JP2002290322A - 無線端末装置、送信制御装置、無線送信制御方法、及びプログラム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 無線通信システムにおいて、パケットの衝突
を回避させることでそのパフォーマンスの低下を抑える
技術を提供する。 【解決手段】 送信制御装置１６は、受信機１３の出力
するキャリア判定信号により、受信機１３がパケットを
受信中か否か判定し、ヘッダ解析装置１５の出力するヘ
ッダ判定信号により、送信機１４によりパケットを送信
した無線端末装置１がそれを正常に受信できたか否か判
定する。それを正常に受信できなかったと判定すれば、
それを送信機１４に再度、送信させる。パケット中継制
御装置１７に送信が指示されたパケット（送信信号）
は、その送信を予定するタイムスロットの直前に位置す
る２タイムスロットの期間内に自無線端末装置１宛でな
いパケットを受信機１３が受信した場合には、そのデー
タを受信していたタイムスロット、及びそれに続く１タ
イムスロットを避けて、送信機１４に送信させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の無線端末装
置を用いて構築される無線通信システムのパフォーマン
スを向上させるための技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、処理の効率化や自動化などのため
に、パーソナルコンピュータ（以降、ＰＣと略記する）
や測定機器、或いは作業用機器などの端末をネットワー
クで接続させることが広く行われている。そのネットワ
ークとして、最近では、無線通信システムによって提供
される無線ネットワークが注目されてきている。これ
は、無線ネットワークには有線ネットワークと比較し
て、配線工事が不要で簡単な工事だけで済むといった利
点があるためである。

【０００３】その無線ネットワークを提供する無線通信
システムは、通常、複数の無線端末装置（以降、無線端
末と略記する）を用いて構築される。それに用いられる
無線端末として、他の無線端末から受信したデータをそ
れとは異なる無線端末に送信する中継機能を搭載したも
のがある。そのような中継機能を搭載した無線端末を用
いて無線通信システムを構築した場合、各無線端末の通
信可能範囲をより広げることができるという利点が得ら
れる。また、通信状態の良好な無線端末間で通信を行う
ようにすることで、その信頼性を向上させることもでき
る。なお、当然のことながら、各無線端末は、その通信
可能エリアが他の無線端末のそれと重なる部分があまり
大きくならないように設置される。

【０００４】上記中継機能を搭載した無線端末における
データ送信の成功判定は、普通、送信元の無線端末が、
送信先の無線端末からその次の無線端末に向けて送信さ
れるデータを受信できたか否かにより行われる。そのデ
ータを受信できなければ、不成功と判定して、送信先の
無線端末に再度、データを送信している。

【０００５】データの送信は、通常、予め定めたデータ
量を送信単位として、その送信単位でデータを分割して
行われる。その送信単位でデータの送受信を行うため
に、その送信単位のデータを送信する周期を決定して、
その周期を単位として時分割的にデータは送信するよう
になっている。以降、送信単位のデータはパケット、そ
れの送信に要する周期はタイムスロットと呼ぶことにす
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】無線端末に受信可能な
複数のパケットが重なるタイミングで到来（ここでは、
受信可能という意味で用いている）するパケットの衝突
が発生すると、そのパケットのなかに自身の無線端末宛
（自無線端末宛）のパケットが含まれていても、それを
適切に受信できないことがある。それを回避するため
に、従来の無線端末は、他の無線端末から送信されたパ
ケットを受信していない状況であることを確認して、パ
ケットを送信するようになっていた。しかし、そのよう
にパケットの送信タイミングを制御しても、各無線端末
は他の無線端末が送信するパケットを受信していなけれ
ば任意にパケットを送信するため、パケットの衝突が発
生し易いという問題点があった。

【０００７】ここで、上記問題点について、図６〜図８
を参照して詳細に説明する。図６は、従来の無線端末に
よって通信が行われる様子を説明する図である。その図
６には、従来の無線端末６０として、６０−１〜６０−
５を付した５個の無線端末６０を示してある。ここで
は、それぞれ、無線端末６０−１は無線端末６０−２、
及び６０−４と通信可能、無線端末６０−２は無線端末
６０−１の他に無線端末６０−３と通信可能、無線端末
６０−４は無線端末６０−１の他に無線端末６０−５と
通信可能、であると仮定する。

【０００８】その図６において、無線端末６０−１から
無線端末６０−２を中継して無線端末６０−３へのパケ
ット１の送信は、パケットの衝突が発生しなければ図７
に示す通信フローに沿って行われる。即ち、送信タイム
スロットで無線端末６０−１が無線端末６０−２を送信
先としてパケット１を送信し、その次の中継タイムスロ
ットで無線端末６０−２が無線端末６０−１から受信し
たパケット１を、送信先を無線端末６０−３に代えて送
信することで行われる。図７中の中継パケット１は、無
線端末６０−１が送信したパケット１の送信先を無線端
末６０−２から無線端末６０−３に代えたものである。
中継パケット１エコーは、無線端末６０−２が中継パケ
ット１を送信することで無線端末６０−１に届くもので
あり、無線端末６０−１はそのエコーを受信することで
無線端末６０−２がパケット１を受信したことを確認す
る。

