JP2005143006A - 通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の通信路において無線信号を伝送する場合に、信号の遅延時間を抑える。
【解決手段】 中継装置4−1は、データAの受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にデータAを中継装置4−2に対して送信することを開始する。送受切換時間Tpは、中継装置4および無線接続装置3が受信した信号の受信レベルを判断し、送信すべき信号を選択して、送信を開始するまでの時間を示す。また、中継装置4−1は、ACK信号の受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にACK信号を無線接続装置3−1に対して送信することを開始する。
【選択図】 図13
【解決手段】 中継装置4−1は、データAの受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にデータAを中継装置4−2に対して送信することを開始する。送受切換時間Tpは、中継装置4および無線接続装置3が受信した信号の受信レベルを判断し、送信すべき信号を選択して、送信を開始するまでの時間を示す。また、中継装置4−1は、ACK信号の受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にACK信号を無線接続装置3−1に対して送信することを開始する。
【選択図】 図13
Description
本発明は、信号を伝送する通信システムに関する。
複数の有線LAN(Local Area Network)間に無線基地局を設け、それぞれの有線LAN間を無線通信によって中継することが知られている。
一方、信号を中継して伝送すると、遅延時間が生じる。この遅延時間を抑えることにより、信号の伝送効率を上げることができる。
例えば、特許文献1は、有線LANから無線基地局に入力されるデータ量を抑えることにより、遅延時間の発生を抑えることを開示する。
一方、信号を中継して伝送すると、遅延時間が生じる。この遅延時間を抑えることにより、信号の伝送効率を上げることができる。
例えば、特許文献1は、有線LANから無線基地局に入力されるデータ量を抑えることにより、遅延時間の発生を抑えることを開示する。
しかしながら、上記文献は、信号伝送装置が複数の通信路から無線信号を受信する場合に、信号の遅延時間を抑えることについて何ら開示していない。
本発明は、上述した背景からなされたものであり、複数の通信路において無線信号を伝送する場合に、信号の遅延時間を抑えることができる通信システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明にかかる通信システムは、複数の通信ノードを含む通信システムであって、前記通信ノードそれぞれは、他の通信ノードにより送信された無線信号を受信する複数の受信手段と、前記受信された複数の信号に基づいて、前記通信ノードのいずれかから受信された信号を選択する受信信号選択手段と、前記選択された信号を、この信号を送信した通信ノード以外の通信ノードに対して送信するそれぞれ1つ以上の送信手段とを有する。
本発明によれば、複数の通信路において無線信号を伝送する場合に、信号の遅延時間を抑えることができる。
[本発明の背景]
本発明の理解を容易にするために、まず、本発明がなされるに至った背景を説明する。
図1は、本発明の背景を説明するための無線LANシステム1の構成を例示する図である。
図1に示すように、無線LANシステム1は、有線ネットワーク10−1,10−2、無線接続装置12−1,12−2および中継装置14−1,14−2から構成される。
以下、中継装置14−1,14−2など、複数ある構成部分のいずれかを、特定せずに示す場合には、単に中継装置14などと記載することがある。
本発明の理解を容易にするために、まず、本発明がなされるに至った背景を説明する。
図1は、本発明の背景を説明するための無線LANシステム1の構成を例示する図である。
図1に示すように、無線LANシステム1は、有線ネットワーク10−1,10−2、無線接続装置12−1,12−2および中継装置14−1,14−2から構成される。
以下、中継装置14−1,14−2など、複数ある構成部分のいずれかを、特定せずに示す場合には、単に中継装置14などと記載することがある。
図1においては、有線ネットワーク10−1から有線ネットワーク10−2に対し、データAが無線接続装置12−1,12−2および中継装置14−1,14−2を介して伝送される場合が例示されている。
なお、無線接続装置12−1,12−2は、互いに直接無線通信することができない距離を隔てて配置されている。
つまり、中継装置14−1が無線接続装置12−1と中継装置14−2との間で信号を中継し、中継装置14−2が中継装置14−1と無線接続装置12−2との間で信号を中継することにより、無線接続装置12−1,12−2は、互いに信号を送受する。
無線接続装置12−1,12−2および中継装置14−1,14−2それぞれは、同じチャネル(無線周波数)によって信号を伝送し、例えばデータAを正常に受信すると、受信確認を示すACK(ACK信号)をデータAの送信元に対して送信する。
なお、無線接続装置12−1,12−2は、互いに直接無線通信することができない距離を隔てて配置されている。
つまり、中継装置14−1が無線接続装置12−1と中継装置14−2との間で信号を中継し、中継装置14−2が中継装置14−1と無線接続装置12−2との間で信号を中継することにより、無線接続装置12−1,12−2は、互いに信号を送受する。
無線接続装置12−1,12−2および中継装置14−1,14−2それぞれは、同じチャネル(無線周波数)によって信号を伝送し、例えばデータAを正常に受信すると、受信確認を示すACK(ACK信号)をデータAの送信元に対して送信する。
[無線接続装置12]
図2は、図1に示した無線接続装置12の構成を示す図である。
図2に示すように、無線接続装置12は、LANインターフェイス(LAN‐I/F)120、制御部122、送信部16、受信部18、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)124および送受信アンテナ126から構成される。
例えば、無線接続装置12−1は、これらの構成部分により、有線ネットワーク10‐1(図1)から入力されるデータAを中継装置14−1に対して出力し、中継装置14−1,14−2および無線接続装置12−2を介してデータAを有線ネットワーク10−2に対して伝送する。
また、無線接続装置12−2は、これらの構成部分により、有線ネットワーク10‐2から入力されるACK信号を中継装置14−2に対して出力し、中継装置14−2,14−1および無線接続装置12−1を介してACK信号を有線ネットワーク10−1に対して伝送する。
図2は、図1に示した無線接続装置12の構成を示す図である。
図2に示すように、無線接続装置12は、LANインターフェイス(LAN‐I/F)120、制御部122、送信部16、受信部18、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)124および送受信アンテナ126から構成される。
例えば、無線接続装置12−1は、これらの構成部分により、有線ネットワーク10‐1(図1)から入力されるデータAを中継装置14−1に対して出力し、中継装置14−1,14−2および無線接続装置12−2を介してデータAを有線ネットワーク10−2に対して伝送する。
また、無線接続装置12−2は、これらの構成部分により、有線ネットワーク10‐2から入力されるACK信号を中継装置14−2に対して出力し、中継装置14−2,14−1および無線接続装置12−1を介してACK信号を有線ネットワーク10−1に対して伝送する。
無線接続装置12において、制御部122は、CPU130およびメモリ132などを含み、無線接続装置12の各構成部分を制御する。
LAN‐I/F120は、メモリ134を含み、有線ネットワーク10に有線で接続され、有線ネットワーク10から入力される信号のタイミングなどを調整し、送信部16に対して出力すると共に、受信部18から入力される信号のタイミングなどを調整し、有線ネットワーク10に対して出力する。
LAN‐I/F120は、メモリ134を含み、有線ネットワーク10に有線で接続され、有線ネットワーク10から入力される信号のタイミングなどを調整し、送信部16に対して出力すると共に、受信部18から入力される信号のタイミングなどを調整し、有線ネットワーク10に対して出力する。
送信部16は、無線フレーム組立部160、変調部162、送信周波数変換部164および送信AMP(アンプ)166から構成される。
無線フレーム組立部160は、LAN‐I/F120から入力されるデータ、および、無線信号の同期をとるためのプリアンブルなどにより無線フレームを組立て、変調部162に対して出力する。
無線フレーム組立部160は、LAN‐I/F120から入力されるデータ、および、無線信号の同期をとるためのプリアンブルなどにより無線フレームを組立て、変調部162に対して出力する。
