JP6000646B2 - Wireless communication apparatus, wireless communication terminal, control method, communication method, and program - Google Patents
Wireless communication apparatus, wireless communication terminal, control method, communication method, and program Download PDFInfo
- Publication number
- JP6000646B2 JP6000646B2 JP2012117998A JP2012117998A JP6000646B2 JP 6000646 B2 JP6000646 B2 JP 6000646B2 JP 2012117998 A JP2012117998 A JP 2012117998A JP 2012117998 A JP2012117998 A JP 2012117998A JP 6000646 B2 JP6000646 B2 JP 6000646B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sta
- timing
- communication
- frame
- transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Description
本発明は、1つの通信装置から複数の通信端末へ、1つの周波数帯域を用いて並行してデータを送信するための技術に関する。 The present invention relates to a technique for transmitting data in parallel from one communication device to a plurality of communication terminals using one frequency band.
次世代無線LAN規格としてIEEE802.11acが策定されている最中である。IEEE802.11acでは、通信速度の大幅な高速化のために、従来IEEE802.11nで使用されているSU−MIMO(シングルユーザMIMO)に加えて、MU−MIMO(マルチユーザMIMO)が採用される予定である。MU−MIMOでは、無線アクセスポイント(AP)が、複数の無線ステーション(STA)に、1つの周波数帯域で並行して異なるデータを送信することができるため、送信効率の向上が見込める。 IEEE 802.11ac is being formulated as a next-generation wireless LAN standard. In IEEE802.11ac, MU-MIMO (multi-user MIMO) will be adopted in addition to SU-MIMO (single user MIMO) conventionally used in IEEE802.11n in order to greatly increase the communication speed. It is. In MU-MIMO, since a wireless access point (AP) can transmit different data in parallel in one frequency band to a plurality of wireless stations (STAs), an improvement in transmission efficiency can be expected.
特許文献1には、MU−MIMOによるデータの送信のための技術として、従来の送信要求(Request To Send:RTS)フレームの応用技術である、複数のRTSフレームの送出方法であるマルチRTS(mRTS)が記載されている。図4は、mRTSフレームを使用したMU−MIMOの通信の様子を書いたフレームタイミング図である。APが各STAに対して送信するデータが存在する場合、APはデータの宛先になる各STAに対し、mRTSフレームで送信の要求があることを通知する。そしてそれを受信した各STAは、送信許可(Clear To Send:CTS)フレームをAPに順番に送ることにより、送信を許可したことを通知する。そして、各STAに対してデータが多重化して送信され、STAはデータを受信すると、受信が成功したことを示す確認フレームとしてBlock ACK(BA)フレームをAPに順番に送信する。
In
しかしながら、各STAの送信タイミングにずれがある場合には、それぞれのSTAが送信するフレームが衝突してしまう場合がある。例えば、STA−1とSTA−2は互いにキャリアセンスできない位置にあり、STA−1がCTSを送信している最中にSTA−2がCTSを送信すると、2つのCTSが衝突してしまう。そして、この場合は、APが正しくCTSフレームを受信できず、APはCTSを受信できなかったSTA−1とSTA−2へはデータを送信しない。このため、同時に並行して送信できるはずであったデータを送信することができず、帯域の利用効率が落ちてしまうという課題があった。また、BAも同様に衝突してしまう場合があり、APはBAを受信できなかったSTAへ、データを再送するため、やはり帯域利用効率が劣化してしまうという課題があった。 However, when there is a difference in the transmission timing of each STA, frames transmitted by the respective STAs may collide. For example, STA-1 and STA-2 are in positions where they cannot sense each other. If STA-2 transmits CTS while STA-1 is transmitting CTS, the two CTSs collide. In this case, the AP cannot correctly receive the CTS frame, and the AP does not transmit data to the STA-1 and STA-2 that have not received the CTS. For this reason, there has been a problem that data that should have been transmitted simultaneously in parallel cannot be transmitted, and bandwidth utilization efficiency is reduced. In addition, the BA may collide in the same manner, and the AP retransmits data to the STA that could not receive the BA, so that there is still a problem that the band use efficiency deteriorates.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、1つの周波数帯域を用いて並行してデータを送信する際に、帯域利用効率の劣化を防止する技術提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a technique for preventing deterioration in band utilization efficiency when data is transmitted in parallel using one frequency band.
上記目的を達成するため、本発明による通信装置は、第1の複数の他の通信装置から受信された所定の信号の受信または送信のタイミングが、前記第1の複数の他の通信装置の各々に定められた所定の期間内であるか否かを判定する判定手段と、前記第1の複数の他の通信装置のうち、前記所定の信号の受信または送信のタイミングが前記所定の期間内ではないと判定された装置を除いた第2の複数の他の通信装置を、データを並行して送信するグループとして管理する管理手段と、前記管理手段により管理されたグループに属する前記第2の複数の他の通信装置の各々に対して、前記第2の複数の他の通信装置の各々に対するデータを並行して送信する送信手段と、を有する。
In order to achieve the above object, a communication device according to the present invention has a timing of receiving or transmitting a predetermined signal received from a first plurality of other communication devices, each of the first plurality of other communication devices. Among the first plurality of other communication devices, the timing of receiving or transmitting the predetermined signal is within the predetermined period. A management unit that manages a second plurality of other communication devices excluding a device determined to be not as a group that transmits data in parallel; and the second plurality of communication devices that belong to the group managed by the management unit Transmitting means for transmitting data for each of the second plurality of other communication devices in parallel to each of the other communication devices.
本発明によれば、1つの周波数帯域を用いてデータを並行して送信する際の帯域利用効率の劣化を防止することが可能となる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to prevent the deterioration of the band utilization efficiency at the time of transmitting data in parallel using one frequency band.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<<実施形態1>>
(無線通信システムの構成)
図1は、本実施形態における無線通信システムの構成例を示した図である。本実施形態の無線通信システムは、例えば図1に示すように、無線通信基地局の役割を果たす1台のアクセスポイント(AP)101と、基地局に接続する無線通信端末としての複数の無線LAN端末(STA)102〜104とを含む。AP101とSTA102〜104とは、マルチユーザMIMO(MU−MIMO)またはシングルユーザMIMO(SU−MIMO)を使用して互いに通信可能である。本実施形態では、図1に示すように、STA102、STA103、STA104が通信可能なエリアはそれぞれ105〜107であり、隠れ端末問題が発生しうる環境を想定する。したがって、本無線通信システムでは、AP101とSTA102〜104とは、マルチ送信要求(mRTS)/送信許可(CTS)シーケンスを使用することで正常な通信が可能となるものとする。
<<
(Configuration of wireless communication system)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless communication system according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, for example, the wireless communication system of this embodiment includes a single access point (AP) 101 serving as a wireless communication base station, and a plurality of wireless LANs serving as wireless communication terminals connected to the base station. Terminal (STA) 102-104. The AP 101 and the
(APの構成)
図2は、本実施形態にかかるAP101の機能構成例を示すブロック図である。AP101は、例えば、無線送受信部201と、無線通信制御部202と、タイミング検出部203と、グループ管理部204と、記憶部205とを備える。
(Configuration of AP)
FIG. 2 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the
無線送受信部201は、802.11に準拠した無線LANの通信方式で無線データを送受信する。なお、図2に示すように、無線送受信部201は、複数のアンテナによるSU−MIMOまたはMU−MIMOでの通信を行うことができる。ここで、SU−MIMOとは、単一のAPと単一のSTAとの間でのMIMO通信を指し、APのみならず、STAにおいても複数のアンテナを有する場合に使用可能な通信技術である。また、MU−MIMOとは、例えば単一のAPと複数のSTAとの間で行われるMIMO通信であり、この場合、APは複数のアンテナを有するが、STAは少なくとも1本のアンテナを有していればよい。
The wireless transmission /
なお、以下では、SU−MIMO及びMU−MIMOを用いる場合について説明するが、これらを、1つの周波数帯域において複数のストリームの送受信を並行して行うことができるいずれかの方式で代替してもよい。例えば、CDMA(符号分割多元接続)方式を用いる場合は、APとSTAがそれぞれ1本のアンテナしか有さない場合でも、コードを複数の無線通信端末に割り当てることで、1つの周波数帯域で同時に並行して複数の無線通信端末に信号を送信できる。また、マルチコードを1つの無線通信端末に割り当てることで、1つの周波数帯域で同時に並行して複数のストリームを送信することができ、実質的にSU−MIMOと同等の効果を得ることができる。 In the following, the case of using SU-MIMO and MU-MIMO will be described. However, these may be replaced by any method capable of transmitting and receiving a plurality of streams in parallel in one frequency band. Good. For example, when a CDMA (Code Division Multiple Access) system is used, even if each AP and STA have only one antenna, a code is assigned to a plurality of wireless communication terminals, so that it can be simultaneously performed in one frequency band. Thus, signals can be transmitted to a plurality of wireless communication terminals. Also, by assigning a multicode to one wireless communication terminal, a plurality of streams can be transmitted simultaneously in one frequency band, and an effect substantially equivalent to SU-MIMO can be obtained.
無線通信制御部202は、無線送受信部201で送受信するメッセージを制御する機能ブロックであり、無線リンクの確立と切断の指示、多重化したデータの伝送制御を行う。タイミング検出部203は、各STAが送信したフレームの送信または受信のタイミングを検出するブロックであり、想定されるフレーム受信(送信)タイミングと、実際のフレーム受信(送信)タイミングとの差異を検出する。なお、以下では、受信タイミングに基づく処理について説明する。ただし、無線LANのエリアは十分に狭く、送信タイミングと受信タイミングとをほぼ同時とみなすことができるため、以下の議論における受信タイミングを送信タイミングに置き換えて本実施形態に係る技術を適用することも当然可能である。タイミング検出部203の処理の詳細については後述する。
The wireless
グループ管理部204は、MU−MIMOを行う際に、1つの周波数帯域を使用して同時にデータを送信するSTAをグループとして管理するとともに、グループに含まれるSTAを変更し、更新する。グループ管理部204は、タイミング検出部203の検出結果に応じて、グループの変更や更新のための制御(以下、グルーピング制御という)が必要であると判定される場合に処理を実行する。記憶部205は、タイミング検出部203で検出された各STAの受信フレームのタイミングの差異や、グルーピング制御の対象となるSTAを記憶する。
When performing MU-MIMO, the
なお、全ての機能ブロックはソフトウェアもしくはハードウェア的に相互関係を有するものである。また上記機能ブロックは一例であり、複数の機能ブロックを1つの機能ブロックとして構成してもよいし、何れかの機能ブロックを複数の機能ブロックに分割してもよい。 All the functional blocks have a mutual relationship in terms of software or hardware. The above functional blocks are examples, and a plurality of functional blocks may be configured as one functional block, or any one of the functional blocks may be divided into a plurality of functional blocks.
(タイミング検出処理)
図3は、mRTSに対するCTS又はMU−MIMOのデータ送信に対するBAの、すなわち、各STAがスケジュールされたタイミングに基づいて所定のフレームを送信する場合の、各STAのフレーム受信タイミングの検出処理を示すフローチャートである。なお、ここでは、AP101がSTA102、STA103、及びSTA104からmRTSに対するCTSを受信した場合の例について、図4から図7にそれぞれ示す送受信のタイミングを想定して、処理を説明する。
(Timing detection process)
FIG. 3 shows a detection process of the frame reception timing of each STA when a predetermined frame is transmitted based on the BA, that is, each STA, is scheduled for data transmission of CTS or MU-MIMO for mRTS. It is a flowchart. Here, the processing when the
まず、図4に示すように、AP101のmRTSに対して各STAからのCTSが正常に受信され、MU−MIMOで各STAにデータが送信される場合について説明する。本例では、図4に示すように、各STAから、IEEE802.11で規定される最短のフレーム送信間隔であるSIFSに基づいてCTSが送信される。AP101は、各STAからmRTSに対するCTSをそれぞれ受信した後に、そのそれぞれのCTSフレームに対して図3の処理を実行する。
First, as shown in FIG. 4, a case will be described in which CTS from each STA is normally received with respect to the mRTS of the
タイミング検出部203は、まず、CTSフレームを正常に、すなわち、CRCエラーなどが発生することなく、受信できたかどうかを判定する(S301)。図4に示すように、CTSフレームを正常に受信した場合(S301でYes)、フレームの受信タイミングが、所定のタイミングから所定時間以上タイミングがずれていないかを判定する(S302)。すなわち、例えば、前のフレームの送信または受信完了のタイミングにSIFSの間隔を加算したタイミングである、所定のタイミングを基準として、その基準より所定時間以上早く又は遅くフレームが受信されたかを判定する。
The
なお、この基準となる所定のタイミングは、mRTSのフレームの終端タイミング、CTSの時間長、及びSIFSから定められてもよい。すなわち、STA102の所定のタイミングは、mRTSの送信完了後のタイミングにSIFSを加えたタイミングとしてもよい。また、STA103の所定のタイミングは、STA102の所定のタイミングにCTSの時間長とSIFSを加えたタイミングとし、STA104の所定のタイミングは、それにさらにCTSの時間長とSIFSを加えたタイミングとしてもよい。このように、S302では、各STAからのフレームが、所定のタイミングと所定時間によりSTAごとに個別に定められる所定期間内に受信されたかを判定する。
The predetermined timing as a reference may be determined from the end timing of the mRTS frame, the CTS time length, and SIFS. That is, the predetermined timing of the
図4の例では、いずれのCTSフレームも所定期間内に受信できている(S302でYes)。このため、タイミング検出部203は、各STAが正常なタイミングでフレームを送信できるものとして処理を終了する。なお、図4の例のように、グルーピング制御対象となるSTAが存在しない場合は、グループ管理部204は処理を行わない。
In the example of FIG. 4, any CTS frame can be received within a predetermined period (Yes in S302). For this reason, the
次に、図5に示すように、STA103から送信されるCTS501とBA502との受信タイミングが、所定期間内に受信しなかった場合について説明する。図5の場合、CTSフレームを正常に受信できているため(S301でYes)、タイミング検出部203は、処理をS302へ進める。しかし、図5の例では、CTSフレームの受信タイミングが所定期間外となっている(S302でNo)。したがって、タイミング検出部203は、所定期間内にフレームを受信できなかったSTA103をグルーピング制御対象として抽出する(S303)。
Next, as shown in FIG. 5, a case where the reception timings of the
グループ管理部204は、タイミング検出処理においてグルーピング制御対象のSTAが検出されると、図5に示すように、検出されたSTA、すなわち、本例ではSTA103へ、Group ID Management frame503を送信する。Group ID Management frame503は、そのフレームの宛先のSTAに、すべてのMU−MIMOグループから離脱することを指示する信号である。これにより、STA103の動作をMU−MIMOの動作からSU−MIMOの動作へ切り替えさせ、STA103は、それ以降は、SU−MIMOによりAP101と通信を行う。
When a grouping control target STA is detected in the timing detection process, the
このように、CTS又はBAの受信タイミングがずれたSTAをMU−MIMOから離脱させることにより、他のSTAが送信するCTSやBAとの衝突を事前に回避することができる。すなわち、図5の例では、STA103は、少なくともSTA102が送信したCTSを検出できていないため、このようなSTA103とSTA102とにMU−MIMOでデータを送信すると、いずれフレームの衝突を引き起こす蓋然性が高い。したがって、このようなSTA102とSTA103との少なくともいずれかをグループから離脱させることで、衝突を予め防ぐことができるようになる。
In this way, by causing STAs with different CTS or BA reception timings to leave MU-MIMO, collisions with CTSs and BAs transmitted by other STAs can be avoided in advance. In other words, in the example of FIG. 5, since the
続いて、図6に示すように、STA102から送信されるCTS601の受信タイミングが所定期間より後であり、STA103が送信するCTS602と衝突する場合について説明する。この場合、AP101は、CTS601とCTS602との受信に失敗しているため、MU−MIMOでそれぞれSTA102とSTA103とへ送信する予定であったデータ603とデータ604との送信をキャンセルする。そして、これらのデータが送信されないため、STA102とSTA103とは、それぞれBA605とBA606とを送信しない。
Next, as illustrated in FIG. 6, a case where the reception timing of the
図6の例では、タイミング検出部203は、まず、1番目のSTA102から送信されるはずのCTSを受信できていないと判定し(S301でNo)、処理をS304へ移す。そして、タイミング検出部203は、STA102から送信されるCTS601の先頭部分が受信できているかを判定する(S304)。図6の例の場合、CTS601の先頭部分は受信できているため(S304でYes)、タイミング検出部203は、続いて、そのCTS601の受信タイミングが、STA102に対して個別に定められた所定期間内であったかを判定する(S305)。ここで、図6の例の場合では、所定期間外にCTS601が送信されている(S305でNo)。したがって、タイミング検出部203は、STA102をグルーピング制御対象として抽出し(S303)、処理を終了する。
In the example of FIG. 6, the
なお、この場合、続いて、2番目のSTA103についても同様の処理を行う。しかしながら、STA103のCTS602は、フレームの先頭部を正常に受信できていないため(S304でNo)、STA103をグルーピング制御対象として抽出せずに、処理を終了する。そして、グルーピング制御対象として抽出されたSTA102に対して、グループ管理部204は、MU−MIMOからSU−MIMOに切り替えるようにGroup ID Management frame607を送信する。このようにすることで、2つのSTAからのフレームが衝突していた場合に、いずれかのSTAがMU−MIMOによるデータ送信の対象から外される。それにより、MU−MIMO通信における、CTSやBAフレームの衝突を防ぐことができ、帯域利用効率の劣化を防ぐことができる。
In this case, the same processing is subsequently performed for the
最後に、図7に示すように、CTS702が所定期間より早いタイミングで送信され、STA102が送信するCTS701と衝突する場合について説明する。この場合、AP101は、CTS701とCTS702との受信に失敗しているため、MU−MIMOでそれぞれSTA102とSTA103とへ送信する予定であったデータ703とデータ704との送信をキャンセルする。そして、これらのデータが送信されないため、STA102とSTA103とは、それぞれBA705とBA706とを送信しない。
Finally, as shown in FIG. 7, a case where the
図7の例では、タイミング検出部203は、まず、1番目のSTA102から送信されるはずのCTSを受信できていないと判定し(S301でNo)、処理をS304へ移す。そして、タイミング検出部203は、STA102から送信されるCTS701の先頭部分が受信できているかを判定する(S304)。図7の例の場合、CTS701の先頭部分は受信できているため(S304でYes)、タイミング検出部203は、続いて、そのCTS701の受信タイミングが、STA102に個別に定められた所定期間内であったかを判定する(S305)。
In the example of FIG. 7, the
ここで、図7の例の場合では、CTS701はSTA102に対応する所定期間内に送信されている(S305でYes)。したがって、タイミング検出部203は、処理をS306へ移し、2番目のSTA103からのフレームが受信できたかを判定する(S306)。図7の例では、2番目のSTA103からのCTS702は受信できていない(S306でNo)。このため、CTS701が受信できなかったのは、2番目のSTA103からのCTS702が早すぎるタイミングで送信されたからであると判定し、2番目のSTA103をグルーピング制御の対象として抽出する(S307)。なお、2番目のSTA103からのCTS702を受信できていた場合(S306でYes)は、1番目のSTA102からのCTS701は、フレームの衝突以外の要因で受信が失敗したものと判定され、グルーピング制御の対象を抽出せずに処理を終了する。なお、2番目のSTA103にも同様に図3の処理が実行されるが、この場合は、フレームの先頭部分が正常に受信できていないため(S304でNo)、その処理においてはグルーピング制御の対象を抽出せずに処理を終了する。
Here, in the case of the example in FIG. 7, the
以上の処理により、グルーピング制御対象となるSTA103に対して、グループ管理部204は、MU−MIMOからSU−MIMOに切り替えるようにGroup ID Management frame707を送信する。これにより、以降のMU−MIMO送信においてSTA102のフレームとSTA103のフレームとの衝突を防ぐことができ、帯域利用効率の劣化を防ぐことができる。
Through the above processing, the
図8に、CTSやBA以外のフレームに対する受信タイミングを検出する処理のフローチャートを示す。ここでは、図9に示すとおりAP101がSTA102に対してSU−MIMOでデータを送信し、STA102が送信するそのデータに対応するAckの受信タイミングを検出することを例に説明する。
FIG. 8 shows a flowchart of processing for detecting reception timing for frames other than CTS and BA. Here, as illustrated in FIG. 9, an example in which the
タイミング検出部203は、まず、STA102からのフレームが受信できたかを判定する(S801)。フレームが受信できていない場合(S801でNo)は、タイミング検出部203は処理を終了し、グルーピング制御を実行しない。一方、フレームが受信できた場合(S801でYes)は、当該フレームの受信タイミングが、例えばデータの送信完了後のタイミングにSIFSを加えたタイミングである所定のタイミングから、所定時間以上ずれていないかを判定する(S802)。すなわち、フレームの受信タイミングが所定期間内であったかが判定される。フレームの受信タイミングが所定期間内である場合(S802でYes)は、タイミング検出部203は処理を終了し、グルーピング制御も行われない。一方で、図9のAck901のように、受信タイミングが所定期間外であった場合(S802でNo)は、当該STAをグルーピング制御対象として抽出する(S803)。図9の例では、STA102がグルーピング制御対象となる。
The
タイミング検出部203がグルーピング制御対象となるSTAを抽出した場合、グループ管理部204は、当該STAをMU−MIMOの制御からSU−MIMOの制御に変更する。図9の例では、AP101がGroup ID Management frame902を送信することで、STA102をSU−MIMOのみでの動作に変更する。
When the
なお、本実施形態においては、各STAに対して、フレームの受信タイミングが所定期間外となった回数をカウントし、その頻度が高いSTAをMU−MIMOから離脱させるように、グルーピング制御を行ってもよい。 In the present embodiment, grouping control is performed for each STA so that the number of times the frame reception timing is outside the predetermined period is counted and the STA having a high frequency is removed from the MU-MIMO. Also good.
以上の処理により、図6や図7のようにSTAのフレームが互いに衝突してしまい、受信タイミングを検出しづらい場合においても、他のフレームの受信タイミングを検出することが可能となる。したがって、このタイミングにより、事前にフレームの衝突を回避するようにMIMOの制御を変更することが可能となり、帯域利用効率の劣化を防ぐことが可能となる。 With the above processing, even when the STA frames collide with each other as shown in FIGS. 6 and 7 and it is difficult to detect the reception timing, the reception timing of other frames can be detected. Therefore, at this timing, it is possible to change the MIMO control so as to avoid the collision of frames in advance, and it is possible to prevent the deterioration of the band use efficiency.
<<実施形態2>>
本実施形態では、フレームの受信タイミングの本来のタイミングとのタイミング差に応じてグルーピング制御を行う。なお、本実施形態の無線通信システムの構成と、アクセスポイントの機能構成は、実施形態1と同様に、それぞれ図1と図2のように示されるものとする。本実施形態では、タイミング検出部203とグループ管理部204の処理が実施形態1と異なるため、この点に着目して、以下説明する。
<<
In the present embodiment, grouping control is performed in accordance with the timing difference from the original timing of the frame reception timing. The configuration of the wireless communication system of this embodiment and the functional configuration of the access point are assumed to be as shown in FIGS. 1 and 2, respectively, as in the first embodiment. In the present embodiment, the processes of the
本実施形態においては、タイミング検出部203は、図10に示す、mRTSに対応する各STAからのCTS1001〜1003を受信すると、各フレームを受信したタイミングと、本来フレームが受信されるべきタイミングとのタイミング差を算出する。ここで、本来フレームが受信されるべきタイミングは、例えば、STA102からのCTS1001に対しては、mRTSの送信完了タイミングにSIFSを加えたタイミングとして定められてもよい。また、STA103からのCTS1002に対する本来フレームが受信されるべきタイミングは、CTS1001が受信されるべきタイミングにCTSの時間長とSIFSを加えたものとしてもよい。CTS1003に対する本来フレームが受信されるべきタイミングは、CTS1002が受信されるべきタイミングにCTSの時間長とSIFSを加えたものとしてもよい。
In this embodiment, when the
図11に、タイミング差を算出した結果の例を示す。図11では、CTS1001とCTS1003の受信タイミングが、それぞれが本来受信されるべきタイミングから4μsecと0.3μsecだけ遅れていることを示している。また、CTS1002の受信タイミングが、本来受信させるべきタイミングから1μsec早いことを示している。
FIG. 11 shows an example of the result of calculating the timing difference. FIG. 11 shows that the reception timings of
グループ管理部204は、タイミング検出処理の終了後にグルーピング制御を行う。図12に、本実施形態におけるグループ管理部204のグルーピング制御処理のフローチャートを示す。グループ管理部204は、まず、タイミング検出部203によって算出された、フレームの本来受信されるタイミングと実際の受信タイミングとの受信タイミング差から、グループ内のSTAのフレーム送信順序を決定する(S1201)。このとき、本来の受信タイミングよりも実際の受信タイミングが早いSTAほど、グループ内のフレーム送信順序を前にする。一方で、本来受信されるべきタイミングよりも実際の受信タイミングが遅いSTAほど、グループ内のフレーム送信順序を後ろにする。図11の例の場合では、STA103、STA104、STA102の順でグループ内のフレーム送信順序を決定する。グループ管理部204は、グループ内のフレーム送信順序を決定すると、そのグループの順序が変更されたことを各STAに通知する(S1202)。
The
図13は、グループ管理部204がSTAにグループのフレーム送信順序を通知し、その後、各STAにMU−MIMOでデータを送信する場合の、フレームの送受信タイミングの例を示す図である。Group ID Management frame1301、1302、1303は、それぞれ、STA102、STA103、STA104に対してグループ内の順序が変更されたことを通知する、図12のS1202で送信されるフレームである。各STAは、AP101からのmRTS又はMU−MIMOによるデータ送信に対して、図13に示す通り、STA103、STA104、STA102の順序で応答、すなわちCTS又はBAを送信する。
FIG. 13 is a diagram illustrating an example of frame transmission / reception timing when the
本実施形態では、このように、本来受信すべきタイミングより早くフレームを受信したSTAほど、グループにおけるフレーム送信順序を前にし、遅くフレームを受信したSTAほどグループにおけるフレーム送信順序を後にする。これにより、フレームを早すぎるタイミングで送信するSTAが存在したとしても、その前に送信するSTAは、それよりさらに早いタイミングでフレームを送信するため、フレームの衝突が発生しない。また、遅すぎるタイミングでフレームを送信するSTAが存在するとしても、その後にフレームを送信するSTAは、さらに遅いタイミングでフレームを送信するため、やはりフレームの衝突は発生しない。このように、本実施形態によれば、MU−MIMOに参加しているSTAの送信タイミングにズレがあったとしても、すべてのSTAをMU−MIMOに参加させたまま、衝突の可能性を低くすることで、帯域利用効率の劣化を防ぐことができる。 In this embodiment, as described above, the STA that received a frame earlier than the timing that should be originally received moves the frame transmission order in the group forward, and the STA that received the frame later moves the frame transmission order in the group later. As a result, even if there is an STA that transmits a frame at a timing that is too early, the STA that transmits the frame before that transmits the frame at an earlier timing, so that no frame collision occurs. Even if there is an STA that transmits a frame at a timing that is too late, a STA that transmits a frame after that transmits a frame at a later timing, so that no frame collision occurs. Thus, according to the present embodiment, even if there is a deviation in the transmission timing of STAs participating in MU-MIMO, the possibility of collision is reduced while all STAs are allowed to participate in MU-MIMO. By doing so, it is possible to prevent the deterioration of the band use efficiency.
なお、本実施形態において、所定時間以上のタイミング差が発生する場合には、S1201のソート対象には含めずに、実施形態1のようにMU−MIMOから離脱するようにしてもよい。また、フレームの受信タイミングの検出はmRTSに対するCTSやBAだけでなく、その他のフレームで受信タイミングを検出してもよい。 In the present embodiment, when a timing difference of a predetermined time or more occurs, it may be excluded from the MU-MIMO as in the first embodiment without being included in the sort target in S1201. In addition, the detection of the frame reception timing may be detected not only by CTS and BA for mRTS but also by other frames.
<<実施形態3>>
本実施形態では、STAが他のSTAのフレーム送信タイミングを検出し、フレームの衝突の回避をする方法について説明する。本実施形態の通信システムの構成は、上述の実施形態と同様に、図1のようなものを想定する。本実施形態では、STA103はSTA102とSTA104の送信するフレームを受信できるが、STA102とSTA104はSTA103が送信するフレームを受信できない場合について説明する。
<<
In the present embodiment, a method will be described in which a STA detects the frame transmission timing of another STA and avoids frame collision. The configuration of the communication system according to this embodiment is assumed to be as shown in FIG. 1 as in the above-described embodiment. In the present embodiment, a case will be described in which the
(STAの構成)
図14は、STA103の機能構成例を示すブロック図である。STA103は、例えば、図14に示すように、無線送受信部1401、無線通信制御部1402、タイミング検出部1403、グループ管理部1404、及び記憶部1405を備える。無線送受信部1401、無線通信制御部1402、記憶部1405は、図2のAP101に係る無線送受信部201、無線通信制御部202、記憶部205と同様であるため、ここでは説明を省略する。なお、AP101と比べると、MU−MIMOを実行するためには、複数のアンテナを備える必要はなく、アンテナの本数は1本であってもよい。ただし、STA103は、SU−MIMOを実行するために複数のアンテナを備えていてもよい。
(Structure of STA)
FIG. 14 is a block diagram illustrating a functional configuration example of the
タイミング検出部1403は、STA103において、他のSTA102及びSTA104が送信したフレームのタイミングを検出する。そして、タイミング検出部1403は、他のSTAからのフレームが受信されると、想定される受信タイミングと実際のフレームの受信タイミングとのタイミング差を検出する。グループ管理部1404は、タイミング検出部1403において検出したタイミング差に応じて、STA103自らをMU−MIMOのグループから離脱させ、通信方式をSU−MIMOに切り替える。
The
(タイミング検出処理)
続いて、STA103が実行する処理について、図15を参照して説明する。処理に先立ち、STA103は、AP101がmRTSを送信したことに応じて他のSTAが送信するCTSについて、その受信タイミングを検出する。そして、STA103は、グループにおけるフレームの送信順序が先であるSTA、例えばSTA102、からのCTSの受信タイミングが、所定のタイミングより所定時間以上遅いか、すなわち所定期間より後であるかを判定する(S1501)。なお、所定のタイミングとは、例えば、図16の例におけるSTA102からのCTS1601の場合、mRTSの受信完了タイミングにSIFSを加えたタイミングである。
(Timing detection process)
Next, processing executed by the
なお、図16では、STA102からのCTS1601は、mRTSの受信完了タイミングにSIFSを加えた所定のタイミングより所定時間以上遅れて送受信されている。この場合、STA103は、送信順序が先のSTA102からのフレームの受信タイミングが所定期間より後であると判定し(S1501でYes)、処理をS1503へ進める。一方、STA103は、STA102からのフレームの受信タイミングが所定期間内である又は所定期間より前である場合(S1501でNo)は、処理をS1502へ進める。
In FIG. 16, the
S1502では、STA103は、グループにおけるフレームの送信順序が後であるSTA、例えばSTA104、からのCTSの受信タイミングが、所定期間より前であるかを判断する(S1502)。例えば、図16の場合、STA103は、送信順序が後のSTA104からのCTS1602の受信タイミングが所定期間より前であるため、処理をS1503へ進める。一方、STA103は、STA104からのフレームの受信タイミングが所定期間内または所定期間より後である場合(S1502でNo)は、MU−MIMOとSU−MIMOとの切り替えを行わずに、処理を完了する。
In S1502, the
S1503では、グループ管理部1404が、STA103自らをMU−MIMOグループから離脱させる処理を実行する。すなわち、グループ管理部1404は、STA103の通信方式をMU−MIMOからSU−MIMOに切り替えることによって、MU−MIMOのグループから離脱する。具体的には、STA103は、DEAUTH(De−authentication frame)1603をAP101に送信して、MU−MIMOでのAP101への接続を切断する。そしてその後、STA103は、ASSOC(Association Request)1604を送信して、AP101に接続しなおす。このときに、STA103は、MU−MIMOグループに再度参加させられることを防ぐため、SU−MIMOのみをサポートしていることをASSOCによりAPに通知する。なお、本実施形態においては、SU−MIMOに切り替えるのではなく、フレームの送信タイミングがずれているSTAがいるグループからの離脱だけが行われてもよい。そして、その場合、離脱したSTAがいないグループでのMU−MIMOによる通信が継続されてもよい。
In S1503, the
本実施形態では、上述のように、STAが、現在所属しているグループにおいて、フレームの送信タイミングがずれている他のSTAを検出し、自律的にそのグループから離脱する。これにより、STAが送信したCTSやBAに対して、他のSTAから送信されたフレームが衝突することを防ぐことができ、帯域利用効率の劣化を防ぐことが可能となる。 In the present embodiment, as described above, the STA detects another STA whose frame transmission timing is shifted in the group to which the STA currently belongs, and autonomously leaves the group. As a result, it is possible to prevent a frame transmitted from another STA from colliding with a CTS or BA transmitted from the STA, and it is possible to prevent deterioration in bandwidth utilization efficiency.
なお、上述の各実施形態において、各STAのフレームの受信タイミング検出を複数回行ってもよい。そして、その平均値を算出して、フレームの受信タイミングのずれの平均値が所定時間以上であった場合にグルーピング制御を行うようにしてもよい。なお、上述の通り、上述の各実施形態における「受信タイミング」を「送信タイミング」に置き換えてもよい。すなわち、各STAにおける送信タイミングに応じてグルーピング制御を行ってもよい。なお、送信タイミングは、上述の通り、受信タイミングと同時であるとみなしてもよいし、APにおいて推定してもよいし、また、フレームに明示的に送信時刻情報を含め、その情報に基づいて取得してもよい。 In each of the above-described embodiments, detection of the reception timing of each STA frame may be performed a plurality of times. Then, the average value may be calculated, and the grouping control may be performed when the average value of the frame reception timing deviation is equal to or longer than a predetermined time. As described above, “reception timing” in each of the above embodiments may be replaced with “transmission timing”. That is, grouping control may be performed according to transmission timing in each STA. As described above, the transmission timing may be considered to be the same as the reception timing, may be estimated by the AP, or explicitly includes the transmission time information in the frame, based on the information. You may get it.
<<その他の実施形態>>
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
<< Other Embodiments >>
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (7)
第1の複数の他の通信装置から受信された所定の信号の受信または送信のタイミングが、前記第1の複数の他の通信装置の各々に定められた所定の期間内であるか否かを判定する判定手段と、
前記第1の複数の他の通信装置のうち、前記所定の信号の受信または送信のタイミングが前記所定の期間内ではないと判定された装置を除いた第2の複数の他の通信装置を、データを並行して送信するグループとして管理する管理手段と、
前記管理手段により管理されたグループに属する前記第2の複数の他の通信装置の各々に対して、前記第2の複数の他の通信装置の各々に対するデータを並行して送信する送信手段と、
を有することを特徴とする通信装置。 A communication device,
Whether the timing of reception or transmission of the predetermined signal received from the first plurality of other communication apparatuses is within a predetermined period determined for each of the first plurality of other communication apparatuses. Determination means for determining;
Of the first plurality of other communication devices, a second plurality of other communication devices excluding a device for which the timing of receiving or transmitting the predetermined signal is determined not to be within the predetermined period, A management means for managing data as a group for transmitting data in parallel;
Transmitting means for transmitting data for each of the second plurality of other communication devices in parallel to each of the second plurality of other communication devices belonging to the group managed by the management means;
A communication apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の通信装置。 The transmission means transmits data for each of the second plurality of other communication devices in parallel using multi-user MIMO (Multi Input-Multi Output).
The communication apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の通信装置。 The predetermined signal is a CTS (Clear To Send) signal.
The communication apparatus according to claim 1 or 2, wherein
前記第1の他の通信装置から、当該第1の他の通信装置に定められた所定の期間内に送信された第1の所定の信号と、当該第1の所定の信号の送信が開始された後に前記第2の他の通信装置から送信された第2の所定の信号とが衝突した場合、前記判定手段は、前記第2の所定の信号の受信または送信のタイミングが、前記第2の他の通信装置に定められた所定の期間内ではないと判定する、
ことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の通信装置。 The first plurality of other communication devices includes a first other communication device and a second other communication device,
Transmission of the first predetermined signal and the first predetermined signal transmitted from the first other communication apparatus within a predetermined period determined for the first other communication apparatus is started. If the second predetermined signal transmitted from the second other communication device collides with the second predetermined signal, the determination means determines whether the timing of reception or transmission of the second predetermined signal is the second predetermined signal. It is determined that it is not within a predetermined period set for another communication device.
The communication device according to any one of claims 1 to 3, wherein
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の通信装置。 Based on a difference between reception or transmission timing of a predetermined signal from the first plurality of other communication devices and start timing of a predetermined period determined for each of the first plurality of other communication devices. And determining means for determining the order in which the predetermined signals are transmitted,
The communication apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the communication apparatus is characterized in that:
第1の複数の他の通信装置から受信された所定の信号の受信または送信のタイミングが、前記第1の複数の他の通信装置の各々に定められた所定の期間内であるか否かを判定する判定工程と、
前記第1の複数の他の通信装置のうち、前記所定の信号の受信または送信のタイミングが前記所定の期間内ではないと判定された装置を除いた第2の複数の他の通信装置を、データを並行して送信するグループとして管理する管理工程と、
前記グループに属する前記第2の複数の他の通信装置の各々に対して、前記第2の複数の他の通信装置の各々に対するデータを並行して送信する送信工程と、
を有することを特徴とする制御方法。 A communication device control method comprising:
Whether the timing of reception or transmission of the predetermined signal received from the first plurality of other communication apparatuses is within a predetermined period determined for each of the first plurality of other communication apparatuses. A determination step for determining;
Of the first plurality of other communication devices, a second plurality of other communication devices excluding a device for which the timing of receiving or transmitting the predetermined signal is determined not to be within the predetermined period, A management process for managing data as a group that transmits in parallel;
A transmission step of transmitting data for each of the second plurality of other communication devices in parallel to each of the second plurality of other communication devices belonging to the group;
A control method characterized by comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012117998A JP6000646B2 (en) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Wireless communication apparatus, wireless communication terminal, control method, communication method, and program |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012117998A JP6000646B2 (en) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Wireless communication apparatus, wireless communication terminal, control method, communication method, and program |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013247411A JP2013247411A (en) | 2013-12-09 |
JP2013247411A5 JP2013247411A5 (en) | 2015-06-25 |
JP6000646B2 true JP6000646B2 (en) | 2016-10-05 |
Family
ID=49846902
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012117998A Active JP6000646B2 (en) | 2012-05-23 | 2012-05-23 | Wireless communication apparatus, wireless communication terminal, control method, communication method, and program |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6000646B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR3033118B1 (en) * | 2015-02-19 | 2017-02-17 | Sigfox | METHOD AND SYSTEM FOR WIRELESS COMMUNICATION BETWEEN TERMINALS AND SEMI-DUPLEX BASE STATIONS |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011065743A2 (en) * | 2009-11-24 | 2011-06-03 | 한국전자통신연구원 | Methods for transmitting a frame in a multi-user based wireless communication system |
DE112010004554T5 (en) * | 2009-11-24 | 2012-09-06 | Electronics And Telecommunications Research Institute | A method of restoring a frame whose transmission has failed in a MU-MIMO based wireless communication system |
-
2012
- 2012-05-23 JP JP2012117998A patent/JP6000646B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013247411A (en) | 2013-12-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11382067B2 (en) | Wireless communication method for simultaneous data transmission and reception and wireless communication apparatus using same | |
US10581582B2 (en) | Wireless communication method and wireless communication device for configuring broadband link | |
US9565704B2 (en) | Method and system for communication in multi-user multiple-input-multiple output wireless networks | |
KR102212170B1 (en) | Acknowledgement, error recovery and backoff operation of uplink multi-user multiple-input-multiple-output communication in wireless networks | |
US11653348B2 (en) | Wireless communication method for uplink multiple-user transmission schedule and wireless communication terminal using the method | |
US20200195756A1 (en) | Wireless communication device and wireless communication method | |
US20140269544A1 (en) | Transmission opportunity operation of uplink multi-user multiple-input-multiple-output communication in wireless networks | |
CN102067634A (en) | Contention-based medium reservation method and apparatus for multicast transmissions in wireless local area networks | |
EP1943863B1 (en) | Communication network | |
KR101153970B1 (en) | Routing method for wireless mesh networks and wireless mesh network system using the same | |
US20180376493A1 (en) | Identification of colliding ue for grant-free transmission of data and scheduling request based on resource sub-pool assignments for wireless networks | |
CN102695286A (en) | Method and apparatus for network allocation vector resetting | |
JP2023518273A (en) | Downlink OFDM beamforming simultaneous transmission | |
US20150124723A1 (en) | Wireless communication apparatus, wireless communication method, processing apparatus, and program | |
US10660125B2 (en) | Base station apparatus, wireless terminal apparatus, and wireless communication method | |
KR101330603B1 (en) | Communication method using relay-based cooperative mac protocol | |
JP6000646B2 (en) | Wireless communication apparatus, wireless communication terminal, control method, communication method, and program | |
Liao et al. | DCF/DSDMA: Enhanced DCF with SDMA downlink transmissions for WLANs | |
JP6532832B2 (en) | Communication system, communication method and communication apparatus | |
JP5586047B2 (en) | Wireless communication method and system | |
JP6122305B2 (en) | COMMUNICATION DEVICE, COMMUNICATION DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
Alonso Zárate et al. | Cooperative arq: A medium access control (mac) layer perspective | |
JP2009017369A (en) | Radio communication system | |
CN111556583A (en) | Wireless access point synchronous cooperation method, device and system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20150512 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150512 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160309 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160314 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160509 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160805 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160831 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6000646 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |