JP2008118692A - Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program - Google Patents
Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008118692A JP2008118692A JP2007320451A JP2007320451A JP2008118692A JP 2008118692 A JP2008118692 A JP 2008118692A JP 2007320451 A JP2007320451 A JP 2007320451A JP 2007320451 A JP2007320451 A JP 2007320451A JP 2008118692 A JP2008118692 A JP 2008118692A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- communication
- packet
- decoding unit
- station
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 964
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 258
- 238000004590 computer program Methods 0.000 title claims description 19
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 455
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 10
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 38
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 27
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 16
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 11
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 8
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 5
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 240000002989 Euphorbia neriifolia Species 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000002079 cooperative effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000013507 mapping Methods 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
- H04L47/00—Traffic control in data switching networks
- H04L47/10—Flow control; Congestion control
- H04L47/35—Flow control; Congestion control by embedding flow control information in regular packets, e.g. piggybacking
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W74/00—Wireless channel access
- H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
- H04W74/0808—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA]
- H04W74/0816—Non-scheduled access, e.g. ALOHA using carrier sensing, e.g. carrier sense multiple access [CSMA] with collision avoidance
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W72/00—Local resource management
- H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
- H04W72/535—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on resource usage policies
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W84/00—Network topologies
- H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
- H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
- H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
- H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
- H04W88/02—Terminal devices
- H04W88/06—Terminal devices adapted for operation in multiple networks or having at least two operational modes, e.g. multi-mode terminals
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
Description
本発明は、無線LAN(Local Area Network)のように複数の無線局間で相互に通信を行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、各通信局がCSMA(CarrierSense Multiple Access with Collision Avoidance:搬送波感知多重アクセス)方式によりキャリア検出に基づいてランダム・アクセスを行なう無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus, a wireless communication method, and a computer program for performing mutual communication between a plurality of wireless stations such as a wireless LAN (Local Area Network). The present invention relates to a radio communication system, a radio communication apparatus, a radio communication method, and a computer program that perform random access based on carrier detection by a CSMA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avidance) method.
さらに詳しくは、本発明は、伝送レートが異なる複数の通信モードが混在する通信環境下でランダム・アクセスを実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに係り、特に、伝送レートが異なる複数の通信モードが混在する通信環境下で、より小さなオーバーヘッドでランダム・アクセスを実現する無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムに関する。 More specifically, the present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus and a wireless communication method, and a computer program that realize random access in a communication environment in which a plurality of communication modes having different transmission rates are mixed. The present invention relates to a wireless communication system, a wireless communication apparatus, a wireless communication method, and a computer program that realize random access with a smaller overhead in a communication environment in which a plurality of communication modes having different transmission rates are mixed.
複数のコンピュータを接続してLANを構成することにより、ファイルやデータなどの情報の共有化、プリンタなどの周辺機器の共有化を図ったり、電子メールやデータ・コンテンツの転送などの情報の交換を行なったりすることができる。 By connecting multiple computers and configuring a LAN, you can share information such as files and data, share peripheral devices such as printers, and exchange information such as e-mail and data / content transfer Can be done.
従来、光ファイバーや同軸ケーブル、あるいはツイストペア・ケーブルを用いて、有線でLAN接続することが一般的であったが、この場合、回線敷設工事が必要であり、手軽にネットワークを構築することが難しいとともに、ケーブルの引き回しが煩雑になる。また、LAN構築後も、機器の移動範囲がケーブル長によって制限されるため、不便である。 Conventionally, it has been common to use an optical fiber, a coaxial cable, or a twisted pair cable to connect to a wired LAN. In this case, however, a line laying work is required, and it is difficult to construct a network easily. The cable routing becomes complicated. In addition, even after LAN construction, the movement range of the device is limited by the cable length, which is inconvenient.
そこで、有線方式によるLAN配線からユーザを解放するシステムとして、無線LANが注目されている。無線LANによれば、オフィスなどの作業空間において、有線ケーブルの大半を省略することができるので、パーソナル・コンピュータ(PC)などの通信端末を比較的容易に移動させることができる。 Therefore, a wireless LAN has attracted attention as a system that releases users from wired LAN connection. According to the wireless LAN, most of the wired cables can be omitted in a work space such as an office, so that a communication terminal such as a personal computer (PC) can be moved relatively easily.
近年では、無線LANシステムの高速化、低価格化に伴い、その需要が著しく増加してきている。特に最近では、人の身の回りに存在する複数の電子機器間で小規模な無線ネットワークを構築して情報通信を行なうために、パーソナル・エリア・ネットワーク(PAN)の導入の検討が行なわれている。例えば、2.4GHz帯や、5GHz帯など、監督官庁の免許が不要な周波数帯域を利用して、異なった無線通信システムが規定されている。 In recent years, the demand for wireless LAN systems has increased remarkably with the increase in speed and cost. In particular, recently, in order to establish a small-scale wireless network between a plurality of electronic devices existing around a person and perform information communication, introduction of a personal area network (PAN) has been studied. For example, different wireless communication systems are defined using frequency bands that do not require a license from a supervisory authority, such as 2.4 GHz band and 5 GHz band.
無線ネットワークに関する標準的な規格の1つにIEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11(例えば、非特許文献1を参照のこと)や、HiperLAN/2(例えば、非特許文献2又は非特許文献3を参照のこと)やIEEE802.15.3、Bluetooth通信などを挙げることができる。IEEE802.11規格については、無線通信方式や使用する周波数帯域の違いなどにより、IEEE802.11a規格、IEEE802.11b規格…などの各種無線通信方式が存在する。 One standard for wireless networks is IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (for example, see Non-Patent Document 1), HiperLAN / 2 (for example, Non-Patent Document 2 or Non-Patent Document 2 or Non-Patent Document 2). Patent Document 3), IEEE 802.15.3, Bluetooth communication, and the like. As for the IEEE802.11 standard, there are various wireless communication systems such as the IEEE802.11a standard, the IEEE802.11b standard, etc., depending on the wireless communication system and the frequency band to be used.
無線技術を用いてローカル・エリア・ネットワークを構成するために、エリア内に「アクセス・ポイント」又は「コーディネータ」と呼ばれる制御局となる装置を1台設けて、この制御局の統括的な制御下でネットワークを形成する方法が一般的に用いられている。 In order to configure a local area network using wireless technology, a single device serving as a control station called an “access point” or “coordinator” is provided in the area, and is under the overall control of this control station. A method of forming a network is generally used.
アクセス・ポイントを配置した無線ネットワークでは、ある通信装置から情報伝送を行なう場合に、まずその情報伝送に必要な帯域をアクセス・ポイントに予約して、他の通信装置における情報伝送と衝突が生じないように伝送路の利用を行なうという、帯域予約に基づくアクセス制御方法が広く採用されている。すなわち、アクセス・ポイントを配置することによって、無線ネットワーク内の通信装置が互いに同期をとるという同期的な無線通信を行なう。 In a wireless network in which an access point is arranged, when information is transmitted from a certain communication device, a bandwidth necessary for the information transmission is first reserved in the access point so that there is no collision with information transmission in another communication device. In this way, an access control method based on bandwidth reservation that uses a transmission line is widely adopted. That is, by arranging access points, synchronous wireless communication is performed in which communication devices in a wireless network are synchronized with each other.
ところが、アクセス・ポイントが存在する無線通信システムで、送信側と受信側の通信装置間で非同期通信を行なう場合には、必ずアクセス・ポイントを介した無線通信が必要になるため、伝送路の利用効率が半減してしまうという問題がある。 However, when asynchronous communication is performed between the communication device on the transmission side and the reception side in a wireless communication system in which an access point exists, wireless communication via the access point is always required. There is a problem that the efficiency is halved.
これに対し、無線ネットワークを構成する他の方法として、端末同士が直接非同期的に無線通信を行なう「アドホック(Ad−hoc)通信」が考案されている。とりわけ近隣に位置する比較的少数のクライアントで構成される小規模無線ネットワークにおいては、特定のアクセス・ポイントを利用せずに、任意の端末同士が直接非同期の無線通信を行なうことができるアドホック通信が適当であると思料される。 On the other hand, as another method of configuring a wireless network, “ad-hoc communication” in which terminals perform wireless communication directly and asynchronously has been devised. In particular, in a small-scale wireless network composed of a relatively small number of clients located in the vicinity, ad-hoc communication that allows any terminal to perform asynchronous wireless communication directly without using a specific access point is provided. It seems to be appropriate.
アドホック型無線通信システムには中央制御局が存在しないので、例えば家庭用電気機器からなるホーム・ネットワークを構成するのに適している。アドホック・ネットワークでは、1台が故障又は電源オフになってもルーティングを自動的に変更するのでネットワークが破綻しにくい、移動局間でパケットを複数回ホップさせることにより高速データレートを保ったままで比較的遠くまでデータを伝送することができる、といった特徴がある。アドホック・システムにはいろいろな開発事例が知られている(例えば、非特許文献4を参照のこと)。 Since an ad hoc wireless communication system does not have a central control station, it is suitable for configuring a home network made up of household electrical devices, for example. In an ad hoc network, the routing is automatically changed even if one unit fails or the power is turned off, so the network is unlikely to fail. Comparison is made while maintaining a high data rate by hopping packets between mobile stations multiple times. It has the feature that data can be transmitted far away. Various development cases are known for ad hoc systems (see, for example, Non-Patent Document 4).
例えば、IEEE802.11系の無線LANシステムでは、制御局を配さなくとも自律分散的にピア・ツウ・ピア(Peer to Peer)で動作するアドホック・モードが用意されている。 For example, an IEEE802.11 wireless LAN system is provided with an ad hoc mode that operates in a peer-to-peer manner in a distributed manner without providing a control station.
ここで、同一チャネル上に複数のユーザがアクセスする際、競合を回避する必要がある。競合を回避する代表的な通信手順として、CSMA(CarrierSense Multiple Access with Collision Avoidance:搬送波感知多重アクセス)が知られている。CSMAとは、キャリア検出に基づいて多重アクセスを行なう接続方式のことである。無線通信では自ら情報送信した信号を受信することが困難であることから、CSMA/CD(Collision Detection)ではなくCSMA/CA(Collision Avoidance)方式により、他の通信装置の情報送信がないことを確認してから、自らの情報送信を開始することによって、衝突を回避する。 Here, it is necessary to avoid contention when a plurality of users access the same channel. As a typical communication procedure for avoiding contention, CSMA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avidance) is known. CSMA is a connection method for performing multiple access based on carrier detection. Since it is difficult to receive a signal transmitted by itself in wireless communication, it is confirmed that there is no information transmission of other communication devices by CSMA / CA (Collision Aidance) method instead of CSMA / CD (Collision Detection). Then, the collision is avoided by starting the transmission of its own information.
CSMA/CAに基づく通信方式について、図11を参照しながら説明する。図示の例では、通信環境下に4台の通信局#0〜#3が存在するものとする。 A communication system based on CSMA / CA will be described with reference to FIG. In the illustrated example, it is assumed that there are four communication stations # 0 to # 3 in the communication environment.
送信データを持つ各通信局は、最後にパケットを検出してから所定のフレーム間隔DIFS(DCF(Distributed CoordinationFunction)Inter Frame Space)だけメディア状態を監視し、この間にメディアがクリアすなわち送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、送信権利が与えられる。 Each communication station having transmission data monitors the media state for a predetermined frame interval DIFS (DCF (Distributed Coordination Function) Inter Frame Space) since the last packet detection, during which the media is cleared, that is, there is a transmission signal. If not, random back-off is performed, and the transmission right is given when there is no transmission signal during this period.
図示の例では、フレーム間隔DIFSだけメディア状態を監視した後、他の周辺局より短いランダム・バックオフを設定した通信局#0が送信権利を獲得し、通信局#1に対するデータ送信を開始することができる。 In the illustrated example, after monitoring the media state for the frame interval DIFS, the communication station # 0 that has set a random backoff shorter than other peripheral stations acquires the transmission right and starts data transmission to the communication station # 1. be able to.
このデータ送信に際し、送信元の通信局#0は、MACフレームのヘッダ(MACヘッダ)のDurationフィールドにおいて、NAV(NetworkAllocation Vector)の用途の情報が格納されており、データ通信のトランザクションが終了するまでの時間が記されている。 During this data transmission, the source communication station # 0 stores information on the use of NAV (Network Allocation Vector) in the Duration field of the header (MAC header) of the MAC frame, and until the data communication transaction ends. The time is recorded.
このデータ・フレームの送信先である通信局#1は、MACヘッダに記載されているDurationの期間だけ、自局宛のデータの受信動作を行なう。そして、データ受信が完了すると、データ送信元の通信局#0宛てにACKパケットを返す。 The communication station # 1, which is the transmission destination of this data frame, performs an operation of receiving data addressed to itself for the duration of Duration described in the MAC header. When the data reception is completed, an ACK packet is returned to the data transmission source communication station # 0.
また、このデータ・フレームを受信したデータ送信先以外の通信局#2並びに#3は、MACヘッダのDurationフィールドの記載を解読し、当該トランザクションが終了するまでメディアを監視することなくメディアが占有されている状態であると認識し、送信をストップさせる。この作業のことを、周辺局が「NAVを立てる」などと呼ぶ。NAVは、Durationフィールドで示された期間にわたり有効となる。例えば、受信先の通信局#1がACKパケットを返すまでの期間がDurationとして指定される。 Further, the communication stations # 2 and # 3 other than the data transmission destination that received the data frame decode the description in the Duration field of the MAC header, and the medium is occupied without monitoring the medium until the transaction ends. The transmission is stopped by recognizing This work is referred to as “performing a NAV” by a peripheral station. The NAV is valid for the period indicated in the Duration field. For example, a period until the receiving communication station # 1 returns an ACK packet is designated as Duration.
このようにして、CSMA/CA方式によれば、競合を回避しながら単一の通信局が送信権利を獲得するとともに、データ通信動作の期間中は周辺局がデータ送信動作を停止することにより衝突を回避することができる。 In this way, according to the CSMA / CA scheme, a single communication station acquires a transmission right while avoiding contention, and a peripheral station stops the data transmission operation during the period of data communication operation. Can be avoided.
ここで、アドホック環境の無線LANネットワークにおいては、隠れ端末問題が生じることが知られている。隠れ端末とは、ある特定の通信局間で通信を行なう場合、通信相手となる一方の通信局からは聞くことができるが他方の通信局からは聞くことができない通信局のことであり、隠れ端末同士ではネゴシエーションを行なうことができないため、上述したCSMA/CA方式のみでは送信動作が衝突する可能性がある。 Here, it is known that a hidden terminal problem occurs in a wireless LAN network in an ad hoc environment. A hidden terminal is a communication station that can be heard from one communication station that is a communication partner but cannot be heard from the other communication station when communicating between specific communication stations. Since terminals cannot negotiate with each other, there is a possibility that transmission operations may collide only with the above-described CSMA / CA method.
隠れ端末問題を解決する方法論として、RTS/CTS手順によるCSMA/CAが知られている。IEEE802.11においてもこの方法論が採用されている。 As a methodology for solving the hidden terminal problem, CSMA / CA by the RTS / CTS procedure is known. This methodology is also adopted in IEEE 802.11.
RTS/CTS方式では、データ送信元の通信局が送信要求パケットRTS(Request To Send)を送信し、データ送信先の通信局から確認通知パケットCTS(Clear To Send)を受信したことに応答してデータ送信を開始する。そして、隠れ端末はRTS又はCTSのうち少なくとも一方を受信すると、RTS/CTS手続に基づくデータ伝送が行なわれると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定することにより、衝突を回避することができる。送信局にとっての隠れ端末は、CTSを受信して送信停止期間を設定し、データ・パケットとの衝突を回避し、受信局にとっての隠れ端末は、RTSを受信して送信期間を停止し、ACKとの衝突を回避する。 In the RTS / CTS method, in response to a data transmission source communication station transmitting a transmission request packet RTS (Request To Send) and receiving a confirmation notification packet CTS (Clear To Send) from the data transmission destination communication station. Start data transmission. When the hidden terminal receives at least one of RTS and CTS, it avoids a collision by setting its own transmission stop period only during a period in which data transmission based on the RTS / CTS procedure is expected to be performed. Can do. The hidden terminal for the transmitting station receives the CTS and sets the transmission stop period to avoid collision with the data packet, the hidden terminal for the receiving station receives the RTS and stops the transmission period, and the ACK To avoid collisions.
図12には、RTS/CTS手順の動作例を示している。但し、無線通信環境下には、通信環境下に4台の通信局#0〜#3が存在するものとする。そして、通信局#2は隣接する通信局#0と通信可能であり、通信局#0は隣接する通信局#1、#2と通信可能であり、通信局#1は隣接する通信局#0、#3と通信可能であり、通信局#3は隣接する通信局#1と通信可能な状態にある。ところが、通信局#2は通信局#1にとって隠れ端末となり、通信局#3は通信局#0にとって隠れ端末となっている。 FIG. 12 shows an operation example of the RTS / CTS procedure. However, in the wireless communication environment, it is assumed that there are four communication stations # 0 to # 3 in the communication environment. Communication station # 2 can communicate with adjacent communication station # 0, communication station # 0 can communicate with adjacent communication stations # 1 and # 2, and communication station # 1 can communicate with adjacent communication station # 0. , # 3 can communicate with each other, and the communication station # 3 can communicate with the adjacent communication station # 1. However, communication station # 2 is a hidden terminal for communication station # 1, and communication station # 3 is a hidden terminal for communication station # 0.
送信データを持つ各通信局は、最後にパケットを検出してから所定のフレーム間隔DIFS(DCF Inter Frame Space)だけメディア状態を監視し、この間にメディアがクリアすなわち送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、送信権利が与えられる。 Each communication station having transmission data monitors the media state for a predetermined frame interval DIFS (DCF Inter Frame Space) since the last packet detection, and during this time the media is cleared, that is, if there is no transmission signal, random A transmission right is given when backoff is performed and there is no transmission signal during this period.
図示の例では、フレーム間隔DIFSだけメディア状態を監視した後、他の周辺局より短いランダム・バックオフを設定した通信局#0が送信権利を獲得し、通信局#1に対するデータ送信を開始することができる。 In the illustrated example, after monitoring the media state for the frame interval DIFS, the communication station # 0 that has set a random backoff shorter than other peripheral stations acquires the transmission right and starts data transmission to the communication station # 1. be able to.
すなわち、データを送信する通信局#0から通信局#1に送信要求パケット(RTS)が送信される。これに対し、受信先となる通信局#1は、より短いフレーム間隔SIFS(Short IFS)を以って、通信局#0に確認通知(CTS)を返送する。そして、通信局#0は、CTSパケットを受信したことに応答し、フレーム間隔SIFSを以ってデータ・パケットの送信を開始する。また、通信局#1は、データ・パケットの受信が完了すると、フレーム間隔SIFSを以ってACKパケットを返す。SIFSはDIFSよりも短いことから、通信局#1は、CMSA/CA手順に従いDIFS+ランダム・バックオフだけ待機して送信権を得る他局よりも先にCTSパケットを送信することができる。 That is, a transmission request packet (RTS) is transmitted from the communication station # 0 that transmits data to the communication station # 1. On the other hand, the communication station # 1 as the receiving destination returns a confirmation notification (CTS) to the communication station # 0 with a shorter frame interval SIFS (Short IFS). Then, in response to receiving the CTS packet, the communication station # 0 starts transmission of the data packet with a frame interval SIFS. Further, when the reception of the data packet is completed, the communication station # 1 returns an ACK packet with a frame interval SIFS. Since SIFS is shorter than DIFS, communication station # 1 can transmit a CTS packet prior to another station that obtains a transmission right by waiting for DIFS + random backoff according to the CMSA / CA procedure.
このとき、通信局#0及び通信局#1の双方から隠れ端末となり得る位置にある通信局#2並びに通信局#3では、RTS又はCTSの受信により伝送路の利用を検出してこの通信が終了するまで送信を行なわない制御を行なう。 At this time, the communication station # 2 and the communication station # 3, which are positions that can be hidden terminals from both the communication station # 0 and the communication station # 1, detect the use of the transmission path by receiving RTS or CTS and perform this communication. Control is performed so that transmission is not performed until the processing is completed.
具体的には、通信局#2では、RTSパケットに基づいて通信局#1が送信元となるデータ送信が開始されたことを検出し、RTSパケットのMACヘッダに記載されているDurationフィールドを解読し、以後引き続くデータ・パケットの送信が完了するまでの間(ACKが終了するまでの期間)は、伝送路が既に利用されていることを認識し、NAVを立てることができる。 Specifically, the communication station # 2 detects the start of data transmission starting from the communication station # 1 based on the RTS packet, and decodes the Duration field described in the MAC header of the RTS packet. Then, until the subsequent transmission of the data packet is completed (the period until the ACK is completed), it is possible to recognize that the transmission path is already used and to establish the NAV.
また、通信局#3では、CTSパケットに基づいて通信局#1が受信先となるデータ送信が開始されたことを検出し、CTSパケットのMACヘッダに記載されているDurationフィールドを解読し、以後引き続くデータ・パケットの送信が完了するまでの間(ACKが終了するまでの期間)は、伝送路が既に利用されていることを認識し、NAVを立てることができる。 In addition, the communication station # 3 detects that the data transmission to be received by the communication station # 1 is started based on the CTS packet, decodes the Duration field described in the MAC header of the CTS packet, and thereafter Until the transmission of the subsequent data packet is completed (period until the ACK is completed), it is possible to recognize that the transmission path is already used and to establish the NAV.
このように、隠れ端末はRTS又はCTSのうち少なくとも一方を受信すると、RTS/CTS手続に基づくデータ伝送が行なわれると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定するので、衝突を回避することができる。 As described above, when the hidden terminal receives at least one of RTS and CTS, the transmission stop period of the own station is set only during a period in which data transmission based on the RTS / CTS procedure is expected to be performed, thereby avoiding a collision. be able to.
ところで、2.4GHz帯を使った無線LAN仕様であるIEEE 802.11bの上位規格として、より高速な通信レートをサポートするIEEE802.11gの標準化が進められている。IEEE802.11gに従う通信局(以下、単に「高度通信局」とも呼ぶ)は、IEEE 802.11bに従って動作することが可能であるとともに、従来のIEEE802.11bの通信局(以下、単に「従来局」とも呼ぶ)が受信することができない高速なレートでもデータ・パケットを送信することができる。 By the way, standardization of IEEE802.11g that supports a higher communication rate is underway as an upper standard of IEEE802.11b, which is a wireless LAN specification using the 2.4 GHz band. A communication station conforming to IEEE802.11g (hereinafter, also simply referred to as “advanced communication station”) can operate according to IEEE802.11b, and a conventional communication station of IEEE802.11b (hereinafter simply referred to as “conventional station”). Data packets can also be transmitted at high rates that cannot be received.
ここで、異なる通信システムの共存、すなわち同じ帯域を使用するIEEE802.11gとIEEE802.11bとの共存の問題がある。すなわち、従来局は高速なレートで送信されるデータ・パケットを受信できないことから、MACヘッダに記載されているDurationをデコードできず、NAVを適切に立てることができないことから、衝突を回避できなくなる。 Here, there is a problem of coexistence of different communication systems, that is, coexistence of IEEE802.11g and IEEE802.11b using the same band. In other words, since the conventional station cannot receive data packets transmitted at a high rate, it cannot decode Duration described in the MAC header and cannot properly establish a NAV, so collision cannot be avoided. .
例えば、図11に示した例で言えば、通信相手となる通信局#0と通信局#1がIEEE802.11gに準拠し高速レートでデータ・パケットを交換できる一方、その周辺の通信局#2と通信局#3がIEEE802.11gに準拠しない従来局であった場合、データ・パケットを受信できない結果として、MACヘッダに記載されているDurationをデコードできない。このため、Durationの期間内においても通信動作を開始し、衝突を発生する可能性がある(図13を参照のこと)。 For example, in the example shown in FIG. 11, the communication stations # 0 and # 1 as communication partners can exchange data packets at a high rate according to IEEE802.11g, while the surrounding communication stations # 2 When the communication station # 3 is a conventional station that does not conform to IEEE 802.11g, the duration described in the MAC header cannot be decoded as a result of the inability to receive data packets. For this reason, there is a possibility that the communication operation is started even during the duration of the duration and a collision occurs (see FIG. 13).
IEEE802.11gとIEEE802.11bとの共存の問題は、上位規格であるIEEE802.11gにおいて上位互換を保証することによって解決することが好ましいと本発明者らは思料する。 The present inventors consider that the coexistence problem between IEEE802.11g and IEEE802.11b is preferably solved by guaranteeing upward compatibility in IEEE802.11g, which is a higher standard.
例えば、IEEE802.11gでは、データ・パケットを送信する以前に、従来局が受信可能な伝送レートでRTS/CTSパケットの交換を行なうようにする方法が考えられる(図14を参照のこと)。この場合、周辺の従来局は、RTS/CTSパケットのMACヘッダに記載されているDurationフィールドを解読し、以後引き続くデータ・パケットの送信が完了するまでの間(ACKが終了するまでの期間)は、伝送路が既に利用されていることを認識し、適切な期間だけNAVを立てることができる。すなわち、従来局は、高速なレートで送信されるデータ・パケットを聞くことはできないが、衝突を回避する上では問題でなくなる。 For example, in IEEE802.11g, before transmitting a data packet, a method of exchanging RTS / CTS packets at a transmission rate that can be received by a conventional station is conceivable (see FIG. 14). In this case, the surrounding conventional station decodes the Duration field described in the MAC header of the RTS / CTS packet, and after that, the transmission of the subsequent data packet is completed (the period until the ACK is completed). Recognizing that the transmission line is already used, it is possible to establish a NAV for an appropriate period. That is, the conventional station cannot hear data packets transmitted at a high rate, but it is not a problem in avoiding a collision.
データ・パケットを送信する以前に、このような手順で帯域を確保する手順のことを、一般に、Virtual Carrier Senseと言う。 A procedure for securing a bandwidth by such a procedure before transmitting a data packet is generally called a Virtual Carrier Sense.
しかしながら、このような帯域確保の手順では、隠れ端末問題が生じている場合だけでなく、隠れ端末の問題がない場合であっても、必ずRTS/CTS手順を経なければデータ・パケットの送信を行なうことができなくなる。すなわち、伝送レートが速くなればなるほど、RTS/CTSのオーバーヘッドの問題が大きくなり、その分だけ通信効率が低下する。 However, in such a bandwidth securing procedure, not only when there is a hidden terminal problem, but even when there is no hidden terminal problem, a data packet must be transmitted without passing through the RTS / CTS procedure. You can't do it. That is, the higher the transmission rate, the greater the problem of RTS / CTS overhead, and the communication efficiency decreases accordingly.
本発明の目的は、各通信局がCSMA方式によりキャリア検出に基づいてランダム・アクセスを好適に行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。 An object of the present invention is to provide an excellent radio communication system, radio communication apparatus and radio communication method, and computer program that each communication station can suitably perform random access based on carrier detection by the CSMA method. There is.
本発明のさらなる目的は、伝送レートが異なる複数の通信モードが混在する通信環境下でランダム・アクセスを実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。 A further object of the present invention is to provide an excellent wireless communication system, wireless communication apparatus and wireless communication method, and computer program capable of realizing random access in a communication environment in which a plurality of communication modes having different transmission rates are mixed. Is to provide.
本発明のさらなる目的は、伝送レートが異なる複数の通信モードが混在する通信環境下で、より小さなオーバーヘッドでランダム・アクセスを実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することにある。 A further object of the present invention is to provide an excellent radio communication system, radio communication apparatus, and radio communication method capable of realizing random access with a smaller overhead in a communication environment in which a plurality of communication modes having different transmission rates are mixed. And providing a computer program.
本発明は、上記課題を参酌してなされたものであり、その第1の側面は、第1の通信方式で動作する第1の通信局と第1の通信方式及び第2の通信方式の双方において動作可能な第2の通信局が共存する無線通信システムであって、
第2の通信局は、第1の通信方式で受信可能な第1の解読部と、第2の通信方式で受信可能な第2の解読部で構成されるパケットを送信する、
ことを特徴とする無線通信システムである。
The present invention has been made in consideration of the above problems, and the first aspect of the present invention is that both the first communication system and the first communication system and the second communication system operating in the first communication system. A wireless communication system in which a second communication station operable in
The second communication station transmits a packet composed of a first decryption unit that can be received by the first communication method and a second decryption unit that can be received by the second communication method.
This is a wireless communication system.
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置(又は特定の機能を実現する機能モジュール)が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。 However, “system” here refers to a logical collection of a plurality of devices (or functional modules that realize specific functions), and each device or functional module is in a single housing. It does not matter whether or not.
また、ここで言う第1の通信方式は、例えば2.4GHz帯を使った無線LAN仕様であるIEEE 802.11bに相当し、第2の通信方式はその上位規格として高速な通信レートをサポートするIEEE802.11gである。 Further, the first communication method referred to here corresponds to, for example, IEEE 802.11b, which is a wireless LAN specification using the 2.4 GHz band, and the second communication method supports a high-speed communication rate as its higher standard. IEEE802.11g.
このような通信環境下では、同じ帯域を使用するIEEE802.11gとIEEE802.11bとの共存の問題がある。 Under such a communication environment, there is a problem of coexistence between IEEE802.11g and IEEE802.11b using the same band.
例えばランダム・アクセスによりパケットの送受信を行なう場合、データ送信局は、例えば自局がデータ・パケットを送信し、受信局からACKが返されるまでの予定期間だけ、周辺局が通信動作を停止することを望む。また、RTS/CTS手順を採用する場合には、例えばRTS又はCTSパケットを送信し、ACKが返されるまでの予定期間だけ、周辺局が通信動作を停止することを望む。ところが、上位規格に従って動作する第2の通信局が第2の通信方式でパケット送信を行なった場合、従来局は高速なレートで送信されるデータ・パケットを受信できないことから、MACヘッダに記載されているDurationをデコードできず、NAVを適切に立てることができないことから、衝突を回避できなくなる。 For example, when transmitting / receiving a packet by random access, the data transmitting station must stop the communication operation of the peripheral station only during the scheduled period until the local station transmits the data packet and ACK is returned from the receiving station. Want. Further, when the RTS / CTS procedure is adopted, for example, the RTS or CTS packet is transmitted, and it is desired that the peripheral station stops the communication operation only during the scheduled period until the ACK is returned. However, when the second communication station operating according to the higher standard performs packet transmission by the second communication method, the conventional station cannot receive data packets transmitted at a high rate, and therefore is described in the MAC header. Since the current duration cannot be decoded and the NAV cannot be properly set up, the collision cannot be avoided.
本発明に係る無線通信システムでは、パケットは、第1の通信方式で受信可能な第1の解読部と、第2の通信方式で受信可能な第2の解読部で構成される。第1の解読部は当該パケット長と当該パケットの伝送レートに関する情報を含んでいる。そして、パケットを受信した第1の通信局は、第1の解読部を解読して得られる当該パケット長と当該パケットの伝送レートを基に、パケット長÷伝送レートを算出して当該パケットの残りの受信時間を得ることができる。 In the wireless communication system according to the present invention, the packet includes a first decryption unit that can be received by the first communication method and a second decryption unit that can be received by the second communication method. The first decoding unit includes information on the packet length and the transmission rate of the packet. Then, the first communication station that has received the packet calculates the packet length divided by the transmission rate based on the packet length obtained by decoding the first decoding unit and the transmission rate of the packet, and the rest of the packet. Can be obtained.
そして、第2の通信局は、第2の通信方式により通信手順を行なう場合には、当該通信手順のために他局の通信動作を停止したい期間をパケット長÷伝送レートで示すように、第1の解読部内で偽装的なパケット長及び伝送レートの情報を記述する。このような場合、第1の通信局は、パケットの第2の解読部を受信することはできないが、第1の解読部の記述に基づいてパケット長÷伝送レートを算出し、所望の期間だけNAVを立ててデータ送信を停止することにより、衝突を回避することができる。 When the second communication station performs the communication procedure by the second communication method, the second communication station indicates the period in which the communication operation of the other station is to be stopped for the communication procedure by the packet length divided by the transmission rate. Describe the information of the spoofed packet length and transmission rate in one decryption unit. In such a case, the first communication station cannot receive the second decryption part of the packet, but calculates the packet length divided by the transmission rate based on the description of the first decryption part, and only during the desired period. Collisions can be avoided by setting NAV and stopping data transmission.
すなわち、本発明に係る無線通信システムでは、パケット送信を行なう第2の通信局は、パケットを受信した第1の通信局が、第2の通信方式により行なわれる通信トランザクションが終了するまでの期間だけ通信動作を停止するように、第1の解読部内に記述するパケット長及び伝送レートの情報を偽装(spoof)する。これによって、第2の通信方式を行なう第2の通信局は、第1の通信局に対し、いわゆる上位互換を実現する。 In other words, in the wireless communication system according to the present invention, the second communication station that performs packet transmission is the period until the first communication station that receives the packet ends the communication transaction performed by the second communication method. The packet length and transmission rate information described in the first decoding unit is spoofed so as to stop the communication operation. Thus, the second communication station that performs the second communication method realizes so-called upward compatibility with the first communication station.
ここで言う通信トランザクションが終了するまでの期間は、具体的には、第2の通信方式により行なわれる通信手順においてACK送信が終了するまでの期間である。また、第2の解読部において複数の通信局と多重接続する通信手順によりパケット送信を行なうときには、それぞれの相手局から時分割多重により行なわれるACK送信がすべて終了するまでの期間である。また、ここで言うACKパケットの送信には、ACKパケット単独の場合に限定されず、例えばRTSパケットやCTSパケット、Dataパケットなど他の種類のパケットとACKパケットが多重されて送信される場合も含む。 Specifically, the period until the communication transaction ends here is a period until ACK transmission ends in the communication procedure performed by the second communication method. Further, when packet transmission is performed in the second decoding unit by a communication procedure for multiplex connection with a plurality of communication stations, it is a period until all ACK transmissions performed by time division multiplexing from each partner station are completed. The transmission of the ACK packet here is not limited to the case of the ACK packet alone, but includes the case where the ACK packet is multiplexed with another type of packet such as an RTS packet, a CTS packet, or a Data packet, for example. .
上述したような第2の通信局が上位互換の仕組みを実現するには、第1の解読部内に記述しているパケット長及び伝送レートの情報が偽装されていることを、第2の通信局同士では認識し合う必要がある。しかも、第1の通信局には当該情報が偽装されていることが分からないように、第2の通信局同士で認識し合い、第1の通信局は第1の解読部内に記載されている通りに動作してもらわなければならない。 In order for the second communication station as described above to realize the upward compatibility mechanism, the fact that the information on the packet length and the transmission rate described in the first decryption unit is camouflaged is indicated by the second communication station. It is necessary to recognize each other. Moreover, the second communication stations recognize each other so that the first communication station does not know that the information is camouflaged, and the first communication station is described in the first decoding unit. You have to work on the street.
そこで、本発明に係る無線通信システムでは、パケット送信を行なう第2の通信局は、第1の解読部内に偽装的なパケット長及び伝送レートの情報を記述したか否かを、第2の通信方式において動作可能な第2の通信局は解読できるが第1の通信方式で動作する第1の通信局は解読できない形式でパケット内に記載するようにした。 Therefore, in the wireless communication system according to the present invention, the second communication station that performs packet transmission determines whether or not the information of the camouflaged packet length and transmission rate is described in the first decoding unit. The second communication station operable in the system can be deciphered, but the first communication station operating in the first communication system is described in the packet in a format that cannot be deciphered.
例えば、パケット送信を行なう第2の通信局は、偽装的なパケット長及び伝送レートの情報を記述したか否かを、第1の解読部内の偽装フラグで示すようにする。 For example, the second communication station that performs packet transmission uses the camouflage flag in the first decryption unit to indicate whether or not information on the camouflaged packet length and transmission rate has been described.
この場合、データ受信側となる第2の通信局は、他局から受信したパケットの第1の解読部におけるパケット長及び伝送レートの情報が偽装的であると検知すると、第2の通信方式に切り替え、当該パケットの残りの部分の受信動作を行なうことができる。 In this case, when the second communication station on the data receiving side detects that the packet length and transmission rate information in the first decoding unit of the packet received from the other station is impersonation, the second communication station changes to the second communication method. Switching and receiving operation of the remaining part of the packet can be performed.
また、パケット送信を行なう第2の通信局は、すべての第2通信局が解読できる既知の第2の通信方式解読部をパケット内に設け、偽装的なパケット長及び伝送レートの情報を記述したか否かを第2の通信方式解読部に記載することにより、偽装されていることを通知するようにしてもよい。例えば、第2の通信方式として、伝送レートが異なる複数の通信モードが定義されている場合には、実際に使用する通信モードを第2の通信方式解読部に記載するようにしてもよい。 In addition, the second communication station that performs packet transmission includes a known second communication method decoding unit that can be decoded by all the second communication stations in the packet, and describes information on a spoofed packet length and transmission rate. Whether or not it is camouflaged may be notified by writing in the second communication method decoding unit. For example, when a plurality of communication modes with different transmission rates are defined as the second communication method, the actually used communication mode may be described in the second communication method decoding unit.
パケット送信を行なう第2の通信局は、第2の通信方式解読部を、すべての第2の通信局は解読できるが第1の通信局は解読できない通信方式により送信することが好ましい。例えば、すべての第2の通信局が受信できるように、第2の通信方式解読部を6Mbps程度の低い伝送レートで送信するが、第2の通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調処理を施すことにより、第2の通信局のみが復調し第1の解読部が偽装されていることを認識することができる。 The second communication station that performs packet transmission preferably transmits the second communication method decoding unit by a communication method that can be decoded by all the second communication stations but cannot be decoded by the first communication station. For example, the second communication system decoding unit transmits at a transmission rate as low as about 6 Mbps so that all the second communication stations can receive, but the second communication stations are known to each other but the first communication station By performing a modulation process using a modulation method that is not known to the public, it is possible to recognize that only the second communication station demodulates and the first decoding unit is camouflaged.
このような場合、パケットを受信した第2の通信局は、第1の通信方式及び第1の通信局は解読できない通信方式の双方で第2の通信方式解読部の解読を試み、後者で解読できたことにより、第1の解読部が偽装されていることを認識することができる。そして、第2の通信方式解読部で得られた通信モードに従い第2の解読部の受信処理を行なうことができる。 In such a case, the second communication station that has received the packet attempts to decode the second communication system decoding unit using both the first communication system and the communication system that cannot be decoded by the first communication station, and the latter uses the latter. As a result, it can be recognized that the first decryption unit is camouflaged. And the reception process of a 2nd decoding part can be performed according to the communication mode obtained in the 2nd communication system decoding part.
例えば、パケット内で第2の通信方式解読部を第2の解読部より前に配置する。そして、第1の解読部内において第1の通信局のための偽装的なパケット長及び伝送レートの情報を記載した場合には、第2の解読部における実際のパケット長及び伝送レートに関する情報を第2の通信方式解読部内に記載するようにする。このような場合、パケットを受信した第2の通信局は、受信したパケットの第2の通信方式解読部内に記載されているパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて、それ以降の第2の解読部の受信動作を行なうことができる。 For example, the second communication scheme decoding unit is arranged before the second decoding unit in the packet. Then, when information on the forged packet length and transmission rate for the first communication station is described in the first decoding unit, information on the actual packet length and transmission rate in the second decoding unit is stored in the first decoding unit. 2 is described in the communication system decoding unit. In such a case, the second communication station that has received the packet, based on the information on the packet length and the transmission rate described in the second communication method decoding unit of the received packet, Part receiving operation can be performed.
パケット送信を行なう第2の通信局は、第2の通信局同士でのみ既知となる変調方式で第2の通信方式解読部を変調することにより、すべての第2の通信局は解読できるが第1の通信局は解読できないようにすることができる。例えば、第2の通信方式解読部に対しBPSKなどの位相変調を施す場合において、信号点(−1,1)の配置に対し第2の通信局で共有する位相差θを与えたり、信号点を既知の量Δdだけ並進移動させたりするなどしてもよい。一方、パケットを受信した第2の通信局は、位相差−θ又は移動量−Δdなどの信号点配置に移相が施されていることを考慮して位相復調する。そして、第2の通信方式解読部を解読することができたことにより、第1の解読部が偽装されていることが分かる。 The second communication stations that perform packet transmission can decipher all the second communication stations by modulating the second communication method decoding unit with a modulation method that is known only between the second communication stations. One communication station can be prevented from decoding. For example, when phase modulation such as BPSK is performed on the second communication scheme decoding unit, the phase difference θ shared by the second communication station is given to the arrangement of the signal point (−1, 1), or the signal point May be translated by a known amount Δd. On the other hand, the second communication station that has received the packet demodulates the phase in consideration of the fact that phase shift is applied to the signal point arrangement such as phase difference −θ or movement amount −Δd. And since the 2nd communication system decoding part was able to be decoded, it turns out that the 1st decoding part is camouflaged.
なお、第2の通信方式において動作可能な第2の通信局が、送信元から離れた位置にいる場合などでは、S/Nの関係などにより、低い伝送レートで送信される第2の通信方式解読部を受信できるものの、高速な伝送レートで送信される第2の解読部を受信することができない、という事態も想定される。このような場合、パケットを受信した第2の通信局は、受信したパケットの第2の通信方式解読部内に記載されているパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて第2の解読部の受信動作を試みるが、第2の解読部が解読不能であった場合には、第1の解読部内に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートから得られる時間(すなわち、パケット長÷伝送レート)と第2通信方式解読部内に記載されているパケット及び伝送レートから得られる時間(すなわち、パケット長÷伝送レート)との差分をとり、所定の時間パケットの送信を控えるようにしてもよい。 Note that, when the second communication station operable in the second communication method is located away from the transmission source, the second communication method is transmitted at a low transmission rate due to the S / N relationship or the like. Although the decoding unit can be received, it is also assumed that the second decoding unit transmitted at a high transmission rate cannot be received. In such a case, the second communication station that has received the packet receives the operation of the second decryption unit based on the information regarding the packet length and the transmission rate described in the second communication scheme decryption unit of the received packet. If the second decryption unit is unable to decrypt, the time obtained from the spoofed packet length and transmission rate described in the first decryption unit (ie, packet length divided by transmission rate) And the time obtained from the packet and transmission rate described in the second communication method decoding unit (that is, packet length / transmission rate) may be taken to refrain from transmitting packets for a predetermined time.
本発明に係る無線通信システムは、例えば、従来のIEEE802.11bに従う従来局と、同じ帯域を使用する高速版の規格に相当するIEEE802.11gに準拠する高度通信局が混在して動作する通信環境を想定している。 The wireless communication system according to the present invention includes, for example, a communication environment in which a conventional station conforming to the conventional IEEE802.11b and an advanced communication station conforming to IEEE802.11g corresponding to a high-speed version standard using the same band are mixedly operated. Is assumed.
本発明に係る無線通信システムでは、送信するパケットは、すべての通信局が解読できる既知の一定レートの箇所(以下、「一般解読部」とも呼ぶ)と、一部の高度な通信局しか解読できない可能性のある任意レートの箇所(以下、「高度解読部」とも呼ぶ)で構成される。 In the wireless communication system according to the present invention, a packet to be transmitted can be decoded only by a portion of a known constant rate that can be decoded by all communication stations (hereinafter also referred to as a “general decoding unit”) and some advanced communication stations. Consists of possible arbitrary rate locations (hereinafter also referred to as “advanced decoding units”).
パケットの一般解読部には、通常、そのパケットの残りの長さと、残りのパケットが送信されるレートが記してある。したがって、パケットを受信した通信局は、パケット長÷レートの期間だけ、指定されたレートで受信動作を行なうことで当該パケットの残りの部分の受信を試みる。 The general decryption part of a packet usually indicates the remaining length of the packet and the rate at which the remaining packet is transmitted. Therefore, the communication station that has received the packet attempts to receive the remaining portion of the packet by performing a reception operation at the specified rate for the period of packet length ÷ rate.
本発明では、高度通信局は、従来局が受信できない伝送レートでパケット送信を行ない、且つ、従来局には一定期間送信を開始してほしくない場合には、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしい期間分となるように、一般解読部のパケット長並びにレートの情報を偽装する。例えば、パケット長÷レートの値が本来は当該パケットの残りの部分の受信期間に相当すべきところ、例えばACKの終了などNAVを立てるべき期間となるようにこれらの情報を偽装する。 In the present invention, the advanced communication station performs packet transmission at a transmission rate that cannot be received by the conventional station, and if the conventional station does not want to start transmission for a certain period of time, the packet length divided by the rate value. The packet length and rate information of the general decryption unit are disguised so as to be the period for which it is desired to stop. For example, these pieces of information are camouflaged so that the value of packet length / rate should correspond to the reception period of the remaining part of the packet, but it is a period in which NAV should be established, for example, the end of ACK.
また、この場合、通信相手となる高度通信局は、偽装されたRate及びLengthに基づいて誤動作せず正確な受信動作を行なうためには、一般解読部に記載されているこれらの値が偽装されていることを検知する必要がある。このため、パケットの一般解読部に偽装の有無を示すフラグを用意する。あるいはすべての第2の通信局が解読可能な第2の通信方式解読部を設け、一般解読部が偽装されていることを記載する。そして、一般解読部を送信した後、高度通信局は、任意の高度レート・モードへ移行し、高度解読部として構成される実際のデータを送信する。 Also, in this case, the advanced communication station that is the communication partner is impersonated with these values described in the general decoding unit in order to perform an accurate reception operation without malfunctioning based on the impersonated Rate and Length. Need to be detected. For this reason, a flag indicating the presence or absence of camouflage is prepared in the general decoding part of the packet. Alternatively, a second communication method decoding unit that can be decoded by all the second communication stations is provided, and it is described that the general decoding unit is camouflaged. Then, after transmitting the general decoding unit, the advanced communication station shifts to an arbitrary advanced rate mode and transmits actual data configured as an advanced decoding unit.
従来局は、パケット長並びにレートの情報が偽装された一般解読部を受信すると、これらパケット長とレートを信じ、パケット長÷レートの間、指定されたレートで残りのパケットを受信する。このレート及びパケット長はそのパケットが実際に送信されているものと異なるため、正常に解読できなく、このパケットは破棄される。 When the conventional station receives the general decryption unit in which the packet length and rate information is spoofed, the conventional station believes the packet length and the rate, and receives the remaining packets at the specified rate between the packet length and the rate. Since this rate and packet length are different from those that are actually transmitted, the packet cannot be properly decoded and the packet is discarded.
これに対し、高度通信局は、一般解読部のフラグによりパケット長並びにレートの情報が偽装されていることを検知する。あるいは、第2の通信方式解読部を解読できたことにより偽装されていることを検知する。そして、一般解読部が偽装されている場合には、対応する高度レート・モードへ移行し、残りのパケットすなわち高度解読部を受信し、実際のデータを解読することができる。 On the other hand, the advanced communication station detects that the packet length and rate information are camouflaged by the flag of the general decoding unit. Or it detects that it is camouflaged by having been able to decode the 2nd communication system decoding part. When the general decryption unit is camouflaged, the corresponding high rate mode is entered, the remaining packets, ie, the high decryption unit, are received, and the actual data can be decrypted.
このように、送信開始を止める時間を設定するためにパケット長とレートを利用する場合、従来局に対し同じ時間を示すために、偽装されたパケット長とレートの組み合わせは複数存在する。一方、高速な通信レートとして複数の伝送モードが存在することもある。そこで、高速な通信レートのモードが複数存在する場合には、レートの設定によって、どのモードで残りのパケットが送信されるかを推測するようにしてもよい。 As described above, when the packet length and the rate are used to set the time for stopping the transmission start, there are a plurality of combinations of the spoofed packet length and the rate in order to indicate the same time to the conventional station. On the other hand, there may be a plurality of transmission modes as high-speed communication rates. Therefore, when there are a plurality of high-speed communication rate modes, it may be estimated in which mode the remaining packets are transmitted depending on the rate setting.
また、本発明の第2の側面は、複数の通信方式で動作することが許容される無線通信システムであって、少なくとも一部の通信局は、すべての通信局が解読可能な第1の解読部と、すべての通信局が解読可能ではない第2の解読部とを備えたパケットを送信することを特徴とする無線通信システムである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a wireless communication system that is allowed to operate in a plurality of communication schemes, wherein at least some of the communication stations are capable of decoding all of the communication stations. And a second decryption unit that cannot be decrypted by all communication stations.
通信環境下における共存の問題は、IEEE802.11bに従う従来局とIEEE802.11gに従う高度通信局といった規格の相違にのみ依存するとは限らない。同じ高度通信局の間であっても、規格内で規定されている通信モードに対するサポートの有無によって共存の問題が生じる。例えば、IEEE802.11gでは幅広い範囲で伝送レートが規定されているが、すべての伝送レートが義務化されている訳ではなく、高度通信局間でもサポートする最大転送レートは区々である。 The problem of coexistence in a communication environment does not necessarily depend only on differences in standards such as a conventional station conforming to IEEE802.11b and an advanced communication station conforming to IEEE802.11g. Even between the same advanced communication stations, a coexistence problem occurs depending on the presence or absence of support for the communication mode defined in the standard. For example, although IEEE 802.11g defines transmission rates in a wide range, not all transmission rates are obligatory, and the maximum transfer rate supported between advanced communication stations varies.
また、無線LANの上位規格では、通信可能チャネルとして複数の周波数チャネルが用意された通信環境下で、必要に応じて2以上の周波数チャネルをバンドルして(すなわち信号の帯域幅を変化させて)広帯域伝送を適宜行なうような通信方式を規定することができる。しかしながら、各国で無線システムに割り当てられている帯域の相違などにより、高度通信局であっても、帯域制限のために複数の周波数チャネルをバンドルした広帯域伝送をサポートできないものが存在し得る。 Further, in the wireless LAN higher standard, in a communication environment in which a plurality of frequency channels are prepared as communicable channels, two or more frequency channels are bundled as necessary (that is, the signal bandwidth is changed). It is possible to define a communication system that performs broadband transmission as appropriate. However, due to differences in bands allocated to radio systems in each country, even advanced communication stations may not be able to support wideband transmission in which a plurality of frequency channels are bundled for band limitation.
従来局と高度通信局の共存問題では、上述したように、前者が第1の解読部のみ解読可能であるのに対し後者が第2の通信方式解読部及び第2の解読部も解読可能であることを利用して解決することができる。一方、高度通信局における通信モードの相違に基づく共存問題では、すべての高度通信局が第2の通信方式解読部を解読可能であるが、すべての高度通信局が第2の解読部を解読可能とは限らない。 In the coexistence problem between the conventional station and the advanced communication station, as described above, the former can only decode the first decoding unit, whereas the latter can also decode the second communication scheme decoding unit and the second decoding unit. It can be solved by using something. On the other hand, in the coexistence problem based on the communication mode difference in the advanced communication stations, all advanced communication stations can decode the second communication method decoding unit, but all advanced communication stations can decode the second decoding unit. Not necessarily.
本発明の第2の側面に係る無線通信システムでは、第2の解読部を送信する複数の通信モードを備える場合には、第2の解読部を備えたパケットを送信する通信局は、第2の解読部を解読可能なすべての通信局が解読可能となる第2の通信方式解読部を当該送信パケット内に設け、該第2の通信方式解読部で通信モードを示すようにする。第2の通信方式解読部は、第2の解読部を解読不可能な通信局(例えば、従来局)には解読不可能な形式で送信される。 In the wireless communication system according to the second aspect of the present invention, when a plurality of communication modes for transmitting the second decryption unit are provided, the communication station that transmits the packet including the second decryption unit is the second A second communication method decoding unit that can be decoded by all communication stations that can decode the decoding unit is provided in the transmission packet, and the communication mode is indicated by the second communication method decoding unit. The second communication system decoding unit is transmitted to a communication station (for example, a conventional station) that cannot decode the second decoding unit in a format that cannot be decoded.
ここで、送信パケット内で第2の通信方式解読部は、第2の解読部より前に配置される。そして、第1の解読部内に偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報を記載したときには、第2の解読部における実際のパケット長及び伝送レートに関する情報を第2通信方式解読部に記載する。第2の通信方式解読部を解読可能な通信局は、受信したパケットの第2の通信方式解読部内に記載されている実際のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて第2の解読部の受信動作を行なうことができる。 Here, in the transmission packet, the second communication scheme decoding unit is arranged before the second decoding unit. And when the information regarding the camouflaged packet length and the transmission rate is described in the first decoding unit, the information regarding the actual packet length and the transmission rate in the second decoding unit is described in the second communication scheme decoding unit. The communication station capable of decoding the second communication system decoding unit receives the second decoding unit based on information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication system decoding unit of the received packet. Operation can be performed.
すべての高度通信局は第2の通信方式解読部を解読することができる。ところが、同じ標準規格内で規定されているすべての通信モードに対応することが義務化されていない場合、サポートする通信モードの相違などにより、高度通信局であっても、受信したパケットの第2の通信方式解読部内に記載されている実際のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて第2の解読部を解読することができないことがある。このような場合、受信パケットの第2の解読部を解読できない通信局は、該受信パケットの第1の解読部内に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報と第2の通信方式解読部内に記載されている実際のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて該受信パケットに伴う通信シーケンスを確保するために通信動作を停止すべき期間を求め、当該期間だけパケットの送信を控えるようにすればパケットの衝突を回避することができる。具体的には、第1の解読部内に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートから得られる時間と第2通信方式解読部内に記載されているパケット及び伝送レートから得られる時間との差分をとることにより、送信待機期間を求めることができる。ここで言う通信シーケンスとは、例えばCSMAアクセス制御方式においてRTS/CTS接続手順を適用した場合における、RTS、CTS、DATA、ACKという具合に続く一連のパケットで構成されるトランザクションのことである。また、かかる通信シーケンスを確保するための期間は、一般にDurationと呼ばれる。 All advanced communication stations can decode the second communication system decoding unit. However, if it is not obliged to support all communication modes defined in the same standard, the second packet of the received packet may be received even by an advanced communication station due to differences in supported communication modes. In some cases, the second decryption unit cannot be decrypted based on the information regarding the actual packet length and transmission rate described in the communication method decryption unit. In such a case, the communication station that cannot decode the second decryption unit of the received packet has information about the spoofed packet length and transmission rate described in the first decryption unit of the received packet and the second communication method. Based on the information on the actual packet length and transmission rate described in the decryption unit, a period for which the communication operation should be stopped is obtained in order to secure a communication sequence accompanying the received packet, and packet transmission is refrained only during the period. By doing so, packet collision can be avoided. Specifically, the difference between the time obtained from the camouflaged packet length and transmission rate described in the first decoding unit and the time obtained from the packet and transmission rate described in the second communication method decoding unit By taking the above, the transmission standby period can be obtained. The communication sequence referred to here is a transaction composed of a series of packets following RTS, CTS, DATA, ACK, etc. when the RTS / CTS connection procedure is applied in the CSMA access control method, for example. Further, a period for securing such a communication sequence is generally called a duration.
また、2以上の周波数チャネルをバンドルして(すなわち信号の帯域幅を変化させて)広帯域伝送を適宜行なうような通信方式を利用する場合、帯域制限などのために周波数チャネルをバンドルした広帯域伝送をサポートできない高度通信局が存在し得る。 In addition, when using a communication method in which two or more frequency channels are bundled (that is, changing the signal bandwidth) to perform wide band transmission as appropriate, wide band transmission in which frequency channels are bundled for band limitation or the like is performed. There may be advanced communication stations that cannot be supported.
パケット送信側の高度通信局は、第2の解読部において2以上の通信チャネルを結合して送信する場合、使用する各通信チャネル上において、当該送信パケットの第1の解読部並びに第2の通信方式解読部を順次送信するようにする。これによって、周辺局は、現在自局が動作している通信チャネル上でパケットの第1の解読部及び第2の通信方式解読部を受信することができる。 When the advanced communication station on the packet transmission side combines and transmits two or more communication channels in the second decoding unit, the first decoding unit and the second communication of the transmission packet are transmitted on each communication channel to be used. The system decoding unit is sequentially transmitted. Accordingly, the peripheral station can receive the first decoding unit and the second communication mode decoding unit of the packet on the communication channel in which the local station is currently operating.
高度通信局であっても2以上の通信チャネルを結合して送信されるパケットを受信できない場合には、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報、あるいは、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報と第2の通信方式解読部に記載されている実際のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて、該受信パケットに伴う通信シーケンスを確保するために通信動作を停止すべき期間を求めることができる(同上)。そして、当該期間だけパケットの送信を控えることにより、パケットの衝突を回避することができる。 If the advanced communication station cannot receive a packet transmitted by combining two or more communication channels, the spoofed packet described in the first decryption unit received on at least one communication channel Information on length and transmission rate, or information on spoofed packet length and transmission rate described in the first decryption unit received on at least one communication channel and described in the second communication method decryption unit Based on the information on the actual packet length and transmission rate, the period during which the communication operation should be stopped in order to secure the communication sequence associated with the received packet can be obtained (same as above). And packet collision can be avoided by refraining from transmitting packets only during this period.
また、本発明の第3の側面は、第1の通信方式と第2の通信方式が共存する無線通信環境下で無線通信動作を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
第1の解読部と第2の解読部で構成される送信パケットを生成するパケット生成ステップと、
送信パケットの第1の解読部を第1の通信方式で送信し、送信パケットの第2の解読部を第2の通信方式で送信するパケット送信ステップと、
他局からの受信パケットの第1の解読部を受信及び解析するパケット受信ステップと、
受信パケットの第2の解読部を第2の通信方式で受信及び解析する第2のパケット受信ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
According to a third aspect of the present invention, there is provided a computer readable program for executing processing for performing a wireless communication operation on a computer system in a wireless communication environment in which the first communication method and the second communication method coexist. A computer program written in a format,
A packet generation step of generating a transmission packet composed of a first decoding unit and a second decoding unit;
A packet transmission step of transmitting a first decoding unit of the transmission packet by the first communication method and transmitting a second decoding unit of the transmission packet by the second communication method;
A packet receiving step for receiving and analyzing a first decoding unit of a received packet from another station;
A second packet receiving step of receiving and analyzing the second decoding unit of the received packet by the second communication method;
A computer program characterized by comprising:
また、本発明の第4の側面は、複数の通信方式で動作することが許容される無線通信環境下で無線通信動作を行なうための処理をコンピュータ・システム上で実行するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムであって、
第1の解読部と第2の解読部を備えたパケットを生成するパケット生成ステップと、
第1の解読部をすべての通信局が解読可能な形式で送信するとともに、第2の解読部をすべての通信局が解読可能ではない形式で送信するパケット送信ステップと、
他局からの受信パケットの第1の解読部を受信及び解析するパケット受信ステップと、
該受信パケットの第2の解読部を受信及び解析する第2のパケット受信ステップと、
を具備することを特徴とするコンピュータ・プログラムである。
According to a fourth aspect of the present invention, in a computer-readable format, a process for performing a wireless communication operation in a wireless communication environment permitted to operate in a plurality of communication methods is executed on a computer system. A written computer program comprising:
A packet generation step of generating a packet comprising a first decryption unit and a second decryption unit;
A packet transmission step of transmitting the first decryption unit in a format readable by all communication stations and transmitting the second decryption unit in a format not readable by all communication stations;
A packet receiving step for receiving and analyzing a first decoding unit of a received packet from another station;
A second packet receiving step for receiving and analyzing a second decryption portion of the received packet;
A computer program characterized by comprising:
本発明の第3及び第4の各側面に係るコンピュータ・プログラムは、コンピュータ・システム上で所定の処理を実現するようにコンピュータ可読形式で記述されたコンピュータ・プログラムを定義したものである。換言すれば、本発明の第3及び第4の各側面に係るコンピュータ・プログラムをコンピュータ・システムにインストールすることによってコンピュータ・システム上では協働的作用が発揮され、無線通信装置として動作する。このような無線通信装置を複数起動して無線ネットワークを構築することによって、本発明の第1及び第2の各側面に係る無線通信システムと同様の作用効果を得ることができる。 The computer program according to each of the third and fourth aspects of the present invention defines a computer program described in a computer-readable format so as to realize predetermined processing on the computer system. In other words, by installing the computer program according to each of the third and fourth aspects of the present invention in the computer system, a cooperative action is exhibited on the computer system, and it operates as a wireless communication device. By activating a plurality of such wireless communication devices to construct a wireless network, the same operational effects as those of the wireless communication system according to the first and second aspects of the present invention can be obtained.
本発明によれば、各通信局がCSMA方式によりキャリア検出に基づいてランダム・アクセスを好適に行なうことができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。 According to the present invention, there are provided an excellent radio communication system, radio communication apparatus and radio communication method, and computer program that each communication station can suitably perform random access based on carrier detection by the CSMA method. be able to.
また、本発明によれば、伝送レートが異なる複数の通信モードが混在する通信環境下でランダム・アクセスを実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。 In addition, according to the present invention, an excellent wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer that can realize random access in a communication environment in which a plurality of communication modes having different transmission rates are mixed are provided. A program can be provided.
また、本発明によれば、伝送レートが異なる複数の通信モードが混在する通信環境下で、より小さなオーバーヘッドでランダム・アクセスを実現することができる、優れた無線通信システム、無線通信装置及び無線通信方法、並びにコンピュータ・プログラムを提供することができる。 Further, according to the present invention, an excellent wireless communication system, wireless communication apparatus, and wireless communication capable of realizing random access with smaller overhead in a communication environment in which a plurality of communication modes having different transmission rates are mixed. Methods and computer programs can be provided.
本発明によれば、RTS/CTS手順を経なくとも同じ帯域を使用するIEEE802.11gとIEEE802.11a/bとの共存を実現することができるので、オーバーヘッドを大幅に削減することができる。 According to the present invention, it is possible to realize coexistence of IEEE802.11g and IEEE802.11a / b using the same band without going through the RTS / CTS procedure, so that overhead can be greatly reduced.
また、本発明によれば、NAV用のDurationを柔軟に設定することができるので、システム・スループットを向上することができる。 Further, according to the present invention, since the duration for NAV can be set flexibly, the system throughput can be improved.
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。 Other objects, features, and advantages of the present invention will become apparent from more detailed description based on embodiments of the present invention described later and the accompanying drawings.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳解する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本発明において想定している通信の伝搬路は無線であり、複数の通信局間でネットワークを構築する。本発明で想定している通信は蓄積交換型のトラヒックであり、パケット単位で情報が転送される。また、以下の説明では、各通信局は単一のチャネルを想定しているが、複数の周波数チャネルすなわちマルチチャネルからなる伝送媒体を用いた場合に拡張することも可能である。 The communication propagation path assumed in the present invention is wireless, and a network is constructed between a plurality of communication stations. The communication assumed in the present invention is a storage and exchange type traffic, and information is transferred in units of packets. In the following description, each communication station assumes a single channel. However, the communication station can be extended when a transmission medium including a plurality of frequency channels, that is, multi-channels is used.
本発明に係る無線ネットワークでは、各通信局は、CSMA(Carrier Sense Multiple Access:キャリア検出多重接続)に基づくアクセス手順に従い直接(ランダム)に情報を伝送し、自律分散型の無線ネットワークを構築することができる。また、本発明に係る無線ネットワークでは、緩やかな時分割多重アクセス構造を持った伝送(MAC)フレームによりチャネル・リソースを効果的に利用した伝送制御が行なわれる。この場合、各通信局は、帯域を予約する、あるいは優先利用期間を設定するなど時間同期をベースにしたアクセス方式を行なうことができる。 In the wireless network according to the present invention, each communication station transmits information directly (randomly) according to an access procedure based on CSMA (Carrier Sense Multiple Access) to construct an autonomous distributed wireless network. Can do. In the wireless network according to the present invention, transmission control using channel resources effectively is performed by a transmission (MAC) frame having a gradual time division multiple access structure. In this case, each communication station can perform an access method based on time synchronization, such as reserving a band or setting a priority use period.
本発明の一実施形態では、例えば、従来のIEEE802.11bに従う従来局と、同じ帯域を使用する高速版の規格に相当するIEEE802.11gに準拠する高度通信局が混在して動作する通信環境を想定している。すなわち、ある限られた変調方式で変調されたパケットのみを送受信できる従来局と、従来局が受信できる変調方式に加え、さらに高度な方式でも受信可能な高度通信局という2種類の通信端末が存在する。 In one embodiment of the present invention, for example, a communication environment in which a conventional station conforming to the conventional IEEE802.11b and an advanced communication station conforming to IEEE802.11g corresponding to a high-speed version standard using the same band are mixedly operated. Assumed. In other words, there are two types of communication terminals: a conventional station that can transmit and receive only packets modulated by a limited modulation method, a modulation method that can be received by the conventional station, and an advanced communication station that can receive even more advanced methods. To do.
このように同じ帯域を使用するIEEE802.11gとIEEE802.11bが混在する通信システムでは、共存の問題がある。何故ならば、従来局は高速なレートで送信されるデータ・パケットを受信できないことから、MACヘッダに記載されているDurationをデコードしNAVを適切に立てることができず、衝突を回避できなくなるからである。本発明では、上位規格であるIEEE802.11gが、従来規格であるIEEE802.11bに対しいわゆる上位互換を保証することによって、この共存の問題を解決するようにしているが、この点については後に詳解する。 Thus, a communication system in which IEEE802.11g and IEEE802.11b using the same band coexist has a coexistence problem. This is because the conventional station cannot receive data packets transmitted at a high rate, so it cannot decode the Duration described in the MAC header to properly set up the NAV and cannot avoid collision. It is. In the present invention, IEEE 802.11g, which is a higher standard, solves this coexistence problem by guaranteeing so-called upward compatibility with IEEE 802.11b, which is a conventional standard. This will be described in detail later. To do.
また、IEEE802.11gに従う高度通信局のみが動作する通信システムにおいても、共存の問題がある。例えば、IEEE802.11gでは幅広い範囲で伝送レートが規定されているが、すべての伝送レートが義務化されている訳ではなく、通信局間でサポートする最大転送レートは区々である。また、通信可能チャネルとして複数の周波数チャネルが用意された通信環境下で、必要に応じて2以上の周波数チャネルをバンドルして(すなわち信号の帯域幅を変化させて)広帯域伝送を適宜行なうような通信方式を規定した場合、各国で無線システムに割り当てられている帯域制限の相違などにより、周波数チャネルをバンドルした広帯域伝送をサポートできない高度通信局が存在し得る。本発明では、高度通信局は、通信モードの相違によりパケット全体をデコードできない場合であっても、適当な送信待機期間を設けることによってパケットの衝突を回避するようにしているが、この点については後に詳解する。 There is also a problem of coexistence in a communication system in which only an advanced communication station conforming to IEEE 802.11g operates. For example, although IEEE 802.11g defines transmission rates in a wide range, not all transmission rates are obligatory, and the maximum transfer rate supported between communication stations varies. Further, in a communication environment in which a plurality of frequency channels are prepared as communicable channels, two or more frequency channels are bundled as necessary (that is, the signal bandwidth is changed) to perform wideband transmission as appropriate. When the communication method is defined, there may be an advanced communication station that cannot support wideband transmission in which frequency channels are bundled due to a difference in band limitation assigned to a wireless system in each country. In the present invention, the advanced communication station avoids packet collision by providing an appropriate transmission waiting period even when the entire packet cannot be decoded due to a difference in communication mode. This will be explained in detail later.
図1には、本発明の一実施形態に係る無線ネットワークにおいて通信局として動作する無線通信装置の機能構成を模式的に示している。図示の無線通信装置100は、同じ無線システム内では効果的にチャネル・アクセスを行なうことにより、衝突を回避しながらネットワークを形成することができる。この無線通信装置100は、第1の通信方式としてのIEEE802.11a/bに準拠する従来局、あるいは第2の通信方式としてのIEEE802.11gに準拠する高度通信局のいずれかである。 FIG. 1 schematically shows a functional configuration of a wireless communication apparatus that operates as a communication station in a wireless network according to an embodiment of the present invention. The illustrated wireless communication apparatus 100 can form a network while avoiding a collision by effectively performing channel access in the same wireless system. The wireless communication apparatus 100 is either a conventional station that conforms to IEEE802.11a / b as a first communication method or an advanced communication station that conforms to IEEE802.11g as a second communication method.
図示の通り、無線通信装置100は、インターフェース101と、データ・バッファ102と、中央制御部103と、パケット生成部104と、無線送信部106と、タイミング制御部107と、アンテナ109と、無線受信部110と、パケット解析部112と、情報記憶部113とで構成される。 As illustrated, the wireless communication device 100 includes an interface 101, a data buffer 102, a central control unit 103, a packet generation unit 104, a wireless transmission unit 106, a timing control unit 107, an antenna 109, and wireless reception. Unit 110, packet analysis unit 112, and information storage unit 113.
インターフェース101は、この無線通信装置100に接続される外部機器(例えば、パーソナル・コンピュータ(図示しない)など)との間で各種情報の交換を行なう。 The interface 101 exchanges various types of information with an external device (for example, a personal computer (not shown)) connected to the wireless communication apparatus 100.
データ・バッファ102は、インターフェース101経由で接続される機器から送られてきたデータや、無線伝送路経由で受信したデータをインターフェース101経由で送出する前に一時的に格納しておくために使用される。 The data buffer 102 is used to temporarily store data sent from a device connected via the interface 101 and data received via the wireless transmission path before sending the data via the interface 101. The
中央制御部103は、無線通信装置100における一連の情報送信並びに受信処理の管理と伝送路のアクセス制御を一元的に行なう。基本的には、CSMAに基づき、伝送路の状態を監視しながらランダム時間にわたりバックオフのタイマーを動作させ、この間に送信信号が存在しない場合に送信権を獲得するというアクセス競合を行なう。 Central control unit 103 centrally performs a series of information transmission and reception processing management and transmission path access control in radio communication apparatus 100. Basically, based on CSMA, a backoff timer is operated over a random time while monitoring the state of the transmission line, and access contention is performed in which a transmission right is acquired when there is no transmission signal during this period.
本実施形態では、アクセス競合に優先送信のメカニズムを採り入れて、柔軟なQoSを実現している(図2を参照のこと)。例えば、他局のパケット送信後やトラフィックの優先度が低いときには、通常動作モードとなり、フレーム間隔IFSをより長いDIFSに設定するとともにランダム・バックオフを設定する。これに対し、他局からのRTSに引き続いてCTSを送信する場合や、CTSに引き続いてデータ・パケットを送信する場合やACKを送信する場合には、フレーム間隔IFSを短いSIFSに設定し、通常の送信動作を行なう他局に優先して送信可能となる。 In the present embodiment, a flexible QoS is realized by adopting a priority transmission mechanism for access contention (see FIG. 2). For example, after the packet transmission of another station or when the traffic priority is low, the normal operation mode is set, and the frame interval IFS is set to a longer DIFS and random backoff is set. In contrast, when a CTS is transmitted following an RTS from another station, a data packet is transmitted following a CTS, or an ACK is transmitted, the frame interval IFS is set to a short SIFS. It is possible to transmit with priority over other stations that perform the transmission operation.
パケット生成部104は、自局から周辺局宛てに送信されるパケット信号を生成する。ここで言うパケットには、データ・パケットの他、受信先の通信局の送信要求パケットRTSや、RTSに対する確認応答パケットCTS、ACKパケットなどが挙げられる。例えばデータ・パケットは、データ・バッファ102に蓄積されている送信データを所定長だけ切り出し、これをペイロードとしてパケットが生成される。 The packet generation unit 104 generates a packet signal transmitted from the local station to the peripheral station. The packet mentioned here includes a data request packet, a transmission request packet RTS of a receiving communication station, an acknowledgment packet CTS for RTS, an ACK packet, and the like. For example, a data packet is generated by cutting out transmission data stored in the data buffer 102 by a predetermined length and using this as a payload.
通信プロトコルのMAC層では、ペイロードにMACヘッダを付加してMACフレームを構成し、さらにPHY層ではPHYヘッダが付加され、最終的な送信パケット構造となる。本実施形態では、PHYヘッダが第1の解読部を構成し、MACフレーム部分が第2の解読部を構成する。パケット信号の構成については後述する。 In the MAC layer of the communication protocol, a MAC frame is configured by adding a MAC header to the payload, and in addition, a PHY header is added in the PHY layer to form a final transmission packet structure. In the present embodiment, the PHY header constitutes the first decryption unit, and the MAC frame part constitutes the second decryption unit. The configuration of the packet signal will be described later.
無線送信部106及び無線受信部110は、通信プロトコルにおけるRF層及びPHY層に相当する。 The wireless transmission unit 106 and the wireless reception unit 110 correspond to an RF layer and a PHY layer in the communication protocol.
無線送信部106は、所定の変調方式及び伝送レートにてパケット信号の無線送信処理を行なう。具体的には、送信信号を所定の変調方式で変調する変調器や、デジタル送信信号をアナログ信号に変換するD/A変換器、アナログ送信信号を周波数変換してアップコンバートするアップコンバータ、アップコンバートされた送信信号の電力を増幅するパワーアンプ(PA)など(いずれも図示しない)を含み、所定の伝送レートにて無線送信処理を行なう。 The wireless transmission unit 106 performs wireless transmission processing of packet signals with a predetermined modulation method and transmission rate. Specifically, a modulator that modulates a transmission signal with a predetermined modulation method, a D / A converter that converts a digital transmission signal into an analog signal, an upconverter that upconverts the analog transmission signal by frequency conversion, and upconversion Including a power amplifier (PA) that amplifies the power of the transmitted signal (not shown), and performs wireless transmission processing at a predetermined transmission rate.
また、無線受信部110は、他局からのパケット信号の無線受信処理を行なう。具体的には、アンテナ109を介して他局から受信した無線信号を電圧増幅する低雑音アンプ(LNA)や、電圧増幅された受信信号を周波数変換によりダウンコンバートするダウンコンバータ、自動利得制御器(AGC)、アナログ受信信号をデジタル変換するA/D変換器、同期獲得のための同期処理、チャネル推定、OFDMなどの復調方式により復調処理する復調器など(いずれも図示しない)で構成される。 In addition, the wireless reception unit 110 performs wireless reception processing of packet signals from other stations. Specifically, a low noise amplifier (LNA) that amplifies a radio signal received from another station via the antenna 109, a down converter that downconverts the voltage amplified reception signal by frequency conversion, an automatic gain controller ( AGC), an A / D converter that digitally converts an analog received signal, a synchronization process for acquiring synchronization, channel estimation, a demodulator that performs demodulation processing using a demodulation method such as OFDM, and the like (all not shown).
無線通信装置100が第1の通信方式としてのIEEE802.11a/bに準拠する場合には、無線送信部106及び無線受信部110は、当該無線LAN規格に従った変調方式及び伝送レートによりパケットの送受信を行なう。また、無線通信装置100が第2の通信方式としてのIEEE802.11gに従う場合には、IEEE802.11a/bに従った変調方式及び伝送レートによりパケットの送受信が可能である以外に、IEEE802.11g独自の(すなわち、IEEE802.11a/bでは受信できない)伝送レートによりパケットの送受信を行なうことができる。後者の場合、PHYヘッダで構成されるパケットの第1の解読部はIEEE802.11a/bで受信可能な伝送レートで送受信されるが、MACフレームで構成される第2の解読部はIEEE802.11gに従う伝送レートで送受信される。 When the wireless communication device 100 conforms to IEEE 802.11a / b as the first communication method, the wireless transmission unit 106 and the wireless reception unit 110 transmit packets according to the modulation method and transmission rate according to the wireless LAN standard. Send and receive. In addition, when the wireless communication apparatus 100 conforms to the IEEE 802.11g as the second communication scheme, the packet can be transmitted and received by the modulation scheme and the transmission rate according to the IEEE 802.11a / b. (That is, the packets cannot be received by IEEE802.11a / b). In the latter case, the first decryption unit of the packet composed of the PHY header is transmitted and received at a transmission rate that can be received by IEEE802.11a / b, but the second decryption unit composed of the MAC frame is IEEE802.11g. Is transmitted and received at a transmission rate according to the above.
アンテナ109は、他の無線通信装置宛てに信号を所定の周波数チャネル上で無線送信し、あるいは他の無線通信装置から送られる信号を収集する。本実施形態では、単一のアンテナを備え、送受信をともに並行しては行なえないものとする。 The antenna 109 wirelessly transmits a signal to another wireless communication device on a predetermined frequency channel, or collects a signal transmitted from the other wireless communication device. In this embodiment, it is assumed that a single antenna is provided and that transmission and reception cannot be performed in parallel.
タイミング制御部107は、無線信号を送信並びに受信するためのタイミングの制御を行なう。例えば、自己のパケット送信タイミングやRTS/CTS方式に則った各パケット(RTS、CTS、データ、ACKなど)の送信タイミング(フレーム間隔IFSやバックオフの設定)、他局宛てのパケット受信時におけるNAVの設定などのタイミング制御を行なう。 The timing control unit 107 controls timing for transmitting and receiving radio signals. For example, own packet transmission timing, transmission timing of each packet (RTS, CTS, data, ACK, etc.) according to the RTS / CTS method (setting of frame interval IFS and backoff), NAV when receiving a packet addressed to another station Perform timing control such as setting.
パケット解析部112は、他局から受信できたパケット信号を解析する。本実施形態では、パケットは第1の解読部と第2の解読部で構成される。パケットの解読方法の詳細については後述に譲る。 The packet analysis unit 112 analyzes a packet signal received from another station. In this embodiment, the packet is composed of a first decryption unit and a second decryption unit. Details of the packet decoding method will be described later.
情報記憶部113は、中央制御部103において実行される一連のアクセス制御動作などの実行手順命令や、受信パケットの解析結果から得られる情報などを蓄えておく。 The information storage unit 113 stores execution procedure instructions such as a series of access control operations executed in the central control unit 103, information obtained from the analysis result of the received packet, and the like.
既に述べたように、本実施形態における無線ネットワークでは、ある限られた変調方式で変調されたパケットのみを送受信できる従来局と、従来局が受信できる変調方式に加え、さらに高度な方式でも受信可能な高度通信局の2種類が存在する。同じ帯域を使用するIEEE802.11gとIEEE802.11bが混在する通信システムでは、共存の問題がある。また、高度通信局のみが存在する通信システムにおいても、通信局毎にサポートする通信モードの相違による共存の問題がある。本実施形態では、高度通信局が従来局に対しいわゆる上位互換を提供することによって解決するようにしている。また、本実施形態では、通信モードの相違によりパケット全体をデコードできない場合であっても、適当な送信待機期間を設けることによってパケットの衝突を回避するようにしている。これら共存問題の解決方法については後に詳解する。 As already described, in the wireless network in this embodiment, in addition to the conventional station that can transmit and receive only packets modulated by a limited modulation method and the modulation method that can be received by the conventional station, it can also be received by a more advanced method. There are two types of advanced communication stations. There is a coexistence problem in a communication system in which IEEE802.11g and IEEE802.11b using the same band are mixed. Further, even in a communication system in which only an advanced communication station exists, there is a problem of coexistence due to a difference in communication modes supported for each communication station. In the present embodiment, the advanced communication station solves the problem by providing so-called upward compatibility with the conventional station. Further, in the present embodiment, even when the entire packet cannot be decoded due to a difference in communication mode, collision of packets is avoided by providing an appropriate transmission waiting period. A method for solving these coexistence problems will be described in detail later.
図3には、本実施形態における無線ネットワークにおいて、通信局として動作する無線通信装置100が送受信するパケットの構成を模式的に示している。 FIG. 3 schematically shows a configuration of packets transmitted and received by the wireless communication apparatus 100 operating as a communication station in the wireless network according to the present embodiment.
通信プロトコルのMAC層では、ペイロード(IPパケットに相当)にMACヘッダを付加してMACフレームを構成し、さらにPHY層ではMACフレームにPHYヘッダが付加され、最終的な送信パケット構造となる。PHYヘッダが第1の解読部を構成し、MACフレーム部分が第2の解読部を構成する。図3に示すように、パケットは、PHYヘッダとしてのPLCP(PhysicalLayer Convergence Protocol)プリアンブル部及びSIGNAL部と、MACフレームで構成される。MACフレームは、MACヘッダとデータ部で構成される。 In the MAC layer of the communication protocol, a MAC frame is configured by adding a MAC header to a payload (corresponding to an IP packet), and in the PHY layer, a PHY header is added to the MAC frame to form a final transmission packet structure. The PHY header constitutes the first decryption unit, and the MAC frame part constitutes the second decryption unit. As shown in FIG. 3, the packet is composed of a PLCP (Physical Layer Convergence Protocol) preamble part and a SIGNAL part as a PHY header, and a MAC frame. The MAC frame includes a MAC header and a data part.
PHYヘッダは第1の解読部に相当し、MACフレームは第2の解読部に相当する。 The PHY header corresponds to the first decryption unit, and the MAC frame corresponds to the second decryption unit.
パケットの送信局がIEEE802.11a/bに従う従来局の場合、PHYヘッダ及びMACフレームのいずれも、第1の通信方式により送信する。 When the packet transmitting station is a conventional station conforming to IEEE 802.11a / b, both the PHY header and the MAC frame are transmitted by the first communication method.
また、パケットの送信局がIEEE802.11gに従う高度通信局の場合、従来局宛てにパケットの送信を行なうときには、パケット全体を第1の通信方式により送信する。これに対し、高度通信局宛てにパケットの送信を行なうときには、第1の解読部のみすべての通信局が受信可能な第1の通信方式により送信するが、データ部を含む第2の解読部をより伝送レートの高い第2の通信方式により送信することができる。 When the packet transmitting station is an advanced communication station conforming to IEEE802.11g, when transmitting a packet to a conventional station, the entire packet is transmitted by the first communication method. On the other hand, when transmitting a packet addressed to the advanced communication station, only the first decoding unit is transmitted by the first communication method that can be received by all communication stations. Transmission can be performed by the second communication method having a higher transmission rate.
図示のパケットの送信側では、まず、パケットの先頭として、PLCPプリアンブル部を送信し、次いでSIGNAL部と、MACフレームを送信する。 On the transmitting side of the illustrated packet, first, the PLCP preamble portion is transmitted as the head of the packet, and then the MAC frame is transmitted with the SIGNAL portion.
PLCPプリアンブル部は、信号検知(Signal Detect)、伝搬路推定(Channel Estimation)などの要素を含む。したがって、周辺局は、PLCPプリアンブル部を受信することによって、通信局からの信号の存在を知り、送信チャネルの推定などを行なう。 The PLCP preamble portion includes elements such as signal detection (Signal Detect) and propagation path estimation (Channel Estimation). Therefore, the peripheral station receives the PLCP preamble part to know the presence of a signal from the communication station, and estimates the transmission channel.
PLCPプリアンブル部の検出により信号が送信されていることを知った通信局は、次に到来するSIGNAL部の受信を開始する。このSIGNAL部はすべての通信局にとって既知となる第1の通信方式で送られるため、従来局及び高度通信局の双方の局が受信可能となる。 A communication station that knows that a signal is being transmitted by detecting the PLCP preamble portion starts receiving the next SIGNAL portion. Since this SIGNAL part is transmitted by the first communication method that is known to all communication stations, both the conventional station and the advanced communication station can receive.
このSIGNAL部には、以降のMACフレームにおける伝送レート(Rate)、MACフレームなどパケットの残りのデータ長(Length)、パリティ(Parity)、予備領域(Reserve)などを含んでいる。 The SIGNAL section includes a transmission rate (Rate) in the subsequent MAC frame, a remaining data length (Length) of the packet such as a MAC frame, a parity (Parity), a spare area (Reserve), and the like.
MACフレームは、SIGNAL部のRateで指定された伝送レートに従って変調されている。MACフレームは、MACヘッダと、ペイロードに相当するデータ部で構成される。MACヘッダには、当該パケットの受信局のアドレス(Rx Address)と、受信局以外の局がNAVを立てるべき期間を指定するDurationなどが記述されている。 The MAC frame is modulated according to the transmission rate specified by the rate of the SIGNAL part. The MAC frame includes a MAC header and a data portion corresponding to the payload. In the MAC header, the address (Rx Address) of the receiving station of the packet, Duration specifying the period in which a station other than the receiving station should establish NAV, and the like are described.
MACヘッダ部を正常に受信及び解読することができた通信局は、自局のアドレスと受信アドレスを比較し、一致する場合には、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報に従い、パケットの残りの部分を、パケット長÷伝送レートの期間だけ指定レートにより受信する。また、自己のアドレスと受信アドレスが一致しない場合には、MACヘッダに記載されているDurationの期間だけ、NAVを立てて自局の送信を差し控える。このような手順で帯域を確保する手順のことを、一般に、Virtual Carrier Senseと言う。 The communication station that has successfully received and decoded the MAC header part compares its own address with the received address, and if they match, the transmission rate (Rate) and packet length written in the SIGNAL part According to the (Length) information, the remaining part of the packet is received at the designated rate for the period of packet length ÷ transmission rate. Also, if the own address and the received address do not match, the NAV is set up for the duration of the duration described in the MAC header to refrain from transmitting from the own station. A procedure for securing a bandwidth by such a procedure is generally called a virtual carrier sense.
ここで、パケットの送信局がIEEE802.11bに従う高度通信局が高度通信局宛にパケットの送信を行なうときには、第1の解読部のみすべての通信局が受信可能な第1の通信方式により送信するが、データ部を含む第2の解読部をより伝送レートの高い第2の通信方式により送信する。このため、従来局は第2の解読部を受信できなくなるので、MACヘッダに記載されているDurationをデコードできず、NAVを立てるべき期間が判らない、という問題がある。 Here, when the packet transmitting station transmits a packet to the advanced communication station according to IEEE802.11b, only the first decoding unit transmits the packet using the first communication method that can be received by all the communication stations. Transmits the second decoding part including the data part by the second communication method having a higher transmission rate. For this reason, since the conventional station cannot receive the second decryption unit, there is a problem in that the duration described in the MAC header cannot be decoded and the period in which the NAV should be established is not known.
従来は、帯域確保のためにMACヘッダ中のDurationの記述を利用していた。しかしながら、IEEE802.11gとIEEE802.11a/bとの共存を実現するためには、このDurationの記述を用いず、他の情報により従来局がNAVを立てるべき期間を認識するための仕組みが必要である。 Conventionally, the description of Duration in the MAC header has been used to secure the bandwidth. However, in order to realize the coexistence of IEEE802.11g and IEEE802.11a / b, a mechanism for recognizing the period in which the conventional station should establish a NAV by using other information is necessary without using this description of Duration. is there.
そこで、本実施形態では、第2の通信方式としてのIEEE802.11gによりパケットを送信する場合であっても、必ずすべての通信局が受信可能となる第1の解読部を設け、この第1の解読部によりNAVに相当する期間を指定する仕組みを用意する。 Therefore, in the present embodiment, even when a packet is transmitted by IEEE802.11g as the second communication method, a first decoding unit that can be received by all communication stations is provided, and this first decoding unit is provided. A mechanism is provided for designating a period corresponding to NAV by the decoding unit.
図3に示すように、第1の解読部はパケットのPHYヘッダで構成される。そして、すべての通信局が受信可能なSIGNAL部において、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を利用することによって、擬似的にDurationに相当する時間を記述する。すなわち、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装(spoof)する。 As shown in FIG. 3, the first decryption unit is composed of a PHY header of a packet. Then, in the SIGNAL unit that can be received by all the communication stations, the time corresponding to Duration is described in a pseudo manner by using the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information. That is, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are spoofed so that the value of packet length / rate is equal to Duration for which communication is to be stopped.
この結果、従来局は、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、Duration相当の時間だけ受信を行なう。実際のパケットはこのパケット長÷レート分に渡って送信されることはないが、従来局は、Duratioin相当の期間だけ送信を開始することがなく、結果的に通信を停止してほしい期間だけ送信を差し控え、受信を継続することになる。 As a result, the conventional station sets a packet length and a transmission rate different from the actual one, and performs reception for a time corresponding to Duration. The actual packet is not transmitted over this packet length divided by the rate, but the conventional station does not start transmission for a period equivalent to Duratioin, and as a result transmits only for the period when communication is desired to stop. Will continue to receive.
なお、この場合、従来局が偽装されたパケット長÷レート分に渡って受信した後は、必ずCRCエラーが生じることになる。IEEE802.11ではData部でCRCエラーが生じた場合、通常のフレーム間隔DIFSより長いEIFSの時間、受信を控えるというルールがある。そこで、従来局に対して常に不公平にならないように、真に受信を継続させたい期間から“EIFS−DIFS”を差し引いた時間をパケット長÷レート分で偽装するのが望ましい。 In this case, a CRC error always occurs after the conventional station has received forged packet length divided by the rate. In IEEE802.11, when a CRC error occurs in the Data part, there is a rule that refrains from receiving for a EIFS time longer than the normal frame interval DIFS. Therefore, it is desirable to disguise the time obtained by subtracting “EIFS-DIFS” from the period in which the reception is truly desired to be continued, so as not to be unfair with respect to the conventional station.
このように、高度通信局は、第1の解読部において、擬似的にDurationに相当する時間を記述するように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を利用することによって、従来局に対しいわゆる上位互換を提供している。この場合、IEEE802.11gに従う高度な通信方式により通信手順が行なわれる間、従来局は衝突を回避し、正常なネットワーク動作を実現することができる。 As described above, the advanced communication station uses the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information so as to describe the time corresponding to the duration in a pseudo manner in the first decoding unit. Provides so-called upward compatibility. In this case, the conventional station can avoid a collision and realize a normal network operation while a communication procedure is performed by an advanced communication method according to IEEE802.11g.
また、高度通信局が第1の通信方式では対応していない高速な伝送レートを使用する場合には、従来局が第1の解読部を正しく解読できるように、SIGNAL部の伝送レート(Rate)フィールドには第1の通信方式に対応する値を偽装しなければならない。この場合、偽装した伝送レート(Rate)値に合せてパケット長(Lenght)も偽装しなければならない。 In addition, when the advanced communication station uses a high-speed transmission rate that is not supported by the first communication method, the transmission rate (Rate) of the SIGNAL unit so that the conventional station can correctly decode the first decoding unit. The field must be camouflaged with a value corresponding to the first communication method. In this case, the packet length (Length) must be camouflaged in accordance with the camouflaged transmission rate (Rate) value.
上述したように、SIGNAL部において、パケット長÷レートの値が従来局に通信を停止してほしい期間と等しくなるような値に偽装する。ここで、通信を停止してほしい期間とは、要するに第2の通信方式により行なわれる通信トランザクションが終了するまでの期間のことである。具体的には、第2の通信方式により行なわれる通信手順においてACK送信が終了するまでの期間のことである。また、MACフレームにおいて第2の通信方式により複数の通信局と多重接続する通信手順によりパケット送信を行なうときには、通信を停止してほしい期間は、それぞれの相手局から時分割多重により行なわれるACK送信がすべて終了するまでの期間に相当する。なお、本出願人に既に譲渡されている特願2003−297919号明細書には、送信局が複数の受信局に当てたデータ・フレームを空間分割多重接続(SDMA)により送信するのに対し、各受信局からは時分割多重によりACKが返信される通信システムについて開示されている。また、ここで言うACKパケットの送信には、ACKパケット単独の場合に限定されず、例えばRTSパケットやCTSパケット、Dataパケットなど他の種類のパケットとACKパケットが多重されて送信される場合も含むものとする。 As described above, in the SIGNAL unit, the value of packet length / rate is disguised to be equal to the period for which the conventional station wants to stop communication. Here, the period for which communication is desired to stop is a period until the communication transaction performed by the second communication method ends. Specifically, it is a period until ACK transmission is completed in the communication procedure performed by the second communication method. In addition, when packet transmission is performed in a MAC frame by a communication procedure for multiplex connection with a plurality of communication stations by the second communication method, the period during which communication is desired to be stopped is transmitted from each partner station by ACK transmission performed by time division multiplexing. This corresponds to the period until all of is completed. In addition, in Japanese Patent Application No. 2003-297919 already assigned to the present applicant, a transmitting station transmits data frames applied to a plurality of receiving stations by space division multiple access (SDMA). A communication system in which ACK is returned from each receiving station by time division multiplexing is disclosed. The transmission of the ACK packet here is not limited to the case of the ACK packet alone, but includes the case where the ACK packet is multiplexed with another type of packet such as an RTS packet, a CTS packet, and a Data packet. Shall be.
ここで、通信相手となる高度通信局は、偽装されたRate及びLengthに基づいて誤動作せず正確な受信動作を行なうために、第1の解読部に記載されているこれらの値が偽装されていることを検知する必要がある。すなわち、高度通信局における上位互換の仕組みを実現するには、第1の解読部内に記述しているパケット長及び伝送レートの情報が偽装されていることを、高度通信局同士では認識し合う必要がある。しかも、従来局には当該情報が偽装されていることが分からないように、高度通信局同士で認識し合い、第1の通信局は第1の解読部内に記載されている通りに動作してもらわなければならない。 Here, in order for the advanced communication station to be a communication partner to perform an accurate reception operation without malfunctioning based on the forged Rate and Length, these values described in the first decryption unit are impersonated. Need to be detected. That is, in order to realize the upward compatibility mechanism in the advanced communication stations, it is necessary for the advanced communication stations to recognize that the packet length and transmission rate information described in the first decoding unit is forged. There is. Moreover, the advanced communication stations recognize each other so that the information is not camouflaged by the conventional station, and the first communication station operates as described in the first decoding unit. I have to get it.
図3に示した実施形態では、例えばSIGNAL部の予備領域(Reserve)に偽装の有無を示す1ビットのフラグを用意する。そして、高度通信局は、第1の解読部のフラグによりパケット長並びにレートの情報が偽装されていることを検知すると、対応する高度レート・モードへ移行し、残りのパケットすなわち高度解読部を受信し、実際のデータを解読することができる。この場合、パケットの送信先でない高度通信局は、受信したパケットのSIGNAL部から読み取ったパケット長並びにレートの情報を破棄する。 In the embodiment shown in FIG. 3, for example, a 1-bit flag indicating the presence or absence of impersonation is prepared in the reserved area (Reserve) of the SIGNAL part. When the advanced communication station detects that the packet length and rate information is spoofed by the flag of the first decryption unit, it shifts to the corresponding advanced rate mode and receives the remaining packets, that is, the advanced decryption unit. The actual data can be decrypted. In this case, the advanced communication station that is not the packet transmission destination discards the packet length and rate information read from the SIGNAL part of the received packet.
高速な伝送レートでパケット送受信を行なう第2の通信方式において単一の通信方式(通信モード)しか定義していない場合には、図3を参照しながら説明したように、1ビットの偽装フラグのみを用いて通信方式の移行を指定することができる。これに対し、第2の通信方式が複数の伝送モードを含む場合には、1ビットの偽装フラグのみでは伝送モードを指定することはできなくなる。 When only a single communication method (communication mode) is defined in the second communication method that transmits and receives packets at a high transmission rate, as described with reference to FIG. Can be used to specify the transition of the communication method. On the other hand, when the second communication method includes a plurality of transmission modes, it is impossible to specify the transmission mode only with a 1-bit camouflaged flag.
このように複数の伝送モードから1つを指定するための最も単純な方法は、パケット内に伝送モード指定用にフィールドを付加することである。図4には、図3に示したパケット構造の変形例を示している。図示の例では、第2の通信方式で送信されるパケットでは、SIGNAL部の後方にSIGNAL2部(HT(High Throughput) PHY部)がさらに付加されている。 Thus, the simplest method for designating one of a plurality of transmission modes is to add a field for designating the transmission mode in the packet. FIG. 4 shows a modification of the packet structure shown in FIG. In the example shown in the figure, a SIGNAL 2 unit (HT (High Throughput) PHY unit) is further added behind the SIGNAL unit in the packet transmitted by the second communication method.
図示の例では、SIGNAL2部は、実際の伝送レート(True Rate)及び実際のパケット長(True Length)を記述するフィールドと、モードのパラメータ値(Mode Parameter)を記述するフィールドを備えている。SIGNAL2部は、すべての高度通信局において受信可能となる一定の伝送レートで送信されるので、これを受信した高度通信局は実際の伝送レート(True Rate)及び実際のパケット長(True Length)に従って受信動作を行なう。また、従来局はSIGNAL2部を解読することはできず、SIGNAL部で記されるRate及びLengthに基づいて受信期間を設定する。 In the illustrated example, the SIGNAL 2 unit includes a field describing an actual transmission rate (True Rate) and an actual packet length (True Length), and a field describing a mode parameter value (Mode Parameter). Since the SIGNAL 2 part is transmitted at a constant transmission rate that can be received by all advanced communication stations, the advanced communication station that has received the signal follows the actual transmission rate (True Rate) and the actual packet length (True Length). Receive operation is performed. Further, the conventional station cannot decode the SIGNAL 2 part, and sets the reception period based on the Rate and Length written in the SIGNAL part.
ここで、従来局にはSIGNAL部内の伝送レート及びパケット長が偽装されていることが分からないように、高度通信局同士で認識し合い、従来局はSIGNAL部内に記載されている通りに動作してもらわなければならない。このため、第2の通信方式解読部としてのSIGNAL2部(HT−SIGNAL部)を、すべての高度通信局は解読できるが従来局は解読できない通信方式により送信する。 Here, the advanced communication stations recognize each other so that the transmission rate and packet length in the SIGNAL part are not camouflaged in the conventional station, and the conventional station operates as described in the SIGNAL part. You must have it. For this reason, the SIGNAL 2 part (HT-SIGNAL part) as the second communication method decoding unit is transmitted by a communication method that can be decoded by all advanced communication stations but not the conventional stations.
例えば、すべての高度通信局が受信できるように、SIGNAL2部を6Mbps程度の低い伝送レートで送信するが、高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調処理を施すことにより、高度通信局のみが復調しSIGNAL部が偽装されていることを認識することができる。 For example, the SIGNAL 2 part is transmitted at a low transmission rate of about 6 Mbps so that all advanced communication stations can receive, but the modulation method is known to the advanced communication stations but not known to the first communication station. By performing the modulation process, it is possible to recognize that only the advanced communication station demodulates and the SIGNAL part is camouflaged.
このような場合、パケットを受信した高度通信局は、第1の通信方式及び第1の通信局は解読できない通信方式の双方でSIGNAL2部の解読を試み、後者で解読できたことにより、SIGNAL部が偽装されていることを認識することができる。そして、SIGNAL2部で得られた通信モードに従い第2の解読部の受信処理を行なうことができる。 In such a case, the advanced communication station that has received the packet attempts to decode the SIGNAL 2 part in both the first communication system and the communication system that the first communication station cannot decode, and the SIGNAL part Can be recognized as being camouflaged. And the reception process of a 2nd decoding part can be performed according to the communication mode obtained in the SIGNAL2 part.
SIGNAL2部は第2の解読部であるMACフレームより前に配置されているので、第1の解読部においてパケット長及び伝送レートの情報が偽装されている場合には、パケットを受信した高度通信局は、SIGNAL2部に記載されている実際のパケット長(TrueLength)及び伝送レート(TrueRate)に基づいて、それ以降の第2の解読部の受信動作を行なうことができる。 Since the SIGNAL 2 part is arranged before the MAC frame that is the second decryption unit, when the packet length and the transmission rate information are camouflaged in the first decryption unit, the advanced communication station that has received the packet Can perform the subsequent reception operation of the second decryption unit based on the actual packet length (TrueLength) and transmission rate (TrueRate) described in the SIGNAL2 unit.
パケット送信を行なう高度通信局は、高度通信局同士でのみ既知となる変調方式で第2の通信方式解読部を変調することにより、すべての高度通信局は解読できるが従来局は解読できないようにすることができる。例えば、SIGNAL2部に対しBPSKなどの位相変調を施す場合において、信号点配置に対し第2の通信局で共有する位相差θを与えたり、信号点を既知の量Δdだけ並進移動させたりするなどしてもよい。一方、パケットを受信した高度通信局は、位相差−θ又は移動量−Δdなどの信号点配置に移相が施されていることを考慮して位相復調する。そして、SIGNAL2部を解読することができたことにより、第1の解読部が偽装されていることが分かる。 Advanced communication stations that perform packet transmission can decipher all advanced communication stations but not conventional stations by modulating the second communication method decoding unit with a modulation method that is known only between advanced communication stations. can do. For example, when phase modulation such as BPSK is performed on the SIGNAL 2 unit, a phase difference θ shared by the second communication station is given to the signal point arrangement, or the signal point is translated by a known amount Δd. May be. On the other hand, the advanced communication station that has received the packet demodulates the phase in consideration of the fact that the phase shift is applied to the signal point arrangement such as the phase difference −θ or the movement amount −Δd. And since the SIGNAL2 part could be decoded, it turns out that the 1st decoding part is camouflaged.
図15には、この場合の無線受信部110の内部構成例を示している。無線受信部110はRF部とPHY部で構成される。PHY部は、第1の復調部と、第2の復調部と、これら復調部のいずれかにより正しく復調された受信データを処理する受信処理部を備えている。 FIG. 15 illustrates an internal configuration example of the wireless reception unit 110 in this case. The wireless receiving unit 110 is composed of an RF unit and a PHY unit. The PHY unit includes a first demodulation unit, a second demodulation unit, and a reception processing unit that processes reception data correctly demodulated by any of these demodulation units.
受信処理部は、第1の解読部から得られる変調方式(伝送レート)を第1の復調部に通知する。第1の復調部は、第1の解読部が偽装されていないと仮定し、第1の解読部と同じ信号点配置により、第1の解読部で記載されている通りの変調方式(伝送レート)で以降の信号を復調する。 The reception processing unit notifies the first demodulation unit of the modulation scheme (transmission rate) obtained from the first decoding unit. The first demodulation unit assumes that the first decoding unit is not camouflaged, and uses the same signal point arrangement as that of the first decoding unit to change the modulation scheme (transmission rate) as described in the first decoding unit. ) To demodulate subsequent signals.
第2の復調部は、第1の解読部にSIGNAL2部が続くと仮定し、90度だけ位相回転した信号点配置により、SIGNAL2部を既知の変調方式(伝送レート)で復調する。 The second demodulation unit assumes that the SIGNAL2 unit follows the first decoding unit, and demodulates the SIGNAL2 unit with a known modulation scheme (transmission rate) by a signal point arrangement rotated by 90 degrees.
SIGNAL2部は固定長であるので、その所定長だけ復調し、SIGNAL2部であることが判明したら、第1の解読部が偽装されていることが分かり、そうでなければ第1の解読部は偽装されていないことが判明する。後者の場合、第1の復調部により回転しない信号点配置で復調を継続する。これにより、第1の解読部の予備領域(Reserve)に偽装フラグを設けることなく、偽装されているかどうかを暗示することができる。 Since the SIGNAL2 part has a fixed length, it is demodulated by the predetermined length, and if it is found to be the SIGNAL2 part, it is found that the first decryption part is forged, otherwise the first decryption part is forged. It turns out that it is not. In the latter case, demodulation is continued with a signal point arrangement that does not rotate by the first demodulator. Thereby, it can be implied whether or not the camouflaged flag is provided without providing the camouflaged flag in the spare area (Reserve) of the first decoding unit.
なお、コンステレーション上の信号点に位相差を設けてマッピングする変調方式に関しては、例えば特開平11−146025号公報に開示されている。 Note that a modulation method for mapping a signal point on a constellation by providing a phase difference is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-146025.
高度通信局は、上述の通り、第2の解読部(図16のDATA部を参照のこと)を解読することできるのが原則である。ところが、通信端末間の距離が大きい場合や、MIMO通信を行なっている場合などには、高速レートの第2の解読部をデコードすることができない場合が想定される。このような場合、一定の低速レートで変調されている、第1の解読部(図16ではSIGNAL部)及び第2の通信方式解読部(図16ではHT−SIGNAL部)を利用して、パケット送信端末が他の端末に対しどのくらい期間だけ送信を控えてほしいと指示しているかを推定することができる。 In principle, the advanced communication station can decode the second decoding unit (see the DATA unit in FIG. 16) as described above. However, when the distance between the communication terminals is large or when MIMO communication is performed, it is assumed that the second decoding unit at a high rate cannot be decoded. In such a case, the first decoding unit (SIGNAL unit in FIG. 16) and the second communication scheme decoding unit (HT-SIGNAL unit in FIG. 16), which are modulated at a constant low rate, It can be estimated how long the transmitting terminal instructs other terminals to refrain from transmitting.
第1の解読部としてのSIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートは、上図のACKが受信完了するまでの期間である。また、第2の通信方式解読部としてのHT−SIGNAL部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateは、実際のパケットが送信完了するまでの期間に相当する。この2つのLength÷Rateの差分をとることにより(図16では、EIF−DIFSを付加している)、パケット送信端末が他の端末に対しどのくらい期間送信を控えてほしいかを示すNAV相当の値になる。 The packet length / transmission rate calculated based on the description of the SIGNAL unit as the first decoding unit is a period until the reception of the ACK in the above figure is completed. Also, TrueLength / True Rate calculated based on the HT-SIGNAL unit serving as the second communication method decoding unit corresponds to a period until the actual packet transmission is completed. By taking the difference between these two Length / Rate (in FIG. 16, EIF-DIFS is added), a value equivalent to NAV indicating how long the packet transmitting terminal wants to refrain from transmitting to other terminals. become.
また、第2の通信方式において、2以上の周波数チャネルが使用可能な通信チャネルとして設けられている通信システムでは、隣接する2以上の周波数チャネルをバンドルする、若しくは信号の帯域幅を2周波数チャネル分だけ拡張させる広帯域伝送を考えることもできる。 In the second communication method, in a communication system provided as a communication channel in which two or more frequency channels can be used, two or more adjacent frequency channels are bundled or the signal bandwidth is divided by two frequency channels. It is also possible to consider wideband transmission that only expands.
図18には、信号の帯域幅を2周波数チャネル分だけ拡張させる広帯域伝送を行なう場合のパケット構成例を示している。図示の例では、2つのXMHz帯の通信チャネルが用意されている通信システムにおいて、MACフレーム部分を2XMHzの帯域幅に拡張して広帯域伝送を行なう。 FIG. 18 shows a packet configuration example in the case of performing wideband transmission in which the signal bandwidth is expanded by two frequency channels. In the illustrated example, in a communication system in which two XMHz band communication channels are prepared, wideband transmission is performed by extending the MAC frame portion to a 2X MHz bandwidth.
このように信号の帯域幅を拡張させる場合、各XMHz帯において、パケットのヘッダ部、すなわちPLCPプリアンブル、SIGNAL部、SIGNAL2部をそれぞれ順次送信する。 When the signal bandwidth is thus expanded, the packet header portion, that is, the PLCP preamble, the SIGNAL portion, and the SIGNAL 2 portion are sequentially transmitted in each X MHz band.
図18に示すようなパケットが送信された場合、周辺の各通信局は自局が現在チューニングしている周波数チャネル上でPLCPプリアンブルを検出し、当該周波数チャネル上でSIGNAL部の受信を開始する。 When a packet as shown in FIG. 18 is transmitted, each communication station in the vicinity detects the PLCP preamble on the frequency channel currently tuned by itself and starts receiving the SIGNAL unit on the frequency channel.
すべての通信局が受信可能なSIGNAL部では、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装(spoof)する。この結果、従来局は、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、Duration相当の時間だけ受信を行なう。実際のパケットはこのパケット長÷レート分に渡って送信されることはないが、従来局は、Duratioin相当の期間だけ送信を開始することがなく、結果的に通信を停止してほしい期間だけ送信を差し控え、受信を継続することになる。 In the SIGNAL unit that can be received by all communication stations, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are spoofed so that the value of packet length / rate is equal to Duration for which communication is to be stopped. As a result, the conventional station sets a packet length and a transmission rate different from the actual one, and performs reception for a time corresponding to Duration. The actual packet is not transmitted over this packet length divided by the rate, but the conventional station does not start transmission for a period equivalent to Duratioin, and as a result transmits only for the period when communication is desired to stop. Will continue to receive.
また、高度通信局は、PLCPプリアンブルを検出した周波数チャネル上で、SIGNAL部に続いてSIGNAL2部の受信を行なう。SIGNAL2部は、実際の伝送レート(True Rate)及び実際のパケット長(True Length)を記述するフィールドと、モードのパラメータ値(Mode Parameter)を記述するフィールドを備えている。SIGNAL2部は、すべての高度通信局において受信可能となる一定の伝送レートで送信されるので、これを受信した高度通信局は、SIGNAL2部から得られた実際の伝送レート(True Rate)及び実際のパケット長(True Length)に従って、これ以降のMACフレーム(すなわちMACヘッダ及びデータ部)の受信動作を行なう。一方、従来局は、SIGNAL2部を解読できず(前述)、SIGNAL部に記されるRate及びLengthに基づいて受信期間を設定する。 Further, the advanced communication station receives the SIGNAL 2 part following the SIGNAL part on the frequency channel in which the PLCP preamble is detected. The SIGNAL 2 section includes a field that describes an actual transmission rate (True Rate) and an actual packet length (True Length), and a field that describes a mode parameter value (Mode Parameter). Since the SIGNAL 2 unit is transmitted at a constant transmission rate that can be received by all the advanced communication stations, the advanced communication station that has received this signal transmits the actual transmission rate (True Rate) obtained from the SIGNAL 2 unit and the actual transmission rate. In accordance with the packet length (True Length), the subsequent MAC frame (that is, MAC header and data portion) reception operation is performed. On the other hand, the conventional station cannot decode the SIGNAL 2 part (described above), and sets the reception period based on the Rate and Length written in the SIGNAL part.
但し、同じ標準規格内で規定されている通信モードをすべての高度通信局がサポートしているとは限らない。例えば、サポートする通信モードの相違により、パケットの受信側である高度通信局は、SIGNAL2部で指定されている伝送モード(True Rate)では以降のMACフレームの受信動作を行なうことができない場合がある。このようにMACフレームの受信ができない高度通信局は、SIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートと、SIGNAL2部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateとの差分をとることにより(図16ではEIF−DIFSを付加している)、Duration相当の値を得て、その期間だけNAVを立ててパケットの送信を控えるようにする。 However, not all advanced communication stations support communication modes defined in the same standard. For example, due to differences in supported communication modes, an advanced communication station that is a packet receiving side may not be able to perform subsequent MAC frame reception operations in the transmission mode (True Rate) specified in the SIGNAL 2 part. . The advanced communication station that cannot receive the MAC frame in this way obtains the difference between the packet length calculated based on the description of the SIGNAL part divided by the transmission rate and TrueLength divided by the SIGNAL2 part divided by True Rate. (EIF-DIFS is added in FIG. 16), a value equivalent to Duration is obtained, and a NAV is set up during that period to refrain from packet transmission.
また、高度通信局であっても、一方のXMHz帯では受信可能であるが、信号の帯域幅を2XMHzに拡張すると受信できない場合がある。このような問題は、例えば、無線LANに割り当てられる周波数帯域の国毎の相違のために起こり得る。このようにMACフレームの受信ができない高度通信局は、所定の時間だけパケット送信動作を控える。すなわち、SIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートと、SIGNAL2部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateとの差分をとることにより(図16ではEIF−DIFSを付加している)、Duration相当の値を得て、その期間だけNAVを立ててパケットの送信を控えるようにする。 Even an advanced communication station can receive signals in one X MHz band, but may not be able to receive signals if the signal bandwidth is expanded to 2 X MHz. Such a problem may occur, for example, due to a difference between countries in the frequency band allocated to the wireless LAN. As described above, the advanced communication station that cannot receive the MAC frame refrains from the packet transmission operation for a predetermined time. That is, by taking the difference between the packet length calculated based on the description of the SIGNAL part divided by the transmission rate and the TrueLength divided by the SIGNAL 2 part divided by True Rate (in FIG. 16, EIF-DIFS is added). ), A value equivalent to Duration is obtained, and a NAV is set up during that period to refrain from packet transmission.
上述したように、ある周波数チャネル上でSIGNAL部を受信した従来局、及びSIGNAL2部に記された帯域幅や通信モードに対応していない高度通信局は、その帯域において、SIGNAL部に記載されたDuration相当の期間、あるいはSIGNAL部とSIGNAL2部の記載に基づいて得られるDuration相当期間だけ、パケット送信動作を控える。図19には、チャネルAを受信中の通信局がチャネルAで送信されたSIGNAL部及びSIGNAL2部を受信し、所定時間だけ送信動作を控えている様子を示している。 As described above, the conventional station that received the SIGNAL part on a certain frequency channel, and the advanced communication station that does not support the bandwidth and communication mode described in the SIGNAL 2 part are described in the SIGNAL part in that band. The packet transmission operation is refrained only for the duration equivalent to Duration, or for the duration equivalent to Duration obtained based on the description of the SIGNAL part and SIGNAL 2 part. FIG. 19 shows a state in which a communication station receiving channel A receives the SIGNAL part and SIGNAL 2 part transmitted on channel A, and refrains from transmission operation for a predetermined time.
高度通信局同士で伝送モードを通知し合うために、図4に示したような、伝送モードを指定するフィールド(SIGNAL2部若しくはHT−SIGNAL部)をパケットに追加する方法は、簡便ではあるが、伝送データの追加に伴うオーバーヘッドや通信効率の低下が問題となる。 A method of adding a field (SIGNAL2 part or HT-SIGNAL part) for designating a transmission mode, as shown in FIG. 4, to the packet in order to notify the transmission mode between the advanced communication stations is simple, Overheads associated with the addition of transmission data and a decrease in communication efficiency are problems.
ここで、前述したように、SIGNAL部のRATE及びLengthを擬似的に設定する場合、同じ時間を示すために、偽装されたパケット長とレートの組み合わせは複数存在する。例えば、1200ビットを6Mbpsで送信するのに要する時間と、2400ビットを12Mbpsで送信するには同等の時間を要するので、受信局にとってはRateとしてどちらを設定しても構わない。 Here, as described above, when RATE and Length of the SIGNAL part are set in a pseudo manner, there are a plurality of combinations of spoofed packet lengths and rates in order to indicate the same time. For example, since the time required to transmit 1200 bits at 6 Mbps and the equivalent time to transmit 2400 bits at 12 Mbps, either may be set as the rate for the receiving station.
但し、高度通信局が第1の通信方式では対応していない高速な伝送レートを使用する場合には、従来局が第1の解読部を正しく解読できるように、SIGNAL部の伝送レート(Rate)フィールドには第1の通信方式に対応する値を偽装しなければならない。この場合、偽装した伝送レート(Rate)値に合わせて、所望のDuration値が得られるように、パケット長(Lenght)値を調整して偽装しなければならない。 However, when the advanced communication station uses a high-speed transmission rate that is not supported by the first communication method, the transmission rate (Rate) of the SIGNAL unit is such that the conventional station can correctly decode the first decoding unit. The field must be camouflaged with a value corresponding to the first communication method. In this case, the packet length (Length) value must be adjusted and camouflaged so that a desired Duration value can be obtained in accordance with the camouflaged transmission rate (Rate) value.
図3に示した例では、第1の解読部であるSIGNAL部に偽装フラグが設定されている場合には、高度通信局はSIGNAL部のRateの情報は偽装されているものとして破棄する。これに対し、図4に示す例では、SIGNAL2部に記載されているTrue Rateの情報を利用し、次に来る高度変調方式がどのモードで来るかを表すことができる。 In the example illustrated in FIG. 3, when the camouflage flag is set in the SIGNAL unit that is the first decryption unit, the advanced communication station discards the rate information of the SIGNAL unit as being camouflaged. On the other hand, in the example shown in FIG. 4, True Rate information described in the SIGNAL 2 section can be used to indicate in which mode the next advanced modulation scheme comes.
図5には、IEEE802.11aにおけるRateフィールドの記述例を示している。図示のように、IEEE802.11aでは6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbpsという8つの伝送レートが設定されるが、Rateフィールドでは4ビットを用いて伝送レートを表現している。偽装フラグが設定されているときには、このような規格上のRateフィールドの定義を、実際上の高速転送モードの指定に割り当てることができる。 FIG. 5 shows a description example of the Rate field in IEEE 802.11a. As shown in the figure, in IEEE 802.11a, eight transmission rates of 6 Mbps, 9 Mbps, 12 Mbps, 18 Mbps, 24 Mbps, 36 Mbps, 48 Mbps, and 54 Mbps are set, but the rate field uses 4 bits to express the transmission rate. . When the camouflage flag is set, the definition of the Rate field in the standard can be assigned to the designation of the actual high-speed transfer mode.
図5に示した例では、Rateフィールドは4ビットであるが、LSBはすべて1に設定されているため、3ビットすなわち8通りのモードの指定が可能である。さらに、従来規格であるIEEE802.11bでは設定可能なパケット長(Length)の上限があることから、偽装のために上位レートを利用すると、Lengthフィールドが足りず、パケット長(Length)÷レート(Rate)では十分なDurationの値を確保できなくなる(すなわち、長い期間のNAVを偽装できない)という問題がある。このため、現実には、6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbpsの4つを高速転送モードの指定に利用することにして、大きな値のDuration(=パケット長(Length)÷レート(Rate))がとれるようにする。上限を超えるLengthを設定してしまうと、その情報を誤りとして認識し、破棄してしまう従来局が存在する可能性があるので、この規定を設ける(IEEE802.11aではLength情報をビットで表し、IEEE802.11bではLength情報を時間で表す)。 In the example shown in FIG. 5, although the Rate field is 4 bits, since all the LSBs are set to 1, it is possible to specify 3 bits, that is, 8 modes. Furthermore, since there is an upper limit of the packet length (Length) that can be set in IEEE 802.11b, which is the conventional standard, when the upper rate is used for impersonation, the Length field is insufficient, and the packet length (Length) / rate (Rate) ) Cannot secure a sufficient Duration value (that is, a long-term NAV cannot be disguised). Therefore, in reality, four values of 6 Mbps, 9 Mbps, 12 Mbps, and 18 Mbps are used for designating the high-speed transfer mode so that a large value of Duration (= packet length (Length) ÷ rate (Rate)) can be obtained. To. If a length exceeding the upper limit is set, there is a possibility that there is a conventional station that recognizes the information as an error and discards it, so this provision is provided (in IEEE 802.11a, the length information is represented by bits, (In IEEE802.11b, the length information is expressed in time).
なお、IEEE802.11nでは高速伝送としてMIMO(Multi−Input Multi−Output)通信を利用したシステムや通信利用帯域を拡大した方式が想定されるため、MIMO通信で利用するアンテナ本数と通信利用帯域の組み合わせにより複数の伝送モードが存在し得る。このような場合、上述したいずれかの方法により、高度通信局間で伝送モードを通知し合うようにすればよい。 In IEEE802.11n, a system using MIMO (Multi-Input Multi-Output) communication for high-speed transmission or a method of expanding the communication use band is assumed. Therefore, a combination of the number of antennas used in MIMO communication and the communication use band is assumed. There can be multiple transmission modes. In such a case, the transmission mode may be notified between the advanced communication stations by any of the methods described above.
ここで、MIMO通信とは、送信器側と受信器側の双方において複数のアンテナ素子を備え、空間分割多重すなわち複数の論理的に独立した伝送路を実現することにより、伝送容量の拡大を図り、通信速度向上を達成する技術である。空間分割多重を利用するので、周波数利用効率はよい。 Here, MIMO communication refers to the expansion of transmission capacity by providing a plurality of antenna elements on both the transmitter side and the receiver side, and realizing space division multiplexing, that is, a plurality of logically independent transmission paths. It is a technology that achieves improved communication speed. Since space division multiplexing is used, the frequency utilization efficiency is good.
続いて、本実施形態に係る無線ネットワークにおける、無線通信装置100の受信処理手順について説明する。 Subsequently, a reception processing procedure of the wireless communication device 100 in the wireless network according to the present embodiment will be described.
図6には、無線通信装置100が従来局として動作する場合の受信処理手順をフローチャートの形式で示している。このような処理手順は、実際には、中央制御部103が情報記憶部113に格納されている実行命令プログラムを実行するという形態で実現される。 FIG. 6 shows a reception processing procedure when the wireless communication apparatus 100 operates as a conventional station in the form of a flowchart. Such a processing procedure is actually realized in a form in which the central control unit 103 executes an execution instruction program stored in the information storage unit 113.
PLCPプリアンブル部を受信すると(ステップS1)、次いでPHY層のSIGNAL部を受信する(ステップS2)。 When the PLCP preamble portion is received (step S1), the PHY layer SIGNAL portion is then received (step S2).
そして、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を解読し(ステップS3)、パケット長÷伝送レートで決められるパケット送信待機期間を算出する。 Then, the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information written in the SIGNAL part is decoded (step S3), and a packet transmission waiting period determined by packet length / transmission rate is calculated.
次いで、SIGNAL部のRATEで指定される伝送レートにより、MACヘッダ部分を受信する(ステップS4)。ここで、MACヘッダにより受信先アドレスを解読可能である場合には(ステップS5)、受信先アドレスと自局アドレスを比較する(ステップS6)。そして、アドレスが一致する場合には、SIGNAL部のLengthで指定されるパケット長分だけ受信処理を行なう(ステップS7)。 Next, the MAC header part is received at the transmission rate specified by the RATE of the SIGNAL part (step S4). Here, when the receiving address can be deciphered by the MAC header (step S5), the receiving address is compared with the own station address (step S6). If the addresses match, reception processing is performed for the packet length specified by the Length of the SIGNAL part (step S7).
また、受信先アドレスと自局アドレスが一致しない場合には(ステップS6)、パケット長÷伝送レートで決められるDurationの期間だけNAVを立て、送信を待機する(ステップS8)。 If the destination address does not match the local station address (step S6), a NAV is set for the duration of the duration determined by packet length / transmission rate, and transmission is waited for (step S8).
また、MACヘッダにより受信先アドレスを解読することができない場合には(ステップS5)、SIGNAL部のLengthで指定されるパケット長分だけ受信処理を行なう(ステップS7)。 If the destination address cannot be deciphered by the MAC header (step S5), reception processing is performed for the packet length specified by the Length of the SIGNAL part (step S7).
また、図7には、無線通信装置100が高度通信局として動作する場合の受信処理手順をフローチャートの形式で示している。このような処理手順は、実際には、中央制御部103が情報記憶部113に格納されている実行命令プログラムを実行するという形態で実現される。 Further, FIG. 7 shows a reception processing procedure when the wireless communication apparatus 100 operates as an advanced communication station in the form of a flowchart. Such a processing procedure is actually realized in a form in which the central control unit 103 executes an execution instruction program stored in the information storage unit 113.
PLCPプリアンブル部を受信すると(ステップS11)、次いでPHY層のSIGNAL部を受信する(ステップS12)。 When the PLCP preamble portion is received (step S11), the PHY layer SIGNAL portion is then received (step S12).
そして、例えばReserveフィールドの偽装フラグを参照し、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報が偽装されているかどうかを判定する(ステップS13)。 Then, for example, with reference to the camouflage flag in the Reserve field, it is determined whether or not the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information written in the SIGNAL part is camouflaged (step S13).
あるいは、ステップS13では、SIGNAL部に続いてSIGNAL2部が設けられているかどうかを判定することによって、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報が偽装されているかどうかを判定することもできる。この場合、SIGNAL部で記載されている通りの変調方式(伝送レート)で以降の信号を復調するのに並行して、高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式によりSIGNAL2部の復調を試みる(図15を参照のこと)。そして、後者で解読できたことにより、SIGNAL部が偽装されていることを認識することができる。 Alternatively, in step S13, whether or not the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information written in the SIGNAL part is spoofed by determining whether or not the SIGNAL 2 part is provided after the SIGNAL part. Can also be determined. In this case, in parallel to demodulating subsequent signals with the modulation method (transmission rate) described in the SIGNAL section, it is known to the advanced communication stations but is known to the first communication station. Attempts to demodulate the SIGNAL 2 part with no modulation scheme (see FIG. 15). Since the latter can be decoded, it can be recognized that the SIGNAL part is camouflaged.
ここで、偽装フラグが設定されていない場合には、パケットは従来局が受信可能な伝送レートで送信されていることが認識される。そこで、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を解読し(ステップS14)、パケット長÷伝送レートで決められるパケット送信待機期間を算出する。 Here, when the camouflaged flag is not set, it is recognized that the packet is transmitted at a transmission rate that can be received by the conventional station. Therefore, the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information written in the SIGNAL part is decoded (step S14), and a packet transmission waiting period determined by packet length / transmission rate is calculated.
次いで、SIGNAL部のRATEで指定される伝送レートにより、MACヘッダ部分を受信する(ステップS15)。ここで、MACヘッダにより受信先アドレスを解読可能である場合には(ステップS16)、受信先アドレスと自局アドレスを比較する(ステップS17)。そして、アドレスが一致する場合には、SIGNAL部のLengthで指定されるパケット長分だけ受信処理を行なう(ステップS18)。 Next, the MAC header part is received at the transmission rate specified by the RATE of the SIGNAL part (step S15). Here, when the receiving address can be decoded by the MAC header (step S16), the receiving address is compared with the own station address (step S17). If the addresses match, reception processing is performed for the packet length specified by the Length of the SIGNAL part (step S18).
また、受信先アドレスと自局アドレスが一致しない場合には(ステップS17)、MACヘッダで指定されるDurationの期間だけNAVを立て、送信を待機する(ステップS19)。 If the destination address does not match the local station address (step S17), the NAV is set for the duration specified by the MAC header, and transmission is waited (step S19).
また、MACヘッダにより受信先アドレスを解読することができない場合には(ステップS16)、SIGNAL部のLengthで指定されるパケット長分だけ受信処理を行なう(ステップS18)。 If the destination address cannot be decoded by the MAC header (step S16), reception processing is performed for the packet length specified by the Length of the SIGNAL part (step S18).
一方、SIGNAL部で偽装フラグが設定されていること、あるいはSIGNAL2部が設けられていることにより、パケットの第2の解読部が高度通信局のみが受信可能な伝送レートで送信されていると判断された場合には(ステップS13)、高速な伝送モードへ移行し(ステップS20)、MACヘッダ部分を受信する(ステップS15)。例えば、SIGNAL2部に記載されているTrueRate及びTrueLengthに従って受信処理する。 On the other hand, it is determined that the second deciphering part of the packet is transmitted at a transmission rate that can be received only by the advanced communication station because the impersonation flag is set in the SIGNAL part or the SIGNAL2 part is provided. If so (step S13), the mode shifts to a high-speed transmission mode (step S20), and the MAC header portion is received (step S15). For example, reception processing is performed according to TrueRate and TrueLength described in the SIGNAL 2 part.
ここで、MACヘッダにより受信先アドレスを解読可能である場合には(ステップS16)、受信先アドレスと自局アドレスを比較する(ステップS17)。そして、アドレスが一致する場合には、SIGNAL部のLengthで指定されるパケット長分だけ受信処理を行なう(ステップS18)。 Here, when the receiving address can be decoded by the MAC header (step S16), the receiving address is compared with the own station address (step S17). If the addresses match, reception processing is performed for the packet length specified by the Length of the SIGNAL part (step S18).
また、受信先アドレスと自局アドレスが一致しない場合には(ステップS17)、パケット長÷伝送レートで決められるDurationの期間だけNAVを立て、送信を待機する(ステップS19)。 If the destination address and the local station address do not match (step S17), the NAV is set for the duration of the duration determined by packet length / transmission rate, and transmission is waited (step S19).
また、図20には、無線通信装置100が高度通信局として動作する場合の受信処理手順についての他の例をフローチャートの形式で示している。このような処理手順は、実際には、中央制御部103が情報記憶部113に格納されている実行命令プログラムを実行するという形態で実現される。 FIG. 20 is a flowchart illustrating another example of the reception processing procedure when the wireless communication apparatus 100 operates as an advanced communication station. Such a processing procedure is actually realized in a form in which the central control unit 103 executes an execution instruction program stored in the information storage unit 113.
PLCPプリアンブル部を受信すると(ステップS21)、次いでPHY層のSIGNAL部を受信する(ステップS22)。 When the PLCP preamble portion is received (step S21), the PHY layer SIGNAL portion is then received (step S22).
そして、例えばReserveフィールドの偽装フラグを参照し、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報が偽装されているかどうかを判定する(ステップS23)。そして、偽装されている場合には、SIGNAL部が偽装されている場合には、SIGNAL2部が続くことを認識する。 Then, for example, with reference to the camouflage flag in the Reserve field, it is determined whether or not the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information written in the SIGNAL part is camouflaged (step S23). If the SIGNAL part is camouflaged when it is camouflaged, it is recognized that the SIGNAL2 part continues.
あるいは、ステップS23では、SIGNAL部に続いてSIGNAL2部が設けられているかどうかを判定することによって、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報が偽装されているかどうかを判定することができる。この場合、SIGNAL部で記載されている通りの変調方式(伝送レート)で以降の信号を復調するのに並行して、高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式によりSIGNAL2部の復調を試みる(図15を参照のこと)。そして、後者で解読できたことにより、SIGNAL部が偽装されていること、並びにSIGNAL2部が続くことを認識することができる。 Alternatively, in step S23, whether or not the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information written in the SIGNAL part is impersonated by determining whether or not the SIGNAL 2 part is provided after the SIGNAL part. Can be determined. In this case, in parallel to demodulating subsequent signals with the modulation method (transmission rate) described in the SIGNAL section, it is known to the advanced communication stations but is known to the first communication station. Attempts to demodulate the SIGNAL 2 part with no modulation scheme (see FIG. 15). And since it was decipherable by the latter, it can recognize that the SIGNAL part is camouflaged and that the SIGNAL2 part continues.
ステップS23において、偽装フラグが設定されていない、すなわちSIGNAL部が偽装されていないと判定された場合には、パケットは従来局が受信可能な伝送レートで送信されていることが認識される。そこで、SIGNAL部に記されている伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を解読し、パケット長÷伝送レートで決められるパケット送信待機期間を算出する。そして、SIGNAL部のRATEで指定される伝送レートにより、MACヘッダ部分を受信する(ステップS27)。 If it is determined in step S23 that the camouflaged flag is not set, that is, the SIGNAL part is not camouflaged, it is recognized that the packet is transmitted at a transmission rate that can be received by the conventional station. Therefore, the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information written in the SIGNAL part is decoded, and a packet transmission waiting period determined by packet length / transmission rate is calculated. Then, the MAC header part is received at the transmission rate specified by the RATE of the SIGNAL part (step S27).
一方、ステップS23において、偽装フラグが設定されている、すなわちSIGNAL部が偽装されていると判定された場合には、SIGNAL部に続くSIGNAL2部の受信を行なう(ステップS24)。そして、SIGNAL2部に記載されている実際の送信モードに自局が対応しているかどうかを判別する(ステップS25)。 On the other hand, if it is determined in step S23 that the camouflage flag is set, that is, it is determined that the SIGNAL part is camouflaged, the SIGNAL2 part following the SIGNAL part is received (step S24). And it is discriminate | determined whether an own station respond | corresponds to the actual transmission mode described in the SIGNAL2 part (step S25).
既に述べたように、高度通信局であっても、IEEE802.11gなど上位規格で規定するすべての伝送レートをサポートしているとは限らない。また、国毎の無線LANの周波数割り当ての相違などにより、高度通信局が信号の帯域幅の拡張に対応していないこともある。これらの場合、ステップS25における判定結果は否定的となり、ステップS31に進み、SIGNAL部内に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートから得られる時間(すなわち、パケット長(Length)÷伝送レート(Rate))とSIGNAL2部内に記載されているパケット及び伝送レートから得られる時間(すなわち、パケット長(Length)÷伝送レート(Rate))との差分をとり、所定の時間パケットの送信を控えるようにする。 As already described, even an advanced communication station does not always support all transmission rates defined by higher standards such as IEEE802.11g. Also, due to differences in wireless LAN frequency allocation among countries, the advanced communication station may not support signal bandwidth expansion. In these cases, the determination result in step S25 is negative, the process proceeds to step S31, and the time obtained from the spoofed packet length and transmission rate described in the SIGNAL section (ie, packet length (Length) ÷ transmission rate ( Rate)) and the time obtained from the packet and transmission rate described in the SIGNAL 2 part (that is, packet length (Length) ÷ transmission rate (Rate)), so that transmission of packets for a predetermined time is refrained. To do.
これに対し、ステップS25における判定結果が肯定的、すなわち自局がSIGNAL2部に記載されている実際の送信モードに対応している場合には、SIGNAL2部で指定される送信モードにより、MACヘッダ部分を受信する(ステップS26)。 On the other hand, if the determination result in step S25 is affirmative, that is, if the local station is compatible with the actual transmission mode described in the SIGNAL 2 part, the MAC header portion is determined by the transmission mode specified in the SIGNAL 2 part. Is received (step S26).
ステップS26又はS27においてMACヘッダ部を受信すると、MACヘッダに記載されている受信アドレスが解読可能かどうかを判別する(ステップS28)。MACヘッダにより受信先アドレスを解読可能である場合には(ステップS28)、さらに受信先アドレスと自局アドレスを比較する(ステップS29)。そして、アドレスが一致する(すなわち自局がパケット送信先である)場合には、SIGNAL2部のTrue Lengthで指定される実際のパケット長分だけ受信処理を行なう(ステップS30)。 When the MAC header portion is received in step S26 or S27, it is determined whether or not the received address described in the MAC header can be decoded (step S28). If the receiving address can be decoded by the MAC header (step S28), the receiving address is compared with the own station address (step S29). If the addresses match (that is, the local station is the packet transmission destination), reception processing is performed for the actual packet length specified by True Length in the SIGNAL 2 part (step S30).
また、MACヘッダにより受信先アドレスを解読可能でない場合や(ステップS28)、受信先アドレスと自局アドレスが一致しない(すなわち自局がパケット送信先でない)場合には(ステップS29)、ステップS31に進み、SIGNAL部内に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートから得られる時間(すなわち、パケット長(Length)÷伝送レート(Rate))とSIGNAL2部内に記載されているパケット及び伝送レートから得られる時間(すなわち、パケット長(Length)÷伝送レート(Rate))との差分をとり、所定の時間パケットの送信を控えるようにする。このようにして、高度通信局は、自局がパケット全体を受信できない場合であっても、パケットの衝突を回避することができる。 If the receiving address cannot be deciphered by the MAC header (step S28), or if the receiving address does not match the own station address (that is, the own station is not the packet transmission destination) (step S29), the process proceeds to step S31. Go ahead and get the time obtained from the spoofed packet length and transmission rate described in the SIGNAL part (ie, packet length (Length) ÷ transmission rate (Rate)) and the packet and transmission rate described in the SIGNAL 2 part. A difference with a given time (that is, packet length (Length) ÷ transmission rate (Rate)) is taken to refrain from transmitting packets for a predetermined time. In this way, the advanced communication station can avoid packet collision even when the own station cannot receive the entire packet.
最後に、本実施形態に係る無線ネットワークにおける通信動作について説明する。この無線ネットワークでは、従来のIEEE802.11bに従う従来局と、同じ帯域を使用する高速版の規格に相当するIEEE802.11gに準拠する高度通信局が混在して動作する。 Finally, communication operation in the wireless network according to the present embodiment will be described. In this wireless network, a conventional station conforming to the conventional IEEE802.11b and an advanced communication station conforming to IEEE802.11g corresponding to a high-speed version standard using the same band are mixedly operated.
図8には、CSMA/CAに基づく通信動作例を示している。図示の例では、通信環境下に4台の通信局#0〜#3が存在し、このうち通信局#0と通信局#2が高度通信局であり、通信局#2と通信局#3が従来局(若しくは伝送モードが非対応の高度通信局)であるとする。 FIG. 8 shows a communication operation example based on CSMA / CA. In the illustrated example, there are four communication stations # 0 to # 3 in the communication environment. Among these, communication station # 0 and communication station # 2 are advanced communication stations, and communication station # 2 and communication station # 3. Is a conventional station (or an advanced communication station that does not support the transmission mode).
送信データを持つ各通信局は、最後にパケットを検出してから所定のフレーム間隔DIFSだけメディア状態を監視し、この間にメディアがクリアすなわち送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、送信権利が与えられる。図示の例では、他の周辺局より短いランダム・バックオフを設定した通信局#0が送信権利を獲得し、同じく高度通信局としての通信局#1に対するデータ送信を開始することができる。 Each communication station having transmission data monitors the media state for a predetermined frame interval DIFS since the last packet detection, and during this time the media is cleared, i.e. if there is no transmission signal, a random backoff is performed, Further, when there is no transmission signal during this period, a transmission right is given. In the illustrated example, the communication station # 0 that has set a random backoff shorter than other peripheral stations can acquire the transmission right, and can start data transmission to the communication station # 1 that is also an advanced communication station.
このデータ送信に際し、送信元の通信局#0は、PHYヘッダに相当する第1の解読部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信するとともに、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 At the time of this data transmission, the transmission source communication station # 0 transmits the first decoding unit corresponding to the PHY header by the first communication method that can be received by all communication stations, and the second corresponding to the MAC frame. Is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
あるいは、送信元の通信局#0は、PHYヘッダ中のSIGNAL部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信し、続いて高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調したSIGNAL2部を送信した後、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Alternatively, the transmission source communication station # 0 transmits the SIGNAL part in the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and the first communication is known among the advanced communication stations, but is the first communication. After transmitting the SIGNAL 2 part modulated by the modulation method not known to the station, the second decoding part corresponding to the MAC frame is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
従来局としての通信局#2及び通信局#3は、通信局#0からのパケットのSIGNAL部を聞くことができ、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、ACKパケットの送信が終了するDuration相当の時間だけ受信を行なう。通信局#0からのデータ・パケットはこのパケット長÷レート分送信されることはないが、通信局#2及び通信局#3は受信を試みることにより、送信を開始することがなく、結果的に送信を差し控えることになる。また、この伝送レート及びパケット長はそのパケットが実際に送信されているものと異なるため、正常に解読できなく、通信局#2及び通信局#3は、このパケットを破棄する。 Communication station # 2 and communication station # 3 as conventional stations can listen to the SIGNAL part of the packet from communication station # 0, set a packet length and transmission rate different from the actual one, and complete the transmission of the ACK packet Reception is performed only for the duration equivalent to the duration. The data packet from the communication station # 0 is not transmitted for this packet length divided by the rate, but the communication station # 2 and the communication station # 3 do not start transmission by trying to receive, and as a result Will refrain from sending. Further, since the transmission rate and the packet length are different from those in which the packet is actually transmitted, it cannot be normally decoded, and the communication station # 2 and the communication station # 3 discard this packet.
また、SIGNAL部の予備領域(Reserve)には、SIGNAL部の伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報が偽装されていることを示す偽装フラグが設定されている。この場合、Rate及びLengthの組合せにより、MACフレームの通信モードすなわち実際の伝送レート(True Rate)及び実際のパケット長(True Length)を表す。あるいは、SIGNAL2部を設けることによって、SIGNAL部の伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報が偽装されていることを示すとともに、MACフレームの実際の伝送レート(True Rate)及び実際のパケット長(True Length)を記載する。 Further, in the reserved area (Reserve) of the SIGNAL part, a camouflage flag indicating that the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information of the SIGNAL part is camouflaged is set. In this case, the combination of Rate and Length represents the communication mode of the MAC frame, that is, the actual transmission rate (True Rate) and the actual packet length (True Length). Alternatively, the provision of the SIGNAL 2 part indicates that the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information of the SIGNAL part is spoofed, and the actual transmission rate (True Rate) of the MAC frame and the actual packet length. (True Length) is described.
通信相手となる通信局#1は、高度通信局であり、偽装フラグを基にSIGNAL部のパケット長並びにレートの情報が偽装されていることを検知する。あるいは、SIGNAL2部を解読できたことにより、SIGNAL部のパケット長並びにレートの情報が偽装されていることを検知する。そして、偽装を検知したことに応答して、SIGNAL部の受信結果を破棄する。そして、続く第2の解読部としてのMACフレームを、SIGNAL部又はSIGNAL2部で示された伝送レートにて受信し、MACヘッダに記載されているDurationの期間だけ、自局宛てのデータの受信動作を行なう。そして、データ受信が完了すると、データ送信元の通信局#0宛てにACKパケットを返す。 Communication station # 1, which is a communication partner, is an advanced communication station, and detects that the packet length and rate information of the SIGNAL part is camouflaged based on the camouflage flag. Alternatively, it is detected that the packet length and rate information of the SIGNAL part is camouflaged because the SIGNAL 2 part has been decoded. Then, in response to detecting impersonation, the reception result of the SIGNAL unit is discarded. Then, the subsequent MAC frame as the second decryption unit is received at the transmission rate indicated by the SIGNAL unit or the SIGNAL 2 unit, and the data reception operation addressed to the own station is performed only during the Duration period described in the MAC header. To do. When the data reception is completed, an ACK packet is returned to the data transmission source communication station # 0.
なお、通信局#2及び通信局#3が従来局ではなく伝送モードが非対応の高度通信局である場合には、受信パケットのSIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートと、SIGNAL2部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateとの差分をとることにより(図16ではEIF−DIFSを付加している)、Duration相当の値を得て、その期間だけNAVを立ててパケットの送信を控える。 Note that when the communication station # 2 and the communication station # 3 are not conventional stations but are advanced communication stations that do not support the transmission mode, the packet length calculated based on the description of the SIGNAL part of the received packet divided by the transmission rate By taking the difference of TrueLength / TrueRate calculated based on the SIGNAL2 part (in FIG. 16, EIF-DIFS is added), a value equivalent to Duration is obtained, and the NAV is set for that period to set the packet. Refrain from sending.
このようにして、CSMA/CA方式によれば、競合を回避しながら単一の通信局が送信権利を獲得するとともに、データ通信動作の期間中は周辺局がデータ送信動作を停止することにより衝突を回避することができる。また、隠れ端末問題がなければ、図示の通りRTS/CTS手順を経なくても、周辺の従来局(並びに伝送モードが非対応の高度通信局)がNAVを立て、衝突を回避できることから、オーバーヘッドを低減することができる。 In this way, according to the CSMA / CA scheme, a single communication station acquires a transmission right while avoiding contention, and a peripheral station stops the data transmission operation during the period of data communication operation. Can be avoided. Also, if there is no hidden terminal problem, overhead can be avoided because the surrounding conventional stations (and advanced communication stations that do not support the transmission mode) can establish NAV and avoid collision without going through the RTS / CTS procedure as shown in the figure. Can be reduced.
図9には、RTS/CTSに基づく通信動作例を示している。図示の例では、通信環境下に4台の通信局#0〜#3が存在し、このうち通信局#0と通信局#1が高度通信局であり、通信局#2と通信局#3が従来局(若しくは伝送モードが非対応の高度通信局)であるとする。 FIG. 9 shows an example of communication operation based on RTS / CTS. In the illustrated example, there are four communication stations # 0 to # 3 in the communication environment, among which the communication station # 0 and the communication station # 1 are advanced communication stations, and the communication station # 2 and the communication station # 3. Is a conventional station (or an advanced communication station that does not support the transmission mode).
但し、通信局#2は隣接する通信局#0と通信可能であり、通信局#0は隣接する通信局#1、#2と通信可能であり、通信局#1は隣接する通信局#0、#3と通信可能であり、通信局#3は隣接する通信局#1と通信可能な状態にあるが、通信局#2は通信局#1にとって隠れ端末となり、通信局#3は通信局#0にとって隠れ端末となっている。 However, communication station # 2 can communicate with adjacent communication station # 0, communication station # 0 can communicate with adjacent communication stations # 1 and # 2, and communication station # 1 can communicate with adjacent communication station # 0. , # 3 is communicable, and communication station # 3 is in a state communicable with adjacent communication station # 1, but communication station # 2 is a hidden terminal for communication station # 1, and communication station # 3 is a communication station. It is a hidden terminal for # 0.
送信データを持つ各通信局は、最後にパケットを検出してから所定のフレーム間隔DIFSだけメディア状態を監視し、この間にメディアがクリアすなわち送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、送信権利が与えられる。図示の例では、フレーム間隔DIFSの後、他の周辺局より短いランダム・バックオフを設定した通信局#0が送信権利を獲得し、通信局#1に対するデータ送信を開始することができる。 Each communication station having transmission data monitors the media state for a predetermined frame interval DIFS since the last packet detection, and during this time the media is cleared, i.e. if there is no transmission signal, a random backoff is performed, Further, when there is no transmission signal during this period, a transmission right is given. In the illustrated example, after the frame interval DIFS, the communication station # 0 that has set a random backoff shorter than the other peripheral stations can acquire the transmission right and can start data transmission to the communication station # 1.
すなわち、データを送信する通信局#0から通信局#1に送信要求パケット(RTS)が送信される。これに対し、受信先となる通信局#1は、より短いフレーム間隔SIFS(Short IFS)を以って、通信局#0に確認通知(CTS)を返送する。 That is, a transmission request packet (RTS) is transmitted from the communication station # 0 that transmits data to the communication station # 1. On the other hand, the communication station # 1 as the receiving destination returns a confirmation notification (CTS) to the communication station # 0 with a shorter frame interval SIFS (Short IFS).
ここで、通信局#0は、RTSパケットの送信に際し、PHYヘッダに相当する第1の解読部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信するとともに、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Here, when transmitting the RTS packet, the communication station # 0 transmits the first decoding unit corresponding to the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and the first corresponding to the MAC frame. 2 is transmitted by the second communication method that can be received only by the advanced communication station. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
あるいは、送信元の通信局#0は、PHYヘッダ中のSIGNAL部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信し、続いて高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調したSIGNAL2部を送信した後、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Alternatively, the transmission source communication station # 0 transmits the SIGNAL part in the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and the first communication is known among the advanced communication stations, but is the first communication. After transmitting the SIGNAL 2 part modulated by the modulation method not known to the station, the second decoding part corresponding to the MAC frame is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
従来局としての通信局#2は、通信局#0からのRTSパケットのSIGNAL部を聞くことができ、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、パケット長÷レート相当の時間だけ受信動作を行なう。通信局#0からのRTSパケットはこのパケット長÷レート分送信されることはないが、通信局#2はこの期間だけ受信を試みることにより、送信を開始することがなく、結果的にACKパケットの送信が終わるまでは送信を差し控えることになる。また、このレート及びパケット長はそのパケットが実際に送信されているものと異なるため、正常に解読できなく、通信局#2は、これ以後第2の通信方式で送信されるパケットを破棄する。 Communication station # 2 as a conventional station can listen to the SIGNAL part of the RTS packet from communication station # 0, sets a packet length and transmission rate different from the actual one, and performs a reception operation for a time corresponding to packet length / rate. To do. The RTS packet from the communication station # 0 is not transmitted by this packet length divided by the rate, but the communication station # 2 does not start transmission by trying to receive only during this period, and as a result, the ACK packet We will refrain from sending until we finish sending. Further, since the rate and the packet length are different from those in which the packets are actually transmitted, they cannot be normally decoded, and the communication station # 2 discards packets transmitted in the second communication method thereafter.
また、受信先の通信局#1は、CTSパケットの送信に際し、PHYヘッダに相当する第1の解読部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信するとともに、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 In addition, when receiving the CTS packet, the receiving communication station # 1 transmits the first decoding unit corresponding to the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and corresponds to the MAC frame. The second decoding unit is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
あるいは、受信先の通信局#1は、PHYヘッダ中のSIGNAL部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信し、続いて高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調したSIGNAL2部を送信した後、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Alternatively, the receiving communication station # 1 transmits the SIGNAL part in the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations. After transmitting the SIGNAL 2 part modulated by the modulation method not known to the station, the second decoding part corresponding to the MAC frame is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
従来局としての通信局#3は、通信局#1からのCTSパケットのSIGNAL部を聞くことができ、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、ACKパケットの送信が終了するDuration相当の時間だけ受信を行なう。通信局#1からのCTSパケットはこのパケット長÷レート分送信されることはないが、通信局#3はこの期間だけ受信を試みることにより、送信を開始することがなく、結果的にACKパケットの送信が終わるまでは送信を差し控えることになる。また、このレート及びパケット長はそのパケットが実際に送信されているものと異なるため、正常に解読できなく、通信局#3は、これ以後第2の通信方式で送信されるパケットを破棄する。 The communication station # 3 as the conventional station can hear the SIGNAL part of the CTS packet from the communication station # 1, sets a packet length and transmission rate different from the actual one, and is equivalent to a duration in which the transmission of the ACK packet ends. Receive only for hours. The CTS packet from the communication station # 1 is not transmitted for this packet length divided by the rate, but the communication station # 3 does not start transmission by trying to receive only during this period, and as a result, the ACK packet We will refrain from sending until we finish sending. Further, since the rate and the packet length are different from those in which the packet is actually transmitted, it cannot be normally decoded, and the communication station # 3 discards the packet transmitted thereafter in the second communication method.
そして、通信局#0は、CTSパケットを受信したことに応答し、フレーム間隔SIFSを以ってデータ・パケットの送信を開始する。 Then, in response to receiving the CTS packet, the communication station # 0 starts transmission of the data packet with a frame interval SIFS.
このデータ送信に際し、送信元の通信局#0は、PHYヘッダに相当する第1の解読部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信するとともに、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装するとともに、偽装されていることを示す偽装フラグが設定されている。 At the time of this data transmission, the transmission source communication station # 0 transmits the first decoding unit corresponding to the PHY header by the first communication method that can be received by all communication stations, and the second corresponding to the MAC frame. Is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Further, in the SIGNAL part of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are camouflaged, and a camouflage flag indicating that the camcorder is camouflaged is set.
あるいは、送信元の通信局#0は、PHYヘッダ中のSIGNAL部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信し、続いて高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調したSIGNAL2部を送信した後、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Alternatively, the transmission source communication station # 0 transmits the SIGNAL part in the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and the first communication is known among the advanced communication stations, but is the first communication. After transmitting the SIGNAL 2 part modulated by the modulation method not known to the station, the second decoding part corresponding to the MAC frame is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
通信局#1は、偽装フラグを基にSIGNAL部のパケット長並びにレートの情報が偽装されていることを検知する。あるいは、SIGNAL2部を解読できたことにより、SIGNAL部のパケット長並びにレートの情報が偽装されていることを検知する。そして、偽装を検知したことに応答して、SIGNAL部の受信結果を破棄する。そして、続く第2の解読部としてのMACフレームをSIGNAL部又はSIGNAL2部で示された伝送レートにて受信し、MACヘッダに記載されているDurationの期間だけ、自局宛てのデータの受信動作を行なう。そして、通信局#1は、通信局#0からのデータ・パケットの受信が完了すると、フレーム間隔SIFSを以ってACKパケットを返す。 The communication station # 1 detects that the packet length and rate information of the SIGNAL part is camouflaged based on the camouflage flag. Alternatively, it is detected that the packet length and rate information of the SIGNAL part is camouflaged because the SIGNAL 2 part has been decoded. Then, in response to detecting impersonation, the reception result of the SIGNAL unit is discarded. Then, the subsequent MAC frame as the second decoding unit is received at the transmission rate indicated by the SIGNAL unit or the SIGNAL 2 unit, and the reception operation of the data addressed to the own station is performed only during the duration of the duration described in the MAC header. Do. When the reception of the data packet from the communication station # 0 is completed, the communication station # 1 returns an ACK packet with a frame interval SIFS.
なお、通信局#2及び通信局#3が従来局ではなく伝送モードが非対応の高度通信局である場合には、RTSパケット又はCTSパケットのSIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートと、SIGNAL2部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateとの差分をとることにより(図16ではEIF−DIFSを付加している)、Duration相当の値を得て、その期間だけNAVを立ててパケットの送信を控える。 Note that when the communication station # 2 and the communication station # 3 are not conventional stations and are advanced communication stations that do not support the transmission mode, the packet length calculated based on the description of the SIGNAL part of the RTS packet or CTS packet ÷ By taking the difference between the transmission rate and TrueLength / TrueRate calculated based on the SIGNAL2 part (in FIG. 16, EIF-DIFS is added), a value equivalent to Duration is obtained, and NAV is calculated only for that period. Stand up and refrain from sending packets.
このように、隠れ端末となる周辺の従来局(又は伝送モードが非対応の高度通信局)はRTS又はCTSのうち少なくとも一方を受信すると、RTS/CTS手続に基づくデータ伝送が行なわれると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定するので、衝突を回避することができる。 As described above, when a conventional station (or an advanced communication station that does not support the transmission mode) serving as a hidden terminal receives at least one of RTS and CTS, data transmission based on the RTS / CTS procedure is expected to be performed. Since the transmission stop period of the own station is set only during the period during which the data is transmitted, collision can be avoided.
但し、図9に示した例では、RTS/CTS手順の終了に至るまでの期間(すなわちACKまでの期間)をDurationとして指定した場合、RTS/CTS手順が途中で破綻したときであっても周辺局は最後まで待機しなければならず、通信リソースを浪費することになる。 However, in the example shown in FIG. 9, when the period until the end of the RTS / CTS procedure (that is, the period until the ACK) is specified as Duration, even if the RTS / CTS procedure fails midway, The station must wait until the end and waste communication resources.
そこで、Short NAVと呼ばれる仕組みも考えられる。Short NAVでは、RTS、CTS、データの各パケットは、次のパケットの終わりまでしかDurationとして確保しない。例えば、RTSパケットではCTSパケットの終わりまで、CTSパケットではデータ・パケットの終わりまで、テー他・パケットではACKパケットの終わりまでを、それぞれDurationとして確保する。したがって、RTS/CTS手順が途中で破綻したときであっても周辺局は最後まで待機する必要はなくなる。 Therefore, a mechanism called Short NAV is also conceivable. In Short NAV, each packet of RTS, CTS, and data is reserved as Duration only until the end of the next packet. For example, the RTS packet secures the duration until the end of the CTS packet, the CTS packet until the end of the data packet, and the other packet, the end of the ACK packet. Therefore, even when the RTS / CTS procedure fails in the middle, the peripheral station does not need to wait until the end.
図10には、Short NAVを利用したRTS/CTSに基づく通信動作例を示している。但し、同図に示す例では図9の場合と同様の通信環境を想定する。 FIG. 10 shows a communication operation example based on RTS / CTS using Short NAV. However, in the example shown in the figure, a communication environment similar to that in the case of FIG. 9 is assumed.
送信データを持つ各通信局は、最後にパケットを検出してから所定のフレーム間隔DIFSだけメディア状態を監視し、この間にメディアがクリアすなわち送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行ない、さらにこの間にも送信信号が存在しない場合に、送信権利が与えられる。図示の例では、フレーム間隔DIFSの後、他の周辺局より短いランダム・バックオフを設定した通信局#0が送信権利を獲得し、通信局#1に対するデータ送信を開始することができる。 Each communication station having transmission data monitors the media state for a predetermined frame interval DIFS since the last packet detection, and during this time the media is cleared, i.e. if there is no transmission signal, a random backoff is performed, Further, when there is no transmission signal during this period, a transmission right is given. In the illustrated example, after the frame interval DIFS, the communication station # 0 that has set a random backoff shorter than the other peripheral stations can acquire the transmission right and start data transmission to the communication station # 1.
すなわち、データを送信する通信局#0から通信局#1に送信要求パケット(RTS)が送信される。これに対し、受信先となる通信局#1は、より短いフレーム間隔SIFS(Short IFS)を以って、通信局#0に確認通知(CTS)を返送する。 That is, a transmission request packet (RTS) is transmitted from the communication station # 0 that transmits data to the communication station # 1. On the other hand, the communication station # 1 as the receiving destination returns a confirmation notification (CTS) to the communication station # 0 with a shorter frame interval SIFS (Short IFS).
ここで、通信局#0は、RTSパケットの送信に際し、PHYヘッダに相当する第1の解読部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信するとともに、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値がCTSパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Here, when transmitting the RTS packet, the communication station # 0 transmits the first decoding unit corresponding to the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and the first corresponding to the MAC frame. 2 is transmitted by the second communication method that can be received only by the advanced communication station. Then, in the SIGNAL part of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are disguised so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the CTS packet.
あるいは、送信元の通信局#0は、PHYヘッダ中のSIGNAL部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信し、続いて高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調したSIGNAL2部を送信した後、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいCTSパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Alternatively, the transmission source communication station # 0 transmits the SIGNAL part in the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and the first communication is known among the advanced communication stations, but is the first communication. After transmitting the SIGNAL 2 part modulated by the modulation method not known to the station, the second decoding part corresponding to the MAC frame is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, the SIGN header of the PHY header impersonates the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the CTS packet for which communication is desired to be stopped.
従来局としての通信局#2は、通信局#0からのRTSパケットのSIGNAL部を聞くことができ、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、パケット長÷レート相当の時間だけ受信動作を行なう。通信局#0からのRTSパケットはこのパケット長÷レート分送信されることはないが、通信局#2はこの期間だけ受信を試みることにより、送信を開始することがなく、結果的にCTSパケットの送信が終わるまでは送信を差し控えることになる。また、このレート及びパケット長はそのパケットが実際に送信されているものと異なるため、正常に解読できなく、通信局#2は、これ以後第2の通信方式で送信されるパケットを破棄する。 Communication station # 2 as a conventional station can listen to the SIGNAL part of the RTS packet from communication station # 0, sets a packet length and transmission rate different from the actual one, and performs a reception operation for a time corresponding to packet length / rate. To do. The RTS packet from the communication station # 0 is not transmitted by this packet length divided by the rate, but the communication station # 2 does not start transmission by trying to receive only during this period, and as a result, the CTS packet We will refrain from sending until we finish sending. Further, since the rate and the packet length are different from those in which the packets are actually transmitted, they cannot be normally decoded, and the communication station # 2 discards packets transmitted in the second communication method thereafter.
また、通信局#2が従来局ではなく伝送モードが非対応の高度通信局である場合には、RTSパケットのSIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートと、SIGNAL2部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateとの差分をとることにより(図16ではEIF−DIFSを付加している)、Duration相当の値を得て、その期間だけNAVを立ててパケットの送信を控える。 Also, when communication station # 2 is not a conventional station but an advanced communication station that does not support the transmission mode, the packet length calculated based on the description of the SIGNAL part of the RTS packet divided by the transmission rate and the SIGNAL2 part By calculating the difference from TrueLength / TrueRate calculated in this way (in FIG. 16, EIF-DIFS is added), a value equivalent to Duration is obtained, and NAV is set for that period to refrain from packet transmission.
また、受信先の通信局#1は、CTSパケットの送信に際し、PHYヘッダに相当する第1の解読部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信するとともに、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値がデータ・パケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 In addition, when receiving the CTS packet, the receiving communication station # 1 transmits the first decoding unit corresponding to the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and corresponds to the MAC frame. The second decoding unit is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, the SIGN header of the PHY header impersonates the transmission rate (Rate) and packet length (Length) information so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the data packet.
あるいは、受信先の通信局#1は、PHYヘッダ中のSIGNAL部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信し、続いて高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調したSIGNAL2部を送信した後、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいデータ・パケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Alternatively, the receiving communication station # 1 transmits the SIGNAL part in the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations. After transmitting the SIGNAL 2 part modulated by the modulation method not known to the station, the second decoding part corresponding to the MAC frame is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the data packet for which communication is to be stopped.
従来局としての通信局#3は、通信局#1からのCTSパケットのSIGNAL部を聞くことができ、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、パケット長÷レート相当の時間だけ受信を行なう。通信局#1からのCTSパケットはこのパケット長÷レート分送信されることはないが、通信局#3はこの期間だけ受信を試みることにより、送信を開始することがなく、結果的にデータ・パケットの送信が終わるまでは送信を差し控えることになる。また、このレート及びパケット長はそのパケットが実際に送信されているものと異なるため、正常に解読できなく、通信局#3は、これ以後第2の通信方式で送信されるパケットを破棄する。 Communication station # 3 as a conventional station can listen to the SIGNAL part of the CTS packet from communication station # 1, sets a packet length and transmission rate different from the actual one, and receives only for a time corresponding to packet length / rate. Do. The CTS packet from the communication station # 1 is not transmitted for this packet length divided by the rate, but the communication station # 3 does not start transmission by trying to receive only during this period, and as a result, We will refrain from sending until the packet has been sent. Further, since the rate and the packet length are different from those in which the packet is actually transmitted, it cannot be normally decoded, and the communication station # 3 discards the packet transmitted thereafter in the second communication method.
また、通信局#3が従来局ではなく伝送モードが非対応の高度通信局である場合には、CTSパケットのSIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートと、SIGNAL2部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateとの差分をとることにより(図16ではEIF−DIFSを付加している)、Duration相当の値を得て、その期間だけNAVを立ててパケットの送信を控える。 Further, when the communication station # 3 is not a conventional station but an advanced communication station that does not support the transmission mode, the packet length calculated based on the description of the SIGNAL part of the CTS packet divided by the transmission rate and the SIGNAL2 part By calculating the difference from TrueLength / TrueRate calculated in this way (EIF-DIFS is added in FIG. 16), a value equivalent to Duration is obtained, and NAV is set for that period to refrain from packet transmission.
そして、通信局#0は、CTSパケットを受信したことに応答し、フレーム間隔SIFSを以ってデータ・パケットの送信を開始する。 Then, in response to receiving the CTS packet, the communication station # 0 starts transmission of the data packet with a frame interval SIFS.
このデータ送信に際し、送信元の通信局#0は、PHYヘッダに相当する第1の解読部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信するとともに、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値がACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装するとともに、偽装されていることを示す偽装フラグが設定されている。 At the time of this data transmission, the transmission source communication station # 0 transmits the first decoding unit corresponding to the PHY header by the first communication method that can be received by all communication stations, and the second corresponding to the MAC frame. Is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGNAL part of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are camouflaged so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet, and it is indicated that the packet is camouflaged. Impersonation flag is set.
あるいは、送信元の通信局#0は、PHYヘッダ中のSIGNAL部をすべての通信局が受信可能な第1の通信方式で送信し、続いて高度通信局同士では既知であるが第1の通信局には知られていない変調方式により変調したSIGNAL2部を送信した後、MACフレームに相当する第2の解読部を高度通信局のみが受信可能な第2の通信方式で送信する。そして、PHYヘッダのSIGNAL部において、パケット長÷レートの値が通信を停止してほしいACKパケットまでのDurationと等しくように、伝送レート(Rate)及びパケット長(Length)情報を偽装する。 Alternatively, the transmission source communication station # 0 transmits the SIGNAL part in the PHY header by the first communication method that can be received by all the communication stations, and then the first communication is known among the advanced communication stations. After transmitting the SIGNAL 2 part modulated by the modulation method not known to the station, the second decoding part corresponding to the MAC frame is transmitted by the second communication method that only the advanced communication station can receive. Then, in the SIGN section of the PHY header, the transmission rate (Rate) and the packet length (Length) information are impersonated so that the value of packet length / rate is equal to the duration until the ACK packet for which communication is desired to be stopped.
従来局としての通信局#2は、通信局#0からのRTSパケットのSIGNAL部を聞くことができ、実際とは異なるパケット長と伝送レートを設定し、パケット長÷レート相当の時間だけ受信動作を行なう。通信局#0からのデータ・パケットはこのパケット長÷レート分送信されることはないが、通信局#2はこの期間だけ受信を試みることにより、送信を開始することがなく、結果的にACKパケットの送信が終わるまでは送信を差し控えることになる。また、このレート及びパケット長はそのパケットが実際に送信されているものと異なるため、正常に解読できなく、通信局#2は、これ以後第2の通信方式で送信されるパケットを破棄する。 Communication station # 2 as a conventional station can listen to the SIGNAL part of the RTS packet from communication station # 0, sets a packet length and transmission rate different from the actual one, and performs a reception operation for a time corresponding to packet length / rate. To do. The data packet from the communication station # 0 is not transmitted for this packet length divided by the rate, but the communication station # 2 does not start transmission by trying to receive only during this period, and as a result, ACK We will refrain from sending until the packet has been sent. Further, since the rate and the packet length are different from those in which the packets are actually transmitted, they cannot be normally decoded, and the communication station # 2 discards packets transmitted in the second communication method thereafter.
また、通信局#2が従来局ではなく伝送モードが非対応の高度通信局である場合には、データ・パケットのSIGNAL部の記載に基づいて算出されるパケット長÷伝送レートと、SIGNAL2部に基づいて算出されるTrueLength÷True Rateとの差分をとることにより(図16ではEIF−DIFSを付加している)、Duration相当の値を得て、その期間だけNAVを立ててパケットの送信を控える。 Also, if the communication station # 2 is not a conventional station but an advanced communication station that does not support the transmission mode, the packet length calculated based on the description of the SIGNAL part of the data packet divided by the transmission rate and the SIGNAL2 part By calculating the difference from TrueLength / TrueRate calculated based on EIF-DIFS in FIG. 16, a value equivalent to Duration is obtained, and NAV is set for that period to refrain from packet transmission .
通信局#1は、偽装フラグを基にSIGNAL部のパケット長並びにレートの情報が偽装されていることを検知すると、これらを破棄する。そして、続く第2の解読部としてのMACフレームを対応する伝送レートにて受信し、MACヘッダに記載されているDurationの期間だけ、自局宛のデータの受信動作を行なう。そして、通信局#1は、通信局#0からのデータ・パケットの受信が完了すると、フレーム間隔SIFSを以ってACKパケットを返す。 When the communication station # 1 detects that the packet length and rate information of the SIGNAL part is camouflaged based on the camouflage flag, it discards them. Then, the subsequent MAC frame as the second decryption unit is received at the corresponding transmission rate, and the reception operation of the data addressed to the own station is performed only during the duration of the duration described in the MAC header. When the reception of the data packet from the communication station # 0 is completed, the communication station # 1 returns an ACK packet with a frame interval SIFS.
このように、隠れ端末となる周辺の従来局(又は伝送モードが非対応の高度通信局)はRTS又はCTSのうち少なくとも一方を受信すると、次のパケットの伝送が終了すると予想される期間だけ自局の送信停止期間を設定するので、衝突を回避することができる。 As described above, when a peripheral conventional station serving as a hidden terminal (or an advanced communication station that does not support the transmission mode) receives at least one of RTS and CTS, it automatically transmits only the period during which the transmission of the next packet is expected to end. Since the station transmission stop period is set, a collision can be avoided.
上述したように、本実施形態では、高度通信局は、PHYヘッダのSIGNAL部の記載を偽装し、高度な通信方式でトランザクションが終了するまで従来局に送信停止期間を設けることにより、互換性を得るようにしている。すなわち、高度な通信方式に対応しない従来局が次のパケットの伝送が終了すると予想される期間だけ送信を停止することで、衝突が回避される。 As described above, in this embodiment, the advanced communication station disguises the description of the SIGNAL part of the PHY header, and provides compatibility by providing a transmission stop period in the conventional station until the transaction ends in the advanced communication method. Trying to get. In other words, a collision is avoided by stopping the transmission of a conventional station that does not support an advanced communication method only during a period in which transmission of the next packet is expected to end.
図8及び図9に示した例では、第2の通信方式により行なわれる通信手順において、ACK送信が終了するまでの期間だけ、従来局が送信動作を停止するようにSIGNAL部の記載を偽装する。また、MACフレームにおいて第2の通信方式により複数の通信局と多重接続する通信手順によりパケット送信を行なうときには、それぞれの相手局から時分割多重によりACK(応答パケット)の送信が行なわれるが、この場合にも上述の仕組みを適用することができる。また、ここで言うACKパケットの送信には、ACKパケット単独の場合に限定されず、例えばRTSパケットやCTSパケット、Dataパケットなど他の種類のパケットとACKパケットが多重されて送信される場合も含むものとする。 In the example shown in FIGS. 8 and 9, in the communication procedure performed by the second communication method, the description of the SIGNAL unit is disguised so that the conventional station stops the transmission operation only during the period until the ACK transmission ends. . In addition, when a packet is transmitted by a communication procedure in which a MAC frame is multiplexed with a plurality of communication stations by the second communication method, an ACK (response packet) is transmitted from each partner station by time division multiplexing. In this case, the above-described mechanism can be applied. The transmission of the ACK packet here is not limited to the case of the ACK packet alone, but includes the case where the ACK packet is multiplexed with another type of packet such as an RTS packet, a CTS packet, and a Data packet. Shall be.
図17には、送信局からの1つの送信パケットに対し複数の受信局が時分割で応答パケットを返信する通信動作シーケンスを示している。 FIG. 17 shows a communication operation sequence in which a plurality of receiving stations return response packets in a time division manner with respect to one transmission packet from the transmitting station.
通信局#0が送信するパケット#0は、通信局#1及び通信局#2からそれぞれ返信を求めるものとする。このパケット#0には、それらの応答パケットが衝突しないように、それぞれいつ送信すればよいか通信局#1及び通信局#2に通知する情報が記載されている。 Assume that the packet # 0 transmitted by the communication station # 0 requests a reply from the communication station # 1 and the communication station # 2. In this packet # 0, information for notifying the communication station # 1 and the communication station # 2 of when to transmit the response packets so as not to collide with each other is described.
このとき、パケット#0のSIGNAL部のパケット長÷レートの値をすべての応答パケットの受信が完了する時間に設定する。これによって、通信局#1及び通信局#2からの応答パケットが受信できない距離にいる通信局#3がこの応答を妨害するのを防ぐことができる。SIGNAL部は最も低いレートで送信されるため、このような隠れ端末を除外するのに有効である。 At this time, the value of packet length / rate of the SIGNAL part of packet # 0 is set to the time when reception of all response packets is completed. Accordingly, it is possible to prevent the communication station # 3 located at a distance where the response packets from the communication station # 1 and the communication station # 2 cannot be received from interfering with this response. Since the SIGNAL part is transmitted at the lowest rate, it is effective to exclude such a hidden terminal.
なお、本出願人に既に譲渡されている特願2003−297919号明細書には、送信局が複数の受信局に当てたデータ・フレームを空間分割多重接続(SDMA)により送信するのに対し、各受信局からは時分割多重によりACKが返信される通信システムについて開示されている。 In addition, in Japanese Patent Application No. 2003-297919 already assigned to the present applicant, a transmitting station transmits data frames applied to a plurality of receiving stations by space division multiple access (SDMA). A communication system in which ACK is returned from each receiving station by time division multiplexing is disclosed.
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳解してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。すなわち、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。 The present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments. However, it is obvious that those skilled in the art can make modifications and substitutions of the embodiment without departing from the gist of the present invention. That is, the present invention has been disclosed in the form of exemplification, and the contents described in the present specification should not be interpreted in a limited manner. In order to determine the gist of the present invention, the claims should be taken into consideration.
100…無線通信装置
101…インターフェース
102…データ・バッファ
103…中央制御部
104…パケット生成部
106…無線送信部
107…タイミング制御部
109…アンテナ
110…無線受信部
112…パケット解析部
113…情報記憶部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Wireless communication apparatus 101 ... Interface 102 ... Data buffer 103 ... Central control part 104 ... Packet generation part 106 ... Wireless transmission part 107 ... Timing control part 109 ... Antenna 110 ... Wireless reception part 112 ... Packet analysis part 113 ... Information storage Part
Claims (41)
少なくとも一部の通信局は、すべての通信局が解読可能な第1の解読部と、すべての通信局が解読可能ではない第2の解読部とを備えたパケットを送信する、
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system that is allowed to operate in a plurality of communication methods,
At least some of the communication stations transmit a packet comprising a first decoding unit that is readable by all communication stations and a second decoding unit that is not readable by all communication stations;
A wireless communication system.
パケットを受信する通信局は、受信パケットの第1の解読部内のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて当該受信パケットの受信時間を算出し、
第2の解読部を備えたパケットを送信する通信局は、第1の解読部内のパケット長及び伝送レートに関する情報が当該パケットに伴う通信シーケンスを確保するために他局の通信動作を停止したい期間を示すように偽装する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 The first decoding unit includes information on the packet length and the transmission rate of the packet,
The communication station that receives the packet calculates the reception time of the received packet based on the information on the packet length and the transmission rate in the first decoding unit of the received packet,
A period in which a communication station that transmits a packet including the second decryption unit wants to stop the communication operation of another station in order to ensure the communication sequence associated with the packet in the packet length and the transmission rate in the first decryption unit Impersonate as shown,
The wireless communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 The communication station that transmits the packet including the second decryption unit causes the other station that has decrypted the first decryption unit to stop the communication operation in the communication sequence accompanying the packet until the ACK transmission ends. To disguise the packet length and transmission rate information described in the first decryption unit,
The wireless communication system according to claim 2.
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 A communication station that transmits a packet in accordance with a communication procedure for multiplex connection with a plurality of communication stations in the second decryption unit until the ACK transmission performed by time division multiplexing from each partner station is completed in the communication sequence accompanying the packet. Impersonating the packet length and transmission rate information described in the first decryption unit so that the other station that decrypts the first decryption unit for the period stops the communication operation.
The wireless communication system according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 A communication station that transmits a packet provided with a second decryption unit is capable of decrypting the second decryption unit to determine whether or not information related to a fake packet length and transmission rate is described in the first decryption unit. A communication station that can decrypt the station but cannot decrypt the second decryption unit describes it in the packet in an undecipherable form.
The wireless communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項5に記載の無線通信システム。 The communication station that transmits the packet including the second decryption unit indicates in the first decryption unit whether or not the information about the spoofed packet length and the transmission rate is described in the first decryption unit.
The wireless communication system according to claim 5.
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 The communication station capable of decoding the second decoding unit decodes the second decoding unit in response to detecting that the first decoding unit of the received packet is camouflaged.
The wireless communication system according to claim 2.
第2の解読部を備えたパケットを送信する通信局は、第2の解読部を解読可能なすべての通信局が解読可能となる第2の通信方式解読部を当該送信パケット内に設け、該第2の通信方式解読部で通信モードを示す、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 A plurality of communication modes for transmitting the second decoding unit;
A communication station that transmits a packet having a second decryption unit includes a second communication scheme decryption unit in the transmission packet, in which all communication stations that can decrypt the second decryption unit can decrypt the communication packet. The communication mode is indicated by the second communication method decoding unit.
The wireless communication system according to claim 1.
ことを特徴とする請求項8に記載の無線通信システム。 A communication station that transmits a packet including the second decryption unit transmits the second communication method decryption unit to a communication station that cannot decrypt the second decryption unit in a format that cannot be decrypted.
The wireless communication system according to claim 8.
ことを特徴とする請求項8に記載の無線通信システム。 A communication station that transmits a packet including the second decryption unit arranges the second communication method decryption unit in front of the second decryption unit in the transmission packet, and impersonates a packet in the first decryption unit. When the information about the length and the transmission rate is described, the information about the actual packet length and the transmission rate in the second decoding unit is described in the second communication system decoding unit.
The wireless communication system according to claim 8.
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信システム。 The communication station capable of decoding the second communication system decoding unit receives the second decoding unit based on information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication system decoding unit of the received packet. Do the action,
The wireless communication system according to claim 10.
ことを特徴とする請求項10に記載の無線通信システム。 The communication station capable of decoding the second communication method decoding unit decodes the second decoding unit based on the information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication method decoding unit of the received packet. If the local station does not support the communication mode described in the second communication method decoding unit of the received packet, it is described in the first decoding unit of the received packet. Communication to secure a communication sequence associated with the received packet based on the information regarding the spoofed packet length and transmission rate and the information regarding the actual packet length and transmission rate described in the second communication method decoding unit. Find a period of time to stop operation and refrain from sending packets for that period.
The wireless communication system according to claim 10.
第2の解読部において2以上の通信チャネルを結合してパケットを送信する通信局は、使用する各通信チャネル上で当該送信パケットの第1の解読部及び第2の通信方式解読部をそれぞれ送信し、
2以上の通信チャネルを結合して送信されるパケットを受信できない通信局は、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報、又は、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報と第2の通信方式解読部に記載されている実際のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて、該受信パケットに伴う通信シーケンスを確保するために通信動作を停止すべき期間を求め、当該期間だけパケットの送信を控える、
ことを特徴とする請求項8に記載の無線通信システム。 A plurality of communication channels are provided, and a communication mode for combining two or more communication channels is provided.
A communication station that transmits a packet by combining two or more communication channels in the second decoding unit transmits the first decoding unit and the second communication method decoding unit of the transmission packet on each communication channel to be used. And
A communication station that cannot receive a packet transmitted by combining two or more communication channels, and information on the spoofed packet length and transmission rate described in the first decryption unit received on at least one communication channel; Or information on the spoofed packet length and transmission rate described in the first decoding unit received on at least one communication channel and the actual packet length and transmission described in the second communication method decoding unit Based on the information on the rate, obtain a period during which the communication operation should be stopped in order to secure the communication sequence associated with the received packet, and refrain from transmitting packets only during the period.
The wireless communication system according to claim 8.
自局の送信パケットを生成するパケット生成部と、
他局からの受信パケットを解析するパケット解析部と、
通信動作を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、すべての通信局が解読可能な第1の解読部と、すべての通信局が解読可能ではない第2の解読部とを備えたパケットを送信する、
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device that operates in a wireless communication environment that is allowed to operate in a plurality of communication methods,
A packet generator for generating a transmission packet of the own station;
A packet analyzer that analyzes received packets from other stations;
A control unit for controlling the communication operation,
The control unit transmits a packet including a first decoding unit that can be decoded by all communication stations, and a second decoding unit that cannot be decoded by all communication stations.
A wireless communication apparatus.
ことを特徴とする請求項14に記載の無線通信装置。 The packet generator disguises the first decoding unit to indicate a period during which it is desired to stop the communication operation of another station in order to secure a communication sequence associated with the packet transmission, and transmits the packet length and the packet. Provide information about the rate,
The wireless communication apparatus according to claim 14.
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 In the communication sequence accompanying the packet transmission, the packet generation unit is described in the first decoding unit such that the other station that has decoded the first decoding unit only stops the communication operation for a period until ACK transmission ends. Disguised packet length and transmission rate information,
The wireless communication apparatus according to claim 15.
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 When the second decoding unit transmits a packet by a communication procedure for multiplex connection with a plurality of communication stations, the packet generation unit receives an ACK transmission from each partner station by time division multiplexing in a communication sequence accompanying the packet. Impersonate the packet length and transmission rate information described in the first decoding unit so that the other station that has decoded the first decoding unit stops the communication operation only for the period until the end.
The wireless communication apparatus according to claim 15.
ことを特徴とする請求項14に記載の無線通信装置。 The packet generation unit can determine whether or not the information about the camouflaged packet length and transmission rate is described in the first decoding unit, but the communication station that can decode the second decoding unit can decode the second decoding unit. The communication station that cannot decrypt can be described in the packet in an unreadable format.
The wireless communication apparatus according to claim 14.
ことを特徴とする請求項18に記載の無線通信装置。 The packet generation unit indicates in the first decoding unit whether or not the information about the camouflaged packet length and transmission rate is described in the first decoding unit.
The wireless communication apparatus according to claim 18.
ことを特徴とする請求項15に記載の無線通信装置。 The control unit decodes the second decoding unit in response to detecting that the first decoding unit of the received packet is camouflaged;
The wireless communication apparatus according to claim 15.
前記パケット生成部は、第2の解読部を解読可能なすべての通信局が解読可能となる第2の通信方式解読部を当該送信パケット内に設け、該第2の通信方式解読部で通信モードを示す、
ことを特徴とする請求項14に記載の無線通信装置。 In the wireless communication environment, a plurality of communication modes for transmitting the second decoding unit is provided,
The packet generation unit includes a second communication method decoding unit that can be decoded by all communication stations that can decode the second decoding unit in the transmission packet. Showing,
The wireless communication apparatus according to claim 14.
ことを特徴とする請求項21に記載の無線通信装置。 The control unit transmits the second communication scheme decoding unit to a communication station that cannot decode the second decoding unit in a format that cannot be decoded.
The wireless communication apparatus according to claim 21, wherein:
ことを特徴とする請求項21に記載の無線通信装置。 When the control unit arranges the second communication scheme decoding unit in the transmission packet before the second decoding unit, and describes information on the camouflaged packet length and transmission rate in the first decoding unit, Information on the actual packet length and transmission rate in the second decoding unit is described in the second communication method decoding unit.
The wireless communication apparatus according to claim 21, wherein:
ことを特徴とする請求項23に記載の無線通信装置。 When receiving a packet, the control unit performs a receiving operation of the second decoding unit based on information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication scheme decoding unit of the received packet.
24. The wireless communication apparatus according to claim 23.
ことを特徴とする請求項23に記載の無線通信装置。 When the packet is received, the control unit cannot decode the second decoding unit based on the information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication method decoding unit of the received packet. If the local station does not support the communication mode described in the second communication method decoding unit of the received packet, the camouflage described in the first decoding unit of the received packet The communication operation is stopped in order to secure a communication sequence associated with the received packet based on the information on the correct packet length and transmission rate and the information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication method decoding unit. Search for a period of time and refrain from sending packets for that period,
24. The wireless communication apparatus according to claim 23.
前記制御局は、2以上の通信チャネルを結合して送信されるパケットを受信できないときには、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報、又は、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報と第2の通信方式解読部に記載されている実際のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて、該受信パケットに伴う通信シーケンスを確保するために通信動作を停止すべき期間を求め、当該期間だけパケットの送信を控える、
ことを特徴とする請求項21に記載の無線通信装置。 A communication station in which a plurality of communication channels are provided in the wireless communication environment, a communication mode in which two or more communication channels are combined is allowed, and a packet is transmitted by combining two or more communication channels in the second decoding unit The first decoding unit and the second communication method decoding unit of the transmission packet are transmitted on each communication channel to be used,
When the control station cannot receive a packet transmitted by combining two or more communication channels, a spoofed packet length and transmission rate described in the first decryption unit received on at least one communication channel Or information on the spoofed packet length and transmission rate described in the first decoding unit received on at least one communication channel and the actual packet described in the second communication method decoding unit Based on the information on the length and the transmission rate, obtain a period for stopping the communication operation in order to secure the communication sequence accompanying the received packet, and refrain from transmitting the packet only for the period.
The wireless communication apparatus according to claim 21, wherein:
第1の解読部と第2の解読部を備えたパケットを生成するパケット生成ステップと、
第1の解読部をすべての通信局が解読可能な形式で送信するとともに、第2の解読部をすべての通信局が解読可能ではない形式で送信するパケット送信ステップと、
を具備することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method for performing wireless communication operation in a wireless communication environment that is allowed to operate in a plurality of communication methods,
A packet generation step of generating a packet comprising a first decryption unit and a second decryption unit;
A packet transmission step of transmitting the first decryption unit in a format readable by all communication stations and transmitting the second decryption unit in a format not readable by all communication stations;
A wireless communication method comprising:
該受信パケットの第2の解読部を受信及び解析する第2のパケット受信ステップと、
をさらに備えることを特徴とする請求項27に記載の無線通信方法。 A packet receiving step for receiving and analyzing a first decoding unit of a received packet from another station;
A second packet receiving step for receiving and analyzing a second decryption portion of the received packet;
The wireless communication method according to claim 27, further comprising:
ことを特徴とする請求項28に記載の無線通信方法。 In the packet generation step, in the first decoding unit, the packet length and the transmission of the packet are disguised to indicate a period during which the communication operation of the other station is to be stopped in order to secure the communication sequence accompanying the packet transmission. Provide information about the rate,
The wireless communication method according to claim 28, wherein:
ことを特徴とする請求項29に記載の無線通信方法。 In the packet generation step, in the communication sequence associated with the packet transmission, described in the first decryption unit so that the other station that decrypts the first decryption unit only stops the communication operation for a period until the ACK transmission is completed. Disguised packet length and transmission rate information,
30. The wireless communication method according to claim 29.
ことを特徴とする請求項29に記載の無線通信方法。 In the case where the second decoding unit transmits a packet by a communication procedure for multiplex connection with a plurality of communication stations, in the packet generation step, ACK transmission performed by time division multiplexing is performed from each partner station in the communication sequence accompanying the packet. Impersonate the packet length and transmission rate information described in the first decoding unit so that the other station that has decoded the first decoding unit stops the communication operation only for the period until the end.
30. The wireless communication method according to claim 29.
ことを特徴とする請求項29に記載の無線通信方法。 In the packet transmission step, the communication station capable of decoding the second decoding unit can decode the signal in the packet indicating whether or not the information about the camouflaged packet length and transmission rate is described in the first decoding unit. However, a communication station that cannot decode the second decoding unit transmits it in an undecipherable format.
30. The wireless communication method according to claim 29.
ことを特徴とする請求項32に記載の無線通信方法。 In the packet transmission step, a signal indicating whether or not information related to a camouflaged packet length and transmission rate is described in the first decryption unit is transmitted as the first decryption unit.
The wireless communication method according to claim 32, wherein:
ことを特徴とする請求項29に記載の無線通信方法。 Receiving and analyzing the second decryption unit of the received packet by the second packet reception step in response to detecting that the first decryption unit of the received packet is camouflaged in the packet reception step;
30. The wireless communication method according to claim 29.
前記パケット生成ステップでは、第2の解読部を解読可能なすべての通信局が解読可能となる第2の通信方式解読部を当該送信パケット内に設け、該第2の通信方式解読部で通信モードを示す、
ことを特徴とする請求項29に記載の無線通信方法。 In the wireless communication environment, a plurality of communication modes for transmitting the second decoding unit is provided,
In the packet generation step, a second communication method decoding unit that can be decoded by all communication stations that can decode the second decoding unit is provided in the transmission packet, and the communication mode is set in the second communication method decoding unit. Showing,
30. The wireless communication method according to claim 29.
ことを特徴とする請求項35に記載の無線通信方法。 In the packet transmission step, the second communication method decoding unit is transmitted to a communication station that cannot decode the second decoding unit in a format that cannot be decoded.
36. The wireless communication method according to claim 35.
ことを特徴とする請求項35に記載の無線通信方法。 In the packet generation step, when the second communication method decoding unit is arranged before the second decoding unit in the transmission packet, and information on the camouflaged packet length and transmission rate is described in the first decoding unit , Information on the actual packet length and transmission rate in the second decryption unit is described in the second communication scheme decryption unit,
36. The wireless communication method according to claim 35.
ことを特徴とする請求項37に記載の無線通信方法。 In the second packet receiving step, the receiving operation of the second decoding unit is performed based on information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication scheme decoding unit of the received packet.
The wireless communication method according to claim 37, wherein:
ことを特徴とする請求項37に記載の無線通信方法。 In the second packet receiving step, when the second decryption unit cannot be decrypted based on the information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication scheme decryption unit of the received packet, Or, when the local station does not correspond to the communication mode described in the second communication scheme decoding unit of the received packet, the spoofed packet described in the first decoding unit of the received packet The period in which the communication operation should be stopped in order to secure the communication sequence associated with the received packet based on the information on the length and transmission rate and the information on the actual packet length and transmission rate described in the second communication scheme decoding unit And refrain from sending packets for that period,
The wireless communication method according to claim 37, wherein:
前記第2のパケット受信ステップでは、2以上の通信チャネルを結合して送信されるパケットを受信できないときには、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報、又は、少なくとも1つの通信チャネル上で受信した第1の解読部に記載されている偽装的なパケット長及び伝送レートに関する情報と第2の通信方式解読部に記載されている実際のパケット長及び伝送レートに関する情報に基づいて、該受信パケットに伴う通信シーケンスを確保するために通信動作を停止すべき期間を求め、当該期間だけパケットの送信を控える、
ことを特徴とする請求項35に記載の無線通信方法。 A communication station in which a plurality of communication channels are provided in the wireless communication environment, a communication mode in which two or more communication channels are combined is allowed, and a packet is transmitted by combining two or more communication channels in the second decoding unit The first decoding unit and the second communication method decoding unit of the transmission packet are transmitted on each communication channel to be used,
In the second packet receiving step, when a packet transmitted by combining two or more communication channels cannot be received, a spoofed packet described in the first decryption unit received on at least one communication channel Information on length and transmission rate, or information on spoofed packet length and transmission rate described in the first decryption unit received on at least one communication channel and described in the second communication method decryption unit Based on the information on the actual packet length and transmission rate, a period for stopping the communication operation to secure the communication sequence associated with the received packet is obtained, and packet transmission is refrained only during the period.
36. The wireless communication method according to claim 35.
第1の解読部と第2の解読部を備えたパケットを生成するパケット生成手段と、
第1の解読部をすべての通信局が解読可能な形式で送信するとともに、第2の解読部をすべての通信局が解読可能ではない形式で送信するパケット送信手段と、
他局からの受信パケットの第1の解読部を受信及び解析するパケット受信手段と、
該受信パケットの第2の解読部を受信及び解析する第2のパケット受信手段と、
として機能させるためのコンピュータ・プログラム。
A computer program written in a computer-readable format so that a process for performing a wireless communication operation in a wireless communication environment allowed to operate in a plurality of communication methods is executed on the computer. ,
Packet generating means for generating a packet comprising a first decoding unit and a second decoding unit;
A packet transmitting means for transmitting the first decryption unit in a format readable by all communication stations and transmitting the second decryption unit in a format not readable by all communication stations;
Packet receiving means for receiving and analyzing a first decryption unit of a received packet from another station;
Second packet receiving means for receiving and analyzing a second decoding unit of the received packet;
Computer program to function as
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007320451A JP4572932B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-12-12 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004003530 | 2004-01-08 | ||
JP2004196837 | 2004-07-02 | ||
JP2007320451A JP4572932B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-12-12 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004366912A Division JP4591068B2 (en) | 2004-01-08 | 2004-12-17 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008118692A true JP2008118692A (en) | 2008-05-22 |
JP4572932B2 JP4572932B2 (en) | 2010-11-04 |
Family
ID=45582120
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004366912A Expired - Fee Related JP4591068B2 (en) | 2004-01-08 | 2004-12-17 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
JP2007320451A Expired - Fee Related JP4572932B2 (en) | 2004-01-08 | 2007-12-12 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004366912A Expired - Fee Related JP4591068B2 (en) | 2004-01-08 | 2004-12-17 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP4591068B2 (en) |
ES (3) | ES2493694T3 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008503139A (en) * | 2004-06-16 | 2008-01-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Distributed resource reservation in wireless ad hoc networks |
WO2010100963A1 (en) | 2009-03-05 | 2010-09-10 | ソニー株式会社 | Wireless communication apparatus and wireless communication method |
JP2018503291A (en) * | 2014-11-21 | 2018-02-01 | 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. | Information transmission method, apparatus, and device |
Families Citing this family (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4734970B2 (en) | 2005-03-09 | 2011-07-27 | ソニー株式会社 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
JP4762007B2 (en) * | 2006-03-03 | 2011-08-31 | パナソニック株式会社 | Relay device, communication terminal, and communication system |
JP4697068B2 (en) | 2006-06-27 | 2011-06-08 | ソニー株式会社 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
JP4888396B2 (en) | 2007-03-05 | 2012-02-29 | ソニー株式会社 | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program |
JP5197042B2 (en) * | 2008-02-05 | 2013-05-15 | キヤノン株式会社 | Communication apparatus, communication system, and network construction method |
JP5419980B2 (en) * | 2008-08-14 | 2014-02-19 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェ | Method for communicating in a network, and system and primary station for the method |
JP5146826B2 (en) * | 2008-09-30 | 2013-02-20 | サクサ株式会社 | Method of registering route of slave unit in remote management system and slave unit |
JP4631956B2 (en) | 2008-10-14 | 2011-02-16 | ソニー株式会社 | Wireless communication apparatus and wireless communication method |
JP5266474B2 (en) * | 2009-02-25 | 2013-08-21 | 日本電信電話株式会社 | Wireless communication system, relay station apparatus, and wireless communication method |
US8369351B2 (en) * | 2009-04-06 | 2013-02-05 | Intel Corporation | Method and apparatus for collision avoidance |
JP5625395B2 (en) | 2010-03-03 | 2014-11-19 | ソニー株式会社 | Wireless communication apparatus, wireless communication method, and wireless communication system |
DE112011100890T5 (en) | 2010-03-12 | 2012-12-27 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Method and device for sending and receiving data in a MIMO system |
US8743908B2 (en) * | 2010-04-20 | 2014-06-03 | Texas Instruments Incorporated | Coexistence of prime, S-FSK and G3 devices in powerline communications |
EP2547057A1 (en) * | 2011-07-15 | 2013-01-16 | ST-Ericsson SA | A method for demodulating the HT-SIG field used in WLAN standard |
CN103765973B (en) * | 2011-08-29 | 2017-11-10 | 马维尔国际贸易有限公司 | Normal speed physical layer and low rate physical layer coexisting in the wireless network |
US10187813B2 (en) * | 2014-06-25 | 2019-01-22 | Qualcomm Incorporated | Systems and methods for improved protection modes in high-efficiency wireless networks |
JP5840756B2 (en) * | 2014-12-03 | 2016-01-06 | 株式会社東芝 | Wireless communication device |
JP6486221B2 (en) * | 2015-06-29 | 2019-03-20 | Kddi株式会社 | Wireless communication system, transmitter, wireless communication method, and computer program |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002198974A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Radio connection device |
-
2004
- 2004-11-17 ES ES10171896.3T patent/ES2493694T3/en active Active
- 2004-11-17 ES ES14165825T patent/ES2698963T3/en active Active
- 2004-11-17 ES ES17185695T patent/ES2714800T3/en active Active
- 2004-12-17 JP JP2004366912A patent/JP4591068B2/en not_active Expired - Fee Related
-
2007
- 2007-12-12 JP JP2007320451A patent/JP4572932B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002198974A (en) * | 2000-12-26 | 2002-07-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Radio connection device |
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4679578B2 (en) * | 2004-06-16 | 2011-04-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Distributed resource reservation in wireless ad hoc networks |
JP2008503139A (en) * | 2004-06-16 | 2008-01-31 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Distributed resource reservation in wireless ad hoc networks |
CN102334349B (en) * | 2009-03-05 | 2016-05-04 | 索尼公司 | Wireless Telecom Equipment and wireless communications method |
JP2010206730A (en) * | 2009-03-05 | 2010-09-16 | Sony Corp | Wireless communication apparatus and wireless communication method |
CN103997721A (en) * | 2009-03-05 | 2014-08-20 | 索尼公司 | Wireless communication apparatus |
EP2975868A1 (en) | 2009-03-05 | 2016-01-20 | Sony Corporation | Wireless communication device and wireless communication method |
WO2010100963A1 (en) | 2009-03-05 | 2010-09-10 | ソニー株式会社 | Wireless communication apparatus and wireless communication method |
US9413438B2 (en) | 2009-03-05 | 2016-08-09 | Sony Corporation | Wireless communication device and wireless communication method |
US9722837B2 (en) | 2009-03-05 | 2017-08-01 | Sony Corporation | Wireless communication device and wireless communication method |
US10397034B2 (en) | 2009-03-05 | 2019-08-27 | Sony Corporation | Wireless communication device and wireless communication method |
US10917273B2 (en) | 2009-03-05 | 2021-02-09 | Sony Corporation | Wireless communication device and wireless communication method |
EP3886469A1 (en) | 2009-03-05 | 2021-09-29 | Sony Group Corporation | Wireless communication apparatus and wireless communication method |
JP2018503291A (en) * | 2014-11-21 | 2018-02-01 | 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. | Information transmission method, apparatus, and device |
US10439762B2 (en) | 2014-11-21 | 2019-10-08 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Information transmission method, apparatus, and device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4591068B2 (en) | 2010-12-01 |
ES2493694T3 (en) | 2014-09-12 |
ES2714800T3 (en) | 2019-05-30 |
JP2006050526A (en) | 2006-02-16 |
JP4572932B2 (en) | 2010-11-04 |
ES2698963T3 (en) | 2019-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4572932B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program | |
US10440749B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program | |
US7535879B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program | |
JP4747646B2 (en) | Wireless communication system, wireless communication device, wireless communication method, and computer program. | |
KR101096551B1 (en) | Packet configuration for the coexistence of stationsin a multistandard wireless lan |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100402 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100628 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100720 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100802 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 4572932 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130827 Year of fee payment: 3 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R157 | Certificate of patent or utility model (correction) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R157 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |