JP2009207162A - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】送信すべき複数のパケットを、1つの集合パケットにまとめる処理を行う集合パケット生成手段と、前記集合パケットに含まれるパケットのそれぞれに対する送達確認パケットの送信を、該パケットの受信側に対して要求するための送達確認要求パケットを生成する送達確認要求手段と、前記集合パケット生成手段によって生成された集合パケット、および前記送達確認要求手段によって生成された送達確認要求パケットを前記受信装置に対して送信する通信部とを備え、前記送達確認要求パケットが、送達確認を要求する対象となるパケットを特定する情報を含んでいる。
【選択図】図1
Description
近年、情報通信ネットワークの利用形態がますます多様化しており、また、広域化している。これに伴って、異なるネットワークアーキテクチャを有するコンピュータシステム同士を相互接続する必要が生じている。このような異機種間通信を可能とするために、OSI(Open Systems Interconnection)と呼ばれる標準ネットワークアーキテクチャが提案されている。
一方、昨今では、より大容量のデータを通信ネットワークにおいて伝送することに対する要求が増大しており、通信の高速化の需要が著しく高まっている。ここで、データ通信の伝送速度を上げる手法としては、物理層の伝送速度を上げる方法が挙げられる。しかしながら、物理層の伝送速度には、通信媒体およびプロトコルの特性に応じた限界がある。例えばISDN(integrated services digital network)の物理速度は64Kbpsであり、IEEE802.11aによる無線LANの最速は54Mbpsであり、言うまでもなく、これらの通信速度以上のデータ伝送を行うことは物理的に不可能である。
Rx1=Tx1*h11+Tx2*h12+(雑音成分)
Rx2=Tx1*h21+Tx2*h22+(雑音成分)
上式のように、各受信アンテナの信号はTx1およびTx2の両方の成分を含んだものとなっている。
また、昨今では、大容量の動画データなどをストリーミングで伝送する需要も高まっている。このようなストリーミングデータを伝送する際には、通信にリアルタイム性が要求される。すなわち、ストリーミングデータを構成するパケット(QoSパケット)には有効期限が決まっており、この有効期限内に伝送することが必要となる。
ACKを用いた場合の伝送事例を図38に示す。同図に示すように、伝送すべきデータを含む送信パケットは、preamble&header、実データ、およびエラーチェックコードEを含んでいる。このような送信パケットに対するACKは、送信パケットの送信が完了した後からSIFS(Short Inter Frame Space)後に送信される。そして、ACKの送信が完了してからSIFS後から別のパケットの送信が可能となる。
Packet Aggregationを用いた際、ACKを従来のIEEE802.11のようにMPDU単位にすることができる。この場合、CRC(Cyclic Redundancy Code)のエラーチェックコードはMPDU全体に適用されることになる。すると、図42に示すように、1つのMSDUがエラーになると、MPDU全体がエラーとなってしまい、正常に受信されている他のMSDUもエラーとして扱われることになる。よって、伝送効率の低下を招くことになる。
(課題2)
Packet Aggregationを用いて1つのMPDUに含まれるそれぞれのMSDUを別の通信局に通信する際、それぞれにMSDUを送信した通信局からいつACKを受信するかの問題が生じる。全ての通信局が同時にACKを返信する場合、図43に示すように、ACKの衝突の問題が生じる。図43の事例では通信局1が同時に通信局2と通信局3にMPDUを送り、MPDU内のMSDU1が通信局2へ、MSDU2が通信局3に送られる。この場合、通信局2および通信局3が通信局1へACKを返信する必要があり、同時に返信をするとACKの衝突が生じる。
(課題3)
Packet Aggregationは、バースト転送にも用いることができる。この場合、ACKと同様にBAR/BAを全てのMSDUに対応させることができる。しかしながら、この場合、MSDU単位で確認を行うため確認すべきパケット数は増える。従来の802.11eのBAR/BAでは一度に64個の範囲のMSDUしか確認できないため、BAR/BAの確認する方法を改善する必要がある。
(課題4)
複数のMSDUをMIMOで送信する際、MIMOのそれぞれの送信アンテナで各々のMSDUを送信する。しかしながら、MSDUに共通の情報があり、この共通の情報をどのアンテナで送信するのかの課題が残る。
(課題5)
MIMOを用いてデータ転送を行う際、全ての送信アンテナで同時にデータを送信する必要がある。また、それぞれのアンテナの通信状況は同じでない。このため、それぞれのアンテナに最適な伝送速度を調整してデータ転送を行う。802.11a/11eの場合、物理層の伝送速度は6、9、12、24、36、48、54MBpsである。このため、図45の様に各アンテナでデータを送信している時間は同じであるが、伝送速度が異なるため、各アンテナで伝送するデータ量は異なる。図45では、24MBpsの伝送速度で1000バイトを送信した場合、同じ伝送時間で1500バイトを36MBpsで伝送することができることを示している。
図3は、本実施形態に係る通信ネットワークシステムの概略構成を示している。同図に示すように、この通信ネットワークシステムは、送信装置3から受信装置4…に対して、送信側通信装置(通信装置)1および受信側通信装置(通信装置)2…を介して、ストリームデータおよび/またはデータが送信される構成となっている。なお、同図では、受信側通信装置2および受信装置4がそれぞれ複数設けられている例が示されているが、それぞれ1つのみ設けられている構成も考慮する。また、送信側通信装置1および送信装置3が複数設けられていてもよい。
図1は、送信側通信装置1の概略構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、送信側通信装置1は、通信部5、集合パケット生成部(集合パケット生成手段・パケット生成手段)6、BAR生成部(送達確認要求手段)7、送達確認受信部8、返信時刻算出部(返信時刻算出手段)9、および送信パケット情報記憶部10を備えた構成となっている。
図2は、受信側通信装置2の概略構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、受信側通信装置2は、通信部21、ACK生成部(送達確認生成手段)22、BA生成部(送達確認生成手段)23、宛先情報抽出部(抽出手段)24、BAR受信部25、返信時刻抽出部(返信時刻抽出手段)26、パケットバッファ27、受信状態検知部(受信状態検知手段)28、および受信パケット情報記憶部29を備えた構成となっている。
本発明の一実施形態に関して以下に説明する。本実施形態では、複数のアンテナによってそれぞれ異なるMSDUをMIMOによって送信する場合に、集合パケット生成部6が生成するパケットの形式について述べる。
本発明の他の実施形態に関して以下に説明する。本実施形態では、集合パケットに含まれるMSDUごとにエラーチェック処理部14によってエラーチェック処理を施す場合に、集合パケット生成部6が生成するパケットの形式について述べる。このように、MSDUごとにエラーチェックをすることにより、MPDU内の一つのMSDUが失われても、他のMSDUの通信を成功させることが可能となる。また、各MSDUごとに送達確認を要求することが可能となるので、送信に失敗したMSDUのみの再送を行うことができ、伝送の効率化を図ることができる。
本発明のさらに他の実施形態に関して以下に説明する。本実施形態では、送信側通信装置1において、実施の形態2−1で示した集合パケットによる送信が行われた場合に、該集合パケットに対するACKにエラーが生じた際の処理について説明する。
本発明のさらに他の実施形態に関して以下に説明する。本実施形態では、集合パケットに含まれるパケットの宛先が複数の受信側通信装置2…(以降、送信側および受信側の通信装置を単にMACと称する場合もある)である場合に、各パケットに対して送達確認を返信すべき返信時刻を含めるパケットの形式について説明する。
本発明のさらに他の実施形態に関して以下に説明する。本実施形態では、BARを構成するパケットの形式について説明する。前記したように、従来の802.11eのBAR/BAでは一度に64個の範囲のMSDUしか確認できないようになっている。しかしながら、Packet Aggregationを用いる場合などには、より多くのパケットに対する送達確認を行えることが好ましい。そこで、本実施形態では、64個以上のMSDUに対応することが可能なBARを実現するために、送信側通信装置1におけるBAR生成部7は、確認したい全てのMSDUの情報を含めたBARを生成するとともに、受信側通信装置2におけるBA生成部23は、BARの各MSDUの受信が成功したか失敗したかを示すビットマップからなるBAを生成するようにする。
本発明のさらに他の実施形態に関して以下に説明する。本実施形態では、集合パケットに含めるべきパケットを複数に分割し、各分割パケットを複数の集合パケットに割り振る場合のパケットの形式について説明する。
ここで、以下に示す実施例において送受信されるパケットに含まれるMACヘッダの概要について図13(a)および図13(b)を参照しながら以下に説明する。なお、ここで示すMACヘッダはあくまで概要であり、後述する各実施形態においては、それぞれその形態に適したMACヘッダ構成となる。
本実施例では、Packet Aggregationを用い、1)宛先が1つのMACのみであり、2)MACヘッダが従来(IEEE802.11など)と互換性があり、3)CRCがMPDU全体に用いられている場合のMPDUのパケット形式について説明する。
本実施例では、Packet Aggregationを用い、1)宛先が1つのMACのみであり、2)アドレス部を共有し、3)CRCをMPDU全体に用いた場合のMPDUのパケット形式について説明する。
本実施例では、Packet Aggregationを用い、1)宛先が1つのMACのみであり、2)MPDUヘッダ230を共有し、3)CRCをMPDU全体に用いた場合のMPDUのパケット形式について説明する。
本実施例は、実施例1−1と実施例1−3とを組み合わせたものである。MPDUタイプが混雑タイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例1−1の形式とし、MPDUタイプがデータタイプあるいはQoSタイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例1−3の形式とする。この場合、混雑タイプのパケットを送信する場合は従来と互換性を保つことが可能となり、データタイプあるいはQoSタイプのパケットを送信する場合はMPDUの大きさを短くすることが可能となる。
本実施例は、実施例1−2と実施例1−3とを組み合わせたものである。MPDUタイプが混雑タイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例1−2の形式とし、MPDUタイプがデータタイプあるいはQoSタイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例1−3の形式とする。この場合、どちらのタイプにおいても、MPDUの大きさを短くすることが可能となる。
本実施例は、実施例1−1〜実施例1−5のMSDUそれぞれにCRCを適用した事例である。また、MPDUタイプ、MPDU数、およびMAC情報部に一括してCRCを適用している。このように、MPDUのヘッダ部および各MSDUに対してそれぞれCRCを適用することにより通信の信頼性を高くすることが可能となっている。
本実施例では、可変数の複数のMSDUごとにCRCを適用したMPDUのパケット形式について説明する。本実施例によれば、最適なMSDUの数ごとにCRCを適用することができるので、MPDU全体の長さと伝送路の信頼性とのトレードオフができる。
本実施例では、固定数の複数のMSDUごとにCRCを適用したMPDUのパケット形式について説明する。本実施例によれば、複数のMSDUごとにCRCを適用することになるので、MPDU全体の長さと伝送路の信頼性とのトレードオフができる。
本実施例では、Packet Aggregationを用い、1)宛先が複数のMACであり、2)MACヘッダが従来(IEEE802.11など)と互換性があり、3)CRCがMPDU全体に用いられている場合のMPDUのパケット形式について説明する。
本実施例では、Packet Aggregationを用い、1)宛先が複数のMACであり、2)アドレス部を共有し、3)CRCをMPDU全体に用いた場合のMPDUのパケット形式について説明する。
本実施例では、Packet Aggregationを用い、1)宛先が複数のMACであり、2)MPDUヘッダ230を共有し、3)CRCをMPDU全体に用いた場合のMPDUのパケット形式について説明する。
本実施例は、実施例4−1と実施例4−3とを組み合わせたものである。MPDUタイプが混雑タイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例4−1の形式とし、MPDUタイプがデータタイプあるいはQoSタイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例4−3の形式とする。この場合、混雑タイプのパケットを送信する場合は従来と互換性を保つことが可能となり、データタイプあるいはQoSタイプのパケットを送信する場合はMPDUの大きさを短くすることが可能となる。
本実施例は、実施例4−2と実施例4−3とを組み合わせたものである。MPDUタイプが混雑タイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例4−2の形式とし、MPDUタイプがデータタイプあるいはQoSタイプのパケットを送信する場合には、MPDUを実施例4−3の形式とする。この場合、どちらのタイプにおいても、MPDUの大きさを短くすることが可能となる。
本実施例は、実施例4−1〜実施例4−5のMSDUそれぞれにCRCを適用した事例である。また、MPDUタイプ、MAC数、およびMAC情報部に一括してCRCを適用している。このように、MPDUのヘッダ部および各MSDUに対してそれぞれCRCを適用することにより通信の信頼性を高くすることが可能となっている。
本実施例では、可変数の複数のMSDUごとにCRCを適用したMPDUのパケット形式について説明する。本実施例によれば、最適なMSDUの数ごとにCRCを適用することができるので、MPDU全体の長さと伝送路の信頼性とのトレードオフができる。
本実施例では、固定数の複数のMSDUごとにCRCを適用したMPDUのパケット形式について説明する。本実施例によれば、複数のMSDUごとにCRCを適用することになるので、MPDU全体の長さと伝送路の信頼性とのトレードオフができる。
本実施例では、前記した実施例1−1〜実施例1−5におけるパケットの送信が行われた場合に行われるBAR/BAのそれぞれのパケット形式について説明する。この場合、BAR/BAの対象となるパケットは、Packet Aggregationが用いられており、全てのパケットの宛先は1つのMACであり、MPDU全体に一つのCRCが適用されているものとなる。なお、ACKを用いるか、BAR/BAのバーストを用いるかは、前記Ack Policyによって確認されることになる。また、BAR/BAの対象となるパケットにおいて、MPDUの順序番号はMPDUタイプの後に加えられている。
本実施例では、前記した実施例1−6、実施例2−1、および実施例3−1におけるパケットの送信が行われた場合に行われるBAR/BAのそれぞれのパケット形式について説明する。この場合、BAR/BAの対象となるパケットは、Packet Aggregationが用いられており、1つのMACに伝送され、MPDU内の1つあるいは複数個のMSDUごとにCRCが適用されているものとなる。なお、ACKを用いるか、BAR/BAのバーストを用いるかは、前記Ack Policyによって確認されることになる。
本実施例では、前記した実施例1−1〜実施例1−5におけるパケットの送信が行われた場合に行われるBAR/BAのそれぞれのパケット形式について説明する。この場合、BAR/BAの対象となるパケットは、Packet Aggregationが用いられており、MPDU全体に一つのCRCが適用されているものとなる。また、BAR/BAの対象となるパケットのそれぞれの宛先は複数のMACとなっている。なお、各パケット内に含まれるMSDUの宛先は1つのMACである。また、ACKを用いるか、BAR/BAのバーストを用いるかは、前記Ack Policyによって確認されることになる。また、BAR/BAの対象となるパケットにおいて、MPDUの順序番号はMPDUタイプの後に加えられている。
本実施例では、前記した実施例1−1〜実施例1−5、実施例2−1、実施例3−1、実施例4−1〜実施例4−6、実施例5−1、および実施例6−1におけるパケットの送信が行われた場合に行われるBAR/BAのそれぞれのパケット形式について説明する。この場合、BAR/BAの対象となるパケットは、Packet Aggregationが用いられており、MPDU内の1つあるいは複数個のMSDUごとにCRCが適用されているものとなる。また、BAR/BAの対象となる各パケット内に含まれるMSDUの宛先は1つ以上のMACである。また、ACKを用いるか、BAR/BAのバーストを用いるかは、前記Ack Policyによって確認されることになる。
本実施例では、MIMOを用いた場合のMPDUのパケット形式について説明する。MIMOによる送信の条件としては、全てのアンテナで同時に信号を送信することである。したがって、各アンテナで送信するパケットの形式として、Packet Aggregationを適用することによって、MIMOの送信を実現することができる。よって、本実施例は、Packet Aggregationの実施例1−1〜実施例1−5、実施例2−1、実施例3−1、実施例4−1〜実施例4−6、実施例5−1、および実施例6−1におけるパケットの送信に対する適用例となる。
本実施例では、MIMOを用いて1つのMACに送信するとともに、MPDU全体に1つのCRCを用いた場合のACKのパケット形式について説明する。本実施例は、Packet Aggregationを用いた実施例1−1〜実施例1−5におけるパケットの送信に対する適用例となる。
本実施例では、MIMOを用いて1つのMACに送信するとともに、1つあるいは複数のMSDUごとにCRCを用いた場合のACKのパケット形式について説明する。本実施例は、Packet Aggregationを用いた実施例1−6、実施例2−1、および実施例3−1に対する適用例となる。
本実施例では、MIMOを用いて複数のMACに送信するともに、MPDU全体に1つのCRCを用いた場合のACKのパケット形式について説明する。なお、1つのアンテナによってMPDU全体を1つのMACにのみ送信したMPDUも含める。本実施例は、Packet Aggregationを用いた実施例1−1〜実施例1−5に対する適用例となる。
本実施例では、MIMOを用いて複数のMACに送信するとともに、1つあるいは複数のMSDUごとにCRCを用いた場合のACKのパケット形式について説明する。本実施例は、Packet Aggregationを用いた実施例4−1〜実施例4−6、実施例5−1、および実施例6−1に対する適用例となる。
本実施例では、MIMOを用いて1つのMACに送信するとともに、MPDU全体にCRCを用いた場合のBAR/BAのパケット形式について説明する。全てのアンテナで送受信されるBAR/BAは同じであり、本実施例は、実施例7−1に対する適用例となる。
本実施例では、MIMOを用いて1つのMACに送信するとともに、1つあるいは複数のMSDUごとにCRCを用いた場合のBAR/BAのパケット形式について説明する。全てのアンテナで送受信されるBAR/BAは同じであり、本実施例は、実施例7−2に対する適用例となる。
本実施例では、MIMOを用いて複数のMACに送信するとともに、MPDU全体にCRCを用いた場合のBAR/BAのパケット形式について説明する。
本実施例では、MIMOを用いて複数のMACに送信するとともに、1つあるいは複数のMSDUごとにCRCを用いた場合のBAR/BAのパケット形式について説明する。
本発明に係る通信装置は、送信すべき複数のパケットを、1つの集合パケットにまとめる処理を行う集合パケット生成手段と、前記集合パケット生成手段によって生成された集合パケットを前記受信装置に対して送信する通信部とを備え、前記集合パケット生成手段が、前記送信すべきパケットごとにエラーチェック処理を施すエラーチェック処理手段を備えている。これにより、集合パケットに含まれるパケットの1つにエラーが発生したとしても、残りのパケットは正常に伝送することが可能となる。よって、伝送効率を向上することができるという効果を奏する。
2 受信側通信装置(通信装置)
5・21 通信部
6 集合パケット生成部(集合パケット生成手段・パケット生成手段)
7 BAR生成部(送達確認要求手段)
9 返信時刻算出部(返信時刻算出手段)
11 共通情報抽出部(共通情報抽出手段)
13 集合パケット構築部(集合パケット再構成手段)
14 エラーチェック処理部(エラーチェック処理手段)
15 返信時刻算出部(返信時刻算出手段)
22 ACK生成部(送達確認生成手段)
23 BA生成部(送達確認生成手段)
24 宛先情報抽出部(抽出手段)
26 返信時刻抽出部(返信時刻抽出手段)
28 受信状態検知部(受信状態検知手段)
Claims (1)
- 通信ネットワークにおいて受信装置と通信を行う通信装置であって、
送信すべき複数のパケットを、1つの集合パケットにまとめる処理を行う集合パケット生成手段と、
前記集合パケットに含まれるパケットのそれぞれに対する送達確認パケットの送信を、該パケットの受信側に対して要求するための送達確認要求パケットを生成する送達確認要求手段と、
前記集合パケット生成手段によって生成された集合パケット、および前記送達確認要求手段によって生成された送達確認要求パケットを前記受信装置に対して送信する通信部とを備え、
前記送達確認要求パケットが、送達確認を要求する対象となるパケットを特定する情報を含んでいることを特徴とする通信装置。
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