JP2006303590A - Communication devices, access point and wireless lan system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線媒体を占有する信号を送信する通信機、アクセスポイントおよび無線LANシステムに関する。 The present invention relates to a communication device, an access point, and a wireless LAN system that transmit a signal that occupies a wireless medium.
従来から、11Mbit/sの伝送速度を有するIEEE802.11b(以下、「11b」と略称する。)の規格に準拠する無線LANシステムに加え、最大で54Mbit/sの伝送速度を有するIEEE802.11a(以下、「11a」と略称する。)規格に準拠する無線LANシステムが提案されている。さらに、IEEE802.11bとIEEE802.11aとを足し合わせた特徴を有するIEEE802.11g(以下、「11g」と略称する。)が提案されている。以下、これらの規格に基づく無線LANシステムにおけるアクセスポイントおよびステーションの双方を「legacy端末」、legacyのアクセスポイントを「legacyAP」、legacyのステーションを「legacySTA」と呼称する。 Conventionally, in addition to a wireless LAN system compliant with the IEEE 802.11b standard (hereinafter abbreviated as “11b”) having a transmission rate of 11 Mbit / s, IEEE 802.11a having a maximum transmission rate of 54 Mbit / s ( Hereinafter, abbreviated as “11a”.) A wireless LAN system compliant with the standard has been proposed. Further, IEEE802.11g (hereinafter abbreviated as “11g”) having a feature obtained by adding IEEE802.11b and IEEE802.11a has been proposed. Hereinafter, in the wireless LAN system based on these standards, both the access point and the station are referred to as “legacy terminal”, the legacy access point is referred to as “legacy AP”, and the legacy station is referred to as “legacy STA”.
近年、無線LANにおいて100Mbit/sクラスの高速化が求められている。その達成手法の一つとして、図24に示すように、legacy端末のn倍(nは自然数)の周波数帯域を使用することにより、伝送速度を向上させる手法が提案されている。以下、このような高速伝送を行なう無線LANシステムにおけるアクセスポイントおよびステーションの双方を「HT(High Throughput)端末」、HTのアクセスポイントを「HTAP」、HTのステーションを「HTSTA」と呼称する。図24では、HT端末は、legacy端末が使用する周波数帯域を含み、legacy端末の、例えば、3倍の帯域幅を有する周波数帯域を使用する。現在、このようにHT端末とlegacy端末とが同一の周波数帯域を用いて通信を行なうこと、すなわち、異なる無線LANシステムの共存が検討されている。 In recent years, a high speed of 100 Mbit / s class is required in a wireless LAN. As one of the achievement techniques, as shown in FIG. 24, a technique for improving the transmission rate by using a frequency band n times (n is a natural number) that of a legacy terminal has been proposed. Hereinafter, both an access point and a station in a wireless LAN system that performs such high-speed transmission are referred to as “HT (High Throughput) terminal”, an HT access point as “HTAP”, and an HT station as “HTSTA”. In FIG. 24, the HT terminal includes a frequency band used by the legacy terminal, and uses, for example, a frequency band having a bandwidth three times that of the legacy terminal. Currently, the HT terminal and the legacy terminal communicate with each other using the same frequency band, that is, coexistence of different wireless LAN systems is being studied.
従来、同一の周波数帯域を用いて、異なる無線LANシステムが共存する例として、11bのシステムと11gのシステムとの共存がある。この無線LANシステムは、図25に示すような構成を採る。すなわち、11gのアクセスポイント100が、11gのステーション101、および11bのステーション102の双方を制御する。
Conventionally, as an example in which different wireless LAN systems coexist using the same frequency band, there is coexistence of the 11b system and the 11g system. This wireless LAN system adopts a configuration as shown in FIG. That is, the
このような構成の場合、図26に示すように、11gのステーション101は、データフレームをOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)による変調方式で送信することにより、高速伝送が可能となるが、11bのステーション102は、OFDM信号が11bの信号ではないことから他のシステムからの干渉信号と認識してしまう。そして、信号レベルによっては、11bのステーション102が、データフレームをCCK(Complementary Code Keying:相補符号変調)による変調方式で送信してしまう場合がある。このような場合は、パケットの衝突が起こり、スループットが低下してしまう。
In the case of such a configuration, as illustrated in FIG. 26, the
このため、図27に示すように、11gのステーション101が、OFDM信号を送信する前に、11bのステーション102および図示しないIEEE802.11(以下、「11」と略称する。)のステーションで復調可能なDSSS(Direct Sequence Spread Spectrum)による変調方式でCTS(Clear To Send:受信完了を通知する信号)を送信する。これにより、11bのステーション102および図示しない11のステーションに対して、NAV(Network Allocation Vector:仮想的キャリアセンスによる送信抑制)を設定し、衝突を回避している。
Therefore, as shown in FIG. 27, the
ここで、CTSのフレームフォーマットは、図28に示す構成を採る。すなわち、MAC(Media Access Control)ヘッダとしてのフレーム制御部103、デュレーション部104、および受信機アドレス105と、FCS(Frame Check Sequence)部106とから構成されている。このようなCTSを受信した他の端末は、デュレーション部104に記されている区間においてNAVを設定して送信抑制をする。これにより、衝突が回避される。
Here, the CTS frame format adopts the configuration shown in FIG. That is, the
また、11bのステーション102が先に送信している場合にも、11gのステーション101は、11bのステーション102の送信信号を復調し、または認識することができるため、衝突を回避することができる。すなわち、図29に示すように、11gのステーション101は、11bのステーション102から送信されたデータフレーム(CCK)を復調(または認識)し、衝突が生じないようにバックオフを設定し、その後にOFDM信号を送信する。
ここで、HTAPが、HTSTAと通信をする場合、図2に示すように、一定の間隔で送信される報知信号としてのビーコン、制御フレーム、データフレームのすべてをHT伝送で行なうことが考えられ、これにより高速伝送が実現される。以下、図2に示す一連の手順を「HTシーケンス」と呼称する。 Here, when HTAP communicates with HTSTA, as shown in FIG. 2, it is conceivable to perform all of beacons, control frames, and data frames as notification signals transmitted at regular intervals by HT transmission. Thereby, high-speed transmission is realized. Hereinafter, a series of procedures shown in FIG. 2 is referred to as an “HT sequence”.
しかしながら、図30に示すように、HT端末110〜112と、legacy端末113、114とが、同一の周波数帯域で通信を行なう場合には、相互に他の端末からの送信信号を認識することができない。このため、HT端末110〜112およびlegacy端末113、114は、他の端末からの送信信号を他のシステムからの干渉信号と認識してしまい、パケットの衝突が頻発する。その結果、スループットが低下してしまう。すなわち、legacy端末同士、およびHT端末同士の間での通信速度が大幅に低下してしまうという問題がある。
However, as shown in FIG. 30, when the
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、パケットの衝突を回避し、本来の伝送速度を維持することができる高速な無線LANシステムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a high-speed wireless LAN system capable of avoiding packet collision and maintaining an original transmission rate.
(1)上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明に係る通信機は、第1の無線通信システムで使用される複数の周波数帯域のすべてを含む周波数帯域を使用する第2の無線通信システムに適用される通信機であって、前記第1の無線通信システムと互換性を有し、前記第2の無線通信システムが無線媒体を占有する旨を前記第1の無線通信システムに対して通知する占有信号を発生する占有信号発生部と、前記第1の無線通信システムで使用される複数の周波数帯域のうち、空いている周波数帯域を検出する検出部と、前記検出部により空いている周波数帯域が検出される毎に、検出された周波数帯域で前記占有信号を送信する送信部と、を備えることを特徴としている。 (1) In order to achieve the above object, the present invention takes the following measures. That is, the communication device according to the present invention is a communication device applied to a second wireless communication system that uses a frequency band including all of a plurality of frequency bands used in the first wireless communication system, An occupancy signal generator that is compatible with the first radio communication system and generates an occupancy signal that notifies the first radio communication system that the second radio communication system occupies a radio medium; A detection unit that detects a vacant frequency band among a plurality of frequency bands used in the first wireless communication system, and is detected each time a vacant frequency band is detected by the detection unit. And a transmitter that transmits the occupied signal in a frequency band.
このように、空いている周波数帯域が検出される毎に、検出された周波数帯域で占有信号を送信するので、第1の無線通信システムと、その第1の無線通信システムの使用帯域を含む第2の無線通信システムとが共存する場合、第2の無線通信システムが第1の無線通信システムをその使用帯域毎に送信制御をすることができ、第1の無線通信システムにおける端末の数や通信状態による影響を最小限に止め、各々の無線通信システムが、パケットの衝突を生ずることなく、高効率な通信を行なうことが可能となる。 Thus, every time a vacant frequency band is detected, an occupancy signal is transmitted in the detected frequency band. Therefore, the first radio communication system and the first band including the use band of the first radio communication system are transmitted. When the two wireless communication systems coexist, the second wireless communication system can control the transmission of the first wireless communication system for each band used, and the number of terminals and communication in the first wireless communication system can be controlled. The influence of the state is minimized, and each wireless communication system can perform highly efficient communication without causing packet collision.
(2)また、本発明に係る通信機において、前記占有信号発生部は、前記第2の無線通信システムが無線媒体を最大期間占有することができる占有信号を発生することを特徴としている。 (2) Further, in the communication device according to the present invention, the occupying signal generation unit generates an occupying signal that allows the second wireless communication system to occupy a wireless medium for a maximum period.
このように、第2の無線通信システムが空いたチャネル帯域から占有信号を送信し帯域を占有する場合において、無線媒体を最大期間占有することができる占有信号を発生するので、この占有期間内において、すべての帯域を占有することが可能となる。そして、最初に設定した占有期間終了後に、全体帯域を占有する信号を送信することによって、データを第1の無線通信システムの端末のデータと衝突することなく、第1の無線通信システムの端末の数、通信状況の影響を最小限に抑え、効率よく送信することが可能となる。 As described above, when the second wireless communication system transmits the occupied signal from the vacant channel band and occupies the band, the occupied signal that can occupy the wireless medium for the maximum period is generated. It becomes possible to occupy all bands. Then, by transmitting a signal that occupies the entire band after completion of the initially set occupation period, the data of the terminal of the first wireless communication system is not collided with the data of the terminal of the first wireless communication system. The number and the influence of the communication status are minimized, and the transmission can be performed efficiently.
(3)また、本発明に係る通信機において、前記占有信号発生部は、最初は前記第2の無線通信システムが無線媒体を最大期間占有することができる占有信号を発生し、二度目以降は前記最大期間の終了時に前記第2の無線通信システムが無線媒体を占有する期間が終了する占有信号を発生することを特徴としている。 (3) Further, in the communication device according to the present invention, the occupancy signal generator first generates an occupancy signal that allows the second radio communication system to occupy the radio medium for a maximum period, and the second and subsequent times. At the end of the maximum period, the second radio communication system generates an occupancy signal that ends the period of occupying the radio medium.
このように、第2の無線通信システムが空いたチャネル帯域から占有信号を送信し帯域を占有する場合において、最初に設定する占有期間を最大にすることにより、この占有期間内において、全ての帯域を占有することが可能となる。また、二度目以降は最大期間の終了時に第2の無線通信システムが無線媒体を占有する期間が終了する占有信号を発生するので、最初の占有期間終了後に、すべての占有期間が同時に終了する。その後、全体帯域を占有する信号を送信することで、データを他端末のデータと衝突することなく、他端末の数、通信状況の影響を最小限に抑え、効率よく送信することが可能となる。 As described above, when the second wireless communication system occupies the band by transmitting the occupancy signal from the vacant channel band, the entire occupancy period is maximized by maximizing the occupancy period set first. Can be occupied. Further, since the second radio communication system generates an occupancy signal for ending the period in which the second wireless communication system occupies the radio medium at the end of the maximum period after the second time, all the occupancy periods are ended simultaneously after the end of the first occupancy period. After that, by transmitting a signal that occupies the entire band, it is possible to transmit data efficiently without minimizing the influence of the number of other terminals and the communication status without colliding with the data of other terminals. .
(4)また、本発明に係る通信機において、前記検出部は、前記第1の無線通信システムにおける通信状況に基づいて、最後に送信が終了する周波数帯域の通信終了時刻を検出し、前記占有信号発生部は、前記検出された通信終了時刻に前記第2の無線通信システムが無線媒体を占有する期間が終了する占有信号を発生することを特徴としている。 (4) Further, in the communication device according to the present invention, the detection unit detects a communication end time of a frequency band in which transmission is finally ended based on a communication state in the first wireless communication system, and the occupation The signal generator generates an occupancy signal that ends a period during which the second wireless communication system occupies a wireless medium at the detected communication end time.
このように、最後に送信が終了する周波数帯域の通信終了時刻に第2の無線通信システムが無線媒体を占有する期間が終了する占有信号を発生するので、最後に送信が終了する周波数帯域に対しては占有信号を送信する必要がなくなる。そして、最初の占有期間終了後に、全体帯域を占有する信号を送信することで、データを他端末のデータと衝突することなく、他端末の数、通信状況の影響を最小限に抑え、効率よく送信することが可能となる。 In this way, since the second wireless communication system generates an occupancy signal for ending the period during which the second wireless communication system occupies the wireless medium at the communication end time of the frequency band where transmission ends lastly, This eliminates the need to transmit an occupancy signal. After the first occupation period ends, by transmitting a signal that occupies the entire band, the data is not collided with the data of other terminals, minimizing the influence of the number of other terminals and communication status, and efficiently It becomes possible to transmit.
(5)また、本発明に係る通信機において、前記送信部は、前記第1の無線通信システムにおける送信が終了した時刻を基準として、前記第1の無線通信システムにおけるフレーム間隔およびランダムに設定されるバックオフ期間を合計した期間よりも前記第2の無線通信システムにおけるフレーム間隔およびランダムに設定されるバックオフ期間を合計した期間が短くなるように、前記第2の無線通信システムにおける前記バックオフ期間を設定して、前記占有信号を送信することを特徴としている。 (5) Further, in the communication device according to the present invention, the transmission unit is set at a frame interval and at random in the first wireless communication system with reference to a time at which transmission in the first wireless communication system ends. The backoff period in the second radio communication system is shorter than the total period of backoff periods in which the frame interval in the second radio communication system and the total period of randomly set backoff periods are shorter. A period is set and the occupation signal is transmitted.
このように、第2の無線通信システムにおけるバックオフ期間を設定して、占有信号を送信するので、第1の無線通信システムのバックオフ期間が終了する前に、第2の無線通信システムが占有信号を送信することができる。その結果、第1の無線通信システムにおける端末の数や通信状態の影響を更に抑えることが可能となる。 Thus, since the backoff period in the second wireless communication system is set and the occupation signal is transmitted, the second wireless communication system occupies before the backoff period of the first wireless communication system ends. A signal can be transmitted. As a result, it is possible to further suppress the influence of the number of terminals and the communication state in the first wireless communication system.
(6)また、本発明に係る通信機において、前記送信部は、最も長い占有期間が終了した後で、前記第1の無線通信システムで使用される複数の周波数帯域のすべてに対して再度占有信号を送信することを特徴としている。 (6) Moreover, in the communication apparatus according to the present invention, after the longest occupation period ends, the transmission unit occupies again all of a plurality of frequency bands used in the first wireless communication system. It is characterized by transmitting a signal.
この構成により、第1の無線通信システムに対して送信抑制をさせて無線媒体を占有した上で第2の無線通信システムの通信を行なうことができる。これにより、パケットの衝突が回避され、スループットの低下を防止することができる。その結果、第2の無線通信システムにおける本来の伝送速度で通信を行なうことが可能となる。 With this configuration, it is possible to perform communication of the second wireless communication system after suppressing transmission to the first wireless communication system and occupying the wireless medium. Thereby, collision of packets can be avoided and a reduction in throughput can be prevented. As a result, communication can be performed at the original transmission rate in the second wireless communication system.
(7)また、本発明に係るアクセスポイントは、請求項1から請求項6のいずれかに記載の通信機を備えることを特徴としている。 (7) Moreover, the access point which concerns on this invention is provided with the communication apparatus in any one of Claims 1-6.
このアクセスポイントによれば、空いている周波数帯域が検出される毎に、検出された周波数帯域で占有信号を送信するので、第1の無線通信システムと、その第1の無線通信システムの使用帯域を含む第2の無線通信システムとが共存する場合、第2の無線通信システムが第1の無線通信システムをその使用帯域毎に送信制御をすることができ、第1の無線通信システムにおける端末の数や通信状態による影響を最小限に止め、各々の無線通信システムが、パケットの衝突を生ずることなく、高効率な通信を行なうことが可能となる。 According to this access point, every time a vacant frequency band is detected, the occupied signal is transmitted in the detected frequency band. Therefore, the first wireless communication system and the band used for the first wireless communication system are transmitted. The second wireless communication system can control the transmission of the first wireless communication system for each band used, and the terminal of the first wireless communication system The influence of the number and communication state is minimized, and each wireless communication system can perform highly efficient communication without causing packet collision.
(8)また、本発明に係る無線LANシステムは、請求項7記載のアクセスポイントと、ステーションと、から構成されることを特徴としている。 (8) Further, a wireless LAN system according to the present invention is characterized by comprising an access point according to claim 7 and a station.
この無線LANシステムによれば、空いている周波数帯域が検出される毎に、検出された周波数帯域で占有信号を送信するので、第1の無線通信システムと、その第1の無線通信システムの使用帯域を含む第2の無線通信システムとが共存する場合、第2の無線通信システムが第1の無線通信システムをその使用帯域毎に送信制御をすることができ、第1の無線通信システムにおける端末の数や通信状態による影響を最小限に止め、各々の無線通信システムが、パケットの衝突を生ずることなく、高効率な通信を行なうことが可能となる。 According to this wireless LAN system, every time a vacant frequency band is detected, an occupied signal is transmitted in the detected frequency band. Therefore, the first wireless communication system and use of the first wireless communication system are used. When the second wireless communication system including the band coexists, the second wireless communication system can control the transmission of the first wireless communication system for each band used, and the terminal in the first wireless communication system Thus, the wireless communication system can perform highly efficient communication without causing packet collision.
本発明によれば、空いている周波数帯域が検出される毎に、検出された周波数帯域で占有信号を送信するので、第1の無線通信システムと、その第1の無線通信システムの使用帯域を含む第2の無線通信システムとが共存する場合、第2の無線通信システムが第1の無線通信システムをその使用帯域毎に送信制御をすることができ、第1の無線通信システムにおける端末の数や通信状態による影響を最小限に止め、各々の無線通信システムが、パケットの衝突を生ずることなく、高効率な通信を行なうことが可能となる。 According to the present invention, every time a vacant frequency band is detected, an occupied signal is transmitted in the detected frequency band. Therefore, the first radio communication system and the use band of the first radio communication system are reduced. When the second wireless communication system includes the second wireless communication system, the second wireless communication system can control the transmission of the first wireless communication system for each band used, and the number of terminals in the first wireless communication system Thus, the wireless communication system can perform highly efficient communication without causing packet collision.
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本発明に係る無線通信システムの適用する一例として、同一周波数帯において異なる無線帯域幅を使用する無線LANシステムが存在している場合をあげる。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. As an example to which the wireless communication system according to the present invention is applied, there is a case where there is a wireless LAN system using different wireless bandwidths in the same frequency band.
この無線LANシステムにおいて、狭帯域を使用する無線LANシステムをlegacy端末、広帯域を使用する無線LANシステムをHT(High Throughput)端末と呼称する。この無線LANシステムにおいて、HT端末は、legacy端末のn倍(nは自然数)の周波数帯域を使用する。図24に示した例では、HT端末は、帯域幅がlegacy端末の3倍の周波数帯域を使用する。これにより、HT端末間では、高速な伝送が実現される。 In this wireless LAN system, a wireless LAN system that uses a narrow band is referred to as a legacy terminal, and a wireless LAN system that uses a wide band is referred to as an HT (High Throughput) terminal. In this wireless LAN system, the HT terminal uses a frequency band n times (n is a natural number) that of the legacy terminal. In the example shown in FIG. 24, the HT terminal uses a frequency band whose bandwidth is three times that of the legacy terminal. Thereby, high-speed transmission is realized between HT terminals.
また、HT端末は、HT端末同士と通信を行なうすべての周波数(全帯域)において、legacy端末と互換性を有し、legacy端末が復調可能な形式(例えば、CTS)で、無線媒体を占有する旨を通知する占有信号を送信する。これにより、HT端末は、HTシーケンスを行なう時間を、legacy端末に対して論理的に占有する。なお、本実施形態においては、占有信号をCTSとする。CTSに変えてCF−pollやMACframeを占有信号として用いることも可能である。 Further, the HT terminal is compatible with the legacy terminal in all frequencies (all bands) for communication with the HT terminal, and occupies the radio medium in a format that can be demodulated by the legacy terminal (for example, CTS). An occupancy signal that notifies that is transmitted. Thereby, the HT terminal logically occupies time for performing the HT sequence with respect to the legacy terminal. In the present embodiment, the occupation signal is CTS. It is also possible to use CF-poll or MACframe as an occupied signal instead of CTS.
図1は、HT端末が、legacy端末に対して、無線媒体を占有する旨を通知する占有信号を使用するすべての周波数帯域に送信し、帯域を占有した後、HT端末における通信を行なう様子を示す図である。図1に示すように、HT端末が、送信する帯域が空いたときにおいて、その送信帯域に対してlegacy端末が復調、認識可能な形式(例えば、CTS)で、無線媒体を占有する旨を通知する占有信号を送信する。これにより、legacy端末に対してNAV(Network Allocation Vector:仮想的キャリアセンスによる送信抑制)を設定することができ、HTシーケンスをパケットの衝突することなく送信することができる。 FIG. 1 shows a state in which an HT terminal transmits to all frequency bands using an occupancy signal for notifying a legacy terminal that it occupies a wireless medium, and performs communication in the HT terminal after occupying the band. FIG. As shown in FIG. 1, when an HT terminal has a free transmission band, it notifies that the legacy terminal occupies the wireless medium in a format (eg, CTS) that can be demodulated and recognized by the legacy terminal. An occupancy signal is transmitted. Thereby, NAV (Network Allocation Vector: transmission suppression by virtual carrier sense) can be set with respect to a legacy terminal, and an HT sequence can be transmitted without collision of packets.
ここで、HT端末同士(HTのアクセスポイントHTAPとHTのステーションHTSTA)が通信をする場合、図2に示すように、一定の間隔で送信される報知信号としてのビーコン、制御フレーム、データフレームのすべてをHT伝送で行なうことが考えられ、これにより高速伝送が実現される。以下、図2に示す一連の手順を「HTシーケンス」と呼称する。 Here, when HT terminals (HT access point HTAP and HT station HTSTA) communicate with each other, as shown in FIG. 2, beacons, control frames, and data frames are transmitted as notification signals transmitted at regular intervals. It is conceivable to perform everything by HT transmission, thereby realizing high-speed transmission. Hereinafter, a series of procedures shown in FIG. 2 is referred to as an “HT sequence”.
ここで、図3に示すように、HT端末と複数のlegacy端末が同一周波数帯域に存在してパケットの衝突が生じており、例えば、図4に示すように、legacy端末が各々チャネルを使って通信を行っていた場合、HT端末は、送信帯域において、送信帯域幅が同時期に空くことがなく、占有信号を送信することができないため、帯域を使用している全てのlegacy端末が通信を終了するまで、HT端末はデータを送信できない。つまり、HT端末は、送信するタイミングをlegacy端末の数、通信状態に大きく影響をうけ、所望の期間内にHT端末データを送信することができず、高効率な通信ができない場合がある。そこで、本実施の形態に係る無線LANシステムでは、以下のように手法を用いてこれを解決した。 Here, as shown in FIG. 3, the HT terminal and a plurality of legacy terminals exist in the same frequency band and packet collision occurs. For example, as shown in FIG. 4, each legacy terminal uses a channel. In the case where communication is performed, the HT terminal has no transmission bandwidth in the transmission band at the same time and cannot transmit the occupied signal. Therefore, all legacy terminals using the band can communicate. Until it is finished, the HT terminal cannot transmit data. That is, the HT terminal greatly affects the transmission timing and the number of legacy terminals and the communication state, cannot transmit HT terminal data within a desired period, and may not be able to perform highly efficient communication. Therefore, in the wireless LAN system according to the present embodiment, this is solved using the following method.
(第1の実施形態)
図5は、第1の実施形態に係る無線LANシステムに適用されるHT端末の送信機の構成を示すブロック図である。このHT端末の送信機500において、MAC回路50は、制御回路による制御を受けて、送信データに対して、フレームの送受信方法やフレームの形式などを規定する。送信する帯域情報、NAV(Network Allocation Vector:仮想的キャリアセンスによる送信抑制)の期間の規定も行なう。誤り訂正符号化器52は、MAC回路50から入力される信号に対して、誤り訂正符号化を行なう。変調器53は、誤り訂正符号化器52から入力される信号に対して、BPSK、QPSK、16QAMなどの変調を行なう。
(First embodiment)
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a transmitter of an HT terminal applied to the wireless LAN system according to the first embodiment. In the
切替器54は、制御回路51による制御を受けて、変調器53から入力される信号を、シンボル繰り返し回路55またはIFFT回路56へ切り替えて出力する。シンボル繰り返し回路55は、切替器54から入力される信号に対して、制御回路51からの送信帯域情報に従う制御により所望の送信帯域の信号を生成する。シンボル繰り返し回路55は、以下のように複数種類の構成を採ることができる。
Under the control of the
図6は、第1のシンボル繰り返し回路55aの概略構成を示す図である。入力された信号を制御回路51からの送信帯域情報に応じて送信したい帯域チャネルのみにOFDMシンボル単位で繰り返し割当て、その他にはヌル信号を割当てる。ここでは、下2つのチャネル帯域の信号を送信したい場合の例である。図7は、第2のシンボル繰り返し回路55bの概略構成を示す図である。入力された信号をOFDMシンボル単位でn回繰り返す回路と、n回繰返してできた信号の送信したい帯域以外をフィルタリングするフィルタ55xを有する。このフィルタ55xは、制御回路51からの送信帯域情報に従い、送信したい帯域のみ通過するように可変できる。図7では、例えば、一番下のチャネル帯域のみに信号を送信したい場合の例である。また、この例では、フィルタ55xの位置は、シンボル繰り返し回路55内の出力側にあるが、図8に示す第3のシンボル繰り返し回路55cのように、OFDMシンボルをシンボル繰り返し回路55に挿入する前段にフィルタ55y−1〜55y−3をおいても良い。
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the first
また、上記のようなフィルタは、シンボル繰り返し回路55の外に位置してもよいし、その他同機能であればどこに位置してもよい。また、図5のアンテナ58前段のフィルタ回路57を送信したい帯域にしたがって可変できるようにすることでも代替できる。
The above filter may be located outside the
また、図5において、IFFT回路56は、切替器54またはシンボル繰り返し回路55から入力される信号に対して、周波数信号から時間信号に変換する。フィルタ回路57は、IFFT回路56の出力信号のうち所望の帯域の信号のみを通過させて出力し、その出力信号は、アンテナ58によって送信される。
In FIG. 5, the
このHT端末の送信機では、切替器54によって、変調器53からの出力をIFFT回路56に直接出力すると、図9に示すように、legacy端末のn倍の帯域幅を使用したHT信号の伝送を行なうことができる。また、切替器54によって、変調器53からの出力を、シンボル繰り返し回路55を介してIFFT回路56に出力すると、図10に示すように、legacy信号を周波数軸に沿って積み重ねた形の信号の送信が可能となる。なお、図10は、全帯域に信号を送信する場合の例を示している。
In the transmitter of this HT terminal, when the output from the
また、以下の説明では、図5におけるシンボル繰り返し回路55を除く送信回路500a、MAC回路50および制御回路51からなる部分を送信部501と規定する。また、シンボル繰り返し回路55を含む送信回路500a、MAC回路21および制御回路21aからなる部分を占有信号発生部502と規定する。つまり、占有信号発生部502に含まれる制御回路51よりlegacy信号の送信を指示し、MAC回路50から送信回路500aに送信信号データの出力を行なうことにより、legacy端末と互換性のある信号を送信し、送信部501に含まれる制御回路51よりHT信号の送信を指示し、MAC回路50から送信回路500aに送信信号データの出力を行なうことにより、HT端末と互換性のある信号を送信するものとする。
Further, in the following description, a portion including the
以上の説明では、シンボル繰り返し回路55を変調器53とIFFT回路56との間に入れた構成を採ったが、これに限定されるわけではない。この構成と同等の機能を果たすのであれば、他の構成を採っても良い。
In the above description, the
図11は、第1の実施形態に係る無線LANシステムに適用されるHT端末の受信機の構成を示すブロック図である。このHT端末の受信機1100において、アンテナ210で受信された無線信号は、フィルタ回路211によって所望の帯域の信号のみを通過させる処理が行なわれる。フィルタ回路211の出力信号は、FFT回路212によって時間信号から周波数信号に変換される。復調器213は、FFT回路212から入力される信号を信号点に基づいてビット列に変換する。誤り訂正復号器214は、復調器213から入力される信号に対して、誤り訂正復号を行なう。
FIG. 11 is a block diagram showing a configuration of a receiver of the HT terminal applied to the wireless LAN system according to the first embodiment. In the
MAC回路215は、誤り訂正復号器214から入力される信号に基づいて、フレームの送受信方法やフレームの形式などを読み出して、受信データを出力する。また、このMAC回路215からの受信データより受信した帯域の占有期間、その他タイミング情報を認知することができる。また、legacy端末の信号も認識することができる。
The
また、HT端末の受信機は、アンテナ210から受信される信号をフィルタ回路211によって所望の帯域の信号のみを通過させた後、電界強度測定部216によってその信号の電界強度を測定する。その電界強度測定部216の出力は、図5に示す制御回路51に入力される。ここで、受信回路1100aにおける電界強度測定部216は、検出部217aを構成する。すなわち、各周波数帯域の電界強度を測定し、電界強度が所定値以下の場合に、その周波数帯域が空いていると判断する。また、上記送信機500と受信機1100とは、通信機を構成する。
The receiver of the HT terminal measures the electric field strength of the signal by the electric field strength measuring unit 216 after passing only the signal of the desired band through the signal received from the
なお、以上の説明では、電界強度測定部216をフィルタ回路211後段から分岐したが、これに限定されるわけでなく、この構成と同等の機能を果たすのであれば、他の構成を採っても良い。
In the above description, the electric field strength measuring unit 216 is branched from the latter stage of the
次に、以上のように構成された第1の実施形態に係る無線LANシステムの動作について説明する。 Next, the operation of the wireless LAN system according to the first embodiment configured as described above will be described.
