JPH11234286A - 無線アクセス方法及び無線通信システム - Google Patents

無線アクセス方法及び無線通信システム

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JPH11234286A
JPH11234286A JP3018998A JP3018998A JPH11234286A JP H11234286 A JPH11234286 A JP H11234286A JP 3018998 A JP3018998 A JP 3018998A JP 3018998 A JP3018998 A JP 3018998A JP H11234286 A JPH11234286 A JP H11234286A
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JP
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station
packet
data packet
radio frequency
time
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JP3018998A
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English (en)
Inventor
Masataka Iizuka
正孝 飯塚
Yasuhiko Inoue
保彦 井上
Hitoshi Takanashi
斉 高梨
Masahiro Morikura
正博 守倉
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 応答パケットを確実に返送しつつ、データパ
ケットの送信遅延を抑制し、優先局アクセス時間を大幅
に短縮できる無線アクセス方法及び無線通信システムを
提供する。 【解決手段】 自局宛データパケットを受信(SP1) した
受信局は送信待ちデータパケットの存否を判定(SP2)し
て、存在すれば ０〜システム定義の最大値でランダム
時間を設定(SP3) し、存在しなければその最大値を設定
する(SP12)。その後、設定したランダム時間＋優先局ア
クセス時間の満了まで無線周波数を監視する(SP4〜SP
5，SP13〜SP14)。未使用のまま満了した場合(SP5，SP14
が「Y」)、送信待ちデータパケットがあればこれを送信
(SP6) して優先局アクセス時間経過後に応答パケットを
送信(SP8) し、無ければ直ちに応答パケットを送信する
(SP15)。又、監視中に他局の後続データパケットがあれ
ば(SP9) 、送信完了を待って優先局アクセス時間経過後
(SP10)に応答パケットを送信する(SP11)。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の無線局で一
つの無線周波数を共用して通信する際のランダムアクセ
ス制御方法に係り、データパケットの受信局から送信局
への応答パケットについては、他局と競合することな
く、優先的な送信タイミングを使用したパケット送信が
可能な無線アクセス方法とこの方法を採用した無線通信
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明の対象となる優先局アクセス時間
を設定した従来の無線アクセス方法としては、IEEE802
委員会で規定されている無線ＬＡＮ（ローカル・エリア
・ネットワーク）システムにおけるアクセス方法が代表
的である。本規定は“IEEE P802.11，Draft Standard f
or Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Phy
sical Layer(PHY) Specification，P802.11 D6.1，9 Ma
y 1997”に詳細に記述されている。なお、ここで言う
「優先局アクセス時間」とは、他局と競合せずにパケッ
ト送信を優先的に行うことのできるタイミングのことで
ある。また、以下では、本規定を「802.11規格」として
説明する。
【０００３】図１は、「802.11規格」で規定された無線
アクセス方法によるパケット送信を時間経過とともに表
した第１の説明図である。同図では、４局の無線局（無
線局＃１〜無線局＃４）が同一の周波数を共用し、互い
にパケット衝突を回避しながら通信する場合を示してお
り、右方向へ時間が経過していくものとしている。ま
た、これらの無線局から送信されるパケットとして、デ
ータパケットと当該データパケットを受信した無線局が
受信状況を送信側へ通知する応答パケットの２種類が示
されている。
【０００４】まず、時刻ｔ1 に無線局＃１が無線局＃３
宛のデータパケット１１を送信すると、送信完了時点の
時刻ｔ3 から優先局アクセス時間Ｓ１後に、無線局＃３
はデータパケット１１に対する応答パケット２１を無線
局＃１に対して返送できる。いま、仮に無線局＃４が、
データパケット１１の送信されている間の時刻ｔ2 にデ
ータパケット１２の送信を希望した場合は、データパケ
ット１１の送信完了後、無線局ランダムアクセス時間
（＝優先局アクセス時間＋ランダム時間）に渡って無線
周波数の未使用を確認しなければならない（なお、これ
らの時間については図３を参照して後に詳述する）。し
かし、ここでは応答パケット２１が優先局アクセス時間
Ｓ１後の時刻ｔ4 に送信されたので、無線局＃４はデー
タパケット１２の送信を控えることになる。そして、こ
れ以後無線局＃４は、応答パケット２１の送信完了（時
刻ｔ5 ）を待って、無線局ランダムアクセス時間Ｔ１の
後の時刻ｔ6 に無線局＃２宛のデ−タパケット１２を送
信する。
【０００５】次に無線局＃２は、時刻ｔ7 においてデー
タパケット１３の送信を希望していたが、データパケッ
ト１２を受信したため、送信完了時点の時刻ｔ8 から優
先局アクセス時間Ｓ２後の時刻ｔ9 に無線局＃４へ応答
パケット２２を送信する。さらにその後、無線局＃２
は、送信完了時点の時刻ｔ10から無線局ランダムアクセ
ス時間Ｔ２の間だけ無線周波数の未使用を確認し、時刻
ｔ11に無線局＃１宛のデータパケット１３の送信を開始
する。以上説明した方法により、複数の無線局が一つの
無線周波数を共用していても互いの送信パケットが衝突
することなく、かつ、応答パケットを確実に返送できる
ような無線アクセスを可能としている。
【０００６】一方、図２は、「802.11規格」で規定され
た無線アクセス方法によるパケット送信を時間経過とと
もに表した第２の説明図である。同図では、送信局＃Ｓ
と受信局＃Ｒが同一の無線周波数を共用して通信する場
合を示しており、右方向へ時間が経過していくものとし
ている。また、送信されるパケットとしては、大きなデ
ータパケットを複数の無線パケットに分割して送信され
るフラグメントと、これらフラグメントを受信した受信
局＃Ｒが受信状況を送信側へ通知する応答パケットの２
種類が示されている。
【０００７】図２に示されるように、「802.11規格」で
は一連のフラグメントを送信する場合には、これらフラ
グメントと応答パケットとを交互に優先局アクセス時間
（Ｓ１〜Ｓ６）間隔で送信することができ、図１にて説
明したデータパケット送信前の無線局ランダムアクセス
時間（Ｔ１，Ｔ２）を必要としない。つまり、フラグメ
ント３１〜３４と応答パケット４１〜４３の間隔は全て
優先局アクセス時間Ｓ１〜Ｓ６となり、他の無線局から
のデータパケット送信による割り込みを受けることなく
優先的に一連のフラグメントを送信できるため、効率的
な無線アクセスが実現できる。
【０００８】次に、図３は、上述した優先局アクセス時
間と無線局ランダムアクセス時間の関係を説明した図で
ある。図中、優先局アクセス時間Ｓは、送信局＃Ｓから
のデータパケット１１を受信した受信局＃Ｒが応答パケ
ット２１を返送することができる時間であって、図示し
たように、３つのシステム時間の和，すなわち受信処理
時間ｄ１，応答パケット作成時間ｄ２，送信処理時間ｄ
３の和として定義される。
【０００９】ここで、受信処理時間ｄ１は、受信局＃Ｒ
内の受信機がデータパケット１１を受信した後、復調や
誤り訂正等の処理を施して元のデータパケットに組み立
てるまでに要する時間を意味する。また応答パケット作
成時間ｄ２は、組み立てられたデータパケットの正当性
を確認し、当該データパケットに対する応答パケットを
作成するのに要する時間を意味する。さらに送信処理時
間ｄ３は、作成された応答パケットを変調し、受信局＃
Ｒ内の送信機から無線周波数上へ送信開始されるまでに
要する時間を意味する。このように、優先局アクセス時
間Ｓは無線局の処理能力によって定まるもので、データ
パケット受信から応答パケット送信までに要する最低限
の時間として定義される。
【００１０】一方、送信局＃Ｓ及び受信局＃Ｒ以外の他
の局＃Ｔでは、データパケット１１の送信完了を確認し
た後、データパケット１２を送信開始するまでに無線局
ランダムアクセス時間Ｔに渡る無線周波数の未使用を確
認しなければならない。ここで、無線局ランダムアクセ
ス時間Ｔは、優先局アクセス時間Ｓと自ら設定したラン
ダム時間ｒ（０＜ｒ≦システムで定義される最大値ｒ
max ）の和として与えられる。これにより、同図のよう
に、他の局＃Ｔはデータパケット１２の送信を開始する
ことができず、応答パケット２１との衝突を避けること
ができる。この後、他の局＃Ｔでは、応答パケット２１
の送信完了を確認した後、新たに無線局ランダムアクセ
ス時間Ｔを設定してデータパケット１２の送信を試みる
ことができる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】複数の無線局で無線周
波数を共用して使用する場合には、全ての無線パケット
を時間的に隙間なく送信することで周波数利用効率を最
大限に向上させることができる。しかしながら、任意の
無線局間での無線パケット衝突を避けるためには、少な
からず送信前の無線周波数監視時間が必要となる。「従
来の技術」の項に関して言えば、「802.11規格」におけ
る最も短い無線パケット間隔は優先局アクセス時間Ｓ
（図３参照）となる。さらに、通常のデータパケットを
送信する際には、優先局アクセス時間Ｓにランダム時間
ｒを加えた無線局ランダムアクセス時間Ｔとなり、これ
らの時間間隔が周波数利用効率を左右することになる。
【００１２】ところで、図３に示したように、優先局ア
クセス時間Ｓは無線局の処理能力で定まり、これは容易
に短くすることのできない固定的な時間間隔である。ま
た、優先局アクセス時間Ｓの構成要素の一つである受信
処理時間ｄ１は、受信品質確保のために高度な誤り訂正
方式等を採用するとさらに増大することになる。さら
に、もう一つの時間間隔である無線局ランダムアクセス
時間Ｔは、最低でも優先局アクセス時間Ｓを越えなけれ
ばならないので、結果的に優先局アクセス時間Ｓに依存
した値として設定されることになる。このように、従来
の方式では、あるデータパケットの直後に優先されるの
は当該データパケットに対応する応答パケットに限られ
ているため、無線局の能力上短縮できない優先局アクセ
ス時間Ｓによって周波数利用効率が支配されてしまい、
システム容量を制限しているという問題点がある。
【００１３】また、図１に説明した無線局＃２のよう
に、データパケット１３の送信希望がありながら応答パ
ケット２２を先に送信しなければならない状況では、デ
ータパケット１３の送信を開始できるまでには、優先局
アクセス時間Ｓ２が経過したのちに応答パケット２２の
送信が完了し、さらに無線局ランダムアクセス時間Ｔ２
の間隔まで待つことになるため、送信遅延が大きくなっ
てしまうという問題点がある。
【００１４】さらには、無線周波数上の伝送速度を向上
したシステムを採用して、データパケットを短時間で伝
送できたとしても、従来の方式を適用する限り、優先局
アクセス時間Ｓは伝送速度によらず一定であることか
ら、むしろ無線パケット長と無線パケット間隔の比が大
きくなってしまうという問題点がある。そのために、図
２で説明したような効率的な一連のフラグメントを送信
する場合に、周波数利用効率を向上できないという問題
点がある。
【００１５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、データパケットの直後に優先される
のが当該データパケットに対応した応答パケットに限ら
れるために、無線局の能力上短縮できない優先局アクセ
ス時間によって周波数利用効率が支配されてシステム容
量を制限してしまう、という従来の問題点を解決した無
線アクセス方法及び無線通信システムを提供することに
ある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１記載の発明は、複数の無線局で一つの無
線周波数を共用してパケットデータ通信する際に、パケ
ットを送信しようとする無線局は、他局と競合せずにパ
ケット送信を優先的に行える優先局アクセス時間と予め
設定された範囲内から選択されるランダム時間とに渡っ
て前記無線周波数の未使用を確認した後に前記パケット
を送信でき、送信局からデータパケットを受信した受信
局は、該データパケットの受信完了を通知する応答パケ
ットを前記送信局へ返送する場合に、前記優先局アクセ
ス時間の経過をもって優先的に送信できる無線アクセス
方法において、前記受信局は、前記応答パケットを返送
する際に、（１ａ）該受信局において既に送信待ちデー
タパケットが存在する場合には、（１ｂ）前記優先局ア
クセス時間と前記ランダム時間とに渡って、前記無線周
波数が未使用のままであるか監視し、（１ｃ）前記無線
周波数が未使用のままであれば、前記送信待ちデータパ
ケットを送信し、該送信が完了してから前記優先局アク
セス時間が経過した後に前記応答パケットを返送し、
（２ａ）前記受信局において前記送信待ちデータパケッ
トが存在しない場合は、（２ｂ）前記データパケットを
受信してから、前記優先局アクセス時間と前記範囲内の
最大時間とに渡って、前記無線周波数が未使用のままで
あるか監視し、（２ｃ）前記無線周波数が未使用のまま
であれば、直ちに前記応答パケットを返送し、（３）前
記（１ｂ）又は（２ｂ）における監視中に前記無線周波
数が使用された場合は、自局以外の無線局から送信され
た後続データパケットの送信が完了したのち、前記優先
局アクセス時間が経過してから前記応答パケットを返送
することを特徴としている。
【００１７】また、請求項２記載の発明は、請求項１記
載の発明において、前記無線周波数が未使用であること
の確認は、前記無線周波数を監視している間に測定され
る受信レベルが、予め定められた許容レベルを越えない
ことによって行うことを特徴としている。また、請求項
３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記無
線周波数が未使用であることの確認は、前記無線周波数
を監視している間に受信される無線パケットを正常に受
信できなかったことにより行うことを特徴としている。
【００１８】また、請求項４記載の発明は、複数の無線
局で一つの無線周波数を共用してパケットデータ通信す
る無線通信システムであって、パケットを送信しようと
する無線局は、他局と競合せずにパケット送信を優先的
に行える優先局アクセス時間と予め設定された範囲内か
ら選択されるランダム時間とに渡って前記無線周波数の
未使用を確認した後に前記パケットを送信でき、送信局
からデータパケットを受信した無線局は、該データパケ
ットの受信完了を通知する応答パケットを前記送信局へ
返送する際に、前記優先局アクセス時間の経過をもって
優先的に送信できる無線通信システムにおいて、前記各
無線局は、前記受信したデータパケットに対する応答パ
ケットを返送する時点で、該無線局に既に送信待ちデー
タパケットが存在するか否かを確認する確認手段と、前
記送信待ちデータパケットの存否に応じ、該送信待ちデ
ータパケットが存在すれば、前記優先局アクセス時間と
前記ランダム時間とに渡って前記無線周波数の未使用を
監視する一方で、前記送信待ちデータパケットが存在し
なければ、前記データパケットの受信時点から、前記優
先局アクセス時間と前記範囲内の最大時間とに渡って前
記無線周波数の未使用を監視する監視手段と、前記監視
手段による監視結果に応じ、前記無線周波数が使用され
たのであれば、自局以外の無線局から送信された後続デ
ータパケットの送信完了が確認され、さらに前記優先局
アクセス時間の経過後に前記応答パケットを返送する一
方で、前記無線周波数が未使用のままであれば、前記送
信待ちデータパケットの存否に応じて、前記送信待ちデ
ータパケットが存在すれば、該送信待ちデータパケット
を送信して該送信の完了から前記優先局アクセス時間の
経過後に前記応答パケットを返送し、前記送信待ちデー
タパケットが存在しなければ直ちに前記応答パケットを
返送する返送手段とを具備することを特徴としている。
【００１９】また、請求項５記載の発明は、請求項４記
載の発明において、前記監視手段は、前記無線周波数を
監視している間の受信レベルを測定する測定手段と、前
記受信レベルの測定結果と予め定められた許容レベルを
比較して、前記受信レベルの測定結果が前記許容レベル
を越えていなければ前記無線周波数が未使用であるもの
と判断する判断手段とを有することを特徴としている。
また、請求項６記載の発明は、請求項４記載の発明にお
いて、前記監視手段は、前記無線周波数を監視している
間に受信された無線パケットの正常性を判定する判定手
段と、前記受信された無線パケットの正常性を確認でき
なければ前記無線周波数が未使用であるものと判断する
判断手段とを有することを特徴としている。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の一
実施形態について説明する。ここで、本発明では、以下
に詳述する通り、優先局アクセス時間を送信処理時間相
当にまで短縮し、それによって、ランダム時間を含む無
線局ランダムアクセス時間の期待値も従来に比べて短縮
させるようにしている。なお以下では、まず図４を参照
して本発明による無線アクセス方法の手順の詳細を説明
したのち、前掲した図１〜図２と対比させつつ、図５〜
図６に示す実例に沿って説明してゆくことにする。
【００２１】さて、図４は、本発明による無線アクセス
方法の詳細な手順を示したフローチャートである（請求
項１，４に対応）。まず、自局宛のデータパケットを受
信（ステップＳＰ１）した受信局は、当該データパケッ
トに対応する応答パケットを返送する際、送信希望のあ
る送信待ちデータパケットが当該受信局内に既に存在す
るか否かを判断する（ステップＳＰ２）。もし、送信待
ちデータパケットが存在する場合（同ステップの判断結
果が「Ｙ」）は、ランダム時間ｒを（０＜ｒ≦システム
で定義される最大値ｒmax ）の範囲内で設定する（ステ
ップＳＰ３）。一方、送信待ちデータパケットが存在し
ない場合（ステップＳＰ２の判断結果が「Ｎ」）は、ラ
ンダム時間ｒとしてシステムで定義される最大値ｒmax
に設定する（ステップＳＰ１２）。
【００２２】この後は、設定されたランダム時間に優先
局アクセス時間を加えて得られる無線局ランダムアクセ
ス時間が満了するまで、無線周波数が使用されるかどう
かを監視する（即ち、送信待ちデータパケットが存在す
る場合はステップＳＰ４〜ＳＰ５のループ，存在しない
場合はステップＳＰ１３〜ＳＰ１４のループ）。そし
て、送信待ちデータパケットがある場合に、もし無線周
波数が未使用のまま無線局ランダムアクセス時間が満了
すれば（ステップＳＰ５の判断結果が「Ｙ」）、当該送
信待ちデータパケットを送信（ステップＳＰ６）したの
ち、優先局アクセス時間が経過した時点で、引き続き当
初（ステップＳＰ１）受信したデータパケットに対する
応答パケットを送信する（ステップＳＰ８）。
【００２３】一方、送信待ちデータパケットがない場合
に、もし無線周波数が未使用のまま無線局ランダムアク
セス時間が満了（ステップＳＰ１４の判断結果が
「Ｙ」）したのであれば、直ちに応答パケットを送信す
る（ステップＳＰ１５）。他方、無線周波数の監視中に
おいて、他局からの後続データパケットの送信を確認し
た場合（ステップＳＰ９）には、送信待ちデータパケッ
トの存否にかかわらず、この後続データパケットの送信
完了を待って、優先局アクセス時間が経過（ステップＳ
Ｐ１０）してから応答パケットを送信する（ステップＳ
Ｐ１１）。したがってこの場合は、送信待ちデータパケ
ットが存在したとしても、応答パケットの送信を優先す
ることになる。
【００２４】なお、無線周波数が使用されたかどうか
（ステップＳＰ４，ＳＰ１３）の監視方法としては、受
信レベルの測定結果を利用する方法（請求項２，５に対
応）と、受信パケットの正当性を用いる方法（請求項
３，６に対応）がある。前者は、一般にキャリアセンス
法と呼ばれるもので、予め定められた許容レベルと受信
レベルの測定結果を比較し、測定結果の方が大きくなっ
た際に無線周波数が使用されたものと判断する方法であ
る。このキャリアセンスは、「従来の技術」の項で述べ
た無線アクセス方法においても必須の機能であって、本
発明を実施するために新たに必要となった機能ではな
い。
【００２５】一方、後者は、受信レベルに依らずに、受
信パケットが正常であるか否かを判断基準とする方法で
あり、正常受信を確認できた際に無線周波数が使用され
たものと判断する。通常、受信パケットの正当性は、送
信側で付加した誤り検出ビットを用いて受信側で演算す
ることにより確認することができる。こうした誤り検出
ビットの使用は誤り回復のための再送プロトコルを実装
する場合には必須であり、本発明を実施する上で新たに
必要となった機能ではなく、現行の方法を流用して実現
することができる。
【００２６】
【実施例】次に、図４のフローチャートも参照しつつ、
図５〜図６に示す実例に沿って本発明による無線アクセ
ス手順を説明する。図５は、本発明の無線アクセス方法
によるパケット送信を時間経過とともに表した第１の説
明図である。ここで、同図における表記法及びパケット
通信条件は原則的に図１と同じであるが、無線局ランダ
ムアクセス時間Ｐ１〜Ｐ３と優先局アクセス時間Ｑ１〜
Ｑ２が、本発明によって新たに設定された時間間隔であ
る点で異なっている。
【００２７】まず、時刻ｔ21に無線局＃１が送信したデ
ータパケット１１を時刻ｔ23まで無線局＃３が受信する
（ステップＳＰ１）。この場合、無線局＃３では送信待
ちパケットが存在しない（ステップＳＰ２の判断結果が
「Ｎ」）ことから、応答パケット２１の送信のためにラ
ンダム時間の取り得る最大値ｒmax を設定（ステップＳ
Ｐ１２）して、無線周波数が使用されたか否かを「設定
されたランダム時間＋優先局アクセス時間」の間だけ監
視する（ステップＳＰ１３〜ＳＰ１４）。
【００２８】一方、無線局＃４では、時刻ｔ22で生起し
た無線局＃２に対するデータパケット１２の送信のた
め、０＜ｒ≦システムで定義される最大値ｒmax の範囲
内でランダム時間ｒを選択し、これに優先局アクセス時
間を加えて無線局ランダムアクセス時間Ｐ１を求める。
次に無線局＃４は、時刻ｔ23から無線局ランダムアクセ
ス時間Ｐ１の間だけ無線周波数を監視し、無線周波数が
未使用であることを確認したのち、時刻ｔ24にてデータ
パケット１２の送信を開始する。これによって、無線局
＃３は無線周波数が使用されたことを検出（ステップＳ
Ｐ１３の判断結果が「Ｎ」）し、他局からの後続データ
パケットを確認（ステップＳＰ９）する。次に無線局＃
３は、データパケット１２の送信が完了した時刻ｔ25を
基準として、優先局アクセス時間Ｑ１が経過（ステップ
ＳＰ１０）した時刻ｔ26から無線局＃１に対する応答パ
ケット２１の送信を開始する（ステップＳＰ１１）。
【００２９】ここで、優先局アクセス時間Ｑ１は送信処
理時間ｄ３（図３）に相当する短時間で定義することが
でき、その結果として、優先局アクセス時間を含む無線
局ランダムアクセス時間の期待値も短時間なものとな
る。したがって、従来の優先局アクセス時間Ｓ（すなわ
ち、受信処理時間ｄ１，応答パケット作成時間ｄ２，送
信処理時間ｄ３の総和）を使用した場合に比べると、周
波数の有効利用を図ることができる。
【００３０】他方、データパケット１２を受信（ステッ
プＳＰ１）した無線局＃２では、時刻ｔ27にてデータパ
ケット１３の送信希望が生起する。その後、無線局＃２
が応答パケット２２を返送できるようになるが、その時
点においては送信待ちデータパケットが存在している
（ステップＳＰ２の判断結果が「Ｙ」）。そこで無線局
＃２は、無線局ランダムアクセス時間Ｐ２を設定（ステ
ップＳＰ３）し、応答パケット２１の送信が完了するの
を時刻ｔ28まで待ってから、無線周波数が使用されてい
るかどうかの監視を開始する（ステップＳＰ４〜ＳＰ
５）。この場合も、無線局ランダムアクセス時間Ｐ２の
満了まで無線周波数が使用されない（ステップＳＰ５の
判断結果が「Ｙ」）ので、無線局＃２は、時刻ｔ29にて
送信待ちのデータパケット１３を送信（ステップＳＰ
６）し、引き続いて送信の完了した時刻ｔ31から優先局
アクセス時間Ｑ２だけ経過した時点（ステップＳＰ７）
の時刻ｔ 32にて、応答パケット２２を無線局＃４へ送信
する（ステップＳＰ８）。
【００３１】また、無線局＃４では時刻ｔ30にてデータ
パケット１４の送信希望が生起しているので、無線局ラ
ンダムアクセス時間Ｐ１の場合と同様に、０＜ｒ≦シス
テムで定義される最大値ｒmax の範囲内で選択したラン
ダム時間ｒと優先局アクセス時間とから無線局ランダム
アクセス時間を設定し、時刻ｔ31からこの無線局ランダ
ムアクセス時間に渡って無線周波数の監視を行う。しか
しこの場合は、前述したように無線局＃２が時刻ｔ32か
ら応答パケット２２の送信を開始するため、無線局＃４
は、データパケット１３と応答パケット２２の間に割り
込まないように、データパケット１４の送信を一旦あき
らめる。その後、時刻ｔ33で応答パケット２２の送信が
完了すると、無線局＃４は再び無線局ランダムアクセス
時間Ｐ３を設定し、時刻ｔ33からこの無線局ランダムア
クセス時間Ｐ３の間だけ無線周波数を監視して未使用の
ままであることを確認したのち、時刻ｔ34にてデータパ
ケット１４の送信を開始する。以上のように、本発明に
よれば、同一無線局からデータパケットと応答パケット
を継続して送信できるので、データパケットの送信遅延
を抑制するとともに、応答パケットの確実な返送も実現
することが可能となる。
【００３２】ちなみに、上述した説明において、もし時
刻ｔ24にてデータパケット１２が送信されることなく、
無線局＃３が先に設定した最大値ｒmax ＋優先局アクセ
ス時間（ステップＳＰ１２）に相当する時間が経過した
（ステップＳＰ１４の判断結果が「Ｙ」）とすれば、無
線局＃３は直ちに無線局＃１へ応答パケット２１を返送
する（ステップＳＰ１５）。また、上述した説明におい
て、もし無線局＃２が無線周波数の監視を行っている無
線局ランダムアクセス時間Ｐ２の間に、他局による後続
データパケットの送信があれば（ステップＳＰ４の判断
結果が「Ｎ」）、無線局＃２はこの後続データパケット
を確認（ステップＳＰ９）し、その送信が完了してから
優先局アクセス時間が経過した時点（ステップＳＰ１
０）で、応答パケット２２を送信（ステップＳＰ１１）
することになる。
【００３３】次に、図６は本発明の無線アクセス方法に
よるパケット送信を時間経過とともに表した第２の説明
図である。同図における表記法及びパケット通信条件は
原則的に図２と同じであるが、優先局アクセス時間Ｑ１
〜Ｑ７が本発明によって新たに設定された時間間隔であ
る点が異なっている。同図に示されるように、本発明の
場合も従来と同様に、一連のフラグメント３１〜３５を
送信する場合は、これらフラグメントと応答パケット４
１〜４３とを交互に優先局アクセス時間の間隔で送信す
ることができ、無線局ランダムアクセス時間を必要とし
ない。よって、フラグメント３１〜３５と応答パケット
４１〜４３の間隔は、全て優先局アクセス時間Ｑ１〜Ｑ
７となって、他の無線局からのデータパケット送信によ
る割り込みを受けることなく優先的に一連のフラグメン
トを送信できる。
【００３４】ここで、前述したように、本発明における
優先局アクセス時間Ｑ１〜Ｑ７は、従来の優先局アクセ
ス時間Ｓ１〜Ｓ６（図２参照）に比して大幅に短くする
ことが可能である。それゆえ、本発明では、従来に比べ
てより一層周波数利用効率を向上させたフラグメント転
送が可能となるとともに、無線周波数上の伝送速度を向
上させた場合や高度な誤り訂正処理を必要とするシステ
ムにおいても、優先局アクセス時間を短かい時間に維持
することができる。
【００３５】以上詳述した通り、本発明の特徴は、デー
タパケットを受信した直後において、当該データパケッ
トに対応した応答パケットを返送するのではなく、後続
のデータパケットの直後に返送するようにした点にあ
る。これにより、無線局の能力に起因する優先局アクセ
ス時間を送信処理時間のみで定義できるようになる。そ
れゆえ、従来のように受信処理時間，応答パケット作成
時間，送信処理時間の３つの和で定義されていた場合に
比べ、優先局アクセス時間を大幅に短縮することができ
る。したがって、たとえ高度な誤り訂正処理を採用して
受信処理時間が増加したようなシステムであっても、優
先局アクセス時間を増加させることなく周波数利用効率
を維持した効率的な無線アクセスを実現することができ
る。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受信局に送信待ちデータパケットが存在する場合には、
この送信待ちデータパケットを送信したのち、優先局ア
クセス時間が経過した時点で引き続いて応答パケットを
送信できるので、応答パケットを確実に返送できる上、
データパケットの送信遅延を抑制することができる。ま
た、送信待ちデータパケットが存在しないときには、他
局からの後続データパケットがなければ応答パケットを
直ちに返送できるほか、後続データパケットがある場合
にもその送信が完了したのち、優先局アクセス時間を経
過した時点で応答パケットを返送できるので、応答パケ
ットを確実に返送することができる。さらに、データパ
ケットを受信した直後において、これに対応した応答パ
ケットを返送するのではなく、データパケットの受信局
に送信待ちデータパケットがあるか他局からの後続デー
タパケットがあれば、これらデータパケットの送信が完
了してから応答パケットを返送するようにしている。そ
れゆえ、無線局の能力に起因する優先局アクセス時間を
送信処理時間のみで定義でき、従来のように受信処理時
間，応答パケット作成時間，送信処理時間の総和で定義
される場合に比べて優先局アクセス時間を大幅に短縮で
きることになる。したがって、たとえ高度な誤り訂正処
理を採用したことによって受信処理時間が増加するよう
な無線通信システムであっても、優先局アクセス時間を
増加させることなく周波数利用効率を維持した無線アク
セスを提供することができる。一方、請求項２，３，
５，６記載の発明によれば、無線周波数が使用されてい
るか否かを従来からの無線アクセスにも存在している機
能だけを用いて実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 従来の技術による無線アクセス方法における
パケット送信を時間経過とともに表した第１の説明図で
ある。
【図２】 従来の技術による無線アクセス方法における
パケット送信を時間経過とともに表した第２の説明図で
ある。
【図３】 従来の技術による無線アクセス方法における
優先局アクセス時間と無線局ランダムアクセス時間の関
係を示した説明図である。
【図４】 本発明の一実施形態による無線アクセス方法
の詳細な手順を説明するフローチャートである。
【図５】 同実施形態による無線アクセス方法における
パケット送信を時間経過とともに表した第１の説明図で
ある。
【図６】 同実施形態による無線アクセス方法における
パケット送信を時間経過とともに表した第２の説明図で
ある。
【符号の説明】
＃Ｒ 受信局 ＃Ｓ 送信局 ＃Ｔ 他の局 ＃１〜＃４ 無線局 ｄ１ 受信処理時間 ｄ２ 応答パケット作成時間 ｄ３ 送信処理時間 Ｐ１，Ｐ２，Ｔ１，Ｔ２ 無線局ランダムアクセス時間 Ｑ１〜Ｑ７，Ｓ，Ｓ１〜Ｓ６ 優先局アクセス時間 ｒ 他の局の設定したランダム時間 Ｔ 他の局の無線局ランダムアクセス時間 １１〜１４ データパケット ２１，２２，４１〜４３ 応答パケット ３１〜３５ フラグメント
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 守倉 正博 東京都新宿区西新宿三丁目19番２号 日本 電信電話株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の無線局で一つの無線周波数を共用
    してパケットデータ通信する際に、パケットを送信しよ
    うとする無線局は、他局と競合せずにパケット送信を優
    先的に行える優先局アクセス時間と予め設定された範囲
    内から選択されるランダム時間とに渡って前記無線周波
    数の未使用を確認した後に前記パケットを送信でき、送
    信局からデータパケットを受信した受信局は、該データ
    パケットの受信完了を通知する応答パケットを前記送信
    局へ返送する場合に、前記優先局アクセス時間の経過を
    もって優先的に送信できる無線アクセス方法において、 前記受信局は、前記応答パケットを返送する際に、（１
    ａ）該受信局において既に送信待ちデータパケットが存
    在する場合には、（１ｂ）前記優先局アクセス時間と前
    記ランダム時間とに渡って、前記無線周波数が未使用の
    ままであるか監視し、（１ｃ）前記無線周波数が未使用
    のままであれば、前記送信待ちデータパケットを送信
    し、該送信が完了してから前記優先局アクセス時間が経
    過した後に前記応答パケットを返送し、（２ａ）前記受
    信局において前記送信待ちデータパケットが存在しない
    場合は、（２ｂ）前記データパケットを受信してから、
    前記優先局アクセス時間と前記範囲内の最大時間とに渡
    って、前記無線周波数が未使用のままであるか監視し、
    （２ｃ）前記無線周波数が未使用のままであれば、直ち
    に前記応答パケットを返送し、（３）前記（１ｂ）又は
    （２ｂ）における監視中に前記無線周波数が使用された
    場合は、自局以外の無線局から送信された後続データパ
    ケットの送信が完了したのち、前記優先局アクセス時間
    が経過してから前記応答パケットを返送することを特徴
    とする無線アクセス方法。
  2. 【請求項２】 前記無線周波数が未使用であることの確
    認は、前記無線周波数を監視している間に測定される受
    信レベルが、予め定められた許容レベルを越えないこと
    によって行うことを特徴とする請求項１記載の無線アク
    セス方法。
  3. 【請求項３】 前記無線周波数が未使用であることの確
    認は、前記無線周波数を監視している間に受信される無
    線パケットを正常に受信できなかったことにより行うこ
    とを特徴とする請求項１記載の無線アクセス方法。
  4. 【請求項４】 複数の無線局で一つの無線周波数を共用
    してパケットデータ通信する無線通信システムであっ
    て、パケットを送信しようとする無線局は、他局と競合
    せずにパケット送信を優先的に行える優先局アクセス時
    間と予め設定された範囲内から選択されるランダム時間
    とに渡って前記無線周波数の未使用を確認した後に前記
    パケットを送信でき、送信局からデータパケットを受信
    した無線局は、該データパケットの受信完了を通知する
    応答パケットを前記送信局へ返送する際に、前記優先局
    アクセス時間の経過をもって優先的に送信できる無線通
    信システムにおいて、前記各無線局は、 前記受信したデータパケットに対する応答パケットを返
    送する時点で、該無線局に既に送信待ちデータパケット
    が存在するか否かを確認する確認手段と、 前記送信待ちデータパケットの存否に応じ、該送信待ち
    データパケットが存在すれば、前記優先局アクセス時間
    と前記ランダム時間とに渡って前記無線周波数の未使用
    を監視する一方で、前記送信待ちデータパケットが存在
    しなければ、前記データパケットの受信時点から、前記
    優先局アクセス時間と前記範囲内の最大時間とに渡って
    前記無線周波数の未使用を監視する監視手段と、 前記監視手段による監視結果に応じ、前記無線周波数が
    使用されたのであれば、自局以外の無線局から送信され
    た後続データパケットの送信完了が確認され、さらに前
    記優先局アクセス時間の経過後に前記応答パケットを返
    送する一方で、前記無線周波数が未使用のままであれ
    ば、前記送信待ちデータパケットの存否に応じて、前記
    送信待ちデータパケットが存在すれば、該送信待ちデー
    タパケットを送信して該送信の完了から前記優先局アク
    セス時間の経過後に前記応答パケットを返送し、前記送
    信待ちデータパケットが存在しなければ直ちに前記応答
    パケットを返送する返送手段とを具備することを特徴と
    する無線通信システム。
  5. 【請求項５】 前記監視手段は、 前記無線周波数を監視している間の受信レベルを測定す
    る測定手段と、 前記受信レベルの測定結果と予め定められた許容レベル
    を比較して、前記受信レベルの測定結果が前記許容レベ
    ルを越えていなければ前記無線周波数が未使用であるも
    のと判断する判断手段とを有することを特徴とする請求
    項４記載の無線通信システム。
  6. 【請求項６】 前記監視手段は、 前記無線周波数を監視している間に受信された無線パケ
    ットの正常性を判定する判定手段と、 前記受信された無線パケットの正常性を確認できなけれ
    ば前記無線周波数が未使用であるものと判断する判断手
    段とを有することを特徴とする請求項４記載の無線通信
    システム。
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