JP2008136018A - 無線端末、アクセスポイント、これらを備えた無線通信システム、及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 無線ＬＡＮによる通信システムで、伝送効率を高める。
【解決手段】 無端端末１０Ａは、アクセスポイント２０からのData1信号を正常に受信すると、ACK信号を送信する（ＴＡ１２）。この無線端末１０Ａは、送信すべきデータがある場合、SIFS期間後に（ＴＡ１３）にData2信号をアクセスポイント２０宛てに送信する（ＴＡ１４）。一方、アクセスポイント２０や他の無線端末１０Ｂは、無線端末１０ＡからのACK信号を受信すると（Ａ１１,ＴＢ１０）、IEEE 802.11規格に従い、（DIFS+乱数）期間待つ（Ａ１２，ＴＢ１１）。よって、無線端末１０Ａは、他の装置と混信することなく、Data2信号を優先的に送信することができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）により無線通信を行う無線端末、この無線端末と無線通信するアクセスポイント、これらを備えている無線通信システム、及び無線通信方法に関する。

近年、コンピュータ通信ネットワークの一つとして、無線ＬＡＮが普及し、オフィス、家庭、市街地（例えば、駅、空港、ファーストフード店）等において、盛んに利用されている。周知のように、このような無線ＬＡＮでは、アクセスポイント（以下、APとする）と無線端末間で無線通信を行う。

この無線ＬＡＮでは、複数の無線端末やAPが単一の空間を共有して通信するため、複数の無線端末及びAPのうちの２台以上の装置が同時に無線信号を送信することはできない。このため、送信間で無線信号を送信するタイミングを調整する必要がある。

この無線信号の送信タイミングの調整方法に関しては、以下の非特許文献１に記載されているIEEE（Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11に詳細に規定されている。

このIEEE802.11では、無線信号の送信タイミングの調整方法として、DCF(Distributed Coordination Function)と呼ばれる方法を規定している。

ここで、このDCF方法について、図２０を用いて簡単に説明する。なお、ここでは、1台のAPと2台の無線端末A，Bとが1つの空間を用いて無線通信を行う場合を例とする。また、説明を簡略化するため、データや音声符号化信号など、送信すべき信号をデータと総称する。

最初にAPが無線端末A宛にData1信号を送信したとする（A１０１）。無線端末Aは、Data1信号を正常に受信すると、SIFS (Short Inter Frame Space) と呼ばれる最短の期間待ち、AP宛にACK信号を返す（ＴＡ１０１）。上記ACK信号の通信が完了すると、各装置は、次の送信権を得るために、各々「DIFS (Distributed Inter Frame Space。ただしDIFS>SIFS)＋乱数（正数または0）」期間待ち（Ａ１０２、ＴＡ１０２，ＴＢ１０１）、その間に他の装置から無線信号を受信しないことを確認する。

ここでは、無線端末Aの乱数が最も小さく、最初に待ち時間が終了して送信権を得たとする。すると、この無線端末Aは、AP宛にData2信号を送信する（ＴＡ１０３）。APや無線端末Bは、上記乱数が無線端末Aの乱数よりも大きかったので、自身の待ち時間が終了する前に、無線端末Aからの無線信号を受信する。そこで、APや無線端末Bは、ただちに待ちを停止し、この該無線信号を受信し、自身宛の無線信号か否かなどを判定する。

ＡPは、Data2を正常に受信し、自身宛であることを確認したとすると、上記同様にSIFSの期間待ち、無線端末A宛にACK信号を返して（Ａ１０３）、Data2信号を正常に受信した旨を通知する（Ｓ１０５）。このACK信号の通信が終了すると、前述の場合と同様に、APと無線端末A，Bとが再び（DIFS+乱数）期間待ち（Ａ１０４，ＴＡ１０４，ＴＢ１０２）、待っている間に無線信号の受信の有無を検出し、最初に待ち時間が終了した装置が次の送信権を得てデータを送信する。

ここで、仮に、無線端末A，Bの乱数がたまたま一致したとすると、無線端末A，Bは、同時にAP宛に、それぞれ、Data3信号、Data4信号を送信する（ＴＡ１０５，ＴＢ１０３）ので混信し、APは、いずれの無線信号も正常には受信できないという現象が起こる。

このような混信を避けるために、IEEE 802.11では、これから無線で送信するデータなどの伝送時間を予約するデュレーション時間と呼ばれるパラメータを送信するデータのIPパケットヘッダの中に含ませることを規定している。

このデュレーション時間を活用して、上記混信を避ける具体的な方法に関しては、以下の特許文献１に開示されている。

この特許文献１に開示されている方法について、図２１を用いて簡単に説明する。なお、ここでも、簡単のためにAPと無線端末A，Bとが1つの空間を用いて無線通信を行う場合を例とする。

最初に、無線端末BがAP宛にData1信号を送信したとする（ＴＢ１１１）。APは、このData1信号を正常に受信すると、SIFS期間待ち、ACK信号を返送する（Ａ１１１）。IEEE 802.11では、このとき、ACK信号の返送後に、APも無線端末も同等に無線信号を送信可能とするために、次の無線信号の伝送時間を予約しないように、ACK信号に含ませるデュレーション時間を0とすることを規定している。これに対して、特許文献１に開示されている方法では、このデュレーション時間を、例えばAPが次に送信予定のData2信号の伝送時間やそれに応答するACK信号の伝送時間を考慮した値とする。つまり、APは、次の無線信号の伝送を予約する。

IEEE 802.11に従う無線端末Ａは、非0のデュレーション時間を持つACK信号を受信すると、自装置内に持つ内蔵時計(以降NAVと略記する)に上記非０のデュレーション時間を設定し、このNAVの値が時間とともに減少して0になるまでデータの送信を行わない。但し、ACK信号の送信先の無線端末Ｂは、IEEE 802.11の規定に従い、自NAVには該デュレーション時間を設定しない。したがって、APと無線端末Bのみが送信可能となり、待ち時間の後にいずれかが送信権を取得する。そこで、汎用の無線端末Bが（DIFS+乱数）待つのに対し（ＴＢ１１２）、APは、例えばDIFS期間待つ。このため、APが送信権を得ることができる確率が高くなる。ここでは、APが送信権を得て、Data2信号を無線端末A宛に送信したとする（Ａ１１２）。

無線端末Aは、Data2信号を正常に受信すると、SIFS期間待ってから、ACK信号を返送し、正常にData2信号を受信した旨をAPに通知する（ＴＡ１１１）。このACK信号の通信が終了すると、APと各無線端末A,Bは、通常の送信権取得の方法に従い、各々（DIFS+乱数）期間待つ（Ａ１１３，ＴＡ１１２，ＴＢ１１３）。

ここで、APが次に送信権を取得し、且つAPが無線端末Bに対して送信の優先権を与える場合を説明する。APは「無線端末Bが次に送信予定のACK信号とData3の伝送時間に相当するデュレーション時間」や、「上記伝送時間にData3に対応してAPが返信するACKの伝送時間を加算した時間に相当するデュレーション時間」を設定した無効データ（以降Nullデータと称す）を無線端末B宛に送信する（Ｓ１１８）。

無線端末Bを除く無線端末Aなどは、上記デュレーション時間をNAVに設定し、NAVの値が0になるまでデータを送信しない。APも自身で該デュレーション時間をNAVに設定すれば、同じようにNAVが0になるまではデータを送信しない。

一方、無線端末Bは、上記Nullデータを正常に受信すると、SIFS期間待った後、APに対してACK信号を返送して正常に受信した旨を通知する（Ｓ１１８）。そして、無線端末Bは、送信すべきデータがある場合、（DIFS＋乱数）期間待ってから、他からの無線信号を受信しない場合はData3を送信する（Ｓ１１９）。この際、他の無線端末AやAPは、デュレーション時間期間中、データを送信しないので、無線端末Bが無線信号を送信できる可能性は高い。すなわち、APからの「非0のデュレーション時間を含むNullデータを送信する」制御により、汎用的な無線端末Bを優先的に送信させ、混信を防止できる。

「Wireless LAN Medium Control（MAC） and Physical Layer（PHY） Specifications」 ANSI/IEEE Std 802．11，1999 Edition 特開2006-166114号公報

無線ＬＡＮでは、前述したように、複数の無線端末及びAPのうちの２台以上の装置が同時に無線信号を送信することができないため、伝送効率の向上が望まれている。しかしながら、IEEE802.11で規定しているDCF方法では、送信権を得るためには、少なくとも（DIFS＋乱数）期間待つ必要があり、必ずしも伝送効率がよいとは言えない。また、特許文献１に記載の方法でも、APから、ある無線端末が優先権を与えられても、送信すべきデータが準備されていなければ、無意味な時間を浪費してしまうために、伝送効率がよいとは言えない。

本発明は、このような無線ＬＡＮに対する要望に応えるべく、混信を抑えつつ、伝送効率を高めることができる無線端末、アクセスポイント、これらを備えた無線通信システム、及び無線通信方法を提供することを目的とする。

前記問題点を解決するための無線端末に係る発明は、
無線信号を送信する送信手段及び無線信号を受信する受信手段を備え、無線ＬＡＮによりアクセスポイントと無線通信する無線端末において、
前記受信手段が前記アクセスポントから自端末宛の前記無線信号を受信すると、送信データがある場合に、前記アクセスポントに接続されている他の無線端末による無線信号の送信に優先して、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる通信制御手段を備えていることを特徴とする。

ここで、前記通信制御手段は、前記受信手段が前記アクセスポイントから自端末宛の無線信号を受信し、該無線信号を正常受信したことを該アクセスポイントに知らせるＡＣＫ信号を前記送信手段から送信させた後、送信データがある場合に、DIFS(Distributed Coordination Function)期間以下の予め定められた時間後に、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させるものであってもよい。

また、前記送信制御手段は、前記受信手段が前記アクセスポイントから自端末宛の無線信号を正常に受信した場合、該アクセスポイントに対して送信すべきデータがなおときには、該無線信号を正常受信したことを該アクセスポイントに知らせるＡＣＫ信号を前記送信手段から送信させ、該アクセスポイントに対して送信すべきデータがあるときには、該受信手段が該アクセスポイントから該無線信号を受信してから、DIFS以下の予め定められた時間後に、該データを含む無線信号を前記送信手段から送信させるものであってもよい。

前記問題点を解決するためのアクセスポイントに係る発明は、
無線信号を送信する送信手段及び無線信号を受信する受信手段を備え、無線ＬＡＮにより複数の無線端末と無線通信するアクセスポイントにおいて、
複数の無線端末のうちのいずれかの一の無線端末に対して送信すべきデータがある場合に、該データを含む信号を該一の無線端末に送信してから、該一の無線端末がデータ信号を送信開始するまでよりも長いデュレーション時間の情報を、該データを含む該信号に含ませて、前記送信手段から送信させる通信制御手段を備えていることを特徴とする。

