JP2013219687A - Radio communication device, and radio communication method - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress control data for STAs to simultaneously transmit.SOLUTION: The radio communication device, used for a radio communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal in performing radio communication, includes a control part that transmits a transmission permission signal that specifies a plurality of terminals after carrier sense in a state where no transmission request signal is received.

Description

本発明は、無線通信技術に関する。   The present invention relates to wireless communication technology.

無線ネットワークを構成する際のアクセス方法としてCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式が広く用いられ、無線LAN規格の1つであるIEEE802.11等にも使用されている。CSMA/CAは、送信に先立ってキャリアセンスを行い、その後に衝突回避のためにランダムバックオフを用いる方式であり、更に隠れ端末問題を解決するためにRTS(Request To Send、送信要求とも言う)/CTS(Clear To Send、送信許可とも言う)の交換を伴う場合があり、IEEE802.11ではRTS/CTS交換を含めた形で使用している。   A CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method is widely used as an access method when configuring a wireless network, and is also used in IEEE802.11 which is one of the wireless LAN standards. CSMA / CA uses carrier sense prior to transmission, and then uses random backoff to avoid collisions. RTS (Request To Send) is also used to solve the hidden terminal problem. / CTS (Clear To Send, sometimes referred to as transmission permission) may be exchanged, and IEEE802.11 uses it in a form that includes RTS / CTS exchange.

このIEEE802.11で使用されるアクセス方式による通信の一例を、図14を参照しながら説明する。図14は、AP(Access Point、無線制御装置とも言う)は2つのSTA(STAtion、無線端末装置とも言う)と通信を行っており、STA1からAPへ、その直後にSTA2からAPへ通信が行われる場合の一例についてタイミングチャートを用いて示した図である。   An example of communication based on the access method used in IEEE802.11 will be described with reference to FIG. In FIG. 14, an AP (Access Point, also referred to as a wireless control device) communicates with two STAs (STAtion, also referred to as a wireless terminal device), and communication is performed from STA1 to AP and immediately thereafter from STA2 to AP. It is the figure shown using the timing chart about an example in the case of being called.

まず、STA1はAPまたはいずれかのSTAの送信1401が終了するのを待つ。送信終了後、更にDIFS(Distributed coordination function InterFrame Space)時間1402待ち、RTS1403をAPに対して送信する。DIFSは、DCF(Distributed Coordination Function)のための待ち時間で、後述するSIFSより長い基本時間が設定され、更にランダムバックオフ時間が加えられた時間となる。APはRTS 1403が正常に受信できた場合、どのSTAも無線リソースを使用していないものとしてSIFS(Short InterFrame Space)時間1404待ち、CTS 1405をSTA1に対して送信する。SIFSはAP、STAが次の送信を行うための最小規定時間で、ACK(ACKnoledge)や、RTS、CTSなどの重要なパケットを送信する際に、他のSTAなどに割り込まれないために規定されている時間である。DCFアクセスを開始するためのDIFS等は、このSIFSより長い時間が規定されており、重要なパケットを優先させて送信することが可能となる。続いて、CTS 1405を受信したSTA1は送信権を得たものとしてSIFS時間1406待った後、DATA1 1407をAPに対して送信する。DATA1 1407を受信したAPは、SIFS時間1408待って、ACK1をSTA1に送信する。ACK1を受信したSTA1はDATA1 1407の送信が完了したと判断し、以降の送信を行わない。   First, STA1 waits for AP 140 or any STA transmission 1401 to end. After the transmission is completed, the RTS 1403 is transmitted to the AP after waiting for a DIFS (Distributed coordination function InterFrame Space) time 1402. DIFS is a waiting time for DCF (Distributed Coordination Function), which is a time in which a basic time longer than SIFS described later is set and a random backoff time is added. When the RTS 1403 has been successfully received, the AP waits for a SIFS (Short InterFrame Space) time 1404 and transmits a CTS 1405 to the STA 1 assuming that no STA is using radio resources. SIFS is the minimum required time for the AP and STA to perform the next transmission, and is specified so that it is not interrupted by other STAs when sending important packets such as ACK (ACKnoledge), RTS, and CTS. Is the time. The DIFS or the like for starting the DCF access has a longer time than the SIFS, so that important packets can be preferentially transmitted. Subsequently, STA1 receiving CTS 1405 waits for SIFS time 1406 on the assumption that the transmission right has been obtained, and then transmits DATA1 1407 to the AP. The AP that has received DATA1 1407 waits for SIFS time 1408, and transmits ACK1 to STA1. Upon receiving ACK1, STA1 determines that transmission of DATA1 1407 has been completed, and does not perform subsequent transmission.

STA2はSTA1とAPとの間の通信を受信し、全ての送信が終了したタイミングからDIFS時間1410待ってRTS 1411をAPに対して送信する。APはRTS 1411が正常に受信できた場合、どのSTAも無線リソースを使用していないものとしてSIFS時間1412待ち、CTS 1413をSTA2に対して送信する。CTS 1413を受信したSTA2は送信権が得られたものとしてSIFS時間1414待った後にDATA2 1415をAPに対して送信する。DATA2 1415を正常に受信したAPはSIFS時間1416待って、STA2に対してACK2 1417を送信する。ACK2 1417を受信したSTA2は送信が完了したものと判断し、以降の送信を行わない。この後はDIFS時間1418経過すると、他のDCFアクセス1419が可能となる。   STA2 receives the communication between STA1 and AP, and waits for DIFS time 1410 from the timing when all transmissions are completed, and then transmits RTS 1411 to AP. When the RTS 1411 is successfully received, the AP waits for the SIFS time 1412 and transmits CTS 1413 to the STA 2 assuming that no STA is using radio resources. The STA2 that has received the CTS 1413 transmits the DATA2 1415 to the AP after waiting for the SIFS time 1414 assuming that the transmission right has been obtained. The AP that has received DATA2 1415 normally waits for SIFS time 1416 and transmits ACK2 1417 to STA2. Upon receiving ACK2 1417, STA2 determines that transmission has been completed, and does not perform subsequent transmission. Thereafter, when the DIFS time 1418 elapses, another DCF access 1419 becomes possible.

以上のような手順により、IEEE802.11ではパケットの衝突を回避し、複数のSTA間のデータ送信を可能としている。   Through the above procedure, IEEE802.11 avoids packet collision and enables data transmission between a plurality of STAs.

特開2010−130625号公報JP 2010-130625 A

IEEE802.11−2007IEEE 802.11-2007

CSMA/CA方式で送信制御を行う場合は、ランダムバックオフを用いるため、各STAの送信タイミングを他のSTAが知る事はできない。そのため、複数ユーザ間で空間多重送信技術(MU-MIMO: Multi User-Multi Input Multi Output)を用いて電波の利用効率を向上させる際に複数のSTAが同期して送信する事が難しく、同技術の導入を難しくしていた。   When transmission control is performed using the CSMA / CA method, since random backoff is used, the transmission timing of each STA cannot be known by other STAs. For this reason, it is difficult for multiple STAs to transmit in synchronization when using multiple user-multi input multi output (MU-MIMO) technology to improve radio wave usage efficiency. It was difficult to introduce.

また、複数STA間で同期を取るための技術として特開2010-130625が提案されているが、複数端末間で同期を取るためにRTS/CTSに相当するデータの交換を複数行う必要があり、オーバーヘッドが大きくなるという問題や、従来方式に無いデータを送信する必要があり、互換性に問題があった。   In addition, JP 2010-130625 has been proposed as a technique for synchronization between a plurality of STAs, but in order to achieve synchronization between a plurality of terminals, it is necessary to exchange a plurality of data corresponding to RTS / CTS, There is a problem in compatibility because there is a problem that the overhead becomes large and data that does not exist in the conventional method needs to be transmitted.

本発明は、従来方式と互換性をできるだけ保ちながらSTAが同時送信を行うための制御データを抑制することを目的とする。   An object of the present invention is to suppress control data for the STA to perform simultaneous transmission while maintaining compatibility with the conventional system as much as possible.

本発明の一観点によれば、無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムに使用する無線通信装置であって、送信要求信号の受信をしていない状態で、キャリアセンス後に、複数の端末を指定した送信許可信号の送信を行う制御部を有することを特徴とする無線通信装置が提供される。   According to one aspect of the present invention, a wireless communication apparatus used in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal when performing wireless communication, and receiving a transmission request signal A wireless communication apparatus is provided that includes a control unit that performs transmission of a transmission permission signal designating a plurality of terminals after carrier sense in a state in which communication is not performed.

前記複数の端末を指定する方法は、前記複数の端末を複数のグループに分割した当該グループのグループアドレスを指定する方法であることが好ましい。   The method for designating the plurality of terminals is preferably a method for designating a group address of the group obtained by dividing the plurality of terminals into a plurality of groups.

前記送信許可信号の送信時に、ネットワークを識別し、拡張CTS(extend Clear To Send: eCTS)であることを識別し、周期データを送信させるために使用する符丁フィールドを含めるようにしても良い。前記符丁フィールドは、U/Lビットに相当するビットが1であっても良い。   At the time of transmission of the transmission permission signal, a network may be identified, it may be identified as an extended CTS (extend Clear To Send: eCTS), and a note field used for transmitting periodic data may be included. In the note field, the bit corresponding to the U / L bit may be 1.

前記符丁フィールドは、I/Gビットに相当するビットが1であっても良い。
前記符丁フィールドは、01-00-5eで始まるようにしても良い。
前記複数の端末を指定する方法は、ブロードキャストによる方法であっても良い。
In the note field, the bit corresponding to the I / G bit may be 1.
The note field may start with 01-00-5e.
The method of designating the plurality of terminals may be a broadcast method.

前記送信許可信号の送信時に他の端末のデータ通信を禁止する送信禁止区間を通知し、前記送信禁止区間は、グループに含まれる無線通信装置が予め通知してきた送信時間に関する情報を元に決定するようにすると良い。   A transmission prohibition section for prohibiting data communication of other terminals is notified when the transmission permission signal is transmitted, and the transmission prohibition section is determined based on information on a transmission time notified in advance by a wireless communication device included in the group. It is good to do so.

前記送信許可信号の送信時に、拡張CTSと判断することができる所定の時間より短い送信禁止区間を通知するようにしても良い。   At the time of transmission of the transmission permission signal, a transmission prohibited section shorter than a predetermined time that can be determined as extended CTS may be notified.

本発明は、無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムに使用する無線通信装置であって、送信要求信号の送信を行っていない状態で、自己の無線通信装置を含むグループアドレスが指定された送信許可信号の受信を確認したときに、送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対する送信データがある場合に、前記送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対して前記送信許可信号の受信直後にデータの送信を開始することを特徴とする無線通信装置である。   The present invention is a wireless communication device used in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal when performing wireless communication, and does not transmit a transmission request signal The transmission permission signal is transmitted when there is transmission data for the wireless communication device that has transmitted the transmission permission signal when the reception of the transmission permission signal in which the group address including the own wireless communication device is specified is confirmed. The wireless communication device starts transmitting data immediately after receiving the transmission permission signal.

ここで、送信許可信号を受信した後、他のSTAの送信を確認する事無しデータの送信を開始するようにする。前記送信許可信号の受信を確認する際に、ネットワークを識別するための符丁フィールドの確認を行うようにしても良い。前記グループアドレスは、ブロードキャストアドレスであっても良い。前記データの送信の際に、予め割り当てられたプリアンブルパターンを使用するようにしても良い。   Here, after receiving the transmission permission signal, transmission of data without confirming transmission of another STA is started. When the reception of the transmission permission signal is confirmed, a note field for identifying a network may be confirmed. The group address may be a broadcast address. When transmitting the data, a pre-assigned preamble pattern may be used.

前記データの送信に先立って、前記送信許可信号と共に通知される送信禁止区間と、前記データの送信に必要な時間と、を比較し、前記送信禁止区間が前記データの送信に必要な時間より長いときにデータの送信を行うようにしても良い。   Prior to the transmission of the data, the transmission prohibited period notified together with the transmission permission signal is compared with the time required for the data transmission, and the transmission prohibited period is longer than the time required for the data transmission. Sometimes data may be transmitted.

本発明の他の観点によれば、無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、送信要求信号の受信をしていない状態で、キャリアセンス後に、複数の端末を指定した送信許可信号の送信を行うステップを有することを特徴とする無線通信方法が提供される。   According to another aspect of the present invention, there is provided a wireless communication method in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal when performing wireless communication, and receives a transmission request signal. In this state, a wireless communication method is provided that includes a step of transmitting a transmission permission signal designating a plurality of terminals after carrier sense.

また、本発明は、無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、送信要求信号の送信を行っていない状態で、自己の無線通信装置を含むグループアドレスが指定された送信許可信号の受信を確認したときに、送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対する送信データがある場合に、前記送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対して前記送信許可信号の受信直後にデータの送信を開始するステップを有することを特徴とする無線通信方法である。   In addition, the present invention is a wireless communication method in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal when performing wireless communication, and does not transmit a transmission request signal The transmission permission signal is transmitted when there is transmission data for the wireless communication device that has transmitted the transmission permission signal when the reception of the transmission permission signal in which the group address including the own wireless communication device is specified is confirmed. A wireless communication method comprising a step of starting data transmission immediately after receiving the transmission permission signal to the wireless communication apparatus.

本発明は、上記に記載の無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであっても良いし、当該プログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体であっても良い。   The present invention may be a program for causing a computer to execute the wireless communication method described above, or a computer-readable recording medium for recording the program.

また、本発明は、無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムに使用する無線通信装置に用いられる集積回路であって、送信要求信号の受信をしていない状態で、キャリアセンス後に、複数の端末を指定した送信許可信号の送信を行う制御回路を有することを特徴とする集積回路である。   In addition, the present invention is an integrated circuit used in a wireless communication apparatus used in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal when performing wireless communication, the transmission request signal This is an integrated circuit characterized by having a control circuit that transmits a transmission permission signal designating a plurality of terminals after carrier sense in a state in which no signal is received.

本発明によれば、従来方式と互換性をできるだけ保ちながらSTAが同時送信を行うための制御データを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress control data for the STA to perform simultaneous transmission while maintaining compatibility with the conventional system as much as possible.

Group IDが1のグループに含まれるSTA(STA1、STA2、STA3)が同時に送信を行う場合のタイミングチャートである。6 is a timing chart when STAs (STA1, STA2, and STA3) included in a group having a Group ID of 1 perform transmission simultaneously. 送信されるデータの周期に合わせてグループ割り当てを行った一例を示す図である。It is a figure which shows an example which performed group assignment according to the period of the data transmitted. 拡張CTSの一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of extended CTS. APの一構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one structural example of AP. STAの一構成例を示す機能ブロック図である。It is a functional block diagram which shows one structural example of STA. APとSTAが動作したときの一例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example when AP and STA operate | move. 無線ネットワークの一構成例を示す図である。It is a figure which shows the example of 1 structure of a wireless network. STAがネットワークに接続する際のフローチャート図である。It is a flowchart figure when STA connects to a network. APがSTAから接続要求を受け付ける処理のフローチャート図である。It is a flowchart figure of the process which AP receives a connection request from STA. APが割り当てたグループに含まれるSTAに対して拡張CTSを用いて周期データを送信させるフローチャート図である。[Fig. 10] Fig. 10 is a flowchart for transmitting periodic data to an STA included in a group assigned by an AP using extended CTS. APが割り当てたグループに含まれるSTAが、APから送信された拡張CTSに従って周期データを送信するフローチャート図である。FIG. 10 is a flowchart diagram in which an STA included in a group assigned by an AP transmits periodic data according to the extended CTS transmitted from the AP. AP、STAが設定された状態で、APが周期データをSTAに送信させる手順を示す図である。It is a figure which shows the procedure which AP transmits period data to STA in the state in which AP and STA were set. STAのフローチャート図である。It is a flowchart figure of STA. AP(Access Point、無線制御装置とも言う)は2つのSTA(STAtion、無線端末装置とも言う)と通信を行っており、STA1からAPへ、その直後にSTA2からAPへ通信が行われる場合の一例についてタイミングチャートを用いて示した図である。An example of an AP (Access Point, also referred to as a wireless control device) communicating with two STAs (STAtion, also referred to as a wireless terminal device), where communication is performed from STA1 to AP and immediately thereafter from STA2 to AP It is the figure shown about using the timing chart. パケットの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a packet.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明を行う。
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態による無線通信システムについて詳細に説明する。本実施形態による無線通信システムでは、8つのSTAを複数のグループに分割し、1グループ内のSTA数が4以下になるように構成している。それぞれのグループに含まれる複数のSTAが所定の周期で送信データを発生させ、STAから同時に送信することで電波の利用効率を向上させる例について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
The radio communication system according to the first embodiment of the present invention will be described in detail. In the wireless communication system according to the present embodiment, eight STAs are divided into a plurality of groups, and the number of STAs in one group is configured to be 4 or less. An example will be described in which a plurality of STAs included in each group generate transmission data in a predetermined cycle and simultaneously transmit from the STAs to improve radio wave utilization efficiency.

本実施形態による無線通信システムは、ネットワークを管理するアクセスポイント(以下AP)と、APと接続する複数の無線局(以下STA)と、から構成される無線ネットワークにより構成されるものとする。図7は、このような無線ネットワークの一構成例を示す図である。図7に示すように、本実施の形態による無線ネットワークは、1つのAP701と、STA1からSTA8までの8つのSTA702-1-8が含まれるものとする。   The wireless communication system according to the present embodiment is configured by a wireless network including an access point (hereinafter referred to as AP) for managing a network and a plurality of wireless stations (hereinafter referred to as STA) connected to the AP. FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of such a wireless network. As shown in FIG. 7, the wireless network according to the present embodiment includes one AP 701 and eight STAs 702-1-8 from STA1 to STA8.

図4は、APの一構成例を示す機能ブロック図である。図4に示すように、APは、APの筐体401、筐体401に取り付けられ、RF信号を送受信するための4本のアンテナにより構成されるアンテナ部402、アンテナ部402の接続先を制御部407からの指示で受信部404と送信部410とのどちらかに切り替えるスイッチ(SW)部403、受信したRF信号をベースバンド信号に変換し、ベースバンド信号に対してキャリアセンスを行いその結果を制御部407に通知すると共に、復調部405にベースバンド信号を入力する受信部404を有する。復調部405は、予め制御部407から設定された情報に基づき、入力されたベースバンド信号を復調する。MIMO復調するように設定されているときは、受信信号の先頭に付加されるプリアンブルのパターンも同時に設定され、設定されたプリアンブルパターンによって複数の送信アンテナとAPのアンテナ部402間の伝達関数を推定し、復調を行う。プリアンブルパターンやその他送信信号はIEEE802.11n規格に準ずるものを使用し、MIMO用のプリアンブルパターンは、IEEE802.11n規格で用いるMIMO用のプリアンブルパターン(HT-LTF)を使用する。本実施形態では、MIMO復調の方法は特に定めないが、ZF(ゼロフォーシング)法、MMSE(Minimum Mean Square Error)法、MLD(Maximum Likelihood Detection)法などの様々な方法が使用できる。本実施形態では、4本のアンテナを使用して最大4ストリーム(STAが1アンテナの場合は最大4STA)の信号を復調できるものとする。IEEE802.11n規格のMIMO送信時と同様のプリアンブルパターンを使用するため、最大で異なる4つのSTAからの伝達関数を推定することができる。推定した伝達関数は、復調で使用すると共に制御部407に入力される。復調結果は、パケット識別部406に入力される。MIMO復調した場合は復調したストリームが別々にパケット識別部406に入力される。   FIG. 4 is a functional block diagram illustrating a configuration example of the AP. As shown in FIG. 4, the AP is attached to the AP housing 401, the antenna 401 composed of four antennas attached to the housing 401 for transmitting and receiving RF signals, and the connection destination of the antenna portion 402. Switch (SW) unit 403 that switches between receiving unit 404 and transmitting unit 410 according to an instruction from unit 407, converts the received RF signal into a baseband signal, performs carrier sense on the baseband signal, and results Is received by the control unit 407, and a receiving unit 404 that inputs a baseband signal to the demodulating unit 405 is provided. Demodulation section 405 demodulates the input baseband signal based on information preset from control section 407. When MIMO demodulation is set, the preamble pattern added to the head of the received signal is also set at the same time, and the transfer function between multiple transmit antennas and AP antenna unit 402 is estimated based on the set preamble pattern. And demodulate. The preamble pattern and other transmission signals are based on the IEEE802.11n standard, and the MIMO preamble pattern (HT-LTF) used in the IEEE802.11n standard is used. In this embodiment, the MIMO demodulation method is not particularly defined, but various methods such as a ZF (zero forcing) method, an MMSE (Minimum Mean Square Error) method, and an MLD (Maximum Likelihood Detection) method can be used. In the present embodiment, it is assumed that signals of up to 4 streams (up to 4 STAs when STA is 1 antenna) can be demodulated using 4 antennas. Since a preamble pattern similar to that in the IEEE802.11n MIMO transmission is used, transfer functions from four different STAs at maximum can be estimated. The estimated transfer function is used for demodulation and input to the control unit 407. The demodulation result is input to the packet identification unit 406. When MIMO demodulation is performed, the demodulated streams are separately input to the packet identification unit 406.

ここで、図15を参照して、本実施形態で使用するパケットの構成例について説明する。パケットは、IEEE802.11方式に準じた構成を使用する。最初に、パケットヘッダ1501が配置され、その後にデータ本体が含まれるペイロード部1504が続き、最後にエラー検出用のFCS部1505が配置される。パケットヘッダ1501は更に幾つかのフィールドに分かれ、最初にコントロールフィールド1502が配置され、その他のフィールド1503が続く。コントロールフィールド1502の内容によってその他のフィールド1503内に含まれるフィールドの種類が変わる事がある。ペイロード部1504はパケットヘッダ1501の内容によっては含まれない場合もある。ペイロード部1504にはパケットヘッダの種類によって所定の値が含まれたり、上位層で使用するパケットがそのまま含まれる場合がある。ペイロード部1504に上位層で使用するパケットが含まれる場合、データ長は上位層で使用するパケットに含まれるものとする。FCS部1505はパケットヘッダ1501とペイロード部1504のCRCを含み、受信時にパケットヘッダ1501とペイロード部1504のCRCを計算し、FCS部1505と比較する事で受信パケットに誤りがあるかどうか判断する事ができる。   Here, a configuration example of a packet used in the present embodiment will be described with reference to FIG. The packet uses a configuration conforming to the IEEE802.11 system. First, a packet header 1501 is arranged, followed by a payload part 1504 including a data body, and finally an FCS part 1505 for error detection is arranged. The packet header 1501 is further divided into several fields. First, a control field 1502 is arranged, followed by other fields 1503. Depending on the contents of the control field 1502, the types of fields included in the other fields 1503 may change. The payload portion 1504 may not be included depending on the contents of the packet header 1501. The payload portion 1504 may include a predetermined value depending on the type of packet header, or may include a packet used in an upper layer as it is. When the payload unit 1504 includes a packet used in the upper layer, the data length is included in the packet used in the upper layer. FCS section 1505 includes CRC of packet header 1501 and payload section 1504, calculates CRC of packet header 1501 and payload section 1504 at the time of reception, and compares with FCS section 1505 to determine whether there is an error in the received packet. Can do.

図4に戻り、パケット識別部406は復調部405が復調した信号からパケットヘッダ1502を検出し、パケットヘッダ1502の内容によってペイロード部1504、さらにはFCS部1505を取得し、パケットヘッダ1502とペイロード部1504を含めたCRCを計算し、CRCがFCS部1505と異なる場合は受信エラーであることを、CRCがFCS部1505と一致した場合は受信成功としてパケットヘッダ部1501とペイロード部1504を制御部407に送る。通信データを含むパケットを受信成功した場合は、ペイロード部1504を外部にも受信データとして出力する。   Returning to FIG. 4, the packet identification unit 406 detects the packet header 1502 from the signal demodulated by the demodulation unit 405, acquires the payload unit 1504 and further the FCS unit 1505 based on the contents of the packet header 1502, and the packet header 1502 and the payload unit The CRC including 1504 is calculated, and if the CRC is different from the FCS unit 1505, it is a reception error, and if the CRC matches the FCS unit 1505, the packet header unit 1501 and the payload unit 1504 are regarded as successful reception. Send to. When reception of a packet including communication data is successful, the payload portion 1504 is also output to the outside as received data.

制御部407は、APとネットワーク全体の制御、管理を司るブロックであり、信号を受信すべき時にはスイッチ部403、受信部404、復調部405を設定し、信号の受信に備え、また、外部から送信データが入力されたとき、または制御部407内でネットワーク管理のための送信データが発生したときに、パケット生成部408、変調部409、送信部410、スイッチ部403を設定し、データの送信を行う。ネットワークの管理については後述する。   The control unit 407 is a block that controls and manages the AP and the entire network. When a signal is to be received, the switch unit 403, the reception unit 404, and the demodulation unit 405 are set to prepare for signal reception. When transmission data is input or when transmission data for network management is generated in the control unit 407, the packet generation unit 408, the modulation unit 409, the transmission unit 410, and the switch unit 403 are set to transmit data. I do. Network management will be described later.

パケット生成部408は、外部から送信データが入力されると、その旨を制御部409に通知し、その後、制御部407から指定された形式でパケットヘッダ1502を付加し、ペイロード部1504に送信データを当て込み、ヘッダ部1502、ペイロード部1504のCRCを計算した後、FCS部1505を付加する。送信データが長い場合は、制御部407よりフラグメント化が指示される事があり、その場合は指示された内容に従って送信データを区分し、それぞれにパケットヘッダ1502、FCS部1505を付加する。パケットヘッダ1502、FCS部1505が付加された送信パケットは、制御部407から指定された通りに変調部409に入力される。変調部409は、制御部407からの指示で最大4つの変調データの生成が同時にできるものとする。また、変調部409は制御部407の指示により、入力されたデータに対して変調を行うに先立って制御部407から指定された形式のプリアンブルを生成できるものとする。変調部409はプリアンブルの送出後に制御部407より指示された変調方式で入力データを変調し、送信部410に対して送出する。送信部410は変調部409から入力された変調データをベースバンド信号とし、制御部407からの指示でベースバンド信号をRF信号に変換・増幅して出力するブロックで、制御部407からの指示で最大4つのRF信号の出力ができる。送信部410からの出力はスイッチ部403を経由してアンテナ部402から送信される。   When the transmission data is input from the outside, the packet generation unit 408 notifies the control unit 409 to that effect, and then adds a packet header 1502 in the format specified by the control unit 407, and transmits the transmission data to the payload unit 1504. And the CRC of the header part 1502 and the payload part 1504 are calculated, and then the FCS part 1505 is added. When the transmission data is long, fragmentation may be instructed by the control unit 407. In this case, the transmission data is classified according to the instructed content, and a packet header 1502 and an FCS unit 1505 are added to each. The transmission packet to which the packet header 1502 and the FCS unit 1505 are added is input to the modulation unit 409 as specified by the control unit 407. It is assumed that the modulation unit 409 can simultaneously generate a maximum of four pieces of modulation data according to instructions from the control unit 407. Further, it is assumed that the modulation unit 409 can generate a preamble of a format specified by the control unit 407 prior to performing modulation on the input data according to an instruction from the control unit 407. Modulation section 409 modulates the input data by the modulation method instructed by control section 407 after transmitting the preamble, and transmits it to transmission section 410. The transmission unit 410 is a block that converts the modulation data input from the modulation unit 409 into a baseband signal, converts the baseband signal into an RF signal in response to an instruction from the control unit 407, and outputs the RF signal. Up to 4 RF signals can be output. The output from the transmission unit 410 is transmitted from the antenna unit 402 via the switch unit 403.

次に、STAの構成例を図5に示す。STAの構成は、基本的にはAPと同様の構成であるが、アンテナ部のアンテナ本数が1となる。STAは、STAの筐体501、筐体501外に取り付けられ、RF信号を送受信するための1本のアンテナにより構成されるアンテナ部502、アンテナの接続先を制御部507からの指示で受信部504と送信部510のどちらかに切り替えるスイッチ(SW)部503、受信したRF信号をベースバンド信号に変換し、ベースバンド信号に対してキャリアセンスを行いその結果を制御部507に通知すると共に、復調部505にベースバンド信号を入力する受信部504を有する。さらに、復調部505、パケット識別部506、制御部507、パケット生成部508、変調部509、送信部510を有する。   Next, a configuration example of the STA is shown in FIG. The configuration of the STA is basically the same as that of the AP, but the number of antennas in the antenna unit is 1. The STA includes a housing 501 of the STA, an antenna unit 502 that is attached to the outside of the housing 501 and includes one antenna for transmitting and receiving an RF signal, and a receiving unit that receives an antenna connection destination according to an instruction from the control unit 507 Switch (SW) unit 503 that switches between 504 and transmission unit 510, converts the received RF signal into a baseband signal, performs carrier sense on the baseband signal, and notifies the control unit 507 of the result, The demodulator 505 includes a receiver 504 that inputs a baseband signal. Further, it includes a demodulation unit 505, a packet identification unit 506, a control unit 507, a packet generation unit 508, a modulation unit 509, and a transmission unit 510.

復調部505は、予め制御部507から設定された情報に基づき、入力されたベースバンド信号を復調する。受信信号の先頭に付加されるプリアンブルによってAPの送信アンテナとSTAのアンテナ502間の伝達関数を推定し、復調を行うものとする。推定した伝達関数は復調で使用すると共に制御部507に入力される。復調結果はパケット識別部506に入力される。   Demodulation section 505 demodulates the input baseband signal based on information preset from control section 507. It is assumed that the transfer function between the AP transmission antenna and the STA antenna 502 is estimated by the preamble added to the head of the received signal, and demodulated. The estimated transfer function is used for demodulation and input to the control unit 507. The demodulation result is input to the packet identification unit 506.

パケット識別部506は、復調部507が復調した信号からパケットヘッダ1502を検出し、パケットヘッダ1502の内容によってペイロード部1504、さらにはFCS部1505を取得し、パケットヘッダ1502とペイロード部1504を含めたCRCを計算し、CRCがFCS部1505と異なる場合は受信エラーであることを、CRCがFCS部1505と一致した場合は受信成功としてパケットヘッダ部1501とペイロード部1504を制御部507に送る。通信データを含むパケットを受信成功した場合は、ペイロード部を外部にも受信データとして出力する。   The packet identification unit 506 detects the packet header 1502 from the signal demodulated by the demodulation unit 507, acquires the payload unit 1504 and further the FCS unit 1505 according to the contents of the packet header 1502, and includes the packet header 1502 and the payload unit 1504 The CRC is calculated, and if the CRC is different from the FCS unit 1505, it is a reception error. If the CRC matches the FCS unit 1505, the packet header unit 1501 and the payload unit 1504 are transmitted to the control unit 507 as reception success. When the packet including the communication data is successfully received, the payload portion is output to the outside as received data.

制御部507は、STAとネットワーク全体の制御、管理を司るブロックで、信号を受信すべき時にはスイッチ部503、受信部504、復調部505を設定し、信号の受信に備え、また、外部から送信データが入力されたとき、または制御部507内でネットワーク管理のための送信データが発生したときに、パケット生成部508、変調部509、送信部510、スイッチ部503を設定し、データの送信を行う。ネットワークの管理については後述する。   The control unit 507 is a block that controls and manages the STA and the entire network. When a signal is to be received, the control unit 507 sets a switch unit 503, a reception unit 504, and a demodulation unit 505, and prepares for reception of the signal. When data is input or when transmission data for network management is generated in the control unit 507, the packet generation unit 508, the modulation unit 509, the transmission unit 510, and the switch unit 503 are set to transmit data. Do. Network management will be described later.

パケット生成部508は、外部から送信データが入力されるとその旨を制御部509に通知し、その後、制御部509から指定された形式でパケットヘッダ1502を付加し、ペイロード部1504に送信データを当て込み、ヘッダ部1502、ペイロード部1504のCRCを計算した後、FCS部1505を付加する。送信データが長い場合は、制御部509よりフラグメント化が指示される事があり、その場合は指示された内容に従って送信データを区分し、それぞれにパケットヘッダ1502、FCS部1505を付加する。パケットヘッダ1502、FCS部1505が付加された送信パケットは、制御部507から指定された通りに変調部509に入力される。変調部509は制御部507の指示により、入力されたデータに対して変調を行うに先立って制御部507から指定された形式のプリアンブルを生成できるものとする。変調部509はプリアンブルの送出後に制御部507より指示された変調方式で入力データを変調し、送信部510に対して送出する。送信部510は変調部509から入力された変調データをベースバンド信号とし、制御部507からの指示でベースバンド信号をRF信号に変換・増幅して出力するブロックある。送信部510からの出力はスイッチ部503を経由してアンテナ部502から送信される。   When the transmission data is input from the outside, the packet generation unit 508 notifies the control unit 509 to that effect, and then adds a packet header 1502 in a format specified by the control unit 509 and sends the transmission data to the payload unit 1504. After calculating the CRC of the header part 1502 and the payload part 1504, the FCS part 1505 is added. If the transmission data is long, fragmentation may be instructed by the control unit 509. In this case, the transmission data is classified according to the instructed content, and a packet header 1502 and an FCS unit 1505 are added to each. The transmission packet to which the packet header 1502 and the FCS unit 1505 are added is input to the modulation unit 509 as specified by the control unit 507. It is assumed that the modulation unit 509 can generate a preamble of a format specified by the control unit 507 prior to performing modulation on the input data according to an instruction from the control unit 507. Modulation section 509 modulates the input data by the modulation method instructed by control section 507 after transmitting the preamble, and transmits it to transmission section 510. The transmission unit 510 is a block that uses the modulation data input from the modulation unit 509 as a baseband signal, converts the baseband signal into an RF signal, amplifies it, and outputs it in response to an instruction from the control unit 507. An output from the transmission unit 510 is transmitted from the antenna unit 502 via the switch unit 503.

まず、STAのグループを構成する手順について説明する。本実施形態では、ネットワークの管理はIEEE802.11規格に準ずる方法を用い、本発明の実施形態に必要な手順を更に詳しく説明する。グループ構成はSTAがネットワークに接続される時に都度グループ化が行われるものとする。   First, the procedure for configuring the STA group will be described. In the present embodiment, the network management uses a method according to the IEEE 802.11 standard, and the procedure necessary for the embodiment of the present invention will be described in more detail. The group structure is assumed to be grouped whenever the STA is connected to the network.

図8は、STAがネットワークに接続する際のフローチャート図である。ステップS801で接続対象のAPに対して接続要求を行う。これはIEEE802.11規格ではアソシエーション要求に相当する。次にステップS802でSTAから接続完了を受信する。これはIEEE802.11規格ではアソシエーション応答を受信する事に相当する。ステップS803で接続要求が正常に行われたか判断し、正常でなかった場合はステップS801に戻り再度接続要求を行う。正常に接続要求が受け付けられた場合はステップS804に進み、APに対してSTAが周期データを発生させる事を送信する。この時、周期データの発生周期と、一度に発生する情報量、周期データ送信時の変調方式を送信するものとする。複数種類のデータの発生がある場合も同様に送信するものとする。続いてステップS805でAPからGroup ID、Index(グループ内番号、または単に番号ともいう)とSignature(符丁ともいう)を受信する。このGroup ID、Index、Signatureは後述する拡張CTS(extend Clear To Send: eCTS)を識別し、周期データを送信するために使用する。複数のグループに割り当てられた場合は、Group ID、Indexが複数通知される。以上がSTA側の接続処理となる。   FIG. 8 is a flowchart when the STA connects to the network. In step S801, a connection request is made to the connection target AP. This corresponds to an association request in the IEEE802.11 standard. In step S802, connection completion is received from the STA. This corresponds to receiving an association response in the IEEE802.11 standard. In step S803, it is determined whether the connection request has been made normally. If not, the process returns to step S801 to make a connection request again. If the connection request is normally received, the process proceeds to step S804, and STA transmits to the AP that periodic data is generated. At this time, the generation period of the periodic data, the amount of information generated at a time, and the modulation method at the time of transmitting the periodic data are transmitted. It is assumed that data is transmitted in the same manner when there are multiple types of data. In step S805, a group ID, an index (also referred to as an intra-group number or simply a number), and a signature (also referred to as a note) are received from the AP. The Group ID, Index, and Signature are used to identify an extended CTS (extend Clear To Send: eCTS), which will be described later, and transmit periodic data. When assigned to multiple groups, multiple Group IDs and Indexes are notified. The above is the connection process on the STA side.

図9は、APがSTAから接続要求を受け付ける処理のフローチャート図である。ステップS901でSTAから接続要求を受信する。接続要求はIEEE802.11のアソシエーション要求に相当する。ステップS902で接続要求を送信してきたSTAをネットワークに登録し、ステップS903で接続要求を送信してきたSTAに対して接続完了を送信する。これはIEEE802.11のアソシエーション応答に相当する。続いて、ステップS904で接続要求を送信してきたSTAから周期データの発生に関する情報が送信されてくるか判断する。一定時間待っても送信がなかった場合は、そのSTAからは周期データが発生しないものと判断し、接続要求処理を終了する。一定時間内にそのSTAから周期データの発生に関する情報が送信されてきたときは、ステップS905に進みSTAに対するグループ割り当てを行う。   FIG. 9 is a flowchart of processing in which the AP receives a connection request from the STA. In step S901, a connection request is received from the STA. The connection request corresponds to an IEEE 802.11 association request. In step S902, the STA that has transmitted the connection request is registered in the network, and in step S903, connection completion is transmitted to the STA that has transmitted the connection request. This corresponds to an IEEE802.11 association response. Subsequently, in step S904, it is determined whether information related to generation of periodic data is transmitted from the STA that transmitted the connection request. If there is no transmission after waiting for a certain time, it is determined that no periodic data is generated from the STA, and the connection request processing is terminated. When information related to the generation of periodic data is transmitted from the STA within a certain time, the process proceeds to step S905 to perform group assignment for the STA.

グループ割り当ての方法は様々な方法が考えられる。電波の利用効率を考えるとSTAの同時送信を許す機会に、許容STA数に近い数のSTAが送信する事が望ましい。また、同時に送信される際の送信時間ができるだけ等しいことが望ましい。これらの事を考慮して、APは周期データの発生を通知してくるSTAがネットワークに接続される毎にグループの割り当てを行う事が望ましい。   Various methods can be considered for group assignment. Considering the radio wave utilization efficiency, it is desirable that the number of STAs close to the allowable number of STAs transmit on the occasion of allowing simultaneous transmission of STAs. In addition, it is desirable that transmission times when transmitting simultaneously are as equal as possible. Considering these points, it is desirable that the AP assigns a group each time an STA that notifies generation of periodic data is connected to the network.

図2は、送信されるデータの周期に合わせてグループ割り当てを行った一例を示す図である。図2中の数値の0は、該当のSTAがそのグループに含まれない事を示し、0以外の数値は該当のSTAのグループ内Indexを表す。これによりSTA1、STA2、STA3がグループ1に、STA4、STA5がグループ2に、STA6、STA7、STA8がグループ3に、STA1、STA4、STA5、STA8がグループ44含まれ、それぞれの表に示されたIndexが割り当てられている事を示す。グループ割り当ての結果、それぞれのグループに含まれるSTAが同じ周期でデータを発生させる事となる。   FIG. 2 is a diagram illustrating an example in which group assignment is performed in accordance with the cycle of data to be transmitted. A numerical value 0 in FIG. 2 indicates that the corresponding STA is not included in the group, and a numerical value other than 0 indicates the intra-group Index of the corresponding STA. As a result, STA1, STA2, and STA3 are included in Group 1, STA4 and STA5 are included in Group 2, STA6, STA7, and STA8 are included in Group 3, and STA1, STA4, STA5, and STA8 are included in Group 44. Indicates that an Index has been assigned. As a result of group assignment, STAs included in each group generate data in the same cycle.

以上のような方法でグループ割り当てを行った結果を、ステップS906で接続要求を送信したSTAに対して送信し、同時にsignatureも送信する。Signatureは、拡張CTSの送信の際に用いるもので、同時送信を許可するグループのGroup IDと共に送信し、他のAPが送信した拡張CTSと区別するために使用するものである。拡張CTSについては後述する。続いて、ステップS907で接続要求を送信したSTA以外のネットワークに接続されているSTAに対し、新たに構成されたグループ割り当て結果を送信し、接続要求処理を終了する。   The result of group assignment by the method as described above is sent to the STA that sent the connection request in step S906, and signature is also sent at the same time. The signature is used for transmission of the extended CTS, and is used for distinguishing from the extended CTS transmitted by other APs by transmitting together with the group ID of a group that allows simultaneous transmission. The extended CTS will be described later. Subsequently, the newly configured group assignment result is transmitted to the STA connected to the network other than the STA that transmitted the connection request in step S907, and the connection request processing is terminated.

以上に示した接続要求処理については、AP側からの送信とSTA側からの送信のいずれもIEEE802.11のDCFに基づいた方法で行われる。   Regarding the connection request processing described above, both transmission from the AP side and transmission from the STA side are performed by a method based on IEEE802.11 DCF.

続いてAPが割り当てたグループに含まれるSTAに対して拡張CTSを用いて周期データを送信させるフローチャート図を、図10を用いて説明する。   Next, a flowchart for transmitting period data to the STA included in the group assigned by the AP using the extended CTS will be described with reference to FIG.

図10に示すように、APはステップS1001で割り当てたグループ内のSTAに送信データが発生する時間かどうかを判断し、送信データが発生しない場合は再度ステップS1001に戻り、送信データが発生するSTAがあればステップS1002に進む。ステップS1002では送信データが発生するSTAが含まれるグループのGroup IDを指定し、グループに含まれるSTAの中で最も送信時間が長いSTAに合わせたNAV(後述)をセットした拡張CTSを送信する。この時、他のSTAが送信していない事を確認するためにDIFS時間待ってから送信する。   As shown in FIG. 10, the AP determines whether or not it is time for transmission data to occur in the STA in the group assigned in step S1001, and if transmission data does not occur, the AP returns to step S1001 again, and the STA in which transmission data is generated. If there is, the process proceeds to step S1002. In step S1002, a group ID of a group including an STA in which transmission data is generated is specified, and an extended CTS in which a NAV (to be described later) matching the STA having the longest transmission time is set among the STAs included in the group is transmitted. At this time, in order to confirm that no other STA is transmitting, it waits for DIFS time before transmitting.

拡張CTSはIEEE802.11で使用されるCTS(Clear To Send)パケットとの互換性を保つために図3(a)に示した形式を使用する。パケットの先頭にCTSパケットを示すframe controlフィールド301、続いて指定するグループに含まれるSTAがデータを送信する際に他のSTAが送信しないようにセットするNAV(Network Allocation Vector、送信禁止区間とも言う)の値を含むDurationフィールド302が配置され、IEEE802.11でRA(Receiving station Address)が配置されるフィールド303にsignatureフィールド311とGroup IDフィールド306が配置され、最後にframe controlフィールドからGroup IDフィールドまでのCRCを含むFCSフィールド307が配置される。   The extended CTS uses the format shown in FIG. 3A in order to maintain compatibility with the CTS (Clear To Send) packet used in IEEE802.11. A frame control field 301 indicating a CTS packet at the beginning of the packet, and then a NAV (Network Allocation Vector, also referred to as a transmission-prohibited interval) that is set so that other STAs do not transmit when data is transmitted by STAs included in the specified group ) Including a value field, a signature field 311 and a group ID field 306 are placed in a field 303 where an RA (Receiving station Address) is placed in IEEE802.11, and finally a group ID field from the frame control field. FCS field 307 including up to CRC is arranged.

Signatureは他のAPと区別できるビット列である事が望ましい。またAP、STAに割り当てられているMACアドレスと区別できるようにIEEE MACアドレスのU/Lビット(Universal/Local bit)が1である事が望ましい。また複数STA宛である事を示すためにIEEE MACアドレスのI/Gビット(Individual/Group bit)が1である事が望ましい。これらの事からsignatureは最初のオクテットが”xxxxxx11”(xは任意のビット)で始まる5オクテットのビット列を使用する事ができる。U/Lビット、I/Gビット以外のビットは他のAPとの区別が付けばどのようなビット列でも構わないため、APのMACアドレスの一部をそのまま使用する方法を使用しても良い。   The signature is preferably a bit string that can be distinguished from other APs. It is desirable that the U / L bit (Universal / Local bit) of the IEEE MAC address is 1 so that it can be distinguished from the MAC addresses assigned to the AP and STA. Also, it is desirable that the I / G bit (Individual / Group bit) of the IEEE MAC address is 1 to indicate that it is addressed to a plurality of STAs. For these reasons, the signature can use a 5-octet bit string whose first octet starts with “xxxxxx11” (x is an arbitrary bit). Bits other than U / L bits and I / G bits may be any bit string as long as they can be distinguished from other APs. Therefore, a method of using a part of the MAC address of the AP as it is may be used.

Signatureを割り当てる際の方法として、IEEEのマルチキャストアドレスに準ずる方法を使用しても良い。この場合の一例を図3(b)に示す。この例ではsignatureの第1オクテットから第3オクテットまで304をIEEEで規定しているマルチキャストMACアドレスのビット列01-00-5eを使用し、続いて2オクテットのPADフィールド305を配置し、その後にGroup IDフィールド306を配置する。他のAPから送信される拡張CTSと区別するために、PADフィールドにはAP固有のビット列を使用する事が望ましい。すなわち、PADフィールドは符丁としての意味を持つ事ができる。一例として、APのMACアドレスの下位16ビットを使用する方法や、APのMACアドレスの16ビットハッシュ値(使用するハッシュ関数は任意)を用いる方法などが使用できる。   As a method for assigning a signature, a method according to an IEEE multicast address may be used. An example of this case is shown in FIG. In this example, the bit sequence 01-00-5e of the multicast MAC address that specifies IEEE from the first octet to the third octet of the signature is used, followed by the PAD field 305 of 2 octets, and then the Group An ID field 306 is arranged. In order to distinguish from the extended CTS transmitted from other APs, it is desirable to use an AP-specific bit string in the PAD field. That is, the PAD field can have a meaning as a note. As an example, a method using the lower 16 bits of the AP MAC address, a method using a 16-bit hash value of the AP MAC address (the hash function to be used is arbitrary), or the like can be used.

拡張CTSを送信する際にセットするNAVは、対象としているグループに含まれるSTAが接続要求時に通知してきた一度に発生する情報量、周期データ送信時の変調方式から求まる送信時間の中で、最も長い送信時間にSIFS時間と1つのACKを送信するために必要な時間を足した値を設定するものとする。これにより、グループに含まれないSTAが拡張CTSに続いて送信されるグループ内STAの送信時にDCFによるデータの送信を開始する事を防ぐ事ができる。APからACKが複数回送信される事があるが、ACKはSIFS時間間隔で送信されるため、その間に他のSTAがDCFによる送信を開始する事はできない。ACKの複数送信の手順は後述する。   The NAV set when transmitting an extended CTS is the largest amount of information generated at one time that the STA included in the target group has notified when a connection request is made, and the transmission time determined from the modulation method at the time of periodic data transmission. Assume that a value is set by adding the SIFS time and the time required to transmit one ACK to the long transmission time. As a result, it is possible to prevent STAs not included in the group from starting data transmission by DCF at the time of transmission of the STA in the group transmitted following the extended CTS. An ACK may be transmitted multiple times from the AP, but since the ACK is transmitted at SIFS time intervals, other STAs cannot start transmission by DCF during that time. The procedure for transmitting multiple ACKs will be described later.

続いてステップS1003で拡張CTSを送信する際に指定したGroup IDのグループに含まれる複数のSTAが送信してくる信号を受信する。各STAは拡張CTSを受信した後、SIFS時間だけ待って同じタイミングで信号を送信してくるので、APはMIMO復調する事が可能となる。   Subsequently, in step S1003, a signal transmitted by a plurality of STAs included in the group with the Group ID designated when transmitting the extended CTS is received. Each STA waits for the SIFS time after receiving the extended CTS and transmits a signal at the same timing, so the AP can perform MIMO demodulation.

ステップS1004でMIMO復調後の信号から図15に示す形式のパケットの検出を行い、一つも検出されなかったときはステップS1001に戻る。一つ以上のパケットを検出したときは、ステップS1005で、検出したパケットのパケットヘッダ1501、ペイロード部1504からCRCを計算し、FCS部1505と比較する事で検出したパケットが正しいかどうかを検出したパケットについて全て調べ、正しければパケットを送ってきたSTAに対してACKを、正しくなければNACKを順次送信する。この時、全てのSTAの送信が終わったタイミングからSIFS時間待って、その後ACK/NACKをSIFS間隔で送信するものとする。続いて、ステップS1006で一つでもNACKを送信していたときはステップS1002に戻り再度拡張CTSを送信してSTAに対して再送を行わせ、全てACKを送信した時は全データの受信が成功したものとしてステップS1001に戻る。   In step S1004, a packet having the format shown in FIG. 15 is detected from the signal after MIMO demodulation. If no packet is detected, the process returns to step S1001. When one or more packets are detected, in step S1005, CRC is calculated from the packet header 1501 and payload part 1504 of the detected packet and compared with the FCS part 1505 to detect whether the detected packet is correct. ACK is sent to the STA that sent the packet if it is correct, and NACK is sent if it is not correct. At this time, SIFS time is waited from the timing when transmission of all STAs is completed, and then ACK / NACK is transmitted at SIFS intervals. Subsequently, if at least one NACK has been transmitted in step S1006, the process returns to step S1002 to transmit the extended CTS again to perform retransmission to the STA, and when all ACKs have been transmitted, all data has been successfully received. As a result, the process returns to step S1001.

続いて、APが割り当てたグループに含まれるSTAが、APから送信された拡張CTSに従って周期データを送信するフローを、図11を用いて説明する。   Next, a flow in which the STA included in the group assigned by the AP transmits period data according to the extended CTS transmitted from the AP will be described with reference to FIG.

STAは、ステップS1101で自STAに対して割り当てられたGroup IDを含む拡張CTSが受信できたか判断し、割り当てられたGroup IDを含む拡張CTSが受信できなかったときはステップS1101に戻り、割り当てられたGroup IDを含む拡張CTSが受信できたときはステップS1102に進む。ステップS1102では自STA内にAPに対して送信する周期データがあるかどうかを判断し、送信するデータが無いときはステップS1101に戻り、送信するデータがあるときはステップS1103に進む。ステップS1103でAPに対してデータを送信する。この時、APから送信された拡張CTSの受信が終了した後、CIFS時間だけ待ってデータを送信する。また、使用するプリアンブルパターンは、IEEE802.11nのMIMO送信時に使用するプリアンブルパターン(HT-LTF)を使用し、自STAに対して割り当てられたグループ内のIndex値の空間ストリームが使用するプリアンブルパターンを使用して送信する。グループ内のSTAは全て異なるIndex値が割り当てられるため、同時に送信するSTAは全て異なるプリアンブルパターンを使用する事となる。続いて、ステップS1104でAPからACKが送信されたかどうかを判断し、ACKを受信したときは、ステップS1106に進み、ACKを受信できなかったときはステップS1105に進む。ステップS1105では送信する周期データが古すぎて有効でないかどうかを判断し、有効でない場合はステップS1106に進み、有効である場合はステップS1101に戻りAPから拡張CTSが送信されるのを待つ。ステップS1106では送信する周期データを破棄し、その後、ステップS1101に戻り拡張CTSが送信されるのを待つ。   The STA determines whether or not the extended CTS including the Group ID assigned to the STA in step S1101 has been received. If the extended CTS including the assigned Group ID cannot be received, the STA returns to step S1101 and is assigned. If the extended CTS including the Group ID is received, the process proceeds to step S1102. In step S1102, it is determined whether there is periodic data to be transmitted to the AP in its own STA. If there is no data to be transmitted, the process returns to step S1101, and if there is data to be transmitted, the process proceeds to step S1103. In step S1103, data is transmitted to the AP. At this time, after reception of the extended CTS transmitted from the AP is completed, data is transmitted after waiting for CIFS time. Also, the preamble pattern used is the preamble pattern (HT-LTF) used during IEEE802.11n MIMO transmission, and the preamble pattern used by the spatial stream of the Index value in the group assigned to the own STA. Use to send. Since different index values are assigned to all STAs in the group, all STAs that transmit simultaneously use different preamble patterns. Subsequently, in step S1104, it is determined whether or not ACK is transmitted from the AP. When ACK is received, the process proceeds to step S1106, and when ACK cannot be received, the process proceeds to step S1105. In step S1105, it is determined whether or not the periodic data to be transmitted is too old to be valid. If it is not valid, the process proceeds to step S1106. If it is valid, the process returns to step S1101 and waits for the extended CTS to be transmitted from the AP. In step S1106, the periodic data to be transmitted is discarded, and then the process returns to step S1101 to wait for the extended CTS to be transmitted.

以上のフローをAPと各STAが行うことで、複数のSTAから同時に周期データを送信し、APでMIMO復調することが可能となり、従来方式と比較して電波の利用効率が向上する。このフローの一例としてGroup IDが1のグループに含まれるSTA(STA1、STA2、STA3)が同時に送信を行う場合のタイミングチャートを図1に示す。最初、APまたはいずれかのSTAから送信が行われていることを符号101で示す。送信が終了したタイミングからDIFS時間102だけ待って、拡張CTS103をAPから送信する。拡張CTS103の送信が終了したタイミングからSIFS時間104待って、STA1からDATA1 105が、STA2からDATA2 106が、STA3からDATA3 107が送信される。APはSTA群から送信されるデータの中で一番送信時間が長いDATA2 106の受信が終了したタイミングからSIFS時間108待ってSTA1に対してACK1 109を送信し、ACK1 109の送信終了タイミングからSIFS時間110待ってSTA2に対してACK2 111を送信し、ACK2 111の送信が終了したタイミングからSIFS時間112待ってSTA3に対してACK3 113を送信し、STA群からのデータ送信が終了する。その後、他のデータ送信はDIFS時間114待った後に115から開始される。   By performing the above flow between the AP and each STA, it becomes possible to transmit periodic data from a plurality of STAs at the same time and perform MIMO demodulation at the AP, thereby improving radio wave use efficiency compared to the conventional method. As an example of this flow, FIG. 1 shows a timing chart in the case where STAs (STA1, STA2, and STA3) included in a group with Group ID 1 perform transmission simultaneously. First, reference numeral 101 indicates that transmission is being performed from the AP or any STA. After waiting for the DIFS time 102 from the end of transmission, the extended CTS 103 is transmitted from the AP. Waiting for SIFS time 104 from the timing when transmission of the extended CTS 103 is completed, STA1 to DATA1 105, STA2 to DATA2 106, and STA3 to DATA3 107 are transmitted. The AP transmits ACK1 109 to STA1 after the reception of DATA2 106 having the longest transmission time among the data transmitted from the STA group, waits for SIFS time 108, and SIFS from the transmission end timing of ACK1 109. ACK2 111 is transmitted to STA2 after waiting for time 110, and ACK3 113 is transmitted to STA3 after SIFS time 112 from the timing when transmission of ACK2 111 is completed, and data transmission from the STA group is completed. Thereafter, another data transmission starts from 115 after waiting for the DIFS time 114.

なお、本実施形態では複数のSTAに対して連続でACKを送信する場合にACK間にSIFSを挿入したが、SIFSの挿入無しにACKのみを連続送信しても良い。   In this embodiment, SIFS is inserted between ACKs when continuously transmitting ACKs to a plurality of STAs. However, only ACKs may be continuously transmitted without inserting SIFS.

以上に示したように、APと接続する複数のSTAは複数の端末を含むいくつかのグループに分けられ、それぞれのグループに含まれる複数のSTAが所定の周期で送信データを発生させ、拡張CTSに合わせて同時にデータを送信する事で、電波の利用効率が向上する。この際、同期に必要な通信は拡張CTSの送信のみで、拡張CTSは従来方式で使用されているデータを一部変更する事で実現できるため従来方式との互換性も高く、導入が容易となる。   As described above, a plurality of STAs connected to the AP are divided into several groups including a plurality of terminals, and a plurality of STAs included in each group generate transmission data in a predetermined cycle, and an extended CTS By simultaneously transmitting data according to the frequency, the use efficiency of radio waves is improved. At this time, only the transmission of the extended CTS is necessary for synchronization, and the extended CTS can be realized by changing part of the data used in the conventional method. Therefore, the compatibility with the conventional method is high and the introduction is easy. Become.

(第2の実施の形態)
上記第1実施形態では、STA群を複数のグループに分け、グループ内のSTA数をAPが復調できる最大ストリーム数を超えないように管理していた。第2実施形態では、STAが周期データを発生させる頻度が低く、周期データが同時送信される可能性が低い場合に、オポチュニスティックな制御により少ないオーバーヘッドでSTAから同時送信を行わせ、電波の利用効率を向上させる一例を示す。
(Second Embodiment)
In the first embodiment, the STA group is divided into a plurality of groups, and the number of STAs in the group is managed so as not to exceed the maximum number of streams that can be demodulated by the AP. In the second embodiment, when the frequency at which the STA generates periodic data is low and the possibility that the periodic data is transmitted at the same time is low, simultaneous transmission from the STA is performed with less overhead by opportunistic control. An example of improving the utilization efficiency will be shown.

基本的な構成は第1実施形態と同様で、図7に示すように1つのAP701と複数のSTA702とが含まれる無線ネットワークに対して適用する。APの装置構成も第1実施形態と同様に図4に示す構成の装置が、STAの構成も図5に示す構成の装置が適用できる。   The basic configuration is the same as that of the first embodiment, and is applied to a wireless network including one AP 701 and a plurality of STAs 702 as shown in FIG. As with the first embodiment, the AP device configuration shown in FIG. 4 can be applied, and the STA configuration shown in FIG. 5 can be applied.

各STAが単位時間当たりに周期データを発生させる確率をα、APが拡張CTSを送信する時間周期をβ、APに収容されているSTA数をnとすると、APが拡張CTSを送信した際に同時に送信するSTA数(期待値)はαβnとなる。この数が同時に復調できるストリーム数を超えないようにβを制御する。一例をあげると、図4に示したAPの構成では、最大4ストリームのMIMO復調が可能であるため、余裕をみてαβnの値が3以下となるようにβを設定する。また、周期データと通常の通信(例えばHTTP 等の一般的なTCP/IP通信で、一度に送信されるデータが大きい事を想定)で使用するデータを区別するために、周期データの大きさは十分に短い大きさ(例えば500オクテット以下)に制限する。   When the probability that each STA generates periodic data per unit time is α, the time period when the AP transmits the extended CTS is β, and the number of STAs accommodated in the AP is n, when the AP transmits the extended CTS The number of STAs (expected value) transmitted at the same time is αβn. Β is controlled so that this number does not exceed the number of streams that can be demodulated simultaneously. For example, in the AP configuration shown in FIG. 4, MIMO demodulation of a maximum of 4 streams is possible, so that β is set so that the value of αβn is 3 or less with a margin. In order to distinguish between periodic data and data used in normal communication (for example, assuming that the data transmitted at once is large in general TCP / IP communication such as HTTP), the size of the periodic data is Limit to a sufficiently short size (eg 500 octets or less).

更に、APに収容されているSTAに対し、拡張CTSに対して応答する時に使用するプリアンブルパターンを割り当てる。図5に示したSTAの構成の場合、IEEE802.11nで規定している4種類のプリアンブルパターンを出力する事が可能であるが、各STAが一様に周期データを発生させる事を想定し、APに収容されているSTA間でプリアンブルパターンの割り当てが偏らないようにする事が望ましい。割り当て方法の一例として、APがSTAから接続要求を受け付け、接続完了をSTAに対して送信する度に異なるプリアンブルパターンを順次割り当てていく方法や、IEEE802.11で接続完了(アソシエーション応答)を送信する際にSTAに対して送信する情報に含まれるAID(Association ID)を利用し、AIDにハッシュ関数(任意)を適用した2ビット長の情報を基にプリアンブルパターンを選択する方法、STAのMACアドレスにハッシュ関数(任意)を適用した2ビット長の情報を基に選択する方法などが使用できる。拡張CTSに対して送信するとき以外は、IEEE802.11nのアンテナ1本の時に使用するプリアンブルパターンを使用して送信を行うものとする。STAは送信するデータがある時にAPから拡張CTSが送信されると、初期値1の確率で送信するものとする。以降、この確率を送信確率とする。   Furthermore, a preamble pattern used when responding to the extended CTS is assigned to the STA accommodated in the AP. In the case of the STA configuration shown in FIG. 5, it is possible to output four types of preamble patterns defined in IEEE802.11n, assuming that each STA generates periodic data uniformly, It is desirable that the preamble pattern allocation is not biased among STAs accommodated in the AP. As an example of the allocation method, the AP receives a connection request from the STA, and each time a connection completion is transmitted to the STA, a different preamble pattern is sequentially allocated, or connection completion (association response) is transmitted by IEEE802.11. A method for selecting a preamble pattern based on 2-bit information using an AID (Association ID) included in the information sent to the STA and applying a hash function (optional) to the AID, the MAC address of the STA For example, a selection method based on 2-bit length information to which a hash function (arbitrary) is applied can be used. Except when transmitting to the extended CTS, transmission is performed using a preamble pattern used when one IEEE802.11n antenna is used. STA shall transmit with probability of initial value 1 when extended CTS is transmitted from AP when there is data to transmit. Hereinafter, this probability is referred to as a transmission probability.

以上のようにAP、STAが設定された状態で、APが周期データをSTAに送信させる手順を図を用いて説明する。   A procedure for the AP to transmit period data to the STA in a state where the AP and STA are set as described above will be described with reference to the drawings.

最初にAPのフローを、図12を用いて説明する。ステップS1201で拡張CTSを送信する時間か判断し、送信する時間でなかった場合はステップS1201に戻り、送信する時間だった場合はステップS1202に進む。ステップS1202では拡張CTSにセットするNAVを短い周期データ送信用に設定する。ここではSTAが500オクテットのデータの送信するために必要な時間と、データ対するACKの送信に必要な時間と、の合計をセットする。続いてステップS1203で、どのSTAも送信を行っていない事を確認した後、DIFS時間待って拡張CTSを送信する。この時、指定するGroup IDはブロードキャストを意味する値を設定する。例えば、全ビットが1であるffをブロードキャストとして設定する方法が考えられる。Group IDを使用しない場合は、拡張CTSのsignatureとGroup IDを指定するフィールドに、IEEE MACアドレスではブロードキャストを意味する全ビットが1の値ffffffを、拡張CTSを意味するものとして指定する方法が考えられる。続いてステップS1204でSTAから送信される信号を受信する。この時、全てのプリアンブルパターンが使用されるものとしてMIMO復調を行う。続いてステップS1205で、復調した信号のヘッダ部、ペイロード部のCRCを計算し、FCS部と比較する事でエラー検出を行う。続いて、ステップS1206でエラーが無く正常にパケットを受信できたSTAに対して順次ACKを送信する。続いてステップS1207で受信したパケットにエラーが含まれていたか判断し、エラーが含まれていなかった場合はステップS1208に進み、プリアンブルパターンが送信の際に衝突した等の原因で受信エラーが発生した場合はステップS1209に進む。ステップS1208では拡張CTSの送信周期が初期値と異なっていた場合は周期を元に戻し、ステップS1201に戻る。ステップS1209では拡張CTSの送信周期を短くし、ステップS1201に戻る。どの程度短くするかは、APに収容しているSTA数、STAの送信確率などの要素が関係するため最適値を決める事は難しいが、エラー発生により再送するSTAの数が増え、輻輳が発生する事に対応する事が目的なので周期が短くなれば効果がある。一例としてエラーが発生する度に周期を半分にしていく方法が考えられる。   First, the AP flow will be described with reference to FIG. In step S1201, it is determined whether it is time to transmit the extended CTS. If it is not time to transmit, the process returns to step S1201, and if it is time to transmit, the process proceeds to step S1202. In step S1202, the NAV set in the extended CTS is set for short period data transmission. Here, the total of the time required for the STA to transmit 500 octets of data and the time required to transmit ACK for the data is set. In step S1203, after confirming that no STA is transmitting, the extended CTS is transmitted after waiting for the DIFS time. At this time, the group ID to be specified is set to a value that means broadcast. For example, a method of setting ff having all bits of 1 as a broadcast is conceivable. If the Group ID is not used, it is possible to specify the value ffffff in which all bits that mean broadcast are 1 in the IEEE MAC address as the meaning of the extended CTS in the field that specifies the signature and group ID of the extended CTS. It is done. In step S1204, a signal transmitted from the STA is received. At this time, MIMO demodulation is performed assuming that all preamble patterns are used. In step S1205, the CRC of the demodulated signal header part and payload part is calculated, and error detection is performed by comparing with the FCS part. Subsequently, in step S1206, ACKs are sequentially transmitted to the STA that has received the packet normally without error. Subsequently, in step S1207, it is determined whether an error is included in the received packet. If no error is included, the process proceeds to step S1208, and a reception error occurs due to a preamble pattern colliding at the time of transmission. In the case, the process proceeds to step S1209. In step S1208, if the transmission cycle of the extended CTS is different from the initial value, the cycle is returned to the original, and the process returns to step S1201. In step S1209, the transmission period of the extended CTS is shortened, and the process returns to step S1201. It is difficult to determine the optimum value because it depends on factors such as the number of STAs accommodated in the AP and the transmission probability of STAs, but the number of STAs to be retransmitted increases due to the occurrence of errors and congestion occurs. Since the purpose is to respond to what is done, it is effective if the cycle is shortened. As an example, a method of halving the cycle every time an error occurs can be considered.

次に、STAのフローを図13を参照して説明する。最初にステップS1301で拡張CTSがAPから送信されるのを待ち、拡張CTSが送信されなかった時は、再度ステップS1301に戻り、拡張CTSが受信できた時はステップS1302に進む。拡張CTSとしてsignatureとgroup IDのフィールドにffffffffを使用した時は、通常のブロードキャスト宛CTSの同様の形式となるが、NAVの設定が短い値であれば拡張CTSと判断する事ができる。ステップS1302では、自STAに送信する周期データがあるかどうか判断し、送信データが無かった場合はステップS1301に戻り、送信データがある場合はステップS1303に進む。ステップS1303では、0〜1の一様乱数を引き、設定されている送信確率より大きい乱数であった場合(N)はステップS1301に戻り、設定されている送信確率以下であった場合(Y)はステップS1304に進む。   Next, the STA flow will be described with reference to FIG. First, in step S1301, the process waits for the extended CTS to be transmitted from the AP. When the extended CTS is not transmitted, the process returns to step S1301, and when the extended CTS is received, the process proceeds to step S1302. When ffffffff is used for the signature and group ID fields as an extended CTS, the format is the same as that of a normal broadcast-addressed CTS. However, if the NAV setting is a short value, it can be determined as an extended CTS. In step S1302, it is determined whether there is periodic data to be transmitted to the local STA. If there is no transmission data, the process returns to step S1301, and if there is transmission data, the process proceeds to step S1303. In step S1303, if a uniform random number of 0 to 1 is subtracted and the random number is larger than the set transmission probability (N), the process returns to step S1301, and if it is less than the set transmission probability (Y) Advances to step S1304.

ステップS1304では拡張CTSが受信されてからSIFSだけ待ち、割り当てられたプリアンブルパターンを用いてデータの送信を行う。続いてステップS1305でAPから自STAに対してACKが送信されて来るか判断し、ACKが受信できた場合はステップS1306へ、ACKが受信できなかった場合はステップS1307に進む。ステップS1306では送信データを破棄し、送信確率を1に戻し、ステップS1301に戻る。ステップS1307では送信データはそのままに、送信確率の値を小さくしてステップS1301に戻る。一例として、送信確率を半分の値にする方法が考えられる。送信確率を小さくするのは通信エラーの原因が同じプリアンブルパターンを割り当てられたSTAが同時に送信データを発生させ、パケットが衝突した場合に対処するためで、送信機会を減らす事でパケットが衝突したSTAから新たに送信されるパケットの衝突を回避し、順次パケットの送信を成功させるためである。エラーが発生したときはAP側で拡張CTSを送信する周期を短くするため、送信機会を一時的に減らしても完全にデータの送信が不可能になる訳ではない。   In step S1304, after the extended CTS is received, only SIFS is waited, and data is transmitted using the assigned preamble pattern. In step S1305, it is determined whether an ACK is transmitted from the AP to the own STA. If an ACK is received, the process proceeds to step S1306. If an ACK is not received, the process proceeds to step S1307. In step S1306, the transmission data is discarded, the transmission probability is returned to 1, and the process returns to step S1301. In step S1307, the transmission data is left unchanged, the value of the transmission probability is decreased, and the process returns to step S1301. As an example, a method of halving the transmission probability is conceivable. The transmission probability is reduced because the STA assigned with the same preamble pattern that causes the same communication error generates transmission data at the same time and copes with a packet collision. This is to avoid a collision of newly transmitted packets and to succeed in sequential packet transmission. When an error occurs, the AP transmits the extended CTS at a shorter cycle, so even if the transmission opportunity is temporarily reduced, data transmission is not completely impossible.

以上の手順で、APとSTAが動作したときの一例を図6のタイミングチャートを用いて説明する。STA1とSTA3とが、APに対する周期データを発生させた状態の時にAPから拡張CTSを送信し、ほぼ同時にSTA2において通常の長い送信データが発生した場合を示している。最初の符号601で示した部分はAPもしくはいずれかのSTAがデータを送信している事を意味する。APは符号601で示した送信が終了した後、DIFS時間602待ち、送信しているSTAが無い事を確認した後に、拡張CTS 603を送信する。この拡張CTS 603にセットするNAV 604は、先に説明した短い値がセットされるものとする。拡張CTS 603を受信したSTA1はSIFS時間605だけ待った後、送信するDATA1 605の長さと返信されるACKの長さとSIFS時間を足した値がNAVより短い事を確認し、DATA1 605を送信する。同様に、STA3はDATA3 608を送信する。STA2は拡張CTS 603がブロードキャスト宛であるので、DATA2 607を送信しようとするが、DATA2 607の長さと、ACKの返信に必要な時間と、SIFS時間を足すとNAVを超えてしまうため、DATA2 607の送信を行わない。DATA1 605とDATA3 608とを受信したAPは、SIFS時間609だけ待った後に、STA1に対してACK1 610を送信し、送信後SIFS時間611待った後、ACK3 612をSTA3に対して送信し、一連の手順を終了する。最後のACK3 612の送信後、DIFS時間613待った後は他のDCFによる送信614を始めて良い。   An example when the AP and STA operate in the above procedure will be described with reference to the timing chart of FIG. This shows a case where STA1 and STA3 transmit extended CTS from the AP when periodic data for the AP is generated, and normal long transmission data is generated in STA2 almost simultaneously. The part indicated by the first reference numeral 601 means that AP or any STA is transmitting data. After the transmission indicated by reference numeral 601 is completed, the AP waits for the DIFS time 602, confirms that there is no STA being transmitted, and then transmits the extended CTS 603. The NAV 604 set in the extended CTS 603 is set to the short value described above. After receiving the extended CTS 603, the STA1 waits for the SIFS time 605, and then confirms that the value obtained by adding the length of the DATA1 605 to be transmitted, the length of the ACK to be returned, and the SIFS time is shorter than the NAV, and transmits the DATA1 605. Similarly, STA3 transmits DATA3 608. STA2 tries to send DATA2 607 because extended CTS 603 is addressed to the broadcast. However, if the length of DATA2 607, the time required for ACK return, and the SIFS time are added, the NAV will be exceeded. Is not sent. After receiving DATA1 605 and DATA3 608, the AP waits for SIFS time 609, then sends ACK1 610 to STA1, waits for SIFS time 611 after sending, sends ACK3 612 to STA3, and a series of procedures Exit. After the last transmission of ACK3 612, after waiting for DIFS time 613, transmission 614 by another DCF may be started.

以上のようなフローをAPとSTAとで行う事で、拡張CTSを使用して複数のSTAから同時に周期データを送信させ、APでMIMO復調する事で、電波の利用効率を高める事ができる。また、拡張CTSは従来のIEEE802.11規格と互換性の高い形式であるので、既存システムへの導入を容易に進める事が可能となる。   By performing the flow as described above between the AP and the STA, it is possible to simultaneously transmit periodic data from a plurality of STAs using the extended CTS, and to perform MIMO demodulation at the AP, thereby improving radio wave utilization efficiency. In addition, since the extended CTS is a format that is highly compatible with the conventional IEEE802.11 standard, it can be easily introduced into an existing system.

また、上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In the above-described embodiment, the configuration and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to these, and can be changed as appropriate within the scope of the effects of the present invention. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。   Each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having a selected configuration is also included in the present invention.

また、本実施の形態で説明した機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各部の処理を行ってもよい。尚、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。   In addition, a program for realizing the functions described in the present embodiment is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read into a computer system and executed to execute processing of each unit. May be performed. The “computer system” here includes an OS and hardware such as peripheral devices.

また、「コンピュータシステム」は、WWWシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)も含むものとする。   Further, the “computer system” includes a homepage providing environment (or display environment) if a WWW system is used.

また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また前記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。機能の少なくとも一部は、集積回路などのハードウェアで実現しても良い。   The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory in a computer system serving as a server or a client in that case, and a program that holds a program for a certain period of time are also included. The program may be a program for realizing a part of the above-described functions, or may be a program that can realize the above-described functions in combination with a program already recorded in a computer system. At least a part of the functions may be realized by hardware such as an integrated circuit.

本発明は、無線通信装置に利用可能である。   The present invention is applicable to a wireless communication device.

401…APの筐体、402…アンテナ部、403…スイッチ(SW)部、404…受信部、405…復調部、406…パケット識別部、407…制御部、408…パケット生成部、409…変調部、410…送信部、501…STAの筐体、502…アンテナ部、503…スイッチ(SW)部、504…受信部、505…復調部、506…パケット識別部、507…制御部、508…パケット生成部、509…変調部、510…送信部。 401 ... AP housing, 402 ... antenna unit, 403 ... switch (SW) unit, 404 ... reception unit, 405 ... demodulation unit, 406 ... packet identification unit, 407 ... control unit, 408 ... packet generation unit, 409 ... modulation Unit, 410 ... transmission unit, 501 ... STA housing, 502 ... antenna unit, 503 ... switch (SW) unit, 504 ... reception unit, 505 ... demodulation unit, 506 ... packet identification unit, 507 ... control unit, 508 ... Packet generator, 509 ... modulator, 510 ... transmitter.

Claims (18)

無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムに使用する無線通信装置であって、
送信要求信号の受信をしていない状態で、キャリアセンス後に、複数の端末を指定した送信許可信号の送信を行う制御部を有することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device used for a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal when performing wireless communication,
A wireless communication apparatus comprising: a control unit configured to transmit a transmission permission signal designating a plurality of terminals after carrier sense in a state where a transmission request signal is not received.
前記複数の端末を指定する方法は、前記複数の端末を複数のグループに分割した当該グループのグループアドレスを指定する方法であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the method of designating the plurality of terminals is a method of designating a group address of the group obtained by dividing the plurality of terminals into a plurality of groups. 前記前記送信許可信号の送信時に、ネットワークを識別し、拡張CTS(extend Clear To Send: eCTS)であることを識別し、周期データを送信させるために使用する符丁フィールドを含めることを特徴とする1又は2に記載の無線通信装置。   The transmission permission signal includes a signature field that is used to identify a network, identify an extended CTS (extend Clear To Send: eCTS), and transmit periodic data. Or the radio | wireless communication apparatus of 2. 前記符丁フィールドは、U/Lビットに相当するビットが1であることを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the note field has a bit corresponding to a U / L bit of 1. 前記符丁フィールドは、I/Gビットに相当するビットが1であることを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。   The radio communication apparatus according to claim 3, wherein the note field has a bit corresponding to an I / G bit of 1. 前記符丁フィールドは、01-00-5eで始まることを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the note field starts with 01-00-5e. 前記複数の端末を指定する方法は、ブロードキャストによる方法であることを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the method of specifying the plurality of terminals is a broadcast method. 前記送信許可信号の送信時に他の端末のデータ通信を禁止する送信禁止区間を通知し、前記送信禁止区間は、グループに含まれる無線通信装置が予め通知してきた送信時間に関する情報を元に決定することを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。   A transmission prohibition section for prohibiting data communication of other terminals is notified when the transmission permission signal is transmitted, and the transmission prohibition section is determined based on information on a transmission time notified in advance by a wireless communication device included in the group. The wireless communication apparatus according to claim 2. 前記送信許可信号の送信時に、拡張CTSと判断することができる所定の時間より短い送信禁止区間を通知する事を特徴とする1の無線通信装置。   1. A wireless communication apparatus according to claim 1, wherein at the time of transmission of the transmission permission signal, the wireless communication apparatus notifies a transmission prohibited section shorter than a predetermined time that can be determined as an extended CTS. 無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムに使用する無線通信装置であって、
送信要求信号の送信を行っていない状態で、自己の無線通信装置を含むグループアドレスが指定された送信許可信号の受信を確認したときに、送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対する送信データがある場合に、前記送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対して前記送信許可信号の受信直後にデータの送信を開始することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device used for a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal when performing wireless communication,
When transmission of a transmission request signal is confirmed and reception of a transmission permission signal in which a group address including its own wireless communication device is specified is confirmed, transmission data to the wireless communication device that has transmitted the transmission permission signal is not received. In some cases, the wireless communication apparatus starts transmitting data immediately after receiving the transmission permission signal to the wireless communication apparatus that has transmitted the transmission permission signal.
前記送信許可信号の受信を確認する際に、ネットワークを識別するための符丁フィールドの確認を行うことを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。   11. The wireless communication apparatus according to claim 10, wherein when confirming reception of the transmission permission signal, a note field for identifying a network is confirmed. 前記グループアドレスは、ブロードキャストアドレスであることを特徴とする請求項10に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 10, wherein the group address is a broadcast address. 前記データの送信の際に、予め割り当てられたプリアンブルパターンを使用することを特徴とする請求項10から12までのいずれか1項に記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to any one of claims 10 to 12, wherein a preamble pattern assigned in advance is used when transmitting the data. 前記データの送信に先立って、前記送信許可信号と共に通知される送信禁止区間と、前記データの送信に必要な時間と、を比較し、
前記送信禁止区間が前記データの送信に必要な時間より長いときにデータの送信を行うことを特徴とする請求項10から13までのいずれか1項に記載の無線通信装置。
Prior to the transmission of the data, the transmission prohibition interval notified with the transmission permission signal is compared with the time required for the transmission of the data,
The wireless communication apparatus according to any one of claims 10 to 13, wherein data transmission is performed when the transmission prohibited section is longer than a time required for the data transmission.
無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
送信要求信号の受信をしていない状態で、キャリアセンス後に、複数の端末を指定した送信許可信号の送信を行うステップを有することを特徴とする無線通信方法。
In performing wireless communication, a wireless communication method in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal,
A wireless communication method comprising a step of transmitting a transmission permission signal designating a plurality of terminals after carrier sense in a state where a transmission request signal is not received.
無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムにおける無線通信方法であって、
送信要求信号の送信を行っていない状態で、自己の無線通信装置を含むグループアドレスが指定された送信許可信号の受信を確認したときに、送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対する送信データがある場合に、前記送信許可信号を送信してきた無線通信装置に対して前記送信許可信号の受信直後にデータの送信を開始するステップを有することを特徴とする無線通信方法。
In performing wireless communication, a wireless communication method in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal,
When transmission of a transmission request signal is confirmed and reception of a transmission permission signal in which a group address including its own wireless communication device is specified is confirmed, transmission data to the wireless communication device that has transmitted the transmission permission signal is not received. In some cases, the wireless communication method includes a step of starting data transmission immediately after receiving the transmission permission signal to the wireless communication apparatus that has transmitted the transmission permission signal.
請求項15又は16に記載の無線通信方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。   A program for causing a computer to execute the wireless communication method according to claim 15 or 16. 無線通信を行うにあたり、キャリアセンスと、送信要求信号と送信許可信号の交換と、を行う無線通信システムに使用する無線通信装置に用いられる集積回路であって、
送信要求信号の受信をしていない状態で、キャリアセンス後に、複数の端末を指定した送信許可信号の送信を行う制御回路を有することを特徴とする集積回路。
In performing wireless communication, an integrated circuit used in a wireless communication device used in a wireless communication system that performs carrier sense and exchange of a transmission request signal and a transmission permission signal,
An integrated circuit comprising: a control circuit that transmits a transmission permission signal designating a plurality of terminals after carrier sense in a state where a transmission request signal is not received.
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