変調部162は、D/A変換部168を含み、無線フレーム組立部160から入力された無線フレームを変調し、送信周波数変換部164に対して出力する。
送信周波数変換部164は、変調部162から入力された信号を、所定のチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、送信AMP166に対して出力する。
送信AMP166は、送信周波数変換部164から入力される信号を増幅し、後述するT/R‐SW124に対して出力する。
送信周波数変換部164は、変調部162から入力された信号を、所定のチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、送信AMP166に対して出力する。
送信AMP166は、送信周波数変換部164から入力される信号を増幅し、後述するT/R‐SW124に対して出力する。
T/R‐SW124は、制御部122の制御に従って、送信部16から入力される信号を送受信アンテナ126に対して出力し、送受信アンテナ126から入力される信号を受信部18に対して出力する。
送受信アンテナ126は、例えば無指向性アンテナであって、所定の範囲内に配置された中継装置14との間で信号を送受信する。
送受信アンテナ126は、例えば無指向性アンテナであって、所定の範囲内に配置された中継装置14との間で信号を送受信する。
受信部18は、受信AMP(アンプ)180、受信周波数変換部182、復調部184および無線フレーム分解部186から構成される。
受信AMP180は、T/R‐SW124から入力される信号を増幅し、受信周波数変換部182に対して出力する。
受信AMP180は、T/R‐SW124から入力される信号を増幅し、受信周波数変換部182に対して出力する。
受信周波数変換部182は、受信AMP180から入力される無線周波数の信号を、例えばベースバンド信号に周波数変換し、復調部184に対して出力する。
復調部184は、A/D変換部188を含み、受信周波数変換部182から入力される信号を復調し、データおよびプリアンブルなどを含む無線フレームを無線フレーム分解部186に対して出力する。
無線フレーム分解部186は、復調部184から入力される無線フレームを分解し、LAN‐I/F120に対して出力する。
復調部184は、A/D変換部188を含み、受信周波数変換部182から入力される信号を復調し、データおよびプリアンブルなどを含む無線フレームを無線フレーム分解部186に対して出力する。
無線フレーム分解部186は、復調部184から入力される無線フレームを分解し、LAN‐I/F120に対して出力する。
[中継装置14]
図3は、図1に示した中継装置14の構成を示す図である。
なお、図3に示す中継装置14の構成部分の内、図2に示した無線接続装置12の構成部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある。
図3に示すように、中継装置14は、受信部140、送信部142、処理部144、制御部146、T/R‐SW124および送受信アンテナ126から構成される。
中継装置14は、これらの構成部分により、無線接続装置12または中継装置14から入力された信号を中継し、他の無線接続装置12または中継装置14に対して出力する。
図3は、図1に示した中継装置14の構成を示す図である。
なお、図3に示す中継装置14の構成部分の内、図2に示した無線接続装置12の構成部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある。
図3に示すように、中継装置14は、受信部140、送信部142、処理部144、制御部146、T/R‐SW124および送受信アンテナ126から構成される。
中継装置14は、これらの構成部分により、無線接続装置12または中継装置14から入力された信号を中継し、他の無線接続装置12または中継装置14に対して出力する。
中継装置14において、制御部146は、CPU130およびメモリ132などを含み、中継装置14の各構成部分を制御する。
受信部140は、受信AMP180および受信周波数変換部182を含み、T/R‐SW124から入力される信号を増幅して、例えばベースバンド信号に周波数変換し、処理部144に対して出力する。
受信部140は、受信AMP180および受信周波数変換部182を含み、T/R‐SW124から入力される信号を増幅して、例えばベースバンド信号に周波数変換し、処理部144に対して出力する。
処理部144は、A/D変換部188、メモリ134およびD/A変換部168を含み、受信部140から入力される信号のタイミングを調整し、送信部142に対して出力する。
送信部142は、送信周波数変換部164および送信AMP166を含み、処理部144から入力される信号を所定のチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、増幅してT/R‐SW124に対して出力する。
送信部142は、送信周波数変換部164および送信AMP166を含み、処理部144から入力される信号を所定のチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、増幅してT/R‐SW124に対して出力する。
図4は、図1に示した無線LANシステム1において、無線接続装置12または中継装置14が伝送するデータおよびACK信号の関係を例示する図である。
なお、無線LANシステム1において、無線接続装置12および中継装置14は、特記しない限りIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)のIEEE802.11に示されたCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式のアクセス制御に従って信号を伝送する。
また、無線接続装置12および中継装置14は、無線による信号の送信および受信に同じチャネルを使用し、送信と受信とを同時には行わない。
なお、無線LANシステム1において、無線接続装置12および中継装置14は、特記しない限りIEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)のIEEE802.11に示されたCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式のアクセス制御に従って信号を伝送する。
また、無線接続装置12および中継装置14は、無線による信号の送信および受信に同じチャネルを使用し、送信と受信とを同時には行わない。
図4に示すように、無線接続装置12または中継装置14のデータ送信元は、例えば通信路が一定時間以上継続して空いていることをDIFS(Distributed InterFrame Space)の間に確認すると、無線接続装置12または中継装置14のデータ送信先(受信側)に対してデータを送信する。
無線接続装置12または中継装置14のデータ送信先は、データを正常に受信すると、DIFSよりも短いSIFS(Short InterFrame Space)後に、ACK信号を他のデータ送信元などからの信号よりも優先して、データ送信元に対し送信する。
つまり、DIFS、データ伝送時間、SIFSおよびACK信号伝送時間を合計した時間は、データ送信元からデータ送信先へデータを送信する場合における最短の信号伝送時間を示す。
また、無線接続装置12または中継装置14が次のトランザクションを開始する前には、それぞれランダムなバックオフ時間が設けられている。
以下、CSMA/CAにおけるランダムなバックオフ時間は、説明の明確化のために、0とすることがある。
無線接続装置12または中継装置14のデータ送信先は、データを正常に受信すると、DIFSよりも短いSIFS(Short InterFrame Space)後に、ACK信号を他のデータ送信元などからの信号よりも優先して、データ送信元に対し送信する。
つまり、DIFS、データ伝送時間、SIFSおよびACK信号伝送時間を合計した時間は、データ送信元からデータ送信先へデータを送信する場合における最短の信号伝送時間を示す。
また、無線接続装置12または中継装置14が次のトランザクションを開始する前には、それぞれランダムなバックオフ時間が設けられている。
以下、CSMA/CAにおけるランダムなバックオフ時間は、説明の明確化のために、0とすることがある。
[無線LANシステム1の全体動作]
以下、無線LANシステム1の全体動作について説明する。
なお、説明の明確化のために、有線ネットワーク10−1から有線ネットワーク10−2に対し、データAが送信される場合を具体例とするが、無線LANシステム1の動作は、この具体例に限定されるものではない。
以下、無線LANシステム1の全体動作について説明する。
なお、説明の明確化のために、有線ネットワーク10−1から有線ネットワーク10−2に対し、データAが送信される場合を具体例とするが、無線LANシステム1の動作は、この具体例に限定されるものではない。
有線ネットワーク10−1は、無線接続装置12−1、中継装置14−1,14−2および無線接続装置12−2を順に介し、データAを有線ネットワーク10−2に対して送信する。
