JP5731366B2 - Wireless communication apparatus and wireless communication method - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信装置、及び無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a wireless communication method.
近年、2.4GHz帯又は5GHz帯を用いた高速無線アクセスシステムとしてIEEE802.11g規格やIEEE802.11a規格などの普及が目覚ましい。これらのシステムでは、マルチパスフェージング環境での特性を安定化させるための技術である直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調方式を用い、最大で54Mbpsの物理層伝送速度を実現している(例えば、非特許文献1参照)。 In recent years, the IEEE802.11g standard, the IEEE802.11a standard, and the like are remarkable as high-speed wireless access systems using the 2.4 GHz band or the 5 GHz band. These systems use an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) modulation method, which is a technique for stabilizing characteristics in a multipath fading environment, and realize a physical layer transmission rate of 54 Mbps at the maximum. (For example, refer nonpatent literature 1).
ただし、ここでの伝送速度は物理レイヤ上での伝送速度であり、実際にはMAC(Medium Access Control)レイヤでの伝送効率が50〜70%程度であるため、実際のスループットの上限値は30Mbps程度であり、情報を送信しようとする通信局が増えればこの特性は更に低下する。一方で、有線LAN(Local Area Network)では、Ethernet(登録商標)の100Base−Tインタフェースをはじめ、各家庭にも光ファイバを用いたFTTH(Fiber to the home)の普及から、100Mbpsの高速回線の提供が普及しており、無線LANにおいても更なる伝送速度の高速化が求められている。 However, the transmission rate here is the transmission rate on the physical layer, and the transmission efficiency in the MAC (Medium Access Control) layer is actually about 50 to 70%, so the upper limit of the actual throughput is 30 Mbps. If the number of communication stations that intend to transmit information increases, this characteristic further deteriorates. On the other hand, in a wired LAN (Local Area Network), a 100 Mbps high-speed line has been introduced due to the widespread use of FTTH (Fiber to the home) using an optical fiber in each home, including the Ethernet (registered trademark) 100Base-T interface. Provision is widespread, and further increase in transmission speed is demanded in wireless LAN.
そのための技術として、IEEE802.11n規格において、空間多重送信技術としてMIMO(Multiple Input Multiple Output)技術が導入された。更に、IEEE802.11acでは、空間分割多元接続(SDMA:Space Division Multiple Access)を適用したマルチユーザMIMO(MU−MIMO)送信方法が検討されている(例えば、非特許文献2参照)。 As a technique for this purpose, a MIMO (Multiple Input Multiple Output) technique has been introduced as a spatial multiplexing transmission technique in the IEEE 802.11n standard. Furthermore, in IEEE802.11ac, a multi-user MIMO (MU-MIMO) transmission method to which space division multiple access (SDMA) is applied has been studied (for example, see Non-Patent Document 2).
IEEE802.11準拠の無線LANシステムでは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance:搬送波感知多重アクセス)に基づくアクセス制御手順を採り入れて、各通信局は他の通信局との信号の衝突を回避する。送信要求が発生した通信局は、まず所定のセンシング期間(DIFS:Distributed Inter-Frame Space)だけ無線媒体の状態を監視し、この間に他の通信局による送信信号が存在しなければ、ランダム・バックオフを行う。通信局は、引き続きランダム・バックオフ期間中も無線媒体を監視するが、この間にも他の通信局による送信信号が存在しない場合に、所定の期間に渡る排他的なチャネルの送信権(TXOP:Transmission Opportunity)を得る。このように送信権(TXOP)を得た通信局はTXOP Holder(以下、送信権取得通信局)と呼ばれる。送信権取得通信局となった通信局は、TXOP期間内で再びCSMA/CAを実施することなく、連続的にフレームを送信することができる。 In the wireless LAN system compliant with IEEE802.11, each communication station adopts an access control procedure based on CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance), and each communication station detects a signal collision with another communication station. To avoid. A communication station that has made a transmission request first monitors the state of the wireless medium for a predetermined sensing period (DIFS: Distributed Inter-Frame Space), and if there is no transmission signal from another communication station during this period, a random back Do off. The communication station continues to monitor the wireless medium during the random back-off period, but when there is no transmission signal from another communication station during this period, the exclusive channel transmission right (TXOP) for a predetermined period of time. Get Transmission Opportunity). A communication station that has obtained a transmission right (TXOP) in this way is called a TXOP Holder (hereinafter referred to as a transmission right acquisition communication station). The communication station that has become the transmission right acquisition communication station can continuously transmit frames without performing CSMA / CA again within the TXOP period.
また、無線通信における隠れ端末問題を解決する方法として、「仮想キャリアセンス」が挙げられる。具体的には、通信局は、自局宛てではない受信フレーム中に無線媒体を予約するためのDuration(持続使用期間)情報が含まれている場合には、このDuration情報に応じた期間はメディアが使用されているものとし(仮想キャリアセンス)、当該期間を送信停止期間(NAV:Network Allocation Vector)として設定し、NAV期間においてフレームの送信を行わないようにする。これによって、TXOP期間におけるチャネルの排他的利用が保証される。 As a method for solving the hidden terminal problem in wireless communication, “virtual carrier sense” can be cited. Specifically, when the communication station includes Duration (sustained use period) information for reserving a wireless medium in a received frame that is not addressed to the local station, the communication station is in the medium for the period corresponding to the Duration information. Is used (virtual carrier sense), and this period is set as a transmission stop period (NAV: Network Allocation Vector), so that frames are not transmitted during the NAV period. This guarantees exclusive use of the channel during the TXOP period.
通信局は、フレームを受信すると上述通り必要に応じてNAVを設定すると同時に、受信したフレームはTXOP期間を開始するフレームであれば、受信したフレームの送信元通信局、いわゆる、送信権取得通信局を識別する情報(例えば、MACアドレス)を記録しておく(例えば、非特許文献3参照)。TXOP期間が終了すると記憶した送信権取得通信局を識別する情報を削除する。なお、TXOP期間を開始するフレームとは、特別なフレームではなく、例えばRTS(Request To Send:送信要求)フレームのような当該フレームを送信することにより一定期間に渡ってチャネルを予約する信号である。したがって、当該フレームにより明示的にTXOP期間が開始されることを示す情報は含まれていない。 When the communication station receives the frame, the NAV is set as necessary as described above. At the same time, if the received frame is a frame that starts the TXOP period, the transmission source communication station of the received frame, a so-called transmission right acquisition communication station Is recorded (for example, non-patent document 3). When the TXOP period ends, the stored information for identifying the transmission right acquisition communication station is deleted. The frame that starts the TXOP period is not a special frame but a signal that reserves a channel for a certain period by transmitting the frame, such as an RTS (Request To Send) frame. . Therefore, information indicating that the TXOP period is explicitly started by the frame is not included.
通信局は、TXOP期間内において再度フレームを受信すると、その受信フレームの送信元アドレスと、送信権取得通信局を識別する情報として記憶したMACアドレスとが同一であるかどうか確認する。もし、同一ならば、受信フレームの送信元通信局は送信権取得通信局であると判断し、自局内のNAVの設定有無に関わらず必要な返信フレームを送信する。これによって、送信権取得通信局は同一TXOP期間内で異なる複数の通信局とデータの送受信を行うことができる。
以下、図14及び図15を用いて、通信局間において行われるフレームの送受信の例を示す。
When the communication station receives the frame again within the TXOP period, it checks whether the transmission source address of the received frame is the same as the MAC address stored as information for identifying the transmission right acquisition communication station. If they are the same, it is determined that the transmission source communication station of the received frame is a transmission right acquisition communication station, and a necessary reply frame is transmitted regardless of whether or not the NAV is set in the own station. As a result, the transmission right acquisition communication station can transmit and receive data to and from a plurality of different communication stations within the same TXOP period.
Hereinafter, an example of frame transmission / reception performed between communication stations will be described with reference to FIGS. 14 and 15.
図14は、送信権取得通信局がTXOP内において他の通信局宛にデータフレームを複数送信する際に、フレームを送信するタイミングの例を示したタイムチャートである。同図において、横軸は時間を示している。ここでは、基地局装置AP(Access Point)9と無線端末WT(Wireless Terminal)91〜WT93とが通信局としてあり、基地局装置AP9が無線端末WT91〜WT93宛のデータを収容し、無線端末WT91〜WT93宛のデータフレームを同一TXOP期間内で送信する例を示している。基地局装置AP9は、TXOPを取得し、まず無線端末WT91に対してデータを送信する。基地局装置AP9は無線端末WT91とのデータ通信を終えると無線端末WT92に対してデータを送信し、最後に無線端末WT93に対してデータを送信する。 FIG. 14 is a time chart showing an example of the timing of transmitting a frame when the transmission right acquisition communication station transmits a plurality of data frames addressed to other communication stations in TXOP. In the figure, the horizontal axis indicates time. Here, a base station device AP (Access Point) 9 and wireless terminals WT (Wireless Terminal) 91 to WT93 are communication stations, and the base station device AP9 accommodates data addressed to the wireless terminals WT91 to WT93, and the wireless terminal WT91. In the example, data frames addressed to WT93 are transmitted within the same TXOP period. Base station apparatus AP9 acquires TXOP and first transmits data to wireless terminal WT91. When the base station apparatus AP9 finishes data communication with the wireless terminal WT91, it transmits data to the wireless terminal WT92, and finally transmits data to the wireless terminal WT93.
以下、基地局装置AP9及び無線端末WT91〜WT93の動作を説明する。
まず、基地局装置AP9は、無線端末WT91〜WT93宛のデータが生起するとCSMA/CAを実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ時間に亘って他の通信局から送信された信号が検出されないことを確認して送信権(TXOP)を取得する。基地局装置AP9は送信権を取得したために送信権取得通信局(TXOP Holder)になり、フレームの送信を行う。基地局装置AP9は無線端末WT91宛に、フレーム・シーケンスの開始を示す開始フレームとしてのRTSフレームを送信する(時刻t911)。
無線端末WT91は、受信したRTSフレームの宛先が自局であり、また、自局内で送信停止期間が設定されていないため、基地局装置AP9宛にCTS(Clear To Send:送信許可)フレームを返信する(時刻t912)。これにより、無線端末WT91はデータを受信できる状態にある旨を基地局装置AP9に対して通知する。
一方、基地局装置AP9からRTSフレームを受信した他の通信局である、無線端末WT92及び無線端末WT93はRTSフレームの宛先が自局でないため、RTSフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間(送信停止期間)に設定し、該当するNAV期間内においてフレームの送信を行わないようにする。また、基地局装置AP9からRTSフレームを受信したことにより、TXOP期間(利用送信権期間)が開始されたことを検出すると共に、無線端末WT91〜WT93は、基地局装置AP9が送信権取得通信局であることを記憶する。
基地局装置AP9は、無線端末WT91からCTSフレームを受信すると、無線端末WT91宛のデータフレームを送信する(時刻t913)。
無線端末WT91は、自局宛のデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP9に対してBA(Block ACK)フレーム(又はACK(Acknowledgement:肯定応答)フレーム)を返信し(時刻t914)、フレームの送受信を終える。
Hereinafter, operations of the base station device AP9 and the wireless terminals WT91 to WT93 will be described.
First, the base station apparatus AP9 performs CSMA / CA when data addressed to the wireless terminals WT91 to WT93 occurs, and detects a signal transmitted from another communication station over a predetermined sensing period and a random backoff time. Confirm that the transmission is not performed, and acquire the transmission right (TXOP). Since the base station apparatus AP9 has acquired the transmission right, it becomes a transmission right acquisition communication station (TXOP Holder) and transmits the frame. The base station device AP9 transmits an RTS frame as a start frame indicating the start of the frame sequence to the wireless terminal WT91 (time t 911 ).
The wireless terminal WT91 returns a CTS (Clear To Send: transmission permission) frame to the base station apparatus AP9 because the destination of the received RTS frame is the local station and the transmission stop period is not set in the local station. (Time t 912 ). As a result, the wireless terminal WT91 notifies the base station apparatus AP9 that it can receive data.
On the other hand, since the wireless terminal WT92 and the wireless terminal WT93, which are other communication stations that have received the RTS frame from the base station device AP9, are not addressed to the local station, the period indicated by the sustained use period information included in the RTS frame Is set to the NAV period (transmission stop period), and the frame is not transmitted within the corresponding NAV period. In addition, when the RTS frame is received from the base station apparatus AP9, it is detected that the TXOP period (utilization transmission right period) is started, and the wireless terminals WT91 to WT93 are connected to the transmission right acquisition communication station by the base station apparatus AP9. I remember that.
The base station apparatus AP9 receives the CTS frame from the wireless terminal WT91, transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT91 (time t 913).
When the wireless terminal WT91 correctly receives the data frame addressed to itself, the wireless terminal WT91 returns a BA (Block ACK) frame (or ACK (Acknowledgement) frame) to the base station device AP9 (time t 914 ), Finish sending and receiving.
次に、基地局装置AP9は、無線端末WT92宛のデータを送信するため、宛先を無線端末WT92としたRTSフレームを送信する(時刻t915)。ここで、無線端末WT92は、送信権取得通信局である基地局装置AP9からRTSフレームを受信したため、NAV期間内であるか否かに関わらず、送信権取得通信局宛にCTSフレームを返信する(時刻t916)。
無線端末WT91及び無線端末WT93は、自局宛ではないRTSフレームを受信したため、NAV期間を設定する。既にNAV期間が設定されている場合は、NAV値を更新する。
基地局装置AP9は、無線端末WT92からCTSフレームを正しく受信すると、無線端末WT92宛のデータフレームを送信する(時刻t917)。
無線端末WT92は、基地局装置AP9からデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP9に対してBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t918)、フレームの送受信を終える。
Then, the base station apparatus AP9, for sending data to the radio terminal WT92, transmits an RTS frame in which the destination wireless terminal WT92 (time t 915). Here, since the wireless terminal WT92 has received the RTS frame from the base station apparatus AP9 which is a transmission right acquisition communication station, the wireless terminal WT92 returns a CTS frame to the transmission right acquisition communication station regardless of whether or not it is within the NAV period. (Time t 916 ).
Since the wireless terminal WT91 and the wireless terminal WT93 have received the RTS frame that is not addressed to themselves, they set the NAV period. If the NAV period has already been set, the NAV value is updated.
When the base station apparatus AP9 correctly receives the CTS frame from the wireless terminal WT92, the base station apparatus AP9 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT92 (time t 917 ).
When the wireless terminal WT92 correctly receives the data frame from the base station device AP9, the wireless terminal WT92 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP9 (time t 918 ), and ends transmission / reception of the frame.
次に、基地局装置AP9は、無線端末WT93宛のデータを送信するため、宛先を無線端末WT93としたRTSフレームを送信する(時刻t919)。ここで、無線端末WT93は、送信権取得通信局である基地局装置AP9からRTSフレームを受信したため、NAV期間内であるか否かに関わらず、送信権取得通信局宛にCTSフレームを返信する(時刻t920)。
一方、無線端末WT91及び無線端末WT92は、自局宛ではないRTSフレームを受信したため、NAV期間を設定する。既にNAV期間が設定されている場合は、NAV値を更新する。
基地局装置AP9は、無線端末WT93からCTSフレームを正しく受信すると、無線端末WT93宛のデータフレームを送信する(時刻t921)。
無線端末WT93は、基地局装置AP9からデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP9に対してBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t922)、フレームの送受信を終える。
Next, in order to transmit data addressed to the wireless terminal WT93, the base station device AP9 transmits an RTS frame whose destination is the wireless terminal WT93 (time t 919 ). Here, since the wireless terminal WT93 has received the RTS frame from the base station apparatus AP9 which is the transmission right acquisition communication station, the wireless terminal WT93 returns the CTS frame to the transmission right acquisition communication station regardless of whether or not it is within the NAV period. (Time t 920 ).
On the other hand, since the wireless terminal WT91 and the wireless terminal WT92 have received the RTS frame that is not addressed to themselves, they set the NAV period. If the NAV period has already been set, the NAV value is updated.
The base station apparatus AP9 receives correctly a CTS frame from the wireless terminal WT93, transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT93 (time t 921).
When the wireless terminal WT93 correctly receives the data frame from the base station device AP9, the wireless terminal WT93 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP9 (time t 922 ), and finishes transmission / reception of the frame.
IEEE802.11nでは、TXOP内でのデータ伝送を更に効率化するために、RD(Reverse Direction)プロトコルが導入されている。従前の技術では、TXOPを取得した通信局がデータフレームを送信し、それに対する返信フレームを受信する一方向のデータ伝送のみが行われる。これに対し、RDプロトコルでは、TXOPを取得した通信局が、データを送信する際にMACフレーム内の特定のフィールドで「RDG(RD Grant)=1」、すなわち、逆方向のデータ伝送を許可することを示す情報(逆方向許可情報)を送信することで、そのデータの受信局は、同じTXOP内でTXOPを取得した通信局(TXOP holder)を宛先とした逆方向のデータフレームを送信することができる(例えば、非特許文献4参照)。 In IEEE 802.11n, an RD (Reverse Direction) protocol is introduced in order to further improve the efficiency of data transmission in TXOP. In the conventional technique, only one-way data transmission is performed in which the communication station that has acquired the TXOP transmits a data frame and receives a reply frame in response thereto. On the other hand, in the RD protocol, the communication station that acquired the TXOP permits “RDG (RD Grant) = 1” in a specific field in the MAC frame when transmitting data, that is, permits data transmission in the reverse direction. By transmitting information indicating that (reverse direction permission information), the data receiving station transmits a data frame in the reverse direction destined to the communication station (TXOP holder) that acquired the TXOP within the same TXOP. (For example, refer nonpatent literature 4).
図15は、IEEE802.11nにおけるRDプロトコルを適用し、双方向にデータの送受信が行われる際のフレームの例を示したタイムチャートである。同図において、横軸は時間を示している。ここでは、基地局装置AP9と無線端末WT91〜WT93とが通信局としてあり、基地局装置AP9が無線端末WT91及び無線端末WT93とデータの送受信を互いに行う例を示している。
基地局装置AP9は、送信権を得て無線端末WT91宛に、開始フレームとしてのRTSフレームを送信し(時刻t931)、無線端末WT91からCTSフレームを受信し(時刻t932)、無線端末WT91宛にデータフレームを送信する(時刻t933)。このとき、基地局装置AP9は、データフレームに含まれるMACヘッダ内のRDGフィールドに「1」を設定することにより、RD(逆方向)での送信が可能であることを無線端末WT91に通知する。
無線端末WT91は、RDGフィールドに「1」が設定されたMACヘッダを含むデータフレームを受信すると、基地局装置AP9宛にデータを送信可能であることを検出し、RDGフィールドに「1」を設定したBAフレームを返信する(時刻t934)。これにより、無線端末WT91は、RDにより送信するデータがあることを基地局装置AP9に通知する。
そして、無線端末WT91は、SIFS(Short Inter-frame space)の後に基地局装置AP9宛にデータフレームを送信する(時刻t935)。なお、無線端末WT91は、送信するデータフレームに含まれるMACヘッダ内のRDGフィールドに「0」を設定することで、送信する最後のデータフレームであることを、送信権取得通信局である基地局装置AP9に通知する。基地局装置AP9は、無線端末WT91からデータフレームを受信すると、無線端末WT91にBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t936)、無線端末WT91との通信を終える。
FIG. 15 is a time chart showing an example of a frame when data transmission / reception is performed bidirectionally by applying the RD protocol in IEEE802.11n. In the figure, the horizontal axis indicates time. Here, an example is shown in which base station apparatus AP9 and wireless terminals WT91 to WT93 are communication stations, and base station apparatus AP9 mutually transmits and receives data with wireless terminal WT91 and wireless terminal WT93.
The base station apparatus AP9 is addressed to the wireless terminal WT91 obtains the transmission right transmits the RTS frame as a start frame (time t 931), receives the CTS frame from the wireless terminal WT91 (time t 932), the wireless terminal WT91 A data frame is transmitted to the address (time t 933 ). At this time, base station apparatus AP9 notifies wireless terminal WT91 that transmission in RD (reverse direction) is possible by setting “1” in the RDG field in the MAC header included in the data frame. .
When receiving the data frame including the MAC header in which “1” is set in the RDG field, the wireless terminal WT91 detects that data can be transmitted to the base station device AP9, and sets “1” in the RDG field. The returned BA frame is returned (time t 934 ). Thereby, the wireless terminal WT91 notifies the base station apparatus AP9 that there is data to be transmitted by RD.
Then, the wireless terminal WT91 transmits a data frame to the base station apparatus AP9 after SIFS (Short Inter-frame space) (time t 935 ). Note that the wireless terminal WT 91 sets the RDG field in the MAC header included in the data frame to be transmitted to “0” to indicate that it is the last data frame to be transmitted, the base station that is the transmission right acquisition communication station The device AP9 is notified. The base station apparatus AP9 receives the data frame from the wireless terminal WT91, returns a BA frame (or ACK frame) to the wireless terminal WT91 (time t 936), completing the communication with the radio terminal WT91.
次に、基地局装置AP9は、宛先を無線端末WT93としたRTSフレームを送信する(時刻t937)。ここで、無線端末WT93は、送信権取得通信局である基地局装置AP9からRTSフレームを受信したために、NAV期間であるか否かに関わらず送信権取得通信局にCTSフレームを返信する(時刻t938)。
一方、無線端末WT91及び無線端末WT92は、自局宛でないRTSフレームを受信したため、NAV期間を設定する。既にNAV期間が設定されている場合は、NVA期間を更新する。
基地局装置AP9は、無線端末WT93からCTSフレームを正しく受信すると、無線端末WT93宛のデータフレームを送信する(時刻t939)。ここで、基地局装置AP9は、送信したデータフレームに含まれるRDGフィールドに「1」を設定することで、無線端末WT93に逆方向(RD)での送信が可能であることを無線端末WT93に通知する。
無線端末WT93は、RDGフィールドに「1」が設定されているデータフレームを基地局装置AP9から受信すると、基地局装置AP9に対してBAフレームと共にデータフレームを送信する(時刻t940)。
基地局装置AP9は、RDGフィールドに「0」が設定されているデータフレームを無線端末WT93から正しく受信すると、無線端末WT93に対してBAフレームを送信し(時刻t941)、無線端末WT93との通信を終える。
Next, the base station device AP9 transmits an RTS frame whose destination is the wireless terminal WT93 (time t 937 ). Here, since the wireless terminal WT93 has received the RTS frame from the base station apparatus AP9 that is the transmission right acquisition communication station, the wireless terminal WT93 returns the CTS frame to the transmission right acquisition communication station regardless of whether it is the NAV period (time). t 938 ).
On the other hand, since the wireless terminal WT91 and the wireless terminal WT92 have received the RTS frame that is not addressed to themselves, they set the NAV period. If the NAV period is already set, the NVA period is updated.
The base station apparatus AP9 receives correctly a CTS frame from the wireless terminal WT93, transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT93 (time t 939). Here, the base station apparatus AP9 sets to “1” in the RDG field included in the transmitted data frame to indicate to the wireless terminal WT93 that transmission to the wireless terminal WT93 is possible in the reverse direction (RD). Notice.
When receiving the data frame in which “1” is set in the RDG field from the base station device AP9, the wireless terminal WT93 transmits the data frame together with the BA frame to the base station device AP9 (time t 940 ).
When the base station apparatus AP9 correctly receives the data frame in which “0” is set in the RDG field from the wireless terminal WT93, the base station apparatus AP9 transmits a BA frame to the wireless terminal WT93 (time t 941 ), and End communication.
図14及び図15に示した例のように各々の通信局は、フレーム・シーケンスの開始フレームを正しく受信することにより、フレーム・シーケンスを開始させた通信局、いわゆる送信権取得通信局を検出し、記憶することができる。しかし、全ての通信局において、フレーム・シーケンスの開始フレームを正しく受信することができない場合がある。以下、図16及び図17を用いて、開始フレームを正しく受信することができない例を説明する。 Each communication station detects the communication station that started the frame sequence, that is, the so-called transmission right acquisition communication station, by correctly receiving the start frame of the frame sequence as in the examples shown in FIGS. Can be remembered. However, not all communication stations may be able to correctly receive the start frame of the frame sequence. Hereinafter, an example in which the start frame cannot be correctly received will be described with reference to FIGS. 16 and 17.
