CN100446489C - 无线分组通信方法及无线分组通信装置 - Google Patents

Abstract

在可利用的多种传输速率中，将数据分组的发送中使用的传输速率按接收端无线站个别管理。当发送缓冲器上存在多个作为发送对象的数据分组，并且可同时发送多个数据分组时，参照表示各个数据分组的数据量的分组大小和与各个数据分组的接收端无线站相对应的传输速率，为每个数据分组确认由分组大小和传输速率决定的分组时长(传输所需时间)，并选择分组时长彼此大致相等的多个数据分组而与接收端无线站无关。利用多个无线信道同时开始发送选中的多个数据分组。

Description

无线分组通信方法及无线分组通信装置

技术领域

本发明涉及在多个无线站之间利用多个无线信道及空分复用同时发送不同目的地地址的数据分组的无线分组通信方法及无线分组通信装置。

背景技术

在传统的无线分组通信装置中，事先只确定一个要使用的无线信道，然后在发送数据分组之前检测该无线信道是否处于空闲状态(载波侦听)，并仅在该无线信道处于空闲状态的情况下发送一个数据分组。通过这样的控制，可在多个无线站之间彼此错开时间共用一个无线信道((1)IEEE802.11“MAC and PHY Specification for Metropolitan AreaNetworks”，IEEE 802.11，1998；(2)小電力デ一タ通信システム/広带域移動アクセスシステム(CSMA)標準規格、ARIB SDT-T71 1.0版、(社)電波産業会、平成12年策定(低功率数据通信系统/宽带移动接入系统(CSMA)标准，ARIB SDT-T71 1.0版，无线电产业协会(株)，平成12年制定))。

在这种无线分组通信装置中，为了提高最大吞吐量，例如有通过扩大每一无线信道的频率带宽来加快无线区间数据传输速率的方法。

但是，例如在文献(飯

ほか、IEEE802.11a準拠  5GHz带無線LANシステム-パケット伝送特性-、B-5-124、2000電子情報通信学会通信ソサイエテイ大会、2000年9月，(饭塚等，IEEE802.11a标准5GHz频带无线LAN系统-分组传输特性-、B-5-124、2000电子信息通信学会通信学会大会、2000年9月))中也有所记载的那样，为了避免分组冲突，需要紧接分组的发送之后设置不依赖于无线区间数据传输速率的恒定的发送禁止期间。若设置此发送禁止期间，则随着无线区间的数据传输速率的增大，数据分组的传输效率(最大吞吐量与无线区间的数据传输速率之比)就会下降，因此，仅通过提高无线区间的数据传输速率是很难大幅度提高吞吐量的。

对此，作为不扩大一个无线信道的频率带宽就可提高最大吞吐量的方法，研究了空分复用技术(黒崎ほか、MIMOチヤネルにより100Mbit/sを実現する広带域移動通信用SDM-COFDM方式の提案、電子情報通信学会技術研究報告、A·P2001-96，RCS2001-135(2001-10)，(黑崎等、利用MIMO信道实现100Mbit/s的宽带移动通信用SDM-COFDM方式的方案，电子信息通信学会技术研究报告，A·P2001-96，RCS2001-135(2001-10)))的应用。该空分复用技术是如下方式，即：从多个天线利用相同的无线信道同时发送不同的数据分组，并由对方无线站根据通过多个天线接收的各个数据分组的传播系数的不同来进行相应的数据信号处理，从而接收利用相同的无线信道同时发送的多个数据分组。其中，根据传播系数等确定空分复用数。

另一方面，当各个无线站分别具有多个无线通信接口，从而能够利用多个无线信道时，通过在多个无线站之间分别使用不同的无线信道，与经一个无线信道分时通信的情况相比，有望改善吞吐量。例如，如图17所示，通过在无线站A和无线站B之间使用无线信道CH1，并在无线站A和无线站C之间使用无线信道CH2，能够在无线站A和无线站B、C之间同时收发各自的数据分组。或者，如图18所示，也可以通过在无线站A和无线站B之间使用无线信道CH1、CH2，来同时收发两个数据分组。

但是，当同时使用的多个无线信道的中心频率彼此接近时，从一个无线信道向另一个无线信道所使用的频率区域泄漏的泄漏功率的影响将会变大。通常，在传输数据分组时，在发送端的无线站发送数据分组之后，接收端的无线站针对所接收的数据分组向发送端的无线站返回送达确认分组(ACK分组，NACK分组)。当发送端的无线站要接收该送达确认分组时，来自同时进行发送的其他无线信道的泄漏功率的影响就会成为问题。

例如，如图19所示，假设无线信道CH1和无线信道CH2的中心频率彼此接近，并且从各无线信道并行发送的数据分组的传输所需时间不同。这里，由于从无线信道CH1发送的数据分组较短，所以在接收与其相应的ACK分组时，无线信道CH2正处于发送当中。因此，在无线信道CH1中，由于来自无线信道CH2的泄漏功率，有可能无法接收ACK分组。在这样的状况下，即使同时利用多个无线信道进行发送，也不能期望吞吐量得以改善。

此外，上述的情况，在各无线信道的传输速率相等的情况下，由于各数据分组的数据大小的不同而发生；在各无线信道的传输速率不同的情况下，由于各数据分组的(数据大小/传输速率)的不同而发生。即，由于各自的传输所需时间，即分组时长的不同而发生。

但是，在无线LAN系统等中，从网络输入的数据帧的数据大小不是恒定的。从而，当将输入的数据帧依次转换为数据分组并发送时，各个数据分组的分组时长(传输所需时间)也变化。因此，即使如图19所示同时发送多个数据分组，也由于各个数据分组之间分组时长不同，从而接收ACK分组失败的可能性变高。

因此，将缓冲器上的各个数据帧等间隔分割为多个数据块，并从各个数据块生成数据分组。由此，可以获得大小相等的多个数据分组，因而如果通过多个无线信道同时发送这些数据分组，则可以避免泄漏功率的影响。但是，在这种情况下，由于将输入到缓冲器中的各个数据帧分割为多个，各个数据分组的大小变得比通常小，所以有效吞吐量就会下降。

此外，例如在缓冲器上聚集预定数量的数据帧之后，从中提取大小相同的多个数据帧，然后将它们转换为数据分组并同时进行发送，如果这样控制的话，则可以避免泄漏功率的影响。但是，在这种情况下，由于不得不待机直到在缓冲器上聚集了大小相同的预定数量的数据帧，所以无法高效率地开始进行发送，从而无法避免有效吞吐量的下降。此外，当大小相同的数据帧经过很长时间也不出现时，传输延迟时间就会变长。

此外，如图17所示，当在与多个目的地之间经由无线线路进行数据分组的传输时，假设针对各个接收端以不同的传输速率进行数据分组的传输。在此情况下，若同时发送即使是大小相同的数据帧但目的地不同的数据分组，则发送不能同时结束，从而由于泄漏功率的影响而导致送达确认分组的接收失败。从而，目的地不同的数据分组即使大小相同有时也无法同时发送。因此，直到目的地相同且大小也相同的多个数据出现为止的等待时间变长的可能性很高。

对此，如果事先掌握作为目的地的各无线站能够使用的传输速率，则能够掌握由所用的传输速率和数据分组的数据大小决定的分组时长(传输所需时间)，由此可同时选择分组时长相同的多个数据分组。当同时开始发送分组时长相同的多个数据分组时，由于这些发送同时结束，所以几乎可同时接收对于各个数据分组的送达确认分组，从而能够避免泄漏功率的影响。

但是，例如在IEEE802.11a中规定的传统的无线LAN系统中，作为送达确认分组的发送所使用的传输速率，可选择不超过所接收的发给本站的数据分组的传输速率的最大的规定速率(Mandatory Rate：6、12、24[Mbit/s]的某一个)。因此，如图20所示，即使通过对于两个无线站传输速率不同的无线信道CH1、CH2同时发送分组时长相同的数据分组(1)和数据分组(2)，并同时接收与这些数据分组分别对应的送达确认分组ACK(1)、ACK(2)，也由于各个ACK的传输所需时间不同，而各个ACK的接收结束的时间产生差异。此时，在通过无线信道CH2接收ACK(2)的过程中，若从先完成ACK接收的无线信道CH1发送数据，则无线信道CH2中的ACK(2)的接收就有可能失败。

即，存在目的地不同的数据分组根据各自的传输速率即使分组时长相同也无能同时发送的情况。因此，直到目的地相同且大小也相同的多个数据出现为止的等待时间变长的可能性就会变高。

此外，如图21所示，可以从一个发送端无线站将接收地址不同的数据分组通过空分复用而重叠到一个无线信道上并同时发送，然后由各自的接收端无线站分离各个数据分组，并接收发给自身无线站的数据分组。此时，各个接收端无线站通过相同的无线信道同时发送对于发给自身无线站的数据分组的送达确认分组，但发送端无线站却无法接收通过相同的无线信道同时返回的多个送达确认分组。

本发明的目的在于提供一种无线分组通信方法以及无线分组通信装置，从而即使在同时发送接收地址不同的多个数据分组时在无线信道之间出现了泄漏功率的影响的情况下，通过利用多个无线信道和空分复用，也能够减少送达确认分组的接收失败的概率，并改善有效吞吐量。

发明内容

第一和第十发明是一种无线分组通信方法或无线分组通信装置，该方法或装置在能够利用多个无线信道的三个以上的无线站之间，使用通过载波侦听而被判断为空闲状态的无线信道发送数据分组。

在可利用的多种传输速率中，将数据分组的发送中使用的传输速率按接收端无线站个别管理。当发送缓冲器上存在多个作为发送对象的数据分组，并且可同时发送多个数据分组时，参照表示各个数据分组的数据量的分组大小和与各个数据分组的接收端无线站相对应的传输速率，为每个数据分组确认由分组大小和传输速率决定的分组时长(传输所需时间)，并与接收端无线站无关地选择传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组。利用多个无线信道同时开始发送选中的多个数据分组。

由此，由于按接收端无线站个别管理传输速率，并为每个数据分组确认由分组大小和传输速率决定的传输所需时间，从而同时开始发送传输所需时间彼此大致相同的多个数据分组，所以可在开始接收送达确认分组之前完成所有数据分组的发送。从而，即使在无线信道之间发生功率泄漏时，也能够接收送达确认分组而不受其影响。而且，还由于能够同时发送目的地不同的多个数据分组，所以可缩短直到在发送缓冲器上聚集应发送的多个数据分组为止的发送等待时间，从而可改善有效吞吐量。

第二和第十一发明是一种无线分组通信方法或无线分组通信装置，该方法或装置在可将多个信号空分复用到一个无线信道上的三个以上的无线站之间，使用通过载波侦听而被判断为空闲状态的无线信道发送数据分组。

在可利用的多种传输速率中，将数据分组的发送中使用的传输速率按接收端无线站个别管理。当发送缓冲器上存在多个作为发送对象的数据分组，并且可同时发送多个数据分组时，参照表示各个数据分组的数据量的分组大小和与各个数据分组的接收端无线站相对应的传输速率，为每个数据分组确认由分组大小和传输速率决定的分组时长(传输所需时间)，与接收端无线站无关地选择传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组。从数据分组的传输所需时间和送达确认分组的传输所需时间决定数据分组的接收端无线站发送送达确认分组的时刻，并在各数据分组中存储送达确认分组发送时刻的信息和发送禁止期间(NAV：Network Allocation Vector)的信息，其中，所述送达确认分组的传输所需时间是从与数据分组的目的地相对应的传输速率求出的，所述送达确认分组发送时刻的信息表示对各数据分组的接收端无线站许可送达确认分组的发送的时刻，所述发送禁止期间(NAV)的信息表示直到对于同时发送的所有数据分组的送达确认分组的发送全部完成的时间。通过空分复用同时开始发送选中的多个数据分组。

由此，由于发送端无线站发送的各数据分组之中包含有指示送达确认分组的发送时刻的信息，所以，可单独控制由各数据分组的目的地的多个接收端无线站分别发出送达确认分组的时刻。即，由于多个接收端无线站能够彼此错开时间来发出送达确认分组，所以，发送了数据分组的发送端无线站能够依次接收从多个接收端无线站返回的送达确认分组。从而，能够使用空分复用同时发送目的地不同的多个数据分组，因此可缩短直到在发送缓冲器上聚集应发送的多个数据分组为止的发送等待时间，从而可改善有效吞吐量。

在根据第一、二发明的第三发明以及在根据第十、十一发明的第十二发明中，当对应于比当前传输速率低的传输速率，选中了传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组时，切换为该低速的传输速率进行发送。

这里，不仅针对与各个数据分组的目的地相对应的当前的传输速率，而且还针对比其低的传输速率，求出数据分组，因此存在于发送缓冲器上多个数据分组的传输所需时间大致相同的概率变高。从而，可缩短直到开始发送数据分组为止的等待时间，进而可改善有效吞吐量。

在根据第一、二发明的第四发明以及在根据第十、十一发明的第十三发明中，在可选择第一模式和第二模式的情况下，比较使用第一模式的条件中的传输速率和使用第二模式的条件中的传输速率，并根据结果选择传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组，在所述第一模式中，通过将发送缓冲器上的一个单位的数据分成多个来生成传输所需时间相等的多个数据分组，在所述第二模式中，通过在传输所需时间不同的多个数据分组的至少一个上添加虚假信号来生成实际传输所需时间相等的多个数据分组。

当存在传输所需时间不一致的多个数据分组时，可以将每个数据分组等分成二个以上来生成传输所需时间相等的多个数据分组，并同时发送这些数据分组(第一模式)。此外，通过在传输所需时间短的数据上添加虚假信号来使其与其他数据一致，然后能够同时发送这些数据(第二模式)。应用第一模式时的传输速率和应用第二模式时的传输速率根据当时状况(分组大小的组合等)而变化。这里，由于能够考虑传输效率而适当选择第一模式和第二模式，所以能够改善传输速率和有效吞吐量。

在根据第一发明的第五发明以及在根据第十发明的第十四发明中，接收数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较。将不超过所有数据分组的接收速率中最小值的最大规定速率(Mandatory Rate)检测为最小接收速率，并使用最小接收速率发送送达确认分组。

由于接收的无线站使用与最小接收速率相同的传输速率发送对于发给本站的数据分组的送达确认分组，从而对于同时发送的多个数据分组的所有送达确认分组的传输速率被统一成最小接收速率，进而所有送达确认分组的发送结束时刻成为同一时刻。由此，可同时发送目的地不同的多个数据分组，从而，可缩短直到在发送缓冲器上聚集应发送的多个数据分组为止的发送等待时间，进而可改善有效吞吐量。

在根据第一发明的第六发明以及在根据第十发明的第十五发明中，接收数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较。当所有数据分组的接收速率不相同时，将不超过所有接收速率中最小值的最大规定速率(MandatoryRate)检测为最小接收速率，并将不超过发给本站的数据分组的接收速率的最大规定速率检测为特定接收速率。当特定接收速率高于最小接收速率时，在送达确认分组上添加虚假信号并使用特定接收速率进行发送，其中所述虚假信号具有与从最小接收速率求出的送达确认分组的第一传输所需时间和从特定接收速率求出的送达确认分组的第二传输所需时间之差相当的大小。当特定接收速率和最小接收速率相等时，使用最小接收速率发送送达确认分组。

当最小接收速率和特定接收速率(发给本站的数据分组的接收速率)不相等时，接收的无线站对于发给本站的数据分组使用特定接收速率发送添加了虚假信号的送达确认分组，其中，所述虚假信号具有与第一传输所需时间和第二传输所需时间之差相当的大小，所述第一传输所需时间表示从最小接收速率求出的送达确认分组的传输所需时间，所述第二传输所需时间表示从特定接收速率求出的送达确认分组的传输所需时间。由此，即使在对于同时发送的多个数据分组的多个送达确认分组的传输速率不一致的情况下，包含虚假信号的所有送达确认分组的传输所需时间也被统一成相同长度，从而所有送达确认分组的发送将同时结束。即，可同时发送目的地不同的多个数据分组，从而，可缩短直到在发送缓冲器上聚集应发送的多个数据分组为止的发送等待时间，进而可改善有效吞吐量。

在根据第一发明的第七发明以及在根据第十发明的第十六发明中，接收数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较。当所有数据分组的接收速率不相同时，将不超过所有接收速率中最小值的最大规定速率(MandatoryRate)检测为最小接收速率，并将不超过发给本站的数据分组的接收速率的最大规定速率检测为特定接收速率。当特定接收速率高于最小接收速率时，在送达确认分组上设定发送禁止期间(NAV)并使用特定接收速率进行发送，其中所述发送禁止期间与从最小接收速率求出的送达确认分组的传输所需时间对应。当特定接收速率和最小接收速率相等时，使用最小接收速率发送送达确认分组。

当最小接收速率和特定接收速率(发给本站的数据分组的接收速率)不相等时，接收的无线站对于发给本站的数据分组使用特定接收速率发送包含有发送禁止期间(NAV)的信息的送达确认分组，其中，发送禁止期间(NAV)的信息是关于第一传输所需时间的值，所述第一传输所需时间表示从最小接收速率求出的送达确认分组的传输所需时间。由此，在完成了送达确认分组的接收之后，在接收的送达确认分组中所包含的发送禁止期间经过之前的期间，发送端的无线站禁止进行发送。从而，能够避免其他无线站在所有送达确认分组的发送结束之前开始进行数据分组的发送。即，可同时发送目的地不同的多个数据分组，从而，可缩短直到在发送缓冲器上聚集应发送的多个数据分组为止的发送等待时间，进而可改善有效吞吐量。

在根据第二发明的第八发明以及在根据第十一发明的第十七发明中，接收数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并检测发给本站的数据分组中所保持的送达确认分组发送时刻。以送达确认分组发送时刻的定时并以不超过发给本站的数据分组接收速率的最大规定速率(Mandatory Rate)发送送达确认分组。

由此，由于发送端无线站发送的各数据分组之中包含有指示送达确认分组的发送时刻的信息，所以，可单独控制由各数据分组的目的地的多个接收端无线站分别发出送达确认分组的时刻。即，由于多个接收端无线站能够彼此错开时间来发出送达确认分组，所以，发送了数据分组的发送端无线站能够依次接收从多个接收端无线站返回的送达确认分组。从而，能够使用空分复用同时发送目的地不同的多个数据分组，因此可缩短直到在发送缓冲器上聚集应发送的多个数据分组为止的发送等待时间，从而可改善有效吞吐量。

在根据第二发明的第九发明以及在根据第十一发明的第十八发明中，检测空闲状态的无线信道的个数Nch和传输所需时间彼此大致相等的数据分组的个数Np，当Nch≥Np时，不使用空分复用而是使用Np个无线信道同时发送Np个数据分组，当Nch＜Np时，使用空分复用同时发送多个数据分组。

这里，由于检测Nch、Np，并根据情况分开使用多个无线信道的利用和空分复用的利用，所以可实现期望的通信。即，当使用多个无线信道同时发送多个数据分组时，通过有效利用空闲状态的多个无线信道，可兼顾高质量通信和有效吞吐量。此外，当使用空分复用时，即使在只有一个空闲状态的无线信道的情况下，也能够改善有效吞吐量。

附图说明

图1是本发明无线分组通信装置的结构例的示意图；

图2是数据分组和ACK分组的结构示意图；

图3是示出了本发明无线分组通信方法中的发送处理过程(1)的流程图；

图4是示出了本发明无线分组通信方法中的发送处理过程(1)的流程图；

图5是示出了发送处理过程(1)的操作例的时序图；

图6是示出了本发明无线分组通信方法中的发送处理过程(2)的流程图；

图7是用于说明发送处理过程(2)中的两种模式的时序图；

图8是示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(1)的流程图；

图9是示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(1)的流程图；

图10是示出了接收处理过程(1)～(3)的操作例的时序图；

图11是示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(2)的流程图；

图12是示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(3)的流程图；

图13是示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(4)的流程图；

图14是示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(4)的流程图；

图15是示出了接收处理过程(4)的操作例的时序图；

图16是示出了接收处理过程(4)的操作例的时序图；

图17是使用多个无线信道的通信方式的说明图；

图18是使用多个无线信道的通信方式的说明图；

图19是用于说明多个无线信道的中心频率接近时的问题的时序图；

图20是用于说明多个无线信道的传输速率不同时的问题的时序图；

图21是用于说明利用空分复用时的问题的时序图。

具体实施方式

[无线分组通信装置的结构例]

图1示出了本发明无线分组通信装置的结构例。这里，假设在三个以上的无线站之间经由无线线路传输数据分组。作为这些无线站，例如可以假设构成参照IEEE802.11标准的无线LAN系统的无线基站和无线终端。

在图中，本结构例的无线站包括：多个发送接收处理部10-1、10-2、...，报头添加部21，发送缓冲器22，发送信道选择控制部23，分组分配发送控制部24，分组顺序管理部25，报头消除部26，数据分组管理部27，以及按接收终端的传输速率管理部32。各个发送接收处理部10-1、10-2、...通过互不相同的无线信道进行无线通信。由于这些无线信道彼此的无线频率等不同，所以发送接收处理部10-1、10-2、...所使用的无线线路彼此独立。

每个发送接收处理部10包括调制器11、无线发送部12、天线13、无线接收部14、解调器15、分组选择部16、载波检测部17、发送状态保持部18、ACK分组生成部19以及传输速率选择部31。此外，虽然在图1中仅示出了两个发送接收处理部10，但是也可以根据需要增加在一个无线站中所设置的发送接收处理部10的数量。

此外，在本结构例的无线站中也可以采用公知的空分复用通信技术，但在这里省略了。此外，通过并用空分复用技术，可以同时发送与每一无线信道的空分复用数的总和相当的无线分组。

要发送的发送数据帧串被输入到报头添加部21的输入中。该发送数据帧串由一个或多个数据帧构成。作为实际使用的数据帧，例如可以假设以太网(Ethernet；注册商标)帧等。报头添加部21生成图2所示的数据分组。即，对输入到报头添加部21的发送数据帧串中的各个数据帧添加控制信息，该控制信息包含分组类型信息、接收端无线站的识别信息、发送端无线站的识别信息以及序列号。

分组类型信息是表示该数据分组是为发送接收数据帧而被使用的数据分组的信息。接收端无线站的识别信息是用于确定成为该数据帧的目的地的无线站。发送端无线站的识别信息是用于确定该数据帧的发送端的无线站。序列号是表示该无线站发送的数据帧的顺序的号码。送达确认分组发送时刻用于指定发送该数据分组所对的送达确认分组的时刻。

由报头添加部21生成的数据分组作为数据分组串而被输入到发送缓冲器22中。发送缓冲器22缓冲所输入的一个或者多个数据分组，进行临时保持。此外，发送缓冲器22将地址信息和该数据分组的分组大小及接收端无线站的ID彼此对应着进行管理，并将这些信息作为数据分组存储信息逐次输出，其中所述地址信息表示当前保持的各个数据分组被保持在发送缓冲器22的哪一地址上。该数据分组存储信息被输入到数据分组管理部27中。

数据分组管理部27参照从发送缓冲器22逐次输入的数据分组存储信息，将发送缓冲器22中所保持的各个数据分组的地址信息、分组大小及接收端无线站的ID相互对应着进行管理。此外，数据分组管理部27基于地址信息，在发送缓冲器22中所保持的各数据分组中将在最早时刻输入进来的数据分组识别为顶头数据分组，并选择可与该顶头数据分组同时发送的其他的数据分组同时作为发送对象。

这里，所谓“可与顶头数据分组同时发送的其他的数据分组”是指，从传输速率和分组大小求出的分组时长(传输所需时间)与顶头数据分组大体相同，并且，即使同时发送也可不受无线信道间的泄漏功率的影响而进行通信的数据分组。但是，有时由于目的地不同的数据分组各自的通信路径不同，所以给每个目的地通信中使用的传输速率也不同。因此，由按接收终端的传输速率管理部32按每一接收终端管理传输速率的信息。实际上，按接收终端的传输速率管理部32将过去的数据发送时使用的传输速率分成无线信道(CH1、CH2)和不同接收终端来保持。

数据分组管理部27参照从分组分配发送控制部24输入的请求内容来识别可同时发送的分组的数目。接着，数据分组管理部27参照按接收终端的传输速率管理部32中所保持的传输速率的信息以及与发送缓冲器22中所保持的各数据分组有关的管理信息，根据各数据分组的分组大小和传输速率，选择分组时长与顶头数据分组大体相同的其他的数据分组。

此外，按接收终端的传输速率管理部32中所保持的传输速率是满足所需传输质量的最大的传输速率，实际上也可以使用低于此速率的其他的传输速率。因此，数据分组管理部27还针对按接收终端的传输速率管理部32中所保持的传输速率以下的其他可选择的传输速率中的每一个，求出各数据分组的传输所需时间，并选择传输所需时间与顶头数据分组大体相同的所有的数据分组。

接着，数据分组管理部27从选中的数据分组之中，将与分组分配发送控制部24所请求的分组个数相同数目的一个或多个数据分组的各个地址信息输出给发送缓冲器22。即，数据分组管理部27将顶头数据分组的地址和满足上述条件而被选中的数据分组的地址送给发送缓冲器22。同时，数据分组管理部27将表示各个数据分组的传输速率的信息送给分组分配发送控制部24。此外，数据分组管理部27将选中的数据分组的数目输出给发送信道选择控制部23。

当各个数据分组与各无线信道对应时，分组分配发送控制部24将从数据分组管理部27输入的传输速率的信息送给相应的无线信道的传输速率选择部31。

各无线信道的载波检测结果、数据分组管理部27输出的数据分组数(传输所需时间与顶头数据分组大体相同的数据分组的数目)以及各发送接收处理部10内的发送状态保持部18输出的各无线信道中的发送状况的信息被输入到传输速率选择部31的各输入端，其中，所述各无线信道的载波检测结果是由各发送接收处理部10内的载波检测部17分别检测出的。

发送信道选择控制部23基于这些输入信息决定同时发送的数据分组的数目，同时，选择用于发送这些数据分组的无线信道，并将这些结果输出给分组分配发送控制部24。

另外，这里将未检测出载波且不处于发送处理当中的无线信道称为空闲信道。此外，为了判断是否未检测出载波，将监视载波的时间长度设为通过预定的计算公式算出的恒定时间T。

在本结构例的无线站中，当空闲信道数为从数据分组管理部27通知的数据分组数以上时，发送信道选择控制部23将该数据分组数决定为同时发送的数据分组的数目，同时，从空闲信道中选择与该数据分组数相同数目的无线信道，并将其结果通知给分组分配发送控制部24。

此外，当空闲信道数少于从数据分组管理部27通知的数据分组数时，发送信道选择控制部23将空闲信道数决定为同时发送的数据分组的数目，同时，选择所有的空闲信道，并将其结果通知给分组分配发送控制部24。

分组分配发送控制部24根据发送数据分组数，向数据分组管理部27输出用以从发送缓冲器22中读取与该发送数据分组数相同数目的数据分组的请求，其中所述发送数据分组数是从由发送信道选择控制部23通知的无线信道的选择结果得出的。数据分组管理部27根据从分组分配发送控制部24输入的请求的内容，向发送缓冲器22输出与如上被请求的数据分组数相同数目的一个或多个数据分组的各个地址信息。

发送缓冲器22在其所保持的数据分组中将位于如下地址的各个数据分组全部读取出来并输出给分组分配发送控制部24，同时，从发送缓冲器22上删除相应的各个数据分组，其中所述地址是由从数据分组管理部27输入的各个地址信息所确定的地址。

分组分配发送控制部24将由发送信道选择控制部23通知的无线信道中互不相同的无线信道与从发送缓冲器22输入的各个数据分组一一对应起来。然后，在多个数据分组被输入到分组分配发送控制部24中的情况下，为了在同一时刻利用选中的多个无线信道同时发送所述多个数据分组，向多个发送接收处理部10(只是与选中的无线信道对应的)的各个调制器11同时输出各自对应的数据分组。此外，分组分配发送控制部24向与选中的无线信道相应的发送接收处理部10内的发送状态保持部18输出信号，以表示利用选中的多个无线信道开始了数据分组的发送处理。

此外，当输入到分组分配发送控制部24中的数据分组仅为一个时，向与选中的一个无线信道对应的一个发送接收处理部10的调制器11发送数据分组，并向该发送接收处理部10内的发送状态保持部18输出信号，以表示利用选中的一个无线信道开始了数据分组的发送处理。

各发送接收处理部10的调制器11一旦从分组分配发送控制部24输入数据分组，就对该数据分组实施预定的调制处理，然后输出给无线发送部12。此外，与由传输速率选择部31选中的传输速率对应的信号被输入调制器11中。传输速率选择部31从可使用的多个传输速率之中决定实际使用的传输速率，选择的条件由发送状态保持部18输出的信号的状态和从分组分配发送控制部24输入的传输速率来决定。

例如，当由数据分组管理部27选择分组时长相同的多个数据分组时，在发送以低于按接收终端的传输速率管理部32中保持的最大传输速率的传输速率满足条件的数据分组的情况下，满足条件的传输速率的信息从数据分组管理部27输出，并经由分组分配发送控制部24而输入到传输速率选择部31中。此时，即使在使用与上次发送时相同的无线信道向相同的目的地发送数据分组的情况下，传输速率选择部31也将要使用的传输速率切换为重新指定的传输速率。

各无线发送部12对从调制器11输入的经调制处理后的数据分组实施包括DA转换、频率转换、滤波以及功率放大在内的发送处理。各无线发送部12进行与各自预先分配的一个无线信道对应的发送处理。由无线发送部12实施了发送处理的数据分组经由天线13作为无线信号被发送出去。

当多个数据分组被同时输入到分组分配发送控制部24中时，由与多个无线信道分别对应的多个发送接收处理部10同时处理这些数据分组，然后通过多个无线信道作为无线信号同时开始发送。此外，当利用空分复用时，通过一个无线信道同时并行发送多个数据分组。

当两个数据分组同时被输入到分组分配发送控制部24中时，使用两个无线信道同时开始发送。此外，由于同时发送的数据分组(1)和数据分组(2)是由数据分组管理部27为了使分组时长(传输所需时间)大体相同而选择的，所以在两个无线信道中各数据分组的发送结束的时刻相同。

另外，当在两个无线信道中传输速率不同时，由于各个数据分组对应的到达确认信号ACK(1)、ACK(2)的分组时长(传输所需时间)会发生如图20所示的不同，因此，为解决此问题需要特别的设备。对此，将在后面进行说明。

另一方面，当由其他无线站发送的无线信号通过被分配给各发送接收处理部10-1、10-2...中某一个的无线信道被发送时，无线信号的电波由相应的发送接收处理部10的天线13接收，并输入给无线接收部14。从天线13输入了预先分配的无线信道的无线信号后，无线接收部14对输入的无线信号实施包括频率转换、滤波、正交检波以及AD转换在内的接收处理。

另外，各发送接收处理部10-1、10-2...的无线接收部14进行与各自预先分配的无线信道对应的接收处理。此外，当无线接收部14上分别连接的天线13不被用于发送时，包括分配的无线信道在内的无线电波传播路径上的无线信号总是经由天线13而被输入到各发送接收处理部10-1、10-2...的无线接收部14，而不管是否存在其他无线站发送的数据分组，无线接收部14根据数据分组的有无进行适当的接收处理。

当通过分配的无线信道接收了数据分组时，从无线接收部14输出与所接收的无线信号对应的基带信号。此外，从无线接收部14输出RSSI信号，该RSSI信号表示所分配的无线信道中的接收信号的接收电场强度。此外，只要所连接的天线13不处于发送状态，无线接收部14就会总是输出该RSSI信号，而与是否通过相应的无线信道发送了数据分组无关。

从无线接收部14输出的接收信号及RSSI信号分别被输入到调制器15和载波检测部17中。载波检测部17一旦接收到RSSI信号，就比较该信号所表示的接收电场强度的值和预定的阈值。然后，若接收电场强度小于所述阈值的状态连续持续了以预定的计算方法算出的时间(T)，则判断为所分配的无线信道是空闲无线信道，否则，判断为所分配的无线信道忙。载波检测部17将该判断结果作为载波检测结果CS1、CS2、...输出。另外，可以按每一情况改变时间T，但在本例子中为了简便，假设时间T为恒定值。

此外，在各个发送接收处理部10中，当天线13处于发送状态时，RSSI信号没有被输入载波检测部17中。此外，当天线13已经处于发送状态时，不能使用相同的天线13将其他的数据分组作为无线信号同时发送。从而，各载波检测部17在没有被输入RSSI信号时，输出表示所分配的无线信道忙的载波检测结果。从各个无线信道的载波检测部17输出的载波检测结果CS1、CS2、...被输入到发送信道选择控制部23中。

此外，各发送接收处理部10的发送状态保持部18保持这样的信息，该信息表示是否处于本站使用所分配的无线信道正在进行发送处理的状况，并且将此信息输出给发送信道选择控制部23。

分组选择部16最初识别从调制器15输入的分组的类型。即，如图2所示，由于各分组的报头中包含有分组类型信息，所以参照此信息来识别所输入的分组是数据分组还是送达确认分组(ACK分组)。

当接收了ACK分组时，参照此分组中所包含的发送端无线站的ID来确认该ID是否与本站的ID一致。当ACK分组的发送端无线站的ID与本站的ID一致时，向与发送相应的分组时所用的无线信道对应的发送接收处理部10的发送状态保持部18输出表示接收了ACK分组的信号，当不一致时，废弃所接收的分组。当从分组选择部16输入了表示接收了ACK分组的信号时，发送状态保持部18识别出使用对应的无线信道刚刚发送的数据分组的发送处理完成，然后更新并保持与各个无线信道对应的发送状况，并将保持的无线信道的发送状况输出给发送信道选择控制部23。

另一方面，当输入给分组选择部16的分组是数据分组时，识别所输入的数据分组是否为向本站发送的。即，如图2所示，由于各数据分组的报头中包含有接收端无线站的ID，所以通过检查此ID是否与本站一致就可以识别各数据分组是否是发给本站的。当输入到分组选择部16中的数据分组是向本站发送的分组时，分组选择部16将该分组输出给ACK分组生成部19和分组顺序管理部25。此外，当检测到不是发给本站的分组时，分组选择部16废弃此分组。

ACK分组生成部19被从分组选择部16输入了数据分组后，从其报头提取发送端无线站的ID，并生成包含该ID的如图2所示的ACK分组。由ACK分组生成部19生成的ACK分组被调制器11调制，并与发送数据分组的时候一样，经无线发送部12处理后从天线13作为无线信号被发送。

分组顺序管理部25检查所输入的各个数据分组中添加的序列号，并以适当的顺序，即以序列号的顺序重新排列所接收的多个数据分组。并将其结果作为接收数据分组串输出给报头删除部26。报头删除部26从输入的接收数据分组串中所包含的各个数据分组中删除报头部分，即删除包括分组类型信息、接收端无线站的ID、发送端无线站的ID以及序列号在内的控制信息，从而提取原数据分组，然后作为接收数据帧串输出。

[发送处理过程(1)]

图3和图4示出了本发明无线分组通信方法中的发送处理过程(1)。图5示出了发送处理过程(1)的操作例。

在图3的步骤S11中，从可利用的所有的无线信道中通过载波侦听检索空闲状态的无线信道。实际上，使用各发送接收处理部10的载波检测部17对每一信道检测无线信道的空闲状况，并将检测出的空闲信道数设为Nch。当检测到一个以上的空闲信道时，在步骤S12中检索发送缓冲器22，获得待发送的数据分组数K。当没有待发送的数据分组(K＝0)时，返回载波侦听，当待发送的数据分组数K为一个以上时进入下一步骤。

在步骤S13中，执行图4所示的发送分组选择处理，从发送缓冲器22上的待发送数据分组中选择一个或多个应在下一时刻发送的数据分组。此处理由图1的数据分组管理部27执行。

在图4的步骤S31中，获得发送缓冲器22上的管理信息。即，关于所有的数据分组，获得发送缓冲器22上所保持的每个数据分组的地址信息和与目的地及分组大小相对应的数据分组存储信息。在步骤S32中，从按接收终端的传输速率管理部32获得各数据分组的与目的地对应的传输速率的信息。在步骤S33中，基于在步骤S31中获得的分组大小和在步骤S32中获得的传输速率，求出发送缓冲器22上的各数据分组的分组时长(传输所需时间)。分组时长通过(分组大小/传输速率)求出。此外，在步骤S33中，对发送缓冲器22上的顶头数据分组(在最早时刻输入到发送缓冲器22上的数据分组)的分组时长和发送缓冲器22上的第二个及其以后的数据分组的分组时长进行比较。

在步骤S34中，选择所有分组时长与顶头的数据分组大体一致的数据分组。在步骤S35中，识别发送缓冲器22上是否有在步骤S34中未被选中的数据分组存在，并且，当存在时进入接下来的步骤S36，不存在时进行步骤S38。

但是，按接收终端的传输速率管理部32中所保持的每一目的地的传输速率是可用传输速率的最大值。从而，只要低于从传输速率管理部32获得的传输速率，即使使用其他的传送速率，通常也不会有问题。因此，在步骤S36中，关于在步骤S34中未选中的、发送缓冲器22上的剩余的各个数据分组，关于低于从按接收终端的传输速率管理部32获得的传输速率的、可选择的所有传送速率，分别求出分组时长。

在步骤S37中，比较在步骤S36中求得的各个数据分组的各个传输速率的分组时长与在步骤S33中求得的顶头的数据分组的分组时长。然后，选择分组时长与顶头的数据分组大体一致的每个数据分组。

在步骤S38中，从数据分组管理部27输出与在步骤S34和S37中所选中的各个数据分组相对应的传输速率的信号，并经由分组分配发送控制部24送给相应的信道的发送接收处理部10的传输速率选择部31。关于在步骤S34中选中的数据分组，直接输出从按接收终端的传输速率管理部32获得的传输速率，但关于在步骤S37中选中的数据分组，输出在下述分组时长的计算中使用的传输速率，所述分组时长是在分组时长的比较中被检测为一致的分组时长。

在图3的步骤S14、S15中，获得并检查通过步骤S13的处理而选中的数据分组的数目Np。这里，当Np＝1时，进入步骤S16，从而使用一个空闲信道发送所选中的一个数据分组。

当在步骤S15中Np＞1时，进入步骤S17，从而检查在步骤S11检测出的空闲信道数Nch。当Nch＞1时，进入步骤S18，从而比较在步骤S14选中的数据分组数Np与空闲信道的数目Nch以及可利用的空分复用数L。当Np＞Nch且Np＞L时，进入步骤S19，比较空闲信道数Nch和可利用的空分复用数L。另外，当在步骤S18中Np≤Nch或Np≤L时，进入步骤S20，比较空闲信道数Nch和在步骤S14选中的数据分组的数目Np。

当在步骤S19中Nch≥L以及在步骤S20中Nch≥Np时，进入步骤S21，从而同时使用在步骤S21检测出的多个空闲信道，并同时开始发送在步骤S13选中的多个数据分组。

另外，当在步骤S17中Nch＝1时，或者在步骤S19中Nch＜Np时，或者在步骤S20中Nch＜Np时，进入步骤S22，从而基于从按接收终端的传输速率管理部32获得的传输速率，向各数据分组中存储下述信息，该信息指示各个数据分组的接收端无线站开始发送ACK的时刻。接着进入步骤S23，使用一个空闲无线信道，并通过空分复用将在步骤S13选中的多个数据分组复用并同时开始发送。

此外，当在步骤S20中Nch＜Np时，也可以使用Nch的空闲信道和空分复用来同时开始发送多个(Nch的各空分复用数L的总和)数据分组。

当在步骤S16、S21或者S23中开始了数据分组的发送后，在步骤S24待机，直到所有无线信道中的数据分组发送完成为止，然后返回到步骤S11。实际上，通过监视各发送接收处理部10的发送状态保持部18所输出的信息，可以在步骤S24中确认是否存在本站还没有结束发送的无线信道。此外，也可以省略步骤S24。

根据以上说明的发送处理过程，例如在图5所示的时刻t0～t1中，由于同时存在两个被检测为在恒定时间T内处于空闲状态的无线信道CH1、CH2，所以可同时使用这些无线信道CH1、CH2来同时发送互不相同的两个数据分组(1)和数据分组(2)。

此外，在时刻t3～t4接收对于所述数据分组(1)、(2)的送达确认信号ACK(1)、ACK(2)。在时刻t6，即使有数据分组(3)和另一数据分组两个数据分组等待发送，也由于可利用的一个无线信道CH2处于信道忙状态而只能发送数据分组(3)。

这里，当执行图3的步骤S24时，由于在任一无线信道进行发送过程中不能进行新的发送，所以即使在图5的时刻7无线信道CH2变为信道不忙，也不能立刻发送下一个数据分组。由此，在接收了对于数据分组(3)的送达确认信号ACK(3)并且所有信道都变为不是通信当中的状态的时刻，开始下一个数据分组的发送。

但是，当在多个无线信道之间发生发送功率的泄漏时，即使在本站利用相邻的其他无线信道进行发送时应接收的信号(例如ACK分组)到达，也由于来自相邻信道的发送功率泄漏的影响，而接收失败的可能性很高。但是，由于在图3的步骤S13(图4的S31～S38)中，作为发送对象的数据分组，选择从传输速率和分组大小求出的分组时长，即各数据分组的传输所需时间大体相等的多个数据分组，所以如图5所示的那样在时刻t1开始发送的数据分组(1)、(2)均在时刻t2结束发送。

此外，从数据分组的发送结束到开始接收ACK的时间通常不依赖于数据分组的分组时长而是恒定的，因此，接收对于数据分组(1)的送达确认信号ACK(1)的定时(t3～t4)和接收对于数据分组(2)的送达确认信号ACK(2)的定时(t3～t4)也相同，从而能够不受发送功率泄漏的影响而接收ACK(1)、ACK(2)。

此外，当同时发送的多个数据分组的分组时长彼此不等时，数据分组(1)、(2)的发送完成时刻将相差相当于分组时长之差的量，因此，在接收ACK(1)及ACK(2)的定时上也会产生与分组时长之差相当的差。但是，只要数据分组(1)、(2)的分组时长之差足够小，从而各数据分组的发送完成时刻之差短于从数据分组的发送结束到开始接收ACK的时间，就能够不受发送功率泄漏的影响而接收ACK(1)、ACK(2)。因此，关于在步骤S13中同时选择的数据分组来说，既便分组时长不完全一致，只要分组时长之差足够小就没问题。

这样，当同时存在多个空闲无线信道，或者使用空分复用时，能够同时发送多个数据分组，因此能够大幅度地增加单位时间内可发送的数据分组的数量，从而可改善吞吐量。此外，当使用空分复用向不同的目的地同时发送多个数据分组时，需要为来自各个目的地的ACK分组的发送开始时刻规定进度，但对此将在后面叙述。

[发送处理过程(2)]

图6示出了本发明无线分组通信方法中的发送处理过程(2)。在发送处理过程(2)中，图4的发送处理过程(1)的步骤S36、S37被改成图6的步骤S36B、S37B。下面说明改变的部分。

在步骤S36B中，关于未选择的数据分组，按顺序选择满足条件式的K个数据分组。在该条件式中，T1是发送缓冲器的顶头数据分组的分组时长，Toh是开销时间，Tα是除顶头数据分组之外的数据分组的分组时长，如后所述，该条件式是用于比较两个模式的传输效率的。在步骤S37B中，在k个的每个数据分组上添加虚假信号，以使在步骤S36B选中的k个数据分组的分组时长(传输所需时间)均与T1相等。

接着，说明进行上述处理的理由。例如，当存在分组时长不等的两个数据分组时，并且两个无线信道处于空闲状态时，可以考虑采用图7所示的两种模式，从而并行发送实际上分组时长相等的两个数据分组。即，在模式1中，向分组时长(T2)短的第二个分组添加虚假信号，从而使实际分组时长与顶头分组的分组时长(T1)一致，然后同时发送它们。在模式2中，将各个分组等分为二个，并生成分组时长(T1/2，T2/2)相等的数据分组，然后分两次发送顶头分组和第二个分组。

这里，模式1的发送效率可用(T1+Toh)表示，模式2的发送效率可用((T2+T1)/2+2×Toh)表示。其中，由于开销时间Toh通常是恒定的，因此可将其作为常数处理。

在步骤S35B的条件式中，对上述的发送效率进行比较。即，在各模式1、2中，步骤S35B的条件式的左边可如下变形。

∑(|Tα-T1|)/α+(k-1)×Toh

＝((T1-T1)/2)+((T2-T1)/2)+Toh

＝((T2-T1)/2)+Toh

从而，步骤S35B的条件式可如下变形。

((T2-T1)/2)+Toh＞0

T2/2+T1/2+2×Toh＞T1+Toh

该式的左边和右边分别表示图7中模式2的发送速率和模式1的发送速率。即，可对选择哪个模式时发送效率更好进行自动选择。

[接收处理过程(1)]

图8、图9示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(1)。图10示出了接收处理过程(1)～(3)的操作例。此外，在这里由于假设进行参照IEEE802.11标准的控制，所以接收的无线站发送ACK分组时的传输速率可使用作为规定速率(Mandatory Rate)的M1、M2、M3中的任一个。

在图8的步骤S111中，对在所有的发送接收处理部10可接收的多个无线信道的每一个，执行数据分组的接收处理。在接收了分组之后进入步骤S112，获得同时接收的数据分组的数目Nr。此外，在接下来的步骤S113中获得所接收的Nr个的每个数据分组的传输速率R(1)～R(Nr)。

在步骤S114中，检查同时接收的数据分组的数目Nr，并且如果Nr＝1，则进入步骤S115，参照接收的数据分组中所包含的接收端无线站的ID，识别是否为发给本站的分组。当不是发给本站的数据分组时，进入步骤S116，废弃该数据分组并结束。当接收了发给本站的数据分组时，进入步骤S117，检查所接收数据分组的传输速率是否与规定速率(M1、M2、M3)相等，并在与某一规定速率相等时进入步骤S118，不相等时进入步骤S119。

在步骤S118中，选择与所接收数据分组的传输速率相同的规定速率，并以该规定速率使用接收了数据分组的无线信道向发送端发送ACK分组。在步骤S119中，从(M1、M2、M3)之中选择不超过所接收数据分组的传输速率的最大规定速率，并以该规定速率使用接收了数据分组的无线信道向发送端发送ACK分组。

当同时接收了多个数据分组时，从步骤S114进入步骤S115，参照各数据分组中所包含的接收端无线站的ID，识别是否为发给本站的分组。当接收了不是发给本站的数据分组时，进入步骤S116，废弃此数据分组并结束。当接收了发给本站的数据分组时，进入图9的步骤S131。

在图9的步骤S131中，识别同时接收的Nr个数据分组的传输速率是否都相同。当Nr个数据分组的传输速率均相同时，进入步骤S132，检查所接收的数据分组的传输速率是否与规定速率(M1、M2、M3)相等，并在与某一规定速率相等时进入步骤S133，不相等时进入步骤S134。在步骤S133中，选择与所接收的数据分组的传输速率相同的规定速率，并以该规定速率使用接收了发给本站的数据分组的无线信道向发送端发送ACK分组。在步骤S134中，从(M1、M2、M3)之中选择不超过所接收数据分组的传输速率的最大规定速率，并以该规定速率使用接收了发给本站的数据分组的无线信道向发送端发送ACK分组。

另一方面，通过步骤S131的识别，当接收的Nr个数据分组的传输速率不都相同时，进入步骤S 135，将传输速率R(1)～R(Nr)中的最小值确定为Rlow，在步骤S136识别Rlow是否与规定速率(M1、M2、M3)相等。当Rlow与某一规定速率相等时，进入步骤S 137，不相等进入步骤S138。

在步骤S137中，以Rlow(＝规定速率)使用接收了发给本站的数据分组的无线信道向发送端发送ACK分组。在步骤S138中，从(M1、M2、M3)之中选择不超过Rlow的最大规定速率，并以该规定速率使用接收了发给本站的数据分组的无线信道向发送端发送ACK分组。

通过以上的处理实现了图10(1)所示的操作。即，使用传输速率为24Mbit/s的无线信道CH1和传输速率为6Mbit/s的无线信道CH2可同时发送目的地不同的数据分组(1)、(2)。在接收数据分组(1)、(2)的无线站中，在接收发给本站的数据分组的同时，选择传输速率6Mbit/s为Rlow。接收了数据分组(1)的无线站在将无线信道CH1的传输速率从24Mbit/s切换为6Mbit/s之后，发送ACK(1)。接收了数据分组(2)的无线站使用无线信道CH2，并以原来的传输速率6Mbit/s发送ACK(2)。以上的操作对应于图9的步骤S137。

此外，由于ACK(1)的大小和ACK(2)的大小相同，并且用于发送它们的传输速率6Mbit/s也相同，所以ACK(1)和ACK(2)的分组时长相同。从而，ACK(1)的发送结束时刻和ACK(2)的发送结束时刻相同，从而两个无线信道CH1、CH2的载波侦听在相同时刻开始。由此，在数据分组的发送站中能够可靠地接收通过各无线信道发送的ACK分组，并且可以在所有的无线站中停止它们之间的发送，从而能够公平地赋予每个无线站此后的根据载波侦听的发送权。

[接收处理过程(2)]

图11示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(2)。接收处理过程(2)与图8和图9所示的接收处理过程(1)的步骤S111～S121、步骤S131～S134相同，因此这里省略与图8对应的接收处理过程(步骤S111～S 121)，只示出与图9对应的接收处理过程。此外，在图11中，用步骤S141～S151代替了图9的步骤S135～S138。

在步骤S141中，将接收的Nr个数据分组的传输速率R(1)～R(Nr)中的最小值确定为Rlow，在接下来的步骤S142中将发给本站的数据分组的传输速率确定为R0。

在步骤S143中，识别Rlow是否与规定速率(M1、M2、M3)相等。当Rlow与某一规定速率相等时进入步骤S144，不相等时进入步骤S145。在步骤S144，将Rlow确定为R.ACKlow，在步骤S145，将(M1、M2、M3)中不超过Rlow的最大规定速率确定为R.ACKlow。

在接下来的步骤S146中，识别发给本站的数据分组的传输速率R0是否与规定速率(M1、M2、M3)相等。当R0与某一规定速率相等时进入步骤S147，不相等时进入步骤S148。在步骤S147中将R0确定为R.ACK0，在步骤S148将(M1、M2、M3)中不超过R0的最大规定速率确定为R.ACK0。

在接下来的步骤S149中，比较R.ACKlow和R.ACK0。当两者相等时进入步骤S150，不相等时进入步骤S151。

在步骤S150中，以传输速率R.ACK0并使用接收了发给本站的数据分组的无线信道向发送端发送ACK分组。在步骤S151中，为使与传输速率R.ACK0对应的ACK分组的分组时长和与传输速率R.ACKlow对应的ACK分组的分组时长相等，向ACK分组添加具有与它们的差量相当的长度的虚假信号。然后，使用接收了发给本站的数据分组的无线信道并以传输速率R.ACK0向发送端发送添加了虚假信号的ACK分组。

通过以上的处理实现了图10(2)所示的操作。即，使用传输速率为24Mbit/s的无线信道CH1和传输速率为6Mbit/s的无线信道CH2可同时发送目的地不同的数据分组(1)、(2)。在接收了数据分组(1)、(2)的无线站中，在接收发给本站的数据分组的同时，选择传输速率6Mbit/s作为Rlow。接收了数据分组(1)的无线站以无线信道CH1的传输速率24Mbit/s发送ACK(1)。接收了数据分组(2)的无线站以无线信道CH2的传输速率6Mbit/s发送ACK(2)。

虽然ACK(1)的大小和ACK(2)的大小相同，但由于用于发送它们的传输速率(24Mbit/s、6Mbit/s)不同，所以ACK(1)和ACK(2)的分组时长也不同。但是，在数据分组(1)的接收端的无线站中，由于在图11的步骤S149中R.ACKlow和R.ACK0不相等，所以进入步骤S151。从而，给以高传输速率发送的ACK(1)添加相当于其与ACK(2)的分组时长之差的虚假信号再进行发送，从而，结合了ACK(1)和虚假信号的分组时长与ACK(2)相同。从而，实际上由于ACK(1)、ACK(2)的分组时长一致，所以它们的发送在同一时刻结束，并且两个无线信道CH1、CH2的载波侦听在同一时刻开始。由此，在数据分组的发送站中，能够可靠地接收通过低速率的无线信道发送的ACK分组，并且可在所有无线站中停止它们之间的发送，从而能够公平地赋予每个无线站此后的根据载波侦听的发送权。

[接收处理过程(3)]

图12示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(3)。接收处理过程(3)与图8和图9所示的接收处理过程(1)的步骤S111～S121、步骤S131～S 134相同，而且，还与图11所示的接收处理过程(2)的步骤S141～S150相同，因此，这里省略与图8对应的接收处理过程(步骤S111～S121)，只示出与图9和图11对应的接收处理过程。此外，在图12中，用步骤S151B代替了图11的步骤S151。

在步骤S149中，当R.ACKlow和R.ACK0不相等时进入步骤S151B，将与传输速率R.ACKlow的传输速率对应的ACK分组的分组时长值记载到ACK分组的持续时间区域(Duration Field)(参见图2)中。然后，使用接收了发给本站的数据分组的无线信道并以传输速率R.ACK0向发送端发送ACK分组。

在IEEE802.11标准的无线站中，将所接收的数据分组和ACK分组的持续时间区域中所记载的时间识别为发送禁止期间(NAV)，并在该期间完全经过之前不进行发送而待机。

在本接收处理过程(3)中，实现了图10(3)所示的操作。即，使用传输速率为24Mbit/s的无线信道CH1和传输速率为6Mbit/s的无线信道CH2可同时发送目的地不同的数据分组(1)、(2)。在接收了数据分组(1)、(2)的无线站中，在接收发给本站的数据分组的同时，选择传输速率6Mbit/s作为Rlow。接收了数据分组(1)的无线站以无线信道CH1的传输速率24Mbit/s发送ACK(1)。接收了数据分组(2)的无线站以无线信道CH2的传输速率6Mbit/s发送ACK(2)。

虽然ACK(1)的大小和ACK(2)的大小相同，但由于用于发送它们的传输速率(24Mbit/s、6Mbit/s)不同，所以ACK(1)和ACK(2)的分组时长也不同。但是，由于使用比Rlow高的传输速率发送ACK分组的无线站执行图12的步骤S151B，所以，应待机时间Ta(将以R.ACKlow的传输速率发送的ACK(2)的分组时长)被记入图10(3)的ACK(1)的持续时间区域中。从而包括ACK(1)的目的地的无线站在内的接收了ACK(1)的无线站根据其持续时间区域中的值，即使结束了ACK(1)的发送，在发送禁止期间(NAV)结束之前也仍进行待机。由此，在分组时长长的ACK(2)的发送结束之前，包括本站在内的所有无线站都不会开始载波侦听。即，在数据分组的发送站，能够可靠地接收通过低速率的无线信道发送的ACK分组，并且在所有无线站中可停止它们之间的发送，从而能够公平地赋予每个无线站此后的根据载波侦听的发送权。

[接收处理过程(4)]

但是，从一个发送端无线站能够将目的地不同的数据分组通过空分复用叠加到一个无线信道上来并同时发送出去，目的地的多个接收端无线站可分别接收发给本站的数据分组。但是，若由目的地的多个接收端无线站使用相同的无线信道同时返回对于所接收数据分组的ACK分组，则发送端无线站将无法接收这些送达确认分组。以下叙述用于解决这一问题的接收处理过程(4)。

图13、图14示出了本发明无线分组通信方法中的接收处理过程(4)。接收处理过程(4)与图8和图9所示的接收处理过程(1)的步骤S111～S121、步骤S131～S138相同，因此，这里省略与图8对应的接收处理过程(步骤S111～S 121)，只在图13和图14中示出与图9对应的接收处理过程的追加部分。

当应用空分复用时，按照从图13的步骤S201到步骤S202，根据空闲信道数Nch进入步骤S211或者图14的步骤S221。

在步骤S211、S221中，获得接收的发给本站的数据分组中所包含的ACK分组发送时刻(图15的ta、tb的值)。该ACK分组发送时刻的信息例如在图13的步骤S133B、S134B、S137B、S138B、和图14的步骤S133C、S134C中用于决定发送ACK分组的定时。即，在步骤S133B、S134B、S137B、S138B、S133C、S134C中，如果是ACK分组发送时刻，则选择与所接收分组的传输速率相同的传输速率，并以此传输速率使用接收了发给本站的分组的无线信道向发送端发送ACK分组。

各ACK分组发送时刻由数据分组的发送端的无线站决定。在图15所示的例子中，假设通过空分复用将两个数据分组(1)、(2)叠加到一个无线信道上并同时发送，于是，由发送端的无线站制订ACK(1)的发送时刻ta和ACK(2)的发送时刻tb，以使ACK(1)和ACK(2)不重叠，其中，所述ACK(1)是由第一个目的地的接收端无线站对于数据分组(1)返回的，所述ACK(2)是由第二个目的地的接收端无线站对于数据分组(2)返回的。

从而，虽然从彼此不同的接收端无线站通过相同的无线信道发送ACK(1)、ACK(2)，但由于错开了发送的定时，所以发送端的无线站可接收到所有的ACK(1)、ACK(2)。

此外，为了在所有ACK分组的发送完成之前禁止数据分组的目的地以外的其他无线站的发送，在数据分组中包含表示此期间Tc的值(NAV)。

同样地，例如当使用两个无线信道CH1、CH2并分别通过空分复用将目的地不同的两个信号重叠到各个无线信道上时，由于使用多个无线信道同时进行发送，所以只要通过图10所示的方法使ACK分组的分组时长合适，并如图16所示为每个无线信道制订独立的进度即可。

工业实用性

本发明由于发送端无线站能够同时发送目的地不同的多个数据分组，所以可缩短直到在发送缓冲器上聚集应发送的多个数据分组为止的发送等待时间，从而可改善有效吞吐量。此外，即使在按无线信道使用不同的传输速率时，也由于在从接收端无线站返回的所有送达确认分组发送结束之前的期间，不发送接下来的数据分组，所以可接收所有的送达确认分组。

Claims (18)

1.一种无线分组通信方法，在能够利用多个无线信道的三个以上的无线站之间，使用通过载波侦听而被判断为空闲状态的无线信道发送数据分组，其特征在于，

在可利用的多种传输速率中，将所述数据分组的发送中使用的传输速率按接收端无线站个别管理，

当发送缓冲器上存在多个作为发送对象的数据分组，并且可同时发送所述多个数据分组时，参照表示各个数据分组的数据量的分组大小和与各个数据分组的接收端无线站相对应的传输速率，为每个数据分组确认由所述分组大小和传输速率决定的传输所需时间，并与接收端无线站无关地选择所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组，

利用多个无线信道同时开始发送所述选中的多个数据分组。

2.一种无线分组通信方法，在可将多个信号空分复用到一个无线信道上的三个以上的无线站之间，使用通过载波侦听而被判断为空闲状态的无线信道通过空分复用发送数据分组，其特征在于，

在可利用的多种传输速率中，将所述数据分组的发送中使用的传输速率按接收端无线站个别管理，

当发送缓冲器上存在多个作为发送对象的数据分组，并且可同时发送所述多个数据分组时，参照表示各个数据分组的数据量的分组大小和与各个数据分组的接收端无线站对应起来的传输速率，为每个数据分组确认由所述分组大小和传输速率决定的传输所需时间，并与接收端无线站无关地选择所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组，

从所述数据分组的传输所需时间和送达确认分组的传输所需时间来决定数据分组的接收端无线站发送送达确认分组的时刻，并在各数据分组中存储送达确认分组发送时刻的信息和发送禁止期间的信息，其中，所述送达确认分组的传输所需时间是从与数据分组的目的地相对应的传输速率求出的，所述送达确认分组发送时刻的信息表示对各数据分组的接收端无线站许可送达确认分组的发送的时刻，所述发送禁止期间的信息表示直到对于同时发送的所有数据分组的送达确认分组的发送全部完成的时间，

通过空分复用同时开始发送所述选中的多个数据分组。

3.如权利要求1或2所述的无线分组通信方法，其特征在于，

当对应于比当前传输速率低的传输速率，选中了所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组时，切换为该低速的传输速率并进行发送。

4.如权利要求1或2所述的无线分组通信方法，其特征在于，

在可选择第一模式和第二模式的情况下，比较使用所述第一模式的条件中的传输速率和使用所述第二模式的条件中的传输速率，并根据结果选择所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组，在所述第一模式中，通过将发送缓冲器上的一个单位的数据分成多个来生成所述传输所需时间相等的多个数据分组，在所述第二模式中，通过在所述传输所需时间不同的多个数据分组的至少一个上添加虚假信号来生成实际传输所需时间相等的多个数据分组。

5.如权利要求1所述的无线分组通信方法，其特征在于，

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较，

检测出不超过所述所有数据分组的接收速率中的最小值的最大规定速率作为最小接收速率，并使用所述最小接收速率发送所述送达确认分组。

6.如权利要求1所述的无线分组通信方法，其特征在于，

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较，

当所述所有数据分组的接收速率不相同时，将不超过所有接收速率中最小值的最大规定速率检测为最小接收速率，并将不超过发给本站的数据分组的接收速率的最大规定速率检测为特定接收速率，

当所述特定接收速率高于所述最小接收速率时，在所述送达确认分组上添加虚假信号并使用所述特定接收速率进行发送，其中所述虚假信号具有与从所述最小接收速率求出的送达确认分组的第一传输所需时间和从所述特定接收速率求出的送达确认分组的第二传输所需时间之差相当的大小，

当所述特定接收速率和所述最小接收速率相等时，使用所述最小接收速率发送所述送达确认分组。

7.如权利要求1所述的无线分组通信方法，其特征在于，

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较，

当所述所有数据分组的接收速率不相同时，将不超过所有接收速率中最小值的最大规定速率检测为最小接收速率，并将不超过发给本站的数据分组的接收速率的最大规定速率检测为特定接收速率，

当所述特定接收速率高于所述最小接收速率时，在所述送达确认分组上设定发送禁止期间并使用所述特定接收速率进行发送，其中所述发送禁止期间与从所述最小接收速率求出的送达确认分组的传输所需时间对应，

当所述特定接收速率和所述最小接收速率相等时，使用所述最小接收速率发送所述送达确认分组。

8.如权利要求2所述的无线分组通信方法，其特征在于，

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并检测发给本站的数据分组中所保持的送达确认分组发送时刻，

以所述送达确认分组发送时刻的定时并以不超过发给本站的数据分组接收速率的最大规定速率发送所述送达确认分组。

9.如权利要求2所述的无线分组通信方法，其特征在于，

检测空闲状态的无线信道的个数Nch和所述传输所需时间彼此大致相等的数据分组的个数Np，当Nch≥Np时，不使用空分复用而是使用Np个无线信道同时发送Np个数据分组，当Nch＜Np时，使用空分复用同时发送多个数据分组。

10.一种无线分组通信装置，在能够利用多个无线信道的三个以上的无线站之间，使用通过载波侦听而被判断为空闲状态的无线信道发送数据分组，其特征在于，包括：

在可利用的多种传输速率中，将所述数据分组的发送中使用的传输速率按接收端无线站个别管理的单元；

下述的单元，即：该单元当发送缓冲器上存在多个作为发送对象的数据分组，并且可同时发送所述多个数据分组时，参照表示各个数据分组的数据量的分组大小和与各个数据分组的接收端无线站相对应的传输速率，为每个数据分组确认由所述分组大小和传输速率决定的传输所需时间，并与接收端无线站无关地选择所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组；和

利用多个无线信道同时开始发送所述选中的多个数据分组的单元。

11.一种无线分组通信装置，在可将多个信号空分复用到一个无线信道上的三个以上的无线站之间，使用通过载波侦听而被判断为空闲状态的无线信道发送数据分组，其特征在于，包括：

在可利用的多种传输速率中，将所述数据分组的发送中使用的传输速率按接收端无线站个别管理的单元；

下述的单元，即：该单元当发送缓冲器上存在多个作为发送对象的数据分组，并且可同时发送所述多个数据分组时，参照表示各个数据分组的数据量的分组大小和与各个数据分组的接收端无线站相对应的传输速率，为每个数据分组确认由所述分组大小和传输速率决定的传输所需时间，并与接收端无线站无关地选择所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组；

从所述数据分组的传输所需时间和送达确认分组的传输所需时间来决定数据分组的接收端无线站发送送达确认分组的时刻，并在各数据分组中存储送达确认分组发送时刻的信息和发送禁止期间的信息的单元，其中，所述送达确认分组的传输所需时间是从与数据分组的目的地相对应的传输速率求出的，所述送达确认分组发送时刻的信息表示对各数据分组的接收端无线站许可送达确认分组的发送的时刻，所述发送禁止期间的信息表示直到对于同时发送的所有数据分组的送达确认分组的发送全部完成的时间；和

通过空分复用同时开始发送所述选中的多个数据分组的单元。

12.如权利要求10或11所述的无线分组通信装置，其特征在于，包括如下单元，

该单元在对应于比当前传输速率低的传输速率，选中了所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组时，切换为该低速的传输速率进行发送。

13.如权利要求10或11所述的无线分组通信装置，其特征在于，包括：

设定第一模式和第二模式的单元，在所述第一模式中，通过将发送缓冲器上的一个单位的数据分成多个来生成所述传输所需时间相等的多个数据分组，在所述第二模式中，通过在所述传输所需时间不同的多个数据分组的至少一个上添加虚假信号来生成实际传输所需时间相等的多个数据分组；以及

比较使用所述第一模式的条件中的传输速率和使用所述第二模式的条件中的传输速率，并根据结果选择某一模式来生成所述传输所需时间彼此大致相等的多个数据分组的单元。

14.如权利要求10所述的无线分组通信装置，其特征在于，包括：

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较的单元；

将不超过所述所有数据分组接收速率中的最小值的最大规定速率检测为最小接收速率，并使用所述最小接收速率发送所述送达确认分组的单元。

15.如权利要求10所述的无线分组通信装置，其特征在于，包括：

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较的单元；

当所述所有数据分组的接收速率不相同时，将不超过所有接收速率中最小值的最大规定速率检测为最小接收速率，并将不超过发给本站的数据分组的接收速率的最大规定速率检测为特定接收速率的单元；

当所述特定接收速率高于所述最小接收速率时，在所述送达确认分组上添加虚假信号并使用所述特定接收速率进行发送的单元，其中所述虚假信号具有与从所述最小接收速率求出的送达确认分组的第一传输所需时间和从所述特定接收速率求出的送达确认分组的第二传输所需时间之差相当的大小；

当所述特定接收速率和所述最小接收速率相等时，使用所述最小接收速率发送所述送达确认分组的单元。

16.如权利要求10述的无线分组通信装置，其特征在于，包括：

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并且对同时接收的所有数据分组的接收速率进行相互比较的单元；

当所述所有数据分组的接收速率不相同时，将不超过所有接收速率中最小值的最大规定速率检测为最小接收速率，并将不超过发给本站的数据分组的接收速率的最大规定速率检测为特定接收速率的单元；

当所述特定接收速率高于所述最小接收速率时，在所述送达确认分组上设定发送禁止期间并使用所述特定接收速率进行发送的单元，其中所述发送禁止期间与从所述最小接收速率求出的送达确认分组的传输所需时间对应；

当所述特定接收速率和所述最小接收速率相等时，使用所述最小接收速率发送所述送达确认分组的单元。

17.如权利要求11所述的无线分组通信装置，其特征在于，包括：

接收所述数据分组的无线站在所接收的多个数据分组中包含有发给本站的数据分组时，生成对于发给本站的数据分组的送达确认分组，并检测发给本站的数据分组中所保持的送达确认分组发送时刻的单元；

以所述送达确认分组发送时刻的定时并以不超过发给本站的数据分组接收速率的最大规定速率发送所述送达确认分组的单元。

18.如权利要求11所述的无线分组通信装置，其特征在于，包括如下单元：

该单元检测空闲状态的无线信道的个数Nch和所述传输所需时间彼此大致相等的数据分组的个数Np，当Nch≥Np时，不使用空分复用而是使用Np个无线信道同时发送Np个数据分组，当Nch＜Np时，使用空分复用同时发送多个数据分组。

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