前記問題点を解決するための無線通信システムは、
前記アクセスポイントと前記無線端末とを備えているものである。

前記目的を達成するための無線通信方法に係る発明は、
無線ＬＡＮにより、アクセスポイントと無線端末との間で無線通信する無線通信方法において、
前記無線端末は、前記アクセスポントから自端末宛の前記無線信号を受信すると、送信データがある場合に、前記アクセスポントに接続されている他の無線端末による無線信号の送信に優先して、前記送信データを含む無線信号を送信することを特徴とする。

また、無線通信方法に係る他の発明は、
無線ＬＡＮにより、アクセスポイントと無線端末との間で無線通信する無線通信方法において、
前記アクセスポイントは、複数の無線端末のうちのいずれかの一の無線端末に対して送信すべきデータがある場合に、該データを含む信号を該一の無線端末に送信してから、該一の無線端末がデータ信号を送信開始するまでよりも長いデュレーション時間の情報を、該データを含む該信号に含めて、該信号を送信することを特徴とする。

本発明によれば、アクセスポイントから自端末のデータ信号を受け取った場合、この無線端末は、このアクセスポイントに接続している１以上の無線端末のうちの一台のみであることを利用し、この一台の無線端末に優先的にデータ信号を送信させる、例えば、待ち時間をDIFS期間以下にしてデータ信号を送信させるようにしているので、混信を避けつつ、伝送効率を高めることができる。

以下、本発明に係る無線通信システムの各種実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施形態］
まず、図１〜図６を用いて、無線通信システムの第１の実施形態について説明する。

本実施形態の無線通信システムは、図１に示すように、有線ＬＡＮ（Local Area Network）（Ａ）（Ｂ）に接続されている複数のアクセスポイント２０及び有線通信端末３と、アクセスポイント２０を介して他の端末と通信する複数の無端端末２０と、を備えている。有線ＬＡＮ（Ａ）（Ｂ）は、ルータ２Ａ，２Ｂを介してＩＰ（Internet Protocol）網１に接続されている。各無線端末１０は、IEEE802.11に準拠して動作する無線ＬＡＮ通信機能を有する情報通信端末で、例えば、無線ＩＰ電話機等の電話端末、又はパーソナルコンピュータやＰＤＡ（Personal Digital Assistant）等の情報端末に接続される無線ＬＡＮカードや情報端末に搭載される無線ＬＡＮボード等である。

各アクセスポイント２０は、IEEE802.11に準拠して動作する無線ＬＡＮ通信機能と、IEEE802.3に準拠して動作するイーサネット（登録商標）等の有線LAN通信機能とを有し、無端端末２０との間で無線ＬＡＮ通信を行い、ＬＡＮ（Ａ）（Ｂ）に接続されている他の装置（有線通信端末３及びルータ２Ａ，２Ｂ等）と有線ＬＡＮ通信を行う。

ルータ２Ａ，２Ｂは、有線ＬＡＮとＩＰ網１との間に介在し、有線ＬＡＮ上に流れるＩＰパケット及びＩＰ網１から得たＩＰパケットを監視し、このＩＰパケットのＩＰヘッダ情報（宛先ＩＰアドレス情報やポート番号情報など）に基づきＩＰパケットをルーティングする通信装置であり、有線ＬＡＮ上に流れるＩＰパケットがＩＰ網１側にルーティングすべきものであると判断した場合は、これをＩＰ網１側に送出し、また、ＩＰ網１から得たＩＰパケットが有線ＬＡＮ側にルーティングすべきものであると判断した場合には、これを有線ＬＡＮ側に送出する。

有線通信端末３は、有線用ＬＡＮボードを有するパーソナルコンピュータであり、ＬＡＮに接続されてＩＰパケットの送受信を行い、ＩＰ通信（ＬＡＮ通信）を行う。

以上の構成により、無線端末１０は、アクセスポイント２０を介して、ＬＡＮ側の他の無線通信端末や有線通信端末３とＩＰ通信を行い、また、ルータ２、ＩＰ網１を経由して、このＩＰ網１に接続されている各種通信端末とＩＰ通信を行うことが可能である。

アクセスポイント２０は、図２に示すように、アンテナ２１と、ＲＦ（Radio Frequency）部２２と、ベースバンド部２３と、ＭＡＣ（Media Access Controller）層処理部２４と、ＬＡＮインタフェース部２５と、プログラムメモリ部２６ａと、ワークメモリ部２６ｂと、通信制御処理部２７とを備えている。ＲＦ部２２とベースバンド部２３とＭＡＣ層処理部２４とＬＡＮインタフェース部２５とは、バスＢを介して通信制御処理部３７に接続される。

通信制御処理部２７は、プログラムメモリ２６ａに記憶されている制御プログラムや設定データに従い、ワークメモリ２６ｂを使用しつつ、ＲＦ部２２とベースバンド部２３とＭＡＣ層処理部２４とＬＡＮインタフェース部２５とを制御する。

ＬＡＮインタフェース部２５は、有線ＬＡＮから受信したＩＰパケットのＩＰアドレスや、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）ポート番号又はＵＤＰ（User Datagram Protocol）ポート番号を含むＩＰヘッダを参照して、予め設定された規則に基づいて当該ＩＰパケットをルーティングする。

ＭＡＣ処理部２４は、イーサネット（登録商標）規格であるIEEE802.3のデータリンク層と無線ＬＡＮ規格であるIEEE802.11のデータリンク層との間で、ＭＡＣ層の変換処理を行う。ベースバンド部２５は、IEEE802.11用にＭＡＣ処理されたＩＰパケット（ディジタル）、つまりＭＡＣフレームをアナログのベースバンド信号に変調する一方で、アナログのベースバンド信号を復調して元のＭＡＣフレーム（ディジタル）に復元する。ＲＦ部２２は、ベースバンド部２３から受け取ったアナログのベースバンド信号をIEEE802.11に従って、例えば、ＤＳ−ＳＳ（Direct Sequence Spread Spectrum）方式やＦＨ−ＳＳ方式（Frequency Hopping Spread Spectrum）により規定される搬送無線周波数に載せてアンテナ装置２１から無線信号として送出する。さらに、アンテナ２１で受信した無線信号から搬送無線周波数を除去して元のアナログのベースバンド信号に抽出する。

次に、アクセスポイント２０の基本的な動作について説明する。

まず、アクセスポイント２０がIPパケットを有線ＬＡＮからＩＰパケットを受信し、これをアンテナ２１から無線信号として送信する場合の動作について説明する。

ＭＡＣ層処理部２４は、有線ＬＡＮからＬＡＮインタフェース部２５経由で受信したＭＡＣ層を、イーサネット（登録商標）用のIEEE 802.3の仕様から無線用のIEEE 802.11の仕様に変換処理し、ベースバンド部２３に渡す。ベースバンド部２３は、ＭＡＣ送処理部２４から受け取ったＩＰパケットを、IEEE 802.11に従ってアナログのベースバンド信号に変換し、これをＲＦ部２２に渡す。ＲＦ部２２は、ベースバンド部２３からのベースバンド信号を無線搬送波に載せて、アンテナ２１から無線信号として送信する。

アクセスポイント２０が無線端末１０から無線信号を受信する場合の動作を説明する。

アンテナ２１が、無線端末１０から無線信号を受信すると、ＲＦ部２２は、この無線信号と受信側で生成した無線搬送波との位相差を検出し、元のアナログのベースバンド信号を復調し、このベースバンド信号をベースバンド部２３に渡す。ベースバンド部２３は、ベースバンド信号をデジタル化して元のIPパケットを含むＭＡＣフレームに復元する。ＭＡＣ層処理部２４は、ＭＡＣ層を、無線用のIEEE 802.11の仕様からイーサネット（登録商標）用のIEEE 802.3の仕様に変換処理する。ＬＡＮインタフェース部２５は、ＭＡＣ層処理部２４から受け取ったＩＰパケットを、有線LANへ転送する。

次に、本実施形態の無線端末１０の構成について、図３を用いて説明する。

無線端末１０は、アンテナ１１とＲＦ部１２とベースバンド部１３とＭＡＣ層処理部１４と上位層処理部１５と入出力インタフェース部１６と入出力部１７と、プログラムメモリ部１８ａとワークメモリ部１８ｂと通信制御処理部１９とを備えている。ＲＦ部１２とベースバンド部１３とＭＡＣ層処理部１４と上位層処理部１５と入出力インタフェース部１６とは、バスＢを経由して通信制御処理部１９に接続されている。

通信制御処理部１９は、プログラムメモリ部１８ａ内の制御プログラムや設定データに従い、ワークメモリ部１８ｂを使用しつつ、ＲＦ部１２とベースバンド部１３とＭＡＣ層処理部１４と上位層処理部１５と入出力インタフェース部１６とを制御する。

入出力部１７は、例えば、パソコンやPDA等の情報処理装置である。したがって、この無線端末１０の入出力部１７を除く構成要素は、例えば、無線ＬＡＮカードや無線ＬＡＮボード等で構成される。また、入出力部１７は、IP電話機等の電話端末等で構成されることもある。これら情報端末又は電話端末から送られてきたデータや音声符号化信号を入出力インタフェース部１６に渡し、又は入出力インタフェース部１６からのデータや音声符号化信号を情報端末又は電話端末に渡す。

入出力インタフェース部１６は、入出力部１７に対するインタフェースである。

上位層処理部１５は、ネットワーク層／トランスポート層に係るIPパケット処理を行い、ネットワーク層／トランスポート層間を伝送させるものであり、IPアドレスやTCPポート番号又はUDPポート番号を含むIPヘッダの付与・削除の処理を行う。

MAC層処理部１４は、データリンク層に係るIPパケット処理を行うもので、IEEE 802.11に従って、データや音声バケットデータが格納されたＩＰパケットを組立てし又は分解し、データリンク層間を伝送させるためにMACアドレスの付与・削除の処理を行う。

ベースバンド部１３は、IPパケットを変調してベースバンド信号を生成し、又は、ベースバンド信号を復調して元のIPパケットに復元する。

RF部１２は、ベースバンド部１３から受け取ったベースバンド信号をIEEE 802.11に従って搬送無線周波数に載せ、アンテナ11から無線信号として送信させる。逆に、アンテナ１１で受信した無線信号から搬送無線周波数を除去してベースバンド信号に復元し、ベースバンド部１３に渡す。

次に、無線端末１０の基本的な動作について説明する。

まず、無端端末１０の入出力部１７からデータ信号又は音声符号化信号を受け取り、これをアンテナ１１から送信する場合の動作について説明する。

無線端末１０の入出力インタフェース部１６は、入出力部１７からのデータ信号や音声符号化信号を上位層処理部15に渡す。上位層処理部１５は、IPアドレス付与、TCP／UDPポート番号の付与等のIPヘッダ処理を施してIPパケットを生成した後、このIPパケットをMAC層処理部１４に渡す。

MAC層処理部１４は、上位層処理部１５から転送されたIPパケットにIEEE 802.11の処理手順に従ったMACアドレス付与等のMAC層処理を施し、ベースバンド部１３に渡す。ベースバンド部１３は、MAC層処理が施されたIPパケットをIEEE 802.11に従って変調してベースバンド信号を生成し、ＲＦ部１２に渡す。ＲＦ部１２は、ベースバンド部13からのベースバンド信号をIEEE 802.11にしたがって搬送無線周波数に載せ、アンテナ１１から無線信号として送信する。