図16は、無線端末WT93が開始フレームを正しく受信できない例を示したタイムチャートである。同図において、横軸は時間を示している。ここでは、図14に示した例と同様に、基地局装置AP9と無線端末WT91〜WT93とが通信局としてあり、基地局装置AP9が無線端末WT91〜WT93宛のデータを収容し、無線端末WT91〜WT93宛のデータフレームを同一TXOP内で送信する例を示している。ただし、無線端末WT93は隣接するセルの通信局(干渉局)から干渉を時刻t954まで受け、基地局装置AP9からの信号を正しく受信できない場合について説明する。 FIG. 16 is a time chart showing an example in which the wireless terminal WT93 cannot correctly receive the start frame. In the figure, the horizontal axis indicates time. Here, similarly to the example shown in FIG. 14, base station apparatus AP9 and wireless terminals WT91 to WT93 are communication stations, and base station apparatus AP9 accommodates data addressed to wireless terminals WT91 to WT93, and wireless terminal WT91. In this example, data frames addressed to WT93 are transmitted within the same TXOP. However, a case will be described in which radio terminal WT93 receives interference from a communication station (interference station) in an adjacent cell until time t 954 and cannot correctly receive a signal from base station apparatus AP9.
まず、基地局装置AP9は、無線端末WT91〜WT93宛のデータが生起するとCSMA/CAを実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ時間に亘って他の通信局から送信された信号が検出されないことを確認して送信権を取得する。基地局装置AP9は送信権を取得したために送信権取得通信局になり、フレームの送信を行う。基地局装置AP9は無線端末WT91宛に開始フレームとしてのRTSフレームを送信する(時刻t951)。
このとき、無線端末WT92は、基地局装置AP9からRTSフレームを受信すると、RTSフレームの宛先が自局でないため、RTSフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。また、基地局装置AP9から開始フレームとしてのRTSフレームを受信したことにより、TXOP期間が開始されたことを検出すると共に、基地局装置AP9が送信権取得通信局であることを記憶する。
無線端末WT93は、干渉局から干渉を受けているため、基地局装置AP9からRTSフレームを受信することができず、TXOP期間が開始されたこと、及び基地局装置AP9が送信権取得通信局であることを検出できない。
無線端末WT91は、基地局装置AP9から自局宛のRTSフレームを受信すると、基地局装置AP9が送信権取得通信局であることを記憶し、CTSフレームを返信する(時刻t952)。
First, the base station apparatus AP9 performs CSMA / CA when data addressed to the wireless terminals WT91 to WT93 occurs, and detects a signal transmitted from another communication station over a predetermined sensing period and a random backoff time. Confirm that the request is not made and acquire the transmission right. Since the base station apparatus AP9 has acquired the transmission right, it becomes a transmission right acquisition communication station and transmits a frame. The base station device AP9 transmits an RTS frame as a start frame to the wireless terminal WT91 (time t 951 ).
At this time, when the radio terminal WT92 receives the RTS frame from the base station device AP9, the destination of the RTS frame is not its own station, and therefore sets the period indicated by the sustained use period information included in the RTS frame as the NAV period. Further, when the RTS frame as the start frame is received from the base station apparatus AP9, it is detected that the TXOP period has started, and the fact that the base station apparatus AP9 is a transmission right acquisition communication station is stored.
Since the wireless terminal WT93 is receiving interference from the interference station, the wireless terminal WT93 cannot receive the RTS frame from the base station device AP9, the TXOP period has started, and the base station device AP9 is a transmission right acquisition communication station. It cannot be detected.
When receiving the RTS frame addressed to itself from the base station device AP9, the wireless terminal WT91 stores that the base station device AP9 is a transmission right acquisition communication station and returns a CTS frame (time t 952 ).
基地局装置AP9は、無線端末WT91からCTSフレームを受信すると、無線端末WT91宛のデータフレームを送信する(時刻t953)。
無線端末WT91は、自局宛のデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP9に対してBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t954)、フレームの送受信を終える。このとき、無線端末WT93は、隣接するセルから干渉を受けなくなった後に、無線端末WT91が送信したBAフレーム(又はACKフレーム)を受信し、受信したフレームに含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。
When receiving the CTS frame from the wireless terminal WT91, the base station device AP9 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT91 (time t 953 ).
When the wireless terminal WT91 correctly receives the data frame addressed to itself, the wireless terminal WT91 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP9 (time t 954 ), and ends transmission / reception of the frame. At this time, the wireless terminal WT93 receives the BA frame (or ACK frame) transmitted by the wireless terminal WT91 after receiving no interference from the adjacent cell, and indicates the period indicated by the sustained use period information included in the received frame. Set to NAV period.
次に、基地局装置AP9は、無線端末WT92宛のデータを送信するため、宛先を無線端末WT92としたRTSフレームを送信する(時刻t955)。ここで、無線端末WT92は、送信権取得通信局である基地局装置AP9からRTSフレームを受信したため、NAV期間内であるか否かに関わらず、送信権取得通信局宛にCTSフレームを返信する(時刻t956)。
無線端末WT91及び無線端末WT93は、自局宛ではないRTSフレームを受信したため、NAV期間を設定する。既にNAV期間が設定されている場合は、NAV値を更新する。
基地局装置AP9は、無線端末WT92からCTSフレームを正しく受信すると、無線端末WT92宛のデータフレームを送信する(時刻t957)。
無線端末WT92は、基地局装置AP9からデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP9に対して、BAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t958)、フレームの送受信を終える。
Next, in order to transmit data addressed to the wireless terminal WT92, the base station device AP9 transmits an RTS frame whose destination is the wireless terminal WT92 (time t 955 ). Here, since the wireless terminal WT92 has received the RTS frame from the base station apparatus AP9 which is a transmission right acquisition communication station, the wireless terminal WT92 returns a CTS frame to the transmission right acquisition communication station regardless of whether or not it is within the NAV period. (Time t 956 ).
Since the wireless terminal WT91 and the wireless terminal WT93 have received the RTS frame that is not addressed to themselves, they set the NAV period. If the NAV period has already been set, the NAV value is updated.
The base station apparatus AP9 receives correctly a CTS frame from the wireless terminal WT92, transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT92 (time t 957).
When the wireless terminal WT92 correctly receives the data frame from the base station device AP9, the wireless terminal WT92 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP9 (time t 958 ), and ends transmission / reception of the frame.
次に、基地局装置AP9は、無線端末WT93宛のデータを送信するため、宛先を無線端末WT93としたRTSフレームを送信する(時刻t959)。
無線端末WT93は、送信権取得通信局がいずれの通信局であるかを記憶していないため、受信したRTSフレームが送信権取得通信局から送信されたRTSフレームであるか否かの判定をすることができず、NAV期間を設定してしまう。
基地局装置AP9は、無線端末WT93からの返信としてのCTSフレームを受信することができず、タイムアウト後に無線端末WT93宛のRTSフレームを再送することになる。
Then, the base station apparatus AP9, for sending data to the radio terminal WT93, transmits an RTS frame in which the destination wireless terminal WT93 (time t 959).
Since the wireless terminal WT93 does not store which communication station is the transmission right acquisition communication station, the wireless terminal WT93 determines whether or not the received RTS frame is the RTS frame transmitted from the transmission right acquisition communication station. Cannot be set, and the NAV period is set.
The base station device AP9 cannot receive the CTS frame as a reply from the wireless terminal WT93, and retransmits the RTS frame addressed to the wireless terminal WT93 after the timeout.
図17は、図16と同様に、無線端末WT93が開始フレームを正しく受信できない例を示したタイムチャートである。図17に示す例においても、無線端末WT93は隣接するセルの通信局(干渉局)から干渉を時刻t974まで受け、基地局装置AP9からの信号を正しく受信できない場合について説明する。
まず、基地局装置AP9は、無線端末WT91〜WT93宛のデータが生起するとCSMA/CAを実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ時間に亘って他の通信局からの送信された信号が検出されないことを確認してアクセス権を取得する。基地局装置AP9はアクセス権を取得したために送信権取得通信極となり、フレームの送信を行う。基地局装置AP9は無線端末WT91宛に開始フレームとしてのRTSフレームを送信する(時刻t971)。
このとき、無線端末WT92は、基地局装置AP9からRTSフレームを受信すると、RTSフレームの宛先が自局でないため、RTSフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。また、基地局装置AP9から開始フレームとしてのRTSフレームを受信したことにより、TXOP期間が開始されたことを検出すると共に、基地局装置AP9が送信権取得通信局であることを記憶する。
無線端末WT93は、干渉局から干渉を受けているため、基地局装置AP9からRTSフレームを受信することができず、TXOP期間が開始されたこと、及び基地局装置AP9が送信権取得通信局であることを検出できない。
無線端末WT91は、基地局装置AP9から自局宛のRTSフレームを受信すると、基地局装置AP9が送信権取得通信局であることを記憶し、CTSフレームを送信する(時刻t972)。
FIG. 17 is a time chart showing an example in which the wireless terminal WT93 cannot correctly receive the start frame, as in FIG. In the example shown in FIG. 17, the wireless terminal WT93 receives from a communication station of the adjacent cell (interfering station) the interference to the time t 974, will be described when it is not possible to correctly receive the signal from the base station apparatus AP 9.
First, the base station apparatus AP9 performs CSMA / CA when data addressed to the wireless terminals WT91 to WT93 occurs, and signals transmitted from other communication stations are transmitted over a predetermined sensing period and random backoff time. Confirm that it is not detected and obtain access rights. Since the base station apparatus AP9 has acquired the access right, it becomes a transmission right acquisition communication pole and transmits a frame. The base station device AP9 transmits an RTS frame as a start frame to the wireless terminal WT91 (time t 971 ).
At this time, when the radio terminal WT92 receives the RTS frame from the base station device AP9, the destination of the RTS frame is not its own station, and therefore sets the period indicated by the sustained use period information included in the RTS frame as the NAV period. Further, when the RTS frame as the start frame is received from the base station apparatus AP9, it is detected that the TXOP period has started, and the fact that the base station apparatus AP9 is a transmission right acquisition communication station is stored.
Since the wireless terminal WT93 is receiving interference from the interference station, the wireless terminal WT93 cannot receive the RTS frame from the base station device AP9, the TXOP period has started, and the base station device AP9 is a transmission right acquisition communication station. It cannot be detected.
When receiving the RTS frame addressed to itself from the base station device AP9, the wireless terminal WT91 stores that the base station device AP9 is a transmission right acquisition communication station, and transmits the CTS frame (time t 972 ).
基地局装置AP9は、無線端末WT91からCTSフレームを受信すると、無線端末WT91宛にデータフレームを送信する(時刻t973)。このとき、基地局装置AP9は、データフレームに含まれるMACヘッダ内のRDGフィールドに「1」を設定することにより、RDでの送信が可能であることを無線端末WT91に通知する。
無線端末WT91は、RDGフィールドに「1」が設定されたMACヘッダを含むデータフレームを受信すると、RDGフィールドが「1」であることから、基地局装置AP9宛にデータを送信可能であることを検出し、RDGフィールドに「1」を設定したBAフレームを返信する(時刻t974)。これにより、無線端末WT91は、RDにより送信するデータがあることを基地局装置AP9に通知する。
そして、無線端末WT91は、SIFSの後に基地局装置AP9宛に出たフレームを送信する(時刻t975)。なお、無線端末WT91は、送信するデータフレームに含まれるRDGフィールドに「0」を設定することで、送信する最後のフレームであることを、送信権取得通信局である基地局装置AP9に通知する。これをもって基地局装置AP9が無線端末WT91にBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t976)、無線端末WT91との通信を終える。
When the base station apparatus AP9 receives the CTS frame from the wireless terminal WT91, the base station apparatus AP9 transmits a data frame to the wireless terminal WT91 (time t 973 ). At this time, the base station device AP9 notifies the wireless terminal WT91 that transmission by RD is possible by setting “1” in the RDG field in the MAC header included in the data frame.
When receiving the data frame including the MAC header in which “1” is set in the RDG field, the wireless terminal WT91 indicates that the data can be transmitted to the base station apparatus AP9 because the RDG field is “1”. It detects and returns a BA frame in which “1” is set in the RDG field (time t 974 ). Thereby, the wireless terminal WT91 notifies the base station apparatus AP9 that there is data to be transmitted by RD.
Then, the wireless terminal WT91 transmits a frame addressed to the base station device AP9 after SIFS (time t 975 ). The wireless terminal WT91 notifies the base station apparatus AP9, which is a transmission right acquisition communication station, that it is the last frame to be transmitted by setting “0” in the RDG field included in the data frame to be transmitted. . With this base station apparatus AP9 will return a BA frame (or ACK frame) to the wireless terminal WT91 (time t 976), completing the communication with the radio terminal WT91.
次に、基地局装置AP9は、無線端末WT93宛のデータを送信するため、宛先を無線端末WT93としたRTSフレームを送信する(時刻t977)。
無線端末WT93は、送信権取得通信局がいずれの通信局であるかを記憶していないため、受信したRTSフレームが送信権取得通信局から送信されたRTSフレームであるか否かの判定をすることができず、NAV期間を設定してしまう。
基地局装置AP9は、無線端末WT93からの応答としてのCTSフレームを受信することができず、タイムアウト後に無線端末WT93宛のRTSフレームを再送することになる。
Then, the base station apparatus AP9, for sending data to the radio terminal WT93, transmits an RTS frame in which the destination wireless terminal WT93 (time t 977).
Since the wireless terminal WT93 does not store which communication station is the transmission right acquisition communication station, the wireless terminal WT93 determines whether or not the received RTS frame is the RTS frame transmitted from the transmission right acquisition communication station. Cannot be set, and the NAV period is set.
The base station device AP9 cannot receive the CTS frame as a response from the wireless terminal WT93, and retransmits the RTS frame addressed to the wireless terminal WT93 after the timeout.
図16及び図17にて示したように、通信局が隣接するセルなどから干渉を受けている間に開始フレーム(例えば、RTSフレーム)が送信されてしまうと、当該通信局はいずれの通信局が送信権取得通信局であるかを検出できない場合がある。このような場合、通信局は送信権取得通信局からの要求に応答せず、再送処理が行われ通信のスループットが低下してしまうという問題があった。 As shown in FIGS. 16 and 17, if a start frame (for example, an RTS frame) is transmitted while the communication station is receiving interference from an adjacent cell, the communication station May not be detected as a transmission right acquisition communication station. In such a case, there is a problem that the communication station does not respond to the request from the transmission right acquisition communication station, and retransmission processing is performed, resulting in a decrease in communication throughput.
本発明は、このような状況に鑑みて成されたものであり、無線通信のスループットを改善させる無線通信装置、及び無線通信方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide a wireless communication apparatus and a wireless communication method that improve the throughput of wireless communication.
上記問題を解決するために、本発明は、同一の周波数帯域を用いて互いに無線通信を行う複数の無線通信装置であって、キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成する開始フレーム生成部と、前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信される全てのフレームに対して自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含める通知情報生成部と、前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信する無線通信部と、を備えることを特徴とする無線通信装置である。
また、本発明は、同一の周波数帯域を用いて互いに無線通信を行う複数の無線通信装置であって、キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成する開始フレーム生成部と、前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信されるフレームのうち当該フレームの宛先に対して最初に送信するフレームとして自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含むフレームを生成する通知情報生成部と、前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信する無線通信部と、を備えることを特徴とする無線通信装置である。
In order to solve the above problem, the present invention provides a plurality of wireless communication apparatuses that perform wireless communication with each other using the same frequency band, and detects a channel idle state by carrier sense within a predetermined period. A start frame generation unit that generates a start frame indicating that the channel is used over a period of time, and after the start frame is generated , the own apparatus performs a channel over the period for all frames transmitted within the period. A notification information generation unit that includes notification information indicating that it is a transmission right acquisition communication station that has a right to use a wireless communication unit that transmits a frame including the start frame and the notification information, A wireless communication device.
In addition, the present invention is a plurality of wireless communication apparatuses that perform wireless communication with each other using the same frequency band, and uses a channel for a predetermined period when it is detected by carrier sense that the channel is idle. A start frame generation unit for generating a start frame indicating that the frame is transmitted as the first frame to be transmitted to the destination of the frame among frames transmitted within the period after the start frame is generated. A notification information generating unit that generates a frame including notification information indicating that it is a transmission right acquisition communication station having a right to use a channel, and a wireless communication unit that transmits a frame including the start frame and the notification information And a wireless communication device.
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通知情報生成部は、前記通知情報をフレームに含まれる制御情報の一部として生成し、自装置が前記送信権取得通信局でない場合、受信したフレームに前記通知情報を検出すると、受信したフレームの送信元の無線通信装置が前記送信権取得通信局であると判定する送信権取得通信局判定部を更に備えることを特徴とする。 Also, in the present invention described above, the notification information generation unit generates the notification information as a part of control information included in a frame, and when the own apparatus is not the transmission right acquisition communication station, When the notification information is detected in the received frame, a transmission right acquisition communication station determination unit that determines that the wireless communication apparatus that is the transmission source of the received frame is the transmission right acquisition communication station is further provided.
また、本発明は、上記に記載の発明において、前記通知情報生成部は、フレームの宛先の無線通信装置を変更する都度、前記通知情報を含むフレームを生成し、自装置が前記送信権取得通信局でない場合に前記フレームを受信すると、受信した前記フレームの送信元の無線通信装置が前記送信権取得通信局であると判定する送信権取得通信局判定部を更に備えることを特徴とする。 Further, according to the present invention, in the above-described invention, the notification information generation unit generates a frame including the notification information every time the wireless communication device that is the destination of the frame is changed, and the own device transmits the transmission right acquisition communication. The wireless communication apparatus further includes a transmission right acquisition communication station determination unit that determines that the wireless communication apparatus that is the transmission source of the received frame is the transmission right acquisition communication station when the frame is received when it is not a station.
また、上記問題を解決するために、本発明は、同一の周波数帯域を用いて互いに無線通信を行う複数の無線通信装置における無線通信方法であって、キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成するステップと、前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信される全てのフレームに対して自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含めるステップと、前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信するステップとを有することを特徴とする無線通信方法である。
また、本発明は、同一の周波数帯域を用いて互いに無線通信を行う複数の無線通信装置における無線通信方法であって、キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成するステップと、前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信されるフレームのうち当該フレームの宛先に対して最初に送信するフレームとして自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含むフレームを生成するステップと、前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信するステップとを有することを特徴とする無線通信方法である。
In order to solve the above problem, the present invention is a wireless communication method in a plurality of wireless communication apparatuses that perform wireless communication with each other using the same frequency band, and the channel is idle due to carrier sense. A step of generating a start frame indicating that the channel is used for a predetermined period upon detection; and after generating the start frame, the self-apparatus is within the period for all frames transmitted within the period. Wireless communication, comprising: a step of including notification information indicating that the communication right acquisition communication station has a right to use a channel; and a step of transmitting a frame including the start frame and the notification information. Is the method.
The present invention is also a wireless communication method in a plurality of wireless communication devices that perform wireless communication with each other using the same frequency band, and when a channel is detected free by carrier sense, a predetermined period of time is detected. Generating a start frame indicating that the channel is to be used; and after generating the start frame, the own apparatus as the first frame to be transmitted to the destination of the frame among the frames transmitted within the period Generating a frame including notification information indicating a transmission right acquisition communication station having a right to use a channel over a period of time, and transmitting a frame including the start frame and the notification information A wireless communication method characterized by the above.
この発明によれば、送信権取得通信局となった無線通信装置は、開始フレームを生成した後も、自装置が送信権取得通信局であることを示す通知情報を生成する。これにより、干渉等の影響により開始フレームを正しく受信できない場合においても、通知情報を受信することで、送信権取得通信局となった無線通信装置を把握することができ、送信権取得通信局からの要求に応答せずに再送処理が行われてしまうことを抑制することができる。その結果、無線通信システムにおいて再送処理の発生を抑えて、スループットを改善させることができる。 According to the present invention, the wireless communication device that has become the transmission right acquisition communication station generates notification information indicating that the own device is the transmission right acquisition communication station even after generating the start frame. Thereby, even when the start frame cannot be correctly received due to the influence of interference or the like, by receiving the notification information, it is possible to grasp the wireless communication device that has become the transmission right acquisition communication station, and from the transmission right acquisition communication station It is possible to prevent the retransmission process from being performed without responding to the request. As a result, it is possible to improve the throughput by suppressing the occurrence of retransmission processing in the wireless communication system.
(本発明の概略)
本発明の特徴は、送信権取得通信局となった無線通信装置は、開始フレームを生成した後も、自装置が送信権取得通信局であることを示す通知情報を生成して送信する点にある。以下、図面を参照して、本発明の実施形態における通信局装置、及び無線通信方法を説明する。
(Outline of the present invention)
A feature of the present invention is that the wireless communication apparatus that has become a transmission right acquisition communication station generates and transmits notification information indicating that the own apparatus is a transmission right acquisition communication station even after generating a start frame. is there. Hereinafter, a communication station apparatus and a wireless communication method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態における無線通信システムの構成例を示す概略図である。同図に示す例では、無線通信システムは2つのセルA及びセルBを具備している。各セルは、無線通信装置としての基地局装置と無線端末とを備えている。基地局装置及び無線通信端末は予め定められた同一の周波数帯域を用いて互いに無線通信を行う。セルAは、1台の基地局装置AP1と、3台の無線端末WT11〜WT13とを有している。セルBは、1台の基地局装置AP2と、1台の無線端末WT21とを有している。セルA及びセルBは、同一の周波数帯を使ってデータの送受信を行う。以下、セルAに着目して説明を行う。セルBが有する基地局装置AP2及び無線端末WT21がセルAに対する干渉局である場合について説明する。以下、基地局装置AP1と基地局装置AP2とのいずれか一方、あるいは両方を示すとき基地局装置APという。また、無線端末WT11〜WT13及び無線端末WT21のいずれか一つ、あるいは全てを示すとき無線端末WTという。
なお、本実施形態では、無線通信システムが2つのセルを具備する場合について説明するが、3つ以上のセルを有していてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the first embodiment. In the example shown in the figure, the wireless communication system includes two cells A and B. Each cell includes a base station device as a wireless communication device and a wireless terminal. The base station apparatus and the wireless communication terminal perform wireless communication with each other using the same predetermined frequency band. Cell A has one base station device AP1 and three wireless terminals WT11 to WT13. The cell B has one base station device AP2 and one wireless terminal WT21. Cell A and cell B transmit and receive data using the same frequency band. Hereinafter, the description will be made focusing on the cell A. A case where the base station apparatus AP2 and the wireless terminal WT21 included in the cell B are interference stations for the cell A will be described. Hereinafter, when one or both of the base station device AP1 and the base station device AP2 is shown, it is referred to as a base station device AP. Further, when any one or all of the wireless terminals WT11 to WT13 and the wireless terminal WT21 are shown, they are referred to as wireless terminals WT.
In addition, although this embodiment demonstrates the case where a radio | wireless communications system comprises two cells, you may have three or more cells.
図2は、本実施形態における無線通信装置(基地局装置AP及び無線端末WT)の構成を示す概略ブロック図である。同図に示すように無線通信装置は、無線通信部1と、送信権獲得部2と、送信権管理部3と、制御部4とを備えている。
無線通信部1は、予め定められた周波数帯を用いて他の無線通信装置(基地局装置AP及び無線端末WT)とフレームの送受信を行う。送信権獲得部2は、自装置において、他の無線通信装置に送信すべきデータが生起すると、制御部4に対して送信権(TXOP)の獲得を要求する。送信権管理部3は、現在の送信権取得通信局がいずれの通信装置であるかを検出し、検出した送信権取得通信局を示す情報を記憶する。制御部4は、送信権獲得部2からの要求や、送信権管理部3が記憶している送信権取得通信局を示す情報に基づいて、無線通信部1が行うフレームの送受信を制御する。
FIG. 2 is a schematic block diagram showing the configuration of the wireless communication device (base station device AP and wireless terminal WT) in the present embodiment. As shown in the figure, the wireless communication apparatus includes a
The
図3は、本実施形態における無線通信装置(基地局装置AP及び無線端末WT)が送信するフレームの構成を示す図である。同図に示すように、本実施形態におけるフレームは、制御情報としてのMACヘッダと、ペイロードとしてのフレームボディ(Frame Body)と、誤り検出用の情報としてのFCS(Frame Check Sequence:フレーム検査列)とを含み構成されている。MACヘッダには、標準規格で定められている情報に加えて、送信権取得通信局を示す通知情報として1ビットの「TXOP_holder」フィールド(送信権取得通信局フィールド)が設けられている。送信権取得通信局となった無線通信装置は、自装置が送信権を獲得したTXOP期間内で送信する全てのフレームにおいて、送信権取得通信局フィールドに「1」を設定する。
基地局装置AP及び無線端末WTは、受信したフレームにおけるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドの値を参照し、当該値が「1」である場合、受信したフレームの送信元の無線通信装置が送信権取得通信局であると識別する。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a frame transmitted by the wireless communication device (base station device AP and wireless terminal WT) in the present embodiment. As shown in the figure, the frame in this embodiment includes a MAC header as control information, a frame body as a payload, and an FCS (Frame Check Sequence) as error detection information. And is configured. The MAC header is provided with a 1-bit “TXOP_holder” field (transmission right acquisition communication station field) as notification information indicating the transmission right acquisition communication station in addition to information defined in the standard. The wireless communication apparatus that has become the transmission right acquisition communication station sets “1” in the transmission right acquisition communication station field in all frames transmitted within the TXOP period in which the apparatus has acquired the transmission right.
The base station device AP and the wireless terminal WT refer to the value of the transmission right acquisition communication station field in the MAC header in the received frame, and when the value is “1”, the wireless communication device that is the transmission source of the received frame Is identified as a transmission right acquisition communication station.
図4は、本実施形態における無線通信装置(基地局装置AP及び無線端末WT)の送信処理を示すフローチャートである。
無線通信装置において、他の無線通信装置に送信すべきデータが生起すると、送信権獲得部2が送信権の獲得を制御部4に要求し、制御部4が無線通信部1を介して所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ時間に亘って他の無線通信装置から送信された信号が検出されず、空き状態であることを確認して送信権を獲得する。また、制御部4は、自装置が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記憶させる(ステップS101)。
制御部4は、送信すべきデータを含むフレームに対して宛先の無線通信装置から返信が必要か否かを判定し(ステップS102)、返信が不要の場合(ステップS102:NO)、ステップS106に処理を進める。一方、返信が必要の場合(ステップS102:YES)、制御部4は、自装置が送信権取得通信局であるか否かを判定する(ステップS103)。
制御部4は、自装置が送信権取得通信局である場合(ステップS103:YES)、送信するフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」を設定する(ステップS104)。一方、自装置が送信権取得通信局でない場合(ステップS103:NO)、制御部4は、送信するフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「0」を設定する(ステップS105)。
制御部4は、MACヘッダ、送信すべきデータ、及びフレーム検査列(FCS)からフレームを生成し、生成したフレームを無線通信部1を介して送信する(ステップS106)。
なお、宛先の無線通信装置からの返信が不要である場合には、送信権取得通信局フィールドに「0」を設定しておくようにしてもよい。
FIG. 4 is a flowchart showing a transmission process of the wireless communication device (base station device AP and wireless terminal WT) in the present embodiment.
In the wireless communication device, when data to be transmitted to another wireless communication device occurs, the transmission
The
When the own device is a transmission right acquisition communication station (step S103: YES), the
The
If no reply from the destination wireless communication device is required, “0” may be set in the transmission right acquisition communication station field.
図5は、本実施形態における無線通信装置(基地局装置AP及び無線端末WT)の受信処理を示すフローチャートである。
無線通信装置において、他の無線通信装置からフレームを無線通信部1が正しく受信すると、制御部4は、受信したフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドの値が「1」であるか否かを判定し(ステップS201)、値が「0」の場合(ステップS201:NO)、処理をステップS203に進める。一方、値が「1」の場合(ステップS201:YES)、制御部4は、受信したフレームの送信元が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記憶させる(ステップS202)。
制御部4は、受信したフレームに対して必要なプロセスを実行し(ステップS203)、受信処理を終了させる。
ここで、受信したフレームに対して必要なプロセスとは、例えば、BAフレーム(又はACKフレーム)などを返信する処理や、受信したフレームに含まれるデータに誤りがあるか否かの判定、及び判定結果に応じて再送を要求する処理などである。
FIG. 5 is a flowchart showing reception processing of the wireless communication device (base station device AP and wireless terminal WT) in the present embodiment.
In the wireless communication device, when the
The
Here, the processes required for the received frame include, for example, processing for returning a BA frame (or ACK frame), determination of whether or not there is an error in the data included in the received frame, and determination For example, processing for requesting retransmission according to the result.
図6は、制御フレーム(Control frame)に含まれるMACヘッダ内に送信権取得通信局フィールド(TXOP_holder)を設ける場合の割り当て例を示す図である。制御フレームに送信権取得通信局フィールドを設ける場合、例えば、MACヘッダ内のFrameCtonrolフィールドの10ビット目(B10)に送信権取得通信局フィールドを割り当てる。現状の標準規格において、RTSフレーム、CTSフレーム、BARフレーム、BAフレーム、ACKフレーム、CF−ENDフレームなどの制御フレームでは、「More Fragments」フィールドに「0」が設定される。そこで、この「More Fragments」フィールドを、「More Fragments」フィールド、又は送信権取得通信局フィールドとして再定義することにより、制御フレームを受信した際に送信権取得通信局を識別できるようにする。
なお、10ビット目のフィールドの使い分けは、フレームが制御フレームの場合に送信権取得通信局フィールドとして扱い、フレームがデータフレーム又はマネジメントフレームである場合に「More Fragments」フィールドとして扱う。
FIG. 6 is a diagram illustrating an allocation example in the case where a transmission right acquisition communication station field (TXOP_holder) is provided in a MAC header included in a control frame. When the transmission right acquisition communication station field is provided in the control frame, for example, the transmission right acquisition communication station field is assigned to the 10th bit (B10) of the FrameControl field in the MAC header. In the current standard, “0” is set in the “More Fragments” field in control frames such as an RTS frame, a CTS frame, a BAR frame, a BA frame, an ACK frame, and a CF-END frame. Therefore, by redefining the “More Fragments” field as a “More Fragments” field or a transmission right acquisition communication station field, the transmission right acquisition communication station can be identified when a control frame is received.
The use of the 10th bit field is handled as a transmission right acquisition communication station field when the frame is a control frame, and is treated as a “More Fragments” field when the frame is a data frame or a management frame.
図7は、HT−Dataフレームに送信権取得通信局フィールド(TXOP_holder)を設ける場合の割り当て例を示す図である。HT−Dataフレームに送信権取得通信局フィールドを設ける場合、MACヘッダ内の4オクテット(32ビット)の「HT Control」において、25ビット目から29ビット目の予約領域(Reserved)のいずれか1ビットを送信権取得通信局フィールドに割り当てる。図7においては、29ビット目に送信権取得通信局フィールドを割り当てる例を示している。
図8は、VHT−Dataフレームに送信権取得通信局フィールド(TXOP_holder)を設ける場合の割り当て例を示す図である。VHT−Dataフレームに送信権取得通信局フィールドを割り当てる場合、MACヘッダ内の4オクテットの「HT Control」において、2ビット目の予約領域(Reserved)に送信権取得通信局フィールドを割り当てる。
このように、標準規格で定義されているフレームに送信権取得通信局フィールド(TXOP holder)を設けることができる。
FIG. 7 is a diagram illustrating an allocation example in the case where a transmission right acquisition communication station field (TXOP_holder) is provided in the HT-Data frame. When the transmission right acquisition communication station field is provided in the HT-Data frame, any one bit of the reserved area (Reserved) from the 25th bit to the 29th bit in the “HT Control” of 4 octets (32 bits) in the MAC header Is assigned to the transmission right acquisition communication station field. FIG. 7 shows an example in which a transmission right acquisition communication station field is assigned to the 29th bit.
FIG. 8 is a diagram illustrating an allocation example in the case where a transmission right acquisition communication station field (TXOP_holder) is provided in the VHT-Data frame. When assigning the transmission right acquisition communication station field to the VHT-Data frame, the transmission right acquisition communication station field is assigned to the reserved area (Reserved) of the second bit in “HT Control” of 4 octets in the MAC header.
In this way, a transmission right acquisition communication station field (TXOP holder) can be provided in a frame defined in the standard.
以下、図1に示したセルAにおいて、無線端末WT13が隣接するセルBから干渉を受けている場合におけるセルAの通信動作を示すフレーム・シーケンスを説明する。ここでは、セルAにおいて、基地局装置AP1が無線端末WT11〜WT13宛のデータを収容し、無線端末WT11〜WT13宛のデータフレームを同一TXOP期間内で送信する例を示す。また、基地局装置AP1が開始フレームとしてのRTSフレームを送信するときに、無線端末WT13が干渉を受けており、基地局装置AP1と無線端末WT11とが通信をしている間に、無線端末WT13が干渉を受けなくなる例を示す。 Hereinafter, in the cell A illustrated in FIG. 1, a frame sequence indicating a communication operation of the cell A when the wireless terminal WT13 receives interference from the adjacent cell B will be described. Here, in cell A, an example in which base station apparatus AP1 accommodates data addressed to wireless terminals WT11 to WT13 and transmits data frames addressed to wireless terminals WT11 to WT13 within the same TXOP period. Also, when the base station apparatus AP1 transmits an RTS frame as a start frame, the wireless terminal WT13 is receiving interference, and the base station apparatus AP1 and the wireless terminal WT11 are communicating with each other while the wireless terminal WT13 is communicating. Shows an example where no interference occurs.
図9は、本実施形態における送信権取得通信局(基地局装置AP1)が他の通信装置宛にデータフレームを複数送信するタイミングの例を示したタイムチャートである。同図において、横軸は時間を示している。
まず、基地局装置AP1は、無線端末WT11〜WT13宛のデータが生起するとCSMA/CA(キャリアセンス)を実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ期間に亘って他の無線通信装置(無線端末WT11〜WT13)から送信された信号が検出されないことを確認して送信権(TXOP)を取得する。基地局装置AP1は送信権を取得したために送信権取得通信局になり、フレームの送信を行う。基地局装置AP1は無線端末WT11宛に開始フレームとしてのRTSフレームを送信する(時刻t101)。ここで、基地局装置AP1は、送信するRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」を設定する。また、開始フレームとして送信されたRTSフレームには持続使用期間情報が含まれており、当該持続使用期間情報により示される期間においてチャネルを利用する権利を取得したことが他の無線通信装置に通知される。
ことのとき、無線端末WT12は、基地局装置AP1からRTSフレームを受信すると、受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出し、RTSフレームの送信元である基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT12は、自装置内にNAV期間が設定されていないときに、自装置宛でないRTSフレームを受信したことにより、受信したRTSフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定し、該当するNAV期間においてフレームの送信を行わないようにする。また、無線端末WT12は、開始フレームとしてのRTSフレームを受信したことにより、TXOP期間が開始されたことを検出する。
FIG. 9 is a time chart showing an example of timing at which the transmission right acquisition communication station (base station device AP1) transmits a plurality of data frames addressed to other communication devices in the present embodiment. In the figure, the horizontal axis indicates time.
First, the base station apparatus AP1 performs CSMA / CA (carrier sense) when data addressed to the wireless terminals WT11 to WT13 occurs, and performs other wireless communication apparatuses (wireless communication) over a predetermined sensing period and random backoff period. Confirm that the signals transmitted from the terminals WT11 to WT13) are not detected, and acquire the transmission right (TXOP). Since the base station apparatus AP1 has acquired the transmission right, it becomes a transmission right acquisition communication station and transmits a frame. The base station device AP1 transmits an RTS frame as a start frame to the wireless terminal WT11 (time t 101 ). Here, the base station device AP1 sets “1” in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the RTS frame to be transmitted. Further, the RTS frame transmitted as the start frame includes sustained use period information, and other wireless communication apparatuses are notified that the right to use the channel has been acquired in the period indicated by the sustained use period information. The
In this case, when receiving the RTS frame from the base station apparatus AP1, the wireless terminal WT12 detects that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the received RTS frame. The transmission
無線端末WT13は、干渉局から干渉を受けているため、基地局装置AP1からRTSフレームを受信することができず、TXOP期間が開始されたこと、及び基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを検出できない。
無線端末WT11は、基地局装置AP1からRTSフレームを受信すると、受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出し、RTSフレームの送信元である基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT11は、受信したRTSフレームの宛先が自装置であることを検出し、CTSフレームを基地局装置AP1に返信する(時刻t102)。
基地局装置AP1は、無線端末WT11からCTSフレームを受信すると、無線端末WT11宛のデータフレームを送信する(時刻t103)。このデータフレームにおいて、MACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドには「1」が設定される。基地局装置AP1が無線端末WT11宛のデータフレームを送信している間に、無線端末WT13が干渉を受けなくなる。
無線端末WT11は、基地局装置AP1から自装置宛のデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP1に対してBAフレーム(又はACKフレーム)を送信し(時刻t104)、フレームの送受信を終える。このとき、無線端末WT13は、無線端末WT11が送信したBAフレーム(又はACKフレーム)を受信し、受信したフレームに含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。
Since the wireless terminal WT13 receives interference from the interference station, it cannot receive the RTS frame from the base station device AP1, the TXOP period has started, and the base station device AP1 is a transmission right acquisition communication station. It cannot be detected.
Upon receiving the RTS frame from the base station device AP1, the wireless terminal WT11 detects that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the received RTS frame, and the RTS frame It records in the transmission
When receiving the CTS frame from the wireless terminal WT11, the base station apparatus AP1 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT11 (time t 103 ). In this data frame, “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header. While the base station device AP1 is transmitting a data frame addressed to the wireless terminal WT11, the wireless terminal WT13 does not receive interference.
When the wireless terminal WT11 correctly receives the data frame addressed to itself from the base station device AP1, the wireless terminal WT11 transmits a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP1 (time t 104 ), and finishes transmission / reception of the frame. At this time, the wireless terminal WT13 receives the BA frame (or ACK frame) transmitted by the wireless terminal WT11, and sets the period indicated by the sustained use period information included in the received frame as the NAV period.
次に、基地局装置AP1は、無線端末WT12宛のデータを送信するため、宛先を無線端末WT12としてRTSフレームを送信する(時刻t105)。ここで、基地局装置AP1は、送信するRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」を設定する。
このとき、無線端末WT11及び無線端末WT13は、受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出し、RTSフレームの送信元である基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT11及び無線端末WT13は、受信したRTSフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。
無線端末WT12は、受信したRTSフレームの宛先が自装置であることを検出し、RTSフレームの送信元と送信権管理部3に記憶されている送信権取得通信局とが一致していることを検出する。この検出結果に基づいて、無線端末WT12は、NAV期間であるか否かに関わらず、CTSフレームを基地局装置AP1に返信する(時刻t106)。
基地局装置AP1は、無線端末WT12からCTSフレームを正しく受信すると、無線端末WT12宛のデータフレームを送信する(時刻t107)。
無線端末WT12は、基地局装置AP1からデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP1に対して、BAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t108)、フレームの送受信を終える。
Next, in order to transmit data addressed to the wireless terminal WT12, the base station device AP1 transmits an RTS frame with the destination being the wireless terminal WT12 (time t 105 ). Here, the base station device AP1 sets “1” in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the RTS frame to be transmitted.
At this time, the wireless terminal WT11 and the wireless terminal WT13 detect that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the received RTS frame, and are the transmission sources of the RTS frame. The transmission
The wireless terminal WT12 detects that the destination of the received RTS frame is its own device, and confirms that the transmission source of the RTS frame matches the transmission right acquisition communication station stored in the transmission
When the base station apparatus AP1 correctly receives the CTS frame from the wireless terminal WT12, the base station apparatus AP1 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT12 (time t 107 ).
When the wireless terminal WT12 correctly receives the data frame from the base station apparatus AP1, the wireless terminal WT12 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station apparatus AP1 (time t 108 ), and finishes transmission / reception of the frame.
次に、基地局装置AP1は、無線端末WT13宛のデータを送信するため、宛先無線端末WT13としたRTSフレームを送信する(時刻t109)。ここで、基地局装置AP1は、時刻t101及び時刻t105において送信したRTSフレームと同様に、送信するRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」を設定する。
このとき、無線端末WT11及び無線端末WT12は、受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出し、RTSフレームの送信元である基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT11及び無線端末WT12は、受信したRTSフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。
無線端末WT13は、受信したRTSフレームの宛先が自装置であることを検出し、RTSフレームの送信元と送信権管理部3に記憶されている送信権取得通信局とが一致していることを検出する。この検出結果に基づいて、無線端末WT13は、NAV期間であるか否かに関わらす、CTSフレームを基地局装置AP1に返信する(時刻t110)。
基地局装置AP1は、無線端末WT13からCTSフレームを正しく受信すると、無線端末WT13宛のデータフレームを送信する(時刻t111)。
無線端末WT13は、基地局装置AP1からデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP1に対して、BAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t112)、フレームの送受信を終える。
Next, the base station device AP1 transmits an RTS frame as the destination wireless terminal WT13 in order to transmit data addressed to the wireless terminal WT13 (time t 109 ). Here, the base station apparatus AP1, as in the RTS frame transmitted at time t 101 and time t 105, and sets "1" to the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in RTS frame transmitted.
At this time, the wireless terminal WT11 and the wireless terminal WT12 detect that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the received RTS frame, and are the transmission sources of the RTS frame. The transmission
The wireless terminal WT13 detects that the destination of the received RTS frame is its own device, and confirms that the transmission source of the RTS frame matches the transmission right acquisition communication station stored in the transmission
When the base station apparatus AP1 correctly receives the CTS frame from the wireless terminal WT13, the base station apparatus AP1 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT13 (time t 111 ).
When the wireless terminal WT13 correctly receives the data frame from the base station device AP1, the wireless terminal WT13 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP1 (time t 112 ), and finishes transmission / reception of the frame.
図10は、本実施形態においてIEEE802.11nのRDプロトコルを用いた双方向のデータ送受信が行われる際のフレームの例を示したタイムチャートである。同図において、横軸は時間を示している。ここでは、基地局装置AP1が無線端末WT91及び無線端末WT13とデータの送受信をお互いに行う例を示している。
基地局装置AP1は、無線端末WT11、WT13宛のデータが生起するとCSMA/CAを実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ期間に亘って他の通信装置から送信された信号が検出されないことを確認して送信権を取得する。基地局装置AP1は送信権を取得したために送信権取得通信局になり、フレームの送信を行う。基地局装置AP1は無線端末WT11宛に開始フレームとしてのRTSフレームを送信する(時刻t121)。ここで、基地局装置AP1は、送信するRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」を設定する。
ことのとき、無線端末WT12は、基地局装置AP1から自装置宛てでないRTSフレームを受信すると、受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出し、RTSフレームの送信元である基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT12は、受信したRTSフレーム内に含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定し、該当するNAV期間においてフレームの送信を行わないようにする。また、無線端末WT12は、開始フレームとしてのRTSフレームを受信したことにより、TXOP期間が開始されたことを検出する。
FIG. 10 is a time chart showing an example of a frame when bidirectional data transmission / reception is performed using the IEEE802.11n RD protocol in the present embodiment. In the figure, the horizontal axis indicates time. Here, an example is shown in which the base station device AP1 transmits and receives data to and from the wireless terminal WT91 and the wireless terminal WT13.
The base station device AP1 performs CSMA / CA when data addressed to the wireless terminals WT11 and WT13 occurs, and signals transmitted from other communication devices are not detected over a predetermined sensing period and random backoff period. Confirm that you have the right to send. Since the base station apparatus AP1 has acquired the transmission right, it becomes a transmission right acquisition communication station and transmits a frame. The base station device AP1 transmits an RTS frame as a start frame to the wireless terminal WT11 (time t 121 ). Here, the base station device AP1 sets “1” in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the RTS frame to be transmitted.
At this time, when the wireless terminal WT12 receives an RTS frame not addressed to itself from the base station device AP1, “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the received RTS frame. And records in the transmission
無線端末WT13は、干渉局から干渉を受けているため、基地局装置AP1からRTSフレームを受信することができず、TXOP期間が開始されたこと、及び基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを検出できない。
無線端末WT11は、基地局装置AP1からRTSフレームを受信すると、受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出し、RTSフレームの送信元である基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT11は、受信したRTSフレームの宛先が自装置であることを検出し、CTSフレームを基地局装置AP1に返信する(時刻t122)。
Since the wireless terminal WT13 receives interference from the interference station, it cannot receive the RTS frame from the base station device AP1, the TXOP period has started, and the base station device AP1 is a transmission right acquisition communication station. It cannot be detected.
Upon receiving the RTS frame from the base station device AP1, the wireless terminal WT11 detects that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the received RTS frame, and the RTS frame It records in the transmission
基地局装置AP1は、無線端末WT11からCTSフレームを受信すると、無線端末WT11宛にデータフレームを送信する(時刻t123)。このとき、基地局装置AP1は、データフレームに含まれるMACヘッダ内のRDGフィールドに「1」を設定することにより、RD(逆方向)での送信が可能であることを無線端末WT11に通知する。
無線端末WT11は、RDGフィールドに「1」が設定されたMACヘッダを含むデータフレームを基地局装置AP1から受信すると、基地局装置AP1宛にデータを送信可能であることを検出し、MACヘッダ内のRDGフィールドに「1」を設定したBAフレーム(又はACKフレーム)を基地局装置AP1に返信する(時刻t124)。これにより、無線端末WT11は、RDにより送信するデータがあることを基地局装置AP1に通知する。
When receiving the CTS frame from the wireless terminal WT11, the base station device AP1 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT11 (time t 123 ). At this time, the base station device AP1 notifies the wireless terminal WT11 that transmission in RD (reverse direction) is possible by setting “1” in the RDG field in the MAC header included in the data frame. .
When receiving the data frame including the MAC header in which “1” is set in the RDG field from the base station apparatus AP1, the wireless terminal WT11 detects that the data can be transmitted to the base station apparatus AP1, and includes the MAC header. A BA frame (or ACK frame) in which “1” is set in the RDG field is returned to the base station apparatus AP1 (time t 124 ). Thereby, the radio terminal WT11 notifies the base station apparatus AP1 that there is data to be transmitted by RD.
そして、無線端末WT11は、SIFSの後に基地局装置AP1宛にデータフレームを送信する(時刻t125)。なお、無線端末WT11は、送信するデータフレームのRDGフィールドに「0」を設定することで、送信する最後のデータフレームであることを、送信権取得通信局である基地局装置AP1に通知する。このとき、無線端末WT13は、無線端末WT11宛にデータフレームを受信し、受信したデータフレームのMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールド(TXOP_Holder)に「1」が設定されていることを検出し、当該データフレームを送信した基地局装置AP1が送信検出通信局であると判定し、基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。
基地局装置AP1は、無線端末WT11からデータフレームを受信すると、無線端末WT11にBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t126)、無線端末WT11との通信を終える。
Then, the wireless terminal WT11 transmits a data frame to the base station device AP1 after SIFS (time t 125 ). The wireless terminal WT11 sets “0” in the RDG field of the data frame to be transmitted, thereby notifying the base station apparatus AP1 that is a transmission right acquisition communication station that it is the last data frame to be transmitted. At this time, the wireless terminal WT13 receives the data frame addressed to the wireless terminal WT11 and detects that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field (TXOP_Holder) in the MAC header of the received data frame. Then, it is determined that the base station device AP1 that has transmitted the data frame is a transmission detection communication station, and records in the transmission
When the base station device AP1 receives the data frame from the wireless terminal WT11, the base station device AP1 returns a BA frame (or ACK frame) to the wireless terminal WT11 (time t 126 ), and ends the communication with the wireless terminal WT11.
次に、基地局装置AP1は、宛先を無線端末WT13としたRTSフレームを送信する(時刻t127)。このとき、基地局装置AP1は、送信するRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」を設定する。
無線端末WT11及び無線端末WT12は、基地局装置AP1から受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出し、RTSフレームの送信元である基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT11及び無線端末WT12は、受信したRTSフレームが自装置宛てでないことを検出すると、受信したRTSフレームに含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。
無線端末WT13は、基地局装置AP1から受信したRTSフレームが自装置宛てであること、及び受信したRTSフレームに含まれるMACヘッダ内の送信権取得通信局フィールドに「1」が設定されていることを検出すると、NAV期間であるか否かに関わらず、CTSフレームを基地局装置AP1に送信する(時刻t128)。
Next, the base station device AP1 transmits an RTS frame whose destination is the wireless terminal WT13 (time t 127 ). At this time, the base station device AP1 sets “1” in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the RTS frame to be transmitted.
The wireless terminal WT11 and the wireless terminal WT12 detect that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the RTS frame received from the base station device AP1, and transmit the source of the RTS frame. Is recorded in the transmission
The wireless terminal WT13 indicates that the RTS frame received from the base station device AP1 is addressed to itself, and that “1” is set in the transmission right acquisition communication station field in the MAC header included in the received RTS frame. Is detected, the CTS frame is transmitted to the base station apparatus AP1 regardless of whether it is the NAV period (time t 128 ).
基地局装置AP1は、無線端末WT13からCTSフレームを受信すると、無線端末WT13宛にデータフレームを送信する(時刻t129)。このとき、基地局装置AP1は、データフレームに含まれるMACヘッダ内のRDGフィールドに「1」を設定することにより、RDでの送信が可能であることを無線端末WT13に通知する。
無線端末WT13は、MACヘッダ内のRDGフィールドに「1」が設定されている自装置宛てのデータフレームを基地局装置AP1から受信すると、RDでデータを送信可能であることを検出し、DAフレームと共にデータフレームを基地局装置AP1に送信する(時刻t130)。このとき、無線端末WT13は、データフレームに含まれるMACヘッダ内のRDGフィールドに「0」を設定して、送信すべきデータがないことを通知する。
基地局装置AP1は、無線端末WT13からBAフレーム及びデータフレームを受信すると、無線端末WT13に対してBAフレームを返信し(時刻t131)、無線端末WT13との通信を終える。
When receiving the CTS frame from the wireless terminal WT13, the base station device AP1 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT13 (time t 129 ). At this time, the base station device AP1 notifies the wireless terminal WT13 that transmission by RD is possible by setting “1” in the RDG field in the MAC header included in the data frame.
When the wireless terminal WT13 receives from the base station device AP1 a data frame addressed to itself whose RDG field in the MAC header is set to “1”, the wireless terminal WT13 detects that data can be transmitted by the RD, and the DA frame At the same time, the data frame is transmitted to the base station apparatus AP1 (time t130 ). At this time, the wireless terminal WT13 sets “0” in the RDG field in the MAC header included in the data frame to notify that there is no data to be transmitted.
When the base station device AP1 receives the BA frame and the data frame from the wireless terminal WT13, the base station device AP1 returns the BA frame to the wireless terminal WT13 (time t 131 ) and ends the communication with the wireless terminal WT13.
図9及び図10を用いて説明したように、各フレーム内に送信権取得通信局フィールドを設け、送信権取得通信局(TXOP Holder)となった無線通信装置は、送信権取得通信局フィールドに自装置が送信権取得通信局であることを示す情報を含むフレームを送信する。これにより、基地局装置AP1及び無線端末WT11〜WT13(無線通信装置)は、TXOP期間の開始を示す開始フレームを干渉等で受信できずに、送信権取得通信局を把握することができずとも、干渉を受けなくなった後に送信権取得通信局が送信したフレームを受信することにより、いずれの無線通信装置が送信権取得通信局であるかを検出することができる。
このように、開始フレームを正しく受信できずとも、送信権取得通信局がいずれの無線通信装置であるかを把握することができるので、送信権取得通信局からの要求に応答せずに再送処理が行われてしまうことを抑制することができる。その結果、無線通信システムにおいて再送処理の発生を抑えて、スループットを改善させることができる。
As described with reference to FIG. 9 and FIG. 10, the transmission right acquisition communication station field is provided in each frame, and the wireless communication apparatus that has become the transmission right acquisition communication station (TXOP Holder) A frame including information indicating that the own apparatus is a transmission right acquisition communication station is transmitted. As a result, the base station device AP1 and the wireless terminals WT11 to WT13 (wireless communication devices) cannot receive the start frame indicating the start of the TXOP period due to interference or the like, and cannot grasp the transmission right acquisition communication station. By receiving a frame transmitted by the transmission right acquisition communication station after no interference is received, it is possible to detect which wireless communication device is the transmission right acquisition communication station.
In this way, even if the start frame cannot be correctly received, it is possible to determine which wireless communication device the transmission right acquisition communication station is, so that the retransmission process can be performed without responding to a request from the transmission right acquisition communication station. Can be suppressed. As a result, it is possible to improve the throughput by suppressing the occurrence of retransmission processing in the wireless communication system.
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、フレームに含まれるMACヘッダ内に新たな情報(送信権取得通信局フィールド)を設けることなく、送信権取得通信局を通知する。具体的には、送信権取得通信局を通知する新たなフレーム(通知フレーム)を用いて、通信局装置に通知する。この通知フレームは、RTSフレームや、CTSフレーム、データフレームなどと異なるデータ構成を有している。すなわち、通知フレームの送信元アドレスと、当該フレームが送信権取得通信局により送信されたことを示す情報が含まれるフレームである。なお、無線通信装置(基地局装置AP1及び無線端末WT11〜WT13)の構成は、第1の実施形態と同じであるので、無線通信装置の構成の説明を省略する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, the transmission right acquisition communication station is notified without providing new information (transmission right acquisition communication station field) in the MAC header included in the frame. Specifically, the communication station apparatus is notified using a new frame (notification frame) for notifying the transmission right acquisition communication station. This notification frame has a data structure different from the RTS frame, the CTS frame, the data frame, and the like. That is, it is a frame that includes a transmission source address of the notification frame and information indicating that the frame is transmitted by the transmission right acquisition communication station. Note that the configuration of the wireless communication device (base station device AP1 and wireless terminals WT11 to WT13) is the same as that of the first embodiment, and thus the description of the configuration of the wireless communication device is omitted.
図11は、第2の実施形態における無線通信装置(基地局装置AP及び無線端末WT)の送信処理を示すフローチャートである。
無線通信装置において、他の無線通信装置に送信すべきデータが生起すると、送信権獲得部2が送信権の獲得を制御部4に要求し、制御部4が無線通信部1を介して所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ時間に亘って他の無線通信装置から送信された信号が検出されないことを確認して送信権を獲得する。また、制御部4は、自装置が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記憶させる(ステップS301)。
制御部4は、送信すべきデータを含むフレームに対して宛先の無線通信装置からの返信が必要であるか否かを判定し(ステップS302)、返信が不要の場合(ステップS302:NO)、処理をステップS306に進める。一方、返信が必要である場合(ステップS302:YES)、制御部4は、自装置が送信権取得通信局であるか否かを判定する(ステップS303)。
FIG. 11 is a flowchart illustrating a transmission process of the wireless communication device (base station device AP and wireless terminal WT) in the second embodiment.
In the wireless communication device, when data to be transmitted to another wireless communication device occurs, the transmission
The
制御部4は、自装置が送信権取得通信局でない場合(ステップS302:NO)、処理をステップS306に進める。一方、自装置が送信権取得通信局である場合(ステップS302:YES)、制御部4は、これから送信するフレームが現在のTXOP期間において最初のフレームの送信ではなく、かつこれから送信するフレームの宛先の無線通信装置に対する最初のフレームの送信であるか否かを判定する(ステップS304)。
制御部4は、これから送信するフレームがTXOP期間において最初のフレームの送信ではなく、かつ当該フレームの宛先の無線通信装置に対する最初のフレームの送信である場合(ステップS304:YES)、自装置が送信権取得通信局であることを示す通知フレームを無線通信部1を介して送信する(ステップS305)。なお、通知フレームの宛先アドレスは、これから送信するフレームの宛先の無線通信装置であってもよく、ブロードキャストアドレスであってもよい。
一方、これから送信するフレームがTXOP期間において最初のフレームの送信ではないか、又は当該フレームの宛先の無線通信装置に対する最初のフレームの送信でない場合(ステップS304:NO)、制御部4は、処理をステップS306に進める。
制御部4は、MACヘッダ、送信すべきデータ、及びフレーム検査列(FCS)からフレームを生成し、生成したフレームを無線通信部1を介して送信する(ステップS306)。
If the own device is not a transmission right acquisition communication station (step S302: NO), the
When the frame to be transmitted is not the transmission of the first frame in the TXOP period and is the transmission of the first frame to the wireless communication device that is the destination of the frame (step S304: YES), the
On the other hand, if the frame to be transmitted is not the transmission of the first frame in the TXOP period, or is not the transmission of the first frame to the wireless communication device that is the destination of the frame (step S304: NO), the
The
図12は、本実施形態における無線通信装置(基地局装置AP及び無線端末WT)の受信処理を示すフローチャートである。
無線通信装置において、他の無線通信装置からフレームを無線通信部1が正しく受信すると、制御部4は、受信したフレームが通知フレームであるか否かを判定し(ステップS401)、受信したフレームが通知フレームでない場合(ステップS401:NO)、処理をステップS403に進める。一方、受信したフレームが通知フレームである場合(ステップS401:YES)、制御部4は、受信したフレームの送信元の無線通信装置が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記憶させる(ステップS402)。
制御部4は、受信したフレームに対して必要なプロセスを実行し(ステップS403)、受信処理を終了させる。
ここで、受信したフレーに対して必要なプロセスとは、第1の実施形態における受信処理(図5)と同様に、BAフレーム(又はACKフレーム)などを返信する処理や、受信したフレームに含まれるデータに誤りがあるか否かの判定、及び判定結果に応じて再送を要求する処理などである。
FIG. 12 is a flowchart showing reception processing of the wireless communication device (base station device AP and wireless terminal WT) in the present embodiment.
In the wireless communication device, when the
The
Here, the process necessary for the received frame is included in the process of returning a BA frame (or ACK frame) or the like, as in the reception process (FIG. 5) in the first embodiment. For example, a determination of whether or not there is an error in the data to be transmitted, and a process of requesting retransmission according to the determination result.
図13は、本実施形態における送信権取得通信局(基地局装置AP1)が他の通信装置宛にデータフレームを複数送信するタイミングの例を示したタイムチャートである。同図において、横軸は時間を示している。ここでは、基地局装置AP1が無線端末WT11〜WT13宛のデータを収容し、無線端末WT11〜WT13宛のデータフレームを同一TXOP期間内で送信する例を示す。また、基地局装置AP1が開始フレームとしてのRTSフレームを送信するときに、無線端末WT13が干渉を受けており、基地局装置AP1と無線端末WT11とが通信をしている間に、無線端末WT13が干渉を受けなくなる例を示す。 FIG. 13 is a time chart showing an example of timing at which the transmission right acquisition communication station (base station device AP1) transmits a plurality of data frames addressed to other communication devices in the present embodiment. In the figure, the horizontal axis indicates time. Here, an example is shown in which base station apparatus AP1 accommodates data addressed to wireless terminals WT11-WT13 and transmits data frames addressed to wireless terminals WT11-WT13 within the same TXOP period. Also, when the base station apparatus AP1 transmits an RTS frame as a start frame, the wireless terminal WT13 is receiving interference, and the base station apparatus AP1 and the wireless terminal WT11 are communicating with each other while the wireless terminal WT13 is communicating. Shows an example where no interference occurs.
基地局装置AP1は、無線端末WT11〜WT13宛のデータが生起するとCSMA/CAを実施し、所定のセンシング期間及びランダム・バックオフ期間に亘って他の無線通信装置(無線端末WT11〜WT13)から送信された信号が検出されないことを確認して送信権(TXOPを取得する。基地局装置AP1は、送信権を取得したため送信権取得通信局(TXOP Holder)になり、フレームの送信を行う。基地局装置AP1は無線端末WT11宛に開始フレームとしてのRTSフレームを送信する(時刻t201)。
このとき、無線端末WT12は、基地局装置AP1からRTSフレームを受信すると、自装置内においてNAV期間が設定されていないため、基地局装置AP1を送信権取得通信局であると判定し、基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT12は、受信したRTSフレームに含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。無線端末WT13は、干渉を受けているため、RTSフレームを受信できず、送信権取得通信局がいずれの装置であるか把握できない。
無線端末WT11は、基地局装置AP1からRTSフレームを受信すると、自装置内においてNAV期間が設定されていないため、基地局装置AP1を送信権取得通信局であると判定する。また、無線端末WT11は、受信したRTSフレームが自装置宛であり、かつ自装置内でNAV期間が設定されていないため、基地局装置AP1宛にCTSフレームを送信する(時刻t202)。
基地局装置AP1は、無線端末WT11からCTSフレームを受信すると、無線端末WT11宛のデータフレームを送信する(時刻t203)。
無線端末WT11は、自装置宛のデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP1に対してBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t204)、フレームの送受信を終える。
The base station device AP1 performs CSMA / CA when data addressed to the wireless terminals WT11 to WT13 occurs, and from other wireless communication devices (wireless terminals WT11 to WT13) over a predetermined sensing period and random backoff period. After confirming that the transmitted signal is not detected, the transmission right (TXOP is acquired. The base station apparatus AP1 becomes the transmission right acquisition communication station (TXOP Holder) because the transmission right is acquired, and transmits the frame. The station device AP1 transmits an RTS frame as a start frame to the wireless terminal WT11 (time t 201 ).
At this time, when receiving the RTS frame from the base station device AP1, the wireless terminal WT12 determines that the base station device AP1 is a transmission right acquisition communication station because the NAV period is not set in the own device, and the base station It records in the transmission
When receiving the RTS frame from the base station device AP1, the wireless terminal WT11 determines that the base station device AP1 is a transmission right acquisition communication station because the NAV period is not set in the own device. Also, the wireless terminal WT11 transmits the CTS frame to the base station device AP1 because the received RTS frame is addressed to the own device and the NAV period is not set in the own device (time t 202 ).
When the base station apparatus AP1 receives the CTS frame from the wireless terminal WT11, the base station apparatus AP1 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT11 (time t 203 ).
When the wireless terminal WT11 correctly receives the data frame addressed to itself, the wireless terminal WT11 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP1 (time t204 ), and ends transmission / reception of the frame.
次に、基地局装置AP1は、無線端末WT12宛のデータを送信するため、通知フレームを送信し(時刻t205)、更に、無線端末WT12宛のRTSフレームを送信する(時刻t206)。
無線端末WT11及び無線端末WT13は、基地局装置AP1から通知フレームを受信すると、通知フレームの送信元である基地局装置AP1を送信権取得通信局であると判定し、基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT11及び無線端末WT13は、受信した通知フレームに含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。
無線端末WT12は、基地局装置AP1から自装置宛のRTSフレームを受信すると、RTSフレームの送信元と、送信権管理部3に記憶されている無線通信装置とが一致するため、NAV期間が設定されているか否かに関わらず、送信権取得通信局である基地局装置AP1にCTSフレームを返信する(時刻t207)。
基地局装置AP1は、無線端末WT12からCTSフレームを受信すると、無線端末WT12宛のデータフレームを送信する(時刻t208)。
無線端末WT12は、自装置宛のデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP1に対してBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t209)、フレームの送受信を終える。
Then, the base station apparatus AP1, for sending data to the radio terminal WT12, transmits a notification frame (time t 205), further, it transmits the RTS frame addressed to the wireless terminal WT12 (time t 206).
Upon receiving the notification frame from the base station device AP1, the wireless terminal WT11 and the wireless terminal WT13 determine that the base station device AP1 that is the transmission source of the notification frame is a transmission right acquisition communication station, and the base station device AP1 It records in the transmission
When the wireless terminal WT12 receives the RTS frame addressed to itself from the base station device AP1, the transmission source of the RTS frame matches the wireless communication device stored in the transmission
When the base station apparatus AP1 receives the CTS frame from the wireless terminal WT12, the base station apparatus AP1 transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT12 (time t 208 ).
When the wireless terminal WT12 correctly receives the data frame addressed to itself, the wireless terminal WT12 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station device AP1 (time t 209 ), and ends transmission / reception of the frame.
次に、基地局装置AP1は、無線端末WT13宛のデータを送信するため、通知フレームを送信し(時刻t210)、更に、無線端末WT13宛のRTSフレームを送信する(時刻t211)。
無線端末WT11及び無線端末WT12は、基地局装置AP1から通知フレームを受信すると、通知フレームの送信元である基地局装置AP1を送信権取得通信局であると判定し、基地局装置AP1が送信権取得通信局であることを送信権管理部3に記録する。また、無線端末WT11及び無線端末WT12は、受信した通知フレームに含まれる持続使用期間情報が示す期間をNAV期間に設定する。
無線端末WT13は、基地局装置AP1から自装置宛のRTSフレームを受信すると、RTSフレームの送信元と、送信権管理部3に記憶されている無線通信装置と該位置するため、NAV期間が設定されているか否かに関わらず、送信権取得通信局である基地局装置AP1にCTSフレームを返信する(時刻t212)。
基地局装置AP1は、無線端末WT13からCTSフレームを受信すると、無線端末WT13宛のデータフレームを送信する(時刻t213)。
無線端末WT13は、自局宛のデータフレームを正しく受信すると、基地局装置AP1に対してBAフレーム(又はACKフレーム)を返信し(時刻t214)、フレームの送受信を終える。
Next, the base station device AP1 transmits a notification frame to transmit data addressed to the wireless terminal WT13 (time t 210 ), and further transmits an RTS frame addressed to the wireless terminal WT 13 (time t 211 ).
Upon receiving the notification frame from the base station device AP1, the wireless terminal WT11 and the wireless terminal WT12 determine that the base station device AP1 that is the transmission source of the notification frame is a transmission right acquisition communication station, and the base station device AP1 It records in the transmission
When the wireless terminal WT13 receives the RTS frame addressed to itself from the base station device AP1, the wireless terminal WT13 is located at the transmission source of the RTS frame and the wireless communication device stored in the transmission
The base station apparatus AP1 receives the CTS frame from the wireless terminal WT13, transmits a data frame addressed to the wireless terminal WT13 (time t 213).
When the wireless terminal WT13 correctly receives the data frame addressed to itself, the wireless terminal WT13 returns a BA frame (or ACK frame) to the base station apparatus AP1 (time t 214 ), and finishes transmission / reception of the frame.
このように、送信権取得通信局(TXOP Holder)となった無線通信装置は、TXOP期間において、フレームの宛先を変更してRTSフレームを送信する前に、自装置が送信権取得通信局であることを示す通知フレームを送信する。これにより、基地局装置AP1及び無線端末WT11〜WT13(無線通信装置)は、TXOP期間の開始を示す開始フレームを干渉等で受信できずに、送信権取得通信局を把握することができずとも、干渉を受けなくなった後に通知フレームを受信することにより、いずれの無線通信装置が送信権取得通信局であるかを検出することができる。
無線通信装置は、開始フレームを正しく受信できずとも、送信権取得通信局がいずれの無線通信装置であるかを把握することができるので、送信権取得通信局からの要求に応答せずに再送処理が行われてしまうことを抑制することができる。その結果、無線通信システムにおいて再送処理の発生を抑えて、スループットを改善させることができる。
In this way, the wireless communication device that has become the transmission right acquisition communication station (TXOP Holder) is the transmission right acquisition communication station before changing the frame destination and transmitting the RTS frame in the TXOP period. A notification frame indicating that is transmitted. As a result, the base station device AP1 and the wireless terminals WT11 to WT13 (wireless communication devices) cannot receive the start frame indicating the start of the TXOP period due to interference or the like, and cannot grasp the transmission right acquisition communication station. By receiving the notification frame after receiving no interference, it is possible to detect which wireless communication device is a transmission right acquisition communication station.
Even if the wireless communication device cannot correctly receive the start frame, it can determine which wireless communication device the transmission right acquisition communication station is, so it can retransmit without responding to the request from the transmission right acquisition communication station. It can suppress that a process will be performed. As a result, it is possible to improve the throughput by suppressing the occurrence of retransmission processing in the wireless communication system.
なお、上述の第1及び第2の実施形態において、基地局装置AP1が送信権取得通信局となった場合のタイムチャートを示して説明したが、これに限ることなく、無線端末WT11〜WT13が送信権取得通信局になってもよい。 In the above-described first and second embodiments, the time chart when the base station apparatus AP1 is a transmission right acquisition communication station has been shown and described, but the wireless terminals WT11 to WT13 are not limited to this, and It may be a transmission right acquisition communication station.
なお、本発明における無線通信装置の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより送信処理及び受信処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータシステム」は、ホームページ提供環境(あるいは表示環境)を備えたWWWシステムも含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。更に「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(RAM)のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。 Note that a program for realizing the function of the wireless communication apparatus according to the present invention is recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium is read by a computer system and executed to perform transmission processing and A reception process may be performed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer system” includes a WWW system having a homepage providing environment (or display environment). The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (RAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In addition, those holding programs for a certain period of time are also included.
また、上記プログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことをいう。また、上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。 The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting the program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line. The program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
AP1,AP2,AP9,AP…基地局装置
WT11,WT12,WT13,WT21,WT91,WT92,WT93,WT…無線端末
1…無線通信部
2…送信権獲得部
3…送信権管理部
4…制御部(開始フレーム生成部,通知情報生成部,送信権取得通信局判定部)
AP1, AP2, AP9, AP ... base station devices WT11, WT12, WT13, WT21, WT91, WT92, WT93, WT ...
Claims (6)
キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成する開始フレーム生成部と、
前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信される全てのフレームに対して自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含める通知情報生成部と、
前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信する無線通信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。 A plurality of wireless communication devices that perform wireless communication with each other using the same frequency band,
A start frame generation unit that generates a start frame indicating that the channel is used for a predetermined period when it is detected by carrier sense that the channel is idle;
After generating the start frame, for all frames transmitted within the period, notification information indicating that the own apparatus is a transmission right acquisition communication station having a right to use the channel over the period is included. A notification information generation unit;
A wireless communication unit for transmitting a frame including the start frame and the notification information;
A wireless communication apparatus comprising:
キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成する開始フレーム生成部と、
前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信されるフレームのうち当該フレームの宛先に対して最初に送信するフレームとして自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含むフレームを生成する通知情報生成部と、
前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信する無線通信部と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。 A plurality of wireless communication devices that perform wireless communication with each other using the same frequency band,
A start frame generation unit that generates a start frame indicating that the channel is used for a predetermined period when it is detected by carrier sense that the channel is idle;
After generating the start frame, transmission right acquisition communication in which the own apparatus has a right to use the channel over the period as a frame to be transmitted first to a destination of the frame among frames transmitted within the period A notification information generating unit that generates a frame including notification information indicating a station;
A wireless communication unit for transmitting a frame including the start frame and the notification information;
A wireless communication apparatus comprising:
前記通知情報生成部は、前記通知情報をフレームに含まれる制御情報の一部として生成し、
自装置が前記送信権取得通信局でない場合、受信したフレームに前記通知情報を検出すると、受信したフレームの送信元の無線通信装置が前記送信権取得通信局であると判定する送信権取得通信局判定部を更に備える
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device according to any one of claims 1 and 2 ,
The notification information generation unit generates the notification information as part of control information included in a frame,
When the own apparatus is not the transmission right acquisition communication station, the transmission right acquisition communication station determines that the wireless communication apparatus that is the transmission source of the received frame is the transmission right acquisition communication station when the notification information is detected in the received frame A wireless communication apparatus further comprising a determination unit.
前記通知情報生成部は、フレームの宛先の無線通信装置を変更する都度、前記通知情報を含むフレームを生成し、
自装置が前記送信権取得通信局でない場合に前記フレームを受信すると、受信した前記フレームの送信元の無線通信装置が前記送信権取得通信局であると判定する送信権取得通信局判定部を更に備える
ことを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication device according to any one of claims 1 and 2 ,
The notification information generation unit generates a frame including the notification information every time the wireless communication device of the frame destination is changed,
A transmission right acquisition communication station determination unit that determines, when receiving the frame when the own apparatus is not the transmission right acquisition communication station, that the wireless communication apparatus that is the transmission source of the received frame is the transmission right acquisition communication station; A wireless communication device comprising:
キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成するステップと、
前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信される全てのフレームに対して自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含めるステップと、
前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信するステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method in a plurality of wireless communication devices that perform wireless communication with each other using the same frequency band,
Generating a start frame indicating that the channel is used for a predetermined period of time when detecting that the channel is idle by carrier sense;
After generating the start frame, for all frames transmitted within the period, notification information indicating that the own apparatus is a transmission right acquisition communication station having a right to use the channel over the period is included. Steps,
And a step of transmitting a frame including the start frame and the notification information.
キャリアセンスによりチャネルが空き状態であることを検出すると所定の期間に亘ってチャネルを利用することを示す開始フレームを生成するステップと、
前記開始フレームを生成した後、前記期間内において送信されるフレームのうち当該フレームの宛先に対して最初に送信するフレームとして自装置が前記期間に亘ってチャネルを利用する権利を有する送信権取得通信局であることを示す通知情報を含むフレームを生成するステップと、
前記開始フレーム及び前記通知情報を含むフレームを送信するステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 A wireless communication method in a plurality of wireless communication devices that perform wireless communication with each other using the same frequency band,
Generating a start frame indicating that the channel is used for a predetermined period of time when detecting that the channel is idle by carrier sense;
After generating the start frame, transmission right acquisition communication in which the own apparatus has a right to use the channel over the period as a frame to be transmitted first to a destination of the frame among frames transmitted within the period Generating a frame including notification information indicating a station;
And a step of transmitting a frame including the start frame and the notification information.
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