波数又はベースバンド周波数に変換する。
ガードインターバル除去装置１８０６は変換された中間周波数又はベースバンド周波数から送信時に付加されたガードインターバルを除去する。
フーリエ変換装置１８０５はガードインターバルが除去されたシンボルを各ＯＦＤＭサブキャリアに分解する。
【００７８】
サブキャリア復調装置１８０４は分解された各ＯＦＤＭサブキャリアを並列化した情報列に変換する。
並列・直列変換装置１８０３は並列化された情報列を直列化した１つの情報列に変換し、ＭＡＣ層２０２の送信可能性判断部１１０４にキャリアセンス情報を送る。
ベースバンド信号復調装置１８０２は直列化された情報のベースバンド信号を受信データに変換し、ＭＡＣ層２０２の送信要求送信判断部１１０３に対してキャリアセンス情報を送る。
【００７９】
さらに、乱数サブキャリア変換部１８０１はＭＡＣ層２０２の送信要求送信部１１０５から乱数を用いた送信要求を入力し、入力した送信要求の情報をサブキャリアの情報に変換し直列・並列変換装置１８０９に対してＯＦＤＭサブキャリアを用いた送信要求を送信する。
また、並列・直列変換装置１８０３は、ベースバンド信号復調装置１８０２に直列化された情報を送ると共に、各ＯＦＤＭサブキャリア毎の、例えば、無線受信電力等に関する情報をＭＡＣ層２０２の送信可能性判断部１１０４に送る。
【００８０】
送信可能性判断部１１０４は、この情報を基に、自端末１０２−１０５が送信したサブキャリアが全送信要求の中でどの位置にあり、次の送信が可能であるかどうかを判断する。
図１０は本発明に係る無線パケット通信システムにおけるアクセスポイントの最良の形態の物理層の概略機能を示すブロック図である。
【００８１】
本図に示すように、図９と比較して、アクセスポイント１０１の機能ブロックについて、各端末１０２−１０５の機能ブロックとの差分について説明を行う。
アクセスポイント１０１内の物理層２０３には、各端末１０２−１０５の機能ブロックに加えてさらに、サブキャリアリピート部１９０１が設けられ、サブキャリアリピート部１９０１は、並列・直列変換装置１８０３又はサブキャリア復調装置１８０４から各サブキャリアでの送信要求信号の存在の有無についての情報を取得し、前記情報に対応する、直列・並列変換装置１８０９又はサブキャリア変調装置１８１０へのリピートを行う。
【００８２】
図１１は図９における端末のパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、送信時には、ステップＳ１６０１、ステップＳ１６０２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。
【００８３】
ステップＳ１６０３において、もし送信すべきパケットが存在した場合は、自端末１０２−１０５以外の端末１０２−１０５の送信の終了まで待ち、その終了を検知する。
ステップＳ１６０４において、キャリアセンスしながら固定時間送信を待機する。
ステップＳ１６０５において、待機後、他端末１０２−１０４からの送信がないか否かを確認する。送信がある場合にはステップＳ１６０３に戻り、上記処理を繰り返す。
【００８４】
ステップＳ１６０６において、送信がない場合にはアクセスポイント１０１から通知された範囲内で乱数を生成する。
ステップＳ１６０７において、生成した乱数と周波数又はＯＦＤＭのサブキャリア番号に対応した送信要求信号を送信する。
ステップＳ１６０８において、アクセスポイント１０１からリピートされた送信要求信号を受信したか確認する。確認できない場合にはステップＳ１６１１に進む。
【００８５】
ステップＳ１６０９において、確認した場合、各端末１０２−１０５ではアクセスポイント１０１からの情報を基に、自律的送信可能かどうかを確認する。確認できない場合には処理を終了する。
ステップＳ１６１０。ステップＳ１６１２において、確認できた場合にはパケット送信を行い，処理を終了する。
【００８６】
ステップＳ１６１１において、（周波数又はＯＦＤＭのサブキャリア番号に相当する乱数）−（周波数又はＯＦＤＭのサブキャリア番号の最大の番号）を次回送信要求用に乱数保持部１１０２に保持し、ステップＳ１６０７に進み、上記処理を繰り返す。
本図に示すように、受信時には、ステップＳ１６１３、ステップＳ１６１４において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【００８７】
ステップＳ１６１５において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１６１４に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ１６１６、ステップＳ１６１７において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【００８８】
図１２は図１１の第１の変形例であり、端末のパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、図１１と比較して、
ステップＳ１６２１、ステップＳ１６２２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。もし送信すべきパケットが存在しない場合はステップＳ１６３３に進む。
【００８９】
ステップＳ１６３３において、受信時には、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
