JP2004248187A

JP2004248187A - 無線ｌａｎ装置の制御方式

Info

Publication number: JP2004248187A
Application number: JP2003038303A
Authority: JP
Inventors: Masaru Yamakawa; 賢山川; Koichi Ichimura; 浩一市村; Nobuyasu Shiga; 伸靖志賀
Original assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Current assignee: Iwatsu Electric Co Ltd
Priority date: 2003-02-17
Filing date: 2003-02-17
Publication date: 2004-09-02

Abstract

【課題】一対向の無線ＬＡＮ装置間でデータを送受信する際の転送速度の低下を実質的に軽減し、転送速度を向上させる。
【解決手段】無線ＬＡＮ装置１の送信バッファ部７の送信バッファに複数のデータおよびそれらデータのデータ長を書き込む。これを１まとまりとし、送信ヘッダ・ＣＲＣ生成部９により生成されたヘッダ、ＣＲＣ、および送信バッファ・ステータス・レジスタ８からの総データ長を付加してパケットとする。このパケットを無線５により相手無線ＬＡＮ装置２へ送信する。無線ＬＡＮ装置２は、受信バッファ１３にストアしたデータを、データ長および総データ長に基づいて個々のデータに分解し、有線４を通じて配下の端末装置に送信する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮ装置の制御方式に関し、特に、一対一に対向する無線ＬＡＮ装置間で送受されるパケットにおけるヘッダ、ＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃｒｅｄｕｎｄｕｎｃｙｃｈｅｃｋ）などの誤り検出符号が占める割合および受信側からの応答の発生頻度を削減することができ、転送速度を実質的に向上させることができる無線ＬＡＮ装置の制御方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図５は、一対一に対向する無線ＬＡＮ装置１、２で構成される無線ＬＡＮシステムを示す。無線ＬＡＮ装置１と無線ＬＡＮ装置２とは、無線５により接続される。無線ＬＡＮ装置１には、有線３により端末装置１−１、１−２、・・が接続され、無線ＬＡＮ装置２には、有線４により端末装置２−１、２−２、・・が接続される。
【０００３】
以下では、端末装置１−１、１−２、・・から端末装置２−１、２−２、・・にデータを送信する場合、すなわち、無線ＬＡＮ装置１を送信側、無線ＬＡＮ装置２を受信側とする場合について説明するが、無線ＬＡＮ装置２を送信側、無線ＬＡＮ装置１を受信側とする逆方向のデータの送受信であっても同様である。
【０００４】
送信側の無線ＬＡＮ装置１は、配下の端末装置１−１、１−２、・・からのデータ（フレーム）を有線３を通して受信し、これらデータの各々を１つのパケットとして無線５を通して受信側の無線ＬＡＮ装置２に送信する。受信側の無線ＬＡＮ装置２は、受信したパケットのデータを有線４を通して配下の端末装置２−１、２−２、・・へ送信する。
【０００５】
送信側の無線ＬＡＮ装置１は、自己の配下の端末装置１−１、１−２、・・から受信したデータを受信側の無線ＬＡＮ装置２に送信するに際し、受信したデータの各々に対してヘッダ、ＣＲＣなどの誤り検出符号を付加してパケット化する。また、受信側の無線ＬＡＮ装置２は、パケットの各々の受信に対して受信が行われたことを示す応答を送信側の無線ＬＡＮ装置１に返送する。誤って受信された場合には、否定応答が返送され、再送が行われる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の無線ＬＡＮ装置の制御方式では、一対一に対向する無線ＬＡＮ装置間でデータを送受信する際に、自己の配下の端末装置からのデータ（フレーム）の各々に対してヘッダ、ＣＲＣなどの誤り検出符号を付加してパケット化しているため、送信するデータのデータ量がヘッダやＣＲＣなどと比較して少ない場合は、データ以外のヘッダ、ＣＲＣなどが占める割合が増大し、実質的なデータ転送速度が低下するという問題がある。
【０００７】
また、受信側の無線ＬＡＮ装置は、パケットの各々の受信に対して受信が行われたことを示す応答を送信側の無線ＬＡＮ装置に返送しているため、応答の発生頻度が多く、この点からも実質的な転送速度が低下するという問題がある。
【０００８】
本発明の目的は、一対一に対向して無線ＬＡＮを構成する無線ＬＡＮ装置の制御方式において、データを送受信する際の転送速度の低下を実質的に軽減し、転送速度を向上させることのできる無線ＬＡＮ装置の制御方式を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、一対一に対向して無線ＬＡＮを構成する無線ＬＡＮ装置の制御方式において、前記無線ＬＡＮ装置は、複数のデータをそれら各データのデータ長を示すレングスフィールドとともにストア可能な送信バッファと、前記送信バッファにストアされたデータの総データ長を保持する送信バッファ・ステータス・レジスタと、前記送信バッファにストアされた全データに対して１つの送信ヘッダおよび誤り検出符号を生成する送信ヘッダ・誤り検出符号生成部と、無線インタフェース部とを具備し、前記送信バッファにストアされた複数のデータおよびレングスフィールドに対し、前記送信バッファ・ステータス・レジスタに保持された総データ長、および前記送信ヘッダ・誤り検出符号生成部により生成されたヘッダおよび誤り検出符号を付加して１つのパケットを生成し、該パケットを前記無線インタフェース部を通して相手無線ＬＡＮ装置に送信する点に第１の特徴がある。
【００１０】
また、本発明は、送受信間の電波の状態の応じて前記送信バッファにストアされるデータの総データ長を変える点に第２の特徴がある。
【００１１】
また、本発明は、一対一に対向して無線ＬＡＮを構成する無線ＬＡＮ装置の制御方式において、前記無線ＬＡＮ装置は、無線インタフェース部と、相手無線ＬＡＮ装置から前記無線インタフェース部を通して受信される１つのパケット内の複数のデータをそれら各データのデータ長を示すレングスフィールドとともにストア可能な受信バッファと、前記受信バッファの各々にストアされたデータの総データ長を保持する総データ長レジスタとを具備し、受信された１つのパケット内のデータおよび該データに付加されたレングスフィールドを前記受信バッファにストアし、受信されたデータに付加された総データ長を前記総データ長レジスタに保持し、前記受信バッファにストアされたデータを前記受信バッファにストアされたレングスフィールドおよび前記総データ長レジスタに保持された総データ長に基づいて個々のデータに分解する点に第３の特徴がある。
【００１２】
さらに、本発明は、送受信間の電波の状態の応じて１パケット内に含まれるデータの総データ長が変えられている点に第４の特徴がある。
【００１３】
第１および第３の特徴によれば、複数のデータを結合し、結合した１まとまりのデータに対して１つのヘッダおよび誤り検出符号を付加してパケット化したパケットを送受信するため、送受信されるパケットにおけるヘッダ、ＣＲＣなどの誤り検出符号の占める割合および受信側から返送する応答の発生頻度を低減することができ、オーバヘッドを小さくして実質的な転送速度を向上させることができる。
【００１４】
また、第２および第４の特徴によれば、送受信間の電波の状態に応じて１パケット内に含まれるデータの総データ長を変えるので、電波状態が良好なときには一括して送信されるデータ量を増やしてデータの転送速度を実質的に向上させることができるとともに、電波状態が悪いときには一括して送信されるデータ量を減らして受信不良となる可能性が比較的大きいデータのデータ量を減らすことができ、効率的なデータ伝送を実現できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態を示すブロック構成図であり、図５と同一または類似する部分には同一番号を付してある。
【００１６】
無線ＬＡＮ装置１、２は、一対一に対向して無線５を通してパケットの送受信を行う。無線５における伝送形態は、本発明の特徴部分を除いて、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａの５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの規格やＩＥＥＥ８０２．１１ｂの２．４ＧＨｚ帯無線ＬＡＮの規格に沿ったものとすることができる。
【００１７】
無線ＬＡＮ装置１、２のいずれもが、送信側にも受信側にもなり得る構成を有するが、図１には、無線ＬＡＮ装置１の配下の端末装置から無線ＬＡＮ装置２の配下の端末装置へデータを送信する場合の構成、すなわち送信側のＬＡＮ装置１については送信に関する構成のみを示し、受信側のＬＡＮ装置２については受信に関する構成のみを示している。以下では、図１に従って、無線ＬＡＮ装置１が送信側であり、無線ＬＡＮ装置２が受信側である場合について説明する。
【００１８】
送信側の無線ＬＡＮ装置１は、配下の端末装置から有線３により送信されてくるデータを有線ＬＡＮインタフェース部（以下、インタフェース部をＩ／Ｆと記す。）６により受信し、送信バッファ部７にストアする。有線３における伝送形態は、例えばＩＥＥＥ８０２．３の規格に従ったＬＡＮ仕様とすることができる。後述の有線４も同様である。
【００１９】
図２は、有線ＬＡＮ上のフレームのフレーム構成の一例を示す。本例は、ＩＥＥＥ８０２．３の規格に従った場合のものである。このフレームは、同期をとるためのプリアンブル、フレームの宛先である端末装置のアドレスを示す宛先アドレス、フレームの送信元である端末装置のアドレスを示す送信元アドレス、データの長さを示すデータ長、データ、および誤り検出符号であるＣＲＣから構成される。宛先アドレスは、端末装置２−１、２−２、・・・のいずれかのアドレスであり、送信元アドレスは、端末装置１−１、１−２、・・・のいずれかのアドレスである。
【００２０】
送信バッファ部７は、図３に示すように、送信バッファ０〜ｎを含み、各々の送信バッファ０〜ｎは、無線ＬＡＮ装置１から無線ＬＡＮ装置２へ送信するパケットに含ませるデータの最大長に等しい容量を有する。
【００２１】
無線ＬＡＮ装置１側から無線ＬＡＮ装置２側へ伝送すべきデータは、有線３により送信されてくる、図２に示されるようなフレームであり、このデータは、まず、送信バッファ０にストアされる。この際、各データの先頭に該データのデータ長を示すレングスフィールドが付加される。図３は、送信バッファ０にそれぞれ、データ長０、１、２、・・・、ｍのデータ０、１、２、・・・、ｍがストアされた状態を示している。送信バッファ０が満杯になれば、続くデータは、次の送信バッファ１にストアされ、以下、同様に、送信バッファ２、３、・・・、ｎに順にデータがストアされる。
【００２２】
以下では、送信バッファ０について説明するが、他の送信バッファ１〜ｎについても同様である。データおよび該データのデータ長が送信バッファ０にストアされると、送信バッファ０上のデータの有無を示す送信バッファフラグおよび送信バッファ０にストアされたデータのデータ長が送信バッファ・ステータス・レジスタ８に保持される。
【００２３】
送信バッファ・ステータス・レジスタ８に保持されるデータ長は、各送信バッファごとに、送信バッファに順次ストアされたデータのデータ長を加算、更新することにより得られる総データ長である。送信バッファ０について、送信バッファ・ステータス・レジスタ８に保持される総データ長は、データ長０〜ｍの合計値である。また、送信ヘッダ・ＣＲＣ生成部９は、送信バッファ０にストアされたデータ全てに対して１つの送信ヘッダおよびＣＲＣを生成する。
【００２４】
送信バッファ０が満杯になると、空きチャネル検出部１０は、無線ＬＡＮＩ／Ｆ１１上の空きチャネルの検出を行い、無線５上においてデータが他のデータと衝突しないかを調べる。なお、送信バッファ０が満杯になったことは、先の送信バッファフラグや送信バッファ内のデータ量を調べるなどして判断できる。
【００２５】
空きチャネル検出部１０により無線ＬＡＮＩ／Ｆ１１上の空きチャネルが検出されると、無線ＬＡＮＩ／Ｆ１１は、送信バッファ０にストアされている全てのデータおよびデータ長を１まとまりとし、それに送信ヘッダ・ＣＲＣ生成部９により生成されたヘッダおよびＣＲＣを付加し、さらに送信バッファ・ステータス・レジスタ８に保持された総データ長を付加する。これにより１つのパケットが生成され、無線ＬＡＮ５上に送信される。
【００２６】
パケットが無線ＬＡＮＩ／Ｆ１１より無線５上に送信されると、送信バッファ０に対応する送信バッファ・ステータス・レジスタ８の送信バッファフラグはデータなしの状態に遷移する。
【００２７】
送信バッファ１、２、・・にデータがあれば、同様に各送信バッファ１、２、・・のデータおよび該データのデータ長を１まとまりとし、それに１つのヘッダ、ＣＲＣおよび総データ長が付加されてパケットとして順次送信される。パケットが送信されれば、対応する送信バッファ・ステータス・レジスタ８の送信バッファフラグはデータなしの状態に遷移する。
【００２８】
受信側の無線ＬＡＮ装置２では、上記のようにして送信されてきたパケットを無線ＬＡＮＩ／Ｆ１２により受信し、当該データの正当性をＣＲＣによりチェックする。これにより当該データの正当性を確認したならば、データおよびデータ長を受信バッファ部１３にストアする。また、総データ長を総データ長レジスタ１４にストアする。
【００２９】
その後、送信側の無線ＬＡＮ装置１で１つにまとめられデータを、有線ＬＡＮＩ／Ｆ１５で個々のデータに分解して元のデータを得る。これは、受信データのレングスフィールドにある各々のデータのデータ長に基づき、あるいは総データ長から受信データのレングスフィールドにある各々のデータのデータ長を順次減算することにより得られる値に基づき、レングスフィールドに続くデータ長を求め、該データ長に従って、受信バッファ部１３にストアされているデータを分解することにより実現できる。
【００３０】
このデータの分解は、総データ長から順次データ長が減算された値が０になるまで繰り返され、０になったときに当該１つにまとめられたデータの処理を終了し、次の１まとまりのデータの処理に移行する。分解されたデータは順次、有線ＬＡＮＩ／Ｆ１５および有線４を通して配下の端末装置に送信される。有線４には、例えばＩＥＥＥ８０２．３の規格に従ったＬＡＮ仕様で送信される。
【００３１】
送信するパケットを生成する際に付加される総データ長は、受信側でのデータの終了を指示してＣＲＣによるチェック処理や終了処理に移行するために使用されるものであるので、その限りにおいてはデータの個数でもよく、ここで言うところの総データ長は、データの個数も含む。
【００３２】
また、１まとめにされるデータのデータ量は、送信バッファの容量により制限されるが、送信バッファの容量は常に一定である必要はなく、端末装置から送信されるデータの量や端末装置からのデータの受信頻度に応じて動的に変えれば、パケットに含まれる総データ量を動的に変え、該総データ量になったところでパケットを生成して送信できる。
【００３３】
受信側の無線ＬＡＮ装置で受信されるデータの品質は、送受信間の電波の状態によって変わり、この電波の状態が時間的に変化する場合には電波の悪い状態の時に送信される１まとまりとなったデータ全てが劣化する可能性がある。この劣化の影響を少なくするためには、１まとめにするデータの総データ長を電波の状態に応じて変えればよい。
【００３４】
すなわち、電波状態が良好なときには１まとめにするデータの総データ長を増大させることによりデータの転送速度を実質的に向上させることができ、電波の状態が悪いときには１まとめにするデータの総データ長を低減させることにより送受不良となる可能性が比較的大きいデータのデータ量を減らすことができる。なお、これには送受信間の電波の状態をモニタする必要があるが、これは公知の技術を用いて実現することができる。
【００３５】
図４は、本発明によるパケットと従来技術によるパケットとを対比して示す説明図である。図４（ａ）は、無線ＬＡＮ上のフレームのフレーム構成の一例を示す。このフレームは、同期をとるためのプリアンブル、フレームの宛先である無線ＬＡＮ装置のアドレスを示す宛先アドレス、フレームの送信元である無線ＬＡＮ装置のアドレスを示す送信元アドレス、データの長さを示すデータ長、データ、および誤り検出符号であるＣＲＣから構成される。前記実施形態において、宛先アドレスは、無線ＬＡＮ装置２のアドレスであり、送信元アドレスは、無線ＬＡＮ装置１のアドレスである。
【００３６】
従来技術では、図４（ｂ）に示すように、各々が有線ＬＡＮ上のフレームであるデータ０、１、２、・・の各々に対してヘッダＨ、Ｈ′、Ｈ″、・・、ＣＲＣなどの誤り検出符号が付加されて無線ＬＡＮ上の各フレームが生成される。ここで、ヘッダＨ、Ｈ′、Ｈ″、・・はそれぞれ、プリアンブル、宛先アドレス、送信元アドレス、データ長を含んでいる。
【００３７】
これに対して、本発明では、例えば、図４（ｃ）に示すように、有線ＬＡＮ上のフレームであるデータ０、１、２、・・ｍが１つにまとめられ、それに対して１つのヘッダＨおよびＣＲＣが付加されて無線ＬＡＮ上の１つのフレームが生成される。ここで、ヘッダＨは、プリアンブル、宛先アドレス、送信元アドレス、データ長（総データ長）を含んでいるが、ヘッダＨ′、Ｈ″、・・は、１つにまとめられた複数のデータの各データ長のみを含んでいる。
【００３８】
このように、本発明では、無線ＬＡＮ装置が一対一対向であるため、無線５により送信される全てのパケットの送信元アドレスおよび宛先アドレスは同一であり、図４（ｂ）において各データに対して個別に付加されていたプリアンブル、宛先アドレス、送信元アドレスを、図４（ｃ）に示すように、結合した複数のデータに対して１つのヘッダＨとしてまとめることができる。また、ＣＲＣも複数のデータに対して１つ付加すればよい。なお、ヘッダＨのデータ長には結合したデータの総データ長を格納する。
【００３９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、複数のデータを結合し、結合した１まとまりのデータに対して１つのヘッダおよび誤り検出符号を付加して送信するため、一対一に対向する無線ＬＡＮ装置間で送受信されるパケットにおけるヘッダ、ＣＲＣなどの誤り検出符号の占める割合および受信側からの応答の発生頻度を削減することができ、オーバヘッドを小さくし、転送速度を実質的に向上させることができる。また、無線ＬＡＮ装置が高速になっても付加されるヘッダおよび誤り検出符号、送信に対する応答の割合は変化しないため、常に転送速度の向上が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示すブロック構成図である。
【図２】有線ＬＡＮ上のフレームのフレーム構成の一例の説明図である。
【図３】送信バッファ部における送信バッファの説明図である。
【図４】従来技術によるパケットと本発明によるパケットとを対比して示す説明図である。
【図５】無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック構成図である。
【符号の説明】
１、２・・・無線ＬＡＮ装置、１−１、１−２、２−１、２−２・・・端末装置、３、４・・・有線、５・・・無線、６、１５・・・有線ＬＡＮＩ／Ｆ、７・・・送信バッファ部、８・・・送信バッファ・ステータス・レジスタ、９・・・送信ヘッダ・ＣＲＣ生成部、１０・・・空きチャネル検出部、１１、１２・・・無線ＬＡＮＩ／Ｆ、１３・・・受信バッファ部、１４・・・総データ長レジスタ

Claims

一対一に対向して無線ＬＡＮを構成する無線ＬＡＮ装置の制御方式において、
前記無線ＬＡＮ装置は、複数のデータをそれら各データのデータ長を示すレングスフィールドとともにストア可能な送信バッファと、前記送信バッファにストアされたデータの総データ長を保持する送信バッファ・ステータス・レジスタと、前記送信バッファにストアされた全データに対して１つの送信ヘッダおよび誤り検出符号を生成する送信ヘッダ・誤り検出符号生成部と、無線インタフェース部とを具備し、
前記送信バッファにストアされた複数のデータおよびレングスフィールドに対し、前記送信バッファ・ステータス・レジスタに保持された総データ長、および前記送信ヘッダ・誤り検出符号生成部により生成されたヘッダおよび誤り検出符号を付加して１つのパケットを生成し、該パケットを前記無線インタフェース部を通して相手無線ＬＡＮ装置に送信することを特徴とする無線ＬＡＮ装置の制御方式。
送受信間の電波の状態の応じて前記送信バッファにストアされるデータの総データ長を変えることを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ装置の制御方式。
一対一に対向して無線ＬＡＮを構成する無線ＬＡＮ装置の制御方式において、
前記無線ＬＡＮ装置は、無線インタフェース部と、相手無線ＬＡＮ装置から前記無線インタフェース部を通して受信される１つのパケット内の複数のデータをそれら各データのデータ長を示すレングスフィールドとともにストア可能な受信バッファと、前記受信バッファの各々にストアされたデータの総データ長を保持する総データ長レジスタとを具備し、
受信された１つのパケット内のデータおよび該データに付加されたレングスフィールドを前記受信バッファにストアし、受信されたデータに付加された総データ長を前記総データ長レジスタに保持し、前記受信バッファにストアされたデータを前記受信バッファにストアされたレングスフィールドおよび前記総データ長レジスタに保持された総データ長に基づいて個々のデータに分解することを特徴とする無線ＬＡＮ装置の制御方式。
送受信間の電波の状態の応じて１パケット内に含まれるデータの総データ長が変えられていることを特徴とする請求項３に記載の無線ＬＡＮ装置の制御方式。