JP5625395B2 - 無線通信装置、無線通信方法および無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムに関する。

無線通信においては、ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮ（Local Area Networks）規格が策定されている。無線ＬＡＮ規格では、同じ周波数帯域を用いてより高速な通信レートをサポートする上位規格が順次策定される傾向にある。例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａに対する上位規格として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎが既に策定されている。

上記のような無線ＬＡＮ規格によるものを含む無線通信においては、同じ周波数帯域における通信の衝突を避ける必要がある。そのため、例えばＩＥＥＥ８０２．１１では、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Request To Send/Clear To Send）方式が導入されている。これは、データ送信を行おうとする無線通信装置が、データ送信に先立って周辺の他の無線通信装置と通信時間を確保するための通信を行うものである。

上記のＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｎのような、同じ周波数帯域における上位規格と下位規格を共存させようとする場合、例えば上記のＲＴＳ／ＣＴＳのための通信は、下位規格のみに対応する無線通信装置でも受信できるように、下位規格に従って行わなければならない。この結果、上位規格の送受信の際にも下位規格に従う低速な通信が行われ、上位規格のオーバーヘッドが増大し十分なパフォーマンスを発揮できない場合がある。

なお、下記特許文献１には、ＲＴＳ／ＣＴＳのような手順を用いずに、上位規格と下位規格の２つの通信方式が共存する環境下で、通信の衝突を避ける技術の一例が開示されている。

近年、例えば無線ＬＡＮ規格において、上記のＩＥＥＥ８０２．１１ａとＩＥＥＥ８０２．１１ｎの上位に、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃという、さらに高速な通信レートをサポートする規格の策定が進められている。これにより、無線通信における、階級を構成する３つの通信方式の共存が現実にものとなりつつある。

特開２００６−５０５２６号公報

しかし、無線通信において階級を構成する３つの通信方式を共存させようとする場合、上記のＲＴＳ／ＣＴＳのような方法では、上位規格のオーバーヘッドがさらに増大し、十分なパフォーマンスを発揮できないという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、オーバーヘッドを抑制しつつ、階級を構成する３つの通信方式を共存させることが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信方法および無線通信システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の通信方式に従って認識可能な第１の解読情報と、上記第１の解読情報に後続し第２の通信方式に従って認識可能な第２の解読情報と、上記第２の解読情報に後続し第３の通信方式に従って認識可能な第３の解読情報およびデータとを含むパケットを生成するパケット生成部と、上記パケット生成部が生成した上記パケットを、上記第１の通信方式に対応し上記第２の通信方式および上記第３の通信方式には対応しない第１の無線通信装置と、上記第１の通信方式および上記第２の通信方式に対応し上記第３の通信方式には対応しない第２の無線通信装置と、上記第１の通信方式、上記第２の通信方式および上記第３の通信方式に対応する第３の無線通信装置とを含む無線通信ネットワークに向けて送信する送信部とを備え、上記第１の解読情報は、上記第１の無線通信装置に第１の持続時間にわたって受信動作を持続させるための情報を含み、上記第２の解読情報は、上記第２の無線通信装置に第２の持続時間にわたって受信動作を持続させるための情報を含み、上記第１の持続時間および上記第２の持続時間は、少なくとも、上記第３の無線通信装置が上記第３の解読情報に従って実行する上記データの受信動作の間持続する無線通信装置が提供される。

かかる構成により、各通信方式によって認識可能な解読情報を１つのパケットに含めることができ、オーバーヘッドを抑制しつつ、階級を構成する３つの通信方式を共存させることが可能となる。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の通信方式に従って認識可能な第１の解読情報と、上記第１の解読情報に後続し第２の通信方式に従って認識可能な第２の解読情報と、上記第２の解読情報に後続し第３の通信方式に従って認識可能な第３の解読情報およびデータとを含むパケットを、上記第１の通信方式、上記第２の通信方式および上記第３の通信方式に従って受信する受信部と、上記受信部が受信した上記パケットを解析するパケット解析部と、を備え、上記受信部は、上記第１の解読情報に含まれる第１の継続情報に基づいて上記第２の解読情報が存在すると判断し、上記第２の解読情報に含まれる第２の継続情報に基づいて上記第３の解読情報が存在すると判断し、上記第３の解読情報に含まれる情報に基づいて上記データの受信動作を実行する無線通信装置が提供される。

以上説明したように本発明によれば、オーバーヘッドを抑制しつつ、階級を構成する３つの通信方式を共存させることができる。

本発明の実施形態による無線通信システムの一例を示す図である。 図１の無線通信システムにおいて、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を用いた場合の通信の一例を示す図である。 本発明の実施形態による無線通信装置の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るパケットのフレーム構成の一例を示す図である。 同実施形態に係る無線通信システムにおいて、パケットを受信した各無線通信装置の動作を示す図である。 同実施形態の変形例に係る持続時間の関係の一例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るパケットのフレーム構成の一例を示す図である。 同実施形態に係るパケットのフレーム構成の具体例を示す図である。 本発明の第３の実施形態に係るパケットのフレーム構成の一例を示す図である。 本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置のデータ送信時の動作を示すフローチャートである。 同実施形態に係る無線通信装置のデータ受信時の動作を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じて無線通信装置１００Ａおよび１００Ｂのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、無線通信装置１００Ａおよび１００Ｂを特に区別する必要が無い場合には、単に無線通信装置１００と称する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．本発明の実施形態による無線通信システム
２．本発明の実施形態による無線通信装置
３．本発明の実施形態
３−１．第１の実施形態
３−１−１．パケットの構成
３−１−２．送受信を行う無線通信装置の動作
３−１−３．その他の無線通信装置の動作
３−１−４．本実施形態の効果
３−１−５．変形例
３−２．第２の実施形態
３−２−１．パケットの構成
３−２−２．無線通信装置の動作の例
３−２−３．本実施形態の効果
３−３．第３の実施形態
３−３−１．パケットの構成
３−３−２．本実施形態が適用できるケース
３−３−３．本実施形態の効果
３−４．第４の実施形態
３−４−１．データ送信時の無線通信装置の動作
３−４−２．データ受信時の無線通信装置の動作
４．補足

＜１．本発明の実施形態による無線通信システム＞
図１は、本発明の実施形態による無線通信システムの一例を示す図である。無線通信システム１は、無線通信装置１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ、１００Ａ、１００Ｂを含む。それぞれの無線通信装置は、例えばＰＣ（Personal Computer）、家庭用映像処理装置（ＤＶＤレコーダ、ビデオデッキなど）、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、家庭用ゲーム機器、家電機器、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などである。無線通信システム１においては、これらの無線通信装置によって通信が行われている。

上記の無線通信システム１においては、第１の通信方式、第２の通信方式、および第３の通信方式の３つの通信方式が、同じ周波数帯域で共存している。無線通信装置１０Ａ、１０Ｂは第１の通信方式に対応し、無線通信装置２０Ａ、２０Ｂは第２の通信方式に対応し、無線通信装置１００Ａ、１００Ｂは第３の通信方式に対応している。

ここで、第１の通信方式、第２の通信方式および第３の通信方式は、階級を構成する３つの通信方式である。すなわち、第１の通信方式の上位規格が第２の通信方式であり、第２の通信方式の上位規格が第３の通信方式である。

無線通信システム１において、それぞれの通信方式に対応する無線通信装置は下位規格にあたる通信方式に対して互換性を有する。すなわち、第１の通信方式に対応する無線通信装置１０Ａ、１０Ｂは第１の通信方式のみに対応し、第２の通信方式に対応する無線通信装置２０Ａ、２０Ｂは第１の通信方式にも対応し、第３の通信方式に対応する無線通信装置１００Ａ、１００Ｂは第１の通信方式にも第２の通信方式にも対応する。

図２は、上記のような無線通信システム１において、無線通信装置１００Ａから無線通信装置１００Ｂへデータを送信するために、ＲＴＳ／ＣＴＳ方式を用いた場合の通信の一例を示す図である。送信元である無線通信装置１００Ａ、送信先である無線通信装置１００Ｂの他に、無線通信システム１内のその他の無線通信装置として無線通信装置１０Ａが図示されている。

無線通信装置１００Ａは、まず、データの送信を要求するＲＴＳ３１を送信する。ＲＴＳ３１は、送信先である無線通信装置１００Ｂ、およびその他の無線通信装置１０Ａによって受信される。

無線通信装置１００Ｂは、ＲＴＳ３１への応答として、データの受信準備を完了したことを示すＣＴＳ３３を送信する。ＣＴＳ３３を受信した無線通信装置１００Ａは、データ３５を送信する。データ３５を受信し終えた無線通信装置１００Ｂは、受信が正常に終了したことを示すＡＣＫ３７を送信する。

一方、無線通信装置１０Ａは、ＲＴＳ３１を受信すると、ＮＡＶ（Network Allocation Vector）３９を設定する。ＮＡＶ３９は、無線通信装置１００Ａと無線通信装置１００Ｂとがデータの送受信を行っている間に、他の無線通信装置がデータを送信して通信の衝突が発生することを防ぐための送信抑制期間である。

ＮＡＶ３９を設定した無線通信装置１０Ａは、ＲＴＳ３１で指定された所定の時間、例えば、ＲＴＳ３１を受信してからＡＣＫ３７が送信されるまでの時間、データの送信を開始しないよう制御される。

上述のように、無線通信装置１０Ａは、第１の通信方式のみに対応している。従って、無線通信装置１００Ａは、ＲＴＳ３１を、無線通信装置１０Ａが認識可能な第１の通信方式によって送信する必要がある。無線通信装置１０Ａは、ＲＴＳ３１を認識できなかった場合、ＮＡＶ３９を設定することができず、例えばデータ３５の送信中に別のデータの送信を開始して、通信の衝突を起こしてしまう可能性があるからである。

第３の通信方式に対応する無線通信装置１００Ａと無線通信装置１００Ｂとの間のデータ３５の送受信は、第３の通信方式に用いられる高速な伝送レートを用いて行うことができる。しかし、ＲＴＳ３１等の送受信は、第１の通信方式に用いられる低速な伝送レートを用いて行わなくてはならない。従って、ＲＴＳ３１の送受信によるオーバーヘッドが相対的に大きくなり、第３の通信方式のパフォーマンスを十分に発揮することができない。

本発明の実施形態による無線通信システム１においては、上記のように、階級を構成する３つの通信方式が共存している。

＜２．本発明の実施形態による無線通信装置＞
図３は、本発明の実施形態による無線通信装置１００の構成を示す図である。無線通信装置１００は、インタフェース１５１、データバッファ１５３、パケット生成部１５５、送信部１５７、アンテナ１５９、受信部１６１、パケット解析部１６３、制御部１６５、および記憶部１６７を備える。

インタフェース１５１は、例えばネットワークを介して、外部の通信装置と、無線通信装置１００が送受信するデータの入出力を行う。データバッファ１５３は、インタフェース１５１に入力された送信データ、またはインタフェース１５１から出力するための受信データを一時的に格納する。

パケット生成部１５５は、無線通信装置１００が送信するパケットを生成する。例えば、データを送信する場合、パケット生成部１５５は、データバッファ１５３に格納されたデータに、制御用のヘッダを付加してパケットを生成する。制御用ヘッダには、データを解読するための解読情報が含まれている。

送信部１５７は、パケット生成部１５５が生成したパケットを、アンテナ１５９を介して、無線通信システム１の他の無線通信装置に送信する。なお、無線通信装置１００が対応している通信方式がＭＩＭＯ（Multi Input Multi Output）をサポートする場合、アンテナ１５９は複数のアンテナにより構成されてもよい。

受信部１６１は、アンテナ１５９を介して、無線通信システム１の他の無線通信装置からパケットを受信する。パケット解析部１６３は、受信部１６１が受信したパケットを解析する。例えば、データを受信する場合、パケット解析部１６３は、パケットに含まれる制御用のヘッダを解析して得た解読情報に基づいて、データを解読し、解読したデータをデータバッファ１５３に格納する。

制御部１６５は、パケット生成部１５５、送信部１５７、受信部１６１、パケット解析部１６３の動作を制御する。記憶部１６７は、制御部１６５が処理を行うために必要な情報を格納する。

上記の無線通信装置１００の各機能は、専用のハードウェアとして実現されてもよいし、コンピュータを用いてソフトウェアとして実現されてもよい。この場合、コンピュータは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）・ＲＯＭ（Read Only Memory）・ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶装置と、ＬＡＮ・インターネット等のネットワークに接続された通信装置と、マウス・キーボード等の入力装置と、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等のリムーバブル記憶媒体を読み書きするドライブ等を適宜備える。無線通信装置１００の各機能は、記憶装置またはリムーバブル記憶媒体に記憶されたプログラム、またはネットワークを介して取得したプログラムを、ＣＰＵが実行することにより実現される。

＜３．本発明の実施形態＞
［３−１．第１の実施形態］
（３−１−１．パケットの構成）
図４は、本発明の第１の実施形態に係るパケット２００のフレーム構成の一例を示す図である。パケット２００は、第１の解読情報２０１、第２の解読情報２０２、第３の解読情報２０３、およびデータ２１０を含む。

第１の解読情報２０１は、第１の通信方式に対応する無線通信装置によって認識可能であり、データを受信するために必要なパケット長や伝送レートの情報を含む。第２の解読情報２０２は、第１の解読情報２０１より後に含まれ、第２の通信方式に対応する無線通信装置によって認識可能であり、データを受信するために必要なパケット長や伝送レートの情報を含む。

第３の解読情報２０３は、第２の解読情報２０２より後に含まれ、第３の通信方式に対応する無線通信装置によって認識可能であり、データを受信するために必要なパケット長や伝送レートの情報を含む。データ２１０は、第３の通信方式に対応する無線通信装置によって認識可能であり、第３の解読情報２０３に含まれるパケット長および伝送レートで送信される。

（３−１−２．送受信を行う無線通信装置の動作）
無線通信装置１００がデータの送信を行う場合、まず、パケット生成部１５５が、データバッファ１５３に格納されたデータ２１０に、制御用のヘッダとして第１の解読情報２０１、第２の解読情報２０２、第３の解読情報２０３をそれぞれ付加して、パケット２００を生成する。

次に、送信部１５７が、アンテナ１５９を介してパケット２００を送信する。

一方、無線通信装置１００がデータの受信を行う場合、まず、受信部１６１が、アンテナ１５９を介してパケット２００を受信する。

次に、パケット解析部１６３が、パケット２００に含まれる制御用のヘッダを解析する。制御用のヘッダには、第１の解読情報２０１、第２の解読情報２０２、第３の解読情報２０３が含まれている。パケット解析部１６３は、上記の解読情報のいずれかを解析して得られた情報に基づいて、データ２１０を解読し、データバッファ１５３に格納する。

（３−１−３．その他の無線通信装置の動作）
図５は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システム１において、無線通信装置１００Ａが送信したパケット２００を受信した各無線通信装置の動作を示す図である。先に説明した通り、無線通信装置１０Ａは第１の通信方式のみに対応し、無線通信装置２０Ａは第１の通信方式と第２の通信方式に対応し、無線通信装置１００Ｂは第１の通信方式と第２の通信方式と第３の通信方式のすべてに対応する。

無線通信装置１０Ａは、パケット２００に含まれる第１の解読情報２０１のみを認識することができる。無線送信装置１０Ａは、第２の通信方式または第３の通信方式に従うパケット２００の残りの部分を認識することはできないが、第１の解読情報２０１に含まれるパケット長および伝送レートから算出した第１の持続時間ｔ１の間、受信動作を持続する。

無線通信装置２０Ａは、パケット２００に含まれる第１の解読情報２０１と第２の解読情報２０２を認識することができる。無線通信装置２０Ａは、第３の通信方式に従うパケット２００の残りの部分を認識することはできないが、第２の解読情報２０２に含まれるパケット長および伝送レートから算出した第２の持続時間ｔ２の間、受信動作を持続する。

無線通信装置１００Ｂは、パケット２００に含まれる情報をすべて認識することができる。無線通信装置１００Ｂは、第３の解読情報２０３に含まれるパケット長および伝送レートから算出した第３の持続時間ｔ３の間、受信動作を持続し、第３の解読情報２０３に含まれる情報に基づいてデータ２１０を受信および解読する。

無線通信装置は、受信動作を持続している間は送信を開始しないため、無線通信装置１０Ａは第１の持続時間ｔ１の間、無線通信装置２０Ａは第２の持続時間ｔ２の間、送信を開始しないよう制御される。すなわち、ＲＴＳ／ＣＴＳの手順によりＮＡＶを設定したのと同様の効果が得られることになる。

（３−１−４．本実施形態の効果）
上記で説明した本発明の第１の実施形態により、階級を構成する３つの通信方式が混在する場合に、上述のＲＴＳ／ＣＴＳのような手順を用いなくても、下位の通信方式にしか対応しない無線通信装置に対して、所定の時間データの送信を開始しないよう制御することが可能となり、上位の通信方式で通信する場合のオーバーヘッドを抑制することができる。

（３−１−５．変形例）
図６は、それぞれの解読情報に含まれるパケット長および伝送レートから算出される持続時間の関係の一例を示す図である。この例において、第２の持続時間ｔ２は、データ２１０の送信が終了し、それに対するＡＣＫが返されるまでの時間である。一方、第１の持続時間ｔ１は、上記のＡＣＫが返される時間よりも後まで延長されている。

このように、第１の持続時間ｔ１が終了する時刻と、第２の持続時間ｔ２が終了する時刻とを互いに異なる時刻に設定することで、上記のＡＣＫが返されてからｔ１が終わるまでの時間ｔ４においては、第１の解読情報のみを解読することができる無線通信装置、すなわち、第１の通信方式のみに対応する無線通信装置が存在しないことを前提に通信を行うことができる。

上記のような構成により、例えば上位の通信方式に対応する無線通信装置のみが通信することができる時間を確保し、かかる時間においては下位の通信方式のみに対応する無線通信装置の存在を無視して通信を行うことができるため、上位の通信方式で通信する場合のオーバーヘッドをさらに抑制することができる。

［３−２．第２の実施形態］
（３−２−１．パケットの構成）
図７は、本発明の第２の実施形態に係るパケット２００のフレーム構成の一例を示す図である。本実施形態においては、第１の解読情報２０１に第１の継続情報２２１が含まれる。また、第２の解読情報２０２に第２の継続情報２２２が含まれる。

第１の継続情報２２１は、第２の通信方式に対応する無線通信装置および第３の通信方式に対応する無線通信装置に対して、第１の解読情報２０１の後に第２の解読情報２０２が存在することを示す情報である。

例えば、第１の解読情報２０１に含まれる、特定の組み合わせのパケット長と伝送レートの値を、第１の継続情報２２１とすることができる。この場合、第２の通信方式に対応する無線通信装置および第３の通信方式に対応する無線通信装置は、第１の解読情報２０１に含まれるパケット長と伝送レートの値が特定の組み合わせであったときに、後に第２の解読情報２０２が存在すると判断する。

第２の継続情報２２２は、第３の通信方式に対応する無線通信装置に対して、第２の解読情報２０２の後に第３の解読情報２０３が存在することを示す情報である。

例えば、第２の解読情報２０２に含まれる、特定の組み合わせのパケット長と変調方式の値を、第２の継続情報２２２とすることができる。この場合、第３の通信方式に対応する無線通信装置は、第２の解読情報２０２に含まれるパケット長と変調方式の値が特定の組み合わせであったときに、後に第３の解読情報２０３が存在すると判断する。

（３−２−２．無線通信装置の動作の例）
図８は、本発明の第２の実施形態に係るパケット２００のフレーム構成の具体例として、無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃのそれぞれに従う３つの通信方式が共存する場合のパケット構成を示す図である。８０２．１１ａ ＰＨＹヘッダは第１の解読情報２０１に、８０２．１１ｎ ＰＨＹヘッダは第２の解読情報２０２に、８０２．１１ａｃ ＰＨＹヘッダは第３の解読情報２０３に、それぞれ相当する。

上記の例において、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置１００がデータの送信を行う場合の動作について説明する。まず、制御部１６５は、Ｌ−ＳＩＧ部分に含まれる伝送レートとパケット長（図示せず）の値が予め定められた特定の組み合わせとなるように、パケット生成部１５５に８０２．１１ａ ＰＨＹヘッダを生成させる。

次に、制御部１６５は、ＨＴ−ＳＩＧ部分に含まれるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme：変調および符号化方式）とＬｅｎｇｔｈ（パケット長）の値が予め定められた特定の組み合わせとなるように、パケット生成部１５５に８０２．１１ｎ ＰＨＹヘッダを生成させる。

さらに、制御部１６５は、実際のデータ２１０を受信するために必要な値で、パケット生成部１５５に８０２．１１ａｃ ＰＨＹヘッダを生成させる。パケット生成部１５５は生成した各ＰＨＹヘッダを図８に示すようにデータ２１０に付加してパケット２００を生成し、送信部１５７がアンテナ１５９を介してパケット２００を送信する。

続いて、上記の例において、本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置１００がデータの受信を行う場合の動作について説明する。まず、制御部１６５は、パケット解析部１６３が解析した８０２．１１ａ ＰＨＹヘッダのＬ−ＳＩＧ部分に含まれる伝送レートとパケット長の値が、予め定められた特定の組み合わせであるか判断する。伝送レートとパケット長の値が特定の組み合わせであった場合、制御部１６５は、引き続いてパケット解析部１６３に８０２．１１ｎ ＰＨＹヘッダの解析を行わせる。

次に、制御部１６５は、パケット解析部１６３が解析した８０２．１１ｎ ＰＨＹヘッダのＨＴ−ＳＩＧ部分に含まれるＭＣＳとＬｅｎｇｔｈの値が予め定められた特定の組み合わせであるか判断する。ＭＣＳとＬｅｎｇｔｈの値が特定の組み合わせであった場合、制御部１６５は、引き続いてパケット解析部１６３に８０２．１１ａｃ ＰＨＹヘッダの解析を行わせる。

さらに、制御部１６５は、パケット解析部１６３が解析した８０２．１１ａｃ ＰＨＹヘッダの内容に従って、受信部１６１に受信動作を持続させ、パケット解析部１６３にデータ２１０の解読を行わせる。パケット解析部１６３は、８０２．１１ａｃ ＰＨＹヘッダの内容に従ってデータ２１０を解読し、データバッファ１５３に格納する。

（３−２−３．本実施形態の効果）
上記で説明した本発明の第２の実施形態により、階級を構成する３つの通信方式が混在する場合に、複数の通信方式に対応する無線通信装置が、より上位の階級の通信方式の解読情報が存在するかどうかを容易に判断することが可能となる。

［３−３．第３の実施形態］
（３−３−１．パケットの構成）
図９は、本発明の第３の実施形態に係るパケット２００のフレーム構成の一例を示す図である。本実施形態においては、パケット２００において第１の解読情報２０１、または第２の解読情報２０２が省略される。

無線通信装置１００の制御部１６５は、送信部１５７によってパケット２００が送信される範囲に第１の通信方式のみに対応する無線通信装置が存在しないことを前提として通信を行うことができる場合、第１の解読情報２０１を省略してパケット２００を生成するよう、パケット生成部１５５を制御する。

また、制御部１６５は、送信部１５７によってパケット２００が送信される範囲に、第２の通信方式に対応し、かつ第３の通信方式には対応しない無線通信装置が存在しないことを前提として通信を行うことができる場合、第２の解読情報２０２を省略してパケット２００を生成するよう、パケット生成部１５５を制御する。

（３−３−２．本実施形態が適用できるケース）
先に説明した本発明の第１の実施形態の変形例が適用されている場合、一定の時間、下位の通信方式のみに対応する無線通信装置が存在しないことを前提として通信を行うことができる。例えば、この一定の時間において、上記で説明した本発明の第３の実施形態を適用することができる。また、無線通信システム１に特定の通信方式に対応する無線通信装置が存在しないことが設定情報として与えられている場合にも、本発明の第３の実施形態を適用することができる

（３−３−３．本実施形態の効果）
上記で説明した本発明の第３の実施形態により、複数の解読情報のうち、不要なものを省略することができ、通信方式の混在の実態に合わせてさらにオーバーヘッドを抑制することが可能となる。

［３−４．第４の実施形態］
（３−４−１．データ送信時の無線通信装置の動作）
図１０は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置１００の、データ送信時の動作を示すフローチャートである。

まず、パケット生成部１５５は、データバッファ１５３に格納されたデータ２１０を読み込む（ステップＳ３０１）。次に、パケット生成部１５５は、データ２１０を第３の通信方式に従って解読するための情報を含む、第３の解読情報２０３をデータ２１０に付加する（ステップＳ３０３）。

ここで、制御部１６５は、パケット２００が送信される範囲において第２の通信方式が使用されているかどうか判断する（ステップＳ３０５）。例えば、以前に送信したパケット２００により、第２の通信方式に対応し、かつ第３の通信方式には対応しない無線通信装置が受信動作を持続している時間であれば、制御部１６５は、第２の通信方式が使用されていないと判断することができる。

無線通信システム１において第２の通信方式が使用されている場合、パケット生成部１５５は、第２の解読情報２０２をデータ２１０に付加する（ステップＳ３０７）。第２の通信方式が使用されていない場合、このステップはスキップされる。

さらに、制御部１６５は、パケット２００が送信される範囲において第１の通信方式が使用されているかどうか判断する（ステップＳ３０９）。例えば、以前に送信したパケット２００により、第１の通信方式のみに対応する無線通信装置が受信動作を持続している時間であれば、制御部１６５は、第１の通信方式が使用されていないと判断することができる。

