JP2011166258A - 無線通信システム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線通信システムに於いて、RBARの利点である送信直前の無線空間の伝搬状態を基に通信レートを設定することで安定した高レート通信を可能とし、フレームの使い方については、MACヘッダのRSH及びHCSは使用せず、又PHYに於いてもデータの伝送レートのみを考慮するだけでよい様に改善し、シンプルなフレーム構成で伝送レートの制御を可能とする。
【解決手段】RTS(送信要求)/CTS(受信準備完了)の送受信を行うことによってデータ10の送信に使用する伝送レートを決定する無線通信システムに於いて、通信データのフレームがPLCPフレームを有し、該PLCPフレームのヘッダに前記RTS/CTSの送受信によって決定した最終的な伝送レートの情報を割当て、前記PLCPフレームを送信側から受信側に無線送信する。
【選択図】図2
【解決手段】RTS(送信要求)/CTS(受信準備完了)の送受信を行うことによってデータ10の送信に使用する伝送レートを決定する無線通信システムに於いて、通信データのフレームがPLCPフレームを有し、該PLCPフレームのヘッダに前記RTS/CTSの送受信によって決定した最終的な伝送レートの情報を割当て、前記PLCPフレームを送信側から受信側に無線送信する。
【選択図】図2
Description
本発明は、無線LAN(Local Area Network)や無線PAN(Personal Area Network)の様に、複数の無線端末間でランダムアクセスによりデータ通信を行う無線通信システムに関するものである。
無線通信、とりわけ無線LANのIEEE802.11(米国電気電子学会で定めた無線LANの標準規格群)で定めた物理層は、変調法により、複数の伝送レートをサポートしている。然し乍ら、IEEE802.11ではチャンネルの品質に応じて伝送レートを選択するアルゴリズム(レートアダプテーションアルゴリズム)が規定されていない。レートアダプテーションアルゴリズムの実装は、IEEE802.11のインタフェースを製造している(デバイスドライバを設定する)企業に委ねられている。
この為、IEEE802.11では物理層でレートアダプテーションアルゴリズムをサポートしているデバイスの相互運用性を保つ為、以下の如く規定している。
1) 全ての制御フレームは、ネットワーク内の全ての端末(STA)が理解できることを保証する為、BSSBasicRateSetと呼ばれるパラメータ値で指定されるレートで転送する必要がある。
2) 全てのマルチキャストフレームとブロードバンドキャストフレームは、BSSBasicRateSetと呼ばれるパラメータ値で指定されるレートで転送する必要がある。
3) 全てのデータフレームは、レートアダプテーションアルゴリズムで選択されたデータレート(もし、そのレートがサポートされていた場合は)で送信する必要がある。
4) ネットワーク内の端末(STA)は、OperationalRateSetと呼ばれる1番高いデータレートより高いレートでメッセージを送信してはいけない。
5) 制御フレーム(CTS又はACK)は、もしその前に送られてきた制御フレームのレートが定められたレートであった場合、そのレートで送信しなければならない。そうでなければ、BSSBasicRateSet内で可能な限り高いレートで送信しなければならない。
現在レートアダプテーションアルゴリズムとしては、チャンネルの品質を送信端末で行われるACK(Acknowledgement)受信の成功と失敗の状況から推測するARF(Automatic Rate Fallback)という方式と、制御フレームであるRTS(Request to Send:送信要求)/CTS(Clear to Send:受信準備完了)パケットを用いて、RTSパケットを受信した無線端末が受信電波のSNR(Signal−to−Noise Ratio:信号対雑音比)を基に伝送レートを設定するRBAR(Receiver−Based Autorate)という方式がある。
従来の伝送レートの変更の制御手段の1つであるARFは、通信エラーの割合によって通信レートを制御する為、実際にエラーが発生してからでないと適応できないという遅延の問題と、パケットの衝突による送信失敗も通信エラーと見なされ、伝送レートが下げられてしまうという問題を有していた。
又、もう1つの伝送レート変更の制御手段であるRBARでは、通信を行う前に送信側と受信側とでRTS/CTSフレームを用いて互いに変調方式、及びデータ長の情報を交換する。送信側で仮定した変調方式をRTSフレームで受信側に通知し、受信側では送信側から指定された変調方式に対して最適かどうかを考慮した上で最終的な変調方式をCTSフレームによって送信側に通知する。そして、送信側では、受信側から指定された最終的な変調方式を、MAC(Media Access Control)フレームのMACヘッダの一部を用いたRSHによって周囲の端末に通知する。
RBARに於ける物理層では、データを送信する際、2度変調速度を切替える必要がある。1度目はRSHの伝送レート用に、2度目はデータの伝送レートに切替える。この為、受信側に対してもRSH用の伝送レートとデータ用の伝送レートを通知する必要がでてくる。そこで、PLCP(Physical Layer Convergence Protocol)フレームのPLCPヘッダ部のSIGNALと呼ばれるエリアを従来の無線LANでの使い方とは異なり、RSHの伝送レート用とデータ伝送レート用とに分けて使用する。
RBARでは、送信開始直前の無線空間の伝搬状態を基に通信レートを設定することができる為、先のARFより安定した高レート通信が可能であるが、RBARをそのまま使用する場合、RSHの使用に当って、MACフレームのMACヘッダにHCS(Header Check Sequence)と呼ばれるビット情報を付加したり、PHYレイヤのPLCPフレームフォーマットのSIGNAL領域をData RateとRSH Rateとに分ける必要がある為、フレームの構成がMAC、PHY両方で変更が必要となり、伝送レート設定の制御が複雑となるという問題を有していた。
本発明は斯かる実情に鑑み、RBARの利点である送信直前の無線空間の伝搬状態を基に通信レートを設定することで安定した高レート通信を可能とし、フレームの使い方については、MACヘッダのRSH及びHCSは使用せず、又PHYに於いてもデータの伝送レートのみを考慮するだけでよい様に改善し、シンプルなフレーム構成で伝送レートの制御を可能とした無線通信システムを提供するものである。
本発明は、RTS(送信要求)/CTS(受信準備完了)の送受信を行うことによってデータの送信に使用する伝送レートを決定する無線通信システムに於いて、通信データのフレームがPLCPフレームを有し、該PLCPフレームのヘッダに前記RTS/CTSの送受信によって決定した最終的な伝送レートの情報を割当て、前記PLCPフレームを送信側から受信側に無線送信する無線通信システムに係るものである。
本発明によれば、RTS(送信要求)/CTS(受信準備完了)の送受信を行うことによってデータの送信に使用する伝送レートを決定する無線通信システムに於いて、通信データのフレームがPLCPフレームを有し、該PLCPフレームのヘッダに前記RTS/CTSの送受信によって決定した最終的な伝送レートの情報を割当て、前記PLCPフレームを送信側から受信側に無線送信するので、シーケンスが簡単になると共にシンプルなフレーム構成でフレーム処理が軽減されるという優れた効果を発揮する。
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
図1は、本発明の実施例に係る無線通信システムを示す概略を示しており、図中、1は無線通信システム、2は通信ネットワークの1つであるイーサネット(Ethernet)(登録商標)、3は送受信装置を示し、該送受信装置3は主にベースバンド部4、無線通信部(RF部)5、該無線通信部5に接続された空中線6を具備し、前記ベースバンド部4と前記無線通信部5間は同軸ケーブル7を介して接続され、前記空中線6はRF同軸ケーブル8を介して接続されている。
次に、上記構成の無線通信システム1に於ける通信データの流れについて説明する。
前記イーサネット2からデータ送信端末(図示せず)等から送信されたデータ(IPパケット)10が前記ベースバンド部4に入力データとして入力されると、前記ベースバンド部4に於いて有線のイーサネットのMACフレームから無線のMACフレームへの変換、アクセス方式の制御、PLCP(Physical Layer Convergence Protocol)フレームへの変換、誤り訂正、変調処理、同期信号の付加、D/A変換等の処理が行われ、前記ベースバンド部4からベースバンド信号(アナログ信号)11として出力される。
前記ベースバンド部4から出力されるベースバンド信号11は、前記同軸ケーブル7を経て前記無線通信部5に入力される。該無線通信部5ではベースバンド信号を無線信号に変換、フィルタリング、増幅等所要の信号処理を行い、無線信号12として出力される。前記無線通信部5から出力される無線信号12は、前記RF同軸ケーブル8を経て前記空中線6より無線空間に送出される。
本実施例の送信方式では、フレーム変換処理、変調処理を前記ベースバンド部4を構成するMAC層(無線)(後述)、PHY層(無線)(後述)により実行する。
以下、図2を参照して本実施例のベースバンド部4について説明する。
該ベースバンド部4は、PHY層(有線)14、MAC層(有線)15、MAC層(無線)16、PHY層(無線)17を有し、前記PHY層(有線)14、前記MAC層(有線)15は有線処理系、前記MAC層(無線)16、前記PHY層(無線)17は無線処理系を構成する。
前記PHY層(有線)14、前記MAC層(有線)15は前記イーサネット2を介して入力されたデータ10について、フレーム生成、及び制御を行い、前記MAC層(無線)16、前記PHY層(無線)17は、フレーム生成、無線LANの制御を行う。
次に、ベースバンド部4での送信データの流れ、各層での処理内容について説明する。
前記イーサネット2を介して前記データ10が前記PHY層(有線)14に入力されると、該PHY層(有線)14に於いて、ピッチデータからフレーム化され、MACフレーム18として、前記MAC層(有線)15に送出される。前記MAC層(有線)15では、イーサネットのMACフレームを解析し、MACヘッダを取出し、上位層と送受されるデータの形式とした信号19を前記MAC層(無線)16に送出する。
