JP2004312590A - Communication station - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、他の通信局と無線通信を行う通信局に関するものであり、特に、複数のアンテナを有し、この複数のアンテナを切り換えて無線通信を行う通信局に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図16は、複数のアンテナを用いて他の通信局と通信を行う従来の通信局の電気的構成を示すブロック図である。図16において、133は送信データを送信信号に変調する変調部、128は受信信号を受信データに復調する復調部、131は送信/受信に応じて信号伝達経路を変調部133と復調部128とに切り換える送受信切換スイッチ、135は送受信切換スイッチ131との接続を第1アンテナ129と第2アンテナ132とに切り換えるアンテナ切換スイッチ、126は変調部133、復調部128と信号の授受を行うとともに送受信切換スイッチ131の切り換えを行う送受信制御部、125は送受信制御部126からのエラー情報127に基づいてアンテナ切換スイッチ135の切り換えを行うアンテナ切換制御部である。
【0003】
次に、図16に示す通信局の動作を説明する。先ず、送信を行うとき、送受信制御部126は送信状態に入り、送受信切換スイッチ131を送信側、即ち、変調部133側に切り換える。そして、変調部133は送受信制御部からの送信開始信号を受けて送信データ134の変調を開始し、変調された送信信号は送受信切換スイッチ131及びアンテナ切換スイッチ135を介して第1アンテナ129或いは第2アンテナ132により送信される。尚、送信終了後に送信終了信号が変調部133から送受信制御部126に伝えられる。
【0004】
次に、送信を行わないとき、送受信制御部126は受信待ち状態に入り、送受信切換スイッチ131を受信側、即ち、復調部128側に切り換え、受信信号が第1アンテナ129或いは第2アンテナ132に入った場合、受信開始信号が復調部128から送受信制御部126に伝えられ、受信信号は送受信切換スイッチ131及びアンテナ切換スイッチ135を介して復調部128に伝えられ、復調部128により復調された受信データ130が出力される。尚、受信終了後に受信終了信号が復調部128から送受信制御部126に伝えられる。
【0005】
第1アンテナ129或いは第2アンテナ132の選択は、アンテナ切換スイッチ135及びアンテナ切換制御部125により行われる。アンテナ切換制御部125は、送受信制御部126が出力するパケットのエラー情報127に基づいてアンテナ切換制御を行う。送信の際、予め定められた所定数の送信パケットエラーが生じると、送信アンテナの切換を行う。同様に受信の際、予め定められた所定数の受信パケットエラーが生じると、受信アンテナの切換を行う。
【0006】
また、バースト状に順次繰り返し無線伝送されるデータ列を受信するアンテナ切り替えダイバーシチ受信装置において、複数のアンテナと、この複数のアンテナの出力を選択切り替える切替器と、この切替器の出力に接続された受信機と、この受信機に接続され順次到来する前記バーストごとにビット誤りを検出するビット誤り検出器と、このビット誤り検出器の出力に基づいて前記切替器を制御する制御回路を具備し、前記制御回路は、所定の数だけ連続する前記バーストで続けて、前記ビット誤り検出器によってビット誤りを検出した場合に、前記切替器を制御して、前記複数のアンテナの中から前とは異なるアンテナを選択するようにしたものもある(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
【特許文献1】
特開平6−303218号公報
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
図17に無線LAN(Local Area Network)システムのネットワークを示す。
無線LANはネットワークの中心となる1つのAP(Access Point)通信局136と複数のSTA(Station)通信局137からなり、1つの通信局はネットワーク内の全ての通信局と通信することができる。このような環境において、図16に示す通信局が他の通信局とデータ通信を行う場合、1つの通信局に用いたアンテナが別の通信局に最適であるとは限らない。
【0009】
例えば、図17に示すSTA通信局137であるSTA1とSTA2との通信において、STA1からのデータ送信に際して、最初は図16に示す第1アンテナ129を用いて通信していたが、送信パケットエラーが所定数以上発生したため、その後、第2アンテナ132に切り換えて通信を行い、今度はエラー無く通信できたとする。このとき、第2アンテナ132は、STA2との通信に関しては適切であるが、STAnとの通信に関して適切なアンテナであるとは限らない。従って、次にSTA1とSTAnとの通信を第2アンテナ132で行うと、エラーが発生して、再びアンテナを切り換えることになる可能性がある。1対1の通信や、同じ通信局と連続にパケット通信を行う場合は問題ないが、図17に示すような無線LANシステムの1対n(多数)の通信では、適切なアンテナに切り換える効率が悪いという問題があった。
【0010】
また、特許文献1に記載の従来技術では、受信信号に妨害信号や雑音信号が存在しても、また、高速データ伝送時でマルチパス信号歪によるビット誤りが発生する場合においても、ダイバーシチ改善効果が失われないという効果はあるが、上述したような無線LANシステムにおける複数の他の通信局と通信する場合には、通信を行う各通信局に対して適切なアンテナに切り換える効率が悪いという問題があった。
【0011】
本発明は、上記の点に鑑み、他の通信局と通信を行う通信局であって、通信を行う相手通信局毎に、通信に適切なアンテナに効率良く切り換えて、良好な通信を行うことのできる通信局を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、複数のアンテナと該複数のアンテナを切り換えるアンテナ切換制御手段を備え、該アンテナ切換制御手段により切り換えられたアンテナを介して他の通信局と通信を行う通信局において、前記アンテナ切換制御手段は、過去に通信を行った他の通信局との通信状況データを前記他の通信局毎に管理する通信状況管理手段を備え、新たに他の通信局と通信を行う際に、前記通信状況管理手段が管理する通信状況データに基づいて前記複数のアンテナの中から最適なアンテナを選択するように切り換えるものである。
【0013】
このようにすると、過去に通信した他の通信局との通信状況データが管理され、新たな通信を行う際に、通信を行う通信局との過去の通信状況データに基づいて、通信を行う相手通信局との通信に最適なアンテナに効率良く切り換えて、良好な通信を行うことができる。
【0014】
また、例えば、前記通信状況管理手段に、過去に通信を行った他の通信局との通信状況データを前記他の通信局毎に所定の通信局数分登録する記憶手段と、前記記憶手段に通信状況データが登録されている通信局と新たに通信を行った場合は、登録されている前記通信局との通信状況データを更新登録し、前記記憶手段に通信状況データが登録されていない通信局と新たに通信を行った場合であって、前記記憶手段に前記所定の通信局数分の通信状況データの登録が未だ成されていない場合は、新たに通信を行った通信局との通信状況データを新規登録し、前記記憶手段に前記所定の通信局数分の通信状況データの登録が既に成されている場合は、前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する登録手段を設けると良い。このようにすると、前記記憶手段の容量を大きくすることなく、過去に通信を行った他の通信局との通信状況データを効率良く保存することができる。
【0015】
また、例えば、過去に通信を行った他の通信局毎の最後に行った通信が、伝送される全データを所定の大きさのパケットに分割して伝送するパケット通信であって、前記全データの伝送を完了させない途中のパケット通信であることを示す途中フラグを有し、前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データを、該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していない通信状況データにすると良い。このようにすると、近い将来に通信する可能性が高い通信局との通信状況データを優先して保存することができ、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。また、一旦、前記記憶手段から除外した前記パケット通信をしている通信局との通信状況データをすぐに再登録するという無駄な処理を無くすことができる。
【0016】
また、例えば、前記通信状況データは、過去に通信を行った他の通信局毎のパケット通信が連続で成功した回数を示す連続成功パケットカウンタ値を有し、前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データを、該通信状況データの連続パケットカウンタ値が予め定められた連続成功パケットカウンタ閾値を超えている通信状況データにすると良い。このようにすると、アンテナ切換をすることにより通信が良好になる可能性の高い通信局との通信状況データを優先して保存することができ、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。
【0017】
また、例えば、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データを、該通信状況データの連続成功パケットカウンタ値が前記記憶手段に登録されている全通信局との通信状況データの連続成功パケットカウンタ値の中で最も大きい通信状況データにすると良い。このようにすると、アンテナ切換をすることにより通信が良好になる可能性の高い通信局との通信状況データを優先して保存することができ、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。
【0018】
また、例えば、前記通信状況データは、過去に通信を行った他の通信局毎のパケット通信が連続で失敗した回数を示す連続エラーパケットカウンタ値を有し、前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データを、該通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値が予め定められた連続エラーパケットカウンタ閾値を超えている通信状況データにすると良い。このようにすると、アンテナ切換をすることにより通信が良好になる可能性の高い通信局との通信状況データを優先して保存することができ、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。
【0019】
また、例えば、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データを、該通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値が前記記憶手段に登録されている全通信局との通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値の中で最も大きい通信状況データにすると良い。このようにすると、アンテナ切換をすることにより通信が良好になる可能性の高い通信局との通信状況データを優先して保存することができ、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。
【0020】
また、例えば、前記通信状況データは、過去に通信を行った他の通信局毎の最後に行った通信が終了した時刻を示す時刻レジスタを有し、前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データを、該通信状況データの時刻レジスタと現在時刻との時間差が予め定められた時間差閾値を超えている通信状況データにすると良い。このようにすると、近い将来に通信する可能性が高い通信局との通信状況データを優先して保存することができ、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。
【0021】
また、例えば、前記通信状況データは、過去に通信を行った他の通信局毎の最後に行った通信が、伝送される全データを所定の大きさのパケットに分割して伝送するパケット通信であって、前記全データの伝送を完了させない途中のパケット通信であることを示す途中フラグと、前記他の通信局毎のパケット通信が連続で成功した回数を示す連続成功パケットカウンタ値と、前記他の通信局毎のパケット通信が連続で失敗した回数を示す連続エラーパケットカウンタ値と、前記他の通信局毎の最後に行った通信が終了した時刻を示す時刻レジスタを有し、前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データは、該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していない、且つ、該通信状況データの連続成功パケットカウンタ値が予め定められた連続成功パケットカウンタ閾値を超えていること、あるいは、該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していない、且つ、該通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値が予め定められた連続エラーパケットカウンタ閾値を超えていることを第1優先条件とし、該通信状況データの時刻レジスタと現在時刻との時間差が予め定められた時間差閾値を超えていることを第2優先条件とし、該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していないことを第3優先条件とし、該通信状況データの連続成功パケットカウンタ値が前記記憶手段に登録されている全通信局との通信状況データの連続成功パケットカウンタ値の中で最も大きいこと、あるいは、該通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値が前記記憶手段に登録されている全通信局との通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値の中で最も大きいことを第4優先条件として選択された通信状況データにすると良い。