ステップＳ１６３４において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１６２２に戻り上記処理を繰り返す。
【００９０】
ステップＳ１６３５において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
その他の処理は図１１の処理と同じである。
図１３は図１０におけるアクセスポイントのパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、送信時には、ステップＳ１６４１、ステップＳ１６４２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。
【００９１】
ステップＳ１６４３において、もし送信すべきパケットが存在した場合は、アクセスポイント１０１以外の端末１０２−１０５の送信の終了まで待ち、その終了を検知する。
ステップＳ１６４４において、キャリアセンスしながら固定時間送信を待機する。
ステップＳ１６４５において、待機後、端末１０２−１０４からの送信がないか否かを確認する。送信がある場合にはステップＳ１６４３に戻り、上記処理を繰り返す。
【００９２】
ステップＳ１６４６において、送信がない場合にはアクセスポイント１０１に対応する周波数又はＯＦＤＭのサブキャリアを用いて送信要求を送信する。なお、アクセスポイント１０１が送信すべきパケット数が多いときはアクセスポイント１０１の送信機会が相対的に増加し過ぎてしまうことに注意が必要となる。アクセスポイント１０１はすべての端末１０２−１０５に対して優先されるためである。アクセスポイント１０１は自身がリピートの役割を担うため、自分の送信の時はそのメリットを生かせない。
【００９３】
ステップＳ１６４７、ステップＳ１６４８において、パケット送信を行い、処理を終了する。
本図に示すように、受信時には、ステップＳ１６４９、ステップＳ１６５０において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【００９４】
ステップＳ１６５１において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１６５０に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ１６５２、ステップＳ１６５３において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【００９５】
本図に示すように、送信要求リピート時には、ステップＳ１６５４、ステップＳ１６５５において、端末１０２−１０５から送信要求を受信したか否かを確認する。
ステップＳ１６５６、ステップＳ１６５７において、確認できた場合、各端末１０２−１０５から各サブキャリアに出された信号を無線上にリピートし、処理を終了する。
図１４は図１３の第１の変形例であり、アクセスポイントのパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、図１３と比較して、ステップＳ１６６２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。もし送信すべきパケットが存在しない場合はステップＳ１６６９に進む。
【００９６】
ステップＳ１６６９において、端末１０２−１０５から送信要求を受信したか否かを検査する。もし受信すべき送信要求が存在しない場合はステップＳ１６７１に進む。
ステップＳ１６７０において、もし受信すべき送信要求が存在した場合、各端末１０２−１０５から各サブキャリアに出された信号を無線上にリピートし、処理を終了する。
ステップＳ１６７１において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。受信したパケットが存在しない場合にはステップＳ１６６２に戻り、上記処理を繰り返す。
【００９７】
ステップＳ１６７２において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ１６６２に戻り、上記処理を繰り返す。
ステップＳ１６７３において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【００９８】
その他の処理は図１３の処理と同じである。
図１５はアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。本図に示すように、図７と比較して、シーケンス１５０３に代わるシーケンス２００１において、アクセスポイント１０１は、各端末１０２−１０５はアクセスポイント１０１から、生成した乱数に対応する、時間と直交するリソースとして、周波数又はサブキャリアを用いた送信要求信号（１）、（２）、（３）、（４）を同時に受信する。
【００９９】
さらに、シーケンス１５０４において、アクセスポイント１０１は、各端末１０２−１０５の送信要求信号（１）、（２）、（３）、（４）をまとめた周波数又はサブキャリア番号の情報を再度無線上へリピートする。
さらに、シーケンス１５０５において、各端末１０２−１０５では、アクセスポイント１０１からのまとめた直交するリソース番号の情報を基に、一番小さい周波数又はサブキャリア番号に該当し、送信可能かどうかを判断する。この場合、端末１０３のみが送信可能と判断し、それ以外は不可と判断する。端末１０３からアクセスポイント１０１へデータパケットの送信が行われ、最小送信間隔でＡｃｋの返送が行われる。このようにして、自律的送信可能か否かの判断が可能になり、同時に、従来のように送信すべき端末を選択するのに送信待機が不要となり、無線のアイドル時間を削減することが可能となる。
【０１００】
図１６はアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンスを示す図である。アクセスポイント１０１に帰属する端末１０２−１０４として以下に説明を行う。本図に示すように、初めの時間では端末１０４がデータパケットを送信中であるとする。端末１０４以外の端末１０２、１０３とアクセスポイント１０１は、キャリアセンス、又は、端末１０４が送信しているパケット内に記述されているパケット送信時間に関する情報を基に仮想キャリアセンスを行っている。
【０１０１】
端末１０２−１０４はいずれも送信すべきパケットを持つとする。
端末１０４のデータパケット送信終了後、各端末１０２−１０４はＩＦＳと呼ばれる固定時間の送信待機を行った後、アクセスポイント１０１から通知された、又は、予め管理者によって定められた範囲で乱数を生成し、乱数値に対応するＯＦＤＭサブキャリア番号のサブキャリアに対して送信要求信号を送信する。
【０１０２】
アクセスポイント１０１は、各端末１０２−１０４から受信した送信要求信号に対するサブキャリア番号と同一のサブキャリアを用いて、無線に対応要求信号をリピートする。
本図では、端末１０２−１０４がそれぞれ乱数「３」、「２」、「５」を生成しているため、アクセスポイント１０１はサブキャリア番号「３」、「２」、「５」に対してまとめて送信要求信号をリピートする。
【０１０３】
アクセスポイント１０１からリピートされた各端末１０２−１０４の送信要求信号を受信した各端末１０２−１０４は、自端末１０２−１０４が送信した送信要求信号が、リピートされたサブキャリア番号の中でどこに位置するかという情報に基づき自端末１０２−１０４が次にパケットを送信することが可能かどうかを判断する。
本図では、端末１０３は、自端末が送信した送信要求と他の１０２、１０４が送信した送信要求とを比較して、自端末が最小のサブキャリア番号を用いていると判断し、次のデータパケットを送信する。
【０１０４】
図１７はアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンス１を示す図である。次に、サブキャリア信号に対して、各端末１０２−１０４が生成した乱数が大きい場合のアクセスポイント１０１と端末１０２−１０４の動作を説明する。本図に示すように、図１６と同様に、初めの時間は、端末１０４がデータパケットを送信している。
【０１０５】
端末１０４のデータパケット送信終了後、各端末１０２−１０４は乱数を生成する。
本図では、端末１０２−１０４はそれぞれ、サブキャリア番号に対応する乱数「１０」、「１５」、「１４」を生成する。
いずれの値もサブキャリア番号の最大値（「８」）よりも大きいため、初めの送信要求送信タイミングでは、各端末１０２−１０４は、送信要求の送信を保留する。
【０１０６】
その後、アクセスポイント１０１から送信要求のリピートが無いことから、いずれの端末１０２−１０４の生成した乱数も、サブキャリア番号の最大値（「８」）よりも大きい。
または他の端末１０２−１０４は送信要求を出していないということが分かる。
そこで、次の送信タイミングで、各端末１０２−１０４はアクセスポイント１０１からの情報を基に、例えば、サブキャリア番号の最大値（「８」）を、サブキャリア番号に相当する、各生成した乱数値から引いて、次回の新たな送信要求用サブキャリア番号乱数「２」、「７」、「６」として設定する。
【０１０７】
残りの処理は図１６と同様である。
もし、二回目の送信要求の送信タイミングでもアクセスポイント１０１からの送信要求のリピートが無かった場合にはさらに、前述と同一の値（「８」）を、引き算を行って得られた上記値からさらに引いて次回の送信要求信号とする。
図１８はアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンス２を示す図である。本図に示すように、図１６、図１７と同様に、初めの時間は、端末１０４がデータパケットを送信しているとする。
【０１０８】
端末１０４のデータパケット送信終了後、各端末１０２−１０４は乱数を生成する。
本図では、端末１０２−１０４はそれぞれ乱数「３」、「２」、「５」を生成する。
アクセスポイント１０１内に送信すべきパケットがある場合は、アクセスポイント１０１は、各端末１０２−１０４から受信した送信要求の無線へのリピートのタイミングで、アクセスポイント１０１用として予約されているサブキャリア番号に対して送信要求を出す。
【０１０９】
本図の場合は、アクセスポイント１０１は、サブキャリア番号「０」に自身の送信要求を送信する。
このアクセスポイント１０１用のサブキャリア番号は前記アクセスポイント１０１に帰属している全端末１０２−１０４間で既知の情報であるとする。
また、本図の場合は、例えば、サブキャリア番号「０」であるが、必ずしも「０」である必要はなく、アクセスポイント１０１を含めた全端末１０２−１０４間で既知であり、且つそのサブキャリア番号が端末１０２−１０４用の送信要求に割り当てられていなければよい。
【０１１０】
図１９はアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンス３を示す図である。本図に示すように、図１６、図１７、図１８と同様に、初めの時間は、端末１０４がデータパケットを送信しているとする。