次に、アクセスポイント２０からの無線信号を受信した場合の無線端末１０の動作について説明する。

アンテナ１１が受信した無線信号は、ＲＦ部１２に渡される。このＲＦ部１２は、無線信号から搬送無線周波数を除去して元のベースバンド信号に復元し、ベースバンド部１３に渡す。ベースバンド部１３は、受け取ったベースバンド信号を復調して元のIPパケットに復元し、MAC層処理部１４に渡す。

MAC層処理部１４は、受け取ったIPパケットからIEEE 802.11に従ってMACアドレスを削除し、上位層処理部１５に渡す。上位層処理部１５は、MAC層処理部１４からのIPパケットの設定データに基づきTCP・UDPヘッダやIPヘッダの削除し、得られたデータ信号や音声符号化信号を入出力インタフェース部１６経由で入出力部１７へ送る。

次に、図４に示すタイミングチャートに従って、第１の実施形態の無線通信システムの動作について説明する。なお、本実施形態及び後述の他の実施形態においても、説明の簡単のため、1台のアクセスポイント２０と2台の無線端末１０A，１０Bとが1つの空間を用いて無線通信を行う場合を例とする。また、この実施形態では、アクセスポイント２０は、図１９を用いて説明したDCF方法を採用する従来のアクセスポイントと同様の動作するのに対して、無線端末１０Ａ，１０Ｂは、特有の動作をする。

まず、アクセスポイント２０が無線端末１０Ａ宛にData1信号を送信したとする（Ａ１０）。ここで、Data1信号は単一のIPパケット、又は長いデータを複数のIPパケットに分割、すなわちフラグメントされた最後のIPパケットとする。IEEE 802.11では、このような場合に、これ以降にはフラグメント化されたIPパケットは無いことを示すために、モアフラグメントフラグをリセットする。なお、このモアフラグメントフラグは、図１９に示すように、ＭＡＣフレーム中のＭＡＣヘッダに含まれている。ＭＡＣフレームは、フレームの種別などが格納されるフレーム制御フィールド、デュレーション時間が格納されるデュレーション時間フィールド、宛先フィールド、送信元フィールド（以上、ＭＡＣヘッダ）、データ本体、誤り検出用のパリティービットフィールドを有している。モアフラグメントフラグは、ＭＡＣヘッダ中のフレーム制御フィールド内に配置されている。

無線端末１０Ａは、アクセスポイント２０からのData1信号を正常に受信し（ＴＡ１０）、且つモアフラグメントフラグがリセットされている場合は、SIFSの期間を待ち（ＴＡ１１）、モアフラグメントフラグをリセットしたACK信号をアクセスポイント２０宛に返送する（ＴＡ１２）。無線端末１０Ａは、この際、送信すべきデータを有している場合、ACK信号を送信した直後からSIFS期間を待ってから（ＴＡ１３）、アクセスポイント２０宛てにData2信号を送信する（ＴＡ１４）。

一方、アクセスポイント２０及び他の無線端末１０Ｂは、無線端末１０ＡからのACK信号を受信すると（Ａ１１，ＴＢ１０）、IEEE 802.11に従って(DIFS+乱数)期間待つ（Ａ１２，ＴＢ１１）。このように、ACK信号を送信した無線端末１０Ａは、その直後からSIFS（＜DIFS）期間しか待たないのに対して、他の装置２０，１０Ｂは、ACK信号の受信から(DIFS+乱数)期間待つので、無線端末１０Ａは、他の装置２０，１０Ｂに優先して送信権を得る。このため、無線端末１０Ａは、SIFS期間後に（ＴＡ１３）、アクセスポイント２０宛てにData2信号を送信しても（ＴＡ１４）、アクセスポイント２０は、混信することなく、このData2信号を受信することができる（Ａ１３）。

アクセスポイント２０は、無線端末１０ＡからのData2信号を正常に受信すると（Ａ１３）、SIFS期間待った後（Ａ１４）、正常にData2信号を受信した旨を知らせるために、ACK信号を送信する（Ａ１５）。このACK信号が送信されると、各装置、つまりアクセスポイント２０及び無線端末１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、(DIFS+乱数)期間待ち（Ａ１６，ＴＡ１５，ＴＢ１３）、その期間中に無線の受信有無を検出する。

ここで、アクセスポイント２０が最初に(DIFS+乱数)期間待ちを終了し、その期間中に無線を受信せず、送信権を取得して、例えば、無線端末１０Ｂ宛にData3信号を送信したとする（Ａ１７）。

無線端末１０Ｂは、Data3信号を正常に受信すると（ＴＢ１４）、SIFS期間待ってから（ＴＢ１５）、アクセスポイント２０へACK信号を送信する（ＴＢ１６）。ここで、Data3信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされていれば、応答するACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグもリセットする。モアフラグメントフラグがリセットされ、送信すべきデータがある場合、無線端末１０Ｂは、ACK信号を送信した直後からSIFS期間を待ってから（ＴＢ１７）、アクセスポイント２０宛てにData4信号を送信する（ＴＢ１８）。

一方、アクセスポイント２０及び他の無線端末１０Ａは、無線端末１０ＢからのACK信号を受信すると（Ａ１８，ＴＡ１６）、IEEE 802.11に従って(DIFS+乱数)期間待つ（Ａ１９，ＴＡ１７）。このように、ACK信号を送信した無線端末１０Ｂは、その直後からSIFS期間しか待たないのに対して、他の装置２０，１０Ａは、ACK信号の受信から(DIFS+乱数)期間待つので、無線端末１０Ｂは、他の装置２０，１０Ａに優先して送信権を得る。このため、無線端末１０Ｂは、SIFS期間後に（ＴＢ１７）、アクセスポイント２０宛てにData4信号を送信しても（ＴＢ１８）、アクセスポイント２０は、混信することなく、このData4信号を受信することができる（Ａ２０）。

次に、第１の実施形態のアクセスポイント２０の通信制御処理部２７の動作について、図５に示すフローチャートに従って説明する。なお、本実施形態のアクセスポイント２０の動作は、前述したように、図１９を用いて説明したDCF方法を採用する従来のアクセスポイント及び無線端末と同様の動作である。

アクセスポイント２０の通信制御処理部２７は、送信タイマに(DIFS+乱数)をセットし、送信タイマを起動する（Ｓ１０）。続いて、無線信号を受信したか否かを判断する（Ｓ１１）。無線信号を受信した場合にはステップ１９に進み、無線信号を受信しなければステップ１２に進む。ステップ１２では、送信タイマが終了しているかを判断し、終了していない場合はステップ１１に戻り、終了している場合はステップ１３に進む。ステップ１３では、送信すべきデータが有るか否かを判断し、送信データがない場合にはステップ１１に戻り、送信データがある場合には、ステップ１４に進む。

ステップ１４では、送信すべきデータをアンテナ２１から送信させる。この送信すべきデータを作成する過程で、通信制御処理部２７は、モアフラグメントフラグをセット又はリセットする。データを送信すると、無線信号の受信を待ち（Ｓ１５）、無線信号を受信したら、この無線信号が自身宛のACK信号であるか否かを判断する（Ｓ１６）。

自身宛のACK信号であると判断すると、ステップ１４のデータ送信が成功したことを確認し（Ｓ１７）、再び、ステップ１０へ戻る。また、自身宛のACK信号ではないと判断すると、ステップ１４のデータ送信が不成功であったことを確認し（Ｓ１８）、ステップ１０へ戻る。なお、データ送信が不成功であったことを確認した場合には、上位プロトコルに従い、不成功に終わったデータを再送することこともある。

ステップ１０で、送信タイマに(DIFS+乱数)をセットした後、ステップ１１，１２，１３を繰り返し実行する過程で、無線信号を受信すると（Ｓ１１）、前述したように、ステップ１９に進む。

ステップ１９では、無線信号の受信完了を待ち、その後、この無線信号が自身宛であるか否かを判断する（Ｓ２０）。ここで、自身宛の無線信号ではないと判断するとステップ１０に戻り、自信宛の無線信号であると判断すると、送信タイマにSIFSをセットし送信タイマを起動する（Ｓ２１）。そして、送信タイマの終了を待ち（Ｓ２２）、終了したら、ACK信号をアンテナ２１から送信させて（Ｓ２３）、ステップ１０へ戻る。なお、ステップ１１，１９で受信したデータのＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがセットされていれば、ステップ２３で送信させるACK信号にもモアフラグメントフラグをセットし、リセットされていればACK信号もリセットする。

次に、第１の実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９の動作について、図６に示すフローチャートに従って説明する。なお、本実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９の動作で、前述のアクセスポイント２０の通信制御処理部２７の動作と同じ動作、つまり、従来の無線端末の動作と同じ動作の箇所には、同一の符号を付し、重複した内容に関しては、簡単な説明のみに留める。また、同図６を含め、以下の実施形態の動作を示すフローチャートでは、図５中の動作ステップと異なる動作ステップに関して、太い枠で描いている。

無線端末１０の通信制御処理部１９は、前述のアクセスポイント２０の通信制御処理部２７の動作及び従来の無線端末の動作と同様に、送信タイマに(DIFS+乱数)のセット（Ｓ１０）、無線信号の受信の有無判断（Ｓ１１）、送信タイマの終了判断（Ｓ１２）、送信データの有無判断（Ｓ１３）、データ送信（Ｓ１４）、無線信号の受信待ち（Ｓ１５）、ACK信号であるか否かの判断（Ｓ１６）、ACK信号である場合には送信成功の確認（Ｓ１７）、ACK信号でない場合には送信不成功の確認（Ｓ１８）の処理を行う。

無線端末１０の通信制御処理部１９は、ステップ１１で無線信号を受信したと判断すると、無線信号の受信完了待ち（Ｓ１９）、自身宛の信号であるか否かの判断（Ｓ２０）、送信タイマにSIFSのセット（Ｓ２１）、送信タイマの終了判断（Ｓ２２）、ACK信号の送信（Ｓ２３）の処理を行う。

その後、本実施形態の無線端末１０の特徴的な動作として、ステップ２３で送信したACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされ、且つ送信すべきデータがあるか否かを判断する（Ｓ２４）。モアフラグメントフラグがリセットされていない、又は送信すべきデータがない場合には、従来の無線端末と同様に、ステップ１０に戻る。また、モアフラグメントフラグがリセットされ、且つ送信すべきデータがある場合には、送信タイマにSIFSをセットし、送信タイマを起動してから（Ｓ２５）、ステップ１１に戻る。この際、他の無線端末やアクセスポイント２０は、図４を用いて説明したように、ステップ２３（ＴＡ１２，ＴＢ１６）で送信したACK信号を受信したときから、(DIFS+乱数)期間待ちの状態であるため（Ａ１２，ＴＢ１１，Ａ１９，ＴＡ１７）、他の装置から無線信号を受信することはなく、ステップ１１，１２，１３を経て、データをアンテナ１１から送信させることになる（Ｓ１４，ＴＡ１４，ＴＢ１８）。

