JP3586788B2 - 無線ネットワーク - Google Patents

無線ネットワーク Download PDF

Info

Publication number
JP3586788B2
JP3586788B2 JP25972899A JP25972899A JP3586788B2 JP 3586788 B2 JP3586788 B2 JP 3586788B2 JP 25972899 A JP25972899 A JP 25972899A JP 25972899 A JP25972899 A JP 25972899A JP 3586788 B2 JP3586788 B2 JP 3586788B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wireless
transmission
communication control
transmission rate
wireless communication
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP25972899A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2001086130A (ja
Inventor
知幸 原田
卓志 濱田
英昭 益子
晋一 花田
芳昭 足達
尚雄 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP25972899A priority Critical patent/JP3586788B2/ja
Priority to US09/660,170 priority patent/US6625421B1/en
Publication of JP2001086130A publication Critical patent/JP2001086130A/ja
Priority to US10/454,634 priority patent/US6934516B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3586788B2 publication Critical patent/JP3586788B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0002Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff by adapting the transmission rate
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/0001Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff
    • H04L1/0023Systems modifying transmission characteristics according to link quality, e.g. power backoff characterised by the signalling
    • H04L1/0025Transmission of mode-switching indication

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Communication Control (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線端末との通信機能をそれぞれ有する複数の無線通信制御装置が無線幹線を介して相互接続された無線ネットワークに関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、無線通信技術の進歩に伴い、オフィス、店舗、工場等でのレイアウトの変更に伴うケーブル接続工事を不要にするために、端末間のデータ伝送のためのネットワークを無線で構成することが行われている。しかし、広域で通信を行う場合には、信頼性を確保するためにネットワークの幹線は光ファイバや同軸ケーブル等の有線とし、この幹線に通信制御装置を接続し、無線端末をツリー形、バス形、あるいはスター形に複数接続することが一般的である。このようなネットワークとして、BREEZECOM社のBREEZNET PROSeriesが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ケーブル布設の工事費用、維持管理費用を低減するためにネットワーク幹線も無線にすることが望まれている。しかしながら、ネットワーク幹線を無線にした場合、天井や壁からの反射電波による干渉あるいは周囲の雑音等により再送信処理が頻繁に発生する区間が現れ、しばしば伝送レートが通信区間で大きくばらつくという問題が発生する。
【0004】
伝送レートが区間毎に大きく異なる状況が発生すると、伝送レートが低下している区間の無線通信制御装置の中継用送受信バッファには未処理のデータが累積して行き、その結果、大きな伝送遅延あるいはパケットロスが発生し、ネットワークが機能停止する恐れがある。
【0005】
本発明の課題は、幹線が無線で構成される無線ネットワークにおいて、伝送レートが区間毎に大きく異なる状況が発生することを防止し、ネットワーク全体の伝送レートを常に均一に保つことにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
複数の無線通信制御装置が無線幹線を介して相互接続され、各無線通信制御装置がその通信エリア内に配置された少なくとも一つの無線端末との通信機能を有する無線ネットワークにおいて、各無線通信制御装置は、その送受信バッファに格納されているデータ量が所定の閾値を超えた時に、他の全ての無線通信制御装置及び全ての無線端末に対し送信レート抑制要求を同報発信する手段と、所定の期間内に他の無線通信制御装置から送信レート抑制要求を受信した場合には送信レートを低下させ、送信レート抑制要求を受信しない場合には送信レートを上昇させる手段とを有することを特徴とする。
【0007】
こうすることにより、伝送レートが無線ネットワーク全体で均一に保たれ、パケットロスが防止され、スループットが向上する。
【0008】
各無線通信ネットワーク及び無線端末は、送信レートを上昇あるいは低下させるために、その送受信バッファの読み取りの時間間隔を変更することを特徴とする。
【0009】
こうすることにより、伝送パルスの幅を変えるような複雑な制御を行うことなく、簡単にデータ送信レートを変えることができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明が適用される無線ネットワークの概要を示す。ここでは、リング型の無線ネットワークを例に取り説明する。
【0011】
無線通信制御装置100、110、120、130は、リング形に無線ネットワークを構成し、それぞれ固有のアドレスが割り当てられている。無線端末107、108、117、118にも固有のアドレスが割り当てられている。アドレスはシステム構成時に定めることも、また通信時に動的に割り当てるようにしてもよい。
【0012】
無線通信制御装置100はその通信エリア105内に点在する無線端末107、108と通信を行い、また、無線通信制御装置110はその通信エリア115内に点在する無線端末117、118と通信を行う。同様に、無線通信制御装置120、130もそれぞれの通信エリア内に点在する無線端末と通信を行う。
【0013】
例えば、無線端末107が無線端末118にデータを送信する場合、無線端末107はまず、無線通信制御装置100にデータを送る。無線通信制御装置100は、通常、最短のルートでデータを転送するように設定されており、このデータは無線通信制御装置110に送られる。次に、無線通信制御装置110から無線端末118にこのデータが転送される。
【0014】
送信データのフレームフォーマットの例を図6に示す。フレームは同期化信号であるプリアンブル601、宛先アドレス602、送信元アドレス603、送信データ604、及び誤り検査信号CRC605から構成される固定長のデータである。。無線端末はデータを送信する際、宛先の無線端末あるいは無線通信制御装置のアドレスを宛先アドレス602に格納し、自らのアドレスを送信元アドレス603に格納する。ネットワーク全体、即ち、全ての無線端末及び無線通信制御装置に対する同報送信は、宛先アドレス602に、例えば、−1のような所定の値を書き込むことにより実行される。
【0015】
次に、図1を参照して無線通信制御装置の構成を説明する。無線通信制御装置は、送受信アンテナ205、送受信切り替えスイッチ206、送信ミキサ204、変調器203、受信ミキサ209、バンドパスフィルタ210、復調器211、周波数シンセサイザ208、ホッピングパターン発生器207、送受信バッファ201、及び制御部202から構成される。
【0016】
制御部202は、CPU202a、受信部202b、送信時間間隔記憶部202c、送信部202d、ルーティングテーブル202eを含む。
【0017】
送信部202dは、送信時間間隔記憶部202cに格納されている時間間隔でCPU202aを介して送受信バッファ201からデータを読み出し、プリアンブル、CRCを付加してフレームを形成し変調器203に送る。変調されたフレームデータは、送信ミキサ204において、ホッピングパターン発生器207により制御される周波数シンセサイザ208の出力と混合され周波数変換される。CPU202aは送受信切り替えスイッチ206を送信側に切り替え、送受信アンテナからデータが送信される。送受信切り替えスイッチ206が受信側に切り替えられると、送受信アンテナ205で受信したデータは受信ミキサ209において周波数シンセサイザ208の出力と混合されて周波数変換され、バンドパスフィルタ210を通過して復調器211で復調される。復調されたフレームデータは受信部202bに送られる。受信部202bはフレームのプリアンブル及びCRCをチェックし、正常であればCPU202aを介して送受信バッファ201に転送する。
【0018】
CPU202aは送受信バッファ201のデータ蓄積量を監視しており、これが所定の閾値を超えた場合には、送信レート抑制要求を送信部202dに送る。この送信レート抑制要求は、同報アドレスにより全ての無線送受信器及び無線端末に送られる。また、受信部202bから受け取ったデータが送信レート抑制要求であるならば、CPU202aは送信時間間隔記憶部202cに格納されている時間間隔を増加させ、送信レートを低下させる。一方、送信時間間隔記憶部202cは、1送信時間間隔の間に送信レート抑制要求を受け取らなかった場合には送信時間間隔を減少させ、送信レートを増加させる。
【0019】
ルーティングテーブル202eは、データを最短の経路で送信先に送ることを可能にするために、全ての無線端末についての経路設定情報を格納するものである。
【0020】
ホッピングパターン発生器207は、全ての無線通信制御装置及び無線端末で同じホッピングパターンを内蔵しており、反射電波の干渉及び雑音に強いシステムを実現している。図3に2.4GHzの周波数帯を用いたホッピングパターンの例を示す。このパターンでは、2.47GHzから2.49GHzの間で100KHzの間隔で送信周波数が時間とともに変化する。
【0021】
無線端末も無線通信制御装置と同様の構成を有するが、ルーティング機能及び送信レート抑制要求送信機能は含まない。
【0022】
次に、図2のリング型無線ネットワークにおいて、ある区間で通信状態が悪化した場合について説明する。今、無線通信制御装置100と130の間の通信区間で通信状態が良好であり、無線通信制御装置100と110との間の通信区間で通信状態が悪化しており、また、無線通信制御装置100とその通信アリアに点在する無線端末107、108との間の通信状態が良好であるとする。
【0023】
この状態で、無線端末107、108が無線端末117及び118に向けてデータを送信し、また、無線通信制御装置130からも無線通信制御装置100に無線端末117及び118宛の別のデータが送られてきたとする。これらのデータは、図4に示すようなN個のバッファから構成される無線通信制御装置100の中継用送受信バッファ201に一旦格納され、その後無線通信制御装置110に送信される。しかしながら、無線通信制御装置100と110との間の通信区間で通信状態が悪化しているため、データの再送が発生しており、無線通信制御装置100の送受信バッファ201内の受信データが取り出されるまでに要する時間が長くなる。このような状況では、従来の無線ネットワークでは、送受信バッファには大量のデータが蓄積されるため大容量のバッファが必要とされる。また、大きな伝送遅延のためシステム障害が発生する恐れもある。
【0024】
本発明の無線ネットワークでは、送受信バッファに格納されているデータ量が所定の閾値を超えた場合、全ての無線通信制御装置及び無線端末に送信レート抑制要求が同報で送信される。閾値としては、例えば送受信バッファがN個のバッファから構成される場合、N/2、あるいはN/3とすることができる。送信レート抑制要求は、送受信バッファに格納されているデータ量が閾値以下に低下するまで、データが送信される度に送られる。送信レート抑制要求は同報で全ての無線通信制御装置及び無線端末に送られ、送信レート抑制要求を中継する無線通信制御装置は、これを他のデータに優先して中継する。閾値は、バッファの容量及びネットワークに要求されるスループットにより決定される。
【0025】
送信レート抑制要求を受信した無線通信制御装置及び無線端末は、送信時間間隔に1フレーム時間を加算したものを新たな送信時間間隔とし、送信レートを低下させる。また、データの送信時までに送信レート抑制要求を受信しないときは、所定の最小時間間隔に達するまで、送信の度に送信時間間隔から1フレーム時間減算し、送信レートを上昇させる。
【0026】
以上から明らかな通り、送信抑制要求を送信する無線通信制御装置が一つでも存在すれば、ネットワーク内の全ての無線通信制御装置及び無線端末は送信レートを抑制し、送信抑制要求を送信する無線通信制御装置が全く存在しない場合には、ネットワーク内の全ての無線通信制御装置及び無線端末は送信レートを上昇させる。
【0027】
上記の本発明の無線ネットワークでは、送受信バッファの読み取り時間間隔、即ちデータの送信時間間隔を変えることにより、伝送ビットレートを変えることなく送信レートを変更しているが、送信レートを変更するために、伝送ビットレート及び/又は送信時間間隔を変えるように構成できることは当業者には明らかである。
【0028】
上記の本発明の無線ネットワークでは、一部の通信区間でのみ伝送レートが大幅に低下することが防止される。図5はこれを説明するものであり、図5のAは、全区間で通信状態が良好な場合の通信制御装置1〜3の伝送レートの時間的変化の例を示し、図5のBは、一部通信区間の通信状態が悪化したときの通信制御装置1〜3の伝送レートの時間的変化の例を示すものである。
【0029】
上記の本発明の無線ネットワークでは、伝送レートがネットワーク全体でほぼ均一に保たれるので、通信品質が維持され、通信資源が有効に利用される。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、幹線が無線で構成される無線ネットワークにおいて、ネットワーク全体の伝送レートが常に均一に保たれ、パケットロスが防止され、高スループットが実現される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の無線ネットワークに使用される無線通信制御装置の構成例である。
【図2】本発明が適用されるリング型無線ネットワークの構成の例を示す図である。
【図3】本発明の無線ネットワークに用いられる周波数ホッピングパターンの例を示す図である。
【図4】本発明の無線ネットワークに使用される無線通信制御装置の送受信バッファの構成例である。
【図5】本発明の無線ネットワークにおける無線通信制御装置の伝送レートの時間的変化の例を説明する図である。
【図6】送信データのフレームフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
100、110、120、130:無線通信制御装置
105、115:通信エリア
107、108、117、118:無線端末
201:送受信バッファ
202:制御部
202a:CPU
202b:受信部
202c:送信時間間隔記憶部
202d:送信部
202e:ルーティングテーブル
203:変調器
204、209:ミキサ
205:送受信アンテナ
206:送受信切り替えスイッチ
207:ホッピングパターン発生器
208:周波数シンセサイザ
210:バンドパスフィルタ
211:復調器

Claims (2)

  1. 複数の無線通信制御装置が無線幹線を介して相互接続され、各無線通信制御装置がその通信エリア内に配置された少なくとも一つの無線端末との通信機能を有する無線ネットワークにおいて、各無線通信制御装置は、その送受信バッファに格納されているデータ量が所定の閾値を超えた時に、他の全ての無線通信制御装置及び全ての無線端末に対し送信レート抑制要求を同報発信する手段と、所定の期間内に他の無線通信制御装置から送信レート抑制要求を受信した場合には送信レートを低下させ、送信レート抑制要求を受信しない場合には送信レートを上昇させる手段とを有することを特徴とする無線ネットワーク。
  2. 請求項1において、各無線通信ネットワーク及び無線端末は、送信レートを上昇あるいは低下させるために、その送受信バッファの読み取りの時間間隔を変更することを特徴とする無線ネットワーク。
JP25972899A 1999-09-14 1999-09-14 無線ネットワーク Expired - Fee Related JP3586788B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25972899A JP3586788B2 (ja) 1999-09-14 1999-09-14 無線ネットワーク
US09/660,170 US6625421B1 (en) 1999-09-14 2000-09-12 Radio network system
US10/454,634 US6934516B2 (en) 1999-09-14 2003-06-05 Radio network system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25972899A JP3586788B2 (ja) 1999-09-14 1999-09-14 無線ネットワーク

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001086130A JP2001086130A (ja) 2001-03-30
JP3586788B2 true JP3586788B2 (ja) 2004-11-10

Family

ID=17338127

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25972899A Expired - Fee Related JP3586788B2 (ja) 1999-09-14 1999-09-14 無線ネットワーク

Country Status (2)

Country Link
US (2) US6625421B1 (ja)
JP (1) JP3586788B2 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0121193D0 (en) * 2001-08-31 2001-10-24 Nokia Corp Software mode selection using licensees
US20040017860A1 (en) * 2002-07-29 2004-01-29 Jung-Tao Liu Multiple antenna system for varying transmission streams
CA2504692C (en) * 2002-11-04 2012-06-19 Research In Motion Limited Wireless device battery conservation method and system
EP1610575A4 (en) * 2003-03-31 2010-07-21 Fujitsu Ltd RADIO COMMUNICATION NETWORK AND METHOD FOR FLOW CONTROL
JP4718242B2 (ja) * 2004-09-01 2011-07-06 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 無線通信装置、無線通信システムおよび無線通信方法
US8064949B2 (en) * 2005-05-26 2011-11-22 Broadcom Corporation Method and system for bluetooth and FM radio communication
JP4548235B2 (ja) * 2005-06-17 2010-09-22 沖電気工業株式会社 通信制御装置、通信制御方法、ノード及び通信システム
US20070298833A1 (en) * 2006-06-21 2007-12-27 Ahmadreza Rofougaran Method and System for Frequency Conversion for Bluetooth and FM
US8660604B2 (en) * 2006-06-21 2014-02-25 Broadcom Corporation Method and system for a transceiver for bluetooth and near field communication (NFC)
US8774109B2 (en) 2010-06-17 2014-07-08 Kathrein-Werke Kg Mobile communications network with distributed processing resources
US8649354B2 (en) 2010-06-17 2014-02-11 Kathrein-Werke Kg Handover in mobile communications networks
US9407383B2 (en) 2014-12-23 2016-08-02 Ibiquity Digital Corporation Apparatus and method for distributing content from an HD radio system
JP2020205460A (ja) * 2017-08-29 2020-12-24 アルプスアルパイン株式会社 通信装置及び通信方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6078568A (en) * 1997-02-25 2000-06-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson Multiple access communication network with dynamic access control
US6028851A (en) * 1997-09-26 2000-02-22 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) System and method for mobile assisted admission control
DE69927198T2 (de) * 1998-03-19 2006-06-29 Hitachi, Ltd. Rundfunk-Informationsversorgungssystem
ES2184430T3 (es) * 1998-04-17 2003-04-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd Dispositivo de comunicacion por radio y procedimiento que permite ajustar la velocidad de transmision.
US6573942B1 (en) * 1998-08-17 2003-06-03 Sharp Laboratories Of America, Inc. Buffer system for controlled and timely delivery of MPEG-2F data services
US6389034B1 (en) * 1998-09-04 2002-05-14 Nortel Networks Limited System for providing stream based and packet based services
US6426971B1 (en) * 1999-09-13 2002-07-30 Qualcomm Incorporated System and method for accurately predicting signal to interference and noise ratio to improve communications system performance

Also Published As

Publication number Publication date
US20030194972A1 (en) 2003-10-16
US6934516B2 (en) 2005-08-23
JP2001086130A (ja) 2001-03-30
US6625421B1 (en) 2003-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3586788B2 (ja) 無線ネットワーク
AU685643B2 (en) Tranceiver sharing between acces and backhaul in a wireless digital communication system
US6728541B2 (en) Radio relay system
EP2278744B1 (en) Method and apparatus for maintaining a predefined transmission quality in a wireless MAN network
CA2144666C (en) Apparatus and method for radio communication
RU2407159C2 (ru) Ретранслятор физического уровня с избирательным использованием функций верхнего уровня на основе рабочих условий сети
EA009721B1 (ru) Протокол передачи данных для многостанционной сети
JP2000216815A (ja) マルチリンク通信装置
US7239872B2 (en) System for enabling a high-speed moving vehicle to communicate with base stations
JP2006262478A (ja) 光ネットワーク及びノード
US8625482B2 (en) Wireless communication system, wireless access point, communication control method and computer-readable medium
JP3769532B2 (ja) 移動通信基地局装置、そのQos制御方法及びプログラム
US4646293A (en) Multiaccess communications system
JP2005260904A (ja) 無線通信システム及び端局及び上位端局及び下位端局
WO2015006836A1 (en) Network node and communications system utilising one or more of said nodes
WO2009009658A1 (en) System and method for avoiding interference in a dual-signal device
EP0860957A2 (en) Data communication method and data communication system using this method
CN103098513A (zh) 通信节点设备、通信系统和选择用于通信系统的目的地接收接口的方法
JP3633550B2 (ja) データ通信方式、データ通信方法及び局
JP4200112B2 (ja) データ伝送システムにおける無線フレームの利用方法
JPH0846579A (ja) 無線中継局の監視制御方法
JP3814588B2 (ja) 受信装置における不完全フレーム廃棄装置
JP5776193B2 (ja) 無線ネットワークシステム、無線ネットワーク伝送方法及び無線受信装置
JP3821686B2 (ja) 無線通信システム,無線通信方法
CN116709257A (zh) 一种机车车厢间数据同步方法、装置、设备及存储介质

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20040625

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040706

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040727

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees