JP3049387B2 - Wireless communication network and communication method - Google Patents

Wireless communication network and communication method

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JP3049387B2 JP9097066A JP9706697A JP3049387B2 JP 3049387 B2 JP3049387 B2 JP 3049387B2 JP 9097066 A JP9097066 A JP 9097066A JP 9706697 A JP9706697 A JP 9706697A JP 3049387 B2 JP3049387 B2 JP 3049387B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、無線通信ネット
ワークおよび無線通信ネットワークにおける通信方法に
関し、特に、ネットワーク上の複数の端末が同時にデー
タ通信を実行する環境において、通信効率を高め、デー
タの伝送遅延時間を改善した無線通信ネットワークおよ
び無線通信ネットワークにおける通信方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a wireless communication network and a communication method in a wireless communication network, and more particularly, to an improvement in communication efficiency and an increase in data transmission delay in an environment where a plurality of terminals on a network execute data communication simultaneously. The present invention relates to a wireless communication network with improved time and a communication method in the wireless communication network.

【0002】[0002]

【従来の技術】パーソナルコンピュータ利用者の増加や
映像や音声などのリアルタイムアプリケーションの普及
により、通信ネットワークの高速化が求められている。
こうした要求に応えるべく、有線を伝送媒体としたネッ
トワークでは、データリンク層において高速広帯域伝送
が可能な伝送方式が提案され実現されつつある。また、
物理層に関しては、光ファイバー技術の進歩により十分
広い帯域を提供することが可能となってきている。
2. Description of the Related Art With the increase in the number of personal computer users and the spread of real-time applications such as video and audio, there has been a demand for faster communication networks.
In order to respond to such demands, in a network using a wired transmission medium, a transmission method capable of high-speed broadband transmission in a data link layer has been proposed and being realized. Also,
Regarding the physical layer, advances in optical fiber technology have made it possible to provide a sufficiently wide bandwidth.

【0003】しかしながら、無線を伝送媒体としたネッ
トワーク(以下無線ネットワークと呼ぶ)ではデータリ
ンク層における高速広帯域の伝送技術はまだ確立されて
いない。さらに、周波数資源の有限性から、高速広帯域
化の研究が進んでいる一方で、いかに有効に限られた周
波数資源を使うかが問題になっている。そこで物理的な
限界をカバーする方法として、データリンクレベルのア
クセス方式に工夫をすることが考えられている。
[0003] However, in a network using a wireless transmission medium (hereinafter referred to as a wireless network), a high-speed broadband transmission technology in a data link layer has not yet been established. Furthermore, due to the finite nature of frequency resources, while research on high-speed broadband has been advanced, it has been a problem how to effectively use limited frequency resources. Therefore, as a method of covering a physical limit, it is considered to devise an access method at a data link level.

【0004】通信ネットワークのアクセス方式には、時
分割多重や周波数分割多重のような制御局が端末に送受
信のための時間や周波数を固定的に割り当てる固定割り
当て方式と、各端末が自律的に送受信する分散制御方式
のランダムアクセス方式がある。ところで、文献「N.
Abramson, ”The ALOHA Sy
stem − Another alternativ
e for computer communicat
ions,” Proc. of FallJoint
Comput. Conf., pp.177−18
6, May1975」によると、時分割多重や周波数
分割多重では、最大端末数を考慮して時間や周波数を分
割しており、実際に使われていないタイムスロットや周
波数が増えて無駄となる。また分割が固定的なので、バ
ースト・トラフィックへの対応が困難である。そうした
問題を解決するために制御局の機能を強化しようとする
と、ますます制御局は複雑なものになり、コストや信頼
性に問題がある。
[0004] The access method of the communication network includes a fixed allocation method such as time division multiplexing or frequency division multiplexing in which a control station fixedly allocates time and frequency for transmission and reception to terminals, and each terminal autonomously transmits and receives. There is a random access method of a distributed control method. By the way, the document "N.
Abramson, "The ALOHA Sy
stem-Another alternative
e for computer communicat
ions, "Proc. of FallJoint
Comput. Conf. Pp. 177-18
6, May 1975 ", in time division multiplexing and frequency division multiplexing, time and frequency are divided in consideration of the maximum number of terminals, and the number of time slots and frequencies that are not actually used increases, resulting in waste. In addition, since the division is fixed, it is difficult to handle burst traffic. Attempts to enhance the capabilities of control stations to solve such problems have led to increasingly complex control stations, which have cost and reliability problems.

【0005】一方、ランダムアクセス方式を使用した場
合には、上記の様な問題は発生しない。但し、他の端末
と伝送媒体の取り合いになるので、アクセス方式で制御
することとなる。基本的なアクセス制御方式として、A
LOHA方式、Slotted ALOHA方式、CS
MA(Carrier Sense Multiple
Access)方式、CSMA/CD(Carrie
r Sense Multiple Access w
ith Collision Ditection)方
式などがある。ALOHA方式は、送信要求が発生する
と、すぐに送信を開始する方式である。負荷が高くなる
と衝突の回数が急増し、平均チャネル利用効率は最大で
も18%程度で、高負荷のところで低下が激しい。ここ
で、平均チャネル利用効率とは、伝送容量に対する1秒
当たりの平均送信成功パケットサイズの比である。
On the other hand, when the random access method is used, the above problem does not occur. However, since the transmission medium is used for another terminal, the control is performed by the access method. As a basic access control method, A
LOHA method, Slotted ALOHA method, CS
MA (Carrier Sense Multiple)
Access), CSMA / CD (Carrie)
r Sense Multiple Access w
i. Collision Detection) method. The ALOHA method is a method for starting transmission immediately after a transmission request occurs. When the load increases, the number of collisions sharply increases, and the average channel utilization efficiency is about 18% at the maximum, and the drop is severe at a high load. Here, the average channel utilization efficiency is the ratio of the average transmission success packet size per second to the transmission capacity.

【0006】Slotted ALOHA方式は時間軸
をパケット長と同じ長さのスロットに分割し、送信要求
が発生してもすぐには送信せず、スロットの開始時点で
のみ送信を開始できる。この方式の平均チャネル利用効
率の最大値はALOHA方式の2倍に達するが、やはり
高負荷のところで低下が激しい。
In the Slotted ALOHA method, the time axis is divided into slots having the same length as the packet length, and transmission is not performed immediately even when a transmission request occurs, but transmission can be started only at the start of the slot. The maximum value of the average channel utilization efficiency of this system is twice as large as that of the ALOHA system, but also drops sharply under high load.

【0007】CSMA方式の基本的な動作を図16およ
び図17によって説明する。図16は、端末とネットワ
ークの概念図を示すものである。端末A、端末B、端末
C、端末D、および端末Eは伝送媒体を介して通信を実
行する通信能力を持つ端末である。端末Aから端末Eに
データを伝送している様子を合わせて示している。この
方式では、各端末は、パケットの送信要求があると、パ
ケット送信前に伝送媒体のキャリアの有無を調べ、キャ
リアが出ていなけれは、パケットを送信する。キャリア
を検出した場合は一定時間待った後、再びキャリアの有
無を調べ、キャリアが出ていないことを確認した後にパ
ケット送信をする。
The basic operation of the CSMA system will be described with reference to FIGS. FIG. 16 shows a conceptual diagram of a terminal and a network. The terminal A, the terminal B, the terminal C, the terminal D, and the terminal E are terminals having a communication capability of executing communication via a transmission medium. The figure also shows a state where data is transmitted from the terminal A to the terminal E. In this method, each terminal, upon receiving a packet transmission request, checks the presence or absence of a carrier in the transmission medium before transmitting the packet, and transmits the packet if no carrier is present. If a carrier is detected, after waiting for a predetermined time, the presence or absence of a carrier is checked again, and after confirming that no carrier has been output, packet transmission is performed.

【0008】図17は、チャネルの利用状況を示すタイ
ムチャートで、端末Aから端末Eにパケットを送信し、
その後端末Dから端末Bにパケットを送信していること
を示している。この方式は上記2方式に比べて、チャネ
ル利用効率が全般的に高いが、やはり高負荷時にチャネ
ル利用効率が低下する。CSMA/CD方式はCSMA
方式に衝突検出(Collision Ditecti
on)機能を付加したもので、送信中にパケットの衝突
が分かる。このCSMA/CD方式のチャネル利用効率
が上述の他の方式に比較して最も優れており、高負荷時
にもチャネル利用効率が低下しない。
[0008] FIG. 17 is a time chart showing the use status of a channel. A packet is transmitted from terminal A to terminal E.
Thereafter, a packet is transmitted from terminal D to terminal B. This method generally has higher channel utilization efficiency than the above two methods, but also has a lower channel utilization efficiency under heavy load. CSMA / CD system is CSMA
Collision Detection (Collision Detective)
on) With the addition of the function, packet collision can be recognized during transmission. The channel use efficiency of the CSMA / CD system is the best compared to the other systems described above, and the channel use efficiency does not decrease even under a heavy load.

【0009】最もチャネル利用効率特性のよいCSMA
/CD方式の特性を、さらに向上させる手段として、単
一のチャネルではなく、チャネルを分割して複数のチャ
ネルにすることが、文献「野村,岡田,中西, ”バス
型ローカルエリアネットワークにおける多重チャネル形
CSMA/CD方式,” 電子情報通信学会誌, vo
l.J67−D, no.9, pp.949−95
9, Semptember, 1984」で提案され
ている。これによると、図18のようにチャネルを4つ
に分割し、各端末A、B、C、D、Eは各チャネルでデ
ータの送受信を可能としてある。図19はある時点にお
ける端末Aと端末E、端末Bと端末Dの通信の様子を示
すもので、端末Aと端末EはCH2、端末Bと端末D
は、CH3を使用して通信を行い得る。このように異な
るチャネルを各端末間通信において使用することによっ
て同時に異なる2つ以上の通信が可能となる。
CSMA with the best channel utilization efficiency characteristics
As a means for further improving the characteristics of the / CD system, dividing a channel into a plurality of channels instead of a single channel is described in the literature "Nomura, Okada, Nakanishi," Multiple channels in a bus-type local area network. CSMA / CD system, "IEICE Journal, vo
l. J67-D, no. 9, pp. 949-95
9, September, 1984 ". According to this, the channel is divided into four as shown in FIG. 18, and each of the terminals A, B, C, D, and E can transmit and receive data on each channel. FIG. 19 shows the state of communication between terminals A and E and between terminals B and D at a certain point in time. Terminals A and E are CH2, terminals B and D
Can communicate using CH3. By using the different channels in the communication between the terminals, two or more different communication can be simultaneously performed.

【0010】図20は、負荷に対する平均チャネル利用
効率、図21は、負荷に対する平均伝送遅延時間の挙動
を示す。負荷とは、伝送容量に対する1秒あたりの送信
パケットサイズの比である。つまり、負荷100%の場
合、1秒あたり1Mビットのパケットが送信されるとす
れば200%では2Mビットのパケット送信があること
を意味する。但し、パケットの送信は必ずしも成功する
とは限らないので、この負荷は送信不成功パケットも含
んでいる。
FIG. 20 shows the behavior of the average channel use efficiency with respect to the load, and FIG. 21 shows the behavior of the average transmission delay time with respect to the load. The load is a ratio of a transmission packet size per second to a transmission capacity. In other words, if the load is 100% and 1 Mbit packets are transmitted per second, 200% means that 2 Mbit packets are transmitted. However, since the transmission of a packet is not always successful, this load also includes an unsuccessfully transmitted packet.

【0011】平均チャネル利用効率とは、伝送容量に対
する1秒あたりの平均送信成功パケットサイズの比の平
均である。つまり、1秒あたり1Mビットのパケット送
信を100%の効率とすると、利用効率50%の場合、
1秒当たり平均して500kビットの送信成功パケット
があることを意味する。
The average channel utilization efficiency is an average of the ratio of the average transmission success packet size per second to the transmission capacity. That is, if 1 Mbits per second packet transmission is assumed to be 100% efficient, if the utilization efficiency is 50%,
This means that there are 500 kbits of successful transmission packets on average per second.

【0012】図20により、単一チャネルCSMA/C
D方式より、4チャネルCSMA/CD方式の方が、チ
ャネル利用効率が向上することが示され、また、図21
によって、単一チャネルCSMA/CD方式よりも4チ
ャネルCSMA/CD方式が伝送遅延時間が減少するこ
とが示されている。これらは、CSMA/CD方式にお
けるマルチチャネルの優位性を証明するものである。
Referring to FIG. 20, a single channel CSMA / C
It is shown that the channel use efficiency is improved in the 4-channel CSMA / CD system compared to the D system.
Indicates that the transmission delay time of the 4-channel CSMA / CD system is shorter than that of the single-channel CSMA / CD system. These prove the superiority of the multi-channel in the CSMA / CD system.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】上述のようにCSMA
/CD方式におけるマルチチャネル化はデータ通信にお
いて優れた特性を有する。しかしながら、無線ネットワ
ークにおいては、伝送データパケットの衝突検知が困難
なため、有線方式において有効なCSMA/CD方式を
無線方式にそのまま適用することはできない。従って、
無線ネットワークにおいてマルチチャネル化を行ったと
しても、衝突検出(CollisionDetecti
on)機能の特長を活かした伝送効率の改善を図ること
は困難であった。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, CSMA
Multi-channeling in the / CD system has excellent characteristics in data communication. However, in a wireless network, collision detection of transmission data packets is difficult, so that the CSMA / CD method that is effective in a wired method cannot be directly applied to a wireless method. Therefore,
Even if multi-channeling is performed in a wireless network, collision detection (CollisionDetecti) is performed.
on) It was difficult to improve transmission efficiency by utilizing the features of the function.

【0014】本発明は、CSMA/CD方式の使用が困
難な無線通信方式において、データ伝送効率を高めるデ
ータ通信システムおよび通信方法を提供することを目的
とする。
An object of the present invention is to provide a data communication system and a communication method for improving data transmission efficiency in a wireless communication system in which it is difficult to use the CSMA / CD system.

【0015】本発明は、また、特にマルチチャネルによ
る通信方式において、チャネル利用効率を高めるととも
に、伝送遅延時間を改善したデータ通信システムおよび
通信方法を提供すること目的とする。
It is another object of the present invention to provide a data communication system and a communication method in which channel utilization efficiency is improved and transmission delay time is improved, especially in a multi-channel communication system.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、この発明における無線通信ネットワークは、複数局
が無線通信媒体を介してランダムアクセス方式によりデ
ータの送受信を行う無線通信ネットワークにおいて、送
信局は、予め設定された通信帯域を分割した複数のチャ
ネルを介してランダムアクセス方式によりデータを送信
するデータ送信手段と、複数チャネル中の各チャネルに
ついてのキャリアを検出する送信局キャリア検出手段
と、送信局キャリア検出手段によりキャリアの検出され
ないチャネルの1つをデータ送信手段によるデータ送信
チャネルとして選択するデータ送信チャネル選択手段
と、データ送信手段によるデータ送信時からの経過時間
を計時する計時手段と、データ送信手段によるデータ送
信後、予め設定された時間内に該送信データに関する受
信確認信号であるACK信号を受信しない場合、送信局
キャリア検出手段による各チャネルのキャリア検出、お
よび該キャリア検出に基づくデータ送信チャネル選択手
段によるチャネルの選択を再度実行し、データ送信を再
度実行するデータ送信制御手段とを有し、該ネットワー
ク中のデータ受信局は、複数チャネル中の各チャネルを
分別するフィルタ手段を介してデータを受信するデータ
受信部と、複数チャネル中の各チャネルについてのキャ
リアを検出する受信局キャリア検出手段と、受信局キャ
リア検出手段によりキャリアの検出されないチャネルの
1つをACK信号送信チャネルとして選択するACK送
信チャネル選択手段と、ACK送信チャネル選択手段に
より選択されたチャネルを介して、ランダムアクセス方
式によるACK信号の送信を実行するACK信号送信手
段と、を有することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a wireless communication network according to the present invention is a wireless communication network in which a plurality of stations transmit and receive data by a random access method via a wireless communication medium. A data transmitting means for transmitting data by a random access method through a plurality of channels obtained by dividing a predetermined communication band, a transmitting station carrier detecting means for detecting a carrier for each of the plurality of channels, Data transmission channel selection means for selecting one of the channels for which no carrier is detected by the station carrier detection means as a data transmission channel by the data transmission means; clock means for measuring an elapsed time from the time of data transmission by the data transmission means; After the data transmission by the transmission means, If an ACK signal, which is a reception acknowledgment signal for the transmission data, is not received within the interval, carrier detection of each channel by the transmission station carrier detection means and channel selection by the data transmission channel selection means based on the carrier detection are executed again. A data transmission control unit for re-executing data transmission, a data reception station in the network comprising: a data reception unit for receiving data via filter means for separating each of the plurality of channels; Receiving station carrier detecting means for detecting a carrier for each of the channels, ACK transmitting channel selecting means for selecting one of the channels whose carrier is not detected by the receiving station carrier detecting means as an ACK signal transmitting channel, and ACK transmitting channel selecting Run through the channel selected by the means And having a ACK signal transmission means for performing transmission of the ACK signal by beam access method, the.

【0017】また、本発明の無接通信ネットワークにお
けるランダムアクセス方式はCSMAプロトコルによる
通信方式であることを特徴とする。
Further, the random access method in the contactless communication network of the present invention is a communication method based on the CSMA protocol.

【0018】また、本発明の無接通信ネットワークにお
けるデータ送信局中の送信局キャリア検出手段は、複数
のチャネル中の各チャネルを分別するフィルタ手段を有
し、該フィルタ手段によるチャネル分別により、各チャ
ネルのキャリアを検出することを特徴とする。
Further, the transmitting station carrier detecting means in the data transmitting station in the contactless communication network of the present invention has a filtering means for separating each of the plurality of channels, and the filtering means separates each channel. It is characterized by detecting a carrier of a channel.

【0019】また、本発明の無接通信ネットワークにお
けるデータ送信チャネル選択手段、およびACK送信チ
ャネル選択手段は、キャリアが抽出されなかったチャネ
ルからランダムに一つのチャネルを選択することを特徴
とする。
Further, the data transmission channel selecting means and the ACK transmission channel selecting means in the non-contact communication network of the present invention are characterized in that one channel is randomly selected from the channels from which no carrier has been extracted.

【0020】また、本発明の無接通信ネットワークにお
けるチャネル数は2ないし5であることを特徴とする。
The number of channels in the contactless communication network of the present invention is 2 to 5.

【0021】また、本発明の無接通信ネットワークにお
ける通信帯域は周波数分割方式によって複数のチャネル
に分割されていることを特徴とする。
Further, the communication band in the non-contact communication network of the present invention is characterized in that it is divided into a plurality of channels by a frequency division method.

【0022】また、本発明の無接通信ネットワークにお
ける通信帯域は符号分割方式によって複数のチャネルに
分割されていることを特徴とする。
Further, the communication band in the contactless communication network of the present invention is characterized in that it is divided into a plurality of channels by a code division system.

【0023】また、本発明の送信装置は、予め設定され
た通信帯域を分割した複数のチャネルを介してランダム
アクセス方式によりデータを送信するデータ送信手段
と、複数チャネル中の各チャネルについてのキャリアを
検出する送信局キャリア検出手段と、送信局キャリア検
出手段によりキャリアの検出されないチャネルの1つを
データ送信手段によるデータ送信チャネルとして選択す
るデータ送信チャネル選択手段と、データ送信手段によ
るデータ送信時からの経過時間を計時する計時手段と、
データ送信手段によるデータ送信後、予め設定された時
間内に該送信データに関する受信確認信号であるACK
信号を受信しない場合、送信局キャリア検出手段による
各チャネルのキャリア検出、および該キャリア検出に基
づくデータ送信チャネル選択手段によるチャネルの選択
を再度実行し、データ送信を再度実行するデータ送信制
御手段とを有することを特徴とする。
Further, the transmitting apparatus of the present invention includes a data transmitting means for transmitting data by a random access method via a plurality of channels obtained by dividing a communication band set in advance, and a carrier for each channel among the plurality of channels. A transmitting station carrier detecting means for detecting, a data transmitting channel selecting means for selecting one of the channels for which no carrier is detected by the transmitting station carrier detecting means, as a data transmitting channel by the data transmitting means, A timing means for measuring elapsed time;
After the data transmission by the data transmission means, an ACK, which is a reception acknowledgment signal for the transmission data, within a preset time
When no signal is received, data transmission control means for executing again carrier detection of each channel by the transmission station carrier detection means and channel selection by the data transmission channel selection means based on the carrier detection, and executing data transmission again. It is characterized by having.

【0024】また、本発明の送信装置において、ランダ
ムアクセス方式はCSMAプロトコルによる通信方式で
あることを特徴とする。
Further, in the transmitting apparatus according to the present invention, the random access method is a communication method based on the CSMA protocol.

【0025】また、本発明の受信装置は、無線通信媒体
を構成する予め設定された通信帯域を分割した複数のチ
ャネル中の各チャネルを分別するフィルタ手段を介して
データを受信するデータ受信部と、複数チャネル中の各
チャネルについてのキャリアを検出する受信局キャリア
検出手段と、受信局キャリア検出手段によりキャリアの
検出されないチャネルの1つをACK信号送信チャネル
として選択するACK送信チャネル選択手段と、ACK
送信チャネル選択手段により選択されたチャネルを介し
て、ランダムアクセス方式によるACK信号の送信を実
行するACK信号送信手段と、を有することを特徴とす
る。
The receiving apparatus according to the present invention further comprises a data receiving unit for receiving data via a filter means for separating each of a plurality of channels obtained by dividing a predetermined communication band constituting a wireless communication medium. Receiving station carrier detecting means for detecting a carrier for each of the plurality of channels, ACK transmitting channel selecting means for selecting one of the channels for which no carrier is detected by the receiving station carrier detecting means as an ACK signal transmitting channel,
ACK signal transmission means for executing transmission of an ACK signal by a random access method via a channel selected by the transmission channel selection means.

【0026】また、本発明の受信装置において、ランダ
ムアクセス方式はCSMAプロトコルによる通信方式で
あることを特徴とする。
Further, in the receiving apparatus according to the present invention, the random access method is a communication method based on the CSMA protocol.

【0027】また、本発明の通信方法は、送信局と受信
局とが予め周波数範囲の決められた通信帯域を分割した
複数のチャネルを用いて無線通信する無線通信ネットワ
ークにおける通信方法であって、送信局は、複数チャネ
ルのキャリアの有無を検出し、該キャリアの検出されな
かったチャネルの1つをデータ送信チャネルとして選択
し、選択されたチャネルを介してランダムアクセス方式
によりデータを送信し、計時手段によってデータの送信
からの経過時間の計時を開始し、受信局は、複数のチャ
ネルのキャリアを抽出し、抽出されたキャリアが、当該
受信局に対して送信されたデータである場合に該データ
を受信し、データ受信後、複数のチャネルのキャリアを
検出し、キャリアの検出されないチャネルを求め、該キ
ャリアの検出されないチャネルの1つをACK送信チャ
ネルとして選択し、選択されたチャネルを介してランダ
ムアクセス方式によりACK信号を送信し、送信局は、
計時手段による計時を開始してから予め設定された時間
を経過しても、受信局の送信するACK信号を受信しな
い場合に、再度複数のチャネルのキャリア検出およびチ
ャネル選択を実行し、データ信号の再送信を試みること
を特徴とする。
A communication method according to the present invention is a communication method in a wireless communication network in which a transmitting station and a receiving station wirelessly communicate using a plurality of channels obtained by dividing a communication band having a predetermined frequency range, The transmitting station detects the presence or absence of a carrier of a plurality of channels, selects one of the channels on which the carrier is not detected as a data transmission channel, transmits data by a random access method via the selected channel, and Means for counting the time elapsed since the transmission of the data, the receiving station extracting the carriers of the plurality of channels, and if the extracted carrier is data transmitted to the receiving station, And after receiving the data, detect carriers of a plurality of channels, find a channel on which no carrier is detected, and There select one channel as ACK transmission channel transmits an ACK signal by the random access method via the selected channel, the transmission station,
If an ACK signal transmitted by the receiving station is not received even after a preset time has elapsed from the start of timing by the timing means, carrier detection and channel selection of a plurality of channels are performed again, and the data signal A retransmission is attempted.

【0028】また、本発明の通信方法において、ランダ
ムアクセス方式はCSMAプロトコルによる通信方式で
あることを特徴とする。
In the communication method according to the present invention, the random access method is a communication method based on the CSMA protocol.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】本発明の無線通信ネットワークは
ランダムアクセス方式による通信においてマルチチャネ
ルを実現したものであり、無線通信媒体によって接続さ
れた複数の端末によるデータ通信を実行する。本発明に
使用される端末は、無線チャネルフィルタリング手段、
キャリア検出手段、無線チャネル選択制御手段、データ
リンク制御手段、ACK計時手段を有し、周波数分割あ
るいは、符号分割によってマルチチャネル化された無線
通信媒体を介して端末間での通信を実行する。端末によ
るチャネルの選択は、まず、チャネルのキャリア検出を
実行し、キャリアの検出されなかった空きチャネル中か
らランダムに1つのチャネルを選択して通信チャネルと
して使用する。選択された通信チャネルによるパケット
送信が終了すると、パケット送信端末は、パケット受信
端末からのACK(確認応答)メッセージを受領するこ
とによって送信の成功を確認する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A wireless communication network according to the present invention realizes multi-channel in communication by a random access method, and executes data communication by a plurality of terminals connected by a wireless communication medium. The terminal used in the present invention is a radio channel filtering means,
It has a carrier detection unit, a wireless channel selection control unit, a data link control unit, and an ACK timing unit, and performs communication between terminals via a multi-channel wireless communication medium by frequency division or code division. In selecting a channel by a terminal, first, carrier detection of a channel is performed, and one channel is randomly selected from vacant channels in which no carrier has been detected and used as a communication channel. When the packet transmission on the selected communication channel ends, the packet transmitting terminal confirms the success of the transmission by receiving an ACK (acknowledgement) message from the packet receiving terminal.

【0030】[0030]

【実施例】本発明の実施例を以下、図を用いて説明す
る。図1に本発明の実施例における複数の端末と無線通
信ネットワークのシステム概念図を示す。端末A、端末
B、端末C、端末D、および端末Eは無線通信媒体を介
しての通信能力を有する端末である。本実施例では、そ
の伝送媒体が周波数分割または、符号分割等の方式によ
り3つのチャネルに分割され(それぞれCH1、CH
2、CH3とする)、各端末A−Eはこれら複数チャネ
ルの各チャネルを使用してデータ送受信が可能な構成と
なっている。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a system conceptual diagram of a plurality of terminals and a wireless communication network in an embodiment of the present invention. The terminal A, the terminal B, the terminal C, the terminal D, and the terminal E are terminals having a communication capability via a wireless communication medium. In this embodiment, the transmission medium is divided into three channels by a method such as frequency division or code division (CH1, CH2, respectively).
2, CH3), and each terminal A-E is configured to be able to transmit and receive data using each of the plurality of channels.

【0031】端末の概略構成を、図1における端末Aに
ついて示す。他の端末B−Eも端末Aと同様の構成を有
する。端末Aについて示すように、端末は、ACK計時
手段1、データリンク制御手段2、無線チャネル制御手
段3、キャリア検出手段4、および無線チャネルフィル
タリング手段5を有し、端末は伝送媒体6を介して他端
末とのデータ通信を行う。ACK計時手段1は、端末か
ら他の端末へデータパケットを送信した後、パケット送
信に関する成功メッセージを含むACKパケットをデー
タ受信端末から受信するまでの時間を計る機能を持つ手
段である。データリンク制御手段2は、無線チャネル選
択制御手段3によって選択されたチャネルを使ってパケ
ットを送信する手段である。無線チャネル選択制御手段
3は、キャリア検出手段4によってキャリアが検出され
なかったチャネルから通信に使用する1つのチャネルを
選択する手段である。キャリア検出手段4は、無線チャ
ネルフィルタリング手段5から得た信号をもとに無線通
信網上のチャネルのキャリアを検出する機能を持つ手段
である。無線チャネルフィルタリング手段5は、複数の
チャネルについて、チャネルごとの受信信号を抽出する
機能を持つ手段である。
A schematic configuration of the terminal is shown for terminal A in FIG. Other terminals BE have the same configuration as terminal A. As shown for terminal A, the terminal has ACK timing means 1, data link control means 2, radio channel control means 3, carrier detection means 4, and radio channel filtering means 5, and the terminal is connected via transmission medium 6. Performs data communication with other terminals. The ACK timing means 1 has a function of measuring a time from when a data packet is transmitted from a terminal to another terminal to when an ACK packet including a success message regarding packet transmission is received from the data receiving terminal. The data link control means 2 is a means for transmitting a packet using the channel selected by the wireless channel selection control means 3. The wireless channel selection control means 3 is a means for selecting one channel used for communication from the channels for which no carrier has been detected by the carrier detection means 4. The carrier detecting means 4 has a function of detecting a carrier of a channel on the wireless communication network based on a signal obtained from the wireless channel filtering means 5. The wireless channel filtering means 5 has a function of extracting a received signal for each of a plurality of channels.

【0032】図1における伝送媒体は無線通信媒体であ
り、この実施例では、3つのチャネルに分割されてい
る。チャネル分割は、例えば図2に示す周波数分割、あ
るいは図3に示すスペクトル拡散を用いた符号分割によ
って達成される。図2および図3において、横軸fは周
波数を示す。周波数分割の場合、チャネル(CH1,C
H2,CH3)ごとに異なる周波数を割り当て、符号分
割の場合、スペクトル拡散を用いた符号をチャネルごと
に割り当てることにより各チャネルの識別を可能として
いる。
The transmission medium in FIG. 1 is a wireless communication medium, and is divided into three channels in this embodiment. Channel division is achieved, for example, by frequency division shown in FIG. 2 or code division using spread spectrum shown in FIG. 2 and 3, the horizontal axis f indicates the frequency. In the case of frequency division, channels (CH1, C
H2 and CH3), and in the case of code division, a code using spread spectrum is allocated to each channel, thereby enabling identification of each channel.

【0033】図1に示す端末Aが端末Eと無線通信媒体
中のチャネルCH1を使ってデータ通信を行っている間
に、端末Dが端末Bに対して同じ無線通信媒体中のチャ
ネルCH3を使ってデータ送信を行おうとする場合の様
子を時系列的に図4、図5、図6に示す。
While terminal A shown in FIG. 1 is performing data communication with terminal E using channel CH1 in the wireless communication medium, terminal D uses terminal CH to use channel CH3 in the same wireless communication medium. 4, 5 and 6 show a state in which data transmission is to be carried out in chronological order.

【0034】図4、図5、および図6の各図は各チャネ
ルごとの利用状況の変化を逐次示す図である。無線通信
媒体中、周波数分割等で分割された3つのチャネルCH
1,CH2,およびCH3の各々について、時間軸tに
関してのデータ転送状況を示している。まず、図4で
は、チャネルCH1を使用して端末Aから端末Eにデー
タ送信が実行されており、このデータ送信の実行中に端
末Dがデータ送信のために全チャネル(CH1,CH
2,CH3)のキャリアをセンスし、チャネルの空き状
態を検知している状態を示している。
Each of FIGS. 4, 5, and 6 is a diagram sequentially showing a change in the use status of each channel. Three channels CH divided by frequency division or the like in a wireless communication medium
For each of CH1, CH2, and CH3, the data transfer status on the time axis t is shown. First, in FIG. 4, data transmission is performed from terminal A to terminal E using channel CH1, and during this data transmission, terminal D transmits all channels (CH1, CH2) for data transmission.
2, CH3) is sensed to detect a channel free state.

【0035】図5は、端末Dが各チャネルのキャリアセ
ンスによって、キャリアの有無を検出し、複数チャネル
から1つのチャネルを通信チャネルとして選択した状態
を示している。ここでは、チャネルCH1以外の2つの
空きチャネルCH2、CH3を検出し、これらCH2お
よびCH3の空きチャネル中から、チャネルCH3を端
末Dの使用チャネルとして決定している。
FIG. 5 shows a state in which the terminal D detects the presence or absence of a carrier by the carrier sense of each channel and selects one channel from a plurality of channels as a communication channel. Here, two vacant channels CH2 and CH3 other than the channel CH1 are detected, and the channel CH3 is determined as the channel used by the terminal D from the vacant channels of these CH2 and CH3.

【0036】図6は、端末Dが通信チャネルとして決定
したチャネルCH3を使って、端末Bに対するデータ送
信を実行している状態を示す。端末Dから端末Bへのデ
ータ送信は、端末Aから端末Eに対するデータ送信と同
時に並列的に行うことができる。なお、図4、図5、図
6いずれの状態においても、端末によるチャネルのキャ
リアセンスはデータ送信を妨げるものではない。
FIG. 6 shows a state in which terminal D is performing data transmission to terminal B using channel CH3 determined as a communication channel. Data transmission from terminal D to terminal B can be performed simultaneously with data transmission from terminal A to terminal E. In any of the states shown in FIGS. 4, 5, and 6, the carrier sense of the channel by the terminal does not prevent data transmission.

【0037】図7は本発明の実施例における端末装置の
ブロック図である。以下で説明する実施例では周波数分
割により通信チャネルが複数に分割された無線通信媒体
による通信において適用される通信端末の例を示す。
FIG. 7 is a block diagram of a terminal device according to the embodiment of the present invention. In the embodiment described below, an example of a communication terminal applied to communication using a wireless communication medium in which a communication channel is divided into a plurality of channels by frequency division will be described.

【0038】図7で示すように、端末装置は、大きく分
けて上位層10、データリンク部20、無線受信部3
0、無線送信部40、物理インタフェース部50により
構成され、伝送媒体60により他端末とのデータ通信を
行う。
As shown in FIG. 7, the terminal device is roughly divided into an upper layer 10, a data link unit 20, and a radio receiving unit 3.
0, a wireless transmission unit 40, and a physical interface unit 50, and perform data communication with other terminals via a transmission medium 60.

【0039】上位層10はOSI第3層(ネットワーク
層)に相当するソフトウエアモジュールである。他の端
末に対して送付すべきデータがあるときは、データリン
ク制御部21に送信を要求する。データリンク部20
は、データリンク制御部21、ACK計時部22から構
成される。データリンク制御部21は、上位層10から
の要求に応じてデータパケットの送信制御をする機能と
他の端末から受信したデータパケットにかかわる処理を
する機能を持つモジュールで、LSIによって実現でき
る。ここでデータパケットとは、上位層10から送られ
てきたデータをパケット化したものである。ACK計時
部22は、チャネル数nに対応する数であるn個のタイ
マーを持ち、複数のチャネルについて同時に計測するこ
とが可能である。
The upper layer 10 is a software module corresponding to the OSI third layer (network layer). If there is data to be sent to another terminal, the data link control unit 21 is requested to send the data. Data link unit 20
Is composed of a data link control unit 21 and an ACK timing unit 22. The data link control unit 21 is a module having a function of controlling transmission of a data packet in response to a request from the upper layer 10 and a function of performing a process related to a data packet received from another terminal, and can be realized by an LSI. Here, the data packet is packetized data transmitted from the upper layer 10. The ACK timer 22 has n timers, which is a number corresponding to the number n of channels, and can simultaneously measure a plurality of channels.

【0040】データパケット送信時における、このデー
タリンク部20の機能のフローを図8を使って説明す
る。パケット送信に際して、まずキャリア検出部33に
対してキャリアセンスを行うよう命令を送り(ステップ
802)、各チャネルのキャリアの有無を確認(ステッ
プ803)する。キャリアの出ていないチャネルがあれ
ば、無線チャネル選択制御部41から選択された1つの
チャネルが通知(ステップ806)される。全てのチャ
ネルでキャリアが検出された場合、バックオフ時間を計
算(ステップ804)し、その時間だけ待機(ステップ
805)した後、再び各チャネルをセンス(ステップ8
02)する。バックオフの時間は、例えば以下に示すC
SMA/CD方式で使われているTruncated
Binary Exponential Backof
fが使用される。
The flow of the function of the data link unit 20 when transmitting a data packet will be described with reference to FIG. At the time of packet transmission, first, a command is sent to the carrier detection unit 33 to perform carrier sense (step 802), and the presence or absence of a carrier of each channel is confirmed (step 803). If there is a channel with no carrier, one channel selected from the radio channel selection control unit 41 is notified (step 806). If carriers are detected in all channels, the back-off time is calculated (step 804), and after waiting for that time (step 805), each channel is sensed again (step 8).
02). The back-off time is, for example, C shown below.
Truncated used in SMA / CD format
Binary Exponential Backoff
f is used.

【0041】[0041]

【数1】これは、バックオフ時間Tを T=t・n 0≦n<2k (k=min (m,10)) m:衝
突回数 とするものである。tは定数で512ビットのパケット
送信時間である。
## EQU1 ## In this equation, the back-off time T is set as follows: T = t ・ n0 ≦ n <2k (k = min (m, 10)) m: Number of collisions t is a constant, which is a 512-bit packet transmission time.

【0042】また、上記の方法と異なるバックオフ時間
の設定方法として、予め定められた正の整数、例えば5
12を最大値として1から512までの値の中からラン
ダムに1つの数字を選び、その数字と最大伝播遅延時間
を乗じたものをバックオフ時間とする方法も有効であ
る。
As a method of setting the back-off time different from the above method, a predetermined positive integer, for example, 5
It is also effective to select one number at random from values from 1 to 512 with 12 as the maximum value, and multiply that number by the maximum propagation delay time to obtain the backoff time.

【0043】無線チャネル選択制御部41から選択され
た送信チャネルの通知を受けた後、その通知されたチャ
ネルを使用してパケットの送信を開始(ステップ80
7)し、送信が終了(ステップ808)すると、パケッ
ト送信チャネルに対応したその計時部22で計時を開始
するための命令を出し、計時が開始された状態で送信し
たパケットに対するACKパケットを待つ(ステップ8
09)。予め設定された許容ACK待ち時間であるT
ACK秒までにACKパケットを受信すればACK計時部
22に計時中止命令を出し、送信終了(ステップ81
0,812)となる。しかし、予め設定された待ち時間
であるTACK秒経過してもACKパケットを受信しなか
ったときは、ACK計時部22からタイムアウト通知が
出力され、送信の失敗とみなされ、パケットの再送(ス
テップ811からステップ802)が行われる。
After receiving the notification of the selected transmission channel from the wireless channel selection control unit 41, the transmission of the packet is started using the notified channel (step 80).
7) Then, when the transmission is completed (step 808), a command for starting the time measurement is issued by the timer unit 22 corresponding to the packet transmission channel, and an ACK packet for the transmitted packet while the time measurement is started is awaited (step 808). Step 8
09). T which is a preset allowable ACK waiting time
If an ACK packet is received by ACK seconds, a stop time command is issued to the ACK timer 22 to end transmission (step 81).
0,812). However, if an ACK packet is not received even after the elapse of the predetermined waiting time T ACK seconds, a timeout notification is output from the ACK timer 22 and transmission is considered to have failed, and the packet is retransmitted (step Steps 802) to 811 are performed.

【0044】[0044]

【数2】TACKはあらかじめ決められた値であり、例え
ば、 T ACK=最大往復伝搬遅延時間+平均パケット処理時間 に設定される。
[Equation 2] TACKIs a predetermined value.
If T ACK= Maximum round-trip propagation delay time + Average packet processing time.

【0045】次にデータパケット受信時のデータリンク
制御部21の機能の実施例を図9を使って説明する。他
の端末からデータパケットを受信待ち(ステップ90
2)し、データ信号判断部によって自端末宛のパケット
と判定されたパケットの受信を開始し、データパケット
の受信が完了(ステップ902からステップ903)す
ると、データパケットを送信してきた端末にACKパケ
ットを送信するためにキャリア検出部33に対してキャ
リアセンスを行うよう命令を送り、各チャネルのキャリ
アの有無を確認(ステップ903、ステップ904)す
る。キャリア検出部33からキャリアの出ていないチャ
ネルがあることを通知されると(ステップ904からス
テップ907)、無線チャネル選択制御部41にキャリ
アの出ていないチャネルが通知される。その後、通知さ
れたキャリアの無いチャネル中から無線チャネル選択制
御部41によって選択された1つのチャネルが通知(ス
テップ907)される。全てのチャネルでキャリアが検
出された(ステップ904からステップ905)場合、
バックオフ時間を計算(ステップ905)し、そのバッ
クオフ時間だけ待機(ステップ906)した後、再び各
チャネルをセンス(ステップ906からステップ90
3)する。
Next, an embodiment of the function of the data link control unit 21 when receiving a data packet will be described with reference to FIG. Waiting for reception of a data packet from another terminal (step 90)
2) Then, the reception of the packet determined to be the packet addressed to the own terminal by the data signal determination unit is started, and when the reception of the data packet is completed (from step 902 to step 903), the ACK packet is transmitted to the terminal that transmitted the data packet. Is transmitted to the carrier detection unit 33 in order to transmit the carrier, and the presence or absence of a carrier of each channel is confirmed (steps 903 and 904). When the carrier detector 33 notifies that there is a channel with no carrier (steps 904 to 907), the radio channel selection controller 41 is notified of the channel with no carrier. After that, one channel selected by the radio channel selection control unit 41 from the notified channels without carriers is notified (step 907). If carriers are detected in all channels (steps 904 to 905),
After calculating the back-off time (step 905) and waiting for the back-off time (step 906), each channel is sensed again (from step 906 to step 90).
3) Yes.

【0046】無線チャネル選択制御部41から、選択さ
れた送信チャネルの通知を受けた後、そのチャネルを使
用してACKパケットの送信を実行する。ACK計時部
22は、自端末がパケットを送ってから送信相手からの
ACKパケットを受信するまでの時間を計る機能を持つ
モジュールで、クロック回路を含んだICで実現でき
る。データリンク制御部21よりあるチャネルについて
のACK計時開始通知を受けると、そのチャネルに関し
ての計時を開始する。TACK秒経過すると、計時を中止
し、データリンク制御部21にタイムアウト通知を行
う。TACK秒経過前にデータリンク制御部21から計時
中止命令の通知があった場合は、その命令の通知時点で
計時を中止する。また、複数のチャネルを同時に利用可
能なので、チャネル数がn(nは2以上の整数)の場
合、チャネル毎に合計n個の計時時計(Timer
1、Timer 2、Timer 3、…、Timer
n)を有する。
After receiving the notification of the selected transmission channel from the radio channel selection control unit 41, the ACK packet is transmitted using that channel. The ACK timer 22 is a module having a function of measuring the time from when the terminal transmits a packet to when the terminal receives an ACK packet from a transmission partner, and can be realized by an IC including a clock circuit. When the ACK timing start notification for a certain channel is received from the data link control unit 21, the timing for the channel is started. After the elapse of T ACK seconds, the timer stops counting and notifies the data link control unit 21 of a timeout. If the data link control unit 21 has notified the time stop command before the elapse of T ACK seconds, the time stop is performed at the time of notification of the command. Also, since a plurality of channels can be used simultaneously, when the number of channels is n (n is an integer of 2 or more), a total of n timepieces (Timer clocks) are provided for each channel.
1, Timer 2, Timer 3, ..., Timer
n).

【0047】データリンク部20におけるACK計時部
は、上述の実施例のようにチャネル数nに対応するn個
の計時時計を持ち、それぞれの計時時計が対応する1つ
のチャネルの計時を行う構成でもよいが、複数チャネル
に共通の計時部を構成し、データリンク制御部21にパ
ケットの送信時刻とACKパケットを待つ時間を管理す
るテーブルを保持することにより、複数チャネルの計時
を共通の計時部によって行うように構成してもよい。
The ACK clock unit in the data link unit 20 has n clocks corresponding to the number n of channels as in the above embodiment, and each clock measures the time of one channel corresponding to the ACK clock. Although a common timer is configured for a plurality of channels, the data link controller 21 holds a table for managing a packet transmission time and an ACK packet waiting time, so that the time measurement of a plurality of channels can be performed by the common timer. It may be configured to do so.

【0048】無線受信部30は、無線チャネルフィルタ
リング部31、復調部32、キャリア検出部33、デー
タ信号判断部34から構成される。無線チャネルフィル
タリング部31は、物理インタフェース50から受信し
た信号をチャネルごとにフィルタリングする機能を持
ち、例えばバンドパスフィルタによって実現できる。複
数チャネルを扱うため、チャネル数がn(nは2以上の
整数)の場合、チャネル毎に1つのバンドパスフィルタ
を割り当て、合計n個のバンドパスフィルタ(BPF
1、BPF 2、BPF 3、…、BPF n)によっ
て無線チャネルフィルタリング部31が構成される。な
お、複数のバンドパスフィルタを持たず、スキャン方式
によってチャネル分別を行うように無線チャネルフィル
タリング部を構成してもよい。復調部32は無線チャネ
ルフィルタリング部31でフィルタリングされたキャリ
アをベースバンド信号にまで復調する機能を持ち、IC
で実現できる。
The radio receiving section 30 comprises a radio channel filtering section 31, a demodulation section 32, a carrier detection section 33, and a data signal judgment section 34. The wireless channel filtering unit 31 has a function of filtering a signal received from the physical interface 50 for each channel, and can be realized by, for example, a bandpass filter. In order to handle a plurality of channels, when the number of channels is n (n is an integer of 2 or more), one band-pass filter is assigned to each channel, and a total of n band-pass filters (BPFs) are used.
1, BPF 2, BPF 3,..., BPF n) constitute a radio channel filtering unit 31. Note that the wireless channel filtering unit may be configured not to have a plurality of bandpass filters but to perform channel classification by a scan method. The demodulation unit 32 has a function of demodulating the carrier filtered by the radio channel filtering unit 31 to a baseband signal.
Can be realized.

【0049】キャリア検出部33はデータパケットやA
CKパケットの送信前に各チャネルのキャリアを検出す
る機能を持つモジュールで、検出されたチャネルをデー
タリンク制御部21に通知する。ワンチップ化されたI
Cモジュールなどで実現できる。データ信号判断部34
は、復調部32から得た信号をもとに、受信した信号が
自端末宛かどうかをMACアドレス等の端末固有のアド
レスを見て判断するモジュールで、LSIなどで実現で
きる。
The carrier detector 33 detects a data packet or A
A module having a function of detecting a carrier of each channel before transmitting the CK packet, and notifies the data link control unit 21 of the detected channel. One-chip I
This can be realized by a C module or the like. Data signal determination unit 34
Is a module that determines whether a received signal is addressed to its own terminal based on a terminal-specific address such as a MAC address based on a signal obtained from the demodulation unit 32, and can be realized by an LSI or the like.

【0050】無線送信部40は、無線チャネル選択制御
部41、変調部42から構成される。無線チャネル選択
制御部41はキャリア検出部33での検出結果をもとに
どのチャネルで送信するかを決定し、ワンチップ化され
たICモジュールなどで実現できる。チャネルは、キャ
リアが検出されなかったチャネルの中からランダムに一
つを選ぶ。
The radio transmission section 40 comprises a radio channel selection control section 41 and a modulation section 42. The wireless channel selection control unit 41 determines which channel to transmit based on the detection result of the carrier detection unit 33, and can be realized by a one-chip IC module or the like. As the channel, one is randomly selected from the channels for which no carrier is detected.

【0051】変調部42は、ベースバンド信号を無線チ
ャネル選択制御部41で決められたチャネルに応じた送
信周波数にまで変調して物理層インタフェース部50に
送る機能を持ち、LSIなどで実現できる。変調部42
は、チャネルごとに、チャネルに応じた周波数に変換す
る変調器を設ける構成でもよい。例えば、5チャネルで
あれば、5個の変調器を設け、選択されたチャネルに応
じた利用する変調器が決定される。
The modulator 42 has a function of modulating the baseband signal to a transmission frequency corresponding to the channel determined by the radio channel selection controller 41 and sending the modulated signal to the physical layer interface 50, and can be realized by an LSI or the like. Modulation unit 42
May have a configuration in which a modulator for converting a frequency according to the channel is provided for each channel. For example, if there are five channels, five modulators are provided, and the modulator to be used is determined according to the selected channel.

【0052】物理層インタフェース部50は伝送媒体6
0と端末装置のインタフェース部分であり、無線であれ
ば、アンテナとRF回路モジュールである。伝送媒体6
0は、無線伝送媒体である。
The physical layer interface unit 50 is connected to the transmission medium 6
0 and an interface portion of the terminal device, and if it is wireless, an antenna and an RF circuit module. Transmission medium 6
0 is a wireless transmission medium.

【0053】以上の実施例においては、周波数分割によ
ってマルチチャネル化した場合の例を説明したが、前述
のように無線チャネルフィルタリング部31を拡散符号
を用いた一次復調回路にし、変調部42をベースバンド
信号を搬送波周波数で変調する一次変調回路と、拡散符
号を用いた二次変調回路の合成回路にすることにより、
符号分割を用いたマルチチャネルを実現することができ
る。すなわち、端末中のチャネルフィルタリング手段お
よび変調部は、通信において適用されるマルチチャネル
方式に対応した構成をもつことが要請される。
In the above embodiment, an example in which multi-channeling is performed by frequency division has been described. However, as described above, the radio channel filtering unit 31 is a primary demodulation circuit using a spreading code, and the modulation unit 42 is a base demodulation circuit. By combining the primary modulation circuit that modulates the band signal with the carrier frequency and the secondary modulation circuit that uses a spreading code,
Multi-channel using code division can be realized. That is, it is required that the channel filtering means and the modulator in the terminal have a configuration corresponding to a multi-channel scheme applied in communication.

【0054】周波数分割の方がチャネルを多く確保でき
るが、無線伝送路の誤り率が大きい場合、スペクトル拡
散を用いる符号分割の方が雑音に強く、周波数分割より
も優れている。よって、無線伝送路の誤り率が小さい所
では、周波数分割、大きいところでは符号分割が有効で
ある。
Although frequency division can secure more channels, when the error rate of the wireless transmission path is large, code division using spread spectrum is more resistant to noise and is superior to frequency division. Therefore, frequency division is effective where the error rate of the wireless transmission path is small, and code division is effective where the error rate is large.

【0055】次に本発明のCSMA方式を用いたマルチ
チャネル通信方式の性能を示すシミュレーション結果を
図10、図11、図12、図13を用いて示す。
Next, simulation results showing the performance of the multi-channel communication system using the CSMA system of the present invention will be described with reference to FIGS. 10, 11, 12, and 13.

【0056】[0056]

【表1】シミュレーションの条件は、以下の通りであ
る。 局数: 10局 チャネル分割時のチャネル数: 2、3、4、5、6 セルサイズ: 6000m 最大伝搬遅延時間: 20.0μsec パケット長: 512bit 伝送容量: 1Mbps
[Table 1] The simulation conditions are as follows. Number of stations: 10 Number of channels at the time of channel division: 2, 3, 4, 5, 6 Cell size: 6000 m Maximum propagation delay time: 20.0 μsec Packet length: 512 bits Transmission capacity: 1 Mbps

【0057】図10は、伝送媒体60への負荷に対する
平均チャネル利用効率の挙動を示したものである。2、
3、5チャネルの場合の本方式の結果と、従来方式との
比較のため、1チャネルCSMA方式、CSMA/CD
方式を同じ条件でシミュレーションした結果も合わせて
示す。
FIG. 10 shows the behavior of the average channel utilization efficiency with respect to the load on the transmission medium 60. 2,
In order to compare the result of the present method in the case of 3, 5 channels with the conventional method, the one-channel CSMA method, the CSMA / CD
Simulation results of the method under the same conditions are also shown.

【0058】ここで、負荷とは、伝送容量に対する1秒
あたりの送信パケットサイズの比である。つまり、上記
のシミュレーション条件で負荷100%の場合、1秒あ
たり1Mビットのパケットが送信されることを意味す
る。但し、データパケットの送信は必ずしも成功すると
は限らないので、この負荷は送信不成功パケットも含ん
だ値である。
Here, the load is a ratio of the transmission packet size per second to the transmission capacity. In other words, when the load is 100% under the above simulation conditions, it means that 1 Mbit packets are transmitted per second. However, since the transmission of the data packet is not always successful, this load is a value including the unsuccessfully transmitted packet.

【0059】ここで、平均チャネル利用効率とは、伝送
容量に対する1秒あたりの平均送信成功パケットサイズ
の比の平均である。つまり、上記のシミュレーション条
件でチャネル利用効率50%の場合、1秒当たり平均し
て500kビットの送信成功パケットがあることを意味
する。
Here, the average channel utilization efficiency is the average of the ratio of the average transmission success packet size per second to the transmission capacity. That is, when the channel utilization efficiency is 50% under the above simulation conditions, it means that there is an average of 500 kbits of successful transmission packets per second.

【0060】この図から、従来の1チャネルCSMA方
式に比較して、本発明のマルチチャネル方式とした2チ
ャネルから5チャネルの方式が平均チャネル利用効率が
高く、特に高負荷時には、従来の1チャネルCSMA方
式の倍になることが明らかである。また、チャネルの分
割数が多いほど高負荷で利用効率が落ちにくくなり、負
荷の上昇とともに急激に利用効率が落ちる従来の1チャ
ネルCSMA方式に比較し、格段に性能が良くなってい
る。
From this figure, it can be seen that, compared to the conventional one-channel CSMA system, the two- to five-channel system of the present invention has higher average channel utilization efficiency. It is clear that the number is twice that of the CSMA method. Also, as the number of channel divisions increases, the use efficiency becomes less likely to decrease under a high load, and the performance is remarkably improved as compared with the conventional one-channel CSMA system in which the use efficiency decreases rapidly with an increase in load.

【0061】図11は、伝送媒体60への負荷に対する
パケットの平均伝送遅延時間の挙動を示したものであ
る。ここで、負荷とは、図10で説明したものと同じで
ある。ここで、データパケットの平均伝送遅延時間と
は、データパケットの送信要求が発生した時点から実際
に送信成功する時の送信開始時点までを計測したもので
ある。この図11から、本発明のマルチチャネル方式が
平均伝送遅延時間が小さく、特に高負荷時において、よ
り有利になることが分かる。また、チャネル数が多いほ
ど遅延時間が小さい。
FIG. 11 shows the behavior of the average transmission delay time of a packet with respect to the load on the transmission medium 60. Here, the load is the same as that described in FIG. Here, the average transmission delay time of a data packet is measured from a time point when a data packet transmission request is generated to a time point when transmission is actually started when transmission is successfully completed. From FIG. 11, it can be seen that the multi-channel system of the present invention has a small average transmission delay time, and is particularly advantageous under a heavy load. Also, the delay time becomes smaller as the number of channels increases.

【0062】図12は、縦軸を平均チャネル利用効率の
改善率、横軸をチャネル数としたグラフと、縦軸を平均
伝送遅延時間の改善率、横軸をチャネル数としたグラフ
を負荷を変化(75%、175%、275%)させて作
成して示したものである。改善率は、従来の1チャネル
CSMA方式からの改善率である。この図12より、負
荷75%の場合には、チャネル数が6であるとチャネル
利用効率、平均伝送遅延時間ともにかえって性能が悪く
なることが分かる。さらに負荷を高くして175%の場
合には、2チャネルから5チャネルまでは改善率が漸増
するが、6チャネルまで増やすと改善率の低下を招くこ
とが分かる。さらに負荷を高くして275%の場合に
は、ようやく6チャネルの改善率が5チャネルの改善率
をわずかに上回るぐらいになっている。以上のことか
ら、最適チャネル数の範囲は、2から5までのチャネル
数の範囲であり、6以上にしても性能の向上を望めない
ことが分かる。これはチャネル数を増やしていくと、チ
ャネル当たりの伝送容量が少なくなり、送信に時間がか
かるためである。また、チャネル数の増加はコスト増を
招くこととなり、大幅なコストの増加をせずに十分な本
発明の効果が期待できるチャネル数は2から5である。
FIG. 12 is a graph in which the vertical axis represents the improvement rate of the average channel utilization efficiency, the horizontal axis represents the number of channels, and the vertical axis represents the improvement rate of the average transmission delay time, and the horizontal axis represents the number of channels. It is created and shown by changing (75%, 175%, 275%). The improvement rate is an improvement rate from the conventional one-channel CSMA method. From FIG. 12, it can be seen that, when the load is 75% and the number of channels is 6, both the channel utilization efficiency and the average transmission delay time deteriorate the performance. When the load is further increased to 175%, the improvement rate gradually increases from the second channel to the fifth channel, but it can be seen that increasing the number of channels to six causes a decrease in the improvement rate. When the load is further increased to 275%, the improvement rate of 6 channels is finally slightly higher than the improvement rate of 5 channels. From the above, it can be seen that the range of the optimal number of channels is the range of the number of channels from 2 to 5, and even if the number of channels is 6 or more, improvement in performance cannot be expected. This is because as the number of channels increases, the transmission capacity per channel decreases, and transmission takes time. In addition, an increase in the number of channels leads to an increase in cost, and the number of channels for which a sufficient effect of the present invention can be expected without a significant increase in cost is 2 to 5.

【0063】図13は、チャネルの平均利用効率に対す
るパケットの平均伝送遅延時間の挙動を示したものであ
る。チャネルの平均利用効率は、再送や送信失敗のパケ
ット量も含めて全てカウントするデータリンク層から見
たスループットではなく、アプリケーション層から見た
スループットに相当する。このため、この値はアプリケ
ーションの動作に直接影響を与えるものである。例え
ば、遅延要求の厳しいリアルタイムのアプリケーション
であれば、スループットが増加しても遅延が増加しない
方がよい。また、高負荷になると(データリンク層から
見たスループットの増大)、伝送遅延時間は増加しつつ
もスループットは低下するため、同じスループットの値
に2つの値の伝送遅延時間が対応することが生じる。こ
のため、スループットをネットワークの挙動の観察のパ
ラメータとしているアプリケーションでは、スループッ
トの値から期待する以上に伝送遅延時間が大きくなり、
アプリケーションの制御に支障を来たす。こうした影響
の観点から図13を見ると、本発明の多チャネル方式の
方が、CSMA方式よりもリアルタイムアプリケーショ
ンに適しているといえる。
FIG. 13 shows the behavior of the average packet transmission delay time with respect to the average utilization efficiency of the channel. The average utilization efficiency of the channel corresponds to the throughput viewed from the application layer, not from the throughput viewed from the data link layer, which counts all the packets including the amount of retransmission and transmission failure packets. Therefore, this value directly affects the operation of the application. For example, in the case of a real-time application requiring a strict delay, it is better that the delay does not increase even if the throughput increases. Further, when the load becomes high (increase in throughput as viewed from the data link layer), the transmission delay time increases, but the throughput decreases. Therefore, two values of the transmission delay time correspond to the same throughput value. . For this reason, in applications that use throughput as a parameter for observing network behavior, the transmission delay time becomes larger than expected from the throughput value,
It interferes with application control. Looking at FIG. 13 from the viewpoint of these effects, it can be said that the multi-channel system of the present invention is more suitable for real-time applications than the CSMA system.

【0064】また、CSMA方式と同じく無線通信に適
用可能なALOHA方式をマルチチャネル化(3チャネ
ル)して、平均チャネル利用効率と平均伝送遅延時間
を、マルチチャネルCSMA方式のシミュレーションと
同様のパラメータを用いたシミュレーションにより測定
した結果を図14と図15に示す。これらの図からわか
るようにALOHA方式では、マルチチャネルとしても
チャネル利用効率や伝送遅延時間はあまり向上せず、C
SMA方式にマルチチャネルを適用したほうが効果的で
あることが分かる。これは、CSMA方式では、キャリ
アのないチャネルから1つのチャネルを選ぶのに対し、
ALOHA方式ではキャリアのあるチャネルを含めてそ
の中から選ぶため、CSMA方式よりも衝突する確率が
高くなるからである。
Also, the ALOHA system applicable to wireless communication like the CSMA system is made multi-channel (three channels), and the average channel use efficiency and the average transmission delay time are set to the same parameters as in the simulation of the multi-channel CSMA system. The results measured by the used simulation are shown in FIGS. As can be seen from these figures, in the ALOHA system, the channel use efficiency and the transmission delay time do not improve so much even in the case of multi-channel.
It can be seen that it is more effective to apply multi-channel to the SMA method. This is because, in the CSMA scheme, one channel is selected from channels without carriers, whereas
This is because, in the ALOHA method, since a channel including a carrier is selected from among them, the probability of collision is higher than that in the CSMA method.

【0065】上述した実施例中のシミュレーションにお
いて、パケットサイズを変えたと想定した場合、平均チ
ャネル利用効率や平均伝送遅延時間の値はパケットサイ
ズの変化に応じた変化をすることが予測されるが、送信
機会に注目するとパケットサイズが変化した分、送信で
きるタイミングは、全局で相対的に同じ変化をするた
め、チャネル数の変化に対する相対的な関係は変化せ
ず、上述した図12で示すチャネル数の変化に伴う改善
率の変化の傾向は変わらないものと予測される。従っ
て、チャネル数は伝送パケットサイズにかかわらず2か
ら5の範囲が最適値となる。
In the simulation in the above-described embodiment, when it is assumed that the packet size is changed, the values of the average channel use efficiency and the average transmission delay time are predicted to change according to the change in the packet size. Focusing on the transmission opportunity, the change in the packet size due to the change in the packet size causes the same change in all the stations, so the relative relationship to the change in the number of channels does not change, and the number of channels shown in FIG. It is expected that the tendency of the change of the improvement rate with the change of will not change. Therefore, the optimal number of channels is in the range of 2 to 5 regardless of the transmission packet size.

【0066】また、上記シミュレーションにおいて局数
を変化させたと想定した場合、すべての局から発生する
トラフィックの総量が同じであるとすると、局あたりの
トラフィック量が変化することになり、平均チャネル利
用効率や平均伝送遅延時間の値は変化すること予測され
るが、全局で同様なトラフィック量変化が発生するた
め、相対的な関係はやはり変化せず、図12で示すチャ
ネル数の変化に伴う改善率の変化の傾向に大きなずれは
生じないものと予測される。従って局数に変化があって
も、最適チャネル数は2から5の範囲となる。
Also, assuming that the number of stations is changed in the above simulation, assuming that the total amount of traffic generated from all stations is the same, the traffic amount per station changes, and the average channel utilization efficiency increases. And the average transmission delay time are expected to change, but since the same traffic volume change occurs in all stations, the relative relationship does not change either, and the improvement rate with the change in the number of channels shown in FIG. It is predicted that there will be no large deviation in the tendency of the change in Therefore, even if the number of stations changes, the optimum number of channels is in the range of 2 to 5.

【0067】[0067]

【発明の効果】本発明の通信方式によれば、従来の単一
チャネルのCSMA方式に比較し、チャネル利用効率が
向上するため、電波資源の有効利用が可能となる。ま
た、伝送遅延も高負荷になるまで低く抑えることができ
るため、リアルタイムアプリケーションの動作にも悪影
響を与えにくいという効果を奏する。
According to the communication system of the present invention, the channel utilization efficiency is improved as compared with the conventional single channel CSMA system, so that the radio wave resources can be effectively used. Further, since the transmission delay can be suppressed to a low level until the load becomes high, there is an effect that the operation of the real-time application is hardly adversely affected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の実施例における端末と無線通信ネッ
トワークの概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a terminal and a wireless communication network according to an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施例における周波数分割によるチ
ャネル分割の概念図である。
FIG. 2 is a conceptual diagram of channel division by frequency division in an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施例における符号分割によるチャ
ネル分割の概念図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram of channel division by code division in an embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施例におけるデータ送信開始前の
端末によるキャリア検知状態を示す図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a carrier detection state by a terminal before data transmission is started in the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施例におけるデータ送信開始前の
端末による通信チャネル決定の状態を示す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a state of determining a communication channel by a terminal before starting data transmission in the embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施例におけるデータ送信の状態を
示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state of data transmission according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施例における端末装置の構成を示
すブロック図である。
FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal device according to an embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施例における端末装置のパケット
送信時の伝送制御部の動作を示すフローチャートであ
る。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of the transmission control unit when transmitting a packet in the terminal device according to the embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施例における端末装置のACKパ
ケット送信時の伝送制御部の動作を示すフローチャート
である。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of the transmission control unit when the terminal device transmits an ACK packet according to the embodiment of the present invention.

【図10】 本発明のマルチチャネル方式を用いた場合
の平均チャネル利用効率のシミュレーション結果の比較
を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing a comparison of simulation results of average channel use efficiency when the multi-channel system of the present invention is used.

【図11】 本発明のマルチチャネル方式を用いた場合
の平均伝送遅延時間のシミュレーション結果を示す図で
ある。
FIG. 11 is a diagram showing a simulation result of an average transmission delay time when the multi-channel system of the present invention is used.

【図12】 本発明のマルチチャネル方式を用いた場合
の、平均チャネル利用効率および平均伝送遅延時間の改
善効率のシミュレーション結果を示す図である。
FIG. 12 is a diagram illustrating a simulation result of the average channel use efficiency and the average transmission delay time improvement efficiency when the multi-channel system of the present invention is used.

【図13】 本発明の方式を用いた場合の平均チャネル
利用効率と平均伝送遅延時間の関係を示す図である。
FIG. 13 is a diagram illustrating a relationship between an average channel use efficiency and an average transmission delay time when the method of the present invention is used.

【図14】 ALOHA方式をマルチチャネルにした場
合の平均チャネル利用効率のシミュレーション結果を示
す図である。
FIG. 14 is a diagram showing a simulation result of average channel use efficiency when the ALOHA method is multi-channel.

【図15】 ALOHA方式をマルチチャネルにした場
合の平均伝送遅延時間のシミュレーション結果を示す図
である。
FIG. 15 is a diagram illustrating a simulation result of an average transmission delay time when the ALOHA method is multi-channel.

【図16】 1チャネルCSMA方式における端末とネ
ットワークの概念図である。
FIG. 16 is a conceptual diagram of a terminal and a network in the one-channel CSMA scheme.

【図17】 1チャネルCSMA方式における送信タイ
ムチャートである。
FIG. 17 is a transmission time chart in the one-channel CSMA system.

【図18】 マルチチャネルCSMA/CD方式におけ
る端末とチャネルの概念図である。
FIG. 18 is a conceptual diagram of terminals and channels in the multi-channel CSMA / CD system.

【図19】 マルチチャネルCSMA/CD方式におけ
るデータ送信時の各チャネルの状態を示す図である。
FIG. 19 is a diagram illustrating a state of each channel when transmitting data in the multi-channel CSMA / CD system.

【図20】 CSMA/CD方式をマルチチャネルにし
た場合の平均チャネル利用効率のシミュレーション結果
を示す図である。
FIG. 20 is a diagram illustrating simulation results of average channel use efficiency when the CSMA / CD scheme is multi-channel.

【図21】 CSMA/CD方式をマルチチャネルにし
た場合の平均伝送遅延時間のシミュレーション結果を示
す図である。
FIG. 21 is a diagram showing a simulation result of an average transmission delay time when the CSMA / CD system is multi-channel.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ACK計時手段 2 データリンク制御手段 3 無線チャネル選択制御手段 4 キャリア検出手段 5 無線チャネルフィルタリング手段 6 伝送媒体 10 上位層 20 データリンク部 21 データリンク制御部 22 ACK計時部 30 無線受信部 31 無線チャネルフィルタリング部 32 復調部 33 キャリア検出部 34 データ信号判断部 40 無線送信部 41 無線チャネル選択制御部 42 変調部 50 物理インタフェース部 60 伝送媒体 REFERENCE SIGNS LIST 1 ACK timing means 2 data link control means 3 wireless channel selection control means 4 carrier detection means 5 wireless channel filtering means 6 transmission medium 10 upper layer 20 data link unit 21 data link control unit 22 ACK timing unit 30 wireless reception unit 31 wireless channel Filtering unit 32 Demodulation unit 33 Carrier detection unit 34 Data signal determination unit 40 Radio transmission unit 41 Radio channel selection control unit 42 Modulation unit 50 Physical interface unit 60 Transmission medium

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数局が無線通信媒体を介してデータの
送受信を行う無線通信ネットワークにおいて、 該ネットワーク中のデータ送信局は、 予め設定された通信帯域を分割した複数のチャネルを介
してランダムアクセス方式によりデータを送信するデー
タ送信手段と、 前記複数チャネル中の各チャネルについてのキャリアを
検出する送信局キャリア検出手段と、 前記送信局キャリア検出手段によりキャリアの検出され
ないチャネルの1つを前記データ送信手段によるデータ
送信チャネルとして選択するデータ送信チャネル選択手
段と、 前記データ送信手段によるデータ送信時からの経過時間
を計時する計時手段と、 前記データ送信手段によるデータ送信後、予め設定され
た時間内に該送信データに関する受信確認信号であるA
CK信号を受信しない場合、前記送信局キャリア検出手
段による各チャネルのキャリア検出、および該キャリア
検出に基づく前記データ送信チャネル選択手段によるチ
ャネルの選択を再度実行し、データ送信を再度実行する
データ送信制御手段とを有し、 該ネットワーク中のデータ受信局は、 前記複数チャネル中の各チャネルを分別するフィルタ手
段を介してデータを受信するデータ受信手段と、 前記複数チャネル中の各チャネルについてのキャリアを
検出する受信局キャリア検出手段と、 前記受信局キャリア検出手段によりキャリアの検出され
ないチャネルの1つをACK信号送信チャネルとして選
択するACK送信チャネル選択手段と、 前記ACK送信チャネル選択手段により選択されたチャ
ネルを介して、ランダムアクセス方式によるACK信号
の送信を実行するACK信号送信手段と、 を有することを特徴とする無線通信ネットワーク。
1. A wireless communication network in which a plurality of stations transmit and receive data via a wireless communication medium, wherein a data transmitting station in the network performs random access via a plurality of channels obtained by dividing a communication band set in advance. Data transmitting means for transmitting data according to a method; transmitting station carrier detecting means for detecting a carrier for each of the plurality of channels; and data transmitting one of the channels for which no carrier is detected by the transmitting station carrier detecting means. Data transmission channel selecting means for selecting as a data transmission channel by means, time measuring means for measuring an elapsed time from the time of data transmission by the data transmitting means, and within a preset time after data transmission by the data transmitting means. A which is a reception confirmation signal for the transmission data
When a CK signal is not received, data transmission control for re-executing carrier detection of each channel by the transmission station carrier detection means and channel selection by the data transmission channel selection means based on the carrier detection, and re-executing data transmission. Means, the data receiving station in the network comprises: a data receiving means for receiving data through a filter means for separating each of the plurality of channels; and a carrier for each of the plurality of channels. Receiving station carrier detecting means for detecting, ACK transmitting channel selecting means for selecting one of the channels for which no carrier is detected by the receiving station carrier detecting means as an ACK signal transmitting channel, and a channel selected by the ACK transmitting channel selecting means Through the random access method Wireless communication network comprising: the ACK signal transmitting means, a to perform transmission of that ACK signal.
【請求項2】 請求項1に記載の無線通信ネットワーク
において、 前記ランダムアクセス方式はCSMAプロトコルによる
通信方式であることを特徴とする無線通信ネットワー
ク。
2. The wireless communication network according to claim 1, wherein the random access method is a communication method based on a CSMA protocol.
【請求項3】 請求項1または2に記載の無線通信ネッ
トワークにおいて、 前記データ送信局中の送信局キャリア検出手段は、 前記複数のチャネル中の各チャネルを分別するフィルタ
手段を有し、該フィルタ手段によるチャネル分別の後に
各チャネルのキャリアを検出することを特徴とする無線
通信ネットワーク。
3. The wireless communication network according to claim 1, wherein the transmitting station carrier detecting means in the data transmitting station includes a filter means for separating each of the plurality of channels, and the filter comprises: A wireless communication network characterized by detecting a carrier of each channel after channel separation by the means.
【請求項4】 請求項1または2または3に記載の無線
通信ネットワークにおいて、 前記データ送信チャネル選択手段、およびACK送信チ
ャネル選択手段は、キャリアが抽出されなかったチャネ
ルからランダムに一つのチャネルを選択することを特徴
とする無線通信ネットワーク。
4. The wireless communication network according to claim 1, wherein the data transmission channel selection unit and the ACK transmission channel selection unit randomly select one channel from channels from which no carrier has been extracted. A wireless communication network.
【請求項5】 請求項1または2または3に記載の無線
通信ネットワークにおいて、前記チャネル数は2ないし
5であることを特徴とする無線通信ネットワーク。
5. The wireless communication network according to claim 1, wherein the number of channels is two to five.
【請求項6】 請求項1または2または3に記載の無線
通信ネットワークにおいて、前記通信帯域は周波数分割
方式によって複数のチャネルに分割されていることを特
徴とする無線通信ネットワーク。
6. The wireless communication network according to claim 1, wherein said communication band is divided into a plurality of channels by a frequency division method.
【請求項7】 請求項1または2または3に記載の無線
通信ネットワークにおいて、前記通信帯域は符号分割方
式によって複数のチャネルに分割されていることを特徴
とする無線通信ネットワーク。
7. The wireless communication network according to claim 1, wherein said communication band is divided into a plurality of channels by a code division method.
【請求項8】 複数局が無線通信媒体を介してランダム
アクセス方式によりデータの送受信を行う無線通信ネッ
トワークにおいて使用される送信装置において、 予め設定された通信帯域を分割した複数のチャネルを介
してランダムアクセス方式によりデータを送信するデー
タ送信手段と、 前記複数チャネル中の各チャネルについてのキャリアを
検出する送信局キャリア検出手段と、 前記送信局キャリア検出手段によりキャリアの検出され
ないチャネルの1つを前記データ送信手段によるデータ
送信チャネルとして選択するデータ送信チャネル選択手
段と、 前記データ送信手段によるデータ送信時からの経過時間
を計時する計時手段と、 前記データ送信手段によるデータ送信後、予め設定され
た時間内に該送信データに関する受信確認信号であるA
CK信号を受信しない場合、前記送信局キャリア検出手
段による各チャネルのキャリア検出、および該キャリア
検出に基づく前記データ送信チャネル選択手段によるチ
ャネルの選択を再度実行し、データ送信を再度実行する
データ送信制御手段とを有することを特徴とする送信装
置。
8. A transmitting apparatus used in a wireless communication network in which a plurality of stations transmit and receive data by a random access method via a wireless communication medium, wherein a random number is transmitted through a plurality of channels obtained by dividing a predetermined communication band. Data transmitting means for transmitting data by an access method; transmitting station carrier detecting means for detecting a carrier for each of the plurality of channels; and transmitting one of the channels on which no carrier is detected by the transmitting station carrier detecting means to the data. A data transmission channel selecting means for selecting as a data transmission channel by the transmission means; a timer means for measuring an elapsed time from the time of data transmission by the data transmission means; and a predetermined time after data transmission by the data transmission means. In the acknowledgment signal for the transmitted data That A
When a CK signal is not received, data transmission control for re-executing carrier detection of each channel by the transmission station carrier detection means and channel selection by the data transmission channel selection means based on the carrier detection, and re-executing data transmission. And a transmitting device.
【請求項9】 請求項8に記載の送信装置において、 前記ランダムアクセス方式はCSMAプロトコルによる
通信方式であることを特徴とする送信装置。
9. The transmitting apparatus according to claim 8, wherein the random access scheme is a communication scheme based on a CSMA protocol.
【請求項10】 複数局が無線通信媒体を介してランダ
ムアクセス方式によりデータの送受信を行う無線通信ネ
ットワーク中において使用される受信装置において、 前記無線通信媒体を構成する予め設定された通信帯域を
分割した複数のチャネル中の各チャネルを分別するフィ
ルタ手段を介してデータを受信するデータ受信手段と、 前記複数チャネル中の各チャネルについてのキャリアを
検出する受信局キャリア検出手段と、 前記受信局キャリア検出手段によりキャリアの検出され
ないチャネルの1つをACK信号送信チャネルとして選
択するACK送信チャネル選択手段と、 前記ACK送信チャネル選択手段により選択されたチャ
ネルを介して、ランダムアクセス方式によるACK信号
の送信を実行するACK信号送信手段と、を有すること
を特徴とする受信装置。
10. A receiving apparatus used in a wireless communication network in which a plurality of stations transmit and receive data by a random access method via a wireless communication medium, wherein a predetermined communication band constituting the wireless communication medium is divided. Data receiving means for receiving data via a filter means for separating each of the plurality of channels, a receiving station carrier detecting means for detecting a carrier for each of the plurality of channels, and a receiving station carrier detection ACK transmission channel selecting means for selecting one of the channels for which no carrier is detected by the means as the ACK signal transmitting channel; and transmitting the ACK signal by the random access method via the channel selected by the ACK transmission channel selecting means. ACK signal transmitting means Receiving apparatus according to claim and.
【請求項11】 請求項10に記載の受信装置におい
て、 前記ランダムアクセス方式はCSMAプロトコルによる
通信方式であることを特徴とする受信装置。
11. The receiving apparatus according to claim 10, wherein the random access scheme is a communication scheme based on a CSMA protocol.
【請求項12】 送信局と受信局とが予め周波数範囲の
決められた通信帯域を分割した複数のチャネルを用いて
無線通信する無線通信ネットワークにおける通信方法で
あって、 前記送信局は、 前記複数チャネルのキャリアの有無を検出し、 該キャリアの検出されなかったチャネルの1つをデータ
送信チャネルとして選択し、 選択されたチャネルを介してランダムアクセス方式によ
りデータを送信し、 計時手段によって前記データの送信からの経過時間の計
時を開始し、 前記受信局は、 前記複数のチャネルのキャリアを抽出し、 抽出されたキャリアが、当該受信局に対して送信された
データである場合に該データを受信し、 データ受信後、前記複数のチャネルのキャリアを検出
し、キャリアの検出されないチャネルを求め、 該キャリアの検出されないチャネルの1つをACK送信
チャネルとして選択し、 選択されたチャネルを介してランダムアクセス方式によ
りACK信号を送信し、 前記送信局は、 前記計時手段による計時を開始してから予め設定された
時間を経過しても、前記受信局の送信するACK信号を
受信しない場合に、再度前記複数のチャネルのキャリア
検出およびチャネル選択を実行し、前記データ信号の再
送信を試みることを特徴とする無線通信ネットワークに
おける通信方法。
12. A communication method in a wireless communication network in which a transmitting station and a receiving station wirelessly communicate using a plurality of channels obtained by dividing a communication band in which a frequency range is determined in advance, wherein the transmitting station comprises: Detecting the presence or absence of a carrier of the channel, selecting one of the channels on which the carrier was not detected as a data transmission channel, transmitting data by a random access method via the selected channel, and Starting timing of the elapsed time from transmission, the receiving station extracts carriers of the plurality of channels, and receives the data when the extracted carrier is data transmitted to the receiving station. Then, after receiving the data, a carrier of the plurality of channels is detected, and a channel on which no carrier is detected is obtained. One of the non-transmitted channels is selected as an ACK transmission channel, an ACK signal is transmitted through the selected channel by a random access method, and the transmitting station starts timing by the timing unit and sets a preset ACK signal. If the ACK signal transmitted by the receiving station is not received even after a lapse of time, carrier detection and channel selection of the plurality of channels are performed again, and retransmission of the data signal is attempted. A communication method in a communication network.
【請求項13】 請求項12に記載の通信方法におい
て、 前記ランダムアクセス方式はCSMAプロトコルによる
通信方式であることを特徴とする無線通信ネットワ−ク
における通信方法。
13. The communication method according to claim 12, wherein the random access method is a communication method based on a CSMA protocol.
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