JP2005176075A - 通信装置と通信システムと通信方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】確認応答と送信データをピギーバック化して送信できるようにすることで効率の良いデータ伝送を可能とする。
【解決手段】送信データＤＴをメモリ回路３４に保持する。送信処理回路３３は、送信データＤＴが保持されていることを送受信管理回路３１に通知する。送受信管理回路３１は、伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、メモリ回路３４に送信データＤＴが保持されている場合、送信処理回路３３によって、確認応答に送信データＤＴを含めた送信フレームを生成させる。確認応答と送信データＤＴを１つのフレームで送信できるので、効率の良いデータ伝送が可能となる。
【選択図】 図２

Description

この発明は、通信装置と通信システムと通信方法およびプログラムに関する。詳しくは、伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に送信データが保持されていると判別された場合、確認応答に送信データを含めて送信フレームを生成して送信するものである。

双方向のデータ伝送を行う通信システムでは、同時に双方向でデータ伝送を行うことができる全二重方式と、同時には一方向のデータ伝送しか行うことができない半二重方式が用いられている。この半二重方式の通信システムとして、例えば無線ＬＡＮ(Local Area Network)やバス型ネットワーク等が知られている。

このような半二重方式の通信システムでは、複数のユーザから同時にデータの送信が行われてデータの衝突が生じてしまうことが無いように、送信前に送信が行われているか否かや自分宛にデータが送信されてきているか否かを調べ、データの衝突がないと判別したときにデータの送信が行われる。

また、データ伝送では、特許文献１の発明に示されているように、データパケットだけでなく、物理層システム自身に関する情報や通信網の伝送ライン特性等を含むピギーバックパケットを生成して送信することが示されている。

特表２００３−５２３１３６号公報

ところで、データ伝送では、データの送信だけでなく、送信先でデータが受信されたか否かを確認できるように、送信されたデータの受信を示す確認応答がデータの送信元に対して送信される。このため、次にデータを送信する場合は、確認応答の終了後、データの衝突がないことを確認してからでないと、データを送信することができない。このように、データの送信毎にデータの衝突がないことを確認しなければならずデータ伝送に時間を要してしまう。

図８は、通信装置９０-1と通信装置９０-2との間で無線信号を用いてデータ伝送を行う場合を示した従来のフレーム交換シーケンスである。通信装置９０-1は、送信データＤＴ-1が供給されたとき、無線回線がアイドル状態であるか否かの判別を行い、無線回線がアイドル状態でデータの衝突が生ずることのないと判別したとき、送信データＤＴ-1に基づいて生成した無線信号ＳＲ-1Tを送信する。無線信号ＳＲ-1Tを受信した通信装置９０-2は、受信した無線信号ＳＲ-1Tに基づいて得られた受信データＤＲ-1（＝ＤＴ-1)を出力する。また、通信装置９０-2は、無線信号ＳＲ-1Tの送信終了後、無線信号ＳＲ-1Tの受信を示す確認応答の無線信号ＳＲ-1Rを生成して送信する。通信装置９０-1は、無線信号ＳＲ-1Rを受信することで、送信データＤＴ-1が通信装置９０-2に送信されたことを判別できる。また、通信装置９０-1は、送信データＤＴ-1が通信装置９０-2に送信されたことを判別したとき、送信データＤＴ-1の供給元に対して送信完了通知ＲＰ-1を出力する。

ここで、送信データＤＴ-1の送信処理中に、例えば送信データＤＴ-2が通信装置９０-2に供給されたとき、通信装置９０-2は、無線信号ＳＲ-1Rの送信が完了したのち、無線回線がアイドル状態であるか否かの判別を行い、無線回線がアイドル状態と判別されたとき、送信データＤＴ-2に基づいて生成した無線信号ＳＲ-2Tを送信する。無線信号ＳＲ-2Tを受信した通信装置９０-1は、受信した無線信号ＳＲ-2Tに基づいて得られた受信データＤＲ-2(＝ＤＴ-2)を出力する。また、通信装置９０-1は、無線信号ＳＲ-2Tの送信終了後、無線信号ＳＲ-2Tの受信を示す確認応答の無線信号ＳＲ-2Rを生成して送信する。通信装置９０-2は、無線信号ＳＲ-2Rを受信することで、送信データＤＴ-2が通信装置９０-1に送信されたことを判別できる。また、通信装置９０-2は、送信データＤＴ-2が通信装置９０-1に送信されたことを判別したとき、送信データＤＴ-2の供給元に対して送信完了通知ＲＰ-2を出力する。

このように、通信装置９０-2から無線信号ＳＲ-2Tを送信する場合、データの衝突がないことを確認してから無線信号ＳＲ-2Tの送信が行われるので、無線信号の送信毎にデータの衝突がないことを確認するための処理時間ＭＴが必要となり、データ伝送に時間を要してしまう。

また、物理層システム自身に関する情報や通信網の伝送ライン特性等を含むピギーバックパケットを生成しても、このピギーバックパケットや送信データの送信時には、データの衝突がないことを確認する必要がありデータ伝送を効率良く行うことができない。

そこで、この発明では、確認応答と送信データをピギーバック化して送信できるものとして、効率の良いデータ伝送を可能とする通信装置と通信システムと通信方法およびプログラムを提供するものである。

この発明に係る通信装置は、半二重方式で通信を行う通信装置において、送信データを保持するデータ保持手段と、送信フレームを生成する送信処理手段と、送信処理手段で生成された送信フレームを伝送信号として出力し、また伝送信号を受信して受信フレームを生成する送受信手段と、送受信手段における伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、データ保持手段に送信データが保持されている場合、確認応答に送信データを含めて送信処理手段で送信フレームを生成させて送受信手段に供給させる送受信管理手段を有するものである。

また、この発明に係る通信システムは、複数の通信装置間で半二重方式の通信を行う通信システムにおいて、一方の通信装置から出力された伝送信号を受信する通信装置は、送信データを保持するデータ保持手段と、送信フレームを生成する送信処理手段と、送信処理手段で生成された送信フレームを伝送信号として出力し、また伝送信号を受信して受信フレームを生成する送受信手段と、送受信手段における伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、データ保持手段に送信データが保持されている場合、確認応答に送信データを含めて送信処理手段で送信フレームを生成させて送受信手段に供給させる送受信管理手段を有するものである。

また、この発明に係る通信方法は、伝送信号を受信する受信ステップと、送信データが保持されているか否かを判別する判別ステップと、受信ステップの伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、判別ステップで送信データが保持されていると判別された場合、確認応答に送信データを含めて送信フレームを生成して送信する送信ステップを有するものである。

また、この発明に係るプログラムは、コンピュータに、伝送信号を受信する受信ステップと、送信データが保持されているか否かを判別する判別ステップと、受信ステップの伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、判別ステップで送信データが保持されていると判別された場合、確認応答に送信データを含めて送信フレームを生成して送信する送信ステップとを実行させるものである。

この発明においては、例えば無線信号を用いて半二重方式で通信を行う場合、無線信号を受信して、この受信に対する確認応答を行う際に送信データが保持されている場合、確認応答に送信データを含めて送信フレームを生成して、無線回線がアイドル状態と識別される前に送信される。また、無線信号を受信して得られた受信フレームから受信データが取りだされて保持される。

この発明によれば、伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、送信データが保持されていると判別された場合、確認応答に送信データを含めて送信フレームが生成されて送信される。このため、確認応答と送信データを１つの送信フレームで伝送できるので、データ伝送を行う際のシーケンス手順を少なくして、効率の良いデータ伝送が可能となる。

また、伝送信号として無線信号が用いられて、確認応答に送信データを含めた送信フレームは、無線回線がアイドル状態と識別される前に送信される。このため、無線回線がアイドル状態と識別される前に送信データを送信できる。

また、確認応答に送信データを含めた送信フレームのあて先は、送信データのあて先とされる。このため、確認応答を待っている第１の通信装置と送信データのあて先である第２の通信装置が異なる通信装置であっても、第１の通信装置は、無線回線がアイドル状態と識別される前に確認応答が送信されているので正しく伝送が行われたことを確認できる。また、第２の通信装置は、無線信号を受信したときに得られた受信フレームのあて先が自己宛となっていることから、この受信した無線信号に基づいて受信データを得ることができる。

さらに、受信フレームから受信データが取りだされて保持されるので、外部機器から送信データが供給されているときに受信が行われても、このとき受信された受信データを、送信データの供給後、外部機器に供給できる。

以下、図を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。通信システムは、複数の通信装置で構成されており、各通信装置は半二重方式で通信を行う。図１は、通信装置１０の構成を示している。