【０００９】図８は、パケットの衝突が発生する場合の
通信フローを示す図である。その通信フローは、上述し
た無線端末６０−１から無線端末６０−２を中継して無
線端末６０−３へのパケット１の送信以外に、無線端末
６０−４から無線端末６０−５へのパケット２の送信が
行われることに伴いパケットの衝突が発生する場合の例
である。

【００１０】無線端末６０−１は、例えば他の無線端末
とタイムスロットの同期をとるためのパケットを送信し
た後、パケット１を送信する。このため、図８に示すよ
うに、タイムスロットＡに先だち、送信すべきパケット
２が発生することによって送信事象が無線端末６０−４
に発生しても、無線端末６０−４は無線端末６０−１が
パケット１を送信するのを待って、タイムスロットＡに
続くタイムスロットＢでパケット２を送信することにな
る。

【００１１】一方、タイムスロットＡでパケット１を受
信した無線端末６０−２は、タイムスロットＢで中継パ
ケット１を送信する。それにより、無線端末６０−１に
は２つのエコーが到来することになって、無線端末６０
−１でパケットの衝突が発生することになる。この結
果、無線端末６０−１は中継パケット１のエコーを確認
できなくなり、無線端末６０−２がパケット１を正常に
受信していても、それを正常に受信できなかったとし
て、パケット１を再送することになる。

【００１２】このように、パケットの衝突の発生に伴
い、受信すべきパケットを受信できなかった無線端末が
発生すると、結果としてパケットの再送が行われること
になる。その再送は、当然のことながら、実質的な通信
速度の低下、即ち無線通信システムのパフォーマンスの
低下を招くことになる。このことから、パケットの衝突
をより回避できるようにすることが望まれていた。

【００１３】本発明は、無線通信システムにおいて、パ
ケットの衝突を回避させることでそのパフォーマンスの
低下を抑える技術を提供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様の無
線端末装置は、所定のデータ量を送信単位としてデータ
の送受信を無線で行うことを前提とし、送信単位で送信
されるデータを受信する受信手段と、データを送信単位
で送信する送信手段と、受信手段が他の無線端末装置に
中継すべきデータを受信した場合に、該他の無線端末装
置を送信先として該受信したデータを送信手段に送信さ
せることで中継する中継制御手段と、送信手段に送信さ
せたデータの送信先の無線端末装置が予め定めたタイミ
ングで送信するデータを受信手段が受信できなかった場
合に、該送信させたデータを該送信手段に再度、送信さ
せる再送制御手段と、送信手段に送信させるべきデータ
を、自身の無線端末装置以外に宛てられたデータを受信
手段が受信している期間、及び該データの受信終了後の
予め定めた期間を避けて、該送信手段に送信させる送信
制御手段と、を具備する。

【００１５】本発明の第２の態様の無線端末装置は、所
定のデータ量を送信単位として、送信先の無線端末装置
の送信するデータにより該送信先の無線端末装置がデー
タを正常に受信したか否か確認しつつ、中継を含むデー
タの送受信を無線で行うことを前提とし、送信単位で送
信されるデータを受信する受信手段と、データを送信単
位で送信する送信手段と、送信手段に送信させるべきデ
ータを、自身の無線端末装置以外に宛てられたデータを
受信手段が受信している期間、及び該データの受信終了
後の予め定めた期間を避けて、該送信手段に送信させる
送信制御手段と、を具備する。

【００１６】なお、上記第１、或いは第２の態様の無線
端末装置において、送信手段が所定の周期で送信単位の
データを送信する場合、上記期間はそれぞれ該周期を単
位として定められた１周期以上の長さの時間である、こ
とが望ましい。また、送信制御手段は、送信させるべき
データが、中継のために送信させるデータであった場合
に、該データの送信を中止する、ことが望ましい。

【００１７】本発明の送信制御装置は、所定のデータ量
を送信単位として中継を含むデータの送受信を無線で行
う無線端末装置での該データの送信を制御することを前
提とし、無線端末装置が受信したデータの送信先を判定
する送信先判定手段と、送信先として自身の無線端末装
置以外の無線端末装置に宛てられたデータを受信したと
送信先判定手段が判定した場合に、該データを受信して
いる期間、及び該データの受信終了後の予め定めた期間
を避けて、無線端末装置に送信させるべきデータを送信
させる送信制御手段と、を具備する。

【００１８】本発明の無線送信制御方法は、所定のデー
タ量を送信単位として中継を含むデータの送受信を無線
で行う無線端末装置を複数、用いて構築された無線通信
システムで各無線端末装置がデータを送信するタイミン
グの制御用に適用される方法であって、各無線端末装置
に、受信したデータの送信先を判定させ、判定した送信
先が自身の無線端末装置以外の無線端末装置であった場
合に、自身の無線端末装置以外に宛てられたデータを受
信している期間、及び該データの受信終了後の予め定め
た期間を避けて、各無線端末装置に送信すべきデータを
送信させる。

【００１９】本発明のプログラムは、所定のデータ量を
送信単位として中継を含むデータの送受信を行う無線端
末装置での該データの送信を制御する装置に実行される
ことを前提とし、無線端末装置が受信したデータの送信
先を判定する機能と、送信先として自身の無線端末装置
以外の無線端末装置に宛てられたデータを受信したと判
定する機能により判定した場合に、該データを受信して
いる期間、及び該データの受信終了後の予め定めた期間
を避けて、無線端末装置に送信させるべきデータを送信
させる機能と、を実現させる。

【００２０】本発明では、自身の無線端末装置以外の無
線端末装置に宛てられたデータを受信している期間、及
びそのデータの受信終了後の予め定めた期間（例えば、
そのデータを送信した無線端末装置が、それを宛てた無
線端末装置がそれを正常に受信できたか否か確認するた
めに必要な期間）を避けて、送信させるべきデータを無
線端末装置に送信させる。

【００２１】所定のデータ量を送信単位として中継を含
むデータの送受信を無線で行う無線端末装置を複数、用
いて構築された無線通信システムでは、１無線端末装置
が送信するデータは１以上の無線端末装置に受信され
て、最終的な宛先に向けて中継されていく。従って、デ
ータを送信した無線端末装置には、それを送信した後
に、それを送信した無線端末装置が送信するデータが少
なくとも到来（受信可能という意味で用いている）する
と考える必要がある。このことから、その到来が予測さ
れる期間を含めて、自身の無線端末装置以外の無線端末
装置に送信されたデータを受信した無線端末装置にデー
タを送信させないようにすることにより、複数の無線端
末装置が送信したデータが１無線端末装置に重複して到
来するようなことが回避される。この結果、無線通信シ
ステムにおけるパフォーマンスの低下が抑えられること
になる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の実施の形態につき詳細に説明する。図１は、本実施
の形態による無線端末装置によって通信が行われる様子
を説明する図である。その図１には、本実施の形態によ
る無線端末装置（以降、無線端末と略記する）１とし
て、１−１〜１−６を付した６個の無線端末１を示して
ある。ここでは、便宜的にそれぞれ、無線端末１−１は
無線端末１−２、及び１−４と通信可能、無線端末１−
２は無線端末１−１の他に無線端末１−３と通信可能、
無線端末１−４は無線端末１−１の他に無線端末１−
５、及び１−６と通信可能、であると仮定する。

【００２３】図２は、上記無線端末１の回路構成図であ
る。その無線端末１は、ＰＣや測定機器、或いは作業用
機器などの外部装置と接続させて用いられる、外部装置
から受け取ったデータをパケットに分解して送信するも
のである。図２に示すように、信号の送受信に用いられ
るアンテナ１１と、そのアンテナ１１の接続先を切り換
えるための例えばアナログスイッチである切換スイッチ
１２と、アンテナ１１から出力される受信信号を復調し
て出力する受信機１３と、送信すべき送信信号（デー
タ）を変調してアンテナ１１に出力する送信機１４と、
受信機１３から入力した受信信号（パケット）のヘッダ
の解析を行い、受信信号とともに、その解析結果を示す
ヘッダ判定信号を出力するヘッダ解析装置１５と、その
ヘッダ判定信号を入力して送信信号の送信に係わる制御
を行う送信制御装置１６と、パケットの中継に係わる制
御や外部装置との間でデータのやりとりを行うパケット
中継制御装置１７と、を備えて構成されている。

【００２４】上記パケットのヘッダには、例えばそのパ
ケットを最初に送信した無線端末１を示すアドレス、そ
のパケットの最終的な送信先となっている無線端末１を
示すアドレス、そのパケットを中継のために送信した無
線端末１を示すアドレス、及びその中継のためにパケッ
トを送信する無線端末１を示すアドレスが格納される。
以降、それらについては、最初の無線端末１は送信元と
呼び、以下、同様に２番目の無線端末１は宛先、３番目
の無線端末１は中継元、最後の無線端末１は中継先とそ
れぞれ呼ぶことにする。そのように呼ぶ場合、特許請求
の範囲に記載の「送信元」「送信先」は、それぞれ中継
元、中継先と少なくとも対応する。なお、当然のことな
がら、送信元の無線端末１が送信するパケットでは送信
元と中継元が一致し、無線端末１が宛先の無線端末１に
送信するパケットでは中継先と宛先が一致することにな
る。

【００２５】以上の構成において、動作を説明する。送
信制御装置１６は、切換スイッチ１２の切り換え制御を
行うものであり、送信機１４に送信信号を送信させると
きだけ、アンテナ１１を送信機１４と接続させる。その
とき以外は、アンテナ１１を受信機１３と接続させる。

【００２６】受信機１３は、アンテナ１１から入力した
受信信号を復調し、復調後の受信信号（デジタルデータ
としてのパケット）をヘッダ解析装置１５に出力する。
それ以外には、アンテナ１１が何らかの信号を受信中か
否かを示すキャリア判定信号を送信制御装置１６に出力
する。そのキャリア判定信号は、例えばアンテナ１１が
何らかの信号を受信している間、アクティブとする。

【００２７】ヘッダ解析装置１５は、例えば受信機１３
から入力したパケット（受信信号）中のヘッダに格納さ
れている中継元、及び中継先のアドレスに注目した解析
を行う。具体的には送信機１４にパケットを送信させた
直後であれば、例えば送信制御装置１６から取得した中
継先の無線端末１のアドレスを、受信信号中のヘッダに
格納されている中継元の無線端末１のアドレスと比較し
て、それらが一致するか否か判定する。その判定によっ
てそれらが一致していることを確認すると、送信したパ
ケットを中継先の無線端末１が正常に受信しているとし
て、例えばヘッダ判定信号を所定期間アクティブにす
る。反対に、それらが一致していることを確認できなけ
れば（ここでは、アンテナ１１が信号を受信していな
い、受信信号中のヘッダに格納されている中継元の無線
端末１のアドレスを認識できない、といったことを含
む）、例えばヘッダ判定信号をアクティブにしない。そ
のようにして、ヘッダ判定信号を介して送信制御装置１
６にパケットを再送すべき状況が発生したか否かを通知
する。受信機１３から入力したパケット（受信信号）は
パケット中継制御装置１７に出力する。

【００２８】パケット中継制御装置１７は、ヘッダ解析
装置１５から受信信号（パケット）を入力すると、その
ヘッダに格納されている宛先の無線端末１のアドレスを
自身の無線端末（自無線端末）１のそれと比較して、そ
れらが一致するか否か判定する。その判定によってそれ
らが一致していることを確認すると、受信信号中のヘッ
ダを除く部分を受信データとして外部装置に出力する。
その受信データは、周知のように、１つ以上のパケット
から再構成する。

【００２９】ヘッダに格納されている宛先の無線端末１
のアドレスが自無線端末１のそれと一致していなけれ
ば、次に、そのヘッダの中継先の無線端末１のアドレス
を自無線端末１のそれと比較して、それらが一致するか
否か判定する。その判定によってそれらが一致している
ことを確認すると、そのヘッダに格納されている中継元
の無線端末１のアドレスを自無線端末１のそれに変更
し、中継先の無線端末１のアドレスは宛先の無線端末１
のアドレスから特定される中継先とすべき無線端末１の
それに変更した後、送信信号として送信制御装置１６に
出力し、その送信を指示する。それにより、パケットの
中継を実現させる。

【００３０】パケット中継制御装置１７は、外部装置か
ら送信すべきデータ（送信データ）を入力した場合に
は、そのデータをパケットのデータ量で分割し、分割し
たデータ毎にヘッダを付加し、それを送信信号として送
信制御装置１６に順次、出力する。それにより、パケッ
ト単位でデータの送信を行わせる。なお、そのヘッダに
は、送信元、及び中継元として自無線端末１のアドレス
を格納し、宛先には外部装置が指定した無線端末１（に
接続されている外部装置）のアドレスを格納し、中継先
には外部装置が指定した無線端末１から中継先として特
定される無線端末１のアドレスを格納する。

【００３１】パケットを中継していく経路（パケットを
受信していく無線端末１の順序）は、その経路の選定を
行うホストコンピュータを無線通信システムに用意し
て、そのホストコンピュータに決定させるようにしても
良いが、各無線端末１に自律的に中継先の無線端末１を
選択させることで決定させるようにしても良い。後者
は、例えば特開平２０００−１３３７６号公報に開示の
技術を採用することで実現させることができる。経路の
選定はどのような方法で行っても良いことから、そのこ
とに関する詳細な説明は省略する。

【００３２】送信制御装置１６は、ヘッダ判定信号、及
びキャリア判定信号を参照しつつ、パケット中継制御装
置１７から送信が指示された送信信号（パケット）を送
信機１４に送信させるための制御を行う。そのパケット
（送信信号）は、他の無線端末１と同期をとって、予め
定められた周期（タイムスロット）で送信させる。パケ
ットの経路を構成する無線端末１間の同期は、例えば送
信元の無線端末１が同期をとるためのパケットを送信
し、そのパケットを順次、その経路に沿って無線端末１
に中継させていくことでとることができる。ここでは、
混乱を避けて理解を容易とするために、各経路で同期を
とるためのプロセス（動作）についての詳細な説明は省
略することにする。

【００３３】送信制御装置１６は、上述したように、送
信機１４にパケット（送信信号）を送信させるときだ
け、切換スイッチ１２によりアンテナ１１を送信機１４
と接続させる。それにより、送信機１４にパケット（送
信信号）を送信させるとき以外は、他の無線端末１から
送信されたパケットの有無を監視する。

【００３４】自無線端末１宛のパケットを受信した無線
端末１は、それを受信したタイムスロットの次のタイム
スロットでパケットを送信するようになっている。その
送信するパケットは、受信したパケットが中継すべきパ
ケットであれば、それのヘッダに格納された中継元、及
び中継先の無線端末１のアドレスをそれぞれ書き換えた
パケットであり、受信したパケットが中継すべきパケッ
トでなければ（それを受信した無線端末１が宛先として
指定された無線端末１であれば）、それを受信したこと
を通知するためのパケットである。送信したパケットを
正常に受信できたか否かの確認（判定）は、それを送信
した無線端末１が次のタイムスロットで送信するはずの
パケットを受信したか否かにより行い、そのパケットを
受信できなければ（認識できなかったことを含む）、パ
ケットを再送するようになっている。なお、その確認に
用いられるパケットや、自無線端末１宛に送信されてい
ないパケットは、他と区別するために、ここでもエコー
と呼ぶことにする。

【００３５】上述したように、自無線端末１宛のパケッ
トを受信した無線端末１はそれを受信したタイムスロッ
トの次のタイムスロットでパケットを送信し、その無線
端末１にパケットを送信した無線端末１は、それが送信
するパケットのエコーを受信することでそれがパケット
を正常に受信できたか否か確認（判定）する。このこと
から、本実施の形態では、自無線端末１宛でないパケッ
トを受信した無線端末１は、そのパケットを受信したタ
イムスロットの他に、そのパケットを送信した無線端末
１がエコーを受信する分として、そのタイムスロットに
続く１タイムスロットを避けて、送信すべきパケットを
送信するようになっている。それらのタイムスロットを
避けてパケットを送信機１４に送信させるのが送信制御
装置１６である。なお、タイムスロット単位で受信の有
無を判定するのは、他の無線端末１とは同期をとってパ
ケットの送受信を行うためである。

【００３６】送信制御装置１６は、パケット中継制御装
置１７から受け取ったパケット（送信信号）を送信すべ
きタイミングとなると、受信機１３から入力したキャリ
ア判定信号により、現在のタイムスロット（パケットの
送信を予定しているタイムスロットの直前のタイムスロ
ット）、及びその前のタイムスロットの少なくとも一方
でパケットを受信したか否か判定する。それら２つのタ
イムスロットの少なくとも一方でパケットを受信したと
判定すれば、更にそのパケットが自無線端末１宛か否か
確認する。そのパケットが自無線端末１宛であれば、そ
のパケットを受信した他の無線端末１は送信すべきパケ
ットがあっても１タイムスロット分はそれの送信を遅延
させることから、パケット中継制御装置１７から受け取
ったパケットを送信機１４に送信させる。当然のことな
がら、上記２つのタイムスロットでパケットを受信して
いないことを確認したときには、パケット中継制御装置
１７から受け取ったパケットは無条件で送信機１４に送
信させる。

【００３７】なお、受信機１３が受信したパケットが自
無線端末１宛か否かの確認は、例えばその確認のために
必要な情報（例えば受信したパケットのヘッダに格納さ
れている中継先の無線端末１のアドレス）をパケット中
継制御装置１７から取得することで行うことができる。
受信したパケットが自無線端末１宛てであれば、そのパ
ケットは現在のタイムスロットで受信したものである。

【００３８】一方、受信したパケットが自無線端末１宛
でなければ、パケット中継制御装置１７から受け取った
パケットが中継用か否か判定する。その判定によって中
継用と判定すれば、パケット中継制御装置１７から受け
取ったパケットは破棄して送信させない。これは、中継
用のパケットを送信するタイミングを遅延させると、そ
れを送信した無線端末１が、それを宛てた無線端末１が
正常に受信できなかったと判定して、それを再送するた
めである。中継用でないパケットは、それを破棄するこ
とができないため、自無線端末１宛でないパケットを受
信したタイミングに応じてその送信を予定するタイムス
ロットを設定する。そのようにして、パケット中継制御
装置１７から受け取ったパケットは送信機１４に送信さ
せる。

【００３９】上述したように、ヘッダ解析装置１５は、
送信制御装置１６が送信機１４にパケットを送信させた
タイムスロットの次のタイムスロットで、そのパケット
を宛てた無線端末１のアドレスを中継元とするパケット
を受信機１３が受信した場合に、ヘッダ判定信号をアク
ティブにする。このことから、送信制御装置１６は、送
信機１４にパケットを送信させると、次のタイムスロッ
トでヘッダ判定信号を監視し、そのタイムスロットでヘ
ッダ判定信号がアクティブにならなければ、キャリア判
定信号がイナクティブ（受信機１３がパケットを受信し
ていないことを示す）であるのを条件にして、そのパケ
ットを送信機１４に再度、送信させる。そのようにし
て、パケットの再生を行わせる。

【００４０】ここで図３、及び図４を参照して、上記送
信制御装置１６によって実現される通信フロー（無線端
末１間におけるパケットの送受信の流れ）について具体
的に説明する。

【００４１】図３に示す通信フローは、図８と同じく、
無線端末１−１から無線端末１−２を中継して無線端末
１−３へのパケット１の送信と、無線端末１−４から無
線端末１−５へのパケット２の送信とが並行的に行われ
る場合の例である。上述したように、無線端末１−１は
無線端末１−４、１−５のなかでは無線端末１−４との
み通信可能であるとの前提である。

【００４２】無線端末１−１は、例えば他の無線端末１
とタイムスロットの同期をとるためのパケットを送信し
た後、パケット１を送信する。このため、図３に示すよ
うに、タイムスロットＡに先だち、例えばパケット中継
制御装置１７から送信すべきパケットとしてパケット２
を送信制御装置１６が受け取ることで無線端末１−４に
送信事象が発生しても、図８と同じく、無線端末１−４
は無線端末１−１がパケット１を送信するのを待つ。そ
れにより、無線端末１−４は、タイムスロットＡでパケ
ット１のエコーを受信する。

【００４３】無線端末１−４の送信制御装置１６は、タ
イムスロットＡでパケット１のエコーを受信することに
より、タイムスロットＡに続くタイムスロットＢを送信
禁止区間とする。それにより、タイムスロットＢの直後
に位置するタイムスロットＣでパケット２を送信させ
る。この結果、図８と同様な状況であっても、従来とは
異なり、パケットの衝突は回避されることになって、パ
ケットの再送が行われなくなる。なお、これは、無線端
末１−１がタイムスロットＡで中継用のパケットを送信
する場合であっても同じである。

【００４４】図４に示す通信フローは、無線端末１−１
から無線端末１−２を中継して無線端末１−３へのパケ
ット１の送信と、無線端末１−６から無線端末１−４を
中継して無線端末１−５へのパケット２の送信とが並行
的に行われる場合の例である。上述したように、無線端
末１−１は無線端末１−４〜６のなかでは無線端末１−
４とのみ通信可能であるとの前提である。通信可能でな
い無線端末１−１、１０６が送信元であるために、無線
端末１−１〜３でのタイムスロットは、無線端末１−４
〜６でのタイムスロットとずれている。

【００４５】図４に示すように、無線端末１−４は、無
線端末１−６がタイムスロットＡ’で送信したパケット
２を受信するが、無線端末１０１がタイムスロットＡで
送信したパケット１のエコーを、そのパケット２に間を
おいて続く形で受信する。このため、無線端末１−４の
送信制御装置１６は、タイムスロットＡ’に続くタイム
スロットＢ’で送信させるべき中継パケット２を破棄す
る。それにより、無線端末１−６はタイムスロットＢ’
で中継パケット２のエコーを受信できなくなって、タイ
ムスロットＢ’に続くタイムスロットＣ’でパケット２
を再送することになる。無線端末１−１にとっては、無
線端末１−４が中継パケット２を破棄することで、タイ
ムスロットＣ’でも中継パケット２を送信しなくなる結
果、タイムスロットＣで中継パケット２のエコーを受信
することがなくなって、パケットの衝突は確実に発生し
なくなる。

【００４６】タイムスロットＢ’で送信させるべき中継
パケット２を破棄すると、無線端末１−４で送信すべき
パケットが重複することが回避される。無線では、周知
のように、通信状態が変化するのが普通であって、相手
がパケットを正常に受信できない確率は有線と比較して
高いことが多い。これは、中継パケットの送信を遅延さ
せると、それによって通信速度の低下を招く可能性が比
較的に高いことを意味する。これらのことから、中継パ
ケットの破棄には、制御を簡単化するというだけでな
く、通信速度、即ち無線通信システムのパフォーマンス
の低下を抑えられるという利点もある。

【００４７】無線端末１−４の送信制御装置１６は、パ
ケット１のエコーが受信された最後のタイムスロットは
タイムスロットＢ’であり、タイムスロットＣ’で受信
されたパケット２は自無線端末１−４宛であることか
ら、タイムスロットＤ’で中継パケット２を無線端末１
−５宛に送信させる。そのエコーは無線端末１−１でも
受信されるが、それを受信するのは中継パケット１を受
信したタイムスロットＣに続くタイムスロットＤである
ため、パケットの衝突は発生しない。

【００４８】各無線端末１に搭載された送信制御装置１
６は、上述したように、受信したパケットが自無線端末
１宛でなければ、それを受信していたタイムスロットの
他に、それに続く１タイムスロットを避けて、送信すべ
きパケットを送信させる。それにより、図３、及び図４
に示すように、各無線端末１でのパケットの衝突を回避
させることができる。パケットの衝突を回避させること
で、自無線端末１宛のパケットを受信できない、或いは
パケットを宛てた無線端末１がそれを正常に受信したこ
とを確認できない、といったことが回避される。パケッ
トを宛てた無線端末１がそれを正常に受信しているにも
係わらず、それを再送するようなことも回避される。そ
の結果、無線端末１を用いて構築される無線通信システ
ムのパフォーマンスの低下が抑えられ、それを利用する
ユーザは常に快適にシステムを利用できることとなる。

【００４９】図５は、上記送信制御装置１６が実行する
送信制御処理のフローチャートである。その送信制御処
理は、例えばパケット中継制御装置１７から送信させる
べきパケットを受け取るといったことで送信事象が発生
した場合に実行される処理である。次に、図５を参照し
て、その送信制御処理について詳細に説明する。

【００５０】なお、送信制御装置１６は、特に図示しな
いが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びＩ／Ｏなどを備え
た構成となっている。このことから、図５に示すフロー
チャートは、そのＣＰＵが、ＲＯＭに格納されたプログ
ラムを読み出して実行することで実現される。

【００５１】先ず、ステップＳ１では、現在のタイムス
ロット（パケットの送信を予定しているタイムスロット
の直前のタイムスロット）、及びその直前のタイムスロ
ットの少なくとも一方で他の無線端末１宛のパケットを
受信したか否か判定する。それら２つのタイムスロット
の少なくとも一方で他の無線端末１（中継先が不明なも
のを含む）宛のパケットを受信機１３が受信した場合、
判定はＹＥＳとなってステップＳ２に移行する。そうで
ない場合には、判定はＹＥＳとなってステップＳ４に移
行する。

【００５２】ステップＳ２では、パケット中継制御装置
１７から送信が指示されたパケットが中継用のパケット
（中継パケット）か否か判定する。そのヘッダに格納さ
れた送信元の無線端末１のアドレスが中継元の無線端末
１のそれと一致していた場合、判定はＮＯとなってステ
ップＳ３に移行する。そうでない場合には、判定はＹＥ
Ｓとなり、ステップＳ５でパケット中継制御装置１７か
ら送信が指示された中継パケットを破棄した後、一連の
処理を終了する。

【００５３】ステップＳ３では、自無線端末１が送信元
であることから、他の無線端末１宛のパケットを受信し
たタイムスロットに応じて、パケット中継制御装置１７
から送信が指示されたパケットを送信するタイムスロッ
トを遅延させる。その遅延は、例えばキャリア判定信号
を監視することで、パケットを送信するタイムスロット
を決定するために行う。それにより、ステップＳ３に続
くステップＳ４では、切換スイッチ１２によりアンテナ
１１を送信機１４に接続させて、送信が指示されたパケ
ットを送信機１４に送信させる。その送信を送信機１４
に行わせると、切換スイッチ１２によりアンテナ１１を
受信機１３と接続させた後、一連の処理を終了する。

【００５４】ところで、パケットを宛てた無線端末１が
それを正常に受信できたことを確認できなかった際に再
送を行うために、送信事象は、パケットを送信させたタ
イムスロットの次のタイムスロットでヘッダ判定信号が
アクティブにならなかった場合にも発生する。その場合
には、前回、送信させたパケットが送信させるべきパケ
ットであるとして処理が行われることになる。

【００５５】各無線端末１に搭載された送信制御装置１
６は、上述したような送信制御処理を実行することによ
り、タイムスロットを単位として、送信させるべきパケ
ットを送信するタイミングを必要に応じて変更する。そ
れにより、図３、及び図４にそれぞれ示すように、パケ
ットの衝突を回避させる形での通信フローを実現させ
る。

【００５６】なお、本実施の形態では、自無線端末１宛
でないパケットを受信した場合に、それを受信していた
タイムスロット、及びそれに続く１タイムスロットでの
パケットの送信を禁止しているが、これは、無線端末１
は１パケットを送信すると、それを宛てた無線端末１が
送信するパケットによりそれを正常に受信できたか否か
確認するという送受信上の取り決めに合わせたためであ
る。このことから明らかなように、送信を禁止する期間
は、送受信上の取り決めに合わせて設定すれば良いもの
であり、本実施の形態に限定されるわけではない。

【００５７】中継パケットについては、それを送信すべ
きタイミングで送信できなければ破棄するようにしてい
るが、それを遅延できる範囲を設定して、その範囲を越
えて遅延させなければならない場合に破棄するようにし
ても良い。しかし、それは、パケットを正常に受信でき
ない確率が高いほど、パケットを送信する時間間隔が大
きくなってしまう傾向があることから、その確率を低く
抑える必要がある。

【００５８】送信制御装置１６は、無線端末１に搭載さ
れたものであるが、外部から無線端末を制御するもので
あっても良い。その動作を実現させるようなプログラム
については、それに搭載されたＲＯＭに記録させるので
はなく、搭載可能なＲＯＭに記録させても良い。書き換
え可能な記録媒体を送信制御装置に用意した場合には、
ＣＤ−ＲＯＭ、フロッピー（登録商標）ディスク、或い
は光磁気ディスク等の記録媒体に記録させて配布しても
良い。或いは、公衆網等で用いられる伝送媒体を介し
て、そのプログラムの一部、若しくは全部を配信するよ
うにしても良い。何れにしても、ユーザはプログラムを
取得してそれを書き換え可能な記録媒体上に書き込ませ
ることにより、その送信制御装置に本発明を適用させる
ことができる。このことから、記録媒体は、プログラム
を配信する装置がアクセスできるものであっても良い。

【００５９】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、自身の
無線端末装置以外の無線端末装置に宛てられたデータを
受信している期間、及びそのデータの受信終了後の予め
定めた期間を避けて、送信させるべきデータを無線端末
装置に送信させる。

【００６０】所定のデータ量を送信単位として中継を含
むデータの送受信を無線で行う無線端末装置を複数、用
いて構築された無線通信システムでは、１無線端末装置
が送信するデータは１以上（通常は複数）の無線端末装
置に受信されて、最終的な宛先に向けて中継されてい
く。従って、データを送信した無線端末装置には、それ
を送信した後に、それを送信した無線端末装置が送信す
るデータが少なくとも到来すると考える必要がある。こ
のことから、その到来が予測される期間を含めて、自身
の無線端末装置以外の無線端末装置に送信されたデータ
を受信した無線端末装置にデータを送信させないように
することにより、複数の無線端末装置が送信したデータ
が１無線端末装置に重複して到来するようなことを回避
することができる。それにより、無線通信システムにお
けるパフォーマンスの低下を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施の形態による無線端末装置によって通信
が行われる様子を説明する図である。

【図２】本実施の形態による無線端末装置の回路構成図
である。

【図３】本実施の形態による無線端末装置によって実現
される通信フローを示す図である（その１）。

【図４】本実施の形態による無線端末装置によって実現
される通信フローを示す図である（その２）。

【図５】送信制御処理のフローチャートである。

【図６】従来の無線端末装置によって通信が行われる様
子を説明する図である。

【図７】パケットの衝突が発生しない場合の通信フロー
を示す図である。

【図８】パケットの衝突が発生する場合の通信フローを
示す図である。

【符号の説明】

１、１−１〜６ 無線端末装置 １１ アンテナ １３ 受信機 １４ 送信機 １５ ヘッダ解析装置 １６ 送信制御装置 １７ パケット中継制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 501126537 山本 貴之 兵庫県西宮市能登町三丁目22番地 (72)発明者 林 隆好 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 畠内 孝明 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 細岡 洋平 神奈川県川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電機株式会社内 (72)発明者 村田 正幸 大阪府豊中市永楽荘四丁目８番18−406号 (72)発明者 菅野 正嗣 大阪府河内長野市木戸一丁目９番10−202 号 (72)発明者 山本 貴之 兵庫県西宮市能登町三丁目22番地 Ｆターム(参考） 5K033 AA01 CA06 DA17 DB18 5K067 BB21 EE02 EE06 EE25 EE72 GG01 HH28

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定のデータ量を送信単位としてデータ
   の送受信を無線で行う無線端末装置において、 前記送信単位で送信されるデータを受信する受信手段
   と、 前記データを前記送信単位で送信する送信手段と、 前記受信手段が他の無線端末装置に中継すべきデータを
   受信した場合に、該他の無線端末装置を送信先として該
   受信したデータを前記送信手段に送信させることで中継
   する中継制御手段と、 前記送信手段に送信させたデータの送信先の無線端末装
   置が予め定めたタイミングで送信するデータを前記受信
   手段が受信できなかった場合に、該送信させたデータを
   該送信手段に再度、送信させる再送制御手段と、 前記送信手段に送信させるべきデータを、自身の無線端
   末装置以外に宛てられたデータを前記受信手段が受信し
   ている期間、及び該データの受信終了後の予め定めた期
   間を避けて、該送信手段に送信させる送信制御手段と、 を具備することを特徴とする無線端末装置。
2. 【請求項２】 所定のデータ量を送信単位として、送信
   先の無線端末装置の送信するデータにより該送信先の無
   線端末装置がデータを正常に受信したか否か確認しつ
   つ、中継を含むデータの送受信を無線で行う無線端末装
   置において、 前記送信単位で送信されるデータを受信する受信手段
   と、 前記データを前記送信単位で送信する送信手段と、 前記送信手段に送信させるべきデータを、自身の無線端
   末装置以外に宛てられたデータを前記受信手段が受信し
   ている期間、及び該データの受信終了後の予め定めた期
   間を避けて、該送信手段に送信させる送信制御手段と、 を具備することを特徴とする無線端末装置。
3. 【請求項３】 前記送信手段が所定の周期で前記送信単
   位のデータを送信する場合、前記期間はそれぞれ該周期
   を単位として定められた１周期以上の長さの時間であ
   る、ことを特徴とする請求項１、または２記載の無線端
   末装置。
4. 【請求項４】 前記送信制御手段は、前記送信させるべ
   きデータが、前記中継のために送信させるデータであっ
   た場合に、該データの送信を中止する、 ことを特徴とする請求項１、２、または３記載の無線端
   末装置。
5. 【請求項５】 所定のデータ量を送信単位として中継を
   含むデータの送受信を無線で行う無線端末装置での該デ
   ータの送信を制御する装置であって、 前記無線端末装置が受信したデータの送信先を判定する
   送信先判定手段と、 前記送信先として自身の無線端末装置以外の無線端末装
   置に宛てられたデータを受信したと前記送信先判定手段
   が判定した場合に、該データを受信している期間、及び
   該データの受信終了後の予め定めた期間を避けて、前記
   無線端末装置に送信させるべきデータを送信させる送信
   制御手段と、 を具備することを特徴とする送信制御装置。
6. 【請求項６】 所定のデータ量を送信単位として中継を
   含むデータの送受信を無線で行う無線端末装置を複数、
   用いて構築された無線通信システムで各無線端末装置が
   データを送信するタイミングの制御用に適用される方法
   であって、 前記各無線端末装置に、受信したデータの送信先を判定
   させ、 該判定した送信先が自身の無線端末装置以外の無線端末
   装置であった場合に、該自身の無線端末装置以外に宛て
   られたデータを受信している期間、及び該データの受信
   終了後の予め定めた期間を避けて、前記各無線端末装置
   に送信すべきデータを送信させる、 ことを特徴とする無線送信制御方法。
7. 【請求項７】 所定のデータ量を送信単位として中継を
   含むデータの送受信を行う無線端末装置での該データの
   送信を制御する装置に実行されるプログラムであって、 前記無線端末装置が受信したデータの送信先を判定する
   機能と、 前記送信先として自身の無線端末装置以外の無線端末装
   置に宛てられたデータを受信したと前記判定する機能に
   より判定した場合に、該データを受信している期間、及
   び該データの受信終了後の予め定めた期間を避けて、前
   記無線端末装置に送信させるべきデータを送信させる機
   能と、 を実現させるプログラム。