WO2004071021A1 - 通信方法及び通信装置、並びにコンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

複数の通信局で構成されるネットワーク内での通信であって、他の局から送信される信号の検出により、他局とパケットの通信タイミングが衝突しないアクセス制御を行う場合に、通信局から送信される「パケットの物理レイヤヘッダ部のように誤りにくく加工されたヘッダ領域」に、少なくともそのパケットのペイロードの情報抽出に必要な情報及びパケットの送信に起因して生じるパケットの送信のアクセス予約を制御するフィールドを持つようにして、そのフィールドを使用した処理が行えるようにした。

Description

明 細 書

通信方法及ぴ通信装置、 並びにコ ンピュータプログラム 技術分野

本発明は、 例えばデータ通信などを行う無線 L A N (Local

Area Network :構内情報通信網） システムに適用して好適な通信 方法及び通信装置、並びにコ ンピュータプログラムに関し、特に、 CSMA( Carrier Sense Multiple Access) にてアクセスを行う場合 の技術に関する。 背景技術

従来、 無線 L A Nシステムのメディアアクセス制御と しては、 IEEE ( The Institute or Electrical and Electronics Engineers ) 802.11 方式で規定されたアクセス制御などが広く知られている。 IEEE802.il 方式の詳細については、 International Standard ISO/IEC 8802-ll:1999(E) ANSI/IEEE Std 802.11， 1999 Edition, Partll:Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) Specificationsなどに記載されている。

従来の IEEE802.il方式のアクセス競合方法について、 図 1 2 を用いて説明する。 IEEE802.il 方式においては、 パケッ ト間隔 (IFS: Inter Frame Space)と して、 4種類の IFS が定義されてい る。 ここでは、 その う ち 3つについて説明する。 IFS と しては、 短い も の か ら 順 に SIFS(Short IFS) 、 PIFS(PCF IFS) 、 DIFSCDCF IFS) が定義されている。 IEEE802.ilでは、 基本的な メ ディ アア ク セ ス手順と して CSMA(Carrier Sense Multiple Access) が採用されており、 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 イマ一を動作させ、 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る。

通常のバケ ツ 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、 なんら 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とになつている。 一方、 確認応答信号で ある 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 のバケツ ト間隔の後に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 つて送信されるバケツ トよ り も先に送信するこ とが可能となる。 異なる種類の IFS が定義されている理由はここにあり、バケツ トの送信権争いを、 IFS 力 S SIFSなのか PIFSなのか、 DIFSなの かに応じて優先付けが行われている。

次に、 IEEE802. ilの拡張規格である IEEE802.11a を例にと り フ レーム フォーマツ ト（ ノ ケッ トフォーマツ ト） につレヽて図 1 3 及ぴ図 1 4 を用いて説明する。 図 1 3 は、 IEEE802.11a におけ るフ レームフォーマツ トを示す図である。各バケツ ト の先頭には、 バケツ 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、 規格にて既知のシンボルパターンが定義されてお り、 受信機は既知パターンに基づき、 受信信号がプリ アンブルに 値するか否かを判断する。

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。 該パケ ッ トの復号に必要な情報は PLCPへッダ (Physical Layer Convergence Protocolヘッグ ) と 呼ばれ、 PLCPへッダには、 情報部（ ならび 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 降情報部と総称する） の伝送レー トを示すレー ト（RATE)ブ イ一 ル ド、 情報部の長さを示すデータ長（LENGTH)フィール ド、 ノ、。リ ティ ビッ ト、 エンコーダのティル（Tail)ビッ ト、 などが含まれて いる。 受信機は、 PLCP ヘッダのレー トならびにデータ長ブイ一 ル ドの復号結果

に基づき、 以降の情報部の復号作業を行う。

PLCP ヘッダを格納しているシグナル部は、 雑音に強い符号化 がほどこされており、 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、 なるベ 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 。 図 1 3 に示 した よ う に、 IEEE802.11a においては、 6,9，12，18，24，36,48，54 Mbps と計 8種 類の伝送レー トモ一ドが定義されている。

したがって、 送受信機が近隣に位置する際には、 高いビッ ト レ 一ト の伝送レー トモ一ドが選択され、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。

図 1 4 は、 PSDU のフ レー ムフ ィ ール ドを示す図である。 IEEE802. il では、 いく つかのフ レームタイプが定義されている が、 こ こでは、 説明に必要な 3種のフ レームについてのみ説明を 行う。

各フ レームには、 フ レームコ ン ト ローノレ (Frame Control) フ ィ 一ルドとデュレイショ ン（Duration)フィールドが共通で定義され ている。 フ レーム コ ン ト ローノレフ ィ ーノレドは、 該フ レームの種類 や用途などを示す情報が格納されている。 また、 デュ レイショ ン フィールドには、後に詳しく説明を行う NAV(Network Allocation Vector)の用途の情報が格納されており 、該バケツ 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。 データフ レームに は、 上記のほか送信元や宛先通信局他の特定を行うァ ドレス ブ イ 一ルドが 4つと、 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フ レームポディ（Frame Body)と、 チェ ックサムである FCS(Frame Check Sequence) が存在する。 RTS フ レーム には、 上記のほか、 宛先を示す レ シー ノ ア ド レ ス (Receiver Address rRA) と、 送信元を示すトランスミ ッターア ド レス（Transmitter Address :TA)と、 チェックサムである FCS カ 存在する。 CTS フ レームならび ACK フ レームには、上記のほ力 、 宛先を示す RA とチェックサムである FCS が存在している。

IEEE802. il における RTS/CTS 手順について図 1 1及び図 1 5 を用いて説明する。 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 を解決する方法論と して、 RTS/CTS 手順による CSMA/CA が知られてレ、る。 IEEE802. il においても、 こ の方法 論が採用されている。

RTS/CTS 手順の動作例を図 1 1 を用いて説明する。 図 1 1 で は、 通信局 STA0 から通信局 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。 通信局 STA0 は、 実際の情 報の送信に先立ち、 情報の宛て先である通信局 STA1 に向けて RTS(Request To Send)ノヽ。ケッ トを CSMAの手順に従って送信す る。 通信局 STA1 にてこれを受信できた場合には、 RTS を受信で きた旨を通信局 STA0にフ ィ ー ドパックする CTS(Clear To Send) パケッ トを送信する。 送信側である通信局 STA0 において、 CTS を無事に受信が行われれば、 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 トを送信する。 通信局 STA1 にてこれ を無事に受信し終える と、 ACK を返送し、 1パケッ ト分の送受 信 トラ ンザク ショ ンが終了する。 この手順において、 どのよ う な作用が生じるかを、 図 1 3 を用 いて説明する。 図 1 5では、 通信局 STA2、 STAO, STA1、 STA3 が存在しており、 隣り合う通信局同士のみが電波の到達範囲に位 置している場合を例に説明を行う。 また、 通信局 STA0 が通信局 STA1 に宛てて情報を送信したい場合を想定している。 通信局 STA0 は、 上述の CSMA の手順でメディアが一定期間（ 時刻 TO 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 ノ ケッ トを通信局 STA2 に宛てて送信する。 RTS バケツ ト のフ レームコン ト ロールフィール ドには該バケツ トカ S RTS であ ることを示す情報が記載され、 デュレイショ ンフィールドには該 バケツ 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)のァ ドレスが記載され、 TAフィールドには、自局（STA0) のァ ドレスが記載されている。

ここで注意が必要なのは、 通信局 STA0は、 RTS を送信する時 点で該 トランザクショ ンの終了時刻を決定しておく必要があり、 故に今後送受信される CTS バケツ ト、 Data ノ、。ケッ ト 、 ACK パ ケッ トの伝送レー 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点である。

この RTS パケッ トは通信局 STA0 の近隣に位置する通信局 STA2でも受信される。 通信局 STA2は、 該 RTS信号を受信する と、 プリ アンプルを発見するこ 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。 PSDU 内のフ レームコン ト ロールフィールド力、ら該パケッ ト 力 S RTS バケツ トであることを認識し通信局 STA0 が何らかの情 報を送信したい旨を知る。 さ らに ： 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、 通信局 STA2 は通信局 STA0 の送信希望を妨げないよ う に、 該 トランザク ショ ンが終了 するまで、 即ち図 1 5 の例では、 ACK の送信が完了する時刻 T8 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 を NAV(Network Allocation Vector)をたてるなどと呼ぶ。 NAV が立 てられた状態では、 デュ レイ ショ ンフ ィ ール ドで示された期間に わたり NAV が有効となり、通信局 STA2は時刻 T8まで送信不許 可状態となる。

一方、 この RTS バケツ トは宛先である通信局 STA1 でも受信 される。 通信局 STA1は、 上記と同様の手順によ り PSDUを復号 することによ り、 通信局 STA0が自局宛てにパケッ トを送信した レヽ旨を認識する と、 SIFS 間隔をおいて時刻 T3で CTS パケッ ト を返送する。 CTS パケッ トの伝送レー トモ一ドは、 RTS と同一 でなければならない。 また、 PSDU のフ レームコ ン ト ロールフ ィ 一ルドには該パケッ ト力 S CTS パケッ トである旨が記載され、 デ ユ レイ シ ョ ンフ 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 )のァ ドレスが記載されている。

こ の CTS バケツ トは通信局 STA1 の近隣に位置する通信局 STA3 でも受信される。 通信局 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。 すると、 通 信局 STA3 は通信局 STA1 の受信希望を妨げないよ う に、 該 トラ ンザクショ ンが終了するまで NAV をたてて送信をス ト ップさせ る。 NAV は、 デュレイショ ンフィール ドで示された期間にわた り有効となり、 通信局 STA3 も時刻 T8 まで送信不許可状態とな る。

一方、 この CTS バケツ トは宛先である通信局 STA0 でも受信 される。 通信局 STA0は、 上記と同様の手順によ り PSDUを復号 するこ とによ り、 通信局 STA1 は受信準備ができているこ とを認 識し、 SIFS間隔をおいて時刻 T5でデータパケッ トを送信開始す る。 データパケッ ト送信が時刻 T6 で終了し、 通信局 STA1 がこ れを誤り なく復号できた場合には、 SIFS間隔をおいて時刻 T7で ACK を返送し、 これを通信局 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、 近隣通信局である通信局 STA2ならびに通信局 STA3 は、 NAV を おろして、 通常の送受信状態へと復帰する。

まとめると、上記の RTS バケツ トならぴ. CTS バケツ トのやり と り によ り、 RTS を受信できた 「送信局である STA0 の周辺局」 と CTS を受信できた 「受信局である STA1 の周辺局」 において、 送信が禁止され、 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 、 通信局 STA0から通信局 STA1 に宛てての情 報送信ならび ACK の返送が行われる。

特開平 8 - 9 8 2 5 5号公報には、 このよ う な無線通信のァク セス制御の従来の一例についての開示がある。

と ころで、 IEEE802. il においては、 RTS のデュ レイショ ンフ ィールドにおいて、 該バケツ トの送受信 トランザクショ ン終了ま での期間を記載するため、 RTS を送信する時点で RTS 、 CTS な らびにデータバケツ ト の伝送レー トを確定させる必要があった。 しかしながら、 こ の手順においては、 下記の問題が生じる。

• 課題 1 ： (RTSパケッ トならび） CTSパケッ トの到達範囲

CTS バケツ トは、 本来、 データパケッ トの受信を妨げる可能性 のあ る全ての通信局宛て に送信を行 う べき も のであ る が、 IEEE802. il 規格では CTS パケッ トはデータノヽ⁰ケッ ト と同等の 伝送レートで送信を行う必要があり、 送信局と受信局の間で必要 最低限の耐雑音特性を有する伝送レー トでしか送信が行われない したがって、 受信局（CTS送信局） からみて、 送信局と同等の距離 までのレンジに存在している通信局にしか CTS パケッ トを届け るこ とができないため、 隠れ端末問題の根本的な解消には至らな レ、。 また、 同様のこ とが RTS ノ ケッ トに関してもいえる。

• 課題 2 ： (送信不許可区間 NAV の影響）

また、 IEEE802. il においては、 自分宛て以外の ： RTS/CTS パ ケッ トを受信した端末は、 トランザクショ ンが終了するまで送信 処理をス ト ップさせる （NAV ) と されているが、 実際には、 CTS を送信した端末の受信に影響を与えない通信まで制限されるこ と になっていた。 この動作によ り、 回線の利用効率を向上させるこ とができなかった。

• 課題 3 ： CTS バケツ トが返送されなかった場合の影響

「データバケツ トの宛先局」 が RTS バケツ トを正しく受信で きなかった場合、 あるいは、 何らかの理由によ り送信不許可とな つていた場合、 「データパケッ トの送信元局」 に CTS パケッ トが 返送されないため、データバケツ トの送信が行われない。しかし、 周辺で RTS パケッ トを受信した通信局は、 CTS が返送されたか 否かに関わらずデータパケッ ト送受信の トランザクショ ンが終了 するまで送信不許可となってしまい無駄である。

• 課題 4 ： 伝送レー トの不完全性

RTS パケッ トを送信する前にデータバケツ トの伝送レー トを 確定させておく必要があるが、 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ておらず、 受信局の受信状況に応じた 最適な伝送レー トでデータバケツ トが伝送される可能性が低い。

本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、 無線 L A N システムなどの通信システムでのアクセス制御時の問題を解決す ることを目的とする。 発明の開示 本発明はヽ 複数の通信局で構成されるネッ トワーク内での通信 であって 、 他の局から送信される信号の検出によ り、 他局とパケ ッ トの通信タィ ミ ングが衝突しなレ、アクセス制御を行う場合に 、 通信局から送信される 「パケッ トの物理レイヤヘッダ部のよ う に 誤り にく <加ェされたへッダ領域 J に、 少なく ともそのパケッ 卜 のペイ 口一 Kの情報抽出に必要な情報及びバケツ トの送信に起因 して生じるパケッ トの送信のァクセス予約を制御する フ ィ —ル ド、 を持つよ う にして 、 そのフ ィ ーノレド、を使用した処理が行えるよ つ に したものでめ o o

また本発明は、 複数の通信局で構成されるネッ トワーク内での 通信であつて 、 他の局から送信される信号の検出によ り、 他局と パケッ トの通信タィ ミ ングが衝突しないァクセス制御を行う場 に、 通信局から送信されるパケッ ト のアクセス予約を制御する フ ィ ール ドにヽ 当該パケッ ト の送信に起因して生じる新たなバケツ ト の受信が兀了するまでの時間の情報を記載するよ う にして、 そ の情報に基づレ、た処理が行えるよ う にしたものである o

また本発明は、 複数の通信局で構成されるネッ 卜ヮ一ク内での 通信であつて 、 他の局から送信される信号の検出によ り 、 他局と パケッ 卜の通信タィ ミ ングが衝突しないァク セス制御を行う場 CI に、 受信したパケッ 卜のヘッダに含まれる宛先ァ ドレスから、 i 局宛のパケク トであるこ とが判断されなかった場合にヽ そのパケ ッ トに含まれるァクセス予約フィールドで示される時刻まで送信 処理を停止するよ う にしたものでめ o。

また本発明は、 複数の通信局で構成されるネッ 卜ヮ一ク内での 通信であつて 、 他の局から送信される信号の検出によ り 、 他局と パケッ トの通信タィ ミ ングが衝突しないァクセス制御を行う場 o に、 受信したパケッ 卜に、 受信確認応答信号の返送を遅らせる指 示を判別して 、 受信したバケツ トの送信元に何らかの信号を送信 するときに、 受信確認応答信号をその信号に含めさせるよ う にし たものである。

本発明によると、 送信要求バケツ トゃ送信要求確認応答バケツ ト の到達範囲を広げるこ とが可能となり、 優れた通信方法及び通 信装置、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。

また本発明による と、 送信要求確認応答パケッ トが返送されな かった場合の無駄も防ぐこ とが可能となる。

さ らに本発明による と、 情報伝送時に用いる伝送レー トを直近 の受信状況で判断する.こ とが可能であり、 伝送レー ト選択を精密 に行う こ とが可能になる。 図面の簡単な説明

図 1 は、 本発明の一実施の形態による通信装置の配置例を示す 説明図である。

図 2は、 本発明の一実施の形態による通信装置の構成例を示す プロ ック図である。

図 3は、 本発明の一実施の形態による通信装置の詳細な構成例 を示すブロ ック図である。

図 4は、 本発明の一実施の形態によるフ レームフォーマツ トの 一例を示す説明図である。

図 5は、 本発明の一実施の形態による CSMA/CA の一例 （その

1 ) を示すタイ ミ ング図である。

図 6 は、 本発明の一実施の形態による CSMA/CA の一例 （その

2 ) を示すタイ ミ ング図である。

図 7は、 本発明の一実施の形態によるフ レームフィールドの一 例を示す説明図である。

図 8 は、 本発明の一実施の形態による送受信手順の一例 （その 1 ) を示す説明図である。 図 9は、 本発明の一実施の形態による送受信手順の一例 （その

2 ) を示す説明図である。

図 1 0は、 本発明の一実施の形態による送受信手順の一例 （そ の 3 ) を示す説明図である。

図 1 1 は、従来のアクセス制御例を示したタイ ミ ング図である。 図 1 2は、 従来のパケッ ト間隔の一例を示した説明図である。 図 1 3 は、 従来のフレームフォーマツ トの一例を示した説明図 であ -3 o

図 1 4は、 従来のフ レームフ ィ ール ドの一例を示した説明図で る 0

図 1 5 は、 従来の CSMA/CA の一例を示したタイ ミ ング図であ る 発明を実施するための最良の形態

以下、 本発明の一実施の形態を 、 図 1 図 1 0 を参照して説明 する。

本実施の形態において想定している通信の伝播路は無線であり、 かつ単一の伝送媒体 (周波数チャネルによ り ンクが分離されて いない場合） を用いて 、 複数の機器間でネッ 卜 Vークを構築する 場合と してある。 伹し 、 複数の周波数チャネルが伝送媒体と して 存在する場合であつても 、 同様のこ とがいえる ο また、 本実施の 形態で想定している通信は蓄積交換型の 卜ラヒ シクであり 、 パケ ッ ト単位で情報が転送され 。

また、 各通信局は 、 C S M A ( C a r r i e r S e n s e M u 1 t i p 1 e A c c e s s ： 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非同期的に情報を伝送するァ ドホック通 信を行なう こ と もできる。

このよ う に制御局を特に配置しない自律分散型の無線通信シス テムでは、 各通信局はチャネル上で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。 通信局は 伝送フレーム周期の先頭でビーコンを送信するので、 伝送フ レー ム周期はビーコン間隔によって定義される。 また、 各通信局は、 伝送フレーム周期に相当する期間だけチャネル上をスキャン動作 することによ り、 周辺局から送信されるビーコン信号を発見し、 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 トヮー ク構成を知る （又はネッ トワークに参入する） こ とができる。

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ている。 この無線通信システムでは、 特定の制御局を配置せず、 各通信装置が自律分散的に動作し、 ァ 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 。

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。 図 2は、 本例のシステムに適用される通信局を構成する無線送 受信機の構成例を示したプロ ック図である。 この例では、 アンテ ナ 1 がアンテナ共用器 2を介して受信処理部 3 と送信処理部 4に 接続してあり、 受信処理部 3及び送信処理部 4は、 ベースバン ド 部 5 に接続してある。 受信処理部 3 での受信処理方式や、 送信処 理部 4 での受信処理方式については、 例えば無線 L A Nに適用可 能な、 比較的近距離の通信に適した各種通信方式が適用できる。 具体的には、 U W B ( Ultra Wideb and)方式、 O F D M ( Orthogonal Frequency Division Multiplex ： 直交周波数分割多重） 方式、 C D M A ( C o de Division Multiple Accses s： 符号分割

多兀接続） 方式などが適用できる。

ベ ' ~スノ ン ド部 5は、 インターフェース部 6 と M A C (メディ ァァクセス コ ン トロール） 部 7 と D L C (データ V ンク コン トロ 一ル） 部 8などを備えて、 それぞれの処理部で、 - の通信システ ムに実装されるァクセス制御方式に ける各層での処理が実行さ れ

図 3 には、 本発明の一実施形態に係る無線ネッ 卜 V一クにおい て通 1S局と して動作する無線通信装置の機能構成をさ らに 示している。 図示の無線通信装置はヽ 制御局を配置しなレ、自律分 散型の i≤ 1S ¾ ί¾ トにおいて、 同じ無線システム內では効果的にチ ャネル • アクセスを行なう こ とによ り 、 衝突を回避しながらネッ 卜ヮ一クを形成するこ とができる。

図 3 に示す通り 、 無線通信装置 1 0 0は、 イ ンタ一フェ —ス 1

0 1 と 、 データ . バッ フ ァ 1 0 2 と 、 中央制御部 1 0 3 と 、 ビー コン生成部 1 0 4 と、 無線送信部 1 0 6 と、 タイ 、ング制御部 1

0 7 と 、 アンテナ 1 0 9 と 、 無線受信部 1 1 0 と 、 ビ ン解析 部 1 1 2 と、 情報記憶部 1 1 3 とで構成される。

イ ンターフヱース 1 0 1 は、 この無線通信装置 1 0 0 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 ' ノ ッ フ ァ 1 0 2は、 イ ンターフェース 1 0 1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 1 0 1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 1 0 3は、 無線通信装置 1 0 0 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 1 0 3では、 例えば、 ビーコ ン衝突時における 衝突回避処理などの動作制御が行なわれる。 衝突回避の処理手順 と して、 自局のビーコ ン送信位置の移動や、 自局のビーコ ン送信 停止、 他局へのビーコ ン送信位置変更 （ビーコ ン送信位置の移動 又は停止） 要求などが挙げられるが、 これらの処理手順の詳細に ついては後 ¾11に讓る ₀

ビーコ ン生成部 1 0 4は、 近隣にあ ハ 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 ハ、、線通信装置 1 0 0 が無線ネッ 卜ワークを運用するためには、 白己のビ一コン送信位 置や周辺局からのビーコ ン受信位置などを規定する これらの情 報は、 情報記憶部 1 1 3に格納される と ともにヽ ビ一コ ン信号の 中 ίし HC して周囲の無線通信装置に報知する ビ一 ン信号の構 成については後述する 。 無線通信装置 1 0 0は 、 伝送フ レーム周 期の先頭でビ一コンを送信するので 、 無線 M信 置 1 0 0が利用 するチヤネルにおける伝送フレーム周期はビ ン 隔によって 定義されるこ とになる

無線送信部 1 0 6 は 、 データ ' バク ファ 1 0 2に ―時格納され ているデータやビーコン信号を無線送信するために 、 所定の変調 処理を行なう。 また、 無線受信部 1 1 0は、 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 1 0 6及び無線受信部 1 1 0における無線送受信方 式は、 例えば無線 L A N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、 UW B (U l t r a W i d e B a n d ) 方式、 O F D M (O r t h o g o n a i F r e q u e n c y D i v i s i o n M u 1 t i p 1 e x i n g ： 直交周波数分割多重） 方式、 C DMA ( C o d e D i v i s i o n M u l t i p l e A c c e s s : 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 1 0 9 は、 他の無線通信装置宛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。 図 3の構成では、 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 してある。

タイ ミ ング制御部 1 0 7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、 伝送フ レーム周期の先 頭における自 己の ビーコ ン送信タイ ミ ングゃ、 他の通信装置から のビーコ ン受信タイ ミ ング、 他の通信装置とのデータ送受信タイ ミ ング、 並びにスキャ ン動作周期などを制御する。

ビーコン解析部 1 1 2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 ングゃ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 1 1 3 に格納され る。

情報記憶部 1 1 3 は、 中央制御部 1 0 3 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。

次に、 本実施の形態でのパケッ トのフ レームフォ ^ "マツ トの例 を、 図 4に示す。 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。 また、 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 には該パケッ トの情報部 （ペイ ロー ド） を復号するのに必要な情 報が格納されており、 情報部の伝送レー トを示すレー ト（RATE) フィールド、情報部の長さを示すデータ長（LENGTH)フィールド、 ノ リ ティ ビッ ト、 エンコーダのティル（Tail)ビッ ト、 などが含ま れている。 ここまでは、 従来 （図 1 4の例） と同様である。

さ らに本例では、 「誤り にく く加工されたヘッダ領域と して物 理レイヤヘッダである PLCP ヘッダを想定し，」 物理レイ ヤへッ ダである PLCPヘッダのフィールドと して、 該バケツ トの送信電 力を示すパワー （Power)フ ィ ール ド、 該パケッ トの送受信が完 了してから該バケツ ト の受信に起因して送信されるべくバケツ ト が送信し終えるまでの持続時間を示すデュレイショ ン（Duration) フ ィ ール ド、 そして該パケッ ト の送信に先立ち受信応答確認を行 つたか否かの情報を含むカテゴリ（Category)フィールドが存在す る。

例えば、 通信装置 # 0が通信装置 # 1 に対してデータを送信す る場合に、通信装置 #0が送信する R T Sバケツ トに起因して生じ る通信装置 # 1 C T Sバケツ トの送信を確保するために、 R T S バケツ トのデュレイショ ン（Duration)フィールドには、 # 1力 らの C T Sの送信が完了するまでの時間が記載されるこ とになる。 C T Sの送信が完了するまで、他の端末が送信を控えるこ とによ り、 通信装置 # 1 の C T Sバケツ トの送信が確保されることになる。 同様に、 通信装置 # 0が通信装置 # 1 に対して送信するデータパ ケッ トのデュ レイショ ン（Duration)フィールドには、 # 1 か ら の Ackの送信が完了するまでの時間が記載されるこ とになる。 従つ て、 本実施の形態では、 デュ レイショ ン（Duration)フィールドに 設定される時間情報は、 直前に受信したパケッ トの伝送品質を考 慮して次に送信するパケッ トの送信レー トを決定し、 その決定さ れた送信レー トから計算されたデュレイショ ン値を設定するこ と ができる。 これによ り、 従来は、 R T Sを送信する局が、 R T S 送信時にデータ レー トを決定しデュ レイ ショ ン値が計算されてお り、 その後の伝搬路の状態変動による送信レー トの変化を考慮で きなかった問題点があつたが、 本実施の形態では、 この問題は生 じない。

また、本実施の形態では、送信されるパケッ トの種類（R T S， C T S， D a t a , A c kなど） に関わらず、 必要以上に長い N A Vは設定しないよ う制御されるこ とによ り、 メディアの利用効 率が向上するこ とになる。

なお、 デュレイショ ンフィールドには、 該当するパケッ トの送 信開始時刻からそのパケッ トの受信に起因して送信されるべくパ ケッ トが送信し終えるまでの時間を格納するよ う に取り決めても かまわないが、 作用自体はそのパケッ トの送信時刻内での送信を 無条件に不許可とするこ と以外は従来とほとんど同様であり、 下 記では、 説明を割愛する。

本来 PLCPヘッダは、 該パケッ トを受信するのに必要な情報の みが記載されるが、 本例では、 それだけではなく 、 「該バケツ トの 送信前に受信応答確認を行ったか否か」 の事前情報と、 「該バケツ トの受信に起因して送信されるべく 次のバケツ ト」 に関する次パ ケッ トの予約情報をも記載する。 さ らに、 該パケッ トの送信電力 も記載し、 受信側における送信電力決定のための一情報と して用 いらせるこ と もある。 あとは、 従来と同様である。 下記では、 説 明の簡略化の都合上、 これらのフィールドが全て定義されている 場合を例にとって説明を行うが、 必ずしも全てのフィ ール ドが定 義されていなければ、 本発明の効果が得られないわけではない。

各通信局は、パケッ トの受信を認識し、 PSDUを復号した結果、 該パケッ トが自局宛てだと判断されなかった場合は、 常に PLCP ヘッダ内のデュレイショ ンフィ ール ドで示された時間にわたり送 信を不許可とする処理を行う。

また、 各通信局は、 パケッ トの受信を認識し、 PSDUを復号し た結果、 該パケッ トが自局宛てだと判断されなかった場合で、 か つ： PLCPヘッダ内のカテゴリ フィールドから 「該バケツ トの送信 に先立ち受信応答確認を行っていない」旨の情報を抽出した場合、 該バケツ トが自局宛てだと判断されなかった時点で受信動作をス ト ップさせ、 通常の送受信状態へと遷移する。

PLCPヘッダを格納しているシグナル（SIGNAL)部は、雑音特性 に優れた、 雑音に特に強い符号化がほどこされており、 例えば情 報部 （ペイ ロー ド部分） の最低レー トよ り も低い 4Mbps 相当で 伝送される。 また、 あま り にも受信電力が低いなど受信 SNR が 低い場合には、 プリアンブル部の発見ができずに、 パケッ トを受 信したと認識できない。 したがって、 パケッ トを受信したと認識 した場合、 情報部の伝送レー トに関わらず、 デュ レイ ショ ンフ ィ 一ルドを誤り なく抽出できるこ とになる。

図 7は、 PSDUのフレームフィールドを示す図である。 ここで は、 従来との差分の説明に必要な 4種のフ レームについてのみ説 明を行う。

各フ レームには、 該フ レームの種類や用途などを示す情報が格 納されているフ レーム コ ン ト ロール （Frame Control)フ ィ ール ド が共通で定義されている。 従来存在していたデュレイショ ンフ ィ 一ルドは、 本例では物理レイヤヘッダである PLCPヘッダにて送 信されることから、 このフィールドには配置してない。 データフ レームには、 従来定義されていたフィールドに加え、 ARQ の方 法を指示する ACK タイプフ ィ ール ド、 ACK の対象フ レームを示 す ACK SEQ フィール ドが存在する。 RTS フ レームには、 従来 定義されていたフィール ドに加え、 ARQ の方法を指示する ACK タイプフ ィ ール ド、 ACK の対象フ レームを示す ACK SEQ フ ィ 一ルド、 後に送信するデータフ レームのビッ ト数を示すデータ長 (DATA LEN)フ ィ ール ドが存在する。 CTS フ レームには、 従来定 義されていたフィ ール ドに加え、 後に送信されてく るデータフ レ ームの伝送レー トを指示する レー ト フ ィ ール ド、 ARQ の方法を 指示する ACK タイプフ ィ ール ド、 ACK の対象フ レームを示す ACK SEQ フィール ドが存在する。 ACK フ レームには、 従来定義 されていたフ ィ ールドに加え、 ACK の対象フ レームを示す ACK SEQ フ ィ ール ドが存在する。

通信局は、 パケッ トを受信した場合、 フ レームの宛先ア ドレス フィールドを参照するこ とによ り、 該パケッ トが自局宛てである か否かを判断するのは、 従来のとおり である。

• CSMA手順

図 6 は、 本実施の形態における RTS/CTS 手順の一例を示す図 である。

図 6では、 従来例で説明した図 1 5 と同様の状況を想定してい る。 下記では、 主に従来と異なる点についての説明を行い、 従来 と同様の手順については一部説明を省略する。

通信局 STA0は、 従来の CSMA手順でメディァが一定期間（ 時 刻 TO から時刻 T1 まで） ク リ アである旨を確認した後、 時刻 T1 力、ら RTS バケツ トを通信局 STA2 に宛てて送信する。 RTS パケ ッ トのデュ レイショ ンフィール ドには、 RTS の受信に起因して送 信される CTS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、 デュ レイショ ンフィール 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 あたり までの時間を記載してもかまわない。 ま た、 カテゴリ フィール ドには、 「該パケッ トの送信に先立ち受信側 とのパケッ トのやり と り がなかった旨（ 即ち、 時刻 T1 の直前で RTS バケツ トの宛先からなんらかのバケツ トを受信していない 旨） 」 を示す情報を記載する。 また、 パワーフィールドには、 RTS パケッ トの送信電力を示す情報を記載する。 さ らに、 PSDU内の データ長には、 直後に送信したいデータパケッ トに格納するビッ ト数を示す情報を記載する。

この RTS バケツ ト は通信局 STA0 の近隣に位置する通信局 STA2でも受信される。 通信局 STA2 は、 仮に PSDUの復号に失 敗したと しても、 PLCP ヘッダ部は雑音特性に優れているため正 しく復号できる可能性が高い。 PLCP ヘッダ内のレー トフィール ドとデータ長フィールドから時刻 T2 を認識し、 さ らにデュ レイ シヨ ンフィール 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 バケツ トは宛先である通信局 STA1でも受信される。 通信局 STA1は、 PLCPヘッダを復号し、通信局 STA2同様、 PLCP ヘッダ内のデュ レイ ショ ンフィール ド等を参照するこ と によ り T4 までの時間 NAV を立てよ う とするかも しれないが、 さ らに PSDUをも復号に成功すると、 該パケッ トの宛先が自局であるこ とを認識して NAV の設定は行わない。 さ らに、 通信局 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、 SIFS 間隔をおいて時刻 T3 で CTS パケッ トを返送する。 通信局 STA1 は CTS ノ ケッ トの返送に先立って、 RTS ノ、。ケッ トの受信 クオリティを評価し、 この評価結果に基づいて後に送られてく る データバケツ トの伝送レー トを決定する。 決定プロセスは本例の 本質ではないので説明は割愛する。 伝送レー トを決定する と、RTS パケッ トで知らされているデー タパケッ トの ビッ ト数と決定した伝送レー トから、 データバケツ トの時間長を計算し、 上記と同様の手順で CTS バケツ トの受信 に起因して送信されてく るデータバケツ ト の送信が終了する時刻 である T6までの時間を CTS バケツ トの PLCPヘッダ内のデュ レ イショ ンフィールドに書き込む。 または若干のマージンをもたせ て T7あたり までの時間を書き込む場合もある。 また、 CTS パケ ッ トは RTS バケツ トの受信に起因して RTS パケッ ト の送信元 宛てに送信を行う ことから、 カテゴリーフィールドには、 「該パケ ッ トの送信に先立ち受信側とのバケツ トのやり と り があった旨」 を示す情報を記載する。

また、 送信電力と して、 RTS パケッ トで記載されていたパワー フィールドで指示された送信電力を設定し、 パワーフ ィールドに は、 この送信電力を示す値を記载する。 通信局 STA1 が RTS パ ケッ トで記載されていたパワーフ ィ ール ドで指示された送信電力 での送信ができない場合には、 自局が送信可能な送信電力の範囲 内で、 RTS バケツ トにて指示された送信電力に最も近い値を設定 し、 その送信電力を CTS パケ ッ ト のパワーフィ ール ドに記載す る。 さ らに、 CTS ノ ケッ トの PSDU 内のレー トフィールドに決 定した伝送レー トを書き込む。 CTS パケッ ト 自身の PSDU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 送を行い、 CTS バケツ トが復号できない可能性をできるだけ小さ く しておく。

—方、 通信局 STA1 力 S RTS パケッ トの PLCPヘッダの復号に は成功したものの PSDUの復号に失敗した場合は、 PLCPヘッダ から得られたデュ レイ シ ョ ンフィ ール ド等で指示された T4 まで の時間は NAV をたてて、 通信局 STA1 も送信不許可とする。 こ の場合、 予期される時刻 T4までに通信局 STA1から CTS パケッ トが返送されないため、 通信局 STA0 は、 再度ランダムバックォ フの手順にしたがって、 RTS バケツ トの再送を試みる。このとき、 通信局 STA2 も時刻 T4には NAV をおろし、通常の送信可能状態 へと変遷し、 CTS バケツ トが返送されなかった被害は最小限に収 まる。

通信局 STA1が RTS パケッ トの PSDUの復号に成功した場合、 上記の手順によ り 、予定どおり時刻 T4に CTS バケツ トが返送さ れてく る。 CTS バケツ トは、 雑音特性に優れている伝送レー トに て転送されてく るため、 誤り なく PSDUを送受できる可能性は高 い。

こ の CTS パケッ トは通信局 STA1 の近隣に位置する通信局 STA3 でも受信される。 通信局 STA3 は、 CTS パケッ トの PLCP 内のデュ レイショ ンフ ィ ール ド等を復号し、 さ らに PSDU 内の RA ア ド レスが自局でないこ とを確認する と、 デュレイショ ンフ ィール ド等で示された時間にわたり NAV をたてて送信をス ト ツ プさせる。 結果と して、 通信局 STA3 は、 デュ レイショ ンフィー 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 バケツ トは宛先である通信局 STA0でも受信される。 通信局 STA0 は、 PSDU を復号するこ とによ り、 通信局 STA1 の 受信準備ができており、 かつ、 レー トフィール ドで示された伝送 レー ト での受信を希望しているこ とを認識する。通信局 STA0は、 指示された伝送レー ト にてデータバケ ツ ト を生成し、 さ ら に PLCP ヘッダのデュレイショ ンフィールドに、 上記と同様の手順 で、 データパケッ トの受信に起因して送信されてく る ACK パケ ッ ト の受信が終了するまでの時間を書き込む。 また、 データパケ ッ トは CTS ノ、。ケッ ト の受信に起因して CTS バケツ ト の送信元 宛てに送信を行う ことから、 カテゴリーフィールドには、 「該パケ ッ トの送信に先立ち受信側とのバケツ トのやり と り があった旨」 を示す情報を記載する。

また、 送信電力と して、 CTS バケツ トで記載されていたパワー フィール ドで指示された送信電力を設定し、 パワーフィール ドに は、 この送信電力を示す値を記載する。 通信局 STA0 が CTS パ ケッ トで記載されていたパワーフィール ドで指示された送信電力 での送信ができない場合には、 自局が送信可能な送信電力の範囲 内で、 CTS バケツ トにて指示された送信電力に最も近い値を設定 し、 その送信電力を送信するデータバケツ トのパワーフィール ド に記載する。 上記の手順で生成されたデータ ケツ トは、 CTS パ ケッ トから SIFS間隔をおいて時刻 T5で送信開始される。

また， 先に送信した RTSバケツ トの送信電力と CTSパケッ ト で指示された送信電力が異なっていた場合には， RTSパケッ トを 送信したと きの送信電力を設定する場合もある。

データバケツ トは通信局 STA0 の近隣に位置する通信局 STA2 で受信され、 通信局 STA2は、 データパケッ トの PLCPヘッダの 情報を復号するこ とによ り、 該データバケツ トが時刻 T6 まで行 われる旨ならびその後時刻 T8 までは送信を不許可にしてほしい 旨を了解し、 時刻 T6から時刻 T8にわたり NAV をたてて送信不 許可とする。 このプロセスは、 データパケッ トの PSDUを正しく 復号できなく ても行われる。

データバケツ トは当然ながら宛先である通信局 STA1 でも受信 され、 データパケッ ト送信が時刻 T6 で終了し、 通信局 STA1 が これを誤り なく復号できた場合には、 SIFS 間隔をおいて時刻 T7 で ACK を返送し、 これを通信局 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。通信局 STA1は、 CTS パケッ トを生成する際とほぼ同様の手順に従い ACK パケ ッ トを生成するが、 ACK ノ ケッ トの PLCP ヘッダ内のデュレイ シヨ ンフィールドには、 値 0を格納するなど、 周辺局に対して、 「ACK バケツ トの送信終了後、 送信不許可にする時間帯はない 旨」 を伝達する。

なお、 通信局 STA3は時刻 T6に、 通信局 STA2は時刻 T8にお いて NAV をおろして、 通常の送受信状態へと復帰する。

図 5は、 本実施の形態における RTS/CTS 手順の他の一例を示 す図である。

図 6では、 IEEE802. il 同様、 データバケツ トの直後に ACK パ ケッ トを返送する場合を例にとったが、 データバケツ トの直後に

ACK バケツ トを返送しない場合もある。 その場合の一例が図 5 に記載されている。

図 5 の例で送信されるバケツ トのデュ レイショ ンフィール ドに は、 当該パケッ トの送信完了後、 送信不許可にしてほしい時間の 長さが [ μ sec]単位で記載されている。但し、 Duration Fieldは、 必ずしも [usee]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 で構成されていればその目的は達成される。

カテゴリーフィールドには、 当該バケツ トが前触れなしに送信 されている場合 （例えば、 R T Sパケッ ト） には 1 が、 前触れが あって送信されている場合 （例えば、 R T Sパケッ トの受信を ト リ ガ一と して送信を行なう T Sバケツ ト） には 0が格納される。 デュ レイショ ンフィール ドの値と、 カテゴリ ーフィール ドの値 との関係を表に纏めると以下のよ う になる。 デュ レイ シ 1以上の値 1 以上の値 0 0

ヨ ンフィ ー

ル ド

カテゴリ 1 0 1 0

フィール ド

処理状態 該パケッ 卜 該パケ ッ 卜 該パケッ ト デュ レイ シ の受信中及 の受信中は の受信が終 ヨ ン · カテ ぴデュ レイ 送信可能だ 了するまで ゴ リ の両フ ショ ンで示 が、 了 ュ レ は送信不許 ィ ール ド と される時間 ィ シ ョ ンで 可区間と な も 0 である と も送信不 示される時 る こ と を認識 許可区間と 間は送信不 し た 時 点 なる 許可区間 と で、 送信可 なる 能となる 又は 、 該パ

ケッ 卜 の受

信中な らび

にデュ レィ

シ ョ ンで示

される時間

と も送信不

許可区間 と

なる 図 5 の例においては、 時刻 T5 までは図 6 とまったく 同様の手 順を踏み、 時刻 T5 において通信局 STA0 がデータバケツ トを送 信する際には PLCPヘッダ内のデュレイショ ンフィールドに値 0 を格納するなど、周辺局に対して、「ACK パケッ トの送信終了後、 送信不許可にする時間帯はない旨」 を伝達する。

こ のデータパケッ トは通信局 STA0 の近隣に位置する通信局 STA2 で受信され、 通信局 STA2 は、 データバケツ トの PLCPへ ッダの情報を復号することによ り、 該パケッ トの送信に先立ち受 信側とのバケツ トのやり と りが行われた旨と、 該データバケツ ト が時刻 T6 まで行われる旨と、 その後送信不許可にする時間帯は 存在しない旨を認識し、 かつ PSDU の宛先ァ ドレスフ ィ ール ドを 参照することによ り、該バケツ トが自局宛てではないこ とを知る。 する と（ 該バケツ トが自分宛てではなく 、 かつ該バケツ トの送信 に先立ち受信側とのバケツ トのやり と り があって、 かつ該バケツ ト送信完了後に送信不許可にする時間帯は存在しないこ とを知る と） 、 通信局 STA2 は、 該パケッ トが自局宛てではないこ とを知 つた時点で受信動作を終了し、 通常の送受信状態へと復帰する。 通信局 STA2が送信すべきデータを保有している場合には、 CSMA のランダムバックオフの手順を起動し、 送信権利獲得の手順を起 動する。

そのほかの手順は、 図 6で説明したものと同様であるが、 デー タパケッ トは宛先である通信局 STA1 でも受信される と、 データ バケツ ト送信が時刻 T6 で終了し、 通信局 STA1 がこれを誤り な く復号できた場合には、 ACK バケツ トは別の機会にて送信を行 う。 図 5で示した手順によれば、 図 1 5 に示す従来方式では通信 局 STA2 は T8 まで送信不許可期間となっていた状態を回避する こ とができ、 回線効率を向上するこ とが可能となる。

• ACK のノ リ エーシ ヨ ン

図 5 に示したよ う に、 データバケツ トを送信した直後に ACK バケツ トを返送しない場合の ARQ 手順について図 8、 図 9なら ぴ図 1 0を用いて説明する。 この場合、 ACK の返送方法と して、 少なく と も 2つのバリエーショ ンが存在し、 図 5で示したよ う に データバケツ トを誤り なく受信したらすぐさま ACK を返送する 即時 ACK と、 データパケッ トを誤り なく受信したら ACK を送 信するまでの間定められた期間をカウン ト してから ACK を返送 する遅延 ACK が定義される。 即時 ACK に関しては、 従来例な らぴ図 5で示したよ うな手順を踏む一方、 遅延 ACK では、 下記 の手順がと られる。

1.データパケッ トを誤り なく受信したら ACK パケッ ト送信まで のタイマーを起動し、 該タイマーが終了した時点（expier)で ACK バケツ トの送信を試みる。

2.上記タイマーが終了する以前に、 ACK を返送すべき相手通信局 宛てに何らかのバケツ トを送信するこ とになつた場合には、 その データに、 ACK 情報をも記載し、上記タイマーをリセッ トする。

遅延 ACK のも う 1つの例と しては、 下記の手順がと られるこ と もある。

1 . データパケッ トを誤り なく受信したら誤り なく受信したパケ ッ トの場合を記録しておく が、 ACK は送信しない。

2 . ACK を送信すべき相手通信局宛に何らかのパケッ トを送信 するこ とになつた場合に、 そのデータに、 ACK 情報をも記載し 送信する。

3 . 送信したデータに関して、 ACK が一定期間返送されてこな い場合には、 再送要求を送信する。

この場合、 先に示した例と異なり 、 ACK 返送のためのタイマ 一を持たない。 ACK が一定期間返送されてこない場合には再送 要求を送信する制御は、 一般的な再送手順である。

ACK に複数のバリエーショ ンがある場合、 図 7 に示したよ う に、 送信するデータやその他の制御用フ レームにおいて、 どのよ う に ACK を返送するかを示す ACK タイプフ ィ ール ドが定義さ れており、 送信側は、 RTS フレームならぴデータフレームにて、 受信側から どのよ う に ACK を返送してほしいかを示すリ クエス ト情報をこ のフィールドに記載し、 CTS フ レームにて、 どのよ う に ACK を返送するかを示す確認情報をこのフィ ール ドに記載す る。 さ らに、 いずれのフ レームにおいても ACK が相乗りする可 能性があるため、 ACK SEQ フ ィ ール ドが定義されている。 ACK SEQ フィールドは、 下記のよ う に用レヽられる。

例えば、通信局 STA0が通信局 STA1に向けて SEQ 番号 023 の リ ンク レイ ヤパケッ トを送信する場合を想定する。 この と き、 デ 一タパケッ トの SEQ フィールドには、 番号 023 が記載される。 例えば、 こ のデータバケツ トが受信できた旨を返送する際には、 ACK SEQ フ ィ ール ドに番号 023 を記載する。 データパケッ トが 受信できた旨は、 RTS/CTS/Data/ACKのいずれのフレームにおい て返送してもよいこ とから、 図 7に示した全てのフ レームにおい て ACK SEQ フィ ール ドが定義されている。 ここでは、 説明を簡 略化する都合上、 ACK SEQ フ ィ ール ドが一つしかないよ う に記 載されているが、 実際には、 複数の ACK SEQ フィールドが各フ レームに存在してもかまわない。

· 図 8の例の説明

図 8 は、 本例の無線通信システムにおける送受信手順の第 1 の 例を示す図である。 ここでは、 通信局 STA0から通信局 STA1 に 宛てて、 2つのデータパケッ トを送信する場合を例にとっている。

通信局 STA0 は、 時刻 TO において、 データパケッ 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。 時刻 T1 において、 ノ 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バケツ トを送信する。 この とき、 RTSパケッ ト の ACK タ ィプフィールドには遅延 ACK にて ACK を返送してほしい旨の リ クエス ト情報を記載し、 ACK SE Q フィールドには本パケッ ト に ACK 情報が相乗り されていない旨を示す情報を記載する。

これを受信した通信局 STA1は、 時刻 T2において CTS Λケッ トを返送する。 このと き、 CTS パケッ トの ACK タイプフィール ドには指示どおり遅延 ACK にて ACK を返送する旨の確認情報 を記載し、 ACK SE Q フィールドには本パケッ トに ACK 情報が 相乗り されていない旨を示す情報を記載する。

これを受信した通信局 STA0 は、 時刻 T3 でデータバケツ トを 送信する。 このとき、 データパケッ トの ACK タイプフィールド には遅延 ACK ( D el .Ack) にて ACK を返送してほしい旨のリ ク エス ト情報を再度記載し、 ACK SE Q フィール ドには本パケッ ト に ACK 情報が相乗り されていない旨を示す情報を記載し、 SE Q フィール ドには本バケツ トのシーケンス番号（ 例えば 023 )を記載 する。

これを受信した通信局 STA1 は、 時刻 T4から、 AC K 返送のた めのタイマーを起動する。 また、 このタイマーが完了するよ り も 以前に、 通信局 STA0 は、 再度通信局 STA1 に宛ててデータパケ ッ トを送信すべく ランダム時間の遅延の後に RTS バケツ トを時 刻 T5で送信する。 このとき、 RTS ノ ケッ トの ACK Typ eフィー ルドには今度は即時 ACK にて ACK を返送してほしい旨のリ ク エス ト情報を記載し、 ACK SE Q フィール ドには本パケッ トに ACK 情報が相乗り されていない旨を示す情報を記載する。

これを受信した通信局 STA1 は、 時刻 T6において CTS パケッ トを返送する。 このとき、 CTS ノ ケッ トの ACK タイプフィール ドには即時 ACK にて ACK を返送する旨の確認情報を記載する。 また通信局 STA1 は、 通信局 STA0宛ての未送信の ACK を保持 していることから、 ACK SE Q フィール ドには先に受信したシ一 ケンス番号 023 のバケツ トの受信確認応答である ACK 情報を相 乗り させ、 ACK SEQ フィールドに ACK の対象であるデータフ レームのシーケンス番号 023 を記載する。

これを受信した通信局 STA0 は、 先のデータフ レームが誤り な く受信できた旨を確認しつつ、 次のデータバケツ トを時刻 T7 で 送信する。 このとき、 データパケッ トの ACK タイプフ ィ ール ド には即時 ACK (Imd.Ack)にて ACK を返送してほしい旨のリ タエ ス ト情報を再度記載し、 ACK SEQ フ ィ ール ドには本パケッ トが ACK 情報が相乗り されていない旨を示す情報 記載し、 SEQ フ ィール ドには本バケツ ト のシーケンス番号（ 例えば 024)を記載す る。

これを受信した通信局 STA1 は、 ACK を即時に送ってほしい 旨を認識していることから、今度は時刻 T8において即時 ACK パ ケッ トを返送する。 ACK ノ ケッ トの ACK SEQ フィールドには 先に受信したシーケンス番号 024を記载する。

• 図 9 の例の説明

図 9 は、 本実施の形態の無線通信システムにおける送受信手順 の第 2 の例を示す図である。 こ こでも、 通信局 STA0 から通信局 STA1 に宛てて、 2つのデータバケツ トを送信する場合を例にと つている。

図 8 に示した第 1の例では、 通信局 STA0 が送信するデータパ ケッ トの一つ目では遅延 ACK を指示し、二つ目では即時 ACK を 指示した場合を示した。 図 9 に示した第 2の例では、 両データパ ケッ ト と も遅延 ACK を指示する場合を示す。 時刻 T4 までのプ ロセスは、 図 8 の第 1 の例と同様なので説明を省略する。

通信局 STA1 は、上記の第 1 の例と同様、時刻 T4力 ら、 ACK 返 送のためのタイマーを起動する。

このタイマーが完了するよ り も以前に、 通信局 STA0 は、 再度 通信局 STA1 に宛ててデータバケツ トを送信すべく ランダム時間 の遅延の後に RTS パケッ トを時刻 T5 で送信する。 このとき、 RTS バケツ トの ACK タイプフィールドには再度遅延 ACK にて ACK を返送してほしい旨の リ クエス ト情報を記載し、 ACK SEQ フィ ール ドには本パケッ トに ACK 情報が相乗り されていない旨 を示す情報を記載する。

これを受信した通信局 STA1は、 時刻 T6 において CTS パケッ トを返送する。 こ の と き、 CTS パケッ ト の ACK タイプフ ィ ール ドには指示どおり遅延 ACK にて ACK を返送する旨の確認情報 を記載する。 また通信局 STA1 は、 通信局 STA0宛ての未送信の ACK を保持しているこ とから、 ACK SEQ フィールドには先に受 信したシーケ ンス番号 023 のパケッ ト の受信確認応答である ACK 情報を相乗り させ、 ACK SEQ フィールドに ACK の対象で あるデータフ レームのシーケンス番号 023 を記載する。

これを受信した通信局 STA0 は、 先のデータフ レームが誤り な く受信できた旨を確認しつつ、 次のデータバケツ トを時刻 T7 で 送信する。 こ の と き、 データパケッ トの ACK タイプフィ ール ド には遅延 ACK にて ACK を返送してほしい旨の リ クエス ト情報 を再度記載し、 ACK SEQ フ ィ ール ドには本バケツ トに ACK 情 報が相乗り されていない旨を示す情報を記載し、 SEQ フィール ドには本バケツ ト のシーケンス番号（ 例えば 024)を記載する。 これを受信した通信局 STA1 は、 誤り なく情報を取り 出せたこ とを確認する と、 ACK 返送のためのタイマーを起動する。 今回 は、 タイマーが完了するまでの間に通信局 STA0宛てのバケツ ト 送信が発生しなかったため、 通信局 STA1 は、 通信局 STA0 に宛 てて ACK フ レームの送信プロセスを起動する。 タイマーが完了 する と、 ACK フ レームを送信すべく ランダム時間の遅延の後に、 ACK フ レームを時刻 T9 にて送信する。 この と き、 ACK SEQ フ ィールドには先に受信したデータフ レームのシーケンス番号であ る 024 を記載する。

これを受信した通信局 STA0は、 ACK フ レームの ACK SEQ フ ィールドを抽出するこ とによ り、シーケンス番号 024 のデータパ ケッ トが誤りなく復号されたこ とを認識しつつ、 該 ACK フ レー ムに対する応答信号を即座に時刻 T10 にて送信する。応答信号は、 従来の ACK フレームと同様のフィールドを有していればよい。

以上では、 遅延 ACK の送受信に関わり、 誤り なくデータを受 信した局が ACK 返送のためのタイマーをセッ トする場合を例に と り説明を行ったが、 ACK 返送のためのタイマーを持たない場 合でもほぼ同様のシーケンスがと られる。

この場合、 上記図 9 と異なる点は、 時刻 T9からである。

通信局 STA1 は未返送の ACK 情報を保持しているが、 これを 送信していない。 ここで、 通信局 STA0 は、 先に時刻 T7 で送信 したシーケンス番号 024 のパケッ トに対する ACK がー定期間に わたり返送されてこないこ とを理由に、シーケンス番号 024 が受 信されなかったのかも しれないと判断し、 時刻 T9 にて再送要求 のための RTS パケッ トを送信する （図示せず）。 これを受信した 通信局 SAT1 は、 該パケッ トは既に受信済であるこ とを示した ACK 情報を記載した上で、 CTS パケッ トを時刻 T 10 にて返送す る（CTS バケツ トのかわり に ACK バケツ トを返送する場合もあ る）。 このとき、通信局 SAT1 は、再送を要求しないこ とから、 CTS (ACK)パケッ トのデュレイショ ンフィールドには 0 を格納する。 この CTS バケツ トを受信した通信局 STA0 は、 シーケンス番号 024 のバケツ トが無事に受信されていることを認識する。

上記の例では、 ACK フ レームには、 送信元通信局を示すフィ 一ルドが存在しなかったが、 送信元通信局を示すフィールドが存 在する場合もある。 ' • 図 1 0の例の説明

図 1 0は、 本実施の形態の無線通信システムにおける送受信手 順の第 3 の例を示す図である。 ここでも、 通信局 STA0 から通信 局 STA1 に宛てて、 2つのデータバケツ トを送信する場合を例に とっている。

図 8及び図 9で示した例では、 通信局 STA0 はデータパケッ ト の二つ目を送信するに先立ちランダムバックオフの手順をふむ例 を示した。 図 1 0 に示す第 3の例では、 両データパケッ ト と も即 時 ACK を指示する場合で、 かつ送信局に連続したデータバケツ トの送信が許されている場合の例を示す。

通信局 STA0 は、 時刻 TO において、 データバケツ 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、 ノ ックオフカゥン 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 パケッ トを送信する。 この とき、 RTS ノ、。ケッ トの ACK タイプフ ィールドには即時 ACK にて ACK を返送してほしい旨のリ タエ ス ト情報を記載し、 ACK SEQ フィールドには本パケッ トに ACK 情報が相乗り されていない旨を示す情報を記載する。

これを受信した通信局 STA1は、 時刻 T2 において CTS パケッ トを返送する。 このとき、 CTS パケッ トの ACK タイプフィール ドには指示どおり即時 ACK にて ACK を返送する旨の確認情報 を記載し、 ACK SEQ フィールドには本パケッ トに ACK 情報が 相乗り されていない旨を示す情報を記載する。

これを受信した通信局 STA0 は、 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 タイプフィールド には即時 ACK にて ACK を返送してほしい旨のリ クエス ト情報 を再度記載し、 ACK SEQ フィールドには本パケッ トに ACK 情 報が相乗り されていない旨を示す情報を記載し、 SEQ フィール ドには本パケッ トのシーケンス番号（ 例えば 023)を記載する。 さ らに、 カテゴリーフィールド等において、 本データパケッ トが、 次のデータバケツ トのための RTS メ ッセージと しても機能する ことを伝える。

これを受信した通信局 STA1は、 時刻 T4にて、 即時 ACK を返 送する。 ACK バケツ ト の ACK SEQ フ ィ ール ドには先に受信し たシーケンス番号 023 を記載する。 さ らに、 カテゴリーフィール ド等において、 該 ACK バケツ トが次のデータバケツ トのための CTS メ ッセージと しても機能することを伝える。

これを受信した通信局 STA0 は、 先のデータフ レームが誤り な く受信できた旨を確認しつつ、 次のデータバケツ トを時刻 T5 で 送信する。 このとき、 データパケッ トの ACK タイプフィールド には即時 ACK にて ACK を返送してほしい旨のリ クエス ト情報 を再度記載し、 ACK SEQ フィ ール ドには本パケッ トが ACK 情 報が相乗り されていない旨を示す情報を記載し、 SEQ フィール ドには本パケッ トのシーケンス番号（ 例えば 024)を記載する。 これを受信した通信局 STA1 は、 ACK を即時に送ってほしい 旨を認識しているこ とから、今度は時刻 T6において即時 ACK パ ケッ トを返送する。 ACK パケッ トの ACK SEQ フィールドには 先に受信したシーケンス番号 024 を記載する。

なお、 CTS を雑音に強い伝送レー トで伝送するこ とが考えら れる。 PLCP ヘッダに、 デュレイショ ンフィールド等が記載され ていないため、 情報部の伝送レー トによっては、 デュ レイショ ン フィールド等が遠く の通信局において誤り なく抽出できない場合 が存在する。 しかし、 RTS/CTS 手順を併用した CSMA/CA にお いては、 CTS は干渉元となり える通信局に対しても伝送を行う必 要がある。

そこで、 CTS バケツ トに関しては、 データパケッ トの伝送レー トなどに関わらず、最も雑音に強い伝送レー トにて伝送を行う と、 データパケッ トを受信している最中に干渉を減らすこ とが可能と なり、 効率のよい送受信を行える。

なお、 上述した実施の形態では、 送信や受信を行う専用の通信 装置と した構成した例について説明したが、 例えば各種データ処 理を行うパーソナルコンピュータ装置に、 本例の送信部や受信部 に相当する通信処理を行うボー ドやカー ドなどを装着させた上で、 ベースパン ド部での処理を、 コ ンピュータ装置側の演算処理手段 で実行する ソフ ト ウェアを実装させるよ う にしても良い。

Claims

請 求 の 範 囲

1 . 複数の通信局で構成されるネッ トワーク内で、 他の局から送 信される信号の検出によ り、 他局とバケツ トの通信タイ ミ ングが 衝突しないアクセス制御を行う通信方法において、

各通信局は、 ヘッダ領域と伝送レー トを変更可能なペイロー ド 領域を含むバケツ トを送信し、

前記ヘッダ領域には、 少なく とも前記パケッ トのペイロー ドに て伝送される情報の抽出に必要な情報及び前記バケツ トの送信に 起因して生じるパケッ トの送信を確保するためのフィールドを設 定するこ とを特徴とする

通信方法。

2 . 請求の範囲第 1項記載の通信方法において、

前記バケツ ト のヘッダ領域は、 雑音特性に優れた伝送レー トで 送信する

通信方法。

3 . 請求の範囲第 1項記載の通信方法において、

前記バケツ トのヘッダ領域は、 物理レイヤヘッダ部と して定義 される

通信方法。

4 . 請求の範囲第 1項記載の通信方法において、

前記バケツ ト の送信に起因して生じるバケツ ト の送信を確保す るためのフィ ール ドは、 送信処理の禁止期間長を示す

通信方法。

5 . 請求の範囲第 1項記載の通信方法において、

前記ヘッダ領域において送信される情報と して、 該バケツ トが 他のバケツ トの送信に起因して生じたパケッ トであるかを示すフ ィール ドを設定する

通信方法。

6 . 請求の範囲第 1項記載の通信方法において、

前記パケッ トの送信に起因して生じるバケツ トの送信を確保す るためのフィール ドと前記該バケツ トが他のバケツ トの送信に起 因して生じたパケッ トであるかを示すフィール ドに設定された情 報によ り、 送信が許可された時間であるか若しく は送信が許可さ れていない時間であるかを判断する

通信方法。

7 . 請求の範囲第 1項項記載の通信方法において、

前記ヘッダ領域において送信される情報と して、 該バケツ トの 送信電力を示すフィール ドを設定する

通信方法。

8 . 請求の範囲第 7項記載の通信方法において、

該バケツ トを受信した通信局が該パケッ トを送信した通信局に 対してパケッ トの送信を行う際には、 可能な限り上記該パケッ ト の送信電力を示すフィール ドに記載された送信電力に近い電力で 送信を行う

通信方法。

9 . 複数の通信局で構成されるネッ トワーク内で、 他の局から送 信される信号の検出によ り、 他局とパケッ トの通信タイ ミ ングが 衝突しないアクセス制御を行う通信方法において、

前記通信局から送信されるパケッ トのアクセス予約を制御する フィールドに、 当該バケツ トの送信に起因して生じる新たなパケ ッ トの受信が完了するまでの時間の情報を記載する

通信方法。

1 0 . 請求の範囲第 9項記載の通信方法において、

前記新たなバケツ ト受信が完了するまでの時間情報は、 雑音特 性に優れた通信方式で伝送される

通 \ 方

1 1 . 請求の範囲第 9項記載の通信方法において、 前記新たなパケッ ト受信が完了するまでの時間情報は、 物理レ ィャヘッダ領域で伝送される

通信方法。

1 2 . 請求の範囲第 9項記載の通信方法において、

データパケッ トの送信に先立ち、 データ送信を試みる通信局が 送信要求パケッ トを送信し、

該データの受信を試みる通信局が送信要求確認応答バケツ トを返 する送受信手順をふむことを特徴とする

通信方法。

1 3 . 請求の範囲第 1 2項記載の通信方法において、

前記送信要求確認応答パケッ トは |l音特性に優れた通信方式で 伝送を行う

通 方法。

1 4 . 請求の範囲第 1 2項記載の通信方法において、

送信要求バケツ トを受信した通信局は送信要求パケッ ト の受信

一

品質を測定し、 該受信品質に基づさ了一タノヽ⁰ケッ ト の伝送レー ト を決定し、 決定した該伝送レー ト と送信要求パケッ トで通達され たデータの ビッ ト数情報からデータパケッ ト の時間長を算出し、 返送する C T Sバケツ 卜中のレ一 卜指定フ ィ ール ドに決定した iu記 is送レー トを記載し 、

返送する C τ sバケツ 卜中のァクセス予約を制御するフィール ドに前記算出したデータパケッ トの時間長を記載する

通信方 fe。

1 5 . 請求の範囲第 1 4項記載の 信方法において、

送信要求確認応答パケ トを受信した通信局は、 前 己送 1 要永 確認応答バケツ トにて指定されたレ ト と前記ァクセス予約を制 御するフィールドに記载された時間長に従ってデータパケッ トを 送信する

通信方法。

1 6 . 複数の通 fa河で構成されるネッ トワーク内で、 他の问 ら 送信される信号の検出によ り、 他局とパケッ トの通信タィ ミ ング が衝突しないァクセス制御を行う通信方法において、

受信したパケッ 卜のヘッダに含まれる宛先ァ ドレスから 、 自局 宛の/ヽ。ケッ トで - ある 、 とが判断されなかつた場合に、 そのパケッ トに含まれるァクセス予約フ ィ ール ドで示される時刻まで送信処 理を停止する

通 {¾方法。

1 7 . 請求の範囲第 1 6項記載の通信方法において、

Hリ記受信したパケ V トのアクセス予約フィールドを判断して， 当該パケッ トがァクセス予約を行っていないことを確認し 、 つ 前記受信したパケ V トのカテゴリ フィーノレドを判断して 、 当該 パケッ トが他のパケ V トの送信に起因して生じているこ とを確認 し、 かつ

自局が送信不許可状態でない場合に、 アクセス権利獲得動作を 行う

通信方法。

通信局での送信不許可期間を設定しない複数の通信局で構成され るネッ トワーク内での通信方法であつて、 他の局から送信される 信号の検出によ り、 他局とパケッ トの通信タィ ミ ングが衝突しな いアクセス制御を行う通信方法におレ、て、

受信したパケッ トに、 受信確認応答信号の返送を遅らせる指示 を判別した場合に、 受信したパケッ 卜の送信元に何らかの信号を 送信するときに、 前記受信確認応答信号をその信号に含めさせる

¾ 方法。

1 9 . 請求の範囲第 1 8項記載の通信方法におレヽて 、 目 ij άノ ゲッ 卜の受信に づぃてヽ 前記受信確認応答信号を返送 するためのタイマ一を起動させてヽ そのタィマ一が所定期間を力 ゥン トするまでの間に、 記何らかの信号の送信がない場合に、 前記受信確認応答信号だけを送信する

¾ 1§方法。

2 0 . 請求の範囲第 1 8項記載の通信方法におレヽて、

前記何ら力、の信号の送信があるまで、 前記受

応答信号の 送信を行わない

¾ 1§方法。

2 1 . 請求の範囲第 2 0項記載の通信方法におレヽて、

送信データに受信確認応答信号の 送 ¾f 遅らせる指示を含ませ た通信局は、 再送のためのタイマ一を起動させて 、 そのタイマー が所定期間を力ゥン トするまでの間に、 受信確認応答信号の受信 が確認されなかつた場合には、 再送要求のパケッ トを送信し、 前記再送要求のパケッ 卜を受信したデータの受ィ¾ 信局は、 こ れに応答する信号と してヽ 受信確 ひ応答情報を含む信号を送信す 通信方法。

2 2 . ネッ トワーク内の他の通信装置から送信される信号の検出 によ り、 他局とパケッ トの通信タイ ミ ングが衝突しないァクセス 制御を行う通信装置において 、

他の通信装置と送信及ぴ受信を行う送受信部と 、

つ 、

刖記达受信部から 、 へ 、 ダ領域と伝送レー トを変更可能なペイ 口一ド領域を含むパケッ 卜を送信させる と共に 、 その送信させる バケツ トのヘッダ領域には 、 少なく とも 目 IJ H己ノヽケッ 卜のぺ イ ロ一 ドにて伝送される情報の抽出に必要な情報及び刖 、 記バケツ トの送 信に起因して生じるパケッ 卜の送信を確保するためのフィールド を設定する制御部とを備えたことを特徴とする 通信装置。

2 3 . 請求の範囲第 2 2項記載の通 I B 衣置において、

前記制御部の制御で設定されるパケッ 卜のへッダ領域は、 特性に優れた伝送レー 卜で送信する

通信装置。

2 4 . 請求の範囲第 2 2項記載の通信装置において、

前記制御部の制御で設定されるバケツ トのヘッダ領域は、 物理 レイヤヘッダ部と して定義される

通信装置。

2 5 . 請求の範囲第 2 2項記載の通信装置において、

前記制御部の制御で設定されるパケッ トの送信に起因して生じ るパケッ トの送信を確保するためのフィール ドは、 送信処理の禁 止期間長を示す

通信装置。

2 6 . 請求の範囲第 2 2項記載の通信装置において、

前記制御部の制御で設定されるヘッダ領域において送信される 情報と して、 該パケッ トが他のバケツ トの送信に起因して生じた バケツ トであるかを示すフィールドを設定する

通信装置。

2 7 . 請求の範囲第 2 2項記載の通信装置において、

前記制御部は、 前記パケッ トの送信に起因して生じるパケッ ト の送信を確保するためのフィールドと前記該バケツ トが他のパケ ッ トの送信に起因して生じたバケツ トであるかを示すフィール ド に設定された情報によ り、 送信が許可された時間であるか若しく は送信が許可されていない時間であるかを判断する

通信装置。

2 8 . 請求の範囲第 2 2項項記載の通信装置において、

前記制御部の制御で設定されるヘッダ領域において送信される 情報と して、 該パケッ トの送信電力を示すフィール ドを設定する 通信装置。

2 9 . 請求の範囲第 2 8項記載の通信装置において、

前記制御部は、 前記送受信部で受信したバケツ トの送信元に対 して前記送受信部でバケツ トの送信を行う際には、 可能な限り前 記受信したパケッ トの送信電力を示すフィール ドに記載された送 信電力に近い電力で送信を行う よ う に送信電力を設定する

通信装置。

3 0 . ネッ トワーク内の他の通信装置から送信される信号の検出 によ り、 他の通信装置とパケッ トの通信タイ ミ ングが衝突しない アクセス制御を行う通信装置において、

他の通信装置と送信及び受信を行う送受信部と、

前記送受信部から送信するパケッ トのアクセス予約を制御する フィール ドに、 当該バケツ トの送信に起因して生じる新たなパケ ッ トの受信が完了するまでの時間の情報を記載する制御部とを備 えた

通信装置。

3 1 . 請求の範囲第 3 0項記載の通信装置において、

前記制御部の制御で記載される前記新たなパケッ ト受信が完了 するまでの時間情報は、 雑音特性に優れた通信方式で伝送される 通信装置。

3 2 . 請求の範囲第 3 0項記載の通信装置において、

前記制御部の制御で記載される前記新たなパケッ ト受信が完了 するまでの時間情報は、 物理レイヤヘッダ領域で伝送される

通信装置。

3 3 . ft求の範囲第 3 0項記載の通信装置において、

記制御部は 、 テ一タパケ 卜の送信に ¾ ち、 デ

試みる場合に送信要求パケッ 卜を送信する制御を行い 該データの受信を試みる通信装置から送信される送信要求確認 応答バケツ トの受信を確認することを特徴とする

通信装置。

3 4 . 請求の範囲第 3 3項記載の通信装置において 、

•、

前記制御部の制御で送信される刖記送信要求確認応答バケツ ト は、 雑音特性に優れた通信方式で送信を行う

通信装置。

3 5 . 請求の範囲第 3 3項記載の通信装置において 、

前記制御部は、 前記送受信部で受信した BU記送信要求バケツ ト の受信品質を測定させて、 その測定された受信ロロ質に基づきデー タパケッ トの伝送レー トを決定し 、 決定した該伝送レー ト と送信 要求バケツ トで通達されたデータの ビ V 卜数情報からデータパケ ッ トの時間長を算出し、

返送する送信要求確認応答パケ 卜中の レ一 ト指定フ ィ ール ド に決定した前記伝送レー トを記載しヽ

返送する送信要求確認応答パケッ 卜中のァクセス予約を制御す るフィールドに前記算出したデータパケッ トの時間長を記載する 通 1目装 。

3 6 . 請求の範囲第 3 5項記載の通信装置において 、

前記制御部は、 前記送受信部で受信した刖記送信要求確認応答

、

バケツ トにて指定されたレー ト と目 U記ァクセス予約を制御するフ ィールドに記載された時間長に従ってデータバケツ トを送信する 通信装置。

3 7 . ネッ トワーク内の他の通信装置から送信される信号の検出 によ り、 他の通信装置とバケツ トの通信タイ ミ ングが衝突しない アクセス制御を行う通信装置において、

他の通信装置と送信及び受信を行う送受信部と、

前記送受信部で受信したパケッ トのヘッダに含まれる宛先ァ ド O 2004/071021 レスから、 自局宛のパケク 卜であることが判断されなかった場合 に 、 そのバケツ 卜に含まれるアクセス予約フィ ールドで示される 時刻まで送信処理を停止する制御部とを備えた

通 1§装置。

3 8 . 請求の範囲第 3 7項記載の通信装置において、

前記制御部は 、 前記受信したバケツ ト のアクセス予約フィ ーノレ ド、を判断して， 当該パケク 卜がアクセス予約を行っていないこ と を確認し、 かつ

前記受信したパケッ トの力テゴリ フィールドを判断して、 当該 パケッ トが他のパケッ トの送信に起因して生じているこ とを確認 し 、 ゝつ

自局が送信不許可状態でない場合に、 アクセス権利獲得動作を

'仃つ

通信装置。

. 通信局での送信不許可期間を設定しない複数の通信装置で構成 されるネッ トワーク内での通信装置であって、 他の局から送信さ れる信号の検出によ り、 他局とパケッ トの通信タイ ミ ングが衝突 しないアクセス制御を行う通信装置において、

他の通信装置と送信及び受信を行う送受信部と、

前記送受信部で受信したパケッ トに、 受信確認応答信号の返送 を遅らせる指示を判別した場合に、 受信したバケツ ト の送信元に 何らかの信号を送信するときに、 前記受信確認応答信号をその信 号に含めさせる制御を行う制御部とを備えた

通信装置。

4 0 . 請求の範囲第 3 9項記載の通信装置において、

前記制御部は、 前記送受信部での前記バケツ トの受信に基づい て、 前記受信確認応答信号を返送するためのタイマーを起動させ て、 そのタイマーが所定期間をカウン トするまでの間に、 前記何 らかの信号の送信がない場合に、 前記受信確認応答信号だけを送 信させる

通信装置。

4 1 . 請求の範囲第 3 9項記載の通信装置において、

前記制御部は、 前記何らかの信号の送信があるまで、 前記受信 確認応答信号を送信させない

通信装置。

4 2 . 請求の範囲第 4 1項記載の通信装置において、

前記制御部は、 送信データに受信確認応答信号の返送を遅らせ る指示を含ませた場合に、 再送のためのタイマーを起動させて、 そのタイマーが所定期間をカウン トするまでの間に、 受信確認応 答信号の受信が確認されなかった場合には、 再送要求の送信要求 バケツ トを送信させる制御を行い、

前記送信要求バケツ トを受信した場合に、 これに応答する信号 と して、 受信確認応答情報を含む信号を送信させる制御を行う 通信装置。

4 3 . 複数の通信局で構成されるネッ トワーク内で、 他の局から 送信される信号の検出によ り、 他局とパケッ トの通信タイ ミ ング が衝突しないアクセス制御を行う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、

ヘッダ領域と伝送レー トを変更可能なペイ ロー ド領域を含むパ ケッ トを送信するステップと、

前記ヘッダ領域に、 少なく と も前記バケツ トのペイ ロー ドにて 伝送される情報の抽出に必要な情報及び前記パケッ トの送信に起 因して生じるパケッ トの送信を確保するためのフィールドを設定 するステップとを具備する

コンピュータプログラム。

4 4 . 複数の通信局で構成されるネッ 卜ワーク内で、 他の局から 送信される信号の検出によ り、 他局とパケッ トの通信タイ ミ ング が衝突しないアクセス制御を行っための処理をコ ンビユ 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つて、

目 U記通 1§局から送信されるバケツ トのァクセス予約を制御する フ ィ ール ドに、 当該バケツ トの送信に起因して生じる新たなパケ ッ トの受信が完了するまでの時間の情報を記載するステツプを具 備する

コ ンピュータプ口グフム。

4 5 . 複数の通信局で構成されるネ 卜フ一ク内で、 他の局から 送信される信号の検出によ り、 他局とパケ -y 卜の通 1目タィ ミ ング が衝突しないァクセス制御を行うための処理を ンピュ一タシス テム上で実行するよ う にコ ンビュ ' ~~タ可 5JC形式で 己述された ン ピュータプログラムで 3Dつて、

受信したパケク トのへッダに まれる 先ァ ドレスから 、 自局 宛のバケツ トでめるこ とが判断 れなかつた場合に、 そのパケク トに含まれるァクセス予約フ ィ ルドで示される時刻まで送信処 理を停止させるステップを具備する

コ ンピュータプ口グラム。

4 6 . 複数の通信局で構成されるネッ 卜ヮ一ク内で、 他の局から 送信される信号の検出によ り、 他局とパケッ 卜の タィ ミ ング が衝突しないァクセス制御を行 ための処理をコ ンピュ一タシス テム上で実行するよ う にコ ンビュ 一タ可 HJC形式で されたゴン ピュータプログラムであって、

受信したパケク トに 、 受信確 応答信号の ¾1送を遅らせる指示 を判別した場八 n 1 it, 、 受信したパケク 卜の送信元に何らかの信号を 送信する ときにヽ 目 ij id受信確認応答信号をその信号に含めさせる 処理を行ぅ ステツプを具備する ンピュータプロ グラム。