JP4394017B2 - 無線通信方法 - Google Patents
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Description
この衝突の影響を回避する方式として、データチャネルにおいてデータパケットを送信する前に、同一データチャネルにおいて短い制御パケットをやり取りし、送受信端末以外の端末の送信を抑制し、データを送信するという方式が用いられる(非特許文献1、2、3参照)。
F.H.P.Fitzek,et al.,IEEE Wireless Communications,December,pp.30-39,2003年 A.Chayabejara他、信学技報、CS2003-87(2003-09),pp.33-38、2003年 S.Jagadeesan,et al.,Communications,2003.ICC’03.IEEE International Conference on ,Volume:2,11-15 May2003,pp.1124-1128 vol.2
また、受信は可能であるが送信はできないといった状況に端末がある場合、不必要に再送が行われ、最大再送回数に達した後にデータ(パケット)が破棄されるといった問題が生じ得る。
送信側の無線端末は、
データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで送信する手順と、共通制御チャネルに制御信号を送信し、データチャネルの状態を通知する手順と、データチャネルで送信手順を実施する前に共通制御チャネルを確認し、データチャネルの状態を知り、使用中である場合はデータチャネルによる送信を延期し、データチャネルの状態が空である場合に送信を実施する手順と、データパケットを送信する前に、データパケットの送信開始を周りの端末に通知する手順として、データパケットの宛先情報を持った制御パケットをデータチャネルに送信し、その送信が完了した後、自状態を送信開始応答待ち状態とする手順と、送信開始応答待ち状態にあり、送信開始応答を示す制御パケットをデータチャネルにて受信した場合、データチャネルにてデータパケットを宛先に送信し、データチャネルにて送信開始応答を示す制御パケットを受信しなかった場合、データパケットの送信を延期する手順とを有し、
受信側の無線端末は、
データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで受信する手順と、共通制御チャネルの制御信号を受信し、データチャネルの状態を検知する手順と、データチャネルにおいて送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネル、共通制御チャネルとも空であれば通信開始を了解した旨を示す制御パケットをデータチャネルにて送り返す手順とを有する無線通信方法であって、
前記受信側の無線端末は、
送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、共通制御チャネルにて、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始する手順と、送信開始を通知する制御パケットを受信し、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始している状態で、送信開始応答を示す制御パケットの送信を完了した後、一定期間内にデータチャネルにおいて通信相手からの送信開始が検知できない場合、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を停止する手順と、送信開始を通知する制御パケットを受信し、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始している状態で、送信開始応答を示す制御パケットの送信を完了した後、通信相手端末からのデータパケットを正常に受信し、その後、データパケットに対する応答パケットを送信し、その送信が完了した場合、制御信号の送信を停止する手順とを有し、
前記送信側の無線端末は、
自端末の状態が送信開始応答待ち状態となった直後から、一定期間内にデータチャネルにおいて通信相手からの送信開始を検知した場合、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始する手順と、自端末の状態が送信開始応答待ち状態となった直後から、一定期間内にデータチャネルがビジーとなり、その後、送信開始応答を示す制御パケットが正常に受信できなかった場合、制御信号の送信を停止する手順と、データパケットを送信した後、一定期間後にデータチャネルが使用中であることを通知する制御信号の送信を停止する手順と有することを特徴とする。
データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで送信する手順と、共通制御チャネルに制御信号を送信し、データチャネルの状態を通知する手順と、データパケットを送信する前に、データパケットの送信開始を周りの端末に通知する手順として、データパケットの宛先情報を持った制御パケットをデータチャネルに送信し、その送信が完了した後、自状態を送信開始応答待ち状態とする手順と、送信開始応答待ち状態にあり、送信開始応答を示す制御パケットをデータチャネルにて受信した場合、データチャネルにてデータパケットを宛先に送信し、データチャネルにて送信開始応答を示す制御パケットを受信しなかった場合、データパケットの送信を延期する手順とを有し、
受信側の無線端末は、
データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで受信する手順と、共通制御チャネルの制御信号を受信し、データチャネルの状態を検知する手順と、データチャネルにおいて送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネルが空であれば通信開始を了解した旨を示す制御パケットをデータチャネルにて送り返す手順とを有する無線通信方法であって、
前記受信側の無線端末は、
送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネルが空でなければ通信開始を了解した旨を示す制御パケットを送り返さず、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号を共通制御チャネルにて一定期間送信する手順を有し、
前記送信側の無線端末では、
自端末の状態が送信開始応答待ち状態となった直後から、一定期間内に共通制御チャネルにおいて、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が検知された場合、相手側が受信可能な状況でないことを検知する手順を有することを特徴とする。
前記送信側の無線端末は、
データパケットを送信しようとし送信手順を開始したが送信できなかった、または、送信したがデータパケットに対する応答を受信できなかった場合に、再度、送信を試みる手順と、
再送を行った回数を記憶しておき、再送回数が予め定められた回数に達した場合、再送を行わず送信データパケットを破棄する手順と、
制御パケットまたはデータパケットの送信が失敗しても、相手側が受信可能な状況でないことを検知した場合は再送回数をカウントアップしない手順と、
を有することを特徴とする。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルが使用中であることを示す際には、トーンシグナルを送信し、その他の場合はトーンシグナルを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
データチャネルの状態を知る手段として、トーンシグナルの受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルが使用中であると判断し、前記閾値よりも小さい場合、データチャネルが使用中でないと判断する手順を有することを特徴とする。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、トーンシグナルを送信し、その他の場合はトーンシグナルを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
トーンシグナルの受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が送信されていると判断し、前記閾値よりも小さい場合、制御信号が送信されていないと判断する手順を有することを特徴とする。
前記受信側の無線端末は、
信号を送る際にトーンシグナルを間欠的に送信する手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
トーンシグナルを一旦受信すると、予め定められた一定期間状態を保持する手順を有することを特徴とする。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルが使用中であることを示す際には、変調波を送信し、その他の場合は変調波を送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
データチャネルの状態を知る手段として、変調波の受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルが使用中であると判断し、前記閾値よりも小さい場合、データチャネルが使用中でないと判断する手順を有することを特徴とする。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、変調波を送信し、その他の場合は変調波を送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
変調波の受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が送信されていると判断し、前記閾値よりも小さい場合、制御信号が送信されていないと判断する手順を有することを特徴とする。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルが使用中であることを示す際には、使用期間を情報として持つショートパケットを共通制御チャネルにて送信する手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
データチャネルの状態を知る手段として、制御チャネルで送信されるショートパケットを受信し、ショートパケットが受信できた場合、受信時刻からパケット情報で示される使用期間の間、データチャネルが使用中であると判断し、その他の場合、データチャネルが使用中でないと判断する手順を有することを特徴とする。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、その旨を示すショートパケットを送信し、その他の場合はショートパケットを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
共通制御チャネルにおいてショートパケットを受信した場合、相手端末がデータチャネルにて制御パケットが送信できない状況にあると判断し、その他の場合は、相手端末は送信できる状況にあると判断する手順を有することを特徴とする。
また、端末の位置関係がさらし状態にある場合、さらし端末宛に送信するパケットの不必要な破棄を回避することができ、パケット廃棄率を低減することが可能である。
データ送信端末はデータパケットの送信に先立ち、RTSを相手側に送信する。RTSを受信した受信側端末はRTSのレスポンスとしてCTSを送信する。 CISを受信した送信側端末はその後データパケットを送信し、受信側でデータパケットが正常に受信された場合受信側はそのレスポンスとしてACKを送信側に送信する。
通信を行う端末以外の端末がRTSまたはCTSを受信した場合、NAV(Network Allocation vector)と呼ばれる送信抑制メカニズムが実施される。これは、送受信期間中に他端末が送信を開始し衝突が発生することを回避することを目的としている。
このような状況において端末1が端末2に向けてデータ送信シーケンスを開始した場合、たまたま端末4の送信もほぼ同時刻で開始されたとすると、通常は、端末3においては端末2からCTSを受信することでNAVがかかり送信が抑制されるはずであるが、端末4のRTSと端末3のCTSが衝突することでNAVがかからず送信が抑制されない。
本発明の第1実施形態に係る無線通信方法について説明する。本発明の第1実施形態に係る無線通信方法は、無線端末配置が隠れ端末の関係にある場合のスループットの低下を回避するためのものである。本発明では、受信中および送信中の端末が共通制御チャネルという、データ/制御パケットを送受信するデータチャネルとは異なるチャネルを用いて、データチャネルが使用中であることを通知し、データチャネルでのパケットの衝突を回避することを特徴としている。
受信側の無線端末は、データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで受信する手順と、共通制御チャネルの制御信号を受信し、データチャネルの状態を検知する手順と、データチャネルにおいて送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネル、共通制御チャネルとも空であれば通信開始を了解した旨を示す制御パケットをデータチャネルにて送り返す手順とを有する無線通信方法であって、
前記受信側の無線端末は、
送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、共通制御チャネルにて、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始する手順と、送信開始を通知する制御パケットを受信し、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始している状態で、送信開始応答を示す制御パケットの送信を完了した後、一定期間内にデータチャネルにおいて通信相手からの送信開始が検知できない場合、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を停止する手順と、送信開始を通知する制御パケットを受信し、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始している状態で、送信開始応答を示す制御パケットの送信を完了した後、通信相手端末からのデータパケットを正常に受信し、その後、データパケットに対する応答パケットを送信し、その送信が完了した場合、制御信号の送信を停止する手順とを有し、
前記送信側の無線端末は、
自端末の状態が送信開始応答待ち状態となった直後から、一定期間内にデータチャネルにおいて通信相手からの送信開始を検知した場合、データチャネルが使用中であることを示す制御信号の送信を開始する手順と、自端末の状態が送信開始応答待ち状態となった直後から、一定期間内にデータチャネルがビジーとなり、その後、送信開始応答を示す制御パケットが正常に受信できなかった場合、制御信号の送信を停止する手順と、データパケットを送信した後、一定期間後にデータチャネルが使用中であることを通知する制御信号の送信を停止する手順と有している。
図3から分かるように、端末3で、端末2からのCTSと端末4からのRTSが衝突した場合でも端末3の送信を抑制することができる。ビジートーンは端末2がデータパケットに対するACKの送信が完了するまで続けて送信される。
本発明の第2実施形態に係る無線通信方法について説明する。本発明の第2実施形態に係る無線通信方法は、さらし端末が存在する場合に発生するパケット破棄を回避するためのものである。
受信側の無線端末は、
データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで受信する手順と、共通制御チャネルの制御信号を受信し、データチャネルの状態を検知する手順と、データチャネルにおいて送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネルが空であれば通信開始を了解した旨を示す制御パケットをデータチャネルにて送り返す手順とを有する無線通信方法であって、
前記受信側の無線端末は、
送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネルが空でなければ通信開始を了解した旨を示す制御パケットを送り返さず、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号を共通制御チャネルにて一定期間送信する手順を有し、
前記送信側の無線端末では、
自端末の状態が送信開始応答待ち状態となった直後から、一定期間内に共通制御チャネルにおいて、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が検知された場合、相手側が受信可能な状況でないことを検知する手順を有する。
データパケットを送信しようとし送信手順を開始したが送信できなかった、または、送信したがデータパケットに対する応答を受信できなかった場合に、再度、送信を試みる手順と、
再送を行った回数を記憶しておき、再送回数が予め定められた回数に達した場合、再送を行わず送信データパケットを破棄する手順と、
制御パケットまたはデータパケットの送信が失敗しても、相手側が受信可能な状況でないことを検知した場合は再送回数をカウントアップしない手順とを有している。
送信端末(図中端末4)では、RTS送信後、一定期間トーンチャネルを監視し、レスポンストーンが受信されかつCTSが受信できなかった場合、相手端末(端末3)がさらし状態にあることを検知する。
さらし状態であることが分かっても端末4は再送を繰り返すが、その際、相手側がさらし状態である場合、再送回数をカウントアップせず、さらし端末に送信するデータパケットの破棄を回避する。
データチャネルが使用中であることを示す際には、トーンシグナルを送信し、その他の場合はトーンシグナルを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
データチャネルの状態を知る手段として、トーンシグナルの受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルが使用中であると判断し、前記閾値よりも小さい場合、データチャネルが使用中でないと判断する手順を有するようにしてもよい。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、トーンシグナルを送信し、その他の場合はトーンシグナルを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
トーンシグナルの受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が送信されていると判断し、前記閾値よりも小さい場合、制御信号が送信されていないと判断する手順を有するように構成してもよい。
また、端末間隔は400mとした。この場合、各端末からは隣接する端末についてのみ通信可能でかつキャリアスキャン可能であり、隣接端末の隣接端末、もしくは、対角にある端末については、通信もできないし、キャリアスキャンレンジ外となっている。
上記のトーンシグナル(無変調波)を用いる方式においては、複数のトーンが存在する場合、干渉により受信電力が低下し、トーンシグナルを検知できない可能性がある。例えば、図8に示すように、二つの端末から送信されたトーンシグナルが、ある受信端末において、位相が180度ずれて受信された場合、お互いに弱めあい、受信電力が閾値に達せず、トーンシグナルを送信している端末があるにも関わらず、受信端末において送信されていないと判断される場合がある。
この様な問題点を解決する手段として、(1)トーンシグナルの間欠送信、(2)ランダムパターンで変調した変調波を用いる方法が考えられる。
本発明の第3実施形態に係る無線通信方法について説明する。本発明の第3実施形態に係る無線通信方法は、複数の端末が同時にトーンシグナルを送信し、かつ、それぞれの送信する信号がある受信端末において干渉し合いトーンシグナルを受信できなくなるケースを回避するために、トーンシグナルを間欠的に送信するようにしたものである。
本発明の第4実施形態に係る無線通信方法について説明する。本発明の第4実施形態に係る無線通信方法は、第1実施形態に係る無線通信方法において、共通制御チャネルとしてランダムパターンで変調した変調波を用い、その受信電力により、データチャネルの状況を知り、データチャネルにおけるパケットの送信を回避することを可能とするものである。上記請求項5,6の発明同様、無変調波において起こり得る干渉による受信電力の低下を回避するための発明である。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルが使用中であることを示す際には、変調波を送信し、その他の場合は変調波を送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
データチャネルの状態を知る手段として、変調波の受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルが使用中であると判断し、前記閾値よりも小さい場合、データチャネルが使用中でないと判断する手順を有する。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、変調波を送信し、その他の場合は変調波を送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
変調波の受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が送信されていると判断し、前記閾値よりも小さい場合、制御信号が送信されていないと判断する手順を有するように構成してもよい。
本発明の第4実施形態に係る無線通信方法について説明する。本発明の第4実施形態に係る無線通信方法は、共通制御チャネルにおいてショートパケットを送信することにより、データチャネル使用状況もしくは自端末状況を通知し、データチャネルでのパケット衝突およびパケット破棄を回避するようにしている。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルが使用中であることを示す際には、使用期間を情報として持つショートパケットを共通制御チャネルにて送信する手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
データチャネルの状態を知る手段として、制御チャネルで送信されるショートパケットを受信し、ショートパケットが受信できた場合、受信時刻からパケット情報で示される使用期間の間、データチャネルが使用中であると判断し、その他の場合、データチャネルが使用中でないと判断する手順を有する。
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、その旨を示すショートパケットを送信し、その他の場合はショートパケットを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
共通制御チャネルにおいてショートパケットを受信した場合、相手端末がデータチャネルにて制御パケットが送信できない状況にあると判断し、その他の場合は、相手端末は送信できる状況にあると判断する手順を有するように構成してもよい。
Claims (6)
- 送信側の無線端末は、
データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで送信する手順と、
共通制御チャネルに制御信号を送信し、データチャネルの状態を通知する手順と、
データパケットを送信する前に、データパケットの送信開始を周りの端末に通知する手順として、データパケットの宛先情報を持った制御パケットをデータチャネルに送信し、その送信が完了した後、自状態を送信開始応答待ち状態とする手順と、
送信開始応答待ち状態にあり、送信開始応答を示す制御パケットをデータチャネルにて受信した場合、データチャネルにてデータパケットを宛先に送信し、データチャネルにて送信開始応答を示す制御パケットを受信しなかった場合、データパケットの送信を延期する手順とを有し、
受信側の無線端末は、
データパケットまたは制御パケットをデータチャネルで受信する手順と、
共通制御チャネルの制御信号を受信し、データチャネルの状態を検知する手順と、
データチャネルにおいて送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネルが空であれば通信開始を了解した旨を示す制御パケットをデータチャネルにて送り返す手順とを有する
無線通信方法であって、
前記受信側の無線端末は、
送信開始を通知する制御パケットを受信した場合に、自アドレスと受信制御パケットの宛先アドレスが一致するか確認し、一致した場合、データチャネルが空でなければ通信開始を了解した旨を示す制御パケットを送り返さず、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号を共通制御チャネルにて一定期間送信する手順を有し、
前記送信側の無線端末では、
自端末の状態が送信開始応答待ち状態となった直後から、一定期間内に共通制御チャネルにおいて、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が検知された場合、相手側が受信可能な状況でないことを検知する手順を有する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 前記送信側の無線端末は、
データパケットを送信しようとし送信手順を開始したが送信できなかった、または、送信したがデータパケットに対する応答を受信できなかった場合に、再度、送信を試みる手順と、
再送を行った回数を記憶しておき、再送回数が予め定められた回数に達した場合、再送を行わず送信データパケットを破棄する手順と、
制御パケットまたはデータパケットの送信が失敗しても、相手側が受信可能な状況でないことを検知した場合は再送回数をカウントアップしない手順と、
を有することを特徴とする請求項1に記載の無線通信方法。 - 共通制御チャネルとしてトーンシグナル(無変調波)を用い信号を送信する無線通信方法であって、
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、トーンシグナルを送信し、その他の場合はトーンシグナルを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
トーンシグナルの受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が送信されていると判断し、前記閾値よりも小さい場合、制御信号が送信されていないと判断する手順を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信方法。 - 前記受信側の無線端末は、
信号を送る際にトーンシグナルを間欠的に送信する手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
トーンシグナルを一旦受信すると、予め定められた一定期間状態を保持する手順を有する
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信方法。 - 共通制御チャネルとしてランダムパターンで変調した変調波を用い信号を送信する無線通信方法であって、
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、変調波を送信し、その他の場合は変調波を送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
変調波の受信電力が予め設定された閾値よりも大きい場合、データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す制御信号が送信されていると判断し、前記閾値よりも小さい場合、制御信号が送信されていないと判断する手順を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信方法。 - 共通制御チャネルにおいてショートパケットを送信する方法であって、
前記受信側の無線端末は、
データチャネルにて制御パケットが送信できない旨を示す際には、その旨を示すショートパケットを送信し、その他の場合はショートパケットを送信しない手順を有し、
前記送信側の無線端末は、
共通制御チャネルにおいてショートパケットを受信した場合、相手端末がデータチャネルにて制御パケットが送信できない状況にあると判断し、その他の場合は、相手端末は送信できる状況にあると判断する手順を有する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信方法。
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