JP4000122B2 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents

Description

本発明は無線通信システムおよび無線通信方法に関する。

ＩＥＥＥ８０２．１１の規格に従った無線ＬＡＮシステムにおいては、複数の無線端末が1つの無線基地局に通信接続されていることが多い。無線基地局およびこれに無線通信可能なように接続された無線端末から構成される単位をＢＳＳ（Basic Service Set）という。

ＩＥＥＥ８０２．１１の規格では、或るＢＳＳに含まれる複数の無線端末は無線基地局を介して互いに通信することができる（以下、間接通信という）。さらに、これらの複数の無線端末は、無線基地局を介することなく互いに直接通信することもできる（以下、直接通信という）。（例えば、特許文献１を参照）
（ケース１）無線端末が直接通信を行う場合には、まず、送信元端末が、無線基地局を介して宛先端末へ直接通信要求を送信する。次に、宛先端末が無線基地局を介して送信元端末へ直接通信応答を送信する。無線基地局は、直接通信要求および直接通信応答を認識することによって、これらの送信元端末および宛先端末に優先時間を与える。無線基地局は送信元端末に直接通信の開始を許可するフレーム（以下、許可フレームという）を送信する。これにより、送信元端末は宛先端末と直接通信を開始することができる。優先時間は、無線基地局及び優先時間を与えられた無線端末以外が直接通信を行なっている無線端末への信号を送信することなく格納している時間をいう。無線基地局は、優先期間後、即ち、直接通信の終了後に、格納していた信号をそれらの無線端末へ送信する。

（ケース２）また、ＩＥＥＥ８０２．１１の規格には、送信抑制要求についても記載されている。送信抑制要求は、ＢＳＳ内の宛先端末または宛先基地局以外の無線端末または無線基地局に対して一定期間送信を抑制させる信号である。例えば、無線基地局は、宛先端末と通信を行う前に、他の無線端末に対して送信抑制要求を送信する。送信抑制要求を受信した宛先端末以外の無線端末は、一定期間、データの送信を待機する。これにより、無線基地局および宛先端末は、他の無線端末から障害を受けることなく通信することができる。
特開２００３−１７４４５２公報

ケース１の場合、無線基地局が許可フレームを送信した後に、無線基地局は、実際に送信元端末が宛先端末へデータを直接に送信したか否かを監視する。これにより、無線端末同士が直接通信を実行していない場合に、無線基地局は、その優先時間を他の無線端末へ与えることができる。

通常、無線基地局が監視する信号は、許可フレームを送信元無線端末へ与えた直後の最初のデータだけである。即ち、無線基地局は、その最初のデータを確認した時点から所定の優先時間を無線端末同士に与え、その優先時間内は監視を行わない。従って、直接通信開始後、宛先端末へ送信される最初のデータは、宛先端末だけでなく、無線基地局にも到達する必要がある。一方、その最初のデータ以降のデータは、宛先端末だけに到達すれば足り、無線基地局には到達する必要がない。

しかし、従来においては、送信元端末および宛先端末は送信電力を制御していなかったので、直接通信において各無線端末の電力が過剰に消費されるという問題があった。また、無線端末が必要以上に大きな電力値で送信を継続することは、この直接通信に関係のない他の無線端末にとって干渉の原因となるおそれがあり、さらに、情報の漏洩を招致するおそれがある。

ケース２の場合、最初に送信する送信抑制要求は、宛先端末だけでなく、その他の無線端末にも到達する必要がある。よって、送信抑制要求を送信する無線基地局または無線端末は、宛先端末および他の無線端末に到達するほどの比較的大きな電力で送信抑制要求を送信しなければならない。しかし、その後、無線基地局または無線端末は、宛先端末のみに到達するほどの比較的小さな電力で信号を送信すれば足りる。

よって、送信信号が宛先端末および他の無線端末に到達するように送信電力を設定すると、ケース１の場合と同様に、無線基地局または無線端末の電力が過剰に消費されるという問題が生じる。また、無線基地局または無線端末が必要以上に大きな電力値で送信を継続することによって、ケース１の場合と同様に、宛先端末以外の無線端末にとって干渉の原因となるおそれがあり、さらに、情報の漏洩を招致するおそれがある。

そこで、本発明の目的は、無線基地局または無線端末が宛先基地局または宛先端末と通信する際に、無駄な送信電力を省き、尚且つ、宛先基地局または宛先端末以外の無線基地局または無線端末へ干渉をもたらすことなく、セキュリティ上安全な無線通信システムおよび無線通信方法を提供することである。

本発明に係る実施形態に従った無線通信システムは、相互に無線通信可能な第１の通信装置、第２の通信装置および第３の通信装置を含む無線通信システムであって、
前記第１の通信装置は、信号を受信する第１の受信部と、前記第２の通信装置を宛先とする第１の送信信号を、前記第２の通信装置および前記第３の通信装置の両方へ到達するように第１の電力で送信し、並びに、前記第２の通信装置における前記第１の送信信号の受信電力または受信品質に関連する情報を含む前記第２の通信装置からの応答信号に基づいて、前記第２の通信装置を宛先とする第２の送信信号を、前記第２の通信装置へ到達するに足る、前記第１の電力以下の第２の電力で送信する第１の送信部とを備え、
前記第２の通信装置は、前記第１の送信信号を受信する第２の受信部と、前記第１の送信信号の受信電力または受信品質を測定する測定部と、前記第１の送信信号も応じて前記応答信号を前記第１の通信装置へ送信する第２の送信部とを備え、
前記第３の通信装置は、前記第１の送信信号を受信する第３の受信部と、前記第１の送信信号の受信後、所定期間の間、前記第１の通信装置および前記第２の通信装置への信号の送信を抑制する優先期間を前記第１の通信装置および前記第２の通信装置へ与える第３の送信部とを備え、
前記第１の通信装置および前記第２の通信装置は、前記第３の通信装置を介して互いに間接通信することができ、尚且つ、互いに直接通信することができる通信端末であり、
前記第１の通信装置は、前記間接通信から前記直接通信への切替え後に前記第１の送信信号を前記第２の通信装置および前記第３の通信装置へ送信し、
前記第３の通信装置は、前記直接通信のために前記優先時間を前記第１の通信装置および前記第２の通信装置へ与える。

本発明に係る実施形態に従った無線通信方法は、無線基地局としての第３の通信装置を介して間接通信することができ、尚且つ、互いに直接通信することができる第１の通信装置および第２の通信装置を含む無線通信システムを用いた無線通信方法であって、
前記第１の通信装置が、前記間接通信から前記直接通信への切替え後に、前記第２の通信装置を宛先とする第１の送信信号を、前記第２の通信装置および前記第３の通信装置の両方へ到達するように第１の電力で送信するステップと、前記第２の通信装置が、前記第１の送信信号を受信し、該第１の送信信号の受信電力または受信品質を測定するステップと、前記第２の通信装置が、前記第２の通信装置における前記第１の送信信号の受信電力または受信品質に関連する情報を含む応答信号を前記第１の通信装置へ送信するステップと、前記第１の通信装置が、前記第２の通信装置を宛先とする第２の送信信号を、前記第２の通信装置へ到達するに足る、前記第１の電力以下の第２の電力で送信するステップと、前記第３の通信装置が、前記第１の送信信号の受信後、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記直接通信を優先するために、所定期間の間、前記第１の通信装置および前記第２の通信装置への信号の送信を抑制するステップとを具備する。

本発明による無線通信システムおよび無線通信方法は、無線基地局または無線端末が宛先基地局または宛先端末と通信する際に、無駄な送信電力を低減することができ、尚且つ、宛先基地局または宛先端末以外の無線基地局または無線端末には干渉や漏洩の原因となるような信号を与えない。

以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態について詳細に説明する。これらの実施形態は本発明を限定するものではない。

これらの実施形態による無線通信システムにおいて、送信元端末または送信元基地局は、宛先端末または宛先基地局との通信が確立した後、宛先端末または宛先基地局に送信信号が到達する程度に送信電力を低下させる。これにより、送信元端末または送信元基地局は無駄な送信電力を低減することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る第１の実施形態に従った無線ＬＡＮシステム１００の構成図である。理解を容易にするために、無線ＬＡＮシステム１００は、１つの無線基地局１０１、２つの無線端末１０２、１０３から成るＢＳＳで構成されている。無線端末は３つ以上含まれていてもよい。

無線基地局１０１は、無線端末１０２、１０３のそれぞれとＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信することができる。尚、ＩＥＥＥ８０２．１１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇのいずれでもよい。

また、無線ＬＡＮシステム１００は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅにも従う。よって、無線端末１０２および無線端末１０３は、無線基地局１０１を介して無線通信（間接通信）することができ、また、無線基地局１０１を介することなく無線通信（直接通信）することができる。

図２は、無線端末１０２の構成を示すブロック図である。無線端末１０２は、通信制御部４０１、送信ＰＨＹ（Physical Layer）部４０３、無線送信部４０４、アンテナ４０５、無線受信部４０６、受信ＰＨＹ部４０７および送信電力制御部４０８を備えている。

無線受信部４０６は、アンテナ４０５で受信した受信信号の無線周波数をダウンコンバートして受信ＰＨＹ部４０７へ出力する。また、無線受信部４０６は、受信信号の受信電力または受信品質を測定する測定部４０９を有する。測定部４０９は、受信電力または受信品質の値を出力する。送信ＰＨＹ部４０７は、無線周波数の受信信号を復調処理し、通信制御部４０１へ出力する。

通信制御部４０１は、データの伝送制御を行うものであり、データリンクコネクションの確立、データ転送、データリンクコネクション解放の処理を実行する。また、通信制御部４０１は、送信信号のＭＡＣフレームの生成、ＭＡＣフレームをエア（媒体）に送出する方法の決定、受信したＭＡＣフレームの種別の認識なども行う。また、通信制御部４０１は、測定部４０９の測定結果を基に受信電力や受信品質の判定を行い、この判定結果に基づいて送信電力制御部４０８を制御する。例えば、通信制御部４０１は、受信信号の受信電力の基準値を有し、受信電力とこの基準値との差分値を演算してよい。

一方、送信ＰＨＹ部４０３は、送信信号を無線で送信できるように、送信信号のデジタル変調処理を行う。無線送信部４０４は、送信ＰＨＹ部４０３からの送信信号を無線周波数に変換する。また、無線送信部４０４は、送信信号の電力増幅率を調整することができる可変増幅器を備え、送信信号の電力を増幅してアンテナ４０５へ出力する。送信電力制御部４０８は、受信信号のＭＡＣフレームの受信電力、受信品質またはこれらの演算結果に基づいて、送信電力値を増減するように無線送信部４０４の可変増幅器を制御する。尚、無線端末１０３および無線基地局１０１は、無線端末１０２と同様の構成を有するのでその説明を省略する。

図３は、ＩＥＥＥ８０２．１１に従ったＭＡＣ（Media Access Control）フレームのフォーマットを示す図である。ＭＡＣフレームは、ＭＡＣヘッダ部、フレームボディ部およびＦＣＳ（Frame Check Sequence）部により構成される。ＭＡＣヘッダ部は、フレームの受信処理に必要なデータ識別情報を有する。フレームボディ部はフレームの種類に応じた情報を有する。ＦＣＳ部は、ＭＡＣヘッダ部およびフレームボディ部が正確に受信できたか否かを判定するために用いられ、ＣＲＣ（Cyclic Redundancy Code）で構成される。

ＭＡＣヘッダ部には、さらに、フレームの種別などが示されるフレーム制御フィールド（Frame Control Field）、仮想キャリアセンスを行い他の無線端末の送信を抑制する期間ＮＡＶ（Network Allocation Vector）を示す有効期間（Duration）フィールド、送信先のＭＡＣアドレス、最終の宛先のＭＡＣアドレス、送信元のＭＡＣアドレスを示すアドレスフィールド等が含まれている。

ＩＥＥＥ８０２．１１に従って直接通信を開始するために用いられるＭＡＣフレームは、データフレーム、管理フレームおよび制御フレームの３つに分類することができる。この分類は、ＭＡＣヘッダ部によって識別される。直接通信要求および直接通信応答は、管理フレームであってもよく、データフレームであってもよい。

図４は、無線通信システム１００の動作を示すフロー図である。図５は、第１の実施形態の動作のタイミングおよび無線基地局１０１、無線端末１０２、１０３のそれぞれの送信電力を示す図である。無線端末１０２が無線端末１０３を宛先とするフレームを生成する（Ｓ１０）。このフレームを無線端末１０３へ直接通信によって送信する場合には、無線端末１０２は、まず、無線基地局１０１を介して直接通信要求フレームを無線端末１０３へ送信する（Ｓ１２）。直接通信要求フレームは、例えば、ＤＬＰ（Direct Link Protocol）に従う。

無線端末１０３は、直接通信要求フレームを受信し、無線基地局１０１を介して直接通信応答フレームを無線端末１０２へ送信する（Ｓ１４）。直接通信応答フレームは、例えば、ＤＬＰ（Direct Link Protocol）に従う。この直接通信応答フレームがＳＵＣＣＥＳＳならば、無線端末１０３が直接通信を受諾したことを意味する。これにより、無線端末１０２と１０３とは、無線基地局１０１を介することなく、直接通信することができる。

通常、直接通信するときは、無線基地局１０１を介して間接通信するときよりも、無線端末１０２と無線端末１０３とが比較的低い送信電力で通信することができる場合である。よって、無線端末１０２と無線端末１０３とが間接通信する場合、無線端末１０２、１０３は、無線基地局１０１を介する必要があるので、比較的高い送信電力を要する。即ち、この直接通信が確立するまでのステップＳ１２〜Ｓ１４では、図５に示すように、無線端末１０２および１０３は、ともに送信信号を、無線基地局１０１へ到達し得るほどの比較的高い送信電力値で送信する。

直接通信が確立した後、無線端末１０２は無線端末１０３へ第１の送信フレームを直接送信する。無線送信部４０４は、この直接通信開始直後の第１の送信フレームを、無線端末１０３だけでなく、無線基地局１０１にも到達するように比較的高い送信電力で送信する（Ｓ１６）。このときの送信電力は、図５に示すようにステップＳ１２〜Ｓ１４における送信電力と同程度でよい。これは、無線端末１０２および１０３によって優先時間が実際に使用されていることを無線基地局１０１が監視するためである。無線基地局１０１は、第１の送信フレームを受信すると、優先期間の間、無線端末１０２、１０３を宛先とする他の無線端末からの信号を格納し、その信号の送信を待機する。

次に、無線端末１０３が第１の送信フレームを受信し、無線端末１０３の測定部４０９が第１の送信フレームの受信電力を測定する（Ｓ１８）。さらに、無線端末１０３の通信制御部４０１が、予め設定されている受信電力の基準値と第１の送信フレームの受信電力との差分値を演算する（Ｓ２０）。この基準値は、無線端末１０３が受信可能な信号の受信電力値、あるいは、或る受信品質を保持可能な受信電力値に設定される。その後、無線端末１０３は、第１の送信フレームに対する応答フレームとして、この差分値の情報を含むフレームを無線端末１０２へ送信する（Ｓ２２）。このとき、図５に示すように、無線端末１０３は、この差分値に基づいて、無線端末１０２に到達するに足る送信電力で応答フレームを送信すればよい。例えば、その差分値が所定のしきい値以上である場合、送信電力に余裕があると判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を下げるように無線送信部４０４を制御する。一方、無線端末１０２の通信制御部４０１は、その差分値がしきい値より小さい場合、送信電力に余裕がないと判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を増加または一定とするように無線送信部４０４を制御する（Ｓ２１）。

無線端末１０２は、応答フレームを受信し、差分値の情報を得る（Ｓ２４）。無線端末１０２の通信制御部４０１は、その差分値が所定のしきい値以上である場合、送信電力に余裕があると判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を下げるように無線送信部４０４を制御する。一方、無線端末１０２の通信制御部４０１は、その差分値がしきい値より小さい場合、送信電力に余裕がないと判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を増加または一定とするように無線送信部４０４を制御する（Ｓ２４）。

これにより、無線端末１０２、１０３は、第２の送信フレーム以降の送信フレームまたはこれらに対する応答フレームを適切な電力値で送信することができる(Ｓ２６)。これらの信号の電力値に関する情報の通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈに従ってよい。

本実施形態によれば、図５に示すように、無線端末１０２は、直接通信において、最初の送信フレームを無線基地局１０１に到達するほどの比較的高い送信電力で送信する。よって、無線基地局１０１は、優先時間を確実に無線端末１０２および１０３に割り当てることができる。一方、無線端末１０２および１０３は、最初の送信フレーム以降の送信フレームをそれぞれ無線端末１０３および１０２に到達すれば足りるほどの比較的低い電力で送信する。よって、無線端末１０２および１０３は、余分な消費電力を削減することができる。また、無線端末１０２および１０３は、送信電力が低すぎる場合に、これを上昇させることができる。よって、無線端末１０２および１０３は、適切な送信電力で信号を送信することができる。

尚、無線端末１０２からの最初のフレームが無線基地局１０１に到達しない場合には、無線基地局１０１は、無線端末１０２と１０３とが直接通信を行っていないと判断し、優先時間を無効にしてしまう。よって、直接通信確立後の最初のフレームは、宛先端末だけでなく、直接通信を許可した無線基地局１０１にも到達する必要がある。本実施形態によれば、最初のフレームは、無線端末１０３だけでなく、無線基地局１０１にも到達するので、優先時間は無効とされることがない。よって、無線端末１０２および１０３は直接通信を継続することができる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、無線端末１０３は、受信電力の基準値と第１の送信フレームの受信電力との差分値を応答フレームに含めた。しかし、第２の実施形態では、無線端末１０３は、単に、送信電力の増減を指示する送信電力指示信号を応答フレームとして無線端末１０２へ送信する。尚、本実施形態の構成は、第１の実施形態の構成と同様であるので省略する。

本実施形態の動作は、図４に示すステップＳ１０〜Ｓ１６までは第１の実施形態と同様である。次に、ステップＳ１８において、無線端末１０３の測定部４０９は、受信電力または受信品質を測定する。ここで、受信品質とは、例えば、フレーム誤り率、パケット誤り率、ビット誤り率である。次に、ステップＳ２０において、通信制御部４０１が予め設定されたしきい値と受信電力または受信品質と比較する。さらに、ステップＳ２２において、受信電力または受信品質がしきい値以上である場合には、無線端末１０３は、送信電力を低減させる送信電力指示信号、若しくは、送信電力を一定に維持する送信電力指示信号を無線端末１０２へ送信する。受信電力または受信品質がしきい値より小さい場合には、無線端末１０３は、送信電力を増加させる送信電力指示信号を無線端末１０２へ送信する。

無線端末１０２は、送信電力指示信号を受信し、ステップＳ２４において送信電力指示信号に従って送信電力を増減する。

無線端末１０３におけるしきい値は、最適な受信電力よりも一定値だけ高い値または一定値だけ低い値に設定されている。無線端末１０２における送信電力の増減幅は、この一定値と等しいかそれよりも小さいことが好ましい。それによって、無線端末１０２の送信電力の調節後、無線端末１０３の受信電力を最適な受信電力から乖離させることなく、接近させることができる。本実施形態は、第１の実施形態と同様の効果を有する。

（第３の実施形態）
図６は、第３の実施形態における無線通信システムの動作を示すフロー図である。図７は、第３の実施形態の動作のタイミングおよび無線基地局１０１、無線端末１０２、１０３、１０４のそれぞれの送信電力を示す図である。本実施形態の構成は、図１、図２に示す第１の実施形態の構成と同様であるので省略する。本実施形態では、無線基地局１０１が無線端末１０２と直接通信する。

この場合、まず、或るＢＳＳの無線基地局１０１が、無線端末１０２を宛先とする送信抑制要求を生成し（Ｓ３０）、送信する（Ｓ３１）。このとき、無線基地局１０１は、送信抑制要求がそのＢＳＳ内の無線端末１０２、１０３に到達するように、比較的高い送信電力で送信抑制要求を送信する（図７参照）。送信抑制要求は、宛先となる端末以外の無線端末に対して、無線基地局や宛先となる端末への信号の送信を抑制させるための信号である。送信抑制要求は、ＩＥＥＥ８０２．１１では、ＲＴＳ（Request To Send）と呼ばれる。

無線端末１０３は、送信抑制要求を受信すると、所定の通信抑制期間の間、無線基地局１０１および無線端末１０２への信号の送信を抑制する（Ｓ３２）。通信抑制期間は、Ｄｕｒａｔｉｏｎ、あるいは、無線基地局１０１と無線端末１０２とが直接通信するための優先期間と換言してもよい。

送信抑制要求の宛先である無線端末１０２は、送信抑制要求を受信すると、測定部４０９において送信抑制要求の受信電力を測定する（Ｓ３４）。無線端末１０２の通信制御部４０１は、予め設定されている受信電力の基準値と送信抑制要求の受信電力との差分値を演算する（Ｓ３６）。受信電力の基準値は、無線端末１０２が受信可能な信号の受信電力値、あるいは、或る受信品質を保持可能な受信電力値に設定される。無線端末１０２は、この差分値の情報を送信抑制応答に含めて無線基地局１０１へ送信する（Ｓ３８）。

このとき、無線端末１０２は、送信抑制応答がＢＳＳ内の他の無線端末１０３および無線端末１０２の周辺に存在する無線端末１０４（図１では図示せず）に到達するように、比較的高い送信電力で送信抑制応答を送信する（図７参照）。無線端末１０２の周辺に存在する無線端末は、例えば、無線基地局１０１からの送信抑制要求が到達しない位置に存在する隠れ端末である。送信抑制応答は、送信抑制要求に対する承諾の応答信号であり、かつ、無線端末１０２の周辺に存在する無線端末に対して、無線端末１０２への信号の送信を抑制させるための信号である。送信抑制応答は、ＩＥＥＥ８０２．１１では、ＣＴＳ（Clear To Send）と呼ばれる。

無線端末１０２の周辺に存在する無線端末１０４は、無線端末１０２から送信抑制応答を受信すると、所定の送信抑制期間の間、無線端末１０２への信号の送信を抑制する（Ｓ３９）。これによって、無線基地局１０１および無線端末１０２は、ＢＳＳ内の他の無線端末１０３だけでなく、無線端末１０２の周辺に存在する無線端末からも妨害されることなく通信することが可能となる。

次に、無線基地局１０１は、送信抑制応答を受信し、差分値の情報を得る（Ｓ４０）。無線基地局１０１の通信制御部４０１は、その差分値が所定のしきい値以上である場合、送信電力に余裕があると判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を下げるように無線送信部４０４を制御する。一方、無線基地局１０１の通信制御部４０１は、その差分値がしきい値より小さい場合、送信電力に余裕がないと判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を増加または一定とするように無線送信部４０４を制御する（Ｓ４２）。

無線端末１０２は、送信抑制要求の差分値が所定のしきい値以上である場合、送信電力に余裕があると判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を下げるように無線送信部４０４を制御する。一方、無線基地局１０１の通信制御部４０１は、その差分値がしきい値より小さい場合、送信電力に余裕がないと判断する。この場合、送信電力制御部４０８は、送信電力値を増加または一定とするように無線送信部４０４を制御する（Ｓ４３）。無線端末１０２における送信電力値の制御は、送信抑制応答の送信（Ｓ３８）後、第１の応答フレームの送信前に実行される。

これにより、その後、無線基地局１０１と無線端末１０２とは、適切な電力値で信号を送信することができる。これらの信号の電力値に関する情報の通信は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｈに従ってよい。

本実施形態によれば、無線基地局１０１および無線端末１０２は、図７に示すように、送信抑制応答後の信号をそれぞれ無線端末１０２および無線基地局１０１に到達すれば足りるほどの比較的低い電力で送信する。よって、無線端末１０２および無線基地局１０１は、余分な消費電力を削減することができる。また、無線端末１０２および無線基地局１０１は、送信電力が低すぎる場合に、これを上昇させることができる。よって、無線端末１０２および無線基地局１０１は、適切な送信電力で信号を送信することができる。

本実施形態において、無線端末１０２は、第１の実施形態と同様に、予め設定されている受信電力の基準値と送信抑制要求の受信電力との差分値を演算した。しかし、無線端末１０２は、第２の実施形態と同様に、単に、送信電力の増減を指示する送信電力指示信号を送信抑制応答に含めて送信してもよい。この場合、上述のように、無線端末１０２におけるしきい値は、最適な受信電力よりも一定値だけ高い値または一定値だけ低い価に設定されている。無線基地局１０１における送信電力の調節幅は、この一定値と等しいかそれよりも小さいことが好ましい。

以上の実施形態では、第１の送信フレームの送信直後、あるいは、送信抑制応答の送信直後の信号から送信電力が増減されている。しかし、送信電力が増減されるタイミングは、第１の送信フレームの送信以降、あるいは、送信抑制応答の送信以降であればよく、特に限定しない。

本実施形態では、無線基地局と無線端末とは、無線によって接続されていたが、両者は有線ネットワークによって接続されてもよい。また、図１には、１つのＢＳＳから成る無線ＬＡＮシステムを図示した。しかし、図８のように、無線ＬＡＮシステムは、複数のＢＳＳから構成されてもよい。このような無線ＬＡＮシステムの構成をＩＥＥＥ８０２．１１ではＥＳＳ（Extended Service Set）と呼ぶ。無線基地局２０１および２０２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ではＤＳ(Distributed System)と呼び、それらの間は、有線ネットワークで接続してもよく、無線で接続してもよい。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明に係る第１の実施形態に従った無線ＬＡＮシステム１００の構成図。 無線端末１０２の構成を示すブロック図。 ＩＥＥＥ８０２．１１に従ったＭＡＣフレームのフォーマットを示す図。 無線通信システム１００の動作を示すフロー図。 第１の実施形態の動作のタイミングおよび無線基地局１０１、無線端末１０２、１０３のそれぞれの送信電力を示す図。 第３の実施形態における無線通信システムの動作を示すフロー図。 第３の実施形態の動作のタイミングおよび無線基地局１０１、無線端末１０２、１０３、１０４のそれぞれの送信電力を示す図。 複数のＢＳＳから構成された無線ＬＡＮシステムの構成図。

符号の説明

１００ 無線ＬＡＮシステム
１０１ 無線基地局
１０２、１０３ 無線端末
４０１ 通信制御部
４０３ 送信ＰＨＹ部
４０４ 無線送信部
４０５ アンテナ
４０６ 無線受信部
４０７ 受信ＰＨＹ部
４０８ 送信電力制御部

Claims (6)

1. 相互に無線通信可能な第１の通信装置、第２の通信装置および第３の通信装置を含む無線通信システムにおいて、
   前記第１の通信装置は、
   信号を受信する第１の受信部と、
   前記第２の通信装置を宛先とする第１の送信信号を、前記第２の通信装置および前記第３の通信装置の両方へ到達するように第１の電力で送信し、並びに、前記第２の通信装置における前記第１の送信信号の受信電力または受信品質に関連する情報を含む前記第２の通信装置からの応答信号に基づいて、前記第２の通信装置を宛先とする第２の送信信号を、前記第２の通信装置へ到達するに足る、前記第１の電力以下の第２の電力で送信する第１の送信部とを備え、
   前記第２の通信装置は、
   前記第１の送信信号を受信する第２の受信部と、
   前記第１の送信信号の受信電力または受信品質を測定する測定部と、
   前記第１の送信信号も応じて前記応答信号を前記第１の通信装置へ送信する第２の送信部とを備え、
   前記第３の通信装置は、
   前記第１の送信信号を受信する第３の受信部と、
   前記第１の送信信号の受信後、所定期間の間、前記第１の通信装置および前記第２の通信装置への信号の送信を抑制する優先期間を前記第１の通信装置および前記第２の通信装置へ与える第３の送信部とを備え、
   前記第１の通信装置および前記第２の通信装置は、前記第３の通信装置を介して互いに間接通信することができ、尚且つ、互いに直接通信することができる通信端末であり、
   前記第１の通信装置は、前記間接通信から前記直接通信への切替え後に前記第１の送信信号を前記第２の通信装置および前記第３の通信装置へ送信し、
   前記第３の通信装置は、前記直接通信のために前記優先時間を前記第１の通信装置および前記第２の通信装置へ与えることを特徴とする無線通信システム。
2. 前記第２の通信装置は、前記第１の送信信号の受信電力または受信品質と予め設定された閾値とを比較する比較演算部をさらに備え、
   前記第１の送信信号の受信電力または受信品質が前記閾値より大きい場合には、前記第１の送信部の送信電力が過剰であることを示す送信電力指示信号を前記第１の通信装置へ送信し、
   前記第１の通信装置は、前記送信電力指示信号に基づいて前記第２の送信信号の電力を低減することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
3. 前記第２の通信装置は、前記第１の送信信号の受信電力または受信品質と予め設定された閾値との差分値を算出する比較演算部をさらに備え、該差分値を前記応答信号に含めて前記第１の通信装置へ送信し、
   前記第１の通信装置は、前記差分値に基づいて前記第２の送信信号の電力を増減することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
4. 前記第１の送信信号の受信品質とは、前記第１の送信信号のフレーム誤り率、パケット誤り率またはビット誤り率のいずれかであることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の無線通信システム。
5. 前記第１の通信装置は無線基地局であり、
   前記第２の通信装置および前記第３の通信装置は、前記第１の通信装置を介して互いに通信することができる通信端末であり、
   前記第１の通信装置は、前記第１の送信信号の宛先である前記第２の通信装置以外の通信装置から前記第１の通信装置への送信を抑制する信号を前記第１の送信信号として送信し、
   前記第３の通信装置は、前記第１の送信信号または前記応答信号の受信後、所定期間の間は前記第１の通信装置および前記第２の通信装置への信号の送信を抑制することを特徴とする請求項１に記載の無線通信システム。
6. 無線基地局としての第３の通信装置を介して間接通信することができ、尚且つ、互いに直接通信することができる第１の通信装置および第２の通信装置を含む無線通信システムを用いた無線通信方法であって、
   前記第１の通信装置が、前記間接通信から前記直接通信への切替え後に、前記第２の通信装置を宛先とする第１の送信信号を、前記第２の通信装置および前記第３の通信装置の両方へ到達するように第１の電力で送信するステップと、
   前記第２の通信装置が、前記第１の送信信号を受信し、該第１の送信信号の受信電力または受信品質を測定するステップと、
   前記第２の通信装置が、前記第２の通信装置における前記第１の送信信号の受信電力または受信品質に関連する情報を含む応答信号を前記第１の通信装置へ送信するステップと、
   前記第１の通信装置が、前記第２の通信装置を宛先とする第２の送信信号を、前記第２の通信装置へ到達するに足る、前記第１の電力以下の第２の電力で送信するステップと、
   前記第３の通信装置が、前記第１の送信信号の受信後、前記第１の通信装置と前記第２の通信装置との間の前記直接通信を優先するために、所定期間の間、前記第１の通信装置および前記第２の通信装置への信号の送信を抑制するステップとを具備する無線通信方法。

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