JP2011188106A - 無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびプログラム - Google Patents
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Abstract
【課題】無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびプログラムを提供する。
【解決手段】複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部と、前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部と、前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部と、を備える、無線通信装置。
【選択図】図4
【解決手段】複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部と、前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部と、前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部と、を備える、無線通信装置。
【選択図】図4
Description
本発明は、無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およびプログラムに関する。
近年、IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)802.11に代表される無線LAN(Local Area Network)システムは、機器の自由度が高い等の利点から、有線ネットワークに代わり普及しつつある。例えば、IEEE802.11a/gは広く普及しており、今後は、IEEE802.11nの普及が期待されている。
さらに、現在、次世代の無線LAN規格としてIEEE802.11acが策定されている。このIEEE802.11acでは、空間軸上の無線リソースを複数ユーザで共有する空間分割多元接続方式(SDMA:Space Division Multiple Access)が採用される見通しである。SDMAによれば、同時に同一周波数を利用して1対多の通信を実現できるので、伝送速度のさらなる向上を図ることが可能である。
また、無線LANシステムの多くは、CSMA/CA(Carrier Sense MultipleAccess with Collision Avoidance:搬送波感知多重アクセス)などのキャリアセンスに基づくアクセス制御により、無線通信装置間の干渉を回避する。
例えば、データ送信を行う無線通信装置は、RTS(送信要求パケット:Request To Send)を送信し、送信先の無線通信装置からのCTS(応答パケット:Clear To Send)の受信に応じてデータパケットの送信を開始する。また、自局宛てでないRTSまたはCTSのうち少なくとも一方のパケットを受信した無線通信装置は、受信パケット中に記載されているDuration情報に基づいて送信停止期間を設定して、干渉を回避する。なお、Duration情報に基づく干渉回避については例えば特許文献1に記載されている。
ここで、上記のIEEE802.11acとRTS/CTSを単純に組み合わせると、アクセスポイントが送信したRTSに対して、複数の無線通信装置が同時にCTSを送信することとなる。このため、アクセスポイントは、いずれの無線通信装置からCTSが送信されたかを判断してデータパケットの送信先を決定することが困難であるという問題があった。
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、CTSの送信元装置を特定することなくデータパケットを送信することが可能な、新規かつ改良された無線通信装置、無線通信システム、無線通信方法およ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、複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部と、前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部と、前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部と、を備える無線通信装置が提供される。
前記複数の無線通信装置に対するデータパケットの各々は、送信先の無線通信装置からの前記データパケットに対する受信確認パケットの送信タイミングを指定するタイミング情報を含んでもよい。
前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々からの前記受信確認パケットの送信タイミングが異なるように前記タイミング情報を設定してもよい。
前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々から送信される受信確認パケットが時間軸上で重ならないように前記タイミング情報を設定してもよい。
前記送信部は、空間分割多元アクセスにより前記複数の無線通信装置に対して前記データパケットを送信してもよい。
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、複数の第1の無線通信装置と、前記複数の第1の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部、前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部、および、前記複数の第1の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の第1の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部、を有する第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。
前記送信要求パケットを受信した2以上の第1の無線通信装置は、同一基準に従ったタイミングで同一の前記応答パケットを送信してもよい。
前記複数の無線通信装置に対するデータパケットの各々は、送信先の無線通信装置からの前記データパケットに対する受信確認パケットの送信タイミングを指定するタイミング情報を含み、前記複数の無線通信装置の各々は、前記タイミング情報により指定されるタイミングに前記受信確認パケットを送信してもよい。
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、複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信するステップと、前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信するステップと、前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記応答パケットが受信された場合、前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信するステップと、を含む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、コンピュータを、複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部と、前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部と、前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部と、として機能させるための、プログラムが提供される。
以上説明したように本発明によれば、CTSの送信元装置を特定することなくデータパケットを送信することが可能である。
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。
また、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複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる番号を付して区別する場合もある。例えば、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成を、必要に応じてステーション20#1、20#2および20#3や、ブランチ40−1、40−2、40−Nなどのように区別する。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。例えば、ステーション20#1、20#2および20#3を特に区別する必要が無い場合には、単にステーション20と称する。
また、以下に示す項目順序に従って当該「発明を実施するための形態」を説明する。
1.無線通信システムの構成
2.無線通信装置の構成
3.アクセス制御方法
4.無線通信装置の動作
(アクセスポイントの動作)
(ステーションの動作)
5.まとめ
1.無線通信システムの構成
2.無線通信装置の構成
3.アクセス制御方法
4.無線通信装置の動作
(アクセスポイントの動作)
(ステーションの動作)
5.まとめ
<1.無線通信システムの構成>
まず、図1を参照し、本発明の実施形態による無線通信システム1の構成を説明する。
まず、図1を参照し、本発明の実施形態による無線通信システム1の構成を説明する。
図1は、本発明の実施形態による無線通信システム1の構成を示した説明図である。図1に示したように、本発明の実施形態による無線通信システム1は、アクセスポイント10と、ステーション20#1〜20#3と、周辺無線装置30#1〜30#4と、を含む。