【0022】
このようにすると、近い将来に通信する可能性が高い通信局との通信状況データを優先して保存し、また、アンテナ切換をすることにより通信が良好になる可能性の高い通信局との通信状況データを優先して保存するので、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図1は本発明の実施形態に係る通信局の電気的構成を示すブロック図である。
【0024】
図1において、23はTxData(送信データ)25を送信信号に変調する変調部、13は受信信号をRxData(受信データ)18に復調する復調部、19は送信/受信に応じて信号伝達経路を変調部23と復調部13とに切り換える送受信切換スイッチ、26は送受信切換スイッチ19との接続を第1アンテナ14と第2アンテナ20とに切り換えるアンテナ切換スイッチ(アンテナ切換制御手段)、1は変調部23及び復調部13との間で信号の授受を行うとともに、送受信切換スイッチ19の切り換えを行う送受信制御部、2はエラー/成功情報及び送受信を行う相手通信局のMACアドレス等の送受信制御部1から通知される信号に基づいて、アンテナ切換スイッチ26の切り換えを行うアンテナ切換制御部(アンテナ切換制御手段)である。
【0025】
次に、図1に示す通信局の各部の信号及び動作を説明する前に、無線LANシステムにおけるデータ通信方法を説明する。無線LANシステムでは、データパケットを受信した後に、データパケットを受信した通信局はデータパケットを送った通信局にデータを受信したことを別の専用パケット(以下、ACKパケットという)で通知する。
【0026】
図2は、IEEE802.11a/802.11b無線LANシステムのデータ通信事例を示す。図2において、28はネットワーク内のSTA(ステーション)通信局(STA1)であり、物理層、MAC層33、上位層32を有している。27は同じくネットワーク内のSTA(ステーション)通信局(STA2)であり、物理層、MAC層34、上位層31を有している。STA通信局28の上位層32から送出されたデータパケット29はSTA通信局27の上位層31で受信され、STA通信局27の送受信制御の処理を行うMAC層34は、データパケット29を受信したときから所定の時間後にACKパケット30をSTA通信局28のMAC層33に返す。STA通信局28はACKパケット30を受信することにより、データパケット29の送信が成功であったことを確認する。
【0027】
図3は、IEEE802.11e映像伝送無線LANシステムのデータ通信事例を示す。図3において、36はネットワーク内のSTA(ステーション)通信局(STA1)であり、物理層、MAC層43、上位層44を有している。35は同じくネットワーク内のSTA(ステーション)通信局(STA2)であり、物理層、MAC層42、上位層41を有している。IEEE802.11e映像伝送無線LANシステムの場合、図3に示すように、STA通信局36の上位層44から送出された複数の連続映像データパケット37〜39は、STA通信局35の上位層41で受信され、STA通信局35の送受信制御の処理を行うMAC層42は、連続映像データパケット37〜39を受信したときから所定の時間後にACKパケット40をSTA通信局36のMAC層43に返す。STA通信局36はACKパケット40を受信することにより、連続映像データパケット37〜39の送信が成功であったことを確認する。
【0028】
次に、図1に示す通信局の各部の信号と動作を説明する。先ず、送信を行うとき、送受信制御部1は送信状態に入り、TxRxSel信号10により送受信切換スイッチ19を送信側、即ち、変調部23側に切り換える。また、TxStart信号21を1(パルス)にすることにより、変調部23の送信処理を開始させる。送信処理中、変調部23は送信データTxData25を変調し、変調された送信信号は送受信切換スイッチ19及びアンテナ切換スイッチ26を介して第1アンテナ14或いは第2アンテナ20により送信される。送信が終了すると、変調部23はTxEnd信号22を1(パルス)にすることにより、送信終了を送受信制御部1に通知し、送受信制御部1は受信待ち状態になる。また、変調部23はTxMACAddress信号24により、送信した通信局のMACアドレスを送受信制御部1に通知する。
【0029】
一方、送信を行わないとき、送受信制御部1は受信待ち状態に入り、TxRxSel信号10により送受信スイッチ19を受信側、即ち、復調部13側に切り換える。受信信号が第1アンテナ14或いは第2アンテナ20に入った場合、受信信号は送受信切換スイッチ19及びアンテナ切換スイッチ26を介して復調部13に伝えられ、復調部13は受信処理を開始するとともにRxStart信号17を1(パルス)にして送受信制御部1に受信開始を通知する。受信処理中、受信信号は復調部13により、受信データであるRxData18に復調され、受信が終了すると、復調部13は受信終了のRxEnd信号15を1(パルス)にすることにより、受信終了を送受信制御部1に通知する。また、復調部13はRxMACAddress信号16により、受信した通信局のMACアドレスを送受信制御部1に通知する。
【0030】
次に、受信中、受信データにエラーが発生した場合の動作を図4のタイムチャートを参照して説明する。図4は、受信データにエラーが発生した場合における、図1に示す通信局の送受信制御部1の入出力信号のタイムチャートである。図4において、(a)は送受信制御部1の制御用のシステムクロック、(b)はRxEnd信号15、(c)はError信号11、(d)はRxMACAddress信号16、(e)は、RxError信号7、(f)はRxSuccess信号6、(g)はMACAddress信号5を示している。
【0031】
受信中、受信データにエラーが生じた場合、復調部13はError信号11によりエラーを送受信制御部1に通知する。この場合、図4に示すように、RxEnd信号15は1(パルス)、Error信号11は1になり、送受信制御部1はRxError信号7を1(パルス)にすることにより、アンテナ切換制御部2にエラーを通知する。受信エラーの場合、RxMACAddress16はNULLである。送信元通信局のMACアドレスの確認はMACAddress信号5により行い、未定の場合はNULLに設定する。
【0032】
例えば、図2に示すIEEE802.11a/802.11bのSTA通信局28で受信したパケットがACKパケット30の場合、MACAddress信号5はSTA通信局27のMACアドレスを通知する。また、図3に示すIEEE802.11eのSTA通信局36で受信したパケットがACKパケット40の場合、MACAddress信号5はSTA通信局35のMACアドレスを通知する。また、IEEE802.11eのSTA通信局35で受信したパケットが2番目以降の映像データパケット、即ち、映像データパケット38、39の場合、MACAddress信号5はSTA通信局36のMACアドレスを通知する。尚、図2に示すIEEE802.11a/802.11bの無線LANシステム及び図3に示すIEEE802.11eの映像伝送無線LANシステムにおいては、受信データのエラーの検出にCRCエラーを使用する。
【0033】
次に、受信が成功した場合の動作を図5のタイムチャートを参照して説明する。図5は、受信が成功した場合における、図1に示す通信局の送受信制御部1の入出力信号のタイムチャートである。図5において、図4と同様に、(a)は送受信制御部1の制御用のシステムクロック、(b)はRxEnd信号15、(c)はError信号11、(d)はRxMACAddress信号16、(e)は、RxError信号7、(f)はRxSuccess信号6、(g)はMACAddress信号5を示している。
【0034】
受信が成功した場合、図5に示すようにRxEnd信号15は1(パルス)、Error信号11は0になり、送受信制御部1はRxSuccess信号6を1(パルス)にすることによりアンテナ切換制御部2に受信成功を通知する。送信元通信局のMACアドレスの確認はRxMACAddress信号16及びMACAddress信号5により行う。受信成功の場合、RxMACAddress信号16及びMACAddress信号5は同じ信号となる。
【0035】
次に、送信時、送信エラーが発生した場合の動作を説明する。送信エラーは、図2に示すIEEE802.11a/802.11bの場合、STA通信局27から受信したACKパケット30にエラーがある、或いは、ACKパケット30が所定の時間に返ってこなかった場合、STA通信局28で発生する。また、図3に示すIEEE802.11eの場合、STA通信局35から受信したACKパケット40にエラーがある、或いは、ACKパケット40が所定の時間に戻ってこなかった、或いは、ACKパケットに再送要求があった場合にSTA通信局36で発生する。このような送信エラーは、送受信制御部1で発生し、送受信制御部1はTxError信号3を1(パルス)にすることにより、アンテナ切換制御部2に通知する。送信した通信局のMACアドレスは、図2及び図3に示すデータパケット29或いは映像データパケット37〜39を送信したSTA通信局27、35のMACアドレスであり、TxMACAddress信号24及びMACAddress信号5により認識する。
【0036】
次に、送信成功の場合の動作を説明する。図2に示すIEEE802.11a/802.11bの場合、STA通信局27から受信したACKパケット30が成功であれば、STA通信局28は送信の成功を認識する。また、図3に示すIEEE802.11eの場合、STA通信局35から受信したACKパケット40が成功であり、且つ、ACKパケット40に再送要求がなかった場合にSTA通信局36は送信成功を認識する。送信成功は、送受信制御部1で発生し、送受信制御部1はTxSuccess信号4を1(パルス)にすることにより、アンテナ切換制御部2に成功を通知する。送信した通信局のMACアドレスは、図2及び図3に示すデータパケット29或いは映像データパケット37〜39を送信したSTA通信局27、35のMACアドレスであり、TxMACAddress信号24及びMACAddress信号5により認識する。
【0037】
次に、アンテナ切換制御部2のアンテナ切換制御動作を図6を参照して説明する。図6は、アンテナ切換制御部2の内部構成を示すブロック図である。図6において、図1と同一の部分には同一の符号を付し、その説明を省略する。図6に示すアンテナ切換制御部2は、送信状況管理部(通信状況管理手段)57、受信状況管理部(通信状況管理手段)74、及び、送信受信アンテナ選択部94を備えている。
【0038】
送信状況管理部57は、過去に送信を行った通信局との送信状況を表す通信状況データが通信局毎に登録(保存)される送信キャッシュメモリ(記憶手段)63、新たに送信を行った通信局との通信状況データを、場合によっては、既に登録されている通信局との通信状況データと入れ換えて送信キャッシュメモリ63に登録する送信登録部(登録手段)59及び送信レジスタ部60を備えている。
【0039】
送信キャッシュメモリ63に登録できる通信局数はTn個である。登録される通信状況データは、通信局毎にそれぞれアドレスTxAdr(0〜Tn−1)を対応させて管理される。また、登録される通信状況のデータには、TxMACAdr、TxAnt、TxMore、TxErrCnt、TxOkCnt、TxAntErrCnt、TxTimeがある。登録された通信局のTxMACAdrが、その通信局を識別するMACアドレスであり、TxAntが、その通信局にデータを送信する場合に用いたアンテナを示す。また、TxMoreが、その通信局に対する送信データが途中であることを示す途中フラグである。そして、TxErrCntが、その通信局に対する連続エラーパケット数を示す連続エラーパケットカウンタ値であり、TxOkCntが、その通信局に対する連続成功パケット数を示す連続成功パケットカウンタ値である。また、TxAntErrCntが、その通信局への送信に用いられたTxAntが示すアンテナに対する連続送信エラーカウンタ値であり、TxTimeが、その通信局と最後に通信した時刻を示す時刻レジスタである。
【0040】
尚、途中フラグとは、システムレベルで実行されているアプリケーション、或いは、IEEE802.11無線LANなどで送受信する通信データが長すぎる際、通信データは複数のパケットに分割されてからパケット毎にデータ転送が行われるが、この場合のデータ転送が全通信データを送受信する途中であるかどうかを示すフラグのことであり、送受信制御部1からのMorePkt信号8によって、データ伝送開始で1になり、全データ伝送終了で0になる。
