JP2016086332A - 無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法 - Google Patents
無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016086332A JP2016086332A JP2014218963A JP2014218963A JP2016086332A JP 2016086332 A JP2016086332 A JP 2016086332A JP 2014218963 A JP2014218963 A JP 2014218963A JP 2014218963 A JP2014218963 A JP 2014218963A JP 2016086332 A JP2016086332 A JP 2016086332A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wireless communication
- frame
- communication device
- transmission
- received
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 222
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 23
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 120
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 48
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 12
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 102100027617 DNA/RNA-binding protein KIN17 Human genes 0.000 description 7
- 101001008941 Homo sapiens DNA/RNA-binding protein KIN17 Proteins 0.000 description 7
- 208000024609 Rothmund-Thomson syndrome type 2 Diseases 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
【課題】周波数利用効率や伝送効率を低下させることなくさらし端末問題を緩和する。【解決手段】受信局D2との間で通信を行う送信局S2であって、受信局D1と通信を行う送信局S1が送信したRTSフレームを受信すると、当該RTSフレームが指定する送信抑止期間、自身のデータフレームの送信を抑止する送信抑止部41と、RTSフレームを受信してから所定時間内に、当該RTSフレームに対応するCTSフレームを受信したか否かを判定する判定部42と、CTSフレームを受信していないと判定すると、送信抑止期間に関わらず、抑止されたデータフレームを受信局D2に対して送信する送信部44と、を備える。【選択図】図1
Description
本発明は、キャリアセンスによってアクセス制御を行う無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法に関する。
無線LANのようにキャリアセンスによってアクセス制御を行う無線通信方式では、各無線通信装置が周囲の電波状況を調査(キャリアセンス)し、無線回線が未使用と識別できた場合にデータの送信を行うこととしている。しかしながら、データを送信する複数の送信端末が互いの電波を受信できない環境にある場合、キャリアセンスしても無線回線が未使用と識別されるため、当該複数の送信端末から送信されたデータが受信端末において衝突してしまうことがある。このような問題は、所謂「隠れ端末問題」として広く知られている。
隠れ端末問題を回避するために無線LANでは、RTS/CTS(request to send /clear to send)フレームという制御フレームを用いたアクセス制御方式が採用されている。具体的には、図6に示すように、データフレームを受信端末に対して送信する送信端末は、データフレームの送信前にRTSフレームを送信する。RTSフレームを受信した受信端末は、データフレームを受信することが可能な場合はCTSフレームを応答し、送信端末では、CTSフレームの受信を確認した後に、受信端末に対してデータフレームを送信する。
ここで、RTS/CTSフレームには、データを送信するために必要な時間長に関する情報(NAV値:Network Allocation Vector)が含まれており、RTSフレーム又はCTSフレームのいずれかを受信した他の無線通信装置は、指定された時間長が満了するまで一切の送信を抑止しなければならない。
図6に示す例の場合、他の無線通信装置は、RTSフレームを受信した場合には、NAV(RTS)が指定する時間長の間、送信を抑止し、CTSフレームを受信した場合には、NAV(CTS)が指定する時間長の間、送信を抑止することになる。
図6に示す例の場合、他の無線通信装置は、RTSフレームを受信した場合には、NAV(RTS)が指定する時間長の間、送信を抑止し、CTSフレームを受信した場合には、NAV(CTS)が指定する時間長の間、送信を抑止することになる。
RTS/CTSを用いたアクセス制御では、隠れ端末問題を回避する一方で、NAVに応じて他の無線通信装置の送信が抑止される結果、周囲の無線通信装置の通信を傍受してしまったために自身の送信が抑制されてしまうという、所謂「さらし端末問題」を発生させてしまう。
この点、特許文献1では、さらし端末問題を回避する手法として、データフレームを送信するデータ専用の無線チャネルに加えて、制御・管理フレームを交換する共通制御チャネル(Common Control Channel)という別の無線チャネルを設けることが記載されている。
この点、特許文献1では、さらし端末問題を回避する手法として、データフレームを送信するデータ専用の無線チャネルに加えて、制御・管理フレームを交換する共通制御チャネル(Common Control Channel)という別の無線チャネルを設けることが記載されている。
ところで、特許文献1のように共通制御チャネルを設ける場合、次のような問題が生じるおそれがある。具体的には、夫々のデータ用チャネルに対応して共通制御チャネルを設けようとすると、データ用に使用できる無線チャネルが1/2となり周波数利用効率が低下する。また、全てのデータ用チャネルに対応して一つの共通制御チャネルを設けようとすると、共通制御チャネルが混雑し、伝送効率が低下してしまう。
このように共通制御チャネルを設ける場合、周波数利用効率の低下や伝送効率の低下といった問題が生じてしまうため、さらし端末問題を解消するための新たな方法が求められている。
このように共通制御チャネルを設ける場合、周波数利用効率の低下や伝送効率の低下といった問題が生じてしまうため、さらし端末問題を解消するための新たな方法が求められている。
本発明は、このような要望に鑑みてなされたものであり、周波数利用効率や伝送効率を低下させることなくさらし端末問題を緩和する無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法を提供することを目的とする。
本発明の第1の態様においては、第1無線通信装置との間で通信を行う無線LAN規格を採用した無線通信装置であって、自身以外の第2無線通信装置と通信を行う第3無線通信装置が送信した第1RTSフレームを受信してから所定時間内に、CTSフレームを受信したか否かを判定する判定部と、前記判定部が、前記所定時間内に前記CTSフレームを受信していないと判定した場合、前記第1無線通信装置に対してデータフレームを送信し、前記所定時間内に前記CTSフレームを受信したと判定した場合、前記データフレームを前記第1無線通信装置に対して送信しない送信部と、を備える無線通信装置を提供する。
また、自身以外の第2無線通信装置と通信を行う第3無線通信装置が送信した第1RTSフレームを受信すると、当該第1RTSフレームが指定する送信抑止期間、自身のデータフレームの送信を抑止する送信抑止部を更に備え、前記送信部は、前記判定部が前記送信抑止期間内よりも短い前記所定時間内に前記CTSフレームを受信していないと判定すると、前記送信抑止期間に関わらず、抑止された前記データフレームを前記第1無線通信装置に対して送信することとしてもよい。
また、前記第2無線通信装置が前記第3無線通信装置に対して応答確認を行うよりも前に、前記自身のデータフレームの送信が終了するように、当該自身のデータフレームの時間長を調整する調整部を更に備えることとしてもよい。
また、前記送信部は、前記判定部が前記CTSフレームを受信していないと判定すると、前記データフレームの前に第2RTSフレームを送信することとしてもよい。
また、前記送信部は、前記第1RTSフレームが指定する送信抑止期間を超えない範囲の送信抑止期間を指定した前記第2RTSフレームを送信することとしてもよい。
また、前記送信部は、前記第2RTSフレームに応じて、前記第1無線通信装置からCTSフレームを受信すると、前記自身のデータフレームを送信することとしてもよい。
本発明の第2の態様においては、RTSフレームを用いて、当該RTSフレームが指定する送信抑止期間、他の無線通信装置の通信を抑止する無線通信システムであって、前記RTSフレームを受信してから所定時間内に、当該RTSフレームに対応するCTSフレームを受信しない無線通信装置に対して、前記送信抑止期間に関わらず通信を許可する無線通信システムを提供する。
本発明の第3の態様においては、第1無線通信装置との間で通信を行う無線LAN規格を採用した無線通信装置が実行する通信制御方法であって、自身以外の第2無線通信装置と通信を行う第3無線通信装置が送信した第1RTSフレームを受信してから所定時間内に、当該第1RTSフレームに対応するCTSフレームを受信したか否かを判定するステップと、前記所定時間内に前記CTSフレームを受信していないと判定した場合、前記第1無線通信装置に対してデータフレームを送信し、前記所定時間内に前記CTSフレームを受信したと判定した場合、前記データフレームを前記第1無線通信装置に対して送信しないステップと、を含む通信制御方法を提供する。
本発明によれば、周波数利用効率や伝送効率を低下させることなくさらし端末問題を緩和することができる。
[無線通信システムSの概要]
初めに、図1を参照して、本発明の無線通信システムSの概要について説明する。図1に示すように、無線通信システムSは、送信局S1,S2と受信局D1,D2とを含む複数の無線通信装置1により構成される。なお、図1において、送信局S1と受信局D1とが通信相手であり、また、送信局S2と受信局D2とが通信相手であるものとする。また、複数の無線通信装置1は、フレーム送信前にキャリアセンスを行うところ、図1では、送信局S1,S2のうち送信局S1にフレーム送信してよいタイミングが訪れたものとする。
初めに、図1を参照して、本発明の無線通信システムSの概要について説明する。図1に示すように、無線通信システムSは、送信局S1,S2と受信局D1,D2とを含む複数の無線通信装置1により構成される。なお、図1において、送信局S1と受信局D1とが通信相手であり、また、送信局S2と受信局D2とが通信相手であるものとする。また、複数の無線通信装置1は、フレーム送信前にキャリアセンスを行うところ、図1では、送信局S1,S2のうち送信局S1にフレーム送信してよいタイミングが訪れたものとする。
送信局S1から受信局D1に対するデータフレームの送信に先立ち、図1(A)において、送信局S1は、受信局D1に対してRTSフレームを送信し、これを受信した受信局D1が送信局S1に対してCTSフレームを返信している。ここで、図1(A)に示すように、送信局S1及び受信局D1の通信に関係のない送信局S2は、送信局S1が送信するRTSフレームは受信できるものの、受信局D1が送信するCTSフレームは受信できない位置に存在するものとする。なお、CTSフレームを受信できないとは、当業者にとって自明なように、CTSフレームの受信電波強度が一定以下の場合を含むものである。
通常、RTS又はCTSフレームを受信した無線通信装置1は、フレームに設定された送信抑止期間(NAV)、自身の送信が抑止されるが、本発明の無線通信システムSでは、RTSフレームを受信したもののRTSフレームに続くCTSフレームを受信できない場合、送信抑止期間をリセットして自身の送信を可能にする。
図1(B)に示す例では、送信局S2は、送信局S1のRTSフレームを受信しているため、通常であればRTSフレームに設定された送信抑止期間は自身の送信ができないものの、受信局D1のCTSフレームを受信できないため、送信局S1のRTSフレームが指定する送信抑止期間に関わらず受信局D2との通信を試みている。
これにより、さらし端末よって送信機会が減少してしまうといった問題を緩和することができる。また、図1(B)に示すように、送信局S2が送信したフレーム(データフレーム又はRTSフレーム)は、送信局S1には届くものの、受信局D1には届かないため、受信局D1において、送信局S1から送信されたフレームと、送信局S2から送信されたデータフレームとが衝突することがなく好適である。
以下、本発明の好適な実施形態の一例について説明する。なお、以下では、送信局S1,S2及び受信局D1,D2のうち、送信局S2に相当する無線通信装置1について説明することで、本発明の実施形態について説明する。
[無線通信装置1の機能構成]
図2は、本発明の無線通信装置1の機能構成を示すブロック図である。無線通信装置1は、無線LAN規格(IEEE 802.11)、即ち、同一周波数での無線通信回線に複数の搬送波が送信されないように自身が用いる周波数やチャネルがアイドル状態であることを検知して通信を試みる、所謂キャリアセンス方式を用いて通信する無線通信デバイスである。このような無線通信装置1としては、例えば、携帯電話、スマートフォン、PC、タブレットPC、ゲーム機等を用いることとしてもよく、また、基地局や無線LANアクセスポイント等を用いることとしてもよい。
図2に示すように、無線通信装置1は、通信部2と記憶部3と制御部4とを含んで構成される。
図2は、本発明の無線通信装置1の機能構成を示すブロック図である。無線通信装置1は、無線LAN規格(IEEE 802.11)、即ち、同一周波数での無線通信回線に複数の搬送波が送信されないように自身が用いる周波数やチャネルがアイドル状態であることを検知して通信を試みる、所謂キャリアセンス方式を用いて通信する無線通信デバイスである。このような無線通信装置1としては、例えば、携帯電話、スマートフォン、PC、タブレットPC、ゲーム機等を用いることとしてもよく、また、基地局や無線LANアクセスポイント等を用いることとしてもよい。
図2に示すように、無線通信装置1は、通信部2と記憶部3と制御部4とを含んで構成される。
通信部2は、無線LAN等の無線通信回線を利用して他の無線通信装置1との間で通信を行う。具体的には、通信部2は、制御部4から出力されたデータを変調してRF信号を生成し、アンテナ(不図示)を介して当該RF信号を他の無線通信装置1に送信する。また、通信部2は、アンテナを介して他の無線通信装置1から受信したRF信号を復調し、復調により得られたデータを制御部4に出力する。
記憶部3は、ROM及びRAM等のメモリ又はハードディスク等の記憶媒体である。記憶部3は、制御部4を動作させるためのプログラム及び制御部4が動作する際に生成されるデータを記憶する。
記憶部3は、ROM及びRAM等のメモリ又はハードディスク等の記憶媒体である。記憶部3は、制御部4を動作させるためのプログラム及び制御部4が動作する際に生成されるデータを記憶する。
制御部4は、例えばCPUであり、記憶部3に記憶されたプログラムを実行することにより、送信抑止部41、判定部42、調整部43及び送信部44として機能する。
送信抑止部41は、自身以外の無線通信装置1と通信を行う他の無線通信装置1が送信したRTSフレームを受信すると、当該RTSフレームが指定する送信抑止期間、自身の送信を抑止する。
キャリアセンス方式に対応した無線通信装置1では、データフレームの送信前にRTS/CTSフレームを交換する。RTS/CTSフレームには、既に公知のように電波を使用する予定期間が記載されており、当該無線通信装置1以外の他の無線通信装置1は、この予定期間の間(送信抑止期間)、自身の送信を抑止する。送信抑止部41は、他の無線通信装置1のRTSフレームを受信すると、当該RTSフレームに応じて設定される送信抑止期間に応じて、自身の送信を抑止する。
キャリアセンス方式に対応した無線通信装置1では、データフレームの送信前にRTS/CTSフレームを交換する。RTS/CTSフレームには、既に公知のように電波を使用する予定期間が記載されており、当該無線通信装置1以外の他の無線通信装置1は、この予定期間の間(送信抑止期間)、自身の送信を抑止する。送信抑止部41は、他の無線通信装置1のRTSフレームを受信すると、当該RTSフレームに応じて設定される送信抑止期間に応じて、自身の送信を抑止する。
判定部42は、RTSフレームを受信してから所定時間内に、当該RTSフレームに対応するCTSフレームを受信したか否かを判定する。具体的には、判定部42は、他の無線通信装置1が送信するRTSフレームを受信すると、当該RTSフレームに対応するCTSフレームの受信を待機するタイマーTCTSをセットし、タイマーTCTSが満了するまでにCTSフレームを受信したか否かを判定する。なお、タイマーTCTSが計時する期間は、RTSフレームに応じて設定される送信抑止期間よりも短い期間である。
送信部44は、所定時間内に対応するCTSフレームを受信した場合には、RTSフレームやCTSフレームが指示する送信抑止期間(NAV(RTS)、NAV(CTS))、自身の送信抑止を継続する一方で、所定時間経過しても対応するCTSフレームを受信しない場合には、送信抑止期間に関わらず、自身の送信抑止を解除する。
送信抑止を解除した場合、送信部44は、自身と通信を行う無線通信装置1との間でRTS/CTSフレームの交換を行った上で、自身のデータフレームを当該無線通信装置1に対して送信する。
送信抑止を解除した場合、送信部44は、自身と通信を行う無線通信装置1との間でRTS/CTSフレームの交換を行った上で、自身のデータフレームを当該無線通信装置1に対して送信する。
調整部43は、送信抑止期間にも関わらず送信部44がデータフレームを送信する場合に、当該データフレームの時間長を調整する。なお、データフレーム以外のフレームの時間長は略一定であるため、データフレームの時間長を調整することは、自身のRTSフレームに記載する電波利用予定期間に基づく送信抑止期間(NAV(RTS))を調整することと同義である。
調整部43による、データフレームの時間長の調整方法については、図4を参照して後述する。
調整部43による、データフレームの時間長の調整方法については、図4を参照して後述する。
[無線通信装置1の処理フロー]
以上、本発明の無線通信装置1の機能構成について説明した。続いて、図3を参照して、無線通信装置1(即ち、図1における送信局S2)における処理の流れについて説明する。
以上、本発明の無線通信装置1の機能構成について説明した。続いて、図3を参照して、無線通信装置1(即ち、図1における送信局S2)における処理の流れについて説明する。
通信先の無線通信装置1(受信局D2)に対してデータフレームを送信する場合、ステップS1において、無線通信装置1は、無線通信環境を既定の時間キャリアセンスする。このキャリアセンスでは、無線通信装置1は、ステップS2に示すように、他の通信に用いられているフレームを検知する。ステップS2において、他の通信に用いられるフレームを検知した場合、無線通信装置1は、処理をステップS3に移す。
他方、他の通信に用いられるフレームを検知しない場合、即ち、無線通信環境がアイドルである場合、無線通信装置1は、ステップS13において、データ送信処理を実行し、処理を終了する。なお、ステップS13のデータ送信処理は、従来と同様の処理であり、無線通信装置1は、通信先の無線通信装置1(受信局D2)との間でRTS/CTSフレームを交換した後にデータ/ACK(acknowledgement)フレームを交換する。
他方、他の通信に用いられるフレームを検知しない場合、即ち、無線通信環境がアイドルである場合、無線通信装置1は、ステップS13において、データ送信処理を実行し、処理を終了する。なお、ステップS13のデータ送信処理は、従来と同様の処理であり、無線通信装置1は、通信先の無線通信装置1(受信局D2)との間でRTS/CTSフレームを交換した後にデータ/ACK(acknowledgement)フレームを交換する。
ステップS3では、受信したフレームがRTSフレームであるか否かを判定する。本発明では、他の通信に用いられるRTSフレームを受信した場合に、一定条件を満たすと送信抑止期間を無視して自身のデータフレームの送信を試みるものであるため、ステップS3では、RTSフレームを受信したか否かを判定することとしている。ステップS3において、RTSフレームを受信したと判定した場合には、処理をステップS4に移し、RTSフレーム以外のフレームを受信した場合には、処理をステップS1に移し、従来と同様に無線通信環境がアイドルになるまで待機等する。
ステップS4では、無線通信装置1は、送信抑止期間としてNAV(RTS)を保持しカウントダウンを開始するとともに、受信したRTSフレームに対応するCTSフレーム(以下、「CTS1フレーム」と呼ぶ)の受信を待機するタイマーTCTS1を保持してカウントダウンを開始する。続いて、無線通信装置1では、ステップS5,S6に示すように、タイマーTCTS1が規定する時間の間、CTS1フレームを受信するまで待機する。
ステップS5,S6において、タイマーTCTS1が経過したにも関わらずCTS1フレームを受信できない場合、即ち、図1(A)に示すように、無線通信装置1が、送信局S1のRTSフレームを受信できるものの受信局D1のCTSフレームを受信できない位置に存在する場合、無線通信装置1は、処理をステップS8に移す。
他方、タイマーTCTS1が経過する前にCTS1フレームを受信できた場合、即ち、無線通信装置1が、送信局S1のRTSフレーム及び受信局D1のCTSフレームの双方共に受信できる位置に存在する場合、無線通信装置1は、処理をステップS7に移す。
他方、タイマーTCTS1が経過する前にCTS1フレームを受信できた場合、即ち、無線通信装置1が、送信局S1のRTSフレーム及び受信局D1のCTSフレームの双方共に受信できる位置に存在する場合、無線通信装置1は、処理をステップS7に移す。
ステップS7では、無線通信装置1は、受信したRTS/CTSフレームに記載されたNAVに応じた送信抑止期間が満了するまで待機し、処理をステップS1に移す。即ち、RTS/CTSフレームの双方を受信した場合の処理は従来と同様である。
他方、RTSフレームを受信したものの、CTSフレームを受信できない場合、ステップS8において、無線通信装置1は、データ送信準備を行う。例えば、無線通信装置1は、無線方式に応じて適宜設定されるランダムな時間長TWAIT待機する。
ランダムな時間長TWAITが経過すると、ステップS9において、無線通信装置1は、キャリアセンスを行うことなく、通信先の無線通信装置1(受信局D2)に対してRTSフレームを送信するとともに、タイマーTCTS2をセットする。なお、キャリアセンスを行わない場合、その他の無線通信装置1が通信中であるか否かに関わらず、言い換えると、送信局S1がデータフレームを送信しているか否かに関わらず、RTSフレームを送信することになるが、図1において上述したように他の無線通信装置1(受信局D1)における衝突は発生しない。
ここで、通信先の無線通信装置1(受信局D2)では、RTSフレームを受信すると、規定時間SIFS(Short Interframe Space)の経過の後にキャリアセンスを行い、無線通信環境がアイドルの場合にはCTSフレーム(以下、「CTS2フレーム」と呼ぶ)を無線通信装置1(送信局S2)に対して応答する。タイマーTCTS2は、通信先の無線通信装置1(受信局D2)からCTS2フレームを受信するまでの待ち受け時間である。
続いて、無線通信装置1では、ステップS8,S9に示すように、タイマーTCTS2が規定する時間の間、CTS2フレームの受信を待機する。ステップS8,S9において、タイマーTCTS2が経過したにも関わらずCTS2フレームを受信できない場合、無線通信装置1は、処理をステップS7に移す。続くステップS7では、無線通信装置1は、通信先の無線通信装置1(受信局D2)に対して予定していたデータフレームの送信を延期し、NAV(RTS)が満了した後に再度送信の機会の取得を試みる。
例えば、通信先の無線通信装置1(受信局D2)のキャリアセンスの結果、無線通信環境がビジーである場合、無線通信装置1(送信局S2)から通信先の受信局D2に対してデータフレームを送信すると、他のフレームと衝突し、受信局D2においてデータフレームを復元できないことが想定される。そこで、無線通信装置1(送信局S2)は、CTS2フレームの応答がない場合は、送信抑止期間中のデータフレームの送信を取りやめる。
例えば、通信先の無線通信装置1(受信局D2)のキャリアセンスの結果、無線通信環境がビジーである場合、無線通信装置1(送信局S2)から通信先の受信局D2に対してデータフレームを送信すると、他のフレームと衝突し、受信局D2においてデータフレームを復元できないことが想定される。そこで、無線通信装置1(送信局S2)は、CTS2フレームの応答がない場合は、送信抑止期間中のデータフレームの送信を取りやめる。
他方、タイマーTCTS2が経過する前にCTS2フレームを受信できた場合、ステップS12において、無線通信装置1は、通信先の無線通信装置1(受信局D2)に対してデータフレームを送信する。無線通信装置1では、その後、通信先の無線通信装置1(受信局D2)からACKフレームの応答を受けることで、データの送受信が完了する。
[データフレームの時間長の調整方法]
以上、本発明の無線通信装置1の処理の流れについて説明した。本発明の無線通信装置1では、他の無線通信装置1のRTSフレームが指定する送信抑止期間であっても、当該RTSフレームに対応するCTSフレームを受信しない場合には、自身のRTSフレームやデータフレームの送信を可能にしている。このとき、送信するデータフレームの時間長やRTSフレームで指定するNAV(RTS)は、他の無線通信装置1の通信との衝突回避等を考慮して、調整部43により調整される。
以下、図4を参照して、調整部43による時間長の調整方法について説明する。
以上、本発明の無線通信装置1の処理の流れについて説明した。本発明の無線通信装置1では、他の無線通信装置1のRTSフレームが指定する送信抑止期間であっても、当該RTSフレームに対応するCTSフレームを受信しない場合には、自身のRTSフレームやデータフレームの送信を可能にしている。このとき、送信するデータフレームの時間長やRTSフレームで指定するNAV(RTS)は、他の無線通信装置1の通信との衝突回避等を考慮して、調整部43により調整される。
以下、図4を参照して、調整部43による時間長の調整方法について説明する。
無線通信装置1(送信局S2)は、他の無線通信装置1(送信局S1)のRTSフレームを受信すると、当該RTSフレームが指定する送信抑止期間(NAV(RTS1))、自身のデータ送信が抑止される。
ここで、NAV(RTS1)は、図4(A)に示すように、送信局S1のRTSフレームを受信した受信局D1が返信するCTSフレームの時間長、RTS/CTSフレームの交換後に送信局S1が送信するデータフレームの時間長、及びデータフレームに対する肯定応答のためのACKフレームの時間長に、無線通信の仕様により求められる規定時間(SIFS)を加えた時間長である。
ここで、NAV(RTS1)は、図4(A)に示すように、送信局S1のRTSフレームを受信した受信局D1が返信するCTSフレームの時間長、RTS/CTSフレームの交換後に送信局S1が送信するデータフレームの時間長、及びデータフレームに対する肯定応答のためのACKフレームの時間長に、無線通信の仕様により求められる規定時間(SIFS)を加えた時間長である。
