JP2007184879A - 無線ｌａｎ装置、プログラムおよび記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の無線端末と、無線基地局または複数の無線端末間で構成される無線ＬＡＮ環境下で、隠れ端末を含むフレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末と無線基地局間または無線端末間でのフレームの衝突の抑制とデータフレームのスループットの向上を実現する。
【解決手段】フレーム送信時に低受信信号強度端末の有無を判定する（ステップ１１）。低受信信号強度端末が有る場合はＲＴＳ、ＣＴＳの送信を行い（ステップ２１、２２）、その後にフレームの送信を行う（ステップ３１）。一方、低受信信号強度端末が無い場合は直ぐにフレームの送信を行う（ステップ３１）。
【選択図】図６

Description

本発明は、無線ＬＡＮ装置に関し、特に受信時の信号強度が一定値以下の端末が存在する無線ＬＡＮにおけるスループット向上技術に関する。

近年、パーソナルコンピュータ等の情報機器や周辺装置をネットワークに接続する手段の１つとして無線ＬＡＮが広く使用されている。無線ＬＡＮシステムは、ネットワークに接続する為の媒体（Ｍｅｄｉｕｍ）として空間を使用するので、媒体にツイストペアケーブル、同軸ケーブルあるいは光ケーブル等を使用する有線ＬＡＮシステムに比べて設置や移設が手軽であり、電波の届く範囲では任意の場所で情報機器や周辺装置（以下無線端末という）を使用できるという利点がある。

しかし、無線ＬＡＮでは無線端末間に障害物がある等の理由で、互いの電波が直接届かないため相手の存在がわからない場合がある。このような無線端末を互いに隠れ端末と呼ぶが、複数の無線ＬＡＮ端末が送信時にチャンネルをキャリアセンスし、チャンネルの未使用を確認して送信することで、１つのチャンネルを同時に使用する規格（例えばＩＥＥＥ８０２．１１）では、隠れ端末に対してはキャリアセンスが有効に機能しないので、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：衝突回避機能付きキャリア感知多重アクセス）と呼ばれる隠れ端末に対しての衝突回避機能のついたアクセス方法が用いられる。

ＣＳＭＡ／ＣＡでの隠れ端末に対しての衝突回避手順は、データフレームの送信に先立って宛先の基地局もしくは無線端末との間でＲＴＳ（Request to Send：送信要求）、ＣＴＳ（Clear to Send：受信準備完了）と呼ばれるコントロールフレームのやりとりを行い、他の無線端末がＲＴＳ、ＣＴＳのフレームのデュレーションフィールドに記載されている期間だけ送信を控えることで実現する。ここで、ＲＴＳを受信できる無線端末はＲＴＳのデュレーションフィールドの値で、ＲＴＳを受信できない隠れ端末となる無線端末については宛先の基地局もしくは無線端末から送信されるＣＴＳのデュレーションフィールドの値で送信を控えるものである。ただ、全てのデータフレームの送信に先立って衝突回避手順を適用するとデータフレームのスループットが低くなってしまう。このためデータフレームのスループットの低下を抑えるために、従来の規格（例えばＩＥＥＥ８０２．１１）では衝突回避手順を適用するデータフレームの長さの閾値を別に設定し、その閾値よりも長いデータフレームについてのみ衝突回避手順を適用するという方法がとられている。

また、特許文献１や特許文献２のように、隠れ端末を検出し、隠れ端末が有るときのみデータフレームの送信に先立って衝突回避手順を適用することでデータフレームのスループットの低下を抑える方法もある。
特許第３１５５４９２号 特開２００２−２１７９１３公報

しかしながら、隠れ端末ではないが、フレーム受信時の信号強度が一定値以下の端末については、従来は注意が払われてこなかった。フレーム受信時の信号強度が一定値以下となる端末間の関係を図１０および図１１を参照して説明する。
図１０および図１１において、５１、６１は無線端末、５２は無線端末５１から送信されるフレームが受信可能な範囲、５３は無線端末５１から送信されるフレームが一定値以上の信号強度で受信可能な範囲である。同様に、６２は無線端末６１から送信されるフレームが受信可能な範囲、６３は無線端末６１から送信されるフレームが一定値以上の信号強度で受信可能な範囲である。そして、５３の外側で且つ５２の内側の範囲が無線端末５１から送信されるフレーム受信時の信号強度が一定値以下の範囲となる。同様に、６３の外側で且つ６２の内側の範囲が無線端末６１から送信されるフレーム受信時の信号強度が一定値以下の範囲となる。