図12は、第1の実施形態に係る無線LANシステムの動作を示すフローチャートであり、図13は、第1の実施形態に係るHT端末が、legacy端末に対して送信制御を行う様子を示す図である。 FIG. 12 is a flowchart illustrating the operation of the wireless LAN system according to the first embodiment, and FIG. 13 is a diagram illustrating a state in which the HT terminal according to the first embodiment performs transmission control on the legacy terminal. It is.
まず、HT端末が占有する帯域数mが0からスタートし、電界強度を測定する(ステップS1)。次に、送信可能な帯域(図13のCH1〜CH3)で空いている帯域を探す。図13では、まず、CH3が空いているとHT端末が認識し(ステップS2)、CH3を占有するための占有信号CTSを作成する(ステップS3)このCTSには、CH3に対するNAVの期間情報が含まれており、最大の期間が設定されている。この最大期間に設定されたNAVをNAVmaxとする。そして、作成した占有信号を送信し(ステップS4)、HT端末がCH3を占有する。 First, the number of bands m occupied by the HT terminal starts from 0, and the electric field strength is measured (step S1). Next, a vacant band is searched for in a transmittable band (CH1 to CH3 in FIG. 13). In FIG. 13, first, the HT terminal recognizes that CH3 is free (step S2), and creates an occupancy signal CTS for occupying CH3 (step S3). This CTS includes NAV period information for CH3. Included and the maximum duration is set. The NAV set for this maximum period is NAVmax. Then, the created occupancy signal is transmitted (step S4), and the HT terminal occupies CH3.
次に、占有した帯域数をmに加算し(ステップS5)、m=3であるかどうかを判断する(ステップS6)。m=3でない場合は、ステップS1へ移行し、上記のステップを繰り返す。すなわち、HT端末は、CH1とCH2から空いているチャネルを探す。図13においては、CH2が空いていると判断し、HT端末は空いていると判断できた時点においてCH2にCTSを送信し、CH2においてNAVmaxを割当て、帯域を占有する。次に、HT端末は、CH1が空いているかを判断する。CH1が空いていると判断された時点において、HT端末はCH1にCTSを送信し、CH1においてNAVmaxを割当て、帯域を占有する。 Next, the number of occupied bands is added to m (step S5), and it is determined whether m = 3 (step S6). If not m = 3, the process proceeds to step S1 and the above steps are repeated. That is, the HT terminal searches for an empty channel from CH1 and CH2. In FIG. 13, it is determined that CH2 is free, and the HT terminal transmits CTS to CH2 when it can be determined that it is free, and NAVmax is assigned to CH2 to occupy the band. Next, the HT terminal determines whether CH1 is available. When it is determined that CH1 is free, the HT terminal transmits a CTS to CH1, allocates NAVmax in CH1, and occupies the band.
ステップS6において、m=3である場合は、最初のNAVmax期間の終了時点(t=t1)に到達したかどうかを判断し(ステップS7)、t=t1でない場合は、このステップS7の判断を繰り返す。t=t1となった場合は、CH1〜CH3に再度NAVを割当てて、帯域を占有する(ステップS8)。このようにCH1〜CH3の帯域を占有した後、HTシーケンスを送信する(ステップS9)。再送するNAVの設定期間は、HTシーケンス長による。 In step S6, if m = 3, it is determined whether or not the end point (t = t1) of the first NAVmax period has been reached (step S7). If not t = t1, the determination in step S7 is performed. repeat. When t = t1, NAV is assigned again to CH1 to CH3 and the band is occupied (step S8). Thus, after occupying the bandwidth of CH1 to CH3, the HT sequence is transmitted (step S9). The setting period of the NAV to be retransmitted depends on the HT sequence length.
上記のように、HT端末が空いたチャネル帯域からCTSを送信し帯域を占有する場合において、NAVを最大に設定することにより、このNAVmax区間内において、すべての帯域を占有することが可能となる。そして、最初のNAV(図13の場合、CH3のNAVmax)期間終了後に、全体帯域を占有する信号を送信することにより、データを他端末のデータと衝突することなく、他端末の数、通信状況の影響を最小限に抑え、効率よく送信することが可能となる。 As described above, when the HT terminal transmits the CTS from the vacant channel band and occupies the band, by setting the NAV to the maximum, it is possible to occupy all the bands in this NAVmax section. . Then, after the period of the first NAV (in the case of FIG. 13, NAVmax of CH3) is transmitted, a signal occupying the entire band is transmitted, so that the number of other terminals and the communication status can be reduced without colliding the data with the data of other terminals. Thus, it is possible to transmit efficiently.
上記において、最初に設定するCTSが、最大期間のNAVを設定しなかった(設定できなかった)場合、そのNAV期間において、HT端末が送信する帯域幅すべてが占有できない場合がある。NAV期間終了時点において、HT端末が送信する全帯域幅を占有していないと判断した場合、占有している帯域のみに再度占有信号CTSを送信し、その占有期間において、他端末に占有されているチャネルが空くのを待つ。この動作は、全ての送信帯域幅を占有するまで継続する。 In the above, when the CTS to be initially set does not set the NAV of the maximum period (cannot be set), the entire bandwidth transmitted by the HT terminal may not be occupied during the NAV period. When it is determined that the entire bandwidth transmitted by the HT terminal is not occupied at the end of the NAV period, the occupation signal CTS is transmitted again only to the occupied band, and is occupied by other terminals during the occupation period. Wait for the available channel to be free. This operation continues until all the transmission bandwidth is occupied.
(第2の実施形態)
第2の実施形態に係る無線LANシステムのHT端末の送信機および受信機の構成については、第1の実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
The configurations of the transmitter and receiver of the HT terminal of the wireless LAN system according to the second embodiment are the same as those of the first embodiment.
次に、第2の実施形態に係る無線LANシステムの動作について説明する。図14は、第2の実施形態に係る無線LANシステムの動作を示すフローチャートであり、図15は、第2の実施形態に係るHT端末がlegacy端末に対して送信制御を行う様子を示す図である。 Next, the operation of the wireless LAN system according to the second embodiment will be described. FIG. 14 is a flowchart showing the operation of the wireless LAN system according to the second embodiment, and FIG. 15 is a diagram showing how the HT terminal according to the second embodiment performs transmission control on the legacy terminal. is there.