端末１０４のデータパケット送信終了後、各端末１０２−１０４は乱数を生成する。
本図では、端末１０２−１０４はそれぞれ、乱数「２」、「２」、「５」を生成する。
【０１１１】
この場合、端末１０２、端末１０３は同一の乱数値を生成したため、端末１０２、端末１０３共にアクセスポイント１０１からリピートされた送信要求を基に、自端末１０２−１０４が次のパケット送信タイミングで送信が可能であると判断する。
通常、パケット送信中に、送信と同一周波数でのキャリアセンスは不可能であるため、端末１０２、端末１０３は同時に送信を開始し、無線上で衝突が発生する。
【０１１２】
端末１０２、端末１０３は、それぞれパケットの宛先の端末１０２−１０４又はアクセスポイント１０１からのＡｃｋが返ってこないことによって初めてそれを検知し、送信パケットの再送処理を行う。
上記の再送処理は、従来技術であるＩＥＥＥ  ８０２．１１  ＷＬＡＮでも同様の方式を用いている。
【実施例２】
【０１１３】
次に、時間と直交するリソースとして符号を用いる例について説明する。
図２０は図９における端末のパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、送信時には、ステップＳ２１０１、ステップＳ２１０２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。
【０１１４】
ステップＳ２１０３において、もし送信すべきパケットが存在した場合は、自端末１０２−１０５以外の端末１０２−１０５の送信の終了まで待ち、その終了を検知する。
ステップＳ２１０４において、キャリアセンスしながら固定時間送信を待機する。
ステップＳ２１０５において、待機後、他端末１０２−１０４からの送信がないか否かを確認する。送信がある場合にはステップＳ２１０３に戻り、上記処理を繰り返す。
【０１１５】
ステップＳ２１０６において、送信がない場合にはアクセスポイント１０１から通知された範囲内で乱数を生成する。
ステップＳ２１０７において、生成した乱数が符号番号に対応した送信要求信号を送信する。
ステップＳ２１０８において、アクセスポイント１０１からリピートされた送信要求信号を受信したか確認する。確認できない場合にはステップＳ２１１１に進む。
【０１１６】
ステップＳ２１０９において、確認した場合、各端末１０２−１０５ではアクセスポイント１０１からの情報を基に、自律的送信可能かどうかを確認する。確認できない場合には処理を終了する。
ステップＳ２１１０、ステップＳ２１１２において、確認できた場合にはパケット送信を行い処理を終了する。
【０１１７】
ステップＳ２１１１において、（符号番号に相当する乱数）−（符号番号の最大番号）を次回送信要求用に乱数保持部１１０２に保持し、ステップＳ２１０７に進み、上記処理を繰り返す。
本図に示すように、受信時には、ステップＳ２１１３、ステップＳ２１１４において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【０１１８】
ステップＳ２１１５において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ２１１４に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ２１１６、ステップＳ２１１７において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【０１１９】
図２１は図２０の第１の変形例であり、端末のパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、図２０と比較して、
ステップＳ２１２１、ステップＳ２１２２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。もし送信すべきパケットが存在しない場合はステップＳ２１３３に進む。
【０１２０】
ステップＳ２１３３において、受信時には、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
ステップＳ２１３４において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ２１２２に戻り上記処理を繰り返す。
【０１２１】
ステップＳ２１３５において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
その他の処理は図２０の処理と同じである。
図２２は図１０におけるアクセスポイントのパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、送信時には、ステップＳ２１４１、ステップＳ２１４２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。
【０１２２】
ステップＳ２１４３において、もし送信すべきパケットが存在した場合は、アクセスポイント１０１以外の端末１０２−１０５の送信の終了まで待ち、その終了を検知する。
ステップＳ２１４４において、キャリアセンスしながら固定時間送信を待機する。
ステップＳ２１４５において、待機後、端末１０２−１０４からの送信がないか否かを確認する。送信がある場合にはステップＳ２１４３に戻り、上記処理を繰り返す。
【０１２３】