以上のように、本実施形態では、無線端末１０がアクセスポイント２０からデータ信号を受信すると、ACK信号を送信した後、SIFS期間だけ待って、データ信号を送信しているので、伝送効率を高めることができる。しかも、無線端末１０がACK信号を送信すると、他の装置は、IEEE 802.11に従って(DIFS+乱数)期間待つので、他の装置と混信することがない。このため、アクセスポイント２０に接続されている無線端末として、本実施形態の無線端末１０の他に、従来の無線端末も混在している場合でも、混信することはない。

このように、本実施形態において、混信を避けつつ、伝送効率を高めることができるのは、無線ＬＡＮを構成する複数の装置のうち、アクセスポイント２０から自身宛のデータ信号を受け取り、アクセスポイント２０へACK信号を送信する無線端末１０が１台のみであることを利用し、この一台の無線端末１０が他の装置の待ち時間よりも早めに待ち時間を終了し、データ信号を送信しているからである。

さらに、本実施形態では、汎用のアクセスポイント２０を利用できるので、設備コストを抑えることができる。

なお、本実施形態では、無線端末１０がACK信号を送信した後にデータ信号を送信する場合、ACK信号を送信してからSIFS期間待つが、この待ち期間は、DIFS期間よりも小さい期間であれば、例えば、PIFS（PCF（Point Coordination Function）Inter Frame Space）、４通りAIFS（Arbitration Inter Frame Space)のうちの最も期間の短いAIFS［1］等、いかような期間であってもよい。

［第２の実施形態］
次に、本発明に係る第２の実施形態としての無線通信システムについて説明する。

本実施形態の無線通信システムは、図１を用いて説明した第１の実施形態の無線通信システムと基本的に同様である。また、無線通信システムを構成するアクセスポイント及び無線端末に関しても、図２，３を用いて説明した第１の実施形態のアクセスポイント及び無線端末と基本的に同様である。但し、本実施形態のアクセスポイント２０ａは、その通信制御処理部２７a（図２）の動作が、第１の実施形態のアクセスポイント２０の通信制御処理部２７の動作と若干異なっている。また、本実施形態の無線端末１０ａも、その通信制御処理部１９ａ（図３）の動作が、第１の実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９の動作と若干異なっている。したがって、以下では、本実施形態のアクセスポイント２０ａ及び無線端末１０ａの動作についてのみ説明する。なお、以下の実施形態においても、無線システム構成、アクセスポイント及び無線端末の構成は、いずれも第１の実施形態と同様であり、各実施形態におけるアクセスポイント及び無線端末のそれぞれの通信制御処理部の動作のみが異なるので、これらの動作についてのみ説明する。

図７は、第２の実施形態における無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。

まず、アクセスポイント２０ａが無線端末１０ａA宛にData1信号を送信したとする（Ａ２０）。ここで、Data1信号は単一のIPパケット、又はフラグメントされた最後のIPパケットとする。IEEE 802.11では、このような場合に、ＭＡＣヘッダに含まれているモアフラグメントフラグをリセットする。

無線端末１０ａＡは、アクセスポイント２０ａからのData1信号を正常に受信し（ＴＡ２０）、且つモアフラグメントフラグがリセットされている場合は、SIFSの期間を待ち（ＴＡ２１）、モアフラグメントフラグをリセットしたACK信号をアクセスポイント２０ａ宛に返送する（ＴＡ２２）。無線端末１０ａＡは、この際、送信すべきデータを有している場合、ACK信号を送信した直後からDIFS期間を待ち（ＴＡ２３）、且つ他の装置からの無線信号を受信しない場合に、アクセスポイント２０ａ宛てにData2信号を送信する（ＴＡ２４）。

一方、他の無線端末１０ａＢは、無線端末１０ａＡからのACK信号を受信すると（ＴＢ２０）、(DIFS+乱数＋α)期間待つ（ＴＢ２１）。このため、アクセスポイント２０ａに接続されている複数の無線端末の中では、無線端末１０ａＡが必ず優先されて無線信号を送信できる。なお、他の無線端末１０ａＢの待ち期間として、(DIFS+乱数）にα（α＞0）を加えた期間にしているのは、乱数が「０」の場合であっても、無線端末１０ａＡの待ち期間DIFSと一致しないようにするためである。また、本実施形態において、アクセスポイント２０ａの待ち期間は、常時、SIFS期間である。このため、アクセスポイント２０ａは、無線端末１０ａＡからのACK信号を受信すると（Ａ２１）、SIFS期間待ち（Ａ２２）、送信すべきデータがある場合、いずれの無線端末１０ａＡ，１０ａＢよりも、先にこのデータを送信することになるので、このデータ送信は、いずれの無線端末１０ａＡ，１０ａＢからのデータ送信に対しても混信しない。

ここでは、アクセスポイント２０ａは、送信するデータが無く、無線端末１０ａＡが送信権を得て、前述したように、アクセスポイント２０ａ宛てにData2信号を送信したとする（ＴＡ２４）。この場合、アクセスポイント２０ａも、無線端末１０ａＡも、送信すべきデータが無く、無端端末１０ａＢが(DIFS+乱数＋α)期間中に無線信号を受信しなければ、この無端端末１０ａＢが送信権を得る。

アクセスポイント２０ａは、無線端末１０ａＡからのData2信号を正常に受信すると（Ａ２３）、SIFS期間待った後（Ａ２４）、正常にData2信号を受信した旨を知らせるために、ACK信号を送信する（Ａ２５）。このACK信号が送信されると、各無線端末１０ａＡ，１０ａＢは、それぞれ、(DIFS+乱数)期間待ち（ＴＡ２５，ＴＢ２３）、その期間中に無線の受信有無を検出する。すなわち、本実施形態の無線端末１０ａＡ，１０ａＢは、他の無線端末からのACK信号を受信すると、待ち期間を(DIFS+乱数＋α)期間とし、アクセスポイント２０ａからのACK信号を受信すると、IEEE 802.11に従って、待ち期間を(DIFS+乱数)期間とする。

アクセスポイント２０ａの待ち期間SIFSは、無線端末１０ａＡ，１０ａＢの待ち期間(DIFS+乱数)よりも短いので、最初に終了する。ここで、アクセスポイント２０ａは、送信すべきデータがあるとして、例えば、無線端末１０ａＢ宛にData3信号を送信したとする（Ａ２７）。

無線端末１０ａＢは、Data3信号を正常に受信すると（ＴＢ２４）、SIFS期間待ってから（ＴＢ２５）、アクセスポイント２０ａへACK信号を送信する（ＴＢ２６）。ここで、Data3信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされていれば、応答するACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグもリセットする。モアフラグメントフラグがリセットされ、送信すべきデータがある場合、無線端末１０ａＢは、ACK信号を送信した直後からDIFS期間を待ち（ＴＢ２７）、このDIFS期間中に無線信号を受信しなければ、アクセスポイント２０ａ宛てにデータ信号を送信することになる。

一方、他の無線端末１０ａＡは、無線端末１０ａＢからのACK信号を受信すると（ＴＡ２６）、(DIFS+乱数＋α)期間待つ（ＴＢ２７）。また、アクセスポイント２０ａは、無線端末１０ａＢからのACK信号を受信すると（Ａ２８）、SIFS期間待ち（Ａ２９）、送信すべきデータがある場合、Data4を無線端末１０ａＢ宛に送信する（Ａ２９ａ）。この場合、前述しように、いずれの無線端末１０ａＡ，１０ａＢよりも、アクセスポイント２０ａの待ち期間が短いので、このデータ送信は、いずれの無線端末１０ａＡ，１０ａＢからのデータ送信に対しても混信しない。

次に、図８に示すフローチャートに従って、第２の本実施形態のアクセスポイント２０ａの通信制御処理部２７ａの動作について説明する。

本実施形態のアクセスポイント２０ａは、前述したように、待ち期間は、常時、SIFS期間である。このため、図５を用いて説明した従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイントの動作ステップのうちで、送信タイマに（DIFS＋乱数）をセットするステップ１０が、送信タイマにSIFSをセットするステップ１０ａに変わることになる。これ以外の動作ステップは、全て、従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイントの動作ステップと同じである。

次に、図９に示すフローチャートに従って、第２の実施形態の無線端末１０ａの通信制御処理部１９ａの動作について説明する。

本実施形態の無線端末１０aは、前述したように、受信した信号に応じて待ち期間が変わる。このため、図５に示すＤＣＦ方法を採用する従来の無線端末の動作ステップのうちで、送信タイマに（DIFS＋乱数）をセットするステップ１０が本実施形態では異なる。

本実施形態では、送信タイマをセットする際、通信制御処理部１９ａは、まず、直前の受信信号が他の無線端末からのACK信号であるか、その他の信号であるかを判断する（Ｓ９）。直前の受信信号が他の無線端末からのACK信号である場合には、送信タイマに（DIFS＋乱数＋α）をセットして、この送信タイマを起動し（Ｓ１０ｂ，ＴＢ２１，ＴＡ２７）、直前の受信信号がその他の信号（アクセスポイント２０ａからのACK信号を含む）である場合には、送信タイマに（DIFS＋乱数）をセットして、この送信タイマを起動する（Ｓ１０ｃ，ＴＡ２５，ＴＢ２３）。その後、どちらの場合も（Ｓ１０ｂ,Ｓ１０ｃ）、従来のＤＣＦ方法を採用する無線端末と同様に、無線信号を受信したか否かの判断を行う（Ｓ１１）。

また、ステップ２３でACK信号をアンテナ１１から送信させた後、従来の無線端末と異なり、このACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされ、且つ送信すべきデータがあるか否かを判断する（Ｓ２４）。モアフラグメントフラグがリセットされていない、又は送信すべきデータがない場合には、ステップ９に戻る。また、モアフラグメントフラグがリセットされ、且つ送信すべきデータがある場合には、送信タイマにDIFSをセットし、送信タイマを起動してから（Ｓ２５ａ，ＴＡ２３，ＴＢ２７）、ステップ１１に戻る。この際、他の無線端末は、図７を用いて説明したように、ステップ２３（ＴＡ２２，ＴＢ２６）で送信したACK信号を受信したときから、(DIFS＋乱数＋α）期間待ちの状態であるため（ＴＢ２１，ＴＡ２７）、他の無線端末から無線信号を受信することはなく、ステップ１１，１２，１３を経て、データをアンテナ１１から送信させることになる（Ｓ１４,ＴＡ２４）。但し、ステップ１１でアクセスポイント２０ａからの無線信号を受信した場合には、この限りではない。

以上のように、本実施形態では、無線端末１０ａがアクセスポイント２０ａからデータ信号を受信すると、ACK信号を送信した後、DIFS期間だけ待って、データ信号を送信しているので、伝送効率を高めることができる。さらに、アクセスポイント２０ａの待ち期間は、常にSIFS期間であるため、無線通信システムとしての全体の伝送効率は、第１の実施形態よりも向上させることができる。

しかしながら、本実施形態の場合、アクセスポイント２０aが複数の無線端末宛に、連続的に無線信号を送信し続けると、ACK送信直後の無線端末に優先権を与えるという本実施形態の特徴が適用される頻度が少なくなり伝送効率を向上しにくい。アクセスポイント２０ａが連続的に複数の無線端末宛に送信するかは、個々のアクセスポイントの作りに依存する。アクセスポイントの処理能力の制約により、アクセスポイントが送信した直後に、さらに連続して別の無線端末宛に送信するのは困難な場合もある。本実施形態は、アクセスポイントに、このような処理能力的な制約がある場合に特に適する。しかし、繰り返すことになるが、アクセスポイントの処理能力が高ければ、アクセスポイントが送信すべきデータがある限り、データを連続して送信して送信制御が有効に機能しない可能性もある。

また、汎用の無線端末と混在した場合、汎用無線端末の待ち時間は(DIFS+乱数)であるから、乱数がたまたま0の場合には同時に送信を開始することにより混信が発生する可能性がある。

そこで、優先される無線端末の待ち期間をDIFSの代わりに、SIFSよりも長く、DIFSよりも短い値に設定できれば、他の無線端末の待ち時間も従来の（DIFS+乱数）とすることが可能であり、待ち時間が(DIFS+乱数)である汎用の無線端末が混在していても優先端末と混信する場合が無くなる。SIFSよりも長く、DIFSよりも短い時間としては、例えば、IEEE 802.11において、アクセスポイントにより統一的な送信制御を実現するPCF方法で規定される待ち期間、すなわちPIFSを優先する無線端末の待ち時間として採用してもよい。この考えに従うのが、以下で説明する第３の実施形態である。

［第３の実施形態］
図１０は、第３の実施形態における無線通信システムの動作を示すタイムチャートである。なお、本実施形態のアクセスポイントは、第２の実施形態のアクセスポイント２０ａと同一である。

まず、アクセスポイント２０ａが無線端末１０ｂＡ宛にData1信号を送信したとする（Ａ２０）。ここで、Data1信号は単一のIPパケット、又はフラグメントされた最後のIPパケットとする。

無線端末１０ｂＡは、アクセスポイント２０ａからのData1信号を正常に受信し（ＴＡ３０）、且つモアフラグメントフラグがリセットされている場合は、SIFSの期間を待ち（ＴＡ３１）、モアフラグメントフラグをリセットしたACK信号をアクセスポイント２０ａ宛に返送する（ＴＡ３２）。無線端末１０ｂＡは、この際、送信すべきデータを有している場合、ACK信号を送信した直後からPIFS期間を待ち（ＴＡ３３）、且つ他の装置からの無線信号を受信しない場合に、アクセスポイント２０ａ宛てにData2信号を送信する（ＴＡ３４）。

一方、他の無線端末１０ｂＢは、無線端末１０ｂＡからのACK信号を受信すると（ＴＢ３０）、(DIFS+乱数)期間待つ（ＴＢ３１）。このため、複数の本実施形態の無線端末１０ｂ、さらに、従来の無線端末がアクセスポイント２０ａに接続されている場合でも、いずれのいずれの無線端末も、PIFS期間より長い(DIFS+乱数)期間待つので、無線端末１０ｂＡが必ず優先されて無線信号を送信できる。また、本実施形態において、アクセスポイント２０ａの待ち期間は、第２の実施形態と同様、常時、SIFS期間である。このため、アクセスポイント２０ａは、無線端末１０ｂＡからのACK信号を受信すると（Ａ２１）、SIFS期間待ち（Ａ２２）、送信すべきデータがある場合、いずれの無線端末１０ｂＡ，１０ｂＢよりも、先にこのデータを送信することになるので、このデータ送信は、いずれの無線端末１０ｂＡ，１０ｂＢからのデータ送信に対しても混信しない。

ここでは、アクセスポイント２０ａは、送信するデータが無く、無線端末１０ｂＡが送信権を得て、前述したように、アクセスポイント２０ａ宛てにData2信号を送信したとする（ＴＡ３４）。この場合、アクセスポイント２０ａも、無線端末１０ｂＡも、送信すべきデータが無く、無端端末１０ｂＢが(DIFS+乱数)期間中に無線信号を受信しなければ、この無端端末１０ｂＢが送信権を得る。

アクセスポイント２０ａは、無線端末１０ｂＡからのData2信号を正常に受信すると（Ａ２３）、SIFS期間待った後（Ａ２４）、正常にData2信号を受信した旨を知らせるために、ACK信号を送信する（Ａ２５）。このACK信号が送信されると、各無線端末１０ｂＡ，１０ｂＢは、それぞれ、(DIFS+乱数)期間待ち（ＴＡ３５，ＴＢ３３）、その期間中に無線の受信有無を検出する。

アクセスポイント２０ａの待ち期間SIFSは、無線端末１０ｂＡ，１０ｂＢの待ち期間(DIFS+乱数)よりも短いので、最初に終了する。ここで、アクセスポイント２０ａは、送信すべきデータがあるとして、例えば、無線端末１０ｂＢ宛にData3信号を送信したとする（Ａ２７）。

無線端末１０ｂＢは、Data3信号を正常に受信すると（ＴＢ３４）、SIFS期間待ってから（ＴＢ３５）、アクセスポイント２０ａへACK信号を送信する（ＴＢ３６）。ここで、Data3信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされていれば、応答するACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグもリセットする。モアフラグメントフラグがリセットされ、送信すべきデータがある場合、無線端末１０ａＢは、ACK信号を送信した直後からPIFS期間を待ち（ＴＢ３７）、このPIFS期間中に無線信号を受信しなければ、アクセスポイント２０ａ宛てData4信号を送信する（ＴＢ３８）。

一方、他の無線端末１０ｂＡは、無線端末１０ｂＢからのACK信号を受信すると（ＴＡ３６）、(DIFS+乱数)期間待つ（ＴＡ３７）。また、アクセスポイント２０ａは、無線端末１０ｂＢからのACK信号を受信すると（Ａ２８）、SIFS期間待ち（Ａ２９）、送信すべきデータがある場合、これを送信することになる。この場合、前述しように、いずれの無線端末１０ａＡ，１０ａＢよりも、アクセスポイント２０ａの待ち期間が短いので、このデータ送信は、いずれの無線端末１０ａＡ，１０ａＢからのデータ送信に対しても混信しない。仮に、アクセスポイント２０ａが送信すべきデータが無いとすると、無線端末１０ｂＡ,１０ｂＢのうちで最も待ち期間の短い無線端末１０ａＢが、送信権を得て、前述したように、アクセスポイント２０ａ宛てData4信号を送信する（ＴＢ３８）。

次に、第３の実施形態のアクセスポイント２０ａの通信制御処理部２７ａの動作について説明する。本実施形態のアクセスポイント２０ａは、前述したように、第２の実施形態のアクセスポイント２０ａと同一なので、その通信制御処理部２７ａの動作は、図８に示す第２の実施形態のアクセスポイント２０ａの通信制御処理部２７ａと同じである。

次に、第３の実施形態の無線端末１０ｂの通信制御処理部１９ｂの動作について、図１１に示すフローチャートに従って説明する。

本実施形態の無線端末１０ｂの通信制御処理部１９ｂの動作は、基本的に従来の無線端末と同様であるが、ステップ２３でACK信号をアンテナ１１から送信させた後、従来の無線端末と異なり、このACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされ、且つ送信すべきデータがあるか否かを判断する（Ｓ２４）。モアフラグメントフラグがリセットされていない、又は送信すべきデータがない場合には、従来の無線端末と同様に、ステップ１０に戻る。また、モアフラグメントフラグがリセットされ、且つ送信すべきデータがある場合には、送信タイマにPIFSをセットし、送信タイマを起動してから（Ｓ２５ｂ，ＴＡ３３，ＴＢ３７）、ステップ１１に戻る。この際、他の無線端末は、図１０を用いて説明したように、ステップ２３（ＴＡ３２，ＴＢ３６）で送信したACK信号を受信したときから、(DIFS＋乱数）期間待ちの状態であるため（ＴＢ３１，ＴＡ３７）、他の無線端末（従来の無線端末が含む場合も同様）から無線信号を受信することはなく、当該無線端末は、ステップ１１，１２，１３を経て、データをアンテナ１１から送信させることになる（Ｓ１４,ＴＡ３１,ＴＢ３８）。但し、ステップ１１でアクセスポイント２０ａからの無線信号を受信した場合には、この限りではない。

以上のように、本実施形態では、本実施形態の無線端末１０ｂの他に、従来の汎用無線端末が混在していても、第２の実施形態のように混信することはない。さらに、本実施形態では、無線端末１０ｂがACK信号を送信してから、データ信号を送信するまでの待ち期間が第２の実施形態DIFSより短いPIFSであるため、第２の実施形態よりも伝送効率を高めることができる。

［第４の実施形態］
次に、本発明に係る第４の実施形態としての無線通信システムについて説明する。

本実施形態の無線通信システムのアクセスポイント２０ｃは、ACK信号の受信後の待ち期間を、第２及び第３の実施形態におけるアクセスポイント２０ａのSIFSより長く、DIFSよりも短い、PIFSとしたものである。

この場合、無線端末が、このアクセスポイント２０ｃと混信しないための条件として、
優先させる無線端末の待ち期間をSIFS、
その他の無線端末の待ち期間を（DIFS+乱数）、
にするとよい。

この場合には、アクセスポイント２０ｃの待ち期間PIFSよりも、優先させる無線端末の待ち期間SIFSが短いので、アクセスポイント２０ｃが連続的に送信することも防止できる。さらに、その他の無線端末の待ち期間（DIFS+乱数）が、従来の汎用無線端末の待ち時間と等しいので、優先させる無線端末やアクセスポイント２０ｃと、従来の汎用無線端末とが混信することも無い。

そこで、本実施形態の無線端末は、以上のことから、ACK信号を送信したときの待ち期間をSIFSとし、他からのACK信号を受信したときの待ち期間を（DIFS+乱数）とする。すなわち、本実施形態の無線端末は、第１の実施形態の無線端末１０と同一である。

図１２は、第４の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。

まず、アクセスポイント２０ｃが無線端末１０Ａ宛にData1信号を送信したとする（Ａ３０）。ここで、Data1信号は単一のIPパケット、又はフラグメントされた最後のIPパケットとする。

無線端末１０Ａは、アクセスポイント２０ｃからのData1信号を正常に受信し（ＴＡ１０）、且つモアフラグメントフラグがリセットされている場合は、SIFSの期間を待ち（ＴＡ１１）、モアフラグメントフラグをリセットしたACK信号をアクセスポイント２０ｃ宛に返送する（ＴＡ１２）。無線端末１０Ａは、この際、送信すべきデータを有している場合、ACK信号を送信した直後からSIFS期間を待ち（ＴＡ１３）、且つ他の装置からの無線信号を受信しない場合に、アクセスポイント２０ａ宛てにData2信号を送信する（ＴＡ１４）。

一方、他の無線端末１０Ｂは、無線端末１０ＡからのACK信号を受信すると（ＴＢ１０）、IEEE 802.11に従って、(DIFS+乱数)期間待つ（ＴＢ１１）。また、アクセスポイント２０ｃは、無線端末１０ＡからのACK信号を受信すると（Ａ３１）、PIFS期間待つ（Ａ３２）。このため、複数の装置の中で、無線端末１０ｂＡが必ず優先されて無線信号を送信できる。

アクセスポイント２０ｃは、無線端末１０ＡからのData2信号を正常に受信すると（Ａ３３）、SIFS期間待った後（Ａ３４）、正常にData2信号を受信した旨を知らせるために、ACK信号を送信し（Ａ３５）、PIFS期間待つ（Ａ３６）。このACK信号が送信されると、各無線端末１０Ａ，１０Ｂは、それぞれ、(DIFS+乱数)期間待ち（ＴＡ１５，ＴＢ１３）、その期間中に無線の受信有無を検出する。

アクセスポイント２０ｃの待ち期間PIFSは、無線端末１０Ａ，１０Ｂの待ち期間(DIFS+乱数)よりも短いので、最初に終了する。ここで、アクセスポイント２０ｃは、送信すべきデータがあるとして、例えば、無線端末１０Ｂ宛にData3信号を送信したとする（Ａ３７）。

無線端末１０Ｂは、Data3信号を正常に受信すると（ＴＢ１４）、SIFS期間待ってから（ＴＢ１５）、アクセスポイント２０ｃへACK信号を送信する（ＴＢ１６）。ここで、Data3信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされていれば、応答するACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグもリセットする。モアフラグメントフラグがリセットされ、送信すべきデータがある場合、無線端末１０Ｂは、ACK信号を送信した直後からSIFS期間を待ってから（ＴＢ１７）、アクセスポイント２０ｃ宛てData4信号を送信する（ＴＢ１８）。

一方、他の無線端末１０Ａは、無線端末１０ＢからのACK信号を受信すると（ＴＡ１６）、(DIFS+乱数)期間待つ（ＴＡ１７）。また、アクセスポイント２０ｃは、無線端末１０ＢからのACK信号を受信すると（Ａ２８）、PIFS期間待ち（Ａ３９）、この間に無線信号を受信せず且つ送信すべきデータがある場合、これを送信することになる。しかしながら、この場合、待ち期間が最も短い無線端末１０Ｂが送信権を得て、前述したように、アクセスポイント２０ｃ宛てData4信号を送信する（ＴＢ１８）。

次に、第４の実施形態のアクセスポイント２０ｃの通信制御処理部２７ｃの動作について、図１３に示すフローチャートに従って説明する。

本実施形態のアクセスポイント２０ｃは、前述したように、ACK信号を受信したとき及びACK信号を送信したときの待ち期間がPIFSである。このため、図５を用いて説明したＤＣＦ方法を採用する従来のアクセスポイントの動作ステップのうちで、送信タイマに（DIFS＋乱数）をセットするステップ１０が、送信タイマにPIFSをセットするステップ１０ｄに変わることになる。これ以外の動作ステップは、全て、従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイントの動作ステップと同じである。

次に、第４の実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９の動作について説明する。

本実施形態の無線端末１０は、第１の実施形態の無線端末１０と同一である。従って、本実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９の動作も、図６に示す第１の実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９の動作と同一である。

以上のように、本実施形態では、本実施形態の無線端末１０の他に、従来の無線端末が混在していても、第１の実施形態と同様に、ACK信号の送信後の待ち期間がSIFSであるため、第２の実施形態のように混信することはない。さらに、本実施形態のアクセスポイント２０ｃは、ACK信号の受信後及びACK信号の送信後の待ち期間がDIFSより短いPIFSであり、さらに、本実施形態の無線端末１０は、前述したように、ACK信号の送信後の待ち期間がDIFSやPIFSよりも短いSIFSであるため、第１の実施形態及び第２の実施形態よりも伝送効率を高めることができる。

［第５の実施形態］
次に、本発明に係る無線通信システムの第５の実施形態について説明する。

本実施形態の無線端末１０は、第１の実施形態の無線端末と同一である。また、本実施形態のアクセスポイント２０ｄの通信制御処理部２７ｄの動作は、第１の実施形態の無線端末の通信制御処理部１９の動作と基本的に同じである。すなわち、本実施形態では、無線通信端末１０もアクセスポイント２０ｄも、基本的には、IEEE 802.11に従って動作するものの、ACK信号の送信後の待ち期間をSIFSにしたものである。

図１４は、第５の本実施形態における無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。

まず、アクセスポイント２０ｄが無線端末１０Ａ宛にData1信号を送信したとする（Ａ４０）。ここで、Data1信号は単一のIPパケット、又はフラグメントされた最後のIPパケットとする。

無線端末１０Ａは、アクセスポイント２０ｃからのData1信号を正常に受信し（ＴＡ１０）、且つモアフラグメントフラグがリセットされている場合は、SIFSの期間を待ち（ＴＡ１１）、モアフラグメントフラグをリセットしたACK信号をアクセスポイント２０ｄ宛に返送する（ＴＡ１２）。無線端末１０Ａは、この際、送信すべきデータを有している場合、ACK信号を送信した直後からSIFS期間を待ち（ＴＡ１３）、且つ他の装置からの無線信号を受信しない場合に、アクセスポイント２０ａ宛てにData2信号を送信する（ＴＡ１４）。

一方、他の無線端末１０Ｂ及びアクセスポイント２０ｄは、無線端末１０ＡからのACK信号を受信すると（ＴＢ１０,Ａ４１）、IEEE 802.11に従って、(DIFS+乱数)期間待つ（ＴＢ１１,Ａ４２）。このため、複数の装置の中で、無線端末１０ｂＡが必ず優先されて無線信号を送信できる。

アクセスポイント２０ｄは、無線端末１０ＡからのData2信号を正常に受信すると（Ａ４３）、SIFS期間待った後（Ａ４４）、正常にData2信号を受信した旨を知らせるために、ACK信号を送信し（Ａ４５）、SIFS期間待つ（Ａ４６）。このACK信号が送信されると、各無線端末１０Ａ，１０Ｂは、IEEE 802.11に従って、それぞれ、(DIFS+乱数)期間待ち（ＴＡ１５，ＴＢ１３）、その期間中に無線の受信有無を検出する。

アクセスポイント２０ｄの待ち期間SIFSは、無線端末１０Ａ，１０Ｂの待ち期間(DIFS+乱数)よりも短いので、最初に終了する。ここで、アクセスポイント２０ｄは、送信すべきデータがあるとして、例えば、無線端末１０Ｂ宛にData3信号を送信したとする（Ａ４７）。

無線端末１０Ｂは、Data3信号を正常に受信すると（ＴＢ１４）、SIFS期間待ってから（ＴＢ１５）、アクセスポイント２０ｄへACK信号を送信する（ＴＢ１６）。ここで、Data3信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされていれば、応答するACK信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグもリセットする。モアフラグメントフラグがリセットされ、送信すべきデータがある場合、無線端末１０Ｂは、ACK信号を送信した直後からSIFS期間を待ってから（ＴＢ１７）、アクセスポイント２０ｄ宛てData4信号を送信する（ＴＢ１８）。

一方、他の無線端末１０Ａ及びアクセスポイント２０ｄは、無線端末１０ＢからのACK信号を受信すると（ＴＡ１６,Ａ４８）、(DIFS+乱数)期間待つ（ＴＡ１７,Ａ３９）。この場合、無線端末１０Ｂが最も待ち期間が短いので、送信権を得て、アクセスポイント２０ｄ宛てData4信号を送信する（ＴＢ１８）。

前述したように、第５の実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９及びアクセスポイント２０ｄの通信制御処理部２７ｄの動作は、図６を用いて説明した第１の実施形態の無線端末１０の通信制御処理部１９の動作と同一である。

以上のように、本実施形態では、本実施形態の無線端末１０の他に、従来の無線端末が混在していても、第１の実施形態と同様に、ACK信号の送信後の待ち期間がSIFSであるため、第２の実施形態のように混信することはない。さらに、本実施形態のアクセスポイント２０ｄ及び無線端末１０は、ACK信号の送信後の待ち期間がDIFSやPIFSより短いSIFSであるため、以上のいずれの実施形態よりも、伝送効率を高めることができる。

［第６の実施形態］
次に、本発明に係る第６の実施形態としての無線通信システムについて説明する。

本実施形態は、以上の第５の実施形態における無線通信システムの伝送効率をさらに向上させるため、ACK信号の伝送時間や、その前後のSIFS期間を削減するものである。

具体的には、本実施形態の無線端末１０ｅ及びアクセスポイント２０ｅは、基本的に以下の動作をする。

ａ）送信すべきデータがあり、かつデータを正常に受信した時には、SIFS期間後に、ACK応答の代わりにデータを送信する。

ｂ）送信すべきデータが無く、データを正常に受信した時には、IEEE 802.11に従って、SIFS期間後にACK応答する。

ｃ）データを正常に受信しない場合は、ACKもデータも送信しない。

図１５は、第６の実施形態における無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。

まず、アクセスポイント２０ｅが無線端末１０ｅＡ宛にData1信号を送信したとする（Ａ５０）。ここで、Data1信号は単一のIPパケット、又はフラグメントされた最後のIPパケットとする。IEEE 802.11では、このような場合に、ＭＡＣヘッダに含まれているモアフラグメントフラグをリセットする。

無線端末１０ｅＡは、アクセスポイント２０ｅからのData1信号を正常に受信し（ＴＡ５０）、且つモアフラグメントフラグがリセットされている場合は、SIFS期間を待つ（ＴＡ５１）。このとき、アクセスポイント２０ｅは、ACK信号又はデータ信号を待つので、データ信号を送信することは無い。また、他の無線端末１０ｅＢは、自端末宛ではないData1信号を受信することで（ＴＢ５０）、このData1信号の受信完了から、（DIFS＋乱数）期間待つ（ＴＢ５１）。したがって、無線端末１０ｅＡは、送信権を取得し、Data1信号の受信完了からSIFS期間後、送信すべきデータがある場合には、ACK信号の代わりにデータ信号をアクセスポイント２０ｅ宛に送信し、送信すべきデータが無い場合にはACK信号をアクセスポイント２０ｅ宛に送信する。ここでは、無線端末１０ｅＡは、Data2信号をアクセスポイント２０ｅ宛に送信する（ＴＡ５２）。

アクセスポイント２０ｅがData2信号を正常に受信すると（Ａ５１）、SIFS期間待つ（Ａ５２）。無線端末１０ｅＡは、Data2信号に対するACK信号又はデータ信号の受信を待つので、データ信号を送信することは無い。また、他の無線端末１０ｅＢは、、自端末宛ではないData1信号を受信すると（ＴＢ５２）、このData2信号の受信完了から、（DIFS＋乱数）期間待つ（ＴＢ５３）。したがって、アクセスポント２０ｅは、送信権を取得し、Data2信号の受信完了からSIFS期間後、送信すべきデータがある場合には、ACK信号の代わりにデータ信号をいずれかの無線端末宛に送信し、送信すべきデータが無い場合にはACK信号を無線端末１０ｅＡ宛に送信する。ここでは、アクセスポイント２０ｅは、Data3信号を無線端末１０ｅＢ宛に送信する（Ａ５３）。

無線端末１０ｅＢは、アクセスポイント２０ｅが送信したData3信号を受信できたものの（ＴＢ５４）、正常に受信できない場合、ACK信号もデータ信号も送信せず、（DIFS＋乱数）期間待つ（ＴＢ５５）。また、無線端末１０ｅＡは、自端末宛ではData3信号を受信すると（ＴＡ５３）、（DIFS＋乱数）期間待つ（ＴＡ５４）。このため、アクセスポイント２０ｅは、いずれの無線端末１０ｅＡ，１０ｅＢからも、ACK信号又はデータ信号を受信できないで、Data3'信号を無線端末１０ｅＢ宛に再送する（Ａ５４）。

無線端末１０ｅＢは、アクセスポイント２０ｅからのData3'信号を正常に受信し（ＴＢ５６）、且つモアフラグメントフラグがリセットされている場合は、SIFS期間を待つ（ＴＢ５７）。このとき、アクセスポイント２０ｅは、ACK信号又はデータ信号を待つので、データ信号を送信することは無い。また、他の無線端末１０ｅＡは、自端末宛ではないData3'信号を受信することで（ＴＡ５５）、このData3'信号の受信完了から、（DIFS＋乱数）期間待つ（ＴＡ５６）。したがって、無線端末１０ｅＢは、送信権を取得し、Data3'信号の受信完了からSIFS期間後、送信すべきデータがある場合には、ACK信号の代わりにデータ信号をアクセスポイント２０ｅ宛に送信し、送信すべきデータが無い場合にはACK信号をアクセスポイント２０ｅ宛に送信する。ここでは、無線端末１０ｅＢは、Data4信号をアクセスポイント２０ｅ宛に送信する（ＴＡ５８）。

アクセスポイント２０ｅがData2信号を正常に受信すると（Ａ５５）、SIFS期間待つ（Ａ５６）。このとき、無線端末１０ｅＢは、Data4信号に対するACK信号又はデータ信号の受信を待つので、データ信号を送信することは無い。また、他の無線端末１０ｅＡは、自端末宛ではないData4信号を受信すると（ＴＡ５７）、このData4信号の受信完了から、（DIFS＋乱数）期間待つ（ＴＢ５８）。したがって、アクセスポント２０ｅは、送信権を取得し、Data4信号の受信完了からSIFS期間後、送信すべきデータがある場合には、ACK信号の代わりにデータ信号をいずれかの無線端末宛に送信し、送信すべきデータが無い場合にはACK信号を無線端末１０ｅＢ宛に送信する。ここでは、アクセスポイント２０ｅは、ACK信号を無線端末１０ｅＢ宛に送信する（Ａ５７）。

無線端末１０ｅＡ，１０ｅＢは、アクセスポイント２０ｅからのACK信号を受信すると、アクセスポイント２０ｅが送信すべきデータを持たず優先権を必要としないと判断して、それぞれ、(DIFS+乱数)期間待ち（ＴＡ５９,ＴＢ５９）、無線信号を受信しないで待ち期間が終了すれば送信権を取得する。

次に、第６の実施形態における無線端末１０ｅの通信制御処理部１９ｅ及びアクセスポイント２０ｅの通信制御処理部２７ｅの動作について、図１６に示すフローチャートに従って説明する。なお、本実施形態では、無線端末１０ｅの通信制御処理部１９ｅとアクセスポイント２０ｅの通信制御処理部２７ｅとは同一動作である。

無線端末１０ｅの通信制御処理部１９ｅ及びアクセスポイント２０ｅの通信制御処理部２７ｅは、図５を用いて説明した従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイント２０の通信制御処理部２７の動作と同様に、送信タイマに(DIFS+乱数)のセット（Ｓ１０）、無線信号の受信の有無判断（Ｓ１１）、送信タイマの終了判断（Ｓ１２）、送信データの有無判断（Ｓ１３）、データ送信（Ｓ１４）の処理を行う。

通信制御処理部１９ｅ，２７ｅは、データ信号を送信すると（Ｓ１４）、受信タイマにSIFSをセットし、これを起動する（Ｓ１６ａ）。次に、受信タイマが終了したか否かを判断し（Ｓ１６ｂ）、受信タイマが終了していなければ、無線信号を受信しているか否かを判断する（Ｓ１５ａ）。無線信号を受信していなければ、ステップ１６ｂに戻り、無線信号を受信する前に受信タイマが終了すれば、送信不成功と判断して、再度、データを送信するために、ステップ１４（Ａ５４）に戻る。また、受信タイマが終了する前に無線信号を受信すれば、この無線信号は、ACK信号であるか、又は直前に送信した送信先からのデータ信号かを判断する（Ｓ１５ｂ）。受信した無線信号が、ACK信号ではなく、且つ直前に送信した送信先からのデータ信号でもない場合には、送信不成功と判断し（Ｓ１８）、ステップ１０に戻る。また、受信した無線信号が、ACK信号であるか、又は直前に送信した送信先からのデータ信号である場合には、送信成功と判断する（Ｓ１７）。そして、この無線信号が自装置宛のデータ信号であるか否かを判断し（Ｓ１７ａ）、自装置宛のデータ信号である場合には、ステップ２１に進む。また、自装置宛のデータ信号ではない、つまり、例えば、自装置宛のACK信号等である場合には、ステップ１０に戻る。

通信制御処理部１９ｅ，２７ｅは、ステップ１１で無線信号を受信したと判断すると、無線信号の受信完了待ち（Ｓ１９）、自身宛の信号であるか否かの判断（Ｓ２０）、送信タイマにSIFSのセット（Ｓ２１）、送信タイマの終了判断（Ｓ２２）の処理を行う。

通信制御処理部１９ｅ，２７ｅは、送信タイマが終了したと判断すると、送信すべきデータがあり、且つステップ１１で受信した無線信号又はステップ１５ａで受信した無縁信号のＭＡＣヘッダのモアフラグメントフラグがリセットされているか否かを判断する（Ｓ２２ａ）。送信すべきデータが無い、又はモアフラグメントフラグがリセットされていない場合には、ACK信号を送信してから（Ｓ２３）、ステップ１０に戻る。また、モアフラグメントフラグがリセットされ、且つ送信すべきデータがある場合には、ACK信号を送信することなく、直ちに、データ信号を送信する（Ｓ１４）。

以上のように、本実施形態では、無線端末１０ｅも、アクセスポイント２０ｅも、他の装置からデータ信号を受信し、送信すべきデータがある場合には、SIFS期間後、ACK信号を送信することなく、直ちに、データ信号を送信するので、以上の実施形態のうちで最も伝送効率が高くなる。但し、本実施形態では、ACK信号の送信を省略し、極めて早いタイミングでデータ送信を実行しているので、従来の無線端末が混在している場合、この従来の無線端末の送信機会がほとんど無くなり、実質的に、従来の無線端末が混在するような場合には適さない。

［第７の実施形態］
次に、本発明に係る第７の実施形態としての無線通信システムについて説明する。

本実施形態のアクセスポイントは、従来技術の欄で述べた特許文献１に記載のアクセスポイントと同様に、複数の無線端末のうちのいずれかの無線端末から優先的に無線信号を送信させるものである。また、本実施形態の無線端末１０ｆは、図５を用いて説明した従来のＤＣＦ方法を採用する無線端末と同一である。

図１７は、第７の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。

まず、アクセスポイント２０ｆが無線端末１０ｆＡ宛にData1信号を送信したとする（Ａ６０）。ここで、Data1信号は単一のIPパケット、又はフラグメントされた最後のIPパケットとする。このとき、アクセスポイント２０ｆは、次に、無線端末１０ｆＡから優先的に無線信号を送信させようとする場合、デュレーション時間を長く設定し、このデュレーション時間の情報を上記Data1信号に含める。このように、アクセスポイント２０ｆが無線端末１０ｆＡから無線信号を優先的に送信させたい場合としては、直近（例えばデータとして音声信号を20ms周期で伝送する場合、直近（20―α）ms以内（ただしαは予め定めた定数）に無線端末Aから音声信号を受信していない場合などである。

無線端末１０ｆＡは、アクセスポイント２０ｆからのData1信号を正常に受信すると（ＴＡ６０）、SIFS期間待ち（ＴＡ６１）、ACK信号をアクセスポイント２０ｆ宛に送信する（ＴＡ６２）。

IEEE 802.11の規格により、上記Data1信号に含まれるデュレーション時間は、送信先の無線端末１０ｆＡには適用されず、他の無線端末１０ｆＢのみに適用される。したがって、長めのデュレーション時間により無線端末１０ｆＡを除く無線端末１０ｆＢは、このデュレーション期間の終了まで無線信号を送信しないので、アクセスポイント２０ｆも無線信号を送信しなければ無線端末１０ｆＡのみが送信権を持つ。なお、アクセスポイント２０ｆが設定するデュレーション時間は、アクセスポイント２０ｆが優先させる無線端末にデータ信号を送信してから、この優先させる無線端末がデータ信号を開始するまでの時間よりも確実に長い時間である。具体的には、｛SIFS＋ACK信号の伝送時間＋（DIFS＋乱数の最大値）｝がデュレーション期間として設定される。

無線端末１０ｆＡは、IEEE 802.11の規格に従い、前述のACK信号送出後に（ＴＡ６２）、（DIFS＋乱数）期間待ち（ＴＡ６３）、その間に、他の装置からの無線信号を受信しなければ、Data2信号を送出する（ＴＡ６４）。

アクセスポイント２０ｆは、Data2信号を正常に受信すると（Ａ６１）、SIFS期間待ってから（Ａ６２）、ACK信号を送信する（Ａ６３）。そして、アクセスポイント２０ｆは、本実施形態の特徴として、送信すべきデータがある場合には、SIFS期間待ってから（Ａ６４）、例えば、無線端末１０ｆＢ宛にData3信号を送信する（Ａ６５）。この際、アクセスポイント２０ｆは、次に無線端末１０ｆＢに無線信号を送信させたい場合には、本実施形態の特徴として、デュレーション時間を長めに設定し、このデュレーション時間の情報をData3信号中に含める。なお、ＴＡ６３での無線端末１０ｆＡの待ち期間（DIFS＋乱数）で、この乱数の値が小さかったために、Data1信号に含まれているデュレーション時間が、例えば、このData1信号を送信してから、Ａ６３でのACK信号の送信中までの期間になったとしも、また、Ａ６５でのData3信号の送信中までの期間になったとしても、アクセスポイント２０ｆは、Ａ６３でのACK信号の送信、Ａ６５でのData3信号の送信を実行する。

無線端末１０ｆＢは、Data3信号を正常に受信すると、SIFS期間待ってから（ＴＢ６２）ACK信号を送信する（ＴＢ６３）。ここでも、デュレーション時間が長いので、ACK信号を受信した他の無線端末１０ｆＡは、このデュレーション期間が終了するまで無線信号を送信しない。このため、無線端末１０ｆＢは、IEEE 802.11規格に従い、（DIFS+乱数）期間待った後に（ＴＢ６４）、確実に送信権を取得し、Data4信号をアクセスポイント２０ｆ宛に送出する（ＴＢ６５）。

次に、第７の実施形態におけるアクセスポイント２０ｆの通信制御処理部２７ｆの動作について、図１８に示すフローチャートに従って説明する。

本実施形態のアクセスポイント２０ｆは、前述したように、ACK信号を受信したとき及びACK信号を送信したときの待ち期間がSIFSである。このため、図５を用いて説明した従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイントの動作ステップのうちで、送信タイマに（DIFS＋乱数）をセットするステップ１０が、送信タイマにSIFSをセットするステップ１０ｆに変わることになる。

アクセスポイント２０ｆの通信制御処理部２７ｆは、このステップ１０ｆを実行した後、従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイントと同様に、無線信号の受信の有無判断（Ｓ１１）、送信タイマの終了判断（Ｓ１２）、送信データの有無判断（Ｓ１３）の処理を行う。

通信制御処理部２７ｆは、送信データがあると判断すると（Ｓ１３）、この送信データの送信先端末を優先すべきか否かを判断する（Ｓ１３ａ）。この判断では、前述したように、直近で送信先端末から無線信号を受信していない等の予め定められた条件を満たすか否かで判断する。送信先端末を優先すべきであると判断すると、前述の長いデュレーション時間を定める（Ｓ１３ｂ）。そして、長いデュレーション時間を定めた場合には、このデュレーション時間の情報と、送信データとを送信フレーム中に格納して、これをアンテナから送信させる（Ｓ１４）。また、ステップ１３ａで送信先端末を優先すべきでないと判断すると、長いデュレーション時間を定めずに、直ちに、送信データをアンテナから送信させる（Ｓ１４）。

以降の処理、及びステップ１１で無線信号を受信したと判断したときの処理は、図５を用いて説明した従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイントの動作と同一である。

第７の実施形態の無線端末１０ｆの動作は、前述したように、図５を用いて説明した従来のＤＣＦ方法を採用する無線端末と同一である。

以上のように、本実施形態では、前述の特許文献１に記載の技術のように、複数の無線端末のうちのいずれかの無線端末から優先的に無線信号を送信させるものであるものの、優先させる無線端末へ送信するデータ信号中に、デュレーション時間の情報を含めて、他の無線端末からの送信を抑制しているので、特許文献１に記載の技術よりも、伝送効率を高めることができる。

本発明に係る無線通信システムの系統図であある。 本発明に係る第１の実施形態としてのアクセスポイントの回路ブロック図である。 本発明に係る第１の実施形態としての無線端末の回路ブロック図である。 本発明に係る第１の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る第１の実施形態としてのアクセスポイント、従来のＤＣＦ方法を採用するアクセスポイント及び無線端末の通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第１の実施形態としての無線端末、第５の実施形態としての無線端末及びアクセスポイントの通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第２の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る第２及び第３の実施形態としてのアクセスポイントの通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第２の実施形態としての無線端末の通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第３の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る第３の実施形態としての無線端末の通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第４の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る第４の実施形態としてのアクセスポイントの通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第５の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る第６の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る第６の実施形態としての無線端末及びアクセスポイントの通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る第７の実施形態としての無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 本発明に係る第７の実施形態としてのアクセスポイントの通信制御処理部の動作を示すフローチャートである。 ＭＡＣフレームの構成を示す説明図である。 従来のＤＣＦ方法を採用する無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。 特許文献に記載の無線通信システムの動作を示すタイミングチャートである。

符号の説明

１：ＩＰ網、１０,１０ａ，１０ｂ，１０ｅ，１０ｆ：無線端末、１１：アンテナ、１２：ＲＦ部、１３：ベースバンド部、１４：ＭＡＣ層処理部、１５：上位層処理部、１６：入出力インタフェース、１７：入出力部、１８ａ：プログラムメモリ部、１８ｂ：ワークメモリ部、１９,１９ａ，１９ｂ，１９ｅ，１９ｆ：通信制御処理部、２０,２０ａ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ，２０ｆ：アクセスポイント、２１：アンテナ、２２：ＲＦ部、２３：ベースバンド部、２４：ＭＡＣ層処理部、２５：ＬＡＮインタフェース部、２６ａ：プログラムメモリ部、２６ｂ：ワークメモリ部、２７,２７ｃ,２７ｄ,２７ｅ,２７ｆ：通信制御処理部

Claims (14)

1. 無線信号を送信する送信手段及び無線信号を受信する受信手段を備え、無線ＬＡＮ（Local Area Network）によりアクセスポイントと無線通信する無線端末において、
   前記受信手段が前記アクセスポントから自端末宛の前記無線信号を受信すると、送信データがある場合に、前記アクセスポントに接続されている他の無線端末による無線信号の送信に優先して、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる通信制御手段を備えている、
   ことを特徴とする無線端末。
2. 請求項１に記載の無線端末において、
   前記通信制御手段は、前記受信手段が前記アクセスポイントから自端末宛の無線信号を受信し、該無線信号を正常受信したことを該アクセスポイントに知らせるＡＣＫ信号を前記送信手段から送信させた後、送信データがある場合に、DIFS(Distributed Coordination Function)期間以下の予め定められた時間後に、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる、
   ことを特徴とする無線端末。
3. 請求項２に記載の無線端末において、
   前記予め定められた時間は、DIFSとAIFS（Arbitration Inter Frame Space)期間とPIFS（PCF（Point Coordination Function）Inter Frame Space）期間とSIFS(Short Inter Frame Space)期間とのうちのいずれか一つである、
   ことを特徴とする無線端末。
4. 請求項１に記載の無線端末において、
   前記通信制御手段は、前記受信手段が前記アクセスポイントから自端末宛の無線信号を受信し、該無線信号を正常受信したことを該アクセスポイントに知らせるＡＣＫ信号を前記送信手段から送信させた後、DIFS(Distributed Coordination Function)期間中に無線信号を受信せず且つ送信データがある場合に、該DIFS期間経過後に、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、
   前記通信制御手段は、前記受信手段が他の無線端末が送信したＡＣＫ信号を受信すると、（DIFS＋乱数＋α（α＞0））期間中に無線信号を受信せず且つ送信データがある場合に、該（DIFS＋乱数＋α）期間経過後に、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる、
   ことを特徴とする無線端末。
5. 請求項１に記載の無線端末において、
   前記通信制御手段は、前記受信手段が前記アクセスポイントから自端末宛の無線信号を受信し、該無線信号を正常受信したことを該アクセスポイントに知らせるＡＣＫ信号を前記送信手段から送信させた後、PIFS（PCF（Point Coordination Function）Inter Frame Space）期間中に無線信号を受信せず且つ送信データがある場合に、該PIFS期間経過後に、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させ、
   前記通信制御手段は、前記受信手段が他の無線端末が送信したＡＣＫ信号を受信すると、（DIFS＋乱数）期間中に無線信号を受信せず且つ送信データがある場合に、該（DIFS＋乱数）期間経過後に、前記送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる、
   ことを特徴とする無線端末。
6. 請求項１に記載の無線端末において、
   前記送信制御手段は、前記受信手段が前記アクセスポイントから自端末宛の無線信号を正常に受信した場合、該アクセスポイントに対して送信すべきデータがなおときには、該無線信号を正常受信したことを該アクセスポイントに知らせるＡＣＫ信号を前記送信手段から送信させ、該アクセスポイントに対して送信すべきデータがあるときには、該受信手段が該アクセスポイントから該無線信号を受信してから、DIFS以下の予め定められた時間後に、該データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる、
   ことを特徴とする無線端末。
7. 無線信号を送信する送信手段及び無線信号を受信する受信手段を備え、無線ＬＡＮ（Local Area Network）により複数の無線端末と無線通信するアクセスポイントにおいて、
   複数の無線端末のうちのいずれかの一の無線端末に対して送信すべきデータがある場合に、該データを含む信号を該一の無線端末に送信してから、該一の無線端末がデータ信号を送信開始するまでよりも長いデュレーション時間の情報を、該データを含む該信号に含ませて、前記送信手段から送信させる通信制御手段を備えている、
   ことを特徴とするアクセスポイント。
8. 請求項１から４のいずれか一項に記載の無線端末と、
   前記アクセスポイントと、
   を備えていることを特徴とする無線通信システム。
9. 請求項６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は、
   無線信号を送信する送信手段と、
   無線信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段が前記無線端末からＡＣＫ信号を受信してから、DIFS期間よりも短い予め定められた期間中に無線信号を受信せず且つ送信データがある場合には、該予め定められた期間経過後に、該送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる通信制御手段と、
   を備えていることを特徴とする無線通信システム。
10. 請求項７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通信制御手段は、
    前記無線端末からの無線信号を正常に受信したことを示すＡＣＫ信号を前記送信手段に送信させてから、DIFS(Distributed Coordination Function)期間よりも短い予め定められた期間中に無線信号を受信せず且つ送信データがある場合には、該予め定められた期間経過後に、該送信データを含む無線信号を前記送信手段から送信させる、
    ことを特徴とする無線通信システム。
11. 無線ＬＡＮ（Local Area Network）により、アクセスポイントと無線端末との間で無線通信する無線通信方法において、
    前記無線端末は、前記アクセスポントから自端末宛の前記無線信号を受信すると、送信データがある場合に、前記アクセスポントに接続されている他の無線端末による無線信号の送信に優先して、前記送信データを含む無線信号を送信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。
12. 請求項９に記載の無線通信方法において、
    前記アクセスポイントから自端末宛の無線信号を受信し、該無線信号を正常受信したことを該アクセスポイントに知らせるＡＣＫ信号を送信した後、送信データがある場合に、DIFS(Distributed Coordination Function)期間以下の予め定められた時間後に、前記送信データを含む無線信号を送信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。
13. 請求項９及び１０のいずれか一項に記載の無線通信方法において、
    前記アクセスポイントは、無線端末から自身宛の前記無線信号を受信すると、送信データがある場合に、前記アクセスポントに接続されている全ての無線端末による無線信号の送信に優先して、前記送信データを含む無線信号を送信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。
14. 無線ＬＡＮ（Local Area Network）により、アクセスポイントと無線端末との間で無線通信する無線通信方法において、
    前記アクセスポイントは、複数の無線端末のうちのいずれかの一の無線端末に対して送信すべきデータがある場合に、該データを含む信号を該一の無線端末に送信してから、該一の無線端末がデータ信号を送信開始するまでよりも長いデュレーション時間の情報を、該データを含む該信号に含めて、該信号を送信する、
    ことを特徴とする無線通信方法。

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