JP2004297400A

JP2004297400A - 無線情報通信システム

Info

Publication number: JP2004297400A
Application number: JP2003086224A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsumoto; 崇司松本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-03-26
Filing date: 2003-03-26
Publication date: 2004-10-21
Also published as: EP1615382A1; US20060025124A1; WO2004086684A1; CN1701566A

Abstract

【課題】本発明の目的は、システム全体に大きな制御負担をかけることなく、音声データ等の特定のデータが送信側の無線端末内でタイムアウトによって破棄されないように制御可能な無線ＬＡＮシステムを提供することである。
【解決手段】本発明の無線情報通信システムでは、無線端末２ａは、常時においては、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりパケットを送信している。パケットには、次に続けて送信すべきパケットがタイムアウトにより無線端末２ａ内で破棄される時間が埋め込まれている。ここで、ＡＰ１は，当該情報を監視しており、無線端末２ａが送信しようとしているパケットが、当該無線端末２ａ内でタイムアウトによって破棄されそうになったら、当該パケットを送信しようとしている無線端末２ａにポーリング方式による送信権の付与を行う。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線情報通信システムに関する発明であって、より特定的には、１台のアクセス中継装置と１以上の無線通信端末とがローカルネットワークを構成し、互いに無線でデータ通信を行う無線情報通信システムに関する発明である。
【０００２】
【従来の技術】
無線ＬＡＮにおける情報通信標準規格としてＩＥＥＥ８０２．１１がある。当該ＩＥＥＥ８０２．１１では、ＣＳＭＡ／ＣＡが用いられたＤＣＦ（ＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）が標準機能として提案されている。
【０００３】
ここで、上記ＤＣＦでは、パケットを保有している無線端末は、キャリアセンスにより無線伝送路をモニタし、当該無線伝送路が空きである場合には、当該パケットの送信を行う。逆に、当該無線端末は、当該無線伝送路が空きでない場合には、バックオフ処理に基づき乱数により決められた間隔の後、所有しているパケットの再送を行う。また、パケット同士の衝突が発生した場合も同様に、無線端末は、乱数により決められた間隔の後、前記パケットの再送を行う。
【０００４】
【特許文献１】
特開平０９−２０５４３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＤＣＦは、制御が軽い反面以下のような問題を有する。
【０００６】
音声パケットは、無線ＬＡＮ内で未送信状態で所定時間以上保持されると、タイムアウトにより破棄されてしまうという性質を有する。ここで、上記ＤＣＦでは、パケットの衝突やバックオフ処理が発生するために、パケット送信の遅延が発生しやすい。その結果、上記ＤＣＦは、音声パケットが未送信の状態でシステム内で破棄されてしまう可能性が高いという問題を有する。
【０００７】
上記問題を解決する方法としては、無線基地局によるポーリングを用いたＰＣＦ（ＰｏｉｎｔＣｏｏｄｉｎａｔｉｏｎＦｕｎｃｔｉｏｎ）が考えられる。
当該ＰＣＦは、無線基地局が各無線端末に順に送信権を与え、送信権を獲得した無線端末が、パケットの送信を行う通信方法である。これにより、送信権を獲得した無線端末は、送信しなければならないデータのパケットを周期的に送信することができるようになる。その結果、上記タイムアウトによる音声パケットの破棄が生じにくくなる。
【０００８】
しかしながら、上記ＰＣＦは、無線基地局が全無線端末を管理、制御しなければならないため制御負荷が大きく、且つバースト的にパケットを発生する無線端末に対しても周期的にポーリングするため効率が悪いという課題を有する。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、システム全体に大きな制御負担をかけることなく、音声データ等の特定のデータが送信側の無線端末内でタイムアウトによって破棄されないように制御可能な無線ＬＡＮシステムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために、本発明の無線情報通信システムは、常時は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりパケットを送信し、パケットがタイムアウトによって破棄されそうになったら、ＡＰが当該パケットを送信しようとしている無線端末にポーリングを行っている。
【００１１】
上記無線情報通信システムによると、ＡＰは、常時ポーリングする必要がなくなる。その結果、当該ＡＰ制御負担が軽減される。さらに、ポーリングにより無線端末に強制的に送信権が付与されるので、タイムアウトによるパケットの破棄が防止される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
それでは、以下に、本発明の一実施形態に係る無線情報通信システムについて、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る無線情報通信システムの全体構成を示したブロック図である。
【００１３】
図１に記載の無線情報通信システムは、アクセスポイント（以下、ＡＰと略す）１および無線端末２ａ〜ｄを備える。当該無線情報通信システムは、無線ＬＡＮシステムであって、各無線端末２ａ〜ｄやＡＰ１との間で無線情報通信が行われるシステムである。それでは、図１に示される無線情報通信システムの全体概要について簡単に説明する。
【００１４】
当該無線情報通信システムでは、ＡＰ１および各無線端末２ａ〜ｄは、常時はＣＳＭＡ／ＣＡ方式によってデータ通信を行っている。すなわち、ＡＰ１および各無線端末２ａ〜ｄは、自機が使用しようとしている通信経路をキャリアセンスして、送信可能である場合には、送信すべきデータのパケットを送信先のＡＰ１または無線端末２ａ〜ｄに送信する。ここで、本実施形態に係る無線端末２ａ〜ｄは、自機が送信すべきデータのパケットが音声データのパケットであって、かつ、当該パケットがタイムアウトにより破棄されそうになっている場合には、ＡＰ１からポーリングにより送信権を付与してもらう。これにより、送信権を付与された無線端末２ａ〜ｄは、データ通信方式をＣＳＭＡ／ＣＡ方式からポーリング方式に切り替えて、当該パケットをタイムアウトにより破棄することなく相手方の無線端末２ａ〜ｄに対して送信することができる。
【００１５】
ここで、当該無線通信システムにおいて、無線端末２ａ〜ｄのいずれかが保有している音声データのパケットが破棄されそうになったときに、当該パケットを保有している無線端末２ａ〜ｄに対して送信権が付与されるためには、ＡＰ１は、当該パケットの次に送信しなければならないパケットがタイムアウトにより破棄されるタイミングを認識する必要がある。
【００１６】
そこで、無線端末２ａ〜ｄは、送信すべきデータのパケットに所定の情報を埋め込んで、送信先の無線端末２ａ〜ｄおよびＡＰ１に対して送信する。それでは、以下に、当該データのパケットの構造について図面を参照しながら説明する。
図２は、本実施形態に係るデータのパケットの構造を示した図である。
【００１７】
まず、本実施形態に係るデータのパケットは、制御ヘッダ５１、ペイロード部５２、パケット破棄時間領域５３、残パケットフラグ領域５４およびＦＣＳ５５を備える。制御ヘッダ５１は、当該パケットの送信先の情報等が含まれたヘッダ部分である。ペイロード部５２は、実データを含んでいる。パケット破棄時間領域５３は、当該パケットの次に送信されるパケットがタイムアウトで破棄されるまでの時間（パケット破棄時間）の情報を含む。例えば、当該パケット破棄時間は、１０段階の数字で表現される。そして、２秒経過するごとに当該パケット破棄時間が一つ減少し、当該数字が０になったら、当該パケットの次に送信されるパケットは破棄される。
【００１８】
残パケットフラグ領域５４は、自己の次に送信されるべきパケットが存在するか否かを示す。より具体的には、残パケットフラグ領域５４は、１ビットのデータで表され、０である場合には次のパケットが存在しないことを示し、１である場合には次のパケットが存在することを示す。ＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）は、受信したデータが正しいかどうかをチェックするための３２ｂｉｔのＣＲＣである。
【００１９】
それでは、以下に、本実施形態に係る無線情報通信システムの無線端末２ａ〜ｄおよびＡＰ１の詳細な構成について図面を参照しながら説明する。図３は、本実施形態に係る無線端末２ａ〜ｄの詳細な構成を示したブロック図である。図４は、無線端末２ａ〜ｄのＭＡＣ処理部１０２ａの詳細な構成を示したブロック図である。また、図５は、本実施形態に係るＡＰ１の詳細な構成を示したブロック図である。図６は、本実施形態にかかるＡＰ１のＭＡＣ処理部１０２ｂの詳細な構成を示したブロック図である。
【００２０】
まず、本実施形態に係る無線端末２ａ〜ｄは、互いに無線通信によりデータの送受信を行い、高周波処理部１０１ａ、ＭＡＣ処理部１０２ａ、ＣＰＵ１０３ａおよび端末の有線Ｉ／Ｆ１０４および端末１０５を備える。
【００２１】
高周波処理部１０１ａは、無線端末２ａ〜ｄまたはＡＰ１から送信されてくる無線信号を復調して、電気信号に変換すると共に、ＭＡＣ処理部１０２ａから出力されてくる電気信号を変調して、無線信号として出力する。
【００２２】
ＭＡＣ処理部１０２ａは、図４に示されるように、内部ＣＰＵ２０１ａ、フレーム処理部２０２ａ、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａ、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａおよびバスブリッジ２０５ａを含み、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によるデータ通信とポーリング方式によるデータ通信とを、無線端末２ａ〜ｄとの通信状態により切り替える。ＣＰＵ１０３ａは、当該無線端末２ａ〜ｄ内のパケットの流れを制御する。より具体的には、当該ＣＰＵ１０３ａは、外部ネットワークから端末の有線Ｉ／Ｆ１０４を介して入力してきたパケットをＭＡＣ処理部１０２ａに流すと共に、ＭＡＣ処理部１０２ａから出力されてくるパケットを端末の有線Ｉ／Ｆ１０４へ流す。端末１０５は、例えばパソコンなどの情報端末であり、送信すべきパケットを作成する。
【００２３】
ここで、ＭＡＣ処理部１０２ａの各構成部について説明する。バスブリッジ２０５ａは、二本のバスをつなぐものであり、端末の有線Ｉ／Ｆ１０４ａから出力されてくるパケットをフレーム処理部２０２ａに出力する。フレーム処理部２０２ａは、送信すべきデータのパケットに対して、パケット破棄時間領域５３および残パケットフラグ領域５４を付加して送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに出力する。送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａは、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａの指示に基づいて、パケットを高周波処理部１０１ａに対して出力する。ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、常時はＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって、無線伝送路のキャリアセンスを行って、当該無線伝送路が空き状態である場合には送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに対して、パケットを出力するように指示する。また、当該ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、ＡＰ１からポーリングによって送信権が付与された場合には、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａが所持しているパケットを送信させる。内部ＣＰＵ２０１ａは、時間計測を行っており、定期的に送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａにアクセスし、当該送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに格納されているパケットのパケット破棄時間領域５３を一つずつ減らしていく。なお、内部ＣＰＵ２０１ａが送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａにアクセスする周期と、パケット破棄時間領域５３が１つ減るのにかかる時間とは一致している必要がある。
【００２４】
次に、ＡＰ１について、図面を参照しながら説明する。図５は、当該ＡＰ１の全体構成を示したブロック図である。なお、ＡＰ１と無線端末２ａ〜ｄは、略同様のハードウエア構成を有しており、同じハードウエアによって実現される構成要素に関しては同じ参照符号であって末尾がａからｂに置換されたものが付してある。
【００２５】
ＡＰ１は、外部ネットワークから入力してきたデータのパケットを電波の形式で無線端末２ａ〜ｄに送信すると共に、無線端末２ａ〜ｄから送信されてきた電波を受信して、外部ネットワークへとデータのパケットを送信する。当該ＡＰ１は、高周波処理部１０１ｂ、ＭＡＣ処理部１０２ｂ、ＣＰＵ１０３ｂおよびイーサネット（Ｒ）Ｉ／Ｆ３０４を備える。
【００２６】
ここで、高周波処理部１０１ｂは、無線端末２ａ〜ｄのＭＡＣ処理部１０２ａと同様であるので説明を省略する。
【００２７】
ＭＡＣ処理部１０２ｂは、図６に示されるように、内部ＣＰＵ２０１ｂ、フレーム処理部２０２ｂ、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ｂ、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ｂおよびバスブリッジ２０５ｂを含み、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によるデータ通信とポーリング方式によるデータ通信とを、無線端末２ａ〜ｄとの通信状態により切り替える。ＣＰＵ１０３ｂは、当該ＡＰ１内のパケットの流れを制御する。
より具体的には、当該ＣＰＵ１０３ｂは、外部ネットワークからイーサネット（Ｒ）Ｉ／Ｆ３０４を介して入力してきたパケットをＭＡＣ処理部１０２ｂに流すと共に、ＭＡＣ処理部１０２ｂから出力されてくるパケットをイーサネット（Ｒ）Ｉ／Ｆ３０４へ流す。イーサネット（Ｒ）Ｉ／Ｆ３０４は、パケットの形式を外部ネットワークに適した形式から無線ＬＡＮネットワークに適した形式に変換すると共に、パケットの形式を無線ＬＡＮネットワークに適した形式から外部ネットワークに適した形式に変換する。
【００２８】
ここで、ＭＡＣ処理部１０２ｂの各構成部について説明する。バスブリッジ２０５ｂは、無線端末２ａ〜ｄのバスブリッジ２０５ａと同様であるので説明を省略する。フレーム処理部２０２ｂは、受信したパケットから、パケット破棄時間領域５３および残パケットフラグ領域５４を取得する。送信／受信ＦＩＦＯ２０３には、受信されたデータのパケットが一旦格納される。内部ＣＰＵ２０１ｂは、時間計測を行っており、定期的にフレーム処理部２０２ｂにアクセスし、当該フレーム処理部２０２ｂａが取得したパケットのパケット破棄時間を一つずつ減らしていく。ＭＡＣプロトコル処理部２０４ｂは、最後に受信したパケットのパケット破棄時間が１であるにも関わらず、次のパケットが受信されていない場合には、無線端末２ａ〜ｄに対してポーリングによる送信権の付与を行うためのポーリングパケットを作成する。
【００２９】
以上のように構成された無線情報通信システムについて、以下に動作を説明する。なお、本実施形態で示す各処理は、コンピュータを用いてソフトウェア的に実現するか、あるいはそれら各処理を行う専用のハードウェア回路を用いて実現することができる。
【００３０】
無線端末２ａが無線端末２ｂに対してデータを送信する場合について説明する。無線端末２ａが無線端末２ｂに対してデータを送信する場合には、まず、送信するデータのパケットにパケット破棄時間領域５３等の各領域が埋め込まれる。
そこで、まず、以下に、図７を参照しながら、このときに無線端末２ａが行う動作について説明する。なお、図７は、無線端末２ａから無線端末２ｂに対してパケットが送信される際に、各パケットにパケット破棄時間領域５３等の各領域が埋め込まれるときに、無線端末２ａのＭＡＣ処理部１０２ａのフレーム処理部２０２ａが行う動作を示したフローチャートである。
【００３１】
まず、端末１０５は、送信すべきデータのパケットを端末の有線Ｉ／Ｆ１０４に対して出力する。応じて、端末の有線Ｉ／Ｆ１０４は、受信したパケットを端末１０５に適したパケットの形式から、無線ＬＡＮに適したパケット形式に変換し、ＣＰＵ１０３ａの指示にしたがって、当該パケットをＭＡＣ処理部１０２ａに出力する。
【００３２】
ＭＡＣ処理部１０２ａに入力したパケットは、バスブリッジ２０５ａおよびバスを経由して、フレーム処理部２０２ａに入力する。これにより、フレーム処理部２０２ａは、パケットを取得する（ステップＳ５）。
【００３３】
次に、フレーム処理部２０２ａは、取得したパケットが音声パケットであるか否かを判定する（ステップＳ７）。取得したパケットが音声パケットでない場合、本処理はステップＳ１５に進む。一方、取得したパケットが音声パケットである場合、本処理はステップＳ１０に進む。
【００３４】
取得したパケットが音声パケットである場合、フレーム処理部２０２は、取得したパケットに対して、制御ヘッダ５１、パケット破棄時間領域５３、残パケットフラグ領域５４およびＦＣＳ５５を付加する（ステップＳ１０）。ここで、フレーム処理部２０２は、パケット破棄時間領域５３に１０という数字を埋め込むと共に、次のパケットが存在することを示す１の数字を残パケットフラグ領域５４に埋め込む。また、次のパケットが存在しない場合には、フレーム処理部２０２は、当該残パケットフラグ領域５４０に数字を埋め込む。この後、本処理はステップＳ１５に進む。
【００３５】
上記ステップＳ１５において、フレーム処理部２０２は、保持しているパケットを送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに出力する（ステップＳ１５）。この後、本処理は、ステップＳ５に戻り、フレーム処理部２０２は、次のパケットに対して上述した処理と同様の処理を行う。このように、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａには、フレーム処理部２０２からパケットが次々と入力してくる。これにより送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに、パケットが蓄積されていく。
【００３６】
ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに格納されたパケットの内、送信すべきデータの先頭のパケットをＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって送信する。すなわち、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、自機がこれからパケットの送信に使用しようとしている無線伝送路のキャリアセンスを行い、無線伝送路が空き状態になった場合には、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式にしたがって、パケットの送信を行う。なお、本実施形態では、無線端末２ａは、無線端末２ｂに対してパケットを送信しようとしているので、無線端末２ａおよびｂ間の無線伝送路の使用状態を監視する。
【００３７】
ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａによりデータの送信をすることができると判定された場合には、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに格納されたパケットのうち、送信すべきデータの先頭のパケットは、高周波処理部１０１ａに出力され、高周波処理部１０１ａでＲＦ処理が施されて、ＡＰ１および無線端末２ｂに送信される。応じて、ＡＰ１および無線端末２ｂは、無線端末２ａが送信したパケットを受信する。なお、本実施形態に係るパケットは、送信先の無線端末２ａ〜ｄと、ＡＰ１との両方に対して送信される。これは、ＡＰ１に送信したパケットの次のパケットがいつ破棄されるのかを認識させるためである。
【００３８】
ここで、送信側の無線端末２ａは、自機が保持しているパケットが破棄される時間を管理しなければならない。そこで、以下に、無線端末２ａの送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａにパケットが格納されているときに、当該無線端末２ａの内部ＣＰＵ２０１ａが行う動作について図面を参照しながら説明する。図８は、このときに、当該内部ＣＰＵ２０１ａが行う動作を示したフローチャートである。
【００３９】
まず、前提として、送信／受信ＦＩＦＯ２０３には、１以上のパケットが格納されているものとする。
【００４０】
内部ＣＰＵ２０１ａは、時間計測を行っており、所定時間毎に送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａにアクセスする。ここで、当該所定時間とは、前述した通り、パケット破棄時間が一つ減少するのにかかる時間であり、本実施形態では、２秒となる。
【００４１】
ここで、内部ＣＰＵ２０１は、前回送信／受信ＦＩＦＯ２０３にアクセスしてから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ５０）。所定時間が経過していない場合には、本処理はステップＳ５０に戻る。一方、所定時間が経過している場合には、本処理はステップＳ５５に進む。
【００４２】
所定時間が経過している場合、内部ＣＰＵ２０１は、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに格納されているパケットのパケット破棄時間領域５３を参照する（ステップＳ５５）。そして、内部ＣＰＵ２０１は、参照したパケット破棄時間を一つ減少させた値に書き換える（ステップＳ６０）。
【００４３】
次に、現在処理を行っているパケットが、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに格納されているパケットの最後のパケットであるか否かを判定する（ステップＳ６５）。当該処理は、残パケットフラグ領域５４が参照されることにより判定される。ここで、最後のパケットである場合には、全てのパケットのパケット破棄時間が書き換えられたので、本処理は、ステップＳ５０に戻る。一方、最後のパケットでない場合には、本処理は、ステップＳ７０に進む。
【００４４】
最後のパケットでない場合、内部ＣＰＵ２０１ａは、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａ内の次のパケットを参照する（ステップＳ７０）。この後、本処理は、ステップＳ５５に戻り、当該内部ＣＰＵ２０１ａは、ステップＳ７０で参照したパケットに対しても、ステップＳ５５および６０と同様の処理を施す。
【００４５】
以上のような動作により、送信側の端末である無線端末２ａにおいて、パケット破棄時間が管理される。
【００４６】
ここで、無線端末２ｂおよびＡＰ１が、無線端末２ａから送信されてきたパケットを受信したときの動作について説明する。まず、無線端末２ｂがパケットを受信したときに行う処理については、従来の一般的な無線ＬＡＮシステムで行われる処理と同様であるので、説明を省略する。
【００４７】
一方、ＡＰ１がパケットを受信したときに行う処理は、従来の無線ＬＡＮシステムとは大きく異なるため、図面を参照しながら説明する。図９は、このときにＡＰ１のＭＡＣ処理部１０２ｂが行う動作を示したブロック図である。
【００４８】
まず、無線端末２ａから送信されてきたパケットは、高周波処理部１０１ｂで受信される。高周波処理部１０１ｂは、受信したパケットをＭＡＣ処理部１０２ｂで処理可能な形式に変換して、当該ＭＡＣ処理部１０２ｂに出力する。応じて、ＭＡＣ処理部１０２ｂのフレーム処理部２０２ｂは、当該パケットを取得する（ステップＳ１００）。
【００４９】
パケットを取得したフレーム処理部２０２ｂは、取得したパケットを参照して、当該パケットが音声パケットであるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。
ここで、音声フレームであるか否かの判断は、パケット内に残パケットフラグ領域５４およびパケット破棄時間領域５３が存在するか否かにより判断される。取得したパケットが音声パケットである場合には、本処理はステップＳ１１０に進む。一方、取得したパケットが音声パケットでない場合には、本処理は終了する。
【００５０】
取得したパケットが音声パケットである場合、フレーム処理部２０２ｂは、残パケットフラグ領域５４を参照して、次に送信されてくるパケットが存在するか否かを判定する（ステップＳ１１０）。当該判定は、残パケットフラグ領域５４が１であるか否かにより判定される。続きのパケットが存在する場合には、本処理はステップＳ１１５に進む。一方、続きのパケットが存在しない場合には、本処理は終了する。
【００５１】
続きのパケットが存在する場合には、フレーム処理部２０２ｂは、取得したパケットに含まれるパケット破棄時間領域５３を取得する（ステップＳ１１５）。
そして、フレーム処理部２０２ｂは、当該パケットを送信／受信ＦＩＦＯ２０３ｂに出力する。
【００５２】
内部ＣＰＵ２０１ｂは、無線端末２ａ〜ｄの内部ＣＰＵ２０１ａと連動した状態で、時間計測を行っており、当該内部ＣＰＵ２０１ａが送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａにアクセスするタイミングと同じタイミングで、所定時間毎にフレーム処理部２０２にアクセスする。なお、当該所定時間とは、パケット破棄時間領域５３の数字が一つ減るのにかかる時間であり、本実施形態では２秒である。
【００５３】
内部ＣＰＵ２０１ｂは、前回にフレーム処理部２０２ｂにアクセスしてから所定時間経過したか否かを判定する（ステップＳ１２０）。所定時間が経過している場合には、本処理はステップＳ１２５に進む。一方、所定時間が経過していない場合には、本処理はステップＳ１２０に戻る。
【００５４】
所定時間が経過している場合、内部ＣＰＵ２０１ｂは、フレーム処理部２０２ｂにアクセスして、当該フレーム処理部２０２ｂが取得したパケット破棄時間領域５３に含まれる数を一つ減らした数に書き換える（ステップＳ１２５）。次に、当該フレーム処理部２０２ｂは、パケット破棄時間領域５３を参照し、当該パケット破棄時間が１であるか否かを判定する（ステップＳ１３０）。パケット破棄時間が１である場合には、本処理はステップＳ１３５に進む。一方、パケット破棄時間が１でない場合には、次のパケットが破棄されるまでに、まだ十分な時間があるので、本処理はステップＳ１２０に戻る。
【００５５】
パケット破棄時間が１である場合、内部ＣＰＵ２０１ｂは、現在処理しているパケットの次のパケットをＡＰ１が受信しているか否かを判定する（ステップＳ１３０）。次のパケットを受信している場合には、本処理は、ステップＳ１１５に戻り、ＭＡＣ処理部１０２ｂは、当該次のパケットについてステップＳ１１５〜ステップＳ１３５の処理を行う。一方、次のパケットを受信していない場合には、本処理はステップＳ１４０に進む。
【００５６】
次のパケットを受信していない場合、内部ＣＰＵ２０１ｂは、その旨をＭＡＣプロトコル処理部２０４ｂに通知する。応じて、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ｂは、無線端末２ａに送信権を付与するためのポーリングパケットを作成する（ステップＳ１４０）。ポーリングパケットを作成したＭＡＣプロトコル処理部２０４ｂは、当該ポーリングパケットを高周波処理部１０１ｂを介して、無線ＬＡＮエリア内の各無線端末２ａ〜ｄに対して送信する（ステップＳ１４５）。これにより、無線端末２ａには、ポーリング方式による送信権が付与される。この後、当該ポーリングパケットに応じて、無線端末２ａからパケットが送信されてきて、ステップＳ１００において、当該パケットを受信する。
【００５７】
ここで、無線端末２ａが、続きのパケットを無線端末２ｂに対して送信するときの動作について説明する。前述したように最初のパケットについては、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式により、送信相手の無線端末２ｂに送信される。
【００５８】
これに対して、２番目以降のパケットについては、原則ＣＳＭＡ／ＣＡ方式により送信され、パケットがタイムアウトにより破棄されそうになったときには、ポーリング方式によって送信される。それでは、以下に図面を参照しながら、２番目以降のパケットが送信されるときに、無線端末２ａのＭＡＣ処理部１０２ａが行う動作について説明する。図１０は、このときに上記無線端末２ａのＭＡＣ処理部１０２ａが行う動作を示したフローチャートである。
【００５９】
まず、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、自機が使用しようとしている無線伝送路をＣＳＭＡ／ＣＡ方式によってキャリアセンスする（ステップＳ２００）。次に、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、無線伝送路を使用することができるか否かを判定することで、パケットを送信できるか否かを判定する（ステップＳ２０５）。パケットを送信できる場合、本処理はステップＳ２１０に進む。一方、パケットを送信できない場合、本処理はステップＳ２１５に進む。
【００６０】
パケットを送信できる場合には、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに格納されているパケットのうち最も古いパケットを高周波処理部１０１ａを介して、ＡＰ１および無線端末２ｂに対して送信させる（ステップＳ２１０）。応じて、ＡＰ１および無線端末２ｂは、当該パケットを受信する。なお、当該パケットを受信したＡＰ１では、図９のフローチャートに示される処理が行われる。この後、本処理は、ステップＳ２００に戻り、次のパケットについて、同様の処理が行われる。
【００６１】
一方、パケットを送信できない場合には、ＭＡＣプロトコル処理部２０４ａは、ＡＰ１からポーリングパケットを受信したか否かを判定する（ステップＳ２１５）。ポーリングパケットを受信した場合には、本処理はステップＳ２２０に進む。一方、ポーリングパケットを受信していない場合には、本処理は、ステップＳ２００に戻る。
【００６２】
ポーリングパケットを受信した場合には、当該無線端末２ａには、無線端末２ｂに対してパケットを送信するための送信権が付与されたことになる。そこで、当該無線端末２ａは、送信／受信ＦＩＦＯ２０３ａに格納されているパケットのうち最も古いパケットを高周波処理部１０１ｂを介して、ＡＰ１および無線端末２ｂに対して送信させる（ステップＳ２２０）。応じて、ＡＰ１および無線端末２ｂは、当該パケットを受信する。なお、当該パケットを受信したＡＰ１では、図９のフローチャートに示される処理が行われる。この後、本処理は、ステップＳ２００に戻り、次のパケットについて、同様の処理が行われる。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る無線情報通信システムによれば、パケットが破棄されそうになったら、ＡＰが無線端末にポーリングによる送信権を付与するので、パケットが破棄されることがなくなる。
【００６４】
また、常にポーリング方式による制御が行われるのではなく、パケットが破棄されそうになったときのみポーリング方式による制御が行われるので、常時ポーリング方式による制御が行われる場合に比べて、ＡＰへの制御負担が軽減される。
【００６５】
なお、本実施形態では、無線端末同士のパケット通信のみについて説明を行ったが、当該データ通信の方式は、無線端末からＡＰに対してパケットが送信される場合についても適用可能である。この場合、ＡＰのＭＡＣ処理部は、無線端末のＭＡＣ処理部と同様の機能を有していればよい。無線端末からＡＰに対して送信されるパケットは、外部ネットワークに対して送信されるパケットであってもよいし、当該無線ＬＡＮ内の無線端末に対して送信されるパケットであってもよい。
【００６６】
【発明の効果】
以上のように、本発明の無線情報通信システムによれば、パケットが破棄されそうになったら、ＡＰが無線端末にポーリングによる送信権を付与するので、パケットが破棄されることがなくなると共に、常にポーリング方式による制御が行われるのではなく、パケットが破棄されそうになったときのみポーリング方式による制御が行われるので、常時ポーリング方式による制御が行われる場合に比べて、ＡＰへの制御負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の無線情報通信システムの全体構成を示したブロック図である。
【図２】本発明の無線情報通信システムで用いられるパケットの構成を示した図である。
【図３】本発明の無線情報通信システムで用いられる無線端末の構成を示した図である。
【図４】本発明の無線情報通信システムの無線端末に含まれるＭＡＣ処理部の構成を示したブロック図である。
【図５】本発明の無線情報通信システムで用いられるＡＰの構成を示した図である。
【図６】本発明の無線情報通信システムのＡＰに含まれるＭＡＣ処理部の構成を示したブロック図である。
【図７】パケットに各領域が埋め込まれるときに、無線端末のＭＡＣ処理部のフレーム処理部が行う動作を示したフローチャートである。
【図８】送信／受信ＦＩＦＯにパケットが格納されているときに、無線端末の内部ＣＰＵが行う動作を示したフローチャートである。
【図９】ＡＰがパケットを受信したときに行う処理を示したフローチャートである。
【図１０】２番目以降のパケットが送信されるときに、無線端末２ａのＭＡＣ処理部１０２ａが行う動作を示したフローチャートである。
【符号の説明】
１ＡＰ
２ａ〜ｄ無線端末
５１制御ヘッダ
５２ペイロード部
５３パケット破棄時間領域
５４残パケットフラグ領域
５５ＦＣＳ
１０１ａ，ｂ高周波処理部
１０２ａ，ｂＭＡＣ処理部
１０３ａ，ｂＣＰＵ
１０４端末の有線Ｉ／Ｆ
１０５端末
２０１ａ，ｂ内部ＣＰＵ
２０２ａ，ｂフレーム処理部
２０３ａ，ｂ送信／受信ＦＩＦＯ
２０４ａ，ｂＭＡＣプロトコル処理部
２０５ａ，ｂバスブリッジ
３０４イーサネット（Ｒ）Ｉ／Ｆ

Claims

１台のアクセス中継装置と１以上の無線通信端末とがローカルネットワークを構成し、互いに無線でデータ通信を行うシステムであって、
前記無線通信端末は、
前記ローカルネットワーク内の他の無線通信端末又は前記アクセス中継装置に対して、複数のパケットを続けて送信をする際に、送信すべきパケットに、当該パケットの次に続けて送信すべきパケットが未送信の状態で放置されてタイムアウト制御により破棄されるまでの時間の情報である破棄時間情報を埋め込む情報埋め込み手段と、
前記他の無線通信端末または前記アクセス中継装置と自機との間の無線伝送路が使用可能であるか否かを判定するキャリアセンス手段と、
前記キャリアセンス手段が前記無線伝送路を使用可能であると判定した場合に、前記情報埋め込み手段が破棄時間情報を埋め込んだパケットを、前記ローカルネットワーク内に無線電波で送信する送信手段とを備え、
前記アクセス中継装置は、
前記送信手段が送信したデータの全パケットを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信したパケットに含まれる破棄時間情報を読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段が読み出した前記破棄時間情報に含まれる時間が経過するまでに、当該受信手段が受信したパケットの次のパケットが当該受信手段で受信されたか否かを判定する判定手段と、
前記破棄時間情報に含まれる時間が経過するまでに、前記受信手段が前記次のパケットを受信していないと前記判定手段が判定した場合には、当該次のパケットを送信しようとしている無線通信端末に対して、当該次のパケットを送信するための送信権を強制的に付与する送信権付与手段とを備える、無線情報通信システム。
前記情報埋め込み手段は、送信すべきパケットが特定の種類のパケットである場合にのみ、前記破棄時間情報を埋め込むことを特徴とする、請求項１に記載の無線情報通信システム。
１以上の無線通信端末と共にローカルネットワークを構成し、互いに無線でデータ通信を行うアクセス中継装置であって、
前記無線通信端末は、前記ローカルネットワーク内の他の無線通信端末又は前記アクセス中継装置に対して、複数のパケットを続けて送信をする際に、送信すべきパケットに、当該パケットの次に続けて送信すべきパケットが未送信の状態で放置されてタイムアウト制御により破棄されるまでの時間の情報である破棄時間情報を埋め込んで送信しており、
前記無線通信端末が送信したデータの全パケットを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信したパケットに含まれる破棄時間情報を読み出す読み出し手段と、
前記読み出し手段が読み出した前記破棄時間情報に含まれる時間が経過するまでに、当該受信手段が受信したパケットの次のパケットが当該受信手段で受信されたか否かを判定する判定手段と、
前記次のパケットを前記受信手段が受信していないと前記判定手段が判定した場合には、当該次のパケットを送信しようとしている無線通信端末に対して、当該次のパケットを送信するための送信権を強制的に付与する送信権付与手段とを備える、アクセス中継装置。
アクセス中継装置と共にローカルネットワークを構成し、互いに無線でデータ通信を行う無線通信端末であって、
前記ローカルネットワーク内の他の無線通信端末又は前記アクセス中継装置に対して、複数のパケットを続けて送信をする際に、送信すべきパケットに、当該パケットの次に続けて送信すべきパケットが未送信の状態で放置されるてタイムアウト制御により破棄されるまでの時間の情報である破棄時間情報を埋め込む情報埋め込み手段と、
前記他の無線通信端末または前記アクセス中継装置と自機との間の無線伝送路が使用可能であるか否かを判定するキャリアセンス手段と、
前記キャリアセンス手段が前記無線伝送路を使用可能であると判定した場合に、前記情報埋め込み手段が破棄時間情報を埋め込んだパケットを、前記ローカルネットワーク内に無線電波で送信する送信手段を備える、無線通信端末。