JP2015211432A - Packet communication method, radio communication system and radio communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パケット通信方法、無線通信システムおよび無線通信装置に関する。 The present invention relates to a packet communication method, a radio communication system, and a radio communication apparatus.
従来、誤り訂正コードが付され、所定の多値数でデジタル変調され、無線ネットワークに送信されたパケット化情報信号を受信すると共に、受信された情報信号に付される誤り訂正コードを用いて受信されたパケット化情報信号の誤り訂正を行い、訂正できない誤り信号が検出されるときにはパケット化情報信号の再送を要求し、誤り信号を含むパケット化情報信号を再送されたパケット化情報信号に置換して受信する技術が知られている(たとえば、下記特許文献1参照。)。 Conventionally, an error correction code is added, digitally modulated with a predetermined multi-value number, and transmitted to a wireless network, and a packetized information signal is received and received using an error correction code attached to the received information signal Error correction is performed on the received packetized information signal, and when an uncorrectable error signal is detected, retransmission of the packetized information signal is requested, and the packetized information signal including the error signal is replaced with the retransmitted packetized information signal. The technique of receiving is known (for example, refer to the following Patent Document 1).
しかしながら、上述した従来技術では、たとえば、隠れ端末によるパケット衝突時に、各端末がパケットを再送しても再度パケット衝突が発生する場合があり、スループットが低下するという問題がある。 However, in the above-described conventional technology, for example, when a hidden terminal collides, even if each terminal retransmits a packet, packet collision may occur again, resulting in a problem that throughput is reduced.
1つの側面では、本発明は、スループットの低下を抑えることができるパケット通信方法、無線通信システムおよび無線通信装置を提供することを目的とする。 In one aspect, an object of the present invention is to provide a packet communication method, a wireless communication system, and a wireless communication apparatus that can suppress a decrease in throughput.
上述した課題を解決し、目的を達成するため、本発明の一側面によれば、複数の第1無線通信装置がそれぞれパケットを送信し、第2無線通信装置が、前記複数の第1無線通信装置によって送信された各パケットの衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信し、前記複数の第1無線通信装置のそれぞれが、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを再送するパケット通信方法、無線通信システムおよび無線通信装置が提案される。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, according to one aspect of the present invention, a plurality of first wireless communication devices each transmit a packet, and a second wireless communication device transmits the plurality of first wireless communication devices. When a collision of each packet transmitted by the apparatus is detected, a notification signal notifying the detection of the collision is transmitted, and each of the plurality of first wireless communication apparatuses is transmitted by the second wireless communication apparatus A packet communication method, a wireless communication system, and a wireless communication device are proposed in which when the notification signal is received, the packet is retransmitted at a timing corresponding to the elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device.
また、本発明の一側面によれば、複数の第1無線通信装置がそれぞれパケットの送信を要求する要求信号を送信し、第2無線通信装置が、前記複数の第1無線通信装置によって送信された各要求信号の衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信し、前記複数の第1無線通信装置が、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを送信するパケット通信方法、無線通信システムおよび無線通信装置が提案される。 Further, according to one aspect of the present invention, the plurality of first wireless communication devices each transmit a request signal requesting transmission of a packet, and the second wireless communication device is transmitted by the plurality of first wireless communication devices. When a collision of each request signal is detected, a notification signal for notifying the detection of the collision is transmitted, and the plurality of first wireless communication devices receive the notification signal transmitted by the second wireless communication device In this case, a packet communication method, a wireless communication system, and a wireless communication device are proposed in which the packet is transmitted at a timing corresponding to the elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device.
本発明の一側面によれば、スループットの低下を抑えることができる。 According to one aspect of the present invention, a decrease in throughput can be suppressed.
以下に図面を参照して、本発明にかかるパケット通信方法、無線通信システムおよび無線通信装置の実施の形態を詳細に説明する。 Exemplary embodiments of a packet communication method, a wireless communication system, and a wireless communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
(実施の形態1にかかる無線通信システム)
図1Aは、実施の形態1にかかる無線通信システムの一例を示す図である。図1Bは、図1Aに示した無線通信システムにおける信号の流れの一例を示す図である。図1A,図1Bに示すように、実施の形態1にかかる無線通信システム100は、第1無線通信装置110,130と、第2無線通信装置120と、を含む。
(Embodiment 1)
(Radio communication system according to the first embodiment)
FIG. 1A is a diagram illustrating an example of the wireless communication system according to the first embodiment. 1B is a diagram illustrating an example of a signal flow in the wireless communication system illustrated in FIG. 1A. As illustrated in FIGS. 1A and 1B, the
第1無線通信装置110は、送信部111と、受信部112と、を備える。送信部111は、第2無線通信装置120へのパケットを無線により送信する。
The first
受信部112は、第2無線通信装置120から送信される通知信号を受信する。通知信号は、送信部111によって送信されたパケットと、第1無線通信装置130から送信されたパケットと、の衝突を第2無線通信装置120が検出したことを通知する通知信号である。受信部112は、通知信号の受信結果を送信部111へ出力する。
The
これに対して、送信部111は、受信部112によって通知信号が受信された場合に、送信したパケットを再送する。その際に、送信部111は、パケットの送信終了から通知信号の受信までの経過時間に応じたタイミングでパケットを再送する。
On the other hand, when the notification signal is received by the
第1無線通信装置130は、たとえば第1無線通信装置110と同様に、第2無線通信装置120へパケットを送信するとともに、第2無線通信装置120から送信された通知信号を受信した場合に、送信したパケットを再送する。その際に、第2無線通信装置120は、パケットの送信終了から通知信号の受信までの経過時間に応じたタイミングでパケットを再送する。
When the first
第2無線通信装置120は、受信部121と、送信部122と、を備える。受信部121は、第1無線通信装置110から送信されたパケットと、第1無線通信装置130から送信されたパケットと、を受信する。送信部122は、受信部121を監視し、受信部121における各パケットの衝突を検出した場合に、衝突の検出を通知する通知信号を無線により送信する。通知信号は、第1無線通信装置110,130を宛先に指定するものに限らず、たとえば第2無線通信装置120の周囲の無線通信装置に対して衝突の検出を報知する信号であってもよい。
The second
このように、実施の形態1によれば、第1無線通信装置110,130が、自装置からのパケットを送信してからパケット衝突の通知信号を受信するまでの経過時間に基づいて、パケットの再送タイミングを制御することができる。これにより、衝突したパケットの送信タイミングによって異なるタイミングで再送を行うことができるため、再送時の衝突を抑制し、スループットの低下を抑えることができる。
As described above, according to the first embodiment, the first
<経過時間に応じたタイミングの一例>
たとえば、第2無線通信装置120は、受信した各パケットのうちのいずれかのパケットの送信終了から所定時間経過時に通知信号を送信するようにしてもよい。この場合に、第1無線通信装置110,130のそれぞれは、パケットの送信から通知信号の受信までの経過時間がこの所定時間と一致しない場合は、通知信号を受信してから第1時間経過時にパケットを再送する。
<Example of timing according to elapsed time>
For example, the second
また、第1無線通信装置110,130のそれぞれは、パケットの送信から通知信号の受信までの経過時間がこの所定時間と一致する場合は、通知信号を受信してから第2時間経過時にパケットを再送する。第2時間は、第1時間と異なる時間である。これにより、第1無線通信装置110,130の各パケットの一部が時間的に重なる衝突が発生した場合に、第1無線通信装置110,130の再送タイミングをずらすことができる。
In addition, each of the first
また、たとえば、第2無線通信装置120は、受信した各パケットのうちの遅い方の送信終了から所定時間経過時に通知信号を送信するようにしてもよい。この場合は、たとえば、第1時間を所定時間とし、第2時間を所定時間より長い時間とすることができる。
In addition, for example, the second
<他の無線通信装置によるパケット送信の一時停止>
また、無線通信システム100は、第1無線通信装置110,130とも第2無線通信装置120とも異なる第3無線通信装置を含んでもよい。第3無線通信装置は、第2無線通信装置120からの通知信号を受信した場合に、自装置からのパケットの送信を一時停止する。これにより、第3無線通信装置の送信パケットと、第1無線通信装置110,130による再送パケットと、の衝突を抑制することができる。
<Pause packet transmission by other wireless communication device>
In addition, the
<パケット衝突の検出方法>
たとえば、第2無線通信装置120は、プリアンブルを検出したパケットの受信中の受信電波強度を測定し、測定した受信電波強度の変動に基づいてパケットの衝突を検出することができる。これにより、第1無線通信装置110,130の各パケットの一部が時間的に重なる衝突を検出することができる。
<Packet collision detection method>
For example, the second
また、第2無線通信装置120は、受信電波強度の変動に加えて、プリアンブルを検出したパケットの誤り検出結果を用いてパケットの衝突を検出してもよい。これにより、パケットの衝突をより精度よく検出することができる。
Further, the second
<実施の形態1の変形例>
実施の形態1の変形例について説明する。変形例にかかる第1無線通信装置110の送信部111は、第2無線通信装置120へのパケットの送信(許可)を要求する要求信号を無線により送信する。
<Modification of
A modification of the first embodiment will be described. The
受信部112は、第2無線通信装置120から送信される通知信号を受信する。通知信号は、送信部111によって送信された要求信号と、第1無線通信装置130から送信された要求信号と、の衝突を第2無線通信装置120が検出したことを通知する通知信号である。受信部112は、通知信号の受信結果を送信部111へ出力する。
The receiving
これに対して、送信部111は、受信部112によって通知信号が受信された場合に、送信した要求信号にかかるパケットを送信する。その際に、送信部111は、要求信号の送信終了から通知信号の受信までの経過時間に応じたタイミングでパケットを送信する。
On the other hand, when the notification signal is received by the
第1無線通信装置130は、たとえば第1無線通信装置110と同様に、第2無線通信装置120へ要求信号を送信するとともに、第2無線通信装置120から送信された通知信号を受信した場合に、送信した要求信号にかかるパケットを送信する。その際に、第2無線通信装置120は、要求信号の送信終了から通知信号の受信までの経過時間に応じたタイミングでパケットを送信する。
When the first
第2無線通信装置120の受信部121は、第1無線通信装置110から送信された要求信号と、第1無線通信装置130から送信された要求信号と、を受信する。第2要求信号は、第1無線通信装置130が第2無線通信装置120へパケットの送信を要求する要求信号である。送信部122は、受信部121を監視し、受信部121における各要求信号の衝突を検出した場合に、衝突の検出を通知する通知信号を無線により送信する。
The receiving
このように、変形例によれば、第1無線通信装置110および第1無線通信装置130が、自装置からの要求信号を送信してから要求信号の衝突の通知信号を受信するまでの経過時間に基づいて、パケットの送信タイミングを制御することができる。これにより、衝突した要求信号の送信タイミングによって異なるタイミングで再送を行うことができるため、パケット送信時の衝突を抑制し、スループットの低下を抑えることができる。
Thus, according to the modification, the elapsed time from when the first
(実施の形態2)
(実施の形態2にかかる無線ネットワークシステム)
図2は、実施の形態2にかかる無線ネットワークシステムの一例を示す図である。図2に示すように、実施の形態2にかかる無線ネットワークシステム200は、ノードA〜J,GWを含む。図2において、ノードA〜J,GWのそれぞれの間の直線は、無線による接続関係を示している。
(Embodiment 2)
(Radio network system according to the second embodiment)
FIG. 2 is a diagram of an example of a wireless network system according to the second embodiment. As illustrated in FIG. 2, the
ノードA〜Jは、互いに自動で通信経路を設定してアドホックネットワークを形成する。たとえば、ノードA〜Jのそれぞれは、1ホップで接続されるノード、すなわち隣接するノードとの間でHelloパケット(Helloメッセージ)などの制御パケットを送受信することで、自ノードが保持する経路情報を交換する。Helloパケットの送信は、たとえば一定周期ごとに行われる。また、Helloパケットには、たとえば、送信元のノードの識別情報(ID)や、送信元のノードからノードGWまでの経路を示す経路情報などが含まれる。 Nodes A to J automatically set communication paths with each other to form an ad hoc network. For example, each of the nodes A to J transmits / receives a control packet such as a Hello packet (Hello message) to / from a node connected in one hop, that is, an adjacent node, so that the route information held by the own node can be obtained. Exchange. The transmission of the Hello packet is performed at regular intervals, for example. In addition, the Hello packet includes, for example, identification information (ID) of a transmission source node, route information indicating a route from the transmission source node to the node GW, and the like.
