JP2021103807A - 通信装置、通信方法、及び、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 無線媒体へのアクセスの公平性を鑑みつつ、複数の無線リンクを用いて通信できるようにする。【解決手段】 第１の方法により決定されたランダムバックオフ時間、周波数チャネルの異なる複数の無線リンクのうちの１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認されたことに基づいて複数の無線リンクを用いて信号を送信する方法と、第２の方法により決定されたランダムバックオフ時間、１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認されたことに基づいて、当該１つの無線リンクを用いて信号を送信する方法とを利用可能な装置であって、第１方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値が、第２方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値よりも長い。【選択図】 図３

Description

本発明は、通信制御技術に関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した通信方法として、所定期間、無線媒体がアイドルであることを確認した端末が送信機会を獲得し、データを送信する方法がある（特許文献１）。ここで、所定期間は、ランダムバックオフカウンタを用いて計られるランダムな長さ（ランダムバックオフ時間と称する）である。なお、ＩＥＥＥとは、Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。

また、ＩＥＥＥでは、新たな規格としてＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格を検討している。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格では、周波数チャネルの異なる複数の無線リンクを同時に使用して通信を行うマルチリンク動作が検討されている。

特開２００６−１５７７３３号公報

上述したマルチリンク動作において、１つの無線リンクにおいて送信機会を獲得した場合を考える。この場合に、他の無線リンクの無線媒体が、送信機会を獲得したタイミングでアイドルであれば、複数の無線リンクで同時にデータ送信を開始することで、媒体のアクセス効率を高め、通信速度を向上させることができる。

しかし、このような媒体アクセス方式を用いた場合、１つの無線リンクのみで通信する端末と比べ、マルチリンク動作を行う端末が送信機会を得る確率が高まり、無線媒体へのアクセスの公平性を保つことができないという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、無線媒体へのアクセスの公平性を鑑みつつ、複数の無線リンクを用いて通信できるようにすることを目的とする。

上記課題を鑑み、本発明の通信装置は、第１の方法により決定されたランダムバックオフ時間、無線媒体がアイドルであることが確認された場合に、周波数チャネルの異なる複数の無線リンクを用いて通信する第１の通信手段と、前記第１の方法とは異なる第２の方法により決定されたランダムバックオフ時間、無線媒体がアイドルであることが確認された場合に、１つの無線リンクを用いて通信する第２の通信手段と、を有し、前記第１方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値は、前記第２方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値よりも長いことを特徴とする。

無線媒体へのアクセスの公平性を鑑みつつ、複数の無線リンクを用いて通信することができる。

ネットワーク構成図 ハードウェア構成図 通信装置が実現するフローチャート 通信装置が実現するフローチャート 通信装置が送信処理を行う際の動作例を示すタイミングチャート 通信装置が送信処理を行う際の動作例を示すタイミングチャート

図１に、本実施形態の無線ネットワークの構成を示す。無線ネットワーク１０１は、基地局１０２と、複数のステーション（以下、ＳＴＡ）１０３、１０４とから構成される無線ネットワークである。ここで、基地局１０２とは、例えばＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠したＡｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ（以下、ＡＰ）である。しかし、これに限らず、基地局１０２がＷｉ−Ｆｉ Ｄｉｒｅｃｔ規格に準拠したＧｒｏｕｐ Ｏｗｎｅｒ（以下、ＧＯ）であってもよい。基地局１０２がＧＯである場合、ＳＴＡ１０３はＣｌｉｅｎｔとも呼ばれる。なお、ＩＥＥＥは、Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略である。

基地局１０２は、無線ネットワーク１０１を構築し、無線ネットワークの識別情報を含むビーコンを送信する。ここで、図１における無線ネットワーク１０１として示される点線は、基地局１０２が送信する信号が到達する範囲を示しており、基地局１０２は、当該点線の範囲内にあるＳＴＡと通信可能である。また、基地局１０２は、中継機能を有していてもよい。

基地局１０２は、ＳＴＡからのＰｒｏｂｅ Ｒｅｑｕｅｓｔ信号（探索要求）を受信した場合、応答として、当該識別情報を含むＰｒｏｂｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ信号（探索応答）を送信する。なお、無線ネットワークの識別情報とは例えば、Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｓｅｔ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ（以下、ＳＳＩＤ）である。

