JP2010161554A - Transmission station apparatus and wireless communication system - Google Patents

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直人 高橋
Takeshi Hirakuri
健史 平栗
Shuta Ueno
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Mamoru Akimoto
守 秋元
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission station apparatus and a wireless communication system for surely transmitting multicast data by setting a multicast transmission rate at an optimum value at all times between the transmission station apparatus and a plurality of reception station apparatuses configuring a multicast group. <P>SOLUTION: The transmission station apparatus includes a transmission means for periodically unicast-transmitting pseudo training signals at a prescribed multicast transmission rate to each of the plurality of reception station apparatuses, and a multicast transmission rate control means for receiving an ACK response from the plurality of reception station apparatuses to the pseudo training signals, raising and lowering the multicast transmission rate corresponding to the presence/absence of the ACK response from the plurality of reception station apparatuses, repeating the unicast transmission of the pseudo training signals, and determining the multicast transmission rate when there is the ACK response from all of the plurality of reception station apparatuses as the prescribed multicast transmission rate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、送信局装置からマルチキャストグループを構成する複数の受信局装置にマルチキャストデータをマルチキャスト送信するときのマルチキャスト伝送レートを動的に設定する送信局装置および無線通信システムに関する。   The present invention relates to a transmitting station apparatus and a wireless communication system that dynamically sets a multicast transmission rate when multicast data is multicast transmitted from a transmitting station apparatus to a plurality of receiving station apparatuses constituting a multicast group.

無線ＬＡＮシステムでは、無線基地局ＡＰと無線端末ＳＴＡとの間の距離が近い（回線品質が良い）場合には高速の伝送レートで通信を行い、両者の距離が遠い（回線品質が悪い）場合には低速の伝送レートに切り替えて通信を行うなど、広いサービスエリアで効率的に通信を行うための複数の伝送レートが規定されている。   In the wireless LAN system, when the distance between the wireless base station AP and the wireless terminal STA is short (line quality is good), communication is performed at a high transmission rate, and the distance between both is long (line quality is bad). Defines a plurality of transmission rates for efficient communication in a wide service area, such as switching to a low transmission rate for communication.

ただし、無線基地局ＡＰからマルチキャストグループを構成する複数の無線端末ＳＴＡにマルチキャストデータのマルチキャスト送信するときには、最低速の伝送レートが選択されることが多い。この場合には、図６(1) に示すように、サービスエリアの端部で受信レベルの低く、回線品質が劣化している無線端末ＳＴＡ−Ｃにもマルチキャストデータが届く。しかし、無線基地局ＡＰでデータサイズが大きいマルチキャストデータが発生すると、当該マルチキャストデータをバッファリングし、伝送レートが低いために無線帯域を占有する時間が長くなる。このとき、無線基地局ＡＰと他の無線端末ＳＴＡ−Ａ，ＳＴＡ−Ｂとの間ではＶｏＩＰ(Voice over IP) 等のユニキャストデータのロスが発生し、伝送効率が著しく低下する。   However, when multicast data is multicast-transmitted from the radio base station AP to a plurality of radio terminals STA configuring a multicast group, the lowest transmission rate is often selected. In this case, as shown in FIG. 6 (1), the multicast data reaches the wireless terminal STA-C whose reception level is low at the end of the service area and whose line quality is degraded. However, when multicast data with a large data size is generated in the radio base station AP, the multicast data is buffered, and the time for occupying the radio band becomes long because the transmission rate is low. At this time, a loss of unicast data such as VoIP (Voice over IP) occurs between the radio base station AP and the other radio terminals STA-A and STA-B, and the transmission efficiency is significantly reduced.

一方、マルチキャスト伝送レートを大きくすると、無線帯域を占有する時間が長くなることはないので、ＶｏＩＰ等のユニキャストデータも送信機会が増えてロスはなくなる。しかし、図６(2) に示すように、サービスエリアの端部で受信レベルの低く、回線品質が劣化している無線端末ＳＴＡ−Ｃは、当該伝送レートでマルチキャストデータを受信することができない。しかも、マルチキャストデータは受信応答であるＡＣＫを返信しないので、マルチキャストデータを送信した無線基地局ＡＰは、回線品質劣化によるマルチキャストデータの不達を検知することができない。   On the other hand, if the multicast transmission rate is increased, the time for occupying the radio band does not increase, so that the transmission opportunities for unicast data such as VoIP increase and the loss is eliminated. However, as shown in FIG. 6 (2), the radio terminal STA-C whose reception level is low at the end of the service area and whose line quality is degraded cannot receive multicast data at the transmission rate. In addition, since the multicast data does not return an ACK that is a reception response, the radio base station AP that has transmitted the multicast data cannot detect the non-delivery of the multicast data due to deterioration of the line quality.

このように、マルチキャスト伝送レートを低速側あるいは高速側に固定すると、前者の場合は無線帯域の占有時間が長くなることによるシステム全体の伝送効率が低下する問題が発生し、後者の場合は回線品質劣化やマルチキャストデータの不達を検知できない問題が発生する。   As described above, when the multicast transmission rate is fixed to the low speed side or the high speed side, in the former case, there is a problem in that the transmission efficiency of the entire system decreases due to the increase in the occupied time of the radio band. There is a problem that deterioration and multicast data non-delivery cannot be detected.

ところで、マルチキャスト伝送レートを動的に最適化する方法が提案されている（特許文献１）。この方法では、マルチキャストデータの宛先グループに応じてマルチキャスト伝送レートを選択することができる。また、ＶｏＩＰ（音声）やＶｉｄｅｏ（映像）のユニキャストデータのデータ量、例えばそれらのユニキャスト通信を行う無線端末接続数に応じて、マルチキャスト伝送レートを選択することができる。   Incidentally, a method for dynamically optimizing the multicast transmission rate has been proposed (Patent Document 1). In this method, a multicast transmission rate can be selected according to a destination group of multicast data. Also, the multicast transmission rate can be selected according to the amount of VoIP (voice) or video (video) unicast data, for example, the number of wireless terminal connections that perform unicast communication.

この場合、図７(1) に示すように、無線基地局ＡＰに比較的近い（回線品質がよい）場所にマルチキャストの対象となる無線端末グループが固まっている状態で、ユニキャストデータの発生量が比較的少ないときは、無線基地局ＡＰがマルチキャスト伝送レートを高く設定することになる。その後、図７(2) に示すように、グループ内のある無線端末ＳＴＡ−Ｃがサービスエリアの端部に移動して回線品質が劣化した状態になると、先に設定したマルチキャスト伝送レートではマルチキャストデータの受信ができない。そのときは、上記のようにＡＣＫの返信がないので、無線基地局ＡＰは回線品質劣化によるマルチキャストデータの不達を検知することができない。   In this case, as shown in FIG. 7 (1), the amount of unicast data generated in a state where a group of wireless terminals targeted for multicasting is gathered in a location relatively close to the wireless base station AP (with good channel quality). Is relatively small, the radio base station AP sets the multicast transmission rate high. Thereafter, as shown in FIG. 7 (2), when a wireless terminal STA-C in the group moves to the end of the service area and the line quality deteriorates, multicast data is transmitted at the previously set multicast transmission rate. Cannot be received. At that time, since the ACK is not returned as described above, the radio base station AP cannot detect the non-delivery of the multicast data due to the deterioration of the line quality.

従来の方法では、時々刻々と変化する無線端末ＳＴＡ（受信局装置）の伝搬環境の変化に起因する回線品質の変動等に対して、無線基地局ＡＰ（送信局装置）はマルチキャスト伝送レートを動的に最適化するようになっていない。そのため、当初のマルチキャスト伝送レートで受信できていた無線端末ＳＴＡが、無線ＬＡＮサービスエリアの端部に移動して回線品質が劣化し、マルチキャストデータを受信できない状況になっても、マルチキャストデータに対するＡＣＫを返信しないために無線基地局ＡＰでその状況を知ることができない。   In the conventional method, the radio base station AP (transmitting station apparatus) changes the multicast transmission rate in response to fluctuations in channel quality caused by changes in the propagation environment of the radio terminal STA (receiving station apparatus) that change from moment to moment. Is not optimized. Therefore, even if the wireless terminal STA that has been able to receive at the original multicast transmission rate moves to the end of the wireless LAN service area, the line quality deteriorates, and the multicast data cannot be received, an ACK for the multicast data is received. Since the reply is not made, the wireless base station AP cannot know the situation.

本発明は、送信局装置とマルチキャストグループを構成する複数の受信局装置との間でマルチキャスト伝送レートを常に最適な値に設定し、マルチキャストデータの確実な伝送を可能にする送信局装置および無線通信システムを提供することを目的とする。   The present invention relates to a transmitting station apparatus and a wireless communication that always set a multicast transmission rate between a transmitting station apparatus and a plurality of receiving station apparatuses constituting a multicast group to an optimal value, thereby enabling reliable transmission of multicast data. The purpose is to provide a system.

第１の発明は、マルチキャストグループを構成する複数の受信局装置に、所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャストデータをマルチキャスト送信する送信局装置において、複数の受信局装置のそれぞれに、所定のマルチキャスト伝送レートで疑似トレーニング信号を定期的にユニキャスト送信する送信手段と、疑似トレーニング信号に対する複数の受信局装置からのＡＣＫ応答を受信し、複数の受信局装置からのＡＣＫ応答の有無に応じてマルチキャスト伝送レートを高下させて疑似トレーニング信号のユニキャスト送信を繰り返し、複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があるときのマルチキャスト伝送レートを所定のマルチキャスト伝送レートとして決定するマルチキャスト伝送レート制御手段とを備える。   According to a first aspect of the present invention, in a transmitting station apparatus that multicast-transmits multicast data to a plurality of receiving station apparatuses constituting a multicast group at a predetermined multicast transmission rate, each of the plurality of receiving station apparatuses has a predetermined multicast transmission rate. Transmission means for periodically unicasting pseudo training signals, and receiving ACK responses from a plurality of receiving station apparatuses for the pseudo training signals, and setting a multicast transmission rate according to the presence or absence of ACK responses from the plurality of receiving station apparatuses And a unicast transmission of the pseudo training signal by raising and lowering, and a multicast transmission rate control means for determining a multicast transmission rate when there is an ACK response from all of the plurality of receiving station apparatuses as a predetermined multicast transmission rate.

第１の発明におけるマルチキャスト伝送レート制御手段は、所定のマルチキャスト伝送レートでユニキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときに、所定のマルチキャスト伝送レートを１段階高く設定して疑似トレーニング信号のユニキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに前回のマルチキャスト伝送レートを所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能と、所定のマルチキャスト伝送レートでユニキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに、所定のマルチキャスト伝送レートを１段階低く設定して疑似トレーニング信号のユニキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときにそのマルチキャスト伝送レートを所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能とを含む。   The multicast transmission rate control means in the first invention is configured to set a predetermined multicast transmission rate when an ACK response is received from all of the plurality of receiving station apparatuses for a pseudo training signal unicast transmitted at a predetermined multicast transmission rate. Set one step higher and repeat unicast transmission of pseudo training signal. When there is no ACK response from at least one of a plurality of receiving station devices in the repetition, the previous multicast transmission rate is determined as a predetermined multicast transmission rate When there is no ACK response from at least one of a plurality of receiving station apparatuses for a pseudo training signal unicast transmitted at a predetermined multicast transmission rate, the predetermined multicast transmission rate is set one step lower and pseudo Training signal uniki Repeatedly strike transmission, and a function of determining the multicast transmission rate when there is ACK responses from all of the plurality of receiving stations within its repeated as given multicast transmission rate.

第１の発明における疑似トレーニング信号は、データ部がヌルのユニキャストフレームの受信局アドレスとして、マルチキャストグループを構成する各受信局装置のアドレスを割り当てた構成である。   The pseudo training signal in the first invention has a configuration in which the address of each receiving station apparatus constituting the multicast group is assigned as the receiving station address of the unicast frame whose data part is null.

第２の発明は、送信局装置からマルチキャストグループを構成する複数の受信局装置に、所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャストデータをマルチキャスト送信する無線通信システムにおいて、送信局装置は、複数の受信局装置に、所定のマルチキャスト伝送レートで疑似トレーニング信号を定期的にマルチキャスト送信する送信手段と、疑似トレーニング信号に対する複数の受信局装置からのＡＣＫ応答を受信し、複数の受信局装置からのＡＣＫ応答の有無に応じてマルチキャスト伝送レートを高下させて疑似トレーニング信号のマルチキャスト送信を繰り返し、複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があるときのマルチキャスト伝送レートを所定のマルチキャスト伝送レートとして決定するマルチキャスト伝送レート制御手段とを備え、受信局装置は、マルチキャスト送信された疑似トレーニング信号を正常に受信したときに、送信局装置にＡＣＫ応答を送信する応答手段を備える。   A second invention is a wireless communication system in which multicast data is multicast-transmitted from a transmitting station device to a plurality of receiving station devices constituting a multicast group at a predetermined multicast transmission rate. The transmitting station device is connected to a plurality of receiving station devices. , Receiving means for periodically sending pseudo training signals at a predetermined multicast transmission rate, and receiving ACK responses from a plurality of receiving station devices for the pseudo training signals, and whether there are ACK responses from a plurality of receiving station devices In response, the multicast transmission rate is increased and decreased, and the multicast transmission of the pseudo training signal is repeated, and the multicast transmission rate control method for determining the multicast transmission rate when there is an ACK response from all of the plurality of receiving station apparatuses as a predetermined multicast transmission rate. With the door, the receiving station apparatus, when receiving normally pseudo training signal multicast transmission comprises a response means for transmitting an ACK response to the transmitting station.

第２の発明におけるマルチキャスト伝送レート制御手段は、所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときに、所定のマルチキャスト伝送レートを１段階高く設定して疑似トレーニング信号のマルチキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに前回のマルチキャスト伝送レートを所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能と、所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに、所定のマルチキャスト伝送レートを１段階低く設定して疑似トレーニング信号のマルチキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときにそのマルチキャスト伝送レートを所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能とを含む。   The multicast transmission rate control means in the second invention sets the predetermined multicast transmission rate to 1 when there is an ACK response from all of the plurality of receiving station apparatuses for the pseudo training signal multicast-transmitted at the predetermined multicast transmission rate. A function that repeats the multicast transmission of the pseudo training signal by setting the level higher, and determines the previous multicast transmission rate as a predetermined multicast transmission rate when there is no ACK response from at least one of the plurality of receiving station devices in the repetition When there is no ACK response from at least one of the plurality of receiving station apparatuses for the pseudo training signal multicast-transmitted at the predetermined multicast transmission rate, the predetermined multicast transmission rate is set one step lower and the pseudo training signal Repeat multicast transmission, and a function of determining the multicast transmission rate when there is ACK responses from all of the plurality of receiving stations within its repeated as given multicast transmission rate.

第２の発明における疑似トレーニング信号は、データ部がヌルのマルチキャストフレームの受信局アドレスとして、マルチキャストグループのマルチキャストアドレスを割り当てた構成である。   The pseudo training signal in the second invention has a configuration in which the multicast address of the multicast group is assigned as the receiving station address of the multicast frame whose data portion is null.

本発明は、送信局装置とマルチキャストグループを構成する複数の受信局装置との間で疑似トレーニング信号およびＡＣＫ応答を送受信し、各受信局装置からのＡＣＫ応答の有無に応じてマルチキャスト伝送レートを常に最適な値に設定することができる。これにより、マルチキャストグループを構成する各受信局装置の伝搬環境に変化があっても、各受信局装置にマルチキャストデータを確実に伝送することができる。   The present invention transmits and receives a pseudo training signal and an ACK response between a transmitting station device and a plurality of receiving station devices constituting a multicast group, and always sets a multicast transmission rate according to the presence or absence of an ACK response from each receiving station device. An optimal value can be set. Thereby, even if the propagation environment of each receiving station apparatus which comprises a multicast group changes, multicast data can be reliably transmitted to each receiving station apparatus.

実施例１における無線基地局の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a radio base station in the first embodiment. マルチキャスト伝送レート制御部１５の制御手順を示すフローチャートである。4 is a flowchart showing a control procedure of a multicast transmission rate control unit 15. 実施例１の動作例を説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an operation example of the first embodiment. 実施例２における無線基地局の構成例を示す図である。6 is a diagram illustrating a configuration example of a radio base station in Embodiment 2. FIG. 実施例２の動作例を説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an operation example of the second embodiment. 従来のマルチキャスト伝送レートの設定による動作例を説明する図である。It is a figure explaining the operation example by the setting of the conventional multicast transmission rate. 従来のマルチキャスト伝送レートの設定による問題点を説明する図である。It is a figure explaining the problem by the setting of the conventional multicast transmission rate.

本発明のマルチキャスト送信を行う無線通信システムについて、無線ＬＡＮシステムを例に説明する。すなわち、送信局装置は無線基地局ＡＰに対応し、受信局装置は無線端末ＳＴＡに対応する。以下に説明する実施例では、無線基地局ＡＰからマルチキャストグループを構成する複数の無線端末ＳＴＡにマルチキャストデータをマルチキャスト送信するときに、マルチキャスト伝送レートを動的に設定する無線基地局ＡＰの構成について説明する。   A wireless communication system that performs multicast transmission according to the present invention will be described by taking a wireless LAN system as an example. That is, the transmitting station apparatus corresponds to the radio base station AP, and the receiving station apparatus corresponds to the radio terminal STA. In the embodiment described below, the configuration of the radio base station AP that dynamically sets the multicast transmission rate when multicast data is multicast-transmitted from the radio base station AP to a plurality of radio terminals STA configuring the multicast group will be described. To do.

図１は、実施例１における無線基地局の構成例を示す。
図において、無線基地局は、疑似トレーニング信号生成部１１、マルチキャストグループ記憶部１２、無線信号送受信部１３、ＡＣＫ応答処理部１４、マルチキャスト伝送レート制御部１５により構成される。 FIG. 1 shows a configuration example of a radio base station in the first embodiment.
In the figure, the radio base station includes a pseudo training signal generation unit 11, a multicast group storage unit 12, a radio signal transmission / reception unit 13, an ACK response processing unit 14, and a multicast transmission rate control unit 15.

疑似トレーニング信号生成部１１は、マルチキャストグループ記憶部１２からマルチキャストグループを構成する複数の無線端末のアドレスを入力し、各無線端末のアドレスを宛先としてユニキャスト送信する疑似トレーニング信号を生成する。この疑似トレーニング信号は、例えばＭＡＣフレームを利用する場合には、ＭＡＣヘッダの受信局アドレスに各無線端末のアドレスを割り当て、データ部をヌル（０バイト）とする。このとき、疑似トレーニング信号をユニキャスト送信する伝送レートとして、マルチキャスト伝送レート制御部１５によってマルチキャスト伝送レートの初期値が設定される。   The pseudo training signal generation unit 11 inputs the addresses of a plurality of wireless terminals constituting the multicast group from the multicast group storage unit 12, and generates a pseudo training signal for unicast transmission with the addresses of the wireless terminals as destinations. For example, when using a MAC frame, the pseudo training signal assigns the address of each wireless terminal to the receiving station address of the MAC header, and sets the data portion to null (0 bytes). At this time, an initial value of the multicast transmission rate is set by the multicast transmission rate control unit 15 as a transmission rate for unicast transmission of the pseudo training signal.

宛先として各無線端末のアドレスが設定された疑似トレーニング信号は、疑似トレーニング信号生成部１１から無線信号送受信部１３に入力され、マルチキャストグループを構成する各無線端末に対して順番に、マルチキャスト伝送レートの初期値でユニキャスト送信される。なお、この疑似トレーニング信号のユニキャスト送信は所定の周期で定期的に行われる。   The pseudo training signal in which the address of each wireless terminal is set as a destination is input from the pseudo training signal generation unit 11 to the wireless signal transmission / reception unit 13, and the multicast transmission rate is sequentially set to each wireless terminal constituting the multicast group. Unicast transmission with initial value. Note that the unicast transmission of the pseudo training signal is periodically performed at a predetermined period.

この疑似トレーニング信号を受信した各無線端末は、それぞれＡＣＫ応答を返信する。無線基地局の無線信号送受信部１３は、マルチキャストグループを構成する各無線端末から送信されたＡＣＫ応答を順次受信し、ＡＣＫ応答処理部１４に通知する。ＡＣＫ応答処理部１４は、ユニキャスト送信した疑似トレーニング信号に対してＡＣＫ信号を返信してきた無線端末をマルチキャスト伝送レート制御部１５に通知する。マルチキャスト伝送レート制御部１５は、マルチキャストグループを構成する全無線端末からＡＣＫ応答が返信されたか否かを判定し、そのＡＣＫ応答の有無に応じたマルチキャスト伝送レートの最適値を決定するための制御を行う。   Each wireless terminal that has received the pseudo training signal returns an ACK response. The radio signal transmission / reception unit 13 of the radio base station sequentially receives ACK responses transmitted from the radio terminals constituting the multicast group, and notifies the ACK response processing unit 14 of the ACK responses. The ACK response processing unit 14 notifies the multicast transmission rate control unit 15 of the wireless terminal that has returned the ACK signal in response to the unicast-transmitted pseudo training signal. The multicast transmission rate control unit 15 determines whether or not an ACK response has been returned from all wireless terminals constituting the multicast group, and performs control for determining an optimum value of the multicast transmission rate according to the presence or absence of the ACK response. Do.

図２は、マルチキャスト伝送レート制御部１５の制御手順を示す。
図において、疑似トレーニング信号をユニキャスト送信するときに用いるマルチキャスト伝送レートの初期値を設定する（Ｓ１）。次に、マルチキャストグループの各無線端末に対して、疑似トレーニング信号をマルチキャスト伝送レートの初期値で送信するように制御する（Ｓ２）。次に、マルチキャストグループを構成する全無線端末からＡＣＫ応答が返信されたか否かを判定する（Ｓ３）。 FIG. 2 shows a control procedure of the multicast transmission rate control unit 15.
In the figure, an initial value of a multicast transmission rate used when unicast transmission of a pseudo training signal is set (S1). Next, control is performed such that the pseudo training signal is transmitted at the initial value of the multicast transmission rate to each wireless terminal in the multicast group (S2). Next, it is determined whether or not an ACK response has been returned from all wireless terminals constituting the multicast group (S3).

マルチキャストグループを構成する全無線端末からＡＣＫ応答が返信された場合（Ｓ３のYes ）には、マルチキャスト伝送レートを１段階高く設定し、疑似トレーニング信号をマルチキャストグループの各無線端末に再度送信するように制御する（Ｓ４）。次に、マルチキャストグループを構成する全無線端末からＡＣＫ応答が返信されたか否かを判定し（Ｓ５）、全無線端末からＡＣＫ応答が返信された場合（Ｓ５のYes ）にはステップＳ４に戻る。一方、マルチキャストグループを構成する全無線端末の少なくとも１つからＡＣＫ応答が返信されない場合（Ｓ５のNo）には、現在設定しているマルチキャスト伝送レートより１段階低いレート、すなわち前回のマルチキャスト伝送レートをマルチキャスト送信に用いる伝送レートとして決定する（Ｓ６）。   When an ACK response is returned from all wireless terminals constituting the multicast group (Yes in S3), the multicast transmission rate is set one step higher, and the pseudo training signal is transmitted again to each wireless terminal in the multicast group. Control (S4). Next, it is determined whether or not an ACK response has been returned from all wireless terminals constituting the multicast group (S5). If an ACK response has been returned from all wireless terminals (Yes in S5), the process returns to step S4. On the other hand, if an ACK response is not returned from at least one of the wireless terminals constituting the multicast group (No in S5), a rate one step lower than the currently set multicast transmission rate, that is, the previous multicast transmission rate is set. The transmission rate used for multicast transmission is determined (S6).

また、ステップＳ３において、マルチキャストグループを構成する全無線端末の少なくとも１つからＡＣＫ応答が返信されない場合（Ｓ３のNo）には、マルチキャスト伝送レートの初期値を１段階低く設定し、疑似トレーニング信号をマルチキャストグループの各無線端末に再度送信するように制御する（Ｓ７）。次に、マルチキャストグループを構成する全無線端末からＡＣＫ応答が返信されたか否かを判定し（Ｓ８）、全無線端末の少なくとも１つからＡＣＫ応答が返信されない場合（Ｓ８のNo）にはステップＳ７に戻る。一方、マルチキャストグループを構成する全無線端末からＡＣＫ応答が返信された場合（Ｓ５のYes ）には、現在設定しているマルチキャスト伝送レートをマルチキャスト送信に用いる伝送レートとして決定する（Ｓ９）。   In step S3, when an ACK response is not returned from at least one of the wireless terminals constituting the multicast group (No in S3), the initial value of the multicast transmission rate is set one step lower, and a pseudo training signal is set. Control is performed to transmit again to each wireless terminal in the multicast group (S7). Next, it is determined whether or not an ACK response has been returned from all wireless terminals constituting the multicast group (S8). If no ACK response is returned from at least one of all wireless terminals (No in S8), step S7 is performed. Return to. On the other hand, when an ACK response is returned from all wireless terminals constituting the multicast group (Yes in S5), the currently set multicast transmission rate is determined as the transmission rate used for multicast transmission (S9).

図３(1) は、疑似トレーニング信号がマルチキャストグループ内の各無線端末ＳＴＡ−Ａ，ＳＴＡ−Ｂ，ＳＴＡ−Ｃに順番にユニキャスト送信されるときに、無線端末ＳＴＡ−Ｃが無線ＬＡＮサービスエリアの端部に移動して回線品質が劣化し、疑似トレーニング信号を受信できない状況を示す。無線端末ＳＴＡ−Ｃは、当然にＡＣＫ応答を返信しない。図３(2) は、無線基地局ＡＰが疑似トレーニング信号の送信に用いるマルチキャスト伝送レートをＰ１からＰ２に１段階低く設定し、無線端末ＳＴＡ−Ｃが疑似トレーニング信号に対するＡＣＫ応答を返信し、マルチキャスト伝送レートがＰ２に決定された状況を示す。   FIG. 3 (1) shows that when the pseudo training signal is unicasted in order to each of the wireless terminals STA-A, STA-B, and STA-C in the multicast group, the wireless terminal STA-C is in the wireless LAN service area. It shows a situation where the line quality deteriorates and the pseudo training signal cannot be received. Naturally, the wireless terminal STA-C does not send back an ACK response. FIG. 3 (2) shows that the multicast transmission rate used by the radio base station AP for transmitting the pseudo training signal is set one step lower from P1 to P2, and the radio terminal STA-C returns an ACK response to the pseudo training signal, The situation where the transmission rate is determined as P2 is shown.

このように疑似トレーニング信号をユニキャスト送信し、ＡＣＫ応答の有無に応じてマルチキャスト伝送レートを最適値に決定する制御は、所定の周期で定期的に行われる。これにより、マルチキャストグループ内の無線端末が移動して回線品質に変化があった場合でも、その時々の状況に応じて最適なマルチキャスト伝送レートが選択され、マルチキャストグループ内の全無線端末に対してマルチキャスト送信を行うことができる。   The control for unicasting the pseudo training signal and determining the multicast transmission rate to the optimum value according to the presence / absence of the ACK response is periodically performed at a predetermined cycle. As a result, even when the wireless terminals in the multicast group move and the line quality changes, the optimum multicast transmission rate is selected according to the situation at that time, and multicasting is performed for all the wireless terminals in the multicast group. You can send.

図４は、実施例２における無線基地局の構成例を示す。
図において、無線基地局は、疑似トレーニング信号生成部２１、マルチキャストグループ記憶部１２、無線信号送受信部１３、ＡＣＫ応答処理部１４、マルチキャスト伝送レート制御部１５により構成される。なお、実施例１と同様の機能を有するものは同一符号を付している。 FIG. 4 shows a configuration example of a radio base station in the second embodiment.
In the figure, the radio base station includes a pseudo training signal generation unit 21, a multicast group storage unit 12, a radio signal transmission / reception unit 13, an ACK response processing unit 14, and a multicast transmission rate control unit 15. In addition, what has the same function as Example 1 attaches | subjects the same code | symbol.

疑似トレーニング信号生成部２１は、マルチキャストグループ記憶部１２からマルチキャストグループのマルチキャストアドレスを入力し、マルチキャストグループに対してマルチキャスト送信する疑似トレーニング信号を生成する。この疑似トレーニング信号は、例えばＲＴＳ（Request to Send)フレームを利用する場合には、ＭＡＣヘッダの受信局アドレスにマルチキャストアドレスを割り当てる。このとき、疑似トレーニング信号をマルチキャスト送信する伝送レートとして、マルチキャスト伝送レート制御部１５によってマルチキャスト伝送レートの初期値が設定される。   The pseudo training signal generation unit 21 receives the multicast address of the multicast group from the multicast group storage unit 12 and generates a pseudo training signal to be multicast transmitted to the multicast group. For example, when using an RTS (Request to Send) frame, this pseudo training signal assigns a multicast address to the receiving station address of the MAC header. At this time, an initial value of the multicast transmission rate is set by the multicast transmission rate control unit 15 as the transmission rate for multicast transmission of the pseudo training signal.

宛先としてマルチキャストアドレスが設定された疑似トレーニング信号は、疑似トレーニング信号生成部１１から無線信号送受信部１３に入力され、マルチキャストグループを構成する各無線端末に対して、マルチキャスト伝送レートの初期値でマルチキャスト送信される。なお、この疑似トレーニング信号のマルチキャスト送信は所定の周期で定期的に行われる。   The pseudo training signal in which the multicast address is set as the destination is input from the pseudo training signal generation unit 11 to the radio signal transmission / reception unit 13, and multicast transmission is performed at the initial value of the multicast transmission rate to each radio terminal constituting the multicast group. Is done. Note that multicast transmission of the pseudo training signal is periodically performed at a predetermined cycle.

この疑似トレーニング信号を受信した各無線端末は、キャリアセンスおよびバックオフ制御により、競合しないタイミングでそれぞれＡＣＫ応答を返信する機能を有する。なお、通常の無線端末はマルチキャスト信号に対してはＡＣＫ応答は返信しない。無線基地局の無線信号送受信部１３は、マルチキャストグループを構成する各無線端末から送信されたＡＣＫ応答を順次受信し、ＡＣＫ応答処理部１４に通知する。ＡＣＫ応答処理部１４は、ユニキャスト送信した疑似トレーニング信号に対してＡＣＫ信号を返信してきた無線端末をマルチキャスト伝送レート制御部１５に通知する。マルチキャスト伝送レート制御部１５は、マルチキャストグループを構成する全無線端末からＡＣＫ応答が返信されたか否かを判定し、そのＡＣＫ応答の有無に応じたマルチキャスト伝送レートの最適値を決定するための制御を行う。このマルチキャスト伝送レート制御部１５における制御手順は、実施例１の図２で説明したものと同様である。   Each wireless terminal that has received this pseudo training signal has a function of returning an ACK response at a non-competing timing by carrier sense and backoff control. An ordinary wireless terminal does not return an ACK response to a multicast signal. The radio signal transmission / reception unit 13 of the radio base station sequentially receives ACK responses transmitted from the radio terminals constituting the multicast group, and notifies the ACK response processing unit 14 of the ACK responses. The ACK response processing unit 14 notifies the multicast transmission rate control unit 15 of the wireless terminal that has returned the ACK signal in response to the unicast-transmitted pseudo training signal. The multicast transmission rate control unit 15 determines whether or not an ACK response has been returned from all wireless terminals constituting the multicast group, and performs control for determining an optimum value of the multicast transmission rate according to the presence or absence of the ACK response. Do. The control procedure in the multicast transmission rate control unit 15 is the same as that described with reference to FIG.

図５(1) は、疑似トレーニング信号がマルチキャストグループ内の各無線端末ＳＴＡ−Ａ，ＳＴＡ−Ｂ，ＳＴＡ−Ｃにマルチキャスト送信されるときに、無線端末ＳＴＡ−Ｃが無線ＬＡＮサービスエリアの端部に移動して回線品質が劣化し、疑似トレーニング信号を受信できない状況を示す。無線端末ＳＴＡ−Ｃは、当然にＡＣＫ応答を返信しない。図５(2) は、無線基地局ＡＰが疑似トレーニング信号の送信に用いるマルチキャスト伝送レートをＰ１からＰ２に１段階低く設定し、無線端末ＳＴＡ−Ｃが疑似トレーニング信号に対するＡＣＫ応答を返信し、マルチキャスト伝送レートがＰ２に決定された状況を示す。   FIG. 5 (1) shows that when the pseudo training signal is multicast transmitted to each of the wireless terminals STA-A, STA-B, and STA-C in the multicast group, the wireless terminal STA-C is connected to the end of the wireless LAN service area. This shows a situation where the quality of the line deteriorates and the pseudo training signal cannot be received. Naturally, the wireless terminal STA-C does not send back an ACK response. In FIG. 5 (2), the multicast transmission rate used by the radio base station AP to transmit the pseudo training signal is set one step lower from P1 to P2, and the radio terminal STA-C returns an ACK response to the pseudo training signal, The situation where the transmission rate is determined as P2 is shown.

このように疑似トレーニング信号をマルチキャスト送信し、ＡＣＫ応答の有無に応じてマルチキャスト伝送レートを決定する制御は、所定の周期で定期的に行われる。これにより、マルチキャストグループ内の無線端末が移動して回線品質に変化があった場合でも、その時々の状況に応じて最適なマルチキャスト伝送レートが選択され、マルチキャストグループ内の全無線端末に対してマルチキャスト送信を行うことができる。   In this way, control for multicast transmission of the pseudo training signal and determining the multicast transmission rate according to the presence or absence of an ACK response is periodically performed at a predetermined period. As a result, even when the wireless terminals in the multicast group move and the line quality changes, the optimum multicast transmission rate is selected according to the situation at that time, and multicasting is performed for all the wireless terminals in the multicast group. You can send.

本発明は、例えば無線ＬＡＮ経由のインターネット高速アクセスを提供する公衆無線ＬＡＮサービスなどにおいて、送信局装置からマルチキャストグループを構成する複数の受信局装置にマルチキャストデータを確実に送信する場合に有用である。   The present invention is useful for reliably transmitting multicast data from a transmitting station device to a plurality of receiving station devices constituting a multicast group in a public wireless LAN service that provides high-speed Internet access via a wireless LAN, for example.

例えば、マルチキャスト伝送を最優先とするサービス（災害情報等の緊急告知サービス等）において、遮蔽物や天候等による伝搬環境の悪化によって所定のマルチキャスト伝送レートではマルチキャストデータが届かない状況を回避し、その伝搬環境に応じたマルチキャスト伝送レートに適宜変更することにより、確実なマルチキャスト伝送が可能になる。   For example, in services that give priority to multicast transmission (emergency notification services such as disaster information), avoid the situation where multicast data does not reach the specified multicast transmission rate due to deterioration of the propagation environment due to shielding or weather, etc. By appropriately changing the multicast transmission rate according to the propagation environment, reliable multicast transmission can be performed.

１１，２１ 疑似トレーニング信号生成部
１２ マルチキャストグループ記憶部
１３ 無線信号送受信部
１４ ＡＣＫ応答処理部
１５ マルチキャスト伝送レート制御部 11, 21 Pseudo training signal generation unit 12 Multicast group storage unit 13 Radio signal transmission / reception unit 14 ACK response processing unit 15 Multicast transmission rate control unit

特開２００７−３２９６１２号公報JP 2007-329612 A

Claims (6)

マルチキャストグループを構成する複数の受信局装置に、所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャストデータをマルチキャスト送信する送信局装置において、
前記複数の受信局装置のそれぞれに、前記所定のマルチキャスト伝送レートで疑似トレーニング信号を定期的にユニキャスト送信する送信手段と、
前記疑似トレーニング信号に対する前記複数の受信局装置からのＡＣＫ応答を受信し、前記複数の受信局装置からのＡＣＫ応答の有無に応じて前記マルチキャスト伝送レートを高下させて前記疑似トレーニング信号のユニキャスト送信を繰り返し、前記複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があるときのマルチキャスト伝送レートを前記所定のマルチキャスト伝送レートとして決定するマルチキャスト伝送レート制御手段と
を備えたことを特徴とする送信局装置。 In a transmitting station apparatus that multicast-transmits multicast data at a predetermined multicast transmission rate to a plurality of receiving station apparatuses constituting a multicast group,
Transmitting means for periodically unicasting a pseudo training signal to each of the plurality of receiving station devices at the predetermined multicast transmission rate;
Unicast of the pseudo training signal by receiving ACK responses from the plurality of receiving station devices in response to the pseudo training signal and increasing or decreasing the multicast transmission rate according to the presence or absence of ACK responses from the plurality of receiving station devices A transmission station apparatus comprising: multicast transmission rate control means for repeating transmission and determining a multicast transmission rate when there is an ACK response from all of the plurality of receiving station apparatuses as the predetermined multicast transmission rate. 請求項１に記載の送信局装置において、
前記マルチキャスト伝送レート制御手段は、
前記所定のマルチキャスト伝送レートでユニキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して前記複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときに、前記所定のマルチキャスト伝送レートを１段階高く設定して前記疑似トレーニング信号のユニキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で前記複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに前回のマルチキャスト伝送レートを前記所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能と、
前記所定のマルチキャスト伝送レートでユニキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して前記複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに、前記所定のマルチキャスト伝送レートを１段階低く設定して前記疑似トレーニング信号のユニキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で前記複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときにそのマルチキャスト伝送レートを前記所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能とを含む
ことを特徴とする送信局装置。 In the transmitting station apparatus of Claim 1,
The multicast transmission rate control means includes:
When there is an ACK response from all of the plurality of receiving station devices with respect to the pseudo training signal transmitted unicast at the predetermined multicast transmission rate, the pseudo training is performed by setting the predetermined multicast transmission rate higher by one step. A function of repeating unicast transmission of a signal and determining a previous multicast transmission rate as the predetermined multicast transmission rate when there is no ACK response from at least one of the plurality of receiving station devices in the repetition;
When there is no ACK response from at least one of the plurality of receiving station apparatuses with respect to the pseudo training signal unicast transmitted at the predetermined multicast transmission rate, the predetermined multicast transmission rate is set one step lower and the pseudo training signal is set. A function that repeats unicast transmission of a training signal and determines the multicast transmission rate as the predetermined multicast transmission rate when there is an ACK response from all of the plurality of receiving station devices in the repetition. A transmitting station device as a feature. 請求項１に記載の送信局装置において、
前記疑似トレーニング信号は、データ部がヌルのユニキャストフレームの受信局アドレスとして、前記マルチキャストグループを構成する各受信局装置のアドレスを割り当てた構成である
ことを特徴とする送信局装置。 In the transmitting station apparatus of Claim 1,
The transmission station apparatus, wherein the pseudo training signal has a configuration in which an address of each reception station apparatus constituting the multicast group is assigned as a reception station address of a unicast frame whose data part is null. 送信局装置からマルチキャストグループを構成する複数の受信局装置に、所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャストデータをマルチキャスト送信する無線通信システムにおいて、
前記送信局装置は、
前記複数の受信局装置に、前記所定のマルチキャスト伝送レートで疑似トレーニング信号を定期的にマルチキャスト送信する送信手段と、
前記疑似トレーニング信号に対する前記複数の受信局装置からのＡＣＫ応答を受信し、前記複数の受信局装置からのＡＣＫ応答の有無に応じて前記マルチキャスト伝送レートを高下させて前記疑似トレーニング信号のマルチキャスト送信を繰り返し、前記複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があるときのマルチキャスト伝送レートを前記所定のマルチキャスト伝送レートとして決定するマルチキャスト伝送レート制御手段とを備え、
前記受信局装置は、前記マルチキャスト送信された前記疑似トレーニング信号を正常に受信したときに、前記送信局装置にＡＣＫ応答を送信する応答手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system for multicast transmission of multicast data at a predetermined multicast transmission rate from a transmitting station device to a plurality of receiving station devices constituting a multicast group,
The transmitting station device
Transmitting means for periodically multicast transmitting a pseudo training signal to the plurality of receiving station devices at the predetermined multicast transmission rate;
Multicast transmission of the pseudo training signal by receiving ACK responses from the plurality of receiving station devices in response to the pseudo training signal and increasing or decreasing the multicast transmission rate according to the presence or absence of ACK responses from the plurality of receiving station devices And multicast transmission rate control means for determining a multicast transmission rate when there is an ACK response from all of the plurality of receiving station devices as the predetermined multicast transmission rate,
The wireless communication system, wherein the receiving station device includes response means for transmitting an ACK response to the transmitting station device when the pseudo training signal transmitted by multicast transmission is normally received. 請求項４に記載の無線通信システムにおいて、
前記マルチキャスト伝送レート制御手段は、
前記所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して前記複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときに、前記所定のマルチキャスト伝送レートを１段階高く設定して前記疑似トレーニング信号のマルチキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で前記複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに前回のマルチキャスト伝送レートを前記所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能と、
前記所定のマルチキャスト伝送レートでマルチキャスト送信した疑似トレーニング信号に対して前記複数の受信局装置の少なくとも１つからＡＣＫ応答がないときに、前記所定のマルチキャスト伝送レートを１段階低く設定して前記疑似トレーニング信号のマルチキャスト送信を繰り返し、その繰り返しの中で前記複数の受信局装置のすべてからＡＣＫ応答があったときにそのマルチキャスト伝送レートを前記所定のマルチキャスト伝送レートとして決定する機能とを含む
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 4, wherein
The multicast transmission rate control means includes:
When there is an ACK response from all of the plurality of receiving station apparatuses with respect to the pseudo training signal multicast-transmitted at the predetermined multicast transmission rate, the pseudo training signal is set by increasing the predetermined multicast transmission rate by one step. A function of determining the previous multicast transmission rate as the predetermined multicast transmission rate when there is no ACK response from at least one of the plurality of receiving station devices during the repetition of the multicast transmission;
When there is no ACK response from at least one of the plurality of receiving station apparatuses with respect to the pseudo training signal multicast-transmitted at the predetermined multicast transmission rate, the pseudo training is performed by setting the predetermined multicast transmission rate lower by one step. A function of repeating multicast transmission of a signal and determining the multicast transmission rate as the predetermined multicast transmission rate when there is an ACK response from all of the plurality of receiving station devices in the repetition. Wireless communication system. 請求項４に記載の無線通信システムにおいて、
前記疑似トレーニング信号は、データ部がヌルのマルチキャストフレームの受信局アドレスとして、前記マルチキャストグループのマルチキャストアドレスを割り当てた構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 4, wherein
The said pseudo training signal is the structure which allocated the multicast address of the said multicast group as a receiving station address of the multicast frame whose data part is null. The radio | wireless communications system characterized by the above-mentioned.
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