JP2010114804A - 無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法を提供すること。
【解決手段】相手通信装置から送信された自装置宛の送信要求信号を受信する受信部と、前記受信部により前記自装置宛の送信要求信号が受信されると、無線伝送路の利用状況に基づき、前記相手通信装置からのデータ送信の可否を判断する判断部と、前記相手通信装置からのデータ送信が不可であると判断されると、前記データ送信の保留を要求する保留要求信号の送信制御を行う保留制御部と、前記保留要求信号の送信制御の後、前記判断部により前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断されると、前記自装置宛の送信要求信号に対する応答信号の送信制御を行う応答制御部と、を備える無線通信装置。
【選択図】図１７

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法に関する。

近日、ウルトラワイドバンド無線通信システムを利用した、高速パーソナルエリアネットワークが提案されている。また、この高速パーソナルエリアネットワークにおいては、ある無線通信装置と周囲に存在する無線通信装置とが自律分散的にアドホックなネットワークを形成して通信を行なうことが提案されている。なお、自律分散制御で通信を行なうための規定は、例えば、ＷｉＭｅｄｉａ Ａｌｌｉａｎｃｅにおいて仕様が策定された、Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌａｙｅｒ仕様書に定義されている。

また、無線通信分野におけるアクセス制御として、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ ｔｏ Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ ｔｏ Ｓｅｎｄ）制御が知られている。このＲＴＳ／ＣＴＳ制御によれば、送信元装置の隠れ端末に、当該送信元装置からデータ送信が行なわれることを通知できると考えられていた。

さらに、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御の一部の改良案が各方面から提案されている。例えば、特許文献１には、他装置宛のＲＴＳを受信したが、当該ＲＴＳに対するＣＴＳを受信しなかった場合、当該ＲＴＳに記載されているデータ送信期間（本来はＮＡＶを設定すべき期間）にデータ送信を行なう無線通信装置が記載されている。

特開２００７−６７４７２号公報

しかし、通常のＲＴＳ／ＣＴＳ制御では、ＲＴＳの受信先装置がＣＴＳを返信しなかった場合、ＲＴＳの送信元装置がＲＴＳの再送を繰り返すため、周囲の通信が制限されてしまうという問題があった。また、特許文献１に記載の無線通信装置は、ＮＡＶを設定すべき期間にデータ送信を行なうため、ＲＴＳの送信元装置によるデータ送信との競合が懸念された。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、無線伝送路の利用効率を向上することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、相手通信装置から送信された自装置宛の送信要求信号を受信する受信部と、前記受信部により前記自装置宛の送信要求信号が受信されると、無線伝送路の利用状況に基づき、前記相手通信装置からのデータ送信の可否を判断する判断部と、前記相手通信装置からのデータ送信が不可であると判断されると、前記データ送信の保留を要求する保留要求信号の送信制御を行う保留制御部と、前記保留要求信号の送信制御の後、前記判断部により前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断されると、前記自装置宛の送信要求信号に対する応答信号の送信制御を行う応答制御部と、を備える無線通信装置が提供される。

前記判断部は、
前記相手通信装置からのデータ送信が他の無線通信装置からのデータ送信と競合する場合に前記相手通信装置からのデータ送信が不可であると判断し、前記相手通信装置からのデータ送信が他の無線通信装置からのデータ送信と競合しない場合に前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断してもよい。

前記判断部は、前記他の無線通信装置からデータ送信が行われることを、前記他の無線通信装置から送信される送信要求信号の前記受信部による受信に基づいて検出してもよい。

前記判断部は、前記他の無線通信装置からのデータ送信が終了した後に前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断してもよい。

前記判断部は、前記他の無線通信装置からのデータ送信後、所定時間内に前記他の無線通信装置からデータ再送が行われなかった場合、前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、相手通信装置への送信要求信号の送信制御を行う送信要求制御部と、前記相手通信装置から前記送信要求信号に対する応答信号が受信されるとデータ送信を行う送信部と、備え、前記送信要求制御部は、前記送信要求信号の送信制御後に前記応答信号および保留要求信号のいずれも受信されない場合には前記送信要求信号の再送制御を行い、前記保留要求信号が受信された場合には前記送信要求信号の再送制御を行わない、無線通信装置が提供される。

前記送信要求制御部は、前記保留要求信号の受信から所定時間内に前記応答信号が受信されない場合、前記送信要求信号の再送制御を行なってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置から送信された自装置宛の送信要求信号を受信する受信部、前記受信部により前記自装置宛の送信要求信号が受信されると、無線伝送路の利用状況に基づき、前記第１の無線通信装置からのデータ送信の可否を判断する判断部、前記第１の無線通信装置からのデータ送信が不可であると判断されると、前記データ送信の保留を要求する保留要求信号の送信制御を行う保留制御部、および、前記保留要求信号の送信制御の後、前記判断部により前記第１の無線通信装置からのデータ送信が可能であると判断されると、前記自装置宛の送信要求信号に対する応答信号の送信制御を行う応答制御部、を有する第２の無線通信装置を備える無線通信システムが提供される。より詳細には、前記第１の無線通信装置は、前記送信要求信号の送信制御後に、前記応答信号および前記保留要求信号のいずれも受信されない場合には前記送信要求信号の再送制御を行い、前記保留要求信号が受信された場合には前記送信要求信号の再送制御を行わない。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、相手通信装置から送信された自装置宛の送信要求信号を受信するステップと、無線伝送路の利用状況に基づき、前記相手通信装置からのデータ送信の可否を判断するステップと、前記相手通信装置からのデータ送信が不可であると判断されると、前記データ送信の保留を要求する保留要求信号の送信制御を行うステップと、前記保留要求信号の送信制御の後、前記相手通信装置からのデータ送信が可能になると、前記自装置宛の送信要求信号に対する応答信号の送信制御を行うステップと、を含む無線通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、相手通信装置への送信要求信号の送信制御を行うステップと、前記相手通信装置から前記送信要求信号に対する応答信号が受信されるとデータ送信を行うステップと、を含み、前記送信要求信号の送信制御後に前記応答信号および保留要求信号のいずれも受信されない場合には前記送信要求信号の再送制御を行い、前記保留要求信号が受信された場合には前記送信要求信号の再送制御を行わない、無線通信方法が提供される。

以上説明したように本発明にかかる無線通信装置、無線通信システム、および無線通信方法によれば、無線伝送路の利用効率を向上することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための最良の形態」を説明する。
１．本実施形態にかかる無線通信システムの概要
[無線通信システムの構成例]
[時分割制御について]
[各フレームの構成]
２．本実施形態に至る経緯
３．本実施形態にかかる無線通信装置の構成
４．本実施形態にかかる無線通信装置の動作
５．まとめ、および補足

＜１．本実施形態にかかる無線通信システムの概要＞
[無線通信システムの構成例]
まず、図１を参照して本実施形態にかかる無線通信システム１の構成例を説明する。

図１は、本実施形態にかかる無線通信システム１の構成を示した説明図である。無線通信システム１は、無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを備える。各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは、各々の電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇに含まれる無線通信装置と自律分散的に通信することができる。

具体的には、無線通信装置１０Ａは、電波到達範囲１２Ａに含まれる無線通信装置１０Ｂ、１０Ｃおよび１０Ｇと通信可能である。また、無線通信装置１０Ｂは、電波到達範囲１２Ｂに含まれる無線通信装置１０Ａと通信可能である。また、無線通信装置１０Ｃは、電波到達範囲１２Ｃに含まれる無線通信装置１０Ａおよび１０Ｆと通信可能である。

同様に、無線通信装置１０Ｄは、電波到達範囲１２Ｄに含まれる無線通信装置１０Ｅ、１０Ｆおよび１０Ｇと通信可能である。また、無線通信装置１０Ｅは、電波到達範囲１２Ｅに含まれる無線通信装置１０Ｄと通信可能である。また、無線通信装置１０Ｆは、電波到達範囲１２Ｆに含まれる無線通信装置１０Ｃおよび１０Ｄと通信可能である。さらに、無線通信装置１０Ｇは、電波到達範囲１２Ｇに含まれる無線通信装置１０Ａおよび１０Ｄと通信可能である。

このような各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは、所定周期で通信管理情報の一例としてのビーコンを送受信して自律分散的な無線ネットワーク（アドホックネットワーク）を形成する。そして、無線ネットワークを構成する各無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇは各種伝送データを送受信することができる。各種伝送データとしては、音楽、講演およびラジオ番組などの音楽データや、映画、テレビジョン番組、ビデオプログラム、写真、文書、絵画および図表などの映像データや、ゲームおよびソフトフェアなどの任意のデータが挙げられる。

なお、以下では無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に無線通信装置１０と、電波到達範囲１２Ａ〜１２Ｇを特に区別する必要が無い場合は単に電波到達範囲１２と総称する。また、図１は無線通信システム１を示しており、同時に無線ネットワークを示しているため、無線通信システム１と無線ネットワークはほぼ同義として用いることが可能であるとも考えられる。しかし、一般にネットワークという語はノード（無線通信装置）に加えてリンクを含む構造体を指すため、無線ネットワークは無線通信装置１０Ａ〜１０Ｇに加えてリンクを含む点で無線通信システム１と相違すると捉えることもできる。

また、無線通信装置１０は、ＰＣ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、携帯電話、ＰＨＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｈａｎｄｙｐｈｏｎｅ Ｓｙｓｔｅｍ）、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、家庭用ゲーム機器、携帯用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、無線通信装置１０は、アプリケーション機器として機能するこれら情報処理装置に外部接続されても、内蔵されてもよい。

[時分割制御について]
以上、自律分散型の無線通信システム１の構成例を説明した。続いて、無線通信システム１における時分割制御のためのスーパーフレームについて図２を参照して説明する。

図２は、スーパーフレームの構成例を示した説明図である。スーパーフレーム周期は、所定の時間（例えば、約６５ｍｓ）により定義され、２５６個のメディアアクセススロット（ＭＡＳ；Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｓｌｏｔ）に細分化されている。一の無線ネットワークを構成する無線通信装置１０は、該スーパーフレーム周期を所定周期のフレームとして共有し、上記細分化されたＭＡＳを単位としてメッセージの転送が行われる。

さらに、スーパーフレームの先頭には、ビーコンにより管理情報の送受信を行うための管理領域としてのビーコン期間（ＢＰ）があり、所定の間隔をおいてビーコンスロット（ＢＳ）が配置されている。また、無線通信装置１０毎に、固有のビーコンスロットが設定され、周囲の無線通信装置１０との間で、ネットワークの管理やアクセス制御を行うためのパラメータが交換される。図２においては、ビーコン期間として、ＢＳ０〜ＢＳ８の９個のビーコンスロットが設定されている例を示している。なお、ビーコン期間として設定されていない期間は、通常、データ伝送領域として利用される。

無線通信システム１においては、図２に示したＭＡＳ単位で各無線通信装置１０がＤＲＰ予約（ＤＲＰ：Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｒｅｓｅｒｖａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を行い、ＤＲＰ予約したＭＡＳにおいて通信をすることができる。かかるＤＲＰ予約の予約タイプには、
（１）ＡｌｉｅｎＢＰ
（２）ハードＤＲＰ
（３）ソフトＤＲＰ
（４）プライベートＤＲＰ
（５）ＰＣＡ（Ｐｒｉｏｒｉｔｉｚｅｄ Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ａｃｃｅｓｓ）
などがある。

予約タイプがＡｌｉｅｎＢＰであるＤＲＰ予約により予約されたＭＡＳにおいては、無線通信システム１を構成する各無線通信装置１０はいかなる信号送信を行なわない。また、予約タイプがハードＤＲＰであるＤＲＰ予約により予約されたＭＡＳにおいては、ＤＲＰ予約の予約元および予約先である無線通信装置１０のみが無線通信を行うことができる。

一方、予約タイプがソフトＤＲＰまたはＰＣＡであるＤＲＰ予約により予約されたＭＡＳにおいてはコンテンション通信が行われる。例えば、無線通信装置１０Ｂにデータを送信したい無線通信装置１０Ａは、予約タイプがソフトＤＲＰまたはＰＣＡであるＤＲＰ予約により予約されたＭＡＳにおいて、送信要求信号としてＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を無線通信装置１０Ｂに送信する。そして、ＲＴＳを受信した無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａに対し、応答信号としてＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を送信する。

さらに、無線通信装置１０ＢからＣＴＳを受信した無線通信装置１０Ａは、自装置にデータの送信権があると判断してデータの送信を開始する。無線通信装置１０Ｂは、無線通信装置１０Ａから正常にデータを受信できた場合、確認信号としてＡＣＫ（ＡｃｋＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）を無線通信装置１０Ａに送信し、一連の無線通信が終了する。

以下、このようなＲＴＳ／ＣＴＳなどのフレーム構成例や、ＤＲＰ予約を行なうためのビーコンなどのフレーム構成を説明する。

[各フレームの構成]
（ＰＨＹフレームの構成例）
図３は、ＰＨＹフレームの構成例を示した説明図である。図３に示したように、ＰＨＹフレームは、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）６０１と、ＰＨＹヘッダ６０２と、ＭＡＣヘッダ６０３と、ＨＣＳ６０４と、ＲＳＰａｒｉｔｙ（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｐａｒｉｔｙ）６０５と、を含む。プリアンブル６０１は、各無線通信装置１０が受信処理時に同期をとるためなどに用いられる既知パターンの信号であって、９．３７５μｓにわたって送信される。

ＰＨＹヘッダ６０２は、当該フレームの転送速度や変調方式などの特性を示す情報を含み、データ長は５Ｂｙｔｅである。ＭＡＣヘッダ６０３は、当該フレームの送信元または宛先の無線通信装置１０のアドレスなどの管理情報を含み、データ長は１０Ｂｙｔｅである。ＨＣＳ６０４は誤りを検出する機能を有し、データ長は２Ｂｙｔｅである、また、ＲＳＰａｒｉｔｙ６０１はデータ長が６Ｂｙｔｅであるため、Ｔａｉｌ Ｂｉｔｓを考慮すると、転送速度が５３．３Ｍｂｐｓであった場合、ＰＨＹヘッダ６０２からＲＳＰａｒｉｔｙ６０５まで受信するまでに３．７５μｓを要する。

（ビーコンのフレーム構成例）
図４は、ビーコンのフレーム構成例を示した説明図である。図４に示したように、ビーコンは、物理層ヘッダ（ＰＨ）６１０と、ビーコンヘッダ（Ｂｅａｃｏｎ Ｈｅａｄｅｒ）と、ＨＣＳ６１６と、ビーコンペイロードと、ＦＣＳ６２０とを含む。

ビーコンヘッダは、フレーム制御情報（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）６１１、宛先アドレス（ＤｅｓｔＡｄｄｒ）６１２、送信元アドレス（ＳｒｃＡｄｄｒ）６１３、シーケンス制御情報（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）６１４、アクセス制御情報（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）６１５を含む。

また、ビーコンペイロードは、ビーコン固有情報（Ｂｅａｃｏｎ Ｐａｒａｍｅｔｅｒ）６１７、情報エレメント−１（ＩＥ−１）６１８、から、情報エレメント−Ｎ（ＩＥ−Ｎ）６１９を含む。

（ＤＲＰ予約情報エレメント）
図５は、ビーコンに含まれる情報エレメントであるＤＲＰ予約情報エレメントの構成例を示した説明図である。図５に示したように、ＤＲＰ予約情報エレメントは、当該情報エレメントの種類を示すエレメントＩＤ（Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）６２１、当該情報エレメントの情報長（Ｌｅｎｇｔｈ）６２２、ＤＲＰ予約の予約種類などを示すＤＲＰ制御情報（ＤＲＰ Ｃｏｎｔｒｏｌ）６２３、予約の対象となる無線通信装置を識別するアドレス（Ｔａｒｇｅｔ／Ｏｗｎｅｒ ＤｅｖＡｄｄｒ）６２４、ＤＲＰ予約を行なうスロット群を示す情報その１（ＤＲＰ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ １）６２５、からそのＮ（ＤＲＰ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｎ）６２６を含む。

（ＰＣＡ利用通知情報エレメント）
図６は、ビーコンに含まれる情報エレメントであるＰＣＡ利用通知情報エレメントの構成例を示した説明図である。図６に示したように、ＰＣＡ利用通知情報エレメントは、当該情報エレメントの種類を示すエレメントＩＤ（Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）６３１、当該情報エレメントの情報長（Ｌｅｎｇｔｈ）６３２、当該エレメントの意味合いを明示する情報（Ｉｎｔｅｒｐｒｅｔａｔｉｏｎ）６３３、ＰＣＡに利用するスロット位置を明記した情報（ＰＣＡ Ａｖａｉｌａｂｉｌｉｔｙ Ｂｉｔｍａｐ）６３４を含む。

（通信表示マップ情報エレメント）
図７は、ビーコンに含まれる情報エレメントである通信表示マップ情報エレメントの構成例を示した説明図である。図７に示したように、通信表示マップ情報エレメントは、当該情報エレメントの種類を示すエレメントＩＤ（Ｅｌｅｍｅｎｔ ＩＤ）６４１、当該情報エレメントの情報長（Ｌｅｎｇｔｈ）６４２、ＰＣＡにて通信を行なう相手を示したアドレスその１（ＤｅｖＡｄｄｒ １）６４３、からアドレスそのＮ（ＤｅｖＡｄｄｒ Ｎ）：６４４を含む。

無線通信装置１０は、当該通信表示マップ情報エレメント、およびＰＣＡ利用通知情報エレメントにより、ＰＣＡにて通信を行う相手、および利用するスロットを特定することができる。

（ＲＴＳのフレーム構成例）
図８は、ＲＴＳのフレーム構成例を示した説明図である。図８に示したように、ＲＴＳは、物理層ヘッダ（ＰＨ）７１０と、ＲＴＳヘッダ（ＲＴＳ Ｈｅａｄｅｒ）と、ヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）７１６と、を含む。

また、ＲＴＳヘッダは、フレーム制御情報（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７１１、宛先アドレス（ＤｅｓｔＡｄｄｒ）７１２、送信元アドレス（ＳｒｃＡｄｄｒ）７１３、シーケンス制御情報（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７１４、アクセス制御情報（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７１５を含む。

なお、アクセス制御情報７１５のうち、持続時間情報（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールド７１７には、返信が期待されるＣＴＳの受信終了位置に相当する時間が記載される。なお、持続時間情報フィールド７１７には、送信しようとするデータの送信終了位置に相当する時間が記載されてもよい。

また、アクセス制御情報７１５には、ＡＣＫ返送要求の有無を示すビット（ＡＣＫ Ｒｅｑ． Ｆｒａｍｅｓ）７１８が含まれる。当該ＡＣＫ返送要求の有無を示すビット７１８に応じ、以降にデータを受信した無線通信装置１０がＡＣＫを送信するか否かを判断することができる。

（ＣＴＳのフレーム構成例）
図９は、ＣＴＳのフレーム構成例を示した説明図である。図９に示したように、ＣＴＳは、物理層ヘッダ（ＰＨ）７２０と、ＣＴＳヘッダ（ＣＴＳ Ｈｅａｄｅｒ）と、ヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）７２６と、を含む。ＣＴＳヘッダは、フレーム制御情報（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７２１、宛先アドレス（ＤｅｓｔＡｄｄｒ）７２２、送信元アドレス（ＳｒｃＡｄｄｒ）７２３、シーケンス制御情報（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７２４、アクセス制御情報（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７２５を含む。

また、アクセス制御情報７２５のうち、持続時間情報（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールド７２７には、受信しようとするデータの受信終了位置に相当する時間が記載される。さらに、アクセス制御情報７２５は、ＡＣＫ返送の可否を示すビット（ＡＣＫ Ｒｅｑ． Ｆｒａｍｅｓ）７２８を含む。ＣＴＳの送信元装置は、以降のデータ送信終了後にＡＣＫ返送が可能であるか否かを当該ＡＣＫ返送の可否を示すビット７２８に記載することができる。

（ＷＴＳのフレーム構成例）
図１０は、ＷＴＳ（Ｗａｉｔ ｔｏ ｓｅｎｄ）のフレーム構成例の構成例を示した説明図である。当該ＷＴＳは、ＲＴＳの送信元装置に対してデータ送信の保留を要求する場合に送信される送信保留信号としての機能を有する。図１０に示したように、当該ＷＴＳは、物理層ヘッダ（ＰＨ）７３０と、ウェイトツーセンドヘッダ（ＷＴＳ Ｈｅａｄｅｒ）と、ヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）７３６と、を含む。

また、ウェイトツーセンドヘッダは、フレーム制御情報（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７３１、宛先アドレス（ＤｅｓｔＡｄｄｒ）７３２、送信元アドレス（ＳｒｃＡｄｄｒ）７３３、シーケンス制御情報（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７３４、アクセス制御情報（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７３５を含む。なお、フレーム制御情報７３１に含まれるフレームサブタイプには、当該フレームがＷＴＳであることを示す例えば「６」が記載される。

また、アクセス制御情報７３５のうち、持続時間情報（Ｄｕｒａｔｉｏｎ）フィールド７３７には、待ち時間に相当する時間が記載される。さらに、アクセス制御情報７３５は、ＡＣＫ返送の可否を示すビット（ＡＣＫ Ｒｅｑ． Ｆｒａｍｅｓ）７３８を含む。ＷＴＳの送信元装置は、以降のデータ送信終了後にＡＣＫ返送が可能であるか否かを当該ＡＣＫ返送の可否を示すビット７２８に記載することができる。

（データのフレーム構成例）
図１１は、データのフレーム構成例を示した説明図である。図１１に示したように、データフレームは、物理層ヘッダ（ＰＨ）７４０と、データヘッダ（Ｄａｔｅ Ｈｅａｄｅｒ）と、ヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）７４６と、実際に送られるデータのペイロード（Ｄａｔａ Ｐａｙｌｏａｄ）７４７と、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）７４８と、を含む。

データヘッダは、フレーム制御情報（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７４１、宛先アドレス（ＤｅｓｔＡｄｄｒ）７４２、送信元アドレス（ＳｒｃＡｄｄｒ）７４３、シーケンス制御情報（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７４４、アクセス制御情報（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７４５を含む。

（ＡＣＫのフレーム構成例）
図１２は、ＡＣＫ（イミディエートアック）のフレーム構成例を示した説明図である。図１２に示したように、ＡＣＫフレームは、物理層ヘッダ（ＰＨ）７５０と、ＡＣＫヘッダ（Ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ＡＣＫ Ｈｅａｄｅｒ）と、ヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）７５６と、を含む。

ＡＣＫヘッダは、フレーム制御情報（Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７５１、宛先アドレス（ＤｅｓｔＡｄｄｒ）７５２、送信元アドレス（ＳｒｃＡｄｄｒ）７５３、シーケンス制御情報（Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７５４、アクセス制御情報（Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）７５５を含む。

（ブロックＡＣＫフレーム）
図１３は、ブロックＡＣＫのフレーム構成例を示した説明図である。ブロックＡＣＫは、通信相手からＡＣＫの送信を要求された場合（Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｗｔを受信した場合）に、データの受信結果を通信相手に伝える信号である。

図１３に示したように、ブロックＡＣＫフレームは、物理層ヘッダ（ＰＨ）７６０と、ブロックＡＣＫヘッダ（Ｂｌｏｃｋ ＡＣＫ Ｈｅａｄｅｒ）と、ヘッダチェックシーケンス（ＨＣＳ）７６６と、正常に受領したデータのアック情報のペイロード（ＡＣＫ Ｐａｙｌｏａｄ）７６７と、フレームチェックシーケンス（ＦＣＳ）７６８と、を含む。

＜２．本実施形態に至る経緯＞
次に、図１４〜図１６を参照し、本実施形態に関連する無線通信装置１６について説明する。

図１４は、本実施形態に関連する無線通信装置１６によるアクセス制御の一例を示した説明図である。なお、図１４〜図１６では、無線通信装置１６Ａの通信範囲内に無線通信装置１６Ｂおよび１６Ｃが存在し、無線通信装置１６Ｂの通信範囲外に無線通信装置１６Ｃが存在する例を示している。

図１４に示したように、無線通信装置１６Ｂは、自装置の周囲に存在する無線通信装置１６Ａが通信を行っていない場合に、無線通信装置１６Ａ宛のＲＴＳ４１２を送信する。そして、ＲＴＳ４１２を受信した無線通信装置１６Ａは、無線通信装置１６Ｂによる通信４１１が終了して所定のアクセス制御時間が経過しているため、ＲＴＳ４１２により要求されているデータ送信が可能である場合（他の通信と競合しない場合）、ＣＴＳ４１３を返信する。

さらに、ＣＴＳ４１３を受信した無線通信装置１６Ｂは、無線通信装置１６Ａを宛先にしてデータ４１４を送信する。無線通信装置１６Ａは、当該データ４１４を正常に受信すると、データ４１４の送信後に受信確認信号としてＡＣＫ４１５を送信する。

なお、他の無線通信装置１６Ｃは、無線通信装置１６Ａおよび１６Ｂ間で送受信されるＲＴＳ／ＣＴＳにより無線伝送路の利用が制限されているため、ＡＣＫ４１５の送信が終了して所定のアクセス制御時間が経過した後に次の通信４１６を開始することができる。

図１５は、本実施形態に関連する無線通信装置１６によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図１５に示したように、無線通信装置１６Ｃによる通信４２１が継続している間、無線通信装置１６Ｂが無線通信装置１６Ａ宛のＲＴＳ４２２を送信しても、無線通信装置１６ＡはＣＴＳを返信しないため、無線通信装置１６ＢはＲＴＳ４２３の再送を繰り返す。

その後、無線通信装置１６Ｃによる通信４２１が終了すると、無線通信装置１６ＡがＲＴＳ４２４に対するＣＴＳ４２５を返信し、無線通信装置１６Ｂが無線通信装置１６Ａ宛のデータ４２６を送信する。

このように、無線通信装置１６Ｃにより無線伝送路が利用されている間、無線通信装置１６ＡがＲＴＳの再送を繰り返してしまうため、無線通信装置１６Ａの周囲の無線伝送路の利用が不当に制限されてしまうという問題があった。

図１６は、本実施形態に関連する無線通信装置１６によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図１６に示したように、無線通信装置１６Ｃによるデータ送信の終了後に無線通信装置１６Ｂから無線通信装置１６Ａ宛のＲＴＳ４３２を送信されると、無線通信装置１６Ａは、無線伝送路が空いているため、ＣＴＳ４３３を返信する。このため、無線通信装置１６Ｂが、無線通信装置１６Ａ宛のデータ４３５の送信を開始する。

しかし、ＣＴＳ４３３の送信時に無線通信装置１６Ｃからデータ４３４の再送が開始されると、無線通信装置１６Ｂから送信されるデータ４３５と無線通信装置１６Ａにおいて競合（衝突）してしまうため、無線通信装置１６Ａがデータ４３５を正常に復号できなくなる。このため、無線通信装置１６Ａからデータ４３５に対するＡＣＫが送信されず、無線通信装置１６Ｂがデータ４３６を再送することとなる。

ここで、無線通信装置１６Ａは、データ４３６を正常に受信できればＡＣＫ４３７を送信できるが、無線通信装置１６Ｃから送信されるデータが再度競合してしまうと、無線通信装置１６Ｂからのデータ送信の完了がさらに遅延してしまうという問題があった

そこで、上記事情を一着眼点にして本実施形態にかかる無線通信装置１０を創作するに至った。本実施形態にかかる無線通信装置１０によれば、ＷＴＳという新たなフレームを利用することにより、無線伝送路の利用効率を向上することが可能である。以下、このような本実施形態にかかる無線通信装置１０について、図１７〜図２７を参照して詳細に説明する。

＜３．本実施形態にかかる無線通信装置の構成＞
図１７は、本実施形態にかかる無線通信装置１０の構成を示した機能ブロック図である。図１７に示したように、無線通信装置１０は、アンテナ１０１と、受信処理部１０２と、送信処理部１０３と、受信フレーム解析部１０４と、自装置宛ＲＴＳ検出部１０５と、他装置宛ＲＴＳ検出部１０６と、伝送路利用状況判断部１０７と、を備える。また、無線通信装置１０は、ＷＴＳ制御部１０８と、ＣＴＳ制御部１０９と、ＡＣＫ制御部１１０と、送信フレーム構成部１１１と、タイミング管理部１１２と、ＲＴＳ送信制御部１１３と、を備える。また、無線通信装置１０は、自装置宛ＷＴＳ検出部１１４と、自装置宛ＣＴＳ受信制御部１１５と、受信ビーコン管理部１１６と、送信ビーコン設定部１１７と、受信ＭＡＳ設定部１１８と、利用可能ＭＡＳ管理部１１９と、送信ＭＡＳ管理部１２０と、を備える。さらに、無線通信装置１０は、インターフェース１２１と、送信データバッファ１２２と、受信データバッファ１２３と、を備える。

アンテナ１０１は、周囲の無線通信装置１０とのインターフェースであって、受信処理部１０２と協働して無線信号を受信する受信部として機能し、また、送信処理部１０３と協働して無線信号を送信する送信部として機能する。

受信処理部１０２は、アンテナ１０１により受信された無線信号（高周波ウルトラワイドバンド信号）に付加されているプリアンブルに同期して無線信号の受信処理を行う。例えば、受信処理部１０２は、アンテナ１０１により受信された無線信号をベースバンド信号にダウンコンバージョンしてビット列に変換する。

送信処理部１０３は、送信フレーム設定部１１１から得られる各種フレームの情報ビットを信号処理により送信信号に符号化する。さらに、送信処理部１０３は、符号化した送信信号を高周波のウルトラワイドバンド信号に変調し、アンテナ１０１から無線信号として送信させる。

受信フレーム解析部１０４は、受信処理部１０２により受信処理されたフレームのヘッダ部分に記載されているパラメータなどを解析する。そして、データフレームである場合には、データ部分が受信データバッファ１２３に格納される。

自装置宛ＲＴＳ検出部１０５は、受信フレーム解析部１０４による解析結果に基づき、自装置を宛先とするＲＴＳを検出する。同様に、他装置宛ＲＴＳ検出部１０６は、受信フレーム解析部１０４による解析結果に基づき、他装置を宛先とするＲＴＳを検出する。

伝送路利用状況判断部１０７は、受信フレーム解析部１０４による解析結果に基づいて無線伝送路の利用状態を管理している。例えば、伝送路利用状況判断部１０７は、受信されたＲＴＳ、ＣＴＳ、およびデータなどに含まれるＤｕｒａｔｉｏｎの記載から、周囲でデータ送信が行なわれる期間を管理する。

また、伝送路利用状況判断部１０７は、自装置宛ＲＴＳ検出部１０５により自装置宛のＲＴＳが検出されると、当該ＲＴＳに対応する自装置宛のデータ送信が、周囲のデータ送信と競合するか否かを判断する。

ＷＴＳ制御部１０８は、伝送路利用状況判断部１０７による判断結果に応じてＷＴＳの送信制御を行なう保留制御部として機能する。具体的には、ＷＴＳ制御部１０８は、伝送路利用状況判断部１０７により競合が生じると判断された場合にＷＴＳの送信制御を行なう。

ＣＴＳ制御部１０９は、伝送路利用状況判断部１０７による判断結果に応じてＣＴＳの送信制御を行なう応答制御部として機能する。具体的には、ＣＴＳ制御部１０９は、伝送路利用状況判断部１０７により競合が生じないと判断された場合にＣＴＳの送信制御を行なう。

ＡＣＫ制御部１１０は、データフレームが正常に受信されたことがＦＣＳに基づいて確認された場合にＡＣＫの送信制御を行なう。

送信フレーム構成部１１１は、ＷＴＳ制御部１０８、ＣＴＳ制御部１０９、またはＡＣＫ制御部１１０などによる制御に基づき、ＷＴＳ、ＣＴＳ、またはＡＣＫなどの送信フレームを構成する。タイミング管理部１１２は、アクセス制御における待ち時間やバックオフの設定タイミングなどを管理する。

ＲＴＳ送信制御部１１３は、ＲＴＳの送信制御を行なう送信要求制御部として機能する。なお、本実施形態に関連する無線通信装置においては、ＣＴＳの受信が検出されるまでＲＴＳの送信が繰り返されるため、周囲の無線伝送路の利用が不当に制限されてしまう。これに対し、本実施形態にかかるＲＴＳ送信制御部１１３は、ＣＴＳを受信しなくてもＷＴＳを受信した場合には、ＲＴＳの再送制御を行なわないため、無線伝送路の利用効率を向上することができる。ただし、ＲＴＳ送信制御部１１３は、ＷＴＳを受信してから所定時間が経過した場合、ＲＴＳの再送制御を行なう。当該事項の詳細については、図２５を参照して後述する。

自装置宛ＷＴＳ検出部１１４は、受信フレーム解析部１０４による解析結果に基づき、自装置を宛先とするＷＴＳを検出する。同様に、自装置宛ＣＴＳ受信制御部１１５は、受信フレーム解析部１０４による解析結果に基づき、自装置を宛先とするＣＴＳを検出する。自装置宛ＣＴＳ受信制御部１１５は、自装置を宛先とするＣＴＳを検出すると、データフレームの送信制御を行なう。

受信ビーコン管理部１１６は、受信されたビーコンに基づいて周囲に存在する無線通信装置１０を管理する。また、送信ビーコン設定部１１７は、自装置から送信するためのビーコンを生成する。

受信ＭＡＳ設定部１１８は、受信されたビーコンに含まれる例えばＤＲＰ予約情報エレメントの記載に基づき、自装置が受信処理を行うＭＡＳを設定する。同様に、送信ＭＡＳ管理部１２０は、自装置が送信処理を行うＭＡＳを設定する。利用可能ＭＡＳ管理部１１９は、新たに利用可能なＭＡＳの管理を行なう。

インターフェース１２１は、受信データバッファ１２３に保持されている受信データをアプリケーション機器に受け渡したり、送信データバッファ１２２に保持させる送信データをアプリケーション機器から受け取ったりする。送信データバッファ１２２は、インターフェース１２１を介してアプリケーション機器から得られた送信データを保持する。

＜４．本実施形態にかかる無線通信装置の動作＞
続いて、図１８〜図２７を参照し、本実施形態にかかる無線通信装置１０の動作例を説明する。なお、以下では、各無線通信装置１０が図１に示した位置関係を有するものとする。例えば、無線通信装置１０Ａは、電波到達範囲１２Ａに含まれる無線通信装置１０Ｂ、および１０Ｃと通信可能であり、無線通信装置１０Ｂは、電波到達範囲１２Ｂに含まれない無線通信装置１０Ｃとは直接通信できないものとする。

図１８は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の一例を示した説明図である。図１８に示したように、無線通信装置１０Ｃによる以前の通信３１１において無線伝送路の利用がスケジュールされており、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判定部１０７が当該無線伝送路の利用を把握している場合を考える。この場合、無線通信装置１０Ｂから無線通信装置１０Ａ宛のＲＴＳ３１２が送信されると、無線通信装置１０ＡのＷＴＳ制御部１０８は、当該ＲＴＳ３１２により要求されたタイミングでＷＴＳ３１３の送信制御を行なう。

そして、スケジュールされた無線通信装置１０Ｃによるデータ３１４の送信が終了すると、無線通信装置１０ＡのＣＴＳ制御部１０９がＣＴＳ３１５の送信制御を行ない、無線通信装置１０Ｂがデータ３１６の送信を開始する。

図１９は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図１９に示したように、無線通信装置１０Ａが、無線通信装置１０Ｃから他装置宛のＲＴＳ３２１を検出した直後に、無線通信装置１０Ｂから自装置宛のＲＴＳ３２２を検出した場合を考える。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７は、無線通信装置１０ＢからＲＴＳ３２２に続くデータ送信が行なわれると、無線通信装置１０ＣからのＲＴＳ３２１に続くデータ送信と競合すると判断する。

このため、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂから送信されたＲＴＳ３２２に対し、自装置からのＣＴＳの返信があるまでデータ送信を待つよう要求するＷＴＳ３２３を無線通信装置１０Ｂへ送信する。

そして、ＲＴＳ３２１によりスケジュールされた無線通信装置１０Ｃによるデータ３２４の送信が終了すると、無線通信装置１０ＡのＣＴＳ制御部１０９がＣＴＳ３２５の送信制御を行ない、無線通信装置１０Ｂがデータ３２６の送信を開始する。

図２０は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図２０に示したように、無線通信装置１０Ａが、無線通信装置１０Ｃから無線通信装置１０Ｆ（無線通信装置１０Ａから見て隠れ端末に該当）宛のＲＴＳ３３１を検出した直後に、無線通信装置１０Ｂから自装置宛のＲＴＳ３３２を検出した場合を考える。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７は、無線通信装置１０ＢからＲＴＳ３３２に続くデータ送信が行なわれると、無線通信装置１０ＣからのＲＴＳ３３１に続くデータ送信と競合すると判断する。

このため、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂから送信されたＲＴＳ３３２に対し、自装置からのＣＴＳの返信があるまでデータ送信を待つよう要求するＷＴＳ３３３を無線通信装置１０Ｂへ送信する。

しかし、無線通信装置１０Ｃが無線通信装置１０ＦからＲＴＳ３３１に対するＣＴＳを受信しなかった場合、無線通信装置１０Ｃからのデータ送信が行なわれない。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７が無線通信装置１０Ｂからのデータ送信が競合しないと判断し、ＣＴＳ制御部１０９がＣＴＳ３３４の送信制御を行ない、無線通信装置１０Ｂがデータ３３５の送信を開始する。

このように、本実施形態によれば、各フレームに含まれるＤｕｒａｔｉｏｎの記載だけでなく、実際に通信が行われているか否かに基づいて競合の有無が判断される。なお、実際に通信が行われているか否かは、例えば、受信処理部１０２におけるキャリアセンスや、受信フレーム解析部１０４におけるフレーム解析により把握できる。

図２１は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図２１に示したように、無線通信装置１０Ａが、無線通信装置１０Ｃから他装置宛のＲＴＳ３４１を検出した後に、ＲＴＳ３４１に対するＣＴＳを検出せず、無線通信装置１０Ｂから自装置宛のＲＴＳ３３２を検出した場合を考える。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７は、無線通信装置１０ＢからＲＴＳ３４２に続くデータ送信が行なわれると、無線通信装置１０ＣからのＲＴＳ３４１に続くデータ送信と競合すると判断する。

このため、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂから送信されたＲＴＳ３４２に対し、自装置からのＣＴＳの返信があるまでデータ送信を待つよう要求するＷＴＳ３４３を無線通信装置１０Ｂへ送信する。ここで、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｃから他装置宛に送信されたＲＴＳ３４１に対するＣＴＳを検出していない。このため、無線通信装置１０ＡによるＷＴＳ３４３の送信が無線通信装置１０Ｃによるデータ送信と時間的に重なっていても、ＷＴＳ３４３は他装置へ到達せず、他装置における正常なデータ受信は妨げられないと考えられる。

そして、ＲＴＳ３４１によりスケジュールされた無線通信装置１０Ｃによるデータ３４４の送信が終了すると、無線通信装置１０ＡのＣＴＳ制御部１０９がＣＴＳ３４５の送信制御を行ない、無線通信装置１０Ｂがデータ３４６の送信を開始する。

図２２は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図２２に示したように、無線通信装置１０Ｃによる他装置宛のデータ３５１の送信中に無線通信装置１０Ａが無線通信装置１０Ｂから自装置宛のＲＴＳ３５２を検出した場合を考える。

この場合、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂから送信されたＲＴＳ３５２に対し、自装置からのＣＴＳの返信があるまでデータ送信を待つよう要求するＷＴＳ３５３を無線通信装置１０Ｂへ送信する。なお、無線通信装置１０ＡによるＷＴＳ３５３の送信が無線通信装置１０Ｃによるデータ送信と時間的に重なっていても、無線通信装置１０Ａが他装置からＣＴＳを受信していなければ、他装置における正常なデータ受信は妨げられないと考えられる。

その後、無線通信装置１０Ｃによるデータ３５１の送信が終了し、無線通信装置１０Ｃからのデータ再送が検出されなかった場合、無線通信装置１０ＡのＣＴＳ制御部１０９がＣＴＳ３５４の送信制御を行ない、無線通信装置１０Ｂがデータ３５５の送信を開始する。

図２３は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図２３に示したように、無線通信装置１０Ａが、通信装置１０Ｂから自装置宛のＲＴＳ３６１を検出した後に、無線通信装置１０Ｃから他装置宛のＲＴＳ３６２を検出した場合を考える。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７は、無線通信装置１０ＢからＲＴＳ３６１に続くデータ送信が行なわれると、無線通信装置１０ＣからのＲＴＳ３６２に続くデータ送信と競合すると判断する。

このため、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂから送信されたＲＴＳ３６１に対し、自装置からのＣＴＳの返信があるまでデータ送信を待つよう要求するＷＴＳ３６３を無線通信装置１０Ｂへ送信する。

そして、ＲＴＳ３６２によりスケジュールされた無線通信装置１０Ｃによるデータ３６４の送信が終了すると、無線通信装置１０ＡのＣＴＳ制御部１０９がＣＴＳ３６５の送信制御を行ない、無線通信装置１０Ｂがデータ３６６の送信を開始する。

図２４は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図２４に示したように、無線通信装置１０Ａが、無線通信装置１０Ｂから自装置宛のＲＴＳ３７１を検出した後に、無線通信装置１０Ｃから無線通信装置１０Ｆ（無線通信装置１０Ａから見て隠れ端末に該当）宛のＲＴＳ３７２も検出した場合を考える。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７は、無線通信装置１０ＢからＲＴＳ３７１に続くデータ送信が行なわれると、無線通信装置１０ＣからのＲＴＳ３７２に続くデータ送信と競合すると判断する。

このため、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂから送信されたＲＴＳ３７１に対し、自装置からのＣＴＳの返信があるまでデータ送信を待つよう要求するＷＴＳ３７３を無線通信装置１０Ｂへ送信する。

しかし、無線通信装置１０Ｃが無線通信装置１０ＦからＲＴＳ３７２に対するＣＴＳを受信しなかった場合、無線通信装置１０Ｃからのデータ送信が行なわれない。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７が無線通信装置１０Ｂからのデータ送信が競合しないと判断し、ＣＴＳ制御部１０９がＣＴＳ３７４の送信制御を行ない、無線通信装置１０Ｂがデータ３７５の送信を開始する。

以上説明したように、ＷＴＳを受信した無線通信装置１０Ｂは、ＣＴＳを受信するまでＲＴＳおよびデータの双方の送信を行なわない。しかし、無線通信装置１０ＢがＣＴＳを正常に受信できない場合や、無線通信装置１０ＡからＣＴＳが送信されない場合なども想定される。このため、無線通信装置１０Ｂは、図２５に示すように、ＷＴＳを受信してから所定時間内にＣＴＳを受信しなかった場合、ＲＴＳを再送してもよい。

図２５は、本実施形態にかかる無線通信装置１０によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。図２５に示したように、無線通信装置１０Ａが、無線通信装置１０Ｂから自装置宛のＲＴＳ５０１を検出した後に、無線通信装置１０Ｃから他装置宛のＲＴＳ５０２も検出した場合を考える。この場合、無線通信装置１０Ａの伝送路利用状況判断部１０７は、無線通信装置１０ＢからＲＴＳ５０１に続くデータ送信が行なわれると、無線通信装置１０ＣからのＲＴＳ５０２に続くデータ送信と競合すると判断する。

このため、無線通信装置１０Ａは、無線通信装置１０Ｂから送信されたＲＴＳ５０１に対し、自装置からのＣＴＳの返信があるまでデータ送信を待つよう要求するＷＴＳ５０３を無線通信装置１０Ｂへ送信する。

しかし、無線通信装置１０Ｂは、ＷＴＳ５０３の受信後、所定時間が経過しても無線通信装置１０ＡからＣＴＳを受信しなかった場合、ＲＴＳ５０７を再送する。ここで、所定時間は、当該通信プロトコルにおいて許容されている最低のＰＨＹレートで、許容される最大データ長のデータ５０４の送信に要する時間、ＡＣＫ５０５の返信時間、およびＣＴＳ５０６の返信時間の加算値であってもよい。

次に、図２６および図２７を参照し、無線通信装置１０において実行される無線通信方法の流れを説明する。

図２６および図２７は、無線通信装置１０において実行される無線通信方法の流れを示したフローチャートである。図２６に示したように、無線通信装置１０は、電源が投入されると、所定の手順に従ってビーコン期間の初期設定を行ない、スーパーフレーム周期や自装置の利用するビーコンスロット位置を決定する（Ｓ２０１）。

そして、ビーコン期間が到来した場合（Ｓ２０２）、無線通信装置１０は、自装置のビーコンスロットであれば（Ｓ２０３）、自装置の送信するビーコンのパラメータを獲得してビーコンを構成し（Ｓ２０４）、ビーコンを送信する（Ｓ２０５）。他方、無線通信装置１０は、自装置のビーコンスロット以外であれば、ビーコンの受信を行ない、ビーコンの受信があれば（Ｓ２０６）、ビーコンに記載されたデバイスアドレスを抽出し、当該デバイスアドレスを管理する（Ｓ２０７）。

ここで、無線通信装置１０は、受信したビーコンに自装置宛となるＰＣＡ通信の利用設定が含まれる場合（Ｓ２０８）、ＰＣＡとして利用するＭＡＳ位置の情報を記憶し（Ｓ２０９）、そのＭＡＳでの受信を設定する（Ｓ２１０）。なお、特にＭＡＳの指定がなければ、ビーコン期間の終了時点から特に期間を定めず受信の設定を行なう。

また、無線通信装置１０は、受信したビーコンに自装置宛ＤＲＰの予約要求が含まれる場合（Ｓ２１１）、自装置を受信先とするＤＲＰ予約の応答設定を行ない（Ｓ２１２）、予約要求において指定されたＭＡＳの受信設定を行なう（Ｓ２１３）。さらに、無線通信装置１０は、受信したビーコンに自装置宛ＤＲＰの予約応答が含まれる場合（Ｓ２１４）、予約応答において指定されたＭＡＳの送信設定を行なう（Ｓ２１５）。

他方、無線通信装置１０は、受信したビーコンに自装置宛ＤＲＰ予約の解除が含まれる場合（Ｓ２１６）、該当するＤＲＰによって予約されていたＭＡＳでの受信の設定解除を行なう（Ｓ２１７）。そして、無線通信装置１０は、受信したビーコンに他装置宛ＤＲＰの予約応答が含まれる場合には（Ｓ２１８）、予約応答において指定されているＭＡＳを利用中のＭＡＳとして登録をしておく（Ｓ２１９）。

また、無線通信装置１０は、ビーコン期間において、既存のビーコンスロットで所定の期間にわたりビーコンの受信がない場合（Ｓ２２０）、そのビーコンスロットの利用装置のデバイスアドレスを管理対象のデバイスアドレスから削除する（Ｓ２２１）。さらに、無線通信装置１０は、上記ビーコンスロットの利用装置宛の送信、および上記ビーコンスロットの利用装置からの受信の設定を解除する（Ｓ２２２）。

一方、ビーコン期間以外では、無線通信装置１０は、インターフェース１２１を介して送信すべきデータを受領し（Ｓ２２３）、宛先となるデバイスアドレスが管理されている場合（Ｓ２２４）、データを送信データバッファ１２２に格納する（Ｓ２２５）。さらに、無線通信装置１０は、利用可能なＭＡＳの情報を獲得し（Ｓ２２６）、送信データバッファ１２２の利用状況を把握し（Ｓ２２７）、ＤＲＰの設定が必要であれば（Ｓ２２８）、送信ＤＲＰ予約要求を設定する（Ｓ２２９）。一方、無線通信装置１０は、ＤＲＰ予約が必要なければ、データの送信のためにＰＣＡの利用を設定し（Ｓ２３０）、利用するＭＡＳにおいてデータの送信を設定する（Ｓ２３１）。

そして、ＤＲＰ送信ＭＡＳから、伝送路の利用を判定するための所定の時間を遡った事前受信時間が到来した場合（Ｓ２３２）、無線通信装置１０は、ＤＲＰ予約における送信パラメータの設定を行なう（Ｓ２３３）。さらに、無線通信装置１０は、送信データバッファ１２２に残りデータがあれば（Ｓ２３４）、Ｓ２４０のアクセス制御のサブルーチンに移行して、データの送信処理を行なう。一方、送信データバッファ１２２に残りデータがなければ、無線通信装置１０は、ＤＲＰ予約の解除を受信先通信装置のために設定し（Ｓ２３５）、該当する送信ＭＡＳでの設定を解除する（Ｓ２３６）。

また、ＰＣＡ送信ＭＡＳから、伝送路の利用を判定するための所定の時間を遡った事前受信時間が到来した場合（Ｓ２３７）、無線通信装置１０は、所定のＰＣＡの送信までのアクセス制御時間のパラメータを設定する（Ｓ２３８）。さらに、無線通信装置１０は２４０のアクセス制御のサブルーチンに移行して、データの送信処理を行なう。

他方、ＤＲＰやＰＣＡの受信の設定を行ったＭＡＳから、伝送路の利用を判定するための所定の時間を遡った事前受信時間が到来した場合にも（Ｓ２３９）、Ｓ２４０のアクセス制御のサブルーチンに移行して、データの受信処理を行なう。そして、Ｓ２４０のアクセス制御のサブルーチンなどの各処理の終了後には、Ｓ２０２からの一連の処理がくり返される。

また、Ｓ２４０に示したアクセス制御のサブルーチンの詳細は以下の通りである。図２７に示したように、無線通信装置１０は、まず、自装置のデータ送信前にデータ受信処理を行い（Ｓ３０１）、他装置宛のＲＴＳを検出した場合には（Ｓ３０２）、他装置による送信スケジュールを設定しておく（Ｓ３０３）。

また、無線通信装置１０は、他装置宛のＣＴＳを検出した場合には（Ｓ３０４）、ＣＴＳのＤｕｒａｔｉｏｎに記載されているデータ長にわたる送信禁止の設定を行なう（Ｓ３０５）。また、無線通信装置１０は、他装置宛のデータを検出した場合には（Ｓ３０６）、当該データが送信されている時間を自装置の待ち時間として設定する（Ｓ３０７）。

ここで、そのデータにＡＣＫの返送要求が記載されている場合（Ｓ３０８）、無線通信装置１０はデータの再送開始が予定されるタイミングまでを他装置による送信スケジュールとして設定しておく（Ｓ３０９）。一方、ＡＣＫの返送要求が記載されていない場合、無線通信装置１０は、データの再送開始が予定されるタイミングまでに他装置宛のデータが送信されなければ、そのスケジュールの設定を解除する（Ｓ３１１）。さらに、ＣＴＳを受信していてデータ長の送信禁止の設定があれば（Ｓ３１２）、その送信禁止を解除する（Ｓ３１３）。

また、無線通信装置１０の自装置宛ＲＴＳ検出部１０５により自装置宛のＲＴＳが検出されると（Ｓ３１４）、そのＲＴＳのデータ長の期間にわたり、送信禁止の設定がなく（Ｓ３１５）、自装置の待ち時間内にある場合（Ｓ３１６）、ＷＴＳ制御部１０８がその待ち時間をパラメータとして設定してＷＴＳの送信制御を行なう（Ｓ３１７、Ｓ３１８）。

そして、無線通信装置１０のＣＴＳ制御部１０９は、ＷＴＳに設定した待ち時間が終了し、自装置宛のデータ受信が可能であれば（Ｓ３１９）、ＣＴＳフレームの送信制御を行なう（Ｓ３２０）。

その後、無線通信装置１０は、自装置宛のデータを検出すると（Ｓ３２１）、その受信したデータを受信データバッファ１２３に格納する（Ｓ３２２）。そして、データが正常に受信された場合（Ｓ３２３）、ＡＣＫ制御部１１０は、ＡＣＫパラメータを設定し（Ｓ３２４）、イミディエートＡＣＫかブロックＡＣＫの要求があれば（Ｓ３２５）、要求されているＡＣＫの送信制御を行なう（Ｓ３２６）。こうして、受信処理に関する一連のアクセス制御のサブルーチンが終了する。

一方、ＲＴＳ送信制御部１１３は、自装置の送信データがあり（Ｓ３２７）、アクセス制御における送信可能なタイミングが到来した場合（Ｓ３２８）、ＲＴＳの送信の要否を判断し（Ｓ３２９）、必要であればＲＴＳの送信制御を行なう（Ｓ３３０）。そして、無線通信装置１０は、相手装置からＣＴＳの代わりにＷＴＳの受信があれば（Ｓ３３１）、データの送信待状態を維持する（Ｓ３３２）。

また、無線通信装置１０は、相手装置からのＣＴＳの受信があれば（Ｓ３３３）、以降のデータ送信でＡＣＫの返送の要否を判断し（Ｓ３３４）、ＡＣＫの返送が必要な場合に、イミディエートＡＣＫかブロックＡＣＫの返送を指示するビットを付加し（Ｓ３３５）、データの送信を行なう（Ｓ３３６）。その後、無線通信装置１０は、要求したＡＣＫを受信しなければ（Ｓ３３７）、データの再送を行なう（Ｓ３３８）。こうして、送信処理に関する一連のアクセス制御のサブルーチンが終了する。

また、無線通信装置１０は、自装置の送信データがない場合、データ送信待ち状態にある場合、相手装置からのＣＴＳの受信がない場合には、事前に利用の設定が行なわれたＭＡＳの期間が満了すると、データ送信待ち処理を終える（ＲＥＴ）。なお、これら受信処理と送信処理、ＭＡＳ期間の満了時以外の場合においては、Ｓ３０１に戻り、一連のアクセス制御処理がくり返される。

＜５．まとめ、および補足＞
以上説明したように、本実施形態によれば、ＲＴＳの受信先装置が、自装置宛のデータ送信の保留を要求する場合にＷＴＳを返送することで、無線伝送路が利用できないことをＲＴＳの送信元装置に明示的に知らしめることができる。このため、ＲＴＳの送信元装置は、ＷＴＳの受信により無線伝送路が利用中であることを把握し、ＲＴＳの不要な再送を控えることが可能である。

また、本実施形態によれば、ＲＴＳの受信先装置が、自装置宛のＲＴＳの送信元装置へＷＴＳの返送後にＣＴＳを返送する。このため、ＲＴＳの受信先装置は、他装置宛のＲＴＳに以降に送信されるデータのＬｅｎｇｔｈが記載されていない場合でも、そのデータ送信終了後に、伝送路が利用可能となったことをＲＴＳの送信元装置へ知らしめることができる。

また、本実施形態によれば、ＲＴＳの受信先装置が、スケジュールされたデータの伝送が開始される前にＷＴＳを返送することで、他の通信との競合を回避することができる。さらに、ＲＴＳの受信先装置は、ＷＴＳを返送した後にスケジュールされたデータの伝送が終了すると、ＣＴＳを返送して自装置宛のデータ送信を再開することにより、他の通信との競合を回避することが可能である。

また、本実施形態によれば、無線通信装置１０が、他装置宛のＲＴＳの受信直後に自装置宛のＲＴＳを受信した場合、ＷＴＳを返送して自装置宛のデータ送信を控えさせることにより、他の通信との競合を回避することが可能である。さらに、無線通信装置１０は、ＷＴＳを返送した後、他装置宛のＲＴＳに相当するデータ送信が開始されない場合には、無線伝送路が空き状態になるため、ＣＴＳを返送する。その結果、データ送信機会が失われることを防止し、無線伝送路の利用効率を向上することができる。

また、本実施形態によれば、無線通信装置１０が、他装置宛のＲＴＳを受信した後、ＲＴＳに応答するＣＴＳを受信しなかった場合、自装置宛のＲＴＳを検出すると他装置宛データと時間的に重ねてＷＴＳを返送することにより、無線伝送路の利用効率が向上できる。そして、無線通信装置１０は、他装置宛データの通信が終了した後にＣＴＳを返送することで、自装置宛のデータ送信を再開することができる。

また、無線通信装置１０は、他装置宛のデータ再送が行なわれないことを検出した後にＣＴＳを返送することで、さらに確実なアクセス制御方法が得られる。また、無線通信装置１０は、自装置宛のＲＴＳと他装置宛のＲＴＳの受信に基づいてＷＴＳを返送した後、他装置宛のデータ送信を検出した場合には、そのデータ送信が終了した後にＣＴＳを返送することで競合を回避することができる。

また、無線通信装置１０は、自装置宛のＲＴＳと他装置宛のＲＴＳの受信に基づいてＷＴＳを返送した後、他装置宛のデータ送信を検出しない場合は、無線伝送路が空き状態であると判断されるため、ＣＴＳを返送する。その結果、無線通信装置１０は、他装置宛のＲＴＳの送信元装置とけん制しあってデータ送信機会を失うことを防ぎ、無線伝送路の利用効率を向上することができる。

なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本明細書の無線通信装置１０の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、無線通信装置１０の処理における各ステップは、並列的あるいは個別に実行される処理（例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理）を含んでもよい。

また、無線通信装置１０に内蔵されるＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭなどのハードウェアを、上述した無線通信装置１０の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。また、図１７の機能ブロック図で示したそれぞれの機能ブロックをハードウェアで構成することで、一連の処理をハードウェアで実現することもできる。

本実施形態にかかる無線通信システムの構成を示した説明図である。 スーパーフレームの構成例を示した説明図である。 ＰＨＹフレームの構成例を示した説明図である。 ビーコンのフレーム構成例を示した説明図である。 ビーコンに含まれる情報エレメントであるＤＲＰ予約情報エレメントの構成例を示した説明図である。 ビーコンに含まれる情報エレメントであるＰＣＡ利用通知情報エレメントの構成例を示した説明図である。 ビーコンに含まれる情報エレメントである通信表示マップ情報エレメントの構成例を示した説明図である。 ＲＴＳのフレーム構成例を示した説明図である。 ＣＴＳのフレーム構成例を示した説明図である。 ＷＴＳ（Ｗａｉｔ ｔｏ ｓｅｎｄ）のフレーム構成例の構成例を示した説明図である。 データのフレーム構成例を示した説明図である。 ＡＣＫ（イミディエートアック）のフレーム構成例を示した説明図である。 ブロックＡＣＫのフレーム構成例を示した説明図である。 本実施形態に関連する無線通信装置によるアクセス制御の一例を示した説明図である。 本実施形態に関連する無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態に関連する無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置の構成を示した機能ブロック図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の一例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 本実施形態にかかる無線通信装置によるアクセス制御の他の例を示した説明図である。 無線通信装置において実行される無線通信方法の流れを示したフローチャートである。 無線通信装置において実行される無線通信方法の流れを示したフローチャートである。

符号の説明

１０５ 自装置宛ＲＴＳ検出部
１０６ 他装置宛ＲＴＳ検出部
１０７ 伝送路利用状況判断部
１０８ ＷＴＳ制御部
１０９ ＣＴＳ制御部
１１０ ＡＣＫ制御部
１１３ ＲＴＳ送信制御部
１１４ 自装置宛ＷＴＳ検出部
１１５ 自装置宛ＣＴＳ受信制御部

Claims (10)

1. 相手通信装置から送信された自装置宛の送信要求信号を受信する受信部と；
   前記受信部により前記自装置宛の送信要求信号が受信されると、無線伝送路の利用状況に基づき、前記相手通信装置からのデータ送信の可否を判断する判断部と；
   前記相手通信装置からのデータ送信が不可であると判断されると、前記データ送信の保留を要求する保留要求信号の送信制御を行う保留制御部と；
   前記保留要求信号の送信制御の後、前記判断部により前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断されると、前記自装置宛の送信要求信号に対する応答信号の送信制御を行う応答制御部と；
   を備える、無線通信装置。
2. 前記判断部は、
   前記相手通信装置からのデータ送信が他の無線通信装置からのデータ送信と競合する場合に前記相手通信装置からのデータ送信が不可であると判断し、
   前記相手通信装置からのデータ送信が他の無線通信装置からのデータ送信と競合しない場合に前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断する、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記判断部は、前記他の無線通信装置からデータ送信が行われることを、前記他の無線通信装置から送信される送信要求信号の前記受信部による受信に基づいて検出する、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記判断部は、前記他の無線通信装置からのデータ送信が終了した後に前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断する、請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記判断部は、前記他の無線通信装置からのデータ送信後、所定時間内に前記他の無線通信装置からデータ再送が行われなかった場合、前記相手通信装置からのデータ送信が可能であると判断する、請求項４に記載の無線通信装置。
6. 相手通信装置への送信要求信号の送信制御を行う送信要求制御部と；
   前記相手通信装置から前記送信要求信号に対する応答信号が受信されるとデータ送信を行う送信部と；
   を備え、
   前記送信要求制御部は、前記送信要求信号の送信制御後に前記応答信号および保留要求信号のいずれも受信されない場合には前記送信要求信号の再送制御を行い、
   前記保留要求信号が受信された場合には前記送信要求信号の再送制御を行わない、無線通信装置。
7. 前記送信要求制御部は、前記保留要求信号の受信から所定時間内に前記応答信号が受信されない場合、前記送信要求信号の再送制御を行う、請求項６に記載の無線通信装置。
8. 第１の無線通信装置と；
   前記第１の無線通信装置から送信された自装置宛の送信要求信号を受信する受信部、
   前記受信部により前記自装置宛の送信要求信号が受信されると、無線伝送路の利用状況に基づき、前記第１の無線通信装置からのデータ送信の可否を判断する判断部、
   前記第１の無線通信装置からのデータ送信が不可であると判断されると、前記データ送信の保留を要求する保留要求信号の送信制御を行う保留制御部、および、
   前記保留要求信号の送信制御の後、前記判断部により前記第１の無線通信装置からのデータ送信が可能であると判断されると、前記自装置宛の送信要求信号に対する応答信号の送信制御を行う応答制御部、
   を有する第２の無線通信装置と；
   を備え、
   前記第１の無線通信装置は、前記送信要求信号の送信制御後に、前記応答信号および前記保留要求信号のいずれも受信されない場合には前記送信要求信号の再送制御を行い、前記保留要求信号が受信された場合には前記送信要求信号の再送制御を行わない、無線通信システム。
9. 相手通信装置から送信された自装置宛の送信要求信号を受信するステップと；
   無線伝送路の利用状況に基づき、前記相手通信装置からのデータ送信の可否を判断するステップと；
   前記相手通信装置からのデータ送信が不可であると判断されると、前記データ送信の保留を要求する保留要求信号の送信制御を行うステップと；
   前記保留要求信号の送信制御の後、前記相手通信装置からのデータ送信が可能になると、前記自装置宛の送信要求信号に対する応答信号の送信制御を行うステップと、；
   を含む、無線通信方法。
10. 相手通信装置への送信要求信号の送信制御を行うステップと；
    前記相手通信装置から前記送信要求信号に対する応答信号が受信されるとデータ送信を行うステップと；
    を含み、
    前記送信要求信号の送信制御後に前記応答信号および保留要求信号のいずれも受信されない場合には前記送信要求信号の再送制御を行い、前記保留要求信号が受信された場合には前記送信要求信号の再送制御を行わない、無線通信方法。
    
    
    
    

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