そして、ノードA〜Jは、交換した経路情報を用いてノードGWまでの経路を設定する。また、ノードA〜Jのそれぞれは、電力メータやセンサなどを備え、センシングにより得られたデータをノードGWに送信する。ノードGWは、たとえば、ノードA〜Jから送信される各情報を収集する情報収集端末(ゲートウェイ)である。 Then, the nodes A to J set a route to the node GW using the exchanged route information. Each of the nodes A to J includes a power meter, a sensor, and the like, and transmits data obtained by sensing to the node GW. The node GW is an information collection terminal (gateway) that collects information transmitted from the nodes A to J, for example.
図2に示す例では、ノードA,E,F,Gのそれぞれは、ノードGWと直接通信可能なエリアに存在し、1ホップでノードGWに直接データを送信できるノードである。ノードB,Dのそれぞれは、ノードAを介してノードGWにデータを送信するマルチホップノードである。ノードCは、ノードB,Aの両方を介してノードGWにデータを送信するマルチホップノードである。ノードHは、ノードGを介してノードGWにデータを送信するマルチホップノードである。ノードI,Jのそれぞれは、ノードFを介してノードGWにデータを送信するマルチホップノードである。 In the example illustrated in FIG. 2, each of the nodes A, E, F, and G is a node that exists in an area that can directly communicate with the node GW and can directly transmit data to the node GW with one hop. Each of the nodes B and D is a multi-hop node that transmits data to the node GW via the node A. Node C is a multi-hop node that transmits data to node GW via both nodes B and A. The node H is a multi-hop node that transmits data to the node GW via the node G. Each of the nodes I and J is a multi-hop node that transmits data to the node GW via the node F.
無線ネットワークシステム200において、ノードA〜J,GWは、たとえばCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance:搬送波感知多重アクセス/衝突回避)方式を用いて自律的に通信を行う。たとえば、ノードA〜J,GWのそれぞれは、データ送信に先立ってキャリアセンスを実行し、搬送波周波数の受信電力レベルを測定する。
In the
そして、ノードA〜J,GWのそれぞれは、測定した受信電力レベルが閾値以下であれば、チャネルがアイドリング状態であると判定して、データ送信を実行する。一方、ノードA〜J,GWのそれぞれは、測定した受信電力レベルが閾値より大きければ、チャネルがビジー状態であると判定して、データ送信を抑止し、所定時間経過後に再度キャリアセンスを実行してデータ送信を実行する。 Then, each of the nodes A to J and GW determines that the channel is in an idling state if the measured received power level is equal to or less than the threshold value, and executes data transmission. On the other hand, each of the nodes A to J and GW determines that the channel is busy if the measured received power level is greater than the threshold, suppresses data transmission, and performs carrier sense again after a predetermined time. Data transmission.
この時に、互いにキャリアセンスできないノード(端末)同士が信号を同時に送信してしまい、パケット衝突が発生する場合がある。これを隠れ端末問題という。各ノードは、パケット衝突が発生した場合に再度キャリアセンスを行うが、この際にCW(Contention Window)の値を2倍にすることで再度パケット衝突が発生する確率を低減する。 At this time, nodes (terminals) that cannot sense each other's carriers transmit signals at the same time, and packet collision may occur. This is called a hidden terminal problem. Each node performs carrier sense again when a packet collision occurs. At this time, the probability of packet collision again is reduced by doubling the value of CW (Contention Window).
しかし、たとえば送信パケット長が長い場合などには、CWの値を2倍にしてもパケット衝突確率が高く、無駄なパケットを送信してしまう可能性がある。また、隠れ端末問題を解決する技術として、RTS/CTS(Request To Send/Clear To Send)によるスケジューリング方法があるが、隠れ端末が送信するパケットとRTS/CTS信号が衝突する可能性もあり、同様の問題が発生する可能性がある。 However, for example, when the transmission packet length is long, even if the CW value is doubled, the packet collision probability is high and there is a possibility that a useless packet is transmitted. In addition, as a technique for solving the hidden terminal problem, there is a scheduling method based on RTS / CTS (Request To Send / Clear To Send), but there is a possibility that a packet transmitted by the hidden terminal may collide with the RTS / CTS signal. May cause problems.
これに対して、実施の形態2においては、パケット衝突が発生した際に、受信側がパケット衝突信号を周囲の端末に通知し、送信側が自律的にパケット送信の優先度を決定し、その優先度に応じてタイミングをずらしてパケット送信することができる。これにより、パケット再送時におけるパケット衝突を抑制することができる。 On the other hand, in the second embodiment, when packet collision occurs, the receiving side notifies the packet collision signal to surrounding terminals, the transmitting side autonomously determines the priority of packet transmission, and the priority The packets can be transmitted at different timings depending on the situation. Thereby, packet collision at the time of packet retransmission can be suppressed.
図1A,図1Bに示した第1無線通信装置110、第2無線通信装置120および第1無線通信装置130は、たとえばノードA〜J,GWに適用することができる。たとえば、図1A,図1Bに示した第1無線通信装置110、第2無線通信装置120の各構成を、ノードA〜J,GWのそれぞれに設けてもよい。また、たとえばノードGWがデータ送信を行わない場合は、ノードGWには第2無線通信装置120の構成を設け、第1無線通信装置110の構成については設けないようにしてもよい。
The first
(実施の形態2にかかる無線通信装置)
図3Aは、実施の形態2にかかる無線通信装置の一例を示す図である。図3Bは、図3Aに示した無線通信装置における信号の流れの一例を示す図である。図2に示したノードA〜J,GWのそれぞれは、たとえば図3A,図3Bに示す無線通信装置300により実現することができる。
(Radio communication apparatus according to the second embodiment)
FIG. 3A is a diagram illustrating an example of a wireless communication apparatus according to the second embodiment. 3B is a diagram illustrating an example of a signal flow in the wireless communication apparatus illustrated in FIG. 3A. Each of the nodes A to J and GW illustrated in FIG. 2 can be realized by, for example, the
無線通信装置300は、受信部311と、プリアンブル・ヘッダ検出部312と、信号復調部313と、CRCチェック部314と、RSSI変動検出部315と、パケット衝突判定部316と、パケット衝突信号検出部317と、を備える。また、無線通信装置300は、パケット衝突信号生成部318と、パケット送信制御部319と、パケット再送タイミング判定部320と、パケット再送タイミング制御部321と、送信パケット生成部322と、送信部323と、を備える。
The
受信部311は、他の無線通信装置から無線送信された信号を受信する。そして、受信部311は、受信した信号をプリアンブル・ヘッダ検出部312およびRSSI変動検出部315へ出力する。
The receiving
プリアンブル・ヘッダ検出部312は、受信部311から出力された信号のプリアンブル(Preamble)およびヘッダ(header)を検出する。また、プリアンブル・ヘッダ検出部312は、プリアンブルおよびヘッダの検出結果に基づいて、受信部311から出力された信号が無線ネットワークシステム200のパケットであるか否かを判断する。そして、プリアンブル・ヘッダ検出部312は、無線ネットワークシステム200におけるパケットであると判断した信号を信号復調部313へ出力する。また、プリアンブル・ヘッダ検出部312は、プリアンブルおよびヘッダの検出結果をパケット衝突判定部316へ出力する。
The preamble
信号復調部313は、プリアンブル・ヘッダ検出部312から出力された信号を復号する。そして、信号復調部313は、復号により得られたデータパケットをCRCチェック部314およびパケット衝突信号検出部317へ出力する。
The
CRCチェック部314は、信号復調部313から出力されたデータパケットのCRC(Cyclic Redundancy Check:巡回冗長検査)処理を行う。これにより、信号復調部313においてデータパケットが正しく復調されているかどうかを検査することができる。CRCチェック部314は、検査結果をパケット衝突判定部316およびパケット衝突信号検出部317へ出力する。
The
RSSI変動検出部315は、受信部311から出力された信号のRSSI(Received Signal Strength Indicator:受信信号強度)の変動を検出する。これにより、無線通信装置300が自装置宛のデータパケットを受信中に、他の信号を受信したことにより、RSSIが変動したことを検出することが可能になる。RSSI変動検出部315は、RSSIの変動の検出結果をパケット衝突判定部316へ出力する。
The RSSI
パケット衝突判定部316は、プリアンブル・ヘッダ検出部312およびRSSI変動検出部315から出力された各検出結果と、CRCチェック部314から出力された検査結果と、に基づいてパケット衝突が発生したか否かを判定する。たとえば、パケット衝突判定部316は、プリアンブルおよびヘッダが検出され、CRCエラーが発生し、かつRSSI変動が検出された場合に、パケット衝突が発生したと判断する。パケット衝突の判定方法については後述する(たとえば図8参照)。パケット衝突判定部316は、判定結果をパケット衝突信号生成部318へ出力する。
The packet
パケット衝突信号検出部317は、CRCチェック部314から出力された検査結果に基づいて、信号復調部313から出力されたデータパケットのうちのパケット衝突信号(collision signal)を検出する。パケット衝突信号については後述する(たとえば図9参照)。パケット衝突信号検出部317は、パケット衝突信号の検出結果をパケット送信制御部319およびパケット再送タイミング判定部320へ出力する。
The packet collision
パケット衝突信号生成部318は、パケット衝突判定部316から出力された判定結果に基づいて、自装置においてパケット衝突が発生した場合に、周囲の無線通信装置にパケット衝突が発生したことを通知するパケット衝突信号を生成する。そして、パケット衝突信号生成部318は、生成したパケット衝突信号を送信部323へ出力する。
Based on the determination result output from the packet
パケット送信制御部319は、パケット衝突信号検出部317から出力された検出結果に基づいて、自装置によるパケット送信を制御する。たとえば、パケット送信制御部319は、パケット衝突信号が検出された場合に、他の無線通信装置のパケット再送が終了するまでの所定期間、自装置によるパケットの送信を停止するように送信パケット生成部322を制御する。
The packet
パケット送信制御部319によってパケットの送信を停止する所定期間Tは、パケット長をL(data)、ACK信号長をL(ACK)、SIFS(Short Inter Frame Space:短フレーム間隔)時間をT(SIFS)とすると、たとえば下記(1)式によって決定することができる。SIFS時間は、たとえば無線ネットワークシステム200において予め設定されている。
The packet
T=2×L(data)+4×T(SIFS)+2×L(ACK)…(1) T = 2 × L (data) + 4 × T (SIFS) + 2 × L (ACK) (1)
また、パケット送信制御部319は、所定期間の経過後には、たとえば通常のパケット送信プロトコルでパケットを送信するように送信パケット生成部322を制御する。
In addition, the packet
パケット再送タイミング判定部320は、パケット衝突信号検出部317から出力された検出結果に基づいて、自装置がパケットを送信した後にパケット衝突信号が検出された場合に、自装置のパケットの再送タイミングを判定する。たとえば、パケット再送タイミング判定部320は、自装置がパケット送信を完了した送信完了時刻と、自装置がパケット衝突信号を検出した検出時刻と、の差に基づいて再送タイミングを判定する。
Based on the detection result output from the packet collision
一例としては、パケット再送タイミング判定部320は、送信完了時刻と検出時刻の差がSIFS時間に相当する場合は、無線通信装置300の再送優先度が「低」であると判定する。また、パケット再送タイミング判定部320は、送信完了時刻と検出時刻の差がSIFS時間より大きく所定の時間以下の場合は、自装置の再送優先度が「高」であると判定する。
As an example, the packet retransmission
また、パケット再送タイミング判定部320は、送信完了時刻から所定の時間以上経過した場合は、自装置の再送優先度を「0」と判定する。また、パケット再送タイミング判定部320は、自端末がパケット送信しておらず、パケット再送を行わない場合は、自装置の再送優先度を「−1」と判定する。パケット再送タイミング判定部320は、判定した再送優先度をパケット再送タイミング制御部321へ出力する。
Further, the packet retransmission
パケット再送タイミング制御部321は、パケット再送タイミング判定部320から出力された再送優先度に基づいて送信パケット生成部322を制御することにより、自装置のパケット再送タイミングを制御する。
The packet retransmission
たとえば、パケット再送タイミング制御部321は、再送優先度が「高」である場合は、パケット衝突信号が検出された後、SIFS時間、すなわちT(SIFS)経過した時刻でパケットを再送するように制御する。また、パケット再送タイミング制御部321は、再送優先度が「低」である場合は、パケット衝突信号が検出された後、3×T(SIFS)+L(data)+L(ACK)に相当する時間が経過した時刻でパケットを再送するように制御する。
For example, when the retransmission priority is “high”, the packet retransmission
また、パケット再送タイミング制御部321は、再送優先度が「0」の場合は、通常の再送処理を行う。たとえば、無線通信装置300が無線端末である場合は、パケット再送タイミング制御部321は、CWを2倍にし、バックオフ長をランダムに選択し、選択したバックオフ時間分だけ待機してからパケットを再送するように制御する。また、パケット再送タイミング制御部321は、再送優先度が「−1」の場合は、パケット再送を行わないように制御する。
The packet retransmission
送信パケット生成部322は、パケット送信制御部319およびパケット再送タイミング制御部321による制御にしたがって、自装置の送信パケットを生成して送信部323へ出力する。
The transmission
送信部323は、パケット衝突信号生成部318から出力されたパケット衝突信号と、送信パケット生成部322から出力された送信パケット(再送パケットも含む)と、を他の無線通信装置300へ無線送信する。送信パケット生成部322から出力された送信パケットには、初回パケットにかぎらず、再送パケットも含まれる。
The
なお、ここでは再送優先度として「高」、「低」、「0」および「−1」を用いる場合について説明したが、再送優先度はこれらに限らず任意に設定可能である。 Although the case where “high”, “low”, “0”, and “−1” are used as retransmission priorities has been described here, the retransmission priorities are not limited to these and can be arbitrarily set.
図1A,図1Bに示した送信部111は、たとえばパケット再送タイミング判定部320、パケット再送タイミング制御部321、送信パケット生成部322および送信部323により実現することができる。図1A,図1Bに示した受信部112は、たとえば受信部311、プリアンブル・ヘッダ検出部312および信号復調部313により実現することができる。
1A and 1B can be realized by, for example, a packet retransmission
図1A,図1Bに示した受信部121は、たとえば受信部311、プリアンブル・ヘッダ検出部312および信号復調部313により実現することができる。図1A,図1Bに示した送信部122は、たとえばパケット衝突判定部316、パケット衝突信号生成部318および送信部323により実現することができる。
The
(無線通信装置のハードウェア構成)
図3Cは、無線通信装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図3Dは、図3Cに示したハードウェア構成における信号の流れの一例を示す図である。図3C,図3Dに示すように、無線通信装置300は、たとえば、送受信アンテナ351と、アンプ352と、乗算部353と、アナログデジタル変換器354と、プロセッサ355と、メモリ356と、を備える。また、無線通信装置300は、デジタルアナログ変換器357と、乗算部358と、アンプ359と、発振器360と、センサ361と、を備える。
(Hardware configuration of wireless communication device)
FIG. 3C is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of the wireless communication device. FIG. 3D is a diagram illustrating an example of a signal flow in the hardware configuration illustrated in FIG. 3C. As illustrated in FIGS. 3C and 3D, the
送受信アンテナ351は、自装置の周囲から無線送信された信号を受信し、受信した信号をアンプ352へ出力する。また、送受信アンテナ351は、アンプ359から出力された信号を自装置の周囲へ無線送信する。
The transmission /
アンプ352は、送受信アンテナ351から出力された信号を増幅する。そして、アンプ352は、増幅した信号を乗算部353へ出力する。乗算部353は、アンプ352から出力された信号を、発振器360から出力されたクロック信号と乗算することにより、高周波帯からベースバンド帯へ周波数変換する。そして、乗算部353は、周波数変換した信号をアナログデジタル変換器354へ出力する。
The
アナログデジタル変換器354(A/D)は、乗算部353から出力された信号をアナログ信号からデジタル信号に変換するADC(Analog/Digital Converter:アナログ/デジタル変換器)である。アナログデジタル変換器354は、デジタル信号に変換した信号をプロセッサ355へ出力する。
The analog / digital converter 354 (A / D) is an ADC (Analog / Digital Converter) that converts the signal output from the
プロセッサ355は、無線通信装置300の全体の制御を司る。プロセッサ355は、たとえばCPU(Central Processing Unit:中央処理装置)やDSP(Digital Signal Processor)などにより実現することができる。プロセッサ355は、アナログデジタル変換器354から出力された信号の受信処理を行う。また、プロセッサ355は、自装置が送信する信号を生成し、生成した信号をデジタルアナログ変換器357へ出力する送信処理を行う。
The
また、プロセッサ355は、センサ361から出力された物理量情報に基づく処理を行う。また、プロセッサ355は、たとえばアナログデジタル変換器354から出力された信号に基づいてアンプ359を制御することにより、自装置の送信電力を制御する処理を行ってもよい。
In addition, the
メモリ356には、たとえばメインメモリおよび補助メモリが含まれる。メインメモリは、たとえばRAM(Random Access Memory)である。メインメモリは、プロセッサ355のワークエリアとして使用される。補助メモリは、たとえば磁気ディスクやフラッシュメモリなどの不揮発メモリである。補助メモリには、プロセッサ355を動作させる各種のプログラムが記憶されている。補助メモリに記憶されたプログラムは、メインメモリにロードされてプロセッサ355によって実行される。また、補助メモリには、たとえば、予め定められた各種の閾値などが記憶される。
The
デジタルアナログ変換器357は、プロセッサ355から出力された信号をデジタル信号からアナログ信号に変換するDAC(Digital/Analog Converter:デジタル/アナログ変換器)である。デジタルアナログ変換器357は、アナログ信号に変換した信号を乗算部358へ出力する。
The digital-
乗算部358は、デジタルアナログ変換器357から出力された信号を、発振器360から出力されたクロック信号と乗算することにより、ベースバンド帯から高周波帯へ周波数変換する。そして、乗算部358は、周波数変換した信号をアンプ359へ出力する。アンプ359はデジタルアナログ変換器357から出力された信号を増幅する。そして、アンプ359は、増幅した信号を送受信アンテナ351へ出力する。
The
発振器360は、所定周波数のクロック信号(連続波の交流信号)を発振する。そして、発振器360は、発振したクロック信号を乗算部353,358へ出力する。センサ361は、各種の物理量を測定し、測定した物理量を示すベースバンド帯の物理量情報をプロセッサ355へ出力する。センサ361が測定する物理量は、一例としては、温度、湿度、加速度、照度、風向、風速、地震動、雨量、音の大きさ、水位、電力の使用量、水の使用量、および、ガスの使用量などである。
The
図3A,図3Bに示した受信部311は、たとえば送受信アンテナ351、アンプ352、乗算部353、アナログデジタル変換器354および発振器360により実現することができる。図3A,図3Bに示した送信部323は、たとえば送受信アンテナ351、デジタルアナログ変換器357、乗算部358、アンプ359および発振器360により実現することができる。
The receiving
図3A,図3Bに示したプリアンブル・ヘッダ検出部312、信号復調部313、CRCチェック部314、RSSI変動検出部315、パケット衝突判定部316およびパケット衝突信号検出部317は、たとえばプロセッサ355により実現することができる。図3A,図3Bに示したパケット衝突信号生成部318、パケット送信制御部319、パケット再送タイミング判定部320、パケット再送タイミング制御部321および送信パケット生成部322は、たとえばプロセッサ355により実現することができる。
The preamble
(無線通信装置による受信処理)
図4は、無線通信装置による受信処理の一例を示すフローチャートである。無線通信装置300は、受信処理として、たとえば図4に示す各ステップを繰り返し実行する。まず、無線通信装置300は、他の無線通信装置300からのパケットを受信したか否かを判断する(ステップS401)。ステップS401の判断は、たとえば自システムのプリアンブルを検出したか否かによって行うことができる。
(Reception processing by wireless communication device)
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of reception processing by the wireless communication device. For example, the
ステップS401において、パケットを受信していない場合(ステップS401:No)は、無線通信装置300は、一連の受信処理を終了する。パケットを受信した場合(ステップS401:Yes)は、無線通信装置300は、受信したパケットの復号結果からCRCエラーを検出したか否かを判断する(ステップS402)。
In step S401, when no packet is received (step S401: No), the
ステップS402において、CRCエラーを検出した場合(ステップS402:Yes)は、無線通信装置300は、受信したパケットに対するパケット衝突を検出したか否かを判断する(ステップS403)。これにより、CRCエラーがパケット衝突によるものかどうかを判断することができる。パケット衝突の検出処理については後述する(たとえば図8参照)。パケット衝突を検出していない場合(ステップS403:No)は、無線通信装置300は、一連の受信処理を終了する。
In step S402, when a CRC error is detected (step S402: Yes), the
ステップS403において、パケット衝突を検出した場合(ステップS403:Yes)は、無線通信装置300は、キャリアセンスにより、自装置によるパケット送信が可能か否かを判断する(ステップS404)。パケット送信が可能でない場合(ステップS404:No)は、無線通信装置300は、時間ΔT待機し(ステップS405)、ステップS404へ戻る。
When packet collision is detected in step S403 (step S403: Yes), the
ステップS404において、パケット送信が可能である場合(ステップS404:Yes)は、無線通信装置300は、SIFS時間待機する(ステップS406)。SIFSは、たとえばIEEE(the Institute of Electrical and Electronics Engineers:電気電子学会) 802.11において規定された所定時間である。つぎに、無線通信装置300は、パケット衝突が発生したことを通知するパケット衝突信号を周囲へ送信し(ステップS407)、一連の受信処理を終了する。
In step S404, when packet transmission is possible (step S404: Yes), the
ステップS402において、CRCエラーを検出していない場合(ステップS402:No)は、無線通信装置300は、受信したパケットが自装置宛か否かを判断する(ステップS408)。受信したパケットが自装置宛である場合(ステップS408:Yes)は、無線通信装置300は、SIFS時間待機する(ステップS409)。つぎに、無線通信装置300は、受信したパケットに対するACK(Acknowledgement)を送信し(ステップS410)、一連の受信処理を終了する。
If no CRC error is detected in step S402 (step S402: No), the
ステップS408において、受信したパケットが自装置宛でない場合(ステップS408:No)は、無線通信装置300は、受信したパケットが他の無線通信装置からのパケット衝突信号か否かを判断する(ステップS411)。受信したパケットがパケット衝突信号でない場合(ステップS411:No)は、無線通信装置300は、一連の受信処理を終了する。
In step S408, when the received packet is not addressed to the own device (step S408: No), the
ステップS411において、受信したパケットがパケット衝突信号である場合(ステップS411:Yes)は、無線通信装置300は、自装置がパケットを送信する送信処理を所定時間停止させる処理を行い(ステップS412)、一連の受信処理を終了する。
In step S411, when the received packet is a packet collision signal (step S411: Yes), the
これにより、他の無線通信装置における再送が終了するまで自装置による送信処理を停止し、衝突を抑制することができる。自装置の送信処理については後述する(たとえば図5参照)。ステップS412において送信処理を停止させる所定時間は、たとえば、パケット衝突信号を受信してから、4×SIFS時間+2×パケット長+2×ACK長以上の時間である(たとえば図6A,図6B参照)。 Thereby, it is possible to stop the transmission process by the own device until retransmission in the other wireless communication device is completed, and to suppress the collision. The transmission process of the own device will be described later (see, for example, FIG. 5). The predetermined time for stopping the transmission process in step S412 is, for example, a time of 4 × SIFS time + 2 × packet length + 2 × ACK length or more after receiving the packet collision signal (see, for example, FIGS. 6A and 6B).
(無線通信装置による送信処理)
図5は、無線通信装置による送信処理の一例を示すフローチャートである。無線通信装置300は、送信処理として、たとえば図5に示す各ステップを繰り返し実行する。無線通信装置300による送信処理は、たとえば図4に示した受信処理と並行して実行される。また、無線通信装置300による送信処理は、図4に示したステップS412によって所定時間停止する。
(Transmission processing by wireless communication device)
FIG. 5 is a flowchart illustrating an example of transmission processing by the wireless communication device. For example, the
まず、無線通信装置300は、自装置から送信すべきパケットが発生したか否かを判断する(ステップS501)。送信すべきパケットが発生していない場合(ステップS501:No)は、無線通信装置300は、一連の送信処理を終了する。送信すべきパケットが発生した場合(ステップS501:Yes)は、無線通信装置300は、「送信回数」を初期化(送信回数=0)する(ステップS502)。「送信回数」は、無線通信装置300によってバックオフ処理によりパケットを送信した回数を示す情報である。
First, the
つぎに、無線通信装置300は、バックオフ処理を行う(ステップS503)。つぎに、無線通信装置300は、ステップS501において発生したパケットを宛先へ送信する(ステップS504)。つぎに、無線通信装置300は、SIFS時間待機する(ステップS505)。
Next, the
つぎに、無線通信装置300は、ステップS504によって送信したパケットに対するACKを受信したか否かを判断する(ステップS506)。ACKを受信した場合(ステップS506:Yes)は、無線通信装置300は、一連の送信処理を終了する。ACKを受信していない場合(ステップS506:No)は、無線通信装置300は、パケット衝突信号を受信したか否かを判断する(ステップS507)。
Next,
ステップS507において、パケット衝突信号を受信していない場合(ステップS507:No)は、無線通信装置300は、所定時間が経過したか否かを判断する(ステップS508)。ステップS508の判断は、たとえば、ステップS506からステップS507へ移行した時刻から所定時間が経過したか否かの判断である。この所定時間T(wait)は、たとえば下記(2)式によって決定することができる。下記(2)式において、L(packet)はパケット長、Nは検出したいパケット衝突の端末台数である。
In step S507, when the packet collision signal has not been received (step S507: No), the
T(wait)=(N−1)×L(packet) …(2) T (wait) = (N−1) × L (packet) (2)
ステップS508において、所定時間が経過していない場合(ステップS508:No)は、無線通信装置300は、時間ΔT待機し(ステップS509)、ステップS507へ戻る。これにより、パケット衝突信号の受信を所定時間だけ待つことになる。所定時間が経過した場合(ステップS508:Yes)は、無線通信装置300は、「送信回数」をインクリメント(送信回数+1)する(ステップS510)。
In step S508, when the predetermined time has not elapsed (step S508: No), the
つぎに、無線通信装置300は、「送信回数」が所定の最大再送回数を超えたか否かを判断する(ステップS511)。「送信回数」が最大再送回数を超えていない場合(ステップS511:No)は、無線通信装置300は、ステップS503へ戻る。「送信回数」が最大再送回数を超えた場合(ステップS511:Yes)は、無線通信装置300は、一連の送信処理を終了する。
Next, the
ステップS507において、パケット衝突信号を受信した場合(ステップS507:Yes)は、無線通信装置300は、T2−T1がSIFS時間に相当するか否かを判断する(ステップS512)。T1は、ステップS504によるパケット送信完了時刻である。T2は、ステップS507におけるパケット衝突信号の受信時刻である。
In step S507, when the packet collision signal is received (step S507: Yes), the
すなわち、T2−T1は、自装置がパケットを送信してからパケット衝突信号を受信するまでの経過時間である。ステップS512において、T2−T1がSIFS時間に相当すると判断した場合(ステップS512:Yes)は、無線通信装置300の再送優先度が「低」であると判定することができる。この場合は、無線通信装置300は、時間T3待機し(ステップS513)、ステップS515へ移行する。T3は、たとえば3×SIFS時間+パケット長+ACK長に相当する時間である。
That is, T2-T1 is an elapsed time from when the device transmits a packet until it receives a packet collision signal. When it is determined in step S512 that T2-T1 corresponds to the SIFS time (step S512: Yes), it can be determined that the retransmission priority of the
ステップS512において、T2−T1がSIFS時間に相当しないと判断した場合(ステップS512:No)は、無線通信装置300の再送優先度が「高」であると判定することができる。この場合は、無線通信装置300は、SIFS時間待機する(ステップS514)。つぎに、無線通信装置300は、ステップS504によって送信したパケットを再送する(ステップS515)。つぎに、無線通信装置300は、SIFS時間待機する(ステップS516)。
If it is determined in step S512 that T2-T1 does not correspond to the SIFS time (step S512: No), it can be determined that the retransmission priority of the
つぎに、無線通信装置300は、ステップS515によって再送したパケットに対するACKを受信したか否かを判断する(ステップS517)。ACKを受信していない場合(ステップS517:No)は、無線通信装置300は、ステップS510へ移行する。これにより、パケットを再送した後、ACKを受信できなかった場合は、送信回数をインクリメントして通常のバックオフ処理によるパケット再送処理を行うことになる。
Next,
ステップS517において、再送したパケットに対するACKを受信した場合(ステップS517:Yes)は、無線通信装置300は、一連の送信処理を終了する。
In step S517, when ACK is received for the retransmitted packet (step S517: Yes), the
(無線ネットワークシステムの処理例)
図6Aは、無線ネットワークシステムの処理例1を示す図である。図6Aにおいて、横軸は時間を示す。図6Aに示す例では、ノードA,Cが、互いに隠れ端末の関係にあるとする。このため、ノードA,Cは、キャリアセンスによってお互いを検出することができない。まず、ノードA,Cがそれぞれパケット611,612をノードBへ送信し、パケット611,612がノードBで衝突するパケット衝突613が発生したとする。
(Example of wireless network system processing)
FIG. 6A is a diagram illustrating a processing example 1 of the wireless network system. In FIG. 6A, the horizontal axis indicates time. In the example shown in FIG. 6A, it is assumed that nodes A and C are in a hidden terminal relationship with each other. For this reason, the nodes A and C cannot detect each other by carrier sense. First, it is assumed that the nodes A and C transmit
ノードBは、パケット衝突613を検出し、衝突したパケット611,612のうちの遅い方のパケット612の送信完了からSIFS時間経過時に、パケット衝突613の発生を通知するパケット衝突信号621を送信する。
The node B detects the
ノードAは、自端末がパケット611を送信した後、SIFS時間経過までにACKを受信せず、かつ所定時間以内にパケット衝突信号621を受信したため、自端末の再送優先度が「高」であると判断する。このため、ノードAは、パケット衝突信号621を受信してからSIFS時間経過時に再送パケット631を送信する。再送パケット631は、パケット611と同内容の再送パケットである。
Since the node A does not receive the ACK before the SIFS time elapses after the terminal 601 transmits the
図6Aに示す例では、再送パケット631は他のパケットと衝突せず、ノードBによって正常に受信されたとする。このため、ノードBは、再送パケット631に対するACK632をSIFS時間経過時に送信する。
In the example shown in FIG. 6A, it is assumed that the retransmission packet 631 does not collide with other packets and is normally received by the Node B. Therefore, the Node B transmits an
ノードCは、自端末がパケット612を送信してからSIFS時間経過時にパケット衝突信号621を受信するため、自端末の再送優先度が「低」であると判断する。このため、ノードCは、パケット衝突信号621を受信してから所定時間経過時に再送パケット641を送信する。再送パケット641は、パケット612と同内容の再送パケットである。この所定時間は、たとえば3×SIFS時間+パケット長+ACK長である。
Since the node C receives the
図6Aに示す例では、再送パケット641は他のパケットと衝突せず、ノードBによって正常に受信されたとする。このため、ノードBは、再送パケット641に対するACK642をSIFS時間経過時に送信する。
In the example illustrated in FIG. 6A, it is assumed that the
また、ノードBの周囲の他の各無線通信装置もパケット衝突信号621を受信する(たとえば図4のステップS411)。このため、それらの無線通信装置は、他の無線通信装置がパケット再送を行うと判断し、たとえば図6Aに示したノードA,ノードCの各再送が終了するまでの時間、送信処理を停止する(たとえば図4のステップS412)。これにより、ノードA,ノードCによる再送パケット631,641が、他の無線通信装置からのパケットと衝突せずにノードBへ到達するようにすることができる。
In addition, each of the other wireless communication devices around the node B also receives the packet collision signal 621 (for example, step S411 in FIG. 4). For this reason, these wireless communication apparatuses determine that other wireless communication apparatuses perform packet retransmission, and stop transmission processing for a period of time until each retransmission of nodes A and C shown in FIG. 6A ends, for example. (For example, step S412 in FIG. 4). As a result, the
なお、ここでは、送信完了時刻と検出時刻の差がSIFS時間に相当する場合は再送優先度が「低」であると判定し、送信完了時刻と検出時刻の差がSIFS時間より大きく所定の時間以下の場合は再送優先度が「高」であると判定する場合について説明した。これに対して、たとえば、送信完了時刻と検出時刻の差がSIFS時間に相当する場合は再送優先度が「高」であると判定し、送信完了時刻と検出時刻の差がSIFS時間より大きく所定の時間以下の場合は再送優先度が「低」であると判定してもよい。 Here, if the difference between the transmission completion time and the detection time is equivalent to the SIFS time, it is determined that the retransmission priority is “low”, and the difference between the transmission completion time and the detection time is larger than the SIFS time for a predetermined time. The case where it is determined that the retransmission priority is “high” in the following cases has been described. On the other hand, for example, if the difference between the transmission completion time and the detection time corresponds to the SIFS time, it is determined that the retransmission priority is “high”, and the difference between the transmission completion time and the detection time is larger than the SIFS time. May be determined to be “low”.
この場合は、図6Aに示す例において、自端末の再送優先度が「低」であると判断する。このため、ノードAは、パケット衝突信号621を受信してから所定時間経過時に再送パケット631を送信する。この所定時間は、たとえば3×SIFS時間+パケット長+ACK長である。
In this case, in the example shown in FIG. 6A, it is determined that the retransmission priority of the terminal itself is “low”. Therefore, the node A transmits the retransmission packet 631 when a predetermined time has elapsed after receiving the
ノードCは、自端末の再送優先度が「高」であると判断する。このため、ノードCは、パケット衝突信号621を受信してからSIFS時間経過時に再送パケット641を送信する。再送パケット641は、パケット612と同内容の再送パケットである。
Node C determines that its own retransmission priority is “high”. For this reason, the node C transmits a
このように、送信完了時刻と検出時刻の差がSIFS時間に相当するか否かにより異なるタイミングでパケットを送信するようにすればよい。これにより、各ノードからのパケットの再送タイミングをずらし、再送時の衝突を抑制することができる。 In this way, the packet may be transmitted at a different timing depending on whether or not the difference between the transmission completion time and the detection time corresponds to the SIFS time. Thereby, the retransmission timing of the packet from each node can be shifted and the collision at the time of retransmission can be suppressed.
図6Bは、無線ネットワークシステムの処理例2を示す図である。図6Bにおいて、横軸は時間を示す。図6Bに示す例では、ノードA,E,Gが、互いに隠れ端末の関係にあるとする。このため、ノードA,E,Gは、キャリアセンスによってお互いを検出することができない。まず、ノードA,E,Gがそれぞれパケット651〜653をノードGWへ送信し、パケット651〜653がノードGWで衝突するパケット衝突654が発生したとする。
FIG. 6B is a diagram illustrating a processing example 2 of the wireless network system. In FIG. 6B, the horizontal axis indicates time. In the example illustrated in FIG. 6B, it is assumed that the nodes A, E, and G are in a hidden terminal relationship. For this reason, the nodes A, E, and G cannot detect each other by carrier sense. First, assume that nodes A, E, and G transmit
ノードGWは、パケット衝突654を検出し、衝突したパケット651〜653のうちの最も遅いパケット653の送信完了からSIFS時間経過時にパケット衝突信号661を送信する。
The node GW detects the
ノードAは、自端末がパケット651を送信した後、SIFS時間経過までにACKを受信せず、かつ所定時間以内にパケット衝突信号661を受信したため、自端末の再送優先度が「高」であると判断する。このため、ノードAは、パケット衝突信号661を受信してからSIFS時間経過時に再送パケット671を送信する。再送パケット671は、パケット651と同内容の再送パケットである。
Node A has received a
ノードEは、自端末がパケット652を送信した後、SIFS時間経過までにACKを受信せず、かつ所定時間以内にパケット衝突信号661を受信したため、自端末の再送優先度が「高」であると判断する。このため、ノードEは、パケット衝突信号661を受信してからSIFS時間経過時に再送パケット672を送信する。再送パケット672は、パケット652と同内容の再送パケットである。
Since the node E does not receive the ACK until the SIFS time elapses after the terminal 65 transmits the
このため、図6Bに示す例では、ノードA,Eからの再送パケット671,672が同時に送信され、再送パケット671,672が衝突するパケット衝突673が発生する。これに対して、ノードGWは、再送パケット671,672を正常に受信することはできず、パケット衝突673も検出できないため、パケット衝突673についてのパケット衝突信号は送信しない。
For this reason, in the example shown in FIG. 6B,
ノードGは、自端末がパケット653を送信してからSIFS時間経過時にパケット衝突信号661を受信するため、自端末の再送優先度が「低」であると判断する。このため、ノードGは、パケット衝突信号661を受信してから所定時間経過時に再送パケット681を送信する。再送パケット681は、パケット653と同内容の再送パケットである。この所定時間は、たとえば3×SIFS時間+パケット長+ACK長である。
Since the node G receives the
図6Bに示す例では、再送パケット681は他のパケットと衝突せず、ノードGWによって正常に受信されたとする。このため、ノードGWは、再送パケット681に対するACK682をSIFS時間経過時に送信する。
In the example illustrated in FIG. 6B, it is assumed that the
ノードA,Eは、それぞれ再送パケット671,672に対するACKを受信せず、再送パケット671,672の送信後にパケット衝突信号を受信しないため、ノードGのパケット再送が終了するまで待機し、通常のパケット再送を行う。このとき、たとえばノードA,Eの再送パケットが衝突しても、2つのパケットの衝突であれば、図6Aと同様の処理により、それぞれタイミングをずらした再送を行うことができる。
Since the nodes A and E do not receive the ACK for the
(パケット衝突)
図7Aは、パケット衝突の一例を示す図である。図7Aに示すパケット710,720は、それぞれ異なる無線通信装置300から送信されたパケットである。一例としては、パケット710,720は、それぞれノードA,CがノードBへ送信したパケットである。パケット710,720は、それぞれプリアンブル・ヘッダ部711,721(Preamble+header)とデータ部712,722(data)とを含む。
(Packet collision)
FIG. 7A is a diagram illustrating an example of packet collision.
図7Aに示す例では、パケット710のプリアンブル・ヘッダ部711にパケット720が重ならず、パケット710のデータ部712にパケット720が重なるタイミングでパケット710,720が衝突している。このため、たとえば、ノードBは、パケット710のデータ部712の途中でRSSIが変化し、かつCRCエラーが発生するため、パケット710,720の衝突を検出することができる。
In the example shown in FIG. 7A, the
図7Bは、パケット衝突の他の例を示す図である。図7Bにおいて、図7Aに示した部分と同様の部分については同一の符号を付して説明を省略する。図7Bに示す例では、パケット710のプリアンブル・ヘッダ部711にパケット720が重なるタイミングでパケット710,720が衝突している。このため、ノードBは、パケット710のプリアンブル・ヘッダ部711を検出できず、パケット710,720の衝突を検出することができない。ただし、パケット710,720におけるプリアンブル・ヘッダ部711,721の割合は小さいため、図7Bに示すパケット衝突が発生する確率は低い。
FIG. 7B is a diagram illustrating another example of packet collision. In FIG. 7B, the same parts as those shown in FIG. 7A are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. In the example shown in FIG. 7B, the
(無線通信装置によるパケット衝突の検出処理)
図8は、無線通信装置によるパケット衝突の検出処理の一例を示すフローチャートである。無線通信装置300は、パケット衝突の検出処理として、たとえば図8に示す各ステップを実行する。まず、無線通信装置300は、無線ネットワークシステム200において規定された所定のパケットのプリアンブルおよびヘッダを検出したか否かを判断する(ステップS801)。
(Detection process of packet collision by wireless communication device)
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of packet collision detection processing by the wireless communication apparatus. For example, the
ステップS801において、プリアンブルおよびヘッダを検出していない場合(ステップS801:No)は、無線通信装置300は、一連の検出処理を終了する。プリアンブルおよびヘッダを検出した場合(ステップS801:Yes)は、無線通信装置300は、検出したプリアンブルおよびヘッダを含むパケット(受信パケット)内のRSSIを測定する(ステップS802)。
If the preamble and header are not detected in step S801 (step S801: No), the
つぎに、無線通信装置300は、受信パケットを復号した結果、CRCエラーを検出したか否かを判断する(ステップS803)。CRCエラーを検出していない場合(ステップS803:No)は、無線通信装置300は、一連の検出処理を終了する。
Next, the
ステップS803において、CRCエラーを検出した場合(ステップS803:Yes)は、無線通信装置300は、ステップS802によるRSSIの測定結果に基づいて、最大RSSI変化量が所定の閾値を超えたか否かを判断する(ステップS804)。最大RSSI変化量は、たとえば、受信パケットについて算出したRSSIの複数の移動平均値のうちの最大の移動平均値である。
If a CRC error is detected in step S803 (step S803: Yes), the
ステップS804において、最大RSSI変化量が閾値を超えていない場合(ステップS804:No)は、無線通信装置300は、一連の検出処理を終了する。最大RSSI変化量が閾値を超えた場合(ステップS804:Yes)は、無線通信装置300は、パケット衝突があったと判断し(ステップS805)、一連の検出処理を終了する。
In step S804, when the maximum RSSI change amount does not exceed the threshold (step S804: No), the
図8に示した各ステップにより、プリアンブルおよびヘッダが検出され、CRCエラーが発生し、かつRSSI変動が検出された場合に、パケット衝突が発生したと判断することができる。 Through the steps shown in FIG. 8, when a preamble and header are detected, a CRC error occurs, and an RSSI variation is detected, it can be determined that a packet collision has occurred.
(パケット衝突信号)
図9は、パケット衝突信号の一例を示す図である。パケット衝突があったことを周囲に通知するパケット衝突信号には、たとえば図9に示すパケット衝突信号900を用いることができる。パケット衝突信号900は、プリアンブル901と、送信端末ID902と、パケット種別903と、CRC904と、を含む。
(Packet collision signal)
FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a packet collision signal. For example, a
プリアンブル901は、パケット衝突信号900を受信するためにパケット衝突信号900の先頭に設けられる所定パターンである。送信端末ID902は、パケット衝突信号900の送信元の無線通信装置300の識別情報である。
The
パケット種別903は、パケット衝突信号900が、パケット衝突があったことを周囲に通知するパケット衝突信号であることを示す情報である。CRC904は、パケット衝突信号900のCRC復号を行うためのCRC符号である。
The
(ALOHA方式への適用)
無線ネットワークシステム200にCSMA/CA方式を適用する場合について説明したが、多重ランダムアクセス方式の一つであるALOHA方式を無線ネットワークシステム200に適用することもできる。ALOHA方式を適用する場合について、CSMA/CA方式を適用する場合と異なる部分について説明する。
(Application to ALOHA method)
Although the case where the CSMA / CA scheme is applied to the
(ALOHA方式を適用する場合の送信処理)
図10は、ALOHA方式を適用する場合の送信処理の一例を示すフローチャートである。無線ネットワークシステム200にALOHA方式を適用する場合は、無線通信装置300は、受信処理として、たとえば図10に示す各ステップを実行する。図10に示す送信処理は、たとえば図4に示した受信処理と並行して実行される。また、図10に示す送信処理は、図4に示したステップS412によって所定時間停止する。
(Transmission processing when the ALOHA method is applied)
FIG. 10 is a flowchart showing an example of transmission processing when the ALOHA method is applied. When the ALOHA method is applied to the
まず、図10に示すステップS1001は、図5に示したステップS501と同様である。ステップS1001のつぎに、無線通信装置300は、信号送信の待機時間を決定する(ステップS1002)。
First, step S1001 shown in FIG. 10 is the same as step S501 shown in FIG. After step S1001, the
つぎに、無線通信装置300は、ステップS1002によって決定した待機時間が経過したか否かを判断する(ステップS1003)。待機時間が経過していない場合(ステップS1003:No)は、無線通信装置300は、時間ΔT待機し(ステップS1004)、ステップS1003へ戻る。待機時間が経過した場合(ステップS1003:Yes)は、無線通信装置300は、ステップS1005へ移行する。
Next, the
ステップS1005〜S1010は、図5に示したステップS504〜S509と同様である。ただし、ステップS1009において、所定時間が経過した場合(ステップS1009:Yes)は、無線通信装置300は、ステップS1002へ戻る。ステップS1011〜S1016は、図5に示したステップS512〜S517と同様である。
Steps S1005 to S1010 are the same as steps S504 to S509 shown in FIG. However, if the predetermined time has elapsed in step S1009 (step S1009: Yes), the
(RTS/CTS方式への適用)
無線ネットワークシステム200にCSMA/CA方式やALOHA方式を適用する場合について説明したが、RTS/CTS方式を無線ネットワークシステム200に適用することもできる。RTS/CTS方式を適用する場合について、CSMA/CA方式を適用する場合と異なる部分について説明する。
(Application to RTS / CTS method)
Although the case where the CSMA / CA method or the ALOHA method is applied to the
(RTS/CTS方式を適用する場合の送信処理)
図11は、RTS/CTS方式を適用する場合の送信処理の一例を示すフローチャートである。無線ネットワークシステム200にRTS/CTS方式を適用する場合は、無線通信装置300は、受信処理として、たとえば図11に示す各ステップを実行する。図11に示す送信処理は、たとえば図4に示した受信処理と並行して実行される。また、図11に示す送信処理は、図4に示したステップS412によって所定時間停止する。
(Transmission processing when applying the RTS / CTS method)
FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of transmission processing when the RTS / CTS scheme is applied. When the RTS / CTS method is applied to the
図11に示すステップS1101〜S1103は、図5に示したステップS501〜S503と同様である。ステップS1103のつぎに、無線通信装置300は、ステップS1101において発生したパケットの送信前にRTS(送信要求)信号を送信する(ステップS1104)。RTS信号は、パケットの送信(許可)を要求するパケットである。つぎに、無線通信装置300は、SIFS時間待機する(ステップS1105)。
Steps S1101 to S1103 shown in FIG. 11 are the same as steps S501 to S503 shown in FIG. Following step S1103, the
つぎに、無線通信装置300は、ステップS1104によって送信したRTS信号に対するCTS(送信可)信号を受信したか否かを判断する(ステップS1106)。CTS信号を受信した場合(ステップS1106:Yes)は、無線通信装置300は、ステップS1101において発生したパケットを送信し(ステップS1107)、一連の送信処理を終了する。
Next,
ステップS1106において、CTS信号を受信していない場合(ステップS1106:No)は、無線通信装置300は、ステップS1108へ移行する。ステップS1108〜S1118は、図5に示したステップS507〜S517と同様である。
In step S1106, when the CTS signal is not received (step S1106: No), the
ステップS1109における所定時間T(wait)は、たとえば下記(3)式によって決定することができる。下記(3)式において、L(RTS)はRTS信号長、Nは検出したいパケット衝突の端末台数である。 The predetermined time T (wait) in step S1109 can be determined by the following equation (3), for example. In the following equation (3), L (RTS) is the RTS signal length, and N is the number of terminals of packet collision to be detected.
T(wait)=(N−1)×L(RTS) …(3) T (wait) = (N−1) × L (RTS) (3)
なお、ステップS1113において、T2−T1がSIFS時間に相当しないと判断した場合(ステップS1113:No)は、無線通信装置300は、SIFS時間待機し(ステップS1115)、パケットを送信する(ステップS1116)。これは、パケット衝突信号の受信により、CTS信号を受信していなくても、無線通信装置300は受信側とハンドシェイクができたと判断することができるためである。
If it is determined in step S1113 that T2-T1 does not correspond to the SIFS time (step S1113: No), the
(パケット衝突が発生した場合の遅延時間の低減)
図12は、パケット衝突が発生した場合の遅延時間の低減の一例を示す図である。図12において、横軸は正規化遅延時間を示している。正規化遅延時間は、遅延時間をパケット長で除算した遅延時間である。縦軸は、CDF(Cumulative Distribution Function:累積分布関数)を示す。
(Reduction of delay time when packet collision occurs)
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a reduction in delay time when packet collision occurs. In FIG. 12, the horizontal axis represents the normalized delay time. The normalized delay time is a delay time obtained by dividing the delay time by the packet length. The vertical axis represents CDF (Cumulative Distribution Function).
遅延時間分布1201は、実施の形態2において、2つの無線通信装置300によるパケット衝突が発生した場合の遅延時間の分布を示している。遅延時間分布1202は、従来の再送処理において、2つの無線通信装置によるパケット衝突が発生した場合の遅延時間の分布を参考として示している。
The
なお、図12に示す例では、IEEE 802.11bのPHY/MAC層において、パケット長(データサイズ)を1[ms]とし、CWminを31とし、2つの無線通信装置300が隠れ端末になっている場合を示している。図12に示す例において、たとえば遅延時間分布1201,1202をCDF=90%で比較すると、実施の形態2によれば、従来の方法より遅延時間を1/4.54程度に低減することができることがわかる。
In the example shown in FIG. 12, in the PHY / MAC layer of IEEE 802.11b, the packet length (data size) is 1 [ms], CWmin is 31, and the two
このように、実施の形態2によれば、送信側の無線通信装置300が、自装置からのパケットを送信してからパケット衝突信号を受信するまでの経過時間に基づいて、該パケットの再送タイミングを制御することができる。これにより、衝突したパケットの送信タイミングによって異なるタイミングで再送を行うことができるため、再送時の衝突を抑制し、スループットの低下を抑えることができる。
Thus, according to the second embodiment, the retransmission timing of the packet is based on the elapsed time from when the
または、実施の形態2によれば、送信側の無線通信装置300が、自装置からのRTS信号を送信してからパケット衝突信号を受信するまでの経過時間に基づいて、該RTS信号にかかるパケットの送信タイミングを制御することができる(たとえば図11参照)。これにより、衝突した要求信号の送信タイミングによって異なるタイミングでパケット送信を行うことができるため、パケット送信の衝突を抑制し、スループットの低下を抑えることができる。
Alternatively, according to the second embodiment, the packet related to the RTS signal is based on the elapsed time from when the
以上説明したように、パケット通信方法、無線通信システムおよび無線通信装置によれば、スループットの低下を抑えることができる。 As described above, according to the packet communication method, the wireless communication system, and the wireless communication apparatus, it is possible to suppress a decrease in throughput.
