JP2007027916A - 通信端末装置、通信装置及び送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パケットサイズに関わりなく、通信遅延を抑制するとともに効率良く通信を行うことができ、さらに隠れ端末問題を解消すること。
【解決手段】 ＳＴＡ数保持部１０７は、ＳＴＡ判別部１０５から入力した受信信号より、同一セル内の他のＳＴＡの数をカウントする。バックオフ設定部１０８は、セル内のＳＴＡ数に応じたテーブルまたはバックオフ値の算出式を記憶しており、セル内登録端末数情報のＳＴＡ数を用いて、該当するバックオフ値を選択または算出してバックオフ値を設定する。パケット生成部１０９は、端末数情報及び送信データを含むパケットを生成する。送信待機部１１２は、バックオフ値だけ送信待機するように送信待機時間を設定して設定した送信待機時間だけパケットを送信待機させ、送信待機時間が経過した後にパケットを出力する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、通信端末装置、通信装置及び送信方法に関し、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance：搬送波検知多重接続 / 衝突回避)方式により通信を行う通信端末装置、通信装置及び送信方法に関する。

無線ＬＡＮ等に代表されるＣＳＭＡ／ＣＡ通信は、送信データをもったＳＴＡ（ステーション）が、他のＳＴＡが送信を行っていないことを確認（キャリアセンス）し、送信を開始する方式である。このようなキャリアセンスを行う理由は、他のＳＴＡが送信を行っている最中にデータを送信すると、他のＳＴＡ同士が送受信しているデータとの衝突が発生するので、このような衝突の発生を防ぐためである。ここで、衝突とは、受信側が、複数のパケットデータを時間的に重なった状態で受信することである。

また、ＣＳＭＡ／ＣＡ通信においては、端末からキャリアセンスを行うことが出来ない位置にある端末装置との衝突が発生する、いわゆる隠れ端末問題がある。例えば、図１１に示すように、４台のＳＴＡ１０−１〜１０−４が１台のＡＰ（アクセスポイント）１１を介して通信を行う場合には、衝突を避けるために各ＳＴＡ１０−１〜１０−４はキャリアセンスを行う。しかし、ＳＴＡ１０−１は、障害物１２の存在によりＳＴＡ１０−２が通信を行っていることを検出することができない。また、ＳＴＡ１０−１は、障害物１４の存在によりＳＴＡ１０−３が通信を行っていることを検出することができない。同様に、ＳＴＡ１０−２は、障害物１２の存在によりＳＴＡ１０−１が通信を行っていることを検出することができない。また、ＳＴＡ１０−２は、障害物１３の存在によりＳＴＡ１０−４が通信を行っていることを検出することができない。このような状態は、ＳＴＡ１０−３、１０−４についても同様に起こり得る。このような場合、ＳＴＡ１０−１は、ＳＴＡ１０−２、１０−３との間で衝突が発生し、ＳＴＡ１０−２は、ＳＴＡ１０−１、１０−４との間で衝突が発生し、ＳＴＡ１０−３は、ＳＴＡ１０−１、１０−４との間で衝突が発生するとともに、ＳＴＡ１０−４は、ＳＴＡ１０−２、１０−３と衝突が発生する可能性がある。

このような、隠れ端末問題の対応方法としては、ＭＡＣ(Medium Access Control)仕様においては、ＲＴＳ／ＣＴＳ(Ready to send/ Clear to send)方式を使用し、データ通信時の競合を避けている（例えば、非特許文献１）。ＲＴＳ／ＣＴＳ方式は、送信を行いたいＳＴＡがＲＴＳを送信し、ＲＴＳを受信したＡＰがＣＴＳを返答することで、ＣＴＳを受け取ったＳＴＡはＣＴＳにて指示された時間分だけ送信を待機するという方法である。これにより、データフレーム自体の衝突は避けることが出来る。図１２は、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を示す図である。ＣＴＳを受信したＲＴＳは、ＣＴＳにて指示された待機時間＃５０においては、ＡＰとのアクセスを禁止されるため送信待機状態になる。そして、待機時間＃５０の経過後の所定時間＃５１にデータの送信を行う。
ＩＥＥＥ８０２．１１−１９９９

しかしながら、従来の装置においては、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式では、ＲＴＳ及びＣＴＳを送信する際には、ＩＦＳ（Inter Frame Space）と呼ばれる時間を追加する必要があるので、ＲＴＳ及びＣＴＳのフレーム交換に時間を要し、効率的でないという問題がある。また、従来の装置においては、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式はフレームが冗長となるため、パケットサイズが小さい場合には、ＲＴＳ／ＣＴＳのフレーム交換の時間よりも、衝突を含めたデータ交換のほうが時間が短くなり、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を用いた場合には、ＲＴＳ／ＣＴＳを用いない場合よりも通信時間が長くなるという問題がある。また、従来の装置においては、ＡＰが保持するエリア内にＳＴＡ数がある一定数以上存在する場合、ＲＴＳ自体が衝突を起こし、ＲＴＳの再送により通信遅延が大きくなるという問題がある。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、パケットサイズに関わりなく、通信遅延を抑制することができるとともに効率良く通信を行うことができ、さらに隠れ端末問題を解消することができる通信端末装置、通信装置及び送信方法を提供することを目的とする。

本発明の通信端末装置は、受信信号より自局が属するセルと同一セル内の他局宛のデータを検出する検出手段と、前記検出手段にて検出された前記他局宛のデータに基づいて前記同一セル内の他局の数を求める取得手段と、前記取得手段にて求められた前記他局の数を通信相手に報告する報告手段と、前記報告手段にて報告した前記他局の数に基づいて前記通信相手が自局に設定した他局と重複しない所定の送信期間を設定するための情報である送信期間設定用情報を受信する受信手段と、前記送信期間設定用情報に基づいて設定した前記送信期間に送信データを送信する送信期間設定手段と、を具備する構成採る。

本発明の送信方法は、各通信端末装置が、受信信号より自局が属するセルと同一セル内の他局宛のデータを検出するステップと、検出した前記他局宛のデータに基づいて前記セル内の他局の数を各通信端末装置が求めるステップと、求めた前記他局の数を各通信端末装置から通信装置に報告するステップと、報告された前記他局の数に基づいて前記通信装置が各通信端末装置の送信期間を設定するための情報である送信期間設定用情報を生成するステップと、前記通信装置が、生成した各通信端末装置の前記送信期間設定用情報を送信するステップと、各通信端末装置が、前記送信期間設定用情報を受信するステップと、各通信端末装置が、受信した前記送信期間設定用情報に基づいて設定した前記送信期間に送信データを送信するステップと、を具備するようにした。

パケットサイズに関わりなく、通信遅延を抑制することができるとともに効率良く通信を行うことができ、さらに隠れ端末問題によって発生する影響を抑えることができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る通信端末装置１００の構成を示すブロック図である。通信端末装置１００は、例えばＳＴＡである。

アンテナ１０１は、信号を受信してＲＦ受信部１０２へ出力するとともに、ＲＦ送信部１１３から入力したパケットを送信する。

ＲＦ受信部１０２は、アンテナ１０１から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして復調部１０３へ出力する。

復調部１０３は、ＲＦ受信部１０２から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部１０４へ出力する。

誤り訂正復号部１０４は、復調部１０３から入力した受信信号を誤り訂正復号してＳＴＡ判別部１０５へ出力する。

検出手段であるＳＴＡ判別部１０５は、誤り訂正復号部１０４から入力した受信信号が、自局宛であるか他のＳＴＡ宛であるかを判別する。そして、ＳＴＡ判別部１０５は、判別した結果、自局宛である場合には受信信号をセル内端末数情報検出部１０６へ出力し、他のＳＴＡ宛である場合には受信信号をＳＴＡ数保持部１０７へ出力する。

セル内端末数情報検出部１０６は、ＳＴＡ判別部１０５から入力した受信信号にセル内登録端末数情報（送信期間設定用情報）が含まれている場合には、受信信号に含まれているセル内登録端末数情報を検出してバックオフ設定部１０８へ出力する。そして、セル内端末数情報検出部１０６は、セル内登録端末数情報を検出した後の受信信号を受信データとして出力する。

取得手段であるＳＴＡ数保持部１０７は、ＳＴＡ判別部１０５から入力した受信信号より、他のＳＴＡ数をカウントする。具体的には、ＳＴＡ数保持部１０７は、ＳＴＡ判別部１０５から入力した受信信号のＭＡＣヘッダを参照して、ＭＡＣヘッダ内のＩＤを保持し、異なるＩＤの数をカウントする。ＩＤは、ＳＴＡ毎に異なるので、異なるＩＤの数をカウントすることにより他のＳＴＡの数を知ることができる。そして、ＳＴＡ数保持部１０７は、所定時間における他のＳＴＡの数のカウント値を、他局の数の情報である端末数情報としてパケット生成部１０９へ出力する。この際、ＳＴＡ数保持部１０７は、カウントした全てのＩＤを端末数情報に含める。

バックオフ設定部１０８は、セル内のＳＴＡ数に応じたテーブルまたはバックオフ値の算出式を記憶しており、セル内端末数情報検出部１０６から入力したセル内登録端末数情報のＳＴＡ数を用いて、該当するバックオフ値を選択または算出してバックオフ値を設定する。そして、バックオフ設定部１０８は、設定したバックオフ値を送信待機部１１２へ出力する。この際、通信端末装置１００が後述する通信装置２００に報告した同一セル内の他のＳＴＡの数と自局との合計の数と、通信装置２００から送られてきたセル内端末数情報のＳＴＡの数が異なる場合には、隠れ端末問題が生じていることになる。ここで、バックオフ値とは、衝突を避けるために送信を行わずに待機する時間である。なお、バックオフ値を設定する方法については後述する。

パケット生成部１０９は、ＳＴＡ数保持部１０７から入力した端末数情報及び送信データを含むパケットを生成して誤り訂正符号化部１１０へ出力する。

誤り訂正符号化部１１０は、パケット生成部１０９から入力したパケットを誤り訂正符号化して変調部１１１へ出力する。

変調部１１１は、誤り訂正符号化部１１０から入力したパケットを変調して送信待機部１１２へ出力する。

送信待機部１１２は、バックオフ設定部１０８から入力したバックオフ値だけ送信待機するように送信待機時間を設定する。そして、送信待機部１１２は、変調部１１１から入力したパケットを、設定した送信待機時間だけ送信待機させ、送信待機時間が経過した後にＲＦ送信部１１３へ出力する。バックオフ設定部１０８及び送信待機部１１２は、送信期間設定手段を構成する。

ＲＦ送信部１１３は、送信待機部１１２から入力したパケットをベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ１０１へ出力する。

次に、通信装置２００の構成について図２を用いて説明する。図２は、通信装置２００の構成を示すブロック図である。通信装置２００は、例えばＡＰである。

アンテナ２０１は、信号を受信してＲＦ受信部２０２へ出力するとともに、ＲＦ送信部２１０から入力したパケットを送信する。

ＲＦ受信部２０２は、アンテナ２０１から入力した受信信号を無線周波数からベースバンド周波数にダウンコンバートして復調部２０３へ出力する。

復調部２０３は、ＲＦ受信部２０２から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部２０４へ出力する。

誤り訂正復号部２０４は、復調部２０３から入力した受信信号を誤り訂正復号して端末数情報検出部２０５へ出力する。

端末数情報検出部２０５は、誤り訂正復号部２０４から入力した各ＳＴＡの受信信号に含まれている端末数情報を検出してＳＴＡ数加算部２０６へ出力する。また、端末数情報検出部２０５は、端末数情報を検出した後に受信信号を受信データとして出力する。

加算手段であるＳＴＡ数加算部２０６は、端末数情報検出部２０５から入力した各ＳＴＡの端末数情報より、自セル内のＳＴＡの数を加算して自セル内のＳＴＡ数を登録する。具体的には、ＳＴＡ数加算部２０６は、端末数情報検出部２０５から入力した端末数情報のＩＤを登録する。さらに、ＳＴＡ数加算部２０６は、登録したＩＤの内で異なるＩＤの数をカウントする。そして、ＳＴＡ数加算部２０６は、カウントしたＩＤの数を、同一セル内のＳＴＡの数の情報であるセル内登録端末数情報としてパケット生成部２０７へ出力する。この際、通信装置２００は、自セル内の複数の通信端末装置から端末数情報を受け取ることができるため、ＳＴＡ数加算部２０６でカウントした自セル内のＳＴＡの数は正確な数である。

パケット生成部２０７は、ＳＴＡ数加算部２０６から入力したセル内登録端末数情報及び送信データを含むパケットを生成して誤り訂正符号化部２０８へ出力する。

誤り訂正符号化部２０８は、パケット生成部２０７から入力したパケットを誤り訂正符号化して変調部２０９へ出力する。

変調部２０９は、誤り訂正符号化部２０８から入力したパケットを変調してＲＦ送信部２１０へ出力する。

ＲＦ送信部２１０は、変調部２０９から入力したパケットをベースバンド周波数から無線周波数にアップコンバートしてアンテナ２０１へ出力する。

次に、通信端末装置１００及び通信装置２００の動作について図３を用いて説明する。図３は、通信端末装置１００及び通信装置２００の動作を示すシーケンス図である。

最初に、通信端末装置１００は、他のＳＴＡの検知を開始する。自局以外の他の複数のＳＴＡ（Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｅ、Ｃ）が通信装置２００と通信を行う（ステップＳＴ３０１）。

自局である通信端末装置１００において、ＲＦ受信部１０２にて受信された信号は、復調部１０３で復調され、誤り訂正復号部１０４で誤り訂正復号が行われた後、ＳＴＡ判別部１０５で、自局宛であるか他のＳＴＡ宛であるかを判別する。自局宛であった場合、ＳＴＡ判別部１０５は、受信データとして処理する。一方、他のＳＴＡ宛であった場合、ＳＴＡ数保持部１０７は、他のＳＴＡの数の情報を保持する。

一定時間経過した後、通信端末装置１００は、端末数情報を含むパケットの送信を行い、通信装置２００に対して通信端末装置１００が検出した他のＳＴＡの数の情報を送信する（ステップＳＴ３０２）。また、通信端末装置１００以外の他のＳＴＡも同様に端末数情報を通信装置２００に対して送信する（ステップＳＴ３０３）。

通信装置２００は、ＲＦ受信部２０２等を経て、端末数情報検出部２０５にて、通信端末装置１００を含む各ＳＴＡから送信された端末数情報を検出し、ＳＴＡ数加算部２０６にてＳＴＡ数を加算して登録する。ＳＴＡ数の登録が完了した後、ＳＴＡ数加算部２０６はパケット生成部２０７にセル内登録端末数情報を送り、通信装置２００は通信端末装置１００及び他のＳＴＡに対して、セル内登録端末数情報を送信する（ステップＳＴ３０４）。

通信端末装置１００は、セル内端末数情報検出部１０６にて、セル内登録端末数情報を含むパケットを受け取り、バックオフ設定部１０８にその情報を送る。バックオフ設定部１０８では、他のＳＴＡ数に応じたテーブル選択や、他のＳＴＡ数に応じたバックオフ算出式を設定する。バックオフ設定部１０８で設定されたバックオフテーブルもしくはバックオフ算出式は、送信待機部１１２にてバックオフ値として登録され、バックオフ用の値として使用される。

次に、バックオフ設定部１０８において、バックオフ値を設定する方法について説明する。バックオフ値を設定する際には、例えば（１）式を用いる。
バックオフベース値＝２^ｎ＋４−１ （１）
ただし、ｎは再送回数（初回送信の場合にはｎ＝０）

そして、バックオフ設定部１０８は、バックオフ値として、０以上で且つ（１）式より求めたバックオフベース値以下の値を設定する。

また、他のバックオフ値を設定する方法は、例えば（２）式を用いる。なお、（２）式は、同一セル内のＳＴＡ数が２^４＋ｋ〜２^{（ｋ＋１）}台の場合である。
バックオフベース値＝２^{ｎ＋４＋ｋ}−１ （２）
ただし、ｎ：再送回数（初回送信の場合にはｎ＝０）

そして、バックオフ設定部１０８は、バックオフ値として、０以上で且つ（２）式より求めたバックオフベース値以下の値を設定する。

例えば、同一セル内のＳＴＡ数が１７台であった場合にはｋ＝１であるので、（２）式より、バックオフベース値は（３）式のように求められる。
バックオフベース値＝２^ｎ＋５−１ （３）

従って、ｎは再送回数であるので、初回送信時（ｎ＝０）のバックオフ値は０以上で且つ３１以下の値を設定することが可能であり、１回目の再送時（ｎ＝１）のバックオフ値は３１以上で且つ６３以下の値を設定することが可能である。再送回数が２回以上の場合にも、同様にして求めることができる。

このように、本実施の形態１によれば、各通信端末装置がセル内の他のＳＴＡ数を求めて通信装置へ報告し、通信装置がセル内の登録されているＳＴＡ数の情報を各ＳＴＡに通知するので、パケットサイズに関わりなく、通信遅延を抑制することができるとともに効率良く通信を行うことができ、さらに隠れ端末問題によって発生する影響を抑えることができる。

（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る通信端末装置４００の構成を示すブロック図である。通信端末装置４００は、例えばＳＴＡである。

本実施の形態２に係る通信端末装置４００は、図１に示す実施の形態１に係る通信端末装置１００において、図４に示すように、セル内端末数情報検出部１０６を除き、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部４０１及びチャネル情報検出部４０２を追加し、バックオフ設定部１０８の代わりにバックオフ設定部４０３を有する。なお、図４においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

ＳＴＡ判別部１０５は、誤り訂正復号部１０４から入力した受信信号が、自局宛であるか他のＳＴＡ宛であるかを判別する。そして、ＳＴＡ判別部１０５は、判別した結果、自局宛である場合には受信信号をＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部４０１へ出力し、他のＳＴＡ宛である場合には受信信号をＳＴＡ数保持部１０７へ出力する。

ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部４０１は、ＳＴＡ判別部１０５から入力した受信信号に含まれているバックオフパラメータの情報を検出してバックオフ設定部４０３へ出力する。そして、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部４０１は、バックオフパラメータの情報を検出した後の受信信号をチャネル情報検出部４０２へ出力する。ここで、バックオフパラメータとは、例えば、（２）式のｋである。

チャネル情報検出部４０２は、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部４０１から入力した受信信号に含まれているチャネル情報を検出してバックオフ設定部４０３へ出力する。そして、チャネル情報検出部４０２は、チャネル情報を検出した後の受信信号を受信データとして出力する。

バックオフ設定部４０３は、セル内のＳＴＡ数及びチャネル情報に応じたテーブルまたはバックオフ値の算出式を記憶しており、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部４０１から入力したバックオフパラメータの情報及びチャネル情報検出部４０２から入力したチャネル情報に基づいて、バックオフ値を選択または算出してバックオフ値を設定する。そして、バックオフ設定部４０３は、設定したバックオフ値を送信待機部１１２へ出力する。

送信待機部１１２は、バックオフ設定部４０３から入力したバックオフ値に基づいて送信待機時間を設定する。そして、送信待機部１１２は、変調部１１１から入力したパケットを、設定した送信待機時間だけ送信待機させ、送信待機時間が経過した後にＲＦ送信部１１３へ出力する。

次に、本発明の実施の形態２に係る通信装置５００の構成について図５を用いて説明する。図５は、通信装置５００の構成を示すブロック図である。通信装置５００は、例えばＡＰである。

本実施の形態２に係る通信装置５００は、図２に示す実施の形態１に係る通信装置２００において、図５に示すように、チャネル情報検出部５０１、チャネル情報保持部５０２及びＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３を追加する。なお、図５においては、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

誤り訂正復号部２０４は、復調部２０３から入力した受信信号を誤り訂正復号してチャネル情報検出部５０１へ出力する。

チャネル情報検出部５０１は、誤り訂正復号部２０４から入力した受信信号に含まれている同一セル内の各ＳＴＡのチャネル情報を検出してチャネル情報保持部５０２へ出力する。ここで、チャネル情報とは、回線品質を示す情報であるＣＱＩ情報、伝送レートを示す情報であるＭＣＳ情報、通信端末装置４００の受信電力を示す情報である受信電力情報及びＱｏＳの情報である通信ＱｏＳ情報等である。また、通信ＱｏＳ情報は、例えば音声、動画、データ及びバックグラウンド等のデータ種別の情報である。

チャネル情報保持部５０２は、チャネル情報検出部５０１から入力した各ＳＴＡのチャネル情報を保持する。そして、チャネル情報保持部５０２は、保持しているチャネル情報を所定のタイミングでパケット生成部２０７へ出力する。

端末数情報検出部２０５は、チャネル情報検出部５０１から入力した受信信号に含まれている各ＳＴＡの端末数情報を検出してＳＴＡ数加算部２０６へ出力する。また、端末数情報検出部２０５は、端末数情報を検出した後に受信信号を受信データとして出力する。

ＳＴＡ数加算部２０６は、端末数情報検出部２０５から入力した端末数情報より、ＳＴＡ数を加算して登録する。具体的には、ＳＴＡ数加算部２０６は、端末数情報検出部２０５から入力した端末数情報のＩＤを登録する。さらに、ＳＴＡ数加算部２０６は、登録したＩＤの内で異なるＩＤの数をカウントする。そして、ＳＴＡ数加算部２０６は、カウントしたＩＤの数を、同一セル内のＳＴＡの数の情報であるセル内登録端末数情報としてＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３へ出力する。

ＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３は、ＳＴＡ数加算部２０６から入力したセル内登録端末数情報に基づいて、バックオフパラメータを設定する。そして、ＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３は、設定したバックオフパラメータの情報をパケット生成部２０７へ出力する。

パケット生成部２０７は、チャネル情報保持部５０２から入力した各ＳＴＡのチャネル情報とＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３から入力したバックオフパラメータの情報と送信データとを含むパケットを生成して誤り訂正符号化部２０８へ出力する。

次に、通信端末装置４００及び通信装置５００の動作について図６を用いて説明する。図６は、通信端末装置４００及び通信装置５００の動作を示すシーケンス図である。

最初に、通信端末装置４００は、他のＳＴＡの検知を開始する。自局以外の他の複数のＳＴＡ（Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｅ、Ｃ）が通信装置５００と通信を行う（ステップＳＴ６０１）。この際に、通信装置５００は、チャネル情報保持部５０２にて、通信端末装置４００を含む各ＳＴＡのチャネル情報を保持する。

自局である通信端末装置４００において、ＲＦ受信部１０２にて受信された信号は、復調部１０３で復調され、誤り訂正復号部１０４で誤り訂正復号が行われた後、ＳＴＡ判別部１０５で、自局宛であるか他のＳＴＡ宛であるかを判別する。自局宛であった場合、ＳＴＡ判別部１０５は、受信データとして処理する。一方、他のＳＴＡ宛であった場合、ＳＴＡ数保持部１０７は、他のＳＴＡの数の情報を保持する。

一定時間経過した後、通信端末装置４００は、端末数情報を含むパケットの送信を行い、通信装置５００に対して通信端末装置４００が検出した他のＳＴＡの数の情報を送信する（ステップＳＴ６０２）。また、通信端末装置４００以外の他のＳＴＡも同様に端末数情報を通信装置５００に対して送信する（ステップＳＴ６０３）。

通信装置５００は、ＲＦ受信部２０２等を経て、端末数情報検出部２０５にて、通信端末装置４００を含む各ＳＴＡから送信された端末数情報を検出し、ＳＴＡ数加算部２０６にてＳＴＡ数を加算して登録する。ＳＴＡ数の登録が完了した後、ＳＴＡ数加算部２０６はＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３にセル内登録端末数情報を送り、ＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３は、各ＳＴＡに対してバックオフパラメータを設定する。通信装置５００は、通信端末装置４００及び他のＳＴＡに対して、バックオフパラメータの情報及びチャネル情報を送信する（ステップＳＴ６０４）。

通信端末装置４００は、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部４０１にて、バックオフパラメータの情報を含むパケットを受け取り、バックオフ設定部４０３にその情報を送る。また、通信端末装置４００は、チャネル情報検出部４０２にて、チャネル情報を含むパケットを受け取り、バックオフ設定部４０３にその情報を送る。バックオフ設定部４０３では、他のＳＴＡ数及びチャネル情報に応じたテーブル選択や、他のＳＴＡ数及びチャネル情報に応じたバックオフ値の算出式を設定する。バックオフ設定部４０３で設定されたバックオフテーブルもしくはバックオフ値の算出式は、送信待機部１１２にてバックオフ値として登録され、バックオフ用の値として使用される。

図７は、ＳＴＡ用バックオフパラメータ設定部５０３に記憶されている、セル内登録端末数情報の同一セル内のＳＴＡ数とバックオフパラメータとを関係付けたバックオフパラメータ設定用情報の一例を示す図である。図７より、バックオフパラメータ設定用情報は、確率的に大きめの値のバックオフパラメータが設定されるようになっており、これにより、衝突の発生確率を減らすことができる。

このように、本実施の形態２によれば、各通信端末装置がセル内の他のＳＴＡ数を求めて通信装置へ報告し、通信装置が設定したバックオフパラメータを各通信端末装置に通知し、各通信端末装置は受け取ったバックオフパラメータに基づいてバックオフ値を設定するので、パケットサイズに関わりなく、通信遅延を抑制することができるとともに効率良く通信を行うことができ、さらに隠れ端末問題を解消することができる。

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る通信端末装置８００の構成を示すブロック図である。通信端末装置８００は、例えばＳＴＡである。

本実施の形態３に係る通信端末装置８００は、図１に示す実施の形態１に係る通信端末装置１００において、図８に示すように、セル内端末数情報検出部１０６及びＳＴＡ数保持部１０７を除き、送信期間設定用情報検出部８０１及び衝突検出部８０２を追加し、バックオフ設定部１０８の代わりにバックオフ設定部８０３を有する。なお、図８においては、図１と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

復調部１０３は、ＲＦ受信部１０２から入力した受信信号を復調して誤り訂正復号部１０４及び衝突検出部８０２へ出力する。

ＳＴＡ判別部１０５は、誤り訂正復号部１０４から入力した受信信号が、自局宛であるか他のＳＴＡ宛であるかを判別する。そして、ＳＴＡ判別部１０５は、判別した結果、自局宛である場合には、受信信号を送信期間設定用情報検出部８０１へ出力し、他のＳＴＡ宛である場合には受信信号を出力せずに廃棄する。

送信期間設定用情報検出部８０１は、ＳＴＡ判別部１０５から入力した受信信号に含まれている送信期間設定用情報を検出してバックオフ設定部８０３へ出力する。また、送信期間設定用情報検出部８０１は、送信期間設定用情報を検出した後の受信信号を受信データとして出力する。

衝突検出部８０２は、復調部１０３から入力した受信信号より、自局宛のデータと他のＳＴＡ宛のデータとの衝突を検出する。そして、衝突検出部８０２は、検出した衝突回数の情報をバックオフ設定部８０３へ出力する。

バックオフ設定部８０３は、衝突検出部８０２から入力した衝突回数の情報に基づいてバックオフ値を設定する。そして、バックオフ設定部８０３は、設定したバックオフ値を送信待機部１１２へ出力する。また、バックオフ設定部８０３は、バックオフ値を変更して設定した場合には、変更後のバックオフ値のバックオフパラメータの情報をパケット生成部１０９へ出力する。また、バックオフ設定部８０３は、送信期間設定用情報検出部８０１から、バックオフパラメータを変更前のバックオフパラメータに戻す送信期間設定用情報が入力した場合には、変更前のバックオフパラメータに戻して求めたバックオフ値を送信待機部１１２へ出力する。

パケット生成部１０９は、送信データとバックオフ設定部８０３から入力したバックオフパラメータの情報とを含むパケットを生成して誤り訂正符号化部１１０へ出力する。

送信待機部１１２は、バックオフ設定部８０３から入力したバックオフ値だけ送信待機するように送信待機時間を設定する。そして、送信待機部１１２は、変調部１１１から入力したパケットを、設定した送信待機時間だけ送信待機させ、送信待機時間が経過した後にＲＦ送信部１１３へ出力する。

次に、本発明の実施の形態３に係る通信装置９００の構成について図９を用いて説明する。図９は、通信装置９００の構成を示すブロック図である。通信装置９００は、例えばＡＰである。

本実施の形態２に係る通信装置９００は、図２に示す実施の形態１に係る通信装置２００において、図９に示すように、端末数情報検出部２０５及びＳＴＡ数加算部２０６を除き、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部９０１、ＳＴＡ数計算部９０２及び送信期間設定用情報生成部９０３を追加する。なお、図９においては、図２と同一構成である部分には同一の符号を付してその説明は省略する。

誤り訂正復号部２０４は、復調部２０３から入力した受信信号を誤り訂正復号してＳＴＡ数バックオフパラメータ検出部９０１及びＳＴＡ数計算部９０２へ出力する。

ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部９０１は、受信信号に含まれているバックオフパラメータの情報を検出して送信期間設定用情報生成部９０３へ出力する。そして、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部９０１は、バックオフパラメータの情報を検出した後の受信信号を受信データとして出力する。

ＳＴＡ数計算部９０２は、誤り訂正復号部２０４から入力した受信信号より、自セル内のＳＴＡの数を計算して、計算結果を送信期間設定用情報生成部９０３へ出力する。具体的には、ＳＴＡ数計算部９０２は、誤り訂正復号部２０４から入力した受信信号のＭＡＣヘッダを参照して、ＭＡＣヘッダ内のＩＤを保持し、異なるＩＤの数をカウントすることにより、自セル内のＳＴＡの数を知ることができる。

送信期間設定用情報生成部９０３は、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部９０１から入力したバックオフパラメータの情報から求められる各ＳＴＡの送信期間と、ＳＴＡ数計算部９０２から入力した自セル内のＳＴＡ数の計算結果より求めた各ＳＴＡの送信期間との差がしきい値以上の場合には、バックオフパラメータを変更前のバックオフパラメータに戻すための送信期間設定用情報を生成してパケット生成部２０７へ出力する。

パケット生成部２０７は、送信期間設定用情報生成部９０３から入力した送信期間設定用情報及び送信データを含むパケットを生成して誤り訂正符号化部２０８へ出力する。

次に、通信端末装置８００及び通信装置９００の動作について図１０を用いて説明する。図１０は、通信端末装置８００及び通信装置９００の動作を示すシーケンス図である。

最初に、通信端末装置８００は、通信装置９００から自局宛に送信された送信信号について（ステップＳＴ１００１）、衝突検出部８０２にて、他のＳＴＡ宛のデータとの衝突を検出する。また、自局以外の他の複数のＳＴＡ（Ａ、Ｂ、Ｈ、Ｅ、Ｃ）が通信装置９００と通信を行う（ステップＳＴ１００２）。

自局である通信端末装置８００において、ＲＦ受信部１０２にて受信された信号は、復調部１０３で復調され、誤り訂正復号部１０４で誤り訂正復号が行われた後、ＳＴＡ判別部１０５で、自局宛であるか他のＳＴＡ宛であるかを判別する。自局宛であった場合、ＳＴＡ判別部１０５は、受信データとして処理する。

また、通信端末装置８００は、バックオフ設定部８０３にて、衝突回数に基づいて、バックオフ値を設定する。バックオフ設定部８０３は、例えば衝突回数とバックオフパラメータとを関係付けたバックオフ値設定用情報を記憶したテーブルを備えており、衝突検出部８０２にて検出した衝突回数を用いてバックオフ値設定用情報を参照することによりバックオフパラメータを選択する。そして、バックオフ設定部８０３は、選択したバックオフパラメータに基づいてバックオフ値を求める。また、通信端末装置８００は、バックオフ値が変更された場合には、変更後のバックオフ値のバックオフパラメータの情報を送信することにより、通信装置９００に対して、バックオフパラメータを通知する（ステップＳＴ１００３）。

通信装置９００は、ＳＴＡ用バックオフパラメータ検出部９０１にて、バックオフパラメータの情報を検出し、ＳＴＡ数計算部９０２にて、自セル内のＳＴＡ数を計算する。

次に、通信装置９００は、送信期間設定用情報生成部９０３にて、自セル内のＳＴＡ数の計算結果から求めた送信期間とバックオフパラメータの情報から求めた送信期間との差がしきい値以上であるか否か、即ち、通信端末装置８００が変更したバックオフパラメータが適切か否かを判断する。そして、送信期間設定用情報生成部９０３は、適切でないと判断した場合には、変更されたバックオフパラメータが適切ではないので変更前のバックオフパラメータに戻す送信期間設定用情報生成する。また、送信期間設定用情報生成部９０３は、変更されたバックオフパラメータが適切であると判断した場合には、送信期間設定用情報は生成しない。

そして、通信装置９００は、通信端末装置８００に対して、送信期間設定用情報を送信する（ステップＳＴ１００４）。なお、図１０は、送信期間設定用情報生成部９０３が、他のＳＴＡが変更したバックオフパラメータは適切であると判断した場合を示すものであるので、他のＳＴＡには送信期間設定用情報は送信しないが、送信期間設定用情報生成部９０３が、他のＳＴＡが変更したバックオフパラメータは適切でないと判断した場合には他のＳＴＡにも送信期間設定用情報を送信する。

通信端末装置８００は、送信期間設定用情報検出部８０１にて、送信期間設定用情報を検出して、バックオフ設定部８０３にて、変更前のバックオフパラメータに戻して求めた送信期間であるバックオフ値を設定する。そして、送信待機部１１２は、設定されたバックオフ値だけ送信待機する。

このように、本実施の形態３によれば、各通信端末装置が衝突回数に基づいて独自にバックオフ値を変更して設定するとともに、変更後のバックオフパラメータが適切でない場合には、通信装置がバックオフパラメータの修正を指示するので、パケットサイズに関わりなく、通信遅延を抑制することができるとともに効率良く通信を行うことができ、さらに隠れ端末問題を解消することができる。また、本実施の形態３によれば、通信装置は、通信端末装置が設定したバックオフパラメータが適切ではない場合にのみバックオフパラメータを元に戻すように指示するので、通信装置における処理負荷を軽減することができる。

本発明にかかる通信端末装置、通信装置及び送信方法は、例えばＣＳＭＡ／ＣＡ方式により通信を行うのに好適である。

本発明の実施の形態１に係る通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態１に係る通信端末装置及び通信装置の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態２に係る通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態２に係る通信端末装置及び通信装置の動作を示すシーケンス図 本発明の実施の形態２に係るバックオフパラメータ設定用情報を示す図 本発明の実施の形態３に係る通信端末装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る通信装置の構成を示すブロック図 本発明の実施の形態３に係る通信端末装置及び通信装置の動作を示すシーケンス図 隠れ端末問題を説明する図 ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を説明する図

符号の説明

１００ 通信端末装置
１０３ 復調部
１０４ 誤り訂正復号部
１０５ ＳＴＡ判別部
１０６ セル内端末数情報検出部
１０７ ＳＴＡ数保持部
１０８ バックオフ設定部
１０９ パケット生成部
１１０ 誤り訂正符号化部
１１１ 変調部
１１２ 送信待機部

Claims (8)

1. 受信信号より自局が属するセルと同一セル内の他局宛のデータを検出する検出手段と、
   前記検出手段にて検出された前記他局宛のデータに基づいて前記同一セル内の他局の数を求める取得手段と、
   前記取得手段にて求められた前記他局の数を通信相手に報告する報告手段と、
   前記報告手段にて報告した前記他局の数に基づいて前記通信相手が自局に設定した他局と重複しない所定の送信期間を設定するための情報である送信期間設定用情報を受信する受信手段と、
   前記送信期間設定用情報に基づいて設定した前記送信期間に送信データを送信する送信期間設定手段と、
   を具備する通信端末装置。
2. 前記受信手段は、前記通信相手にて求めた前記同一セル内の通信端末装置の数の情報を前記送信期間設定用情報として受信し、
   前記送信期間設定手段は、前記受信手段にて受信した前記送信期間設定用情報の前記通信端末装置の数と送信データの再送回数とに基づいて設定した前記送信期間に送信データを送信する請求項１記載の通信端末装置。
3. 前記送信期間設定手段は、前記通信端末装置の数と送信データの再送回数とにより前記送信期間が特定される数式を記憶し、前記受信手段にて受信した前記送信期間設定用情報の前記通信端末装置の数と送信データの再送回数とを用いて前記数式により算出して設定した前記送信期間に送信データを送信する請求項２記載の通信端末装置。
4. 前記受信手段は、前記送信期間を設定するためのパラメータの情報を前記送信期間設定用情報として受信し、
   前記送信期間設定手段は、前記受信手段にて受信した前記送信期間設定用情報の前記パラメータと送信データの再送回数とに基づいて設定した前記送信期間に送信データを送信する請求項１記載の通信端末装置。
5. 前記送信期間設定手段は、前記パラメータと送信データの再送回数とにより前記送信期間が特定される数式を記憶し、前記受信手段にて受信した前記送信期間設定用情報の前記パラメータと送信データの再送回数とを用いて前記数式により算出して設定した前記送信期間に送信データを送信する請求項４記載の通信端末装置。
6. 請求項２または請求項３記載の通信端末装置が前記他局の数を報告する前記通信相手である通信装置であって、
   前記通信装置は、
   前記同一セル内の複数の通信端末装置から報告された前記他局の数より前記同一セル内の通信端末装置の数を求める加算手段と、
   前記加算手段にて求めた前記同一セル内の通信端末装置の数の情報を各通信端末装置に送信する送信手段と、
   を具備する通信装置。
7. 請求項４または請求項５記載の通信端末装置が前記他局の数を報告する前記通信相手である通信装置であって、
   前記通信装置は、
   複数の通信端末装置から報告された前記他局の数より前記同一セル内の通信端末装置の数を求める加算手段と、
   前記加算手段にて求めた前記同一セル内の通信端末装置の数に基づいて各通信端末装置に対して前記パラメータを設定するパラメータ設定手段と、
   前記パラメータ設定手段にて設定された前記パラメータの情報を各通信端末装置に送信する送信手段と、
   を具備する通信装置。
8. 各通信端末装置が、受信信号より自局が属するセルと同一セル内の他局宛のデータを検出するステップと、
   検出した前記他局宛のデータに基づいて前記セル内の他局の数を各通信端末装置が求めるステップと、
   求めた前記他局の数を各通信端末装置から通信装置に報告するステップと、
   報告された前記他局の数に基づいて前記通信装置が各通信端末装置の送信期間を設定するための情報である送信期間設定用情報を生成するステップと、
   前記通信装置が、生成した各通信端末装置の前記送信期間設定用情報を送信するステップと、
   各通信端末装置が、前記送信期間設定用情報を受信するステップと、
   各通信端末装置が、受信した前記送信期間設定用情報に基づいて設定した前記送信期間に送信データを送信するステップと、
   を具備する送信方法。

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