JP5267536B2 - 無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）若しくはＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のように複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：搬送波感知多重アクセス）によりキャリア検出に基づいてランダム・アクセスを行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。

さらに詳しくは、本発明は、通信品質を保つためにＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用するＣＳＭＡに基づくアクセス制御を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫなどの複数種のフレームをマルチプレクスさせることにより柔軟な送受信手順を提供し、オーバーヘッドを削減する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。

有線方式による機器間のケーブル配線からユーザを解放する通信システムとして、無線ネットワークが注目されている。無線ネットワークによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。近年では、無線ＬＡＮシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク（ＰＡＮ）の導入が検討されている。例えば、２．４ＧＨｚ帯や、５ＧＨｚ帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システム並びに無線通信装置が規定されている。

無線ネットワークに関する標準的な規格として、ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１（例えば、非特許文献１を参照のこと）や、ＨｉｐｅｒＬＡＮ／２（例えば、非特許文献２又は非特許文献３を参照のこと）やＩＥＥＥ８０２．１５．３、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）通信などを挙げることができる。ＩＥＥＥ８０２．１１規格については、無線通信方式や使用する周波数帯域の違いなどにより、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格…などの各種無線通信方式が存在する。

無線技術を用いてローカル・エリア・ネットワークを構成するために、エリア内に「アクセス・ポイント」又は「コーディネータ」と呼ばれる制御局となる装置を１台設けて、この制御局の統括的な制御下でネットワークを形成する方法が一般的に用いられている。

アクセス・ポイントを配置した無線ネットワークでは、ある通信装置から情報伝送を行なう場合に、まずその情報伝送に必要な帯域をアクセス・ポイントに予約して、他の通信装置における情報伝送と衝突が生じないように伝送路の利用を行なうという、帯域予約に基づくアクセス制御方法が広く採用されている。すなわち、アクセス・ポイントを配置することによって、無線ネットワーク内の通信装置が互いに同期をとるという同期的な無線通信を行なう。

ところが、アクセス・ポイントが存在する無線通信システムで、送信側と受信側の通信装置間で非同期通信を行なう場合には、必ずアクセス・ポイントを介した無線通信が必要になるため、伝送路の利用効率が半減してしまうという問題がある。

これに対し、無線ネットワークを構成する他の方法として、端末同士が直接非同期的に無線通信を行なう「アドホック（Ａｄ−ｈｏｃ）通信」が考案されている。とりわけ近隣に位置する比較的少数のクライアントで構成される小規模無線ネットワークにおいては、特定のアクセス・ポイントを利用せずに、任意の端末同士が直接すなわちランダムな無線通信を行なうことができるアドホック通信が適当であると思料される。

アドホック型無線通信システムには中央制御局が存在しないので、例えば家庭用電気機器からなるホーム・ネットワークを構成するのに適している。アドホック・ネットワークには、１台が故障又は電源オフになってもルーティングを自動的に変更するのでネットワークが破綻しにくい、移動局間でパケットを複数回ホップさせることにより高速データ・レートを保ったままで比較的遠くまでデータを伝送することができる、といった特徴がある。アドホック・システムにはいろいろな開発事例が知られている（例えば、非特許文献５を参照のこと）。

例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１系の無線ＬＡＮシステムでは、制御局を配さなくとも自律分散的にピア・ツウ・ピア（Ｐｅｅｒ ｔｏ Ｐｅｅｒ）で動作するアドホック・モードが用意されている。

一方、アドホック環境の無線ＬＡＮネットワークにおいては、一般的に隠れ端末問題が生じることが知られている。隠れ端末とは、ある特定の通信局間で通信を行なう場合、通信相手となる一方の通信局からは聞くことができるが他方の通信局からは聞くことができない通信局のことであり、隠れ端末同士ではネゴシエーションを行なうことができないため、送信動作が衝突する可能性がある。

このような隠れ端末問題を解決する方法論として、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順によるＣＳＭＡ／ＣＡが知られている。

ここで、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ：搬送波感知多重アクセス）とはキャリア検出に基づいて多重アクセスを行なう接続方式である。無線通信では自ら情報送信した信号を受信することが困難であることから、ＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）ではなくＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）方式により、他の通信装置の情報送信がないことを確認してから、自らの情報送信を開始することによって、衝突を回避する。ＣＳＭＡ方式は、ファイル転送や電子メールなどの非同期データ通信に適しているアクセス方式である。

また、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式では、データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）を受信したことに応答してデータ送信を開始する。そして、隠れ端末はＲＴＳ又はＣＴＳのうち少なくとも一方を受信すると、ＲＴＳ／ＣＴＳ手続に基づくデータ伝送が行なわれると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定することにより、衝突を回避することができる。送信局にとっての隠れ端末は、ＣＴＳを受信して送信停止期間を設定し、データ・パケットとの衝突を回避し、受信局にとっての隠れ端末は、ＲＴＳを受信して送信期間を停止し、ＡＣＫとの衝突を回避する。

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１の拡張規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａを例にとり、無線ネットワークについて説明する。

図１５には、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおけるフレーム・フォーマットを示している。

各パケットの先頭には、パケットの存在を示すためのプリアンブルが付加されている。プリアンブルは、規格により既知のシンボル・パターンが定義されている。受信機は、この既知パターンに基づいて受信信号がプリアンブルに値するか否かを判断することができる。

プリアンブルに続き、シグナル・フィールドが定義されている。シグナル・フィールドには、当該パケットの情報部を復号するのに必要な情報が格納されている。パケットの復号に必要な情報は、ＰＬＣＰヘッダ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌヘッダ）と呼ばれ、ＰＬＣＰヘッダには、情報部（ＰＬＣＰヘッダの一部であるＳｅｒｖｉｃｅフィールドも含まれるが、説明の簡素化のため、以下では単に「情報部」と総称する）の伝送レートを示すＲＡＴＥフィールド、情報部の長さを示すＬＥＮＧＴＨフィールド、パリティ・ビット、エンコーダのＴａｉｌビットなどが含まれている。受信機は、ＰＬＣＰヘッダのＲＡＴＥ並びにＬＥＮＧＴＨフィールドの復号結果に基づき、以降の情報部の復号作業を行なう。

ＰＬＣＰヘッダを格納しているＳＩＧＮＡＬ部は、雑音に強い符号化が施されており、６Ｍｂｐｓ相当で伝送される。一方、情報部は、通常パケットでは、受信機におけるＳＮＲなどに応じて、なるべくエラーが生じない範囲で最も高ビットレートが提供される伝送レート・モードにて伝送される。

ＩＥＥＥ８０２．１１ａでは、６、９、１２、１８、２４、３６、５４Ｍｂｐｓという８種類の伝送レート・モードが定義されており、これらのうちいずれかが選択される。送受信機が近隣に位置する際には、高いビットレートの伝送レート・モードが選択され、遠くに位置する通信局では、この情報を復号することができない場合もある。

情報部は、ＰＳＤＵ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）として上位レイヤであるリンク層に受け渡される。ここでは、本発明の説明する上で必要となる、ＲＴＳ、ＣＴＳ及びＡＣＫ、ＤＡＴＡの４種類のフレームについてのみ説明を行なうこととする。図１６ＡにはＲＴＳフレームのＰＳＤＵのフレーム・フィールドの構成を、図１６ＢにはＣＴＳ並びにＡＣＫフレームのＰＳＤＵのフレーム・フィールドの構成を、図１６ＣにはＤＡＴＡフレームのＰＳＤＵのフレーム・フィールドの構成を、それぞれ示している。

各フレームには、Ｆｒａｍｅ ＣｏｎｔｒｏｌフィールドとＤｕｒａｔｉｏｎフィールドが共通で定義されている。Ｆｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドは、当該フレームの種類や用途などを示す情報が格納されており、具体的には、表１に示す情報が記載されている。また、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドには、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）（後述）の用途の情報が格納されており、当該パケットのトランザクションが終了するまでの時間が記されている。

Ｄａｔａフレームには、上記の他、送信元や宛先通信局他の特定を行なう４つのアドレス・フィールドＡｄｄｒ１〜４と、シーケンス・フィールド（ＳＥＱ）と、上位レイヤに提供する正味の情報であるＦｒａｍｅＢｏｄｙと、チェックサムであるＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）が含まれている。

ＲＴＳフレームには、上記の他、宛先を示すＲｅｃｅｉｖｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＲＡ）と、送信元を示すＴｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ａｄｄｒｅｓｓ（ＴＡ）と、チェックサムであるＦＣＳが含まれる。

ＣＴＳフレーム並びにＡＣＫフレームには、上記の他、宛先を示すＲＡとチェックサムであるＦＣＳが含まれる。

ここで、ＩＥＥＥ８０２．１１において規定されているアクセス競合方法について説明する。

ＩＥＥＥ８０２．１１では、４種類のフレーム間隔（ＩＦＳ：Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）が定義されており、短いものから順にＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ ＩＦＳ）、ＰＩＦＳ（ＰＣＦ ＩＦＳ）、ＤＩＦＳ（ＤＣＦ ＩＦＳ）が定義されている。

ＩＥＥＥ８０２．１１では、基本的なメディア・アクセス手順としてＣＳＭＡが採用されているが（前述）、送信機が何かを送信する前には、メディア状態を監視しながらランダム時間にわたりバックオフのタイマーを動作させ、この間に送信信号が存在しない場合に始めて送信権利が与えられ、メディア上にパケットを送信することができる。

通常のパケットをＣＳＭＡの手順に従って送信する際、ＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎと呼ばれる）には、何らかのパケットの送信が終了してから、まずＤＩＦＳだけメディア状態を監視し、この間に送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、送信権利が与えられる。

これに対し、ＡＣＫなどの例外的に緊急度の高いパケットを送信する際には、ＳＩＦＳというより短いフレーム間隔の後にパケットを送信することが許されている。これにより、緊急度の高いパケットは、通常のＣＳＭＡの手順に従って送信されるパケットよりも先に送信することが可能となる。

要するに、異なる種類のフレーム間隔ＩＦＳが定義されている理由は、ＩＦＳがＳＩＦＳ、ＰＩＦＳ、ＤＩＦＳのいずれであるか、すなわちフレーム間隔の長さに応じてパケットの送信権争いに優先付けが行なわれる。

続いて、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＲＴＳ／ＣＴＳ手順について、図１７〜図１９を参照しながら説明する。アドホック環境の無線ＬＡＮネットワークにおいては、一般的に隠れ端末問題が生じることが知られており、この問題の多くを軽減する方法論として、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順によるＣＳＭＡ／ＣＡが知られている（前述）。ＩＥＥＥ８０２．１１においても、この方法論が採用されている。

図１７には、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順の動作例を模式的に示している。同図では、ＳＴＡ０からＳＴＡ１宛てになんらかの情報（Ｄａｔａ）を送信する場合の例が示されている。

ＳＴＡ０は、実際の情報の送信に先立ち、情報の宛て先であるＳＴＡ１に向けてＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットをＣＳＭＡの手順に従って送信する。これに対し、ＳＴＡ１は、ＲＴＳパケットを受信したことに応答して、ＲＴＳを受信できた旨をフィードバックするＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ Ｔｏ Ｓｅｎｄ）パケットをＳＴＡ０に送信する。

送信側であるＳＴＡ０において、ＣＴＳパケットを無事に受信が行なわれれば、メディアがクリアであるとみなし、すぐさま情報（Ｄａｔａ）パケットの送信を開始する。そして、ＳＴＡ１は情報（Ｄａｔａ）パケットを無事に受信し終えると、ＡＣＫパケットを返送し、これによって１パケット分の送受信トランザクションが終了する。

図１８には、送受信局間でＲＴＳ／ＣＴＳ手順を行なう際に、周辺局で起こり得る作用について図解している。同図では、ＳＴＡ２、ＳＴＡ０、ＳＴＡ１、ＳＴＡ３という４台の通信局が存在し、図中で隣り合う通信局同士のみが電波の到達範囲に位置しているという通信環境を想定している。ここで、ＳＴＡ０がＳＴＡ１に宛てて情報を送信したいとする。

送信元であるＳＴＡ０は、ＣＳＭＡの手順によりメディアが一定期間（時刻Ｔ０から時刻Ｔ１まで）クリアである旨を確認した後、時刻Ｔ１からＲＴＳパケットをＳＴＡ１に宛てて送信する。ＲＴＳパケットのＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌフィールドのＴｙｐｅ／ＳｕｂＴｙｐｅ情報には当該パケットがＲＴＳであることを示す情報が記載され、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドには当該パケット送受信トランザクションが終了するまでの時間（すなわち時刻Ｔ８までの時間）が記載され、ＲＡフィールドには宛先通信局（ＳＴＡ１）のアドレスが記載され、ＴＡフィールドには、自局（ＳＴＡ０）のアドレスが記載されている。

ここで、ＳＴＡ０は、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに当該ＲＴＳ／ＣＴＳ手順に基づくトランザクションが終了するまでの時間を記述するためには、ＲＴＳを送信する時点で当該トランザクションの終了時刻を決定しておく必要がある、という点に留意されたい。具体的に言えば、送信元であるＳＴＡ０は、当該トランザクションにおいて以後送受信されるＣＴＳパケット、Ｄａｔａパケット、ＡＣＫパケットを含むすべての伝送レート・モードを、ＲＴＳを送信する時点で確定させておかなければならないことになる。また、ここで決定される伝送レート・モードはトランザクション全体に関するものであり、トランザクション内でパケット送信毎に区々の伝送レート・モードを設定することは許容されていない。

図１９には、送信元であるＳＴＡ０がＲＴＳを送信する時点で当該トランザクション全体についての伝送レート・モードを決定するための手順を図解している。ＲＴＳ送信時に当該トランザクションの終了時間（図１８の時刻Ｔ８）がどこなのかを決める必要があるため、伝送レート・モードは、ＲＴＳの送信時に送信局の持つ情報にのみ起因して（トランザクション全体での通信データ量と伝送レートなどに基づいて）、決定される。その後、送受信されるＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫの各フレームの伝送レートは基本的にＲＴＳで適用されたレートに従うことになる。すなわち、トランザクション内でパケット送信毎に区々の伝送レート・モードを設定することは許容されていない。

ここで、再び図１８に戻って説明する。ＲＴＳパケットは、ＳＴＡ０の近隣に位置するＳＴＡ２でも受信される。ＳＴＡ２は、ＲＴＳ信号を受信すると、プリアンブルを発見することにより受信作業を開始し、さらにＰＬＣＰヘッダを復号して得られた情報に基づきＰＳＤＵを復号する。そして、ＰＳＤＵ内のＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドから当該パケットがＲＴＳパケットであることを認識しＳＴＡ０が何らかの情報を送信したい旨を知る。また、ＲＡフィールドから、自局が宛先通信局でないことを認識する。すると、ＳＴＡ２は、ＳＴＡ０の送信希望を妨げないように、当該トランザクションが終了するまでメディアを監視することなくメディアが占有されている状態であると認識し、送信をストップさせる。この作業のことを、周辺局が「ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）を立てる）などと呼ぶ。ＮＡＶは、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドで示された期間にわたり有効となり、ＳＴＡ２は時刻Ｔ８まで送信不許可状態となる。

一方、ＲＴＳパケットは、宛先であるＳＴＡ１でも受信される。ＳＴＡ１は、上記と同様の手順によりＰＳＤＵを復号することにより、ＳＴＡ０が自局宛てにパケットを送信したい旨を認識すると、ＳＩＦＳ間隔（前述）をおいて時刻Ｔ３でＣＴＳパケットを返送する。

ここで、ＣＴＳパケットの伝送レート・モードは、ＲＴＳと同一でなければならない。また、ＰＳＤＵのＦｒａｍｅ Ｃｏｎｔｒｏｌフィールドには当該パケットがＣＴＳパケットである旨が記載され、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドには該トランザクションが終了するまでの時間（すなわち時刻Ｔ８までの時間）が記載され、ＲＡフィールドには宛先通信局（ＳＴＡ１）のアドレスが記載されている。

ＣＴＳパケットは、送信先であるＳＴＡ１の近隣に位置するＳＴＡ３でも受信される。ＳＴＡ１は、上記と同様の手順によりＰＳＤＵを復号することにより、「近隣のとある通信局が時刻Ｔ８までパケットの受信を予定している」旨を認識する。また、ＳＴＡ３は、ＳＴＡ１の受信希望を妨げないように、当該トランザクションが終了するまでＮＡＶを立てて送信をストップさせる。ＮＡＶは、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドで示された期間にわたり有効となり、ＳＴＡ３も時刻Ｔ８まで送信不許可状態となる。

ＣＴＳパケットは、宛先であるＳＴＡ０でも受信される。ＳＴＡ０は、上記と同様の手順によりＰＳＤＵを復号することにより、ＳＴＡ１は受信準備ができていることを認識すると、ＳＩＦＳ間隔をおいて時刻Ｔ５でＤａｔａパケットを送信開始する。

Ｄａｔａパケット送信が時刻Ｔ６で終了し、ＳＴＡ１がこれを誤りなく復号できた場合には、ＳＴＡ１はＳＩＦＳ間隔をおいて時刻Ｔ７でＡＣＫを返送し、これをＳＴＡ０が受信して１パケットの送受信トランザクションが時刻Ｔ８で終了する。

時刻Ｔ８になると、近隣通信局であるＳＴＡ２並びにＳＴＡ３は、ＮＡＶを降ろして、通常の送受信状態へと復帰する。

要言すると、上記のＲＴＳ／ＣＴＳ手順において、ＲＴＳを受信できた「送信局であるＳＴＡ０の周辺局」すなわちＳＴＡ２とＣＴＳを受信できた「受信局であるＳＴＡ１の周辺局」すなわちＳＴＡ３において、送信が禁止される。これにより、周辺局からの突然の送信信号に妨害されることなく、ＳＴＡ０からＳＴＡ１に宛てての情報送信並びにＡＣＫの返送が行なわれるので、通信品質が保たれる。

図２０には、上述したようなＩＥＥＥ８０２．１１におけるＲＴＳ／ＣＴＳ手順に基づくパケット送受信トランザクションを、ＴＣＰ／ＩＰ（Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を経由したトラフィックで実現する場合の動作シーケンス例を示している。ＴＣＰ／ＩＰは、伝送制御並びに経路制御を行なう代表的な通信プロトコルである。

アプリケーション的には片方向通信であっても、ＴＣＰレイヤにより典型的には２セグメント毎にＡＣＫが返送され、ＭＡＣレイヤにおいては非対称の双方向通信の形態となる。ＴＣＰレイヤのＡＣＫはデータ量が小さいためＲＴＳ／ＣＴＳは併用されないが、データ・トラヒックについてはＲＴＳ／ＣＴＳが併用される例をここでは示している。

図２０に示した例では、Ｄａｔａ０からＤａｔａ４までの５つのセグメントを送信するために、合計２４回分のパケットがＭＡＣレイヤで送受信されている。すなわち、ＴＣＰレイヤにおける動作が比較的簡素であるのに対し、ＭＡＣレイヤでは煩雑な動作を行なっている。

以上説明してきたように、ＩＥＥＥ８０２．１１において、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用したＣＭＳＡに基づく送受信手順を行なうことにより、アクセス競合並びに帯域保証の問題を解決することができる一方、以下に示すような幾つかの課題が残されている。

（１）伝送レートの不完全性
ＲＴＳ／ＣＴＳ手順に従ってデータ送受信を行なう場合、ＲＴＳパケットを送信する前にデータ・パケットの伝送レートを確定させておく必要がある。

何故ならば、送信局がＤｕｒａｔｉｏｎフィールドに当該ＲＴＳ／ＣＴＳ手順に基づくトランザクションが終了するまでの時間を記述するためには、ＲＴＳを送信する時点で当該トランザクションの終了時刻を決定しておく必要があるからであるが、これは当該トランザクションにおいて以後送受信されるＣＴＳパケット、Ｄａｔａパケット、ＡＣＫパケットを含むすべての伝送レート・モードを、ＲＴＳを送信する時点で確定させておかなければならないことを意味する。また、ＲＴＳ送信時に決定される伝送レート・モードはトランザクション全体に関するものであり、トランザクション内でパケット送信毎に区々の伝送レート・モードを設定することは許容されておらず、ゆえに伝送レートは不完全である。

また、送信局は受信局における受信状況をリアルタイムに把握できないため、ＲＴＳ送信時にトランザクション全体の伝送レートを決定することは、受信局の受信状況に応じた最適な伝送レートでデータ・パケットが伝送される可能性が低いことにもなる。

例えば、特許文献１には、受信側がＲＴＳパケットを受信すると、その時点における通信環境状況を測定し、測定結果をＣＴＳパケットに付加して送信側に返信することにより、送信側で通信レートなどを最適化するパケット通信方法について開示されている。しかしながら、この場合も、送信側においてＲＴＳパケットを送信する前にトランザクション全体の伝送レートを確定させておくことに他ならず、ゆえに伝送レートの不完全性は解消されない。

ＲＴＳ送信局は、ＲＴＳ送信に起因して送受信されるＣＴＳパケット、Ｄａｔａパケット、ＡＣＫパケットを含むトランザクション全体の伝送レートを確定させ、さらに伝送データ量を伝送レートで割り算した値に基づいてトランザクションの終了時間すなわちＤｕｒａｔｉｏｎとして書き込むべき値を求めてＲＴＳに記載する必要がある。これに対し、特許文献１では、ＣＴＳ送信局がＲＴＳの受信により伝送レートを決定するが、これに先立ってＲＴＳ送信局がＲＴＳに記載したＤｕｒａｔｉｏｎフィールドをどのようにして求めるべきかについては、言及されていない。

ここで、ＣＴＳ送信局側でより速い伝送レートを設定した場合、ＲＴＳ送信時に決定されたＤｕｒａｔｉｏｎよりも早い時刻にトランザクションが終了するため、ＲＴＳを聞いた周辺局はトランザクション終了以降もＮＡＶを立てて送信待機することになり、帯域の無駄となる。逆に、ＣＴＳ送信局がより遅い伝送レートを設定した場合、ＲＴＳ送信時に決定されたＤｕｒａｔｉｏｎが経過した後もトランザクションは終了していないにも拘らず、ＲＴＳを聞いた周辺局はＮＡＶを解除して送信動作を開始するため、衝突が誘発される。

（２）ＲＴＳ／ＣＴＳを併用する場合のデータ・ユニットのマルチプレクスの困難性
従来から知られているＲＴＳ／ＣＴＳ手順においては、データを送信する側がＲＴＳを送信する前にデータ・レートを確定する。データを受信する側がデータ・レートを確定し、且つ複数のデータ・ユニットを１つのデータ・パケットとして送信することは考えられていない。ＭＡＣレイヤの効率化を考えると（図２０を参照のこと）、受信側がデータ・レートを確定し、さらに複数のデータ・ユニットを１つのデータ・パケットとして送信できることが好ましい。しかしながら、従来のＲＴＳ／ＣＴＳフォーマットではこれを実現することができない。

（３）遅延確認応答とＲＴＳ／ＣＴＳ手順の併用
ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、データを受信すると即座に確認応答（ＡＣＫ）を返送する即時ＡＣＫ（Ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ＡＣＫ）が前提となっている。これに対しＡＣＫ、フレームのオーバーヘッドを削減する目的で、遅延ＡＣＫ（Ｄｅｌｅｙ ＡＣＫ）を用いることが考えられる。

ところが、遅延ＡＣＫとＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用すると、ＡＣＫが送信側に返送されない状態で再送の目的でＲＴＳが送信される可能性があるなど、既存のフォーマットでは遅延確認応答とＲＴＳ／ＣＴＳ手順の併用は効率を上げる目的では限界がある。

（４）選択的確認応答の方法論
選択的確認応答を行なうことによりＭＡＣレイヤの効率が向上することが知られているが、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では選択的確認応答自体が考慮されていない。ここで言う選択的確認応答とは、受信できた又は受信できなかった任意のパケットについてのＡＣＫ又はＮＡＣＫ情報を送信側にフィードバックすることにより、受信側が受信できなかったパケットについてのみ再送を行なう再送制御方式である。

選択的確認応答の実装は、巨大なメモリが必要となることや処理の重さなどが原因で、実際に適用されている例はまだ多くないが、今後はますます必要性が高くなっていくであろう。このような状況を踏まえ、初期段階の通信局には選択的確認応答は実装されていないが、後に開発される通信局には選択的確認応答が実装されているという事態が予想される。このような場合、両者が通信できないことは好ましくなく、下位互換性を保つフォーマットが望まれる。

また、さらに選択的確認応答と受信側がデータ・レートを確定する手法とＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用することはこれまで考えられていないため、既存のフォーマットでは実現することができない。

（５）ＭＡＣレイヤで発生するオーバーヘッドの影響
ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、ＡＣＫフレームなどが独立して定義されている（図１６を参照のこと）。このため、各々の情報を送りたい場合には、それぞれ別個のフレームにて送信を行なう必要がある。ところが、フレームを送信する度に、プリアンブルなどのオーバーヘッドが存在し、特に伝送レートが高くなるとこのオーバーヘッド量が無視できないくらい大きく浮上してくる。

ＭＡＣレイヤにおけるオーバーヘッドの増大は、ＴＣＰ／ＩＰなど上位レイヤに提供できる帯域を制限する方向に寄与するため好ましくない、ということは言うまでもない。

特開２０００−１５１６３９号公報

Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＩＳＯ／ＩＥＣ ８８０２−１１：１９９９（Ｅ） ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥＳｔｄ ８０２．１１，１９９９ Ｅｄｉｔｉｏｎ，Ｐａｒｔ１１：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ） ａｎｄ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ ＥＴＳＩ Ｓｔａｎｄａｒｄ ＥＴＳＩ ＴＳ １０１ ７６１−１ Ｖ１．３．１ Ｂｒｏａｄｂａｎｄ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＢＲＡＮ）；ＨＩＰＥＲＬＡＮ Ｔｙｐｅ ２；Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＬＣ） Ｌａｙｅｒ；Ｐａｒｔ１：Ｂａｓｉｃ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ ＥＴＳＩ ＴＳ １０１ ７６１−２ Ｖ１．３．１ Ｂｒｏａｄｂａｎ Ｒａｄｉｏ Ａｃｃｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ（ＢＲＡＮ）；ＨＩＰＥＲＬＡＮ Ｔｙｐｅ ２；Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＤＬＣ） Ｌａｙｅｒ；Ｐａｒｔ２：Ｒａｄｉｏ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＲＬＣ） ｓｕｂｌａｙｅｒ Ｃ．Ｋ．Ｔｈｏ著"Ａｄ Ｈｏｃ Ｍｏｂｉｌｅ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｎｅｔｗｏｒｋ"（Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ ＰＴＲ社刊）

本発明の目的は、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用しながらＣＳＭＡに基づくアクセス制御を好適に行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。

本発明のさらなる目的は、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫなどの複数種のフレームをマルチプレクスさせることにより柔軟な送受信手順を提供し、オーバーヘッドを削減することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。

本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第１の側面は、データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスが行なわれる無線通信システムであって、
ＲＴＳ受信側の通信局は、受信信号のクオリティを測定し、該測定結果に基づいてデータ・レートを決定してＣＴＳに記載して送信し、
ＣＴＳ受信側の通信局は、ＣＴＳに記載されたデータ・レートに基づいて、該ＣＴＳ情報の受信に起因するデータ送信を行なう、
ことを特徴とする無線通信システムである。

但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。

ＲＴＳ送信側の通信局は、ＲＴＳ情報の受信に起因して送信されるＣＴＳ情報を含むパケットの受信が完了するまでの時間をメディア予約時間情報ＤｕｒａｔｉｏｎとしてＲＴＳに記載する。また、ＣＴＳ送信側の通信局は、ＣＴＳ情報の受信に起因して送信されるデータ・パケットの受信が完了するまでの時間をメディア予約時間情報ＤｕｒａｔｉｏｎとしてＣＴＳに記載する。そして、ＲＴＳ又はＣＴＳを受信した他の通信局は、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）を立て、メディア予約時間情報Ｄｕｒａｔｉｏｎに渡りこれを有効化して、送信不許可状態となる。

本発明の第１の側面に係る無線通信システムによれば、受信信号のクオリティに基づき伝送レートを選択することが可能となるので、伝送レートの不完全性を払拭することが可能である。

ここで、ＲＴＳ送信側の通信局は、ＲＴＳ受信側の通信局においてデータ・レート決定時に参照される要因情報をＲＴＳに記載し、ＲＴＳ受信側の通信局は、受信信号のクオリティ測定結果に加えＲＴＳに記載されている要因情報を考慮してデータ・レートを決定するようにしてもよい。

ここで言う前記要因情報として、積極的に高いデータ・レートを決定すべきか、又は消極的に低いデータ・レートを決定すべきかに関する情報を記載する。そして、ＲＴＳ送信側の通信局は、ＲＴＳ受信側の通信局に対する伝送エラー・レートを計測し、該計測結果に基づいて要因情報（Ｒａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙ）を決定するようにしてもよい。あるいは、ＲＴＳパケットとデータ・パケットの送信電力差、又はデータ・レートと送信電力の因果関係などに基づいて要因情報を決定することができる。

このような場合、データ・レートは受信側でのＲＴＳの受信信号のクオリティにより決定されるが、送信側が監視したエラー・レートなどの情報をも加味した上で伝送レートが決定されるので、チャネル状態の変動や干渉量の変動に伴う受信クオリティとエラー・レートの対応を２次ループ的に補正することが可能となる。

また、ＲＴＳ送信側の通信局は、送信を試みる１以上のデータ・ユニットに関する情報をＲＴＳに記載し、一方、ＲＴＳ受信側の通信局は、ＲＴＳに記載されるデータ・ユニットに関する情報と決定したデータ・レートに基づいてすべてのデータ・パケットの受信が完了するメディア予約時間情報Ｄｕｒａｔｉｏｎを決定してＣＴＳに記載するようにしてもよい。この場合、ＣＴＳを受信したデータ送信側の通信局は、ＣＴＳに記載されているデータ・レートに基づき、且つメディア予約時間情報で指定された時間内に完了するようにＣＴＳ情報の受信に起因するデータ送信を行なうようにする。

ここで言うデータ・ユニットに関する情報は、例えば、送信を試みるデータ・ユニット毎のデータ長、送信を試みる１つ以上のデータ・ユニットのデータ長の合計、１つ以上の送信を試みるデータ・ユニット送信に要する時間長、送信を試みるデータ・ユニットの個数情報（但し、データ・ユニットが固定長の場合）などである。

このような場合、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用しつつもデータ・ユニットのマルチプレクスが効果的に可能となり、さらにＲＴＳ／ＣＴＳ手順と遅延ＡＣＫの収容が可能となる。この結果として、ＭＡＣレイヤで発生するオーバーヘッド量を削減することが可能となる。

この場合、ＲＴＳ受信側の通信局は、ＲＴＳを受信後にメディア予約時間情報を決定する際に、自局が受信可能な時刻までで受信を打ち切るように考慮する。あるいは、ＲＴＳを受信後にメディア予約時間情報を決定する際に、ＲＴＳに記載された前記期間情報を上回らないように考慮する。

例えば、ＲＴＳ送信側の通信局は、送信データ・ユニットにシーケンス番号を付与し、送信を試みるデータの先頭シーケンス番号をＲＴＳに記載して、送信を試みるデータ・ユニットに関する情報を通知し、一方、ＲＴＳ受信側の通信局は、ＲＴＳに記載されているデータ・ユニットの先頭シーケンス番号を参照し、送信が試みられるデータ・ユニットの中から既に受信済みのデータ・ユニットを抽出して受信対象から除外した上で、メディア予約時間情報を決定するようにしてもよい。

また、選択的確認応答が適用される場合には、ＲＴＳ送信側の通信局は、データ送信を試みるデータ・ユニットの先頭シーケンス番号並びに以降のデータ・ユニットの受信確認情報を該先頭シーケンス番号に対する相対位置に相当するビットにマッピングしたビットマップ情報を含んだ受信確認応答情報をＲＴＳに記載し、さらに受信確認の取れていないデータ・ユニットのみを送信対象として前記のデータ・ユニットに関する情報を作成し、一方、ＲＴＳ受信側の通信局は、ＲＴＳに記載されている前記ビットマップ情報を参照し、送信が試みられるデータ・ユニットの中から既に受信済みのデータ・ユニットを抽出して受信対象から除外した上で、メディア予約時間情報を決定するようにしてもよい。

また、ＲＴＳ受信側の通信局は、既に受信済みのデータ・ユニットがＲＴＳに記載された送信対象のデータ・ユニットとして含まれている場合に、ＡＣＫ情報をＣＴＳに記載するようにしてもよい。この場合、ＣＴＳ受信側の通信局は、ＣＴＳに付加されているＡＣＫ情報に基づき、ＲＴＳ受信側の通信局が既に受信しているデータ・ユニットを送信対象から除外して、ＣＴＳに記載されたデータ・レートに基づいてデータ送信を行なうようにしてもよい。

また、ＲＴＳ受信側の通信局は、当該ＲＴＳに起因して送信が試みられるデータのうち受信対象としたデータ・ユニットのデータ長情報を１以上格納し、該格納した最終データ・ユニットのシーケンス番号をＣＴＳに記載するようにしてもよい。この場合、ＣＴＳ受信側の通信局は、ＣＴＳに記載されている前記の最終データ・ユニットのシーケンス番号を格納し、次回のＲＴＳを送信する際に、前記の最終データ・ユニットのシーケンス番号で示されるデータ・ユニットを送信対象として含まない形式で送信を試みるデータ・ユニットに関する情報を作成するようにしてもよい。

また、本発明の第２の側面は、複数のデータ・ユニットを送受信する無線通信システムであって、送信データ・ユニットにシーケンス番号を付与してデータ・ユニットの特定を行ない、且つ選択的確認応答が適用される場合に、
受信側の通信局は、シーケンス番号順にすべて受信したデータ・ユニットまでのシーケンス番号と、当該シーケンス番号以降のデータ受信状態を当該シーケンス番号からの相対ビット位置にマッピングして表されるビットマップ情報を、受信確認応答情報ＡＣＫに記載して送信し、
送信側及び受信側の通信局は、送信データ並びに確認応答には起因するデータ・フローを示す情報を付与する、
ことを特徴とする無線通信システムである。

本発明の第２の側面に係る無線通信システムによれば、すべて受信したデータ・ユニットのシーケンス番号並びにそれ以降のデータ・ユニットの受信状態を記述したビットマップ情報など、選択的確認応答に必要な情報をデータ・フロー毎に管理することにより、複数のサービス・クラスを異なるシーケンス番号で取り扱うことができる。したがって、選択的確認応答を、その実装の有無に関わらず通信を保つことが可能となる。

ここで、選択的確認応答に対応していない受信局は、前記ビットマップ情報をオールクリアで送信することにより、選択的確認応答の機能に対応している送信局との通信を確保することができる。

また、選択的確認応答に対応していない送信局は、受信側から送信されてくる前記ビットマップ情報を無視し、さらに送信する前記ビットマップ情報をオールクリアで送信することにより、選択的確認応答の機能に対応している受信局との通信を確保することができる。

また、少なくとも１つのデータ・フローについては、シーケンス番号を付さないＡＲＱ方式を採用し、リンクのセッション開設時には当該データ・フローを経由したデータの送受信により、送信局並びに受信局のシーケンス番号の同期をとるようにする。

また、本発明の第３の側面は、データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスが行なわれる無線通信システムであって、
送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫのうち任意の２以上をマルチプレクスしたパケットの送受信を許容する、
ことを特徴とする無線通信システムである。

このようにＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫといった異なる目的を持つ情報を１つのパケットに含ませることにより、ＭＡＣレイヤで発生するオーバーヘッド量を大きく削減することが可能となる。

このような場合、ＲＴＳ情報を含むパケットを受信した通信局は、当該ＲＴＳの内容に応じてＣＴＳ情報を含むパケットの送信を行なう。また、ＣＴＳ情報を含むパケットを受信した通信局は、当該ＣＴＳの内容に応じてデータを含むパケットの送信を行なう。

ここで、ＲＴＳ送信側の通信局は、受信側の通信局がＣＴＳにＲＴＳ情報を付加することの可否を指定することができるようにしてもよい。この場合、ＲＴＳには、当該ＲＴＳに起因して送信されるＣＴＳにＲＴＳ情報を付加してもよいか否かを示す第１の情報を記載する。そして、ＲＴＳ受信側の通信局は、当該ＲＴＳの第１の情報に基づいてＣＴＳにＲＴＳ情報を付加してもよいか否かを判断し、且つＲＴＳ送信側の通信局に対して送信したいデータが存在する場合には、当該データを送信する目的のＲＴＳ情報を付加してＣＴＳを送信する。

このような場合、ＲＴＳを送信する通信局は、例えば、過去に当該ＲＴＳの宛先局から受信したパケット中に含まれる情報要素に基づいて第１の情報を決定する。ここで言う情報要素とは、パケット中に後続の送信データがあることを示すＭｏｒｅｂｉｔなどを指す。あるいは、情報要素以外の手段により、ＲＴＳの宛先局に後続の送信データが存在することを判断し、第１の情報を決定するようにしてもよい。例えば、ＲＴＳの宛先局からＲＴＳを受信したが、自局が他の周辺局からのパケット受信によりＮＡＶを設定していたため、ＣＴＳを返すことができず、データ送信シーケンスが停止してしまった場合などである。あるいは、その他の過去の通信履歴に基づいて、ＲＴＳの宛先局に後続の送信データが存在することを判断することができる場合もある。

また、ＲＴＳ受信側の通信局は、当該ＲＴＳ送信側の通信局が自局で既に受信済みのデータの送信を試みていることを、当該ＲＴＳの情報から認識した場合には、ＣＴＳにＡＣＫ情報を付加してデータの受信状態を通知するようにしてもよい。

また、データ送受信手順において、データ送信側の通信局はデータ受信側の通信局がＡＣＫを返すべきかどうかを指定するようにしてもよい。ＡＣＫには、即時ＡＣＫ（Ｄｅｌａｙ ＡＣＫ）や遅延ＡＣＫ（Ｉｍｍｅｄｉａｔｅ ＡＣＫ）が含まれる。このような場合、データ受信側の通信局は、当該データ送信側の通信局からＡＣＫを要求するデータを受信したものの、当該データのＡＣＫを送信していないと判断した場合には、当該データ送信側の通信局に対して何らかのパケットを送信する際にＡＣＫ情報を付加するようにしてもよい。また場合によっては，送信局側からの要求に応じてＡＣＫ情報を付加するようにしてもよい。このとき、送信局は，先に送信したデータに関わるＡＣＫ情報を未だ受信していないと判断した場合に，ＡＣＫ情報を付加するよう、要求を送達する。但し、ＲＴＳ情報単独で送信するパケットには、例外的にＡＣＫ情報を付加しないようにしてもよい。

また、ＡＣＫを要求するデータを２以上の通信局を宛先とするパケットとして送信するようにしてもよい。

また、ＲＴＳ送信側の通信局は、ＲＴＳ受信側の通信局に対し、これまでに送信したデータに関するＡＣＫの返信を要求する場合には、次回のデータ伝送トランザクションを開始するためのＲＴＳに、ＡＣＫの返信を求めるＡＣＫ要求を多重化して送信するようにしてもよい。

また、ＲＴＳ送信側の通信局がＡＣＫを要求したにも拘らず、ＡＣＫが戻ってこないことがある。この場合、伝送データが正しく受信されなかった、あるいはデータは正しく受信されているがＡＣＫの受信に失敗したなどのケースが考えられ、ＲＴＳ送信側の通信局はデータを再送すべきかどうかを確認する必要がある。このような場合、ＲＴＳ送信側の通信局は、データ再送トランザクションを開始するためのＲＴＳに、ＡＣＫの返信を求めるＡＣＫ要求を多重化して送信するようにしてもよい。

一方、ＡＣＫ要求が多重化されたＲＴＳを受信した通信局は、ＲＴＳ送信側の通信局から送信されたデータを正しく受信完了することができたか否かを示すＡＣＫを返信する。あるいはＲＴＳ送信側の通信局から送信されたデータを受信できていないときには、データを正しく受信できなかったことを示すＡＣＫを多重化して、データ再送を要求するＣＴＳを返信するようにしてもよい。

また、本発明の第４の側面は、データ送信側の通信局がメディア上で送信権を得てデータ受信側の通信局とデータ通信を行なう無線通信システムであって、
データ送信側の通信局からのデータ送信が停止した後、該データ送信側の通信局における後続のデータの有無を検知し、後続のデータが存在する場合には、該データ送信側の通信局が後続のデータを送信するための送信権を獲得し易くする、
ことを特徴とする無線通信システムである。

ここで、データ送信側の通信局における後続のデータが存在するにも拘らず、データ送信が停止した状態とは、例えば、データ送信側の通信局からデータ受信側の通信局へＲＴＳが届いたが、データ受信側の通信局においてＣＴＳを返信したものの、データ送信側の通信局からデータの送信が開始されなかった場合や、データ受信側の通信局に送信データが届かなかった場合などに相当する。

データ受信側の通信局では、このようなＲＴＳ／ＣＴＳに基づくトランザクションの通信履歴に基づいて、データ送信側の通信局における後続のデータの有無を検知することができる。あるいは、データ送信側の通信局において、後続のデータの有無を示す特定の情報要素を含めてパケット送信を行なうような場合には、データ受信側の通信局は、この情報要素を確認することで、データ送信側の通信局における後続のデータの有無を検知することができる。

そして、所定時間だけメディアがクリアな状態を確認した後さらに任意のバックオフ時間だけ待機した後に送信権を獲得するというＣＳＭＡに基づくメディア・アクセス制御を行なう通信環境下では、データ受信側の通信局は、メディア上での送信権の獲得を試み、他の通信局による送信権を排除するための信号をメディア上に送信することにより、データ送信側の通信局が後続のデータを送信するための送信権を獲得し易くすることができる。

また、データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用したメディア・アクセス制御を行なっている場合には、データ受信側の通信局は、他の通信局による送信権を排除するための擬似的なＲＴＳをメディア上に送信することにより、データ送信側の通信局が後続のデータを送信するためのＲＴＳを送信し易くすることができる。例えば、データ送信側の通信局は、擬似的なＲＴＳを受信すると、より短いフレーム間隔を以って、後続のデータを送信するためのＲＴＳを送信することができる。

また、本発明の第５の側面は、データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスが行なわれる通信環境下における通信動作を制御するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
ＲＴＳ受信時に受信信号のクオリティを測定する通信品質測定ステップと、
該測定された受信信号のクオリティに基づいてデータ・レートを決定するデータ・レート決定ステップと、
該データ・レートを該受信したＲＴＳに起因するＣＴＳに記載して送信するＣＴＳ送信ステップと、
ＣＴＳ情報を受信したときに、ＣＴＳに記載されたデータ・レートに基づいて該ＣＴＳ情報に起因するデータ送信を行なうデータ送信ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。

また、本発明の第６の側面は、複数のデータ・ユニットを送受信するための通信動作の制御をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、送信データ・ユニットにシーケンス番号を付与してデータ・ユニットの特定を行ない、且つ選択的確認応答が適用される場合に、
データ受信時に応答して、シーケンス番号順にすべて受信したデータ・ユニットまでのシーケンス番号と、当該シーケンス番号以降のデータ受信状態を当該シーケンス番号からの相対ビット位置にマッピングして表されるビットマップ情報を、受信確認応答情報ＡＣＫに記載して送信するステップと、
起因するデータ・フローを示す情報を付与して送信データ並びに確認応答を送信するステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。

また、本発明の第７の側面は、データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスを行なう通信環境下で通信動作を制御するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫの各情報を生成する情報生成ステップと、
送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫのうち任意の２以上の情報をマルチプレクスしたパケットを送受信するパケット通信ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。

また、本発明の第８の側面は、通信局がメディア上で送信権を得てからデータ通信を行なう通信環境下における通信動作を制御するための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
他の通信局からの送信データの有無を検知するステップと、
他の通信局からの送信データの存在を検知したことに応答して、当該通信局がデータを送信するための送信権を獲得し易くなるように、他の通信局による送信権を排除するための信号を前記メディア上に送信するメディア・アクセス制御ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。

本発明の第５乃至第８の各側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第５乃至第８の各側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによってコンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、無線通信装置として動作する。このような無線通信装置を複数起動して無線ネットワークを構築することによって、本発明の第１乃至第４の各側面に係る無線通信システムと同様の作用効果を得ることができる。

本発明によれば、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用しながらＣＳＭＡに基づくアクセス制御を好適に行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。

また、本発明によれば、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫなどの複数種のフレームをマルチプレクスさせることにより柔軟な送受信手順を提供し、オーバーヘッドを削減することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。

本発明によれば、受信信号のクオリティに基づき伝送レートを選択することが可能となるので、伝送レートの不完全性を払拭することが可能である。且つ、送信側が監視したエラー・レートなどの情報をも加味した上で伝送レートが決定されるので、チャネル状態の変動や干渉量の変動に伴う受信クオリティとエラー・レートの対応を２次ループ的に補正することが可能となる。

また、本発明によれば、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用しつつもデータ・ユニットのマルチプレクスが効果的に可能となり、さらにＲＴＳ／ＣＴＳ手順と遅延ＡＣＫの収容が可能となる。この結果として、ＭＡＣレイヤで発生するオーバーヘッド量を削減することが可能となる。

また、本発明によれば、選択的確認応答を、その実装の有無に関わらず通信を保つことが可能となる。

また、本発明によれば、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫといった異なる目的を持つ情報を１つのパケットに含ませることにより、ＭＡＣレイヤで発生するオーバーヘッド量を大きく削減することが可能となる。

本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信システムを構成する通信装置の配置例を示した図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークにおいて通信局として動作する無線通信装置の機能構成を模式的に示した図である。 図３は、本発明に係る無線通信システムにおいて使用されるフレーム・フォーマットの構成例を示した図である。 図４Ａは、ＰＳＤＵ（ＲＴＳフレーム）の構成例を示した図である。 図４Ｂは、ＰＳＤＵ（ＣＴＳフレーム）の構成例を示した図である。 図４Ｃは、ＰＳＤＵ（ＡＣＫフレーム）の構成例を示した図である。 図４Ｄは、ＰＳＤＵ（データ・フレーム）の構成例を示した図である。 図５Ａは、２つのＭＳＤＵがマルチプレクスされたパケット（マルチプル・データ・フレーム）を示した図である。 図５Ｂは、１つのＭＳＤＵとＲＴＳ情報がマルチプレクスされたパケット（データ＋ＲＴＳフレーム）を示した図である。 図５Ｃは、ＣＴＳ情報とＡＣＫ情報がマルチプレクスされたパケット（ＣＴＳ＋ＡＣＫフレーム）を示した図である。 図５Ｄは、１つのＭＳＤＵとＲＴＳ情報とＣＴＳ情報とＡＣＫ情報がマルチプレクスされたパケット（データ＋ＲＴＳ＋ＣＴＳ＋ＡＣＫフレーム）を示した図である。 図６は、本発明に係る無線通信システムにおいて伝送レートを決定するためのプロセスを説明するための図である。 図７は、本発明におけるＲＴＳ／ＣＴＳ手順の動作シーケンス例を示した図である。 図８は、本発明における送受信手順の応用例を説明するための図である。 図９は、本発明における送受信手順の応用例を説明するための図である。 図１０は、本発明における送受信手順の応用例を説明するための図である。 図１１は、本発明で想定しているデータ・フロー０以外のデータに関する確認応答手順を示した図である。 図１２は、ＲＴＳ／ＣＴＳが併用された選択的確認応答を行なう場合の各フィールドの相互作用の具体例を示した図である。 図１３は、遅延ＡＣＫとＲＴＳ／ＣＴＳ手順が適用された場合のデータ送受信手順の一例を示した図である。 図１４は、本発明に係るＭＡＣ手順に従ってＴＣＰ／ＩＰを経由したトラヒックを送受信した場合のシーケンスの一例を示した図である。 図１５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａにおけるフレーム・フォーマットを示した図である。 図１６Ａは、ＲＴＳフレームのＰＳＤＵのフレーム・フィールドの構成を示した図である。 図１６Ｂは、ＣＴＳ並びにＡＣＫフレームのＰＳＤＵのフレーム・フィールドの構成を示した図である。 図１６Ｃは、ＤＡＴＡフレームのＰＳＤＵのフレーム・フィールドの構成を示した図である。 図１７は、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順の動作例を模式的に示した図である。 図１８は、送受信局間でＲＴＳ／ＣＴＳ手順を行なう際に、周辺局で起こり得る作用を説明するための図である。 図１９は、送信元であるＳＴＡ０がＲＴＳを送信する時点で当該トランザクション全体についての伝送レート・モードを決定するための手順を説明するための図である。 図２０は、ＩＥＥＥ８０２．１１におけるＲＴＳ／ＣＴＳ手順に基づくパケット送受信トランザクションを、ＴＣＰ／ＩＰを経由したトラフィックで実現する場合の動作シーケンス例を示した図である。 図２１は、本発明における送受信手順の応用例を説明するための図である。 図２２は、本発明における送受信手順の応用例を説明するための図である。 図２３は、本発明における送受信手順の応用例を説明するための図である。 図２４は、「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットするか否かの判断を制御する仕組みを説明するための図である。 図２５は、「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットするか否かの判断を制御する仕組みを説明するための図である。 図２６は、「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットするか否かの判断を制御する仕組みを説明するための図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。

Ａ．システム構成
本発明において想定している通信の伝搬路は無線であり、複数の通信局間でネットワークを構築する。本発明で想定している通信は蓄積交換型のトラヒックであり、パケット単位で情報が転送される。また、以下の説明では、各通信局は単一のチャネルを想定しているが、複数の周波数チャネルすなわちマルチチャネルからなる伝送媒体を用いた場合に拡張することも可能である。

本発明に係る無線ネットワークでは、各通信局は、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：キャリア検出多重接続）に基づくアクセス手順に従い直接（ランダム）に情報を伝送し、自律分散型の無線ネットワークを構築することができる。

制御局と被制御局の関係を有しない自律分散型の無線通信システムでは、例えば、各通信局はビーコン情報を報知することにより、近隣（すなわち通信範囲内）の他の通信局に自己の存在を知らしめるとともに、ネットワーク構成を通知する。また、ある通信局の通信範囲に新規に出現した通信局は、ビーコン信号を受信することにより、通信範囲に突入したことを検知するとともに、ビーコンに記載されている情報を解読することによりネットワーク認識し、ネットワークに参入することができる。

本発明に係る無線ネットワークでは、通信局同士のビーコン信号の交換により互いに緩やかに時間同期して、時分割多重アクセス構造を持った伝送（ＭＡＣ）フレームによりチャネル・リソースを効果的に利用した伝送制御が行なわれる。したがって、各通信局は、帯域を予約する、あるいは優先利用期間を設定するなど時間同期をベースにしたアクセス方式を行なうことができる。

以下に説明する各通信局での処理は、基本的にはネットワークに参入するすべての通信局で実行される処理である。但し、場合によっては、ネットワークを構成するすべての通信局が、以下に説明する処理を実行するとは限らない。

図１には、本発明の一実施形態に係る無線通信システムを構成する通信装置の配置例を示している。この無線通信システムでは、制御局と被制御局の関係を有さず、各通信装置が自律分散的に動作し、アドホック・ネットワークが形成されている。同図では、通信装置＃０から通信装置＃６までが、同一空間上に分布している様子を表わしている。

また、同図において各通信装置の通信範囲を破線で示してあり、その範囲内にある他の通信装置と互いに通信ができるのみならず、自己の送信した信号が干渉する範囲として定義される。すなわち、通信装置＃０は近隣にある通信装置＃１、＃４、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃１は近隣にある通信装置＃０、＃２、＃４、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃２は近隣にある通信装置＃１、＃３、＃６、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃３は近隣にある通信装置＃２、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃４は近隣にある通信装置＃０、＃１、＃５、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃５は近隣にある通信装置＃４、と通信可能な範囲にあり、通信装置＃６は近隣にある通信装置＃２、と通信可能な範囲にある。

ある特定の通信装置間で通信を行なう場合、通信相手となる一方の通信装置からは聞くことができるが他方の通信装置からは聞くことができない通信装置、すなわち「隠れ端末」が存在する。

なお、本発明の適用範囲は、上記のアドホック環境に限定されるものではなく、各通信局がＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用するＣＳＭＡに基づくアクセス手順に従い直接非同期的に情報を伝送することができるその他の通信形態においても広く適応可能である。

図２には、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークにおいて通信局として動作する無線通信装置の機能構成を模式的に示している。図示の無線通信装置は、制御局を配置しない自律分散型の通信環境下において、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用しながらＣＳＭＡに基づくアクセス制御を行なうことにより、ネットワークを形成することができる。

図示の通り、無線通信装置１００は、インターフェース１０１と、データ・バッファ１０２と、中央制御部１０３と、ビーコン生成部１０４と、無線送信部１０６と、タイミング制御部１０７と、アンテナ１０９と、無線受信部１１０と、ビーコン解析部１１２と、情報記憶部１１３とで構成される。

インターフェース１０１は、この無線通信装置１００に接続される外部機器（例えば、パーソナル・コンピュータ（図示しない）など）との間で各種情報の交換を行なう。

データ・バッファ１０２は、インターフェース１０１経由で接続される機器から送られてきたデータや、無線伝送路経由で受信したデータをインターフェース１０１経由で送出する前に一時的に格納しておくために使用される。

中央制御部１０３は、無線通信装置１００における一連の情報送信並びに受信処理の管理と伝送路のアクセス制御を一元的に行なう。中央制御部１０３では、例えば、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用しながらＣＳＭＡに基づくアクセス制御が行なわれる。また、本実施形態では、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫなどの複数種のフレームをマルチプレクスさせる送受信手順を行なう。これらの処理手順の詳細については後述に譲る。

ビーコン生成部１０４は、近隣にある無線通信装置との間で周期的に交換されるビーコン信号を生成する。

無線送信部１０６は、送信信号を所定の変調方式で変調する変調器や、デジタル送信信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器、アナログ送信信号を周波数変換してアップコンバートするアップコンバータ、アップコンバートされた送信信号の電力を増幅するパワーアンプ（ＰＡ）など（いずれも図示しない）を含み、データ・バッファ１０２に一時格納されているデータやビーコン信号などを所定の伝送レートにて無線送信する。

無線受信部１１０は、アンテナ１０９を介して他局から受信した信号を電圧増幅する低雑音アンプ（ＬＮＡ）や、電圧増幅された受信信号を周波数変換によりダウンコンバートするダウンコンバータ、自動利得制御器（ＡＧＣ）、アナログ受信信号をデジタル変換するＡ／Ｄ変換器、同期獲得のための同期処理、チャネル推定、所定の復調方式により復調処理する復調器など（いずれも図示しない）で構成され、所定の時間に他の無線通信装置から送られてきた情報やビーコンなどの信号を受信処理する。

無線送信部１０６及び無線受信部１１０における無線送受信方式は、例えば無線ＬＡＮに適用可能な、比較的近距離の通信に適した各種の通信方式を適用することができる。具体的には、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅ Ｂａｎｄ）方式、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ：直交周波数分割多重）方式、ＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）方式などを採用することができる。

アンテナ１０９は、他の無線通信装置宛てに信号を所定の周波数チャネル上で無線送信し、あるいは他の無線通信装置から送られる信号を収集する。本実施形態では、単一のアンテナを備え、送受信をともに並行しては行なえないものとする。

タイミング制御部１０７は、無線信号を送信並びに受信するためのタイミングの制御を行なう。例えば、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫなどの各パケット又はこれらをマルチプレクスしたパケットの送信タイミングや受信タイミング、自局のビーコン送信タイミングや他局からのビーコン受信タイミングなどを制御する。

ビーコン解析部１１２は、隣接局から受信できたビーコン信号を解析し、近隣の無線通信装置の存在などを解析する。例えば、隣接局のビーコンの受信タイミングや近隣ビーコン受信タイミングなどの情報は近隣装置情報として情報記憶部１１３に格納される。

情報記憶部１１３は、中央制御部１０３において実行される一連のアクセス制御動作などの実行手順命令（衝突回避処理手順などを記述したプログラム）や、受信ビーコンの解析結果から得られる近隣装置情報などを蓄えておく。

Ｂ．フレーム・フォーマット（パケット・フォーマット）
図３には、本発明に係る無線通信システムにおいて使用されるフレーム・フォーマットの構成例を示している。但し、同図では、図１５に示したプリアンブルやＰＬＣＰヘッダなどを省略し、ＰＳＤＵ（ＰＨＹ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）と示された部分のみを抜粋して示している。

図示の通り、ＰＳＤＵは、ＭＡＣヘッダ部と、ＭＳＤＵ（ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ：上位レイヤから渡される１データ・ユニット）部で構成される。また、本実施形態では、１つのＰＳＤＵにつき複数のＭＳＤＵを格納することができる。ＭＡＣヘッダ部は、コモンＭＡＣヘッダ部とサブＭＡＣヘッダ部とＨＣＳ（Ｈｅａｄｅｒ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）部で構成される。なお、サブＭＡＣヘッダとして複数のサブＭＡＣヘッダを格納することができる。

図４には、本実施形態に係るＰＳＤＵの構成例を示している。図４Ａ、図４Ｂ、図４Ｃ、図４Ｄに示す各フレームは、従来のＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、ＡＣＫフレーム、データ・フレーム（図１６を参照のこと）にそれぞれ相当する。

各フレームに共通で定義されているヘッダ長（ＨＬｅｎ）、宛先アドレス（ＲＡ）、送信元アドレス（ＴＡ）、Ｄｕｒａｔｉｏｎは、コモンＭＡＣヘッダ部に相当する。表２には、コモンＭＡＣヘッダ部の各フィールドの詳細を示している。

サブＭＡＣヘッダ部は、各フレームの目的に応じて異なった様式で定義される。例えば、ＲＴＳフレーム相当のパケットにおいてはサブＭＡＣヘッダとしてＲＴＳＳＭＨ（Ｓｕｂ ＭＡＣ Ｈｅａｄｅｒ）が格納され、ＣＴＳフレーム相当のパケットにおいてはサブＭＡＣヘッダとしてＣＴＳＳＭＨが格納され、ＡＣＫフレーム相当のパケットにおいてはサブＭＡＣヘッダとしてＡＣＫ
ＳＭＨが格納され、データ・フレーム相当のパケットにおいてはサブＭＡＣヘッダとしてＤＡＴＡＳＭＨが格納されている。

ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＡＣＫの各フレームは、ＭＡＣヘッダ部のみからＰＳＤＵが構成され、ＭＳＤＵ部は存在しない。一方、データ・フレームには、ＤＡＴＡＳＭＨにて指定されたデータがフレーム・ボディとして付加される。

図５には、本発明において定義され得るＰＳＤＵについての幾つかの例を示している。図５Ａには、２つのＭＳＤＵがマルチプレクスされたパケット（マルチプル・データ・フレーム）が示されている。また、図５Ｂには、１つのＭＳＤＵとＲＴＳ情報がマルチプレクスされたパケット（データ＋ＲＴＳフレーム）が示されている。また、図５Ｃには、ＣＴＳ情報とＡＣＫ情報がマルチプレクスされたパケット（ＣＴＳ＋ＡＣＫフレーム）が示されている。また、図５Ｄには、１つのＭＳＤＵとＲＴＳ情報とＣＴＳ情報とＡＣＫ情報がマルチプレクスされたパケット（データ＋ＲＴＳ＋ＣＴＳ＋ＡＣＫフレーム）が示されている。

ＲＴＳを送信したい場合はＳＭＨとしてＲＴＳ ＳＭＨを付加し、ＣＴＳを送信したい場合はＳＭＨとしてＣＴＳ ＳＭＨを付加し、ＡＣＫを送信したい場合はＳＭＨとしてＡＣＫＳＭＨを付加し、データ・ユニットを送信したい場合には送信したいデータ・ユニットの個数分だけＤＡＴＡ
ＳＭＨを付加する。これによって、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫといった異なる目的の情報を１つのパケットにマルチプレクスすることが可能となる。

次に、各ＳＭＨの構成要素の詳細について、表３〜表６を参照しながら説明する。各ＳＭＨの先頭フィールドはＴｙｐｅフィールドであり、当該ＳＭＨが何の情報を含んでいるかを示す識別子が記載される。ＳＭＨの長さはＳＭＨの種類により異なるが、ＳＭＨのＴｙｐｅ毎に固有の長さを持つことから、受信側ではこのＴｙｐｅフィールドを参照することにより当該ＳＭＨの長さを知ることができる。

ＤＡＴＡ ＳＭＨのフィールド：
表３には、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＡＣＫ以外の汎用データを送信する際に用いられるＤＡＴＡ ＳＭＨのフィールドの詳細を説明している。下記の通り、ＤＡＴＡ ＳＭＨは、Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ、Ｓｅｑｕｅｎｃｅ、Ｌｅｎｇｔｈの各フィールドから構成される。

Ａｔｔｒｉｂｕｔｅフィールドには、当該ＤＡＴＡ ＳＭＨが指定するデータの属性を示す識別子が記載される。

Ｄａｔａ Ｆｌｏｗ部には、当該データのデータ・フローが格納されている。ここでは、リンク毎に複数の属性を持つデータ・フローが定義できることを想定している。異なる属性のデータ・フローとは、データ・フロー毎に異なるＡＲＱ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｒｅｐｅａｔ ｒｅＱｕｅｓｔ：自動再送制御）方式を定義したり、データ・フロー毎に異なるプライオリティのトラヒックを取り扱ったりといった用途で用いられる。

ＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には、当該データを受信した受信機に対してどのようなＡＣＫの返送を要求するかを示す情報が格納され、具体的には、即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）要求、遅延ＡＣＫ（Ｄｅｌ−ＡＣＫ）要求、ＡＣＫ不要の３種類の情報が通達される。即時ＡＣＫ要求が指定された場合、受信側はデータの受信後直ちにＡＣＫ情報を含むパケットを返送する。また、遅延ＡＣＫ要求が指定された場合、ＡＣＫの返送準備は行なうものの、ＡＣＫ情報の送信はデータの送信元に対して何らかのパケットを送信する際まで行なわない（データの送信元に対してＲＴＳ以外の何らかのパケットを送信する際にＡＣＫＳＭＨを付加して送信する）。また、ＡＣＫ不要が通達された場合には、ＡＣＫの返送は行なわない。

Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部には、当該パケットを送信したもののさらに送信すべきデータが蓄積されているか否かを示す情報が格納される。受信機は、最も直近にＭｏｒｅ Ｂｉｔ部がセットされていたパケットの送信元局のアドレスを格納し、場合によっては当該局に宛ててポーリングを行なう。ポーリングの手順については本発明の要旨に直接関連しないので、これ以上の説明は行なわない。

Ｆｒａｇｍｅｎｔ部は、当該データがフラグメントされていた場合に、データの切れ目を示す目的で用いられる。

Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドには、当該データに付与されるシーケンス番号が格納される。一般的なデータ通信で行なわれるように、データ・ユニットにつきシーケンス番号を０、１、２、３、…と上り順に付与していくことを想定している。また、シーケンス番号は０から２５５までをリング状に周回して再利用される。

Ｌｅｎｇｔｈフィールドには、当該データの長さが格納されている。

ＡＣＫ ＳＭＨのフィールド：
表４には、ＡＣＫ情報を送信する際に用いられるＡＣＫ ＳＭＨフィールドの構成要素について説明している。下記の通り、ＡＣＫ ＳＭＨは、ＡＣＫ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ、ＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ／Ｔｙｐｅ、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰの各フィールドから構成される。

ＡＣＫ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅフィールドには、ＡＣＫの属性を示す識別子が記載され、Ｄａｔａ Ｆｌｏｗ部にはどのデータ・フローで送信されたデータのＡＣＫ情報であるかを示す。ここでは、データ・フローとして０が選択された場合には即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）が用いられ、それ以外のデータ・フローが選択された場合には選択的ＡＣＫ（Ｓｅｌ−ＡＣＫ）が用いられる場合を想定している。

ＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ／Ｔｙｐｅフィールドは、データ・フローが０でなかった場合には、当該データ・フローのどのシーケンス番号まではシーケンシャルに受信が完了しているかを示すフィールドである。例えば、値６が格納された場合には、シーケンス番号６番までのデータはすべて受信できていることを示す。なお、データ・フローとして０が選択された場合には、即時ＡＣＫが用いられ、どのデータに対するＡＣＫであるかを示すために当該データのデータ・タイプが転記される。

Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドは、ＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅで示したデータ以降で受信が完了しているデータが存在するか否かを示すフィールドである。ＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅで示したシーケンス番号を基準にビットマップにて以降のシーケンス番号が対応付けられ、受信されているデータ（シーケンス番号）に対応するビットをマークする。ＭＳＢがＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅで示したシーケンス番号の次の番号に対応する。例えば、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドが８ビットで構成され、ＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドのシーケンス番号が２３で、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰが００１０００００であった場合には、「２３番までのデータはすべて受信されており、（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰは２４番目以降８個分のデータ受信の可否をビットマップで表し、）以降では２４番、２５番がＮＧで、２６番が受信されており、それ以降のデータは受信されていない」ことを意味する。

このような飛び飛びで受信したデータ・ユニットを受信側で保持する送受信方法は選択的確認応答（Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ ＡＣＫ）と言われる。受信機が選択的確認応答に対応している場合には、上述のルールに従いＲｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰを作成する。一方、受信機が選択的確認応答に対応していない場合には、シーケンシャルに受信できなかったデータは破棄し、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ
ＭＡＰにはオールゼロを記載する。

ＲＴＳ ＳＭＨのフィールド：
表５には、ＲＴＳ情報を送信する際に用いられるＲＴＳ ＳＭＨフィールドの構成要素について説明している。下記の通り、ＲＴＳＳＭＨは、ＲＴＳ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ、ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰ、Ｍａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎ、Ｌｅｎｇｔｈ（又は、Ｎｕｍｂｅｒ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）の各フィールドから構成される。

ＲＴＳ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅフィールドには、当該ＲＴＳ情報の属性を示す識別子が記載される。

Ｄａｔａ Ｆｌｏｗ部には、送信を試みようとしているデータのデータ・フローが格納されている。

Ｒａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙ部には、データの伝送レートを決定するときに参照される補助情報が格納される。この補助情報は、伝送レートをアグレッシブに高いレートを選択すべきか、ややアグレッシブに高めのレートを選択すべきか、やや消極的に低めのレートを選択すべきか、消極的に低いレートを選択すべきか、といった決定の判断基準をバイアスする目的で用いられる。Ｒａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙ部の使用方法の詳細については後述に譲る。

Ｒａｔｅ Ｓｅｔ部には、ＲＴＳで適用されている伝送レートに固定して送信を行なうか否かの指示情報が格納される。伝送レートを固定して送信を行なう場合には、上記のＲａｔｅ Ｓｔｒａｇｅｔｙ部の記載は無視される。

ＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部には、当該ＲＴＳに呼応して送信されるＣＴＳパケットにＲＴＳ情報を付加することを許可するか否かの情報が格納される。ＲＴＳの付加が許可されていた場合には、当該ＲＴＳを受信してＣＴＳを返送する局は、当該ＲＴＳの送信元局宛てのデータを保持している場合にＣＴＳにＲＴＳ情報を付加して送信することが許され、１トランザクションで双方向通信が行なわれることになる。

ＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｓｔ部には、当該ＲＴＳに呼応して送信されるＣＴＳパケットにＡＣＫ情報の付加を要求するか否かの情報が格納される。ＡＣＫ情報の付加が要求されていた場合には、当該ＲＴＳを受信してＣＴＳを返送する局は、当該ＲＴＳの送信元局から受信しているデータのＡＣＫ情報をＣＴＳに付加して送信する。

ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドは、送信元局が送信を試みようとしているデータのうち先頭データのシーケンス番号が記載されるフィールドである。ＲＴＳの宛先局は、このフィールドを参照することにより、送信元局が既に受信されているデータと重複するデータの送信を試みていないかを知ることができる。

ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドは、選択的確認応答が併用されている場合に効果を発揮する。ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドで示すシーケンス番号を基準にビットマップにて以降のシーケンス番号のデータが対応付けられ、受信局が受信を完了していると認識しているデータ（シーケンス番号）に対応するビットをマークする。ＭＳＢがＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅで示したシーケンス番号に対応する。例えば、ＲＴＳ
Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドが８ビットで構成され、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドのシーケンス番号が２３で、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰが００１０００００であった場合には、「２３番、２４番、２５番のデータを飛ばして２６番以降は連続して送信を試みる」ことを意味する。ＲＴＳの宛先局は、このフィールドをも参照することにより、送信元局が既に受信されているデータと重複するデータの送信を試みていないかを知ることができる。

Ｍａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドは、送信側が、今回のデータ送信トランザクションにおいて最大のデータ送信期間を設定する目的で用いられる。例えば、送信局の都合で、今回のトランザクションでは２００マイクロ秒以内にデータの送信を終わらせたいなどという場合には、このフィールドに２００マイクロ秒を示す値（あるいは２００マイクロ秒からＲＴＳ／ＣＴＳの手順に要する時間を引いた値）を格納する。ＲＴＳの宛先局は、データ受信の期間を決定する権利を有するが、この際、Ｍａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドで示された期間を超えないようにデータ受信の期間を決定する。

Ｌｅｎｇｔｈフィールドには、送信を試みるデータの長さが記載される。第１の構成例においては，複数のデータ・ユニットを１パケットで送信することが許される場合には、１つ以上のＬｅｎｇｔｈ情報（ビット数やバイト数）が定義される。ここでは、例えばＮ個（典型的には固定値だが固定値でなくてもかまわない）のＬｅｎｇｔｈ情報が定義されている場合を想定している。なお、受信側が既に受信を完了していると認識しているデータ・ユニットについては、送信を試みるデータの対象から除外する。例えば、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドのシーケンス番号が２３で、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰが００１０００００であった場合には、Ｌｅｎｇｔｈ０には２３番のデータ・ユニットの長さを、Ｌｅｎｇｔｈ１には２４番のデータ・ユニットの長さを格納する。また、Ｌｅｎｇｔｈ２には、受信完了している２５番ではなく、２６番のデータ・ユニットの長さを格納する。

また、第２の構成例として、送信を試みる複数のデータ・ユニットの長さの合計をＬｅｎｇｔｈ情報として掲載する場合もある。この場合、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドには複数のデータ・ユニットのうちの先頭データのシーケンス番号を記載する。

また、第３の構成例として、Ｌｅｎｇｔｈフィールドには、送信を試みるデータの長さを時間で表現して記載する場合もある。この場合、Ｌｅｎｇｔｈフィールドには、送信を試みるデータあるいは複数のデータ群を送信する場合にチャネルを占有する時間長が、幾つかのデータ・レートで送信した場合の各ケースについて複数記載される。ここでは、例えばＮ個のＬｅｎｇｔｈ情報が定義されている場合を想定している（Ｎ種類のデータ・レートで送信すると仮定した各場合のデータ送信に要する時間長が記載される）。

また、第４の構成例として、主に送信するデータ・ユニットの長さが固定値である場合には、上記のＬｅｎｇｔｈフィールドの代わりにＮｕｍｂｅｒ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔフィールドが定義される場合もある。この場合、当該フィールドには、送信を試みるデータ・ユニットの個数が記載される。

ＲＴＳ ＳＭＨにおいては、上記の他、Ｄｉｒｅｃｔｅｄ Ａｄｄｒｅｓｓフィールドが定義される場合もある。これは、コモンＭＡＣヘッダの宛先がブロードキャストあるいはマルチキャストでありながら、誰か特定の局に宛ててＲＴＳ情報を送信したい場合に使われる。Ｄｉｒｅｃｔｅｄ Ａｄｄｒｅｓｓフィールドには、ＲＴＳの宛先アドレスが記載される。

ＣＴＳ ＳＭＨのフィールド：
表６には、ＣＴＳ情報を送信する際に用いられるＣＴＳ ＳＭＨフィールドの構成要素について説明している。下記の通り、ＣＴＳ ＳＭＨは、ＣＴＳ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ、ＲＡＴＥ、Ｓｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅの各フィールドから構成される。

ＣＴＳ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅフィールドには、当該ＣＴＳ情報の属性を示す識別子が記載される。

Ｄａｔａ Ｆｌｏｗ部には、受信を試みようとしているデータのデータ・フローが格納されている。

ＲＡＴＥフィールドには、ＣＴＳの送信に呼応して送信されてくるデータの伝送レートを指示する値が格納される。

Ｓｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドには、データの受信側（ＣＴＳの送信側）がＳｅｑｕｅｎｃｅ番号の何番までのデータ長情報を保持したかを示すＳｅｑｕｅｎｃｅ番号が格納される。なお、当該通信局がデータ長情報を保持する機能を持ち合わせない場合、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドで示されたＳｅｑｕｅｎｃｅ番号の１つ前の番号が格納されるか、当該通信局がデータ長情報を保持する機能を持ち合わせない旨を示すＮＵＬＬを示す値が格納される。

なお、上記では、説明の便宜上、ＣＭＨとＳＭＨがＰＳＤＵ内に独立して存在し、各種類のＳＭＨが独立して複数付加されていく例を示したが、同様の情報構成要素を含んだフォーマットであれば本発明の目的の一側面は達成されるため、本発明は上記のフォーマットに限定するものではない。

例えば、ＭＡＣヘッダ相当の情報要素は、上記で説明したようにパケットの先頭部分にまとめて配置されることが望ましいが、パケットを構成するデータ・ユニットの後あるいは間に配置される場合もある。特にＤＡＴＡ ＳＭＨは、当該ＳＭＨの対応するデータ・ユニットの直前に配置される利用例もある。

例えば、ＲＡ、ＴＡ、Ｄｕｒａｔｉｏｎの各フィールドはＣＭＨに配置する場合を例示したが、これらのフィールドはＰＬＣＰ部に配置される利用例もある。Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドには、メディア予約時間情報が格納される。但し、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドは、必ずしもマイクロ秒単位で長さ情報が記載されているフィールドで構成されている必要はなく、宛先以外の通信局に所望の時間帯にわたり送信不許可状態を指示することができる情報あるいは情報群で構成されている利用例もある。以降では説明の便宜上、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドが存在している場合を例示して説明を行なう。

Ｃ．伝送レート決定プロセス
本発明に係る無線通信システムにおいて伝送レートを決定するためのプロセスについて、図６を参照しながら説明する。

本発明では、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用してＣＳＭＡに基づくアクセス制御が行なわれる。このような場合、ＣＴＳ情報はＲＴＳ情報の受信に呼応して送信され、データはＣＴＳの受信に呼応して送信される。ＣＴＳの送信局は、ＲＴＳの受信信号のクオリティを測定することにより受信可能な伝送レートを決定し、ＣＴＳの宛先局に通達する。ＣＴＳの宛先局は、ＣＴＳ情報に呼応してデータの送信を行なうが、このデータの伝送レートとしてＣＴＳのＲＡＴＥフィールドで示された伝送レートを適用する。伝送レートを決定するプロセスは下記の通りである。

ステップ１）ＲＴＳの受信信号を基に受信ＳＩＮＲなどのクオリティを測定する。
ステップ２）ＲＴＳのＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙフィールドで示された値に従って測定したクオリティ、あるいは伝送レート・クラスをバイアスし、伝送レートを決定する。例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａであれば、規定される６、９、１２、１８、２４、３６、５４Ｍｂｐｓの８種類の伝送レート・モードの中から決定される。

ここで、測定したクオリティをバイアスする場合は、Ｒａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙで示された値に応じて測定した受信ＳＩＮＲ値を±数ｄＢレベルでバイアスし、バイアスした受信ＳＩＮＲ値を基にルックアップ・テーブルなどで受信可能な伝送レート・クラスを決定する。

また、伝送レート・クラスをバイアスする場合は、測定した受信ＳＩＮＲ値に基づきルックアップ・テーブルなどで受信可能な伝送レート・クラスを抽出し、抽出された伝送レート・クラスをＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙで示された値に応じてシフトさせる。

なお、このシフト処理は、物理レイヤの特性に応じて、例えば高レート・クラスを選択する場合にのみ適用する場合があったり、低レート・クラスを選択する場合にのみ適用する場合があったりもする。

ＣＴＳを受信したデータの送信局（ＲＴＳの送信局）は、ＲＡＴＥフィールドで指定された伝送レート・クラスをＣＴＳ送信元局宛てのデフォルト伝送レート・クラスとして保持し、次回のＲＴＳやデータの送信時に参照できるようにしておく。なお、ＲＴＳを送信する場合には、このデフォルト伝送レート・クラスを参照し、この伝送レート・クラスか、あるいは１つ低い（一段階雑音に耐性のある）伝送レート・クラスを適用する。また、ＲＴＳ／ＣＴＳを併用せずにデータを送信する場合には、ＣＴＳで通知された伝送レート・クラスではなくデフォルト伝送レート・クラスを適用する。

ＲＴＳの送信局は、データ・ユニットを送信するに際し、宛先毎に、初めてデータ・ユニットを送信する回数と再送としてデータ・ユニットを送信する回数を、それぞれカウントしている。これらの値を参照することにより、宛先毎の伝送エラー・レートを抽出することが可能である。この宛先毎の伝送エラー・レートを基に、ＲＴＳ情報のＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙを決定することができる。具体的には、伝送エラー・レートの下限閾値と上限閾値を定義しておき、伝送エラー・レートが上限閾値を超えた場合にはＲａｔｅＳｔｒａｔｅｇｙ用の値を消極的な方向へとデクリメントして保持し、逆に伝送エラー・レートが下限閾値を超えた場合にはＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙ用の値を積極的な方向へとインクリメントして保持する。ＲＴＳを送信する際には、この保持されたＲａｔｅ ＳｔｒａｔｅｇｙをＲＴＳのＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙフィールドに転記する。なお、保持しているＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙ用の値を変更した場合には、伝送エラー・レートを得るためのカウント値はリセットすることが肝要である。

以上の手順により、伝送レートはＲＴＳの受信信号クオリティにより決定されるが、送信側が監視するエラー・レート（ビット・エラー・レート（ＢＥＲ）又はパケット・エラー・レート（ＰＥＲ））に応じて適応される伝送レートがバイアスされるという２重ループによる制御が可能となる。

付言すれば、上記とは異なる手法として、伝送エラー・レートをデータ（ＲＴＳ）送信側ではなく受信側で測定するという実装も考えられる。この場合，上記のエラー・レートの監視は受信側で行われ，同様にエラー・レートに応じて適用される伝送レートがバイアスされる２重ループによる制御が行われる。しかし，この手法では、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を伴っていないと一定の危険を伴う。何故ならば、エラーが多発する環境においては、受信側はパケットが送信されていることすら認識できないためである。ＲＴＳ／ＣＴＳを併用している場合は，ＣＴＳを送信した後に受信するパケットを母数としエラー・レートの計算を行う。

Ｒａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙの本質は送信側の都合によるレート選択決定のための補助情報を伝達する方法論を提供することにある。このように受信側が伝送エラー・レートを測定している場合などには、送信側はＲａｔｅＳｔｒａｔｅｇｙの値をエラー・レート以外の要因に起因して設定するようにしても構わない。例えば、ＲＴＳパケットとデータ・パケットにおける送信電力差に起因してＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙの値を設定する、あるいは、伝送レートと送信電力の因果関係に起因してＲａｔｅ Ｓｔｒａｔｅｇｙの値を設定することができる（例えば、本出願人に既に譲渡されている特願２００３−６９７３号明細書を参照のこと）。

Ｄ．基本的なＣＳＭＡ手順
本発明に係る無線通信システムでは、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用してＣＳＭＡに基づくアクセス制御が行なわれる。図７には、本発明におけるＲＴＳ／ＣＴＳ手順の動作シーケンス例を示している。同図では、ＳＴＡ２、ＳＴＡ０、ＳＴＡ１、ＳＴＡ３という４台の通信局が存在し、図中で隣り合う通信局同士のみが電波の到達範囲に位置しているという通信環境を想定している。ここで、ＳＴＡ０がＳＴＡ１に宛てて情報を送信したいとする。

ＳＴＡ０は、例えば一般的なＣＳＭＡ手順に従いメディアが一定期間（時刻Ｔ０から時刻Ｔ１まで）クリアである旨を確認した後、時刻Ｔ１からＲＴＳ情報を含むパケットをＳＴＡ１に宛てて送信する。

ここで、ＲＴＳ情報を含むパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、ＲＴＳ情報の受信に起因して送信されるＣＴＳ情報を含むパケットの受信が完了するまでの時間（すなわちＴ２からＴ４までの時間）が記載される。このとき、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに記載する時間長は、時刻Ｔ４までの時間に若干のマージンをもたせて時刻Ｔ５辺りまでの時間を記載しても構わない。または、時刻Ｔ４のやや手前までの時間を記載しても構わない。

また、ＳＴＡ０は、ＳＴＡ１に送信を試みようとしているデータ・ユニットの長さ情報のリストを保持しており、これを「送信データ・ユニット候補リスト」と呼ぶ。

ＲＴＳ ＳＭＨが上述した第１の構成例を採用している場合、ＲＴＳ ＳＭＨ内のＬｅｎｇｔｈフィールドには、送信データ・ユニット候補リストのデータ・ユニットの長さ（ビット数やバイト数）をＮ個分データ長情報として記載する。なお、Ｌｅｎｇｔｈフィールドの個数Ｎが送信したいデータ・ユニットの個数を下回る場合には、後述する第２の構成例と同様に、いくつかのデータ・ユニットの長さを加算した結果をＬｅｎｇｔｈフィールドに記載する場合もある。

また、ＲＴＳ ＳＭＨが第２の構成例を採用している場合、ＲＴＳ ＳＭＨ内のＬｅｎｇｔｈフィールドには、送信データ・ユニット候補リスト中の１以上のデータ・ユニットの長さの合計をデータ長情報として記載する。

また、ＲＴＳ ＳＭＨが第３の構成例を採用している場合、ＲＴＳ ＳＭＨ内のＬｅｎｇｔｈフィールドには、送信データ・ユニット候補リスト中のデータ・ユニットを送信する場合に要する時間長をデータ長情報として記載する。時間長は伝送するデータ・レートにより変動するため、幾つかのデータ・レートで伝送した場合の時間長を複数掲載することもある。

また、ＲＴＳ ＳＭＨが第４の構成例を採用している場合、ＲＴＳ ＳＭＨ内の（Ｌｅｎｇｔｈフィールドの代わりに定義される）Ｎｕｍｂｅｒ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔフィールドには、送信データ・ユニット候補リスト中のデータ・ユニット数をデータ長情報として記載する。

このＲＴＳ情報を含むパケットは、ＳＴＡ０の近隣に位置するＳＴＡ２でも受信される。ＳＴＡ２は、ＰＬＣＰヘッダ内のＲＡＴＥフィールドから得られるＰＳＤＵ部の伝送レート情報に基づきコモンＭＡＣヘッダの宛先を確認し、自局宛てであることが確認できないと、ＰＬＣＰヘッダ内のＲＡＴＥフィールドとＬＥＮＧＴＨフィールドから時刻Ｔ２を認識し、さらにコモンＭＡＣヘッダのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを参照することにより時刻Ｔ４を認識し、Ｔ４までの時間、ＮＡＶを立てて、送信不許可とする。

このＲＴＳ情報を含むパケットは、宛先であるＳＴＡ１でも受信される。ＳＴＡ１は、ＰＬＣＰヘッダ内のＲＡＴＥフィールドから得られるＰＳＤＵ部の伝送レート情報に基づきコモンＭＡＣヘッダの宛先を確認し、自局宛てであることを認識する。さらにＳＴＡ１は、サブＭＡＣヘッダの復号に成功すると、ＳＴＡ０から自局宛てにデータ・パケットの送信要求があることを認識し、受信したＲＴＳ情報を含むパケットから得た情報に基づき伝送レート決定する。

さらに、ＳＴＡ１は、ＲＴＳ ＳＭＨのＬｅｎｇｔｈフィールド（あるいはＮｕｍｂｅｒ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔフィールド）を参照することにより、受信するデータ長情報を得る。

ＲＴＳ ＳＭＨが上述した第１の構成例を採用している場合、ＳＴＡ１は受信するデータ・ユニットの長さ情報のリストを得る。このリストを「受信データ・ユニット候補リスト」と呼ぶ。このリストを順次参照することにより、ＲＴＳ ＳＭＨのＭａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎにて指示された期間を超えない限りで、決定した伝送レートで受信を行なった場合に受信可能なデータ・ユニット数と受信期間（データ・パケットの送信が終了する時刻であるＴ６までの時間）をカウントする。

また、ＲＴＳ ＳＭＨが第２の構成例を採用している場合、ＳＴＡ１は受信する１以上のデータ・ユニットの合計長を得る。ＳＴＡ１は、ＲＴＳ ＳＭＨのＭａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎにて指示された期間を超えない限りで、決定した伝送レートで受信を行なった場合に指示された長さのデータ・ユニット群が受信可能であるかを加味しつつ受信期間をカウントする。

また、ＲＴＳ ＳＭＨが第３の構成例を採用している場合、ＳＴＡ１は受信するデータ・パケットの時間長候補を得る。ＳＴＡ１は、決定した伝送レートに対応する受信期間（時間長）をＬｅｎｇｔｈフィールドの中から一つ抽出する。

また、ＲＴＳ ＳＭＨが第４の構成例を採用している場合、ＳＴＡ１はＮｕｍｂｅｒ Ｏｆ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔフィールドから受信するデータ・ユニットの個数情報を得る。データ・ユニットの長さが一意に固定されている場合には、この情報は、「受信データ・ユニット候補リスト」と同等であり、データ・ユニットの長さと個数を参照することにより、ＲＴＳ ＳＭＨのＭａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎにて指示された期間を超えない限りで、決定した伝送レートで受信を行なった場合に受信可能なデータ・ユニット数と受信期間をカウントする。

このとき、ＳＴＡ１は、自局の都合で受信期間を制限したい場合には、Ｍａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎにて指示された期間と併せてこの受信期間を受信期間の閾値として設定することもある。さらに、ＳＴＡ１は、ＣＴＳ情報を含むパケットの送信を行ない、当該パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドには、ここで算出された受信期間で得られた値を転記し、ＲＡＴＥフィールドには上記決定した伝送レート・クラスを転記する。

ＣＴＳ情報を含むパケット自身は、多くの場合において最も雑音特性に優れている伝送レートにて伝送を行ない、ＣＴＳ情報を含むパケットが復号できない可能性をできるだけ小さくしておく。

一方、ＳＴＡ１がＲＴＳ情報を含むパケットの復号に失敗した場合は、予期される時刻Ｔ４までにＣＴＳ情報を含むパケットが返送されないため、ＳＴＡ０は、再度ランダム・バックオフの手順に従って、ＲＴＳ情報を含むパケットの再送を試みる。このとき、ＳＴＡ２も時刻Ｔ４にはＮＡＶを下ろし、通常の送信可能状態へと変遷し、ＣＴＳ情報を含むパケットが返送されなかった被害は最小限に収まる。

ＳＴＡ１がＲＴＳ情報を含むパケットの復号に成功した場合、上記の手順により、予定通り時刻Ｔ４にＣＴＳ情報を含むパケットがＳＴＡ０に返送されてくる。

このＣＴＳ情報を含むパケットは、ＳＴＡ１の近隣に位置するＳＴＡ３でも受信される。ＳＴＡ３は、ＣＴＳ情報を含むパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドなどを復号し、さらにＲＡアドレスを参照し自局宛てであることが確認できないと、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドなどで示された時間にわたりＮＡＶを立てて送信をストップさせる。結果として、ＳＴＡ３は、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドで示された時刻である時刻Ｔ６まで送信不許可状態となる。

このＣＴＳ情報を含むパケットは宛先であるＳＴＡ０でも受信される。ＳＴＡ０は、ＰＳＤＵを復号することにより、ＳＴＡ１の受信準備ができており、且つ、ＲＡＴＥフィールドで示された伝送レートでＤｕｒａｔｉｏｎにより指示された期間内での受信を希望していることを認識する。ＳＴＡ０は、指示された伝送レートにて指示された期間で送信できるだけのデータ・ユニットを送信データ・ユニット候補リストの先頭から順番に呼び出し、送信データ・パケットを作成し送信する。

データ・パケット送信が時刻Ｔ６で終了し、ＳＴＡ１の近隣局であるＳＴＡ３はＴ６まで送信を控えているため、ＳＴＡ１の受信を妨げることはない。

Ｅ．ＣＳＭＡ手順の応用
図８〜図１０、並びに図２１〜図２３には、本発明における送受信手順の幾つかの応用例を示している。ここでは、図７を用いて説明したＣＳＭＡ手順を基本としながら、本発明の通信方法についての応用例について詳解する。

Ｅ−１．第１の応用例
図８には、本発明の無線通信システムにおける送受信手順の第１の応用例を示している。同図では、ＳＴＡ０からＳＴＡ１に宛てて、２つのデータ・ユニットを送信する場合を例にとっている。この例では、パケット当たりに送信可能なデータ・ユニットが１つに制限されており、場合により遅延ＡＣＫ（Ｄｅｌ−ＡＣＫ）又は即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）を指示する。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ０において、データ・ユニットの送信手順を起動し、ＣＳＭＡの手順に従い送信権利を獲得するためにバックオフ・カウントを開始する。そして、Ｔ１においてバックオフ・カウントが完了し、この間メディアがクリアであることを確認したので、ＲＴＳ情報を含むパケットを送信する。

ＳＴＡ１は、自局宛のＲＴＳを受信すると、時刻Ｔ２においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。

ＳＴＡ０は、自局宛のＣＴＳを受信すると、時刻Ｔ３でデータ・パケットを送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には遅延ＡＣＫ（Ｄｅｌ−ＡＣＫ）にてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部には送信データ・ユニットがまだ蓄積されていることを示す情報を記載する。このデータ・パケットはＳＴＡ１に誤りなく受信される。

ＳＴＡ０は、蓄積されているＳＴＡ１に宛てのデータ・ユニットをさらに送信すべく、ランダム時間の遅延の後にＲＴＳ情報を含むパケットを時刻Ｔ５で送信する。この時点で、ＳＴＡ０は先に送信したデータ・ユニットのＡＣＫをまだ受信していないため、先に送信したデータ・ユニットを含む形で送信データ・ユニット候補リストを作成し、これに基づきＲＴＳ ＳＭＨを構成する。

これを受信したＳＴＡ１は、時刻Ｔ６においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。このとき、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ並びにＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰを参照することにより、ＳＴＡ０が先に受信したデータ・ユニットの受信確認を認識していないことを認識し、ＣＴＳ情報を含むパケットにＡＣＫ情報を含ませることを決断する。又は、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ０宛ての未送信のＡＣＫを保持していることを要因としてＡＣＫ情報を含ませることを決定する。また、ＳＴＡ１は、受信データ・ユニット候補リストから既に受信済みのパケットを削除し、受信データ・ユニット候補リストを更新した上でＣＴＳ情報を作成する。

結果として、ＳＴＡ１は、時刻Ｔ６において、ＣＴＳ情報並びにＡＣＫ情報を含むパケット（すなわちＡＣＫを多重化したＣＴＳ）を返送する。ＡＣＫ情報には、受信したＲＴＳ情報が指定するデータ・フローに対応したＡＣＫ情報を掲載する。

ＳＴＡ０は、ＣＴＳ情報並びにＡＣＫ情報を含むパケットを受信すると、ＡＣＫ情報を基に、保持していた送信データ・ユニット候補リストからＳＴＡ１が既に受信済みであるデータ・ユニットを削除し、新規の送信データ・ユニット候補リストを作成し、この新規リストを基に送信データ・ユニットを決定する。このようにして作成されたデータ・パケットを時刻Ｔ７で送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫにてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部にはこれ以上の送信すべきデータ・ユニットが存在していないことを示す情報を記載する。

ＳＴＡ１は、データ・パケットを受信すると、ＤＡＴＡ ＳＭＨのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部からＡＣＫを即時に送ってほしい旨を認識し、時刻Ｔ８において当該データ・フローに対応する即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）パケットを返送する。

なお、この応用例において、各パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、図８において弓状の矢印で記されている時刻までを指すようにそれぞれ設定される。

Ｅ−２．第２の応用例
図２１には、本発明の無線通信システムにおける送受信手順の第２の応用例を示している。同図では、ＳＴＡ０からＳＴＡ１に宛てて、２つのデータ・ユニットを送信する場合を例にとっている。この例では、パケット当たりに送信可能なデータ・ユニットが１つに制限されており、常に即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）が適用される場合を想定している。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ０において、データ・ユニットの送信手順を起動し、ＣＳＭＡの手順に従い送信権利を獲得するためにバックオフ・カウントを開始する。そして、Ｔ１においてバックオフ・カウントが完了し、この間メディアがクリアであることを確認したので、ＲＴＳ情報を含むパケットを送信する。

ＳＴＡ１は、自局宛のＲＴＳを受信すると、時刻Ｔ２においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ２で自局宛のＣＴＳを受信すると、時刻Ｔ３でデータ・パケットを送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）にてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載する。

ところが、ＳＴＡ１は、データ・パケットの受信に際してエラーを発見し、このデータを正確に抽出することができない。したがって、本来ならばＡＣＫを返送すべきところであるが、時刻Ｔ４においてＡＣＫの送信を行なわない（図中のＡＣＫは送信されていない）。

ＳＴＡ０は、期待していた時刻にＡＣＫが受信されないため、先のデータにエラーが生じたものと判断し、未だ蓄積されているＳＴＡ１宛てのデータ・ユニットを再送すべく、ランダム時間の遅延の後にＲＴＳ情報を含むパケットを時刻Ｔ５で送信する。このとき、ＳＴＡ０は先に送信したデータのＡＣＫを受信していないことから、ＲＴＳ ＳＭＨのＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｓｔ部にてＡＣＫ情報を付加する要求する旨を掲載しておく（すなわち、ＡＣＫ要求を多重化したＲＴＳを送信する）。

これを受信したＳＴＡ１は、時刻Ｔ６においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。このとき、ＲＴＳ ＳＭＨのＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｓｔ部を参照することにより、ＳＴＡ０がＡＣＫ情報の送信を要求していることを認識し、ＣＴＳ情報を含むパケットにＡＣＫ情報を含ませることを決断する。また、ＳＴＡ１は、受信データ・ユニット候補リストから既に受信済みのパケットを削除し、受信データ・ユニット候補リストを更新した上でＣＴＳ情報を作成する。

結果として、ＳＴＡ１は、時刻Ｔ６において、ＣＴＳ情報並びにＡＣＫ情報を含むパケット（すなわち、ＡＣＫを多重化したＣＴＳ）を返送する。ＡＣＫ情報には、受信したＲＴＳ情報が指定するデータ・フローに対応したＡＣＫ情報を掲載する。

ＳＴＡ０は、ＣＴＳ情報並びにＡＣＫ情報を含むパケットを受信すると、ＡＣＫ情報を基に、保持していた送信データ・ユニット候補リストからＳＴＡ１が既に受信済みであるデータ・ユニットを削除し、新規の送信データ・ユニット候補リストを作成し、この新規リストを基に送信データ・ユニットを決定する（この例においては時刻Ｔ３で送信したデータ・ユニットを再送することになる）。このようにして作成されたデータ・パケットを時刻Ｔ７で送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫにてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載する。

ＳＴＡ１は、データ・パケットを受信すると、ＤＡＴＡ ＳＭＨのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部からＡＣＫを即時に送ってほしい旨を認識し、時刻Ｔ８において当該データ・フローに対応する即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）パケットを返送する。

なお、この応用例において、各パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、図８において弓状の矢印で記されている時刻までを指すようにそれぞれ設定される。

Ｅ−３．第３の応用例
図２２には、本発明の無線通信システムにおける送受信手順の第３の応用例を示している。同図では、ＳＴＡ０からＳＴＡ１に宛てて、１つのデータ・ユニットを送信する場合を例にとっている。この例では、パケット当たりに送信可能なデータ・ユニットが１つに制限されており、常に即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）が適用される場合を想定している。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ０において、データ・ユニットの送信手順を起動し、ＣＳＭＡの手順に従い送信権利を獲得するためにバックオフ・カウントを開始する。そして、Ｔ１においてバックオフ・カウントが完了し、この間メディアがクリアであることを確認したので、ＲＴＳ情報を含むパケットを送信する。

ＳＴＡ１は、自局宛のＲＴＳを受信すると、時刻Ｔ２においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ２で自局宛てのＣＴＳを受信すると、時刻Ｔ３でデータ・パケットを送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）にてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部には送信データ・ユニットがこれ以上蓄積されていないことを示す情報を記載する。このデータ・パケットはＳＴＡ１に誤りなく受信される。

ＳＴＡ１は、受信したデータに関するＡＣＫを返送する。ところが、ＳＴＡ０は、ＡＣＫの受信に際してエラーを発見し、このデータを正確に抽出することができない。ＳＴＡ０は、期待していた時刻にＡＣＫが受信されないため、先のデータにエラーが生じたものと判断し、未だ蓄積されているＳＴＡ１宛てのデータ・ユニットを再送すべく、ランダム時間の遅延の後に、データ再送のためのＲＴＳ情報を含むパケットを時刻Ｔ５で送信する。このとき、ＳＴＡ０は先に送信したデータのＡＣＫを受信していないことから，ＲＴＳ ＳＭＨのＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｓｔ部にてＡＣＫ情報を付加する要求する旨を掲載しておく。すなわち、ＡＣＫ要求を多重化したＲＴＳを送信する。

これを受信したＳＴＡ１は、時刻Ｔ６においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。このとき、ＲＴＳ ＳＭＨのＡＣＫ Ｒｅｑｕｅｓｔ部を参照することにより、ＳＴＡ０がＡＣＫ情報の送信を要求していることを認識し、ＣＴＳ情報を含むパケットにＡＣＫ情報を含ませることを決断する。また、ＳＴＡ１は、受信データ・ユニット候補リストから既に受信済みのパケットを削除した結果、既にＳＴＡ０が送信を希望しているデータはすべて受信済みであることを認識して、ＡＣＫのみを返し、ＣＴＳ情報の返送は行なわない。

結果として、ＳＴＡ１は、時刻Ｔ６において、ＡＣＫ情報のみを含むパケットを返送する。ＡＣＫ情報には、受信したＲＴＳ情報が指定するデータ・フローに対応したＡＣＫ情報を掲載する。

ＳＴＡ０は、ＡＣＫ情報を含むパケットを受信すると、ＳＴＡ１宛てに保持していた送信データ・ユニットをすべて送信し終えたものと判断し、トランザクションを終了する。

なお、この応用例において、各パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、図８において弓状の矢印で記されている時刻までを指すようにそれぞれ設定される。

Ｅ−４．第４の応用例
図２３には、本発明の無線通信システムにおける送受信手順の第４の応用例を示している。同図では、ＳＴＡ０からＳＴＡ１に宛てて、２つのデータ・ユニットを送信する場合を例にとっている。この例では、パケット当たりに送信可能なデータ・ユニットが１つに制限されており、複数のデータ・パケットを連続的に送信することが許されている場合を想定している。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ０において、データ・ユニットの送信手順を起動し、ＣＳＭＡの手順に従い送信権利を獲得するためにバックオフ・カウントを開始する。そして、Ｔ１においてバックオフ・カウントが完了し、この間メディアがクリアであることを確認したので、ＲＴＳ情報を含むパケットを送信する。

ＳＴＡ１は、自局宛てのＲＴＳを受信すると、時刻Ｔ２においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。

ＳＴＡ０は、自局宛てのＣＴＳを受信すると、時刻Ｔ３でデータ・パケットを送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には遅延ＡＣＫ（Ｄｅｌ−ＡＣＫ）にてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部には送信データ・ユニットがまだ蓄積されていることを示す情報を記載する。このデータ・パケットはＳＴＡ１に誤りなく受信される。

さらに、ＳＴＡ０は、ＳＴＡ０が連続して時刻Ｔ４からデータ・パケットを送信した場合に、時刻Ｔ２でＳＴＡ１が送信したＣＴＳのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドで示された期間内に送信を終了できるか否かを判定する。図示した例においては、ＳＴＡ０は、次のデータ・パケットを送信してもＣＴＳのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドで示された期間でデータの送信が完了できると判断し、蓄積されているＳＴＡ１に宛てのデータ・ユニットを時刻Ｔ４でさらに送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）にてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部には送信データ・ユニットがこれ以上蓄積されていないことを示す情報を記載する。このデータ・パケットはＳＴＡ１に誤りなく受信される。

ＳＴＡ１は、データ・パケットを受信すると、ＤＡＴＡ ＳＭＨのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部からＡＣＫを即時に送ってほしい旨を認識し、時刻Ｔ５において当該データ・フローに対応する即時ＡＣＫ（Ｉｍ−ＡＣＫ）パケットを返送する。

なお、この応用例において、各パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、図８において弓状の矢印で記されている時刻までを指すようにそれぞれ設定されている。

Ｅ−５．第５の応用例
図９には、本発明の無線通信システムにおける送受信手順の第５の応用例を示している。同図でも、ＳＴＡ０からＳＴＡ１に宛てて、２つのデータ・ユニットを送信する場合を例にとっている。この例では、パケット当たりに送信可能なデータ・ユニットが１つに制限されており，両データ・ユニットとも即時ＡＣＫを指示する場合で、且つ送信局に連続したパケットの送信が許されている。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ０において、データ・ユニットの送信手順を起動し、ＣＳＭＡの手順に従い送信権利を獲得するためにバックオフ・カウントを開始する。Ｔ１において、バックオフ・カウントが完了し、この間メディアがクリアであることを確認したので、ＲＴＳ情報を含むパケットを送信する。

ＳＴＡ１は、自局宛のＲＴＳを受信すると、時刻Ｔ２においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。

ＳＴＡ０は、自局宛のＣＴＳを受信すると、時刻Ｔ３でデータ・パケットを送信する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫにてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部には送信データ・ユニットがまだ蓄積されていることを示す情報を記載する。さらに、もう１つのデータ・ユニットを送信するためのＲＴＳ情報を付加する。すなわち、ＲＴＳを多重化したデータ・パケットを送信する。このデータ・パケットはＳＴＡ１にて誤りなく受信される。

ＳＴＡ１は、データ・パケットにＲＴＳ情報が含まれていることを認識すると、ＣＴＳ情報が含まれているパケットの送信を試みる。このとき、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ並びにＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰを参照することにより、ＳＴＡ０が先に受信したデータ・ユニットの受信確認を認識していないことを認識すると、ＣＴＳ情報を含むパケットにＡＣＫ情報を含ませることを決定する。また、ＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づき受信データ・ユニット候補リストを作成するが、受信データ・ユニット候補リストから既に受信済みのパケットを削除し、受信データ・ユニット候補リストを更新した上でＣＴＳ情報を作成する。また、ＡＣＫ情報には、受信したＲＴＳ情報が指定するデータ・フローに対応したＡＣＫ情報を掲載する。このようにして、ＳＴＡ１は，時刻Ｔ４にて、ＡＣＫ情報とＣＴＳ情報を含むパケット（すなわちＡＣＫを多重化したＣＴＳパケット）を返送する。

ＳＴＡ０は、ＡＣＫ情報とＣＴＳ情報を含むパケットを受信すると、ＣＴＳ情報に基づきデータ・ユニットの送信を試みる。ＳＴＡ０は、ＡＣＫ情報を基に、保持していた送信データ・ユニット候補リストからＳＴＡ１が既に受信済みであるデータ・ユニットを削除し、新規の送信データ・ユニット候補リストを作成し、この新規リストを基に送信データ・ユニットを決定する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫにてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部にはこれ以上の送信すべきデータ・ユニットが存在していないことを示す情報を記載する。ＳＴＡ０は、このようにして作成されたデータ・パケットを時刻Ｔ５で送信する。

ＳＴＡ１は、ＡＣＫ情報がマルチプレクスされたデータ・パケットを受信すると、ＡＣＫを即時に送ってほしい旨を認識し、時刻Ｔ６において対応するＡＣＫ情報パケットを返送する。

なお、この応用例において，各パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、図９において弓状の矢印で記されている時刻までを指すようそれぞれ設定される。時刻Ｔ６で送信されるパケットのＤｕｒａｔｉｏｎ値はＮＵＬＬを示すゼロが格納されている。

Ｅ−６．第６の応用例
図１０には、本発明の無線通信システムにおける送受信手順の第６の応用例を示している。同図では、ＳＴＡ０からＳＴＡ１に宛てて、２つのデータ・ユニットを送信すると同時に、ＳＴＡ１からＳＴＡ０に宛てて２つのデータ・ユニットを送信するという双方向通信を例にとっている。この例では、パケット当たりに送信可能なデータ・ユニットが１つに制限されているが、ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスすることが許されている。

ＳＴＡ０は、時刻Ｔ０において、データ・ユニットの送信手順を起動し、ＣＳＭＡの手順に従い送信権利を獲得するためにバックオフ・カウントを開始する。Ｔ１において、バックオフ・カウントが完了し、この間メディアがクリアであることを確認したので、ＲＴＳ情報を含むパケットを送信する。なお、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部には、ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報がセットされる。

ＳＴＡ１は、ＲＴＳ情報を受信すると、時刻Ｔ２においてＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づきＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。このとき、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部からＲＴＳをＣＴＳにマルチプレクスしてもよいことを認識し、さらにＳＴＡ０に宛てたデータ・ユニットを保持していることから、ＳＴＡ０宛にこのデータ・ユニットを送信すべくＲＴＳ情報を作成し、結果として、ＣＴＳ情報とＲＴＳ情報を含むパケット（すなわちＲＴＳを多重化したＣＴＳパケット）が送信される。

ＳＴＡ０は、ＣＴＳ情報とＲＴＳ情報を含むパケットを受信すると、ＣＴＳ情報に基づき時刻Ｔ３でデータ・ユニットの送信を試みる。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫにてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部には送信データ・ユニットがまだ蓄積されていることを示す情報を記載する。さらに、もう１つのデータ・ユニットを送信するためのＲＴＳ情報を付加する。また、受信パケットにはＲＴＳ情報も含まれていることから、これに呼応してＣＴＳ情報を作成し、ＣＴＳ情報をも付加する。

結果として、ＳＴＡ０からは、データとＲＴＳ情報とＣＴＳ情報がマルチプレクスされたパケット（すなわち、ＳＴＡ１からのＲＴＳに対するＣＴＳと、後続のデータ・ユニットを送信するためのＲＴＳが多重化されたデータ・パケット）が、時刻Ｔ３で送信される。このデータ・パケットはＳＴＡ１にて誤りなく受信される。

ＳＴＡ１は、データとＲＴＳ情報とＣＴＳ情報がマルチプレクスされたパケットを受信し、このパケットにＲＴＳ情報が含まれていることを認識すると、ＣＴＳ情報が含まれているパケットを送信しようとする。このとき、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ並びにＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰを参照することにより、ＳＴＡ０が先に受信したデータ・ユニットの受信確認を認識していないことを認識し、ＣＴＳ情報を含むパケットにＡＣＫ情報を含ませることを決断する。また、ＲＴＳ ＳＭＨに掲載されている情報に基づき受信データ・ユニット候補リストを作成するが、受信データ・ユニット候補リストから既に受信済みのパケットを削除し、受信データ・ユニット候補リストを更新した上でＣＴＳ情報を作成する。また、ＡＣＫ情報には、受信したＲＴＳ情報が指定するデータ・フローに対応したＡＣＫ情報を掲載する。さらに、ＳＴＡ１は、このパケットにＣＴＳ情報が含まれていることを認識すると、ＣＴＳ情報に基づいてデータ・ユニットをも送信する。このＤＡＴＡ ＳＭＨのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫにてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ
Ｂｉｔ部には送信データ・ユニットがまだ蓄積されていることを示す情報を記載する。さらに、ＳＴＡ１は、もう１つのデータ・ユニットを送信するためのＲＴＳ情報をも付加する。

このようにして、ＳＴＡ１は、時刻Ｔ４ にて、ＡＣＫ情報とＣＴＳ情報とデータ・ユニットとＲＴＳ情報を含むパケットを返送する。すなわち、ＳＴＡ０からのＣＴＳ受信に対するデータ・パケットと、ＳＴＡ０からのＲＴＳに対するＣＴＳと、後続のデータ・ユニットを送信するためのＲＴＳと、ＳＴＡ０からのデータ・ユニット受信に対するＡＣＫとを多重化して送信する。

ＳＴＡ０は、ＡＣＫ情報とＣＴＳ情報とデータ・ユニットとＲＴＳ情報を含むパケットを受信すると、ＣＴＳ情報に基づきデータ・ユニットの送信を試みる。ＳＴＡ０は、受信したパケットのＡＣＫ情報を基に、保持していた送信データ・ユニット候補リストからＳＴＡ１が既に受信済みであるデータ・ユニットを削除し、新規の送信データ・ユニット候補リストを作成し、この新規リストを基に送信データ・ユニットを決定する。このとき、データ・パケットのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部には即時ＡＣＫにてＡＣＫを返送してほしい旨の情報を記載し、Ｍｏｒｅ Ｂｉｔ部にはこれ以上の送信すべきデータ・ユニットが存在していないことを示す情報を記載する。さらに、ＳＴＡ０は、受信したパケットから新規データ・ユニットを誤りなく抽出したため、ＡＣＫ情報を返送することを決定する。また、受信したパケットにはＲＴＳ情報も含まれていたため、これに対応するＣＴＳ情報を作成し、ＣＴＳ情報を送信することも決定する。ＣＴＳ情報の作成手順は，上述と同様の手順にて行なわれるので、ここでは説明を省略する。

このようにして、ＳＴＡ０は、時刻Ｔ５にて、データ・ユニットとＡＣＫ情報とＣＴＳ情報を含むパケットを返送する。すなわち、ＳＴＡ１からのＣＴＳに対するデータ・ユニットと、ＳＴＡ１からのＲＴＳに対するＣＴＳと、ＳＴＡ１から受信したデータ・ユニットに対するＡＣＫとを多重化して送信する。

ＳＴＡ１は、データ・ユニットとＡＣＫ情報とＣＴＳ情報を含むパケットを受信すると、データ・ユニットを抽出し、これに対応するＡＣＫ情報の送信を決定する。また、このパケットにＣＴＳ情報とＡＣＫ情報が含まれていることを認識すると、ＡＣＫ情報に基づき送信データ・ユニット候補リストを更新した上で、ＣＴＳ情報に基づいてデータ・ユニットをも送信することを決定する。このようにして、ＳＴＡ１は、時刻Ｔ６にて、ＡＣＫ情報とデータ・ユニットを含むパケット（すなわち、ＳＴＡ０から受信したデータ・ユニットＡＣＫと多重化したデータ・パケット）を返送する。

ＳＴＡ１は、ＡＣＫ情報とデータ・ユニットを含むパケットを受信すると、ＤＡＴＡ ＳＭＨのＡＣＫ Ｔｙｐｅ部を参照することによりＡＣＫを即時に送ってほしい旨を認識し、時刻Ｔ７において対応するＡＣＫ情報パケットを返送する。

なお、上記の例において、各パケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドは、図１０において弓状の矢印で記されている時刻までを指すようそれぞれ設定される。データ長はＣＴＳ情報作成時に確定させているため、各Ｄｕｒａｔｉｏｎ値は設定可能である。

返送されてくるパケットにＲＴＳ情報やＡＣＫ情報がマルチプレクスされるかは不明である場合もあるため、Ｄｕｒａｔｉｏｎをきっちり指定できない場合も存在する。このような場合に備えて、Ｄｕｒａｔｉｏｎ値はマージンを含めて長めに設定されることもある。

また、Ｄｕｒａｔｉｏｎ値はＲＴＳ情報やＡＣＫ情報がマルチプレクスされないものとして設定し、実際のパケットがこれよりも若干長い期間送信されることもあるが、これらの情報長はそれほど大きくないため、大きな損失にはつながらない。時刻Ｔ８で送信されるパケットのＤｕｒａｔｉｏｎ値はＮＵＬＬを示すゼロが格納されている。

上述した各実施形態Ｅ−１〜Ｅ−６では、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部に「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットするか否かの判断を行なう。この判断は、これまでのＲＴＳの送信局とその宛先局の間での通信履歴や、当該ＲＴＳの宛先局から過去に受信したパケットに基づいて行なうこともできる。ＲＴＳの宛先局が自局に宛てて送信したいデータを保持しているか否かに応じて制御が行なわれる場合についての幾つかの例を、図を参照しながら以下に説明する。

図２４に示す例では、ＳＴＡ１がＲＴＳ（Ｐ０）を送信し、ＳＴＡ０がＣＴＳ（Ｐ１）を返信し、ＳＴＡ１がＤＡＴＡ（Ｐ２）を送信し、ＳＴＡ０がＡＣＫ（Ｐ３）を返信している。

ここで、ＤＡＴＡの含まれるパケットＰ２のＤＡＴＡ ＳＭＨのＭｏｒｅ Ｂｉｔ部には、ＳＴＡ１がＳＴＡ０宛てのデータをまだ保持している旨が記載されているものとする。

ＳＴＡ０は、直近にＳＴＡ１から受信したデータのＭｏｒｅＢｉｔ部の情報を保持しておくことにより、ＳＴＡ１が自局に宛てて送信したいデータを保持していることを認識することができる。

ＳＴＡ０は、ＳＴＡ１宛てにＲＴＳを送信する際に、ＳＴＡ１が自局宛てのデータを保持していることを認識している場合には、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ
Ｍｕｘ部に「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットする。

図２４では、このＲＴＳがＰ４として送信されている場合を示している。これに呼応して、ＳＴＡ１はＣＴＳと自局のデータ送信に関わるＲＴＳのＳＭＨを含むパケットすなわち、ＲＴＳにＣＴＳを多重化したパケット（Ｐ５）を返送する。そして、ＳＴＡ０は、受信したＣＴＳ ＳＭＨに呼応したデータとＲＴＳ
ＳＭＨに呼応したＣＴＳ ＳＭＨを含むパケット、すなわちデータとＣＴＳを多重化したパケット（Ｐ６）を送信する。続いて、ＳＴＡ１は、受信したデータに呼応したＡＣＫ ＳＭＨとＣＴＳ ＳＭＨに呼応したデータを含むパケット、すなわちデータとＡＣＫを多重化したパケット（Ｐ７）を送信する。また、ＳＴＡ０は受信したデータに呼応したＡＣＫ ＳＭＨを含むパケット（Ｐ８）を送信する。

また、図２５には、図２４に示した例と同様、ＳＴＡ１がＲＴＳ（Ｐ０）を送信し、ＳＴＡ０がＣＴＳ（Ｐ１）を返信し、ＳＴＡ１がＤＡＴＡ（Ｐ２）を送信し、ＳＴＡ０がＡＣＫ（Ｐ３）を返信している。

ここで、ＤＡＴＡの含まれるパケットＰ２のＤＡＴＡ ＳＭＨのＭｏｒｅ Ｂｉｔ部には、ＳＴＡ１がＳＴＡ０宛てのデータをまだ保持している旨が記載されているものとする。

ＳＴＡ０は、直近にＳＴＡ１から受信したデータのＭｏｒｅ Ｂｉｔ部の情報を保持しておくことにより、ＳＴＡ１が自局に宛てて送信したいデータを保持していることを認識することができる。

このような場合、ＳＴＡ０は、自局からＳＴＡ１宛てのデータが存在しない場合であっても、ＳＴＡ１が自局宛てに送信したいデータを保持していることに起因して、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部に「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットしたＲＴＳを送信することがある。この際、ＲＴＳ ＳＭＨの他フィールドには、自局は送信するデータがないこと示す情報を書き込んでおく。

このようなＲＴＳは、データ送信先に対してデータ送信を要求する本来のＲＴＳとは相違する、擬似的なＲＴＳである。ＳＴＡ１以外の周辺局は、この擬似的なＲＴＳを受信することにより、ＲＴＳに記載されているＤｕｒａｔｉｏｎの期間だけＮＡＶを設定して送信を待機する。一方、ＳＴＡ１は、他の周辺局が送信を待機しているので、後続のデータ・ユニットを送信するためのＲＴＳを送信し易くなる。すなわち、ＳＴＡ０は、擬似的なＲＴＳを送信することにより、ＳＴＡ１がＲＴＳの送信権を得易くすることができ、結果としてＳＴＡ０はＳＴＡ１からの後続のデータ・ユニットを効率的に受け取ることができるようになる。

図２５では、このような擬似的なＲＴＳがＰ４として送信されている場合を示している。これに呼応して、ＳＴＡ１は、通常のＲＴＳ／ＣＴＳ手順に基づいて構造のデータ・ユニットの送信動作を行なう。すなわち、ＳＴＡ１は、自局のデータ送信に関わるＲＴＳのＳＭＨを含むパケット（Ｐ５）を返送し、ＳＴＡ０は受信したＲＴＳ ＳＭＨに呼応したＣＴＳ ＳＭＨを含むパケット（Ｐ６）を送信し、ＳＴＡ１は受信したＣＴＳ ＳＭＨに呼応したデータを含むパケット（Ｐ７）を送信し、ＳＴＡ０は受信したデータに呼応したＡＣＫ ＳＭＨを含むパケット（Ｐ８）を送信する。

また、図２６に示す例では、ＳＴＡ１がＲＴＳ（Ｐ０）をＳＴＡ０に宛てて送信し、ＳＴＡ０はこれを誤り無く受信することができる。ところが、この時間帯において、ＳＴＡ０は他局（図示しない、ＳＴＡ１の隠れ端末）から送信されたパケットのＤｕｒａｔｉｏｎフィールドを解釈することでＮＡＶを立てておりＣＴＳの返信ができない状態である。ＳＴＡ０は、ＲＴＳパケット（Ｐ０）を受信することにより、ＳＴＡ１が自局に宛てて送信したいデータを保持していることを認識する。

図２５に示した例では、ＳＴＡ１がＭｏｒｅｂｉｔを立てることにより、ＳＴＡ０はＳＴＡ１が後続のデータ・ユニットを持っていることを認識するが、図２６に示す例では、ＳＴＡ０はＳＴＡ１からのＲＴＳを受信することによりＳＴＡ１が後続のデータ・ユニットを持っていることを認識するという点で相違する。また、後者では、ＳＴＡ０がＮＡＶを設定しＣＴＳを返せないことから、ＳＴＡ１は後続のデータ・ユニットを持ったまま、データ送信動作が一旦停止してしまう。

このような場合、ＳＴＡ０は、自局からＳＴＡ１宛てのデータが存在しない場合であっても、ＳＴＡ１が自局宛てに送信したいデータを保持していることに起因して、ＲＴＳＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部に「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットしたＲＴＳを送信することがある。この際、ＲＴＳ
ＳＭＨの他フィールドには，自局は送信するデータがないこと示す情報を書き込んでおく。（図示していないが、自局からＳＴＡ１宛てのデータが存在している場合でも同様に、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部に「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットしたＲＴＳを送信する。）

このようなＲＴＳは、本来のＲＴＳとは相違する擬似的なＲＴＳであり、ＳＴＡ１以外の周辺局は擬似的なＲＴＳを受信するとＮＡＶを設定して送信を待機する。一方、ＳＴＡ１は、他の周辺局が送信を待機しているので、後続のデータ・ユニットを送信するためのＲＴＳを送信し易くなる。すなわち、ＳＴＡ０は、擬似的なＲＴＳを送信することにより、ＳＴＡ１がＲＴＳの送信権を得易くすることができ、結果としてＳＴＡ０はＳＴＡ１からの後続のデータ・ユニットを効率的に受け取ることができるようになる（同上）。

図２６では、このＲＴＳがＰ４として送信されている場合を示している。これに呼応して、ＳＴＡ１は、通常のＲＴＳ／ＣＴＳ手順に基づいて構造のデータ・ユニットの送信動作を行なう。すなわち、ＳＴＡ１は、自局のデータ送信に関わるＲＴＳのＳＭＨを含むパケット（Ｐ５）を返送し、ＳＴＡ０は受信したＲＴＳ ＳＭＨに呼応したＣＴＳ ＳＭＨを含むパケット（Ｐ６）を送信し、ＳＴＡ１は受信したＣＴＳ ＳＭＨに呼応したデータを含むパケット（Ｐ７）を送信し、ＳＴＡ０は受信したデータに呼応したＡＣＫ ＳＭＨを含むパケット（Ｐ８）を送信する。

なお、上記とは異なる利用例として、常に、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ／ＣＴＳ Ｍｕｘ部に「ＣＴＳにＲＴＳをマルチプレクスしてもよい旨の情報」をセットするような場合も存在する。

Ｆ．シーケンス番号の確認応答手順
図１１には、本発明で想定しているデータ・フロー０以外のデータに関する確認応答手順を示すものであり、選択的確認応答を行なう場合の各フィールドの相互作用についての一具体例を示している。また、説明の簡素化のため、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドが４ビットで構成されている場合を仮定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。

データ送信側は、送信データ・ユニット候補リストから、シーケンス番号「０」、「１」、「２」、「３」の各データ・ユニットをまず送信する。このうち「２」のデータ・ユニットにエラーが生じた状態で受信された場合を想定する。

データ受信側が返送する確認応答ＡＣＫのＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドには、「１」のデータ・ユニットまではすべて受信できた旨を示す「１」を格納する。また、「１」の次のデータ・ユニットである「２」のデータ・ユニットを基準として（ＭＳＢとして）Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドには、「２」はＮＧ（０）、「３」はＯＫ（１）、「４」はＮＧ（０）、「５」もＮＧ（０）であることを示す「０１００」が格納される。

これを受信したデータ送信側は、「１」までは受信され、且つ「３」も受信されていることを認識し、次回のデータ送信においては，これらを送信データ・ユニット候補リストから削除し、シーケンス番号「２」、「４」、「５」、「６」のデータ・ユニットを送信する。このうち、「４」と「５」のデータ・ユニットにエラーが生じた状態で受信された場合を想定する。

データ受信側が返送する確認応答ＡＣＫのＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドには、「３」のデータ・ユニットまではすべて受信できた旨を示す「３」を格納する。また、「３」の次のデータ・ユニットである「４」のデータ・ユニットを基準として（ＭＳＢとして）Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドには、「４」はＮＧ（０）、「５」もＮＧ（０）、「６」はＯＫ（１）、「７」はＮＧ（０）であることを示す「００１０」が格納される。

このような具合で、ＡＣＫ ＳｅｑｕｅｎｃｅフィールドとＲｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰを併用することによりＡＲＱ（自動再送要求）を実行する。なお、データ送信側が選択的確認応答に対応していない場合には、ＡＣＫを受信したときに送信データ・ユニット候補リストの更新を行なう際にＲｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰを無視する。また、データ受信側が選択的確認応答に対応していない場合には、エラーが生じたデータ・ユニット以降のデータの復号は無視してＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドと連動を図り、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰにはオールゼロを挿入する。このようにすることで、選択的確認応答に対応している通信局と対応していない通信局の間で通信が行なわれる場合においても、破綻をきたすことなく通信は保持することができる。

Ｇ．ＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用した場合のシーケンス番号の確認応答手順
図１２には、選択的確認応答を行なう場合の各フィールドの相互作用についての他の具体例として、ＲＴＳ／ＣＴＳが併用された場合について示している。ここでは、シーケンス番号とＲｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰに関連する部分にのみ注目して説明を行なう目的から、他フィールドについては言及しないが、本来は他で説明されている手順に従って同時に他フィールドを用いた手順も動作する。また、説明の簡素化のため、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドが４ビットで構成されている場合を仮定しているが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、ここではＲＴＳ ＳＭＨとして第１の構成例あるいは第４の構成例が採用されている場合を想定している。

データ送信側は、送信データ・ユニット候補リストに、シーケンス番号「３」、「４」、「５」、「６」、…のデータ・ユニットが登録されていることを示すＲＴＳを送信する。このとき、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅには先頭データ・ユニットを示す「３」が、またＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰには「４」から「７」までのすべてのデータ・ユニットが送信候補であることを示すために「００００」が、それぞれ格納されている。

データ受信側では、ＲＴＳで示されたすべてのデータ・ユニットをまだ受信していないことから、ＡＣＫの返送は行なわずに、ＣＴＳを返送してデータ・ユニットの受信を待ち受ける。

このうち「４」と「５」のデータ・ユニットにエラーが生じた状態で受信された場合を想定する。また、このデータは遅延ＡＣＫを要求している場合を想定する。遅延ＡＣＫのため、受信側はすぐにはＡＣＫを返送しない。

データ送信側は、さらにデータの送信を行なう目的で、再度、送信データ・ユニット候補リストに、「３」、「４」、「５」、「６」、…のデータ・ユニットが登録されていることを示すＲＴＳを送信する。先ほどと同様、ＲＴＳ ＳＭＨのＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅには先頭データ・ユニットを示す「３」が、またＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰには「４」から「７」までのすべてのデータ・ユニットが送信候補であることを示すために「００００」が、それぞれ格納されている。

データ受信側では、ＲＴＳで示されたデータ・ユニットのうち幾つかを既に受信していることから、ＣＴＳの返送に際してＡＣＫ情報の付加も行なう。ここで、ＡＣＫ ＳＭＨのＡＣＫ ＳＥＱＵＥＮＣＥフィールドには、「３」のデータ・ユニットまではすべて受信できた旨を示す「３」を格納する。また、「３」の次のデータ・ユニットである「４」のデータ・ユニットを基準として（ＭＳＢとして）Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドには、「４」はＮＧ（０）、「５」もＮＧ（０）、「６」はＯＫ（１）、「７」はＮＧ（０）であることを示す「００１０」が格納される。

これを受信したデータ送信側は、「３」までは受信され、且つ「６」も受信されていることを認識し、データ送信においては、これらを送信データ・ユニット候補リストから削除し、さらにＣＴＳ情報に基づいてシーケンス番号「４」、「５」、「７」、「８」のデータ・ユニットを送信する。

このような具合で、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールド、ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドを用い、さらにＣＴＳ ＳＭＨとＡＣＫ ＳＭＨのマルチプレクスを併用することで。破綻をきたすことなくデータの送受信を行なうことができる。

なお、データ送信側が選択的確認応答に対応していない場合には、ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰには常にオールゼロを挿入し、ＡＣＫを受信したときに送信データ・ユニット候補リストの更新を行なう際にＲｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰを無視すればよい。また、データ受信側が選択的確認応答に対応していない場合には、ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰは無視すればよい。このようにすることで、選択的確認応答に対応している通信局と対応していない通信局の間で通信が行なわれる場合においても、破綻をきたすことなく通信は保持することができる。

Ｈ．ＣＴＳ Ｓｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅの利用とＲＴＳ／ＣＴＳ手順を併用した場合の各フィールドの用途
図１３には、遅延ＡＣＫとＲＴＳ／ＣＴＳ手順が適用された場合のデータ送受信手順の一例を示している。この項では、各シーケンス番号の取り扱いと、ＣＴＳ ＳＭＨのＳｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅフィールドの使い方に着目して説明を行なう。

ここでは、説明の簡素化のためＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰ、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰフィールドはともに４ビットである場合を想定しているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。また、ＲＴＳ ＳＭＨのＬｅｎｇｔｈフィールドは４つである場合を想定しているが、本発明の要旨はこれに限定されない。また、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドには適当な値が示されているが、ここではＤｕｒａｔｉｏｎで示されている値の正当性は問題としない。なお、ここでもＲＴＳ ＳＭＨとして第１の構成例あるいは第４の構成例が採用されている場合を想定している。

データ送信側は、データ送信に先立ち、ＲＴＳ（１）を送信する。このとき、送信データ・ユニット候補リストにシーケンス番号「３」、「４」、「５」、「６」のデータ・ユニットが登録されていることを示している（すなわち、ＲＴＳＳｅｑｕｅｎｃｅに「３」を、ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰに「００００」を、それぞれ格納する）
。また、データ送信側の都合により、今回のデータ送信は２５５単位時間で終了して欲しい旨を伝える（すなわちＭａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎに「２５５」を格納する）。さらに、送信を予定しているデータ・ユニットの長さはそれぞれ２００、２０、１００、８０単位バイトであることを伝える（すなわち、Ｌｅｎｇｔｈ０に「２００」を、Ｌｅｎｇｔｈ１に「２０」を、Ｌｅｎｇｔｈ２に「１００」を、Ｌｅｎｇｔｈ３に「８０」を、それぞれ格納する）。さらに、このＲＴＳに呼応して受信されるＣＴＳの送信が終了するまでの期間を４０単位時間としてＤｕｒａｔｉｏｎに書き込む。

データ受信側は、これを受信すると、ＣＴＳ（１）を返送する。このとき、上述した手順に従ってデータ受信の伝送レートをレート・クラス１に決定し、その旨を伝える（すなわち、ＲＡＴＥに１を格納する）。また、上述した手順に従って、データ・ユニットの「３」、「４」、「５」、「６」を受信することを決定し、これを受信し終えるまでに要する期間が２４０単位時間であることを伝える（すなわち、Ｄｕｒａｔｉｏｎに「２４０」を格納する）。さらに、今回のトランザクションで受信することに決定したデータ・ユニットの「６」番までの長さを保持しておく。そして、「６」番までのデータ・ユニットの長さ情報を保持したことを伝える（すなわち、Ｓｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅに「６」を格納する）。

データ送信側は、これを受信すると、Ｄａｔａ（１）を送信する。このとき、上述した手順に従って、指定された伝送レート・クラス１においてデータ・ユニット「３」、「４」、「５」、「６」を送信可能であることを認識し、これらを伝送レート・クラス１を以って送信する。遅延ＡＣＫを指定しているため、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドに０を格納する。また、ＣＴＳのＳｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅにて報告されたシーケンス番号６を保持し、次回のＲＴＳ送信時に参照可能な状態にしておく。

データ受信側では、これらのうちシーケンス番号が「３」と「６」のデータ・ユニットのみ抽出できた場合を想定するが、この時点でデータ送信側はデータ受信の成否については確認できていない。

データ送信側は、さらにデータ・ユニットの送信を行なうべく、ＲＴＳ（２）を送信する。このとき、送信データ・ユニット候補リストにはシーケンス番号「３」、「４」、「５」、「６」、…の各データ・ユニットが登録されている。これに対し、先にＣＴＳ（１）を受信した際に、Ｓｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅにて「シーケンス番号６までは長さを保持している」旨が報告されているため、送信データ・ユニット候補リストのうちシーケンス番号６番より先のデータ・ユニットに関する情報を記載する。具体的には、シーケンス番号「７」、「８」のデータ・ユニットが登録されていることと、それらの長さを伝える（すなわち、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅに「７」を、ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰに「００００」を、Ｌｅｎｇｔｈ０に「１６０」を、Ｌｅｎｇｔｈ１に「１２０」を、Ｌｅｎｇｔｈ２に「０」を、Ｌｅｎｇｔｈ３に「０」を、それぞれ格納する）。Ｌｅｎｇｔｈ２とＬｅｎｇｔｈ３が０であることにより、送信データの候補は，長さ１６０と長さ１２０の２つのデータ・ユニットしかないことを伝えている。また、データ送信側の都合で今回のデータ送信は２５５単位時間で終了して欲しい旨を伝える（すなわち、Ｍａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎに「２５５」を格納する）。さらに、このＲＴＳに呼応して受信されるＣＴＳの送信が終了するまでの期間を４０単位時間としてＤｕｒａｔｉｏｎに書き込む。

データ受信側は、これを受信すると、ＣＴＳ（２）を返送する。このとき、上述した手順に従って、データ受信の伝送レートをレート・クラス２に決定したことを伝える（すなわち、ＣＴＳ ＳＭＨのＲＡＴＥに「２」を格納する）。また、上述した手順に従って、シーケンス番号「４」、「５」、「７」のデータ・ユニットを受信することを決定し、これを受信し終えるまでに要する期間が２００単位時間であることを伝える（すなわち、Ｄｕｒａｔｉｏｎに「２００」を格納する）。さらに、今回のトランザクションで受信することに決定した「７」番までのデータ・ユニットの長さを保持しておく。そして、「７」番までのデータ・ユニットの長さ情報を保持したことを伝える（すなわち、ＣＴＳＳＭＨのＳｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅに「７」を格納する）。また、上述した手順に従って、ＡＣＫ情報も返送することを決定し、「３」のデータ・ユニットまではすべて受信できた旨と「６」のデータ・ユニットが受信できている旨を伝える（すなわち、ＡＣＫＳＭＨのＡＣＫ Ｓｅｑｕｅｎｃｅに「３」を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ ＭＡＰに「００１０」を、それぞれ格納する）。

データ送信側は、これを受信すると、Ｄａｔａ（２）を送信する。このとき、ＡＣＫ情報が含まれていることから、上述した手順に従って送信データ・ユニット候補リストを更新した後、指定された伝送レート・クラス２において「４」、「５」、「７」の各データ・ユニットを送信可能と認識し、これらを送信する。また、遅延ＡＣＫを指定しているため、Ｄｕｒａｔｉｏｎフィールドには「０」が格納されている。また、ＣＴＳのＳｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅにて報告されたシーケンス番号「７」を保持し、次回のＲＴＳ送信時に参照可能な状態にしておく。

データ送信側は、さらにデータ・ユニットの送信を行なうべく、ＲＴＳ（３）を送信する。このとき、送信データ・ユニット候補リストのうち、先のＣＴＳ（２）の受信時に保持したＳｔｏｒｅｄ Ｓｅｑｕｅｎｃｅであるシーケンス番号「７」より先のデータ・ユニットに関する情報を記載する。具体的には，シーケンス番号「８」のデータ・ユニットが登録されていることとそれらの長さを伝える（すなわち、ＲＴＳ Ｓｅｑｕｅｎｃｅに「８」を、ＲＴＳ Ｒｅｃｅｉｖｅｄ
ＭＡＰに「００００」を、Ｌｅｎｇｔｈ０に「１２０」を、Ｌｅｎｇｔｈ１に「０」を、Ｌｅｎｇｔｈ２に「０」を、Ｌｅｎｇｔｈ３に「０」を、それぞれ格納する）。また、データ送信側の都合で今回のデータ送信は２５５単位時間で終了して欲しい旨を伝える（すなわち、Ｍａｘ Ｄｕｒａｔｉｏｎに「２５５」を格納する）。さらに、このＲＴＳに呼応して受信されるＣＴＳの送信が終了するまでの期間を４０単位時間としてＤｕｒａｔｉｏｎに書き込む。

このような具合で、送受信機は各々のパケット・ヘッダのフィールドを設定するとともに互いに参照することで、受信パケットに起因する処理内容を決定する。この結果、遅延ＡＣＫを併用した場合であっても、ＲＴＳで無駄にＬｅｎｇｔｈ情報を指定することがなくなり、効率がよくなる。

Ｉ．ＴＣＰを経由したトラフィックの送受信手順
図１４には、本発明に係るＭＡＣ手順に従ってＴＣＰ／ＩＰを経由したトラヒックを送受信した場合のシーケンスの一例を示している。アプリケーション的には片方向通信であっても、ＴＣＰレイヤにより典型的には２セグメント毎にＡＣＫが返送され、ＭＡＣレイヤにおいては非対称の双方向通信の形態となる。同図では、遅延ＡＣＫが適用され、ＲＴＳ、ＣＴＳ、ＤＡＴＡ、ＡＣＫなどの各パケットのマルチプレクスが許可されており、これらを併用する場合が示されている。

従来のＴＣＰを経由した送受信手順では、図２０に示したように、Ｄａｔａ０からＤａｔａ４までの５つのセグメントを送信するために、合計２４回分のパケットがＭＡＣレイヤで送受信されており、処理が煩雑で冗長である。

これに対し、本発明に係る送受信手順に従えば、図１４に示したように、Ｄａｔａ０からＤａｔａ６までの７つのセグメントを送信するために、合計１５回分のパケットがＭＡＣレイヤで送受信されている。

これからも明らかな通り、本発明に係る送受信手順によれば、ＭＡＣレイヤにおける手続きが簡素化され、そのオーバーヘッドを大きく削減できることを理解できるであろう。

以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。

本明細書では、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に従う無線ネットワークにおいて、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順とＣＳＭＡに基づくアクセス方式を併用したシステムに対して本発明を適用した実施形態について説明してきたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。例えば、ＲＴＳ／ＣＴＳ手順をＣＳＭＡ以外のランダム・アクセス方式と併用したシステムや、ＩＥＥＥ８０２．１１以外の規定に従ったランダム・アクセスのシステムに対しても、本発明を同様に適用することができる。

要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。

１００…無線通信装置
１０１…インターフェース
１０２…データ・バッファ
１０３…中央制御部
１０４…ビーコン生成部
１０６…無線送信部
１０７…タイミング制御部
１０９…アンテナ
１１０…無線受信部
１１２…ビーコン解析部
１１３…情報記憶部

Claims (16)

1. データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスが行なわれる無線通信システムであって、
   送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫのうち任意の２以上の情報を１つのパケット内にマルチプレクスした送受信を許容し、
   データ送信元の通信局は、データ送信先の通信局がＲＴＳを含むパケットを受信したことに応答して送信するＣＴＳを含んだパケット全体を受信が終了するまでの経過時間を設定してＲＴＳを含むパケット内に記載する、
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスを行なう無線通信装置であって、
   送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫの各情報を生成する情報生成手段と、
   前記情報生成手段が生成した送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫのうち任意の２以上の情報を１つのパケットにマルチプレクスして送受信するパケット通信手段と、
   データ送信先の通信局がＲＴＳを含むパケットを受信したことに応答して送信するＣＴＳを含んだパケット全体を受信が終了するまでの経過時間を設定する設定手段と、
   前記経過時間を、ＲＴＳを含むパケット内に記載する記載手段と、
   を具備することを特徴とする無線通信装置。
3. ＲＴＳ情報を含むパケットを受信したことに応答して、当該ＲＴＳの内容に応じてＣＴＳ情報を含むパケットの送信を行なう手段と、
   ＣＴＳ情報を含むパケットを受信したことに応答して、当該ＣＴＳの内容に応じてデータを含むパケットの送信を行なう手段と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記情報生成手段は、ＲＴＳ情報を生成する際に、当該ＲＴＳに起因して送信されるＣＴＳにＲＴＳ情報を付加してもよいか否かを示す第１の情報を記載する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
5. 前記パケット送信手段は、返送パケットを送信する際に、起因するＲＴＳの第１の情報に基づいてＣＴＳにＲＴＳ情報を付加してもよいか否かを判断し、且つＲＴＳ送信側の通信局に対して送信したいデータが存在する場合には、当該データを送信する目的のＲＴＳ情報を付加したＣＴＳあるいは当該データを送信する目的のＲＴＳ情報を含むパケットを送信する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記パケット送信手段は、ＲＴＳ情報を含むパケットに対する返送パケットを送信する際に、ＲＴＳ送信側の通信局に対して送信したいデータが存在する場合には、当該データを送信する目的のＲＴＳ情報を付加したＣＴＳあるいは当該データを送信する目的のＲＴＳ情報を含むパケットを送信する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
7. 前記情報生成手段は、過去に当該ＲＴＳの宛先局から受信したパケット中に含まれる情報要素に基づいて第１の情報を決定する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。
8. 前記パケット通信手段は、ＣＴＳを送信する際に、起因するＲＴＳ送信側の通信局が自局で既に受信済みのデータの送信を試みていることを当該ＲＴＳの情報から認識した場合には、ＣＴＳにＡＣＫ情報を付加する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
9. 前記パケット通信手段は、データ・パケットの受信に応答して、当該データ送信側の通信局からＡＣＫを要求するデータを受信したものの、当該データのＡＣＫを送信していないと判断した場合には、当該データ送信側の通信局に対して何らかのパケットを送信する際にＡＣＫ情報を付加する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
10. 前記パケット通信手段は、ＲＴＳ情報単独で送信するパケットにはＡＣＫ情報を付加しない、
    ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
11. 前記パケット通信手段は、ＡＣＫを要求するデータを２以上の通信局を宛先とするパケットとして送信する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
12. 前記パケット通信手段は、ＲＴＳを送信する際に、これまでに送信したデータに関するＡＣＫの返信を要求するＡＣＫ要求を多重化する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
13. 前記パケット通信手段は、これまでに送信したデータに関するＡＣＫを受信できなかったときに、ＲＴＳを送信する際に、これまでに送信したデータに関するＡＣＫの返信を要求するＡＣＫ要求を多重化する、
    ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
14. 前記情報生成手段は、ＡＣＫ要求が多重化されたＲＴＳを受信したことに応答して、ＲＴＳ送信側の通信局から送信されたデータを受信完了したか否かを示すＡＣＫを生成し、
    前記パケット通信手段は、ＲＴＳ送信側の通信局から送信されたデータを受信完了したか否かを示すＡＣＫを返信し、又は、前記ＲＴＳ送信側の通信局から送信されたデータを受信できていないときには該データの再送を要求するＣＴＳと該ＡＣＫ要求に対するＡＣＫを多重化して返信する、
    ことを特徴とする請求項１２又は１３のいずれかに記載の無線通信装置。
15. 無線通信装置が、データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスを行なうための無線通信方法であって、
    前記無線通信装置が備える情報生成手段が、送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫの各情報を生成する情報生成ステップと、
    前記無線通信装置が備えるパケット通信手段が、前記情報生成ステップにより生成された送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫのうち任意の２以上の情報を１つのパケットにマルチプレクスして送受信するパケット通信ステップと、
    前記無線通信装置が備える設定手段データ送信先の通信局がＲＴＳを含むパケットを受信したことに応答して送信するＣＴＳを含んだパケット全体を受信が終了するまでの経過時間を設定する設定ステップと、
    前記無線通信装置が備える記載手段が、前記経過時間を、ＲＴＳを含むパケット内に記載する記載ステップと、
    を有することを特徴とする無線通信方法。
16. データ送信元の通信局が送信要求パケットＲＴＳを送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットＣＴＳを受信したことに応答してデータ送信を開始するＲＴＳ／ＣＴＳ方式を併用してランダム・アクセスを行なう通信環境下で通信動作を制御するための処理をコンピュータ上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、前記コンピュータを、
    送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫの各情報を生成する情報生成手段、
    前記情報生成手段が生成した送信要求ＲＴＳ、確認通知ＣＴＳ、データ、確認応答ＡＣＫのうち任意の２以上の情報を１つのパケットにマルチプレクスして送受信するパケット通信手段、
    データ送信先の通信局がＲＴＳを含むパケットを受信したことに応答して送信するＣＴＳを含んだパケット全体を受信が終了するまでの経過時間を設定する設定手段、
    前記経過時間を、ＲＴＳを含むパケット内に記載する記載手段、
    として機能させるためのコンピュータ・プログラム。

Images