【0041】
また、送信レジスタ部60は、送信エラー/成功を記憶するためのTxErrorReg、TxSuccessReg、及び、上述した通信状況データをリセットするための閾値であるTxErrCntTh(連続エラーパケットカウンタ閾値)、TxOkCntTh(連続成功パケットカウンタ閾値)、TxAntErrCntTh、TxTimeTh(時間差閾値)を有している。
【0042】
送信時、送信キャッシュメモリ63に登録されている通信局の中に、送受信制御部1からのTxRxMACAddress信号9により通知されるMACアドレスに一致するTxMACAdrを有する通信局がある場合、一致した通信局のTxAntがTxAntennaSel信号76として出力され、送信受信アンテナ選択部94に与えられる。一致する通信局がない場合、0がTxAntennaSel信号76として出力される。そして、送信受信アンテナ選択部94は、送受信制御部1からのTxRxSel信号10が送信状態であることを通知している場合には、TxAntennaSel信号76をAntennaSel信号12として出力し、図1に示すアンテナ切換スイッチ26に与える。そして、アンテナ切換スイッチ26は、AntennaSel信号12が通知するアンテナに切り換える。尚、AntennaSel信号12が0の場合、アンテナ切換スイッチ26は第1アンテナ14に切り換える。
【0043】
一方、受信状況管理部74は、過去に受信を行った通信局との受信状況を表す通信状況データが通信局毎に登録(保存)される受信キャッシュメモリ(記憶手段)80、新たに受信を行った通信局との通信状況データを、場合によっては、既に登録されている通信局との通信状況データと入れ換えて受信キャッシュメモリ80に登録する受信登録部(登録手段)77、及び、受信レジスタ部78を備えている。
【0044】
受信キャッシュメモリ80に登録できる通信局数はRn個である。登録される通信状況データは、通信局毎にそれぞれアドレスRxAdr(0〜Rn−1)を対応させて管理される。また、登録される通信状況のデータには、RxMACAdr、RxAnt、RxMore、RxErrCnt、RxOkCnt、RxAntErrCnt、RxTimeがある。登録された通信局のRxMACAdrが、その通信局を識別するMACアドレスであり、RxAntが、その通信局にデータを受信する場合に用いたアンテナである。また、RxMoreが、その通信局に対する受信データが途中であることを示す途中フラグである。そして、RxErrCntが、その通信局に対する連続エラーパケット数を示す連続エラーパケットカウンタ値であり、RxOkCntが、その通信局に対する連続成功パケット数を示す連続成功パケットカウンタ値である。また、RxAntErrCntが、その通信局への受信に用いられたRxAntが示すアンテナに対する連続受信エラーカウンタ値であり、RxTimeが、その通信局と最後に通信した時刻を記憶する時刻レジスタである。
【0045】
また、受信レジスタ部78は、受信エラー/成功を記憶するためのRxErrorReg、RxSuccessReg、及び、上述した通信状況データをリセットするための閾値であるRxErrCntTh(連続エラーパケットカウンタ閾値)、RxOkCntTh(連続成功パケットカウンタ閾値)、RxAntErrCntTh、RxTimeTh(時間差閾値)を有している。
【0046】
受信時、受信キャッシュメモリ80に登録されている通信局の中に、送受信制御部1からのTxRxMACAddress信号9により通知されるMACアドレスに一致するRxMACAdrを有する通信局がある場合、一致した通信局のRxAntがRxAntennaSel信号92として出力され、送信受信アンテナ選択部94に与えられる。一致する通信局がない場合、0がRxAntennaSel信号92として出力される。そして、送信受信アンテナ選択部94は、送受信制御部1からのTxRxSel信号10が受信状態であることを通知している場合には、RxAntennaSel信号92をAntennaSel信号12として出力し、図1に示すアンテナ切換スイッチ26に与える。そして、送信時と同様に、アンテナ切換スイッチ26は、AntennaSel信号12が通知するアンテナに切り換える。
【0047】
次に、通信状況データの登録動作と送信エラー発生時におけるアンテナ切換制御を図7を参照して説明する。図7は、図6に示す送信登録部59による送信キャッシュメモリ63への通信状況データの登録動作を示すフローチャートである。
【0048】
先ず、TxMACAdr及び送信レジスタ部60の初期化が行われ(ステップS2)、全登録通信局のTxMACAdrはNULLに設定され、送信レジスタ部60のTxErrorReg及びTxSuccessRegは0に設定される。また、TxAntErrCntTh、TxOkCntTh、TxErrCntTh、TxTimeThは、それぞれTxAntErrCnt、TxOkCnt、TxErrCnt、TxTimeの予め定められた所定の閾値に設定される。TxErrorRegは送信エラーが生じたことを示すレジスタであり、TxError信号3が1(パルス)になった際、1に設定される。同様に、TxSuccessRegは送信が成功であったことを示すレジスタであり、TxSuccess信号4が1(パルス)になった際、1に設定される。
【0049】
次に、TxErrorReg=1、或いは、TxSuccessReg=1かどうかで、パケット送信エラーが発生したかどうか、或いは、パケット送信が成功であるかどうかを判別し(ステップS3)、いずれかが1になるまでステップ3を繰り返す。そして、いずれかが1になると、MACAddressがNULLでないかを確認し(ステップS5)、NULLである場合、通信状況データを更新する通信局はないため、TxErrorReg及びTxSuccessRegを0に設定して(ステップS4)、ステップS3に戻る。
【0050】
一方、MACAddressがNULLでない場合(ステップS5)、送信キャッシュメモリ63に登録されたTxMACAdrとMACAddressのMACアドレスとを比較する(ステップS6)。MACAddressに一致する送信キャッシュメモリ63のTxMACAdrがあれば、キャッシュはヒットであり、TxAdrはヒットした送信キャッシュメモリ63のアドレスに設定され(ステップS8)、ステップS10に遷移する。一方、キャッシュミス(不一致)の場合、後述する入換登録処理が行われ(ステップS7)、その後、TxAdrは入れ換えられた送信キャッシュメモリ63のアドレスに設定され(ステップS9)、ステップS10に遷移する。
【0051】
ステップS10では、送信した通信局に対するTxMore及びTxTimeの更新が行われる。送信した通信局の指定はTxAdr([TxAdr])により行われる。即ち、TxMore[TxAdr]=MorePkt信号8、TxTime[TxAdr]=現在時刻となる。そして、次に、送信が成功したかどうかをTxSuccessReg=1かどうかで判別し(ステップS11)、TxSuccessReg=1の場合、送信成功であるので、TxAdrが指定する通信局の通信状況データを送信成功として更新する(ステップS12)。即ち、エラーカウンタであるTxErrCnt[TxAdr]及びTxAntErrCnt[TxAdr]は0に設定され、成功カウンタであるTxOkCnt[TxAdr]はインクリメントされ、成功処理の終了を通知するためにTxSuccessRegは0に設定される。そして、ステップS3に戻る。
【0052】
一方、TxSuccessReg=1でない場合(ステップS11)、送信エラーであるので、TxAdr(71)が指定する通信局の状態を送信エラーとして更新する(ステップS13)。即ち、エラーカウンタであるTxErrCnt[TxAdr]及びTxAntErrCnt[TxAdr]はインクリメントされ、成功カウンタであるTxOkCnt[TxAdr]は0に設定され、エラー処理の終了を通知するためにTxErrorRegは0に設定される。そして、ステップS14に遷移する。
【0053】
ステップS14では、アンテナ切換を実行するかどうかの確認が行われる。即ち、ステップS13でインクリメントされたTxAntErrCnt[TxAdr]が閾値であるTxAntErrCntThに一致すると、送信に用いたアンテナは送信した通信局に対して適切でないと判断してアンテナ切換を行う(ステップS15)。一致しない場合(ステップS14)、アンテナ切換を行わずにステップS3に戻る。
【0054】
ステップS15でのアンテナ切換は、TxAnt[TxAdr]をインクリメントすることにより行われる。即ち、上述したように、TxAnt[TxAdr]の値が図6に示すTxAntennaSel信号76として送信受信アンテナ選択部94を介して図1に示すアンテナ切換スイッチ26に通知されアンテナが選択されるので、TxAnt[TxAdr]をインクリメントすることにより、今まで使用していたアンテナをその次のアンテナに切り換えることになる。また、TxAnt[TxAdr]をインクリメントした結果がシステム(通信局)のアンテナ数に等しければ、TxAnt[TxAdr]を0に設定し、第1アンテナ14に切り換える。これは、TxAnt[TxAdr]=((TxAnt[TxAdr]+1)/アンテナ数)の余、という式で表すこともできる。また、アンテナが切り換えられたため、切り換えられたアンテナに対するエラー数カウンタのTxAntErrCnt[TxAdr]は0に設定される。そして、最後に、ステップS3に戻る。
【0055】
このようにして、過去に送信を行った通信局との通信状況データが送信キャッシュメモリ63に登録され、新たな送信を行う際に、送信を行う相手通信局との通信状況データに基づいてアンテナを切り換えるので、効率よくアンテナを切り換えて、良好な通信を行うことができる。
【0056】
しかしながら、無線LANシステムでは、通信局は常にネットワークに加入/脱退し、特に、近年、日米等で用いられるようになったホットスポット無線LANでは、加入し得る通信局数はより多く、全ての通信局に対する通信状況データを個別に保存することは膨大なメモリ容量を必要とする。オンチップのハードウエアで実装されるキャッシュメモリ容量は、より小さくすることが好ましいので、必要な通信局の状況のみをキャッシュメモリに保存すると良いが、従来のキャッシュメモリに用いられてきたLRU(Least Recently Used)は効率的でないため、本発明では新たな入れ換え方法を用いて、通信状況データの登録動作を行っている。図7に示すステップS7での入換登録処理が、その新たな入れ換え方法を用いた登録処理である。以下に、ステップS7での入換登録処理を図8を参照して説明する。
【0057】
図8は、図7に示すステップS7での入換登録処理を示すフローチャートである。先ず、送信キャッシュメモリ63が一杯であるのか、即ち、送信キャッシュメモリ63上にTxMACAdrがNULLであるアドレスがあるのかを確認する(ステップS17)。送信キャッシュメモリ63上にTxMACAdrがNULLであるアドレスがあれば、送信キャッシュメモリは、まだ一杯ではなく、TxAdrをTxMACAdrがNULLである最初の通信局のアドレスに設定し(ステップS18)、ステップS26に遷移する。送信キャッシュメモリ63上の全てのTxMACAdrがNULLでない場合(ステップS17)、ステップS19に遷移する。
【0058】
ステップS19では、送信キャッシュメモリ63に登録されている通信状況データを最も高い優先度(優先度1)で入れ換える入換登録処理が行われる。ステップ19では、図14に示すように信号品質が良すぎる通信局(TxOkCntがTxOkCntThを超えている通信局)、或いは、悪すぎる通信局(TxErrCntがTxErrCntThを超えている通信局)があった場合、通信局の入れ換えが行われる。
【0059】
図14は、信号品質とアンテナ切換効果との関係を示す図である。図14において、信号品質が良すぎる場合、或いは、悪すぎる場合、どのアンテナを用いても通信効果は同じであり、通信状況データを送信キャッシュメモリ63及び受信キャッシュメモリ80に登録する必要はなくなる。一方、信号品質があまり良くも悪くもない場合は、アンテナ切換の効果がある。このように信号品質により、通信状況データの入れ換えを行うことが効率的である。
【0060】
そこで、図8に示すステップ19では、信号品質が良すぎる場合の通信状況データを不要とする目的で、連続成功パケット数を示す連続成功パケットカウンタ値TxOkCntが、連続成功パケットカウンタ閾値TxOkCntThより大きい、或いは、連続成功パケットカウンタ値TxOkCntの大きい順で通信状況データの入れ換えを行う。また、同様に、信号品質が悪すぎる場合の通信状況データを不要とする目的で、連続エラーパケット数を示す連続エラーパケットカウンタ値TxErrCntが、連続エラーカウンタ閾値TxErrCntThより大きい、或いは、連続エラーパケットカウンタ値TxErrCntの大きい順で通信状況データの入れ換えを行う。
【0061】
しかしながら、この条件のみで通信状況データの入れ換えを行うと、連続に送信されるパケットの場合、このパケットを送信する相手通信局との通信状況データが全データをパケットで送信する前に削除されてしまうことがある。また、送信キャッシュメモリ63から削除した前記通信局との通信状況データが、すぐに再度登録されてしまうという無駄な処理を行うことにもなるため、途中フラグTxMoreが1、即ち、連続パケット送信の途中である通信局の入れ換えは行わないことにしている。以上の条件を満たしている通信局が送信キャッシュメモリ63上に存在した場合(ステップS19)、TxAdrを条件を満たす最初の通信局のアドレスに設定し(ステップS20)、ステップS26に遷移する。条件が満たされない場合(ステップS19)、ステップS21に遷移して、次の入れ換え条件を確認する。
【0062】
ステップS21では、送信キャッシュメモリ63に登録されている通信状況データを2番目の優先度(優先度2)で入れ換える入換登録処理が行われる。ステップS21では、図15に示すように、通信局が、まだ無線LANに加入中であるかどうかを時間切れで確認する。図15は、ある特定の通信局(通信局A)が無線LANに加入している時間帯を示す図である。時刻T1に通信局Aはネットワークに加入され、この時点で通信局Aは送信キャッシュメモリ63(または、受信キャッシュメモリ80)に登録される。通信局Aの登録は、通信局Aがネットワークから脱退する時刻T2まで送信キャッシュメモリ63(または、受信キャッシュメモリ80)に登録しておく方が有利である。そこで、時刻レジスターを用いて、通信局Aと通信が行われていない時間を算出し、これによりキャッシュメモリ入換を行う。
【0063】
図8のステップS21において、現在の時刻とTxTimeとの時間差が時間差閾値TxTimeThより大きい通信局が存在するかどうかを確認し、存在した場合、TxAdrを時間差が最も大きい通信局のアドレスに設定し(ステップS22)、ステップS26に遷移する。一方、時間差がTxTimeThより大きい通信局がない場合は、ステップ23に遷移して、次の入れ換え条件を確認する。
【0064】
ステップS23では、送信キャッシュメモリ63に登録されている通信状況データを3番目の優先度(優先度3)で入れ換える入換登録処理が行われる。ステップS23では、送信が全パケットの途中であるかどうかの確認をする。途中フラグTxMoreが0である通信局が存在するかどうかを確認し、存在した場合は、TxAdrをTxMoreが0である最初の通信局のアドレスに設定し(ステップS24)、ステップS26に遷移する。一方、TxMoreが0である通信局が存在しない場合(ステップS23)、ステップS25に遷移して、次の入れ換え条件を確認する。
【0065】
ステップS25では、送信キャッシュメモリ63に登録されている通信状況データを最も低い優先度(優先度4)で入れ換える入換登録処理が行われる。ステップS25では、TxOkCntが最も大きい最初の通信局のアドレス、或いは、全てのTxOkCntが0の場合は、TxErrCntが最も大きい最初の通信局のアドレスにTxAdrを設定して、ステップS26に遷移する。
【0066】
ステップS26では、キャッシュミスに対する入換処理を行う。TxAdrが、入れ換えを行う送信キャッシュメモリ63上のアドレスである。入換処理は、TxMACAdr[TxAdr]をMACAddressに設定することと、TxAnt[TxAdr]、TxAntErrCnt[TxAdr] 、TxOkCnt[TxAdr]、TxErrCnt[TxAdr]を0に初期化することである(ステップS26)。そして、入換処理終了後(ステップS27)、図7に示すステップS9に遷移する。
【0067】
以上のようにして、送信キャッシュメモリ63への通信状況データの登録及び入換登録処理が行われるが、次に、このようにして行われた登録動作の具体的事例を図9〜図13を参照して説明する。
【0068】
図9〜図13は、図7及び図8に示した登録処理及び入換登録処理の具体的動作事例である。各図共、横方向が時間軸であり、各時刻における送信キャッシュメモリ63に登録された通信状況データの推移を表している。また、図9〜図13に示す各動作事例共、動作条件は、TxAntErrCntTh=2、TxErrCntTh=5、TxOkCntTh=10、TxTimeTh=1.0とし、登録できる通信局数は、Tn=3(TxAdr=0、1、2)である。
【0069】
(初期化、新規登録及び更新登録の動作事例)
図9において、データ99は、図7に示すステップS2で送信キャッシュメモリ63の全てのTxMACAdrをNULLに設定(初期化)した結果である。送信キャッシュメモリ63のTxMACAdr以外の値は未定数である(図中、”未”と記す)。尚、このときの時刻を0とする。
【0070】
次に、データ100が、データ99に対して、0.1時間後の時刻0.1(hour)にパケット送信成功処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxSuccess信号4=1、MACAdress信号5=A、MorePkt信号8=1の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局のMACAddress信号5=Aは、図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定によりステップS18に遷移して、データ99の状態でTxMACAdrがNULLである最初のアドレスTxAdr=0のTxMACAdr、即ち、TxMACAdr[0]に登録される(新規登録)。また、ステップS10で、TxMore[0]はMorePkt信号8=1であるので1に設定され、TxTime[0]は現在の時刻0.1に設定される。また、パケット送信は成功であるため、TxOkCnt[0]は、ステップS12で1に設定される。そして、TxAdr=0のその他のデータは、ステップS26とステップS12で0に設定される。
【0071】
次に、データ101が、データ100に対して、0.2時間後の時刻0.3(hour)にパケット送信エラー処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxError信号3=1、MACAdress信号5=C、MorePkt信号8=0の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局のMACAddress信号5=Cは、図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定によりステップS18に遷移して、データ100の状態でTxMACAdrがNULLである最初のアドレスTxAdr=1のTxMACAdr、即ち、TxMACAdr[1]に登録される(新規登録)。また、ステップS10で、TxMore[1]はMorePkt信号8=0であるので0に設定され、TxTime[1]は現在の時刻0.3に設定される。また、パケット送信はエラーであるため、TxErrCnt[1]及びTxAntErrCnt[1]はステップS13で1に設定される。そして、TxAdr=1のその他のデータは、ステップS26とステップS13で0に設定される。
【0072】
次に、データ102が、データ101に対して、0.3時間後の時刻0.6(hour)にパケット送信成功処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxSuccess信号4=1、MACAdress信号5=A、MorePkt信号8=0の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局のMACAddress信号5=Aは、図7に示すステップS6でキャッシュヒットと判定され、TxAdr=0のTxMore[0]、TxOkCnt[0]及びTxTime[0]がステップS10及びステップS12で更新される(更新登録)。
【0073】
(アンテナ切換の動作事例)
図10は、アンテナ切換の事例である。データ105が本事例の送信キャッシュメモリ63の初期状態である。このとき、現在時刻は2.0(hour)である。データ106は、データ105に対して、0.1時間後の時刻2.1にパケット送信エラー処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxError信号3=1、MACAdress信号5=C、MorePkt信号8=0の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=C)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュヒットとなり、TxAdr=1に設定され、パケット送信エラーのため、TxAntErrCnt[1]及びTxErrCnt[1]はステップS13でインクリメントされる。そして、ステップS14では、TxAntErrCnt[1]=1はTxAntErrCntTh=2に等しくないため、アンテナ切換処理のステップS15には遷移せず、ステップS3に戻る。
【0074】
次に、データ107は、データ106に対して、0.4時間後の時刻2.5にパケット送信エラー処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxError信号3=1、MACAdress信号5=C、MorePkt信号8=0の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=C)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュヒットとなり、TxAdr=1に設定され、パケット送信エラーのため、TxAntErrCnt[1]及びTxErrCnt[1]はステップS13でインクリメントされる。そして、ステップS14では、TxAntErrCnt[1]=1はTxAntErrCntTh=2に等しいため、アンテナ切換処理のステップS15に遷移し、アンテナTxAnt[1]は1から0に切り換わり、TxAntErrCnt[1]は0に設定される。
【0075】
(入換登録処理動作事例、優先度1)
図11は、図8に示すステップS19(優先度1)での入換登録処理の動作事例である。データ110が本事例の送信キャッシュメモリ63の初期状態である。このとき、現在時刻は2.0(hour)である。
【0076】
データ111は、データ110に対して、0.1時間後の時刻2.1にパケット送信エラー処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxError信号3=1、MACAdress信号5=F、MorePkt信号8=0の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=F)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定でTxMACAdrがNULLのアドレスがないので、ステップS19に遷移して、データ110の状態で通信局A(TxAdr=0)のTxOkCnt[0]=15はTxOkCntTh=10より大きい、且つ、TxMore[0]=0のため、TxAdr=0の通信局Aが通信局Fに入れ換えられることになる。そして、ステップS20でTxAdrは0に設定され、ステップS26でTxMACAdr[0]はFのMACアドレスに入れ換えられる。また、ステップS10で、TxMore[0]はMorePkt信号8=0であるので0に設定され、TxTime[0]は現在の時刻2.1に設定される。また、パケット送信はエラーであるため、TxErrCnt[0]及びTxAntErrCnt[0]はステップS13でインクリメントされ、1に設定される。そして、TxAdr=0のその他のデータは、ステップS26とステップS13で0に設定される。
【0077】
データ112は、データ111に対して、0.4時間後の時刻2.5にパケット送信成功処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxSuccesss信号4=1、MACAdress信号5=G、MorePkt信号8=0の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=G)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定でTxMACAdrがNULLのアドレスがないので、ステップS19に遷移して、データ111の状態で通信局C(TxAdr=1)のTxErrCnt[1]=7はTxErrCntTh=5より大きい、且つ、TxMore[1]=0のため、TxAdr=1の通信局Cが通信局Gに入れ換えられることになる。そして、ステップS20でTxAdrは1に設定され、ステップS26でTxMACAdr[1]はGのMACアドレスに入れ換えられる。また、ステップS10で、TxMore[1]はMorePkt信号8=0であるので0に設定され、TxTime[1]は現在の時刻2.5に設定される。また、パケット送信は成功であるため、TxOkCnt[1]はステップS12でインクリメントされ、1に設定される。そして、TxAdr=1のその他のデータは、ステップS26とステップS12で0に設定される。
【0078】
(入換登録処理動作事例、優先度2及び優先度3)
図12は、図8に示すステップS21(優先度2)とステップS23(優先度3)での入換登録処理の動作事例である。データ115が本事例の送信キャッシュメモリ63の初期状態である。このとき、現在時刻は2.0(hour)である。
【0079】
データ116は、データ115に対して、0.1時間後の時刻2.1にパケット送信エラー処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxError信号3=1、MACAdress信号5=M、MorePkt信号8=1の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=M)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定でTxMACAdrがNULLのアドレスがなく、また、ステップS19での条件を満たさないので、更に、ステップS21に遷移する。
ここで、データ115の状態で通信局D(TxAdr=2)のTxTime[2]=0.5と現在時刻2.1とは1.6時間の時間差があり、TxTimeTh=1.0より大きいので、TxAdr=2の通信局Dが通信局Mに入れ換えられることになる。そして、ステップS22でTxAdrは2に設定され、ステップS26でTxMACAdr[2]はMのMACアドレスに入れ換えられる。また、ステップS10で、TxMore[2]はMorePkt信号8=1であるので1に設定され、TxTime[2]は現在の時刻2.1に設定される。また、パケット送信はエラーであるため、TxErrCnt[2]及びTxAntErrCnt[2]はステップS13でインクリメントされ、1に設定される。そして、TxAdr=2のその他のデータは、ステップS26とステップS13で0に設定される。
【0080】
データ117は、データ116に対して、0.4時間後の時刻2.5にパケット送信成功処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxSuccesss信号4=1、MACAdress信号5=N、MorePkt信号8=1の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=N)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定でTxMACAdrがNULLのアドレスがなく、また、ステップS19及びステップS21での条件を満たさないので、更に、ステップS23に遷移する。ここで、データ116の状態で通信局C(TxAdr=1)のTxMore[1]=0であるため、TxAdr=1の通信局Cが通信局Nに入れ換えられることになる。そして、ステップS24でTxAdrは1に設定され、ステップS26でTxMACAdr[1]はNのMACアドレスに入れ換えられる。また、ステップS10で、TxMore[1]はMorePkt信号8=1であるので1に設定され、TxTime[1]は現在の時刻2.5に設定される。また、パケット送信は成功であるため、TxOkCnt[1]はステップS12でインクリメントされ、1に設定される。そして、TxAdr=1のその他のデータは、ステップS26とステップS12で0に設定される。
【0081】
(入換登録処理動作事例、優先度4)
図13は、図8に示すステップS25(優先度4)での入換登録処理の動作事例である。データ120が本事例の送信キャッシュメモリ63の初期状態である。このとき、現在時刻は2.0(hour)である。
【0082】
データ121は、データ120に対して、0.1時間後の時刻2.1にパケット送信エラー処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxError信号3=1、MACAdress信号5=P、MorePkt信号8=1の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=P)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定でTxMACAdrがNULLのアドレスがなく、また、ステップS19、ステップS21及びステップS23の条件を満たさないので、更に、ステップS25に遷移する。ここで、データ120の状態で、各アドレスのTxOkCntの中で通信局G(TxAdr=1)のTxOkCnt[1]が最も大きいので、TxAdr=1の通信局Gが通信局Pに入れ換えられることになり、TxAdrは1に設定され、ステップS26でTxMACAdr[1]はPのMACアドレスに入れ換えられる。また、ステップS10で、TxMore[1]はMorePkt信号8=1であるので1に設定され、TxTime[1]は現在の時刻2.1に設定される。また、パケット送信はエラーであるため、TxErrCnt[1]及びTxAntErrCnt[1]はステップS13でインクリメントされ、1に設定される。そして、TxAdr=1のその他のデータは、ステップS26とステップS13で0に設定される。
【0083】
データ122は、データ121に対して、0.4時間後の時刻2.5にパケット送信成功処理を行った後のデータである。このとき、図6に示すTxSuccesss信号4=1、MACAdress信号5=Q、MorePkt信号8=1の各信号が送信状況管理部57に与えられる。送信された通信局(MACAddress信号5=Q)に対して送信キャッシュメモリ63は図7に示すステップS6でキャッシュミスと判定され、図8に示すステップS17の判定でTxMACAdrがNULLのアドレスがなく、また、ステップS19、ステップS21及びステップS23の条件を満たさないので、更に、ステップS25に遷移する。ここで、データ121の状態で、各アドレスのTxOkCntは全て0であり、各アドレスのTxErrCntの中で通信局D(TxAdr=2)のTxErrCnt[2]が最も大きいので、TxAdr=2の通信局Dが通信局Qに入れ換えられることになり、TxAdrは2に設定され、ステップS26でTxMACAdr[2]はQのMACアドレスに入れ換えられる。また、ステップS10で、TxMore[2]はMorePkt信号8=1であるので1に設定され、TxTime[2]は現在の時刻2.5に設定される。また、パケット送信は成功であるため、TxOkCnt[2]はステップS12でインクリメントされ、1に設定される。そして、TxAdr=2のその他のデータは、ステップS26とステップS12で0に設定される。
【0084】
以上説明したようにして、送信キャッシュメモリ63の通信状況データの入換登録が行われる。送信を行った全通信局との通信状況データを登録するのではなく、上述したようにして、有効な通信状況データを選択して登録することにより、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、オンチップで実装される送信キャッシュメモリ63の大きさを小さくすることができる。
【0085】
尚、図7及び図8に示した登録処理手順は、図6に示す受信状況管理部74においても同様に行われ、受信登録部77により、過去に受信を行った通信局との通信状況データが受信キャッシュメモリ80に登録され、新たな受信を行う際に、受信を行う通信局との通信状況データに基づいてアンテナを切り換えるので、効率よくアンテナを切り換えて、良好な通信を行うことができる。
【0086】
また、受信を行った全通信局との通信状況データを登録するのではなく、上述した送信キャッシュメモリ63における入換登録処理を受信登録部77でも同様に行うことにより、有効な通信状況データを選択して登録することができるので、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、オンチップで実装される受信キャッシュメモリ80の大きさを小さくすることができる。
【0087】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、複数のアンテナと該複数のアンテナを切り換えるアンテナ切換制御手段を備え、このアンテナ切換制御手段により切り換えられたアンテナを介して他の通信局と通信を行う通信局において、過去に通信を行なった他の通信局との通信状況データを前記他の通信局毎に管理する通信状況管理手段を備え、新たに他の通信局と通信を行う際に、前記通信状況管理手段が管理する前記通信状況データに基づいて前記複数のアンテナを切り換えるので、効率よくアンテナを切り換えて、良好な通信を行うことができる。
【0088】
また、本発明によれば、過去に通信を行った他の通信局との通信状況データを前記他の通信局毎に所定の通信局数分登録する記憶手段と、前記記憶手段に通信状況データが登録されている通信局と新たに通信を行った場合は、登録されている前記通信局との通信状況データを更新登録し、前記記憶手段に通信状況データが登録されていない通信局と通信を行った場合であって、前記記憶手段に前記所定の通信局数分の通信状況データの登録が未だ成されていない場合は、通信を行った通信局との通信状況データを新規登録し、前記記憶手段に前記所定の通信局数分の通信状況データの登録が既に成されている場合は、前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する登録手段を設けたので、前記記憶手段の容量を大きくすることなく、過去に通信を行った他の通信局との通信状況データを効率良く保存することができる。
【0089】
また、本発明によれば、過去に通信を行った他の通信局毎の最後に行った通信が、伝送される全データを所定の大きさのパケットに分割して伝送するパケット通信であって、前記全データの伝送を完了させない途中のパケット通信であることを示す途中フラグと、前記他の通信局毎のパケット通信が連続で成功した回数を示す連続成功パケットカウンタ値と、前記他の通信局毎のパケット通信が連続で失敗した回数を示す連続エラーパケットカウンタ値と、前記他の通信局毎の最後に行った通信が終了した時刻を示す時刻レジスタとに基づいた優先条件で、新たに通信を行った通信局との通信状況データを前記記憶手段に入れ換え登録するので、近い将来に通信する可能性が高い通信局との通信状況データや、アンテナ切換をすることにより通信が良好になる可能性の高い通信局との通信状況データを優先して保存することができ、アンテナ切換の効率を劣化させることなく、前記記憶手段の容量を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明の実施形態に係る通信局の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】は、IEEE802.11a/802.11b無線LANシステムの通信事例を示すブロック図である。
【図3】は、IEEE802.11e無線LANシステムの通信事例を示すブロック図である。
【図4】は、図1に示す通信局の送受信制御部の受信エラー時の入出力信号を示すタイムチャートである。
【図5】は、図1に示す通信局の送受信制御部の受信成功時の入出力信号を示すタイムチャートである。
【図6】は、図1に示す通信局のアンテナ切換制御部の内部構成を示すブロック図である。
【図7】は、図1に示す通信局の通信状況データ登録処理動作を示すフローチャートである。
【図8】は、図1に示す通信局の通信状況データ入換登録処理動作を示すフローチャートである。
【図9】は、図1に示す通信局の送信キャッシュメモリの初期化とデータ登録処理の動作事例を示す図である。
【図10】は、図1に示す通信局の送信キャッシュメモリのデータ登録処理の他の動作事例を示す図である。
【図11】は、図1に示す通信局の送信キャッシュメモリのデータ登録処理の他の動作事例を示す図である。
【図12】は、図1に示す通信局の送信キャッシュメモリのデータ登録処理の他の動作事例を示す図である。
【図13】は、図1に示す通信局の送信キャッシュメモリのデータ登録処理の他の動作事例を示す図である。
【図14】は、信号品質とアンテナ切換効果との関係を示す図である。
【図15】は、通信局がネットワークに加入している時間と通信状況データ登録効果との関係を示す図である。
【図16】は、従来の通信局の電気的構成を示すブロック図である。
【図17】は、無線LANシステムを示すブロック図である。
【符号の説明】
1 送受信制御部
2 アンテナ切換制御部(アンテナ切換制御手段)
3 TxError信号
4 TxSuccess信号
5 MACAddress信号
6 RxSuccess信号
7 RxError信号
8 MorePkt信号
9 TxRxMACAddress信号
10 TxRxSel信号
11 Error信号
12 AntennaSel信号
13 復調部
14 第1アンテナ
15 RxEnd信号
16 RxMACAddress信号
17 RxStart信号
18 RxData信号
19 送受信切換スイッチ
20 第2アンテナ
21 TxStart信号
22 TxEnd信号
23 変調部
24 TxMACAddress信号
25 TxData信号
26 アンテナ切換スイッチ(アンテナ切換制御手段)
57 送信状況管理部(通信状況管理手段)
59 送信登録部(登録手段)
60 送信レジスタ
63 送信キャッシュメモリ(記憶手段)
74 受信状況管理部(通信状況管理手段)
76 TxAntennaSel信号
77 受信登録部(登録手段)
78 受信レジスタ
80 受信キャッシュメモリ(記憶手段)
92 RxAntennaSel信号
94 送信受信アンテナ選択部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a communication station that performs wireless communication with another communication station, and more particularly to a communication station that has a plurality of antennas and performs wireless communication by switching the plurality of antennas.