ステップＳ２１４６において、送信がない場合にはアクセスポイント１０１に対応する符号を用いて送信要求を送信する。なお、アクセスポイント１０１が送信すべきパケット数が多いときはアクセスポイント１０１の送信機会が相対的に増加し過ぎてしまうことに注意が必要となる。アクセスポイント１０１はすべての端末１０２−１０５に対して優先されるためである。アクセスポイント１０１は自身がリピートの役割を担うため、自分の送信の時はそのメリットを生かせない。
【０１２４】
ステップＳ２１４７、ステップＳ２１４８において、パケット送信を行い、処理を終了する。
本図に示すように、受信時には、ステップＳ２１４９、ステップＳ２１５０において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。
【０１２５】
ステップＳ２１５１において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ２１５０に戻り上記処理を繰り返す。
ステップＳ２１５２、ステップＳ２１５３において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【０１２６】
本図に示すように、送信要求リピート時には、ステップＳ２１５４、ステップＳ２１５５において、端末１０２−１０５から送信要求を受信したか否かを確認する。
ステップＳ２１５６、ステップＳ２１５７において、確認できた場合、各端末１０２−１０５から各サブキャリアに出された信号を無線上にリピートし、処理を終了する。
図２３は図２２の第１の変形例であり、アクセスポイントのパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。本図に示すように、図２２と比較して、ステップＳ２１６２において、現在、同一アクセスポイント１０１に帰属している複数の端末１０２−１０５のいずれかが送信中であるとし、各端末１０２−１０５は送信すべきパケットが自端末１０２−１０５の送信バッファ３０２に存在するか否かを検査する。もし送信すべきパケットが存在しない場合はステップＳ２１６９に進む。
【０１２７】
ステップＳ２１６９において、端末１０２−１０５から送信要求を受信したか否かを検査する。もし受信すべき送信要求が存在しない場合はステップＳ２１７１に進む。
ステップＳ２１７０において、もし受信すべき送信要求が存在した場合、各端末１０２−１０５から各サブキャリアに出された信号を無線上にリピートし、処理を終了する。
ステップＳ２１７１において、各端末１０２−１０５は受信したパケットが自端末１０２−１０５の受信バッファ３０１に存在するか否かを検査する。受信したパケットが存在しない場合にはステップＳ２１６２に戻り、上記処理を繰り返す。
【０１２８】
ステップＳ２１７２において、受信したパケットが存在する場合には、パケットは自端末１０２−１０５宛か否かを確認する。確認できない場合にはステップＳ２１６２に戻り、上記処理を繰り返す。
ステップＳ２１７３において、確認できる場合にはパケット全体の受信処理を行い上位層へ通知を行い、処理を終了する。
【０１２９】
その他の処理は図２２の処理と同じである。
図２４はアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。本図に示すように、図７と比較して、シーケンス１５０３に代わるシーケンス２５０３において、アクセスポイント１０１は、各端末１０２−１０５はアクセスポイント１０１から、生成した乱数に対応する、時間と直交するリソースとして、符号を用いた送信要求信号（１）、（２）、（３）、（４）を同時に受信する。
【０１３０】
さらに、シーケンス１５０４において、アクセスポイント１０１は、各端末１０２−１０５の送信要求信号（１）、（２）、（３）、（４）をまとめた符号番号の情報を再度無線上へリピートする。
さらに、シーケンス１５０５において、各端末１０２−１０５では、アクセスポイント１０１からのまとめた符号番号の情報を基に、一番小さい符号番号に該当し、送信可能かどうかを判断する。この場合、端末１０３のみが送信可能と判断し、それ以外は不可と判断する。端末１０３からアクセスポイント１０１へデータパケットの送信が行われ、最小送信間隔でＡｃｋの返送が行われる。このようにして、自律的送信可能か否かの判断が可能になり、同時に、従来のように送信すべき端末を選択するのに送信待機が不要となり、無線のアイドル時間を削減することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０１３１】
以上説明したように、自律分散的に無線にアクセスしてパケット交換を行うといった用途に適用できる。また、バスを用いた回路でのバスの使用に関する調停といった用途にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明に係る無線パケット通信システムにおける端末の最良の形態のＭＡＣ層の概略機能を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る無線パケット通信システムにおけるアクセスポイントの最良の形態のＭＡＣ層の概略機能を示すブロック図である。
【図３】図１における端末のパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。
【図４】図３の第１の変形例であり、端末のパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。
