JP2009278542A - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】送信時間の制約を遵守するとともに、スループットを向上すること。
【解決手段】過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定する制御部１０８と、単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成するデータ処理部１０２と、無線通信ネットワークを介して、送信用データフレームを他の装置へ送信する無線インターフェース部１０６と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラムに関する。

無線LANシステムのＩＥＥＥ８０２．１１ｎでは、ＭＡＣのスループット向上技術としてＡｇｇｒｅｇａｔｅｄ ＭＳＤＵ（Ａ−ＭＳＤＵ（ＭＳＤＵ単位でのフレームアグリゲーション（Ｆｒａｍｅ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ）））機能が定義されている。この技術はＭＳＤＵ（ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を複数個連結して送信することで一度の送信を長くし、フレーム間隔のオーバーヘッドの影響を削減してシステムのスループットを向上させるものである。

一方、日本において、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７１ 広帯域移動アクセスシステム（ＣＳＭＡ）４．０版に規定されているように、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮにおける送信バースト長は４ｍｓｅｃまでと規格で制限されている。

ＩＥＥＥ Ｐ８０２．１１ｎ／Ｄ３．０２ Ｄｒａｆｔ ＳＴＡＮＤＡＲＤ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ ２００７

しかしながら、上述のＡ−ＭＳＤＵ機能を使用する場合、最大7935バイトまでの連結が可能であるが、特定の低次変調（ＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ；ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにおける変調/符号化セット)）を用いると、連結後のデータ長によっては、一連の送信にかかる時間が上述した４ｍｓｅｃの制限を越えてしまう場合がある。

このような場合、強制的にＭＣＳを上げて送信することで制限を遵守することはできるが、伝送特性は保証されないことになり、無用なデータ再送が多発する懸念がある。一方、Ａ−ＭＳＤＵを一意的に無効にしてしまうと、スループットの向上は見込めないという問題がある。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、送信時間の制約を遵守するとともに、スループットを向上することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定する最大長決定部と、単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成するデータフレーム結合部と、無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを他の装置へ送信する送信部と、を備える無線通信装置が提供される。

また、前記最大長決定部は、前記統計情報として変調方式毎の伝送効率パラメータを用い、伝送効率の良好な変調方式に基づいて、前記最大長を決定するものであってもよい。

また、前記伝送効率パラメータは、変調方式毎のデータレートと、パケット誤り率又は送受信信号のＳＮＲとを含むものであってもよい。

また、前記最大長決定部は、前記最大長としてのフラグメント閾値を決定するものであってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定する最大長決定部と、単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成するデータフレーム結合部と、無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを第２の無線通信装置へ送信する送信部と、を備える第１の無線通信装置と、前記第１の無線通信装置から送信された前記送信用データフレームを受信する第２の無線通信装置と、を備える無線通信システムが提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定するステップと、単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成するステップと、無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを他の装置へ送信するステップと、を備える無線通信方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定する手段、単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成する手段、無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを他の装置へ送信する手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。

本発明によれば、送信時間の制約を遵守するとともに、スループットを向上することが可能な無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法及びプログラムを提供することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の各実施形態に係る無線通信装置１００の構成の一例を示すブロック図である。無線通信装置１００は、無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａ, ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ， ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ等による無線通信ネットワークにより、他の無線通信装置と通信可能に構成されている。図１に示すように、各無線通信装置１００は、データ処理部１０２、伝送処理部１０４、無線インターフェース部１０６、制御部１０８、メモリ１１０、アンテナ１１２を備える。送信時には、データ処理部１０２は、例えば上位レイヤからの要求に応じて各種データフレーム、データパケットを作成して伝送処理部１０４に供給する。伝送処理部１０４は、送信時にはデータ処理部１０２で生成されたパケットに対して各種データヘッダやＦＣＳ（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）などの誤り検出符号の付加などの処理を行い、処理後のデータを無線インターフェース部１０６に提供する。無線インターフェース部１０６は、伝送処理部１０４により受け取ったデータから搬送波の周波数帯の変調信号を生成し、アンテナ１１２から無線信号として送信させる。

