JP2019145950A - Radio communication system transmitting frame and radio communication control method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、1または複数の周波数帯を利用してフレームを伝送する無線通信システムおよび無線通信制御方法に係わる。 The present invention relates to a radio communication system and a radio communication control method for transmitting a frame using one or a plurality of frequency bands.
近年、無線通信システムが広く普及している。例えば、IEEE802.11により規定されている無線LANでは、5GHz帯及び/又は2.4GHz帯を使用してデータが伝送される。データ信号は、例えば、OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)で伝送される。OFDMは、周波数領域で互いに直交する複数のサブキャリアを使用してデータを伝送する。 In recent years, wireless communication systems have become widespread. For example, in a wireless LAN defined by IEEE 802.11, data is transmitted using a 5 GHz band and / or a 2.4 GHz band. The data signal is transmitted by, for example, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing). OFDM transmits data using a plurality of subcarriers orthogonal to each other in the frequency domain.
無線LANにおいては、新しい規格が次々と提案され、実用化されている。ただし、新たな無線LANシステムは、過去に実用化されている無線LANシステム(すなわち、レガシーシステム)と接続できることが要求される。すなわち、レガシーコンパチビリティが要求される。 In wireless LAN, new standards are proposed one after another and put into practical use. However, the new wireless LAN system is required to be able to be connected to a wireless LAN system (that is, a legacy system) that has been put into practical use in the past. That is, legacy compatibility is required.
加えて、複数の周波数帯を同時に使用してデータを伝送する方式が提案されている。そして、複数の周波数帯を同時に使用してデータを伝送する無線LANであっても、レガシーコンパチビリティを有することが好ましい。 In addition, a method for transmitting data using a plurality of frequency bands simultaneously has been proposed. And even if it is a wireless LAN which transmits data using a plurality of frequency bands at the same time, it is preferable to have legacy compatibility.
なお、関連技術として、複数の送信機から送信されるOFDM信号を同時に受信する無線通信装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 As a related technique, a wireless communication apparatus that simultaneously receives OFDM signals transmitted from a plurality of transmitters has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
上述したように、無線LANは、レガシーコンパチビリティを有していることが要求される。このため、複数の周波数帯を同時に使用してデータを伝送することができる無線通信システムにおいて、単一の周波数帯を使用してデータが伝送されることがある。したがって、この場合、受信機は、単一の周波数帯を使用してデータが伝送されるのか、複数の周波数帯を同時に使用してデータが伝送されるのかを判定する必要がある。 As described above, the wireless LAN is required to have legacy compatibility. For this reason, in a wireless communication system capable of transmitting data using a plurality of frequency bands simultaneously, data may be transmitted using a single frequency band. Therefore, in this case, the receiver needs to determine whether data is transmitted using a single frequency band or whether data is transmitted using a plurality of frequency bands simultaneously.
この判定は、例えば、送信機と受信機との間で、単一の周波数帯を使用するのか複数の周波数帯を同時に使用するのかを表す情報を通知することで実現され得る。ただし、このケースでは、オーバヘッドによりスループットが低下するおそれがある。 This determination can be realized, for example, by notifying information indicating whether to use a single frequency band or a plurality of frequency bands at the same time between the transmitter and the receiver. However, in this case, there is a risk that the throughput may decrease due to overhead.
本発明の1つの側面に係わる目的は、スループットを低下させることなく複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われるか否かを判別する方法を提供することである。 An object according to one aspect of the present invention is to provide a method for determining whether or not data transmission using a plurality of frequency bands simultaneously is performed without reducing throughput.
本発明の1つの態様の無線通信システムは、1または複数の周波数帯を使用して第1の無線通信装置から第2の無線通信装置にフレームを伝送する無線通信システムであって、前記第1の無線通信装置は、各周波数帯に対して設けられ、それぞれ、レガシーシグナルフィールドを含むフレームを送信する複数の送信回路と、前記複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのレガシーシグナルフィールドに同じ値を設定するシグナルフィールド設定部と、を備え、前記第2の無線通信装置は、各周波数帯を介して受信したフレームのレガシーシグナルフィールドを互いに比較し、その比較の結果に基づいて、前記複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われているか否かを判定する判定部を備える。 A wireless communication system according to one aspect of the present invention is a wireless communication system that transmits a frame from a first wireless communication apparatus to a second wireless communication apparatus using one or a plurality of frequency bands, The wireless communication device is provided for each frequency band, and each of a plurality of transmission circuits that transmit frames including a legacy signal field, A signal field setting unit configured to set the same value in a legacy signal field of a frame transmitted using a frequency band, wherein the second wireless communication device receives a legacy signal of a frame received via each frequency band The fields are compared with each other, and based on the comparison result, it is determined whether or not data transmission using the plurality of frequency bands simultaneously is performed. A judging unit for.
上述の態様によれば、スループットを低下させることなく複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われるか否かを判別することができる。 According to the above-described aspect, it is possible to determine whether or not data transmission using a plurality of frequency bands at the same time is performed without reducing the throughput.
<第1の実施形態>
図1は、第1の実施形態に係わる無線通信システムの一例を示す。図1に示す無線通信システム1は、特に限定されるものではないが、例えば、無線LANシステムである。また、無線通信システム1は、無線通信装置2、3を含む。各無線通信装置2、3は、例えば、ユーザ端末である。ユーザ端末は、モバイル端末であってもよい。
<First Embodiment>
FIG. 1 shows an example of a wireless communication system according to the first embodiment. The
無線通信装置2、3は、複数の周波数帯を利用してデータを伝送できる。具体的には、無線通信装置2、3は、複数の周波数帯を同時に利用してデータを伝送できる。この実施例では、無線通信装置2、3は、2.4GHz帯、5GHz帯を利用してデータを伝送できる。なお、無線通信装置2、3間の通信品質は、周波数帯ごとに異なる。よって、無線通信装置2、3は、周波数帯ごとに異なる変調方式および異なる符号でデータを伝送してもよい。
The
図2は、無線通信装置2、3が備える送信機10の一例を示す。送信機10は、この例では、図2に示すように、分配器21、制御部22、複数の送信回路23a、23bを備える。なお、送信回路は、周波数帯毎に備えられる。また、送信機10は、図2に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
FIG. 2 shows an example of the
分配器21は、制御部22から与えられる分配指示に従って、複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、各周波数帯の伝送レートに応じて、各周波数帯における送信時間が互いに同じとなるように、データを複数の送信回路23a、23bに分配する。分配器21は、各周波数帯のSN比や通信品質に応じて各周波数帯における送信時間が互いに同じとなるように、データを分配する。
When the
制御部22は、シグナルフィールド設定部24を備える。シグナルフィールド設定部24は、アプリケーションから与えられる指示に従って、複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのレガシーシグナルフィールド(L−SIG:Legacy Signal Field)に同じ値を設定する。レガシーシグナルフィールド(L−SIG)の構成については後述する。
The
各送信回路23a、23bは、各周波数帯に対して設けられ、それぞれ、レガシーシグナルフィールドを含むフレームを送信する。各送信回路23a、23bは、それぞれ、フレーム生成器31a、31b、符号化器32a、32b、変調器33a、33b、ミキサ34a、34bを備える。なお、各送信回路23a、23bは、図2に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
Each
各フレーム生成器31a、31bは、分配器21により分配されたデータから入力データを伝送するフレームを生成する。各フレーム生成器31a、31bによりフレームを生成する例については後述する。
Each of the
符号化器32a、32bは、生成された送信フレームのビット列をそれぞれ符号化する。変調器33a、33bは、符号化されたビット列からそれぞれ変調信号を生成する。各ミキサ34a、34bは、変調器33a、33bから出力される変調信号にRF発振信号f1、f2を乗算する。すなわち、出力信号(変調信号)が無線周波数帯にアップコンバートされる。なお、RF発振信号f1、f2の周波数は、図1に示す実施例においては、2.4GHz帯、5GHz帯である。そして、送信回路23a、23bは、アンテナを介して信号を出力する。なお、各周波数帯の変調信号は、互いに異なるアンテナを介して出力されるようにしてもよい。
The
このように、各送信回路23a、23bは、2.4GHz帯信号、5GHz帯信号を出力することができる。そして、各送信回路23a、23bから出力される無線信号(すなわち、2.4GHz帯信号、5GHz帯信号)は、各送信回路23a、23bの無線エリア内に位置する無線通信装置により受信される。
Thus, each
図3、図4を参照して、シグナルフィールド設定部24により設定されるプリアンブルシグナルフィールドの構成について説明する。図3は、シグナルフィールド設定部24により設定されるプリアンブルシグナルフィールドの構成の一例を示す。図4は、プリアンブルシグナルフィールドのうちレガシーシグナルフィールドの構成の一例を示す。
The configuration of the preamble signal field set by the signal
シグナルフィールド設定部24は、IEEE802.11a/g/n/ac/ax等のレガシーシステムと互換性があるプリアンブルシグナルフィールドを生成する。このプリアンブルシグナルフィールドは、フレーム生成器31a、31bにより生成される各フレームの先頭に付加される。
The signal
シグナルフィールド設定部24により設定されるプリアンブルシグナルフィールドは、レガシーショートトレーニングフィールド(LSTF:Legacy Short Training Field)、レガシーロングトレーニングフィールド(LLTF:Legacy Long Training Field)、レガシーシグナルフィールド(L−SIG)およびニューシグナルフィールド(NEW−SIG)を含む。LSTFおよびLLTFは、それぞれ、既知の繰返し信号により構成される。
The preamble signal field set by the signal
図4に示すように、L−SIGは、伝送レートを表すレートフィールド(Rate)、データ長を表すレングスフィールド(Length)およびパリティビット用のパリティフィールド(P)を含む。 As shown in FIG. 4, the L-SIG includes a rate field (Rate) indicating a transmission rate, a length field (Length) indicating a data length, and a parity field (P) for parity bits.
レガシーシステム(たとえば、802.11a/g)においては、L−SIGの各フィールドには、実際の通信パラメータ(即ち、実際の伝送レートおよびデータ長を表す値)が設定される。これに対して、最近のシステム(以下、「非レガシーシステム」)では、L−SIGを使用することなく無線通信装置間で通信パラメータが通知される。ただし、レガシーシステムとの互換性を確保するために、非レガシーシステムで伝送されるフレームもL−SIGを含んでいる。このため、非レガシーシステムで伝送されるフレームのL−SIGには、必ずしも実際の通信パラメータが設定されなくてもよい。 In a legacy system (for example, 802.11a / g), an actual communication parameter (that is, a value representing an actual transmission rate and a data length) is set in each field of L-SIG. On the other hand, in a recent system (hereinafter, “non-legacy system”), communication parameters are notified between wireless communication devices without using L-SIG. However, in order to ensure compatibility with legacy systems, frames transmitted in non-legacy systems also include L-SIG. For this reason, an actual communication parameter does not necessarily need to be set in the L-SIG of a frame transmitted in a non-legacy system.
非レガシーシステムにおいては、レートフィールドには所定の固定レート(6Mbps)が設定される。また、レングスフィールドには、実際の送信時間に基づいて、6Mbpsで送信されるデータ長を表す値が設定される。 In the non-legacy system, a predetermined fixed rate (6 Mbps) is set in the rate field. In the length field, a value representing the data length transmitted at 6 Mbps is set based on the actual transmission time.
シグナルフィールド設定部24は、複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、所定の制御情報をNEW−SIGに設定する。NEW−SIGは、本実施形態において特有のシグナルフィールドである。図3では、フレーム内に2個のNEW−SIGが設けられているが、各フレームは任意の数のNEW−SIGを備えるようにしてもよい。また、第1の実施形態においては、NEW−SIGのシグナルフィールドはなくてもよい。NEW−SIGに設定する所定の制御情報については、後述の第3の実施形態において説明する。
The signal
ここで、シグナルフィールド設定部24がLengthに設定する値の算出例について説明する。本実施形態においては、DATAをN個のOFDMシンボルで送信する場合について考える。Nは任意の自然数である。
Here, an example of calculating the value set in the length by the signal
はじめに、シグナルフィールド設定部24は、1つの周波数帯(例えば、第1の周波数帯)での送信時間を算出する。
First, the signal
LSTFの長さ(8μs)をT_LSTF、LLTFの長さ(8μs)をT_LLTF、L−SIGの長さ(4μs)をT_L−SIG、NEW−SIGの長さ(4μs)をT_NEW−SIG、DATAの長さ(4μs)をT_DATAでそれぞれ表すと、データの送信時間は、(1)式で表すことができる。 LSTF length (8 μs) is T_LSTF, LLTF length (8 μs) is T_LLTF, L-SIG length (4 μs) is T_L-SIG, NEW-SIG length (4 μs) is T_NEW-SIG, DATA When the length (4 μs) is represented by T_DATA, the data transmission time can be represented by equation (1).
この送信時間は、各周波数帯において送信時間が互いに同じとなるように、分配器21により各送信回路23a、23bに分配されているため、各周波数帯によらず共通するものとなる。
Since the transmission time is distributed to the
送信時間=T_LSTF+T_LLTF+T_L−SIG+T_NEW−SIG*2+T_DATA*N・・・(式1) Transmission time = T_LSTF + T_LLTF + T_L−SIG + T_NEW−SIG * 2 + T_DATA * N (Expression 1)
ここで伝送レートは6Mbpsであるため、1つのOFDMシンボルで24bit(3byte)送信可能である。そして、Lengthで指定する長さは、T_LSTF、T_LLTF、T_L−SIG以外の長さである。 Here, since the transmission rate is 6 Mbps, 24 bits (3 bytes) can be transmitted with one OFDM symbol. The length specified by Length is a length other than T_LSTF, T_LLTF, and T_L-SIG.
そうすると、送信時間からT_LSTF、T_LLTF、T_L−SIGを差し引いたLengthは、(2)式で表すことができる。 Then, Length obtained by subtracting T_LSTF, T_LLTF, and T_L-SIG from the transmission time can be expressed by Equation (2).
Length=(送信時間−(T_LSTF+T_LLTF+T_L−SIG))/4μs*3byte
=(送信時間−20)/4*3・・・(式2)
Length = (transmission time− (T_LSTF + T_LLTF + T_L−SIG)) / 4 μs * 3 bytes
= (Transmission time -20) / 4 * 3 (Expression 2)
IEEE802.11のWLAN規格においては、正確にはLengthで指定したデータ以外にService Field、tail、pad bitが伝送されるため、より好ましくは3byte分差し引いた値が実際のLengthとなる。 In the IEEE802.11 WLAN standard, since the service field, tail, and pad bit are transmitted in addition to the data specified by the length accurately, the value obtained by subtracting 3 bytes is more preferably the actual length.
そうすると、上記式2から3byte分差し引いた、より好ましいLengthは、(3)式で表すことができる。
Then, a more preferable Length obtained by subtracting 3 bytes from the
Length=((送信時間−20)/4)*3−3byte・・・(式3) Length = ((transmission time−20) / 4) * 3-3 bytes (Expression 3)
例えば、送信時間が100μsの場合、式3に代入すると、下記のようにデータ長が算出される。
For example, when the transmission time is 100 μs, the data length is calculated as follows by substituting it into
Length=((100−20)/4)*3−3=57byte Length = ((100-20) / 4) * 3-3 = 57 bytes
送信機10が複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときには、シグナルフィールド設定部24は、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのL−SIGに、算出したLengthを設定する。すなわち、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのL−SIGに同じ値が設定される。そして、シグナルフィールド設定部24は、同じ値に設定したL−SIGを含むプリアンブルシグナルフィールドをフレーム生成器31a、31bへ送る。
When the
フレーム生成器31a、31bは、生成する各フレームの先頭に、シグナルフィールド設定部24により設定されたL−SIGを含むプリアンブルシグナルフィールドを付加する。
The
このように、送信機10が複数の周波数帯(第1の周波数帯および第2の周波数帯)を同時に使用してデータを送信するときは、分配器21は、各周波数帯の伝送レートに応じて、各周波数帯における送信時間が互いに同じになるように、入力データを複数の送信回路に分配する。ここで、レガシーシグナルフィールドは、伝送レートを表すレートフィールドおよびデータ長を表すレングスフィールドを含む。そして、シグナルフィールド設定部24は、第1の周波数帯で伝送されるフレームのレートフィールドおよび第2の周波数帯で伝送されるフレームのレートフィールドに同一の所定の固定レート(6Mbps)を設定し、第1の周波数帯で伝送されるフレームのレングスフィールドおよび第2の周波数帯で伝送されるフレームのレングスフィールドに、送信時間に固定レートを乗算することで得られる値を設定する。ここで、「送信時間」は第1の周波数帯および第2の周波数帯で互いに同じである。したがって、送信時間に固定レートを乗算することで得られる値も、第1の周波数帯および第2の周波数帯で互いに同じである。この結果、第1の周波数帯および第2の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのレガシーシグナルフィールドには互いに同じ値が設定される。
Thus, when the
なお、送信機10は、複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときは、各周波数帯のフレームを互いに同期させて送信することが好ましい。特に、OFDMでデータが伝送される通信システムでは、サブキャリア間の干渉を抑制するために、各周波数帯のフレームが互いに同期して送信されることが要求される。
When transmitting data using a plurality of frequency bands at the same time, the
図5は、第1の実施形態に係わる無線通信装置2、3が備える受信機の一例を示す。受信機11は、この例では、図5に示すように、複数の受信回路40a、40b、制御部45を備える。なお、受信機11は、図5に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
FIG. 5 shows an example of a receiver included in the
受信回路40a、40bは、それぞれ、ミキサ41a、41b、タイミング検出器42a、42b、復調器43a、43b、復号器44a、44bを備える。なお、受信回路40a、40bは、図5に示していない他の回路要素を備えていてもよい。そして、受信回路40a、40bは、図2に示す送信機10から出力される無線信号を受信する。
The
図5に示すように、ミキサ41a、41bは、アンテナとタイミング検出器42a、42bとの間に設けられる。ミキサ41a、41bは、それぞれ、アンテナを介して受信する電波(受信波)にRF発振信号f1、f2を乗算する。これらのRF発振信号f1、f2の周波数は、送信回路23a、23bにおいて使用されるRF発振信号f1、f2の周波数と実質的に同じである。よって、各周波数帯f1、f2の受信波成分が抽出される。
As shown in FIG. 5, the
この結果、各受信信号は、ベースバンド領域にダウンコンバートされる。以下の記載では、ミキサ41a、41bによりダウンコンバートされた信号をそれぞれ「S1」「S2」と呼ぶことがある。
As a result, each received signal is down-converted to the baseband region. In the following description, the signals down-converted by the
タイミング検出器42a、42bは、ミキサ41a、41bが抽出した受信波成分の出力信号(例えば、電界情報)に基づいて、同期タイミングを検出する。例えば、IEEE802.11a/g/n/ac/ax等のレガシーシステムと互換性があるプリアンブルシグナルフィールドには、各送信回路23a、23bから送信される各フレームの先頭に所定のプリアンブルとしてLSTF、LLTFが設定されている。プリアンブルは、既知のパターンを含む。そして、タイミング検出器42a、42bは、受信信号においてプリアンブルをモニタすることによりフレーム同期を確立する。具体的には、タイミング検出器42a、42bは、プリアンブルを用いた自己相関処理または相互相関処理によりフレーム同期を確立する。
The
復調器43a、43bは、それぞれ、制御部45から与えられる指示に従って、対応する周波数帯の受信信号S1、S2を復調する。このとき、復調器43a、43bは、変調器33a、33bによる変調処理に対応する復調処理を実行する。
The
復号器44a、44bは、制御部45から与えられる指示に従って、復調器43a、43bから出力されるビット列を復号する。このとき、復号器44a、44bは、符号化器32a、32bによる符号化に対応する復号処理を実行する。
The
制御部45は、受信機11の受信動作を制御する、また、制御部45は、判定部51、L−SIGチェック部52を備える。なお、制御部45は、図5に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
The
判定部51は、復号器44a、44bにより復号された受信信号S1のフレームのL−SIGの値と受信信号S2のフレームのL−SIGの値とを互いに比較する。すなわち、判定部51は、受信信号S1に含まれるL−SIG(以下、「L−SIGa」と呼ぶ)と、受信信号S2に含まれるL−SIG(以下、「L−SIGb」と呼ぶ)と、の復号結果の内容を比較する。そして、L−SIGaとL−SIGbの復号結果が互いに同一である場合には、判定部51は、受信信号S1および受信信号S2が送信機10により並列に送信されたと判定する。すなわち、第1の周波数帯と第2の周波数帯とが同時に使用されるデータ送信が行われていると判定される。
The
L−SIGチェック部52は、各周波数帯を介して受信したフレームのL−SIGが正しく復調および復号されたか否かをチェックする。各L−SIGが正しく復調および復号されていれば、判定部51による判定結果が正しいと推定される。すなわち、L−SIGチェック部52は、判定部51による判定の精度を向上させるために設けられている。
The L-
L−SIGチェック部52は、L−SIGaおよびL−SIGbのパリティフィールド(P)の値を抽出し、所定のデータ領域が破損しているか否かを判定してもよい。所定のデータ領域が破損していない場合には、L−SIGチェック部52は、判定部51の判定結果の信頼性が高いと判定する。これに対し、所定のデータ領域が破損している場合には、L−SIGチェック部52は、判定部51の判定結果の信頼性が低いと判定する。
The L-
図6は、第1の実施形態の無線通信制御方法の一例を示すフローチャートである。S11、S12において、タイミング検出器42a、42bは、ミキサ41a、41bが抽出した受信波成分の出力信号S1、S2に基づいて、同期タイミングを検出する。S13、S14において、復調器43a、43bは、第1の周波数帯の受信信号S1に含まれるL−SIGa、第2の周波数帯の受信信号S2に含まれるL−SIGbをそれぞれ抽出し復調する。
FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the wireless communication control method according to the first embodiment. In S11 and S12, the
S15、S16において、復号器44a、44bは、復調器43a、43bが復調したビット列に含まれるL−SIGa、L−SIGbをそれぞれ復号する。S17において、判定部51は、L−SIGaを復号した結果と、L−SIGbを復号した結果とを比較する。
In S15 and S16, the
L−SIGの復号結果が同一ではない場合(S18:No)には、判定部51は、既存システムからデータ送信が行われていると判定する。即ち、判定部51は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていないと判定する。
When the L-SIG decoding results are not the same (S18: No), the
L−SIGの復号結果が同一である場合(S18:Yes)には、L−SIGチェック部52は、各周波数帯を介して受信したフレームのL−SIGが正しく復調および復号されている否かをチェックする(S19)。
When the decoding results of the L-SIG are the same (S18: Yes), the L-
各周波数帯のL−SIGが正しく復調および復号されていないとき(S19:NG)には、L−SIGチェック部52は、判定部51による判定の信頼性が低いと判定する。この場合、制御部45は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていないと判定する。
When the L-SIG of each frequency band is not correctly demodulated and decoded (S19: NG), the L-
各周波数帯のL−SIGが正しく復調および復号されているとき(S19:OK)には、L−SIGチェック部52は、判定部51による判定の信頼性が高いと判定する。この場合、制御部45は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われたと判定する。
When the L-SIG of each frequency band is correctly demodulated and decoded (S19: OK), the L-
このように、第1の実施形態によれば、送信機は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信を行うときは、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのL−SIGに同じ値を設定する。このとき、レガシーシステムとの互換性を確保するため、IEEE802.11a/g/n/ac/ax等のレガシーシステムのL−SIGと同じフォーマットが使用される。そして、受信機は、周波数帯毎に受信した各L−SIGが互いに一致しているか否かに応じて、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われたか否かを判定することができる。第1の実施形態では、各周波数帯のL−SIGの復号結果が互いに比較される。 Thus, according to the first embodiment, when the transmitter performs data transmission using a plurality of frequency bands at the same time, the transmitter has the same value as the L-SIG of a frame transmitted using each frequency band. Set. At this time, in order to ensure compatibility with the legacy system, the same format as the L-SIG of the legacy system such as IEEE802.11a / g / n / ac / ax is used. Then, the receiver can determine whether or not data transmission using a plurality of frequency bands at the same time is performed depending on whether or not the L-SIGs received for each frequency band match each other. . In the first embodiment, the L-SIG decoding results of each frequency band are compared with each other.
第1の実施形態では、レガシーシステムのフォーマットが有する各周波数帯のL−SIGの復号結果に基づき、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われたか否かが判定される。したがって、レガシーコンパチビリティを有し、かつ、余計なオーバヘッドなしにどの周波数帯を利用しているかを判別することができる。 In the first embodiment, based on the L-SIG decoding result of each frequency band included in the legacy system format, it is determined whether data transmission using a plurality of frequency bands simultaneously has been performed. Therefore, it is possible to determine which frequency band is used with legacy compatibility and without extra overhead.
第1の実施形態の無線通信装置2、3は、プロセッサを備える。そして、シグナルフィールド設定部24、判定部51、L−SIGチェック部52は、プロセッサを用いて無線通信制御プログラムを実行することにより実現される。この場合、無線通信制御プログラムは、プロセッサがアクセス可能なメモリ領域に格納される。なお、分配器21、フレーム生成器31a、31b、符号化器32a、32b、変調器33a、33b、ミキサ34a、34b、41a、41b、タイミング検出器42a、42b、復調器43a、43b、復号器44a、44b、は、ハードウェア回路で実現してもよい。
The
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、判定部51は、各周波数帯に含まれるL−SIGの復号結果を比較して複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信であるか否かを判定する。これに対して、第2の実施形態では、各周波数帯に含まれるL−SIGの復調結果の相関に基づいて複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信であるか否かを判定する。
<Second Embodiment>
In the first embodiment, the
図7は、第2の実施形態に係わる無線通信装置2、3が備える受信機の一例を示す。第2の実施形態の受信機12は、複数の受信回路40a、40b、制御部70を備える。なお、受信回路40a、40bは、図5に示す第1の実施形態および図7に示す第2の実施形態において実質的に同じである。また、受信機12は、図7に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
FIG. 7 shows an example of a receiver included in the
制御部70は、判定部71、L−SIG合成部72、L−SIG復号部73、L−SIGチェック部74を備える。なお、制御部70は、図7に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
The
判定部71は、各周波数帯を介して受信した受信信号S1に含まれるL−SIGaの復調結果と、受信信号S2に含まれるL−SIGbの復調結果との相関を計算する。そして、L−SIGaとL−SIGbとの復調結果の相関が所定の閾値以上である場合には、判定部71は、受信信号S1および受信信号S2が送信機10により並列に送信されたと判定する。すなわち、第1の周波数帯と第2の周波数帯とが同時に使用されるデータ送信が行われていると判定される。
The
L−SIG合成部72は、受信信号S1に含まれるL−SIGaの復調結果と受信信号S2に含まれるL−SIGbの復調結果とを合成して合成復調信号を生成する。L−SIG復号部73は、L−SIG合成部72により生成される合成復調信号が表すビット列を復号する。このとき、L−SIG復号部73は、符号化器32a、32bによる符号化に対応する復号処理を実行する。
The L-
L−SIGチェック部74は、各周波数帯を介して受信したフレームのL−SIGが正しく復調されたか否かをチェックする。各L−SIGが正しく復調されていれば、判定部71による判定結果が正しいと推定される。すなわち、L−SIGチェック部74は、判定部71による判定の精度を向上させるために設けられている。
The L-
図8は、第2の実施形態の無線通信制御方法の一例を示すフローチャートである。S21、S22において、タイミング検出器42a、42bは、ミキサ41a、41bが抽出した受信波成分の出力信号S1、S2に基づいて、同期タイミングを検出する。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an example of a wireless communication control method according to the second embodiment. In S21 and S22, the
S23、S24において、復調器43a、43bは、第1の周波数帯の受信信号S1に含まれるL−SIGa、第2の周波数帯の受信信号S2に含まれるL−SIGbをそれぞれ復調する。
In S23 and S24, the
S25において、判定部71は、L−SIGaを復調した結果と、L−SIGbを復調した結果との相関を計算する。そして、この相関値が所定の閾値未満である場合(S26:No)には、判定部71は、既存システムからデータ送信が行われていると判定する。即ち、判定部71は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていないと判定する。
In S25, the
これに対し、上記相関値が閾値以上である場合(S26:Yes)には、L−SIG合成部72は、各周波数帯のL−SIGの復調信号を合成して合成復調信号を生成する(S27)。
On the other hand, when the correlation value is equal to or greater than the threshold (S26: Yes), the L-
S28において、L−SIG復号部73は、L−SIG合成部72により生成される合成復調信号が表すビット列を復号する。S29において、L−SIGチェック部74は、S23、S24においてL−SIGが正しく復調されたか否かをチェックする。
In S28, the L-SIG decoding unit 73 decodes the bit string represented by the combined demodulated signal generated by the L-
L−SIGが正しく復調されていないとき(S29:NG)には、L−SIGチェック部74は、判定部71による判定の信頼性が低いと判定する。この場合、制御部70は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていないと判定する。一方、L−SIGが正しく復調されているとき(S29:OK)には、L−SIGチェック部74は、判定部71による判定の信頼性が高いと判定する。この場合、制御部70は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていると判定する。
When the L-SIG is not demodulated correctly (S29: NG), the L-
このように、第2の実施形態では、各周波数帯の復調結果の相関が高い(例えば、所定の閾値以上)であるか否かに基づき、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われたか否かを判定している。したがって、レガシーコンパチビリティを有し、かつ、余計なオーバヘッドなしにどの周波数帯を利用しているかを判定することができる。 As described above, in the second embodiment, data transmission using a plurality of frequency bands at the same time is performed based on whether or not the correlation between the demodulation results of the respective frequency bands is high (for example, a predetermined threshold or more). It is determined whether or not. Therefore, it is possible to determine which frequency band has legacy compatibility and is used without extra overhead.
第2の実施形態の無線通信装置2、3は、プロセッサを備える。そして、判定部71、L−SIG合成部72、L−SIG復号部73、L−SIGチェック部74は、プロセッサを用いて無線通信制御プログラムを実行することにより実現される。この場合、無線通信制御プログラムは、プロセッサがアクセス可能なメモリ領域に格納される。
The
<第3の実施形態>
第1の実施形態では、判定部51は、各周波数帯に含まれるL−SIGの復号結果を比較して複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信であるか否かを判定する。これに対して、第3の実施形態では、送信機側において、どの周波数帯を同時に利用しているかを表す制御情報がシグナルフィールド内に設定される。この制御情報は、例えば、第3の実施形態で新たに用意されるNEW−SIGフィールドに設定される。NEW−SIGは、特に限定されるものではないが、例えば図3に示すように、L−SIGの後ろに設定される。そして、受信機は、L−SIGを使用する判定に加えて、NEW−SIGに含まれる制御情報に基づいて、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われているか否かを判定する。
<Third Embodiment>
In the first embodiment, the
第3の実施形態に係わる無線通信装置2、3が備える送信機の構成については、図2の第1の実施形態の送信機の構成とほぼ同一であるため図面を省略する。但し、第3の実施形態のシグナルフィールド設定部24は、送信機10が複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、何れの周波数帯を同時利用しているかを表す制御情報をNEW−SIGに設定する。例えば、同時に使用する周波数帯が5GHzと2.4GHzである場合、シグナルフィールド設定部24は、5GHzと2.4GHzを同時に使用することを示す制御情報をNEW−SIGに設定する。
The configuration of the transmitter included in the
図9は、第3の実施形態に係わる無線通信装置2、3が備える受信機の一例を示す。受信機13は、この例では、図9に示すように、複数の受信回路40a、40b、制御部90を備える。なお、受信回路40a、40bは、図5に示す第1の実施形態および図9に示す第3の実施形態において実質的に同じである。また、受信機13は、図9に示していない他の回路要素を備えていてもよい。
FIG. 9 shows an example of a receiver included in the
制御部90は、判定部91、L−SIGチェック部92、NEW−SIG復調部93a、93b、NEW−SIG復号部94a、94b、NEW−SIG判定部95を備える。なお、制御部90は、図9に示していない他の回路要素を備えていてもよい。第3の実施形態の判定部91およびL−SIGチェック部92については、第1の実施形態の判定部51およびL−SIGチェック部52とほぼ同様であるため説明を省略する。
The
NEW−SIG復調部93a、93bは、第1の周波数帯の受信信号S1および第2の周波数帯の受信信号S2からNEW−SIGa、NEW−SIGbを抽出して復調する。NEW−SIG復号部94a、94bは、NEW−SIG復調部93a、93bの出力信号からNEW−SIGa、NEW−SIGbを復号する。
The NEW-
NEW−SIG判定部95は、NEW−SIG復号部94a、94bにより得られる復号結果に基づいて制御信号を取得し、どの周波数帯が同時に利用されているかをチェックする。NEW−SIG判定部95は、チェック結果に基づいて、複数の周波数帯で同時にデータ送信が行われているか否かを判定する。
The NEW-
図10は、第3の実施形態の無線通信制御方法の一例を示すフローチャートである。第3の実施形態のS31〜S38の処理については、第1の実施形態のS11〜S18の処理とほぼ同じであるため説明を省略する。 FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a wireless communication control method according to the third embodiment. About the process of S31-S38 of 3rd Embodiment, since it is substantially the same as the process of S11-S18 of 1st Embodiment, description is abbreviate | omitted.
L−SIGの復号結果が同一ではない場合(S38:No)には、判定部91は、既存システムからデータ送信が行われていると判定する。即ち、判定部91は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていないと判定する。この場合、制御部90の処理はS40、S41に進む。
When the decoding results of L-SIG are not the same (S38: No), the
L−SIGの復号結果が同一である場合(S38:Yes)には、L−SIGチェック部92は、L−SIGが正しく復調および復号されたか否かをチェックする(S39)。
If the L-SIG decoding results are the same (S38: Yes), the L-
L−SIGが正しく復調および復号されている場合、(S39:OK)には、L−SIGチェック部92は、判定部91による判定の信頼性が高いと判定する。即ち、制御部90は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていると判定する。一方、L−SIGが正しく復調または復号されていない場合(S39:NG)には、制御部90の処理はS40、S41に進む。
When the L-SIG is correctly demodulated and decoded, the L-
S40、S41において、NEW−SIG復調部93aは、第1の周波数帯の受信信号S1に含まれるNEW−SIGaを復調し、NEW−SIG復調部93bは、第2の周波数帯の受信信号S2に含まれるNEW−SIGbを復調する。S42、S43において、NEW−SIG復号部94a、94bは、NEW−SIG復調部93a、93bが復調したビット列に含まれるNEW−SIGa、NEW−SIGbをそれぞれ復号する。この結果、各周波数帯の制御信号が得られる。
In S40 and S41, the NEW-
S44において、NEW−SIG判定部95は、NEW−SIG復号部94a、94bにより得られる制御信号に基づいて、どの周波数帯が同時に利用されているかをチェックする。そして、複数の周波数帯を同時に利用するデータ送信が行われている旨を表す制御信号が少なくとも1つの周波数帯から得られた場合(S45:Yes)には、NEW−SIG判定部95は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていると判定する。
In S44, the NEW-
これに対し、複数の周波数帯を同時に利用するデータ送信が行われている旨を表す制御信号がいずれの周波数帯からも得られなかった場合(S45:No)には、NEW−SIG判定部95は、既存システムからデータ送信が行われていると判定する。即ち、NEW−SIG判定部95は、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていないと判定する。
On the other hand, if a control signal indicating that data transmission using a plurality of frequency bands is performed simultaneously is not obtained from any frequency band (S45: No), a NEW-
このように、第3の実施形態では、レガシーシステムのフォーマットが有する各周波数帯のL−SIGの復号結果に加えて、NEW−SIGに設定される制御情報に基づき、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われているか否かを判定している。したがって、第3の実施形態では、複数の周波数帯のうち、いずれかの周波数帯の受信品質が悪く、L−SIGの内容だけでは複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われたか否かを判定できなかった場合であっても、NEW−SIGの復号結果を使用することにより、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われたか否か精度よく判定することができる。 Thus, in the third embodiment, a plurality of frequency bands are simultaneously used based on the control information set in NEW-SIG in addition to the L-SIG decoding result of each frequency band included in the legacy system format. It is determined whether data transmission to be performed is performed. Therefore, in the third embodiment, whether the reception quality of any one of the plurality of frequency bands is poor and whether data transmission using the plurality of frequency bands at the same time is performed only by the contents of the L-SIG. Even if it cannot be determined, it is possible to accurately determine whether or not data transmission using a plurality of frequency bands simultaneously has been performed by using the NEW-SIG decoding result.
第3の実施形態の無線通信装置2、3は、プロセッサを備える。そして、判定部91、L−SIGチェック部92、NEW−SIG復調部93a、93b、NEW−SIG復号部94a、94b、NEW−SIG判定部95は、プロセッサを用いて無線通信制御プログラムを実行することにより実現される。この場合、無線通信制御プログラムは、プロセッサがアクセス可能なメモリ領域に格納される。
The
なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組み合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, all the constituent elements shown in the embodiments may be appropriately combined. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. Of course, various modifications and applications are possible without departing from the spirit of the invention.
1 無線通信システム
2、3 無線通信装置
10 送信機
11、12、13 受信機
21 分配器
22 制御部
23a、23b 送信回路
24 シグナルフィールド設定部
31a、31b フレーム生成器
32a、32b 符号化器
33a、33b 変調器
34a、34b ミキサ
40a、40b 受信回路
41a、41b ミキサ
42a、42b タイミング検出器
43a、43b 復調器
44a、44b 復号器
45 制御部
51 判定部
52 L−SIGチェック部
70 制御部
71 判定部
72 L−SIG合成部
73 L−SIG復号部
74 L−SIGチェック部
90 制御部
91 判定部
92 L−SIGチェック部
93a、93b NEW−SIG復調部
94a、94b NEW−SIG復号部
95 NEW−SIG判定部
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記第1の無線通信装置は、
各周波数帯に対して設けられ、それぞれ、レガシーシグナルフィールドを含むフレームを送信する複数の送信回路と、
前記複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのレガシーシグナルフィールドに同じ値を設定するシグナルフィールド設定部と、を備え、
前記第2の無線通信装置は、
各周波数帯を介して受信したフレームのレガシーシグナルフィールドを互いに比較し、その比較の結果に基づいて、前記複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われているか否かを判定する判定部を備える
ことを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system that transmits a frame from a first wireless communication device to a second wireless communication device using one or more frequency bands,
The first wireless communication device is:
A plurality of transmission circuits provided for each frequency band, each transmitting a frame including a legacy signal field;
A signal field setting unit configured to set the same value in a legacy signal field of a frame transmitted using each frequency band when transmitting data using the plurality of frequency bands at the same time;
The second wireless communication device is:
A determination unit that compares legacy signal fields of frames received via each frequency band with each other and determines whether data transmission using the plurality of frequency bands is performed based on a result of the comparison. A wireless communication system comprising:
前記複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、各周波数帯の伝送レートに応じて、各周波数帯における送信時間が互いに同じになるように、前記データを前記複数の送信回路に分配する分配器を備える
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 The first wireless communication device further includes:
When transmitting data using the plurality of frequency bands at the same time, the data is transmitted to the plurality of transmission circuits so that the transmission time in each frequency band becomes the same according to the transmission rate of each frequency band. The wireless communication system according to claim 1, further comprising a distributor for distributing.
第1の周波数帯および第2の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときは、前記シグナルフィールド設定部は、
前記第1の周波数帯で伝送されるフレームのレートフィールドおよび前記第2の周波数帯で伝送されるフレームのレートフィールドに、同一の所定の固定レートを設定し、
前記第1の周波数帯で伝送されるフレームのレングスフィールドおよび前記第2の周波数帯で伝送されるフレームのレングスフィールドに、前記送信時間に前記固定レートを乗算することで得られる値を設定する
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信システム。 The legacy signal field includes a rate field representing a transmission rate and a length field representing a data length,
When transmitting data using the first frequency band and the second frequency band at the same time, the signal field setting unit,
The same predetermined fixed rate is set in the rate field of the frame transmitted in the first frequency band and the rate field of the frame transmitted in the second frequency band,
A value obtained by multiplying the transmission time by the fixed rate is set in a length field of a frame transmitted in the first frequency band and a length field of a frame transmitted in the second frequency band. The wireless communication system according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の無線通信システム。 The determination unit, when the decoding result of the legacy signal field of the signal received through the first frequency band and the decoding result of the legacy signal field of the signal received through the second frequency band match each other, The wireless communication system according to any one of claims 1 to 3, wherein it is determined that data transmission using the first frequency band and the second frequency band simultaneously is performed.
ことを特徴とする請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の無線通信システム。 In the determination unit, the correlation between the demodulated signal in the legacy signal field of the signal received via the first frequency band and the demodulated signal in the legacy signal field of the signal received via the second frequency band is greater than a predetermined threshold. 4 is determined to be that data transmission using the first frequency band and the second frequency band at the same time is performed. Wireless communication system.
前記判定部は、前記レガシーシグナルフィールドを利用した判定において複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われていると判定しなかったときには、前記制御情報を復号し、いずれか1つ以上の周波数帯から復号される制御情報が複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信を行うことを表していれば、複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信を行われていると判定する
ことを特徴とする請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の無線通信システム。 The signal field setting unit simultaneously uses a plurality of frequency bands in a predetermined signal field of a frame transmitted using each frequency band when transmitting data using the plurality of frequency bands simultaneously. Set the control information that represents the data transmission,
When the determination unit does not determine that data transmission using a plurality of frequency bands at the same time is performed in the determination using the legacy signal field, the determination unit decodes the control information, and determines any one or more frequencies If the control information decoded from the band indicates that data transmission using a plurality of frequency bands is performed simultaneously, it is determined that data transmission using a plurality of frequency bands is performed at the same time. The radio | wireless communications system of any one of Claims 1-5.
前記第1の無線通信装置は、
各周波数帯に対して設けられ、それぞれ、レガシーシグナルフィールドを含むフレームを送信し、
前記複数の周波数帯を同時に使用してデータを送信するときに、各周波数帯を使用して伝送されるフレームのレガシーシグナルフィールドに同じ値を設定し、
前記第2の無線通信装置は、
各周波数帯を介して受信したフレームのレガシーシグナルフィールドを互いに比較し、その比較の結果に基づいて、前記複数の周波数帯を同時に使用するデータ送信が行われているか否かを判定する
ことを特徴とする無線通信制御方法。 A wireless communication control method for transmitting a frame from a first wireless communication device to a second wireless communication device using one or a plurality of frequency bands,
The first wireless communication device is:
Provided for each frequency band, each transmitting a frame containing a legacy signal field,
When transmitting data using the plurality of frequency bands simultaneously, set the same value in the legacy signal field of the frame transmitted using each frequency band,
The second wireless communication device is:
The legacy signal fields of the frames received via each frequency band are compared with each other, and based on the comparison result, it is determined whether or not data transmission using the plurality of frequency bands is performed at the same time. A wireless communication control method.
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