[0002]
[Prior art]
FIG. 16 is a block diagram showing an electrical configuration of a conventional communication station that communicates with another communication station using a plurality of antennas. In FIG. 16,
[0003]
Next, the operation of the communication station shown in FIG. 16 will be described. First, when performing transmission, the transmission /
[0004]
Next, when not performing transmission, the transmission /
[0005]
The selection of the
[0006]
Further, in an antenna switching diversity receiving apparatus that receives a data sequence that is sequentially and repeatedly transmitted wirelessly in a burst, a plurality of antennas, a switch that selectively switches outputs of the plurality of antennas, and an output of the switch are connected. A receiver, a bit error detector connected to the receiver and detecting a bit error for each of the sequentially arriving bursts, and a control circuit for controlling the switch based on an output of the bit error detector, The control circuit controls the switch when the bit error detector detects a bit error continuously with the predetermined number of consecutive bursts, and is different from the previous one from among the plurality of antennas. Some antennas are selected (for example, see Patent Document 1).
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-6-303218
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 17 shows a network of a wireless LAN (Local Area Network) system.
The wireless LAN includes one access point (AP)
[0009]
For example, in the communication between STA1 and STA2, which are the
[0010]
Further, according to the conventional technique described in
[0011]
In view of the above, the present invention is directed to a communication station that communicates with another communication station, and performs good communication by efficiently switching to an antenna suitable for communication for each communication station that performs communication. The purpose of the present invention is to provide a communication station capable of performing the following.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a communication system comprising: a plurality of antennas; and an antenna switching control unit for switching between the plurality of antennas, and performing communication with another communication station via the antenna switched by the antenna switching control unit. In the station, the antenna switching control means includes communication status management means for managing, for each of the other communication stations, communication status data with another communication station that has communicated in the past, and newly communicating with another communication station. When performing the above, switching is performed so as to select an optimum antenna from the plurality of antennas based on communication status data managed by the communication status management means.
[0013]
In this way, communication status data with other communication stations that have communicated in the past is managed, and when performing new communication, a communication partner with which communication is performed based on past communication status data with the communication station that performs communication. Good communication can be performed by efficiently switching to an antenna that is optimal for communication with a communication station.
[0014]
Further, for example, in the communication status management means, storage means for registering communication status data with other communication stations that have communicated in the past for a predetermined number of communication stations for each of the other communication stations, and in the storage means When new communication is performed with a communication station in which communication status data is registered, the communication status data with the registered communication station is updated and registered, and the communication in which the communication status data is not registered in the storage unit is performed. In the case where communication has been newly performed with a communication station, and communication status data for the predetermined number of communication stations has not been registered in the storage means, communication with the communication station that has newly performed communication is performed. If the status data is newly registered, and the communication status data for the predetermined number of communication stations has already been registered in the storage means, the communication status data with one communication station registered in the storage means is stored. The newly communicated communication It may be provided a registration means for registering interchanged in the communication status data with. With this configuration, it is possible to efficiently save communication status data with another communication station that has communicated in the past without increasing the capacity of the storage unit.
[0015]
Also, for example, the last communication performed for each of the other communication stations that performed communication in the past is packet communication in which all data to be transmitted is divided into packets of a predetermined size and transmitted, and the all data is transmitted. The communication means has a halfway flag indicating that the packet communication is halfway through which the transmission of the communication station is not completed, and the registration means transmits the communication status data with one communication station registered in the storage means to the newly communicated communication. When registering by replacing the communication status data with the station, the communication status data with the one communication station to be replaced is replaced with the communication status data in which the middle flag of the communication status data does not indicate that the packet communication is in the middle. It is good to By doing so, communication status data with a communication station that is likely to communicate in the near future can be preferentially stored, and the capacity of the storage unit can be reduced without deteriorating antenna switching efficiency. Can be. Further, it is possible to eliminate a useless process of immediately re-registering the communication status data with the communication station performing the packet communication once removed from the storage unit.
[0016]
Further, for example, the communication status data has a continuous success packet counter value indicating the number of times of successful packet communication for each of the other communication stations that have performed communication in the past, and the registration unit registers in the storage unit. When the communication status data with one communication station that has been exchanged is replaced with the communication status data with the communication station that has newly communicated and registered, the communication status data with the one communication station to be exchanged is replaced with the communication status data. Preferably, the communication status data is such that the continuous packet counter value of the communication status data exceeds a predetermined consecutive success packet counter threshold value. With this configuration, it is possible to preferentially save communication status data with a communication station that is likely to improve communication by performing antenna switching, and to reduce the antenna switching efficiency without deteriorating antenna switching efficiency. Capacity can be reduced.
[0017]
Further, for example, the communication status data with the one communication station to be replaced is replaced with the continuous success packet counter of the communication status data with all the communication stations in which the continuous success packet counter value of the communication status data is registered in the storage means. It is preferable to use the largest communication status data among the values. With this configuration, it is possible to preferentially save communication status data with a communication station that is likely to improve communication by performing antenna switching, and to reduce the antenna switching efficiency without deteriorating antenna switching efficiency. Capacity can be reduced.
[0018]
Also, for example, the communication status data has a continuous error packet counter value indicating the number of times that packet communication for each of the other communication stations with which communication has been performed in the past has failed consecutively, and the registration unit registers in the storage unit. When the communication status data with one communication station that has been exchanged is replaced with the communication status data with the communication station that has newly communicated and registered, the communication status data with the one communication station to be exchanged is replaced with the communication status data. Preferably, the communication status data is such that the continuous error packet counter value of the communication status data exceeds a predetermined continuous error packet counter threshold value. With this configuration, it is possible to preferentially save communication status data with a communication station that is likely to improve communication by performing antenna switching, and to reduce the antenna switching efficiency without deteriorating antenna switching efficiency. Capacity can be reduced.
[0019]
Further, for example, the communication status data with the one communication station to be replaced is replaced with the continuous error packet counter of the communication status data with all communication stations whose continuous error packet counter value of the communication status data is registered in the storage means. It is preferable to use the largest communication status data among the values. With this configuration, it is possible to preferentially save communication status data with a communication station that is likely to improve communication by performing antenna switching, and to reduce the antenna switching efficiency without deteriorating antenna switching efficiency. Capacity can be reduced.
[0020]
Further, for example, the communication status data has a time register indicating a time when the last communication performed for each of the other communication stations that has performed communication in the past is completed, and the registration unit is registered in the storage unit. When the communication status data with one communication station is replaced with the communication status data with the communication station that has newly communicated and registered, the communication status data with the one communication station to be replaced is registered in the communication status data. It is preferable to use communication status data in which the time difference between the data time register and the current time exceeds a predetermined time difference threshold. By doing so, communication status data with a communication station that is likely to communicate in the near future can be preferentially stored, and the capacity of the storage unit can be reduced without deteriorating antenna switching efficiency. Can be.
[0021]
Further, for example, the communication status data is a packet communication in which the last communication performed for each of the other communication stations that performed communication in the past is a packet communication in which all data to be transmitted is divided into packets of a predetermined size and transmitted. An intermediate flag indicating that the packet communication is in the middle of not completing the transmission of all the data, a continuous success packet counter value indicating the number of times that the packet communication for each of the other communication stations has succeeded continuously, A continuous error packet counter value indicating the number of times that packet communication for each communication station has failed consecutively, and a time register indicating the time at which the last communication performed for each of the other communication stations has been completed; When the communication status data with one communication station registered in the storage unit is replaced with the communication status data with the communication station with which communication has newly been performed, and the registration is performed, the one data to be exchanged is changed. The communication status data with the communication station is such that the middle flag of the communication status data does not indicate that packet communication is halfway, and the continuous success packet counter value of the communication status data is a predetermined continuous success packet counter. The threshold value is exceeded, or the middle flag of the communication status data does not indicate that the packet communication is halfway, and the continuous error packet counter value of the communication status data is a predetermined continuous error packet counter. The first priority condition is that the threshold value is exceeded, and the second priority condition is that the time difference between the time register of the communication status data and the current time exceeds a predetermined time difference threshold value. The third priority condition is that the midway flag does not indicate that the packet communication is in progress, and the continuous generation of the communication status data is performed. The packet counter value is the largest among the continuous success packet counter values of the communication status data with all communication stations registered in the storage means, or the continuous error packet counter value of the communication status data is stored in the storage means. It is preferable that the communication status data selected as the fourth priority condition be the largest among the continuous error packet counter values of the communication status data with all registered communication stations.
[0022]
In this way, communication status data with a communication station that is likely to communicate in the near future is preferentially saved, and communication with a communication station that is likely to improve communication by switching antennas is performed. Since the situation data is stored with priority, the capacity of the storage unit can be reduced without deteriorating the efficiency of antenna switching.
[0023]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a communication station according to the embodiment of the present invention.
[0024]
In FIG. 1,
[0025]
Next, before describing the signals and operations of each unit of the communication station shown in FIG. 1, a data communication method in a wireless LAN system will be described. In a wireless LAN system, after receiving a data packet, a communication station that has received the data packet notifies the communication station that has transmitted the data packet of another data packet (hereinafter, referred to as an ACK packet).
[0026]
FIG. 2 shows a data communication example of the IEEE 802.11a / 802.11b wireless LAN system. In FIG. 2,
[0027]
FIG. 3 shows a data communication example of the IEEE 802.11e video transmission wireless LAN system. In FIG. 3,
[0028]
Next, signals and operations of each unit of the communication station shown in FIG. 1 will be described. First, when performing transmission, the transmission /
[0029]
On the other hand, when the transmission is not performed, the transmission /
[0030]
Next, the operation when an error occurs in the received data during reception will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 4 is a time chart of input / output signals of the transmission /
[0031]
During reception, if an error occurs in the received data, the
[0032]
For example, when the packet received by the IEEE 802.11a / 802.11b
[0033]
Next, the operation when the reception is successful will be described with reference to the time chart of FIG. FIG. 5 is a time chart of input / output signals of the transmission /
[0034]
If the reception is successful, the
[0035]
Next, an operation when a transmission error occurs during transmission will be described. In the case of IEEE 802.11a / 802.11b shown in FIG. 2, the transmission error is caused by an error in the
[0036]
Next, the operation in the case of successful transmission will be described. In the case of IEEE802.11a / 802.11b shown in FIG. 2, if the
[0037]
Next, the antenna switching control operation of the antenna
[0038]
The transmission
[0039]
The number of communication stations that can be registered in the
[0040]
In the meantime, the midway flag means that when an application executed at the system level or communication data transmitted / received via an IEEE 802.11 wireless LAN is too long, the communication data is divided into a plurality of packets and then transferred for each packet. Is a flag indicating whether the data transfer in this case is in the middle of transmitting and receiving all communication data, and becomes 1 at the start of data transmission by the
[0041]
In addition, the
[0042]
At the time of transmission, among the communication stations registered in the
[0043]
On the other hand, the reception
[0044]
The number of communication stations that can be registered in the
[0045]
Further, the
[0046]
At the time of reception, among the communication stations registered in the
[0047]
Next, the registration operation of the communication status data and the antenna switching control when a transmission error occurs will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an operation of registering communication status data in the
[0048]
First, TxMACAdr and the
[0049]
Next, whether TxErrorReg = 1 or TxSuccessReg = 1 determines whether a packet transmission error has occurred or whether the packet transmission is successful (step S3).
[0050]
On the other hand, when the MAC Address is not NULL (step S5), the TxMACAddress registered in the
[0051]
In step S10, TxMore and TxTime for the transmitting communication station are updated. The designation of the transmitting communication station is performed by TxAdr ([TxAdr]). That is, TxMore [TxAdr] =
[0052]
On the other hand, if TxSuccessReg = 1 is not satisfied (step S11), a transmission error occurs, and the state of the communication station specified by TxAdr (71) is updated as a transmission error (step S13). That is, the error counters TxErrCnt [TxAdr] and TxAntErrCnt [TxAdr] are incremented, the success counter TxOkCnt [TxAdr] is set to 0, and TxErrorReg is set to 0 to notify the end of the error processing. And it changes to step S14.
[0053]
In step S14, it is confirmed whether or not to execute antenna switching. That is, when the TxAntErrCnt [TxAdr] incremented in step S13 matches the threshold value TxAntErrCntTh, it is determined that the antenna used for transmission is not appropriate for the transmitting communication station, and the antenna is switched (step S15). If they do not match (step S14), the process returns to step S3 without performing antenna switching.
[0054]
The antenna switching in step S15 is performed by incrementing TxAnt [TxAdr]. That is, as described above, the value of TxAnt [TxAdr] is notified as the
[0055]
In this way, the communication status data with the communication station that has transmitted in the past is registered in the
[0056]
However, in the wireless LAN system, the communication station always joins / withdraws from the network. In particular, in a hot spot wireless LAN recently used in Japan and the United States, the number of communication stations that can be joined is larger, and Storing communication status data for communication stations individually requires a huge memory capacity. Since it is preferable to reduce the cache memory capacity implemented by on-chip hardware, it is preferable to save only necessary communication station conditions in the cache memory. However, the LRU (Least) used in the conventional cache memory has been used. Since “Recently Used” is not efficient, the present invention uses a new replacement method to register communication status data. The replacement registration process in step S7 shown in FIG. 7 is a registration process using the new replacement method. The replacement registration processing in step S7 will be described below with reference to FIG.
[0057]
FIG. 8 is a flowchart showing the replacement registration process in step S7 shown in FIG. First, it is checked whether the
[0058]
In step S19, a replacement registration process is performed to replace the communication status data registered in the
[0059]
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between signal quality and an antenna switching effect. In FIG. 14, when the signal quality is too good or too bad, the communication effect is the same regardless of which antenna is used, and it is not necessary to register the communication status data in the
[0060]
Therefore, in
[0061]
However, if the communication status data is exchanged only under this condition, in the case of continuously transmitted packets, the communication status data with the destination communication station transmitting this packet is deleted before all the data is transmitted in packets. Sometimes. Further, since the communication status data with the communication station deleted from the
[0062]
In step S21, a replacement registration process for replacing the communication status data registered in the
[0063]
In step S21 of FIG. 8, it is checked whether there is a communication station whose time difference between the current time and TxTime is greater than the time difference threshold TxTimeTh, and if there is, TxAdr is set to the address of the communication station having the largest time difference ( Step S22), and transit to step S26. On the other hand, if there is no communication station whose time difference is larger than TxTimeTh, the process proceeds to step S23 to check the next replacement condition.
[0064]
In step S23, a replacement registration process of replacing the communication status data registered in the
[0065]
In step S25, a replacement registration process of replacing the communication status data registered in the
[0066]
In step S26, replacement processing for a cache miss is performed. TxAdr is an address on the
[0067]
As described above, the registration of the communication status data in the
[0068]
9 to 13 show specific operation examples of the registration processing and the replacement registration processing shown in FIGS. In each figure, the horizontal direction is the time axis, and represents the transition of the communication status data registered in the
[0069]
(Operation example of initialization, new registration and update registration)
9, data 99 is the result of setting (initializing) all TxMACAdr of the
[0070]
Next,
[0071]
Next,
[0072]
Next, the
[0073]
(Operation example of antenna switching)
FIG. 10 shows an example of antenna switching.
[0074]
Next, the
[0075]
(Example of replacement registration processing operation, priority 1)
FIG. 11 shows an operation example of the replacement registration process in step S19 (priority 1) shown in FIG.
[0076]
[0077]
The
[0078]
(Example of replacement registration processing operation,
FIG. 12 shows an operation example of the replacement registration processing in step S21 (priority 2) and step S23 (priority 3) shown in FIG.
[0079]
Here, in the state of the
[0080]
[0081]
(Example of replacement registration processing operation, priority 4)
FIG. 13 shows an operation example of the replacement registration process in step S25 (priority 4) shown in FIG.
[0082]
[0083]
The
[0084]
As described above, the exchange registration of the communication status data in the
[0085]
Note that the registration processing procedure shown in FIGS. 7 and 8 is similarly performed in the reception
[0086]
Also, instead of registering the communication status data with all the communication stations that have performed reception, the replacement registration process in the
[0087]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there are provided a plurality of antennas and an antenna switching control unit for switching the plurality of antennas, and a communication for communicating with another communication station via the antenna switched by the antenna switching control unit. A communication status management means for managing, for each of the other communication stations, communication status data with another communication station that has communicated in the past with the communication station. Since the plurality of antennas are switched based on the communication status data managed by the status management unit, the antennas can be switched efficiently and good communication can be performed.
[0088]
Further, according to the present invention, storage means for registering communication status data with other communication stations that have communicated in the past for a predetermined number of communication stations for each of the other communication stations, and communication status data in the storage means. When new communication is performed with a registered communication station, communication status data with the registered communication station is updated and registered, and communication with a communication station whose communication status data is not registered in the storage unit is performed. Is performed, and if the communication status data for the predetermined number of communication stations has not been registered in the storage means, communication status data with the communication station that performed the communication is newly registered, When the communication status data for the predetermined number of communication stations has already been registered in the storage unit, the communication status data with one communication station registered in the storage unit is transmitted to the communication unit that performed the communication. Replace with the communication status data with the station Because the registration means are provided for, without increasing the capacity of the storage means, it is possible to communicate status data to other communication stations which communicate in the past efficiently stored.
[0089]
Further, according to the present invention, the last communication performed for each of the other communication stations that performed communication in the past is packet communication in which all data to be transmitted is divided into packets of a predetermined size and transmitted. A midway flag indicating that the packet communication is in the middle of not completing the transmission of all the data, a continuous success packet counter value indicating the number of times that the packet communication for each of the other communication stations has succeeded continuously, and the other communication. A new priority condition based on a continuous error packet counter value indicating the number of times that packet communication for each station has failed continuously and a time register indicating the time at which the last communication performed for each of the other communication stations has been completed is newly added. Since the communication status data with the communication station with which the communication has been performed is registered in the storage means, the communication status data with the communication station having a high possibility of communicating in the near future, or by switching the antenna, Can signal to store in favor of the communication status data with likely communication station becomes better, without degrading the efficiency of the antenna switching, it is possible to reduce the capacity of the storage means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of a communication station according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating a communication example of an IEEE 802.11a / 802.11b wireless LAN system.
FIG. 3 is a block diagram showing a communication example of the IEEE 802.11e wireless LAN system.
FIG. 4 is a time chart showing input / output signals at the time of a reception error of the transmission / reception control unit of the communication station shown in FIG. 1;
5 is a time chart showing input / output signals of the transmission / reception control unit of the communication station shown in FIG. 1 when reception is successful.
FIG. 6 is a block diagram showing an internal configuration of an antenna switching control unit of the communication station shown in FIG.
FIG. 7 is a flowchart showing a communication status data registration processing operation of the communication station shown in FIG. 1;
FIG. 8 is a flowchart showing a communication status data replacement registration operation of the communication station shown in FIG. 1;
FIG. 9 is a diagram illustrating an operation example of initialization and data registration processing of a transmission cache memory of the communication station illustrated in FIG. 1;
FIG. 10 is a diagram showing another operation example of the data registration processing of the transmission cache memory of the communication station shown in FIG. 1;
FIG. 11 is a diagram illustrating another operation example of the data registration processing of the transmission cache memory of the communication station illustrated in FIG. 1;
FIG. 12 is a diagram illustrating another operation example of the data registration processing of the transmission cache memory of the communication station illustrated in FIG. 1;
FIG. 13 is a diagram illustrating another operation example of the data registration processing of the transmission cache memory of the communication station illustrated in FIG. 1;
FIG. 14 is a diagram illustrating a relationship between signal quality and an antenna switching effect.
FIG. 15 is a diagram illustrating a relationship between a time during which a communication station has joined a network and a communication status data registration effect.
FIG. 16 is a block diagram showing an electrical configuration of a conventional communication station.
FIG. 17 is a block diagram showing a wireless LAN system.
[Explanation of symbols]
1 Transmission / reception control unit
2 Antenna switching control unit (antenna switching control means)
3 TxError signal
4 Tx Success signal
5 MACAddress signal
6 Rx Success signal
7 RxError signal
8 MorePkt signal
9 TxRxMACAddress signal
10 TxRxSel signal
11 Error signal
12 AntennaSel signal
13 Demodulation unit
14 First antenna
15 RxEnd signal
16 RxMACAddress signal
17 RxStart signal
18 RxData signal
19 Transmit / receive switch
20 Second antenna
21 TxStart signal
22 TxEnd signal
23 Modulation section
24 TxMACAddress signal
25 TxData signal
26 Antenna changeover switch (antenna changeover control means)
57 Transmission status management unit (communication status management means)
59 transmission registration unit (registration means)
60 Transmission register
63 transmission cache memory (storage means)
74 reception status management unit (communication status management means)
76 TxAntennaSel signal
77 Reception registration part (registration means)
78 Receive register
80 Reception cache memory (storage means)
92 RxAntennaSel signal
94 Transmit / receive antenna selector
Claims (9)
前記アンテナ切換制御手段は、過去に通信を行った他の通信局との通信状況データを前記他の通信局毎に管理する通信状況管理手段を備え、新たに他の通信局と通信を行う際に、前記通信状況管理手段が管理する通信状況データに基づいて前記複数のアンテナを切り換えることを特徴とする通信局。A communication station that includes a plurality of antennas and an antenna switching control unit that switches the plurality of antennas, and performs communication with another communication station via the antenna switched by the antenna switching control unit,
The antenna switching control unit includes a communication status management unit that manages, for each of the other communication stations, communication status data with another communication station that has performed communication in the past, and newly performs communication with another communication station. A communication station that switches the plurality of antennas based on communication status data managed by the communication status management means.
前記記憶手段に通信状況データが登録されている通信局と新たに通信を行った場合は、登録されている前記通信局との通信状況データを更新登録し、前記記憶手段に通信状況データが登録されていない通信局と新たに通信を行った場合であって、前記記憶手段に前記所定の通信局数分の通信状況データの登録が未だ成されていない場合は、新たに通信を行った通信局との通信状況データを新規登録し、前記記憶手段に前記所定の通信局数分の通信状況データの登録が既に成されている場合は、前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する登録手段を有することを特徴とする請求項1に記載の通信局。The communication status management means, storage means for registering communication status data with other communication stations that have communicated in the past for a predetermined number of communication stations for each of the other communication stations,
When newly communicating with a communication station whose communication status data is registered in the storage means, the communication status data with the registered communication station is updated and registered, and the communication status data is registered in the storage means. If a new communication with a communication station that has not been performed is performed, and if the communication status data for the predetermined number of communication stations has not yet been registered in the storage unit, the communication that has newly performed communication is performed. The communication status data with the station is newly registered, and when the communication status data for the predetermined number of communication stations has already been registered in the storage means, one communication station registered in the storage means is registered. 2. The communication station according to claim 1, further comprising a registration unit that replaces the communication state data with communication state data with a communication station that has newly communicated and registers the communication state data.
前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データは、該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していないことを特徴とする請求項2に記載の通信局。The communication status data is a packet communication in which the last communication performed for each of the other communication stations that performed communication in the past is a packet communication in which all data to be transmitted is divided into packets of a predetermined size and transmitted. Has an in-flight flag indicating that the packet communication is in the middle of not completing the transmission of all data,
When the registration unit replaces communication status data with one communication station registered in the storage unit with communication status data with a communication station that has newly communicated and registers the communication status data, the one communication that is replaced The communication station according to claim 2, wherein the communication status data with the station does not indicate that the midway flag of the communication status data indicates an intermediate packet communication.
前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データは、該通信状況データの連続成功パケットカウンタ値が予め定められた連続成功パケットカウンタ閾値を超えていることを特徴とする請求項2に記載の通信局。The communication status data has a continuous success packet counter value indicating the number of times that packet communication for each of the other communication stations that have performed communication in the past has succeeded continuously,
When the registration unit replaces communication status data with one communication station registered in the storage unit with communication status data with a communication station that has newly communicated and registers the communication status data, the one communication that is replaced The communication station according to claim 2, wherein the communication status data with the station has a continuous success packet counter value of the communication status data exceeding a predetermined continuous success packet counter threshold.
前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データは、該通信状況データの連続成功パケットカウンタ値が前記記憶手段に登録されている全通信局との通信状況データの連続成功パケットカウンタ値の中で最も大きいことを特徴とする請求項2に記載の通信局。The communication status data has a continuous success packet counter value indicating the number of times that packet communication for each of the other communication stations that have performed communication in the past has succeeded continuously,
When the registration unit replaces communication status data with one communication station registered in the storage unit with communication status data with a communication station that has newly communicated and registers the communication status data, the one communication that is replaced The communication status data with the station is characterized in that the continuous success packet counter value of the communication status data is the largest among the continuous success packet counter values of the communication status data with all communication stations registered in the storage means. The communication station according to claim 2, wherein
前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データは、該通信状況データの時刻レジスタと現在時刻との時間差が予め定められた時間差閾値を超えていることを特徴とする請求項2に記載の通信局。The communication status data has a time register indicating the time at which the last communication performed for each of the other communication stations that performed communication in the past is completed,
When the registration unit replaces communication status data with one communication station registered in the storage unit with communication status data with a communication station that has newly communicated and registers the communication status data, the one communication that is replaced 3. The communication station according to claim 2, wherein the communication status data with the station has a time difference between a time register of the communication status data and the current time exceeding a predetermined time difference threshold.
前記登録手段が前記記憶手段に登録されている1つの通信局との通信状況データを、新たに通信を行った通信局との通信状況データに入れ換えて登録する場合に、入れ換えられる前記1つの通信局との通信状況データは、
該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していない、且つ、該通信状況データの連続成功パケットカウンタ値が予め定められた連続成功パケットカウンタ閾値を超えていること、あるいは、
該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していない、且つ、該通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値が予め定められた連続エラーパケットカウンタ閾値を超えていることを第1優先条件とし、
該通信状況データの時刻レジスタと現在時刻との時間差が予め定められた時間差閾値を超えていることを第2優先条件とし、
該通信状況データの途中フラグが途中のパケット通信であることを示していないことを第3優先条件とし、
該通信状況データの連続成功パケットカウンタ値が前記記憶手段に登録されている全通信局との通信状況データの連続成功パケットカウンタ値の中で最も大きいこと、あるいは、
該通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値が前記記憶手段に登録されている全通信局との通信状況データの連続エラーパケットカウンタ値の中で最も大きいことを第4優先条件として選択された通信状況データであることを特徴とする請求項2に記載の通信局。The communication status data is a packet communication in which the last communication performed for each of the other communication stations that performed communication in the past is a packet communication in which all data to be transmitted is divided into packets of a predetermined size and transmitted. A midway flag indicating that the packet communication is in the middle of not completing the transmission of all data, a continuous success packet counter value indicating the number of times that the packet communication for each of the other communication stations has succeeded continuously, A continuous error packet counter value indicating the number of times the packet communication has failed continuously, and a time register indicating the time at which the last communication performed for each of the other communication stations has been completed,
When the registration unit replaces communication status data with one communication station registered in the storage unit with communication status data with a communication station that has newly communicated and registers the communication status data, the one communication that is replaced The communication status data with the station
The middle flag of the communication status data does not indicate that the packet communication is halfway, and that the continuous success packet counter value of the communication status data exceeds a predetermined continuous success packet counter threshold, or
The first is that the midway flag of the communication status data does not indicate that the packet communication is halfway, and that the continuous error packet counter value of the communication status data exceeds a predetermined continuous error packet counter threshold. Priority conditions,
The second priority condition that the time difference between the time register of the communication status data and the current time exceeds a predetermined time difference threshold,
The third priority condition is that the midway flag of the communication status data does not indicate that the packet communication is halfway,
The continuous success packet counter value of the communication status data is the largest among the continuous success packet counter values of the communication status data with all communication stations registered in the storage means, or
The communication status selected as the fourth priority condition that the continuous error packet counter value of the communication status data is the largest among the continuous error packet counter values of the communication status data with all communication stations registered in the storage means. The communication station according to claim 2, wherein the communication station is data.
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JP2006033056A (en) * | 2004-07-12 | 2006-02-02 | Fujitsu Ten Ltd | Receiver |
JP2010178110A (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-12 | Brother Ind Ltd | Radio communication device and radio communication control method |
JPWO2013175763A1 (en) * | 2012-05-25 | 2016-01-12 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Communication device and communication method |
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- 2003-04-10 JP JP2003106205A patent/JP2004312590A/en active Pending
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