ステーション20#1〜20#3はアクセスポイント10の通信範囲内に存在し、アクセスポイント10はステーション20#1〜20#3の通信範囲内に存在する。このため、ステーション20#1〜20#3は、アクセスポイント10と直接的に通信することができる。すなわち、ステーション20#1〜20#3はアクセスポイント10の配下に属しており、ステーション20#1〜20#3およびアクセスポイント10からなる複数の無線通信装置は1の通信グループ(BSS:Basic Service Set)を構成する。
アクセスポイント10は、例えばIEEE802.11acに準拠する無線通信装置であって、アダプティブ・アレイ・アンテナによるSDMA(空間分割多元接続)を行う。具体的には、アクセスポイント10は、複数のステーション20に対する送信パケットを同一の時間軸および同一の周波数帯において多重化したり、複数のステーション20から同一の時間軸および同一の周波数帯を利用して送信されたパケットを送信元ごとに分離したりすることにより、1対多の通信を実現する。なお、アクセスポイント10は、各ステーション20と1対1の個別通信を行うことも可能である。
ステーション20は、アクセスポイント10と同様に、例えばIEEE802.11acに準拠する無線通信装置であって、アダプティブ・アレイ・アンテナによるSDMA(空間分割多元接続)を行う。ただし、ステーション20は、受信時にパケット分離を行うが、送信パケットの多重化は行わないので、アクセスポイント10よりアンテナ本数が少なくてもよい。なお、ステーション20#1〜20#3のうちの一部はIEEE802.11a/gなどの従来規格に準拠する無線通信装置であってもよい。
なお、各無線通信装置が、アクセスポイント20(Group Owener)またはステーション10(Client)のいずれとして動作するかは、装置製造時に決定されていてもよいし、接続処理時のネゴシエーションにより決定されてもよい。
また、アクセスポイント10およびステーション20などの無線通信装置のハードウェアタイプは特に限定されない。例えば、アクセスポイント10およびステーション20などの無線通信装置は、PC(Personal Computer)、家庭用映像処理装置(DVDレコーダ、ビデオデッキなど)、PDA(Personal Digital Assistants)、家庭用ゲーム機器、家電機器などの情報処理装置であってもよい。また、アクセスポイント10およびステーション20などの無線通信装置は、携帯電話、PHS(Personal Handyphone System)、携帯用音楽再生装置、携帯用映像処理装置、携帯用ゲーム機器などの情報処理装置であってもよい。
上記の無線通信システム1において、アクセスポイント10およびステーション20による通信と、周辺無線装置30#1〜30#4による通信との干渉を防止するために、RTS/CTSハンドシェイクを利用することを考える。しかし、上記の無線通信システム1とRTS/CTSハンドシェイクとの組み合わせ形態によっては、以下に図2および図3を参照して説明する問題が生じる。
図2および図3は、比較例にかかる無線通信システムにおけるRTS/CTSハンドシェイクを示した説明図である。図2に示した例においては、アクセスポイントが送信したRTSに対して、複数のステーション#1〜#3が同時にCTSを送信する。ここで、各CTSがいずれのステーションから送信されたかをアクセスポイントにおいて検知できるよう、各ステーションは、ステーションごとに直交するトレーニングフィールドをCTSに付加して送信する。
しかし、IEEE 802.11では、パケット送信間隔であるSIFSに+−10%の誤差が許容されている。このため、ステーション#1〜#3によるCTSの送信タイミングは最大で20%ずれてしまう。その結果、各ステーションがCTSに付加するトレーニングフィールドの直交性が失われるので、いずれの無線通信装置からCTSが送信されたかを判断してデータパケットの送信先を決定することが困難である。
また、図3に示した例においては、アクセスポイントが送信したRTSに対して、複数のステーション#1〜#3が時間的に分散してCTSを送信する。このため、アクセスポイントは、CTSの受信タイミングに基づいてCTSの送信元ステーションを特定することが可能となる。しかし、図3に示した例では、各ステーションがCTSを時間的に分散して送信するので、オーバーヘッドが増加してしまう。
そこで、上記事情を一着眼点にして本発明の実施形態を創作するに至った。本発明の実施形態によれば、CTSの送信元装置を特定することなくデータパケットを送信することが可能である。以下、このような本発明の実施形態について詳細に説明する。
<2.無線通信装置の構成>
図4は、アクセスポイント10やステーション20などの本発明の実施形態による無線通信装置の構成を示した説明図である。図4に示したように、本発明の実施形態による無線通信装置は、N組のブランチ40−1〜40−Nと、データ処理部48と、を備える。また、各ブランチ40は、アンテナ素子42、受信部44、および送信部46を含む。