無線通信装置1(送信局S2)が、NAV(RTS1)に基づく送信抑止期間中にデータフレームを送信する場合、図4(B)に示すように、送信局S2が送信するデータフレームの時間長が、受信局D1のACKフレームの応答タイミングに被ってしまうと、送信局S1において、データフレームとACKフレームとの衝突が生じてしまう。即ち、図1に示すように、送信局S1と送信局S2とは、互いに通信可能な範囲に存在しているため、送信局S2が送信したデータフレームが送信局S1に届いてしまい、受信局D1のACKフレームと衝突してしまう。
そこで、調整部43は、受信局D1が送信局S1に対して応答確認を行うよりも前に、自身のデータフレームの送信が終了するように、当該自身のデータフレームの時間長を調整する。この点、図4(B)では、受信局D1のACKフレームの送信タイミングと、自身のデータフレームの時間長の終端とが一致するように調整されている。
ところで、無線通信装置1(送信局S2)と通信先の無線通信装置1(受信局D2)との通信を考えた場合、送信局S2のデータフレームの送信の後に受信局D2からACKフレームの応答が行われることになり、ACK応答が完了するまでは、他の無線通信装置1による通信を抑制する必要がある。そこで、送信局S2がデータフレームの送信に先立ち送信するRTSフレームには、NAV(RTS2)に基づく送信抑止期間が設定されることになる。
受信局D2では、データフレームを受信した後にSIFSの間待機し、その後、ACKフレームを応答する。そのため、受信局D1のACKフレームの送信タイミングと、自身のデータフレームの時間長の終端とを一致させた場合、図4(C)に示すように、NAV(RTS2)がNAV(RTS1)を超えてしまい、他の無線通信装置1が通信できない期間が不要に延びてしまう。
受信局D2では、データフレームを受信した後にSIFSの間待機し、その後、ACKフレームを応答する。そのため、受信局D1のACKフレームの送信タイミングと、自身のデータフレームの時間長の終端とを一致させた場合、図4(C)に示すように、NAV(RTS2)がNAV(RTS1)を超えてしまい、他の無線通信装置1が通信できない期間が不要に延びてしまう。
そこで、調整部43は、NAV(RTS2)がNAV(RTS1)を超えないように、より好ましくは、NAV(RTS1)の終端と、NAV(RTS2)の終端とが一致するように、NAV(RTS2)(即ち、データフレームの時間長)を調整する。
具体的には、調整部43は、図4(D)に示すように、NAV(RTS2)が、NAV(RTS1)から、タイマーTCTS1、ランダムな時間長TWAIT及び自身のRTSフレームの時間長を減算した長さになるように、データフレームの時間長を調整する。なお、本実施形態のようにNAV(RTS1)をカウントダウンしている場合には、カウントしているNAV(RTS1)の残り時間を用いて、NAV(RTS2)を容易に設定することができる。
具体的には、調整部43は、図4(D)に示すように、NAV(RTS2)が、NAV(RTS1)から、タイマーTCTS1、ランダムな時間長TWAIT及び自身のRTSフレームの時間長を減算した長さになるように、データフレームの時間長を調整する。なお、本実施形態のようにNAV(RTS1)をカウントダウンしている場合には、カウントしているNAV(RTS1)の残り時間を用いて、NAV(RTS2)を容易に設定することができる。
なお、上記説明では、ACK(D1)とACK(D2)とは同じタイミングで送出されるが、送信局S1におけるACK(D1)の受信にあたってはACK(D2)の受信レベルがACK(D1)の復号をするに十分に小さいことを前提としている。ACK(D2)の受信レベルが十分に小さくなく、ACK(D1)が衝突により復号できなくなることを防ぐために、無線通信装置1はNAV(RTS2)を更に短くなるようにDATA(S2)の時間長を短く調整することとしても良い。一例として、ACK(D1)の送信タイミングよりも前に送信局S2及び受信局D2間のACK応答が完了するように、DATA(S2)の時間長を短く調整することとしてもよい。
以上のように本発明の無線通信装置1では、他の無線通信装置1のRTSフレームが指定する送信抑止期間であっても、当該RTSフレームに対応するCTSフレームを受信しない場合には、データフレームの送信を可能にするため、さらし端末問題に伴う送信機会の抑制を緩和することができる。特に、本発明の無線通信装置1では、従来のように共通制御チャネル等の専用のチャネルを設けることがないため、周波数利用効率を損ねることがない。
また、送信するデータフレームの時間長を適宜調整することで、他の無線通信装置1の通信との衝突を回避できるとともに、他の無線通信装置1の通信を抑止することがなく好適である。
また、送信するデータフレームの時間長を適宜調整することで、他の無線通信装置1の通信との衝突を回避できるとともに、他の無線通信装置1の通信を抑止することがなく好適である。
ここで、本発明の無線通信装置1は、任意の無線通信システムSに対して適用することができる。RTS/CTSは、一般に、親局となる基地局の配下に複数の子局が接続されている無線通信システムSにおいて、複数の子局からの送信フレームが親局側で衝突することを防止するために用いられる。本発明の無線通信装置1は、このような親局/子局の関係を有する無線通信装置1により構成される無線通信システムSに対して適用することができる。
また、本発明の無線通信装置1は、図5に示すように、親局、子局の関係なく多くの無線通信装置1が網目状にネットワークを構成するメッシュ型の無線通信システムSに対して適用することもできる。メッシュ型の無線通信システムSでは、隣接の無線通信装置1から送信抑止の制御を受けることによる影響は無視できず、その影響を緩和することで送信機会の増加が得られ、好適である。
また、本発明の無線通信装置1は、図5に示すように、親局、子局の関係なく多くの無線通信装置1が網目状にネットワークを構成するメッシュ型の無線通信システムSに対して適用することもできる。メッシュ型の無線通信システムSでは、隣接の無線通信装置1から送信抑止の制御を受けることによる影響は無視できず、その影響を緩和することで送信機会の増加が得られ、好適である。
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。特に、装置の分散・統合の具体的な実施形態は以上に図示するものに限られず、その全部又は一部について、種々の付加等に応じて、又は、機能負荷に応じて、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。
上記実施形態では、無線通信装置1として送信局S1,S2及び受信局D1,D2の4つの無線通信装置1、言い換えると、「送信局S1−受信局D1間の通信」及び「送信局S2−受信局D2間の通信」の2組の通信を例にとり本発明について説明した。この点、本発明は、3組以上の通信が行われる場合であっても好適に利用することができる。
また、上記実施形態では、送信局が単一のデータフレームを送信する場合を例にとり本発明について説明したが、本発明は、周囲の送信を抑止している間に複数のデータフレームを連続して送信し、これを受信した受信局がBlock ACK応答する場合であっても好適に利用することができる。
S・・・無線通信システム
1・・・無線通信装置
S1,S2・・・送信局
D1,D2・・・受信局
2・・・通信部
3・・・記憶部
4・・・制御部
41・・・送信抑止部
42・・・判定部
43・・・調整部
44・・・送信部
1・・・無線通信装置
S1,S2・・・送信局
D1,D2・・・受信局
2・・・通信部
3・・・記憶部
4・・・制御部
41・・・送信抑止部
42・・・判定部
43・・・調整部
44・・・送信部
Claims (8)
- 第1無線通信装置との間で通信を行う無線LAN規格を採用した無線通信装置であって、
自身以外の第2無線通信装置と通信を行う第3無線通信装置が送信した第1RTSフレームを受信してから所定時間内に、CTSフレームを受信したか否かを判定する判定部と、
前記判定部が、前記所定時間内に前記CTSフレームを受信していないと判定した場合、前記第1無線通信装置に対してデータフレームを送信し、前記所定時間内に前記CTSフレームを受信したと判定した場合、前記データフレームを前記第1無線通信装置に対して送信しない送信部と、
を備える無線通信装置。 - 自身以外の第2無線通信装置と通信を行う第3無線通信装置が送信した第1RTSフレームを受信すると、当該第1RTSフレームが指定する送信抑止期間、自身のデータフレームの送信を抑止する送信抑止部を更に備え、
前記送信部は、前記判定部が前記送信抑止期間内よりも短い前記所定時間内に前記CTSフレームを受信していないと判定すると、前記送信抑止期間に関わらず、抑止された前記データフレームを前記第1無線通信装置に対して送信する、
請求項1に記載の無線通信装置。 - 前記第2無線通信装置が前記第3無線通信装置に対して応答確認を行うよりも前に、前記自身のデータフレームの送信が終了するように、当該自身のデータフレームの時間長を調整する調整部、
を更に備える請求項1又は2に記載の無線通信装置。 - 前記送信部は、前記判定部が前記CTSフレームを受信していないと判定すると、前記データフレームの前に第2RTSフレームを送信する、
請求項1から3のいずれか1項に記載の無線通信装置。 - 前記送信部は、前記第1RTSフレームが指定する送信抑止期間を超えない範囲の送信抑止期間を指定した前記第2RTSフレームを送信する、
請求項4に記載の無線通信装置。 - 前記送信部は、前記第2RTSフレームに応じて、前記第1無線通信装置からCTSフレームを受信すると、前記自身のデータフレームを送信する、
請求項4又は5に記載の無線通信装置。 - RTSフレームを用いて、当該RTSフレームが指定する送信抑止期間、他の無線通信装置の通信を抑止する無線通信システムであって、
前記RTSフレームを受信してから所定時間内に、当該RTSフレームに対応するCTSフレームを受信しない無線通信装置に対して、前記送信抑止期間に関わらず通信を許可する、
無線通信システム。 - 第1無線通信装置との間で通信を行う無線LAN規格を採用した無線通信装置が実行する通信制御方法であって、
自身以外の第2無線通信装置と通信を行う第3無線通信装置が送信した第1RTSフレームを受信してから所定時間内に、当該第1RTSフレームに対応するCTSフレームを受信したか否かを判定するステップと、
前記所定時間内に前記CTSフレームを受信していないと判定した場合、前記第1無線通信装置に対してデータフレームを送信し、前記所定時間内に前記CTSフレームを受信したと判定した場合、前記データフレームを前記第1無線通信装置に対して送信しないステップと、
を含む通信制御方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014218963A JP2016086332A (ja) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014218963A JP2016086332A (ja) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016086332A true JP2016086332A (ja) | 2016-05-19 |
Family
ID=55973903
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014218963A Pending JP2016086332A (ja) | 2014-10-28 | 2014-10-28 | 無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2016086332A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110784244A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-11 | 厦门蓝斯通信股份有限公司 | 一种数据传输方法及全双工Ad Hoc网络系统 |
-
2014
- 2014-10-28 JP JP2014218963A patent/JP2016086332A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110784244A (zh) * | 2019-09-24 | 2020-02-11 | 厦门蓝斯通信股份有限公司 | 一种数据传输方法及全双工Ad Hoc网络系统 |
CN110784244B (zh) * | 2019-09-24 | 2021-08-31 | 厦门蓝斯通信股份有限公司 | 一种数据传输方法及全双工Ad Hoc网络系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8031744B2 (en) | Full-duplex wireless communications | |
US10834758B2 (en) | Media access control for license-assisted access | |
US9609666B2 (en) | System and method for reserving a channel for coexistence of U-LTE and Wi-Fi | |
CN110891280B (zh) | 用于wlan中的重叠基本服务集的协调波束赋形的系统和方法 | |
US10362586B2 (en) | System and method for spatial reuse in directional random access | |
US10129896B2 (en) | Method and system for optimizing channel access in a wireless local area network | |
JP2007251667A (ja) | 無線通信システム、無線基地局、無線通信端末、無線通信方法、および無線通信システムのプログラム | |
WO2016072908A1 (en) | Dynamic listen before talk in license-assisted access | |
WO2010151377A2 (en) | Use of delayed clear-to-send and denial-to-send in directional wireless networks | |
US9560674B2 (en) | Virtual busy-tone for full-duplex wireless networks | |
US20100315980A1 (en) | Unified contention based period | |
Ma et al. | MAC protocol for ad hoc networks using smart antennas for mitigating hidden and deafness problems | |
JP2011035600A (ja) | 無線通信システム | |
JP2006246142A (ja) | 無線通信方法 | |
KR101544819B1 (ko) | 애드혹 네트워크에서 충돌을 회피하는 데이터 전송 방법 및 장치 | |
JP2013179555A (ja) | 無線アクセス制御方法および無線通信装置 | |
JP2016086332A (ja) | 無線通信装置、無線通信システム及び通信制御方法 | |
JP2005236435A (ja) | 無線通信方法、無線通信装置および無線アドホックネットワークシステム | |
US9775172B2 (en) | Method and apparatus for wireless communication | |
KR20160110892A (ko) | 통신 시스템에서 경쟁 윈도우 크기 결정 방법 및 장치 | |
JP6430905B2 (ja) | 無線通信方法および無線通信システム | |
JP2005236548A (ja) | 無線伝送方法、無線伝送装置および無線伝送システム | |
JP5855551B2 (ja) | 無線通信システムおよび無線通信方法 | |
KR20120037280A (ko) | Csma/ca 방식에서의 우선순위 할당 방법 및 시스템 | |
US10271352B2 (en) | Wireless communication system and associated wireless communication method and wireless device having efficient polling mechanism in overlapping network environments |