また、受信動作を行う際には、無線インターフェース部１０６は、アンテナ１１２により受信された無線信号をダウンコンバージョンし、ビット列に変換することにより各種データフレームを復号する。すなわち、無線インターフェース部１０６は、アンテナ１１２と協働して送信部、および受信部として機能することができる。伝送処理部１０４は、無線インターフェース部１０６から供給される各種データフレームに付加されているヘッダを解析し、誤り検出符号に基づいてデータフレームに誤りがないことを確認すると、各種データフレームをデータ処理部１０２へ供給する。データ処理部１０２は、伝送処理部１０４から供給される各種データフレーム、データパケットを処理し、解析する。

制御部１０８は、無線通信装置１００の受信動作、送信動作などの各種動作を制御する。

メモリ１１０は、制御部１０８によるデータ処理の作業領域としての役割や、各種データを保持する記憶媒体としての機能を有する。メモリ１１０としては、ＤＲＡＭなどの揮発性メモリ、ＥＥＰＲＯＭなどの不揮発性メモリ、ハードディスク、光ディスクなどの各種記録媒体を用いることができる。なお、図１に示す各ブロックは、ハードウェア（回路）によって構成されることができる。また、各ブロックを演算処理部（ＣＰＵ）とこれを機能させるソフトウエア（プログラム）によって構成することもできる。この場合、そのプログラムは、無線通信装置１００が備えるメモリ１１０等の記録媒体に格納されることができる。

本実施形態において、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎにて定義されているスループット高速化技術（Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ＭＳＤＵ（Ａ−ＭＳＤＵ））の生成、分解はデータ処理部１０２で行われる。また、本実施形態において、Ａ−ＭＳＤＵ送信側の無線通信装置１００をＳＴＡ１とし、Ａ−ＭＳＤＵ受信側の無線通信装置１００をＳＴＡ２とする。ＳＴＡ１、ＳＴＡ２は、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ｎのＨｉｇｈ Ｔｈｒｏｕｇｈｐｕｔ（ＨＴ）機能に対応しているものとする。ＳＴＡ１、ＳＴＡ２は、いずれかがアクセスポイント機能を持っていてもよく、ネットワークトポロジはインフラストラクチャモード、アドホックモードのいずれでも構わない。ＳＴＡ１とＳＴＡ２は互いに存在を認識し、Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ（機器がサポートしている機能）の交換を終えて、ＨＴ機能を利用したデータフレームの送受信ができる状態になっているものとする。

図２は、無線通信装置１００におけるデータ送受信の流れを示す模式図である。図２に示すように、無線通信装置１００の処理は、「Ａ−ＭＳＤＵ生成処理」「ＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）送信処理」「伝送品質評価処理」「フレーム最大長更新処理」の４つのブロックから実現される。

「Ａ−ＭＳＤＵ生成処理」は、データ処理部１０２が上位層からのデータフレームを結合してＡ−ＭＳＤＵフレームアグリゲーションを行う処理である。「ＭＰＤＵ送信処理」は、伝送処理部１０４が受け取ったＡ−ＭＳＤＵを実際に無線送信するまでの処理である。「伝送品質評価処理」は、伝送処理部１０４と制御部１０８が協調して伝送品質に関する情報（ＭＣＳ毎のパケット誤り率、信号のＳＮＲ等）を取得する処理である。「フレーム最大長更新処理」は、伝送品質評価処理による伝送品質取得の結果を踏まえて、一度に送信するデータフレーム最大長を内部的に制御する処理である。なお、図２ではこれらの４ブロックが順次に行われているが、実際にはパケットの送信試行毎に各ブロックが相互作用しながら非同期に行われる場合がある。各ブロックの内容も含めて、以下に詳細を説明する。

第１の実施形態では、2つのＳＴＡ（ＳＴＡ１，ＳＴＡ２）は、Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ（ＢＡ）を設定せず、Ａ−ＭＰＤＵ(Ａｇｇｒｅｇａｔｅｄ ＭＰＤＵ; ＭＰＤＵ単位でのＦｒａｍｅ Ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ)は行わない。図３は、図２に対応する各部の処理を示す模式図である。