図１０では、無線端末５１および６１が共に相手から送信されるフレーム受信時の信号強度が一定値以下の範囲に入っているが、このような関係にある端末間でのフレームの送受信やお互いのキャリアセンスは外乱の影響を受けやすい。
また、図１１では、無線端末５１では無線端末６１からのフレーム受信時の信号強度が一定値以下であるが、無線端末６１では無線端末５１からのフレームの受信範囲外となっている、この場合、無線端末６１は無線端末５１の隠れ端末であるが、無線端末５１は無線端末６１の隠れ端末とはならないので、従来の隠れ端末対策だけでは衝突回避手順が適切に実行されないためフレームの衝突が発生し、結果としてデータフレームのスループットが低くなってしまうことがある。

本発明は、上述した実情を考慮してなされたものであって、複数の無線端末と、無線基地局または複数の無線端末間で構成される無線ＬＡＮ環境において、隠れ端末を含むフレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末と無線基地局間または無線端末間でのフレームの衝突の抑制とデータフレームのスループットの向上を実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、他の無線端末あるいは無線基地局と所定の帯域を共有して無線で通信する無線ＬＡＮ装置であって、フレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末の有無を判定する低受信強度端末判定手段と、前記低受信強度端末判定手段の判定結果によりフレーム送信の際に端末間の衝突回避手順の実行を制御するフレーム送信制御手段とを備えたことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の無線ＬＡＮ装置において、前記フレーム送信制御手段は、フレーム送信の際に端末間の衝突回避手順を適用する送信フレームの長さの閾値を前記信号強度が一定値以下の無線端末の有無あるいは数により変更することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、他の無線端末から送信されたフレームを正常に受信した際の信号強度の平均値を無線端末毎に算出し、算出した平均値によりフレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末を判定することを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項３記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度が一定値以下の無線端末の判定を、受信が確認された無線端末ごとに所定回数フレームを受信する毎に行うことを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項３記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度が一定値以下の無線端末の判定を、一定時間毎に行うことを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項４または５記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、一定時間の受信回数が一定値以下の場合、該当する無線端末の信号強度の平均値の更新を行わないことを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項４または５記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、一定時間の受信回数が０回もしくは一定値以下の状態が続いた場合、該当する無線端末を判定対象から削除することを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項４、５、６または７記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度が一定値以下の無線端末の判定に使用する送信元アドレス及び該送信元アドレスからのフレームを受信した際の信号強度の平均値および平均値を計算する為に使用するデータを記憶する受信信号強度データ記憶手段を備えたことを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度の平均値の算出に送信要求フレームを使用することを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度の平均値の算出に受信準備完了フレームを使用することを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置において、前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度の平均値の算出にプローブ応答フレームを使用することを特徴とする。
また、請求項１２の発明は、コンピュータを、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置として機能させるためのプログラムである。
また、請求項１３の発明は、請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本発明によれば、隠れ端末を含むフレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末と無線基地局間または無線端末間でのフレームの衝突の抑制とデータフレームのスループットの向上を実現することができる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明にかかる無線ＬＡＮ装置の構成の例を示す図である。同図において、１は無線ＬＡＮ装置、２は無線ＬＡＮ装置１が他のＳＴＡ（Ｓｔａｔｉｏｎ）やＡＰ（Access Point）等の無線ＬＡＮ装置と無線通信するためのアンテナ、３は無線ＬＡＮ装置１の接続される機器のメインＣＰＵ、４は無線ＬＡＮ装置１の接続される機器のメモリ、５は無線ＬＡＮ装置の接続される機器のメインＣＰＵ３と無線ＬＡＮ装置１、メモリ４や他の通信等のインターフェース等を接続するバスである。本実施形態では、無線ＬＡＮ装置１はパーソナルコンピュータ等の他の機器に接続して稼動するようになっているが、パーソナルコンピュータに限らず、ＳＴＡやＡＰなどの無線端末や無線基地局の一部として稼働するように接続してもよい。

無線ＬＡＮ装置１はさらにベースバンド部１０とＲＦ部９とを備えている。ベースバンド部１０において、１１はローカルＣＰＵ、１２はＭＡＣ（Medium Access Control）、１３はＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）、１４はＡＤ／ＤＡ変換回路、１６はローカルＣＰＵ１１を動作させるためのファームウェアを搭載したメモリ、１７はローカルＣＰＵ１１のワークＲＡＭ、１８は無線ＬＡＮ装置１の接続される機器とのインターフェース回路である。また、ＲＦ部９で１５はＲＦ（Radio Frequency：高周波）回路である。

無線ＬＡＮ装置１内の各モジュールの動作は次のとおりである。
先ず無線ＬＡＮ装置１が接続されている機器（以下ユーザ回路と記す）のデータや無線ＬＡＮのマネージメント（管理）の為のフレームを無線ＬＡＮ装置１から送信する手順について説明する。ユーザ回路のデータはメインＣＰＵ３によってバス５上のメモリ４もしくは図示しない他のモジュールからインターフェース回路１８を介してＭＡＣ１２へ出力される。また、無線ＬＡＮのマネージメントの為のフレームはローカルＣＰＵ１１によってワークＲＡＭ１７上に作成されてＭＡＣ１２へ出力される。

ＭＡＣ１２では、入力したユーザ回路のデータ、無線ＬＡＮのマネージメントの為のフレームに対して、ＰＬＣＰ１３を制御するデータと無線ＬＡＮの規格で決められた管理用のデータ（ヘッダ）を追加し、必要に応じてデータの暗号化処理、フラグメント処理（データの細分化）を行って、無線ＬＡＮの規格に添った形のフレームに変換してＰＬＣＰ１３に出力する。
ＰＬＣＰ１３は、ＭＡＣ１２から入力したフレームのヘッダ上のＰＬＣＰ１３を制御するためのデータに基づいて、フレームを無線ＬＡＮの規格で伝送速度毎に決められた方式で変調し、ＡＤ／ＤＡ変換回路１４に出力する。ＡＤ／ＤＡ変換回路１４は、ＰＬＣＰ１３から入力した変調されたディジタル信号のフレームをアナログ信号に変換し、ＲＦ回路１５に出力する。そして、ＲＦ回路１５は、ＡＤ／ＤＡ変換回路１４でアナログ信号に変換されたフレームに対して増幅・周波数変換等の処理を行ってアンテナ２から送信する。

次に無線ＬＡＮ装置が受信したデータフレームをユーザ回路に出力し、またマネージメントフレームをローカルＣＰＵ１１のワークＲＡＭ１７に出力する手順を説明する。
アンテナ２より入力した他のＳＴＡやＡＰ等の無線ＬＡＮ装置から送信されたデータフレーム、マネージメントフレームのアナログ信号は、ＲＦ回路１５で増幅・周波数変換等の処理を受けＡＤ／ＤＡ変換回路１４に出力される。
ＡＤ／ＤＡ変換回路１４は、ＲＦ回路１５から入力したアナログ信号をディジタル信号に変換してＰＬＣＰ１３に出力する。ＰＬＣＰ１３はＡＤ／ＤＡ変換回路１４からの信号を無線ＬＡＮの規格で伝送速度毎に決められた方式で復調してＭＡＣ１２に出力する。

ＭＡＣ１２ではＰＬＣＰ１３から入力したデータフレーム、マネージメントフレームに対して、管理用のデータ（ヘッダ）を基にフレームが暗号化されている場合は復号化処理、フレームがフラグメントされている場合はデフラグメント処理（細分化されたデータの復元）を行い、最終的にデータフレームは、インターフェース回路１８を介してバス５上のメモリ４もしくは図示しない他のモジュールへデータとして出力され、マネージメントフレームはローカルＣＰＵ１１のワークＲＡＭ１７に出力される。
ＭＡＣ１２は上記のデータフレーム、マネージメントフレームに関連する処理に加えて無線ＬＡＮの制御を行う為のコントロールフレームの生成・送受信の処理、受信したコントロールフレームを基にしたデータ送信のタイミングに関する時間管理等の処理も行う。更には後述する低受信強度端末の検出処理とその結果に基づいたフレーム送信時の衝突回避策を行う。なお、コントロールフレームの送受信時の動作については、ＭＡＣ１２、ＰＬＣＰ１３、ＡＤ／ＤＡ変換回路１４、ＲＦ回路１５は、データフレーム、マネージメントフレームの送受信動作と同様の動作を行う。

また、ローカルＣＰＵ１１は、インターフェース回路１８、バス５を介してユーザ回路のメインＣＰＵ３と接続され、更にＭＡＣ１２、ＲＦ回路１５、ファームウェアを搭載したメモリ１６、ワークＲＡＭ１７とも専用もしくは共通のバスで接続され、メインＣＰＵ３からの命令またはメモリ１６に搭載したファームウェアに基づいてそれぞれのモジュールの動作を制御する。特にＭＡＣ１２に対しては設定、割込処理、エラー処理、フラグメント処理、デフラグメント処理等数多くの処理を行う場合がある。本発明では、ローカルＣＰＵ１１がメモリ１６のプログラム（ファームウエア）に基づいてフレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末を検出したり、フレーム送信時の衝突回避の制御等を行う。ワークＲＡＭ１７はローカルＣＰＵ１１がＭＡＣ１２に対して処理を行う際にデータを一時的に保持する目的で使用される。

次に図１の無線ＬＡＮ装置１のＭＡＣ１２におけるフレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末の検出方法を図２乃至４を参照して説明する。
図２は、受信信号強度テーブルの更新処理の例を示すフローチャートである。ＭＡＣ１２にＰＬＣＰ１３からフレームが入力すると、そのＭＡＣヘッダのフレーム制御フィールドからフレームタイプ、サブタイプを抽出して（ステップ１０１）、検出に使用する種類のフレームかどうかの判定を行う（ステップ１０２）。検出対象外のフレームの場合には通常の受信処理を行う（ステップ１２０）。検出対象のフレームには、前述のＲＴＳ、ＣＴＳやProbe Response（プローブ応答）のフレームがある。
ステップ１０２で該当する種類のフレームの場合には、ＭＡＣヘッダから送信元アドレスを抽出し（ステップ１１１）、既に受信している端末の送信元アドレスかを受信信号強度テーブルを検索して（ステップ１１２）、送信元アドレスが既存か否かの判定を行う（ステップ１１３）。なお、ここで言う受信信号強度テーブルとは、送信元アドレス、送信元アドレスからフレームを受信した際の信号強度の平均値および平均値を計算する為に使用するデータを、送信元アドレス毎にメモリまたはレジスタ等の記憶回路に保持したものである（図３参照）。

ステップ１１３で送信元アドレスが受信信号強度テーブルに存在する場合は、そのアドレスに対する受信信号強度計算処理を行い（ステップ１１５）、通常の受信処理を行う（ステップ１２０）。
一方、ステップ１１３で送信元アドレスが受信信号強度テーブルに存在しない場合は、受信信号強度テーブルにその送信元アドレスを追加する（ステップ１１４）。次に、そのアドレスに対する受信信号強度計算処理を行い（ステップ１１５）、通常の受信処理を行う（ステップ１２０）。
なお、本発明での低受信強度端末の検出に使用するＲＴＳフレーム、Ｐｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅフレームの構造とＭＡＣヘッダでのフレーム制御フィールドとその中のフレームタイプ、サブタイプ、送信元アドレスは図９に示すとおりである。
また、この例では、点線で囲った送信元アドレス抽出（ステップ１１１）から受信信号強度計算処理（ステップ１１５）の一連の処理の後で通常の受信処理（ステップ１２０）を行っているが、これらは並行して行ってもよい。

図４は、図２の受信信号強度計算処理（ステップ１１５）の一例を示すフローチャートである。この手順は、呼び出し側から引数として初期化を行うか否かのフラグ（ｉｎｉｔ）と送信元アドレス（ＳＡ）を渡されるので、先ず、新規に追加された送信元アドレスかをｉｎｉｔが１であるか否で判定する（ステップ１５１）。新規（ステップ１５１がＹ）の場合は、図２のステップ１１４で受信信号強度テーブルに新しい送信元アドレスと同時に受信信号強度の積算値ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）、平均受信信号強度ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）、検出に使用する種類のフレームの受信回数ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）が追加されたので、それぞれ０を代入して初期化する（ステップ１５２）。新規でない場合（ステップ１５１がＮの場合は）、この初期化のステップは行わない。

次に、ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）に図１のＲＦ回路１５からのフレームの受信信号強度ｐｗｒ＿ｎｏｗを加えた値をｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）に代入し、ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）に１を加える（ステップ１５３）。そして、ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）が規定の回数ｎ（＞０）に達しているか否かを判定する（ステップ１５４）。ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）がｎに達していなければ処理を終了して呼び出し元に戻る。
一方、ステップ１５４でｃｏｕｎｔ（ＳＡ）が規定の回数ｎ（＞０）に達すると、ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）にｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）をｎで割った値を代入し（ステップ１５５）、ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）とｃｏｕｎｔ（ＳＡ）にそれぞれ０を代入し（ステップ１５６）呼び出し元に戻る。回数ｎは同時に通信する無線端末の数、特に移動する無線端末の数に依るが、５０〜１００回程度でよい。あまり多くても少なくても判定時に誤差が増大する。

図５は、図２の受信信号強度計算処理（ステップ１１５）の他の例を示すフローチャートである。先ず、新規に追加された送信元アドレスかをｉｎｉｔが１であるか否で判定する（ステップ１６１）。新規（ステップ１６１がＹ）の場合は、図２のステップ１１４で受信信号強度テーブルに新しい送信元アドレスと同時に受信信号強度の積算値ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）、平均受信信号強度ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）、検出に使用する種類のフレームの受信回数ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）、基準受信時刻ｔｉｍｅ（ＳＡ）が追加されたので、ｔｉｍｅ（ＳＡ）を除きそれぞれに０を代入して初期化する。ｔｉｍｅ（ＳＡ）には現時刻ｔを図示しないカレンダー時計から読み出し代入して初期化する（ステップ１６２）。新規でない場合（ステップ１６１がＮの場合は）、この初期化のステップは行わない。

次に、ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）に図１のＲＦ回路１５からのフレームの受信信号強度ｐｗｒ＿ｎｏｗを加えた値をｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）に代入し、ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）に１を加える（ステップ１６３）。
そして、ｔ（現時刻）−ｔｉｍｅ（ＳＡ）が規定の時間ｔ１（＞０）に達しているか否かを判定する（ステップ１６４）。規定の時間ｔ１（＞０）に達していなければ処理を終了して呼び出し元に戻る。
一方、ステップ１６４でｔ−ｔｉｍｅ（ＳＡ）が規定の時間ｔ１（＞０）に達していたら、ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）にｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）を検出に使用する種類のフレームの受信回数ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）で割った値を代入し（ステップ１６５）、ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）とｃｏｕｎｔ（ＳＡ）にそれぞれ０を代入し、ｔｉｍｅ（ＳＡ）にはｔを代入して（ステップ１６６）呼び出し元に戻る。なお、規定の時間ｔ１は、前述のフレーム受信回数ｎと同様、同時に通信する無線端末の数、特に移動する無線端末の数に依るが、数１０秒〜数分程度でよい。フレーム受信回数ｎの場合も同様であるが、頻繁に平均値の更新を行うと、フレーム受信回数ｎに達しない端末が増えて平均値の精度が落ちるばかりでなく、ローカルＣＰＵ１１への負荷が増し効率を悪くする。

このように図４または図５で求めた送信元端末（＝ＳＡ）ごとの平均受信信号強度ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）が一定値以下の端末が有る場合には、低受信信号強度端末があると判定する。なお、図５では、ｔｉｍｅ（ＳＡ）は送信元端末（ＳＡ）ごとに別々に基準受信時刻を記録しているが、全ての送信元端末で同一の値を使用しても良い。この場合のフローチャートでは示さないが、新たに受信信号強度テーブルに加えられた送信元端末は必ずしもｔ１経過後に受信信号強度計算処理が行われるわけではないので、最初の受信信号強度計算処理までの間のｃｏｕｎｔ（ＳＡ）が小さくなり、ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）の精度が悪くなる可能性があるから、ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）、ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）をｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）に反映させないようにしてもよい。
同様の理由で一定時間の受信回数ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）が一定値以下の場合、該当する送信元アドレスの信号強度の平均値ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）の更新を行わないようにする。さらに、一定時間の受信回数ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）が０回もしくは一定値以下の状態が複数回続いた場合、該当する送信元アドレスＳＡとその平均受信信号強度ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）、受信信号強度の積算値ｐｗｒ＿ｉｎｔ（ＳＡ）、検出に使用する種類のフレームの受信回数ｃｏｕｎｔ（ＳＡ）等を受信信号強度テーブルから消去するようにする。

以上説明した処理では、規定の時間ｔ１に達したかをカレンダー時計から読み出した時刻を基に求めたが、時刻は日常用いられる時分秒の単位である必要はない。所定の時間間隔（例えば１秒）でインクリメントするタイマを用いて、ｔｉｍｅ（ＳＡ）に秒単位の時刻を保持しても、あるいは経過時間そのものを保持するようにしてもよい。経過時間の場合は、初期化時には０で初期化し、ｔｉｍｅ（ＳＡ）には初期化からの経過時間が保持されるようにする。

図６乃至図８は、フレーム送信時の手順を示すフローチャートである。以下その手順を説明する。なお、説明を簡単にするため、ＲＴＳ送信、フレーム送信が再送される場合の説明は省略する。
図６は、低受信信号強度端末の有無によりフレーム送信の前にＲＴＳ／ＣＴＳを行うかどうかを決めるもので、フレーム送信時に低受信信号強度端末の有無を判定する（ステップ１１）。ここで、低受信信号強度端末が有る場合はＲＴＳ、ＣＴＳの送信を行い（ステップ２１、２２）、その後にフレームの送信を行う（ステップ３１）。一方、低受信信号強度端末が無い場合は直ぐにフレームの送信を行う（ステップ３１）。低受信信号強度端末の有無は前述の受信信号強度テーブルで、平均受信信号強度ｐｗｒ＿ａｖｇ（ＳＡ）が所定の値以下の端末があるかで判定する。

次に、図７は低受信信号強度端末の有無でＲＴＳを送信する場合のフレーム長（閾値）を変更するもので、フレーム送信時に低受信信号強度端末の有無を判定し（ステップ１１）、低受信信号強度端末が無い場合はＲＴＳ送信時のフレーム長をｍに設定し（ステップ１２）、低受信信号強度端末が有る場合は、フレーム長をｎに設定する（ステップ１３）。ここでｍとｎの関係は０≦ｎ＜ｍである。
次に送信フレームの長さが先程設定したＲＴＳフレーム長より大きいかどうかでＲＴＳ／ＣＴＳの送信を行うかどうかを決める（ステップ１４）。
ここで、送信フレームの長さがＲＴＳフレームより大きい場合はＲＴＳ、ＣＴＳの送信を行い（ステップ２１、２２）、その後にフレームの送信を行う（ステップ３１）。
一方、送信フレームの長さがＲＴＳフレーム長以下の場合は、直ぐにフレームの送信を行う（ステップ３１）。

図８は、低受信信号強度端末の数でＲＴＳフレーム長（閾値）を変更するもので、フレーム送信時に低受信信号強度端末の数を判定し（ステップ１５）、端末数≦Ｘの場合はＲＴＳフレーム長をａに設定し（ステップ１６）、Ｘ＜端末数＜Ｙの場合はＲＴＳフレーム長をｂに設定し（ステップ１７）、端末数≧Ｙの場合はＲＴＳフレーム長をｃに設定する（ステップ１８）。ここでＸとＹの関係は０≦Ｘ＜Ｙ、ａとｂとｃの関係は０≦ｃ＜ｂ＜ａである。
次に送信フレームの長さがＲＴＳフレーム長より大きいかどうかでＲＴＳ／ＣＴＳの送信を行うかどうかを決める（ステップ１４）。ここで、送信フレームの長さがＲＴＳフレーム長より大きい場合はＲＴＳ、ＣＴＳの送信を行い（ステップ２１、２２）、その後にフレームの送信を行う（ステップ３１）。一方、送信フレームの長さがＲＴＳフレーム兆以下の場合は直ぐにフレームの送信を行う（ステップ３１）。

なお、図８でステップ１５の分岐は必ずしも３つである必要はなく、この分岐は２つまたはそれ以上であればよい。また、図７のｍとｎ、図８のａとｂとｃ、そしてＸとＹの値は、図では固定にしてあるが、それぞれの大小関係を保ってあれば必要に応じて変更してもよい。さらに、以上の説明はＩＥＥＥ８０２．１１を例に行ったが、本発明はＩＥＥＥ８０２．１１に限るものではなく、同様の無線ＬＡＮに適用できる。

本発明にかかる無線ＬＡＮ装置の構成の例を示す図である。 受信信号強度テーブルの更新処理の例を示すフローチャートである。 受信信号強度テーブルの一例を示す図である。 受信信号強度計算処理の一例を示すフローチャートである。 受信信号強度計算処理の他の例を示すフローチャートである。 フレーム送信時の手順を示すフローチャートである。 フレーム送信時の手順を示すフローチャートである。 フレーム送信時の手順を示すフローチャートである。 ＲＴＳフレーム、Probe Responseフレームの構造を示す図である。 フレーム受信時の信号強度が一定値以下となる端末間の関係を説明する図である。 フレーム受信時に隠れ端末となる端末間の関係を説明する図である。

符号の説明

１…無線ＬＡＮ装置、２…アンテナ、３…メインＣＰＵ、４…メモリ、５…バス、９…ＲＦ部、１０…ベースバンド部、１１…ローカルＣＰＵ、１２…ＭＡＣ、１３…ＰＬＣＰ、１４…ＡＤ／ＤＡ変換回路、１５…ＲＦ回路、１６…ファーム搭載メモリ、１７…ワークＲＡＭ、１８…インターフェース回路

Claims (13)

1. 他の無線端末あるいは無線基地局と所定の帯域を共有して無線で通信する無線ＬＡＮ装置であって、フレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末の有無を判定する低受信強度端末判定手段と、前記低受信強度端末判定手段の判定結果によりフレーム送信の際に端末間の衝突回避手順の実行を制御するフレーム送信制御手段と、を備えたことを特徴とする無線ＬＡＮ装置。
2. 前記フレーム送信制御手段は、フレーム送信の際に端末間の衝突回避手順を適用する送信フレームの長さの閾値を前記信号強度が一定値以下の無線端末の有無あるいは数により変更することを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ装置。
3. 前記低受信強度端末判定手段は、他の無線端末から送信されたフレームを正常に受信した際の信号強度の平均値を無線端末毎に算出し、算出した平均値によりフレーム受信時の信号強度が一定値以下の無線端末を判定することを特徴とする請求項１または２記載の無線ＬＡＮ装置。
4. 前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度が一定値以下の無線端末の判定を、受信が確認された無線端末ごとに所定回数フレームを受信する毎に行うことを特徴とする請求項３記載の無線ＬＡＮ装置。
5. 前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度が一定値以下の無線端末の判定を、一定時間毎に行うことを特徴とする請求項３記載の無線ＬＡＮ装置。
6. 前記低受信強度端末判定手段は、一定時間の受信回数が一定値以下の場合、該当する無線端末の信号強度の平均値の更新を行わないことを特徴とする請求項４または５記載の無線ＬＡＮ装置。
7. 前記低受信強度端末判定手段は、一定時間の受信回数が０回もしくは一定値以下の状態が続いた場合、該当する無線端末を判定対象から削除することを特徴とする請求項４または５記載の無線ＬＡＮ装置。
8. 前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度が一定値以下の無線端末の判定に使用する送信元アドレス及び該送信元アドレスからのフレームを受信した際の信号強度の平均値および平均値を計算する為に使用するデータを記憶する受信信号強度データ記憶手段を備えたことを特徴とする請求項４、５、６または７記載の無線ＬＡＮ装置。
9. 前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度の平均値の算出に送信要求フレームを使用することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置。
10. 前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度の平均値の算出に受信準備完了フレームを使用することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置。
11. 前記低受信強度端末判定手段は、前記信号強度の平均値の算出にプローブ応答フレームを使用することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置。
12. コンピュータを、請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の無線ＬＡＮ装置として機能させるためのプログラム。
13. 請求項１２に記載のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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