無線通信システム１において第１の通信方式が使用されている場合、パケット生成部１５５は、第１の解読情報２０１をデータ２１０に付加する（ステップＳ３１１）。第１の通信方式が使用されていない場合、このステップはスキップされる。

ここまでの処理によって、パケット２００が生成される。送信部１５７は、生成されたパケット２００を、アンテナ１５９を介して送信する（ステップＳ３１３）。

（３−４−２．データ受信時の無線通信装置の動作）
図１１は、本発明の第４の実施形態に係る無線通信装置１００の、データ受信時の動作を示すフローチャートである。

まず、受信部１６１は、アンテナ１５９を介してパケット２００を受信する（ステップＳ４０１）。次に、パケット解析部１６３は、パケット２００に含まれる最初の解読情報を解析する（ステップＳ４０３）。

ここで、制御部１６５は、解析された解読情報が有効な解読情報であるかどうか判断する（ステップＳ４０５）。例えば、無線通信装置１００が対応していない上位階級の解読情報であるなどして、解析された解読情報が有効な解読情報ではない場合、制御部１６５は、受信部１６１にパケットの受信動作を終了させ、以前に解析された解読情報が記憶部１６７に保存されている場合には、その解読情報に含まれるパケット長および伝送レートから算出した時間だけ、送信抑制期間を設定する（ステップＳ４０７）。

ステップＳ４０３において解析された解読情報が有効な解読情報であった場合、制御部１６５は、無線通信装置１００が、解析された解読情報の通信方式よりも上位の階級の通信方式に対応しているかどうか判断する（ステップＳ４０９）。対応している場合、制御部１６５はさらに、解析された解読情報に継続情報が含まれるかどうか判断する（ステップＳ４１１）。

無線通信装置１００が、ステップＳ４０３において解析された解読情報の通信方式よりも上記の階級の通信方式に対応していない場合、または、解析された解読情報に継続情報が含まれていない場合、制御部１６５は、解析された解読情報が、データ２１０を解読するための解読情報であると判断する。

このとき、制御部１６５はさらに、無線通信装置１００が、解読情報に含まれるパケット長および伝送レート等に対応しているかどうか判断する（ステップＳ４１３）。同じ通信方式であっても、すべての伝送レート等には対応できない場合があるためである。

無線通信装置１００が、解読情報に含まれるパケット長および伝送レート等に対応していない場合、制御部１６５は、受信部１６１にパケットの受信動作を終了させ、解読情報に含まれるパケット長および伝送レートから算出した時間だけ、送信抑制期間を設定する（ステップＳ４１５）。

無線通信装置１００が、解読情報に含まれるパケット長および伝送レート等に対応している場合、制御部１６５は、解読情報に含まれるパケット長および伝送レートから算出した時間の間、受信部１６１に受信動作を持続させ、データ２１０を受信する。

無線通信装置１００が、ステップＳ４０３において解析された解読情報の通信方式よりも上記の階級の通信方式に対応しており（ステップＳ４０９）、解析された制御情報に継続情報が含まれている場合（ステップＳ４１１）、制御部１６５は、解析された解読情報を記憶部１６７に保存し（ステップＳ４１９）、次の解読情報の解析に入る（ステップＳ４０３）。

＜４．補足＞
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態は、階級を構成する３つの通信方式が共存する場合に適用されるものとしたが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、階級を構成する４つ以上の通信方式が共存する場合に適用されてもよい。

すなわち、第１の通信方式は最下位の階級でなくてもよい。また、第２の通信方式は第１の通信方式のすぐ上位の階級でなくてもよい。さらに、第３の通信方式は第２の通信方式のすぐ上位の階級でなくてもよく、最上位の階級でなくてもよい。

かかる場合においても、本発明の実施形態における、下位の通信方式のみに対応する無線通信装置に受信動作を持続させるためのパケット長および伝送レートの提供や、特定の通信方式に対応する無線通信装置に受信動作を持続させる時間の延長、パケットが送信される範囲に存在しない通信方式の解読情報の省略などを、本発明の実施形態と同様に適用することにより、オーバーヘッドを抑制しつつ各階級の通信方式の共存を実現することができる。

１００ 無線通信装置
１５１ インタフェース
１５３ データバッファ
１５５ パケット生成部
１５７ 送信部
１５９ アンテナ
１６１ 受信部
１６３ パケット解析部
１６５ 制御部
１６７ 記憶部
２００ パケット
２０１ 第１の解読情報
２０２ 第２の解読情報
２０３ 第３の解読情報
２１０ データ
２２１ 第１の継続情報
２２２ 第２の継続情報
ｔ１ 第１の持続時間
ｔ２ 第２の持続時間

Claims (9)

1. 第１の通信方式に従って認識可能な第１の解読情報と、前記第１の解読情報に後続し第２の通信方式に従って認識可能な第２の解読情報と、前記第２の解読情報に後続し第３の通信方式に従って認識可能な第３の解読情報およびデータとを含むパケットを生成するパケット生成部と、
   前記パケット生成部が生成した前記パケットを、
   前記第１の通信方式に対応し前記第２の通信方式および前記第３の通信方式には対応しない第１の無線通信装置と、
   前記第１の通信方式および前記第２の通信方式に対応し前記第３の通信方式には対応しない第２の無線通信装置と、
   前記第１の通信方式、前記第２の通信方式および前記第３の通信方式に対応する第３の無線通信装置と
   を含む無線通信ネットワークに向けて送信する送信部と
   を備え、
   前記第１の解読情報は、前記第１の無線通信装置に第１の持続時間にわたって受信動作を持続させるための情報を含み、
   前記第２の解読情報は、前記第２の無線通信装置に第２の持続時間にわたって受信動作を持続させるための情報を含み、
   前記第１の持続時間および前記第２の持続時間は、少なくとも、前記第３の無線通信装置が前記第３の解読情報に従って実行する前記データの受信動作の間持続する
   無線通信装置。
2. 前記第１の持続時間は、前記第２の持続時間よりも後まで延長される、
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記パケット生成部は、前記第２の持続時間の終了後、前記第１の持続時間の持続中に、前記第１の解読情報を省略した前記パケットを生成する、請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記第１の解読情報は、前記第２の通信方式に対応する無線通信装置に対して前記第２の解読情報の存在を示す第１の継続情報を含み、
   前記第２の解読情報は、前記第３の通信方式に対応する無線通信装置に対して前記第３の解読情報の存在を示す第２の継続情報を含む、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の無線通信装置。
5. 前記第１の継続情報は、前記第１の解読情報によって示される特定の組み合わせのパケット長および伝送レートの値を含む、請求項４に記載の無線通信装置。
6. 前記第２の継続情報は、前記第２の解読情報によって示される特定の組み合わせのパケット長および変調方式の値を含む、請求項４または５に記載の無線通信装置。
7. 前記パケット生成部は、前記パケットが送信される範囲に前記第１の通信方式のみに対応する無線通信装置が存在しない場合、前記第１の解読情報を省略して前記パケットを生成する、
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の無線通信装置。
8. 前記パケット生成部は、前記パケットが送信される範囲に前記第２の通信方式に対応し、かつ前記第３の通信方式には対応しない無線通信装置が存在しない場合、前記第２の解読情報を省略して前記パケットを生成する、
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の無線通信装置。
9. パケット生成部が、第１の通信方式に従って認識可能な第１の解読情報と、前記第１の解読情報に後続し第２の通信方式に従って認識可能な第２の解読情報と、前記第２の解読情報に後続し第３の通信方式に従って認識可能な第３の解読情報およびデータとを含むパケットを生成するステップと、
   前記生成するステップで生成された前記パケットを、
   前記第１の通信方式に対応し前記第２の通信方式および前記第３の通信方式には対応しない第１の無線通信装置と、
   前記第１の通信方式および前記第２の通信方式に対応し前記第３の通信方式には対応しない第２の無線通信装置と、
   前記第１の通信方式、前記第２の通信方式および前記第３の通信方式に対応する第３の無線通信装置と
   を含む無線通信ネットワークに向けて送信するステップと、
   を含み、
   前記第１の解読情報は、前記第１の無線通信装置に第１の持続時間にわたって受信動作を持続させるための情報を含み、
   前記第２の解読情報は、前記第２の無線通信装置に第２の持続時間にわたって受信動作を持続させるための情報を含み、
   前記第１の持続時間および前記第２の持続時間は、少なくとも、前記第３の無線通信装置が前記第３の解読情報に従って実行する前記データの受信動作の間持続する
   無線通信方法。

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