JP6046006B2 - 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ＬＡＮシステムのアクセスポイント配下の無線端末間で直接通信を行うＴＤＬＳ（Tunneled Direct Link Setup）方式に対応する無線通信システムおよび無線通信方法に関する。

IEEE802.11規格の無線ＬＡＮの基本アクセス手順である自律分散制御（ＤＣＦ：Distributed Coordination Function ）では、各送信局は無線チャネルの使用状況をキャリアセンスによって確認し、無線チャネルがアイドルのときに送信し、ビジーのときに送信を見合わせることによって衝突を回避するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式が用いられている。

また、無線端末（ＳＴＡ：Station ）同士が、接続しているアクセスポイント（ＡＰ：Access Point）を介して接続処理を行った後に、ＳＴＡ間で直接通信を実現するＴＤＬＳ（Tunneled Direct Link Setup）方式が規格化されている。

図５は、ＳＴＡ間でＴＤＬＳにより直接通信を行う無線システムの構成および処理手順を示す（非特許文献１）。

図５において、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ６は、ＡＰに従属している。ＳＴＡ１がＳＴＡ２に対してＴＤＬＳによる端末間直接通信を行う場合、(1) ＳＴＡ１は、TDLS setup requestと呼ばれる要求フレームを、ＡＰを介してＳＴＡ２へ送信する。(2) TDLS setup requestを受信したＳＴＡ２は、TDLS setup response と呼ばれる応答フレームを、ＡＰを介してＳＴＡ１へ送信する。(3) TDLS setup response を受信したＳＴＡ１は、TDLS confirmと呼ばれる確認フレームを、ＡＰを介してＳＴＡ２へ送信する。ＳＴＡ２は、TDLS confirmを受信すると、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間での直接通信の準備が完了し、(4) ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間でＡＰを介さずに直接通信が行われる。ＳＴＡ４とＳＴＡ５との間の直接通信も同様である。

ＴＤＬＳを用いて、ＡＰを介さずにＳＴＡ間で直接通信を行うことにより、伝送効率を高め、ＳＴＡ間の通信速度、システム全体の通信効率を向上することができる。例えば、ＡＰがIEEE802.11ｇ規格をサポートし、ＳＴＡ１およびＳＴＡ２がIEEE802.11ｎ規格をサポートするときに、ＡＰを介してＳＴＡ間で通信する場合はIEEE802.11ｇ規格のデータレートの低い通信となるが、ＳＴＡ間で直接通信する場合はIEEE802.11ｎ規格のデータレートの高い通信が可能となる。

IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications Amendment 5: Enhancements for Higher Throughput , March 2012 Zhi Zhou, Yanfeng Zhu, Zhisheng Niu, Jing Zhu,"Joint Tuning of Physical Carrier Sensing, Power and Rate in High-Density WLAN ", Proceedings of APCC2007, 2007.

ところで、図５に示す無線システムにおいて、ＡＰに接続するＳＴＡの数が多い場合であってもＴＤＬＳは適用でき、ＳＴＡ間の直接通信を複数成立させることができる。ただし、ＳＴＡ間の直接通信が同一チャネルで行われる場合、送信を行うＳＴＡが増加することになり、IEEE802.11規格にて採用されているＣＳＭＡ／ＣＡの動作によって通信効率が低下する。

一方、多数の送信局が存在し、送信局と受信局が１対１の通信を行う無線ＬＡＮシステムにおいて、送受信局間の受信信号強度（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）から適切な送信電力、キャリアセンスレベル、送信レートを自律的に計算し、計算したパラメータを送信時に用いることにより空間利用効率を高め、同時送信が生じやすい環境を生み出す検討が、これまでになされている（非特許文献２）。例えば、ＲＳＳＩから近距離通信と判断して送信電力を低減すれば、同一周波数を共用する他の送信局と同時送信が可能になる。すなわち、図５に示す無線システムのＳＴＡ１−ＳＴＡ２間、ＳＴＡ４−ＳＴＡ５間において、それぞれ小さな送信電力に設定すれば、同一周波数であっても双方の直接通信を同時に行うことができる。

しかし、各送受信局では自律的に計算したパラメータを用いることにより、異なる送信電力、異なるキャリアセンスレベルにて通信が行われる場合、各通信間の公平性が損なわれる可能性がある。例えば、図５に示す無線システムにおいて、ＳＴＡ３，ＳＴＡ６とＡＰが通信する際の送信電力が相対的に大きい場合、小さな送信電力で行われるＳＴＡ１−ＳＴＡ２、ＳＴＡ４−ＳＴＡ５間の直接通信が劣勢となり、システム全体として公平な通信環境を実現できないことがある。また、ＳＴＡ１−ＳＴＡ２間の直接通信と、ＳＴＡ４−ＳＴＡ５間の直接通信との間でも、各パラメータが個別に設定されるために同様に通信の公平性が損なわれることがある。

本発明は、ＡＰを介してＳＴＡ間の接続を確立し、直接通信を実現する無線システムにおいて、複数の直接通信が存在することにより生じる通信効率の低下を解決し、併せて通信リンク間の不公平性を緩和することができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。

第１の発明は、ＡＰ配下のＳＴＡ間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該ＳＴＡ間で直接通信を行う無線通信システムにおいて、直接通信を行うＳＴＡは、直接通信を行うための接続手順を実行するときに、直接通信時に使用するパラメータを取得して設定するパラメータ制御手段を備え、ＡＰは、直接通信を行うＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定のＳＴＡに送信を許可し、他のＳＴＡに送信を禁止する期間を設定し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御を行う送信制御手段を備え、ＳＴＡのパラメータ制御手段は、直接通信を行うための接続手順に基づいて一方のＳＴＡが送信する制御フレームを他方のＳＴＡがオーバーヒアリングし、その受信信号強度から該一方のＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを計算し、そのパラメータを折り返しの制御フレームに付加して該一方のＳＴＡに通知し、該一方のＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを設定する構成である。また、ＡＰの送信制御手段は、直接通信を行うための接続手順で伝送される制御フレームを中継する際に、制御フレームに付加されたパラメータを取得し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御に用いる構成である。

第２の発明は、ＡＰ配下のＳＴＡ間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該ＳＴＡ間で直接通信を行う無線通信システムにおいて、直接通信を行うＳＴＡは、直接通信を行うための接続手順を実行するときに、直接通信時に使用するパラメータを取得して設定するパラメータ制御手段を備え、ＡＰは、直接通信を行うＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定のＳＴＡに送信を許可し、他のＳＴＡに送信を禁止する期間を設定し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御を行う送信制御手段を備え、ＳＴＡのパラメータ制御手段は、直接通信を行うための接続手順に基づいて一方のＳＴＡが送信する制御フレームを他方のＳＴＡがオーバーヒアリングし、その受信信号強度から信号対雑音比を計算し、その信号対雑音比の情報を折り返しの制御フレームに付加して該一方のＳＴＡに通知し、該一方のＳＴＡが通知された信号対雑音比の情報から直接通信時に使用するパラメータを計算して設定する構成である。また、ＡＰの送信制御手段は、直接通信を行うための接続手順で伝送される制御フレームを中継する際に、制御フレームに付加された信号対雑音比情報からＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを計算して取得し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御に用いる構成である。

第３の発明は、ＡＰ配下のＳＴＡ間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該ＳＴＡ間で直接通信を行う無線通信方法において、直接通信を行うＳＴＡは、直接通信を行うための接続手順を実行するときに、パラメータ制御手段により直接通信時に使用するパラメータを取得して設定し、ＡＰは、送信制御手段により直接通信を行うＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定のＳＴＡに送信を許可し、他のＳＴＡに送信を禁止する期間を設定し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御を行い、ＳＴＡのパラメータ制御手段は、直接通信を行うための接続手順に基づいて一方のＳＴＡが送信する制御フレームを他方のＳＴＡがオーバーヒアリングし、その受信信号強度から該一方のＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを計算し、そのパラメータを折り返しの制御フレームに付加して該一方のＳＴＡに通知し、該一方のＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを設定する。また、ＡＰの送信制御手段は、直接通信を行うための接続手順で伝送される制御フレームを中継する際に、制御フレームに付加されたパラメータを取得し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御に用いる。

第４の発明は、ＡＰ配下のＳＴＡ間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該ＳＴＡ間で直接通信を行う無線通信方法において、直接通信を行うＳＴＡは、直接通信を行うための接続手順を実行するときに、パラメータ制御手段により直接通信時に使用するパラメータを取得して設定し、ＡＰは、送信制御手段により直接通信を行うＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定のＳＴＡに送信を許可し、他のＳＴＡに送信を禁止する期間を設定し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御を行い、ＳＴＡのパラメータ制御手段は、直接通信を行うための接続手順に基づいて一方のＳＴＡが送信する制御フレームを他方のＳＴＡがオーバーヒアリングし、その受信信号強度から信号対雑音比を計算し、その信号対雑音比の情報を折り返しの制御フレームに付加して該一方のＳＴＡに通知し、該一方のＳＴＡが通知された信号対雑音比の情報から直接通信時に使用するパラメータを計算して設定する。また、ＡＰの送信制御手段は、直接通信を行うための接続手順で伝送される制御フレームを中継する際に、制御フレームに付加された信号対雑音比情報からＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータを計算して取得し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御に用いる。

本発明は、直接通信の接続処理を行う際にＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータ（例えば送信電力、キャリアセンスレベル、伝送レート）を制御する。これにより、空間利用効率を高めることができる。このときのパラメータ制御の結果、公平性が損なわれる恐れがあれば、ＡＰがそのパラメータに基づいて所定のＳＴＡに送信を許可し、他のＳＴＡに送信を禁止する期間を設定し、各ＳＴＡに送信権を公平に設定する制御を行うことにより、通信リンク間の不公平性を緩和することができる。

本発明の実施例１の構成および処理手順例を示す図である。 通信の公平性確保のための制御例を示す図である。 特定のＳＴＡ群以外のＳＴＡに送信禁止を設定する制御フレームの構成を示す図である。 本発明の実施例２の構成および処理手順例を示す図である。 ＳＴＡ間でＴＤＬＳにより直接通信を行う無線システムの構成および処理手順を示す図である。

図１は、本発明の実施例１の構成および処理手順例を示す。
図１(a),(b) において、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ６は、ＡＰに従属している。ＳＴＡ１がＳＴＡ２に対してＴＤＬＳによる端末間直接通信を行う場合、(1) ＳＴＡ１は、要求フレームをＡＰを介してＳＴＡ２へ送信する。(2) 要求フレームを受信したＳＴＡ２は、応答フレームをＡＰを介してＳＴＡ１へ送信する。(3) 応答フレームを受信したＳＴＡ１は、確認フレームをＡＰを介してＳＴＡ２へ送信する。ＳＴＡ２が確認フレームを受信すると、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間での直接通信の準備が完了し、(4) ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間でＡＰを介さずに直接通信が行われる。以上の手順は、従来と同様である。

本発明の実施例１の特徴は、次の通りである。
(1）において、ＳＴＡ１が要求フレームをＡＰを介してＳＴＡ２へ送信するとき、ＳＴＡ２はこの要求フレームをオーバーヒアリングし、そのＲＳＳＩを取得する。ＳＴＡ２は、取得したＲＳＳＩから、ＳＴＡ１が直接通信時に使用するパラメータを計算する。その後、ＳＴＡ２は、ＡＰを経由した要求フレームを受信する。

(2) において、要求フレームを受信したＳＴＡ２は、応答フレームをＡＰを介してＳＴＡ１へ送信するとき、ＳＴＡ１が直接通信時に使用するパラメータを応答フレームに付加する。一方、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２が送信した応答フレームをオーバーヒアリングし、そのＲＳＳＩを取得する。ＳＴＡ１は、取得したＲＳＳＩから、ＳＴＡ２が直接通信時に使用するパラメータを計算する。その後、ＳＴＡ１は、ＡＰを経由した応答フレームを受信してパラメータを取得する。また、ＡＰは、応答フレームを中継するときに、応答フレームに付加されたＳＴＡ１が直接通信時に使用するパラメータを取得し、記録しておく。

(3) において、応答フレームを受信したＳＴＡ１は、確認フレームをＡＰを介してＳＴＡ２へ送信するとき、ＳＴＡ２が直接通信時に使用するパラメータを確認フレームに付加する。ＳＴＡ２は、ＡＰを経由した確認フレームを受信してパラメータを取得する。また、ＡＰは、確認フレームを中継するときに、確認フレームに付加されたＳＴＡ２が直接通信時に使用するパラメータを取得し、記録しておく。

以上の手順により、ＳＴＡ１とＳＴＡ２が直接通信を行うための接続処理と、直接通信時に使用するパラメータの設定が行われ、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間でＡＰを介さずに直接通信が行われるとともに、ＳＴＡ１とＳＴＡ２が直接通信時に使用するパラメータがＡＰに記録される。

実施例１では、オーバーヒアリングした要求フレームおよび応答フレームからＲＳＳＩを取得し、当該ＲＳＳＩから直接通信時に使用するパラメータを計算し、要求フレームに対する応答フレームおよび応答フレームに対する確認フレームに付加して対向するＳＴＡへ通知するとともに、ＡＰにも当該パラメータを通知する。ここで、各ＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータとは、送信電力、キャリアセンスレベル、伝送レートを指す。応答フレームおよび確認フレームに付加する情報は、これらのパラメータ全てでもよいし、一部でもよい。

あるいは、それらのパラメータに代えて、表１に示すように各パラメータの一定の範囲の値を示すパラメータインデックスを用いてもよい。これにより、パラメータを通知する応答フレームおよび確認フレームのオーバーヘッドを小さくすることができる。ただし、パラメータインデックスを通知されたＳＴＡは、例えば表１に示す各パラメータインデックスが示すパラメータの範囲内の所定値、例えば最大値に設定するように取り決めておく必要がある。

また、実施例１の動作では、ＳＴＡ間の直接通信を確立する過程において、ＡＰに対して直接通信時に使用するパラメータを通知しあうが、別途、パラメータ通知用の通知フレームを定義し、定期的に通知フレームを用いてＡＰに直接通信時に使用するパラメータを通知してもよい。

このように、ＳＴＡ間の直接通信時のパラメータを制御することにより、例えば送信電力を低減するなどによって同時送信が発生しやすい環境を生みだすことができるとともに、ＡＰが取得した各ＳＴＡのパラメータに基づき、パラメータ制御により生じる不公平性を以下のような制御により緩和することができる。

（通信の公平性確保のための制御例）
図１に示す無線システムにおいて、ＳＴＡ１−ＳＴＡ２、ＳＴＡ４−ＳＴＡ５がＲＳＳＩからそれぞれ計算したパラメータを使用して直接通信を行い、ＳＴＡ３およびＳＴＡ６がＡＰとデフォルト値のパラメータを使用して通信する場合に、ＡＰが記録した各ＳＴＡの直接通信時に使用するパラメータに基づいて通信の公平性を確保するための制御例について説明する。

ＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ４，ＳＴＡ５が直接通信時（送信時）に使用するパラメータは、送信電力ａ１，ａ２，ａ４，ａ５、キャリアセンスレベルｂ１，ｂ２，ｂ４，ｂ５、伝送レートｃ１，ｃ２，ｃ４，ｃ５とする。ＳＴＡ３およびＳＴＡ６が使用するデフォルト値のパラメータは、送信電力Ｘ、キャリアセンスレベルＹ、伝送レートＺとする。ここで、例えばデフォルト値の送信電力Ｘに比べて送信電力ａ１，ａ２，ａ４，ａ５が小さくなると、キャリアセンスによって送信電力ＸのＳＴＡ３およびＳＴＡ６の送信機会が多くなり、通信の公平性が損なわれることになる。また、送信電力ａ１，ａ２と送信電力ａ４，ａ５が大きく異なる場合も、直接通信を行うＳＴＡ間で同様に通信の公平性が損なわれる場合がある。キャリアセンスレベルおよび伝送レートについても同様である。

ＡＰは、このような通信の公平性が損なわれるような状況について、ＳＴＡが直接通信を行うための応答フレームおよび確認フレームに付加した各ＳＴＡのパラメータに基づいて判断することができる。例えば、直接通信を行うＳＴＡ群＃１（ＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ４，ＳＴＡ５）と、ＡＰとの通信を行うＳＴＡ群＃２（ＳＴＡ３，ＳＴＡ６）との間で、上記のようにパラメータの違いにより通信の公平性を確保できないと判断したＡＰは、交互に送信禁止区間を設定する制御を行う。

図２は、通信の公平性確保のための制御例を示す。
図２において、ＳＴＡ群＃２を送信禁止に設定している間に、ＳＴＡ群＃１は直接通信を行うことができる。また、ＳＴＡ群＃１を送信禁止に設定している間に、ＳＴＡ群＃２はＡＰと通信することができる。なお、ＳＴＡ群＃１の複数のＳＴＡおよびＳＴＡ群＃２の複数のＳＴＡは、それぞれの送信区間でＣＳＭＡ／ＣＡの動作に従って送信する。また、ＳＴＡ群＃１のＳＴＡ１−ＳＴＡ２とＳＴＡ４−ＳＴＡ５のように、それぞれの送信電力が小さくなっている場合には、互いのキャリアセンスに検知されずに同時送信が可能である。

図３は、特定のＳＴＡ群以外のＳＴＡに送信禁止を設定する制御フレームを示す。ここでは、非特許文献１に記載のＣＴＳ(Clear to Send) フレームを想定している。

図３において、「フレーム制御」は、フレームの種類を指定するエレメントであり、指定された端末以外を送信禁止にするフレームであることを指定する。「デュレーション」は、送信禁止にする期間を指定する。この送信禁止期間は、状況に応じて自由に指定可能とする。「ＳＴＡ群指定」は、送信禁止にしないＳＴＡ群を指定する。「ＦＣＳ」は、Frame Check Sequenceであり、フレームのエラーを検出する部分であり、本実施例に直接関係するものではない。

このような制御フレームを用いて図２に示す送信制御を行うには、ＡＰは「ＳＴＡ群指定」に、例えばＳＴＡ群＃１（ＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ４，ＳＴＡ５）のパラメータである送信電力、キャリアセンスレベル、伝送レートの全てを設定するか、そのパラメータの一部のみを設定する。あるいは、それらのパラメータに代えて、表１に示すように各パラメータの一定の範囲の値を示すパラメータインデックスを用いてもよい。あるいは、ＳＴＡ群＃１を構成する各ＳＴＡのＭＡＣアドレスを設定してもよい。

「ＳＴＡ群指定」にＳＴＡ群＃１の情報を設定した制御フレームを受信する各ＳＴＡは、自身の情報と一致するか否かを判定し、不一致となるＳＴＡ群＃２のＳＴＡ４およびＳＴＡ６は、「デュレーション」に記載の期間だけ送信禁止状態となる。この期間中に、ＳＴＡ群＃１のＳＴＡ１−ＳＴＡ２、ＳＴＡ４−ＳＴＡ５がそれぞれ直接通信を行う。次に、制御フレームの「ＳＴＡ群指定」にＳＴＡ群＃２（ＳＴＡ４およびＳＴＡ６）の情報を設定すると、当該制御フレームを受信したＳＴＡ群＃１のＳＴＡ１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ４，ＳＴＡ５は、「デュレーション」に記載の期間だけ送信禁止状態となる。この期間中に、ＳＴＡ群＃２のＳＴＡ４およびＳＴＡ６がそれぞれＡＰとの通信を行う。

このような送信制御により、端末間直接通信を行うＳＴＡと、ＡＰと通信を行うＳＴＡの送信時に使用するパラメータ（例えば送信電力）が異なって通信の公平性が確保できない場合でも、ＡＰによる制御により特定のＳＴＡだけが通信可能な期間を設け、不公平性を緩和することができる。

なお、制御フレームの「ＳＴＡ群指定」の情報をきめ細かく設定することにより、上記のＳＴＡ群＃１とＳＴＡ群＃２に分ける他に、直接通信を行うＳＴＡ１−ＳＴＡ２とＳＴＡ４−ＳＴＡ５に、それぞれ個別に送信可能期間を設定するような制御も可能である。さらに、例えばＳＴＡ１とＳＴＡ２の直接通信に使用するパラメータが互いに異なる場合には、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間にも個別に、すなわち方向別に送信可能期間を設定するような制御も可能である。

（デュレーションの制御例）
制御フレームの「デュレーション」フィールドに設定される送信禁止期間／送信可能期間は、自由に設定可能であるが、同一のパラメータを使用するＳＴＡの総数や、それらのＳＴＡが使用する伝送レートから計算してもよい。また、あらかじめＳＴＡから受信したトラヒック情報に基づいて設定値を決定してもよい。

「デュレーション」フィールドの設定値の決定方法について、送信電力のみに基づいて決定する方法を以下に説明する。ここでは、表１に示したパラメータインデックスを用いる。キャリアセンスレベル、伝送レート等、他のパラメータもしくは複数のパラメータを組み合わせて用いる場合においても同様の決定方法が用いることができる。表１に示すパラメータインデックスを、使用するパラメータに合わせて作成すればよい。

ＡＰが上記動作により把握した各ＳＴＡの送信電力情報は、表２に示すテーブルに記載される。表２のテーブルは、ＳＴＡ、送信電力、対応するパラメータインデックスの情報から成る。ＳＴＡの情報は、そのＳＴＡのＭＡＣアドレスが記載される。ＭＡＣアドレスに代えて、ＳＴＡを特定可能な他の情報を記載してもよい。送信電力とパラメータインデックスの関係は、表１に基づいている。

ＡＰは、表２のテーブルを参照し、表３に示すパラメータインデックスとＳＴＡ数からなるテーブルを作成する。表３のテーブルには、各パラメータインデックスに対応する送信電力を使用するＳＴＡ数が記載される。ＡＰは、このＳＴＡ数に基づきデュレーションを決定する。

デュレーションの決定は、一定期間を各パラメータインデックスに対応する送信電力を使用するＳＴＡ数に応じて分割して決定する。すなわち、以下の式を用いて計算される。 パラメータインデックスｘのデュレーション
＝（一定期間）＊（ｘのＳＴＡ数）／（総ＳＴＡ数）

一定期間は、任意に設定可能である。例えば、一定期間を 300ｍｓとした場合、表３のテーブルを参照すると、各パラメータインデックスを持つＳＴＡ群が送信可能な期間は、それぞれ 100ｍｓとなる。一定期間については、常に一定の値を設定してもよいし、総ＳＴＡ数が多いときに一定期間を大きく、総ＳＴＡ数が少ないときに一定期間を小さく設定してもよい。

上記の計算式に加え、「パラメータインデックスｘのＳＴＡ数」に重みを付けてデュレーションを計算してもよい。すなわち、各ＡＰの制御ポリシーに応じて任意の「重み」を決定し、以下の式を用いて計算してもよい。
パラメータインデックスｘのデュレーション
＝（一定期間）＊ [｛（ｘに対応する重み）＊（ｘのＳＴＡ数）｝／（重みとＳＴＡ 数の積の総和）]

図４は、本発明の実施例２の構成および処理手順例を示す。
図４において、ＳＴＡ１〜ＳＴＡ６は、ＡＰに従属している。ＳＴＡ１−ＳＴＡ２、ＳＴＡ４−ＳＴＡ５がＡＰを介さずに直接通信が行われる手順は、実施例１と同様である。

本発明の実施例２の特徴は、次の通りである。
(1）において、ＳＴＡ１が要求フレームをＡＰを介してＳＴＡ２へ送信するとき、ＳＴＡ２はこの要求フレームをオーバーヒアリングし、そのＲＳＳＩを取得する。ＳＴＡ２は、取得したＲＳＳＩから、信号対雑音比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio ）を計算する。その後、ＳＴＡ２は、ＡＰを経由した要求フレームを受信する。

(2) において、要求フレームを受信したＳＴＡ２は、応答フレームをＡＰを介してＳＴＡ１へ送信するとき、ＳＴＡ２が計算したＳＮＲ情報を応答フレームに付加する。一方、ＳＴＡ１は、ＳＴＡ２が送信した応答フレームをオーバーヒアリングし、そのＲＳＳＩを取得する。ＳＴＡ１は、取得したＲＳＳＩからＳＮＲを計算する。その後、ＳＴＡ１は、ＡＰを経由した応答フレームを受信し、付加されたＳＮＲから送信時のパラメータを計算する。また、ＡＰは、応答フレームを中継するときに、応答フレームに付加されたＳＴＡ２のＳＮＲを取得し、ＳＴＡ１が直接通信時に使用するパラメータを計算して記録しておく。ここで、ＳＴＡ１およびＡＰにおいて、ＳＴＡ２におけるＳＮＲからＳＴＡ１が直接通信時に使用するパラメータを計算するアルゴリズムは同じである。

(3) において、応答フレームを受信したＳＴＡ１は、確認フレームをＡＰを介してＳＴＡ２へ送信するとき、ＳＴＡ１が計算したＳＮＲ情報を確認フレームに付加する。ＳＴＡ２は、ＡＰを経由した確認フレームを受信して、付加されたＳＮＲから送信時のパラメータを計算する。また、ＡＰは、確認フレームを中継するときに、確認フレームに付加されたＳＴＡ１のＳＮＲを取得し、ＳＴＡ２が直接通信時に使用するパラメータを計算して記録しておく。ここで、ＳＴＡ２およびＡＰにおいて、ＳＴＡ１におけるＳＮＲからＳＴＡ２が直接通信時に使用するパラメータを計算するアルゴリズムは同じである。

以上の手順により、ＳＴＡ１とＳＴＡ２が直接通信を行うための接続処理と、直接通信時に使用するパラメータの設定が行われ、ＳＴＡ１とＳＴＡ２との間でＡＰを介さずに直接通信が行われるとともに、ＳＴＡ１とＳＴＡ２が直接通信時に使用するパラメータがＡＰに記録される。

実施例２では、オーバーヒアリングした要求フレームおよび応答フレームからＲＳＳＩを取得し、当該ＲＳＳＩからＳＮＲを計算し、要求フレームに対する応答フレームおよび応答フレームに対する確認フレームに付加して対向するＳＴＡへ通知する。ＳＮＲを通知されたＳＴＡでは、直接通信時に使用するパラメータを計算し、同様にＡＰにおいても通知されたＳＮＲから、各ＳＴＡが直接通信時に使用するパラメータが計算される。なお、各ＳＴＡが受信ＳＮＲを計算する際に、予め周囲の無線環境を測定することで主要な干渉を把握しておき、その情報を考慮してＳＮＲに代えてＳＩＮＲを計算してもよい。

このようにして得られたＳＴＡ間の直接通信時のパラメータを制御することにより、例えば送信電力を低減するなどによって同時送信が発生しやすい環境を生みだすことができるとともに、ＡＰが取得した各ＳＴＡのパラメータに基づき、パラメータ制御により生じる不公平性を緩和する制御を実施例１と同様に実施することができる。

ＡＰ アクセスポイント
ＳＴＡ 端末

Claims (8)

1. アクセスポイント配下の無線端末間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該無線端末間で直接通信を行う無線通信システムにおいて、
   前記直接通信を行う無線端末は、前記直接通信を行うための接続手順を実行するときに、前記直接通信時に使用するパラメータを取得して設定するパラメータ制御手段を備え、 前記アクセスポイントは、前記直接通信を行う無線端末が前記直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定の無線端末に送信を許可し、他の無線端末に送信を禁止する期間を設定し、各無線端末に送信権を公平に設定する制御を行う送信制御手段を備え、
   前記無線端末の前記パラメータ制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順に基づいて一方の無線端末が送信する制御フレームを他方の無線端末がオーバーヒアリングし、その受信信号強度から該一方の無線端末が直接通信時に使用するパラメータを計算し、そのパラメータを折り返しの制御フレームに付加して該一方の無線端末に通知し、該一方の無線端末が前記直接通信時に使用するパラメータを設定する構成である
   ことを特徴とする無線通信システム。
2. 請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
   前記アクセスポイントの前記送信制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順で伝送される前記制御フレームを中継する際に、前記制御フレームに付加された前記パラメータを取得し、前記各無線端末に送信権を公平に設定する制御に用いる構成である
   ことを特徴とする無線通信システム。
3. アクセスポイント配下の無線端末間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該無線端末間で直接通信を行う無線通信システムにおいて、
   前記直接通信を行う無線端末は、前記直接通信を行うための接続手順を実行するときに、前記直接通信時に使用するパラメータを取得して設定するパラメータ制御手段を備え、 前記アクセスポイントは、前記直接通信を行う無線端末が前記直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定の無線端末に送信を許可し、他の無線端末に送信を禁止する期間を設定し、各無線端末に送信権を公平に設定する制御を行う送信制御手段を備え、
   前記無線端末の前記パラメータ制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順に基づいて一方の無線端末が送信する制御フレームを他方の無線端末がオーバーヒアリングし、その受信信号強度から信号対雑音比を計算し、その信号対雑音比の情報を折り返しの制御フレームに付加して該一方の無線端末に通知し、該一方の無線端末が通知された信号対雑音比の情報から直接通信時に使用するパラメータを計算して設定する構成である
   ことを特徴とする無線通信システム。
4. 請求項３に記載の無線通信システムにおいて、
   前記アクセスポイントの前記送信制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順で伝送される前記制御フレームを中継する際に、前記制御フレームに付加された信号対雑音比情報から前記無線端末が直接通信時に使用するパラメータを計算して取得し、前記各無線端末に送信権を公平に設定する制御に用いる構成である
   ことを特徴とする無線通信システム。
5. アクセスポイント配下の無線端末間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該無線端末間で直接通信を行う無線通信方法において、
   前記直接通信を行う無線端末は、前記直接通信を行うための接続手順を実行するときに、パラメータ制御手段により前記直接通信時に使用するパラメータを取得して設定し、
   前記アクセスポイントは、送信制御手段により前記直接通信を行う無線端末が前記直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定の無線端末に送信を許可し、他の無線端末に送信を禁止する期間を設定し、各無線端末に送信権を公平に設定する制御を行い、
   前記無線端末の前記パラメータ制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順に基づいて一方の無線端末が送信する制御フレームを他方の無線端末がオーバーヒアリングし、その受信信号強度から該一方の無線端末が直接通信時に使用するパラメータを計算し、そのパラメータを折り返しの制御フレームに付加して該一方の無線端末に通知し、該一方の無線端末が前記直接通信時に使用するパラメータを設定する
   ことを特徴とする無線通信方法。
6. 請求項５に記載の無線通信方法において、
   前記アクセスポイントの前記送信制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順で伝送される前記制御フレームを中継する際に、前記制御フレームに付加された前記パラメータを取得し、前記各無線端末に送信権を公平に設定する制御に用いる
   ことを特徴とする無線通信方法。
7. アクセスポイント配下の無線端末間で直接通信を行うための接続手順を実行し、当該無線端末間で直接通信を行う無線通信方法において、
   前記直接通信を行う無線端末は、前記直接通信を行うための接続手順を実行するときに、パラメータ制御手段により前記直接通信時に使用するパラメータを取得して設定し、
   前記アクセスポイントは、送信制御手段により前記直接通信を行う無線端末が前記直接通信時に使用するパラメータを取得し、そのパラメータに基づいて所定の無線端末に送信を許可し、他の無線端末に送信を禁止する期間を設定し、各無線端末に送信権を公平に設定する制御を行い、
   前記無線端末の前記パラメータ制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順に基づいて一方の無線端末が送信する制御フレームを他方の無線端末がオーバーヒアリングし、その受信信号強度から信号対雑音比を計算し、その信号対雑音比の情報を折り返しの制御フレームに付加して該一方の無線端末に通知し、該一方の無線端末が通知された信号対雑音比の情報から直接通信時に使用するパラメータを計算して設定する
   ことを特徴とする無線通信方法。
8. 請求項７に記載の無線通信方法において、
   前記アクセスポイントの前記送信制御手段は、前記直接通信を行うための接続手順で伝送される前記制御フレームを中継する際に、前記制御フレームに付加された信号対雑音比情報から前記無線端末が直接通信時に使用するパラメータを計算して取得し、前記各無線端末に送信権を公平に設定する制御に用いる
   ことを特徴とする無線通信方法。

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