【図５】図２におけるアクセスポイントのパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。
【図６】図５の第１の変形例であり、アクセスポイントのパケット送受信動作例として時間と直交するリソースを用いた例を説明するフローチャートである。
【図７】アクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。
【図８】本発明の作用効果を説明する図である。
【図９】本発明に係る無線パケット通信システムにおける端末の最良の形態の物理層の概略機能を示すブロック図である。
【図１０】本発明に係る無線パケット通信システムにおけるアクセスポイントの最良の形態の物理層の概略機能を示すブロック図である。
【図１１】図９における端末のパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。
【図１２】図１１の第１の変形例であり、端末のパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。
【図１３】図１０におけるアクセスポイントのパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。
【図１４】図１３の第１の変形例であり、アクセスポイントのパケット送受信動作例としてサブキャリアを用いた例を説明するフローチャートである。
【図１５】アクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。
【図１６】アクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンスを示す図である。
【図１７】アクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンス１を示す図である。
【図１８】アクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンス２を示す図である。
【図１９】アクセスポイントと端末間のパケット送受信動作の具体例を説明する基本シーケンス３を示す図である。
【図２０】図９における端末のパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。
【図２１】図２１は図２０の第１の変形例であり、端末のパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。
【図２２】図１０におけるアクセスポイントのパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。
【図２３】図２２の第１の変形例であり、アクセスポイントのパケット送受信動作例として符号を用いた例を説明するフローチャートである。
【図２４】アクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。
【図２５】本発明の前提となる無線パケット通信システムの概略構成を示すネットワーク図である。
【図２６】図２５における端末の概略構成を示すブロック図である。
【図２７】図２５における端末のＭＡＣ層の概略構成を示すブロック図である。
【図２８】図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケットのやりとりの動作を説明する模式図である。
【図２９】図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するフローチャートである。
【図３０】図２９の第１の変形例であり、図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するフローチャートである。
【図３１】図２９の第２の変形例であり、図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するフローチャートである。
【図３２】図２５におけるアクセスポイントと端末間のパケット送受信動作を説明するシーケンス図である。
【符号の説明】
【０１３３】
１０１…アクセスポイント
１０２−１０５…端末
２０２…ＭＡＣ層
２０３…物理層
３０１…受信バッファ
３０２…送信バッファ
３０４…バックオフカウンタ
３０５…乱数生成部
３０６…送信タイミング決定部
３０７…宛先フールド検査部
１１０１…ＩＦＳタイマ
１１０２…乱数保持部
１１０３…送信要求送信判断部
１１０４…送信可能性判断部
１１０５…送信要求送信部
１１０６…データ送信タイミング決定部
１１０７…直交するリソース制御・監視部
１２０１…送信要求信号リピート部
１８０１…乱数サブキャリア変換部
１８０２…ベースバンド信号復調装置
１８０３…並列・直列変換装置
１８０４…サブキャリア復調装置
１８０５…フーリエ変換装置
１８０６…ガードインターバル除去装置
１８０７…分離装置
１８０８…ベースバンド信号生成装置
１８０９…直列・並列変換装置
１８１０…サブキャリア変調装置
１８１１…逆フーリエ変換装置
１８１２…ガードインターバル付加装置
１８１３…多重装置
１９０１…サブキャリアリピート部
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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