図３に示すように、データ処理部１０２は、実効最大長を参照しながらＡ−ＭＳＤＵを生成する。伝送処理部１０４は、制御部１０８に対して伝送品質の統計報告を行う。制御部１０８は、チャネル状況から使用できるＭＣＳを推定し、通信相手のＣａｐａｂｉｌｉｔｙと推定したＭＣＳから、テーブルを参照して規制を満たすＡ−ＭＳＤＵ最大長を算出する。また、制御部１０８は、Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長をデータ処理部１０２へ通知する。データ処理部１０２は、通知されたＡ−ＭＳＤＵ実効最大長に基づいてＡ−ＭＳＤＵ実効最大長を更新する。以下、Ａ−ＭＳＤＵ生成処理から順に説明する。

[Ａ−ＭＳＤＵ生成処理]
図４は、第１の実施形態におけるＡ−ＭＳＤＵ生成処理の流れを示すフローチャートである。データ処理部１０２は、より上位層からのパケットからデータフレーム（ＭＳＤＵ：ＭＡＣ Ｓｅｒｖｉｃｅ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を生成し、伝送処理部１０４に渡す処理を行う。この際に、データ処理部１０２は、フレーム送信のトリガがかかるまでに生成したＭＳＤＵをバッファリングする（ステップＳ１，Ｓ２）。この際、制御部１０８の指令によりメモリ１１０をバッファとして使用することができる。フレーム送信トリガの例としては伝送処理部１０４の処理準備の完了などが想定できる。バッファリングは宛先アドレス、ＴＩＤ毎に行われる。

フレーム送信トリガが発生すると、データ処理部１０２は、バッファからＭＳＤＵを１つ取得し（ステップＳ３）、以下のステップＳ４〜Ｓ６の条件を満たしているとき、複数のＭＳＤＵをＡ−ＭＳＤＵとして結合する。
・ＭＳＤＵの宛先ＳＴＡがＡ−ＭＳＤＵ機能に対応している（ステップＳ４）
・現在処理中のＭＳＤＵと同一の宛先、同一のＴＩＤのＭＳＤＵがバッファに存在する（ステップＳ５）
・バッファにあるＭＳＤＵとの結合後のＡ−ＭＳＤＵ合計バイト数が「Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長」を超えていない（ステップＳ６）

ここで「Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長」とは、後述の「フレーム最大長更新処理」によって決定される値である。通信開始時の初期値は、通信相手（本実施例ではＳＴＡ２）とのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ交換時に通知される「ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｌｅｎｇｔｈ」によって決定される。この値は通信相手がＡ−ＭＳＤＵとして受信して分解可能なＡ−ＭＳＤＵの最大長を示しており、ＩＥＥＥ８０２．１１nの規格書内で定義されている３８３９ｂｙｔｅ、７９３５ｂｙｔｅの２種類の値を取りうる。

ステップＳ４〜Ｓ６の条件を満たす場合、ステップＳ７においてバッファからＭＳＤＵが１つ取得され、Ａ−ＭＳＤＵに連結される。次のステップＳ８では、Ａ−ＭＳＤＵの合計長が更新される。ステップＳ８の後は、ステップＳ５へ戻る。

ステップＳ４〜Ｓ６のいずれかの条件を満たさない場合、ステップＳ９へ進み、Ａ−ＭＳＤＵの連結は終了する。次のステップＳ１０において、結合されたＡ−ＭＳＤＵ（または単一ＭＳＤＵ）は、伝送処理部１０４へ転送される。

[ＭＰＤＵ送信処理]
データ処理部１０２からＡ−ＭＳＤＵ（もしくは単一ＭＳＤＵ）を受け取った伝送処理部１０４は、Ａ−ＭＳＤＵにＭＡＣヘッダと誤り検出符号（ＦＣＳ：Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を付加してＭＰＤＵ（ＭＡＣ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ Ｄａｔａ Ｕｎｉｔ）を生成する。そして、生成したＭＰＤＵを送信に使用する変調（ＭＣＳ）とともに無線インターフェース部１０６に送る。無線インターフェース部１０６は、ＭＰＤＵをＳＴＡ２へ送信する。使用するＭＣＳの選択方法については、伝送品質を可能な限りある一定の品質に保つことができるように、ＭＣＳはリアルタイムに選択されるものとする。

[伝送品質評価処理]
図５は、伝送品質評価処理の流れを示すフローチャートである。伝送処理部１０４は無線インターフェース部１０６への送信動作を行い（ステップＳ１１）、送信試行毎に送信成否情報を保持する（ステップＳ１２）。成否情報はＭＣＳ毎に保持される。

制御部１０８は、統計読み出しトリガがかかると、保持している送信成否情報の読み出しを行う（ステップＳ１３）。統計読み出しトリガの例としては、周期タイマの満了や、ＳＴＡ２へのパケット送信完了などが想定できる。そして、制御部１０８は、読み出した成否情報に基づいて、使用したＭＣＳ毎のＰＥＲ（パケット誤り率）を算出する（ステップＳ１４）。続いて、算出されたＰＥＲから、現在のチャネルで安定して所望の伝送品質を満たして使用することができ、最もデータレートの高いＭＣＳを「推奨ＭＣＳ」として決定する（ステップＳ１５）。

[フレーム最大長更新処理]
図６は、フレーム最大長更新処理の流れを示すフローチャートである。制御部１０８は、伝送品質評価処理にて決定された「推奨ＭＣＳ」と動作条件に基づいて、「Ａ−ＭＳＤＵ推奨最大長」を決定する。先ず、制御部１０８において、動作チャネルが５ＧＨｚ帯であるか否かが判定される（ステップＳ２１）。日本国内において、動作チャネルが５ＧＨｚ帯の場合には、ＡＲＩＢ−ＳＴＤ Ｔ７１による送信バースト長制限がある。図７は、ＡＲＩＢ−ＳＴＤ Ｔ７１による送信バースト長制限を遵守できる最大のデータ長と、使用するＭＣＳの関係を示す模式図である。

より詳細には、ＡＲＩＢ ＳＴＤ−Ｔ７１広帯域移動アクセスシステム（ＣＳＭＡ） ４．０版によれば、日本国内において、５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮにおける送信バースト長は４ｍｓｅｃまでと規格で制限されている。Ａ−ＭＳＤＵ機能を使用する場合、最大７９３５バイトまでの連結が可能であるが、特定の低次変調（ＭＣＳ）を用いた場合において、連結後のｌｅｎｇｔｈによっては一連の送信にかかる時間がこの制限を越えてしまう場合がある。一連の送信時間は、ＲＴＳフレーム／ＣＴＳフレーム／ＡＣＫフレームの送信時間、フレーム間隔ＳＩＦＳ、ＭＳＤＵ長（ＭＳＤＵｌｅｎ）、ＭＡＣヘッダ長（ＭＡＣｈｅａｄｅｒｌｅｎ）、変調のＰＨＹレートを用いて下式により表される。

ＡＲＩＢ−ＳＴＤ Ｔ７１によれば、上式のＢｕｒｓｔＴｉｍｅは、４ｍｓｅｃを超えないようにしなければならない。図７に示す最大のデータ長は、ＢｕｒｓｔＴｉｍｅ＝４ｍｓｅｃとしてＭＳＤＵｌｅｎ(ＭＳＤＵ ｌｅｎｇｔｈ)を算出したものである。

動作チャネルが５ＧＨｚ帯の場合、制御部１０８は、図７に基づいて、推奨ＭＣＳと使用帯域幅からＡ−ＭＳＤＵ推奨最大長を決定する（図６のステップＳ２２）。

一方、動作チャネルが２．４ＧＨｚ帯の場合には図７の制約は適用されない。ただし、物理層プリアンブルにＭｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅを使用している場合、Ｌｅｎｇｔｈフィールドのビット幅によりＭＰＤＵ最大長の制限がかかる。図８は、この制限を満たす最大のデータ長と使用するＭＣＳの関係を示す模式図である。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格内において、Ｍｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅ使用時にはＰＬＣＰヘッダ内のＮｏｎ ＨＴ ＳＩＧＮＡＬ部に載る「Ｌ＿ＬＥＮＧＴＨ」のビット長制限から、送信できるフレームの最大長には制限がかかる。このフィールドの値は、ＭＳＤＵ長、ＭＡＣヘッダ長、変調のＰＨＹレートを用いて以下の式で表すことができる。Ｍｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅ使用時にはビット長の制約から４０９５ｂｙｔｅまでしか使用できないため、図８に示す制限がかけられる。

制御部１０８は、動作チャネルが５ＧＨｚ帯でない場合、送信に使用するＰＬＣＰプリアンブルがＭｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅか否かを判定し（図６のステップＳ２３）、Ｍｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅの場合は、図８に基づいて、推奨ＭＣＳと使用帯域幅からＡ−ＭＳＤＵ推奨最大長を決定する（図６のステップＳ２４）。一方、ＰＬＣＰプリアンブルがＭｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅでない場合は、Ａ−ＭＳＤＵ推奨最大長を７９３５ｂｙｔｅに設定する（図６のステップＳ２５）。

そして、制御部１０８は、決定したＡ−ＭＳＤＵ推奨最大長と、相手ＳＴＡとのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ交換から得られた「ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ」とに基づいて、下式からＡ−ＭＳＤＵ結合実効最大長を決定する（図６のステップＳ２６）。すなわち、Ａ−ＭＳＤＵ結合実効最大長は、Ａ−ＭＳＤＵ推奨最大長とｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅのうちの小さい方の値となり、通信相手の「ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ」の方が決定したＡ−ＭＳＤＵ推奨最大長より小さい場合は、「ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ」に設定される。
Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長＝ｍｉｎ（Ａ−ＭＳＤＵ推奨最大長，ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ)

制御部１０８は、決定したＡ−ＭＳＤＵ実効最大長をデータ処理部１０２に通知する（図６のステップＳ２７）。これを受けたデータ処理部１０２は、Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長を更新する（図６のステップＳ２８）。以後、データ処理部１０２は、更新されたＡ−ＭＳＤＵ実効最大長を参照して、図４の処理によりＡ−ＭＳＤＵの生成を行う。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、２つのＳＴＡがブロックＡＣＫ(Ｂｌｏｃｋ Ａｃｋ（ＢＡ）)を設定し、Ａ−ＭＳＤＵと同時にＡ−ＭＰＤＵを行う場合を想定する。ＡＤＤＢＡ ｒｅｑによりＳＴＡ１とＳＴＡ２の間でブロックＡＣＫが設定されると、以降のＡ−ＭＳＤＵ生成処理とフレーム最大長更新処理は本実施形態に従って行われる。

[Ａ−ＭＳＤＵ生成処理]
基本的な処理は第１の実施形態と同様であるが、Ａ−ＭＳＤＵをＡ−ＭＰＤＵと併用して使用する場合、個々のＡ−ＭＳＤＵ長は４０６５バイトを超えてはならないという制約がある。「Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長」の通信開始時の初期値は、通信相手（ＳＴＡ２）とのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ交換時に通知される「ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｌｅｎｇｔｈ」を用いて下式により決定される。
Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長の初期値＝ｍｉｎ（４０６５，ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ）

[ＭＰＤＵ送信処理]
データ処理部１０２からＡ−ＭＳＤＵ（もしくは単一ＭＳＤＵ）を受け取った伝送処理部１０４は、バッファリングされている同一宛先、同一ＴＩＤの他のＡ−ＭＳＤＵ（もしくは単一ＭＳＤＵ）がある場合、伝送処理部１０４は、それらにデリミタを付加した後に複数個結合する。その後ＭＡＣヘッダと誤り検出符号ＦＣＳを付加してＡ−ＭＰＤＵを生成する。生成されたＡ−ＭＰＤＵは送信に使用する変調（ＭＣＳ）とともに無線インターフェース部１０６に渡し、送信を行う。使用するＭＣＳの選択方法については、伝送品質を可能な限りある一定の品質に保つことができるように、ＭＣＳはリアルタイムに選択されるものとする。

第２の実施形態において、伝送品質評価処理は第１の実施形態と同様に行われる。また、フレーム最大長更新処理では、第１の実施形態と同様に推奨最大長を決定する。制御部１０８は、決定したＡ−ＭＳＤＵ推奨最大長と、相手ＳＴＡとのＣａｐａｂｉｌｉｔｙ交換から得られた「ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ」とに基づいて、下式からＡ−ＭＳＤＵ結合実行最大長を決定する。上述したＡ−ＭＰＤＵとＡ−ＭＳＤＵ併用時の制約（個々のＡ−ＭＳＤＵ長は４０６５バイト以下）により、決定方法は第１の実施形態と相違する。
Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長＝ｍｉｎ（Ａ−ＭＳＤＵ推奨最大長，ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ，４０６５）

このように、Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長は、Ａ−ＭＳＤＵ推奨最大長、ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ、及び４０６５ｂｙｔｅのうちの最小値に設定される。制御部１０８は、決定したＡ−ＭＳＤＵ実効最大長をデータ処理部１０２に通知し、データ処理部１０２はＡ−ＭＳＤＵ実効最大長を更新する。以後、データ処理部１０２は更新されたＡ−ＭＳＤＵ実効最大長を参照してＡ−ＭＳＤＵの生成を行う。なお、第２の実施形態の処理はブロックＡＣＫが設定されている間のみ必要であり、ＤＥＬＢＡ ｒｅｑなどによりブロックＡＣＫが無効になった場合には、第１の実施形態の処理に切り換えても良い。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、Ａ−ＭＳＤＵの最大長自体を変更する代わりに、フラグメント閾値を変更する。この場合、Ａ−ＭＳＤＵの最大長を伝送品質によって変更する必要はない。ただし、ＳＴＡ１とＳＴＡ２の間でブロックＡＣＫが設定されている場合には、仕様上フラグメントが不可能な場合がある。この場合は、ブロックＡＣＫが設定されていない場合に本実施形態の処理を適用することができる。

[Ａ−ＭＳＤＵ生成処理]
図９は、第３の実施形態におけるＡ−ＭＳＤＵ生成処理の流れを示すフローチャートである。第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様にデータ処理部１０２でＡ−ＭＳＤＵを生成して伝送処理部１０４に渡すことになり、ステップＳ１〜Ｓ９の処理は第１の実施形態の図４の処理と同様である。第３の実施形態では、第１の実施形態と異なり、「Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長」は「ｍａｘｉｍｕｍ Ａ−ＭＳＤＵ Ｓｉｚｅ」と同一とされる。すなわち、ＭＣＳに応じたＡ−ＭＳＤＵ推奨最大長は考慮されず、「Ａ−ＭＳＤＵ実効最大長」は伝送品質によっては変化しない。

一方、第３の実施形態では、伝送品質に応じてフラグメント閾値を変化させる。図９のステップＳ９でＡ−ＭＳＤＵの連結を終了した後、生成されたＡ−ＭＳＤＵの合計長がフラグメント閾値を超えたか否かが判定され（ステップＳ３１）、生成されたＡ−ＭＳＤＵは合計長がフラグメント閾値を超えた場合、フラグメントに分割され（ステップＳ３２）、それぞれが伝送処理部１０４に転送される（ステップＳ３３）。

また、第３の実施形態において、ＭＰＤＵ送信処理、及び伝送品質評価処理は、第１の実施形態と同様に行われる。第３の実施形態では、ＭＰＤＵ送信処理において、フラグメント分割されている場合には、それぞれ別のＭＰＤＵとして送信される。

[フレーム最大長更新処理]
図１０は、第３の実施形態におけるフレーム最大長更新処理の流れを示す模式図である。制御部１０８は、伝送品質評価処理にて決定された「推奨ＭＣＳ」と動作条件によってフラグメント閾値を決定する。基本的な処理は、第１の実施形態の図６の処理と同様であるが、フラグメント閾値の決定方法は、図６の「Ａ−ＭＳＤＵ推奨最大長」を「フラグメント閾値」に読み替えることで行い、図６及び図７と同様の算出方法となる。すなわち、図１０のステップＳ４０では、推奨ＭＣＳと使用帯域幅から図７に従ってフラグメント閾値を決定する。また、図１０のステップＳ４１では、推奨ＭＣＳと使用帯域幅から図８に従ってフラグメント閾値を決定する。また、ＰＬＣＰプリアンブルがＭｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅでない場合、ステップＳ４２において、フラグメント閾値は７９３５ｂｙｔｅに設定される。

制御部１０８は、決定したフラグメント閾値をデータ処理部１０２に通知し（ステップＳ４３）、データ処理部１０２はフラグメント閾値を更新する（ステップＳ４４）。以後、データ処理部１０２は、更新されたフラグメント閾値を参照してＡ−ＭＳＤＵの分割を行う。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、ＳＴＡ１がＳＴＡ２の送信電力を取得して、伝送品質の評価方法を相手ＳＴＡからの信号のＳＮＲによって決定する。Ａ−ＭＳＤＵ生成処理、ＭＰＤＵ送信処理は、第１〜第３の実施形態と同様である。

[伝送品質評価処理]
図１１は、第４の実施形態における伝送品質評価処理の流れを示すフローチャートである。伝送処理部１０４は、ＳＴＡ２から信号を受信し（ステップＳ５１）、受信試行毎にＳＴＡ２からのパケットのＳＮＲ情報を保持する（ステップＳ５２）。制御部１０８は、統計読み出しトリガがかかるとＳＮＲ情報の読み出しを行う（ステップＳ５３）。統計読み出しトリガの例としては、周期タイマの満了やＳＴＡ２からのパケット受信完了などが考えられる。制御部１０８は、読み出したＳＮＲ情報と双方の送信電力からＭＣＳ毎のパケット誤り率を推定する（ステップＳ５４）。そして、現在のチャネルで安定して所望の伝送品質を満たして使用することができ、最もデータレートの高いＭＣＳを推測し、「推奨ＭＣＳ」として決定する（ステップＳ５５）。

第４の実施形態において、フレーム最大長更新処理は、第１〜第３の実施形態と同様である。

以上説明した実施形態によれば、規制を遵守する範囲で、伝送路の品質から、送信可能な最大長を調整することでリアルタイムにスループットの最適化を図ることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の各実施形態に係る無線通信装置の構成の一例を示すブロック図である。 無線通信装置におけるデータ送受信の流れを示す模式図である。 図２に対応する各部の処理を示す模式図である。 第１の実施形態におけるＡ−ＭＳＤＵ生成処理の流れを示すフローチャートである。 伝送品質評価処理の流れを示すフローチャートである。 フレーム最大長更新処理の流れを示すフローチャートである。 ＡＲＩＢ−ＳＴＤ Ｔ７１による送信バースト長制限を遵守できる最大のデータ長と、使用するMCSの関係を示す模式図である。 物理層プリアンブルにＭｉｘｅｄ Ｍｏｄｅ Ｐｒｅａｍｂｌｅを使用している場合の制限を満たす最大のデータ長と使用するＭＣＳの関係を示す模式図である。 第３の実施形態におけるA-MSDU生成処理の流れを示すフローチャートである。 第３の実施形態におけるフレーム最大長更新処理の流れを示す模式図である。 第４の実施形態における伝送品質評価処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１００ 無線通信装置
１０２ データ処理部
１０４ 伝送処理部
１０６ 無線インターフェース部
１０８ 制御部
１１２ アンテナ

Claims (7)

1. 過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定する最大長決定部と；
   単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成するデータフレーム結合部と；
   無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを他の装置へ送信する送信部と；
   を備える無線通信装置。
2. 前記最大長決定部は、前記統計情報として変調方式毎の伝送効率パラメータを用い、伝送効率の良好な変調方式に基づいて、前記最大長を決定する、請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記伝送効率パラメータは、変調方式毎のデータレートと、パケット誤り率又は送受信信号のＳＮＲとを含む、請求項１に記載の無線通信装置。
4. 前記最大長決定部は、前記最大長としてのフラグメント閾値を決定する、請求項１に記載の無線通信装置
5. 過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定する最大長決定部と、単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成するデータフレーム結合部と、無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを第２の無線通信装置へ送信する送信部と、を備える第１の無線通信装置と；
   前記第１の無線通信装置から送信された前記送信用データフレームを受信する第２の無線通信装置と；
   を備える無線通信システム。
6. 過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定するステップと；
   単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成するステップと；
   無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを他の装置へ送信するステップと；
   を備える無線通信方法。
7. 過去の送受信に関する統計情報を用いて、送信用データフレームの最大長を決定する手段；
   単一のデータフレームを結合して、前記最大長以下の送信用データフレームを生成する手段；
   無線通信ネットワークを介して、前記送信用データフレームを他の装置へ送信する手段；
   としてコンピュータを機能させるためのプログラム。

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