まず、HT端末が占有する帯域数mが0からスタートし、電界強度を測定する(ステップT1)。次に、送信可能な帯域(図15のCH1〜CH3)で空いている帯域を探す。図15では、まず、CH3が空いているとHT端末が認識し(ステップT2)、占有する帯域数mが0であるかどうかを判断する(ステップT3)。m=0である場合は、CH3を占有するための占有信号CTSを作成する(ステップT4)。このCTSには、CH3に対するNAVの期間情報が含まれており、最大の期間が設定されている。この最大期間に設定されたNAVをNAVmaxとする。 First, the number of bands m occupied by the HT terminal starts from 0, and the electric field strength is measured (step T1). Next, an available band is searched for in a transmittable band (CH1 to CH3 in FIG. 15). In FIG. 15, first, the HT terminal recognizes that CH3 is free (step T2), and determines whether or not the number of occupied bands m is 0 (step T3). If m = 0, an occupancy signal CTS for occupying CH3 is created (step T4). This CTS includes NAV period information for CH3, and a maximum period is set. The NAV set for this maximum period is NAVmax.
一方、ステップT3において、m=0でない場合は、上記NAVmaxの終了時刻t1と同じ時刻に終了するNAVを設定するための占有信号CTSを作成する(ステップT5)。 On the other hand, if m = 0 is not satisfied in step T3, an occupancy signal CTS for setting the NAV that ends at the same time as the end time t1 of the NAVmax is created (step T5).
次に、作成した占有信号を送信し(ステップT6)、占有した帯域数をmに加算し(ステップT7)、m=3であるかどうかを判断する(ステップT8)。m=3でない場合は、ステップT1へ移行し、上記のステップを繰り返す。すなわち、HT端末は、CH1とCH2から空いているチャネルを探す。図15においては、CH2が空いていると判断し、HT端末は空いていると判断できた時点においてCH2にCTSを送信し、CH2においてCH3のNAVmaxと終了時間が同じになる期間のNAVを割当て、帯域を占有する。次に、HT端末は、CH1が空いているかを判断する。CH1が空いていると判断された時点において、HT端末はCH1にCTSを送信し、CH1においてCH3のNAVmaxと終了時間が同じになる期間のNAVを割当て、帯域を占有する。 Next, the generated occupied signal is transmitted (step T6), the number of occupied bands is added to m (step T7), and it is determined whether m = 3 (step T8). If not m = 3, the process proceeds to step T1, and the above steps are repeated. That is, the HT terminal searches for an empty channel from CH1 and CH2. In FIG. 15, it is determined that CH2 is free, and the HT terminal transmits CTS to CH2 when it can be determined that it is free, and assigns a NAV in CH2 in a period in which the end time is the same as NAVmax of CH3. Occupy the band. Next, the HT terminal determines whether CH1 is available. When it is determined that CH1 is free, the HT terminal transmits a CTS to CH1, assigns a NAV in CH1 in a period in which the end time is the same as the NAVmax of CH3, and occupies the bandwidth.
ステップT8において、m=3である場合は、最初のNAVmax期間の終了時点(t=t1)に到達したかどうかを判断し(ステップT9)、t=t1でない場合は、このステップT9の判断を繰り返す。t=t1となった場合は、CH1〜CH3に再度NAVを割当てて、帯域を占有する(ステップT10)。このようにCH1〜CH3の帯域を占有した後、HTシーケンスを送信する(ステップT11)。再送するNAVの設定期間は、HTシーケンス長による。 In step T8, if m = 3, it is determined whether or not the end point (t = t1) of the first NAVmax period has been reached (step T9). If not t = t1, the determination in step T9 is performed. repeat. When t = t1, NAV is again assigned to CH1 to CH3 to occupy the band (step T10). Thus, after occupying the bandwidth of CH1 to CH3, the HT sequence is transmitted (step T11). The setting period of the NAV to be retransmitted depends on the HT sequence length.
上記のように、HT端末が空いたチャネル帯域からCTSを送信し帯域を占有する場合において、最初に設定するNAVを最大にすることにより、このNAVmax区間内において、全ての帯域を占有することが可能となる。そして、最初のNAV(図15の場合、CH3のNAVmax)期間終了後に、全体帯域を占有する信号を送信することで、データを他端末のデータと衝突することなく、他端末の数、通信状況の影響を最小限に抑え、効率よく送信することが可能となる。 As described above, when the HT terminal transmits the CTS from the vacant channel band and occupies the band, it is possible to occupy all the bands within this NAVmax section by maximizing the NAV that is initially set. It becomes possible. Then, after the period of the first NAV (in the case of FIG. 15, NAVmax of CH3) is transmitted, a signal that occupies the entire band is transmitted, so that the number of other terminals and the communication status can be reduced without colliding data with the data of other terminals. Thus, it is possible to transmit efficiently.
また、その後の占有(CH1、CH2の占有)において、最初に設定したNAVmax(CH3のNAVmax)と終了時間が同じになる期間のNAVを割当て、帯域を占有することによって、他端末に対して、自端末の送信情報を正確に伝えることが可能となる。 Further, in the subsequent occupation (occupation of CH1, CH2), by assigning a NAV in a period in which the end time is the same as the initially set NAVmax (CH3 NAVmax), and by occupying the bandwidth, It is possible to accurately transmit the transmission information of the terminal itself.
(第3の実施形態)
第3の実施形態に係る無線LANシステムのHT端末の送信機および受信機の構成については、第1の実施形態と同様である。ここで、図11において、フィルタ回路211、FFT回路212、復調器213、誤り訂正復号器214、およびMAC回路は、検出部217bを構成する。すなわち、これらの各ブロックにより構成される検出部217bが、HT端末がlegacy端末のCTS、データを復調することにより、legacy端末の通信状況を認識し、空いている帯域を検出する。
(Third embodiment)
The configurations of the transmitter and the receiver of the HT terminal of the wireless LAN system according to the third embodiment are the same as those in the first embodiment. Here, in FIG. 11, the
次に、第3の実施形態に係る無線LANシステムの動作について説明する。図16は、第3の実施形態に係る無線LANシステムの動作を示すフローチャートであり、図17は、第3の実施形態に係るHT端末がlegacy端末に対して送信制御を行う様子を示す図である。まず、HT端末が占有する帯域数mが0からスタートし、legacy端末から信号を受信する(ステップR1)。HT端末は、legacy端末が送信するCTS、データを復調することができるため、HT端末が送信しようとする帯域において、その通信状況を把握することができる。HT端末が送信しようとするとき、送信しようとする帯域幅(図17のCH1〜CH3)の通信状態を認識する(ステップR2)。図17では、CH3→CH2→CH1の順で他端末が送信することを認識する。 Next, the operation of the wireless LAN system according to the third embodiment will be described. FIG. 16 is a flowchart illustrating the operation of the wireless LAN system according to the third embodiment, and FIG. 17 is a diagram illustrating a state in which the HT terminal according to the third embodiment performs transmission control on the legacy terminal. is there. First, the number of bands m occupied by the HT terminal starts from 0, and a signal is received from the legacy terminal (step R1). Since the HT terminal can demodulate the CTS and data transmitted by the legacy terminal, the communication status can be grasped in the band to be transmitted by the HT terminal. When the HT terminal tries to transmit, it recognizes the communication state of the bandwidth to be transmitted (CH1 to CH3 in FIG. 17) (step R2). In FIG. 17, it is recognized that other terminals transmit in the order of CH3 → CH2 → CH1.
次に、HT端末の占有信号タイミングtn(nは帯域であり、n=1,2,3)を設定する(ステップR3)。そして、各帯域においてHT端末の占有信号を作成する(ステップR4)。このステップR4では、各帯域のNAVの長さを決定する。次に、t=tnとなったかどうかを判断し(ステップR5)、t=tnでない場合は、このステップR5の判断を繰り返す。一方、ステップR5において、t=tnである場合は、占有した帯域数をmに加算し(ステップR6)、m=3であるかどうかを判断する(ステップR7)。m=3でない場合は、帯域nの占有信号を送信して(ステップR8)、ステップR5へ移行し、上記のステップを繰り返す。 Next, the occupied signal timing tn (n is a band, n = 1, 2, 3) of the HT terminal is set (step R3). Then, an occupancy signal of the HT terminal is created in each band (step R4). In step R4, the length of the NAV of each band is determined. Next, it is determined whether or not t = tn (step R5). If t = tn is not satisfied, the determination in step R5 is repeated. On the other hand, if t = tn in step R5, the number of occupied bands is added to m (step R6), and it is determined whether m = 3 (step R7). If m = 3 is not satisfied, an occupied signal of band n is transmitted (step R8), the process proceeds to step R5, and the above steps are repeated.
ここでは、CH3が最初に空くという認識により、CH3に占有信号CTSを割り当て送信し、HT端末がCH3を占有する。このCTSには、CH3に対するNAVの期間情報が含まれており、最後に空くと認識しているCH1のデータ終了時点までの期間のNAVを割り当て、帯域を占有する。次に、CH2が空いた時点おいて、占有信号CTSを割当て送信し、HT端末がCH2を占有する。このCTSには、CH2に対するNAVの期間情報が含まれており、最後に空くと認識しているCH1のデータ終了時点までの期間のNAVを割り当て、帯域を占有する。 In this case, the occupancy signal CTS is allocated and transmitted to CH3 by recognizing that CH3 is free first, and the HT terminal occupies CH3. This CTS includes NAV period information for CH3, and assigns a NAV for the period until the data end time of CH1 that is finally recognized as vacant to occupy the bandwidth. Next, when CH2 becomes available, an occupancy signal CTS is allocated and transmitted, and the HT terminal occupies CH2. This CTS includes NAV period information for CH2, and assigns a NAV for the period until the data end time of CH1, which is finally recognized as vacant, to occupy the bandwidth.
一方、ステップR7において、m=3である場合は、CH1〜CH3に再度NAVを割当てて、帯域を占有する(ステップR9)。すなわち、HT端末は、CH1が空いた時点(つまり上記CH3、CH2のNAV終了時点)において、CH1〜CH3に再度NAVを割当てて、帯域を占有する。このようにCH1〜CH3の帯域を占有した後、HTシーケンスを送信する(ステップR10)。再送するNAVの設定期間は、HTシーケンス長による。 On the other hand, if m = 3 in step R7, the NAV is assigned again to CH1 to CH3 to occupy the band (step R9). That is, the HT terminal occupies the band by allocating NAV to CH1 to CH3 again at the time when CH1 becomes empty (that is, when the CH3 and CH2 NAV ends). Thus, after occupying the bandwidth of CH1 to CH3, the HT sequence is transmitted (step R10). The setting period of the NAV to be retransmitted depends on the HT sequence length.
以上のように、HT端末が空いたチャネル帯域からCTSを送信し帯域を占有する場合において、HT端末が送信しようとする帯域の通信状態を認識し、その情報により各々の帯域に最後に空くチャネル帯域のlegacy端末のデータ終了時までの期間を設定する。このようにNAVを設定し、そのlegacy端末のデータ終了時において、全帯域に占有信号CTSを再度送信し、その後HTシーケンスを送信することで、衝突することなく、他端末の数、通信状況の影響を最小限に抑えることができ、かつ最小限のCTS送信で帯域を占有することができる。 As described above, when the HT terminal transmits the CTS from the vacant channel band and occupies the band, the HT terminal recognizes the communication state of the band to be transmitted, and finally, the channel vacated in each band by the information A period until the data end of the legacy terminal of the band is set. By setting the NAV in this way, when the data of the legacy terminal is completed, the occupation signal CTS is transmitted again to the entire band, and then the HT sequence is transmitted, so that the number of other terminals and the communication status can be determined without collision. The influence can be minimized, and the band can be occupied with the minimum CTS transmission.
(第4の実施形態)
第4の実施形態に係る無線LANシステムのHT端末の送信機および受信機の構成については、第1の実施形態と同様である。
(Fourth embodiment)
The configurations of the transmitter and the receiver of the HT terminal of the wireless LAN system according to the fourth embodiment are the same as those in the first embodiment.
第4の実施形態では、上記の第1〜第3の実施形態において、HT端末が占有信号CTSを空いている帯域から送信し、送信帯域幅を占有する際、空いていると判断した後、CTSを送信するまでの期間(バックオフ)を最小に設定する。 In the fourth embodiment, in the above first to third embodiments, after the HT terminal transmits the occupancy signal CTS from the vacant band and occupies the transmission bandwidth, after determining that it is vacant, The period (backoff) until CTS is transmitted is set to the minimum.
図18は、第4の実施形態に係るHT端末が、legacy端末に対して送信制御を行う様子を示す図である。図18において、tb1を帯域が空いていると判断した後、HT端末がCTSを送信するまでのバックオフ時間とし、tb2をLegacy端末がCTSを送信するバックオフ時間とする。tb1<tb2と設定することにより、図18に示すように、HT端末が優先的に帯域を占有することができる。そして、実施形態1〜3のNAV設定と併せて第4の実施形態を適用することによって、HT端末が通信を行う際、他端末の数、通信状況の影響をさらに最小限に抑えることができる。 FIG. 18 is a diagram illustrating a state in which the HT terminal according to the fourth embodiment performs transmission control on the legacy terminal. In FIG. 18, tb1 is a back-off time until the HT terminal transmits a CTS after it is determined that the band is free, and tb2 is a back-off time for the Legacy terminal to transmit the CTS. By setting tb1 <tb2, the HT terminal can preferentially occupy the band as shown in FIG. Then, by applying the fourth embodiment together with the NAV setting of the first to third embodiments, the influence of the number of other terminals and the communication status can be further minimized when the HT terminal performs communication. .
ここで、tb(tb1、tb2)の定義について、その一例を無線LANシステムに従って説明する。tbとは、図19に示すIFS+バックオフにあたる。IFS(Inter Flame Space、フレーム間隔)は、信号を送信する前の最低限の送信信号間隔を定義したもので、ビジー状態(他端末が送信所望帯域を使用中である状態)から送信可能状態を認識した後、IFSの時間だけ待ち、さらに引き続きバックオフと呼ばれるランダムな時間において送信可能であることを継続確認後、自端末信号を送信する。(図19では、CTSを送信している。)
このIFSは、固定長時間で、送信するデータの種類、システムの制御方法により大きく3種類定義され、優先度が割当てられている。図20に各IFSの優先度を示す。各IFSの時間は、図20に示すように、SIFS<PIFS<DIFSで、SIFS(Short IFS)はACKを送信する際に割当てられるIFS、PIFS(PCF IFS)は集中制御されている自端末のデータ送信に割当てられるIFS、DIFS(DCF IFS)は分散制御されている自端末のデータ送信に割当てられるIFSである。
Here, an example of the definition of tb (tb1, tb2) will be described according to a wireless LAN system. tb corresponds to IFS + backoff shown in FIG. IFS (Inter Frame Space, frame interval) defines the minimum transmission signal interval before transmitting a signal. The state where transmission is possible from a busy state (a state where another terminal is using a desired transmission band) is defined. After recognizing, it waits for the time of IFS, and after confirming that transmission is possible at a random time called back-off, continues, it transmits its own terminal signal. (In FIG. 19, CTS is transmitted.)
This IFS has a fixed long time, and three types are defined depending on the type of data to be transmitted and the system control method, and a priority is assigned. FIG. 20 shows the priority of each IFS. As shown in FIG. 20, the time of each IFS is SIFS <PIFS <DIFS, SIFS (Short IFS) is assigned when transmitting ACK, and IFS and PIFS (PCF IFS) are centrally controlled. IFS and DIFS (DCF IFS) allocated to data transmission are IFS allocated to data transmission of the own terminal that is distributedly controlled.
バックオフは、規定の乱数発生範囲CW内に発生する乱数値をもとにランダムに決められる時間である。 The back-off is a time that is randomly determined based on a random number value generated within a specified random number generation range CW.
第4の実施形態では、図21に示すように、HT端末のデータを送信する際において、SIFS<HT端末IFS<PIFS<DIFSに設定する。これにより、HT端末が優先的に帯域を占有することが可能となる。または、HT端末のデータを送信する際において、(HT端末の規定乱数発生範囲)<(CW)を満たす乱数値となる乱数発生範囲でHT端末バックオフを設定する。これにより、HT端末が優先的に帯域を占有する確率をあげることが可能となる。さらに、図22に示すように、HT端末のデータを送信する際、上記により設定されたHT端末IFSおよびHT端末バックオフ双方を設定する。 In the fourth embodiment, as shown in FIG. 21, when data of an HT terminal is transmitted, SIFS <HT terminal IFS <PIFS <DIFS is set. As a result, the HT terminal can preferentially occupy the band. Alternatively, when transmitting data of the HT terminal, the HT terminal back-off is set in a random number generation range that satisfies a random value satisfying (specified random number generation range of the HT terminal) <(CW). Thereby, it is possible to increase the probability that the HT terminal preferentially occupies the band. Further, as shown in FIG. 22, when transmitting data of the HT terminal, both the HT terminal IFS and the HT terminal back-off set as described above are set.
図23は、第4の実施形態に係る無線LANシステムの動作を示すフローチャートである。まず、送信可能帯域を認識し(ステップP1)、ACKで無いかどうかを判断する(ステップP2)。ACKである場合は、CW範囲の乱数の発生(ステップP3)に応じて、SIFSおよびバックオフ(tb0)を設定する(ステップP4)。次に、t=tb0であるかどうかを判断し(ステップP5)、t=tb0でない場合は、ステップP5の判断を繰り返す。ステップP5において、t=tb0である場合は、ACKを送信して(ステップP6)、終了する。 FIG. 23 is a flowchart showing the operation of the wireless LAN system according to the fourth embodiment. First, a transmittable band is recognized (step P1), and it is determined whether or not it is an ACK (step P2). In the case of ACK, SIFS and backoff (tb0) are set (step P4) according to the generation of random numbers in the CW range (step P3). Next, it is determined whether or not t = tb0 (step P5). If t = tb0 is not satisfied, the determination in step P5 is repeated. In step P5, when t = tb0, ACK is transmitted (step P6), and the process ends.
一方、ステップP2において、ACKでない場合は、HT端末の規定乱数の発生(ステップP7)に応じて、HT端末のIFSおよびバックオフ(tb1)を設定する(ステップP8)。次に、t=tb1であるかどうかを判断し(ステップP9)、t=tb1でない場合は、ステップP9の判断を繰り返す。ステップP9において、t=tb1である場合は、CTSまたはDATAを送信して(ステップP10)、終了する。 On the other hand, if it is not ACK at step P2, the IFS and backoff (tb1) of the HT terminal are set (step P8) in response to the generation of the specified random number of the HT terminal (step P7). Next, it is determined whether or not t = tb1 (step P9). If t = tb1 is not satisfied, the determination in step P9 is repeated. In step P9, if t = tb1, CTS or DATA is transmitted (step P10), and the process ends.
以上説明したように、第4の実施形態によれば、HT端末が通信を行う際、他端末の数、通信状況の影響をさらに最小限に抑えることができる。 As described above, according to the fourth embodiment, when the HT terminal performs communication, the influence of the number of other terminals and the communication status can be further minimized.
なお、以上説明した各実施形態においては、同一周波数帯域を使用し異なる周波数帯域幅の無線LANシステムが共存する場合について述べたが、無線LANシステムに限らず、同一周波数帯域を使用し異なる周波数帯域幅の無線通信システム全般において適用することが可能である。 In each of the embodiments described above, the case where wireless LAN systems using the same frequency band and different frequency bandwidths coexist has been described. However, the present invention is not limited to the wireless LAN system, and different frequency bands using the same frequency band. It can be applied to a wide range of wireless communication systems.
50 MAC回路
51 制御回路
52 誤り訂正符号化器
53 変調器
54 切替器
55、55a、55b、55c シンボル繰り返し回路
55x フィルタ
55y−1〜55y−3 フィルタ
56 IFFT回路
57 フィルタ回路
58 アンテナ
103 フレーム制御部
104 デュレーション部
105 受信機アドレス
106 FCS部
210 アンテナ
211 フィルタ回路
212 FFT回路
213 復調器
214 誤り訂正復号器
215 MAC回路
216 電界強度測定部
217a、217b 検出部
500 送信機
500a 送信回路
501 送信部
502 占有信号発生部
1100 受信機
1100a 受信回路
50
Claims (8)
前記第1の無線通信システムと互換性を有し、前記第2の無線通信システムが無線媒体を占有する旨を前記第1の無線通信システムに対して通知する占有信号を発生する占有信号発生部と、
前記第1の無線通信システムで使用される複数の周波数帯域のうち、空いている周波数帯域を検出する検出部と、
前記検出部により空いている周波数帯域が検出される毎に、検出された周波数帯域で前記占有信号を送信する送信部と、を備えることを特徴とする通信機。 A communication device applied to a second wireless communication system that uses a frequency band including all of a plurality of frequency bands used in the first wireless communication system,
An occupancy signal generator that generates an occupancy signal that is compatible with the first radio communication system and notifies the first radio communication system that the second radio communication system occupies a radio medium. When,
A detecting unit for detecting a vacant frequency band among a plurality of frequency bands used in the first wireless communication system;
And a transmitter that transmits the occupancy signal in the detected frequency band each time a free frequency band is detected by the detector.
最初は前記第2の無線通信システムが無線媒体を最大期間占有することができる占有信号を発生し、
二度目以降は前記最大期間の終了時に前記第2の無線通信システムが無線媒体を占有する期間が終了する占有信号を発生することを特徴とする請求項1記載の通信機。 The occupied signal generator is
Initially the second wireless communication system generates an occupancy signal that can occupy the wireless medium for a maximum period of time,
2. The communication device according to claim 1, wherein after the second time, at the end of the maximum period, an occupancy signal for ending a period in which the second wireless communication system occupies a wireless medium is generated.
前記占有信号発生部は、前記検出された通信終了時刻に前記第2の無線通信システムが無線媒体を占有する期間が終了する占有信号を発生することを特徴とする請求項1記載の通信機。 The detection unit detects a communication end time of a frequency band where transmission ends last based on a communication state in the first wireless communication system,
2. The communication device according to claim 1, wherein the occupying signal generation unit generates an occupying signal that ends a period during which the second wireless communication system occupies a wireless medium at the detected communication end time.
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