前記MAC層(無線)16に於いて、前記信号19に無線用のMACヘッダを付し、無線用のMACフレーム20を生成する。又、送信処理の中で前記PHY層(無線)17に対して変調方式、データサイズ、自身が生成したMACフレーム等の情報をプリミティブと呼ばれるメッセージを用いて通知する。
前記PHY層(無線)17では、前記MAC層(無線)16から通知された情報を基にPLCPフレームを生成する。この時、PLCPフレームの中に前記MAC層(無線)16から指示された変調方式の情報を格納し、前記ベースバンド信号11として前記同軸ケーブル7を介して前記無線通信部5に入力し、更に該無線通信部5から無線信号12として前記空中線6より送出される。
受信側では、受信した無線信号12からPLCPフレームの変調方式をチェックし、送信側の変調方式を確認する。
図3に於いて、上記PLCPフレームについての、フォーマット(PLCPフレームフォーマット)を説明する。
PLCPフレームは、図3に示される様に、PLCPヘッダ22、Frameコントロール(フレームの種類等の情報)23、Duration(伝送レートの情報、フレーム送信に必要な時間の情報)24、Destアドレス(送信先アドレス)25、Sourceアドレス(送信元アドレス)26、HCS(ビット情報)27から構成される。
本実施例では、従来の無線LANよりサブキャリア数(以下FFTポイント数)を増加する。
FFTポイント数を増加することで、従来方式によるPLCPヘッダ22aのレングスよりも本実施例のPLCPヘッダ22bのレングスが長くなり、結果その分だけ余剰ビット28が発生する。該余剰ビット28に従来方式のRSH(Reservation Subheader)で周囲の端末に通知していた最終的な伝送レートの情報(Duration24a)を割当てる。
その情報を、従来の無線LANのIEEE802.11でいう、SIGNAL部として最も低い伝送速度で周囲に送信する。受信した端末側ではSIGNAL部に含まれる最終的な伝送レートの情報(Duration24b)をチェックすることで最終的な伝送レートを認識できる。
この時、前記MAC層(有線)15、前記MAC層(無線)16に於いては、従来の方式のフレームのフォーマットが異なり、RSHでの通知は不要になり、更にHCS27も不要になる。
更に、前記PHY層(有線)14、前記PHY層(無線)17に於いては、フレームの使い方が異なり、RSH用の伝送レートとデータ用の伝送レートを考慮することなく、従来の無線LANの様にデータ部の伝送レートだけを考慮する。
図4は本実施例のタイミングチャートを示し、図4を参照して信号処理のシーケンスを説明する。尚、図4中、31はA端末、32はSrc端末、33はDst端末、34はB端末を示している。
図4に於いて、Src端末32から前記Dst端末33へデータを送信したとする。この場合、前記A端末31は前記Dst端末33、前記B端末34から見た隠れ端末になり、前記B端末34、前記Src端末32がキャリアセンス待ち状態から送信可能な状態になった際、送信側が想定している変調方式、及びデータ長をRTSフレームとして時間T0に送信する。
前記Dst端末33、前記A端末31がそれぞれRTSフレームを受信後(図4中、受信タイミングを35,36で示す)、前記Src端末32の送信期間DRTS を算出する。この時、前記B端末34は前記Src端末32にとって隠れ端末に相当する為、RTSフレームは受信不可となり、この時点では前記Src端末32の送信期間DRTS は分らない。
前記Dst端末33では、先に受信したRTSフレームの変調方式に対して、自身の受信状況を加味した最終的な変調方式を確定し、時間T1にCTSフレームに最終的な変調方式、及びデータ長を格納し、送信する。
前記Src端末32、前記B端末34がそれぞれCTSフレームを受信後(図4中、受信タイミングを37,38で示す)、前記B端末34は、最終的な送信期間DCTS を算出し、前記Src端末32は、先のCTSフレームで前記Dst端末33から指定された変調方式にてDATAを時間T2に送信する。この時、前記A端末31は前記Dst端末33にとって隠れ端末に相当する為、CTSフレームは受信不可となる。
この時点に於いて、前記A端末31は最終的な送信期間DCTS が分らず、先に送信したRTSフレームから算出した送信期間DRTS しか分っていない。送信期間DRTS と送信期間DCTS の終りの時間が同じ場合は問題にならないが、終りの時間が異なる場合は、前記A端末31は、最終的な送信期間CTS を知る必要がある。
そこで、DATA送信時に、本実施例に係るフォーマットを用いることで受信したPLCPフレームのSIGNAL部分から最終的な送信期間DSIGNAL(DCTS )を知ることができる。
この結果、前記Src端末32と前記Dst端末33の間では、最適な変調方式でDATAを送信し、前記A端末31及び前記B端末34は最終的な送信期間DCTS 又はDSIGNALの間、送受信動作を自粛することになる。その後、前記Dst端末33から送信したACKフレームを前記Src端末32が受信することで、一連の送信処理が完了する。
上記した様に、本実施例によれば、従来のRBAR方式に比べ、シーケンスが簡単になると共に物理層に於けるフレーム処理が軽減される。
