JP5010573B2

JP5010573B2 - 無線装置およびその制御方法

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Publication number: JP5010573B2
Application number: JP2008302099A
Authority: JP
Inventors: 寿久鍋谷; 清利光; 雅裕高木
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2008-11-27
Filing date: 2008-11-27
Publication date: 2012-08-29
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Description

本発明は、無線装置およびその制御方法に関するものである。

無線ＬＡＮの代表的な標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１では、無線アクセス制御方法として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）方式が採用されている。

ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、無線装置は、キャリアセンスによって、メディア（周波数チャネル）が一定期間以上継続して空き（Ｉｄｌｅ）であることを確認してから送信する。

無線装置がメディアの空きを確認する期間（キャリアセンス期間）は、固定の時間（ＤＩＦＳ）と、ランダムな長さ（ランダムバックオフ時間）とを加算した期間である。キャリアセンス期間がランダムな長さであるため、複数の無線装置がパケットを同時に送信することを防止し、衝突が発生することを回避できる。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格では、ＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）機能が規定されている。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格は、ＥＤＣＡ方式を採用する。ＥＤＣＡ方式では、データのトラフィック種別（優先度）に応じて、キャリアセンス期間が設定される。そのため、無線装置は、複数のデータのうち、キャリアセンス期間が小さく設定された優先度の高いトラフィック種別のデータを優先的に送信することができる。
"ＷｉｒｅｌｅｓｓＬＡＮＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ａｎｄＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ（ＰＨＹ）ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ，ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ（ＱｏＳ）Ｅｎｈａｎｃｅｍｅｎｔｓ，" ＩＥＥＥＳｔｄ．８０２．１１ｅ−２００５．

スループット向上のため、複数の周波数チャネルを使用して、周波数帯域を拡張する方法が考えられている。例えば、各周波数チャネルの送信権をＣＳＭＡ／ＣＡ方式で独立に獲得し、各周波数チャネルでフレームの送信を行う方法が考えられている（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌアプローチ）。

しかしながら、各周波数チャネルの利用状況（使用率）は変動するため、各周波数チャネルで設定されるキャリアセンス期間が同じ場合でも、各周波数チャネルでの送信権獲得の順序やタイミングは毎回異なる。そのため、各周波数チャネルの送信キューに記憶されているデータが送信される順序やタイミングも毎回異なる。結果、無線装置は、シーケンス番号順にデータを送信することができない。

受信側の無線装置は、シーケンス番号順にデータを受信できない場合には、データをシーケンス番号順に並べ替える処理（Ｒｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理）を行ってから、上位レイヤへ受信データを出力する。逆に言えば、Ｒｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理が完了するまでは、受信側の無線装置の上位レイヤまでデータが到達しない。

そのため、Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌアプローチでは、再送等によってＲｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理が発生するだけでなく、新規送信においても送信側の無線装置がシーケンス番号順にデータを送信しないことで、受信側の無線装置のＲｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理に要する時間が増大し、上位レイヤにデータが到達するまでの時間が増大するという問題がある。この問題は、スループットの低下や、許容範囲を超える遅延の発生を引き起こす。さらに、これまで以上にＲｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理が発生する可能性があるために、データを一時的に記憶するための受信バッファに必要となる容量が大きくなるとの問題がある。

本発明は、上記を鑑みてなされたものであって、スループットの低下を防止し、許容範囲を超える遅延の発生を抑制することができる無線装置およびその制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一実施形態に係る無線装置は、複数の周波数チャネルを用いて複数のフレームを並列に同一の宛先へ送信可能な無線装置であって、送信要求が発生した順に単調増加する一連のシーケンス番号をフレームに付加する付加手段と、前記シーケンス番号が付加されたフレームを記憶するバッファと、第１周波数チャネルが空きである状態が第１期間継続したか否かを判定する第１判定手段と、第２周波数チャネルが空きである状態が第２期間継続したか否かを判定する第２判定手段と、前記第１周波数チャネルを用いてフレームを送信する第１送信手段と、前記第２周波数チャネルを用いてフレームを送信する第２送信手段と、前記バッファに記憶されているフレームを、前記第１送信手段あるいは前記第２送信手段のいずれか一方へ出力する制御手段とを備え、前記制御手段は、前記第１判定手段および第２判定手段が判定を開始したあと、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定される前に、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定された場合に、前記バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第１送信手段へ出力し、前記第１判定手段および第２判定手段が判定を開始したあと、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定される前に、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定された場合に、前記バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第２送信手段へ出力することを備えることを特徴とする。

本発明によれば、スループットの低下を防止し、許容範囲を超える遅延の発生を抑制することができる。

以下、本発明の実施形態について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る無線装置１００を示すブロック図である。なお、図１に示す無線装置１００は、４つの周波数チャネルを使用する例であるが、使用する周波数チャネルの数は４つに限られず、複数であればよい。

無線装置１００は、アンテナ部１１〜１４と、送受信部２１〜２４と、キャリアセンス部３１〜３４と、ＭＡＣ（ＭｅｄｉａＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）制御部４０とを備える。ＭＡＣ制御部４０は、シーケンス番号付加部４１と、送信バッファ４２と、振分け制御部４３とを備える。

無線装置１００は、アンテナ部１１〜１４、送受信部２１〜２４、およびキャリアセンス部３１〜３４を、それぞれ、周波数チャネルごとに１つずつ備える。アンテナ部１１〜１４、送受信部２１〜２４、およびキャリアセンス部３１〜３４は、それぞれの周波数チャネルにて独立に動作する。

送受信部２１〜２４は、それぞれ、アンテナ部１１〜１４を介して、第１から第４の周波数チャネルを用いて、データの送受信を行う。送受信部２１〜２４は、変復調処理やＡＤ変換処理などのデータの送受信処理を行う。

キャリアセンス部３１〜３４は、各周波数チャネルでのキャリアセンス処理を行う。キャリアセンス部３１〜３４は、周波数チャネルがＢＵＳＹかＩＤＬＥかを判定する。キャリアセンス部３１〜３４は、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によって、周波数チャネルがＩＤＬＥである状態が一定期間（キャリアセンス期間）継続したと判定した場合に、その周波数チャネルについての送信権を獲得したと判定する。キャリアセンス部３１〜３４は、キャリアセンス期間中、連続してＩＤＬＥであるか否かを確認してもよく、所定の時間おきにＩＤＬＥか否かを確認しても良い。

ＭＡＣ制御部４０は、ＭＡＣプロトコル関連の処理を行う。

シーケンス番号付加部４１は、上位レイヤから、送信要求があったデータ（送信データ）に対して、シーケンス番号を付加する。シーケンス番号付加部４１は、宛先端末ごと、かつ、データのトラフィック種別ごとに、一連のシーケンス番号を付加する。シーケンス番号付加部４１は、同一の宛先端末、同一のトラフィック種別のデータに対しては、上位レイヤから送信要求があった順番に、“１”ずつインクリメントしたシーケンス番号を付加する。

送信バッファ４２は、シーケンス番号付加部４１によってシーケンス番号が付加されたデータを記憶（バッファリング）する。送信バッファ４２は、キャリアセンス部３１〜３４によって周波数チャネルの送信権が獲得され、そのデータが送信されるまで、バッファリングする。

振分け制御部４３は、送信バッファ４２にバッファリングされているデータを、いずれの周波数チャネルを用いて送信するか振り分ける。振分け制御部４３は、キャリアセンス部３１〜３４によって送信権が獲得された周波数チャネルに対応する送受信部２１〜２４へ、データを出力（振分け）する。

なお、無線装置１００は、アンテナ部１１〜１４、送受信部２１〜２４、およびキャリアセンス部３１〜３４を、周波数チャネルごとに１つずつ備えるものとしたが、実装上は回路の共用などが行われていても良い。

図２は、無線装置１００がデータを送信する際の動作を示すフローチャートである。なお、図２では、無線装置１００は、複数の周波数チャネルを用いて複数のフレームを並列に同一の宛先（他の無線装置）へ送信するものとする。

まず、上位レイヤから送信要求がなされたデータが、ＭＡＣ制御部４０に入力される（ステップＳ１０１）。

次に、シーケンス番号付加部４１は、ＭＡＣ制御部４０に入力されたデータに対して、シーケンス番号を付加する（ステップＳ１０２）。

次に、送信バッファ４２は、シーケンス番号が付加されたデータをバッファリングする（ステップＳ１０３）。

次に、ＭＡＣ制御部４０は、送信に用いる周波数チャネルのキャリアセンス部に対して、キャリアセンスの開始を指示する（ステップＳ１０４）。

ＭＡＣ制御部４０は、シーケンス番号の付加やデータのバッファリングと並行して、送信に用いる周波数チャネルのキャリアセンス部に対してキャリアセンスを指示してもよい。ＭＡＣ制御部４０は、いずれの周波数チャネルを送信に用いるかの決定を、どのように行っても良い。例えば、予め各周波数チャネルに定められた優先度に従い、優先度順に選択決定が行われても良いし、各周波数チャネルのチャネル使用率に応じて、その都度チャネル使用率の低い周波数チャネルを優先して選択決定が行われても良い。短時間に多数のデータの送信要求が発生した場合や、送信バッファ４２に多数のデータがバッファリングされている場合などは、ＭＡＣ制御部４０は、より多くの周波数チャネルに対するキャリアセンス部に対して、同時にキャリアセンスの開始を指示しても良い。なお、本実施形態では、ＭＡＣ制御部４０は、最大４つの周波数チャネルに対応するキャリアセンス部３１〜３４に対して、独立かつ並行に、キャリアセンスの開始を指示することができる。ここでは、ＭＡＣ制御部４０は、第１乃至第３の周波数チャネルのキャリアセンスを行うキャリアセンス部３１〜３３に対して、キャリアセンスの開始を指示したものとする。キャリアセンス部３１〜３３は、送受信部２１〜２３を介して、第１〜第３の周波数チャネルのキャリアセンスを開始する。

次に、各キャリアセンス部３１〜３３は、第１〜第３の周波数チャネルについて、ＭＡＣ制御部４０から指定されたキャリアセンス期間（ＡＩＦＳ値＋ランダムバックオフ時間）、Ｉｄｌｅが確認できるまでキャリアセンスを行う。

ここで、ＭＡＣ制御部４０は、キャリアセンス期間をどのように設定しても良い。つまり、ＭＡＣ制御部４０は、ＡＩＦＳ値、およびランダムバックオフのためのコンテンションウィンドウ（ＣＷ）サイズ値（あるいはバックオフ値）を、どのように設定しても良い。ＭＡＣ制御部４０は、送信バッファ４２に記憶されているデータのトラフィック種別に応じて、ＡＩＦＳ値、ＣＷサイズ値などを異ならせてもよい。ＭＡＣ制御部４０は、周波数チャネルごとにＡＩＦＳ値、ＣＷサイズ値などを異ならせて、キャリアセンス期間を設定しても良い。ＭＡＣ制御部４０は、各周波数チャネルのチャネル使用率（Ｂｕｓｙである割合）に応じて、周波数チャネルごとにキャリアセンス期間を設定しても良い。ＭＡＣ制御部４０は、複数のキャリアセンス部３１〜３４に対して同時にキャリアセンスの開始を指示する場合に、すべての周波数チャネルについて同一のキャリアセンス期間を設定しても良い。この場合、各周波数チャネルでＢｕｓｙが検出されなかった場合には、各周波数チャネルで同時に送信権獲得ができ、データの同時送信を行うことが可能となる。

次に、各キャリアセンス部３１〜３３は、ＭＡＣ制御部４０から指定されたキャリアセンス期間、周波数チャネルが継続してＩｄｌｅであることを確認できた時点で、周波数チャネルの送信権が獲得できたことを、ＭＡＣ制御部４０へ通知する（ステップＳ１０５）。ここでは、ＭＡＣ制御部４０は、キャリアセンス部３１〜３３のうち、最初に、キャリアセンス部３３から第３の周波数チャネルの送信権を獲得した旨の通知を受けたものとする。

各周波数チャネルの送信権を獲得できるタイミング（順序）は、ＭＡＣ制御部４０がキャリアセンスの開始を指示した順とは必ずしも同一ではない。ＭＡＣ制御部４０は、どのような順序で、各周波数チャネルの送信権を獲得できるのか、キャリアセンス部３１〜３４から各周波数チャネルの送信権を獲得した旨の通知を受けるまで、把握できない。

次に、振分け制御部４３は、キャリアセンス部３３から第３の周波数チャネルの送信権を獲得した旨の通知を受けた後、送信バッファ４２にバッファリングされている先頭のデータを、第３の周波数チャネルに対応する送受信部２３へ出力（振分け）する。振分け制御部４３は、各キャリアセンス部３１〜３３から各周波数チャネルの送信権を獲得した旨の通知を受けるたびに、送信バッファ４２にバッファリングされている先頭のデータを、送信権を獲得した周波数チャネルに対応する送受信部２１〜２３へそれぞれ出力（振分け）する。

次に、送受信部２１〜２３は、振分け制御部４３から振り分けられたデータに対して、変調処理やＤ／Ａ変換などの送信処理を行う（ステップＳ１０７）。送受信部２１〜２３は、送信処理をしたデータを、アンテナを介して、送信する。

このように、第１の実施形態に係る無線装置１００は、上位レイヤからデータの送信要求が発生したときではなく、各キャリアセンス部３１〜３４から各周波数チャネルの送信権を獲得できたことの通知をうけてはじめて、振分け制御部４３が実際に送信を行う周波数チャネルの送受信部２１〜２４に対してデータを出力する。

即ち、上位レイヤからデータの送信要求が発生した時点では、そのデータをどの周波数チャネルで送信するかを予め確定するのではなく、そのデータの送信を予定している周波数チャネルのキャリアセンスの指示のみを行う。そして、キャリアセンス部３１〜３４からＣＳＭＡ／ＣＡによる周波数チャネルの送信権を獲得したことの通知があった段階で、実際にそのデータを送信する周波数チャネルの確定を行う。

そのため、各周波数チャネルの送信権をＣＳＭＡ／ＣＡ方式で独立かつ並列に獲得し、各周波数チャネルでフレームの送信を行うＭｕｌｔｉ−Ｃｈａｎｎｅｌアプローチであっても、宛先端末ごとデータのトラフィック種別ごとに付加されるシーケンス番号の順番に従って、データを送信することができる。

例えば、上位レイヤから、データ（シーケンス番号ＳＮ＝１）の送信要求がなされた時には、ＭＡＣ制御部４０は、第１の周波数チャネルに対応するキャリアセンス部３１に対して、キャリアセンスの開始を指示する。そして、さらに、上位レイヤから、データ（シーケンス番号ＳＮ＝２、３、４）の送信要求が順次なされた時、ＭＡＣ制御部４０は、第２〜第４の周波数チャネルに対応するキャリアセンス部３２〜３４に対して、順次、キャリアセンスの開始を指示する。

ここで、第３の周波数チャネルの送信権の獲得が最も早くなされた場合、振分け制御部４３は、送信バッファ４２にバッファリングされている先頭のデータ、即ち最もシーケンス番号が小さいシーケンス番号ＳＮ＝１のデータを、第３の周波数チャネルの送受信部２３へ出力する。

このようにすることで、例えば、上位レイヤから、データ（シーケンス番号ＳＮ＝１、２、３、４）の送信要求が順次なされた際、それぞれ送信を行なう周波数チャネルを順次第１〜４の周波数チャネルに予め確定する場合と比較して、送信側の無線装置１００から送信されるデータをシーケンス番号順とすることが可能になる。各周波数チャネルでのＢＵＳＹ／ＩＤＬＥの状況によって、シーケンス番号の順が入れ替わってデータを送信してしまう問題を防ぐことができる。つまり、第３の周波数チャネルの送信権の獲得が最も早くなされた場合に、ＳＮ＝１のデータに先がけてＳＮ＝３のデータが送信される問題を防ぐことができる。

受信側の無線装置でのＲｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理を円滑に行わせることができ、受信側の無線装置が受信したデータを上位レイヤへ転送するタイミングの遅延を抑制し、スループットの低下や許容範囲を超えた遅延の発生を抑制することが可能となる。受信側の無線装置が、Ｒｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理に用いる受信バッファでのバッファ溢れへの懸念を軽減するとともに、受信バッファに必要なサイズを低減することが可能となる。

＜複数の周波数チャネルの送信権の獲得が同時になされた場合＞
複数のキャリアセンス部３１〜３４から、同時に、周波数チャネルの送信権を獲得したことの通知を受けた場合、振分け制御部４３は、以下のルールに従い、送信バッファ４２にバッファリングされたデータを各送受信部２１〜２４へ振り分ける（図２のステップＳ１０６）。なお、第１〜第３ルールのいずれかを用いてもよく、複数のルールを組み合わせて用いても良い。

（第１ルール）振分け制御部４３は、各周波数チャネルに対して予め定められた（固定）の優先度に従い、データの振分けを行う。振分け制御部４３は、送信権を獲得した複数の周波数チャネルに対して、優先度の高い順番に、１つずつ、送信バッファ４２の先頭からデータを振分ける。このようにすることで、シーケンス番号の小さいデータが、高い優先度の周波数チャネルによって送信されることになる。

（第２ルール）振分け制御部４３は、各周波数チャネルのチャネル使用率に応じて、データの振分けを行う。振分け制御部４３は、送信権を獲得した複数の周波数チャネルに対して、チャネル使用率が小さい順番に、１つずつ、送信バッファ４２の先頭からデータを振分ける。チャネル使用率とは、一定期間キャリアセンスを行ったときに、キャリアセンスを行った期間のうちのＢＵＳＹと判定された期間の割合である。チャネル使用率の推定は、ネットワーク開始時／加入時から継続して算出してもよく、一定期間（例えばビーコンインターバル期間）毎に算出（更新）しても良く、データの送信（受信）回数が所定回数に到達するたびに算出（更新）してもよい。チャネル使用率が低いほどデータ送信した際のフレーム衝突確率が小さいため、このように、シーケンス番号の小さいデータを、チャネル使用率が低い周波数チャネルで送信することで、シーケンス番号の小さいデータを送信した時の衝突確率を小さくでき、シーケンス番号の順にデータを送信できる可能性を高めることができる。

（第３ルール）振分け制御部４３は、各周波数チャネルのフレーム誤り率に応じて、データの振分けを行う。振分け制御部４３は、送信権を獲得した複数の周波数チャネルに対して、フレーム誤り率が小さい順番に、１つずつ、送信バッファ４２の先頭からデータを振分ける。フレーム誤り率の算出は、ネットワーク開始時／加入時から継続して算出してもよく、一定期間（例えばビーコンインターバル期間）毎に算出（更新）しても良く、データの送信（受信）回数が所定回数に到達するたびに算出（更新）してもよい。このように、シーケンス番号の小さいデータを、フレーム誤り率が小さい周波数チャネルで送信することで、シーケンス番号の小さいデータをよい伝播路特性の周波数チャネルで送信することができ、再送の確率を小さくでき、シーケンス番号の順にデータを送信できる可能性を高めることができる。

図３は、振分け制御部４３が第１〜第３のルールに従ってデータを振分けることによる効果を説明するための図である。図３では、４つの周波数チャネルの送信権を同時に獲得したときの例を示す。なお、第２、第３、第４、第１の順に、周波数チャネルの優先度が高い（チャネル使用率が小さい／フレーム誤り率が小さい）とする（周波数チャネルの優先度：Ｃｈ２＞Ｃｈ３＞Ｃｈ４＞Ｃｈ１）。

図３（ａ）は、振分け制御部４３が第１〜第３のルールに従ってデータを振り分けた場合の送信フレームを示す。図３（ｂ）振分け制御部４３が単純に周波数チャネル番号の小さい方から順にシーケンス番号の小さいデータを送信する場合の送信フレームを示す。なお、図３（ａ）、（ｂ）ともに、最も優先度が低い（チャネル使用率が最も大きい／フレーム誤り率が最も大きい）第１の周波数チャネルＣｈ１によるデータの送信に失敗したものとする。

図３（ａ）の例では、受信側の無線装置は、１回目の送信で、ＳＮ＝１，２，３のデータを正しく受信できる。そのため、Ｒｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理においても、シーケンス番号順通りで抜けが無いデータであるため、ＳＮ＝１，２，３の受信データは、即座に上位レイヤへ転送が可能である。つまり、Ｒｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理による遅延を最小限に抑えることが出来る。

図３（ｂ）の例では、受信側の無線装置は、１回目の送信で、ＳＮ＝２，３，４のデータを正しく受信できるが、ＳＮ＝１のデータが受信できていない。そのため、Ｒｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理において、シーケンス番号順通りにデータを受信できていないことから、正しく受信できたＳＮ＝２，３，４のデータを上位レイヤへ転送せずに、受信バッファへバッファし、再送によりＳＮ＝１のデータを正しく受信できることを待つことになる。

図３（ｂ）では、ＳＮ＝１が正しくできるまでは、仮に更にＳＮ＝５以降のデータが正しく受信できた場合であっても、ＳＮ＝２，３，４のデータを上位レイヤへ転送できずに受信バッファへバッファリングされたままとなる。そのため、上位レイヤへ転送するタイミング遅延によるスループット劣化や遅延要求に対する未達や、受信バッファに対するバッファ溢れへの懸念が問題となる。

以上説明したように、振分け制御部４３が第１〜第３のルールに従ってデータを振り分けることによって、受信側の無線装置において、受信したデータを即座に上位レイヤへ転送することを可能とし、Ｒｅ−Ｏｒｄｅｒｉｎｇ処理による遅延を最小限に抑えることが出来る。そのため、スループットの劣化を防止し、許容範囲を超える遅延の発生を抑制することができる。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る無線装置２００を示すブロック図である。

無線装置２００は、第１の実施形態に係る無線装置１００と比較して、ＭＡＣ制御部１４０が異なる。ＭＡＣ制御部１４０は、シーケンス番号付加部１４１および振分け制御部１４３のほかに、周波数チャネルごとに送信バッファ１４２ａ〜１４２ｄを備える。なお、第１の実施形態に係る無線装置１００と同一の部分については、同一の番号を付しその説明を省略する。

シーケンス番号付加部１４１は、上位レイヤから、送信要求があったデータ（送信データ）に対して、シーケンス番号を付加する。シーケンス番号付加部１４１は、シーケンス番号を付加したデータを、第１〜第４の周波数チャネルに対応する送信バッファ１４２ａ〜１４２ｄのいずれかに記憶する。ＭＡＣ制御部１４０は、いずれの周波数チャネルに対応する送信バッファに記憶するかの決定を、どのように行っても良い。

また、送信データを送信バッファに記憶すると同時に、対応する周波数チャネルのキャリアセンス部に対して、キャリアセンスの開始を指示する。

送信バッファ１４２ａ〜１４２ｄは、キャリアセンス部３１〜３４によって周波数チャネルの送信権が獲得され、そのデータが送信されるまで、バッファリングする。

振分け制御部１４３は、各送信バッファ１４２ａ〜１４２ｄにバッファリングされているデータを、いずれの周波数チャネルを用いて送信するか振り分ける。振分け制御部１４３は、キャリアセンス部３１〜３４によって送信権が獲得された周波数チャネルに対応する送受信部２１〜２４へ、データを出力（振分け）する。

ここで、シーケンス番号が最も小さいＳＮ＝１のデータが、第１の周波数チャネルに対応する送信バッファ１４２ａにバッファリングされているものとする。ＳＮ＝１のデータがバッファリングされると同時に、キャリアセンス部３１は、第１の周波数チャネルのキャリアセンスを開始する。しかしながら、キャリアセンス部３１が第１の周波数チャネルのキャリアセンスを開始した後に、その他のキャリアセンス部３２〜３４が第２〜第４の周波数チャネルのキャリアセンスを開始した場合であっても、第１の周波数チャネルの送信権よりも先に、他の周波数チャネルのいずれか（たとえば、第３の周波数チャネル）の送信権を獲得することが起こりえる。

このとき、振分け制御部１４３は、第１の周波数チャネルに対応する送信バッファ１４２ａにバッファリングされているＳＮ＝１のデータを、送信権を獲得した第３の周波数チャネルの送受信部２１〜２４へ出力（振分け）する。

このようにすることで、無線装置２００は、各周波数チャネルに対応する送信バッファ１４２ａ〜１４２ｄを備える場合であっても、送信権を獲得できた周波数チャネルを順次用いて、シーケンス番号の小さいデータを送信することができ、送信側の無線装置２００から送信されるデータをシーケンス番号順とすることが可能になる。

なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。本発明の第１の実施形態に係る無線装置の動作を示すフローチャート。本発明の第１の実施形態に係る無線装置から送信されるフレームを示す図。本発明の第２の実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図。

符号の説明

１００、２００・・・無線装置
１１、１２、１３、１４・・・アンテナ部
２１、２２、２３、２４・・・送受信部
３１、３２、３３、３４・・・キャリアセンス部
４０、１４０・・・ＭＡＣ制御部
４１、１４１・・・シーケンス番号付加部
４２、１４２ａ、１４２ｂ、１４２ｃ、１４２ｄ・・・送信バッファ
４３、１４３・・・振分け制御部

Claims

複数の周波数チャネルを用いて複数のフレームを並列に同一の宛先へ送信可能な無線装置であって、
送信要求が発生した順に単調増加する一連のシーケンス番号をフレームに付加する付加手段と
前記シーケンス番号が付加されたフレームを記憶するバッファと、
第１周波数チャネルが空きである状態が第１期間継続したか否かを判定する第１判定手段と、
第２周波数チャネルが空きである状態が第２期間継続したか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１周波数チャネルを用いてフレームを送信する第１送信手段と、
前記第２周波数チャネルを用いてフレームを送信する第２送信手段と、
前記バッファに記憶されているフレームを、前記第１送信手段あるいは前記第２送信手段のいずれか一方へ出力する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１判定手段および第２判定手段が判定を開始したあと、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定される前に、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定された場合に、前記バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第１送信手段へ出力し、
前記第１判定手段および第２判定手段が判定を開始したあと、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定される前に、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定された場合に、前記バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第２送信手段へ出力することを特徴とする無線装置。
第１フレームの送信要求が発生することによって、前記第１判定手段は前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続するか否かの判定を開始したあと、第２フレームの送信要求が発生することによって、前記第２判定手段は前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続するか否かの判定を開始し、
前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続する前に、前記第２判定手段によって前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定された場合に、前記制御手段は、前記バッファに記憶されている前記第１フレームを前記第２送信手段へ出力することを特徴とする請求項１に記載の無線装置。
前記第１周波数チャネルには、第１の優先度が設定されていて、
前記第２周波数チャネルには、前記第１の優先度よりも高い第２の優先度が設定されていて、
前記バッファは、複数のフレームを記憶していて、
前記第１判定手段によって前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定されたタイミングと、前記第２判定手段によって前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定されたタイミングとが同時である場合に、
前記制御手段は、前記第１周波数チャネルと前記第２周波数チャネルとのうち、優先度の高い前記第２周波数チャネルを用いてフレームを送信する前記第２送信手段へ、シーケンス番号の小さいフレームを出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線装置。
前記第１周波数チャネルでのフレームの誤り率が第１値であって、
前記第２周波数チャネルでのフレームの誤り率が前記第１値よりも小さい第２値であって、
前記バッファは、複数のフレームを記憶していて、
前記第１判定手段によって前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定されたタイミングと、前記第２判定手段によって前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定されたタイミングとが同時である場合に、
前記制御手段は、前記第１周波数チャネルと前記第２周波数チャネルとのうち、フレーム誤り率の小さい前記第２周波数チャネルを用いてフレームを送信する前記第２送信手段へ、シーケンス番号の小さいフレームを出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線装置。
前記第１周波数チャネルでのチャネル使用率が第１値であって、
前記第２周波数チャネルでのチャネル使用率が前記第１値よりも小さい第２値であって、
前記バッファは、複数のフレームを記憶していて、
前記第１判定手段によって前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定されたタイミングと、前記第２判定手段によって前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定されたタイミングとが同時である場合に、
前記制御手段は、前記第１周波数チャネルと前記第２周波数チャネルとのうち、チャネル使用率の小さい前記第２周波数チャネルを用いてフレームを送信する前記第２送信手段へ、シーケンス番号の小さいフレームを出力することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の無線装置。
前記第１期間および前記第２期間は、固定の期間とフレームを送信するたびに異なりうる期間との和であって、
前記制御手段は、前記第１期間と前記第２期間とを同一の期間とすることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の無線装置。
複数の周波数チャネルを用いて複数のフレームを並列に同一の宛先へ送信可能な無線装置であって、
送信要求が発生した順に単調増加する一連のシーケンス番号をフレームに付加する付加手段と
第１周波数チャネルに対応し、前記シーケンス番号が付加されたフレームを記憶する第１バッファと、
第２周波数チャネルに対応し、前記シーケンス番号が付加されたフレームを記憶する第２バッファと、
前記第１周波数チャネルが空きである状態が第１期間継続するか否かを判定する第１判定手段と、
前記第２周波数チャネルが空きである状態が第２期間継続するか否かを判定する第２判定手段と、
前記第１周波数チャネルを用いてフレームを送信する第１送信手段と、
前記第２周波数チャネルを用いてフレームを送信する第２送信手段と、
前記第１バッファまたは前記第２バッファのどちらに記憶されているかによらず、フレームを、前記第１送信手段あるいは前記第２送信手段のいずれか一方へ出力する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第１判定手段および第２判定手段が判定を開始したあと、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定される前に、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続した判定された場合に、前記第１バッファまたは前記第２バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第１送信手段へ出力し、
前記第１判定手段および第２判定手段が判定を開始したあと、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定される前に、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定された場合に、前記第１バッファまたは前記第２バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第２送信手段へ出力することを特徴とする無線装置。
複数の周波数チャネルを用いて複数のフレームを並列に同一の宛先へ送信可能な無線装置の制御方法であって、
送信要求が発生した順に単調増加する一連のシーケンス番号をフレームに付加し
前記シーケンス番号が付加されたフレームをバッファに記憶し、
前記第１周波数チャネルおよび前記第２周波数チャネルが空きであるかの判定を開始したあと、前記第２周波数チャネルが空きである状態が第２期間継続したと判定される前に、前記第１周波数チャネルが空きである状態が第１期間継続した判定された場合に、前記バッファに記憶されているフレームを前記第１周波数チャネルを用いて送信し、
前記第１周波数チャネルおよび前記第２周波数チャネルが空きであるかの判定を開始したあと、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定される前に、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定された場合に、前記バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第２周波数チャネルを用いて送信することを特徴とする無線装置の制御方法。
複数の周波数チャネルを用いて複数のフレームを並列に同一の宛先へ送信可能な無線装置の制御方法であって、
送信要求が発生した順に単調増加する一連のシーケンス番号をフレームに付加し
第１周波数チャネルに対応し、前記シーケンス番号が付加されたフレームを第１バッファに記憶し、
第２周波数チャネルに対応し、前記シーケンス番号が付加されたフレームを第２バッファに記憶し、
前記第１周波数チャネルおよび前記第２周波数チャネルが空きであるかの判定を開始したあと、前記第２周波数チャネルが空きである状態がと第２期間継続したと判定される前に、前記第１周波数チャネルが空きである状態が第１期間継続したと判定された場合に、前記第１バッファまたは前記第２バッファに記憶されているフレームを前記第１周波数チャネルを用いて送信し、
前記第１周波数チャネルおよび前記第２周波数チャネルが空きであるかの判定を開始したあと、前記第１周波数チャネルが空きである状態が前記第１期間継続したと判定される前に、前記第２周波数チャネルが空きである状態が前記第２期間継続したと判定された場合に、前記第１バッファまたは前記第２バッファに記憶されているフレームのうち、最小のシーケンス番号が付加されたフレームを前記第２周波数チャネルを用いて送信することを特徴とする無線装置の制御方法。