JP2016058913A - Wireless master device, wireless slave device, wireless communication system, and wireless communication method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の無線子局装置と通信可能な無線親局装置、無線子局装置、無線親局装置と複数の無線子局装置とを含む無線通信システム、及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless master station device capable of communicating with a plurality of wireless slave station devices, a wireless slave station device, a wireless communication system including the wireless master station device and a plurality of wireless slave station devices, and a wireless communication method.
従来、無線回線を介してデータを送受信することができる無線LANが広く普及している。無線LANにおいては、インターネット等の通信回線に接続されたアクセスポイント(以下、親局という)と、コンピュータ、スマートフォン及びタブレット等のデータ処理装置(以下、子局という)との間で、テキストデータ、画像データ、音声データ等の多様なデータを送受信することができる。 Conventionally, wireless LANs that can transmit and receive data via wireless lines have been widely used. In a wireless LAN, text data, between an access point (hereinafter referred to as a master station) connected to a communication line such as the Internet and a data processing device (hereinafter referred to as a slave station) such as a computer, a smartphone, and a tablet, Various data such as image data and audio data can be transmitted and received.
無線LANにおいては、周囲に設置された他の無線システムと電波環境を共用しながら無線通信が行われるので、電波干渉が発生する可能性がある。そこで、電波干渉を緩和する仕組みの1つとして、キャリアセンスを用いた無線方式が知られている。非特許文献1には、自律分散的なアクセス制御の方式として、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式が記載されている。また、特許文献1には、空間多重によって、相互干渉を防ぎつつ複数の子局と同時にデータ通信をする技術が開示されている。
In a wireless LAN, radio communication is performed while sharing a radio wave environment with other radio systems installed in the vicinity, and thus radio wave interference may occur. Therefore, a wireless system using carrier sense is known as one mechanism for mitigating radio wave interference. Non-Patent
従来のCSMA/CA方式によれば、各無線機は、電波を送信しようとするときにキャリアセンスをして、無線チャネルが使用されていない状態(以下、アイドル状態という)であることを確認する。そして、無線機は、他の無線機が無線チャネルを使用している場合は、電波を送信中の無線機が電波の送出を終了するまで待機する。無線機は、無線チャネルがアイドル状態になると、一定時間(IFS(Inter Frame Space)時間)待機する。無線機は、さらに不定長のバックオフの時間が経過した後にキャリアセンスを行って、無線チャネルがアイドル状態であることを確認してから電波の送信を開始する。 According to the conventional CSMA / CA method, each wireless device performs carrier sense when attempting to transmit radio waves, and confirms that the wireless channel is not being used (hereinafter referred to as an idle state). . Then, when another wireless device uses the wireless channel, the wireless device waits until the wireless device that is transmitting the radio wave finishes transmitting the radio wave. The wireless device waits for a certain time (IFS (Inter Frame Space) time) when the wireless channel becomes idle. The radio device further performs carrier sense after an indefinite length of back-off time has elapsed, confirms that the radio channel is in an idle state, and then starts transmitting radio waves.
しかしながら、親局が通信する子局の数が多いと、各子局へのデータ送信に要する時間に対して、電波の送信を開始するまでに要する通信手順に伴うオーバヘッドが大きく、実効伝送速度が低下するという問題があった。例えば、IEEE802.11ac方式において規定される433Mbpsの伝送レートで50バイトのデータを送る場合、データ自体の送信所要時間は50×8÷433=約0.9(μs)である。これに対して、PHYヘッダ及びMAC(Media Access Control)ヘッダの送信所要時間は44+28×8÷433+0.9=約45.4(μs)であり、データ自体の送信所要時間の50倍以上である。 However, when the number of slave stations with which the master station communicates is large, the overhead associated with the communication procedure required to start the transmission of radio waves is large with respect to the time required for data transmission to each slave station, and the effective transmission rate is high. There was a problem of lowering. For example, when 50 bytes of data are transmitted at a transmission rate of 433 Mbps defined in the IEEE 802.11ac system, the transmission time of the data itself is 50 × 8 ÷ 433 = about 0.9 (μs). On the other hand, the transmission required time of the PHY header and the MAC (Media Access Control) header is 44 + 28 × 8 ÷ 433 + 0.9 = about 45.4 (μs), which is 50 times or more the transmission required time of the data itself. .
また、ランダムアクセス待ち時間を考慮すると、1つのデータフレームを送信するのに要する時間は、DIFS時間+データフレーム送信時間+SIFS時間+ACKフレーム送信時間=34+45.4+16+(44+14×8÷433)=139.7(μs)である。なお、ここでは不定長のバックオフ時間は考慮していない。親局が4台の子局に対してデータを送る場合のオーバヘッドは、他の子局宛てに送信している待ち時間を考慮すると、139.7×4−0.9=557.9(μs)となり、データ自体の送信所要時間に対して約620倍の待ち時間が必要となる。なお、DIFS(DCF Inter Frame Space)時間は、無線機がデータフレームを送信する前に待機する時間であり、SIFS(Short Inter Frame Space)時間は、データを受信した無線機がACKフレームを送信する前に待機する時間である。 Considering the random access waiting time, the time required to transmit one data frame is: DIFS time + data frame transmission time + SIFS time + ACK frame transmission time = 34 + 45.4 + 16 + (44 + 14 × 8 ÷ 433) = 139. 7 (μs). Note that the indefinite length of back-off time is not considered here. The overhead when the master station sends data to the four slave stations is 139.7 × 4-0.9 = 557.9 (μs) in consideration of the waiting time for transmission to other slave stations. Thus, a waiting time of about 620 times as long as the required transmission time of the data itself is required. It should be noted that DIFS (DCF Inter Frame Space) time is a time for a radio to wait before transmitting a data frame, and SIFS (Short Inter Frame Space) time is for a radio that has received data to transmit an ACK frame. It is time to wait before.
特許文献1に記載された技術によれば、アンテナビームフォーミング技術を用いて空間多重することにより、電波の干渉を抑制することができる。しかしながら、データを送信する相手端末に対してアンテナビームを向けるために、事前に制御信号を交換することによるオーバヘッドが生じてしまう。また、子局がACKフレームを送信する方向においては空間多重することができないので、各子局のACKフレームの送信タイミングを調整するための制御信号がさらに必要であった。これらのオーバヘッドは1646(μs)になり、制御信号のやり取りを含むデータ送信の所要時間は、データ自体の送信所要時間である0.9(μs)の1600倍以上となってしまう。このように、従来の方法を用いると、無線チャネルを効率的に使用することが困難であり、実効伝送速度を向上させることができなかった。
According to the technique described in
そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、無線チャネルの使用効率を向上させることを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of these points, and an object thereof is to improve the use efficiency of a radio channel.
本発明の第1の態様においては、複数の無線子局装置に無線によりデータを送信する無線親局装置であって、前記複数の無線子局装置のアドレスを含むデータパケットを取得する取得部と、前記データパケットに基づいて、複数の無線子局装置に送信する複数の無線フレームを生成する生成部と、前記複数の無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、前記無線フレームの送信可否を判定する判定部と、前記判定部が前記無線フレームを送信可能であると判定した前記複数の無線チャネルにおいて、前記複数の無線チャネルのいずれかにおいて前記無線子局装置からの応答を受信するタイミングに重ならないタイミングで前記複数の無線フレームを送信する送信部と、を備える無線親局装置を提供する。 In the first aspect of the present invention, a wireless master station device that wirelessly transmits data to a plurality of wireless slave station devices, the acquisition unit acquiring data packets including addresses of the plurality of wireless slave station devices; Generating a plurality of radio frames to be transmitted to a plurality of radio slave station devices based on the data packet, and performing carrier sense in a plurality of different radio channels for transmitting the plurality of radio frames, A determination unit configured to determine whether or not to transmit a radio frame; and the plurality of radio channels determined by the determination unit to be capable of transmitting the radio frame, from the radio slave station device in any of the plurality of radio channels. Provided is a wireless master station device comprising: a transmission unit that transmits the plurality of wireless frames at a timing that does not overlap a response reception timing That.
前記生成部は、前記複数の無線チャネルにおいて、前記複数の無線チャネルのいずれかにおいて前記無線子局装置からの応答を受信するタイミングに重ならないタイミングで前記複数の無線フレームを送信するべく、前記複数の無線フレームの送信時間長を調整することにより前記複数の無線フレームを生成してもよい。 The generating unit is configured to transmit the plurality of radio frames at a timing that does not overlap a timing at which a response from the radio slave station apparatus is received on any of the plurality of radio channels. The plurality of radio frames may be generated by adjusting the transmission time length of the radio frames.
また、前記生成部は、例えば、前記複数の無線チャネルにおける送信時間長が同一の前記複数の無線フレームを生成し、前記送信部は、同一のタイミングで前記複数の無線フレームの送信を開始する。前記生成部は、複数の前記データパケットを多重連結することにより、送信時間長が同一の前記複数の無線フレームを生成してもよい。また、前記生成部は、前記複数の子局装置に送信する複数の前記データパケットのうち、少なくとも一部のデータパケットに付加データを付加することにより、送信時間長が同一の前記複数の無線フレームを生成してもよい。 In addition, for example, the generation unit generates the plurality of radio frames having the same transmission time length in the plurality of radio channels, and the transmission unit starts transmitting the plurality of radio frames at the same timing. The generation unit may generate the plurality of radio frames having the same transmission time length by multiple connection of the plurality of data packets. Further, the generation unit adds the additional data to at least some of the plurality of data packets transmitted to the plurality of slave station devices, thereby the plurality of radio frames having the same transmission time length. May be generated.
また、前記生成部は、前記複数の子局装置に送信する複数の前記データパケットのうち、少なくとも一部のデータパケットを構成するデータの伝送レートを変更することにより、送信時間長が同一の前記複数の無線フレームを生成してもよい。 Further, the generation unit changes the transmission rate of data constituting at least a part of the plurality of data packets to be transmitted to the plurality of slave station devices, whereby the transmission time length is the same. A plurality of radio frames may be generated.
また、前記生成部は、前記複数の無線フレームの夫々の送信時間長と、前記複数の無線フレームの送信時間長のうち最も長い送信時間長との差を示す時間差情報を含む前記無線フレームを生成してもよい。 The generation unit generates the radio frame including time difference information indicating a difference between a transmission time length of each of the plurality of radio frames and a longest transmission time length among the transmission time lengths of the plurality of radio frames. May be.
前記取得部は、優先度が異なる複数種類の前記データパケットを取得し、前記送信部は、前記優先度が同一の前記データパケットを含む前記複数の無線フレームを同一のタイミングで送信してもよい。また、前記取得部は、前記データパケットを一時的に記憶する複数のバッファを有し、前記生成部は、前記バッファのいずれかに所定量の前記データパケットが格納されると、当該バッファに格納された前記データパケットを含む前記無線フレームを生成してもよい。 The acquisition unit may acquire a plurality of types of data packets having different priorities, and the transmission unit may transmit the plurality of radio frames including the data packets having the same priority at the same timing. . The acquisition unit includes a plurality of buffers for temporarily storing the data packets, and the generation unit stores a predetermined amount of the data packets in any of the buffers. The radio frame including the data packet thus generated may be generated.
本発明の第2の態様においては、上記の無線親局装置から、前記複数の無線チャネルで伝送された前記複数の無線フレームを受信する子局受信部と、前記複数の無線フレームのうち、自身のアドレスが含まれる無線フレームを抽出する抽出部と、を有する無線子局装置を提供する。 In the second aspect of the present invention, a slave station receiving unit that receives the plurality of radio frames transmitted through the plurality of radio channels from the radio master station device, and among the plurality of radio frames, And a wireless slave station device having an extraction unit that extracts a wireless frame including the address of the wireless slave station.
本発明の第3の態様においては、無線親局装置と、前記無線親局装置と無線通信可能な複数の無線子局装置とを備える無線通信システムであって、前記無線親局装置は、前記複数の無線子局装置のアドレスを含むデータパケットを取得する取得部と、前記データパケットに基づいて、複数の無線子局装置に送信する複数の無線フレームを生成する生成部と、前記複数の無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、前記無線フレームの送信可否を判定する判定部と、前記判定部が前記無線フレームを送信可能であると判定した前記複数の無線チャネルにおいて、前記複数の無線チャネルのいずれかにおいて前記無線子局装置からの応答を受信するタイミングに重ならないタイミングで前記複数の無線フレームを送信する送信部と、を有し、前記複数の無線子局装置の夫々は、前記複数の無線チャネルで伝送された前記複数の無線フレームを受信する子局受信部と、前記複数の無線フレームのうち、自身のアドレスが含まれる無線フレームを抽出する抽出部と、を有する無線通信システムを提供する。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a radio communication system comprising a radio master station device and a plurality of radio slave station devices capable of radio communication with the radio master station device, wherein the radio master station device An acquisition unit that acquires data packets including addresses of a plurality of wireless slave station devices, a generation unit that generates a plurality of wireless frames to be transmitted to the plurality of wireless slave station devices based on the data packets, and the plurality of wireless devices A determination unit that performs carrier sense in a plurality of different radio channels that transmit frames, and determines whether the radio frame can be transmitted, and the plurality of radio channels that the determination unit determines to be able to transmit the radio frame The plurality of radios at a timing that does not overlap with a timing at which a response from the radio slave station device is received on any of the plurality of radio channels. Each of the plurality of wireless slave station devices includes a slave station receiver that receives the plurality of wireless frames transmitted through the plurality of wireless channels, and the plurality of wireless slave stations. There is provided a radio communication system having an extraction unit that extracts a radio frame including its own address from a frame.
前記無線親局装置の前記送信部は、前記複数の無線フレームの夫々の送信時間長と、前記複数の無線フレームの送信時間長のうち最も長い送信時間長との差を示す時間差情報を含む前記無線フレームを送信し、前記無線子局装置は、前記抽出部が前記無線フレームを抽出してから、当該無線フレームに含まれる前記時間差情報に基づく時間が経過した後に、前記無線フレームを正常に受信したことを示す確認応答情報を含む無線フレームを送信する子局送信部をさらに有してもよい。 The transmission unit of the wireless master station device includes time difference information indicating a difference between a transmission time length of each of the plurality of wireless frames and a longest transmission time length among transmission time lengths of the plurality of wireless frames. The radio slave station device transmits the radio frame, and after the time based on the time difference information included in the radio frame has elapsed after the extraction unit has extracted the radio frame, the radio slave station device normally receives the radio frame. You may further have a sub_station | mobile_unit transmission part which transmits the radio | wireless frame containing the confirmation response information which shows having performed.
本発明の第4の態様においては、複数の無線子局装置に無線によりデータを送信する無線送信方法であって、前記複数の無線子局装置のアドレスを含むデータパケットを取得するステップと、前記データパケットに基づいて、複数の無線子局装置に送信する複数の無線フレームを生成するステップと、前記複数の無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、前記無線フレームの送信可否を判定するステップと、前記判定するステップにおいて前記無線フレームを送信可能であると判定した前記複数の無線チャネルにおいて、前記複数の無線チャネルのいずれかにおいて前記無線子局装置からの応答を受信するタイミングに重ならないタイミングで前記複数の無線フレームを送信するステップと、を有する無線送信方法を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a wireless transmission method for wirelessly transmitting data to a plurality of wireless slave station devices, the step of obtaining a data packet including addresses of the plurality of wireless slave station devices, Based on the data packet, generating a plurality of radio frames to be transmitted to a plurality of radio slave station devices, performing carrier sense in a plurality of different radio channels for transmitting the plurality of radio frames, A response from the wireless slave station device is received in any of the plurality of radio channels in the plurality of radio channels determined to be able to transmit the radio frame in the determining step and the determining step. Transmitting the plurality of radio frames at a timing that does not overlap with the timing to perform, To provide a radio transmission method for.
本発明によれば、無線チャネルの使用効率を向上させることができるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to improve the use efficiency of a radio channel.
<第1の実施形態>
[本実施形態の概要]
図1は、第1の実施形態に係る無線通信システムSの構成を示す図である。無線通信システムSは、親局1と、複数の子局2(2a,2b,2c,2d)とを含んで構成されている。親局1は、無線LANのアクセスポイントであり、所定の周波数帯域の無線チャネルを用いて、複数の子局2とデータの送受信をすることができる。子局2は、例えばコンピュータ、スマートフォン、タブレット等の通信端末である。
<First Embodiment>
[Overview of this embodiment]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless communication system S according to the first embodiment. The radio communication system S includes a
親局1は、複数の子局2との間で、夫々周波数が異なる複数の無線チャネルを用いて、同時にデータの送受信をすることができる。本実施形態においては、複数の無線チャネルをF1、F2、F3、F4とする。夫々の無線チャネルは、親局1及び複数の子局2が使用可能な周波数帯域を分割した周波数帯域に割り当てられている。親局1及び複数の子局2が使用可能な周波数帯域が80MHzである場合、夫々の無線チャネルの周波数帯域は20MHzである。
The
図2は、親局1と複数の子局2とが同時に通信をする場合のデータ送受信の様子を模式的に示す図である。親局1は、送信するデータに所定のヘッダを付した無線フレームを送信する。なお、無線フレームには、送信すべきデータを含むデータフレームと、データフレームを受信したことを応答するためのACKフレームとが存在する。本明細書においては、データフレーム及びACKフレームに共通する事項を説明する場合には、無線フレームと称し、データフレームとACKフレームとで相違する事項を説明する場合には、「データフレーム」、「ACKフレーム」と区別して用いることがある。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a state of data transmission / reception when the
親局1は、無線フレームの送信前に、DIFS時間の間、夫々の無線チャネルがアイドル状態であることを確認する。親局1は、DIFS時間及びバックオフ時間が経過した後に、無線チャネルF1、F2、F3、F4の夫々において、無線フレームを送信する。なお、夫々の無線フレームは、異なる子局2に宛てたものであってもよく、同一の子局2に宛てたものであってもよい。ここで、親局1が無線フレームを送信する時間長は、無線チャネルによらずほぼ同一になるように制御される。無線フレームの送信時間長を制御する方法の詳細については後述する。
The
子局2は、親局1が送信した無線フレームを受信すると、受信した無線フレームから自子局宛ての無線フレームを抽出する。子局2は、受信した無線フレームが自子局宛てのデータフレームである場合、親局1に対してACKフレームを送信する。子局2は、ACKフレームの送信前に待機し、SIFS時間の経過後にACKフレームを送信する。
When the
本実施形態においては、親局1が送信した複数の無線フレームの送信時間長は、ほぼ同一なので、夫々の子局2がACKフレームの送信を開始するタイミングは、ほぼ同一になる。したがって、図2に示すように、複数の子局2がACKフレームを送信するタイミングが、親局1が無線フレームを送信しようとするタイミングと重ならない。その結果、無線通信システムSにおいては、親局1が、無線フレームを送信しているタイミングで、隣接する無線チャネルでACKフレームを受信することによる送受間の電波干渉により、ACKフレームの受信・復調に支障を来すことを防止できる。よって、無線通信システムSは、親局1が複数の子局2と同時にデータを送受信する際の無線チャネルの使用効率を向上させることができる。
以下、親局1及び子局2の構成及び動作について詳細に説明する。
In the present embodiment, the transmission time lengths of the plurality of radio frames transmitted by the
Hereinafter, the configuration and operation of the
[親局1の構成]
図3は、親局1の構成を示す図である。親局1は、制御部10と、1次バッファ11と、2次バッファ12と、生成部13と、キャリアセンス部14と、送信部15と、受信部16と、復元部17と、データ生成部18と、バッファ19と、パラレル/シリアル変換部20とを有する。
[Configuration of master station 1]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
制御部10は、例えばCPUである。制御部10は、親局1の各部の制御を司る。また、制御部10は、複数の子局2にデータを送信する場合の伝送レートを、子局2に関連付けて管理している。制御部10は、例えば子局2が使用可能な伝送レートに関する情報が記憶されたメモリ(不図示)を参照し、使用すべき伝送レートを生成部13に指示する。
The control unit 10 is a CPU, for example. The control unit 10 controls each unit of the
1次バッファ11は、子局2に送信するデータパケット列を取得し、制御部10の制御に基づいて、データパケットの宛先に応じて分配する。データパケットは、例えば、いずれかの子局2のIPアドレスを含むIPフレームである。1次バッファ11は、子局2のアドレスを含む複数のデータパケットを取得し、夫々のデータパケットに含まれているアドレスに基づいて、2次バッファ12が有する複数のバッファメモリのうち、アドレスに対応するバッファメモリにデータパケットを格納する。
The
2次バッファ12は、複数の無線チャネルの夫々に対応する複数のバッファメモリを有し、制御部10の制御に基づいて、1次バッファ11から入力されたデータパケットを一時的に格納した後に、生成部13へと出力する。2次バッファ12は、直前に生成部13へと出力したデータパケットを含むデータフレームが送信された後に、1次バッファ11から入力されたデータパケットを一時的に格納する。なお、2次バッファ12は、データフレームの再送が必要な場合に備えて、データパケットを生成部13へと出力した後、当該データパケットの子局2への送信が完了し、受信部16がACKフレームを受信するまで、当該データパケットを格納しておく。
The
生成部13は、データパケットに基づいて、複数の子局2に送信する複数の無線フレームを生成する。生成部13は、複数の無線チャネルの夫々に対応する複数のフレーム生成部を有する。生成部13が有する複数のフレーム生成部の夫々は、2次バッファ12が有する対応するバッファメモリから出力されたデータパケットに所定の無線ヘッダを付加する。無線ヘッダには、子局2が同期を捕捉するために用いるプリアンブル、及び無線フレームに含まれるデータを送信する間の伝送レートを子局2が特定するための情報が含まれている。
The
生成部13は、複数の子局2に送信する複数のデータパケットのうち、少なくとも一部のデータパケットに付加データを付加することにより、送信時間長がほぼ同一の複数の無線フレームを生成する。具体的には、生成部13は、子局2に無線フレームを送信する際の伝送レートを制御部10から取得し、無線ヘッダを付加した無線フレームを当該伝送レートで送信する場合に要する時間(以下、送信時間長という)を算出する。生成部13は、複数の無線チャネルの夫々に対して送信時間長を算出し、最大の送信時間長(Tmax)を特定する。生成部13は、送信時間長がTmaxより小さい無線チャネルで送信するデータに付加データを付加することにより、全ての無線チャネルで送信される無線フレームの送信時間長がほぼ同一になるようにする。無線フレームの送信時間長は、Tmaxが経過するまでの無線フレームを送信中に、複数の無線チャネルのいずれかにおいて子局2からの応答としてのACKフレームを受信するタイミングに重ならない範囲で、それぞれ異なる長さであってもよい。
The
図5は、生成部13における無線フレーム長の調整方法を示す図である。図5(a)は、無線フレーム長が調整される前の各無線チャネルに対応するデータフレームを示している。無線チャネルF1に対応するデータフレームの送信時間長が最も長く、無線チャネルF2に対応するデータフレームの送信時間長が最も短い。この状態で各データフレームが送信されると、親局1が無線チャネルF1においてデータフレームを送信している間に、無線チャネルF2においてACKフレームが子局2から送信される場合が発生する。このように、複数の無線チャネルにおけるデータフレームの送信タイミングとACKフレームの送信タイミングとが非同期である場合、親局1がデータフレームの送信を完了していないしタイミングでACKフレームが到着する場合が有り、隣接チャネルでの送受間の電波干渉によりACKフレームを受信・復号できなくなる不都合がある。
FIG. 5 is a diagram illustrating a method of adjusting the radio frame length in the
図5(b)は、付加データ(PAD)を付加したことにより、夫々の無線チャネルに対応するデータフレームの送信時間長が同一になった状態を示している。このように、生成部13が、データフレームの送信時間長を同一にすることにより、親局1がデータフレームの送信を完了していないタイミングで、ACKフレームが到着する不都合を回避することができる。
FIG. 5B shows a state in which the transmission time lengths of the data frames corresponding to the respective radio channels are the same by adding the additional data (PAD). As described above, the
図3に戻って、キャリアセンス部14について説明する。キャリアセンス部14は、無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、無線フレームの送信可否を判定する判定部である。キャリアセンス部14は、夫々の無線チャネルに対応して設けられたキャリア検出部(図3におけるCS部)を用いて、無線フレームの送信前に、対応する無線チャネルにおいて観測される信号レベルを測定する。
Returning to FIG. 3, the
キャリアセンス部14は、DIFS時間が経過するまでの間、継続して信号レベルが所定値より小さい場合に、送信部15に、当該無線チャネルにおける無線フレームの送信を許可する。キャリアセンス部14は、DIFS時間が経過するまでの間に、いずれかの無線チャネルにおいて所定値以上の信号レベルを検出した場合、当該無線チャネルのバックオフ時間のタイマーを最大値にセットして、バックオフ時間が経過するまで待機する。キャリアセンス部14は、バックオフ時間が経過した後に、キャリアを検出しなくなった場合、生成部13に無線フレームを送信させる。キャリアセンス部14は、所定の時間が経過した後にもキャリアを検出している場合、生成部13に、次の送信タイミングまで無線フレームを送信しないようにさせる。
When the signal level is continuously lower than the predetermined value until the DIFS time elapses, the
送信部15は、送信する無線フレームを変調する変調回路と、複数の無線チャネルに対応する高周波回路(送信側)とを有する。送信部15は、キャリアセンス部14におけるキャリアセンスが終了して、キャリアセンス部14が無線フレームを送信可能であると判定した複数の無線チャネルにおいて、生成部13が生成した複数の無線フレームを、複数の無線チャネルのいずれかにおいて子局2からACKフレーム(応答)を受信するタイミングに重ならないタイミングで送信する。
The
例えば、送信部15は、生成部13が生成した複数の無線フレームを、ほぼ同一のタイミングで送信する。各無線チャネルで送信されるデータフレームの送信時間長がほぼ同一である場合、送信部15は、ほぼ同一のタイミングでデータフレームの送信を開始することにより、ほぼ同一のタイミングでデータフレームの送信が終了する。その結果、親局1がデータフレームの送信を完了していないタイミングで、ACKフレームが到着する不都合を回避することができる。
For example, the
また、送信部15は、各無線チャネルで送信されるデータフレームの送信時間長がほぼ同一でない場合、各無線チャネルでデータフレームの送信が終了するタイミングを合わせることにより、親局1がデータフレームの送信を完了していないタイミングで、ACKフレームが到着する不都合を回避するようにしてもよい。
In addition, when the transmission time lengths of the data frames transmitted through the respective radio channels are not substantially the same, the
続いて、親局1における受信側の構成について説明する。
受信部16は、複数の無線チャネルに対応する高周波回路(受信側)と、受信した無線フレームを復調する復調回路とを有する。受信部16は、例えば、複数の子局2から送信されるACKフレームを受信する。なお、受信部16は、子局2が送信するデータパケットを含む無線フレームを受信してもよい。
Next, the configuration on the receiving side in the
The receiving
復元部17は、受信部16が受信した無線フレームに含まれるMACフレームを復元し、エラーチェックを行う。復元部17は、受信したMACフレームが正常である場合、MACフレームに含まれているMACヘッダ内のアドレスを解析し、自身に宛てたMACフレームであるか否かを判定する。復元部17は、受信したMACフレームが自身に宛てたMACフレームでない場合、当該MACフレームを破棄する。復元部17は、受信したMACフレームが自身に宛てたMACフレームであり、かつ当該MACフレームがACKフレームである場合は、先にデータ生成部18が送信した無線フレームの送達に成功したと判定して、2次バッファ12に格納されていたデータパケットを削除させる。
The
復元部17は、送信部15がデータフレームを送信してから所定時間が経過するまでの間にACKフレームを受信できなかった場合は、送達に失敗したと判定し、2次バッファ12に格納されているデータパケットを、次の送信タイミングに再送させる。なお、データを再送させる場合、同じ無線チャネルで送信すると再度失敗する可能性も考えられる。そこで、復元部17は、2次バッファ12が格納しているデータパケットを、前回使用した無線チャネルと異なる無線チャネルで送信できるように、前回と異なるフレーム生成部に入力させてもよい。
The
データ生成部18は、子局2から受信したデータがACKフレームでない場合に、受信した無線フレームに基づいてIPパケットを生成する。データ生成部18が生成したIPパケットは、バッファ19を介してパラレル/シリアル変換部20に入力され、シリアルデータに変換されて後位の機能部へと出力される。
When the data received from the
[子局2の構成]
図4は、子局2の構成を示す図である。子局2は、制御部21と、生成部22と、キャリアセンス部23と、送信部24と、受信部25と、復元部26と、データ生成部27と、パラレル/シリアル変換部28とを有する。
[Configuration of slave station 2]
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
制御部21は、例えばCPUである。制御部21は、子局2の各部の制御を司る。
生成部22は、複数の無線チャネルの夫々に対応する、親局1に送信するフレームを生成するフレーム生成部を有する。夫々のフレーム生成部は、親局1に送信するデータフレームを生成する。また、夫々のフレーム生成部は、親局1から無線フレームを受信したことに応じて親局1に送信するACKフレームを生成する。生成部22は、ACKフレームを生成する場合、親局1から受信した無線フレーム内の送信元MACアドレスを送信先MACアドレスとする。生成部22は、複数のフレーム生成部のうち、無線フレームを送信する無線チャネルに対応するフレーム生成部において無線フレームを生成する。
The control unit 21 is a CPU, for example. The control unit 21 controls each unit of the
The
キャリアセンス部23は、親局1におけるキャリアセンス部14に対応し、無線フレームの送信前にキャリアセンスをする。キャリアセンス部23は、夫々の無線チャネルに対応して設けられており、無線フレームの送信前に、対応する無線チャネルにおける信号レベルを観測する。なお、キャリアセンス部23は、子局2が親局1から無線フレームを受信してからの規定の待ち時間を設定するカウントダウンタイマを有している。キャリアセンス部23は、子局2が無線フレームを受信してから、例えばSIFS時間に相当する時間を待機してから、生成部22が生成した無線フレームを、制御部21により指定される伝送レートで送信部24に送信させる。
The
送信部24は、親局1における送信部15に対応し、送信する無線フレームを変調する変調回路と、複数の無線チャネルに対応する高周波回路(送信側)とを有する。送信部24は、キャリアセンス部23におけるキャリアセンスが終了した後に、生成部22が生成した無線フレームを、夫々の無線チャネルにおいて送信する。
The
受信部25は、親局1における受信部16に対応し、複数の無線チャネルに対応する高周波回路(受信側)と、受信した無線フレームを復調する復調回路とを有する。受信部25は、受信した無線フレームにおけるプリアンブルに基づいて同期を捕捉した後に無線ヘッダを解析することにより、無線フレームの伝送レートを特定する。その後、受信部25は、特定した伝送レートに基づいて無線フレームのデータ部分を復調する。受信部25は、複数の無線チャネルで受信した複数の無線フレームを並行して復調することができる。
The receiving
復元部26は、受信部25が受信した無線フレームに含まれるMACフレームを復元し、エラーチェックを行う。復元部26は、複数の無線チャネルの夫々で受信した複数の無線フレームに含まれるMACフレームを復元し、正常に受信されたMACフレームの内容を解析し、自身のアドレスが含まれるMACフレームを抽出する。具体的には、復元部26は、MACヘッダの宛先フィールドを確認し、MACフレームが自身宛てでない場合は、受信したMACフレームを破棄する。復元部26は、MACフレームが自身宛てであった場合は、MACフレームをデータ生成部27へと出力する。
The
データ生成部27は、復元部26から受け取ったMACフレームからMACヘッダを削除してIPパケットを生成し、パラレル/シリアル変換部28へと出力する。
パラレル/シリアル変換部28は、データ生成部27から受け取ったIPパケットをシリアルデータに変換し、1つのデータストリームにして後位の機能部へと引き渡す。
The
The parallel /
[無線フレーム送信時間長の他の調整方法1]
上記の説明において、生成部13が付加データを付加することにより、送信時間長が同一の複数の無線フレームを生成する方法について説明したが、無線フレーム送信時間長の調整方法はこれに限らない。生成部13は、複数の子局2に送信する複数のデータパケットのうち、少なくとも一部のデータパケットを構成するデータの伝送レートを変更することにより、送信時間長が同一の複数の無線フレームを生成してもよい。
[
In the above description, the method of generating a plurality of radio frames having the same transmission time length by adding the additional data to the
図6は、伝送レートを変更することにより無線フレームの送信時間長を調整する方法を示す図である。図6(a)は、伝送レートを変更しない場合の、夫々の無線チャネルにおける無線フレームの送信時間長を示す図である。無線ヘッダは、同一の伝送レート(例えば6Mbps)で送信され、データは、無線チャネルごとに異なる伝送レートで伝送されることが想定されている。無線チャネルF1においては、データが6Mbpsで伝送され、4つの無線チャネルの中で送信時間長が最大になっている。無線チャネルF2においては、データが18Mbpsで伝送され、4つの無線チャネルの中で送信時間長が最小になっている。 FIG. 6 is a diagram illustrating a method of adjusting the transmission time length of a radio frame by changing the transmission rate. FIG. 6A is a diagram showing the transmission time length of a radio frame in each radio channel when the transmission rate is not changed. The wireless header is transmitted at the same transmission rate (for example, 6 Mbps), and the data is assumed to be transmitted at a different transmission rate for each wireless channel. In the wireless channel F1, data is transmitted at 6 Mbps, and the transmission time length is the maximum among the four wireless channels. In the radio channel F2, data is transmitted at 18 Mbps, and the transmission time length is the smallest among the four radio channels.
図6(b)は、伝送レートを変更した後の夫々の無線チャネルにおける無線フレームの送信時間長を示す図である。無線チャネルF2においては、伝送レートが18Mbpsから6Mbpsに変更されることにより、無線チャネルF1の無線フレームの送信時間長と同じ送信時間長になっている。無線チャネルF3においては、伝送レートが18Mbpsから12Mbpsに変更されることにより、無線チャネルF1の無線フレームの送信時間長と同じ送信時間長になっている。 FIG. 6B is a diagram showing the transmission time length of the radio frame in each radio channel after changing the transmission rate. In the radio channel F2, the transmission rate is changed from 18 Mbps to 6 Mbps, so that the transmission time length is the same as the radio frame transmission time length of the radio channel F1. In the radio channel F3, the transmission rate is changed from 18 Mbps to 12 Mbps, so that the transmission time length is the same as the transmission time length of the radio frame of the radio channel F1.
生成部13は、伝送レートを変更するとともに、図5を参照して説明した付加データを付加することにより、送信時間長を変更してもよい。無線チャネルF4は、伝送レートを12Mbpsから6Mbpsに変更しても、送信時間長が無線チャネルF1における送信時間長よりも短い。そこで、生成部13は、伝送レートを変更した後の無線フレームに付加データを付加することにより、無線チャネルF4の無線フレームの送信時間長が、無線チャネルF1の無線フレームの送信時間長と同じになるようにしている。
The
[無線フレーム送信時間長の他の調整方法2]
図7は、無線フレームの送信時間長の他の調整方法を示す図である。生成部13は、図7に示すように、複数のデータパケットを連結して多重連結することにより、送信時間長がほぼ同一の複数の無線フレームを生成してもよい。
[
FIG. 7 is a diagram illustrating another method for adjusting the transmission time length of a radio frame. As illustrated in FIG. 7, the
具体的には、生成部13は、同一の子局2が送信先になっている複数のデータパケットを2次バッファ12から取得して、多重連結する。図7においては、生成部13は、MACフレーム1からMACフレームnまでのデータパケットを多重連結し、無線ヘッダが付加されている。生成部13は、複数のデータパケットを多重化することにより生成される無線フレームの送信時間長が、他の無線チャネルの無線フレームの最大送信時間長よりも小さい場合、付加データを付加してもよい。このようにすることで、生成部13は、各データパケットが短い場合であっても、他の無線チャネルで送信される無線フレームの送信時間長とほぼ同じ送信時間長の無線フレームを生成することができる。
Specifically, the
ここで、無線ヘッダの時間長をth(μs)、MACヘッダを含む各MACフレームのサイズをBm(byte)(mはMACフレーム番号)、伝送レートをDR(Mbps)とする。制御部10は、無線フレームの送信時間長が10ミリ秒=10000(μs)になるように、th+(B1+B2+・・・+Bn-1)×8/DR>10000−Bn×8/DRとなるnを選定してデータパケットを連結し、10ミリ秒に満たない分を付加データで埋めることにより、無線フレームの送信時間長を10ミリ秒にする。制御部10は、各子局2に割り当てられた2次バッファ12のバッファメモリ上で同様の処理を行い、無線フレーム長を10ミリ秒に揃えることができたバッファメモリの連結データを生成部13に入力して、送信可能なタイミングまで待機させる。
Here, it is assumed that the time length of the radio header is t h (μs), the size of each MAC frame including the MAC header is B m (byte) (m is a MAC frame number), and the transmission rate is DR (Mbps). The control unit 10 determines that t h + (B 1 + B 2 +... + B n-1 ) × 8 / DR> 10000 so that the transmission time length of the radio frame is 10 milliseconds = 10000 (μs). -Select n that is B n × 8 / DR, concatenate data packets, and fill the portion that is less than 10 milliseconds with additional data, thereby reducing the transmission time length of the radio frame to 10 milliseconds. The control unit 10 performs the same processing on the buffer memory of the
無線フレームを受信した子局2が所定の待ち時間(tw)の後にACKフレームを応答する無線方式を用いる場合は、10000−tw<送信時間長≦10000となるのであれば、送信時間長が10ミリ秒に満たない分を付加データで埋めなくてもよい。なお、無線LANの場合、tw=16(μs)である。これにより、親局1における送信完了が最も遅いデータフレームの送信と、最も受信開始が早いACKフレームの受信とが時間的に重複することがないため、親局1は、ACKフレームを隣接チャネルとの送受間干渉なく受信することができる。
When using a wireless system in which the
[無線フレーム送信時間長の他の調整方法3]
図8は、無線フレームの送信時間長の他の調整方法を示す図である。生成部13は、図8に示すように、複数の無線フレームの夫々の送信時間長と、複数の無線フレームの送信時間長のうち最も長い送信時間長との差を示す時間差情報を含む無線フレームを生成してもよい。図8においては、無線チャネルF2における時間差情報がTd1であり、無線チャネルF3における時間差情報がTd2であり、無線チャネルF4における時間差情報がTd3である。時間差情報が含まれる無線フレームを受信した子局2は、自身のアドレスが含まれる無線フレームを抽出してから、時間差情報に基づく時間が経過した後にACKフレームを送信する。この場合、無線フレームの送信時間長そのものが長くなるわけではないが、時間差情報に示される時間は、子局2がACKフレームを送信しない。したがって、時間差情報を含む無線フレームは、送信時間長が大きくなるように変更された無線フレームと、実質的に同等の効果を生じさせることができる。
[Other adjustment method 3 of radio frame transmission time length]
FIG. 8 is a diagram illustrating another method for adjusting the transmission time length of a radio frame. As illustrated in FIG. 8, the
[第1の実施形態における効果]
以上説明したように、第1の実施形態に係る親局1においては、キャリアセンス部14が、無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、無線フレームの送信可否を判定する。そして、送信部15は、キャリアセンス部14が無線フレームを送信可能であると判定した複数の無線チャネルにおいて、同一のタイミングで複数の無線フレームを送信する。このようにすることで、複数の無線チャネルにおいて、同一のタイミングで複数の子局2宛ての無線フレームが送信されるので、複数の子局2に対してデータ送信が必要な場合には、あるタイミングに単一の子局2に対してしかデータ送信できない従来技術と比較して無線チャネルの時間的使用効率が向上する。
[Effect in the first embodiment]
As described above, in the
具体的には、本実施形態においては、周波数方向に多重化を行うことにより、4台の子局2へのデータパケットの送信を同時に行うこととしている。親局1は、433Mbpsの伝送速度に対応する帯域を有する無線チャネルを4分割して、IEEE802.11ac方式に規定される約87Mbps×4のチャネルを用いてデータパケットを送信する場合、伝送速度が87Mbpsの1つのデータストリームが50バイトのデータを送るのに要する時間は50×8÷87=4.6(μs)である。オーバヘッドを含む所要時間は、DIFS時間+データフレーム送信時間+SIFS時間+ACKフレーム受信時間=34+(44+28×8÷87+4.6)+16+(44+14×8÷87)=146.5(μs)となる。4つの子局2の全てに対して送信するデータパケットがあるときにも所要時間は変わらないため、従来方式における所要時間の557.9(μs)と比較して、概ね4分の1の待ち時間で送信することができる。
Specifically, in this embodiment, data packets are transmitted to the four
このように、本実施形態に係る無線通信システムSは、複数の子局2と通信をする場合の通信時間を短縮できるとともに、スループットを、1台の子局2とのみ通信する場合と同程度に維持することができる。また、無線通信システムSは、無線空間の占有時間を従来の4分の1程度にできるので、無線空間そのものの利用を効率化することが可能であり、周囲の無線装置に与える影響も軽減することができる点で好適である。
As described above, the radio communication system S according to the present embodiment can reduce the communication time when communicating with a plurality of
<第2の実施形態>
図9は、第2の実施形態に係る親局1の構成を示す図である。第1の実施形態に係る2次バッファ12は、無線チャネルに対応するバッファメモリを1つずつ有していたのに対して、第2の実施形態に係る2次バッファ12は、使用可能な無線チャネルの数よりも多くのバッファメモリを有している。また、第2の実施形態に係る親局1は、無線チャネルの数よりも多いバッファメモリに格納されたデータパケットを、生成部13における、いずれかの無線チャネルに対応するフレーム生成部に入力するための選択部30を有する点でも、第1の実施形態と異なる。
<Second Embodiment>
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the
以下、第1の実施形態と異なる点を中心に説明する。
2次バッファ12は、複数の子局2の夫々に対応し、データパケットを一時的に記憶する複数のバッファメモリを有する。すなわち、2次バッファ12は、送信先が同一のデータパケットを、順次1つのバッファメモリに格納する。2次バッファ12は、送信先が同一のデータパケットが、送信を予定する無線フレームを構成するための時間長に達した場合は、他のバッファメモリに格納する。例えば、子局2aを送信先とするデータパケットのみが連続する場合、2次バッファ12は、複数のバッファメモリに、子局2aに送信するデータパケットを順次格納していく。
Hereinafter, a description will be given focusing on differences from the first embodiment.
The
2次バッファ12は、いずれかのバッファメモリに所定量のデータパケットが格納され、送信する無線チャネル数のデータパケットが準備できると、生成部13に、当該バッファメモリに対応する子局2に送信する無線フレームを生成させる。具体的には、2次バッファ12は、直前に生成部13が生成した無線フレームの送信が完了すると、所定量以上のデータパケットを格納したバッファメモリ内のデータパケットから順に、生成部13に入力する。生成部13は、無線フレームを生成し、キャリアセンス部14が送信可能であると判定すると、無線フレームを送信する。この際、送信部15は、複数の無線チャネルを用いて、同一の子局2(例えば子局2a)に複数の無線フレームを送信してもよい。図4を参照して説明したように、子局2は、複数の無線チャネルを介して送信された無線フレームを同時に受信することができる。したがって、このようにすることで、多くの接続中の子局に対してデータを送信する必要がある場合であっても、親局1は、順序に関係なく送信準備のできた子局宛てのデータから無線フレームの送信を処理することができる。
When a predetermined amount of data packets are stored in one of the buffer memories and the number of radio packets to be transmitted can be prepared, the
[第2の実施形態における効果]
第2の実施形態に係る親局1は、2次バッファ12が、無線チャネルの数よりも多くのバッファメモリを有する。このようにすることで、多くの子局と接続していてランダムな順序で1次バッファ11からデータパケットが流れてくる場合に、送信準備が整った2次バッファ12のデータから順次送信することで1次バッファ11からのデータの到着順序とは関係なく多くの子局2に対しての無線フレーム送信を処理することができる。
[Effects of Second Embodiment]
In the
<第3の実施形態>
図10は、第3の実施形態に係る親局1の構成を示す図である。第1の実施形態に係る親局1は、データパケットの種類に関係なく、1次バッファ11がデータパケットを取得した順に無線フレームを組み立てて送信していたのに対して、本実施形態に係る親局1は、データパケットの種類に応じて、無線フレームを送信する優先度を制御する点で異なる。ここで、データパケットの種類は、例えばデータパケットに含まれるデータのリアルタイム性の必要度に基づいて定められ、音声>映像>画像>テキストの順に優先度が高い。
<Third Embodiment>
FIG. 10 is a diagram illustrating a configuration of the
図10に示すように、1次バッファ11は、分配部111と、複数の送信キュー112(112a,112b,112c)とを有する。また、親局1は、それぞれの送信キュー112に対応する複数の2次バッファ12(12a,12b,12c)を有する。
As shown in FIG. 10, the
分配部111は、優先度が異なる複数種類のデータパケットを取得し、取得したデータパケットの優先度の種類に基づいて、夫々のデータパケットを、複数の送信キュー112のいずれかに分配する。例えば、送信キュー112aは音声用のメモリであり、送信キュー112bは映像用のメモリであり、送信キュー112cは画像用のメモリである。それぞれの送信キュー112に分配されたデータパケットは、対応する2次バッファ12に入力される。
The
制御部10は、無線フレームの送信が完了すると、複数の2次バッファ12のうち、どの2次バッファ12にデータパケットが格納されているかを確認する。制御部10は、複数の2次バッファ12にデータパケットが格納されている場合、優先度がより高い2次バッファ12に格納されているデータパケットを読み出して、生成部13に入力する。ここで、制御部10は、データパケットを読み出した2次バッファ12が有するバッファメモリのうち、一部のバッファメモリが空き状態である場合も、他の2次バッファ12内のデータパケットを生成部13に書き込まないものとする。このようにすることで、生成部13は、同一の優先度のデータパケットに対応する複数の無線フレームを生成できるので、キャリアセンス部14は、キャリアセンス時に、送信するデータパケットの優先度に応じたバックオフ時間を用いることができる。
When the transmission of the radio frame is completed, the control unit 10 checks which
送信部15は、キャリアセンス部14が、無線フレームを送信しようとする無線チャネルがアイドル状態であると判定すると、優先度が同一のデータパケットを含む複数のデータフレームを同一のタイミングで送信する。
When the
なお、以上の説明においては、親局1が、データパケットの優先度に関連付けられた複数の2次バッファ12(12a,12b,12c)を有する例について説明したが、これに限らない。親局1は、図9に示した第2の実施形態に係る2次バッファ12のように、データパケットの優先度に関連付けられていない複数のバッファメモリを有してもよい。この場合、制御部10は、いずれかのバッファメモリに格納されたデータパケットのうち、最も優先度が高いデータパケットを生成部13に入力する際に、他のバッファメモリに格納された同じ優先度のデータパケットも生成部13に入力する。このようにすることで、親局1は、優先度が同一のデータパケットを含む複数のデータフレームを同一のタイミングで送信することができる。
In the above description, an example in which the
[第3の実施形態における効果]
第3の実施形態に係る親局1は、優先度が高いデータパケットを、複数の無線フレームで同時に送信することができる。したがって、親局1は、音声や映像のように、データが途切れることによる品質への影響が大きいデータを優先して送信することができる。
[Effect in the third embodiment]
The
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。例えば、無線通信システムSには、空間多重技術等の他の多重化技術を適用してもよい。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above embodiment. In particular, the specific embodiments of the distribution / integration of the devices are not limited to those illustrated above, and all or a part thereof may be added in arbitrary units according to various additions or according to functional loads. It can be configured functionally or physically distributed and integrated. For example, other multiplexing techniques such as a spatial multiplexing technique may be applied to the wireless communication system S.
1 親局
2 子局
10 制御部
11 1次バッファ
12 2次バッファ
13 生成部
14 キャリアセンス部
15 送信部
16 受信部
17 復元部
18 データ生成部
19 バッファ
20 パラレル/シリアル変換部
21 制御部
22 生成部
23 キャリアセンス部
24 送信部
25 受信部
26 復元部
27 データ生成部
28 パラレル/シリアル変換部
30 選択部
111 分配部
112 送信キュー
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記複数の無線子局装置のアドレスを含むデータパケットを取得する取得部と、
前記データパケットに基づいて、複数の無線子局装置に送信する複数の無線フレームを生成する生成部と、
前記複数の無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、前記無線フレームの送信可否を判定する判定部と、
前記判定部が前記無線フレームを送信可能であると判定した前記複数の無線チャネルにおいて、前記複数の無線チャネルのいずれかにおいて前記無線子局装置からの応答を受信するタイミングに重ならないタイミングで前記複数の無線フレームを送信する送信部と、
を備える無線親局装置。 A wireless master station device that wirelessly transmits data to a plurality of wireless slave station devices,
An acquisition unit for acquiring a data packet including addresses of the plurality of wireless slave station devices;
Based on the data packet, a generator that generates a plurality of radio frames to be transmitted to a plurality of radio slave station devices;
A determination unit that performs carrier sense in a plurality of different radio channels that transmit the plurality of radio frames, and determines whether the radio frame can be transmitted;
In the plurality of radio channels determined by the determination unit to be able to transmit the radio frame, the plurality of radio channels at a timing that does not overlap with a timing of receiving a response from the radio slave station device in any of the plurality of radio channels. A transmission unit for transmitting a radio frame of
A wireless master station device.
請求項1に記載の無線親局装置。 The generating unit is configured to transmit the plurality of radio frames at a timing that does not overlap a timing at which a response from the radio slave station apparatus is received on any of the plurality of radio channels. Generating the plurality of radio frames by adjusting the transmission time length of the radio frames of
The wireless master station device according to claim 1.
前記送信部は、同一のタイミングで前記複数の無線フレームの送信を開始する、
請求項2に記載の無線親局装置。 The generation unit generates the plurality of radio frames having the same transmission time length in the plurality of radio channels,
The transmitting unit starts transmitting the plurality of radio frames at the same timing;
The wireless master station device according to claim 2.
請求項3に記載の無線親局装置。 The generation unit generates the plurality of radio frames having the same transmission time length by multiple connection of the plurality of data packets.
The wireless master station device according to claim 3.
請求項3又は4に記載の無線親局装置。 The generation unit generates the plurality of radio frames having the same transmission time length by adding additional data to at least some of the plurality of data packets transmitted to the plurality of slave station devices. To
The radio | wireless master station apparatus of Claim 3 or 4.
請求項3から5のいずれか1項に記載の無線親局装置。 The generation unit changes the transmission rate of data constituting at least a part of the plurality of data packets to be transmitted to the plurality of slave station devices, whereby the plurality of transmission time lengths are the same. Generate radio frames,
The radio | wireless master station apparatus of any one of Claim 3 to 5.
請求項1から6のいずれか1項に記載の無線親局装置。 The generation unit generates the radio frame including time difference information indicating a difference between a transmission time length of each of the plurality of radio frames and a longest transmission time length among transmission time lengths of the plurality of radio frames.
The radio | wireless master station apparatus of any one of Claim 1 to 6.
前記送信部は、前記優先度が同一の前記データパケットを含む前記複数の無線フレームを同一のタイミングで送信する、
請求項1から7のいずれか1項に記載の無線親局装置。 The acquisition unit acquires a plurality of types of the data packets having different priorities,
The transmitter transmits the plurality of radio frames including the data packets having the same priority at the same timing;
The radio | wireless master station apparatus of any one of Claim 1 to 7.
前記生成部は、前記バッファのいずれかに所定量の前記データパケットが格納されると、当該バッファに格納された前記データパケットを含む前記無線フレームを生成する、
請求項1から8のいずれか1項に記載の無線親局装置。 The acquisition unit has a plurality of buffers for temporarily storing the data packets,
When the predetermined amount of the data packet is stored in any of the buffers, the generation unit generates the radio frame including the data packet stored in the buffer.
The radio | wireless master station apparatus of any one of Claim 1 to 8.
前記複数の無線フレームのうち、自身のアドレスが含まれる無線フレームを抽出する抽出部と、
を有する無線子局装置。 A slave station receiver that receives the plurality of radio frames transmitted by the plurality of radio channels from the radio master station device according to any one of claims 1 to 9,
An extracting unit that extracts a radio frame including its own address from the plurality of radio frames;
A wireless slave station device.
前記無線親局装置は、
前記複数の無線子局装置のアドレスを含むデータパケットを取得する取得部と、
前記データパケットに基づいて、複数の無線子局装置に送信する複数の無線フレームを生成する生成部と、
前記複数の無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、前記無線フレームの送信可否を判定する判定部と、
前記判定部が前記無線フレームを送信可能であると判定した前記複数の無線チャネルにおいて、前記複数の無線チャネルのいずれかにおいて前記無線子局装置からの応答を受信するタイミングに重ならないタイミングで前記複数の無線フレームを送信する送信部と、
を有し、
前記複数の無線子局装置の夫々は、
前記複数の無線チャネルで伝送された前記複数の無線フレームを受信する子局受信部と、
前記複数の無線フレームのうち、自身のアドレスが含まれる無線フレームを抽出する抽出部と、
を有する
無線通信システム。 A wireless communication system comprising a wireless master station device and a plurality of wireless slave station devices capable of wireless communication with the wireless master station device,
The wireless master station device
An acquisition unit for acquiring a data packet including addresses of the plurality of wireless slave station devices;
Based on the data packet, a generator that generates a plurality of radio frames to be transmitted to a plurality of radio slave station devices;
A determination unit that performs carrier sense in a plurality of different radio channels that transmit the plurality of radio frames, and determines whether the radio frame can be transmitted;
In the plurality of radio channels determined by the determination unit to be able to transmit the radio frame, the plurality of radio channels at a timing that does not overlap with a timing of receiving a response from the radio slave station device in any of the plurality of radio channels. A transmission unit for transmitting a radio frame of
Have
Each of the plurality of wireless slave station devices is
A slave station receiver that receives the plurality of radio frames transmitted through the plurality of radio channels;
An extracting unit that extracts a radio frame including its own address from the plurality of radio frames;
A wireless communication system.
前記無線子局装置は、前記抽出部が前記無線フレームを抽出してから、当該無線フレームに含まれる前記時間差情報に基づく時間が経過した後に、前記無線フレームを正常に受信したことを示す確認応答情報を含む無線フレームを送信する子局送信部をさらに有する、
請求項11に記載の無線通信システム。 The transmission unit of the wireless master station device includes time difference information indicating a difference between a transmission time length of each of the plurality of wireless frames and a longest transmission time length among transmission time lengths of the plurality of wireless frames. Send radio frames,
The wireless slave station device confirms that the wireless frame has been normally received after a time based on the time difference information included in the wireless frame has elapsed since the extraction unit extracted the wireless frame. A slave station transmitter that transmits a radio frame including information;
The wireless communication system according to claim 11.
前記複数の無線子局装置のアドレスを含むデータパケットを取得するステップと、
前記データパケットに基づいて、複数の無線子局装置に送信する複数の無線フレームを生成するステップと、
前記複数の無線フレームを送信する夫々異なる複数の無線チャネルにおいてキャリアセンスをして、前記無線フレームの送信可否を判定するステップと、
前記判定するステップにおいて前記無線フレームを送信可能であると判定した前記複数の無線チャネルにおいて、前記複数の無線チャネルのいずれかにおいて前記無線子局装置からの応答を受信するタイミングに重ならないタイミングで前記複数の無線フレームを送信するステップと、
を有する無線送信方法。 A wireless transmission method for wirelessly transmitting data to a plurality of wireless slave station devices,
Obtaining a data packet including addresses of the plurality of wireless slave station devices;
Generating a plurality of radio frames to be transmitted to a plurality of radio slave station devices based on the data packet;
Performing carrier sense in a plurality of different radio channels for transmitting the plurality of radio frames, and determining whether the radio frame can be transmitted;
In the plurality of wireless channels determined to be able to transmit the wireless frame in the determining step, the timing is not overlapped with the timing of receiving a response from the wireless slave station device in any of the plurality of wireless channels. Transmitting a plurality of radio frames;
A wireless transmission method comprising:
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