又、余剰ビットを調整(サブキャリア数の調整)する事で、その他の制御情報を付加でき、拡張性が増大する。
(付記)
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
又、本発明は以下の実施の態様を含む。
(付記1)データの送受信を行う複数の無線端末に於いて、ある1対1の通信の際、送信側が送信データを送信する前に受信側からの受信品質及び受信レベルといった事前の受信側のステータス情報を加味した上で、送信側から変調方式を選択し、受信側に通達し、受信側では送信側から指定された変調方式が可能かどうかを吟味し、最終的な変調方式を送信側に応答し、受信側からの応答を受信した送信側が受信側から指定された最終的な変調方式で送信データを送信することを特徴とする無線通信システム。
(付記2)ベースバンドの1階層・MAC層(Media Access Control Layer)に於いて、変調方式の選択を制御する付記1の無線通信システム。
1 無線通信システム
2 イーサネット
3 送受信装置
4 ベースバンド部
5 無線通信部
6 空中線
10 データ
11 ベースバンド信号
12 無線信号
14 PHY層(有線)
15 MAC層(有線)
16 MAC層(無線)
17 PHY層(無線)
18 MACフレーム
19 信号
20 MACフレーム
2 イーサネット
3 送受信装置
4 ベースバンド部
5 無線通信部
6 空中線
10 データ
11 ベースバンド信号
12 無線信号
14 PHY層(有線)
15 MAC層(有線)
16 MAC層(無線)
17 PHY層(無線)
18 MACフレーム
19 信号
20 MACフレーム
Claims (1)
- RTS(送信要求)/CTS(受信準備完了)の送受信を行うことによってデータの送信に使用する伝送レートを決定する無線通信システムに於いて、通信データのフレームがPLCPフレームを有し、該PLCPフレームのヘッダに前記RTS/CTSの送受信によって決定した最終的な伝送レートの情報を割当て、前記PLCPフレームを送信側から受信側に無線送信することを特徴とする無線通信システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023904A JP2011166258A (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | 無線通信システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010023904A JP2011166258A (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | 無線通信システム |
Publications (1)
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010023904A Pending JP2011166258A (ja) | 2010-02-05 | 2010-02-05 | 無線通信システム |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011166258A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013069918A1 (ko) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | 엘지전자 주식회사 | Plcp 헤더 전송 모드 지시 방법 및 장치 |
JP2020043459A (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 株式会社モバイルテクノ | 無線通信装置および通信パラメータ通知方法 |
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2010
- 2010-02-05 JP JP2010023904A patent/JP2011166258A/ja active Pending
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WO2013069918A1 (ko) * | 2011-11-11 | 2013-05-16 | 엘지전자 주식회사 | Plcp 헤더 전송 모드 지시 방법 및 장치 |
US9648149B2 (en) | 2011-11-11 | 2017-05-09 | Lg Electronics Inc. | Method and device for indicating PLCP header transmission mode |
JP2020043459A (ja) * | 2018-09-10 | 2020-03-19 | 株式会社モバイルテクノ | 無線通信装置および通信パラメータ通知方法 |
JP7191603B2 (ja) | 2018-09-10 | 2022-12-19 | 株式会社モバイルテクノ | 無線通信装置および通信パラメータ通知方法 |
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