JP3206739B2 - 無線パケット通信システムにおける無線通信装置 - Google Patents

無線パケット通信システムにおける無線通信装置

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JP3206739B2
JP3206739B2 JP20568298A JP20568298A JP3206739B2 JP 3206739 B2 JP3206739 B2 JP 3206739B2 JP 20568298 A JP20568298 A JP 20568298A JP 20568298 A JP20568298 A JP 20568298A JP 3206739 B2 JP3206739 B2 JP 3206739B2
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    • H04W92/16—Interfaces between hierarchically similar devices
    • H04W92/18—Interfaces between hierarchically similar devices between terminal devices

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の無線局によ
って構成され、かつ複数のチャネルを有する無線パケッ
ト通信システムにおける無線通信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、無線による高速データ伝送を実現
するシステムとして標準化等が行われている無線パケッ
ト通信システムとして無線ＬＡＮシステムがある。この
無線ＬＡＮシステムにおいては複数の無線局で一つの無
線リンクを構成し、一つの無線リンクを構成する無線局
はＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access wi
th Collision Avoidance）によって一つの無線チャネル
を共用している。
【０００３】無線ＬＡＮシステムにおいては、隣接する
無線リンクで同じチャネルを用いると同一チャネル干渉
によってスループットが低下する。従来、無線ＬＡＮシ
ステムにおいて、異なる無線リンクを形成する無線から
の干渉を避けるための技術として、石井他による「無線
ＬＡＮ用パケットＤＣＡの提案」（１９９６年、電子情
報通信学会ソサイエティ大会予稿集、Ｂ-６５２）（文
献１）に記載されている技術がある。
【０００４】この文献１では、同一無線通信システムの
他の無線リンクの無線局との干渉を避けるために、各無
線局が新規に無線リンクを形成する時に制御パケットを
送受し、他の無線局からの制御パケットを受信した場合
に、そのチャネルは同一無線通信システムの他の無線局
によって使用されていると判断し、他の無線局からの制
御パケットを受信しないチャネルを選択することにより
同一無線通信システムの他の無線局との干渉を避けるこ
とを特徴としている。
【０００５】無線ＬＡＮシステムにおいては、異なる無
線リンクに属する無線局間の通信は、双方の無線リンク
が基地局等により同一の有線ネットワークに接続されて
いる場合には、送信側の無線局は自局が属する無線リン
クの基地局に対してパケットを送信し、基地局は有線ネ
ットワークを介して受信側の無線局が属する無線リンク
の基地局へパケットを転送し、受信側の無線局が属する
無線リンクの基地局がそのパケットを受信側の無線局へ
送信することで通信が可能となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のシステムにおい
ては、異なるチャネルを用いる無線リンク間の通信が考
慮されていないために、上述した無線ＬＡＮシステムの
ような無線パケット通信システムにおいて、効率のよい
通信が行えないという問題がある。
【０００７】また、前記文献１記載のチャネル選択方法
等によって隣接する無線リンクで異なるチャネルが使用
されており、それぞれの無線リンクに属する２台の無線
局の間で通信を行う場合に、その２台の無線局同士が直
接通信できる距離にあったとしても、使用しているチャ
ネルが異なるため直接通信を行うことができない。
【０００８】また、上述したように、有線ネットワーク
を介した通信が可能な場合もあるが、基地局が存在しな
い無線リンクに属する場合や、基地局が存在しても異な
る有線ネットワークに接続されている場合などには、そ
の２台の無線局同士は通信を行うことができないので、
上述した無線ＬＡＮシステムのような無線パケット通信
システムにおいて、直接通信できる状態にある無線局同
士であっても従来の無線通信装置を用いた場合には通信
できない場合が存在する。
【０００９】さらに、上述したように有線ネットワーク
を介した通信においては、無線局と基地局との間の通信
が双方の無線リンクにおいて行われるため、直接通信を
行う場合に比べて、無線回線の使用量が２倍になるた
め、異なる無線リンクに属する無線局同士の通信を行う
場合に、無線回線の使用量が、直接通信を行う場合と比
較して増加する。
【００１０】本発明の目的は、無線パケット通信システ
ムにおいて、異なる無線リンクに属する無線局に対して
パケットを送信する時に、直接通信を行うことが可能な
距離に相手無線局が存在するならば、送信相手の無線局
が用いているチャネルを用いてパケットを送信すること
で、無線局同士の通信の可能性を広げるとともに、直接
パケットを送信することで無線回線の使用量を低減する
ことのできる無線通信装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明の無線通信装置
は、他の無線局が使用しているチャネルを登録する手段
と、登録されている送信パケットの宛先無線局が使用し
ているチャネルを選択する手段と、選択したチャネルを
用いてパケットを送信する手段を有し、送信パケットの
宛先無線局が用いているチャネルが登録されている場合
には、その宛先無線局が使用しているチャネルを用いて
パケットを送信することを特徴とする。
【００１２】本発明の無線通信装置は、宛先無線局が使
用しているチャネルが登録されているかどうかを検索
し、判断する手段を有し、送信パケットの宛先無線局が
用いているチャネルが登録されていない場合には、自局
が用いているチャネルを用いて送信することを特徴とす
る。
【００１３】また、本発明の無線通信装置は、自局がパ
ケットを受信できない状態になることを報知する手段
と、パケット送信後に自局がパケットを受信できる状態
になったことを報知する手段を有し、自局がパケットを
受信できるかどうかを他の無線局に知らせることを特徴
とする。
【００１４】また、本発明の無線通信装置は、同時に２
つのチャネルを用いて通信する手段を有し、２つのチャ
ネルを用いて同時に通信を行うことを可能にすることを
特徴とする。
【００１５】また、本発明の無線通信装置は、宛先無線
局が使用しているチャネルを検索する手段および登録す
る手段を有し、送信パケットの宛先無線局が用いている
チャネルを知ることを特徴とする。
【００１６】また、本発明の無線通信装置は、チャネル
検索時に制御パケットを送受することでチャネル検索を
行う手段を有し、送信パケットの宛先無線局が用いてい
るチャネルを知ることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、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。なお、本発明の実施の
形態においては、各無線局は固有のアドレスを有し、送
信パケットには宛先無線局のアドレスが含まれているも
のとする。
【００１８】図１は、本発明の第一の実施の形態を示す
構成図である。本発明の第一の実施形態の無線通信装置
は、チャネル制御部１０１と、各アドレスとチャネルの
対応が登録されるチャネル登録部１０２と、無線回線を
用いて通信を行う送受信部１０３と、自局がデータ受信
に用いるチャネルを記憶する自局チャネル記憶部１０４
とから構成される。
【００１９】データ送信時には、チャネル制御部１０１
は、送信データ信号が入力されると、送信データ信号に
含まれるアドレス信号をアドレス検索信号を用いてチャ
ネル登録部１０２に通知する。チャネル登録部１０２
は、入力されるアドレス信号を元に、登録されているア
ドレスとチャネルの対応を検索し、アドレス・チャネル
対応信号としてチャネル制御部１０１に通知する。
【００２０】チャネル制御部１０１は、入力されるアド
レス・チャネル対応信号を元に、チャネル制御信号を送
受信部１０３に通知すると共に、送信データ信号を送受
信部１０３に通知する。送受信部１０３は、チャネル制
御信号を元にチャネルを変更し、送信データ信号を無線
回線に送信する。データ受信時には、送受信部１０３か
ら受信データ信号が出力される。
【００２１】次に、本発明の第１の実施の形態の動作に
ついて、図１と図２〜図４の動作フロー図を併せ参照し
て説明する。
【００２２】データ送信時には、チャネル制御部１０１
は、入力される送信データ信号内の宛先アドレスに対応
する無線局が受信用に用いているチャネルを、チャネル
登録部１０２に問い合わせ、データの送信に用いるチャ
ネルを選択し（ステップ２０１）、選択したチャネルを
用いてデータの送信を行う（ステップ２０２）。
【００２３】図３は、図２のステップ２０１における宛
先アドレスに基づいたチャネル選択手順の詳細である。
チャネル選択時には、宛先アドレスを元に登録されてい
るアドレスとチャネルの対応を検索し（ステップ３０
１）、チャネル登録部１０２に対応するチャネルが登録
されていたならば（ステップ３０２のＹ）、登録されて
いるチャネルを選択する（ステップ３０３）。対応する
チャネルが登録されていなかったならば（ステップ３０
２のＮ）、自局がデータ受信用に用いているチャネルを
選択する（ステップ３０４）。
【００２４】図４は、図２のステップ２０２におけるデ
ータ送信手順の詳細である。図２のステップ２０１にお
いて選択したチャネルが、自局チャネル記憶部１０４に
記憶されている自局チャネル信号によって通知されるチ
ャネルと異なっていた場合には（ステップ４０１の
Ｎ）、受信停止パケットを報知して自局がチャネルを切
り替えることを他の無線局に知らせ（ステップ４０
２）、選択したチャネルを送受信部１０３に通知してチ
ャネル切り替えを行い（ステップ４０３）、選択したチ
ャネルを用いてパケット送信を行う（ステップ４０
４）。
【００２５】選択したチャネルが、自局が用いるチャネ
ルと同じであった場合（ステップ４０１のＹ）、送信デ
ータを送受信部１０３に通知することで設定したチャネ
ルを用いてパケット送信を行う（ステップ４０４）。
【００２６】チャネル制御部１０１は、パケット送信終
了後、選択したチャネルが自局で用いるチャネルと異な
っていた場合には（ステップ４０５のＮ）、自局が用い
るチャネルを送受信部１０３に通知し、送受信部のチャ
ネルを自局が用いるチャネルに戻し（ステップ４０
６）、受信開始パケットを報知して、自局が自局チャネ
ルを用いて受信を再開したことを他の無線局に知らせる
（ステップ４０７）。
【００２７】選択したチャネルが自局チャネル記憶部１
０４に記憶されている自局で用いるチャネルと同じであ
った場合（ステップ４０５のＹ）、チャネルを元に戻す
処理と受信開始パケットの報知は行わない。
【００２８】図５は、本発明の第二の実施の形態を示す
構成図である。本発明の第二の実施形態は、第一の実施
の形態と同様のチャネル制御部１０１、チャネル登録部
１０２、自局チャネル記憶部１０４に加えて、自局チャ
ネル送受信部５０１と他チャネル送受信部５０２から構
成される。自局の用いるチャネルで送受信を行う時に
は、自局チャネル送受信部５０１を用いて送受信を行
い、自局で用いるチャネル以外のチャネルを用いて送受
信する時には、他チャネル送受信部５０２を用いて送受
信を行う。
【００２９】次に、本発明の第二の実施の形態の動作に
ついて、図６を参照して説明する。なお、図６は、図２
のステップ２０２のデータ送信手順に対応する第二の実
施形態における動作の詳細である。
【００３０】図２のステップ２０１において選択したチ
ャネルが、自局で用いているチャネルと異なっていた場
合には（ステップ６０１のＮ）、選択したチャネルを他
チャネル送受信部５０２に通知してチャネル切り替えを
行い（ステップ６０２）、他チャネル送受信部５０２を
用いてパケット送信を行う（ステップ６０３）。一方、
選択したチャネルが自局が用いるチャネルと同じであっ
た場合には（ステップ６０１のＹ）、自局チャネル送受
信部５０１を用いてパケット送信を行う（ステップ６０
４）。
【００３１】この実施の形態では、ステップ２０１にお
いて選択したチャネルが、自局チャネル記憶部１０４に
記憶されている自局チャネル信号によって通知されるチ
ャネルと異なっていた場合に、受信停止パケットを報知
して自局がチャネルを切り替えることを他の無線局に知
らせる必要がなく、送受信処理の効率化を図ることがで
きる。
【００３２】図７は、本発明の第三の実施の形態を示す
構成図である。本発明の第三の実施形態では、第一の実
施の形態と同様のチャネル制御部１０１、チャネル登録
部１０２、送受信部１０３、自局チャネル記憶部１０４
に加えて、チャネル検索処理部７０１を備えている。
【００３３】このチャネル検索処理部７０１は、入力さ
れるアドレス信号を元に、チャネル登録部１０２に未だ
登録されていないアドレスとチャネルの対応を検索し、
そのような宛先アドレスを持つ無線局が存在した場合に
は、そのチャネル番号を選択してアドレス・チャネル対
応信号としてチャネル制御部１０１に通知するととも
に、その宛先アドレスと選択したチャネル番号の対応を
チャネル登録部１０２に登録する。
【００３４】すなわち、チャネル登録部１０２は、宛先
アドレスに対応するチャネルが登録されていない場合
に、チャネル検索信号を用いてチャネル検索処理部７０
１に通知する。チャネル検索処理部７０１は、チャネル
検索信号を受けると、宛先アドレスに対応するチャネル
を検索する処理を行い、検索結果をチャネル検索結果信
号を用いてチャネル登録部１０２に通知する。
【００３５】次に、本発明の第三の実施の形態の動作に
ついて、図８〜図９を参照して説明する。なお、図８
は、図２のステップ２０１の宛先アドレスに基づいたチ
ャネル選択手順に対応する第三の実施形態における動作
の詳細である。
【００３６】チャネル選択時には、宛先アドレスを元に
登録されているアドレスとチャネルの対応を検索し（ス
テップ８０１）、対応するチャネルが登録されていたな
らば（ステップ８０２のＹ）、登録されているチャネル
を選択する（ステップ８０３）。対応するチャネルが登
録されていなかったならば（ステップ８０２のＮ）、ｉ
＝１を設定する（ステップ８０４）。
【００３７】本実施の形態においては、全チャネル数を
Ｎとし、各チャネルには１〜Ｎまでの番号が付されてい
るものとする。ｉは検索対象のチャネル番号を表してい
る。また、自局で用いているチャネルの番号はｘとす
る。検索対象のチャネルが自局で用いているチャネルで
ない場合には（ステップ８０５のＮ）、宛先アドレスを
持つ無線局が存在するかどうかの検索を行う（ステップ
８０６）。
【００３８】検索の結果、宛先アドレスを持つ無線局が
存在しない場合（ステップ８０７のＮ）および、検索対
象のチャネルが自局で用いているチャネルであった場合
には（ステップ８０５のＹ）、チャネル番号を一つ増や
す（ステップ８０８）。その結果、ｉがＮ以下でありま
だ全チャネルの検索が終了していないと判断される場合
には（ステップ８０９のＹ）、ステップ８０５に戻り次
のチャネルの検索を行う。
【００３９】ステップ８０８の結果、ｉがＮより大きく
なり全チャネルの検索が終了したと判断される場合には
（ステップ８０９のＮ）、自局で用いているチャネルを
選択する（ステップ８１０）。ステップ８０６における
検索の結果、宛先アドレスを持つ無線局が存在した場合
（ステップ８０７のＹ）、チャネル番号ｉのチャネルを
選択し（ステップ８１１）、その宛先アドレスと選択し
たチャネルｉの対応をチャネル登録部１０２に登録する
（ステップ８１２）。
【００４０】図９は、図８のステップ８０６における宛
先アドレスを持つ無線局の検索手順の動作の詳細であ
る。本実施の形態においては、応答要求パケットを受信
した送受信部１０２は、応答パケットを返送するものと
する。検索時にはまず、チャネル切り替えパケットを報
知し（ステップ４０２）、送受信部のチャネルを切り替
える（ステップ４０３）。
【００４１】次に制御パケット再送回数を示すｊを０と
し（ステップ９０１）、応答要求パケットを宛先アドレ
スに対して送信し（ステップ９０２）、タイマーをスタ
ートさせる（ステップ９０３）。応答パケットの受信を
（ステップ９０４）、タイマーがタイムアウトするまで
待つ（ステップ９０５）。タイマーがあらかじめ決めら
れた値になりタイムアウトした場合（ステップ９０５の
Ｙ）、ｊに１を加える（ステップ９０６）。
【００４２】その結果、ｊがＭ以下であったならば（ス
テップ９０７のＹ）、ステップ９０２に戻り応答要求パ
ケットの送信を繰り返す。ここで、Ｍはあらかじめ決め
られた再送回数上限値である。ｊが再送回数上限値を超
えた場合には（ステップ９０７のＮ）、宛先アドレスに
対応する無線局が存在しないとする（ステップ９０
９）。
【００４３】タイマーがタイムアウトするまでに応答パ
ケットを受信したならば（ステップ９０４のＹ）、宛先
アドレスに対応する無線局が存在すると判定し（ステッ
プ９０８）、図８のステップ８１１、８１２に移行す
る。その後、送受信機のチャネルを自局が用いるチャネ
ルに戻し（ステップ４０６）、受信開始パケットを報知
する（ステップ４０７）。
【００４４】図１０は、本発明の第四の実施の形態を示
す構成図である。本発明の第四の実施形態は、本発明の
第二の実施の形態と第三の実施の形態を組み合わせたも
のである。
【００４５】本実施の形態は、第一の実施の形態と同様
のチャネル制御部１０１、チャネル登録部１０２、送受
信部１０３、自局チャネル記憶部１０４と、第二の実施
の形態と同様の自局チャネル送受信部５０１、他チャネ
ル送受信ぶ５０２と、第三の実施の形態と同様のチャネ
ル検索処理部７０１から構成される。チャネル検索処理
部７０１は、宛先アドレスに対応するチャネルを検索す
る処理を他チャネル送受信部５０２を用いて行う。
【００４６】次に、本発明の第四の実施の形態の動作に
ついて、図１１を参照して説明する。図１１は、図８の
ステップ８０６における宛先アドレスを持つ無線局の検
索手順の動作の詳細である。本実施の形態においては、
応答要求パケットを受信した送受信部１０２は、応答パ
ケットを返送するものとする。
【００４７】検索時には、まず他チャネル送受信部５０
２のチャネルを切り替える（ステップ６０２）。次に制
御パケット再送回数を示すｊを０とし（ステップ９０
１）、他チャネル送受信部５０２を用いて応答要求パケ
ットを宛先アドレスに対して送信し（ステップ１１０
１）、タイマーをスタートさせる（ステップ９０３）。
【００４８】応答パケットの受信を（ステップ９０
４）、タイマーがタイムアウトするまで待つ（ステップ
９０５）。タイマーがあらかじめ決められた値になりタ
イムアウトした場合（ステップ９０５のＹ）、ｊに１を
加える（ステップ９０６）。その結果、ｊがＭ以下であ
ったならば（ステップ９０７のＹ）、ステップ９０２に
戻り応答要求パケットの送信を繰り返す。
【００４９】ここで、Ｍはあらかじめ決められた再送回
数上限値である。ｊが再送回数上限値を超えた場合には
（ステップ９０７のＮ）、宛先アドレスに対応する無線
局が存在しないとする（ステップ９０９）。タイマーが
タイムアウトするまでに応答パケットを受信したならば
（ステップ９０４のＹ）、宛先アドレスに対応する無線
局が存在するとする（ステップ９０８）。
【００５０】
【発明の効果】本発明は、送信パケットの宛先無線局が
用いているチャネルを用いて直接通信を行う手段を有し
ているので、異なるチャネルを用いている無線リンクの
無線局への直接通信が可能となり、無線回線の使用量を
減らすことができ、効率のよい通信が可能となる。
【００５１】また、送信パケットの宛先無線局が用いて
いるチャネルが登録されていない場合には、従来の無線
通信装置と同様に自局が用いているチャネルを用いてパ
ケットを送信することが可能であるので、チャネルが登
録されていない場合にも従来の無線通信装置と同等の性
能を提供することができる。
【００５２】また、自局が受信不可能なことを報知する
ことで他局がパケットの送信を遅延させることが可能で
あるので、他のチャネルを使用中の自局宛てのパケット
の損失を軽減することができる。
【００５３】また、自局宛てのパケットを受信する送受
信部と他チャネルを用いてパケットを送信する送受信装
置の２つを有している場合には、他チャネルを用いてパ
ケットを送信している間も自局宛てのパケットの受信が
可能となるので、他のチャネルを用いてパケットを送信
している間のパケットの損失をなくすことができる。
【００５４】また、送信パケットの宛先無線局が用いる
チャネルを自動的に検索・登録することができるので、
送信パケットの宛先無線局が用いるチャネルが登録され
ていない場合にも、宛先無線局が用いているチャネルを
使用してパケットを送信することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示すブロック図で
ある。
【図２】本発明の無線通信装置の動作を示す流れ図であ
る。
【図３】図２のチャネル選択手順の詳細な動作を示す流
れ図である。
【図４】図２の選択したチャネルを用いたパケット送信
手順の詳細な動作を示す流れ図である。
【図５】本発明の第二の実施の形態を示すブロック図で
ある。
【図６】本発明の第二の実施の形態におけるパケット送
信手順の詳細な動作を示す流れ図である。
【図７】本発明の第三の実施の形態を示すブロック図で
ある。
【図８】本発明の第三の実施の形態におけるチャネル選
択手順の詳細な動作を示す流れ図である。
【図９】図８におけるチャネル検索手順の詳細な動作を
示す流れ図である。
【図１０】本発明の第四の実施の形態を示すブロック図
である。
【図１１】本発明の第四の実施の形態におけるチャネル
検索手順の詳細な動作を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０１ チャネル制御部 １０２ チャネル登録部 １０３ 送受信部 １０４ 自局チャネル記憶部 ５０１ 自局チャネル送受信部 ５０２ 他チャネル送受信部 ７０１ チャネル検索処理部

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の無線局によって構成され複数の無
    線チャネルを有する無線パケット通信システムの無線通
    信装置において、 他の無線局が使用しているチャネルを該無線局のアドレ
    スと対応させて登録する手段と、 登録されている送信パケットの宛先無線局が使用してい
    るチャネルを、当該宛先無線局のアドレスを元に検索
    し、選択する手段と、 選択したチャネルを用いてパケットを送受信する手段を
    有し、 送信パケットの宛先無線局が用いているチャネルが登録
    されている場合には、前記宛先無線局が使用しているチ
    ャネルを用いてパケットを送信することを特徴とする無
    線パケット通信システムにおける無線通信装置。
  2. 【請求項２】 前記宛先無線局が使用しているチャネル
    が登録されていないときには、自局が用いているチャネ
    ルを使用してパケットを送信することを特徴とする請求
    項１記載の無線パケット通信システムにおける無線通信
    装置。
  3. 【請求項３】 前記選択したチャネルが、自局がデータ
    受信に用いるチャネルと異なる場合に、自局がパケット
    を受信できない状態になることを報知し、前記選択した
    チャネルによるパケット送信後に自局がパケットを受信
    できる状態になったことを報知する手段を備えているこ
    とを特徴とする請求項１または２記載の無線パケット通
    信システムにおける無線通信装置。
  4. 【請求項４】 前記パケットを送受信する手段として、
    自局チャネル送受信部と他チャネル送受信部を備えてい
    ることを特徴とする請求項１または２記載の無線パケッ
    ト通信システムにおける無線通信装置。
  5. 【請求項５】 前記無線通信装置は、宛先無線局が用い
    ているチャネルを検索し登録する手段を備えていること
    を特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の無線パケッ
    ト通信システムにおける無線通信装置。
  6. 【請求項６】 前記チャネルを検索し登録する手段は、
    チャネル検索時に制御パケットを送受することによりチ
    ャネル検索を行うことを特徴とする請求項５記載の無線
    パケット通信システムにおける無線通信装置。
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