JP2015231229A - 無線制御装置及び無線制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】無線リソースを効率的に利用可能な無線制御装置を提供する。
【解決手段】無線制御装置１は、他端末に対してデータフレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力する送信判定部２と、他端末からＡＣＫフレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力する受信判定部３と、送信通知情報及び受信通知情報に基づいて、データフレームを送信してからＡＣＫフレームを受信するまでのＡＣＫ応答時間ＴＡを算出する時間情報算出部４と、算出したＡＣＫ応答時間ＴＡに基づいて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を調整するパラメータ調整部５と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線制御装置及び無線制御方法に関する。

従来より、無線ＬＡＮの標準規格群として、ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１（非特許文献１）が知られており、非特許文献１にはＷｉＦｉ（登録商標）における送信器と受信器との信号の手続きが記載されている。

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１を用いた無線通信の一例を図７に示す。図７（Ａ）に示すように、例えば、ＷｉＦｉ機器Ａ（Ａ端末）からＷｉＦｉ機器Ｂ（Ｂ端末）にデータフレームを送信する場合、Ｂ端末ではデータフレームを正常受信した後にキャリアセンスを行い、ＳＩＦＳ（Short InterFrame Space）時間の間、同じ周波数チャネルを使用して通信を行っている端末が他にあるか否かを判定する。その後、当該周波数チャネルが空いていること（アイドル）を確認すると、Ｂ端末はＡ端末に対してＡＣＫ（肯定応答：acknowledgement）フレームを送り返す。

一方、Ａ端末からＢ端末へのデータフレーム送信が失敗した場合の動作例を図７（Ｂ）に示す。図７（Ｂ）に示すように、Ａ端末では、データフレーム送信完了後（例えば、PHY-TXEND.confirm受信後）、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔの間、Ｂ端末からのＡＣＫフレームの返信を待つ。Ａ端末では、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔが経過してもＢ端末からＡＣＫフレームを受信できない場合（例えば、PHY-RXSTART.indicationが開始されない場合）、データフレームの再送を試みる。即ち、Ａ端末は、ＤＩＦＳ（Distributed InterFrame Space）時間及びＢＯ（Back Off）時間の間、同じ周波数チャネルの使用の有無を確認し、使用されていない場合にデータフレームを再送する。

IEEE Std 802.11-2012"IEEE Standard for Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks - Specific requirements, Part 11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications"

ところで、無線ＬＡＮでは、機器間の距離や電波を通さない障害物等の影響により、無線通信信号が互いに到達しない状態においてフレームの衝突が発生する所謂隠れ端末問題が知られている。具体的には、図７（Ｃ）に示すように、Ａ端末−Ｃ端末間では、無線通信信号が互いに到達しないものの、Ｂ端末−Ｃ端末間では、無線通信信号が到達するＷｉＦｉ機器Ａ乃至Ｃを考える。このような場合、Ａ端末及びＣ端末は互いに相手が見えず、Ａ端末からＢ端末への通信と、Ｃ端末からその他のＷｉＦｉ機器Ｘへの通信とが同時に発生することがある。

図７（Ｃ）に示すように、Ｂ端末ではＡ端末から送信されたデータフレームを正常に受信できているものの、ＳＩＦＳ時間の経過を待っている間に、Ｃ端末がＸ端末に向けて送信したデータフレームを受信することがある。このような場合、同じ周波数チャネルが他端末に使用されている（ビジー）ため、Ｂ端末ではＡ端末にＡＣＫフレームを返信することなく、周波数チャネルが空くまで待機する。このとき、Ｂ端末における待機時間が長いと、Ａ端末においてＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔが経過してしまい、データフレームの再送が行われてしまう。

このように、隠れ端末問題が発生している環境では、受信器側でデータフレームを正常に受信できているにも関わらず送信器からデータフレームが再送されてしまうことがあり、無線リソースを効率的に利用することができない場合がある。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、無線リソースを効率的に利用可能な無線制御装置及び無線制御方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様においては、他端末に対して送信フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力する送信判定部と、前記他端末から応答フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力する受信判定部と、前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末に対して特定の送信フレームを送信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを受信するまでの時間情報を算出する時間情報算出部時間情報算出部と、算出した前記時間情報に基づいて、送信フレームを送信してから再送するまでのフレーム再送間隔を調整するパラメータ調整部と、を備える無線制御装置を提供する。

また、前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末から送信フレームを受信した場合に、当該送信フレームを受信してから当該送信フレームに対応する応答フレームを前記他端末に送信するまでの応答間隔を調整することとしてもよい。

本発明の第２の態様においては、他端末から送信フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力する受信判定部と、前記他端末に対して応答フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力する送信判定部と、前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末から特定の送信フレームを受信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを送信するまでの時間情報を算出する時間情報算出部と、算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末から送信フレームを受信してから当該送信フレームに対応する応答フレームを前記他端末に送信するまでの応答間隔を調整するパラメータ調整部と、を備える無線制御装置を提供する。

また、前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末に対して送信フレームを送信した場合に、当該送信フレームを送信してから再送するまでのフレーム再送間隔を調整することとしてもよい。

また、前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報が第１閾値以上である場合、前記フレーム再送間隔を長くし、前記時間情報が第２閾値以下である場合、前記フレーム再送間隔を短く調整することとしてもよい。

また、前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報が第３閾値以上である場合、前記応答間隔を短くし、前記時間情報が第４閾値以下である場合、前記応答間隔を長く調整することとしてもよい。

また、前記送信フレームは、データフレームであり、前記応答フレームは、ＡＣＫフレームであってもよい。

また、前記送信フレームは、ＲＴＳフレームであり、前記応答フレームは、ＣＴＳフレームであってもよい。

本発明の第３の態様においては、他端末に対して送信フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力するステップと、前記他端末から応答フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力するステップと、前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末に対して特定の送信フレームを送信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを受信するまでの時間情報を算出するステップと、算出した前記時間情報に基づいて、送信フレームを送信してから再送するまでのフレーム再送間隔を調整するステップと、を含む無線制御方法を提供する。

本発明の第４の態様においては、他端末から送信フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力するステップと、前記他端末に対して応答フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力するステップと、前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末から特定の送信フレームを受信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを送信するまでの時間情報を算出するステップと、算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末から送信フレームを受信してから当該送信フレームに対応する応答フレームを前記他端末に送信するまでの応答間隔を調整するステップと、を含む無線制御方法を提供する。

本発明によれば、無線リソースを効率的に利用することができる。

無線制御装置の概要を示す図である。 無線制御装置の機能構成を示すブロック図である。 無線制御装置が送信側の端末装置である場合の動作例を示す図である。 無線制御装置が受信側の端末装置である場合の動作例を示す図である。 無線制御装置の処理の流れを示すフローチャートである。 別実施形態における無線制御装置の概要を示す図である。 ＩＥＥＥ８０２．１１を用いた無線通信の一例を示す図である。

［無線制御装置の概要］
初めに、図１を参照して、本発明の無線制御装置の概要について説明する。隠れ端末問題が発生している環境では、受信器側でデータフレームを正常に受信できている場合であっても、ＡＣＫフレームの返信が遅れてしまい、送信器からデータフレームが再送されることがある。本発明の無線制御装置は、このようなデータフレームの不要な送信が発生する確率を低減することができる。

具体的には、送信器側（図中、Ａ端末）では、データフレームを送信してからＡＣＫフレームを受信するまでの時間情報ＴＡ（以下、「ＡＣＫ応答時間ＴＡ」と呼ぶことがある）に基づいて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔに要する時間等を調整する。また、受信器側（図中、Ｂ端末）では、データフレームを受信してからＡＣＫフレームを送信するまでの時間情報ＴＢ（以下、「ＡＣＫ送信時間ＴＢ」と呼ぶことがある）に基づいて、ＳＩＦＳ時間等を調整する。
以下、本発明の無線制御装置について、図面を参照して具体的に説明する。

［無線制御装置１の構成］
図２は、本発明の無線制御装置１の機能構成を示すブロック図である。無線制御装置１は、無線ＬＡＮ環境において他の端末装置と無線通信可能な端末装置であり、例えば、スマートフォンやタブレットＰＣ等のＷｉＦｉに対応した端末装置や、これら端末装置を相互又は他のネットワークに接続するアクセスポイント等のＷｉＦｉ機器である。なお、本発明の無線制御装置１は、送信側の端末装置（Ａ端末）及び受信側の端末装置（Ｂ端末）の双方に適用することができる。
図２に示すように、無線制御装置１は、送信判定部２と、受信判定部３と、時間情報算出部４と、パラメータ調整部５と、を含んで構成される。

［無線制御装置１（送信側）の構成］
無線制御装置１が送信側の端末装置である場合、送信判定部２は、他端末に対して「送信フレーム」を送信したことを通知する送信通知情報を取得し、時間情報算出部４に出力する。なお、本実施形態において、送信フレームは、他端末に対して送信するデータフレームであり、また、送信通知情報は、データフレームを送信した時刻を含む情報である。なお、送信通知情報として、送信したデータフレームを特定可能な情報（例えば、シーケンス番号）を含むこととしてもよい。

受信判定部３は、他端末から「応答フレーム」を受信したことを通知する受信通知情報を取得し、時間情報算出部４に出力する。なお、本実施形態において、応答フレームは、他端末から受信するＡＣＫフレームであり、また、受信通知情報は、ＡＣＫフレームを受信した時刻を含む情報である。なお、受信通知情報として、受信したＡＣＫフレームを特定可能な情報（例えば、ＡＣＫ応答を行うデータフレームのシーケンス番号）を含むこととしてもよい。

時間情報算出部４は、送信通知情報及び受信通知情報に基づいて、他端末に対して特定の送信フレームを送信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを受信するまでの時間情報を算出する。即ち、時間情報算出部４は、最新のデータフレームの送信時刻と、最新のＡＣＫフレームの受信時刻との差分から、受信側の端末装置に対してデータフレームを送信してから当該端末装置からＡＣＫフレームを受信するまでの時間情報（ＡＣＫ応答時間）を算出する。なお、送信通知情報及び受信通知情報にシーケンス番号が含まれる場合には、時間情報算出部４は、同一のシーケンス番号を有するデータフレームの送信時刻とＡＣＫフレームの受信時刻との差分から、ＡＣＫ応答時間を算出する。

時間情報算出部４が算出したＡＣＫ応答時間を用いることで、周囲の無線ＬＡＮ環境を評価することができる。このとき、適切な評価のためには、一定期間内におけるＡＣＫ応答時間の傾向に基づいて行うことが好ましい。そこで、時間情報算出部４は、一定期間の間に算出されたＡＣＫ応答時間の平均、分散等を算出する。もちろん、平均、分散に限らず、時間情報算出部４は、一定期間におけるＡＣＫ応答時間のＣＤＦ−Ｘ％値や忘却平均等を算出することとしてもよい。
時間情報算出部４が算出したＡＣＫ応答時間は、パラメータ調整部５に出力される。

パラメータ調整部５は、算出したＡＣＫ応答時間に基づいて、無線制御装置１の周囲の無線ＬＡＮ環境を評価し、送信フレームを送信してから再送するまでのフレーム再送間隔（本実施形態では、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間）を調整する。
例えば、ＡＣＫ応答時間が所定値以上である状況は、受信器からのＡＣＫフレームの返信が遅れている状況であるため、パラメータ調整部５は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を長くし、データフレームの再送を抑制する。なお、ＡＣＫ応答時間が所定値以下である状況は、受信器からのＡＣＫフレームの返信が早い状況であるため、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を短く調整することとしてもよい。他方、ＡＣＫ応答時間が所定範囲内に収まる場合は、パラメータ調整部５は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を調整することなく維持する。

なお、パラメータ調整部５は、前回算出した平均、分散、ＣＤＦ−Ｘ％値又は忘却平均等の値との比較を行い、増加傾向にあるか減少傾向にあるかに基づき、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を調整することとしてもよい。即ち、パラメータ調整部５は、増加傾向にある場合にＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を短く調整し、減少傾向にある場合にＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を長く調整することとしてもよい。

また、時間情報算出部４によるＡＣＫ応答時間の算出、及び（又は）パラメータ調整部５によるＡＣＫ応答時間に基づくＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間の調整は、無線ＬＡＮの方式（８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ）毎に行うこととしてもよい。

［無線制御装置１（送信側）の動作］
続いて、図３（Ａ）（Ｂ）を参照して、無線制御装置１が送信側の端末装置である場合の動作例について説明する。なお、図３（Ｃ）については、後述する。

図３（Ａ）に示すように、データフレームを送信したＡ端末（送信側）が、Ｂ端末（受信側）からＡＣＫフレームを受信するまでの時間の傾向（平均、分散等）が、ＡＣＫ応答時間ＴＡ０，ＡＣＫ応答時間ＴＡ１，ＡＣＫ応答時間ＴＡ２である場合について考える。
なお、ＡＣＫ応答時間ＴＡ０は標準的なＡＣＫ応答時間であり、ＡＣＫ応答時間ＴＡ１は標準的なＡＣＫ応答時間よりも長いＡＣＫ応答時間であり、ＡＣＫ応答時間ＴＡ２は標準的なＡＣＫ応答時間よりも短いＡＣＫ応答時間である。また、図３（Ｂ）において、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ＿ＴＡ０，ＴＡ１，ＴＡ２は、夫々がＡＣＫ応答時間ＴＡ０，ＴＡ１，ＴＡ２に対応して調整されるＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間である。

ＡＣＫ応答時間がＡＣＫ応答時間ＴＡ１となる状況は、Ｂ端末からのＡＣＫフレームの返信が遅れている状況であるため、図３（Ｂ）に示すように、パラメータ調整部５は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を延ばし、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ＿ＴＡ１に調整する。
このように、無線制御装置１（送信側）では、周囲の無線ＬＡＮ環境に応じてＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を動的に変更するため、隠れ端末が発生している状況でも、受信側の端末装置からＡＣＫフレームを受信できる確率が増し、送信側の端末装置からデータフレームが不要に送信されることを抑制できる。

なお、ＡＣＫ応答時間ＴＡ２となる状況は、Ｂ端末からのＡＣＫフレームの返信が早い状況である。このような場合に、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を短縮し、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ＿ＴＡ２に調整することで、データフレームの送信失敗時に、Ｂ端末においてデータフレームが受信できていないことを早期に発見することができ、好適である。

［無線制御装置１（受信側）の構成］
図２に戻り、無線制御装置１が受信側の端末装置である場合、受信判定部３は、他端末から「送信フレーム」を受信したことを通知する受信通知情報を取得し、時間情報算出部４に出力する。なお、本実施形態において、送信フレームは、データフレームであり、また、受信通知情報は、データフレームを受信した時刻を含む情報である。なお、受信通知情報として、受信したデータフレームを特定可能な情報（例えば、シーケンス番号）を含むこととしてもよい。

送信判定部２は、他端末に対して「応答フレーム」を送信したことを通知する送信通知情報を取得し、時間情報算出部４に出力する。なお、本実施形態において、応答フレームは、ＡＣＫフレームであり、また、送信通知情報は、ＡＣＫフレームを送信した時刻を含む情報である。なお、送信通知情報として、送信したＡＣＫフレームを特定可能な情報（例えば、ＡＣＫ応答を行うデータフレームのシーケンス番号）を含むこととしてもよい。

時間情報算出部４は、送信通知情報及び受信通知情報に基づいて、他端末から特定の送信フレームを受信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを送信するまでの時間情報を算出する。即ち、時間情報算出部４は、最新のデータフレームの受信時刻と、最新のＡＣＫフレームの送信時刻との差分から、当該端末装置にＡＣＫフレームを返信するまでの時間情報（ＡＣＫ送信時間）を算出する。もちろん、時間情報算出部４は、同一のシーケンス番号を有するデータフレームの受信時刻とＡＣＫフレームの送信時刻との差分から、ＡＣＫ送信時間を算出することとしてもよい。

時間情報算出部４によるＡＣＫ送信時間の算出方法は、任意であり、時間情報算出部４は、例えば、一定期間の間に算出されたＡＣＫ送信時間の平均、分散等を算出することとしてもよく、また、一定期間におけるＡＣＫ送信時間のＣＤＦ−Ｘ％値や忘却平均等を算出することとしてもよい。

パラメータ調整部５は、算出したＡＣＫ送信時間に基づいて、無線制御装置１の周囲の無線ＬＡＮ環境を評価し、他端末から送信フレームを受信してから当該送信フレームに対応する応答フレームを当該他端末に送信するまでの応答間隔（本実施形態では、ＳＩＦＳ時間）を調整する。
例えば、ＡＣＫ送信時間が所定値以上である状況は、送信器に対するＡＣＫフレームの返信が遅れている状況である。ＡＣＫフレームの返信が遅れる状況としては、図７（Ｃ）に示すように、キャリアセンス中に同じ周波数チャネルが使用されていることを検出した場合が一例として挙げられる。このような場合に、ＳＩＦＳ時間を長くすると、他の端末に当該周波数チャネルを使用され、ＡＣＫフレームの送信が更に遅くなってしまう可能性が高まる。そこで、ＡＣＫ送信時間が所定値以上である状況では、パラメータ調整部５は、ＳＩＦＳ時間を短く調整し、他の端末が当該周波数チャネルを使用する前にＡＣＫフレームを送信可能にする。これにより、送信器からデータフレームが再送されてしまうことを抑制することができる。

なお、ＡＣＫ送信時間が所定値以下である状況は、送信器に対するＡＣＫフレームの返信が早い状況であるため、ＳＩＦＳ時間を長く調整し、キャリアセンス期間を十分に確保することとしてもよい。また、ＡＣＫ送信時間が所定範囲内に収まる場合は、パラメータ調整部５は、ＳＩＦＳ時間を調整することなく維持する。

また、パラメータ調整部５は、前回算出した平均、分散、ＣＤＦ−Ｘ％値又は忘却平均等の値との比較を行い、増加傾向にあるか減少傾向にあるかに基づき、ＳＩＦＳ時間を調整することとしてもよい。即ち、パラメータ調整部５は、増加傾向にある場合にＳＩＦＳ時間を短く調整し、減少傾向にある場合にＳＩＦＳ時間を長く調整することとしてもよい。

また、時間情報算出部４によるＡＣＫ送信時間の算出、及び（又は）パラメータ調整部５によるＡＣＫ送信時間に基づくＳＩＦＳ時間の調整は、無線ＬＡＮの方式（８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ）毎に行うこととしてもよい。

［無線制御装置１（受信側）の動作］
続いて、図４（Ａ）（Ｂ）を参照して、無線制御装置１が受信側の端末装置である場合の動作例について説明する。なお、図４（Ｃ）については、後述する。

図４（Ａ）に示すように、データフレームを受信したＢ端末（受信側）が、Ａ端末（送信側）に対してＡＣＫフレームを返信するまでの時間の傾向（平均、分散等）が、ＡＣＫ送信時間ＴＢ０，ＡＣＫ送信時間ＴＢ１，ＡＣＫ送信時間ＴＢ２である場合について考える。
なお、ＡＣＫ送信時間ＴＢ０は標準的なＡＣＫ送信時間であり、ＡＣＫ送信時間ＴＢ１は標準的なＡＣＫ送信時間よりも長いＡＣＫ送信時間であり、ＡＣＫ送信時間ＴＢ２は標準的なＡＣＫ送信時間よりも短いＡＣＫ送信時間である。また、図４（Ｂ）において、ＳＩＦＳ＿ＴＢ０，ＴＢ１，ＴＢ２は、夫々がＡＣＫ送信時間ＴＢ０，ＴＢ１，ＴＢ２に対応して調整されるＳＩＦＳ時間である。

ＡＣＫ送信時間がＡＣＫ送信時間ＴＢ１となる状況は、Ａ端末へのＡＣＫフレームの返信が遅れている状況であり、例えば、キャリアセンス中に同じ周波数チャネルが使用されていることを検出した場合に発生することがある。そこで、図３（Ｂ）に示すように、パラメータ調整部５は、ＳＩＦＳ時間を短縮し、ＳＩＦＳ＿ＴＢ１に調整することで、当該周波数チャネルが使用されていないタイミングを検出し、ＡＣＫフレームを送信可能にする。
このように、無線制御装置１（受信側）では、周囲の無線ＬＡＮ環境に応じてＳＩＦＳ時間を動的に変更するため、隠れ端末が発生している状況でも、ＡＣＫフレームを返信する確率が増し、送信側の端末装置からデータフレームが不要に送信されることを抑制できる。

なお、ＡＣＫ送信時間ＴＢ２となる状況は、Ａ端末へのＡＣＫフレームの返信が早い状況である。このような場合に、ＳＩＦＳ時間を延ばし、ＳＩＦＳ＿ＴＢ２に調整することで、キャリアセンス期間を十分に確保することができ、通信の衝突を適切に回避することができる。

［無線制御装置１の動作２］
ところで、無線通信において、あるタイミングで送信側だった端末装置は、別のタイミングでは受信側の端末装置になることがある。例えば、第１タイミングでＡ端末からＢ端末にデータフレームが送信され、別の第２タイミングでＢ端末からＡ端末にデータフレームが送信される状況では、Ａ端末は、第１タイミングでは送信側の端末装置であり、第２タイミングでは受信側の端末装置である。

本発明の無線制御装置１では、送信側の端末装置（Ａ端末）では、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を調整し、受信側の端末装置（Ｂ端末）では、ＳＩＦＳ時間を調整することで、データフレームの不要な再送を抑制し、無線リソースの効率的な利用を実現している。
この点、送信側の端末装置と受信側の端末装置とがタイミングによって入れ替わる場合、Ａ端末についてもＳＩＦＳ時間を調整することとしてもよく、同様に、Ｂ端末についてもＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を調整することとしてもよい。

具体的には、Ａ端末は、送信側の端末装置である期間に、データフレームを送信してからＡＣＫフレームを受信するまでの「ＡＣＫ応答時間ＴＡ」を算出する。Ａ端末は、受信側の端末装置になると、送信側であった期間に算出していた「ＡＣＫ応答時間ＴＡ」の傾向（平均、分散等）に基づいて、ＳＩＦＳ時間を調整する。即ち、Ａ端末は、「ＡＣＫ応答時間ＴＡ」が標準よりも長い場合に、ＳＩＦＳ時間が短くなるように調整する。なお、Ａ端末は、「ＡＣＫ応答時間ＴＡ」が標準よりも短い場合に、ＳＩＦＳ時間が長くなるように調整することとしてもよい。

同様に、Ｂ端末は、受信側の端末装置である期間に、データフレームを受信してからＡＣＫフレームを送信するまでの「ＡＣＫ送信時間ＴＢ」を算出する。Ｂ端末は、送信側の端末装置になると、受信側であった期間に算出していた「ＡＣＫ送信時間ＴＢ」の傾向（平均、分散等）に基づいて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を調整する。即ち、Ｂ端末は、「ＡＣＫ送信時間ＴＢ」が標準よりも長い場合に、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間が長くなるように調整する。なお、Ｂ端末は、「ＡＣＫ送信時間ＴＢ」が標準よりも短い場合に、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間が短くなるように調整することとしてもよい。

ここで、図３（Ｃ）は、あるタイミングにおいて送信側の端末装置であったＡ端末が、別のタイミングにおいて受信側の端末装置となった場合の動作例である。
なお、図３（Ｃ）において、ＳＩＦＳ＿ＴＡ０，ＴＡ１，ＴＡ２は、夫々がＡＣＫ応答時間ＴＡ０，ＴＡ１，ＴＡ２に対応して調整されるＳＩＦＳ時間である。

ＡＣＫ応答時間がＡＣＫ応答時間ＴＡ１となる状況は、Ｂ端末からのＡＣＫフレームの返信が遅れている状況であるため、周囲の無線ＬＡＮ環境が混み合っているものと想定される。そこで、送信側／受信側が入れ替わった場合、Ａ端末は、ＳＩＦＳ時間を短くし、ＳＩＦＳ＿ＴＡ１に調整する。これにより、Ａ端末では、データ送信側であった期間に算出しておいた「ＡＣＫ応答時間ＴＡ」に基づいて、データ受信側になった場合のＳＩＦＳ時間を調整することができ、Ｂ端末がデータフレームを不要に再送してしまうことを抑制できる。
なお、ＡＣＫ応答時間がＡＣＫ応答時間ＴＡ２となる状況は、Ｂ端末からのＡＣＫフレームの返信が早い状況である。このような場合に、Ａ端末は、ＳＩＦＳ時間を延ばし、ＳＩＦＳ＿ＴＡ２に調整することとしてもよい。これにより、キャリアセンス期間を十分に確保することができ、通信の衝突を適切に回避することができる。

また、図４（Ｃ）は、あるタイミングにおいて受信側の端末装置であったＢ端末が、別のタイミングにおいて送信側の端末装置となった場合の動作例である。
なお、図４（Ｃ）において、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ＿ＴＢ０，ＴＢ１，ＴＢ２は、夫々がＡＣＫ送信時間ＴＢ０，ＴＢ１，ＴＢ２に対応して調整されるＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間である。

ＡＣＫ送信時間がＡＣＫ送信時間ＴＢ１となる状況は、Ａ端末へのＡＣＫフレームの返信が遅れている状況であるため、周囲の無線ＬＡＮ環境が混み合っているものと想定される。そこで、送信側／受信側が入れ替わった場合、Ｂ端末は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を延ばし、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ＿ＴＢ１に調整する。これにより、Ｂ端末では、データ受信側であった期間に算出しておいた「ＡＣＫ送信時間ＴＢ」に基づいて、データ送信側になった場合にＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を調整することができ、Ａ端末がデータフレームを不要に再送してしまうことを抑制できる。
なお、ＡＣＫ送信時間がＡＣＫ送信時間ＴＢ２となる状況は、Ａ端末へのＡＣＫフレームの返信が早い状況である。このような場合に、Ｂ端末は、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間を短縮し、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ＿ＴＢ２に調整することとしてもよい。これにより、データフレームの送信失敗時に、Ａ端末においてデータフレームが受信できていないことを早期に発見することができ、好適である。

［無線制御装置１の処理フロー］
続いて、図５を参照して、無線制御装置１の処理について説明する。図５は、無線制御装置１の処理の流れを示すフローチャートである。

図５に示すように、ステップＳ１において、送信側の端末装置は、受信側の端末装置に対してデータフレームを送信する。続いて、ステップＳ２において、送信側の端末装置は、計時を開始する。この計時は、ステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５，Ｓ６に示すように、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間が経過するまで、又は受信側の端末装置からＡＣＫフレームを受信するまで行われる。なお、ＡＣＫフレームを受信することなくＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間が経過した場合、送信側の端末装置は、ＤＩＦＳ時間及びＢＯ時間の間、周波数チャネルの使用の有無を確認し、同じ周波数チャネルが使用されていない場合にデータフレームを再送する（ステップＳ１）。

他方、受信側の端末装置からＡＣＫフレームを受信すると、送信側の端末装置は、データフレームを送信してからＡＣＫフレームを受信するまでのＡＣＫ応答時間を算出する。送信側の端末装置は、このＡＣＫ応答時間の傾向（平均、分散等）に基づいて、任意のタイミングでパラメータ（ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間又はＳＩＦＳ時間）を調整する（ステップＳ７）。

また、受信側の端末装置では、送信側の端末装置からデータフレームを受信すると、計時及びキャリアセンスを開始する（ステップＳ１１、Ｓ１２）。このとき、受信側の端末装置では、ＳＩＦＳ時間の間、同じ周波数チャネルが空いている状態であることを確認すると（ステップＳ１３，Ｓ１４）、ステップＳ１５において、ＡＣＫフレームを送信側の端末装置に送信とともに、計時を終了し、データフレームを受信してからＡＣＫフレームを送信するまでのＡＣＫ送信時間を算出する。

続いて、ステップＳ１６において、受信側の端末装置は、このＡＣＫ送信時間の傾向（平均、分散等）に基づいて、任意のタイミングでパラメータ（ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間又はＳＩＦＳ時間）を調整する。

［無線制御装置１の効果］
以上説明した本発明の無線制御装置１では、周囲の無線ＬＡＮ環境に応じて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間やＳＩＦＳ時間を調整する。これにより、受信器がデータフレームを正常に受信できているにも関わらず、送信器がデータフレームを再送してしまうことを抑制でき、無線リソースを効率的に利用することができる。

［別実施形態］
続いて、本発明の無線制御装置１の別実施形態について説明する。既に説明した実施形態では、送信側の端末装置から送信する送信フレームが「データフレーム」であり、この送信フレームに応じて受信側の端末装置から送信する応答フレームが「ＡＣＫフレーム」である例について説明した。
この点、本発明の無線制御装置１は、送信フレームとして「ＲＴＳフレーム」、応答フレームとして「ＣＴＳフレーム」を用いることとしてもよい。

隠れ端末問題の発生を防止する方法として、ＲＴＳ／ＣＴＳ（request to send /clear to send）というアクセス制御方式が知られている。
ＲＴＳ／ＣＴＳでは、図６に示すように、送信側のＡ端末は、データフレームの送信の前に、送信相手であるＢ端末に対してＲＴＳ（request to send）フレームを送信する。ＲＴＳフレームを受信したＢ端末は、データフレームを受信する準備が整うと、Ａ端末に対してＣＴＳ（clear to send）フレームを返信し、Ａ端末は、Ｂ端末からのＣＴＳフレームを待ってデータフレームの送信を行う。

このような場合に、別実施形態におけるＡ端末は、ＲＴＳフレームを送信してからＣＴＳフレームを受信するまでの時間情報に基づいて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間やＳＩＦＳ時間を調整する。同様に、別実施形態におけるＢ端末は、ＲＴＳフレームを受信してからＣＴＳフレームを送信するまでの時間情報に基づいて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間やＳＩＦＳ時間を調整する。

以上のような無線制御装置１であっても、周囲の無線ＬＡＮ環境に応じて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間やＳＩＦＳ時間を調整することができるため、無線リソースを効率的に利用することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

即ち、本発明の無線制御装置１は、送信フレームを送信してから応答フレームを受信するまでの時間情報や、送信フレームを受信してから応答フレームを送信するまでの時間情報に基づいて、ＡＣＫＴｉｍｅｏｕｔ時間やＳＩＦＳ時間を調整する。この点、送信フレームと応答フレームとは、送信／応答の関係性を有していればよく、上記実施形態に限定されるものではない。
一例として、送信フレームを「ＣＴＳフレーム」、応答フレームを「データフレーム」として（図６参照）、本発明の無線制御装置１を適用することも可能である。

１・・・無線制御装置、２・・・送信判定部、３・・・受信判定部、４・・・時間情報算出部、５・・・パラメータ調整部

Claims (10)

1. 他端末に対して送信フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力する送信判定部と、
   前記他端末から応答フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力する受信判定部と、
   前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末に対して特定の送信フレームを送信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを受信するまでの時間情報を算出する時間情報算出部と、
   算出した前記時間情報に基づいて、送信フレームを送信してから再送するまでのフレーム再送間隔を調整するパラメータ調整部と、
   を備える無線制御装置。
2. 前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末から送信フレームを受信した場合に、当該送信フレームを受信してから当該送信フレームに対応する応答フレームを前記他端末に送信するまでの応答間隔を調整する、
   請求項１に記載の無線制御装置。
3. 他端末から送信フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力する受信判定部と、
   前記他端末に対して応答フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力する送信判定部と、
   前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末から特定の送信フレームを受信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを送信するまでの時間情報を算出する時間情報算出部と、
   算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末から送信フレームを受信してから当該送信フレームに対応する応答フレームを前記他端末に送信するまでの応答間隔を調整するパラメータ調整部と、
   を備える無線制御装置。
4. 前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末に対して送信フレームを送信した場合に、当該送信フレームを送信してから再送するまでのフレーム再送間隔を調整する、
   請求項３に記載の無線制御装置。
5. 前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報が第１閾値以上である場合、前記フレーム再送間隔を長くし、前記時間情報が第２閾値以下である場合、前記フレーム再送間隔を短く調整する、
   請求項１又は４に記載の無線制御装置。
6. 前記パラメータ調整部は、算出した前記時間情報が第３閾値以上である場合、前記応答間隔を短くし、前記時間情報が第４閾値以下である場合、前記応答間隔を長く調整する、
   請求項２又は３に記載の無線制御装置。
7. 前記送信フレームは、データフレームであり、
   前記応答フレームは、ＡＣＫフレームである、
   請求項１から６のいずれかに記載の無線制御装置。
8. 前記送信フレームは、ＲＴＳフレームであり、
   前記応答フレームは、ＣＴＳフレームである、
   請求項１から７のいずれかに記載の無線制御装置。
9. 他端末に対して送信フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力するステップと、
   前記他端末から応答フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力するステップと、
   前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末に対して特定の送信フレームを送信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを受信するまでの時間情報を算出するステップと、
   算出した前記時間情報に基づいて、送信フレームを送信してから再送するまでのフレーム再送間隔を調整するステップと、
   を含む無線制御方法。
10. 他端末から送信フレームを受信したことを通知する受信通知情報を出力するステップと、
    前記他端末に対して応答フレームを送信したことを通知する送信通知情報を出力するステップと、
    前記送信通知情報及び前記受信通知情報に基づいて、前記他端末から特定の送信フレームを受信してから、当該特定の送信フレームに対応する応答フレームを送信するまでの時間情報を算出するステップと、
    算出した前記時間情報に基づいて、前記他端末から送信フレームを受信してから当該送信フレームに対応する応答フレームを前記他端末に送信するまでの応答間隔を調整するステップと、
    を含む無線制御方法。
    

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