また、基地局１０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格の無線通信方式に従って、ＳＴＡ１０３と通信する。基地局１０２は、ＳＴＡ１０３と所定のアソシエーションプロセス等を実行して複数の無線リンク（無線リンクＡ、Ｂ）を確立する。

本実施形態において、基地局１０２とＳＴＡ１０３は、周波数チャネルＡ、Ｂのそれぞれで無線リンクＡ、Ｂを確立し、マルチリンク動作を行う。周波数チャネルＡ、Ｂは、２．４ＧＨｚ帯、５ＧＨｚ帯、および、６ＧＨｚ帯の何れかに属するチャネルである。ここでは、無線リンクＡ、Ｂの周波数チャネル（中心周波数）はそれぞれ５８７５ＭＨｚ（１７５ｃｈ）、６０３５ＭＨｚ（２０７ｃｈ）とし、それぞれ１６０ＭＨｚ帯域幅で動作する。なお、周波数チャネルがこれと異なるチャネルであってもよいし、帯域幅が１６０ＭＨｚとは異なる帯域幅（２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨＺ、３２０ＭＨＺなど）であってもよい。また、基地局１０２とＳＴＡ１０３とが確立する無線リンク数は２つに限定されるものではなく、３つ以上であってもよい。

ＳＴＡ１０３は、各無線リンクでＣＳＭＡ／ＣＡを実現するために、無線リンクＡ用のバックオフカウンタと、無線リンクＢ用のバックオフカウンタを有する。ここで、ＣＳＭＡ／ＣＡとは、Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅの略である。

そして、それぞれの無線リンクに係る無線媒体がアイドルである場合に、対応する無線リンク用のバックオフカウンタを１つずつ減算（カウントダウン）する。そして、何れかのバックオフカウンタが０になった際に、他方の無線リンクに係る無線媒体がアイドルである場合には、当該他方の無線リンク用のバックオフカウンタが０になっていなくとも、ＳＴＡ１０３は、無線リンクＡ、Ｂを同時に用いてデータを送信する。このように、無線リンクＡ、Ｂを同時に用いてデータを送信することを、マルチリンク動作という。

このようにしてデータを送信することによって、無線媒体の使用効率を高めることができ、システムのスループットを向上させることができる。なお、無線媒体がアイドルである場合とは、ＳＴＡ１０３のキャリアセンスにより当該無線媒体において所定の閾値以上のエネルギーを検知できず、当該無線媒体が使用されていないと判定された場合である。

ＳＴＡ１０４は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ等の規格に準拠した通信装置であり、基地局１０２と異なる不図示の基地局と無線リンクを確立しているものとし、無線リンクＡ、Ｂに含まれるいずれかの周波数帯で通信している。なお、ＳＴＡ１０４は、基地局１０２と無線リンクを確立するようにしてもよい。

図２に、基地局１０２およびＳＴＡ１０３（以下、まとめて通信装置と称する）が有するハードウェア構成を示す。通信装置は、記憶部２０１、制御部２０２、機能部２０３、入力部２０４、出力部２０５、通信部２０６及び１以上のアンテナ２０７を有する。

記憶部２０１はＲＯＭやＲＡＭ等の１以上のメモリにより構成され、後述する各種動作を行うためのプログラムや、無線通信のための通信パラメータ等の各種情報を記憶する。なお、記憶部２０１として、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリの他に、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体を用いてもよい。また、記憶部２０１が複数のメモリ等を備えていてもよい。

制御部２０２は、例えばＣＰＵやＭＰＵ等の１以上のプロセッサ、ＡＳＩＣ（特定用途向け集積回路）、ＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）、ＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等により構成される。ここで、ＣＰＵはＣｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの、ＭＰＵは、Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔの頭字語である。記憶部２０１に記憶されたプログラムを実行することにより、通信装置を制御する。なお、制御部２０２は、記憶部２０１に記憶されたプログラムとＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）との協働により、通信装置を制御するようにしてもよい。また、制御部２０２がマルチコア等の複数のプロセッサから成り、通信装置を制御するようにしてもよい。

また、制御部２０２は、機能部２０３を制御して、所定の機能を実行させる。所定の機能とは、例えば、通信装置がカメラであれば撮像機能である。また、例えば、通信装置がプリンタであれば印刷機能である。また、例えば、通信装置がプロジェクタであれば投影機能である。所定の機能はこれらに限らず、種々の機能が考えられる。なお、機能部２０３は、当該所定の機能を実行するためのハードウェアである。

入力部２０４は、ユーザからの各種操作の受付を行う。出力部２０５は、ユーザに対して各種出力を行う。ここで、出力部２０５による出力とは、画面上への表示や、スピーカによる音声出力、振動出力等の少なくともひとつを含む。なお、タッチパネルのように入力部２０４と出力部２０５の両方を１つのモジュールで実現するようにしてもよい。

通信部２０６は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に準拠した無線通信の制御や、Ｗｉ−Ｆｉに準拠した無線通信の制御、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信の制御等を行う。また、通信部２０６はアンテナ２０７を制御して、無線通信のための無線信号の送受信を行う。通信部２０６は、無線リンクＡのための媒体アクセス制御（Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＭＡＣ）を行う無線リンクＡ用のＭＡＣ部２１１と、無線リンクＢのための媒体アクセス制御を行う無線リンクＢ用のＭＡＣ部２１２を更に含む。

次に、ＳＴＡ１０３のデータ送信動作について、図３及び図４を参照して説明する。図３に示すフローチャートは、ＳＴＡ１０３に送信すべきデータフレームが発生した際に開始される。なお、図３に示すフローチャートは、ＳＴＡ１０３の記憶部２０１に記憶されたプログラムを制御部２０２が読み出し、ＭＡＣ部２１１と協働して実行することにより実現される。なお、図３のフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばＡＳＩＣ等のハードウェアで実現する構成としても良い。ここで、ＡＳＩＣとは、Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略である。

なお、以下では、図３の処理をＭＡＣ部２１１と協働して実行する場合について説明するが、ＳＴＡ１０３は、図３の処理をＭＡＣ部２１１と協働して実行しつつ、これと並行して、ＭＡＣ部２１２とも協働して、実行する。これらの処理は独立して行われる。ＭＡＣ部２１２と協働する場合の処理については、以下の説明におけるＭＡＣ部２１１をＭＡＣ部２１２と読み替え、無線リンクＡを無線リンクＢと読み替えればよい。

まず、ＳＴＡ１０３は、前回、ＭＡＣ部２１１を介してデータを送信した際に、ＭＡＣ部２１２とのマルチリンク動作によりデータを送信したか、即ち、無線リンクＡと無線リンクＢとで同時にデータを送信したかを判定する（Ｓ３０１）。

前回、マルチリンク動作によりデータ送信が行われていなかった場合、もしくは、ＳＴＡ１０３と基地局１０２とが接続してから初めてのデータ送信である場合には（Ｓ３０１のＮｏ）、ＣＷとしてＣＷセットＸが設定される（Ｓ３０２）。ここで、ＣＷとはＣｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗの略であり、ＳＴＡ１０３がデータを送信する前に、無線リンクＡに係る無線媒体がアイドルであることを確認する時間（ランダムバックオフ時間）を決定するために用いられる。また、ステップＳ３０２において設定されるＣＷセットＸには、ＣＷの最小値であるＣＷｍｉｎと、ＣＷの最大値であるＣＷｍａｘとが含まれる。なお、ＣＷｍｉｎとＣＷｍａｘは、ともに整数である。ここで、ＣＷは、ＣＷｍａｘを超えない範囲で、以下のように計算される。
ＣＷ＝（ＣＷｍｉｎ＋１）×２＾（再送回数）−１

ここで、記号「＾」はべき乗を表す。また、再送が発生してない場合には、再送回数は０として計算する。また、当該計算の結果がＣＷｍａｘを超える場合、ＣＷ＝ＣＷｍａｘとなる。そして、０以上ＣＷ以下の範囲内からランダムに選択された値が、ランダムバックオフ時間となる。当該ランダムバックオフ時間は、バックオフカウンタを用いて、ランダムバック値として管理される。

ステップＳ３０２においてＳＴＡ１０３は、ＣＷｍｉｎを１５スロットタイム、ＣＷｍａｘを６３スロットタイムとして設定する。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ等の規格に準拠したレガシー機器（ＳＴＡ１０４など）が設定するＣＷセットと同じ値である。なお、スロットタイムとは、所定の時間（例えば９μｓ）を示す単位であり、無線ネットワーク１０１の仕様として、基地局１０２によって定められる。