たとえば、従来、パケット衝突を起こすプロトコルとして、ALOHAなどがある。ALOHAは各端末が任意のタイミングでパケットを送信するプロトコルである。これらの方式ではパケット衝突が頻繁に発生する。 For example, a conventional protocol that causes packet collision is ALOHA. ALOHA is a protocol in which each terminal transmits a packet at an arbitrary timing. In these methods, packet collisions frequently occur.
また、近年爆発的に普及しているIEEE 802.11やIEEE 802.15.4ではアクセス方式としてCSMA/CA方式が採用されている。このCSMA/CA方式では、最初にキャリアセンスを行い、他の端末の信号送信を検出した場合は信号を送信しないようにし、他の端末の信号送信を検出しなかった場合に信号を送信する。 In addition, IEEE 802.11 and IEEE 802.15.4, which have been spreading explosively in recent years, employ the CSMA / CA method as an access method. In this CSMA / CA system, carrier sense is first performed, and when a signal transmission of another terminal is detected, a signal is not transmitted, and when a signal transmission of another terminal is not detected, a signal is transmitted.
この際、端末は、DIFS(Distributed Inter−Frame Space)と呼ばれるシステムで規定された時間待機し、その間にACKなどの信号が無いことを確認する。DIFS時間経過した後、各端末は、バックオフ時間待機後に信号を送信する。このバックオフ時間はスロットタイム×乱数で算出することができる。 At this time, the terminal waits for a time defined by a system called DIFS (Distributed Inter-Frame Space), and confirms that there is no signal such as ACK during that time. After the DIFS time elapses, each terminal transmits a signal after waiting for the backoff time. This back-off time can be calculated by slot time × random number.
この乱数の最大値はCWと呼ばれる。これにより、通信しようとしている端末の中で、最も小さいバックオフ時間を取得した端末が最初に通信するようになり、端末が同時に通信を行いパケット衝突が発生する確率が低減される。 The maximum value of this random number is called CW. As a result, the terminal that has acquired the smallest back-off time among the terminals that are trying to communicate comes to communicate first, and the probability that a terminal collides simultaneously and packet collision occurs is reduced.
仮に、パケット衝突が発生し通信が失敗した場合は、端末は、CWの値を増加させ、再度キャリアセンス処理を行い、パケットを再送する。CWの増加方法には2進指数バックオフアルゴリズムがある。これは、再送時にCWの値を2倍にし、送信が成功すれば初期値に戻すという方式である。 If a packet collision occurs and communication fails, the terminal increases the CW value, performs carrier sense processing again, and retransmits the packet. There is a binary exponential backoff algorithm for increasing CW. This is a method of doubling the CW value at the time of retransmission and returning it to the initial value if transmission is successful.
また、パケット衝突を回避する方式として、パケット送信前にRTS信号およびCTS信号を送受信することで事前にスケジューリングを行うRTS/CTS方式がある。 Further, as a method for avoiding packet collision, there is an RTS / CTS method in which scheduling is performed in advance by transmitting and receiving an RTS signal and a CTS signal before packet transmission.
しかし、2進指数バックオフアルゴリズムでは、衝突が発生した場合に徐々にCWの値が大きくなるため、パケット長が大きい場合は、パケット衝突確率が小さくなるまで無駄にパケットを送信することになり、システムスループットの低下につながる。 However, in the binary exponential backoff algorithm, when the collision occurs, the value of CW gradually increases. Therefore, if the packet length is large, the packet is wasted until the packet collision probability decreases. This leads to a decrease in system throughput.
また、システムとして要求されるリンクあたりの遅延時間を満たすことができないという問題がある。また、RTS/CTS方式を用いる場合は、RTS信号およびCTS信号が余計な干渉を与えることになり、システムスループットが低下してしまう。また、RTS信号およびCTS信号が衝突した場合は、上述した2進指数バックオフアルゴリズムなどを用いてバックオフ制御を行うため、RTS信号が衝突した際もシステムスループットが低下してしまう。 In addition, there is a problem that the delay time per link required for the system cannot be satisfied. Further, when the RTS / CTS method is used, the RTS signal and the CTS signal give extra interference, and the system throughput is lowered. In addition, when the RTS signal and the CTS signal collide, backoff control is performed using the above-described binary exponential backoff algorithm or the like, so that the system throughput also decreases when the RTS signal collides.
これに対して、上述した各実施の形態によれば、受信側でパケット衝突を検出した場合に、パケット衝突信号が周囲に送信される。これに対して、パケット衝突を起こした端末が自律的にパケット再送の優先度を決定し、その優先度に応じて予め定められたタイミングでパケットを再送する。これにより、再送時のパケット衝突を抑えることができるため、スループットの向上を図ることができる。 On the other hand, according to each embodiment described above, when a packet collision is detected on the receiving side, a packet collision signal is transmitted to the surroundings. On the other hand, the terminal that caused the packet collision autonomously determines the priority of packet retransmission, and retransmits the packet at a predetermined timing according to the priority. Thereby, since packet collision at the time of retransmission can be suppressed, throughput can be improved.
上述した各実施の形態においては、無線ネットワークシステム200に無線通信システム100を適用する場合について説明したが、無線通信システム100の適用先は無線ネットワークシステム200のようなアドホックネットワークに限らない。たとえば、無線通信システム100は、パケット衝突が発生する各種の無線通信システムに適用することができる。また、無線通信システム100は、CSMA/CA方式、ALOHA方式、RTS/CTS方式などに限らず、パケット衝突が発生する各種の方式の無線通信システムに適用することができる。
In each of the above-described embodiments, the case where the
上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。 The following additional notes are disclosed with respect to the above-described embodiments.
(付記1)複数の第1無線通信装置がそれぞれパケットを送信し、
第2無線通信装置が、前記複数の第1無線通信装置によって送信された各パケットの衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信し、
前記複数の第1無線通信装置のそれぞれが、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを再送する、
ことを特徴とするパケット通信方法。
(Appendix 1) Each of the plurality of first wireless communication devices transmits a packet,
When the second wireless communication device detects a collision of each packet transmitted by the plurality of first wireless communication devices, it transmits a notification signal notifying the detection of the collision,
When each of the plurality of first wireless communication devices receives the notification signal transmitted by the second wireless communication device, the packet is transmitted at a timing corresponding to an elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device. Resend the
And a packet communication method.
(付記2)前記第2無線通信装置は、前記各パケットのうちのいずれかのパケットの送信終了から所定時間経過時に前記通知信号を送信し、
前記複数の第1無線通信装置のそれぞれは、前記経過時間が前記所定時間と一致しない場合は前記通知信号を受信してから第1時間経過時に前記パケットを再送し、前記経過時間が前記所定時間と一致する場合は前記通知信号を受信してから前記第1時間と異なる第2時間経過時に前記パケットを再送する、
ことを特徴とする付記1に記載のパケット通信方法。
(Appendix 2) The second wireless communication device transmits the notification signal when a predetermined time has elapsed from the end of transmission of any of the packets,
Each of the plurality of first wireless communication devices retransmits the packet when the first time elapses after receiving the notification signal when the elapsed time does not match the predetermined time, and the elapsed time is the predetermined time The packet is retransmitted when a second time that is different from the first time elapses after receiving the notification signal,
The packet communication method according to
(付記3)前記第2無線通信装置は、前記各パケットのうちの遅い方の送信終了から前記所定時間経過時に前記通知信号を送信し、
前記第1時間は前記所定時間であり、
前記第2時間は前記所定時間より長い時間である、
ことを特徴とする付記2に記載のパケット通信方法。
(Supplementary Note 3) The second wireless communication device transmits the notification signal when the predetermined time has elapsed since the later transmission end of the packets.
The first time is the predetermined time,
The second time is longer than the predetermined time.
The packet communication method according to appendix 2, wherein:
(付記4)第3無線通信装置が、前記通知信号を受信した場合に、自装置からのパケットの送信を一時停止することを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載のパケット通信方法。
(Supplementary note 4) The packet communication according to any one of
(付記5)前記第2無線通信装置は、プリアンブルを検出したパケットの受信中の受信電波強度の変動に基づいて前記衝突を検出することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載のパケット通信方法。 (Additional remark 5) Said 2nd radio | wireless communication apparatus detects the said collision based on the fluctuation | variation of the received radio wave intensity during reception of the packet which detected the preamble, Any one of Additional remark 1-4 characterized by the above-mentioned. Packet communication method.
(付記6)前記第2無線通信装置は、前記変動と、前記プリアンブルを検出したパケットの誤り検出結果と、に基づいて前記衝突を検出することを特徴とする付記5に記載のパケット通信方法。 (Additional remark 6) The said 2nd radio | wireless communication apparatus detects the said collision based on the said fluctuation | variation and the error detection result of the packet which detected the said preamble, The packet communication method of Additional remark 5 characterized by the above-mentioned.
(付記7)それぞれパケットを送信する複数の第1無線通信装置と、
前記複数の第1無線通信装置によって送信された各パケットの衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信する第2無線通信装置と、
を含み、
前記複数の第1無線通信装置のそれぞれは、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを再送する、
ことを特徴とする無線通信システム。
(Supplementary note 7) A plurality of first wireless communication devices each transmitting a packet;
A second wireless communication device that transmits a notification signal notifying the detection of the collision when a collision of each packet transmitted by the plurality of first wireless communication devices is detected;
Including
Each of the plurality of first wireless communication devices receives the notification signal transmitted by the second wireless communication device, and receives the packet at a timing corresponding to an elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device. Resend the
A wireless communication system.
(付記8)他の無線通信装置へのパケットを送信する送信部と、
前記送信部によって送信された前記パケットと、自装置とは異なる無線通信装置から送信されたパケットと、の衝突を検出したことを通知する通知信号を前記他の無線通信装置から受信する受信部と、
を備え、
前記送信部は、前記受信部によって前記通知信号が受信された場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを再送する、
ことを特徴とする無線通信装置。
(Supplementary note 8) a transmission unit that transmits a packet to another wireless communication device;
A receiving unit that receives from the other wireless communication device a notification signal notifying that a collision between the packet transmitted by the transmitting unit and a packet transmitted from a wireless communication device different from the own device is detected; ,
With
The transmitter retransmits the packet at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device when the notification signal is received by the receiver;
A wireless communication apparatus.
(付記9)複数の無線通信装置によって送信される各パケットを受信する受信部と、
前記受信部における前記各パケットの衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信する送信部と、
を備え、
前記受信部は、前記複数の無線通信装置のそれぞれが、前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで再送する前記パケットを受信する、
ことを特徴とする無線通信装置。
(Supplementary Note 9) A receiving unit that receives each packet transmitted by a plurality of wireless communication devices;
A transmission unit that transmits a notification signal notifying the detection of the collision when the collision of each packet in the reception unit is detected;
With
The receiving unit receives the packet to be retransmitted at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device when each of the plurality of wireless communication devices receives the notification signal;
A wireless communication apparatus.
(付記10)複数の第1無線通信装置がそれぞれパケットの送信を要求する要求信号を送信し、
第2無線通信装置が、前記複数の第1無線通信装置によって送信された各要求信号の衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信し、
前記複数の第1無線通信装置が、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを送信する、
ことを特徴とするパケット通信方法。
(Supplementary Note 10) Each of the plurality of first wireless communication devices transmits a request signal requesting transmission of a packet,
When the second wireless communication device detects a collision of the request signals transmitted by the plurality of first wireless communication devices, it transmits a notification signal notifying the detection of the collision,
When the plurality of first wireless communication devices receive the notification signal transmitted by the second wireless communication device, the packet is transmitted at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device. Send,
And a packet communication method.
(付記11)それぞれパケットの送信を要求する要求信号を送信する複数の第1無線通信装置と、
前記複数の第1無線通信装置によって送信された各要求信号の衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信する第2無線通信装置と、
を含み、
前記複数の第1無線通信装置は、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記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。
(Supplementary Note 11) A plurality of first wireless communication devices that transmit request signals each requesting transmission of a packet;
A second wireless communication device that transmits a notification signal notifying the detection of the collision when a collision of the request signals transmitted by the plurality of first wireless communication devices is detected;
Including
When the plurality of first wireless communication devices receive the notification signal transmitted by the second wireless communication device, the plurality of first wireless communication devices receive the packet at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device. Send,
A wireless communication system.
(付記12)他の無線通信装置へのパケットの送信を要求する要求信号を送信する送信部と、
前記送信部によって送信された前記要求信号と、自装置とは異なる無線通信装置から送信された要求信号と、の衝突を検出したことを通知する通知信号を前記他の無線通信装置から受信する受信部と、
を備え、
前記送信部は、前記受信部によって前記通知信号が受信された場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを送信する、
ことを特徴とする無線通信装置。
(Supplementary Note 12) A transmission unit that transmits a request signal for requesting transmission of a packet to another wireless communication device;
Reception receiving from the other wireless communication device a notification signal notifying that a collision between the request signal transmitted by the transmission unit and a request signal transmitted from a wireless communication device different from the own device is detected. And
With
The transmission unit transmits the packet at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device when the notification signal is received by the reception unit;
A wireless communication apparatus.
(付記13)複数の第1無線通信装置によって送信される、パケットの送信を要求する各要求信号を受信する受信部と、
前記受信部における前記各要求信号の衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信する送信部と、
を備え、
前記受信部は、前記複数の第1無線通信装置のそれぞれが、前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで送信する前記パケットを受信する、
ことを特徴とする無線通信装置。
(Additional remark 13) The receiving part which receives each request signal which requests | requires transmission of the packet transmitted by the some 1st radio | wireless communication apparatus,
A transmission unit for transmitting a notification signal notifying the detection of the collision when a collision of the request signals in the reception unit is detected;
With
When each of the plurality of first wireless communication devices receives the notification signal, the reception unit receives the packet to be transmitted at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device. To
A wireless communication apparatus.
100 無線通信システム
110,130 第1無線通信装置
111,122,323 送信部
112,121,311 受信部
120 第2無線通信装置
200 無線ネットワークシステム
300 無線通信装置
312 プリアンブル・ヘッダ検出部
313 信号復調部
314 CRCチェック部
315 RSSI変動検出部
316 パケット衝突判定部
317 パケット衝突信号検出部
318 パケット衝突信号生成部
319 パケット送信制御部
320 パケット再送タイミング判定部
321 パケット再送タイミング制御部
322 送信パケット生成部
351 送受信アンテナ
352,359 アンプ
353,358 乗算部
354 アナログデジタル変換器
355 プロセッサ
356 メモリ
357 デジタルアナログ変換器
360 発振器
361 センサ
611,612,651〜653,710,720 パケット
613,654,673 パケット衝突
621,661,900 パケット衝突信号
631,641,671,672,681 再送パケット
632,642,682 ACK
711,721 プリアンブル・ヘッダ部
712,722 データ部
901 プリアンブル
902 送信端末ID
903 パケット種別
904 CRC
1201,1202 遅延時間分布
DESCRIPTION OF
711, 721
903
1201, 1202 Delay time distribution
Claims (8)
第2無線通信装置が、前記複数の第1無線通信装置によって送信された各パケットの衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信し、
前記複数の第1無線通信装置のそれぞれが、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを再送する、
ことを特徴とするパケット通信方法。 A plurality of first wireless communication devices each transmit a packet,
When the second wireless communication device detects a collision of each packet transmitted by the plurality of first wireless communication devices, it transmits a notification signal notifying the detection of the collision,
When each of the plurality of first wireless communication devices receives the notification signal transmitted by the second wireless communication device, the packet is transmitted at a timing corresponding to an elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device. Resend the
And a packet communication method.
前記複数の第1無線通信装置のそれぞれは、前記経過時間が前記所定時間と一致しない場合は前記通知信号を受信してから第1時間経過時に前記パケットを再送し、前記経過時間が前記所定時間と一致する場合は前記通知信号を受信してから前記第1時間と異なる第2時間経過時に前記パケットを再送する、
ことを特徴とする請求項1に記載のパケット通信方法。 The second wireless communication device transmits the notification signal when a predetermined time has elapsed from the end of transmission of any of the packets,
Each of the plurality of first wireless communication devices retransmits the packet when the first time elapses after receiving the notification signal when the elapsed time does not match the predetermined time, and the elapsed time is the predetermined time The packet is retransmitted when a second time that is different from the first time elapses after receiving the notification signal,
The packet communication method according to claim 1.
前記複数の第1無線通信装置によって送信された各パケットの衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信する第2無線通信装置と、
を含み、
前記複数の第1無線通信装置のそれぞれは、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを再送する、
ことを特徴とする無線通信システム。 A plurality of first wireless communication devices each transmitting a packet;
A second wireless communication device that transmits a notification signal notifying the detection of the collision when a collision of each packet transmitted by the plurality of first wireless communication devices is detected;
Including
Each of the plurality of first wireless communication devices receives the notification signal transmitted by the second wireless communication device, and receives the packet at a timing corresponding to an elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device. Resend the
A wireless communication system.
前記送信部によって送信された前記パケットと、自装置とは異なる無線通信装置から送信されたパケットと、の衝突を検出したことを通知する通知信号を前記他の無線通信装置から受信する受信部と、
を備え、
前記送信部は、前記受信部によって前記通知信号が受信された場合に、自装置の前記パケットの送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを再送する、
ことを特徴とする無線通信装置。 A transmitter for transmitting packets to other wireless communication devices;
A receiving unit that receives from the other wireless communication device a notification signal notifying that a collision between the packet transmitted by the transmitting unit and a packet transmitted from a wireless communication device different from the own device is detected; ,
With
The transmitter retransmits the packet at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the packet of the own device when the notification signal is received by the receiver;
A wireless communication apparatus.
第2無線通信装置が、前記複数の第1無線通信装置によって送信された各要求信号の衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信し、
前記複数の第1無線通信装置が、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを送信する、
ことを特徴とするパケット通信方法。 A plurality of first wireless communication devices each transmitting a request signal requesting transmission of a packet;
When the second wireless communication device detects a collision of the request signals transmitted by the plurality of first wireless communication devices, it transmits a notification signal notifying the detection of the collision,
When the plurality of first wireless communication devices receive the notification signal transmitted by the second wireless communication device, the packet is transmitted at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device. Send,
And a packet communication method.
前記複数の第1無線通信装置によって送信された各要求信号の衝突を検出した場合に、前記衝突の検出を通知する通知信号を送信する第2無線通信装置と、
を含み、
前記複数の第1無線通信装置は、前記第2無線通信装置によって送信された前記通知信号を受信した場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記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 plurality of first wireless communication devices each transmitting a request signal for requesting transmission of a packet;
A second wireless communication device that transmits a notification signal notifying the detection of the collision when a collision of the request signals transmitted by the plurality of first wireless communication devices is detected;
Including
When the plurality of first wireless communication devices receive the notification signal transmitted by the second wireless communication device, the plurality of first wireless communication devices receive the packet at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device. Send,
A wireless communication system.
前記送信部によって送信された前記要求信号と、自装置とは異なる無線通信装置から送信された要求信号と、の衝突を検出したことを通知する通知信号を前記他の無線通信装置から受信する受信部と、
を備え、
前記送信部は、前記受信部によって前記通知信号が受信された場合に、自装置の前記要求信号の送信終了からの経過時間に応じたタイミングで前記パケットを送信する、
ことを特徴とする無線通信装置。 A transmission unit that transmits a request signal for requesting transmission of a packet to another wireless communication device;
Reception receiving from the other wireless communication device a notification signal notifying that a collision between the request signal transmitted by the transmission unit and a request signal transmitted from a wireless communication device different from the own device is detected. And
With
The transmission unit transmits the packet at a timing according to an elapsed time from the end of transmission of the request signal of the own device when the notification signal is received by the reception unit;
A wireless communication apparatus.
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JP2014093672A JP2015211432A (en) | 2014-04-30 | 2014-04-30 | Packet communication method, radio communication system and radio communication device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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- 2014-04-30 JP JP2014093672A patent/JP2015211432A/en active Pending
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