JP2005286642A - 無線ｌａｎシステムとそのマルチレート制御方法、及び基地局装置と端末局装置 - Google Patents

Abstract

【課題】各無線端末局が、通信不可能な高レートでの再送を繰り返すことや、実際に通信可能なレートよりも低いレートで帯域を占有することを防止する。
【解決手段】無線基地局から、ＢＳＳサポートレートを設定したビーコンフレームを同報送信する。無線端末局は、同フレームで指定され、且つ、自局で使用可能な送信レートのうち、最上位の送信レートから順次送信レートを選択し、選択した送信レートに対応する送信レート情報を設定した帰属要求フレームを送信する。無線基地局は、受信できた帰属要求フレームの送信レートに基づいて、当該無線端末局が使用可能な最高送信レートおよび最低送信レートを設定した帰属応答フレームを送信する。無線端末局は、帰属応答フレームで指定された最高送信レートおよび最低送信レートの範囲内で、無線基地局とのデータ通信を行う。
【選択図】 図６

Description

本発明は、１つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線ＬＡＮシステムと、それに用いる基地局装置及び端末局装置と、そのマルチレート制御方法とに関する。

無線ＬＡＮシステムとして、１つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信を行う構成を基本サービス単位とする無線ＬＡＮシステムがある。この無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局及び各無線端末局がマルチレート制御と呼ばれる送信レート切替機能を持っている。

従来の無線ＬＡＮシステムのマルチレート制御の例を図７を参照して説明する。図７において、無線ＬＡＮシステムは、１つの無線基地局（基地局と略記）１０と、３つの無線端末局（端末局と略記）２０−１，２０−２，２０−３とで構成されている。この無線基地局１０がサポートするフレームの送受信レートは、速度が大きい順（上位の順）に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の４段階がある。ある無線端末局、例えば無線端末局２０−３が、ある送信レート、例えばＲ１での無線基地局１０に対する送信に失敗すると、送信レートを１段階下位のＲ２に下げて、再送信する。送信レートＲ２での送信に失敗すると、さらに１段階下位の送信レートＲ３に下げて、再送信する。なお、送信が失敗したか否かは、無線基地局１０から応答を受信するか否かで判定することができる。

このようにして、無線端末局２０−３の送信レートをＲ４まで下げたときに、無線基地局１０で受信できたとする。無線基地局１０は、無線端末局２０−３に対する応答を含む以後の送信データを送信レートＲ４で送信する。無線端末局２０−３は、送信レートＲ４での送信に対する無線基地局１０からの応答を受信すると、以後の無線基地局１０に対する送信データを送信レートＲ４で送信する。これにより、より良い通信状態での通信を実現することができる。

マルチレート制御を行う無線基地局装置の一例が、特許文献１に記載されている。

特開２００３−１１０５７５号公報（第２頁、図１）

上述した従来の無線ＬＡＮシステムでは、各無線端末局が、マルチレート制御を行う際、送信に使用するレートとしては、自局装置の性能として使用可能な全てのレートを使用することを試みる。このため、適切な送信レートに達するまでに、実際の通信環境では通信不可能な高レートで送信を繰り返す。このような通信によって無線回線が占有されることによって、回線効率が低下する場合がある。

また、端末局のマルチレート制御方法によっては、実際に通信可能な最低限の送信レートよりも低いレートまで送信レートを下げる場合がある。低レートでの通信は高レートに比べて回線使用率が高いため、この場合も回線効率を低下させる原因となる。

本発明の目的は、各無線端末局の使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを個別に制限することにより、無線端末局が通信不可能な高レートでの再送を繰り返すことや、実際に通信可能なレートよりも低いレートで帯域を占有することを防止した、無線ＬＡＮシステムとそのマルチレート制御方法、及び基地局装置と端末局装置を提供することにある。

本発明の無線ＬＡＮシステムは、１つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線ＬＡＮシステムにおいて、前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立した際の送受信レートに基づいて、前記各無線端末局が使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを個別に設定する手段を有する。

また、上記構成において、前記リンクが成立した際の送受信レートを前記最低送信レートとし、前記最低送信レートより１段階上位のレートを前記最高送信レートとする手段を有することができる。

さらに、前記各無線端末局に優先順位を予め割り当て、前記優先順位に基づいて、前記各無線端末局の最高送信レート及び最低送信レートを変更する手段を有することができる。

あるいは、前記無線端末局から送信された帰属要求フレームが前記基地局で受信され、前記帰属要求フレームに対応して前記基地局から送信された帰属応答フレームが無線端末局で受信されたときに、前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立したと判定する手段を有することができる。

本発明のマルチレート制御方法は、１つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線ＬＡＮシステムにおける、通信レートの可変制御を行うマルチレート制御方法において、前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立した際の送受信レートに基づいて、前記各無線端末局が使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを個別に設定する工程を有する。

また、上記工程において、前記リンクが成立した際の送受信レートを前記最低送信レートとし、前記最低送信レートより１段階上位のレートを前記最高送信レートとする工程を含むことができる。

さらに、前記各無線端末局に優先順位を予め割り当て、前記優先順位に基づいて、前記各無線端末局の最高送信レート及び最低送信レートを変更する工程を含むことができる。

あるいは、前記無線端末局から送信された帰属要求フレームが前記基地局で受信され、前記帰属要求フレームに対応して前記基地局から送信された帰属応答フレームが無線端末局で受信されたときに、前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立したと判定する工程を含むことができる。

本発明の基地局装置は、複数の無線端末局との間で特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線基地局に用いられる基地局装置において、前記無線端末局から送信されたフレームを受信する受信手段と、前記無線端末局宛のフレームを送信する送信手段と、前記受信手段でいずれかの無線端末局から送信された帰属要求フレームを受信すると、当該帰属要求フレームに設定された送信レート情報が示す送信レートを当該無線端末局で使用可能な最低送信レートと決定し、前記最低送信レートより１段階上位のレートがあれば、その１段階上位のレートを、１段階上位のレートがなければ、前記最低送信レートを当該無線端末局で使用可能な最高送信レートと決定し、前記最高送信レート及び前記最低送信レートをサポートレートセットとして設定した帰属応答フレームを作成し、作成した帰属応答フレームを前記送信手段を介して前記最低送信レートと同一の送信レートで送信する制御手段とを有する。

本発明の端末局装置は、他の無線端末局とともに、無線基地局との間で特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線端末局に用いられる端末局装置において、前記無線基地局から送信されたフレームを受信する受信手段と、前記無線基地局宛のフレームを送信する送信手段と、前記受信手段で前記無線基地局から送信されたビーコンフレームを受信すると、当該ビーコンフレームに設定されたサポートレートセットで指定され、且つ、自装置で使用可能な送信レートのうち、最上位の送信レートから順次送信レートを選択し、選択した送信レートに対応する送信レート情報を設定した帰属要求フレームを作成し、作成した帰属要求フレームを対応する送信レートで前記送信手段を介して送信することを、前記受信手段で前記無線基地局から送信された帰属応答フレームを受信するまで繰り返し、前記帰属応答フレームを受信すると、当該帰属応答フレームにサポートレートセットとして設定された自局で使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを読み取る制御手段とを有する。

本発明によれば、無線ＬＡＮシステムにおいて、無線基地局及び無線端末局間の無線リンク接続が成立した時の、実際に通信に成功した送信レートを、サポートレートとして使用する。すなわち、リンクが成立した際の送受信レートに基づいて、各無線端末局が使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを個別に制限する。これにより、各無線端末局が、通信不可能な高レートでの再送を繰り返すことや、実際に通信可能なレートよりも低いレートで無線回線帯域を占有することがなくなる。そのため、回線使用効率を向上させることができる。

まず、本発明の概要を説明する。本発明を適用する無線ＬＡＮシステムは、１つの無線基地局と複数の無線端末局とが、特定の無線周波数を使用して双方向の通信を行う構成を基本サービス単位としている。この無線ＬＡＮシステムにおいて、無線基地局−無線端末局間のリンクが成立した際の送受信レートに基づき、無線基地局からの制御によって、各無線端末局が使用可能な最高送信レートおよび最低送信レートを無線端末局毎に個別に制限する。このようにして、本発明の無線ＬＡＮシステムは、各無線端末局が使用する無線回線帯域を制限するマルチレート制御を行う。

次に、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明のマルチレート制御を行う無線ＬＡＮシステムの一実施の形態を示すブロック構成図である。図１において、本例の無線ＬＡＮシステム３０は、１つの無線基地局１０と、複数の無線端末局２０（２０−１〜２０−３）とが、特定の無線周波数Ｆ１を使用して双方向に通信するように構成されている。なお、無線基地局（以下、基地局と略記する場合がある）は、無線ＬＡＮアクセスポイント（ＡＰ：Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）とも称する。無線端末局（以下、端末局と略記する場合がある）は、無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ：Ｓｔａｔｉｏｎ）とも称する。

このような、１つの無線基地局と複数の無線端末局とから構成され、無線基地局が各端末局の通信を管理する無線ＬＡＮの単位システムを、基本サービスセット（ＢＳＳ：Ｂａｓｉｃ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ）、あるいは基本サービス単位という。

無線ＬＡＮシステム（ＢＳＳ）３０の無線基地局１０は、イーサネット（登録商標）等の有線ネットワーク４０とも接続され、無線ＬＡＮシステムと有線ネットワークとの相互接続を可能とする。有線ネットワーク４０は、ホスト５０等の他の通信装置を収容している。有線ネットワーク４０は、さらに、ブリッジ（あるいはルータ）６０を介して、ホスト７０，７１を収容している他の有線ネットワークと接続される。

なお図１では、無線ＬＡＮシステムとして、１つの基本サービス単位（ＢＳＳ３０）しか示していないが、複数の基本サービス単位を設けることができる。

図２は、無線基地局１０として用いられる無線基地局装置１００の詳細構成例を示すブロック図である。

無線基地局装置１００は、無線送受信回路１１と、媒体アクセス制御回路１２と、送受信データバッファ１３と、有線インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路１４と、基地局制御部１５と、送信レート制御回路１６とを有している。

無線送受信回路１１は、端末局２０との間に無線回線を確立し、無線周波数信号の送受信と変復調を行う。

媒体アクセス制御回路１２は、無線送受信回路１１を通して、通信媒体である無線回線に対するアクセス制御を行う。

送受信データバッファ１３は、媒体アクセス制御回路１２及び有線インタフェース回路１４を通してそれぞれ送受信される送受信データを一時蓄積（バッファリング）する。

有線インタフェース回路１４は、有線ネットワーク４０との間の接続制御を司り、データを送受信する。

基地局制御部１５は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ：Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、基地局装置内の各回路を制御する。

送信レート制御回路１６は、基地局制御部１５の制御に従って、媒体アクセス制御回路１２における各送信フレームの送信レートを切り替える。

なお、本例の媒体アクセス制御回路１２は、無線ＬＡＮの標準プロトコルの１つであるＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した媒体アクセス制御を行うものとする。

図３は、各無線端末局２０（２０−１〜２０−３）として用いられる無線端末局装置２００の詳細構成例を示すブロック構成図である。無線端末局装置２００は、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）やプリンタなどのＯＡ機器（オフィス・オートメーション機器）、あるいは家電機器に、装着または内蔵されることを想定する。

無線端末局装置２００は、無線送受信回路２１と、媒体アクセス制御回路２２と、送受信データバッファ２３と、内部インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路２４と、端末局制御部２５と、送信レート制御回路２６とを有している。

無線送受信回路２１は、無線基地局１０との間に確立された無線回線を通して、無線周波数信号の送受信と変復調を行う。

媒体アクセス制御回路２２は、無線送受信回路１１を通して、通信媒体である無線回線に対するアクセス制御を行う。

送受信データバッファ２３は、媒体アクセス制御回路２２及び内部インタフェース回路２４を通してそれぞれ送受信される送受信データをバッファリングする。

内部インタフェース回路２４は、ＰＣ等装着される装置側の回路との接続制御を司り、データを送受信する。

端末局制御部２５は、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）であり、端末局装置内の各回路を制御する。

送信レート制御回路２６は、端末局制御部２５の制御に従って、媒体アクセス制御回路２２における各送信フレームの送信レートを切り替える。

無線端末局装置２００の媒体アクセス制御回路２２も、基地局装置１００側と同様、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠した媒体アクセス制御を行うものとする。

図４は、無線基地局１０が送信するビーコンフレーム３１のフォーマット例を示す。本例のビーコンフレーム３１は、送信レート情報部と、フレーム識別子部と、宛先アドレス部と、ＢＳＳＩＤ（基地局アドレス）部と、ＢＳＳサポートレートセット部と、その他ＢＳＳ制御用情報部と、ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス）部とから成る。

ビーコンフレームは、各無線基地局が管理する無線ＬＡＮ基本サービス単位（ＢＳＳ）内で使用可能なレートの種類を、ＢＳＳサポートレートセットとして、各無線端末へ同報通知する機能をもつ。

フレーム識別子は、当該フレームの種類を示す情報であり、この場合、ビーコンフレームであることを示す値が設定される。また、宛先アドレスとして、予め決められた同報アドレスが設定される。ＢＳＳＩＤとして、送信元の基地局（この場合、無線基地局１０）のアドレスが設定される。ビーコンフレーム３１は無線基地局１０の通信圏内に存在する全ての無線端末局２０（２０−１〜２０−３）が受信可能であるように、同報アドレス宛に送信される。

ＢＳＳサポートレートセットの内容は、使用可能な複数の送信レート値Ｒ１，Ｒ２，…Ｒｎを所定のフォーマットで記述したものである。送信レート情報は、実際に使用した送信レート値を示す。

その他のＢＳＳ制御用情報は、その他ＢＳＳ制御用情報部に設定される。

図５（分図Ａ、Ｂ）は、無線基地局１０と無線端末局２０（例えば、無線端末局２０−１）間で無線リンク接続時に交換される、帰属要求フレーム３２と、帰属応答フレーム３３との各々のフォーマット例を示す。

帰属要求フレーム３２は、図５の分図Ａに示すように、送信レート情報部と、フレーム識別子部と、宛先アドレス部と、送信元アドレス部と、サポートレートセット部と、その他帰属要求情報部と、ＦＣＳ部とから成る。

フレーム識別子として、帰属要求フレームであることを示す値が設定される。また、宛先アドレスとして、相手先（帰属要求先）となる無線基地局（この場合、無線基地局１０）のアドレスが設定される。送信元アドレスとして、帰属要求元となる無線端末局（この場合、無線端末局２０−１）の端末局アドレスが設定される。

サポートレートセットは、自端末局が使用可能な送受信レートを示す。送信レート情報は、実際に使用した当該フレームの送信レートを示す。

また、その他の帰属要求情報は、その他帰属要求情報部に設定される。

帰属応答フレーム３３は、図５の分図Ｂに示すように、送信レート情報部と、フレーム識別子部と、宛先アドレス部と、送信元アドレス部と、サポートレートセット部と、その他帰属許可情報部と、ＦＣＳ部とから成る。

フレーム識別子として、帰属応答フレームであることを示す値が設定される。また、宛先アドレスとして、相手先（帰属応答先）となる無線端末局（この場合、無線端末局２０−１）のアドレスが設定される。送信元アドレスとして、帰属応答元となる無線基地局（この場合、無線基地局１０）の端末局アドレスが設定される。

サポートレートセットは、応答先（要求元）の端末局が使用可能な送受信レートを示す。送信レート情報は、実際に使用した当該フレームの送信レートを示す。

また、その他の帰属許可情報は、その他帰属許可情報部に設定される。

なお、上記の各アドレスはＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）アドレスである。

無線基地局１０への接続を希望する各無線端末局２０（２０−１〜２０−３）は、無線基地局のＭＡＣアドレス宛に帰属要求フレーム３２を送信する。この帰属要求フレーム３２を受けた無線基地局がその無線端末局の接続を許可する場合は、無線基地局から無線端末局のＭＡＣアドレス宛に、帰属応答フレーム３３を送信する。この時、無線基地局と無線端末局は、互いに自分が使用可能な送受信レートを、帰属要求フレーム３２および帰属応答フレーム３３に含まれるサポートレートセットとして通知する。

次に、図１〜５とともに図６を参照して、本実施の形態例の動作を説明する。図６は、無線基地局１０と無線端末局２０（２０−１〜２０−３）間の無線リンクが接続され、通信が行われる場合のシーケンス例を示す。

無線基地局１０では、基地局制御部１５が、媒体アクセス制御回路１２及び送受信データバッファ１３を制御し、各無線端末局２０へ送信する各種フレームを作成し、各無線端末局２０から受信した各種フレームを解析する。送信レート制御回路１６は、基地局制御部１５の制御の下、各無線端末局２０へ送信するフレームの送信レートを決定し、媒体アクセス制御回路１２に通知する。

無線基地局１０は、自局が制御する無線ＬＡＮ基本サービス単位（ＢＳＳ）内全体で使用可能な送信レートをＢＳＳサポートレートセットとして設定したビーコンフレーム３１を作成する。図６の例では、ＢＳＳサポートレートとして、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の４種類のレートが設定されている。Ｒ１が最高レートであり、以降、Ｒ２，Ｒ３の順にレートが低くなり、Ｒ４が最低レートであるものとする（Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４）。無線基地局１０は、作成したビーコンフレーム３１を、一番低速の送信レートＲ４にて、自局のサービスエリア内に同報する。

無線基地局１０での各種フレームの無線送受信は、無線送受信回路１１により行われる。同様に、各無線端末局２０（２０−１〜２０−３）での各種フレームの無線送受信は、無線送受信回路２１により行われる。

各無線端末局２０（２０−１〜２０−３）では、端末局制御部２５が、媒体アクセス制御回路２２及び送受信データバッファ２３を制御し、無線基地局１０へ送信する各種フレームを作成し、無線基地局１０から受信した各種フレームを解析する。送信レート制御回路２６は、端末局制御部２５の制御の下、無線基地局１０へ送信するフレームの送信レートを決定し、媒体アクセス制御回路２２に通知する。

無線基地局１０から送信されたビーコンフレーム３１は、サービスエリア内の各無線端末局２０に到達する。このビーコンフレーム３１を検知した無線端末局２０、例えば、無線端末局２０−３は、無線リンクの接続を要求する帰属要求フレーム３２を無線基地局１０に送信する。無線端末局２０−３は、この帰属要求フレーム３２内で通知するサポートレートとして、Ｒ１〜Ｒ４の４つのレート全てを設定するものとする。

無線端末局２０−３がサポートレートとして通知する上述のＲ１〜Ｒ４の４つのレートは、自局の端末局装置２００の性能として使用可能な送受信レートである。しかし、実際の無線通信環境では、無線基地局１０と無線端末局２０−３間の距離や、遮蔽物などの伝送路上の条件により、サポートレートに含まれている送信レートであっても、受信側でのデータにエラーが発生して使用できない場合がある。

この場合、無線端末局２０−３の端末局制御部２５は、送信したフレームの宛先である無線基地局１０からの送達確認応答が無いため、送信に失敗したと判断できる。送信に失敗したと判断した端末局制御部２５は、送信レート制御回路２６を制御して送信レートを１段階下げさせ、媒体アクセス制御回路２２を制御してフレームを再送させる。なお、帰属要求フレーム３２に対する送達確認応答は、帰属応答フレーム３３となる。端末局制御部２５は、媒体アクセス制御回路２２を介して帰属応答フレーム３３を受信したか判定できる。

すなわち端末局制御部２５は、まず、帰属要求フレーム３２の送信レート情報部に最上位の送信レートであるＲ４を設定し、このレートＲ４で帰属要求フレーム３２を送信する。端末局制御部２５は、このレートＲ４の帰属要求フレーム３２に対する帰属応答フレーム３３を所定時間以内に受信できるか監視する。無線基地局１０は、この帰属要求フレーム３２を受信できないときは、帰属応答フレーム３３を送信しない。

端末局制御部２５は、帰属応答フレーム３３を受信できないときは、帰属要求フレーム３２の送信レート情報部に１段階下位の送信レートであるＲ３を設定し、このレートＲ３で帰属要求フレーム３２を送信する。このようにして、端末局制御部２５は、帰属応答フレーム３３を受信するまで、送信レートを１段階ずつ下げながら帰属要求フレーム３２を送信することを繰り返す。

このマルチレート制御によって、実際に通信可能なレート、例えばＲ３まで送信レートが下がった場合に、無線端末局２０−３から送信された帰属要求フレーム３２が、無線基地局１０で正常に受信される。

無線基地局１０の媒体アクセス制御回路１２は、受信した帰属要求フレーム３２の送信レートを、同フレーム内の送信レート情報から識別することができる。媒体アクセス制御回路１２は、この識別の結果、無線端末局２０−３からの通信がレートＲ３で成功したことを認識する。媒体アクセス制御回路１２は、この認識結果を基地局制御部１５へ通知する。

基地局制御部１５は、媒体アクセス制御回路１２からの通知により、無線端末局２０−３はＲ３以上のレートで通信可能であると判断し、無線端末局２０−３宛の帰属応答フレーム３３のサポートレートを決定する。すなわち、基地局制御部１５は、正常に受信した帰属要求フレーム３２に設定された送信レート情報が示す送信レートＲ３を、無線端末局２０−３で使用可能な最低送信レートと決定する。続いて基地局制御部１５は、この最低送信レートより１段階上位のレートがあれば（この場合Ｒ２）、その１段階上位のレートＲ２を、無線端末局２０−３で使用可能な最高送信レートと決定する。

なお、基地局制御部１５は、最低送信レートより１段階上位のレートがなければ、最低送信レートを最高送信レートとする。例えば、最低送信レートが最上位のレートＲ１の場合は、最高送信レートもＲ１とする。

このように、Ｒ３のみでなく１つ上のレートのＲ２を設定する理由は、無線端末局２０−３との間の無線回線状態が改善された場合に、送信レートを上げることを可能にするためである。

基地局制御部１５は、送信レート制御回路１６及び媒体アクセス制御回路２２を制御して、受信した帰属要求フレーム３２に対応する帰属応答フレーム３３を作成し、対応する送信レートで送信する。この帰属応答フレーム３３は、サポートレートセット部に決定した最高及び最低送信レート（Ｒ２，Ｒ３）を設定し、送信レート情報部に最低送信レート（Ｒ３）を設定してある。媒体アクセス制御回路２２は、最低送信レート（Ｒ３）で、この帰属応答フレーム３３を送信する。

無線端末局２０−３が、無線基地局１０から送信された帰属応答フレーム３３を誤りなく受信できたことにより、無線基地局１０及び無線端末局２０−３のリンクが成立したことになる。

端末局が送信レートとして使用可能なレートは、基地局から帰属応答フレームによって通知されたサポートレートに含まれるレートのみである。したがって、無線端末局２０−３が使用可能な送信レートは、Ｒ３とＲ２のみとなる。

無線端末局２０−３は、まず、下位のレート（最低送信レート）Ｒ３でデータの送信を行う。無線端末局２０−３は、レートＲ３での送信に失敗しても、レートを下げずにＲ３で再送を試みる。

無線基地局１０も、無線端末局２０−３からのデータ受信に成功したレート（Ｒ３）と同じレートで、無線端末局２０−３へのデータ送信を開始する。なお、無線基地局１０は、無線端末局２０−３からの送信データの送信レートが変更されると、変更されたレートに合わせて自局の送信データの送信レートを変更する。

無線端末局２０−３は、内部インタフェース回路２４に接続された回路から受信したデータを無線基地局１０へ送信する。また、無線端末局２０−３は、無線基地局１０から受信したデータを内部インタフェース回路２４に接続された回路へ送信する。

無線基地局１０は、無線端末局２０−３から受信したデータを、その宛先に応じて、他の無線端末局、あるいは有線インタフェース回路１４に接続された有線ネットワーク４０へ送信する。また、無線基地局１０は、他の無線端末局、あるいは有線ネットワーク４０からの無線端末局２０−３宛の受信データを無線端末局２０−３へ送信する。

無線端末局２０−３は、下位のレート（Ｒ３）による送信が所定回数連続して成功すると、無線回線状態が改善されたと判断して、１段階上位のレート（Ｒ２）による送信を試みる。この上位のレートでの送信が成功すると、以後の送信レートを当該上位レートに変更する。なお、送信が成功したか否かは、送信先から肯定応答フレームを受信したか否かにより判定することができる。

無線端末局２０−３は、上位のレート（Ｒ２）による送信が所定回数連続して失敗すると、無線回線状態が再度悪化したと判断して、送信レートを１段階下位のレート（Ｒ３）とする。

無線基地局１０は、無線端末局２０−３からの送信データのレートが上位レート（Ｒ２）に変更されたことを検出すると、以後の自局の送信レートも、当該上位レートに変更する。その後、無線基地局１０は、無線端末局２０−３からの送信データのレートが下位レート（Ｒ３）に変更されたことを検出すると、以後の自局の送信レートも、当該下位レートに変更する。

他の無線端末局２０−１，２０−２と無線基地局１０との間の送信レート決定も、無線端末局２０−３の場合と同様に行われる。

上述した実施の形態（第１の実施の形態）によれば、無線基地局と無線端末局間の無線リンク（回線）接続が成立した時の、実際に通信に成功した送信レートをサポートレートとして使用する。これにより、通信不可能な高レートでの再送を繰り返すことや、実際に通信可能なレートよりも低いレートで帯域を占有することがないため、回線使用効率が向上する。また、実際に通信に成功した送信レートよりも１段階高い送信レートもサポートレートとするため、無線回線状態が改善された場合に、送信レートを上げることができる。

次に本発明の他の実施の形態（第２の実施の形態）を説明する。

上述した第１の実施の形態では、各無線端末局に割り当てられる送信レートは、各無線端末局で平等な判定基準に基づいて決められている。すなわち、基地局側で受信可能な帰属要求フレームの最高の送信レートを、当該帰属要求フレームを送信した無線端末局の最低の送信レートとする。

これに対して第２の実施の形態では、各無線端末局に割り当てられる送信レートは、上記判定基準の他に、各無線端末局に予め割り当てた優先順位も加味して決められる。

無線基地局１０の基地局制御部１５に、各無線端末局２０（２０−１〜２０〜３）の優先順位情報を予め登録しておく。例えば、無線端末局２０−１の優先順位は、最上位の「１」、無線端末局２０−２の優先順位は、「２」、無線端末局２０−３の優先順位は、最下位の「３」とする。

この状態で、各無線端末局２０−１〜２０〜３から帰属要求フレームを送信し、無線基地局１０で受信可能な最高の送信レートを判定する。例えば、各無線端末局２０−１〜２０〜とも最高レートがＲ３だったとする。無線基地局１０は、予め登録した優先順位情報を参照し、最上位の無線端末局２０−１の最高レートをＲ２、最低レートをＲ３とする。無線基地局１０は、同様に、無線端末局２０−２の最高レートをＲ３、最低レートをＲ４と、無線端末局２０−３の最高レートをＲ４、最低レートをＲ４とする。

無線基地局１０は、無線端末局２０−１〜２０〜３ごとに決定したサポートレートの最高レートおよび最低レートを、帰属応答フレームに設定して、各無線端末局２０−１〜２０〜３へそれぞれ送信する。

各無線端末局２０−１〜２０〜３は、帰属応答フレームで通知された最高レートおよび最低レートの範囲内の送信レートにしたがって、基地局１０に対するデータ送信を行う。

上述した実施の形態（第２の実施の形態）によれば、優先させたい無線端末局の送信レートを他の無線端末局の送信レートより上位に設定することができる。これにより、優先させたい無線端末局の無線回線帯域を確保することができる。

本発明のマルチレート制御を行う無線ＬＡＮシステムの一実施の形態を示すブロック構成図である。 本発明の基地局装置の詳細構成例を示すブロック図である。 本発明の端末局装置の詳細構成例を示すブロック図である。 ビーコンフレームの構成例を示す図である。 分図Ａは帰属要求フレームの構成例、分図Ｂは帰属応答フレームの構成例をそれぞれ示す図である。 本発明のマルチレート制御方法を説明するためのシーケンス図である。 従来のマルチレート制御方法を説明するためのシーケンス図である。

符号の説明

１０ 無線基地局
２０（２０−１〜２０−３） 無線端末局
３０ 無線ＬＡＮシステム（ＢＳＳ）
４０ 有線ネットワーク
１１，２１ 無線送受信回路
１２，２２ 媒体アクセス制御回路
１３，２３ 送受信データバッファ
１４ 有線インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
１５ 基地局制御部
１６，２６ 送信レート制御回路
２４ 内部インタフェース（Ｉ／Ｆ）回路
２５ 端末局制御部
１００ 無線基地局装置
２００ 無線端末局装置

Claims (12)

1. １つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線ＬＡＮシステムにおいて、
   前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立した際の送受信レートに基づいて、前記各無線端末局が使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを個別に設定する手段を有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
2. 前記リンクが成立した際の送受信レートを前記最低送信レートとし、前記最低送信レートより１段階上位のレートを前記最高送信レートとする手段を有することを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮシステム。
3. 前記各無線端末局に優先順位を予め割り当て、前記優先順位に基づいて、前記各無線端末局の最高送信レート及び最低送信レートを変更する手段を有することを特徴とする請求項１または２記載の無線ＬＡＮシステム。
4. 前記無線端末局から送信された帰属要求フレームが前記基地局で受信され、前記帰属要求フレームに対応して前記基地局から送信された帰属応答フレームが無線端末局で受信されたときに、前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立したと判定する手段を有することを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮシステム。
5. １つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線ＬＡＮシステムにおける、通信レートの可変制御を行うマルチレート制御方法において、
   前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立した際の送受信レートに基づいて、前記各無線端末局が使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを個別に設定することを特徴とするマルチレート制御方法。
6. 前記リンクが成立した際の送受信レートを前記最低送信レートとし、前記最低送信レートより１段階上位のレートを前記最高送信レートとすることを特徴とする請求項５記載のマルチレート制御方法。
7. 前記各無線端末局に優先順位を予め割り当て、前記優先順位に基づいて、前記各無線端末局の最高送信レート及び最低送信レートを変更することを特徴とする請求項５または６記載のマルチレート制御方法。
8. 前記無線端末局から送信された帰属要求フレームが前記基地局で受信され、前記帰属要求フレームに対応して前記基地局から送信された帰属応答フレームが無線端末局で受信されたときに、前記無線基地局及び前記無線端末局間のリンクが成立したと判定することを特徴とする請求項５記載のマルチレート制御方法。
9. 複数の無線端末局との間で特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線基地局に用いられる基地局装置において、
   前記無線端末局から送信されたフレームを受信する受信手段と、
   前記無線端末局宛のフレームを送信する送信手段と、
   前記受信手段でいずれかの無線端末局から送信された帰属要求フレームを受信すると、当該帰属要求フレームに設定された送信レート情報が示す送信レートを当該無線端末局で使用可能な最低送信レートと決定し、前記最低送信レートより１段階上位のレートがあれば、その１段階上位のレートを、１段階上位のレートがなければ、前記最低送信レートを当該無線端末局で使用可能な最高送信レートと決定し、前記最高送信レート及び前記最低送信レートをサポートレートセットとして設定した帰属応答フレームを作成し、作成した帰属応答フレームを前記送信手段を介して前記最低送信レートと同一の送信レートで送信する制御手段とを有することを特徴とする基地局装置。
10. 他の無線端末局とともに、無線基地局との間で特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線端末局に用いられる端末局装置において、
    前記無線基地局から送信されたフレームを受信する受信手段と、
    前記無線基地局宛のフレームを送信する送信手段と、
    前記受信手段で前記無線基地局から送信されたビーコンフレームを受信すると、当該ビーコンフレームに設定されたサポートレートセットで指定され、且つ、自装置で使用可能な送信レートのうち、最上位の送信レートから順次送信レートを選択し、選択した送信レートに対応する送信レート情報を設定した帰属要求フレームを作成し、作成した帰属要求フレームを対応する送信レートで前記送信手段を介して送信することを、前記受信手段で前記無線基地局から送信された帰属応答フレームを受信するまで繰り返し、前記帰属応答フレームを受信すると、当該帰属応答フレームにサポートレートセットとして設定された自局で使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを読み取る制御手段とを有することを特徴とする端末局装置。
11. １つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線ＬＡＮシステムにおいて、
    前記無線端末局から送信されたフレームを受信する受信手段と、前記無線端末局宛のフレームを送信する送信手段と、自局がサポートする複数段階の送受信レートを示すサポートレートセットを設定したビーコンフレームを前記送信手段を介して送信し、前記受信手段でいずれかの無線端末局から送信された帰属要求フレームを受信すると、当該帰属要求フレームに設定された送信レート情報が示す送信レートを当該無線端末局で使用可能な最低送信レートと決定し、前記最低送信レートより１段階上位のレートがあれば、その１段階上位のレートを、１段階上位のレートがなければ、前記最低送信レートを当該無線端末局で使用可能な最高送信レートと決定し、前記最高送信レート及び前記最低送信レートをサポートレートセットとして設定した帰属応答フレームを作成し、作成した帰属応答フレームを前記送信手段を介して前記最低送信レートと同一の送信レートで送信する制御手段とを有する無線基地局と、
    前記無線基地局から送信されたフレームを受信する受信手段と、前記無線基地局宛のフレームを送信する送信手段と、前記受信手段で前記無線基地局から送信されたビーコンフレームを受信すると、当該ビーコンフレームに設定されたサポートレートセットで指定され、且つ、自装置で使用可能な送信レートのうち、最上位の送信レートから順次送信レートを選択し、選択した送信レートに対応する送信レート情報を設定した帰属要求フレームを作成し、作成した帰属要求フレームを対応する送信レートで前記送信手段を介して送信することを、前記受信手段で前記無線基地局から送信された帰属応答フレームを受信するまで繰り返し、前記帰属応答フレームを受信すると、当該帰属応答フレームにサポートレートセットとして設定された自局で使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを読み取る制御手段とを有する無線端末局とを備えること特徴とする無線ＬＡＮシステム。
12. １つの無線基地局と複数の無線端末局とが特定の無線周波数を使用して双方向の通信をレート可変で行う無線ＬＡＮシステムにおける、通信レートの可変制御を行うマルチレート制御方法において、
    前記無線基地局で、自局がサポートする複数段階の送受信レートを示すサポートレートセットを設定したビーコンフレームを送信し、
    前記無線端末局で、前記ビーコンフレームを受信すると、当該ビーコンフレームに設定されたサポートレートセットで指定され、且つ、自局で使用可能な送信レートのうち、最上位の送信レートから順次送信レートを選択し、選択した送信レートに対応する送信レート情報を設定した帰属要求フレームを作成し、作成した帰属要求フレームを対応する送信レートで送信することを、前記無線基地局から送信された帰属応答フレームを受信するまで繰り返し、
    前記無線基地局で、いずれかの無線端末局から送信された帰属要求フレームを受信すると、当該帰属要求フレームに設定された送信レート情報が示す送信レートを当該無線端末局で使用可能な最低送信レートと決定し、前記最低送信レートより１段階上位のレートがあれば、その１段階上位のレートを、１段階上位のレートがなければ、前記最低送信レートを当該無線端末局で使用可能な最高送信レートと決定し、前記最高送信レート及び前記最低送信レートをサポートレートセットとして設定した帰属応答フレームを作成し、作成した帰属応答フレームを前記最低送信レートと同一の送信レートで送信し、
    前記無線端末局で、前記帰属応答フレームを受信すると、当該帰属応答フレームにサポートレートセットとして設定された自局で使用可能な最高送信レート及び最低送信レートを読み取ることを特徴とするマルチレート制御方法。
    

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