一方、マルチリンク動作によりデータ送信が行われていた場合（Ｓ３０１のＹｅｓ）、ＣＷとしてＣＷセットＹが設定される（Ｓ３０３）。ここでは、ＣＷセットＸから得られるランダムバックオフ時間の期待値よりも、ＣＷセットＹから得られるランダムバックオフ時間の期待値が大きくなるようなＣＷセットＹが設定される。

好ましくは、以下の理由によりＣＷセットＹとして、ＣＷｍｉｎを２３スロットタイム、ＣＷｍａｘを９５スロットタイムが設定される。ここでは、この理由の説明として、簡単のため、無線リンクＡ、Ｂのそれぞれにおいて、ＣＷ＝ＣＷｍｉｎと設定され、バックオフ時間が０以上ＣＷｍｉｎ以下の範囲内からランダムに選択される場合について検討する。また、ＣＷセットＸのＣＷｍｉｎをＣＷｍｉｎ＿Ｘ、ＣＷセットＹのＣＷｍｉｎをＣＷｍｉｎ＿Ｙ、無線リンクＡで選択されるバックオフ時間をＲ＿Ａ、無線リンクＢで選択されるバックオフ時間をＲ＿Ｂとする。この場合、無線リンクそれぞれのバックオフ時間の期待値は、
Ｅ［Ｒ＿Ａ］＝Ｅ［Ｒ＿Ｂ］＝ＣＷｍｉｎ＿Ｘ／２（Ｅ［］は期待値演算を表す）
となる。

一方、マルチリンク動作時は、無線リンクＡおよびＢのそれぞれで選択されたバックオフ時間のうち、最も短い時間によりマルチリンク動作におけるバックオフ時間が決定される。従って、マルチリンク動作におけるバックオフ時間の期待値は、
Ｅ［ＭＩＮ［Ｒ＿Ａ、Ｒ＿Ｂ］］＝ＣＷｍｉｎ＿Ｙ×（２×ＣＷｍｉｎ＿Ｙ＋１）／（６×（ＣＷｍｉｎ＿Ｙ＋１））（ＭＩＮ［］は小さい方の値を選択することを表す）
となる。

ここで、ＣＷｍｉｎ＿Ｙ＝ＣＷｍｉｎ＿Ｘ×３／２とすると、無線リンクそれぞれのバックオフ時間の期待値と、マルチリンク動作におけるバックオフ時間の期待値とが略一致する。即ち、このようなＣＷｍｉｎを用いることで、マルチリンク動作を行う装置と、マルチリンク動作を行わない装置との間で、無線媒体へのアクセスの公平性を得ることができる。

そこで、ＳＴＡ１０３は、ＣＷセットＹとして、ＣＷｍｉｎ＿Ｙ＝ＣＷｍｉｎ＿Ｘ×３／２＝１５×３／２≒２３タイムスロットを用いる。また、同様の理由により、ＣＷセットＹにおけるＣＷｍａｘは、ＣＷセットＸにおけるＣＷｍａｘを３／２倍した９５スロットタイムを用いる。

なお、本実施形態ではマルチリンク動作における無線リンク数を２として説明した。この場合には、上述したように、マルチリンク動作を行わない装置が用いるＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘのそれぞれに係数３／２を乗じた値を用いるのが好ましい。また、無線リンク数がＮである場合、ＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘのそれぞれに係数（Ｎ＋１）／２を乗じた値を用いることで、無線媒体へのアクセスの公平性を得ることができる。

また、ＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘのいずれかのみ（例えばＣＷｍｉｎのみ）について所定の係数を乗じた値を用いるようにし、他方はＣＷセットＸにおける値とＣＷセットＹにおける値とが同じになるようにしてもよい。また、所定の係数を乗算するのではなく、ＣＷセットＸにおける所定の数値を加算するようにして、ＣＷセットＹの値を算出してもよい。これらの計算は毎回行うようにしてもよいし、所定のパラメータとして、予め記憶部２０１に記憶しておいてもよい。

このようにして、ＣＷセットＸもしくはＣＷセットＹが設定されると、ＳＴＡ１０３は、次に、設定されたＣＷセットに基づいてバックオフ時間を決定する（Ｓ３０４）。具体的には、上述した式によりＣＷを算出し、０以上ＣＷ以下の整数からランダムに選択された値をバックオフ時間として決定する。そして、選択されたバックオフ時間を、ランダムバック値としてランダムバックカウンタに設定する。

次に、ＳＴＡ１０３は、ＭＡＣ部２１１を用いて、無線リンクＡに係る無線媒体のキャリアセンスを行う（Ｓ３０５）。そして、所定時間、無線媒体のアイドル状態が継続されていることが確認できるまで、キャリアセンスを継続する（Ｓ３０５のＮｏ）。ここで、所定時間とは、例えばレガシー規格のＤＩＦＳ（ＤＣＦ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）時間から、１スロットタイムの時間を引いた時間である。

所定時間、無線媒体のアイドル状態が継続されていることが確認されると（Ｓ３０５のＹｅｓ）、ＳＴＡ１０３はＭＡＣ部２１１を用いて、更にキャリアセンスを行う。そして、スロットタイム（例えば９μｓ）の間、無線媒体のアイドル状態が継続されていることを確認する（Ｓ３０６）。ここで、当該キャリアセンス中に無線媒体が利用された（ビジー状態となった）場合には（Ｓ３０６のＮｏ）、ステップＳ３０５に戻る。

一方、スロットタイムの間、無線媒体のアイドル状態が継続されていることが確認されると（Ｓ３０６のＹｅｓ）、ＳＴＡ１０３はバックオフカウンタが０であるかを判定する（Ｓ３０７）。バックオフカウンタが０でない場合（Ｓ３０７のＮｏ）、ＳＴＡ１０３はバックオフカウンタ値を１減算する（Ｓ３０８）。このようにして、スロットタイムの時間が経過すると、カウンタ値が１減算される。その後、ステップＳ３０６に戻る。

バックオフカウンタが０となった場合には（Ｓ３０７のＹｅｓ）、ＳＴＡ１０３は無線リンクＡの送信機会を獲得したものと判断し、Ｓ３０９に進む。

ステップＳ３０９において、ＳＴＡ１０３は、ＭＡＣ部２１２へ割込み信号を出力する。または、これに代えて、ＳＴＡ１０３は、ＭＡＣ部２１２を制御するプロセスへ割込み信号を出力する。当該割込み信号が出力されたことに応じて、図４に示すフローチャートが開始される。図４についての説明は後述する。そして、ＳＴＡ１０３は、ＭＡＣ部２１１を用いて、無線リンクＡを介してデータフレームを送信する（Ｓ３１０）。

その後、ＳＴＡ１０３は、基地局１０２から無線リンクＡを介して送信されるＡＣＫを、所定時間、待ち受ける（Ｓ３１１）。ここで、ＡＣＫとは、Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔの略であり、ＳＴＡ１０３が、ステップＳ３１０において送信したデータフレームを、基地局１０２が正しく受信したことを示す応答信号である。

所定時間内にＡＣＫを受信した場合（Ｓ３１１のＹｅｓ）、図３に示す処理を終了する。このとき、再送回数は０にリセットされる。一方、所定時間内にＡＣＫを受信できなかった場合（Ｓ３１１のＮｏ）、ＳＴＡ１０３は再送回数をインクリメント（１加算する）し、ステップＳ０１に戻る。なお、ステップＳ３０１における「前回の送信」とは、直前のステップＳ３１０におけるデータフレームの送信、即ち、ＡＣＫを受信できなかったデータフレームの送信を指す。

このようにして、マルチリンク動作が行われるときには、マルチリンク動作が行われない場合、もしくは、マルチリンク動作を行わない装置と比べ、ランダムバックオフ時間の期待値が長くなるように設定される。これにより、無線媒体へのアクセスの公平性を得ることができる。

次に、ＭＡＣ部２１１と協働して実行されている図３のフローチャートにおけるステップＳ３０９において、割込み信号が出力されたことに応じて開始される図４のフローチャートについて説明する。なお、図４に示すフローチャートは、ＳＴＡ１０３の記憶部２０１に記憶されたプログラムを制御部２０２が読み出し、ＭＡＣ部２１２と協働して実行することにより実現される。

なお、ＭＡＣ部２１２と協働して実行されている図３のフローチャートにおけるステップＳ３０９において、割込み信号が出力された場合には、ＭＡＣ部２１１と協働して実行することにより実現される。

以下の説明では、ＭＡＣ部２１２と協働して実行される場合について説明する。ＭＡＣ部２１１と協働する場合の処理については、以下の説明におけるＭＡＣ部２１２をＭＡＣ部２１１と読み替え、無線リンクＢを無線リンクＡと読み替えればよい。

ＭＡＣ部２１２がＭＡＣ部２１１からの割込み信号を検出すると（Ｓ４０１）、ＳＴＡ１０３は、ＭＡＣ部２１２を用いて、無線リンクＢに係る無線媒体のキャリアセンスを行い、当該無線媒体がアイドルであるかを判定する（Ｓ４０２）。なお、当該キャリアセンスは、Ｓ３１０で無線リンクＡを介したデータフレームの送信が開始される前までに完了される。また、これに代えて、割込み直前のキャリアセンスの実行結果を記憶部２０１に記憶しておき、ステップＳ４０２において、ＳＴＡ１０３は当該実行結果を参照して、当該無線媒体がアイドルであるかを判定してもよい。

無線リンクＢに係る無線媒体がアイドルでない、即ち、ビジーである場合（Ｓ４０２のＮｏ）、ＳＴＡ１０３は、ＭＡＣ部２１２を用いて、無線リンクＢを介してデータフレームを送信することなく、図４に示す処理を終了する。この場合、無線リンクＡを介してのみデータフレームが送信されることとなり、マルチリンク動作によるデータ送信は行われないことになる。

一方、無線リンクＢに係る無線媒体がアイドルである場合（Ｓ４０２のＹｅｓ）、ＳＴＡ１０３は、ＭＡＣ部２１２を用いて、無線リンクＢを介してデータフレームを送信する（Ｓ４０３）。そして、ＭＡＣ部２１２が用いるバックオフカウンタをリセットし、図４に示す処理を終了する。このとき、ＭＡＣ部２１２と協働して実行されている図３の処理も終了することになる。

このようにして、本実施形態の通信装置は、無線リンクＡの送信機会を獲得した際に、無線リンクＢがアイドル状態であれば、無線リンクＡ及びＢを同時に使用してデータフレームの送信を行う。また、逆に無線リンクＢの送信機会を獲得した際に、無線リンクＡがアイドル状態であれば、無線リンクＡ及びＢを同時に使用してデータフレームの送信を行う。そして、この無線リンクＡ及びＢを同時に使用したマルチリンク動作により送信を行った次のデータフレームにおいては、ＣＷセットＹを用いてランダムバックオフ時間を決定する。

図５及び図６に、上述したＭＡＣ処理を行った場合のタイミングチャートを示す。

図５において、ｔ＝０のタイミングでＭＡＣ部２１１とＭＡＣ部２１２は、それぞれ図３に示すＭＡＣ処理を開始する。

５０１と５０２は、ＤＩＦＳ期間である。ＭＡＣ部２１１とＭＡＣ部２１２は、それぞれの無線媒体のアイドル状態（リンクアイドル状態）がＤＩＦＳ期間継続したことを確認した後、ランダムバックオフ５０３〜５１０を開始する。

ここでは、ランダムバックオフ５０３、５０４のバックオフ値は、ＣＷセットＸに基づいてランダムに選択されたものとする。また、ここでは、ランダムバックオフ５０３、５０４として、Ｘ１、Ｘ２（共に１以上）が選択されたものとする。この後、リンクアイドル状態が継続するとバックオフカウンタがカウントダウンされる。

５０７のタイミングでバックオフカウンタが０となり、ＭＡＣ部２１１が無線リンクＡの送信機会を獲得したと判断すると、ＭＡＣ部２１２に割込み信号を出力し、データフレーム５１１を送信する。

ＭＡＣ部２１２は、図４の処理を実行し、データフレーム５１２を送信する。この結果、データフレーム５１１、５１２は同時に無線リンクＡ、Ｂを用いてマルチリンク送信される。

データフレーム５１１、５１２の送信が完了すると、ＭＡＣ部２１１とＭＡＣ部２１２は、ＤＩＦＳ期間のリンクアイドル状態５１３、５１４を確認した後、ランダムバックオフ５１５〜５２２を開始する。

このランダムバックオフ５１５〜５２２は、前回のデータフレーム送信がマルチリンク送信であったため、ＣＷ＿Ｙを用いて決定される。この後の動作は、５０５〜５１２と同様である。

上述のように、ＳＴＡ１０４等の他の通信装置による信号送信が無い場合、本実施形態のＭＡＣ処理のバックオフ時間は、ＭＡＣ部２１１とＭＡＣ部２１２が選択したバックオフ値の小さい方の値により決定される。すなわち、ランダムバックオフ時間の期待値は、単一のリンクで動作するレガシー機器等と比較して小さな値となる。本実施形態のＣＷセット変更処理（Ｓ３０２）は、マルチリンク動作全体として、ランダムバックオフ時間の期待値がレガシー機器等（マルチリンク動作を行わない機器）と同等となるよう動作することで、レガシー機器等への公平性を保つ。

図６は、ＳＴＡ１０４等の他の通信装置による信号送信がある場合の動作例を示すタイミングチャートである。

図６では、ランダムバックオフ５１８の後に、ＳＴＡ１０４の送信信号６０１により、無線リンクＡに係る無線媒体がビジー状態となっている。

ＭＡＣ部２１２は、ランダムバックオフ５２２の後に、ＭＡＣ部２１１に対して割込み信号を出力するが、ＭＡＣ部２１１は無線リンクＡに係る無線媒体がビジーのため、データフレーム送信は行わない。

この場合、ＳＴＡ１０４からの送信信号に加え、無線リンクＢにおける送信信号により、これら信号の送信が完了するまで、無線リンクＡはビジー状態となる。なぜならば、本実施形態においては、無線リンクＡ、Ｂの周波数チャネルが、それぞれ５８７５ＭＨｚ（１７５ｃｈ）、６０３５ＭＨｚ（２０７ｃｈ）であり、それぞれ１６０ＭＨｚ帯域幅で動作しているため、互いに干渉を生じるためである。

図６の例では、ＳＴＡ１０４の信号送信が完了した後、データフレーム５２４の送信が完了している。この場合、ＭＡＣ部２１１とＭＡＣ部２１２は、ＤＩＦＳ期間のリンクアイドル状態６０２、６０３を確認した後、ランダムバックオフ６０４、６０５を開始する。ＭＡＣ部２１１は、ランダムバックオフ６０４にて、キャリアビジー判定前のバックオフカウンタ値を継続してカウントダウン動作を行う。一方、ＭＡＣ部２１２は、前回のデータフレーム送信がマルチリンク送信ではないため、ＣＷセットＸを用いてバックオフ値を決定する。

仮に、本実施形態のマルチリンク送信有無判定（Ｓ３０１）が無い場合、図６の動作例のようにマルチリンク動作ができない場合においても、常にＣＷセットＹを用いてバックオフが決定されることになる。すなわち、無線リンクＡ、無線リンクＢのそれぞれでＣＷセットＹを用いてバックオフ値が決定されることとなり、マルチリンク動作全体を鑑みた場合であっても、ランダムバックオフ時間の期待値が、マルチリンク動作を行わない装置よりも大きくなってしまう。本実施形態では、マルチリンク動作の有無に応じてＣＷセットＸとＣＷセットＹのいずれかを選択するよう動作するため、より公平性を保つことができるようになっている。

上述したように、本実施形態では、マルチリンク動作を行わない装置への公平性を保つため、ＣＷセットＸとＣＷセットＹのいずれかを選択して動作する構成とした。しかしながら、周囲にマルチリンク動作を行わない装置が存在するか否かを確認し、存在しない場合にはＣＷセットＸのみを使用するようにしてもよい。この動作により、マルチリンク動作を行わない装置が存在しない場合には、ランダムバックオフ時間の期待値を増加させないので、スループットの向上を図ることができる。なお、マルチリンク動作を行わない装置の判定方法としては、当該装置からの信号を解析する方法が考えられる。例えば、信号を解析した結果、当該装置がＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に非対応の装置（つまりａ／ｂ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格に準拠した装置）であれば、当該装置は、マルチリンク動作を行わない装置として判定することができる。もしくは、当該装置からの信号を解析し、当該装置の能力情報（Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を確認することにより、当該装置がマルチリンク動作を行わない装置であると判定するようにしてもよい。

また、本実施形態では、ＣＷセットＹを使用することでランダムバックオフ時間の期待値を変更する構成としたが、スロット時間を変更することでも同様の効果を得ることが可能である。また、ＣＷセットとスロット時間をともに変更することでランダムバックオフ時間の期待値を変更するように構成してもよい。

また、本実施形態で説明したマルチリンク動作とは異なる方式により、マルチリンク動作を行う場合には、ＣＷセットＹを使用せず、常にＣＷセットＸを使用する構成としてもよい。本実施形態で説明したマルチリンク動作とは異なる方式とは、具体的には、無線リンクＡと無線リンクＢのそれぞれで独立した媒体アクセス制御を行う方式である。即ち、複数の無線リンク用のうち、何れかのバックオフカウンタが０になった際に、データを送信するのは当該０になったカウンタに対応する無線リンクについてのみであり、他方の無線リンクではデータを送信しない方式である。このような方式においては、ＣＷセットＸのみを用いても、公平性が保たれるため、切り替えを行う必要がない。なお、いずれの方式により動作するかは、ユーザによって設定されてもよいし、基地局１０２からの指示に従って設定されてもよい。

このように、ＣＷセットＹを使用するか否かは、各種の条件に応じて決めることができる。また、ＳＴＡに限らず、基地局において、このような制御をしてもよい。また、実施形態に記載された構成の全てが発明に必須のものとは限らず、これらの構成は任意に組み合わせられてもよい。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

１０２ ＡＰ
１０３ ＳＴＡ
１０４ ＳＴＡ

Claims (13)

1. 第１の方法により決定されたランダムバックオフ時間、周波数チャネルの異なる複数の無線リンクのうちの１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認されたことに基づいて、前記複数の無線リンクを用いて信号を送信する第１の送信手段と、
   前記第１の方法とは異なる第２の方法により決定されたランダムバックオフ時間、１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認されたことに基づいて、当該１つの無線リンクを用いて信号を送信する第２の送信手段と、
   を有し、
   前記第１の方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値は、前記第２の方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値よりも長いことを特徴とする通信装置。
2. 前記第１の方法によって決定されるランダムバックオフ時間の最小値よりも、前記第２の方法によって決定されるランダムバックオフ時間の最小値の方が長くなるように設定する第１の設定手段を更に有することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
3. 前記第１の方法によって決定されるランダムバックオフ時間の最大値よりも、前記第２の方法によって決定されるランダムバックオフ時間の最大値の方が長くなるように設定する第２の設定手段を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載の通信装置。
4. 前記第１の方法は、前記第１の通信手段が通信する前記複数の無線リンクの数に応じたランダムバックオフ時間を決定する方法であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の通信装置。
5. 前記第１の方法は、前記第１の送信手段が用いる前記複数の無線リンクの数が第１の数である場合よりも、前記第１の数よりも大きい第２の数である場合の方が、より長いランダムバックオフ時間を決定する方法であることを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
6. 前記第１の送信手段、および、前記第２の送信手段は、ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ規格に準拠した信号を送信することを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の通信装置。
7. 所定の条件を満たす場合、前記第１の送信手段は、前記第１の方法により決定されたランダムバックオフ時間、前記複数の無線リンクのうちの１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認された場合に、前記複数の無線リンクを用いて信号を送信し、
   前記所定の条件を満たさない場合に、前記第１の送信手段は、前記第２の方法により決定されたランダムバックオフ時間、前記複数の無線リンクのうちの１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認された場合に、前記複数の無線リンクを用いて信号を送信することを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の通信装置。
8. 前記所定の条件を満たす場合とは、前回の信号送信の際に、前記複数の無線リンクを用いて信号を送信していた場合であることを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
9. 前記所定の条件は、ユーザにより設定されることを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
10. ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に非対応の他の通信装置を検出する検出手段を更に有し、
    前記所定の条件を満たす場合とは、前記検出手段により、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂｅ規格に非対応の他の通信装置が検出された場合であることを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
11. 複数の無線リンクを用いず、単一の無線リンクを用いて通信する他の通信装置を検出する検出手段を更に有し、
    前記所定の条件を満たす場合とは、前記検出手段により、複数の無線リンクを用いず、単一の無線リンクを用いて通信する他の通信装置が検出された場合であることを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
12. 第１の方法により決定されたランダムバックオフ時間、周波数チャネルの異なる複数の無線リンクのうちの１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認されたことに基づいて、前記複数の無線リンクを用いて信号を送信する第１の送信工程と、
    前記第１の方法とは異なる第２の方法により決定されたランダムバックオフ時間、１つの無線リンクに係る無線媒体がアイドルであることが確認されたことに基づいて、当該１つの無線リンクを用いて信号を送信する第２の送信工程と、
    を有し、
    前記第１の方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値は、前記第２の方法により決定されるランダムバックオフ時間の期待値よりも長いことを特徴とする通信方法。
13. コンピュータを、請求項１から１１の何れか１項に記載された通信装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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