図5は、図1に示した無線LANシステム1において、無線接続装置12−1から無線接続装置12−2に対して、データAが伝送されるシーケンスを示す図である。
図5に示すように、無線接続装置12−1は、DIFSの時間Tdの後に、時間TaでデータAを中継装置14−1に対して送信する。
中継装置14−1は、データAを正常に受信すると、SIFSの時間Ts経過後に、時間TackでACK信号を無線接続装置12−1に対して送信する。
図5に示すように、無線接続装置12−1は、DIFSの時間Tdの後に、時間TaでデータAを中継装置14−1に対して送信する。
中継装置14−1は、データAを正常に受信すると、SIFSの時間Ts経過後に、時間TackでACK信号を無線接続装置12−1に対して送信する。
中継装置14−1は、無線接続装置12−1に対してACK信号を送信後、時間Tdが経過すると、データAを中継装置14−2に対して送信する。
中継装置14−2は、データAを正常に受信すると、SIFSの時間Ts経過後に、時間TackでACK信号を中継装置14−1に対して送信する。
中継装置14−2は、データAを正常に受信すると、SIFSの時間Ts経過後に、時間TackでACK信号を中継装置14−1に対して送信する。
中継装置14−2は、中継装置14−1に対してACK信号を送信後、時間Tdが経過すると、データAを無線接続装置12−2に対して送信する。
無線接続装置12−2は、データAを正常に受信すると、時間Ts経過後に、時間TackでACK信号を中継装置14−2に対して送信する。
無線接続装置12−2は、データAを正常に受信すると、時間Ts経過後に、時間TackでACK信号を中継装置14−2に対して送信する。
このように、無線LANシステム1において、N段(Nは整数)の中継装置14によりデータAが中継されて伝送されると、通信路が一定時間以上継続して空いていることの確認を無線接続装置12−1が始めてから、無線接続装置12−2に対するデータAの伝送処理が完了するまでの総時間(Ttotal)は、下式1に示すように表される。
Ttotal=(N+1)×(Td+Ta+Ts+Tack) ・・・(1)
Ttotal=(N+1)×(Td+Ta+Ts+Tack) ・・・(1)
つまり、データAがN段の中継装置14によって中継されることにより生じる中継遅延時間(Tdelay)は、下式2に示すように表される。
Tdelay=N(Td+Ta+Ts+Tack) ・・・(2)
Tdelay=N(Td+Ta+Ts+Tack) ・・・(2)
例えば、IEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Tsは10μsecであり、時間Tdは50μsecである。
この場合、2段の中継装置14によって中継されることにより生じる中継遅延時間Tdelayは、下式3に示すように表される。
Tdelay=2×(50μsec+Ta+10μsec+Tack)
・・・(3)
この場合、2段の中継装置14によって中継されることにより生じる中継遅延時間Tdelayは、下式3に示すように表される。
Tdelay=2×(50μsec+Ta+10μsec+Tack)
・・・(3)
また、時間Ta,時間Tackそれぞれには、プリアンブルの時間(144μsec)とヘッダの時間(48μsec)とが含まれている。
したがって、例えばデータAのデータ長が0の場合には、1つの中継装置14によって少なくとも444μsec(50+144+48+10+144+48μsec)の中継遅延時間Tdelayが生じる。
さらに、データAがデータ長を有する場合には、中継装置14を介するごとにデータ長分の遅延が生じる。
したがって、例えばデータAのデータ長が0の場合には、1つの中継装置14によって少なくとも444μsec(50+144+48+10+144+48μsec)の中継遅延時間Tdelayが生じる。
さらに、データAがデータ長を有する場合には、中継装置14を介するごとにデータ長分の遅延が生じる。
ACK信号は、14バイトのACKフレームを含む固定長の信号である。
また、例えばCCK変調(Complementary Code Keying)によってACK信号が11Mbpsで伝送される場合、ACKフレームの伝送にかかる時間は約11μsecである。
データAは、例えばIEEE802.3(イーサネット(登録商標))に基づいて1つのフレームで伝送されるデータの最大長(1500バイト)と同じデータ長である。
この場合、データAが11Mbpsで伝送されると、伝送にかかる時間は約1104μsecである。
つまり、1500バイトのデータAを中継装置14が中継する場合、中継装置14を中継するごとに約1559μsec(444+11+1104μsec)の遅延が生じる。
また、例えばCCK変調(Complementary Code Keying)によってACK信号が11Mbpsで伝送される場合、ACKフレームの伝送にかかる時間は約11μsecである。
データAは、例えばIEEE802.3(イーサネット(登録商標))に基づいて1つのフレームで伝送されるデータの最大長(1500バイト)と同じデータ長である。
この場合、データAが11Mbpsで伝送されると、伝送にかかる時間は約1104μsecである。
つまり、1500バイトのデータAを中継装置14が中継する場合、中継装置14を中継するごとに約1559μsec(444+11+1104μsec)の遅延が生じる。
無線LANシステム1においては、中継装置14−1,14−2がデータAを中継するので、データAのデータ長が1500バイトである場合、中継遅延時間Tdelayは約3118μsec(1559×2μsec)になる。
このように、無線LANシステム1は、それぞれの中継装置14がデータAの全てのデータを一旦保存し、CSMA/CA方式のアクセス制御に従って中継するので、中継装置14がデータAの伝送を中継するごとに、データ長に依存しない遅延とデータ長分の遅延とが生じる。
このように、無線LANシステム1は、それぞれの中継装置14がデータAの全てのデータを一旦保存し、CSMA/CA方式のアクセス制御に従って中継するので、中継装置14がデータAの伝送を中継するごとに、データ長に依存しない遅延とデータ長分の遅延とが生じる。
[第1の実施形態]
以下、本発明の第1の実施形態を説明する。
図6は、本発明にかかる無線LANシステム2の構成を例示する図である。
なお、図6に示す無線LANシステム2の構成部分の内、図1に示した無線LANシステム1の構成部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある(以下の各図について同様)。
図6に示すように、無線LANシステム2は、有線ネットワーク10−1,10−2、無線接続装置3−1,3−2および中継装置4−1,4−2から構成される。
また、図6においては、説明の明確化・具体化のために、有線ネットワーク10−1から有線ネットワーク10−2に対し、無線接続装置3−1、中継装置4−1,4−2および無線接続装置3−2を順に介してデータAが伝送される場合を具体例とするが、無線LANシステム2の動作および本発明の技術範囲は、この具体例に限定されるものではない。
以下、本発明の第1の実施形態を説明する。
図6は、本発明にかかる無線LANシステム2の構成を例示する図である。
なお、図6に示す無線LANシステム2の構成部分の内、図1に示した無線LANシステム1の構成部分と実質的に同一のものには、同一の符号が付してある(以下の各図について同様)。
図6に示すように、無線LANシステム2は、有線ネットワーク10−1,10−2、無線接続装置3−1,3−2および中継装置4−1,4−2から構成される。
また、図6においては、説明の明確化・具体化のために、有線ネットワーク10−1から有線ネットワーク10−2に対し、無線接続装置3−1、中継装置4−1,4−2および無線接続装置3−2を順に介してデータAが伝送される場合を具体例とするが、無線LANシステム2の動作および本発明の技術範囲は、この具体例に限定されるものではない。
[中継装置4−1,4−2]
図7は、図6に示した中継装置4−1,4−2の構成を示す図である。
図7に示すように、中継装置4−1(4−2)は、例えば受信部40−1〜40−3、レベル比較部42、選択回路44、送信部46、制御部48、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)402−1〜402−3および指向性アンテナ400−1〜400−3(400−4〜400−6)から構成される。
制御部48は、CPU480およびメモリ482などを含み、中継装置4の各構成部分を制御する。
送信部46は、D/A変換部460、送信周波数変換部462、送信増幅部464および送信先選択部466から構成される。
なお、指向性アンテナ400−1〜400−6は、それぞれ所定の方向に指向性を有する。
図7は、図6に示した中継装置4−1,4−2の構成を示す図である。