通信装置１０は、送受信部２０と媒体アクセス制御（MAC: Media Access Controller)部３０,制御部４０，インタフェース４５を有している。ここで、通信装置１０は、例えばＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１の規格に対応した半二重方式で、無線回線を伝送路として用いるものとして以下の説明を行う。

送受信部２０のベースバンド信号処理回路２１は、媒体アクセス制御部３０から供給された送信フレームＦＴに対して、ＤＱＰＳＫ(Differential Quaternary Phase Shift Keying)等の変調方式で変調処理を行い一次変調信号を生成する。さらに、一次変調信号に対してスペクトラム拡散やＣＣＫ(Complementary Code Keying)の変調処理を行って送信信号ＴＸを生成しＲＦ回路２２に供給する。ＲＦ回路２２は、ベースバンド信号処理回路２１から供給された送信信号ＴＸをアップコンバートして増幅し、２．４ＧＨz帯の無線信号としてアンテナ２３から送信する。

また、ベースバンド信号処理回路２１は、媒体アクセス制御部３０から供給された送信フレームＦＴをサブキャリア数に分割し、この分割したフレーム毎にＢＰＳＫ(Binary Phase Shift Keying)，ＱＰＳＫ(Quaternary Phase Shift Keying)等の変調方式で変調処理を行いサブキャリア数分の変調信号を生成する。さらに、サブキャリア数分の変調信号を用い、ＯＦＤＭ(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)方式の送信信号ＴＸを生成してＲＦ回路２２に供給する。ＲＦ回路２２は、ベースバンド信号処理回路２１から供給された送信信号ＴＸをアップコンバートして増幅し、５ＧＨｚ帯の無線信号としてアンテナ２３から送信する。

また、ＲＦ回路２２は、他の通信装置から送信された無線信号をアンテナ２３で受信したとき、受信した無線信号のダウンコンバートを行い、得られた受信信号ＲＸをベースバンド信号処理回路２１に供給する。ベースバンド信号処理回路２１は、ＲＦ回路２２から供給された受信信号ＲＸの復調処理等を行い受信フレームＦＲを生成して媒体アクセス制御部３０に供給する。

なお、送受信部２０は、無線信号を用いた送信フレームＦＴの送信や無線信号を受信して受信フレームＦＲを得ることができれば、変復調処理や無線信号で用いる周波数帯は上述の方式や周波数帯に限定されるものではない。

媒体アクセス制御部３０は、外部機器１００から供給された送信データＤＴに、送信データＤＴのあて先や送信元のアドレスを有するヘッダ情報や、エラー検出のためのビット列であるＦＣＳ(Frame Check Sequence)を付加して、送信フレームＦＴを生成し、この送信フレームＦＴをベースバンド信号処理回路２１に供給する。また、ベースバンド信号処理回路２１から供給された受信フレームＦＲに対してＦＣＳを用いてエラー検出を行い、受信フレームＦＲから受信データＤＲを取り出して、正しい受信データＤＲを外部機器１００に供給する処理を行う。また、媒体アクセス制御部３０は、データ伝送時にフレームの衝突が起きないように、送信フレームＦＴの送信タイミング制御を行う。

制御部４０は、インタフェース４５を介してベースバンド信号処理回路２１や媒体アクセス制御部３０と通信を行い、ベースバンド信号処理回路２１や媒体アクセス制御部３０の動作を制御する。例えば、ベースバンド信号処理回路２１で行う変復調処理動作の設定や、媒体アクセス制御部３０で行う動作の設定等を行う。

図２は、媒体アクセス制御部３０の構成を示している。送受信管理回路３１は、フレームの送信と受信の切り換えや、フレームの送信タイミング制御を行う。また、送受信管理回路３１は、確認応答を送信する際に、後述する送信処理回路３３からの送信要求によって送信データＤＴが後述するメモリ回路３４に保持されていることを判別したときは、確認応答に送信データＤＴを含めて送信フレームを生成するピギーバック化を行い、確認応答と送信データＤＴが含まれている送信フレームＦＴを送信処理回路３３で生成させてベースバンド信号処理回路２１に供給させる。

受信処理回路３２は、受信フレームＦＲに付加されているＦＣＳを用いてエラー検出を行い、受信フレームＦＲから正しい受信データＤＲを取り出してメモリ回路３４に保持させる。送信処理回路３３は、メモリ回路３４に送信データＤＴが保持されたとき、メモリ回路３４に保持されている送信データＤＴの送信要求を送受信管理回路３１に通知する。また、メモリ回路３４から送信データＤＴを読み出して、この送信データＤＴに対してヘッダ情報やＦＣＳを付加して送信フレームＦＴを生成する。

メモリ回路３４は、外部機器１００から供給された送信データＤＴを保持し、送信処理回路３３からの要求に応じて、この保持している送信データＤＴを送信処理回路３３に供給する。また、メモリ回路３４は、受信処理回路３２から供給された受信データＤＲを保持する。さらに、メモリ回路３４は、受信データＤＲを保持していることを外部機器１００に通知し、外部機器１００からの要求等に応じて、この保持している受信データＤＲを外部機器１００に供給する。

次に、通信装置１０の動作を説明する。図３は、通信装置１０-1と通信装置１０-2との間で無線信号を伝送信号として用いるものとして、データ伝送を行う場合のフレーム交換シーケンスを示している。

外部機器１００-1から送信データＤＴ-1が通信装置１０-1供給されると、通信装置１０-1のメモリ回路３４は、供給された送信データＤＴ-1を保持する。また、送信処理回路３３に対して送信データＤＴ-1が保持されていることを示す通知Ｈ1を行う。この通知Ｈ1によって、送信処理回路３３は送受信管理回路３１に対して送信要求Ｈ2を行う。

送受信管理回路３１は、送信処理回路３３から送信要求Ｈ2がなされたとき、キャリアセンスを行い、無線回線がアイドル状態かビジー状態であるかを判別する。ここで、送受信管理回路３１は、無線回線がアイドル状態でデータの衝突を生じることなくデータ送信が可能と判別したとき、送信処理回路３３に対して、送信フレームの要求Ｈ3を行う。また、無線回線がビジー状態であるときは、無線回線がアイドル状態となるまで待機する。

送信処理回路３３は、送受信管理回路３１から送信フレームの要求Ｈ3がなされたとき、メモリ回路３４に対して送信データの要求Ｈ4を行い、メモリ回路３４から読み出した送信データＤＴ-1にヘッダ情報やＦＣＳを付加して送信フレームＦＴ-1を生成する。このヘッダ情報では、通信装置１０-2のＭＡＣアドレスをあて先アドレス、通信装置１０-1のＭＡＣアドレスを送信元アドレスとする。

また、送受信管理回路３１は、送信処理回路３３で生成した送信フレームＦＴ-1を送受信部２０に供給させる。送受信部２０は、送信フレームＦＴ-1を無線信号ＳＲ-1Tとして送信する。

図４は、フレームの送信タイミングを説明するための図である。送受信管理回路３１は、無線回線のアイドル状態がＤＩＦＳ(DFC Inter frame Space)時間経過したことを検出したとき、さらにバックオフ時間だけキャリアセンスを行い、バックオフ時間が経過するまで無線回線がアイドル状態であるとき、データの衝突を生じることなくデータ送信が可能であるとして無線信号の送信を行う。なお、ＤＩＦＳ時間中やバックオフ時間中に、他の通信装置から無線信号の送信が行われて無線回線がビジー状態となったときは、無線回線がアイドル状態となるまで待機する。

バックオフ時間は、乱数値をもとにしたランダム時間であり、一定な時間であるスロットタイムの倍数とされている。また、バックオフ時間は、ＤＩＦＳ時間経過後にスロットタイム単位で減算され、バックオフ時間が「０」となる前に無線回線がビジー状態となったときには、残りのバックオフ時間が持ち越されて、次にＤＩＦＳ時間が経過したとき、持ち越されたバックオフ時間から減算が開始される。

図３に示す通信装置１０-2は、無線信号ＳＲ-1Tを受信して送受信部２０に供給し、送受信部２０で得られた受信フレームＦＲ-1を送受信管理回路３１に供給する。送受信管理回路３１は、受信フレームＦＲ-1のヘッダ情報を利用して、受信フレームＦＲ-1が通信装置１０-2をあて先とするフレーム、すなわち自分宛のフレームであることを確認して受信処理回路３２に供給する。

受信処理回路３２は、受信フレームＦＲ-1に付加されているＦＣＳを用いてエラー検出を行い、受信フレームＦＲから受信データＤＲ-1を取りだしてメモリ回路３４に供給し、メモリ回路３４に受信データＤＲ-1を保持させる。メモリ回路３４は、保持した受信データＤＲ-1を外部機器１００-2に供給する。

また、外部機器１００-2から送信データＤＴ-2が通信装置１０-2に供給されると、通信装置１０-2のメモリ回路３４は送信データＤＴ-2を保持し、送信処理回路３３に対して送信データＤＴ-2が保持されていることを示す通知Ｊ1を行う。この通知Ｊ1によって、送信処理回路３３は送受信管理回路３１に対して送信要求Ｊ2を行う。

送受信管理回路３１は、送信処理回路３３から送信要求Ｊ2がなされたとき、キャリアセンスを行い、無線回線がアイドル状態かビジー状態であるかを判別する。ここで、無線回線がアイドル状態であると判別したときは、送信処理回路３３に対して送信フレームの要求Ｊ3を行う。また、上述のように無線信号ＳＲ-1Tの送信が行われてビジー状態であると判別したときは、無線回線がアイドル状態となってから送信フレームの要求Ｊ3を行う。

送受信管理回路３１は、自己宛の無線信号ＳＲ-1Tを受信したことから、この無線信号ＳＲ-1Tの受信に対する確認応答を行う。この確認応答を行う際に送信処理回路３３から送信要求Ｊ2がなされている場合、送受信管理回路３１は、確認応答に送信データＤＴ-2を含めて送信フレームＦＴ-1R2Tを生成するピギーバック化を行い、確認応答と送信データＤＴ-2が含まれている送信フレームＦＴ-1R2Tを生成して送受信部２０に供給させるように、送信フレームの要求Ｊ3を行う。

このような要求Ｊ3が送受信管理回路３１から送信処理回路３３に供給されると、送信処理回路３３はメモリ回路３４に対して送信データＤＴ-2の要求Ｊ4を行い、メモリ回路３４から読み出した送信データＤＴ-2と確認応答を上述のようにピギーバック化して送信フレームＦＴ-1R2Tを生成し送受信部２０に供給する。この確認応答と送信データのピギーバック化は、送信フレームにおけるヘッダ情報のフレームタイプとサブタイプの情報によって確認応答と送信データがピギーバック化されたフレームであることを示すことができる。

図５は、ＭＡＣフレームの構造を示している。ＭＡＣフレームは、図５Ａに示すように、ＭＡＣヘッダとデータフィールドとＦＣＳから構成されている。ＭＡＣヘッダは、各種の制御情報が含まれるフレーム制御フィールド、無線回線を使用する予定期間や省電力モード時に端末識別子を示すデュレーション／ＩＤフィールド、あて先や送信元のアドレスを示すアドレスフィールド、ＭＡＣフレームのシーケンス番号やフラグメントのためのフラグメント番号を示すシーケンス制御フィールドを設けることができるようになっている。

フレーム制御フィールドは、図５Ｂに示すように、ＭＡＣプロトコルのバージョンを示すプロトコルバージョン、ＭＡＣフレームがどのような種類のフレームであるかを示すタイプとサブタイプ等の情報を有している。フレーム制御フィールドのタイプは、ＭＡＣフレームがマネジメントフレーム，制御フレーム，データフレームのいずれであるかが示される。さらに、サブタイプによってマネジメントフレーム，制御フレーム，データフレームが更に区分されている。例えば、確認応答を示すフレームであるとき、フレーム制御フィールドのタイプ（ＭＡＣヘッダのビット位置B3，B2）は「０１」，サブタイプ（ビット位置B7〜B4）は「１１０１」に設定される。また、データを示すフレームであるときは、タイプ（ビット位置B3，B2）が「１０」，サブタイプ（ビット位置B7〜B4）が「００００」に設定される。ここで、確認応答と送信データをピギーバック化するときは、データ兼確認応答のデータフレームであることを示すようにタイプとサブタイプを設定する。すなわち、タイプ（ビット位置B3，B2）を「１０」，サブタイプ（ビット位置B7〜B4）を「０００１」に設定する。

なお、送信フレームＦＴ-1R2Tのヘッダ情報では、通信装置１０-1のＭＡＣアドレスをあて先アドレス、通信装置１０-2のＭＡＣアドレスを送信元アドレスとする。

通信装置１０-2の送受信部２０は、送信フレームＦＴ-1R2Tを無線信号ＳＲ-1R2Tとして、無線信号ＳＲ-1Tの終了からＳＩＦＳ(Short Inter frame Space)時間経過後に送信する。このＳＩＦＳは、図４に示すようにＤＩＦＳの時間よりも短く設定されている。このため、確認応答のフレームの送信前に、他のフレームの送信が割り込まれてしまうことを防止することができる。

通信装置１０-1は、無線信号ＳＲ-1R2Tを受信して送受信部２０で得られた受信フレームＦＲ-1R2Tを送受信管理回路３１に供給する。送受信管理回路３１は、受信フレームＦＲ-1R2Tが確認応答を示すフレームであるか否か判別する。ここで、受信フレームＦＲ-1R2Tが確認応答を示すフレームであると判別したとき、送受信管理回路３１は、送信データＤＴ-1の送信が正しく完了したことを示す信号ＰＲ-1を、送信データＤＴ-1の供給元である外部機器１００-1に出力する。また、受信フレームＦＲ-1R2Tのヘッダ情報を利用して、受信フレームＦＲ-1R2Tが通信装置１０-1をあて先とする自己宛のフレームであるか判別する。さらに、受信フレームＦＲ-1R2Tが自己宛のフレームであると判別されたときは、受信フレームＦＲ-1R2Tに送信されたデータが含まれているか否かを判別する。ここで、受信フレームＦＲ-1R2Tに送信されたデータが含まれているときには、受信フレームＦＲ-1R2Tを受信処理回路３２に供給する。また、送信処理回路３３に対して、無線信号ＳＲ-1R2Tに対する確認応答を示す送信フレームの要求Ｋ1を行う。なお、受信フレームが通信装置１０-1をあて先とするフレームでないときは、この受信フレームを廃棄する。また、受信フレームが自己宛のフレームでデータが含まれていないときは、受信フレームで示された情報に応じた処理を行う。

通信装置１０-1の受信処理回路３２は、受信フレームＦＲ-1R2Tから受信データＤＲ-2を取りだしてメモリ回路３４に供給し、メモリ回路３４に受信データＤＲ-2を保持させる。メモリ回路３４は、保持した受信データＤＲ-2を外部機器１００-1に供給する。このように、受信データＤＲ-2をメモリ回路３４に保持させることで、例えば外部機器１００-1から通信装置１０-1に対して新たな送信データＤＴ-3の供給を行っているときに、無線信号ＳＲ-1R2Tが受信されても、この無線信号ＳＲ-1R2Tによって伝送された受信データＤＲ-2を、送信データＤＴ-3の供給後にメモリ回路３４から読み出すことができる。

送信処理回路３３は、送受信管理回路３１からの要求Ｋ1に基づき、無線信号ＳＲ-1R2Tに対する確認応答の送信フレームＦＴ-2を生成して送受信部２０に供給する。送受信部２０は、送信フレームＦＴ-2を無線信号ＳＲ-2Rとして、無線信号ＳＲ-1R2Tの終了からＳＩＦＳ時間経過後に送信する。

通信装置１０-2は、無線信号ＳＲ-2Rを受信して送受信部２０で得られた受信フレームＦＲ-2を送受信管理回路３１に供給する。送受信管理回路３１は、受信フレームＦＲ-2が通信装置１０-2からの確認応答であることを示しているか否かを判別し、確認応答が示されているときは、送信データＤＴ-2の送信が正しく完了したことを示す信号ＰＲ-2を送信データＤＴ-2の供給元である外部機器１００-2に出力する。

このように、送受信管理回路３１と送信処理回路３３によって、確認応答に送信データを含めた送信フレームをＳＩＦＳ時間経過後に送信することができる。また、確認応答のフレームを送信してから次にフレームを送信するまでのＤＩＦＳ時間やバックオフ時間が不要となり、効率の良いデータ伝送が可能となる。

また、送信データＤＴ-2のあて先が通信装置１０-1と異なる通信装置１０-3である場合、確認応答に送信データを含めた送信フレームＦＴ-2のあて先は、通信装置１０-3とする
この場合、通信装置１０-1の送受信管理回路３１は、無線信号ＳＲ-1Tの終了からＳＩＦＳ時間経過後に送信された無線信号ＳＲ-1R2Tを受信して得られた受信フレームが確認応答を示しているとき、受信フレームのあて先に係らず、送信データＤＴ-1の送信が正しく完了したことを示す信号ＰＲ-1を、送信データＤＴ-1の供給元である外部機器１００-1に出力する。また、受信フレームのあて先に示された通信装置１０-3は、上述の通信装置１０-1と同様にして、受信データＤＲ-2を通信装置１０-3に接続された外部機器１００-3に出力する。また、確認応答の送信フレームを生成して送信する。このようにすれば、受信したデータの送信元と新たなデータの送信先が異なる場合であっても、ＤＩＦＳ時間やバックオフ時間を設けることなく確認応答と送信データを１つの送信フレームとして送信できる。

ところで、上述の送受信管理回路３１と受信処理回路３２と送信処理回路３３の動作は、ハードウェアだけでなくソフトウェアで実現することもできる。図６は、通信装置の他の構成を示しており、ソフトウェアで通信装置６０の動作を実現する場合である。送受信部２０とＣＰＵ６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、データ入出力部６４は、バス６５を介して接続されている。

ＣＰＵ６１は、ＲＯＭ６２に記憶されているプログラムを実行して通信制御を行う。ＲＯＭ６２には、送信データを用いて送信フレームを生成して送受信部２０から送信する処理、送受信部２０で受信した信号から受信データを取りだす処理、自己宛のデータを受信したとき確認応答の送信フレームを送信する処理等を行うためのプログラムが記憶されている。ＲＡＭ６３は、送信データや受信データを一時保持する。またＣＰＵ６１で通信制御を行うためのワーク領域としても用いられる。データ入出力部６４には外部機器が接続されて、外部機器から供給された送信データがデータ入出力部６４を介してＲＡＭ６３に保持される。またＲＡＭ６３に保持されている受信データがデータ入出力部６４を介して外部機器に出力される。

図７は、通信装置６０の通信動作を示すフローチャートである。ステップＳＴ１で、確認応答が必要なフレーム、例えばデータフレームを受信してステップＳＴ２に進む。なおステップＳＴ１で、ＣＰＵ６１は、受信したフレームに含まれている受信データをＲＡＭ６３に保持させる。

ステップＳＴ２で、ＣＰＵ６１は、送信データを保持しているか否かを判別する。ここで、ＲＡＭ６３に送信データを保持しているときにはステップＳＴ３に進み、保持していないときはステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ３でＣＰＵ６１は、ステップＳＴ１のフレームの受信に対する確認応答にＲＡＭ６３に保持されている送信データを含めて、ピギーバックの送信フレームを生成してステップＳＴ４に進む。ステップＳＴ４でＣＰＵ６１は、生成されたピギーバックの送信フレームを送受信部２０から送信させる。ステップＳＴ５でＣＰＵ６１は、ステップＳＴ１のフレームの受信に対する確認応答の送信フレームを生成して送受信部２０から送信させる。

なお、確認応答や確認応答と送信データをピギーバック化したフレームの無線信号は、上述のようにＳＩＦＳ時間経過後に送信する。また、確認応答と送信データを有した無線信号のあて先は送信データのあて先とすることで、上述のように受信したデータの送信元と新たなデータの送信先が異なる場合であっても、確認応答と送信データを１つの送信フレームとして無線信号で送信できる。

このように、図７に示す処理をソフトウェアで行うことにより確認応答と送信データをピギーパック化して効率よくデータ伝送を行うことができる。また、ソフトウェアで通信動作が行われている通信装置では、ハードウェアを変更することなくソフトウェアの変更だけで対応できる。なお、上述の実施の形態ではＩＥＥＥ８０２．１１の規格で示された半二重方式で無線通信を行う場合について説明したが、データ伝送の方式は、半二重方式であって確認応答のフレームを送信するものであれば良く、上述の形態に限られるものではない。

以上のように本発明は、半二重方式で受信の確認応答を実施しながら通信を行うときに有用であり、無線信号を用いてデータ伝送を行う場合に適している。

通信装置の構成を示す図である。 媒体アクセス制御部の構成を示す図である。 フレーム交換シーケンスを示す図である。 フレームの送信タイミングを説明するための図である。 ＭＡＣフレームの構造を示す図である。 通信装置の他の構成を示す図である。 通信装置の通信動作を示すフローチャートである。 従来のフレーム交換シーケンスを示す図である。

符号の説明

１０，１０-1，１０-2，１０-3，６０，９０-1，９０-2・・・通信装置、２０・・・送受信部、２１・・・ベースバンド信号処理回路、２２・・・ＲＦ回路、２３・・・アンテナ、３０・・・媒体アクセス制御部、３１・・・送受信管理回路、３２・・・受信処理回路、３３・・・送信処理回路、３４・・・メモリ回路、４０・・・制御部、４５・・・インタフェース、６１・・・ＣＰＵ、６２・・・ＲＯＭ、６３・・・ＲＡＭ、６４・・・データ入出力部、６５・・・バス、１００，１００-1，１００-2・・・外部機器

Claims (13)

1. 半二重方式で通信を行う通信装置において、
   送信データを保持するデータ保持手段と、
   送信フレームを生成する送信処理手段と、
   前記送信処理手段で生成された送信フレームを伝送信号として出力し、また伝送信号を受信して受信フレームを生成する送受信手段と、
   前記送受信手段における前記伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、前記データ保持手段に送信データが保持されている場合、前記確認応答に前記送信データを含めて前記送信処理手段で送信フレームを生成させて前記送受信手段に供給させる送受信管理手段を有する
   ことを特徴とする通信装置。
2. 前記送受信手段は、前記伝送信号として無線信号を用い、前記確認応答に前記送信データを含めた送信フレームを、無線回線がアイドル状態と識別される前に送信する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
3. 前記送受信手段は、前記確認応答に前記送信データを含めた送信フレームのあて先を、前記送信データのあて先とする
   ことを特徴とする請求項２記載の通信装置。
4. 前記送受信手段で受信された受信フレームから受信データを取りだして前記データ保持手段に保持させる受信処理手段を有する
   ことを特徴とする請求項１記載の通信装置。
5. 複数の通信装置間で半二重方式の通信を行う通信システムにおいて、
   一方の通信装置から出力された伝送信号を受信する通信装置は、
   送信データを保持するデータ保持手段と、
   送信フレームを生成する送信処理手段と、
   前記送信処理手段で生成された送信フレームを伝送信号として出力し、また伝送信号を受信して受信フレームを生成する送受信手段と、
   前記送受信手段における前記伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、前記データ保持手段に送信データが保持されている場合、前記確認応答に前記送信データを含めて前記送信処理手段で送信フレームを生成させて前記送受信手段に供給させる送受信管理手段を有する
   ことを特徴とする通信システム。
6. 前記送受信手段は、前記伝送信号として無線信号を用い、前記確認応答に前記送信データを含めた送信フレームを、無線回線がアイドル状態と識別される前に送信する
   ことを特徴とする請求項５記載の通信システム。
7. 前記送受信手段は、前記確認応答に前記送信データを含めた送信フレームのあて先を、前記送信データのあて先とする
   ことを特徴とする請求項６記載の通信システム。
8. 前記送受信手段で受信された受信フレームから受信データを取りだして前記データ保持手段に保持させる受信処理手段を有する
   ことを特徴とする請求項５記載の通信システム。
9. 伝送信号を受信する受信ステップと、
   送信データが保持されているか否かを判別する判別ステップと、
   前記受信ステップの前記伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、前記判別ステップで送信データが保持されていると判別された場合、前記確認応答に前記送信データを含めて送信フレームを生成して送信する送信ステップを有する
   ことを特徴とする通信方法。
10. 前記伝送信号として無線信号を用い、前記送信ステップでは、前記確認応答に前記送信データを含めた送信フレームを、無線回線がアイドル状態と識別される前に送信する
    ことを特徴とする請求項９記載の通信方法。
11. 前記送信ステップでは、前記確認応答に前記送信データを含めた送信フレームのあて先を、前記送信データのあて先とする
    ことを特徴とする請求項１０記載の通信方法。
12. 前記受信ステップで伝送信号を受信して得られた受信フレームから受信データを取りだして保持させる受信処理ステップを有する
    ことを特徴とする請求項９記載の通信方法。
13. コンピュータに、
    伝送信号を受信する受信ステップと、
    送信データが保持されているか否かを判別する判別ステップと、
    前記受信ステップの前記伝送信号の受信に対して確認応答を行う際に、前記判別ステップで送信データが保持されていると判別された場合、前記確認応答に前記送信データを含めて送信フレームを生成して送信する送信ステップとを実行させるためのプログラム。
    

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