JP2002335252A

JP2002335252A - 無線伝送方法、無線通信システム、無線ネットワークを管理する方法、送信装置、受信装置、トランシーバ装置

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Publication number: JP2002335252A
Application number: JP2001137544A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Sugaya; 茂菅谷; Jun Iwasaki; 潤岩崎; Akihiro Koyama; 晃広小山; Hisato Asai; 久人浅井; Masateru Akaha; 正照赤羽
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-05-08
Filing date: 2001-05-08
Publication date: 2002-11-22

Abstract

(57)【要約】【課題】高速イーサネット（登録商標）規格(１００B
aseT)準拠の信号をＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠の
無線ＬＡＮの複雑なプロトコル処理を行なわずに、無線
伝送することを目的とする。【解決手段】伝送装置４０１は、ＵＷＢアンテナ４０
２と、ウルトラワイドバンド無線通信機能部４０３と、
送信受信情報構築機能部４０４と、通信装置制御部４０
６と、情報記憶部４０５とを有している。通信装置制御
部４０６は本実施の形態にかかるプロトコルを実行す
る。通信装置制御部は、データリンク層における接続リ
ンクの確認処理は行わない。また、宛先が無線ネットワ
ークに属するか否かの確認は行わない。無線区間独自の
受領確認方法を規定せず、上位層のプロトコルや実装さ
れるアプリケーションに応じて、再送規定などが行われ
る構成としてあり、ＭＡＣ層における受領確認を行う処
理は行わない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、無線伝送方法、無
線通信システム、無線ネットワークを管理する方法、送
信装置、受信装置、トランシーバ装置に関する。より詳
しくは、１００Ｍｂｐｓ相当の無線伝送が可能なウルト
ラワイドバンド通信装置を用いて、１００Ｍｂｐｓ相当
の伝送を考慮した高速イーサネット規格に準拠したパケ
ット情報を無線伝送する無線伝送方法、無線通信システ
ム、無線ネットワークを管理する方法、送信装置、受信
装置、トランシーバ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の情報化の発展により、オフィスや
家庭などで情報処理装置などを相互に接続して小規模ネ
ットワーク・システムを構築することが多くなった。か
かるネットワーク・システムを構築する手法として、有
線ＬＡＮと、無線ＬＡＮがあり、さらにこれらを組み合
わせて使用する場合も多く見られる。

【０００３】[有線ＬＡＮとそのプロトコル]一方、かか
るネットワーク・システムにより伝送する情報処理量も
飛躍的に増大しており、かかる大容量情報伝送に対応す
るべく有線ＬＡＮでは、１００Ｍｂｓの伝送速度を達成
する高速イーサネット（Ｆａｓｔイーサネット）など
が利用されている。

【０００４】[ネットワーク構成]図９は、従来の高速ネ
ットワークの接続例(バス接続)を表示したものである。
図に示すネットワークでは、伝送装置＃１（９０１）か
ら伝送装置＃６（９０６）までが、一つの媒体（Ｆａｓ
ｔＥｔｈｅｒｎｅｔ：高速イーサネット）９００を介
してそれぞれ接続されている。この媒体上に、それぞれ
の伝送装置から各種の情報を伝送するための規定(プロ
トコル)にしたがって、情報を伝送するように動作す
る。

【０００５】[イーサネットのプロトコル]次に、高速イ
ーサネットにおける各種の情報を伝送するためのプロト
コルについて説明する。

【０００６】図１０は、ＯＳＩの７階層モデルと上記高
速イーサネットのプロトコルとの対応関係を示す図であ
る。

【０００７】ＯＳＩの７階層モデル１０Ａは、物理（Ｐ
ＨＹ）層１００１，データリンク層１００２，ネットワ
ーク層１００３，トランスポート層１００４，セッショ
ン層１００５，プレゼンテーション層１００６，アプリ
ケーション層１００７で構成される。

【０００８】一方、高速イーサネットのプロトコルで
は、物理（ＰＨＹ）層１００８として、ＵＴＰなどの伝
送媒体の電気的特性などが採用されている。また、デー
タリンク層１００９として、媒体上でのアクセス制御方
法の規定である、ＣＳＭＡ／ＣＤ(キャリアセンス多重
アクセス方法/衝突検出機能)や、送信元と受信先の間の
接続についての規定である、ＰＰＰ(Point to Point Pr
otocol:)などの制御方法が用いられる。

【０００９】さらに、物理層、データリンク層の上位層
での処理は、図中破線で示したように、ネットワーク層
の処理のためにＩＰ（インターネットプロトコル）１０
１０が規定され、トランスポート層の処理のために、Ｔ
ＰＣ（Transmission ControlProtocol：伝送制御プロト
コル）１０１１もしくはＵＤＰ（User Datagram Protoc
ol：ユーザ・データグラム・プロトコル）１０１２など
が用いられる。

【００１０】[無線ＬＡＮ]次に、従来の無線ＬＡＮのプ
ロトコルについて説明する。

【００１１】[無線ＬＡＮのプロトコル]図１１は、ＯＳ
Ｉの７階層モデル１１Ａと、無線ＬＡＮなどで利用され
る無線伝送のプロトコルモデル１１Ｂとを対比して示し
た図である。

【００１２】ＯＳＩのＯＳＩの７階層モデル１１Ａは、
物理（ＰＨＹ）層１１０１，データリンク層１１０２，
ネットワーク層１１０３，トランスポート層１１０４，
セッション層１１０５，プレゼンテーション層１１０
６，アプリケーション層１１０７で構成される。

【００１３】一方、無線ＬＡＮなどで利用される無線伝
送のプロトコルモデル１１Ｂでは、無線ＰＨＹ層１１０
８として、２．４ＧＨｚ帯で無線通信を行なうために必
要となる電気的特性などが規定されている。

【００１４】さらに、データリンク層１１０２に対応す
る機能として、無線ＭＡＣ（MediaAccess Control:媒体
アクセス制御）層１１０９と、無線ＬＬＣ(Logic Link
Control:論理リンク制御)層１１１０に分割されて管理
される方法が一般的である。無線ＭＡＣ層１１０９で
は、媒体上でのアクセス制御方法の規定である、ＣＳＭ
Ａ／ＣＡ(キャリアセンス多重アクセス方法/衝突検出機
能)などの規定が行われている。さらに、無線伝送が正
しく行われたかを確認するために、無線区間独自の受領
確認方法が規定されている。これは、情報送信元から情
報受信先へ情報伝送が行なわれた直後に、情報受信先か
ら受領確認を返送したり、情報送信元がこの情報に基づ
いて再送を行なうシーケンスが規定されている。

【００１５】一方、無線ＬＬＣ層１１１０では、情報の
送信元と受信先の間に無線リンクが存在するという接続
の保証を行なうための規定がされている。事前にネット
ワークに含まれている伝送装置を識別するためのアルゴ
リズムなどが規定されていて、無線伝送の際にネットワ
ークに存在する無線伝送装置を識別して、そのネットワ
ークに存在する無線伝送装置あての情報のみを無線伝送
する仕組みなどが用意されている。これより、必要以上
に無線伝送が行なわれないようされていて、無線伝送路
を効率よく利用するためのプロトコルとして規定されて
いる。

【００１６】さらに、その上位層での処理として、図中
破線で示したように、ネットワーク層の処理のためにＩ
Ｐ（Internet Protocol:ネット間プロトコル）１１１１
が規定され、トランスポート層の処理のために、ＴＣＰ
１１１２や、ＵＤＰ１１１３などのプロトコル群が規定
されている。そして、さらに上位にあるアプリケーショ
ンに応じて、これらのプロトコル群が利用される状態に
あることを示している。

【００１７】上述のように、従来の無線ＬＡＮの一つで
あるＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮでは、無線
環境でのアクセス制御を司るＭＡＣ（媒体アクセス制
御）層の規定と、論理的なリンクの制御を司るＬＬＣ
（論理リンク制御）層の規定が必要とされてきた。つま
り、ＭＡＣ層では、媒体へのアクセス制御を行なうこと
で、無線区間のスループットをうまく調整して、問題を
見えなくする方法を提供してきた。また、ＬＬＣ層で
は、ネットワークを構成する伝送装置を限定すること
で、その装置あて以外の情報を無線伝送しないことで、
無線伝送トラフィックを低減する手法が取られていた。

【００１８】従来の無線ＬＡＮでは、最大でも二十数Ｍ
ｂｐｓ程度の伝送速度しか実現できない。従って、無線
ＬＡＮによる伝送帯域を使って高速イーサネット(１０
０Ｍｂｐｓ)の高速伝送プロトコルに準拠した情報を無
線伝送する場合には、必要最低限の情報しか無線伝送が
行われない様に、処理の重い伝送プロトコルを新たに規
定をする必要があった。また、無線区間の最大伝送速度
が二十数Ｍｂｐｓであるので、１００Ｍｂｐｓ相当の情
報を無線区間を経由して伝送しようとする場合に、無線
区間において送信しきれない情報が生じてしまう。そこ
で、かかる送信しきれない情報を一時的に情報を蓄えて
おくために冗長なバッファを送信装置に設けていた。

【００１９】一方、無線ＬＡＮにおいても高速伝送速度
を実現する方法として、超高速な１００Ｍｂｐｓ相当の
伝送速度を有する無線伝送が可能なウルトラワイドバン
ド通信が提案されている。この高速伝送可能な無線通信
技術を無線ＬＡＮに適用すれば、高速イーサネットと組
み合わせた高速ネットワークの構築が期待される。

【００２０】ウルトラワイドバンド通信（ウルトラワイ
ドバンド伝送方式）は、基本的には、非常に細かいパル
ス幅(例えば１ｎｓ(ナノセコンド)以下)のパルス列から
なる信号を用いて、ベースバンド伝送を行うものであ
る。また、その占有帯域幅は、占有帯域幅をその中心周
波数(例えば1GHzから10GHz)で割った値がほぼ１となる
ようなＧＨｚオーダーの帯域幅であり、所調Ｗ−ＣＤＭ
Ａ方式やｃｄｍａ２０００方式、並びにＳＳ(Spread Sp
ectrum)やＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Mu
ltiplexing)を用いた無線ＬＡＮで使用される帯域幅に
比べて、超広帯域なものとなっている。

【００２１】また、ウルトラワイドバンド伝送方式は、
その低い信号電力密度の特性により、他の無線システム
に対し干渉を与えにくい特徴を有しており、既存の無線
システムが利用している周波数帯域にオーバーレイ可能
な技術として期待されている。さらに広帯域であること
からパーソナルエリアネットワーク(Personal Area Net
work : PAN)の用途で、１００Ｍｂｐｓレベルの超高速
無線伝送技術として有望視されている。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ウルトラワイ
ドバンド通信を用いた無線ＬＡＮにおいて従来の無線Ｌ
ＡＮのプロトコルを用いたのでは、無線ＬＡＮの高速性
が生かされないという、以下のような問題点がある。

【００２３】すなわち、複数の伝送装置を無線ＬＡＮに
組み込んで構成した場合には、ＭＡＣ層による衝突制御
が行われるため、トラヒックが衝突している場合アクセ
ス権が回ってこないので、伝送処理の遅延が生ずるとい
う問題がある。実際にも、数Ｍｂｐｓ程度の情報伝送を
行なう場合にも遅延が生じてしまいリアルタイム伝送に
適さないという問題があった。

【００２４】また、プロトコルに起因する別の問題とし
て、従来からのプロトコルでは、各レイヤー毎に処理を
行なう内容が決められていたため、無線伝送での再送処
理は、無線ＭＡＣ層での再送処理と、上位層(TCP層)等
での再送処理とが存在し、双方の再送処理によって、無
線伝送路のトラフィックを圧迫するという問題があっ
た。

【００２５】既存の有線ネットワークのかわりに無線ネ
ットワークを構築して情報伝送を行なう場合には、どこ
までを無線ネットワークの範囲として規定するのかを特
定させることが難しいという問題があり、便宜的に無線
ＬＬＣ層の処理を規定して、ネットワーク内の存在する
装置を厳密に規定しておかなければならないという問題
があった。

【００２６】さらに、従来からの無線ＬＡＮでは、論理
的に接続が保証されていることを確認してからデータ伝
送を行なう必要があったため、接続確認のための情報交
換を定期的に行なう必要があり、この情報交換処理が冗
長になって、さらに無線伝送路の最大伝送容量を圧迫し
てしまうという問題があった。

【００２７】本発明は、上記の問題を解決する、無線Ｌ
ＡＮを提供することを目的とし、具体的には以下の目的
を持ってなされたものである。

【００２８】超高速な１００Ｍｂｐｓ相当の無線伝送が
可能なウルトラワイドバンド通信装置を用いて、１００
Ｍｂｐｓ相当の伝送を考慮した高速イーサネット規格に
準拠したパケット情報を無線伝送することを目的とす
る。

【００２９】ここでは、高速イーサネット規格(１００B
aseT)準拠の信号を、従来からのＩＥＥＥ８０２．１１
規格に準拠の無線ＬＡＮの複雑なプロトコル処理を行な
わずに、無線伝送することを目的とする。つまり、高速
イーサネットで伝送される１００Ｍｂｐｓ相当の情報
を、ウルトラワイドバンド技術を用いて伝送することを
目的とする。

【００３０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題を解
決する手段として以下のような特徴を有する。

【００３１】ウルトラワイドバンド通信を行なうため
に、従来からのＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮ
装置で規定されている無線ＭＡＣ層において誤りのない
伝送路を提供するための再送を行なわず、無線ＭＡＣ層
よりも上位層にて規定される再送処理を、必要に応じて
行なうことを特徴とする。

【００３２】そして、従来からの無線ＬＡＮ装置の様に
物理的な無線接続の有無を管理するために規定されてい
る無線ＬＬＣ層における伝送装置の管理なども簡素化
し、全て装置がネットワークにグローバルに接続される
ものと仮定してネットワーク管理を行うことを特徴とす
る。

【００３３】また、従来からの無線ＬＡＮ装置などで実
装されている無線ＬＬＣ層の論理的なリンク制御方法を
必要とせず、仮想的なリンクが存在していると判断し、
データ伝送の開始前に事前にコネクション処理を行なわ
ないで、コネクションレスプロトコルを用いて情報伝送
を開始することを特徴とする。

【００３４】本発明の第１の態様によれば、高速イーサ
ネット規格に準拠したパケット情報の収集を行なう情報
受信機能を備え、ウルトラワイドバンド通信を行なうた
めの送信装置とを備えて、１００Ｍｂｐｓ相当の無線伝
送を行なう無線伝送装置が提供される。

【００３５】また、本発明の第２の態様によれば、ウル
トラワイドバンド信号を受信する機能を有し、高速イー
サネット規格に準拠したパケット情報を情報する機能を
備えて、１００Ｍｂｐｓ相当の情報伝送を行なうことを
特徴とした受信装置が提供される。

【００３６】本発明の第３の態様によれば、１００Ｍｂ
ｐｓ相当の情報伝送が可能となるウルトラワイドバンド
通信技術を用いて、高速イーサネットに準拠した、１０
０Ｍｂｐｓ相当までの高速な情報を無線伝送する方法を
考案する。ここでは、無線区間で独自の再送規定などの
複雑なプロトコルを規定することなく、情報の再送が必
要な場合には、無線ＭＡＣ層よりも上位層での再送処理
手順を用いることで、無線ＭＡＣ層では単純な伝送プロ
トコルを用いる方法が提供される。

【００３７】また、本発明の第４の態様によれば、従来
から無線ＬＡＮにおいて、無線ＬＬＣ層の処理として規
定されていた様に、無線ネットワークヘ接続されている
装置を事前に決めることなく、無線に関わるレイヤーで
は、無線ネットワーク内の範囲を限定せず、任意のアド
レスの無線伝送装置に対して任意の情報の送受信を行な
う無線通信方法が提供される。

【００３８】さらに、本発明の第５の態様によれば、無
線区間での論理的な接続を識別するために必要とされる
無線ＬＬＣ層での接続リンクの確認を行なわず、全ての
論理的アドレスに対して仮想的なリンクが存在している
と判断して、接続リンクの確認なくパケットを送信する
こと特徴とする無線送信方法が提供される。

【００３９】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。

【００４０】[ネットワーク構成例]図１は、本実施の形
態によるウルトラワイドバンド通信を用いた高速ネット
ワーク・システムの構成例を示したものである。ネット
ワーク１０７は、伝送装置＃１（１０１），伝送装置＃
２（１０２），伝送装置＃３（１０３），伝送装置＃４
（１０４），伝送装置＃５（１０５），伝送装置＃６
（１０６）とで構成される。以下の説明においては、
「伝送装置」は、情報の送受信を行う装置をいうものと
し、伝送装置は送信装置の機能と受信装置の機能とを具
備するものとして説明するが、本発明にかかる伝送装置
は、送信装置と受信装置のいずれか一方のみを有する場
合にも成立する。

【００４１】伝送装置＃１（１０１）から伝送装置＃６
（１０６）のそれぞれは、それぞれウルトラワイドバン
ド通信装置とアンテナを有しており、これらを介して、
空中を媒体として、それぞれが仮想的に接続されてい
る。各伝送装置は、ほぼ周期的なインパルス信号列を用
いたウルトラワイドバンド通信により情報の送受信を行
う。

【００４２】なお、このネットワークは、伝送装置の内
のどれかが、制御局として機能し、その他の伝送装置で
構成される無線ネットワークの制御を行なうものとする
が、本発明にかかるネットワークはこれに限られず、制
御局を用いないアド・ホック型式のネットワークであっ
ても良い。

【００４３】[伝送フレーム]図２は、上記ネットワーク
の伝送フレーム構成例を示す。

【００４４】伝送フレームは、所定の伝送フレーム周期
ＦＴを有し、かかる伝送フレームが連続して繰り返され
るようになっている。伝送フレームにおいて、下り制御
情報通知２０１がフレームの先頭に配置され、ネットワ
ーク１０７の各伝送装置に共通の情報が通知される構成
としてある。さらに、下り制御情報通知２０１にしたが
って、伝送装置＃１の送信２０２、伝送装置＃３の送信
２０３、伝送装置＃４の送信２０４、伝送装置＃５の送
信２０５が順次行われる。なお、図示の例では伝送装置
間の送信情報がお互いに衝突していない状態を示してい
る。これらのアクセス制御を行なうための最低限の規定
が、キャリアセンス技術などの無線ＭＡＣ層の機能とし
て規定されている。仮に衝突が発生してもＴＰＣ等の上
位相で衝突を検出し、再送などの制御が行われるので問
題は生じない。

【００４５】[本実施の形態にかかる無線ＬＡＮのプロ
トコル]次に、本実施の形態にかかる伝送装置に適用さ
れる無線ＬＡＮのプロトコルについて説明する。

【００４６】図３は、本実施の形態にかかるウルトラワ
イドバンド通信を用いた無線伝送システムのプロトコル
モデル３ＢをＯＳＩの７階層モデル３Ａと対比して示し
た図である。

【００４７】ＯＳＩのＯＳＩの７階層モデル３Ａは、物
理（ＰＨＹ）層３０１，データリンク層３０２，ネット
ワーク層３０３，トランスポート層３０４，セッション
層３０５，プレゼンテーション層３０６，アプリケーシ
ョン層３０７で構成される。

【００４８】本実施の形態にかかるプロトコルモデルに
おいては、ＰＨＹ層３０８として、ウルトラワイドバン
ド通信のインパルス信号などの規定が設けられている。

【００４９】さらに、データリンク層に対応する機能と
しては、従来のＬＬＣ層に相当する部分を簡素化して、
ＭＡＣ層３０９のみを規定する構成としてある。よっ
て、本実施の形態におけるプロトコルモデルでは、デー
タリンク層における接続リンクの確認処理は行わない。
また、ウルトラワイドバンド信号の広帯域伝送に適した
特性を用いて、全ての伝送装置が仮想的に接続されてい
ると仮定することで、従来方式のように、接続リンクの
管理を必要とせずに無線伝送を行なう方法を提供する。

【００５０】また、本実施の形態におけるＭＡＣ層３０
８は、従来のような無線伝送が正しく行われたかを確認
するための無線区間独自の受領確認方法を規定しない。
本実施の形態におけるプロトコルでは、伝送装置間のパ
ケットの受領がうまくいかない場合には、ＭＡＣ層より
上位層(例えばTCP層)のプロトコルや、実装されるアプ
リケーションに応じて、再送規定などが行われる構成と
してある。

【００５１】従来の無線伝送モデルでは、データリンク
層３０２での再送処理とトランスポート層３０４での再
送処理とが併存していて、双方の連携がうまく行かない
と結果的に再送情報が何回も伝送されるという問題が発
生していた。本実施の形態にかかるプロトコルモデルで
は、かかる問題を防ぐために、ＭＡＣ層における受領確
認処理を行わないものとしている。

【００５２】なお、その上位層での処理については、従
来の無線ＬＡＮにおける場合と同様である。すなわち、
図３中破線で示したようにネットワーク層の処理のため
にＩＰ３１０が規定され、トランスポート層の処理のた
めに、ＴＣＰ３１１や、ＵＤＰ３１２などのプロトコル
群が規定されている。そして、さらに上位にあるアプリ
ケーションに応じて、これらのプロトコル群が利用され
る状態にある。

【００５３】[伝送装置の構成例]次に、上記プロトコル
モデルを実行する、本実施の形態にかかる伝送装置の構
成例について説明する。

【００５４】図４は、伝送装置の構成例を示すブロック
図である。伝送装置４０１は、ＵＷＢアンテナ４０２
と、ウルトラワイドバンド無線通信機能部４０３と、送
信受信情報構築機能部４０４と、通信装置制御部４０６
と、情報記憶部４０５とを有している。情報記憶部４０
５は、通信装置制御部４０６に接続され、送信受信情報
構築機能部４０４は、通信装置制御部４０６とウルトラ
ワイドバンド無線通信機能部４０３とに接続されてい
る。ウルトラワイドバンド無線通信機能部４０３は、Ｕ
ＷＢアンテナ４０２に接続されている。

【００５５】伝送装置４０１の送信受信情報構築機能部
４０４は、高速イーサネット（FastEthernet）通信機能
部４０７に接続されており、高速イーサネット通信機能
部４０７は、ＩＰインターフェイス４０８に接続されて
いる。ＩＰインターフェイス４０８は、コンピュータ、
映像機器ルータ、プリンタ、テレビなどの情報信号源
（図示せず）に接続されている。

【００５６】ＩＰインターフェース４０８を介して、上
位のアプリケーション(図示せず)からＩＰパケットとし
て高速イーサネット通信機能部４０７へ送られてくる。

【００５７】ここで、高速イーサネット通信機能部４０
７は、送られてきたＩＰパケットを受け取り、これにEt
hernet HeaderやTrailerを付加してイーサネット伝送用
のパケット（イーサネット・パケット）を生成する。

【００５８】送信受信情報構築機能部４０４は、入力さ
れたイーサネット伝送用のパケット情報を無線局ＩＤな
どの無線アドレスを付加することなくそのままウルトラ
ワイドバンド無線伝送用の情報信号に変換し、ウルトラ
ワイドバンド無線通信機能部４０２に渡す。

【００５９】ウルトラワイドバンド無線通信機能部４０
２は、無線送信部と無線受信部とを有し、無線送信部は
所定のインパルス周期でインパルス信号列を発生させ、
前記受け取った情報信号を所定の拡散符号を用いて拡散
信号を生成し、その拡散信号に応じて前記インパルス信
号列に位相またはパルス位置の変化を加えてウルトラワ
イドバンド信号を生成する。

【００６０】図５は、ウルトラワイドバンド無線通信機
能部４０２の送信部の構成例を示すブロック図である。
また、図６は、ウルトラワイドバンド無線通信機能部４
０２の送信部での波形図である。

【００６１】図５に示す送信部は、シンセサイザ５０２
の周波数で拡散符号系列ＳＧ５０２を生成する拡散符号
生成器５０３と、拡散符号系列ＳＧ５０２と情報信号Ｓ
Ｇ５０１を乗算する乗算器５０４と、拡散符号系列ＳＧ
５０２と情報信号ＳＧ５０１とを乗算して得られた拡散
信号ＳＧ５０３の０／１に対応するパルス信号ＳＧ５０
４を生成するパルス生成器５０５と、このパルス信号の
所定の範囲を抽出するバンドパスフィルタ５０６と、を
有している。

【００６２】拡散符号生成器５０３は、シンセサイザ５
０２の周波数で拡散符号系列ＳＧ５０２を乗算器５０４
に出力する。乗算器５０４では、情報信号ＳＧ５０１に
拡散符号系列が乗算されて拡散信号となり、この拡散信
号がパルス生成器５０５に出力される。

【００６３】パルス生成器５０５では、拡散信号の０／
１に対応して、例えば１００Ｍｂｐｓの非常に細かいパ
ルス信号（「ウルトラワイドバンド信号」という）を発
生させる。このパルス信号は、バンドパスフィルタ５０
６に出力され、そこで所定の範囲例えば３．０〜５．０
ＧＨｚが抽出される。このバンドパスフィルタの出力
は、アンテナ５０７に供給され、空中に放射される。

【００６４】なお、ここでは、変調方式としてウルトラ
ワイドバンド信号の０／１情報として位相の変化を用い
るバイフェーズ変調方式を用いるものとして説明した
が、例えば特表平１０−５０８７２５号に記載されてい
る拡散信号の０／１情報似合わせてインパルスの生成タ
イミングを微妙にずらした信号を用いるいわゆるパルス
位置変調方式を適用することもできる。

【００６５】前記ウルトラワイドバンド無線通信機能部
４０２によって生成されたウルトラワイドバンド信号
は、ＵＷＢアンテナ４０２を介して媒体（空中）に放射
される。

【００６６】通信装置制御部４０６は、これらの一連の
処理を行なうプロセスの制御を行うとともに、本実施の
形態にかかるプロトコルを実行する。すなわち、データ
リンク層ＬＬＣ層に相当する部分を簡素化して、ＭＡＣ
層のみのサービスを提供する。よって、通信装置制御部
４０６は、データリンク層における接続リンクの確認処
理は行わない。また、宛先が無線ネットワークに属する
か否かの確認は行わない。また、従来のように無線伝送
が正しく行われたかを確認するために、無線区間独自の
受領確認方法を規定せず、上位層(例えばTCP層)のプロ
トコルや、実装されるアプリケーションに応じて、再送
規定などが行われる構成としてあるので、ＭＡＣ層にお
ける受領確認を行う処理は行わない。

【００６７】また、通信装置制御部４０６に接続された
情報記憶部４０５は、ウルトラワイドバンド信号を生成
するための拡散符号情報や、各種の伝送パラメータなど
の情報が蓄えられる。

【００６８】[変形例]また、ウルトラワイドバンド信号
を媒体上に送信する・しないの指示についても、ＵＷＢ
アンテナ４０２を介して、他の伝送装置からのウルトラ
ワイドバンド信号の有無を検出してから、例えば、信号
を検出できない場合にだけ通信装置制御部４０６の指示
によって送信が行われる構成としても良い。

【００６９】[伝送装置における受信]また、伝送装置４
０１は、ウルトラワイドバンド通信の受信装置としても
機能する。

【００７０】図中、ＵＷＢアンテナ４０２を介して、ウ
ルトラワイドバンド信号が他の伝送装置から送られてく
る。

【００７１】ここで、ウルトラワイドバンド無線通信機
能部４０２は、受信部を有しており、該受信部は、ウル
トラワイドバンド信号を復号して、情報信号を取り出す
ように機能する。

【００７２】図７は、本発明の実施の形態に係る該受信
部の構成を示すブロック図である。また、図８は、図７
に示す受信部における信号波形を示す図である。

【００７３】ウルトラワイドバンド無線通信機能部４０
２の受信部は、図７に示すように、ウルトラワイドバン
ド信号ＳＧ７０１を受信するアンテナ７０４（図４のア
ンテナ４０２と同一）と、シンセサイザ７０１の周波数
で拡散符号系列ＳＧ７０２を生成する拡散符号生成器７
０２と、拡散符号系列ＳＧ７０２の０／１に対応するパ
ルス信号ＳＧ７０３を生成するパルス生成器７０３と、
パルス信号ＳＧ７０３とウルトラワイドバンド信号ＳＧ
７０１を乗算して、逆拡散信号ＳＧ７０４を出力する乗
算器７０６と、逆拡散信号ＳＧ７０４を積分して、復号
信号ＳＧ７０５を出力する積分器７０７とを有してい
る。

【００７４】送信側の伝送装置で放射されたウルトラワ
イドバンド信号ＳＧ７０１は、アンテナ７０４で受信さ
れる。この受信されたウルトラワイドバンド信号ＳＧ７
０１は、バンドパスフィルタ３０４で不要成分が除去さ
れた後に、乗算器７０６に出力される。

【００７５】拡散符号生成器７０２は、シンセサイザ７
０１の周波数で拡散符号系列（図１に示す無線送信装置
で用いた拡散符号系列と同じ拡散符号系列）ＳＧ７０２
をパルス生成器７０３に出力する。パルス生成器７０３
では、パルス信号ＳＧ７０３を発生させると共に、拡散
符号生成器７０２から出力された拡散符号系列をパルス
に重畳して、乗算器７０６に出力する。

【００７６】したがって、乗算器７０６では、拡散符号
系列ＳＧ７０２を重畳したパルス信号ＳＧ７０３が受信
したウルトラワイドバンド信号ＳＧ７０１に乗算され、
逆拡散処理が行われ、逆拡散信号ＳＧ７０４が生成され
る。

【００７７】逆拡散信号ＳＧ７０４は、積分器７０７に
出力され、積分器７０７で積分されて復号信号ＳＧ７０
５として出力される。該復号信号は送受信情報構築機能
部４０４に渡される。

【００７８】再び図４に戻ると、ウルトラワイドバンド
無線通信機能部４０２からの復号信号を受け取った送受
信情報構築機能部４０４は、入力された復号信号を宛先
情報の確認などを行うことなく全てイーサネット・パケ
ットの情報に変換する構成と成っている。

【００７９】そして、高速イーサネット通信機能部４０
７は、所定のサイズにフラグメント化されたイーサネッ
ト・パケットを処理してＩＰパケットに変換し、ＩＰイ
ンターフェース４０８を介して、ＩＰパケット情報を、
上位のアプリケーション(図示せず)に供給する構成と成
っている。

【００８０】これらの一連の処理を行なうプロセスは、
通信装置制御部４０６の指示に基づいて処理される。送
信の場合と同様に、通信装置制御部４０６は本実施の形
態にかかるプロトコルを実行する。すなわち、データリ
ンク層ＬＬＣ層に相当する部分を簡素化して、ＭＡＣ層
のみのサービスを提供する。よって、通信装置制御部４
０６は、データリンク層における接続リンクの確認処理
は行わない。また、宛先が無線ネットワークに属するか
否かの確認は行わない。また、従来のように無線伝送が
正しく行われたかを確認するために、無線区間独自の受
領確認方法を規定せず、上位層(例えばTCP層)のプロト
コルや、実装されるアプリケーションに応じて、再送規
定などが行われる構成としてあるので、ＭＡＣ層におけ
る受領確認を行う処理は行わない。

【００８１】[本実施の形態の利点]本実施の形態にかか
る無線通信システムは、上述のような構成により以下の
ような利点を有する。

【００８２】本実施の形態にかかる無線通信システムは
１００Ｍｂｐｓの伝送が可能なウルトラワイドバンド通
信の技術を用いるので、ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無
線ＬＡＮシステムなどのように伝送速度の遅い無線伝送
区間に、１００Ｍｂｐｓ相当の信号を最適化して伝送を
行なう必要がなくなるという効果を奏する。

【００８３】本実施の形態にかかる無線通信システムは
ＩＥＥＥ８０２．１１準拠の無線ＬＡＮシステムなどの
ようにアクセス制御方法として無線ＭＡＣ層での複雑な
プロトコル処理を規定しないので、上位層のプロトコル
処理だけで済む無線伝送システムを実現することができ
るという効果を奏する。

【００８４】本実施の形態にかかる無線通信システム
は、無線ＭＡＣ層及び無線ＬＬＣ層において無線区間の
再送を規定することなく、伝送される情報の種類に応じ
て、上位プロトコルによる再送処理を用いるので、無線
の低位レイヤーで再送処理を規定する必要がなくなり、
処理を簡素化できるという効果を奏する。

【００８５】本実施の形態にかかる無線通信システム
は、無線に関わるレイヤーでは無線ネットワークに接続
される無線伝送装置を識別することなく情報の送受信を
行なうので、無線ネットワークの範囲を限定するために
かかっていた処理を簡素化することができる。

【００８６】本実施の形態にかかる無線通信システム
は、全ての論理的アドレスに対して仮想的なリンクが存
在していると判断し、送受信装置間での接続リンクの確
認を行わず、パケットを送信するので、従来からの無線
ＬＡＮシステムのように事前にコネクションの有無を確
認する必要がなくなり、これらの接続確認処理を行なう
部分を簡素化できるという効果を奏する。

【００８７】本実施の形態にかかるの伝送装置は、ＩＰ
インターフェースを介して、高速イーサネットパケット
を収集する機能を備え、ウルトラワイドバンド通信の送
信機能を備えることで、最大１００Ｍｂｐｓ相当の信号
を、複雑な処理をせずに無線伝送することのできる装置
を得ることができる。

【００８８】本発明の伝送装置によると、ウルトラワイ
ドバンド通信の受信機能を備え、高速イーサネット・パ
ケットとしてＩＰインターフェースを介して、最大１０
０Ｍｂｐｓ相当の信号を、複雑な処理をせずに伝送する
ことのできる装置を得ることができる。

【００８９】[その他]上記伝送装置を半２重通信若しく
は全２重通信可能なトランシーバ装置を構成することも
可能である。

【００９０】

【発明の効果】本発明によれば、超高速な１００Ｍｂｐ
ｓ相当の無線伝送が可能なウルトラワイドバンド通信装
置を用いて、１００Ｍｂｐｓ相当の伝送を考慮した高速
イーサネット規格に準拠したパケット情報を無線伝送す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態によるウルトラワイドバンド通信を
用いた高速ネットワーク・システムの構成例を示したも
のである。

【図２】上記ネットワークの伝送フレーム構成例を示す
図である。

【図３】本実施の形態にかかるウルトラワイドバンド通
信を用いた無線伝送システムのプロトコルモデルをＯＳ
Ｉの７階層モデルと対比して示した図である。

【図４】伝送装置の構成例を示すブロック図である。

【図５】ウルトラワイドバンド無線通信機能部の送信部
の構成例を示すブロック図である。

【図６】ウルトラワイドバンド無線通信機能部の送信部
での波形図である。

【図７】本発明の実施の形態に係る該受信部の構成を示
すブロック図である。

【図８】図７に示す受信部における信号波形を示す図で
ある。

【図９】従来の高速ネットワークの接続例(バス接続)を
表示した図である。

【図１０】ＯＳＩの７階層モデルと上記高速イーサネッ
トのプロトコルとの対応関係を示す図である。

【図１１】ＯＳＩの７階層モデルと、無線ＬＡＮなどで
利用される無線伝送のプロトコルモデルとを対比して示
した図である。

【符号の説明】

１０１〜１０６ … 伝送装置１０７ … ネットワーク４０１ … 伝送装置４０２ … ＵＷＢアンテナ４０３ … ウルトラワイドバンド無線通信機能部４０４ … 送信受信情報構築機能部４０５ … 情報機能部４０６ … 通信装置制御部４０７ … 高速イーサネット通信機能部４０８ … ＩＰインターフェース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小山晃広東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者浅井久人東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内 (72)発明者赤羽正照東京都品川区北品川６丁目７番35号ソニー株式会社内Ｆターム(参考） 5K033 AA01 AA02 CA08 CB01 CB03 DA17 DB16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】高速イーサネットの情報信号を送信側の
伝送局から受信側の伝送局へ、ウルトラワイドバンド通
信による無線回線を用いて伝送することを特徴とする無
線伝送方法。
【請求項２】請求項１に記載の無線伝送方法におい
て、前記送信側の伝送局と受信側の伝送局とは、無線環境に
おけるデータリンク層において、接続リンクの確認を行
うことなく無線伝送を開始することを特徴とする無線伝
送方法。
【請求項３】請求項１に記載の無線伝送方法におい
て、無線環境におけるデータリンク層にて再送処理を行なわ
ないことを特徴とした無線伝送方法。
【請求項４】ウルトラワイドバンド通信可能な複数の
伝送装置からなる無線ネットワークを用いる無線通信シ
ステムにおいて、無線環境におけるデータリンク層にて管理される、該無
線ネットワーク内の論理的な接続管理を行なわないこと
を特徴とする無線通信システム。
【請求項５】ウルトラワイドバンド通信可能な複数の
伝送装置からなる無線ネットワークを用いる無線通信シ
ステムにおいて、送信元となる伝送装置では、情報の受信先となる伝送装
置を特定せず、情報の送信を行なうことを特徴とする無
線通信システム。
【請求項６】ウルトラワイドバンド通信可能な複数の
伝送装置からなる無線ネットワークを用いる無線通信シ
ステムにおいて、ウルトラワイドバンド通信システムによって送られてき
た情報を受信できた伝送装置では、データリンク層の宛
先情報を確認しないことを特徴とする無線通信システ
ム。
【請求項７】ウルトラワイドバンド通信可能な複数の
伝送装置からなる無線ネットワークを用いる無線通信シ
ステムを管理する方法において無線ネットワークを構成
している伝送装置を個別に管理しない、ことを特徴とす
る無線ネットワークを管理する方法。
【請求項８】請求項７に記載の無線ネットワークを管
理する方法において、全てのウルトラワイドバンド伝送
装置が存在しているものと判断して無線ネットワークの
存在を規定することを特徴とした無線ネットワークを管
理する方法。
【請求項９】高速イーサネットの情報信号を、ウルト
ラワイドバンド通信によるインパルス信号列に変換し、
該インパルス信号列を無線回線を用いて伝送することを
特徴とする送信装置。
【請求項１０】請求項９に記載の送信装置において該送信装置は無線環境におけるデータリンク層における
接続リンクの確認処理は行わないことを特徴とする、送
信装置。
【請求項１１】請求項９に記載の送信装置において、
無線環境におけるデータリンク層にて再送処理を行わな
いことを特徴とする、送信装置。
【請求項１２】ウルトラワイドバンド通信によるイン
パルス信号列を受信し、該インパルス信号列を復号して
得られる復号信号を高速イーサネットの情報信号に変換
して伝送することを特徴とする受信装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の受信装置において
該送信装置はデータリンク層における接続リンクの確認
処理は行わないことを特徴とする、受信装置。
【請求項１４】請求項１２に記載の受信装置におい
て、無線環境におけるデータリンク層における受領確認
を行う処理を行わないこととを特徴とする、受信装置。
【請求項１５】高速イーサネットの情報信号を、ウル
トラワイドバンド通信によるインパルス信号列に変換
し、該インパルス信号列を無線回線を用いて伝送するこ
とを特徴とする送信装置と、ウルトラワイドバンド通信によるインパルス信号列を受
信し、該インパルス信号列を復号して得られる復号信号
を高速イーサネットに準拠した１００Ｍｂｐｓまでの情
報信号に変換して伝送することを特徴とする受信装置と
を有することを特徴とするトランシーバ装置。