図4は、アクセスポイント10やステーション20などの本発明の実施形態による無線通信装置の構成を示した説明図である。図4に示したように、本発明の実施形態による無線通信装置は、N組のブランチ40−1〜40−Nと、データ処理部48と、を備える。また、各ブランチ40は、アンテナ素子42、受信部44、および送信部46を含む。
すなわち、無線通信装置は、N本のアンテナ素子42−1〜42−Nを有し、各アンテナ素子42による通信パケットに適切な重みを乗算することにより、N本のアンテナ素子42−1〜42−Nをアダプティブ・アレイ・アンテナとして機能させることができる。なお、アクセスポイント10として動作する無線通信装置は、より多くのアンテナ素子42を備えることで、SDMAにより同時通信可能なステーション数を向上することができる。
データ処理部48は、上位層アプリケーションからの送信要求に応じて送信パケットを生成し、送信パケットをブランチ42−1〜42−Nに振り分ける。より詳細には、アクセスポイント10として動作する無線通信装置のデータ処理部48は、複数のステーション20の各々に対する送信パケットを生成すると、各送信パケットにブランチ42ごとのアダプティブ・アレイ・アンテナ用の送信重みを乗算する。そして、データ処理部48は、乗算により宛先ごとに空間分離された送信パケットを、デジタル形式のベースバンド信号としてブランチ42−1〜42−Nに供給する。
なお、データ処理部48は、宛先装置から受信した既知シーケンスであるトレーニングフィールドに対してRLS(Recursive Least Square)などの適応アルゴリズムを適用し、アダプティブ・アレイ・アンテナ用の重みを学習することができる。
送信部46−1〜46−Nの各々は、データ処理部25からデジタル形式のベースバンド信号が供給されると、デジタル形式のベースバンド信号に対して符号化や変調などの信号処理を行う。さらに、送信部46−1〜46−Nの各々は、デジタル形式のベースバンド信号のD/A変換、アップコンバージョンなどを行い、アナログ形式の高周波信号をアンテナ素子42−1〜42−Nに供給する。そして、アンテナ素子42−1〜42−Nは、送信部46−1〜46−Nから供給された高周波信号を無線信号として送信する。
受信部44−1〜44−Nの各々は、アンテナ素子42−1〜42−Nにより受信された高周波信号が供給されると、高周波信号のダウンコンバージョン、A/D変換などを行う。さらに、受信部44−1〜44−Nの各々は、A/D変換後のベースバンド信号に対して復調や複合などの信号処理を行い、信号処理後のベースバンド信号をデータ処理部48に供給する。
データ処理部48は、受信部44−1〜44−Nから供給されるベースバンド信号に対してアダプティブ・アレイ・アンテナ用の受信重みを乗算する。そして、データ処理部48は、乗算により空間分離された送信パケットのうちで、自装置充ての送信パケットを上位層アプリケーションに供給する。なお、無線通信装置がMIMO方式を利用する場合、上記の空間分離には、宛先ごとの送信パケットの分離に加え、空間多重されたMIMOチャネルの分離の双方を含んでもよい。
また、データ処理部48は、ブランチ40−1〜40−Nによる通信に際し、MAC(Media Access Control)層における通信プロトコルの処理を実行する。具体的には、データ処理部48は、RTS/CTSハンドシェイクのためのパケット生成(後述のマルチRTS、CTS、データパケット、ACKなど)、送信指示などを行ってアクセス制御を実現する。以下、RTS/CTSハンドシェイクを応用した本発明の実施形態によるアクセス制御を説明する。
<3.アクセス制御方法>
図5は、本発明の実施形態によるアクセス制御を示した説明図である。図5に示したように、まず、ステーション20#1〜#3へのデータ送信を所望するアクセスポイント10は、送信要求パケットとしてマルチRTSを送信する。
図5は、本発明の実施形態によるアクセス制御を示した説明図である。図5に示したように、まず、ステーション20#1〜#3へのデータ送信を所望するアクセスポイント10は、送信要求パケットとしてマルチRTSを送信する。
図6は、マルチRTSの構成例を示した説明図である。図6に示したように、マルチRTSはHeaderとPayloadを含む。また、Payloadは、アクセスポイント10がデータ送信を所望するステーション20#1〜#3のアドレス情報を含む。すなわち、アクセスポイント10は、マルチRTSにステーション20#1〜#3のアドレス情報を記載することにより、ステーション20#1〜#3への送信要求を行う。
ステーション20#1〜#3は、自装置のアドレス情報が記載されたマルチRTSを受信すると、同一の基準であるSIFSに従ってCTS(応答パケット)をアクセスポイント10に送信する。その結果、ステーション20#1〜#3からほぼ同時にCTSが送信されることとなる。
このため、アクセスポイント10は、いずれのステーション20からCTSが送信されたかを判断することが困難である。しかし、最終的に各ステーション20で正常にデータパケットが受信されたかを確認できれば、各CTSの送信元ステーションを判断するメリットは少ないとも考えられる。なぜならば、仮にCTSの送信元ステーションとして確認できなかったステーション20に対するデータパケットの送信を行わなくても、SDMAを利用する場合、他のステーション20へのデータ送信の所要時間に対する影響は少ないと考えられるからである。
また、図7に示すように、ステーション20#1からCTSが受信できない状況として、周辺無線装置30#1が送信予約を行っている場合がある。しかし、ステーション20#1はアクセスポイント10に属しているので、周辺無線装置30#1からのデータ送信先はステーション20#1でないと考えられる。この場合、アクセスポイント10が図7に示すようにステーション20#1にデータパケットを送信しても、当該データパケットの送信がステーション20#1の通信を阻害するわけではない。
そこで、本発明の実施形態によるアクセスポイント10は、CTSの送信元ステーションを判断することなく、マルチRTSにおいて指定した全てのステーション20#1〜#3にデータパケット(DATA#1〜DATA#3)を空間多重して送信する。ただし、アクセスポイント10は、ステーション20#1〜#3が正常にデータパケットを受信できたか否かについては判断する必要がある。このため、アクセスポイント10は、ステーション20#1〜#3からのACK(受信確認パケット)の送信を時間的に分散させることにより、各ACKの送信元ステーションを的確に判断する。
具体的には、アクセスポイント10のデータ処理部48は、図5に示したように、各ステーション20に対するデータパケット(DATA#1〜DATA#3)にオフセット情報を設定する。
ここで、オフセット情報は、ステーション20からのACKの送信タイミングを指定するタイミング情報である。より詳細には、図5に示したように各ステーション20に対するデータパケットの時間長が同一である場合、オフセット情報は、データパケットの受信終了からの経過時間を示す情報であってもよい。または、オフセット情報は、ACKが送信されるべき時点を示す情報であってもよいし、ACKの送信順序を示す情報であってもよい。
ステーション20#1〜#3のデータ処理部48は、各々に対するデータパケットに設定されたオフセット情報を確認し、図5に示したように、オフセット情報により指定される送信タイミングでACKを各ブランチ40から送信させる。
具体的には、ステーション20#1は、データパケット(DATA#1)において設定されているオフセット情報#1を確認し、データパケットの受信終了からオフセット情報#1の時間が経過した後にACKの送信を開始する。同様にして、ステーション20#2は、データパケット(DATA#2)の受信終了からオフセット情報#2の示す時間が経過した後にACKの送信を開始し、ステーション20#3は、データパケット(DATA#3)の受信終了からオフセット情報#3の示す時間が経過した後にACKの送信を開始する。
このように、アクセスポイント10のデータ処理部48は、ステーション20#1〜#3からのACKの送信タイミングが時間軸上で重ならないようにオフセット情報を設定する。より詳細には、データ処理部48は、IEEE 802.11で許容されているSIFSの誤差(+−10%)を考慮し、SIFSの誤差が最大であった場合にも各ACKの送信タイミングが時間軸上で重ならないようにオフセット情報を設定してもよい。
かかる構成により、アクセスポイント10のデータ処理部48は、各ステーション20に設定したオフセット情報、および、ACKの受信タイミングに基づき、ACKの送信元ステーション20を的確に判断することができる。例えば、アクセスポイント10のデータ処理部48は、ACKの受信タイミングに対応するオフセット情報を設定したステーション20を、ACKの送信元ステーションとして判断してもよい。
一方、上述のアクセス制御方法によれば、上述したようにCTSが複数のステーション20から同時に送信されるので、周辺無線装置30がCTSを正常に受信してNAVを設定できるか否かが問題となる。例えば、ステーション20#1とステーション20#3が同時にCTSを送信した場合に、周辺無線装置30#4がCTSを正常に受信できなければ、周辺無線装置30#4がアクセスポイント10による通信を妨害してしまう。
ここで、IEEE802.11などに準拠する多くの無線通信装置は、図8に示すようなマルチパス環境を考慮して各OFDMシンボルにガードインターバルを挿入する。このため、受信側の無線通信装置は、所定範囲内で時間的にずれて到来する信号を正常に受信することができる。
したがって、本発明の実施形態においては、上記の問題を解決するために、各ステーション20が、図2に示したように各々直交するトレーニングフィールドが付されたCTSでなく、同一のCTSを送信することとする。かかる構成によれば、周辺無線装置30#4は、異なるステーション20#1および20#3から送信されたCTSを、同一送信元からマルチパス環境下で異なるタイミングで到来するCTSとして正常に受信し、NAVを設定することが可能である。
(オフセット情報の変形例)
上記では、各ステーション20に対するデータパケットの時間長が同一である場合のオフセット情報について説明したが、各ステーション20に対するデータパケットの時間長が異なる場合も想定される。そこで、以下では、各ステーション20に対するデータパケットの時間長が異なる場合のオフセット情報の設定方法について説明する。
上記では、各ステーション20に対するデータパケットの時間長が同一である場合のオフセット情報について説明したが、各ステーション20に対するデータパケットの時間長が異なる場合も想定される。そこで、以下では、各ステーション20に対するデータパケットの時間長が異なる場合のオフセット情報の設定方法について説明する。
図9は、オフセット情報の第1の変形例を示した説明図である。図9に示したように、オフセット情報は、各ステーション20によるデータパケットの受信終了からのオフセットを示す情報であってもよい。
具体的には、ステーション20#1に対するオフセット情報#1は、ステーション20#1によるデータパケットの受信終了からACK送信開始までのオフセット#1を示してもよい。同様に、ステーション20#2に対するオフセット情報#2は、ステーション20#2によるデータパケットの受信終了からACK送信開始までのオフセット#2を示し、ステーション20#3に対するオフセット情報#3は、ステーション20#3によるデータパケットの受信終了からACK送信開始までのオフセット#3を示してもよい。
図10は、オフセット情報の第2の変形例を示した説明図である。図10に示したように、オフセット情報は、アクセスポイント10からのデータ送信終了が最も遅いステーション20へのデータ送信終了位置、およびデータ送信終了位置からACK送信開始までのオフセットを示す情報であってもよい。
具体的には、ステーション20#1に対するオフセット情報#1は、アクセスポイント10からのデータ送信終了が最も遅いステーション20#2に対するデータ送信終了位置t、および、データ送信終了位置tからACK送信開始までのオフセット#1を示す情報であってもよい。
また、ステーション20#2に対するオフセット情報#2は、データ送信終了位置t、および、データ送信終了位置tからACK送信開始までのオフセット#2を示す情報であってもよい。同様に、ステーション20#3に対するオフセット情報#3は、データ送信終了位置t、および、データ送信終了位置tからACK送信開始までのオフセット#3を示す情報であってもよい。
<4.無線通信装置の動作>
以上、本発明の実施形態によるアクセス制御について説明した。続いて、本発明の実施形態によるアクセスポイント10およびステーション20の動作を説明する。
以上、本発明の実施形態によるアクセス制御について説明した。続いて、本発明の実施形態によるアクセスポイント10およびステーション20の動作を説明する。
(アクセスポイントの動作)
図11は、本発明の実施形態によるアクセスポイント10の動作を示したフローチャートである。図11に示したように、まず、アクセスポイント10のデータ処理部48は、データパケットの全ての宛先のアドレス情報をマルチRTSに設定する(S204)。そして、アクセスポイント10のブランチ40が、データ処理部48により生成されたマルチRTSを送信する(S208)。
図11は、本発明の実施形態によるアクセスポイント10の動作を示したフローチャートである。図11に示したように、まず、アクセスポイント10のデータ処理部48は、データパケットの全ての宛先のアドレス情報をマルチRTSに設定する(S204)。そして、アクセスポイント10のブランチ40が、データ処理部48により生成されたマルチRTSを送信する(S208)。
その後、アクセスポイント10のブランチ40により少なくとも1のCTSが受信されると(S212)、データ処理部48は、マルチRTSに設定した全ての宛先にSDMAによりデータパケットを空間多重して送信する(S216)。
ここで、データ処理部10は、各ステーション20に対するデータパケットにオフセット情報を設定する。なお、オフセット情報の設定方法は特に限定されない。例えば、データ処理部10は、「オフセット情報の変形例」において説明した方法により各ステーション20に対してオフセット情報を設定してもよい。
また、CTSが複数のステーション20から送信されることにより、アクセスポイント10においてCTSを正常に復号できない場合も想定される。そこで、アクセスポイント10のデータ処理部48は、CTSの受信が期待される時間帯に何かしらの信号がブランチ40により受信された場合、少なくとも1のステーション20からCTSが送信されたと判断してもよい。
続いて、アクセスポイント10のデータ処理部48は、ACKが受信されると(S220)、各ACKの送信元ステーションを判断する(S224)。具体的には、アクセスポイント10のデータ処理部48は、各ステーション20に設定したオフセット情報、および、ACKの受信タイミングに基づき、ACKの送信元ステーションを判断することができる。例えば、アクセスポイント10のデータ処理部48は、ACKの受信タイミングに対応するオフセット情報を設定したステーション20を、CTSの送信元ステーションとして判断してもよい。
そして、アクセスポイント10は、全ての宛先からのACKを確認できた場合には一連の送信シーケンスを終了し、いずれかの宛先からのACKを確認できなかった場合には再送処理に移行する(S228)。
(ステーションの動作)
図12は、本発明の実施形態によるステーション20の動作を示したフローチャートである。図12に示したように、まず、ステーション20のブランチによりパケットが受信されると、ステーション20のデータ処理部48は、受信パケットがマルチRTSであるか否かを確認する(S304)。
図12は、本発明の実施形態によるステーション20の動作を示したフローチャートである。図12に示したように、まず、ステーション20のブランチによりパケットが受信されると、ステーション20のデータ処理部48は、受信パケットがマルチRTSであるか否かを確認する(S304)。
さらに、ステーション20のデータ処理部48は、受信パケットがマルチRTSである場合、マルチRTSにステーション20のアドレス情報が記載されているか否かを確認する(S308)。そして、ステーション20は、マルチRTSにステーション20のアドレス情報が記載されている場合、アクセスポイント10にCTSを送信する。
具体的には、マルチRTSにおいてトレーニング要求がある場合(S312)、ステーション20は、アクセスポイント10によるチャネル推定のためのトレーニングフィールドを含むCTSを送信する(S316)。一方、マルチRTSにおいてトレーニング要求がない場合(S312)、ステーション20は、トレーニングフィールドを含まない通常のCTSを送信する(S320)。
続いて、オフセット情報の設定されたデータパケットがステーション20のブランチ40によりアクセスポイント10から受信されると(S324)、ステーション20のデータ処理部48は、オフセット情報の示すオフセット値をカウントダウンする(S328)。
その後、ステーション20のデータ処理部48によるオフセット値のカウントダウンが終了すると、ステーション20のブランチ40はアクセスポイント10にACKを送信する。
なお、ステーション20は、マルチRTSでないパケットを受信した場合、受信パケットに応じた処理を行う(S304)。また、ステーション20は、受信したマルチRTSに自装置のアドレス情報が記載されていない場合には、マルチRTSに含まれるデュレーション情報に基づいてNAV(送信禁止期間)を設定する(S308)。
<5.まとめ>
以上説明したように、本発明の実施形態によるアクセスポイント10は、CTSの送信元ステーションを判断することなく、マルチRTSにおいて指定した全てのステーション20#1〜#3にデータパケット(DATA#1〜DATA#3)を空間多重して送信する。さらに、アクセスポイント10は、ステーション20#1〜#3からのACKの送信を時間的に分散させることにより、各ACKの送信元ステーションを的確に判断する。
以上説明したように、本発明の実施形態によるアクセスポイント10は、CTSの送信元ステーションを判断することなく、マルチRTSにおいて指定した全てのステーション20#1〜#3にデータパケット(DATA#1〜DATA#3)を空間多重して送信する。さらに、アクセスポイント10は、ステーション20#1〜#3からのACKの送信を時間的に分散させることにより、各ACKの送信元ステーションを的確に判断する。
かかる本発明の実施形態によるアクセス制御方法は、図3を参照して説明したアクセス制御方法と比較し、RTS/CTSハンドシェイクにおけるオーバーヘッドを抑制することが可能である。また、本発明の実施形態によれば、IEEE802.11で規定されているステーション20による+−10%程度のSIFS誤差が許容されるので、本発明の実施形態は、実装が容易である点でも有効である。
なお、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詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、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、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、アクセスポイント10および無線通信装置20の処理における各ステップは、必ずしもフローチャートとして記載された順序に沿って時系列に処理する必要はない。例えば、アクセスポイント10および無線通信装置20の処理における各ステップは、フローチャートとして記載した順序と異なる順序で処理されても、並列的に処理されてもよい。
また、図9や図10においては、アクセスポイント10が各オフセット情報を、アクセスポイント10から全てのステーション20へのデータ送信が終了した後にACKが返信されるように設定する例を説明した。これは、アクセスポイント10が、データ送信とACK受信を同時に行えない場合が想定されるからであるが、本発明はかかる例に限定されない。変形例として、アクセスポイント10から全てのステーション20へのデータ送信が終了していなくても、各ステーション20へのデータ送信が終了した場合には各ステーション20から順次にACKが返信されるようにしてもよい。例えば、図10に示した例において、アクセスポイント10からステーション20#1へのデータ送信が終了すると、データ送信終了位置tの前であっても、ステーション20#1からACKが返信されるようにしてもよい。かかる構成によれば、アクセスポイント10が全てのACKを受信し終えるまでの時間が短縮されるので、スループットの向上を図ることが可能である。
また、アクセスポイント10および無線通信装置20に内蔵されるCPU、ROMおよびRAMなどのハードウェアを、上述したアクセスポイント10および無線通信装置20の各構成と同等の機能を発揮させるためのコンピュータプログラムも作成可能である。また、該コンピュータプログラムを記憶させた記憶媒体も提供される。
10 アクセスポイント
20 ステーション
40、40−1、40−2、40−N ブランチ
42、42−1、42−2、42−N アンテナ素子
44、44−1、44−2、44−N 受信部
46、46−1、46−2、46−N 送信部
48 データ処理部
20 ステーション
40、40−1、40−2、40−N ブランチ
42、42−1、42−2、42−N アンテナ素子
44、44−1、44−2、44−N 受信部
46、46−1、46−2、46−N 送信部
48 データ処理部
Claims (10)
- 複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部と;
前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部と;
前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部と;
を備える、無線通信装置。 - 前記複数の無線通信装置に対するデータパケットの各々は、送信先の無線通信装置からの前記データパケットに対する受信確認パケットの送信タイミングを指定するタイミング情報を含む、請求項1に記載の無線通信装置。
- 前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々からの前記受信確認パケットの送信タイミングが異なるように前記タイミング情報を設定する、請求項2に記載の無線通信装置。
- 前記データ処理部は、前記複数の無線通信装置の各々から送信される受信確認パケットが時間軸上で重ならないように前記タイミング情報を設定する、請求項3に記載の無線通信装置。
- 前記送信部は、空間分割多元アクセスにより前記複数の無線通信装置に対して前記データパケットを送信する、請求項4に記載の無線通信装置。
- 複数の第1の無線通信装置と;
前記複数の第1の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部、
前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部、および、
前記複数の第1の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の第1の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部、を有する第2の無線通信装置と;
を備える、無線通信システム。 - 前記送信要求パケットを受信した2以上の第1の無線通信装置は、同一基準に従ったタイミングで同一の前記応答パケットを送信する、請求項6に記載の無線通信システム。
- 前記複数の無線通信装置に対するデータパケットの各々は、送信先の無線通信装置からの前記データパケットに対する受信確認パケットの送信タイミングを指定するタイミング情報を含み、
前記複数の無線通信装置の各々は、前記タイミング情報により指定されるタイミングに前記受信確認パケットを送信する、請求項7に記載の無線通信システム。 - 複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信するステップと;
前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信するステップと;
前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記応答パケットが受信された場合、前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信するステップと;
を含む、無線通信方法。 - コンピュータを、
複数の無線通信装置に対する送信要求パケットを送信する送信部と;
前記送信要求パケットに応答する応答パケットを受信する受信部と;
前記複数の無線通信装置のうちの少なくともいずれかの無線通信装置から前記受信部により前記応答パケットが受信された場合、前記送信部から前記複数の無線通信装置にデータパケットを送信させるデータ処理部と;
として機能させるための、プログラム。
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