JP6416619B2 - Wireless communication apparatus, wireless communication method, and computer program - Google Patents
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本発明は、無線通信装置、無線通信方法、及びコンピュータプログラムに関する。 The present invention relates to a wireless communication device, a wireless communication method, and a computer program.
通信ネットワークでは、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルの7層モデルによってプロトコルが多層化され、その層(レイヤ)毎にプロトコル設計が行われる。特許文献1では、このような階層化されたプロトコル設計に基づいて、アプリケーション層が要求するQoS(Quality of Service)等、上位層の情報を考慮した無線リソース割当を行うことのできる無線通信装置を開示する。特許文献2では、上位のプロトコルレイヤによって付与されたアクセスカテゴリ毎の帯域占有率を判定し、帯域占有率が閾値以上であれば、優先制御パラメータのランダム遅延設定範囲(CWminとCWmax)を所定値だけ一時的に増大することで、衝突確率を減らし、送信遅延を低減させる無線LAN通信装置を開示する。非特許文献1では、RTS(Request To Send)フレームのNAV(Network Allocation Vector)期間に通信状況で動的に変更する値(Fake区間)を追加し、提案端末以外は、Fake区間分追加して待機させることで、提案端末の送信機会を増やす方法を開示する。
In a communication network, protocols are multi-layered by a seven-layer model of an OSI (Open Systems Interconnection) reference model, and protocol design is performed for each layer. In
しかし、上述した従来の技術では、無線区間が輻輳している時に、上位のプロトコルレイヤで通信を保証したい期間に対応する無線通信期間を確保できない可能性がある。 However, in the above-described conventional technology, when the wireless section is congested, there is a possibility that a wireless communication period corresponding to a period for which communication is desired to be guaranteed in an upper protocol layer cannot be secured.
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、上位のプロトコルレイヤ等で通信を保証したい期間に対応する無線通信期間を確保することに寄与できる無線通信装置、無線通信方法、及びコンピュータプログラムを提供することを課題とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and a wireless communication device, a wireless communication method, and a wireless communication device that can contribute to securing a wireless communication period corresponding to a period in which communication is desired to be guaranteed in an upper protocol layer or the like, It is another object of the present invention to provide a computer program.
(1)本発明の一態様は、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信部と、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、前記ショート信号の繰返し送信の時間間隔は、ショート信号のデータ転送時間から、当該データ転送時間にDIFSを加えた値の間である、無線通信装置である。
(2)本発明の一態様は、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信部と、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、前記CTSフレーム信号で示されるNAV(Network Allocation Vector)期間は、送信待ちの送信データがある場合には当該送信待ちの送信データの送信後からアクノリッジ信号の受信を完了するまでの時間とし、送信待ちの送信データがない場合には0とする、無線通信装置である。
(3)本発明の一態様は、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信部と、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、前記CTSフレーム信号の送信は、CTSフレーム信号を受信した後、NAV期間から、当該NAV期間にDIFSを加えた値までの範囲のランダムな時間待機する、無線通信装置である。
(4)本発明の一態様は、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信部と、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、前記ショート信号の繰返し送信の開始時間は、指定された期間開始時間から、自無線通信装置の周囲の無線通信装置の最大データフレーム長のデータ転送時間分遡った時間である、無線通信装置である。
(5)本発明の一態様は、前記データ送信部は、前記データ信号を送信する前にキャリアセンスを実行しない、上記(1)から(4)のいずれかの無線通信装置である。
(6)本発明の一態様は、前記ショート信号は、MCS(Modulation and Coding Scheme)の最低レートで送信される、上記(1)から(5)のいずれかの無線通信装置である。
(7)本発明の一態様は、上位の通信プロトコルレイヤから、通信を保証したい期間の期間開始時間と期間終了時間とを示す期間情報を受信する期間情報受信部を備える、上記(1)から(6)のいずれかの無線通信装置である。
(1) According to an aspect of the present invention, a short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a time when wireless communication devices around the wireless communication device end standby for signal transmission, and the short signal A data transmission unit for transmitting a data signal during a period in which the transmission unit repeatedly transmits the short signal, and the time interval for the repeated transmission of the short signal is set to DIFS from the data transfer time of the short signal to the data transfer time. It is a wireless communication apparatus that is between values obtained by adding .
(2) According to one aspect of the present invention, a short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a time when wireless communication devices around the wireless communication device end standby for signal transmission, and the short signal A data transmission unit that transmits a data signal during a period in which the transmission unit repeatedly transmits the short signal, and the short signal is a CTS (Clear to Send) frame signal, and a NAV (Network The Allocation Vector) period is the time from the transmission of the transmission data waiting for transmission to the completion of reception of the acknowledge signal when there is transmission data waiting for transmission, and 0 when there is no transmission data waiting for transmission. A wireless communication device.
(3) According to one aspect of the present invention, a short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a time when wireless communication apparatuses around the wireless communication apparatus end standby for signal transmission, and the short signal A data transmission unit that transmits a data signal during a period in which the transmission unit repeatedly transmits the short signal, the short signal is a CTS (Clear to Send) frame signal, and the transmission of the CTS frame signal is a CTS frame After receiving the signal, the wireless communication apparatus waits for a random time in a range from the NAV period to a value obtained by adding DIFS to the NAV period .
(4) According to one aspect of the present invention, a short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a time when wireless communication devices around the wireless communication device end standby for signal transmission; and the short signal A data transmission unit that transmits a data signal during a period in which the transmission unit repeatedly transmits the short signal, and the start time of the repeated transmission of the short signal is determined from the specified period start time around the wireless communication device This is a wireless communication device that is a time traced back by the data transfer time of the maximum data frame length of the wireless communication device.
( 5 ) One aspect of the present invention is the wireless communication apparatus according to any one of (1) to (4) , wherein the data transmission unit does not perform carrier sense before transmitting the data signal.
( 6 ) One aspect of the present invention is the wireless communication apparatus according to any one of (1) to (5) , wherein the short signal is transmitted at a minimum rate of MCS (Modulation and Coding Scheme).
(7) In one aspect of the present invention, from an upper communication protocol layer, and a period information receiving unit for receiving period information indicating a period start time of the period to be guaranteed communications and period end time, the above (1) The wireless communication device according to any one of (6) .
(8)本発明の一態様は、ショート信号送信部が、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、前記ショート信号の繰返し送信の時間間隔は、ショート信号のデータ転送時間から、当該データ転送時間にDIFSを加えた値の間である、無線通信方法である。
(9)本発明の一態様は、ショート信号送信部が、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、前記CTSフレーム信号で示されるNAV(Network Allocation Vector)期間は、送信待ちの送信データがある場合には当該送信待ちの送信データの送信後からアクノリッジ信号の受信を完了するまでの時間とし、送信待ちの送信データがない場合には0とする、無線通信方法である。
(10)本発明の一態様は、ショート信号送信部が、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、前記CTSフレーム信号の送信は、CTSフレーム信号を受信した後、NAV期間から、当該NAV期間にDIFSを加えた値までの範囲のランダムな時間待機する、無線通信方法である。
(11)本発明の一態様は、ショート信号送信部が、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、前記ショート信号の繰返し送信の開始時間は、指定された期間開始時間から、自無線通信装置の周囲の無線通信装置の最大データフレーム長のデータ転送時間分遡った時間である、無線通信方法である。
( 8 ) According to one aspect of the present invention, the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal at a shorter time interval than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission. step a, the data transmission unit, a data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission unit transmits repeatedly the short signal, seen including a time interval of repeated transmission of the short signal is short signals This is a wireless communication method that is between the data transfer time and the value obtained by adding DIFS to the data transfer time .
(9) According to one aspect of the present invention, the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal at a shorter time interval than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission. A data transmission step in which the data transmission unit transmits a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal, and the short signal is a CTS (Clear to Send) frame signal. The NAV (Network Allocation Vector) period indicated by the CTS frame signal is the time from the transmission of the transmission data waiting for transmission to the completion of the reception of the acknowledge signal when there is transmission data waiting for transmission. This is a wireless communication method in which 0 is set when there is no waiting transmission data.
(10) According to one aspect of the present invention, the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal at a shorter time interval than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission. A data transmission step in which the data transmission unit transmits a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal, and the short signal is a CTS (Clear to Send) frame signal. The transmission of the CTS frame signal is a wireless communication method in which after receiving the CTS frame signal, the CTS frame signal waits for a random time from the NAV period to a value obtained by adding DIFS to the NAV period.
(11) According to one aspect of the present invention, the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal at a time interval shorter than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission. And a data transmission step in which the data transmission unit transmits a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal, and a start time of the repeated transmission of the short signal is designated This is a wireless communication method, which is a time that is retroactive from the period start time by the data transfer time of the maximum data frame length of the wireless communication devices around the wireless communication device.
(12)本発明の一態様は、無線通信装置が備えるコンピュータに、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、前記ショート信号の繰返し送信の時間間隔は、ショート信号のデータ転送時間から、当該データ転送時間にDIFSを加えた値の間である、コンピュータプログラムである。
(13)本発明の一態様は、無線通信装置が備えるコンピュータに、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、前記CTSフレーム信号で示されるNAV(Network Allocation Vector)期間は、送信待ちの送信データがある場合には当該送信待ちの送信データの送信後からアクノリッジ信号の受信を完了するまでの時間とし、送信待ちの送信データがない場合には0とする、コンピュータプログラムである。
(14)本発明の一態様は、無線通信装置が備えるコンピュータに、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、前記CTSフレーム信号の送信は、CTSフレーム信号を受信した後、NAV期間から、当該NAV期間にDIFSを加えた値までの範囲のランダムな時間待機する、コンピュータプログラムである。
(15)本発明の一態様は、無線通信装置が備えるコンピュータに、自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、前記ショート信号の繰返し送信の開始時間は、指定された期間開始時間から、自無線通信装置の周囲の無線通信装置の最大データフレーム長のデータ転送時間分遡った時間である、コンピュータプログラムである。
( 12 ) One embodiment of the present invention is a short circuit in which a short signal is repeatedly transmitted to a computer included in a wireless communication device repeatedly at a time interval shorter than a time when wireless communication devices around the wireless communication device end standby for signal transmission. A computer program for executing a signal transmission step and a data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal, and a time interval of the repeated transmission of the short signal is The computer program is between the data transfer time of the short signal and the value obtained by adding DIFS to the data transfer time .
(13) One embodiment of the present invention is a short circuit in which a short signal is repeatedly transmitted to a computer included in a wireless communication device repeatedly at a shorter time interval than wireless communication devices around the wireless communication device end standby for signal transmission. A computer program for executing a signal transmission step and a data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal, wherein the short signal is CTS (Clear to Send) A NAV (Network Allocation Vector) period indicated by the CTS frame signal is a frame signal, and when there is transmission data waiting to be transmitted, the period from the transmission of the transmission data waiting for transmission to the completion of reception of the acknowledge signal A computer program that sets time and 0 when there is no transmission data waiting to be transmitted A.
(14) One embodiment of the present invention is a short circuit in which a short signal is repeatedly transmitted to a computer included in a wireless communication device repeatedly at a time interval shorter than a time when wireless communication devices around the wireless communication device end standby for signal transmission. A computer program for executing a signal transmission step and a data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal, wherein the short signal is CTS (Clear to Send) The transmission of the CTS frame signal is a computer program that waits for a random time from the NAV period to the value obtained by adding DIFS to the NAV period after receiving the CTS frame signal.
(15) One embodiment of the present invention is a short circuit in which a short signal is repeatedly transmitted to a computer included in a wireless communication device repeatedly at a time interval shorter than a time when wireless communication devices around the wireless communication device end standby for signal transmission A computer program for executing a signal transmission step and a data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal, and a start time of the repeated transmission of the short signal is This is a computer program that is a time that is backed by the data transfer time of the maximum data frame length of the wireless communication devices around the specified wireless communication device from the specified period start time.
本発明によれば、上位のプロトコルレイヤ等で通信を保証したい期間に対応する無線通信期間を確保することに寄与できる、という効果が得られる。 According to the present invention, there is an effect that it is possible to contribute to securing a wireless communication period corresponding to a period in which communication is desired to be guaranteed in an upper protocol layer or the like.
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る無線通信システム1を示す構成図である。本実施形態に係る無線通信システム1は、複数の無線通信装置を備える。図1に示される無線通信システム1では、説明の便宜上、4台の無線通信装置10,20,30,40を備える。無線通信装置10は、送信データを含むデータ信号を無線通信によって無線通信装置20へ送信する。無線通信装置20は、無線通信装置10からデータ信号を受信すると、受信が完了したことを示すアクノリッジ(ACK)信号を無線通信装置10に送信する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a
図1に示される無線通信装置10は、送信部100と、期間情報受信部101と、開始時間決定部102と、終了時間決定部103と、を備える。送信部100は、データ送信部104と、ショート信号送信部105と、データ送信部106と、を備える。
The
期間情報受信部101は、期間情報Aを受信する。期間情報Aは、指定された期間開始時間STと期間終了時間SPとを示す。期間情報Aは、例えば、通信を保証したい期間の期間開始時間STと期間終了時間SPとを示す。期間情報受信部101は、例えば、上位の通信プロトコルレイヤから期間情報Aを受信する。期間情報Aは、例えば、上位のアプリケーションが通信を保証したい期間の期間開始時間STと期間終了時間SPとを示す。上位のアプリケーションとして、例えば、実時間処理を行うアプリケーションが挙げられる。
The period
上位のアプリケーションとして、例えば、仮想現実のデータを無線通信装置20へ提供するアプリケーションが挙げられる。無線通信装置20は、例えば、触力覚の呈示が可能な触力覚センシング・フィードバックデバイスを備える。この無線通信装置20の触力覚センシング・フィードバックデバイスは、無線通信装置10から受信したデータに基づいて、触力覚の呈示を行う。これにより、無線通信装置20を持つユーザに対して、触力覚の呈示が行われる。例えば、無線通信装置10の上位のアプリケーションは、テニスの試合中のテニスボールがプレーヤに打たれるタイミングを無線通信装置20へ通知する。この場合、無線通信装置10の上位のアプリケーションから期間情報受信部101へ送信される期間情報Aは、テニスボールがプレーヤの所に到着すると想定される期間の期間開始時間STと期間終了時間SPとを示す。この期間情報Aで示される期間開始時間STから期間終了時間SPまでの期間に、無線通信装置10の上位のアプリケーションから無線通信装置20の触力覚センシング・フィードバックデバイスへ、テニスボールがプレーヤに打たれるタイミングを通知すれば、無線通信装置20を持つユーザが仮想空間のテニスボールを打ち、その触力覚のフィードバックとして、触力覚センシング・フィードバックデバイスから触力覚の呈示を行う的確なタイミングとなる。このため、本実施形態では、無線通信装置10から無線通信装置20へデータ信号を送信する無線通信期間として、期間情報Aで示される期間開始時間STから期間終了時間SPまでの期間を確保することを図る。
An example of the higher-order application is an application that provides virtual reality data to the
期間情報受信部101は、受信した期間情報Aを開始時間決定部102と終了時間決定部103とへ出力する。
The period
開始時間決定部102は、期間情報Aで示される期間開始時間STに基づいて、ショート信号の繰返し送信を開始する時間である開始時間S1を決定する。開始時間決定部102は、決定した開始時間S1を送信部100へ通知する。終了時間決定部103は、期間情報Aで示される期間終了時間SPに基づいて、期間情報Aに基づいて、ショート信号の繰返し送信を終了する時間である終了時間S2を決定する。終了時間決定部103は、決定した終了時間S2を送信部100へ通知する。
Based on the period start time ST indicated by the period information A, the start
送信部100は無線信号を送信する。データ送信部104,106は、無線信号のうちデータ信号を送信する。データ送信部104は、データ信号を送信する前にキャリアセンスを実行して空きの無線チャネルがあるかを調べ、空きの無線チャネルがある場合にのみ空きの無線チャネルを使用してデータ信号を送信する。一方、データ送信部106は、データ信号を送信する前にキャリアセンスを実行しないで、無線チャネルを使用してデータ信号を送信する。
The
ショート信号送信部105は、無線信号のうちショート信号を送信する。ショート信号送信部105は、ショート信号を送信する前にキャリアセンスを実行しないで、無線チャネルを使用してショート信号を送信する。ショート信号送信部105がショート信号を送信する無線チャネルは、データ送信部106がデータ信号を送信する無線チャネルと同じである。ショート信号送信部105は、開始時間S1に、ショート信号の繰返し送信を開始する。ショート信号送信部105は、終了時間S2に、ショート信号の繰返し送信を終了する。
The short
無線通信システム1において、無線通信装置10,20,30,40は、ショート信号を受信してから少なくとも所定の送信待機時間Thは当該ショート信号を受信した無線チャネルを使用する信号の送信を待機する。ショート信号送信部105は、ショート信号の最終ビットと次のショート信号の開始ビットとの間の時間間隔TIを、送信待機時間Th未満の間隔としてショート信号を繰返し送信する。これにより、無線通信装置10から送信されたショート信号を受信する他の無線通信装置20,30,40は、ショート信号を受信してから送信待機時間Thが過ぎる前に次のショート信号を受信するので、当該ショート信号を受信した無線チャネルを使用する信号の送信を待機し続ける。よって、無線通信装置10は、ショート信号を送信する無線チャネルを使用してデータ信号を送信する無線通信期間を確保することができる。これにより、データ送信部106は、ショート信号の送信により無線通信期間が確保される無線チャネルをデータ信号の送信に使用すれば、データ信号を送信する前にキャリアセンスを実行しなくても、送信データの衝突を回避することができる。
In the
送信待機時間Thとして、例えば、無線通信装置10,20,30,40が、キャリアセンスにおいて無線チャネルの未使用状態を判断するまでにかける時間が挙げられる。これにより、無線通信装置10から送信されたショート信号を受信する他の無線通信装置20,30,40は、該ショート信号を受信した無線チャネルについてショート信号を受信してから未使用状態であると判断する前に次のショート信号を受信するので、キャリアセンスにより当該無線チャネルがまだ使用状態であると判断して当該無線チャネルを使用するデータ信号の送信を待機し続ける。よって、無線通信装置10は、ショート信号を送信する無線チャネルを使用してデータ信号を送信する無線通信期間を確保することができる。
As the transmission standby time Th, for example, the time taken for the
図2は、本実施形態に係るショート信号の例を示す図である。図2の例では、ショート信号はCTS(Clear To Send)フレーム信号である。CTSフレーム信号は、IEEE802.11規格に準拠する無線LANの無線通信装置で使用される。CTSフレーム信号のフレーム構成は、フレーム制御フィールド(2オクテット)、デュレーションフィールド(2オクテット)、受信機アドレスフィールド(6オクテット)、FCSフィールド(4オクテット)の合計14オクテットから成る。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a short signal according to the present embodiment. In the example of FIG. 2, the short signal is a CTS (Clear To Send) frame signal. The CTS frame signal is used in a wireless LAN wireless communication apparatus that conforms to the IEEE 802.11 standard. The frame structure of the CTS frame signal consists of a total of 14 octets including a frame control field (2 octets), a duration field (2 octets), a receiver address field (6 octets), and an FCS field (4 octets).
IEEE802.11規格に準拠する無線LANの無線通信装置では、キャリアセンスにおいて無線チャネルの未使用状態を判断するまでにかける時間はDIFS(Distributedaccess Inter Frame Space)である。このことから、ショート信号送信部105がショート信号を繰返し送信するときの時間間隔TIは、ショート信号の転送時間Tと、DIFSと、を使用して、「T≦TI≦(T+DIFS)」と表すことができる。これにより、図2に示されるように、無線通信装置10は、CTSフレーム信号を送信してからDIFSが経過する前に、次のCTSフレーム信号を送信する。無線通信装置10から送信されたCTSフレーム信号を受信する他の無線通信装置20,30,40は、該CTSフレーム信号を受信した無線チャネルについてCTSフレーム信号を受信してからDIFSが経過する前に次のCTSフレーム信号を受信するので、キャリアセンスにより当該無線チャネルがまだ使用状態であると判断して当該無線チャネルを使用するデータ信号の送信を待機し続ける。よって、無線通信装置10は、CTSフレーム信号を送信する無線チャネルを使用してデータ信号を送信する無線通信期間を確保することができる。
In a wireless LAN wireless communication apparatus compliant with the IEEE 802.11 standard, the time taken to determine whether a wireless channel is not used in carrier sense is DIFS (Distributed Access Inter Frame Space). Therefore, the time interval TI when the short
なお、ショート信号としてRTS(Request to Send)フレーム信号を使用してもよい。但し、RTSフレーム信号のフレーム構成は、CTSフレーム信号のフレーム構成に対してさらに送信機アドレス(6オクテット)を加えた20オクテットとなる。このため、ショート信号としてCTSフレーム信号を使用する方が、より遠方に誤りなく信号を到達させることが可能となる。 An RTS (Request to Send) frame signal may be used as the short signal. However, the frame structure of the RTS frame signal is 20 octets obtained by adding a transmitter address (6 octets) to the frame structure of the CTS frame signal. For this reason, the signal using the CTS frame signal as the short signal can reach the signal farther without error.
次に、図3を参照して、本実施形態に係る無線通信装置10の動作の一例を説明する。図3は、本実施形態に係る無線通信装置10の動作の一例を示すフローチャートである。なお、以下の説明では、ショート信号の一例としてCTSフレーム信号を挙げる。
Next, an example of the operation of the
(ステップS10)期間情報受信部101は、例えば上位の通信プロトコルレイヤから、期間情報Aを受信する。期間情報受信部101は、受信した期間情報Aから期間開始時間STと期間終了時間SPとを取得する。
(Step S10) The period
(ステップS20)開始時間決定部102は、期間開始時間STと、自無線通信装置10の周囲の無線通信装置20,30,40の最大データフレーム長のデータ転送時間MTと、を使用して、「開始時間S1=ST−MT」により開始時間S1を決定する。この決定された開始時間S1は、期間開始時間STから、自無線通信装置10の周囲の無線通信装置20,30,40の最大データフレーム長のデータ転送時間MT分を遡った時間である。このようにすることで、無線通信装置10以外の他の無線通信装置20,30,40がデータ送信中であっても、期間開始時間STになる前にショート信号の受信により、他の無線通信装置20,30,40をキャリアセンスによる送信待機状態に移行させることが可能となる。
(Step S20) The start
(ステップS30)終了時間決定部103は、期間終了時間SPと、DIFSと、を使用して、「終了時間S2=SP−DIFS」により終了時間S2を決定する。この決定された終了時間S2によれば、無線通信装置10以外の他の無線通信装置20,30,40のデータ送信の再開が期間終了時間SP以後となるようにすることができる。
(Step S30) The end
(ステップS40)無線通信装置10は、現在時刻が開始時間S1から終了時間S2までの期間の内であるかを判定する。現在時刻が期間内である場合(ステップS40;YES)には、処理をステップS50に進める。現在時刻が期間外である場合(ステップS40;NO)には、処理を終了する。
(Step S40) The
(ステップS50)無線通信装置10は、他の優先装置からCTSフレーム信号を受信しているかを判定する。他の優先装置とは、無線通信装置10以外の他の無線通信装置20,30,40のうち、優先装置であることが予め無線通信装置10に設定された無線通信装置である。優先装置は、無線通信装置10と同じ構成である。CTSフレーム信号を受信している場合(ステップS50;YES)には、処理をステップS60に進める。CTSフレームを受信していない場合(ステップS50;NO)には、処理をステップS70に進める。
(Step S50) The
(ステップS60)無線通信装置10は、受信したCTSフレーム信号に格納されるNAV期間を最小値とし、該NAV期間にDIFSを加えた値を最大値とし、該最小値から該最大値までの範囲のランダムな時間待機した後、処理をステップS80に進める。
(Step S60) The
(ステップS70)無線通信装置10は、CTSフレーム信号の転送時間Tを最小値とし、CTSフレーム信号の転送時間TにDIFSを加えた値を最大値とし、該最小値から該最大値までの範囲のランダムな時間待機した後、処理をステップS80に進める。このステップS70による待機は、無線通信装置10と他の優先装置との間での送信データの衝突を避けるために好ましい。
(Step S70) The
(ステップS80)無線通信装置10は、送信待ちの送信データがあるかを判定する。送信待ちの送信データがある場合(ステップS80;YES)には、処理をステップS90に進める。送信待ちの送信データがない場合(ステップS80;NO)には、処理をステップS110に進める。
(Step S80) The
(ステップS90)ショート信号送信部105は、送信するCTSフレーム信号のデュレーションフィールドにNAV期間として「データ転送時間+ACK送信待ち時間+ACK転送時間」を格納する。この後、処理をステップS100に進める。データ転送時間は、送信待ちの送信データの転送時間である。ACK送信待ち時間は、ACK信号の送信待ち時間である。ACK転送時間は、ACK信号の転送時間である。
(Step S90) The short
(ステップS100)ショート信号送信部105は、CTSフレーム信号とデータ信号とを送信する。この後、処理をステップS130に進める。
(Step S100) The short
(ステップS110)ショート信号送信部105は、送信するCTSフレーム信号のデュレーションフィールドにNAV期間として「0」を格納する。この後、処理をステップS120に進める。
(Step S110) The short
(ステップS120)ショート信号送信部105は、CTSフレーム信号を送信する。この後、処理をステップS130に進める。
(Step S120) The short
(ステップS130)無線通信装置10は、現在時刻が開始時間S1から終了時間S2までの期間の内であるかを判定する。現在時刻が期間内である場合(ステップS130;YES)には、処理をステップS50に戻す。現在時刻が期間外である場合(ステップS130;NO)には、処理を終了する。
(Step S130) The
上記ステップS90,S110において、ショート信号送信部105が送信するCTSフレーム信号のデュレーションフィールドに格納されるNAV期間は、CTSフレーム信号を送信する優先装置同士で公平性を確保することに寄与する。ステップS90においては、無線通信装置10には送信待ちの送信データがある。この場合、ショート信号送信部105が送信するCTSフレーム信号のデュレーションフィールドに格納されるNAV期間を「データ転送時間+ACK送信待ち時間+ACK転送時間」とする。このCTSフレーム信号で示されるNAV期間は、送信待ちの送信データの送信後からアクノリッジ信号の受信を完了するまでの時間である。一方、ステップS110においては、無線通信装置10には送信待ちの送信データがない。この場合、ショート信号送信部105が送信するCTSフレーム信号のデュレーションフィールドに格納されるNAV期間を「0」とする。
In steps S90 and S110, the NAV period stored in the duration field of the CTS frame signal transmitted by the short
CTSフレーム信号を受信した他の優先装置は、NAV期間から当該NAV期間にDIFSを加えた時間までの範囲の内のランダム時間Rだけは、CTSフレーム信号及びデータ信号の送信を待機する。ランダム時間Rは、例えば、NAV期間が800μsの場合、800≦R≪(800+DIFS)の範囲の乱数である。一方、NAV期間が0の場合、ランダム時間Rは、0≦R≪DIFSの範囲の乱数である。他の優先装置がNAV期間以上待機することで、無線通信装置10がデータを送信する際に、他の優先装置のCTSフレーム信号及びデータ信号との衝突により、データ送信を阻害される可能性を回避することができる。また、CTSフレーム信号及びデータ信号の送信の待機時間をNAV期間からNAV期間にDIFSを加えた時間までの範囲の内の乱数にすることで、優先装置同士で公平性を確保することに加えて、優先装置以外の他の無線通信装置には、キャリアセンスによる送信待機をし続けさせることが可能となる。
The other priority apparatus that has received the CTS frame signal waits for transmission of the CTS frame signal and the data signal only during a random time R within a range from the NAV period to the time obtained by adding DIFS to the NAV period. For example, when the NAV period is 800 μs, the random time R is a random number in a range of 800 ≦ R << (800 + DIFS). On the other hand, when the NAV period is 0, the random time R is a random number in the range of 0 ≦ R << DIFS. When the other priority device waits for the NAV period or longer, when the
上述した実施形態によれば、ショート信号の繰返し送信によって、上位のプロトコルレイヤ等で通信を保証したい期間に対応する無線通信期間を確保することに寄与できる。 According to the above-described embodiment, it is possible to contribute to securing a wireless communication period corresponding to a period for which communication is desired to be guaranteed in an upper protocol layer or the like by repeatedly transmitting a short signal.
なお、無線通信装置10は、送信期間の保証が必要な優先度が高いデータ以外に優先度が高くないデータを送信する場合も考えられる。このため、上位のプロトコルレイヤ等からの指示により、データ送信部104と、ショート信号送信部105及びデータ送信部106の組み合わせと、を切り替えて使用してもよい。
Note that the
また、無線通信装置10がデータ信号を送信する先の無線通信装置20は、無線通信装置10と同じ構成であることが好ましい。これは、図4に示すように、無線通信装置間が隠れ関係となることの対策のためである。図4において、無線通信装置10及び20は、図1に示される無線通信装置10の構成を備える優先装置であり、無線通信装置30及び40は非優先装置である。無線通信装置10の信号到達範囲はA10であり、無線通信装置20の信号到達範囲はA20であるとする。ここで、無線通信装置10の信号は無線通信装置20及び30に到達するが、無線通信装置40には到達しない。一方、無線通信装置20の信号は無線通信装置10及び40に到達するが、無線通信装置30には到達しない。したがって、無線通信装置10と無線通信装置20の各々からのデータ信号が他の無線通信装置30及び40に疎外されないようにするためには、無線通信装置10と無線通信装置20の各々で、繰返しショート信号を送信することが好ましい。また、ショート信号は、MCS(Modulation and Coding Scheme)の最低レートで送信されることも好ましい。これにより、ショート信号の耐雑音性が高まり、より遠方に信号を到達させることが可能となる。
The
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
また、図3に示す各ステップを実現するためのコンピュータ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、実行するようにしてもよい。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であってもよい。
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、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disk)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。
Further, a computer program for realizing each step shown in FIG. 3 may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on the recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” may include an OS and hardware such as peripheral devices.
“Computer-readable recording medium” refers to a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM, a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disk), and a built-in computer system. A storage device such as a hard disk.
さらに「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(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))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。
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。さらに、前述した機能をコンピュータシステムにすで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。
Further, the “computer-readable recording medium” means a volatile memory (for example, DRAM (Dynamic DRAM) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted through a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Random Access Memory)), etc., which hold programs for a certain period of time.
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.
1…無線通信システム、10,20,30,40…無線通信装置、100…送信部、101…期間情報受信部、102…開始時間決定部、103…終了時間決定部、104…データ送信部、105…ショート信号送信部、106…データ送信部
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、
前記ショート信号の繰返し送信の時間間隔は、ショート信号のデータ転送時間から、当該データ転送時間にDIFSを加えた値の間である、
無線通信装置。 A short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a wireless communication device around the wireless communication device ends waiting for signal transmission; and
A data transmission unit that transmits a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal ; and
The time interval for repeated transmission of the short signal is between the data transfer time of the short signal and the value obtained by adding DIFS to the data transfer time.
Wireless communication device.
前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、
前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、
前記CTSフレーム信号で示されるNAV(Network Allocation Vector)期間は、送信待ちの送信データがある場合には当該送信待ちの送信データの送信後からアクノリッジ信号の受信を完了するまでの時間とし、送信待ちの送信データがない場合には0とする、
無線通信装置。 A short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a wireless communication device around the wireless communication device ends waiting for signal transmission; and
A data transmission unit that transmits a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal; and
The short signal is a CTS (Clear to Send) frame signal,
When there is transmission data waiting for transmission, the NAV (Network Allocation Vector) period indicated by the CTS frame signal is the time from the transmission of the transmission data waiting for transmission until the reception of the acknowledge signal is completed. 0 if there is no transmission data
Wireless communication device.
前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、
前記ショート信号はCTS(Clear to Send)フレーム信号であり、
前記CTSフレーム信号の送信は、CTSフレーム信号を受信した後、NAV期間から、当該NAV期間にDIFSを加えた値までの範囲のランダムな時間待機する、
無線通信装置。 A short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a wireless communication device around the wireless communication device ends waiting for signal transmission; and
A data transmission unit that transmits a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal; and
The short signal is a CTS (Clear to Send) frame signal,
The transmission of the CTS frame signal waits for a random time in a range from the NAV period to the value obtained by adding DIFS to the NAV period after receiving the CTS frame signal.
Wireless communication device.
前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信部と、を備え、
前記ショート信号の繰返し送信の開始時間は、指定された期間開始時間から、自無線通信装置の周囲の無線通信装置の最大データフレーム長のデータ転送時間分遡った時間である、
無線通信装置。 A short signal transmission unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a wireless communication device around the wireless communication device ends waiting for signal transmission; and
A data transmission unit that transmits a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal; and
The start time of the repeated transmission of the short signal is a time that is back from the specified period start time by the data transfer time of the maximum data frame length of the wireless communication device around the wireless communication device.
Wireless communication device.
データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、
前記ショート信号の繰返し送信の時間間隔は、ショート信号のデータ転送時間から、当該データ転送時間にDIFSを加えた値の間である、
無線通信方法。 A short signal transmitting unit that repeatedly transmits a short signal at a time interval shorter than a wireless communication device around the wireless communication device ends waiting for signal transmission; and
Data transmission unit, viewed contains a data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission unit transmits repeatedly the short signal,
The time interval for repeated transmission of the short signal is between the data transfer time of the short signal and the value obtained by adding DIFS to the data transfer time.
Wireless communication method.
データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、A data transmission step for transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal;
前記ショート信号はCTS(ClearThe short signal is CTS (Clear toto Send)フレーム信号であり、Send) frame signal,
前記CTSフレーム信号で示されるNAV(NetworkThe NAV (Network AllocationAllocation Vector)期間は、送信待ちの送信データがある場合には当該送信待ちの送信データの送信後からアクノリッジ信号の受信を完了するまでの時間とし、送信待ちの送信データがない場合には0とする、The Vector) period is the time from the transmission of the transmission data waiting for transmission until the completion of the reception of the acknowledge signal when there is transmission data waiting for transmission, and 0 when there is no transmission data waiting for transmission. ,
無線通信方法。Wireless communication method.
データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、A data transmission step for transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal;
前記ショート信号はCTS(ClearThe short signal is CTS (Clear toto Send)フレーム信号であり、Send) frame signal,
前記CTSフレーム信号の送信は、CTSフレーム信号を受信した後、NAV期間から、当該NAV期間にDIFSを加えた値までの範囲のランダムな時間待機する、The transmission of the CTS frame signal waits for a random time in a range from the NAV period to the value obtained by adding DIFS to the NAV period after receiving the CTS frame signal.
無線通信方法。Wireless communication method.
データ送信部が、前記ショート信号送信部が前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を含み、A data transmission step for transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission unit repeatedly transmits the short signal;
前記ショート信号の繰返し送信の開始時間は、指定された期間開始時間から、自無線通信装置の周囲の無線通信装置の最大データフレーム長のデータ転送時間分遡った時間である、The start time of the repeated transmission of the short signal is a time that is back from the specified period start time by the data transfer time of the maximum data frame length of the wireless communication device around the wireless communication device.
無線通信方法。Wireless communication method.
自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、
前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、
前記ショート信号の繰返し送信の時間間隔は、ショート信号のデータ転送時間から、当該データ転送時間にDIFSを加えた値の間である、
コンピュータプログラム。 In the computer provided in the wireless communication device,
A short signal transmission step of repeatedly transmitting a short signal at a time interval shorter than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission;
A data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal ;
The time interval for repeated transmission of the short signal is between the data transfer time of the short signal and the value obtained by adding DIFS to the data transfer time.
Computer program.
自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、A short signal transmission step of repeatedly transmitting a short signal at a time interval shorter than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission;
前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、A data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal;
前記ショート信号はCTS(ClearThe short signal is CTS (Clear toto Send)フレーム信号であり、Send) frame signal,
前記CTSフレーム信号で示されるNAV(NetworkThe NAV (Network AllocationAllocation Vector)期間は、送信待ちの送信データがある場合には当該送信待ちの送信データの送信後からアクノリッジ信号の受信を完了するまでの時間とし、送信待ちの送信データがない場合には0とする、The Vector) period is the time from the transmission of the transmission data waiting for transmission until the completion of the reception of the acknowledge signal when there is transmission data waiting for transmission, and 0 when there is no transmission data waiting for transmission. ,
コンピュータプログラム。Computer program.
自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、A short signal transmission step of repeatedly transmitting a short signal at a time interval shorter than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission;
前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、A data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal;
前記ショート信号はCTS(ClearThe short signal is CTS (Clear toto Send)フレーム信号であり、Send) frame signal,
前記CTSフレーム信号の送信は、CTSフレーム信号を受信した後、NAV期間から、当該NAV期間にDIFSを加えた値までの範囲のランダムな時間待機する、The transmission of the CTS frame signal waits for a random time in a range from the NAV period to the value obtained by adding DIFS to the NAV period after receiving the CTS frame signal.
コンピュータプログラム。Computer program.
自無線通信装置の周囲の無線通信装置が信号の送信の待機を終了するよりも短い時間間隔でショート信号を繰返し送信するショート信号送信ステップと、A short signal transmission step of repeatedly transmitting a short signal at a time interval shorter than the wireless communication devices around the own wireless communication device finish waiting for signal transmission;
前記ショート信号送信ステップが前記ショート信号を繰返し送信する期間にデータ信号を送信するデータ送信ステップと、を実行させるためのコンピュータプログラムであり、A data transmission step of transmitting a data signal during a period in which the short signal transmission step repeatedly transmits the short signal;
前記ショート信号の繰返し送信の開始時間は、指定された期間開始時間から、自無線通信装置の周囲の無線通信装置の最大データフレーム長のデータ転送時間分遡った時間である、The start time of the repeated transmission of the short signal is a time that is back from the specified period start time by the data transfer time of the maximum data frame length of the wireless communication device around the wireless communication device.
コンピュータプログラム。Computer program.
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