WO2018101127A1

WO2018101127A1 - 無線通信装置およびプログラム

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Publication number: WO2018101127A1
Application number: PCT/JP2017/041854
Authority: WO
Inventors: 忠與香川
Original assignee: サイレックス・テクノロジー株式会社
Priority date: 2016-11-30
Filing date: 2017-11-21
Publication date: 2018-06-07
Also published as: US11026227B2; US20200389893A1; EP3550927B1; CN109997403B; TW201822577A; JP6097983B1; TWI745495B; EP3550927A4; EP3550927A1; JP2018093270A; CN109997403A

Abstract

【課題】無線フレーム同士の衝突を回避しつつも、予め設定された所定時間内に送信すべき無線フレームを送信する。【解決手段】無線通信装置は、送信すべき無線フレームを送信する送信部と、他の無線通信装置からのキャリアの有無を確認するキャリアセンス部と、送信すべき無線フレームの送信を開始してから完了までにかかる見込み時間である必要送信時間を算出する送信時間算出部と、予め設定された所定時間と必要送信時間からタイムアウト時間を算出するタイムアウト時間算出部とキャリアセンス部から通知を受けたキャリアを検出している間の時間であるキャリア検出時間とタイムアウト時間とを比較して送信すべき無線フレームの送信の当否を判断し、結果を制御部に通知するフレーム送信判断部と、フレーム送信判断部からの通知をもとに送信すべき無線フレームを送信する場合は送信部にその旨を通知し、破棄する旨の通知を受けた場合は破棄する。

Description

無線通信装置およびプログラム

　本発明は、無線ＬＡＮ通信におけるアクセス制御に関するものである。

　無線ＬＡＮ通信において、同一の周波数を複数の無線ＬＡＮ端末が共有するためのアクセス制御方法の一つとして、Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance（ＣＳＭＡ／ＣＡ：衝突回避機能付きキャリア感知多重アクセス方式）がある。

　ＣＳＭＡ／ＣＡにおいて、無線ＬＡＮ端末は、送信すべきデータ（無線フレーム）が発生すると、周囲の無線チャネルの使用状況を確認（以後、キャリアセンスとも呼ぶ）する。そして、無線ＬＡＮ端末は、他の無線ＬＡＮ端末から送出された信号（キャリア）を受信しないときにデータ（無線フレーム）の送信を行う。これにより、他の無線ＬＡＮ端末が送信したデータとの衝突を回避できる。

　また、無線ＬＡＮ端末は、キャリアを受信しないと判断すると、バックオフ値と呼ばれる乱数によって決まる値（固定時間）を選択し、この固定時間の経過に伴いバックオフ値を減算し、バックオフ値が零になったときに、はじめて送信を行う。すなわち、キャリアが検出されなくなった後、ランダムに決まる送信待機時間を設けている。なお、キャリアを受信しないとの判断は、所定の時間内に電波を検知しなければ、電波上で信号が流れていないことで判断する。このような仕組み（以後、バックオフアルゴリズムと呼ぶ）によって、無線ＬＡＮ端末は、送信すべき無線フレームの衝突確率をより低減できる。無線フレーム同士の衝突が発生した場合も同様に、無線端末は、乱数により決められた間隔の後、当該無線フレームの再送を行う。

　このように、キャリアセンスを行うＣＳＭＡ／ＣＡを用いると、例えば、無線ＬＡＮ端末の数が増加し、無線フレームが混雑するような環境下になると、周囲のキャリアを検出している期間は、無線フレームを送信することができないので送信開始までに時間を要する。そうすると、無線ＬＡＮ端末は、周囲のキャリアがいつ検出しなくなるかは環境に依存することになり、システムが許容する無線通信の遅延時間（無線フレームを送信発生から送信完了するまでの時間）を満たせない場合が生じる。特に、許容する遅延時間が少ないシステム（例えば、高速移動している無線通信装置を制御するシステムなど）では、システム全体に深刻な影響が生じることも考えられる。

　特許文献１に記載の無線情報通信システムでは、アクセスポイントが、常時ではＣＳＭＡ／ＣＡ方式によりパケットを送信する。そして、パケットがタイムアウトによって破棄されそうになったら、異なる通信方法であるポーリング方式を用いて強制的に無線端末に送信権を付与し、無線端末内でタイムアウトによってパケットが破棄されないようにしている。

特開２００４－２９７４００号公報

　しかしながら、特許文献１に記載の無線情報通信システムは、アクセスポイントに通信制御方式を２つ備え、その通信制御方式を無線端末内でタイムアウトによってパケットが破棄になると、強制的に送信権を付与する。そして、無線情報通信システムでは、送信権を付与された無線端末が送信を行うので、他の無線端末から送信された無線フレームが通信中であれば無線フレームの衝突が生じる。このように、システムにおける通信品質は安定しているとは言い難い。また、制御方法も複雑化し、システム内の制御も煩雑になるという問題がある。

　本発明は、許容する遅延時間が短いシステムにおいて、無線フレーム同士の衝突を回避しつつも、予め設定された無線フレームを送信発生から送信完了するまでの所定時間内に送信すべき無線フレームを送信することを目的とする。

　かかる目的を実現させるため、本発明の無線通信装置は、予め設定された所定時間内に送信すべき無線フレームを送信する無線通信システムにおける無線通信装置であって、送信すべき無線フレームを送信する送信部と、他の無線通信装置からのキャリアの存在を確認するキャリアセンス部と、送信すべき無線フレームの送信を開始してから完了までにかかる見込み時間である必要送信時間を算出する送信時間算出部と、予め設定された所定時間と必要送信時間からタイムアウト時間を算出するタイムアウト時間算出部とキャリアセンス部から通知を受けたキャリアを検出している間の時間であるキャリア検出時間とタイムアウト時間とを比較して送信すべき無線フレームの送信の当否を判断し、当該判断結果を制御部に通知するフレーム送信判断部と、フレーム送信判断部からの通知をもとに、送信すべき無線フレームを送信する場合は送信部にその旨を通知し、破棄する旨の通知を受けた場合は送信すべき無線フレームを破棄する、制御部とを備える。

　望ましくは、当該無線通信装置のフレーム送信判断部は、タイムアウト時間からキャリア検出時間を減じた数値が０よりも大きいか、または等しい場合は送信すべき無線フレームを送信すると判断し、タイムアウト時間から前記キャリア検出時間を減じた数値が０よりも小さい場合は送信すべき無線フレームを破棄すると判断する。

　さらに望ましくは、当該無線通信装置の送信部は、制御部から無線フレームを送信する旨の通知を受けた場合、送信前のランダムな送信待機時間を設けることなく、送信すべき無線フレームを直ちに送信する。

　ここで、予め設定された所定時間は、以下の実施の形態を説明する際、リミット時間と例示している。

　本発明の無線通信装置によれば、無線フレーム同士の衝突を回避しつつも、予め設定された所定時間内に送信すべき無線フレームを送信することができるので、許容する遅延時間が短いシステムにおいても、システム全体の信頼性を維持できる。

図１は、本発明の実施の形態にかかる無線通信システムの全体図である。図２は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置ＡＰ１、無線通信装置Ｓ１のハードウェア構成図である。図３は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の機能ブロック図である。図４は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の無線フレーム送信発生から送信完了までの一連の動作フロー図である。図５は、従来技術の無線通信装置の無線フレーム送信発生から送信完了までの時間経過を表した図である。図６は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の無線フレーム送信発生から送信完了までの時間経過の一例を表した図である。図７は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の無線フレーム送信発生から送信完了までの時間経過の具体例のうち図６とは異なる一例を表した図である。

　以下、実施の形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
以下の実施の形態で示される数値、構成要素、構成要素の配置位置などは、一例であり、発明の範囲内において種々の変形や変更が可能である。

　（実施の形態）
　図１は本発明の実施の形態にかかる無線通信システムの全体図である。

　図１に示すとおり、本発明の実施の形態にかかる無線通信システム１００は、無線通信装置ＡＰ１、無線通信装置Ｓ１、無線通信装置Ｓ２などで構成される。

　また、本発明の実施の形態の無線通信システム１００は、無線通信装置Ｓ１、Ｓ２の２つで説明するが、これにかぎらず、その他複数の無線通信装置と構成されてもよい。

　なお、無線通信装置Ｓ２は、無線通信装置Ｓ１と同じ機能を有している。以後、無線通信装置Ｓ２に係る詳細な説明は、無線通信装置Ｓ１の説明と同じであり、これを省略する。

　無線通信装置ＡＰ１は、いわゆるアクセスポイントであり、無線通信装置Ｓ１と無線通信装置Ｓ２との間で相互に行われる通信を中継したり、自身（無線通信装置ＡＰ１）が接続しているネットワーク（図示しない）と、無線通信装置Ｓ１または無線通信装置Ｓ２との通信を相互に中継することができる。

　また、無線通信装置ＡＰ１は、ネットワークインタフェースを備えており、そのネットワークインタフェースは、少なくとも無線通信インタフェースを備えている。無線通信インタフェースは、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した通信を行うインタフェースである。

　無線通信装置Ｓ１は、無線通信装置ＡＰ１や、無線通信装置ＡＰ１を介して無線通信装置Ｓ２との間で相互に無線通信を行うことができる。ここでは、無線ＬＡＮのステーション（子機）に相当する。

　また、無線通信装置Ｓ１は、無線通信装置ＡＰ１と同様に少なくとも無線通信インタフェースを備えている。

　無線通信装置Ｓ２は、無線通信装置Ｓ１と同等の機能を有している無線ＬＡＮのステーション（子機）に相当する。

　図２は、本発明の実施の形態に係る無線通信装置ＡＰ１、および無線通信装置Ｓ１のハードウェア構成図である。なお、無線通信装置Ｓ２は、無線通信装置Ｓ１と同じハードウェア構成を有しており、以後詳細な説明は省略する。

　図２に示すとおり、これらの装置は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）２０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）２１、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）２２、記憶装置２３、ＷＮＩＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）２４、ＮＩＣ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ　Ｃａｒｄ）２５および各構成部品間を接続している内部バス２６などを備えている。

　ＣＰＵ２０は、ＲＯＭ２１に格納された制御プログラムを実行するプロセッサである。

　ＲＯＭ２１は、制御プログラム等を保持する読み出し専用記憶領域である。

　ＲＡＭ２２は、ＣＰＵ２０が制御プログラムを実行するときに使用するワークエリアとして用いられる記憶領域である。

　記憶装置２３は、制御プログラム、制御情報、装置情報、または情報を一時記憶する記憶領域である。

　ＷＮＩＣ２４は、無線通信を行う無線通信インタフェースを備えている。例えば、それは、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ、ａｃ規格等に適合する無線ＬＡＮの通信インタフェースである。

　ＮＩＣ２５は、有線通信を行う有線通信インタフェースを備えている。例えば、それはＩＥＥＥ８０２．３規格等に適合する有線ＬＡＮの通信インタフェースである。なお、本発明の実施の形態に係る無線通信装置ＡＰ１、無線通信装置Ｓ１は、ＮＩＣ２５を必ずしも備えている必要はない。

　内部バス２６は、ＣＰＵ２０，ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３、ＷＮＩＣ２４、ＮＩＣ２５を電気的に接続し、信号のやりとりを行うバスである。

　図３は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置ＡＰ１および無線通信装置Ｓ１の機能ブロック図である。以後、無線通信装置ＡＰ１および無線通信装置Ｓ１を総称して、無線通信装置と呼ぶ。

　図３に示す無線通信装置は、キャリアセンス部３１、送信時間算出部３２、タイムアウト時間算出部３３、フレーム送信判断部３４、制御部３５、送信部３６などを備えている。

　キャリアセンス部３１は、制御部３５の通知を受けて、周囲の同一周波数において他の無線通信装置（例えば、無線通信装置Ｓ２が送信している信号など）からのキャリア（電波）の有無を確認する。そして、キャリアセンス部３１は、他の無線通信装置からのキャリアを検知すると、その検知した時刻を一時的にメモリー（ＲＯＭ２１あるいは記憶装置２３）に記憶する。

　また、キャリアセンス部３１は、キャリアセンスにおいてキャリアを検出しない場合は、制御部３５にキャリアを検出しない旨を通知する。

　さらに、キャリアセンス部３１は、他の無線通信装置からのキャリアを検知した時刻と、継続的に実行しているキャリアセンスにおいてキャリアを検出しなくなった時刻との差分からキャリア検出時間（キャリアを検出している間の時間）を算出し、当該キャリア検出時間をフレーム送信判断部３４に通知する。キャリアセンス部３１は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３、ＷＮＩＣ２４などにより実現される。

　送信時間算出部３２は、制御部３５からの通知を受けて、必要送信時間を算出し、メモリーに一時的に格納する。ここで、必要送信時間とは、実際に送信先に向けて送信すべき無線フレームの送信を開始してから完了までにかかるであろう見込み時間であり、送信すべき無線フレームのサイズと転送レートなどから算出される。必要送信時間は、例えば、(データサイズ／転送レート)×再送回数などの計算で求めることができる。送信時間算出部３２は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などにより実現される。

　タイムアウト時間算出部３３は、制御部３５からの通知を受けて、まずメモリーに格納されている無線通信システムが許容する遅延時間を取得する。当該遅延時間（以後、リミット時間とも呼ぶ）とは、無線通信システムにおいて、上位アプリケーション（図示しない）からの命令（指示）により送信すべき無線フレームが発生してから、その無線フレームが送信先へ送信完了するまでの、予め設定された、システムが許容できる時間である。このリミット時間は、構築される無線通信システムにより様々な数値がユーザによりあるいは工場出荷時に設定されており、特に自動搬送システムなどの厳格な通信制御を求められるシステムなどでは、リミット時間は短く設定されることが多い。

　さらに、タイムアウト時間算出部３３は、当該リミット時間とメモリーに一時的に格納された送信時間算出部３２により算出された必要送信時間とからタイムアウト時間を算出する。タイムアウト時間は、より具体的にはリミット時間から必要送信時間を減じることで算出される。

　また、タイムアウト時間算出部３３は、当該タイムアウト時間をフレーム送信判断部３４に通知する。タイムアウト時間算出部３３は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などにより実現される。

　フレーム送信判断部３４は、上位アプリケーション（図示しない）から、送信すべき無線フレームが発生した旨の指示（命令）を受けたか否かを判断する。発生した旨の通知を受けた場合は、その旨を制御部３５に通知し、発生した旨の通知を受けなかった場合は、当該判断処理を繰り返す。

　フレーム送信判断部３４は、キャリアセンス部３１から通知を受けたキャリア検出時間とタイムアウト時間算出部３３から通知を受けたタイムアウト時間の数値を比較する。ここで、キャリア検出時間やタイムアウト時間は、例えば１秒、１００ｍｓなどの数値で表現される。

　フレーム送信判断部３４は、タイムアウト時間からキャリア検出時間を減じた数値が０よりも数値が大きい、もしくは等しい、あるいは減じた数値が０よりも小さいか否かを判断し、送信すべき無線フレームを送信するかあるいは破棄する旨を制御部３５に通知する。

　フレーム送信判断部３４は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などにより実現される。

　制御部３５は、キャリアセンス部３１にキャリアセンスを実行する旨の通知を行う。また、送信すべき無線フレームが発生した旨を送信時間算出部３２に通知する。ここで、制御部３５から送信時間算出部３２への通知に含まれる情報（以後、無線フレーム送信情報と呼ぶ）には、送信すべき無線フレームが発生した時刻、送信すべき無線フレームのデータサイズ（送信時に付加されるヘッダなども含む）が含まれていてもよいし、無線フレーム送信情報が一時的に記憶されたメモリー（図示しない）の格納アドレスであってもよい。制御部３５は、送信すべき無線フレームが発生した旨をタイムアウト時間算出部３３にも通知する。

　また、制御部３５は、フレーム送信判断部３４からの指示をもとに送信すべき無線フレームを送信する場合は、送信部３６にその旨を通知する。さらに制御部３５は、破棄する旨の通知を受けた場合は、送信すべき無線フレームを破棄する。制御部３５は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、記憶装置２３などにより実現される。

　送信部３６は、制御部３５からの指示をもとに送信先の無線通信装置に送信すべき無線フレームを直ちに送信する。
送信部３６は、ＣＰＵ２０、ＲＯＭ２１、ＲＡＭ２２、ＷＮＩＣ２４などにより実現される。

　図４は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置が、無線通信において、無線フレームを送信する要求が発生してから、無線通信先に無線フレームの送信を行うか無線フレームを破棄するかの判断を行うまでの一連の動作フロー図である。以下、順を追って詳細に説明する。

　ステップＳ４０１にて、フレーム送信判断部３４は、上位アプリケーション（図示しない）から、送信すべき無線フレームが発生した旨の指示（命令）を受けたか否かを判断する。発生した旨の通知を受けた場合は、その旨を制御部３５に通知しステップＳ４０２に遷移する（ステップＳ４０１のＹｅｓ）。発生した旨の通知を受けなかった場合は、ステップＳ４０１を繰り返す（ステップＳ４０１のＮｏ）。

　ステップＳ４０２にて、制御部３５は、送信すべき無線フレームが発生した旨を送信時間算出部３２およびタイムアウト時間算出部３３に通知する。そして、送信時間算出部３２は、制御部３５からの通知を受けて、必要送信時間を算出し、メモリー（例えば、ＲＡＭ２２や記憶装置２３など）に一時的に格納する。

　次にステップＳ４０３にて、タイムアウト時間算出部３３は、ステップＳ４０２で制御部３５からの通知を受けて、メモリーに格納されているリミット時間を取得する。そして、タイムアウト時間算出部３３は、取得したリミット時間とステップＳ４０２でメモリーに一時的に格納された必要送信時間とからタイムアウト時間を算出する。タイムアウト時間算出部３３は、当該タイムアウト時間をフレーム送信判断部３４に通知する。

　さらにステップＳ４０４にて、制御部３５は、キャリアセンス部３１にキャリアセンスを実行する旨の通知を行う。キャリアセンス部３１は、制御部３５の通知を受けて、周囲の同一周波数において他の無線通信装置からのキャリア（電波）の有無を確認する。そして、キャリアセンス部３１は、他の無線通信装置からのキャリアを検知すると、その検知した時刻を一時的にメモリーに記憶する。

　次にキャリアセンス部３１は、キャリア検出時間を算出する。そして、キャリアセンス部３１は、当該キャリア検出時間をフレーム送信判断部３４に通知する。

　ステップＳ４０５にて、フレーム送信判断部３４は、キャリアセンス部３１から通知を受けたキャリア検出時間と、タイムアウト時間算出部３３から通知を受けたタイムアウト時間の数値とを比較する。なお、キャリア検出時間やタイムアウト時間は、例えば１秒、１００ｍｓなどの数値で表現される。フレーム送信判断部３４は、タイムアウト時間からキャリア検出時間を減じた数値が０よりも数値が大きい、もしくは等しい場合（つまり≧０）は、ステップＳ４０６に遷移する（ステップＳ４０５のＹｅｓ）。フレーム送信判断部３４は、減じた数値が０よりも小さい場合（つまり＜０）は、送信すべき無線フレームを破棄する旨を制御部３５に通知しステップＳ４０８に遷移する（ステップＳ４０５のＮｏ）。

　ステップＳ４０６にて、キャリアセンス部３１は、継続してキャリアセンスを実行する。キャリアセンス部３１は、キャリアを検出しない場合は、制御部３５にキャリアを検出しない旨を通知し、ステップＳ４０７に遷移する（ステップＳ４０６のＹｅｓ）。キャリアを検出した場合は、制御部３５に継続してキャリアセンスを実行する旨を通知し、ステップＳ４０４を繰り返す（ステップＳ４０６のＮｏ）。

　ステップＳ４０７にて、送信部３６は、制御部３５からの指示をもとに送信すべき無線フレームを送信する。

　ステップＳ４０８にて、制御部３５は、フレーム送信判断部３４からの指示をもとに送信すべき無線フレームを破棄する。

　つぎに、本発明にかかる実施の形態における必要送信時間、タイムアウト時間、およびキャリア検出時間の算出、と無線フレーム送信発生から無線フレーム送信完了または破棄までの時間経過について、図５、図６、および図７を用いて説明する。

　図５は、従来技術の無線通信装置の無線フレーム送信発生から送信完了までの時間経過を表した図である。

　図５に示すように従来技術では、自装置（無線通信装置）は、送信すべき無線フレームが装置内に発生した場合、キャリアセンスを行う。そして、キャリアを検出しなければ、無線フレームを送信し、キャリアを検出すると送信すべき無線フレームが発生していても無線フレームの送信を行わない。具体的には、図５のキャリア検出時間（Ｃ）＋ランダムな時間（Ｂ）の時間経過後、はじめて無線フレーム送信を開始する。

　ここで、送信すべき無線フレームの発生から送信が完了するまでの時間（以後、無線フレーム送信完了処理時間）は、キャリア検出時間（Ｃ）＋ランダムな時間（Ｂ）＋無線フレームを送信開始し送信が完了するであろう見込み時間（必要送信時間（Ｎ））となる。
図５の例では、無線通信システムで許容されるリミット時間に対し、無線フレーム送信完了処理時間が長く、仕様を満足できずシステム全体に影響が出てしまう。

　図６は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の無線フレーム送信発生から送信完了までの時間経過を表した図の一例である。図６は、無線フレームを送信可能な場合の一例である。

　図６に示すように、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置は、送信すべき無線フレームが発生すると、タイムアウト時間（Ｔ１）を、タイムアウト時間（Ｔ１）＝リミット時間（Ｌ）－必要送信時間（Ｎ１）なる計算式から算出する。本発明の実施の形態にかかる無線通信装置では、キャリアセンスを行い、キャリアを検出しなければ、バックオフ時間（ランダムな送信待機時間）を設けず、直ちに無線フレームを送信する。

　ここで、図６の例では、タイムアウト時間（Ｔ１）＞キャリア検出時間（Ｃ１）の関係であるので、無線フレームを送信する。

　図７は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の無線フレーム送信発生から送信完了までの時間経過を表した図の一例である。図７は、無線フレームを送信不可の場合の一例である。

　図７に示すように、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置は、送信すべき無線フレームが発生すると、タイムアウト時間（Ｔ２）を、タイムアウト時間（Ｔ２）＝リミット時間（Ｌ）－必要送信時間（Ｎ２）なる計算式から算出する。

　図７の例では、タイムアウト時間（Ｔ２）＜キャリア検出時間（Ｃ２）の関係であるので、無線フレームを破棄する。

　言い換えると、タイムアウト時間からキャリア検出時間を減じた数値が０よりも大きいか、または等しい場合は送信すべき無線フレームを送信する一方、タイムアウト時間からキャリア検出時間を減じた数値が０よりも小さい場合は送信すべき無線フレームを破棄する訳である。

　つまり、無線フレームの送信が完了するまでの時間は、キャリアセンスを行った結果、キャリア検出しなくなったとき直ちに無線フレームを送信開始したとしても必ずリミット時間（Ｌ）を超えてしまうことが明らかになる。このように、事前に送信すべき無線をリミット時間（Ｌ）内に送信できるか否かを判断し、送信できないことが判明すれば無線フレームを送信しない（破棄する）ことにより、システム全体に影響が出ることを回避できる。

　ここで、リミット時間内に送信できないことが判明すれば、送信すべき無線フレームであっても送信しない訳は、次のとおりである。現在考慮する無線通信システムでは、予め設定されているリミット時間に達すると無線フレームの送信を開始する仕組みであるため、送信された無線フレームは正常に通信が完了できない無線フレーム（送信エラーした無線フレーム）となる。このように、リミット時間内に無線フレームを送信完了できず送信エラーした無線フレームによって、伝送遅延に変動が生じ（ジッタ）蓄積されてしまい、次の送信制御サイクル（例えば100msなど）に影響を及ぼす。また、言うまでもないが、上記状況が無線通信システム内の各無線通信装置で発生すれば、無線通信システム全体に影響を及ぼすことになる。

　よって、このような状況を回避するために遅延時間が短いシステムにおいては、リミット時間内に送信できないことが判明すれば、送信すべき無線フレームであっても送信しないのである。

　本出願は、２０１６年１１月３０日に出願された日本国特許出願特願２０１６－２３２５１９号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１６－２３２５１９号の明細書、特許請求の範囲および図面全体を参照として取り込むものとする。

　本発明は、システムが許容する通信の遅延時間が短い場合でも、無線フレーム同士の衝突を回避しつつも、遅延時間を極力短くしたいシステムで利用可能である。具体的には、工場内で無線通信をしながら移動する装置に備わる無線通信装置に有用である。

１００　無線通信システム
ＡＰ１　無線通信装置（アクセスポイント）
Ｓ１、Ｓ２　無線通信装置（ステーション）
Ａ１０　無線通信可能エリア
２０　ＣＰＵ
２１　ＲＯＭ
２２　ＲＡＭ
２３　記憶装置
２４　ＷＮＩＣ
２５　ＮＩＣ
２６　内部バス
３１　キャリアセンス部
３２　送信時間算出部
３３　タイムアウト時間算出部
３４　フレーム送信判断部
３５　制御部
３６　送信部

Claims

　予め設定された所定時間内に送信すべき無線フレームを送信する無線通信システムにおける無線通信装置であって、
　前記送信すべき無線フレームを送信する送信部と、
　他の無線通信装置からのキャリアの有無を確認するキャリアセンス部と、
　前記送信すべき無線フレームの送信を開始してから完了までにかかる見込み時間である必要送信時間を算出する送信時間算出部と、
　前記予め設定された所定時間と前記必要送信時間からタイムアウト時間を算出するタイムアウト時間算出部と
　前記キャリアセンス部から通知を受けたキャリアを検出している間の時間であるキャリア検出時間と前記タイムアウト時間とを比較し、前記送信すべき無線フレームの送信の当否を判断し、当該判断結果を制御部に通知するフレーム送信判断部と、
　前記フレーム送信判断部からの通知をもとに、前記送信すべき無線フレームを送信する場合は前記送信部にその旨を通知し、破棄する旨の通知を受けた場合は送信すべき無線フレームを破棄する、制御部と、
を備える無線通信装置。
　前記フレーム送信判断部は、
前記タイムアウト時間から前記キャリア検出時間を減じた数値が０よりも大きいか、または等しい場合は前記送信すべき無線フレームを送信すると判断し、前記タイムアウト時間から前記キャリア検出時間を減じた数値が０よりも小さい場合は前記送信すべき無線フレームを破棄すると判断する、
請求項１に記載の無線通信装置。
　前記送信部は、前記制御部から無線フレームを送信する旨の通知を受けた場合、送信前のランダムな送信待機時間を設けることなく、前記送信すべき無線フレームを直ちに送信する請求項１または２に記載の無線通信装置。
　コンピュータを、
請求項１から３のいずれか一項に記載の無線通信装置として機能させるためのプログラム。