図7に示すように、中継装置4−1(4−2)は、例えば受信部40−1〜40−3、レベル比較部42、選択回路44、送信部46、制御部48、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)402−1〜402−3および指向性アンテナ400−1〜400−3(400−4〜400−6)から構成される。
制御部48は、CPU480およびメモリ482などを含み、中継装置4の各構成部分を制御する。
送信部46は、D/A変換部460、送信周波数変換部462、送信増幅部464および送信先選択部466から構成される。
なお、指向性アンテナ400−1〜400−6は、それぞれ所定の方向に指向性を有する。
中継装置4−1は、これらの構成部分により、無線接続装置3−1(図6)から受信した信号を中継装置4−2に対して送信し、中継装置4−2から受信した信号を無線接続装置3−1に対して送信する。
中継装置4−2は、これらの構成部分により、中継装置4−1から受信した信号を無線接続装置3−2に対して送信し、無線接続装置3−2から受信した信号を中継装置4−1に対して送信する。
中継装置4−2は、これらの構成部分により、中継装置4−1から受信した信号を無線接続装置3−2に対して送信し、無線接続装置3−2から受信した信号を中継装置4−1に対して送信する。
中継装置4(図7)において、T/R‐SW402は、制御部48の制御に従って、受信モードまたは送信モードのいずれかが設定される。
T/R‐SW402は、受信モードに設定されると、指向性アンテナ400を介して受入れた信号を受信部40に対して出力し、送信モードに設定されると、送信部46の後述する送信先選択部466から入力される信号を指向性アンテナ400を介して出力する。
なお、T/R‐SW402−1〜402−3は、制御部48の制御に従って、全て受信モードにされる場合と、いずれか1つが受信モードにされ、その他の2つが送信モードにされる場合とがあるようにされている。
T/R‐SW402は、受信モードに設定されると、指向性アンテナ400を介して受入れた信号を受信部40に対して出力し、送信モードに設定されると、送信部46の後述する送信先選択部466から入力される信号を指向性アンテナ400を介して出力する。
なお、T/R‐SW402−1〜402−3は、制御部48の制御に従って、全て受信モードにされる場合と、いずれか1つが受信モードにされ、その他の2つが送信モードにされる場合とがあるようにされている。
図8は、図7に示した受信部40の構成を示す図である。
図8に示すように、受信部40は、受信増幅部404、受信周波数変換部406、A/D変換部408、FIFO410およびレベル検出部412から構成される。
受信増幅部404は、後述するレベル検出部412から入力される利得制御信号に従って、T/R‐SW402から受入れた信号を増幅し、受信周波数変換部406に対して出力する。
図8に示すように、受信部40は、受信増幅部404、受信周波数変換部406、A/D変換部408、FIFO410およびレベル検出部412から構成される。
受信増幅部404は、後述するレベル検出部412から入力される利得制御信号に従って、T/R‐SW402から受入れた信号を増幅し、受信周波数変換部406に対して出力する。
受信周波数変換部406は、制御部48から入力されるチャネル制御信号(CH)を受け入れ、受信増幅部404から入力された受信信号を例えばベースバンド信号に周波数変換し、A/D変換部408に対して出力する。
A/D変換部408は、制御部48から入力されるクロック信号(CLK)を受け入れ、受信周波数変換部406から入力される信号をA/D変換し、FIFO410およびレベル検出部412に対して出力する。
FIFO410は、制御部48による制御に従って、A/D変換部408から入力される信号を、例えば2μsecの間記憶し、入力された順に選択回路44に対して出力する。
レベル検出部412は、AGC部(自動利得制御部)414を含み、A/D変換部408から入力される信号のレベルを検出し、レベル比較部42に対して出力するとともに、受信増幅部404が出力する信号のレベルが所定の範囲内となるように、利得制御信号を受信増幅部404に対して出力する。
A/D変換部408は、制御部48から入力されるクロック信号(CLK)を受け入れ、受信周波数変換部406から入力される信号をA/D変換し、FIFO410およびレベル検出部412に対して出力する。
FIFO410は、制御部48による制御に従って、A/D変換部408から入力される信号を、例えば2μsecの間記憶し、入力された順に選択回路44に対して出力する。
レベル検出部412は、AGC部(自動利得制御部)414を含み、A/D変換部408から入力される信号のレベルを検出し、レベル比較部42に対して出力するとともに、受信増幅部404が出力する信号のレベルが所定の範囲内となるように、利得制御信号を受信増幅部404に対して出力する。
レベル比較部42(図7)は、受信部40−1〜40−3それぞれから入力される信号のレベルを比較し、最もレベルの高い信号が受信部40−1〜40−3のいずれから入力されているかを示す信号を制御部48に対して出力する。
なお、受信部40−1〜40−3のいずれからも有効な受信レベルの信号が入力されない場合には、レベル比較部42は、有効な受信信号がないことを示す信号を制御部48に対して出力する。
なお、受信部40−1〜40−3のいずれからも有効な受信レベルの信号が入力されない場合には、レベル比較部42は、有効な受信信号がないことを示す信号を制御部48に対して出力する。
選択回路44は、受信部40−1〜40−3それぞれから入力される信号を受入れ、制御部48の制御に従って、出力すべき信号を1つ選択し、送信部46の後述するD/A変換部460に対して出力する。
送信部46(図7)において、D/A変換部460は、制御部48から入力されるクロック信号(CLK)を受け入れ、選択回路44から入力される信号をD/A変換し、送信周波数変換部462に対して出力する。
送信周波数変換部462は、送信選択部466から入力された信号を、所定のチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、送信増幅部464に対して出力する。
送信増幅部464は、送信周波数変換部462から入力される信号を増幅し、送信先選択部466に対して出力する。
送信先選択部466は、制御部48の制御に従って、送信増幅部464から入力される信号を、送信モードに設定されているT/R‐SW402に対して出力する。
送信周波数変換部462は、送信選択部466から入力された信号を、所定のチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、送信増幅部464に対して出力する。
送信増幅部464は、送信周波数変換部462から入力される信号を増幅し、送信先選択部466に対して出力する。
送信先選択部466は、制御部48の制御に従って、送信増幅部464から入力される信号を、送信モードに設定されているT/R‐SW402に対して出力する。
[中継装置4の全体動作]
次に、中継装置4が信号を中継する動作について詳述する。
図9〜図11は、図6,図7に示した中継装置4の動作を示すフローチャートであり、図9はデータ受信動作(S10)を示し、図10はデータ送信動作(S20)を示し、図11はACK信号中継動作(S30)を示す。
図9に示すように、ステップ100(S100)において、制御部48は、T/R‐SW402−1〜402−3を全て受信モードに設定する。
次に、中継装置4が信号を中継する動作について詳述する。
図9〜図11は、図6,図7に示した中継装置4の動作を示すフローチャートであり、図9はデータ受信動作(S10)を示し、図10はデータ送信動作(S20)を示し、図11はACK信号中継動作(S30)を示す。
図9に示すように、ステップ100(S100)において、制御部48は、T/R‐SW402−1〜402−3を全て受信モードに設定する。
ステップ102(S102)において、制御部48は、受信部40−1〜40−3の受信周波数変換部406に対し、それぞれ受信チャネルを設定する。
ステップ104(S104)において、制御部48は、受信部40−1〜40−3のFIFO410に対し、それぞれ初期化する。
ステップ106(S106)において、受信部40−1〜40−3それぞれは、指向性アンテナ400−1〜400−3(400−4〜400−6)を介したデータの受信状態になる。
ステップ108(S108)において、レベル比較部42は、受信部40−1〜40−3から入力されるデータに対し、それぞれ有効な受信レベルであるか否かを判断する。
レベル比較部42は、有効な受信レベルのデータが受信部40−1〜40−3の少なくともいずれかから入力されている場合にはS110の処理に進み、その他の場合には、S106の処理に進む。
レベル比較部42は、有効な受信レベルのデータが受信部40−1〜40−3の少なくともいずれかから入力されている場合にはS110の処理に進み、その他の場合には、S106の処理に進む。
ステップ110(S110)において、レベル比較部42は、受信部40−1〜40−3から入力される有効なデータのレベルを比較し、最もレベルの高い有効なデータが受信部40−1〜40−3のいずれから入力されているかを示すデータを制御部48に対して出力する。
また、制御部48は、レベル比較部42から入力されるデータを用いて、送信されるべきデータを選択し、送信されるべきデータが選択回路44からD/A変換部460に対して出力されるように選択回路44を制御し、Aに進む。
また、制御部48は、レベル比較部42から入力されるデータを用いて、送信されるべきデータを選択し、送信されるべきデータが選択回路44からD/A変換部460に対して出力されるように選択回路44を制御し、Aに進む。
図10に示すように、ステップ200(S200)において、制御部48は、送信されるべきデータを受信しているT/R‐SW402を継続して受信モードとし、その他のT/R‐SW402を全て送信モードに設定する。
ステップ202(S202)において、制御部48は、送信モードに設定されたT/R‐SW402を介し、それぞれの通信路が一定時間以上継続して空いているか否かを確認する。
通信路が一定時間以上継続して空いている場合には、S204の処理に進み、通信路が使用されている場合(ビジー状態)には、S202の処理を継続する。
通信路が一定時間以上継続して空いている場合には、S204の処理に進み、通信路が使用されている場合(ビジー状態)には、S202の処理を継続する。
ステップ204(S204)において、制御部48は、送信すべきデータを所定の時間内に送信したか否かを判断する。
送信すべきデータを所定の時間内に送信した場合にはS206の処理に進み、その他の場合には受信したデータを消去してS208の処理に進む。
送信すべきデータを所定の時間内に送信した場合にはS206の処理に進み、その他の場合には受信したデータを消去してS208の処理に進む。
ステップ206(S206)において、制御部48は、送信すべきデータが選択部44からD/A変換部460に対して出力開始されるように制御する。
ステップ208(S208)において、中継装置4は、送信すべきデータを再び受信し、S202の処理に進む。
ステップ210(S210)において、制御部48は、送信モードに設定されたT/R‐SW402を介し、送信すべきデータを送信する。
ステップ212(S212)において、制御部48は、送信すべきデータが全て送信されたか否かを確認し、全て送信された場合にはS214の処理に進み、その他の場合はS210の処理に進む。
ステップ214(S214)において、制御部48は、送信モードにされているT/R‐SW402を全て受信モードに設定し、Bに進む。
図11に示すように、ステップ300(S300)において、制御部48は、データ送信先のいずれかから、所定の時間内にACK信号の受信を開始できたか否かを確認する。
所定の時間内にACK信号の受信を開始できた場合にはS302の処理に進み、その他の場合には、Cに進む。
所定の時間内にACK信号の受信を開始できた場合にはS302の処理に進み、その他の場合には、Cに進む。
ステップ302(S302)において、制御部48は、ACK信号の受信を開始したT/R‐SW402を継続して受信モードとし、その他のT/R‐SW402を全て送信モードに設定する。
ステップ304(S304)において、制御部48は、送信モードに設定されている全てのT/R‐SW402を介してACK信号を送信する。
ステップ306(S306)において、制御部48は、ACK信号が全て送信されたか否かを確認する。
ACK信号が全て送信された場合にはS308の処理に進み、その他の場合にはS304の処理に進む。
ACK信号が全て送信された場合にはS308の処理に進み、その他の場合にはS304の処理に進む。
ステップ308(S308)において、制御部48は、送信モードにされているT/R‐SW402を全て受信モードに設定する。
[無線接続装置3−1,3−2]
図12は、図6に示した無線接続装置3−1,3−2の構成を示す図である。
図12に示すように、無線接続装置3−1(3−2)は、例えば制御部30、接続部32、受信部40−1〜40−3、レベル比較部42、選択回路44、送信部46、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)402−1〜402−3および指向性アンテナ300−1〜300−3(300−4〜300−6)から構成される。
なお、指向性アンテナ300−1〜300−6は、それぞれ所定の方向に指向性を有する。
つまり、無線接続装置3は、中継装置4(図7)に対して制御部48および指向性アンテナ400−1〜400−3(400−4〜400−6)が制御部30および指向性アンテナ300−1〜300−3(300−4〜300−6)に置換され、接続部32が選択回路44と送信部46との間に追加された構成をとる。
無線接続装置3(図12)において、制御部30は、CPU480およびメモリ482などを含み、無線接続装置3の各構成部分を制御する。
接続部32は、復調部320、無線フレーム分解部186、LANインターフェイス(LAN‐I/F)324、無線フレーム組立部160および変調部322から構成される。
図12は、図6に示した無線接続装置3−1,3−2の構成を示す図である。
図12に示すように、無線接続装置3−1(3−2)は、例えば制御部30、接続部32、受信部40−1〜40−3、レベル比較部42、選択回路44、送信部46、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)402−1〜402−3および指向性アンテナ300−1〜300−3(300−4〜300−6)から構成される。
なお、指向性アンテナ300−1〜300−6は、それぞれ所定の方向に指向性を有する。
つまり、無線接続装置3は、中継装置4(図7)に対して制御部48および指向性アンテナ400−1〜400−3(400−4〜400−6)が制御部30および指向性アンテナ300−1〜300−3(300−4〜300−6)に置換され、接続部32が選択回路44と送信部46との間に追加された構成をとる。
無線接続装置3(図12)において、制御部30は、CPU480およびメモリ482などを含み、無線接続装置3の各構成部分を制御する。
接続部32は、復調部320、無線フレーム分解部186、LANインターフェイス(LAN‐I/F)324、無線フレーム組立部160および変調部322から構成される。
無線接続装置3−1は、これらの構成部分により、有線ネットワーク10−1(図6)から受入れた信号を中継装置4−1に対して送信し、中継装置4−1から受信した信号を有線ネットワーク10−1に対して出力する。
無線接続装置3−2は、これらの構成部分により、中継装置4−2から受信した信号を有線ネットワーク10−2に対して出力し、有線ネットワーク10−2から受入れた信号を中継装置4−2に対して送信する。
無線接続装置3−2は、これらの構成部分により、中継装置4−2から受信した信号を有線ネットワーク10−2に対して出力し、有線ネットワーク10−2から受入れた信号を中継装置4−2に対して送信する。
T/R‐SW402−1〜402−3は、制御部30の制御に従って、全て受信モードにされる場合、いずれか1つが受信モードにされ、その他の2つが送信モードにされる場合、および全て送信モードにされる場合があるようにされている。
なお、T/R‐SW402−1〜402−3が全て送信モードにされる場合は、例えば有線ネットワーク10−1,10−2から入力される信号を送信する場合などである。
なお、T/R‐SW402−1〜402−3が全て送信モードにされる場合は、例えば有線ネットワーク10−1,10−2から入力される信号を送信する場合などである。
接続部32において、復調部320は、選択回路44から入力される信号を復調し、無線フレーム分解部186に対して出力する。
LAN‐I/F324は、メモリ326を含み、有線ネットワーク10に有線で接続され、有線ネットワーク10から入力される信号のタイミングなどを調整し、無線フレーム組立部160に対して出力すると共に、無線フレーム分解部186から入力される信号のタイミングなどを調整し、有線ネットワーク10に対して出力する。
変調部322は、無線フレーム組立部160から入力された信号を変調し、D/A変換部460に対して出力する。
LAN‐I/F324は、メモリ326を含み、有線ネットワーク10に有線で接続され、有線ネットワーク10から入力される信号のタイミングなどを調整し、無線フレーム組立部160に対して出力すると共に、無線フレーム分解部186から入力される信号のタイミングなどを調整し、有線ネットワーク10に対して出力する。
変調部322は、無線フレーム組立部160から入力された信号を変調し、D/A変換部460に対して出力する。
[無線LANシステム2の全体動作]
以下、無線LANシステム2の全体動作について説明する。
なお、説明の明確化・具体化のために、有線ネットワーク10−1から有線ネットワーク10−2に対し、データAが送信される場合を具体例とするが、無線LANシステム2の動作は、この具体例に限定されるものではない。
以下、無線LANシステム2の全体動作について説明する。
なお、説明の明確化・具体化のために、有線ネットワーク10−1から有線ネットワーク10−2に対し、データAが送信される場合を具体例とするが、無線LANシステム2の動作は、この具体例に限定されるものではない。
無線LANシステム2において、有線ネットワーク10−1は、無線接続装置3−1、中継装置4−1,4−2および無線接続装置3−2を順に介し、データAを有線ネットワーク10−2に対して送信する。
図13は、図6に示した無線LANシステム2において、無線接続装置3−1から無線接続装置3−2に対して、データAが伝送されるシーケンスを示す図である。
図13に示すように、無線接続装置3−1は、DIFSの時間Tdの後に、時間TaでデータAを中継装置4−1に対して送信する。
なお、例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Tdは50μsecである。
図13に示すように、無線接続装置3−1は、DIFSの時間Tdの後に、時間TaでデータAを中継装置4−1に対して送信する。
なお、例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Tdは50μsecである。
中継装置4−1は、データAの受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にデータAを中継装置4−2に対して送信することを開始する。
送受切換時間Tpは、中継装置4および無線接続装置3が受信した信号の受信レベルを判断し、送信すべき信号を選択して、送信を開始するまでの時間を示す。
IEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、送受切換時間Tpが例えば2μsecになるように、中継装置4および無線接続装置3は構成されている。
送受切換時間Tpは、中継装置4および無線接続装置3が受信した信号の受信レベルを判断し、送信すべき信号を選択して、送信を開始するまでの時間を示す。
IEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、送受切換時間Tpが例えば2μsecになるように、中継装置4および無線接続装置3は構成されている。
データAが中継装置4−1から中継装置4−2に対して順次転送されるので、中継装置4−1が無線接続装置3−1からデータAの受信を完了して送受切換時間Tp後に、中継装置4−1が中継装置4−2に対してデータAの送信を完了する。
このように、中継装置4−1は、ACK信号を無線接続装置3−1に対して送信する以前に、データAを中継装置4−2に対して転送する点が中継装置14−1(図1,図5参照)に対して異なる。
なお、例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Taは約1104μsecである。
このように、中継装置4−1は、ACK信号を無線接続装置3−1に対して送信する以前に、データAを中継装置4−2に対して転送する点が中継装置14−1(図1,図5参照)に対して異なる。
なお、例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Taは約1104μsecである。
中継装置4−2は、データAの受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にデータAを無線接続装置3−2に対して送信することを開始する。
データAが中継装置4−2から無線接続装置3−2に対して順次転送されるので、中継装置4−2が中継装置4−1からデータAの受信を完了して送受切換時間Tp後に、中継装置4−2が無線接続装置3−2に対してデータAの送信を完了する。
このように、中継装置4−2は、ACK信号を中継装置4−1に対して送信する以前に、データAを無線接続装置3−2に対して転送する点が中継装置14−2(図1,図5参照)に対して異なる。
データAが中継装置4−2から無線接続装置3−2に対して順次転送されるので、中継装置4−2が中継装置4−1からデータAの受信を完了して送受切換時間Tp後に、中継装置4−2が無線接続装置3−2に対してデータAの送信を完了する。
このように、中継装置4−2は、ACK信号を中継装置4−1に対して送信する以前に、データAを無線接続装置3−2に対して転送する点が中継装置14−2(図1,図5参照)に対して異なる。
無線接続装置3−2は、データAを正常に受信すると、SIFSの時間Ts経過後に、時間TackでACK信号を中継装置4−2に対して送信する。
例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Tsは10μsecである。
同様に、例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Tackは、プリアンブルの時間(144μsec)、ヘッダの時間(48μsec)およびACKフレームの伝送にかかる時間(約11μsec)を含み、約203μsecである。
なお、無線接続装置3−2は、データAの受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にデータAを有線ネットワーク10−2に対して送信開始するようにしてもよい。
例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Tsは10μsecである。
同様に、例えばIEEE802.11bに基づいてデータAが転送される場合、時間Tackは、プリアンブルの時間(144μsec)、ヘッダの時間(48μsec)およびACKフレームの伝送にかかる時間(約11μsec)を含み、約203μsecである。
なお、無線接続装置3−2は、データAの受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にデータAを有線ネットワーク10−2に対して送信開始するようにしてもよい。
中継装置4−2は、ACK信号の受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にACK信号を中継装置4−1に対して送信することを開始する。
ACK信号が中継装置4−2から中継装置4−1に対して順次転送されるので、中継装置4−2が無線接続装置3−2からACK信号の受信を完了してTp後に、中継装置4−2が中継装置4−1に対してACK信号の送信を完了する。
ACK信号が中継装置4−2から中継装置4−1に対して順次転送されるので、中継装置4−2が無線接続装置3−2からACK信号の受信を完了してTp後に、中継装置4−2が中継装置4−1に対してACK信号の送信を完了する。
中継装置4−1は、ACK信号の受信を正常に開始すると、送受切換時間Tp後にACK信号を無線接続装置3−1に対して送信することを開始する。
ACK信号が中継装置4−1から無線接続装置3−1に対して順次転送されるので、中継装置4−1が中継装置4−2からACK信号の受信を完了して送受切換時間Tp後に、中継装置4−1が無線接続装置3−1に対してACK信号の送信を完了する。
ACK信号が中継装置4−1から無線接続装置3−1に対して順次転送されるので、中継装置4−1が中継装置4−2からACK信号の受信を完了して送受切換時間Tp後に、中継装置4−1が無線接続装置3−1に対してACK信号の送信を完了する。
このように、無線LANシステム2において、N段の中継装置4によりデータAが中継されると、通信路が一定時間以上継続して空いていることの確認を無線接続装置3−1が開始してから、無線接続装置3−2が正常にデータAを受信したことを無線接続装置3−1が確認するまでの総時間(T’total)は、下式4に示すように表される。
T’total=Td+Ta+2NTp+Ts+Tack ・・・(4)
T’total=Td+Ta+2NTp+Ts+Tack ・・・(4)
つまり、データAがN段の中継装置4によって中継されることにより生じる中継遅延時間(T’delay)は、下式5に示すように表される。
T’delay=2NTp ・・・(5)
このようにT’delayは、データAおよびACK信号のいずれの伝送時間にも依存しない。
T’delay=2NTp ・・・(5)
このようにT’delayは、データAおよびACK信号のいずれの伝送時間にも依存しない。
例えば、IEEE802.11bに基づいて、上述した11Mbpsで1500バイトのデータAがN段の中継装置を介して伝送される場合、無線LANシステム1の中継遅延時間Tdelay(図5)は、約1559Nμsecとなり、無線LANシステム2の中継遅延時間T’delay(図13)は、4Nμsecとなる。
一方、無線接続装置3−1は、データAの送信後、ACK信号待ち時間Tackwait以内にACK信号の受信を完了しなければ、データAの送信に障害が生じたものとみなし、データAの再送を準備する。
ACK信号待ち時間Tackwaitは、例えばIEEE802.11bに基づいて下式6に示すように表される。
Tackwait=Ts+Tack+Td=約263μsec ・・・(6)
ACK信号待ち時間Tackwaitは、例えばIEEE802.11bに基づいて下式6に示すように表される。
Tackwait=Ts+Tack+Td=約263μsec ・・・(6)
よって、無線接続装置3−1,3−2間を中継する中継装置4の段数N(Nは整数)は、下式7,7’に示すように表される。
2NTp+Ts+Tack<Tackwait ・・・(7)
2NTp+Ts+<Ts+Td ・・・(7’)
2NTp+Ts+Tack<Tackwait ・・・(7)
2NTp+Ts+<Ts+Td ・・・(7’)
例えば、無線LANシステム2において、送受切換時間Tpが2μsecである場合、無線接続装置3−1,3−2間を中継することができる中継装置4の段数Nは、下式8に示すように最大値が12となる。
N<Td/(2Tp)=50/4=12.5 ・・・(8)
N<Td/(2Tp)=50/4=12.5 ・・・(8)
中継装置4および無線接続装置3において送受切換時間Tpが2μsecである場合、この送受切換時間Tpは、IEEE802.11bにおける信号の立ち上がり時間および立ち下がり時間と同等の時間であり、変復調の処理時間よりも短い。
また、IEEE802.11gにおいても、送受切換時間Tpは、2μsecに設定されると、変復調の処理時間よりも短い。
よって、無線接続装置3および中継装置4は、IEEE802.11b,IEEE802.11gのいずれの仕様においても信号を中継することができる。
また、送受切換時間Tpは、マージンを含めて4μsecとしてもよい。
また、IEEE802.11gにおいても、送受切換時間Tpは、2μsecに設定されると、変復調の処理時間よりも短い。
よって、無線接続装置3および中継装置4は、IEEE802.11b,IEEE802.11gのいずれの仕様においても信号を中継することができる。
また、送受切換時間Tpは、マージンを含めて4μsecとしてもよい。
[第2の実施形態]
以下、本発明の第2の実施形態を説明する。
図14は、本発明にかかる無線接続装置3および中継装置4が適応される無線LANシステム5の構成と、無線LANシステム5の第1の全体動作を例示する図である。
図14に示すように、無線LANシステム5は、有線ネットワーク10−1〜10−3、無線接続装置3−1〜3−3および中継装置4から構成される。
また、図14においては、説明の明確化・具体化のために、無線接続装置3−1から中継装置4を介して無線接続装置3−2,3−3へデータAが送信され、無線接続装置3−2がデータAを受信する場合を具体例とするが、無線LANシステム5の動作および本発明の技術範囲は、この具体例に限定されるものではない。
以下、本発明の第2の実施形態を説明する。
図14は、本発明にかかる無線接続装置3および中継装置4が適応される無線LANシステム5の構成と、無線LANシステム5の第1の全体動作を例示する図である。
図14に示すように、無線LANシステム5は、有線ネットワーク10−1〜10−3、無線接続装置3−1〜3−3および中継装置4から構成される。
また、図14においては、説明の明確化・具体化のために、無線接続装置3−1から中継装置4を介して無線接続装置3−2,3−3へデータAが送信され、無線接続装置3−2がデータAを受信する場合を具体例とするが、無線LANシステム5の動作および本発明の技術範囲は、この具体例に限定されるものではない。
[無線LANシステム5の第1の全体動作]
以下、無線LANシステム5の第1の全体動作について説明する。
無線LANシステム5において、無線接続装置3−1は、指向性アンテナ300−2を介し、中継装置4に対してデータAの送信を開始する。
なお、データAは、あて先アドレスが有線ネットワーク10−2内に存在するノードにされている。
以下、無線LANシステム5の第1の全体動作について説明する。
無線LANシステム5において、無線接続装置3−1は、指向性アンテナ300−2を介し、中継装置4に対してデータAの送信を開始する。
なお、データAは、あて先アドレスが有線ネットワーク10−2内に存在するノードにされている。
中継装置4は、指向性アンテナ400−1を介して、無線接続装置3−1から送信されるデータAの受信を開始し、送受切換時間Tp後に、データAの送信を指向性アンテナ400−3,400−2それぞれを介して、無線接続装置3−2,3−3に対するデータAの送信を開始する。
無線接続装置3−2は、指向性アンテナ300−4を介してデータAの受信を完了すると、有線ネットワーク10−2内に存在するノードにデータAを送信する。
また、無線接続装置3−2は、時間Tsを含む時間経過後に、指向性アンテナ300−4を介し、ACK信号を中継装置4に対して送信する。
無線接続装置3−2は、指向性アンテナ300−4を介してデータAの受信を完了すると、有線ネットワーク10−2内に存在するノードにデータAを送信する。
また、無線接続装置3−2は、時間Tsを含む時間経過後に、指向性アンテナ300−4を介し、ACK信号を中継装置4に対して送信する。
一方、無線接続装置3−3は、指向性アンテナ300−7を介してデータAを受信しても、あて先アドレスが有線ネットワーク10−3内に存在するノードになっていないことを確認するので、ACK信号の送信を行わない。
中継装置4は、指向性アンテナ400−3を介して、無線接続装置3−2から送信されるACK信号の受信を開始し、送受切換時間Tp後に、指向性アンテナ400−1を介し、無線接続装置3−1に対してACK信号を送信する。
このように、無線LANシステム5において、中継装置4は、無線接続装置3−1から受信したデータAを送受切換時間Tpの遅延で無線接続装置3−2,3−3に対して送信し、無線接続装置3−2から受信したACK信号を送受切換時間Tpの遅延で無線接続装置3−1に対して送信して、無線接続装置3−1,3−2間を中継する。
[無線LANシステム5の第2の全体動作]
以下、無線LANシステム5の第2の全体動作について説明する。
図15は、図14に示した無線LANシステム5における第2の全体動作を例示する図である。
また、図15においては、説明の明確化・具体化のために、無線接続装置3−2,3−3からそれぞれデータA,Bが中継装置4に対して送信され、無線接続装置3−1が中継装置4を介してデータAを受信する場合を具体例とするが、無線LANシステム5の動作および本発明の技術範囲は、この具体例に限定されるものではない。
以下、無線LANシステム5の第2の全体動作について説明する。
図15は、図14に示した無線LANシステム5における第2の全体動作を例示する図である。
また、図15においては、説明の明確化・具体化のために、無線接続装置3−2,3−3からそれぞれデータA,Bが中継装置4に対して送信され、無線接続装置3−1が中継装置4を介してデータAを受信する場合を具体例とするが、無線LANシステム5の動作および本発明の技術範囲は、この具体例に限定されるものではない。
無線LANシステム5において、無線接続装置3−2は、指向性アンテナ300−4を介し、中継装置4に対してデータAの送信を開始する。
無線接続装置3−3は、指向性アンテナ300−7を介し、中継装置4に対してデータBの送信を開始する。
なお、データA,Bは、同時に送信され、例えばあて先アドレスが共に有線ネットワーク10−1内に存在するノードにされている。
無線接続装置3−3は、指向性アンテナ300−7を介し、中継装置4に対してデータBの送信を開始する。
なお、データA,Bは、同時に送信され、例えばあて先アドレスが共に有線ネットワーク10−1内に存在するノードにされている。
中継装置4は、指向性アンテナ400−3を介して、無線接続装置3−2から送信されるデータAの受信を開始するとともに、指向性アンテナ400−2を介して、無線接続装置3−3から送信されるデータBの受信を開始する。
データA,Bは、例えばいずれも有効なレベルで中継装置4に受信される。
また、例えばデータAは、中継装置4において受信される場合の信号のレベルがデータBよりも高くなっている。
データA,Bは、例えばいずれも有効なレベルで中継装置4に受信される。
また、例えばデータAは、中継装置4において受信される場合の信号のレベルがデータBよりも高くなっている。
中継装置4は、受信したデータAのレベルがデータBのレベルよりも高いので、データAを選択し、データA,Bの受信を開始した送受切換時間Tp後に、無線接続装置3−1に対してデータAの送信を開始する。
無線接続装置3−1は、中継装置4から送信されるデータAを受信し、中継装置4を介してACK信号を無線接続装置3−2に対して送信する。
無線接続装置3−1は、中継装置4から送信されるデータAを受信し、中継装置4を介してACK信号を無線接続装置3−2に対して送信する。
また、中継装置4が無線接続装置3−2から受信するデータAを無線接続装置3−1に対して送信した後に、無線接続装置3−3から有効なデータBが中継装置4に対して送信されても、データAのデータ長がデータBのデータ長以上の場合には、データAに対するACK信号が無線接続装置3−2により受信される可能性が高くなる。
[中継装置4の変形例]
以下、中継装置4の変形例について説明する。
無線LANシステム2(図6),5(図14,図15)において、中継装置6は、中継装置4と置換されて用いられる。
以下、中継装置4の変形例について説明する。
無線LANシステム2(図6),5(図14,図15)において、中継装置6は、中継装置4と置換されて用いられる。
[中継装置6]
図16は、図6,図14,図15に示した中継装置6の構成を示す図である。
図16に示すように、中継装置6−1(6−2)は、例えば送受信部60−1〜60−3、制御部62、レベル比較部42、選択回路44、D/A変換部460、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)402−1〜402−3および指向性アンテナ400−1〜400−3(400−4〜400−6)から構成される。
中継装置6は、これらの構成部分により、指向性アンテナ400ごとに異なるチャネルで信号の送受信を行う。
中継装置6において、制御部62は、CPU480およびメモリ482などを含み、中継装置6の各構成部分を制御する。
図16は、図6,図14,図15に示した中継装置6の構成を示す図である。
図16に示すように、中継装置6−1(6−2)は、例えば送受信部60−1〜60−3、制御部62、レベル比較部42、選択回路44、D/A変換部460、送受信切換スイッチ(T/R‐SW)402−1〜402−3および指向性アンテナ400−1〜400−3(400−4〜400−6)から構成される。
中継装置6は、これらの構成部分により、指向性アンテナ400ごとに異なるチャネルで信号の送受信を行う。
中継装置6において、制御部62は、CPU480およびメモリ482などを含み、中継装置6の各構成部分を制御する。
図17は、図16に示した送受信部60の構成を示す図である。
図17に示すように、送受信部60は、中継装置4の受信部40に対して、送信周波数変換部600および送信増幅部464が追加された構成をとる。
送信周波数変換部600は、制御部62から入力されるチャネル制御信号CHを受け入れ、D/A変換部460から入力される信号を、他の送信周波数変換部600とは異なるチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、送信増幅部464に対して出力する。
図17に示すように、送受信部60は、中継装置4の受信部40に対して、送信周波数変換部600および送信増幅部464が追加された構成をとる。
送信周波数変換部600は、制御部62から入力されるチャネル制御信号CHを受け入れ、D/A変換部460から入力される信号を、他の送信周波数変換部600とは異なるチャネル(無線周波数)の信号に周波数変換し、送信増幅部464に対して出力する。
よって、中継装置6は、複数の通信路を中継する場合において、それぞれの無線チャネルが互いに干渉することを防止することができる。
また、無線接続装置3に対しても、送受信部60を設けて指向性アンテナ300ごとに異なるチャネルで信号の送受信を行うようにしてもよい。
また、指向性アンテナ300,400は、それぞれのアンテナごとに1つの通信路を設定することができればよく、無指向性アンテナであってもよい。
また、無線接続装置3に対しても、送受信部60を設けて指向性アンテナ300ごとに異なるチャネルで信号の送受信を行うようにしてもよい。
また、指向性アンテナ300,400は、それぞれのアンテナごとに1つの通信路を設定することができればよく、無指向性アンテナであってもよい。
1・・・無線LANシステム
10−1,10−2・・・有線ネットワーク
12−1,12−2・・・無線接続装置
160・・・無線フレーム組立部
186・・・無線フレーム分解部
14−1,14−2・・・中継装置
2,5・・・無線LANシステム
3−1,3−2,3−3・・・無線接続装置
30・・・制御部
32・・・接続部
320・・・復調部
322・・・変調部
324・・・LAN‐I/F
326・・・メモリ
300−1〜300−9・・・指向性アンテナ
4−1,4−2・・・中継装置
40−1〜40−3・・・受信部
404・・・受信増幅部
406・・・受信周波数変換部
408・・・A/D変換部
410・・・FIFO
412・・・レベル検出部
414・・・AGC
42・・・レベル比較部
44・・・選択部
46・・・送信部
460・・・D/A変換部
462・・・送信周波数変換部
464・・・送信増幅部
466・・・送信先選択部
48・・・制御部
480・・・CPU
482・・・メモリ
400−1〜400−6・・・指向性アンテナ
402−1〜402−3・・・T/R‐SW
6−1,6−2・・・中継装置
60−1〜60−3・・・送受信部
600・・・送信周波数変換部
62・・・制御部
10−1,10−2・・・有線ネットワーク
12−1,12−2・・・無線接続装置
160・・・無線フレーム組立部
186・・・無線フレーム分解部
14−1,14−2・・・中継装置
2,5・・・無線LANシステム
3−1,3−2,3−3・・・無線接続装置
30・・・制御部
32・・・接続部
320・・・復調部
322・・・変調部
324・・・LAN‐I/F
326・・・メモリ
300−1〜300−9・・・指向性アンテナ
4−1,4−2・・・中継装置
40−1〜40−3・・・受信部
404・・・受信増幅部
406・・・受信周波数変換部
408・・・A/D変換部
410・・・FIFO
412・・・レベル検出部
414・・・AGC
42・・・レベル比較部
44・・・選択部
46・・・送信部
460・・・D/A変換部
462・・・送信周波数変換部
464・・・送信増幅部
466・・・送信先選択部
48・・・制御部
480・・・CPU
482・・・メモリ
400−1〜400−6・・・指向性アンテナ
402−1〜402−3・・・T/R‐SW
6−1,6−2・・・中継装置
60−1〜60−3・・・送受信部
600・・・送信周波数変換部
62・・・制御部
Claims (1)
- 複数の通信ノードを含む通信システムであって、
前記通信ノードそれぞれは、
他の通信ノードにより送信された無線信号を受信する複数の受信手段と、
前記受信された複数の信号に基づいて、前記通信ノードのいずれかから受信された信号を選択する受信信号選択手段と、
前記選択された信号を、この信号を送信した通信ノード以外の通信ノードに対して送信するそれぞれ1つ以上の送信手段と
を有する通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003379689A JP2005143006A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003379689A JP2005143006A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 通信システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005143006A true JP2005143006A (ja) | 2005-06-02 |
Family
ID=34689661
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003379689A Pending JP2005143006A (ja) | 2003-11-10 | 2003-11-10 | 通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005143006A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010098512A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Fujitsu Ltd | 無線装置及び無線装置において使用されるプログラム |
CN104038286A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-09-10 | 中国人民解放军信息工程大学 | 一种通信系统 |
WO2017130298A1 (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 株式会社日立国際電気 | 中継/通信局装置 |
-
2003
- 2003-11-10 JP JP2003379689A patent/JP2005143006A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010098512A (ja) * | 2008-10-16 | 2010-04-30 | Fujitsu Ltd | 無線装置及び無線装置において使用されるプログラム |
CN104038286A (zh) * | 2014-06-30 | 2014-09-10 | 中国人民解放军信息工程大学 | 一种通信系统 |
CN104038286B (zh) * | 2014-06-30 | 2017-02-08 | 中国人民解放军信息工程大学 | 一种通信系统 |
WO2017130298A1 (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 株式会社日立国際電気 | 中継/通信局装置 |
JPWO2017130298A1 (ja) * | 2016-01-26 | 2018-11-22 | 株式会社日立国際電気 | 中継/通信局装置 |
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