JP6644862B2 - 無線通信システム、無線通信方法および無線lan基地局装置 - Google Patents
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Description
図1において、1つのAPと複数のSTA1〜STAnが接続される。実線は、APとSTA1〜STAnとの間で無線フレームの送受信が可能なことを示す。破線は、STA1がSTA2およびSTA3の送信する無線フレームを受信可能なことを示す。
図2において、APおよびSTAは、無線フレームの送受信および同時送信における多元接続処理を行う無線通信部11、無線フレームの送受信制御を含む全般の制御を行う制御部12、各制御に必要な情報を管理する情報管理部13、各STAの端末情報を収集し、同時送信するSTAの組合せの選定および同時送信のデータ伝送効率の良否を判定し、同時送信するSTAに対して同時送信制御に必要な情報を通知するトリガフレームを生成する同時送信判定部14、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)制御により無線フレームのアクセス権を取得するアクセス制御部15により構成される。ここで、無線フレームには、APが送信する下りデータフレーム、STAが送信する上りデータフレーム、STAの同時送信制御に用いる端末情報,通知フレーム,要求フレーム,トリガフレームなどの制御信号がある。
図3は、本発明の無線通信システムにおける実施例1の制御シーケンスを示す。
図7は、本発明の無線通信システムにおける実施例1の同時送信制御手順として、ステップS11〜S15を示す。
APは、ステップS11において、STA1〜STAnから同時送信するSTAの選定および同時送信制御に必要な端末情報を収集して集計する。端末情報は、各STAにおけるトラヒック情報や、各STAからの受信電力やチャネル状態などの伝搬特性情報である。
図11において、上り/下り送信管理機能部100は、APにおける下りデータフレームと上りリンク同時送信を指示するためのトリガフレームを入力し、アクセスカテゴリごとに各フレーム数またはデータ量を集計し、下りデータフレームを下りデータフレーム用アクセス制御部20に入力し、トリガフレームをトリガフレーム用アクセス制御部30に入力する。
図12において、構成例2は、構成例1の下りデータフレーム用アクセス制御部20のCSMA/CA制御部23−1〜23−4と、トリガフレーム用アクセス制御部30のCSMA/CA制御部33−1〜33−4を共通化したものである。
図4は、本発明の無線通信システムにおける実施例2の制御シーケンスを示す。
図8は、本発明の無線通信システムにおける実施例2の同時送信制御手順として、ステップS21〜S29を示す。
図5は、本発明の無線通信システムにおける参考例1の制御シーケンスを示す。
図9は、本発明の無線通信システムにおける参考例1の同時送信制御手順として、STAの処理であるステップS30〜S33と、APの処理であるステップS34〜S39を示す。
実施例1および実施例2は、APが各STAの端末情報を収集して集計し、同時送信するSTAの組合せを選定する手順であったが、参考例1は、所定のSTAxが自他の端末情報を収集して集計し、同時送信可能であるか否かを判断してAPに通知し、APが当該通知に応じて同時送信するSTAの組合せを選定することを特徴とする。例えば図1に示すSTA1において、STA2およびSTA3の上りフレームをヒアリングし、端末情報としてそれらのトラヒック情報を収集する場合が想定される。あるいは、STA1が実施例1で説明したAPの手法により他のSTA2〜STAnから端末情報を収集してもよい。ただし、APも実施例1と同様に、独自にSTA1〜STAnの端末情報を収集するものとする。
図6は、本発明の無線通信システムにおける参考例2の制御シーケンスを示す。
図10は、本発明の無線通信システムにおける参考例2の同時送信制御手順として、STAの処理であるステップS40〜S43と、APの処理であるステップS44〜S49を示す。なお、参考例2のステップS40〜S42,S44〜S48の処理は、参考例1におけるステップS30〜S32,S34〜S38の処理と同じであり、ステップS43,S49の処理が参考例1におけるステップS33,S39の処理と異なる。
(2) 要求フレームを使ったポーリングによりNAVを設定しつつ、トリガフレームの送信を要求する。この場合、要求フレームが周辺端末に対し、NAVを設定し、APにトリガフレームを送信させる。この際に、APにおいて、STAが指定したNAV期間長などの情報に応じて、上り複数ユーザ同時送信を行わせるSTAの組み合わせを決定・変更してもよい。トリガフレーム送信後に、さらに上記の実施例1と参考例1で示した3つの方法により通信することができる。NAVは要求フレームで一度設定しているため、その後の通信で、NAV期間長を変更することができる。
(2) APで用いるユーザの多重数およびその多重方式を推定し、想定した多重数と多重方式から、予め記憶しているテーブルからペナルティを参照し、シングルユーザ通信の場合よりも低いビット数に対応するMCSインデックスを決定する。また、ペナルティを決定する際に、STAに対するチャネル状態の伝搬特性情報の相関値からペナルティをユーザ組み合わせに対し算出することもできる。
(4) APから複数ユーザ同時送信で用いるMCSインデックスを通知し、指定されたMCSインデックスを用いる。
STA 無線LAN端末装置
11 無線通信部
12 制御部
13 情報管理部
14 同時送信判定部
15 アクセス制御部
Claims (13)
- 1つの無線LAN基地局装置(以下、「AP」という)と複数の無線LAN端末装置(以下、「STA」という)が接続され、複数のSTAからAPに無線フレームを多元接続方式で同時送信を行う無線通信システムにおいて、
前記APは、
前記複数のSTAから同時送信するSTAの選定および同時送信制御に用いる端末情報を収集する端末情報収集手段と、
前記端末情報に応じて同時送信するSTAの組合せを選定する同時送信判定手段と、
前記同時送信するSTAに対して、同時送信を指示しかつ同時送信制御に必要な情報を含むトリガフレームを送信するトリガ送信手段と
を備え、
前記端末情報収集手段は、前記端末情報として前記STAの伝搬特性情報を収集する構成であり、
前記同時送信判定手段は、前記収集した伝搬特性情報に基づいて、前記STAの組合せで同時送信した場合のデータ伝送効率と、STA単体で送信した場合のデータ伝送効率とを比較し、同時送信のデータ伝送効率が高い場合に同時送信するSTAの組合せとして選定する構成であり、
前記トリガ送信手段は、前記トリガフレームに、同時送信を行う際の変調方式および符号化率を低下させるペナルティ情報を含め、
前記トリガフレームにより指定されたSTAが前記APに同時に無線フレームを送信する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記APは、前記STA宛の無線フレームと同時送信する複数のSTA宛の前記トリガフレームを入力し、それぞれの送信待機のフレーム数またはデータ量を集計し、その集計結果の多い方がアクセス権を取得しやすいパラメータを設定したCSMA/CA制御により、アクセス権を取得した無線フレームまたは前記トリガフレームを送信するアクセス制御手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記APは、前記STA宛の無線フレームと同時送信する複数のSTA宛の前記トリガフレームを入力し、それぞれの送信待機のフレーム数またはデータ量を集計し、その集計結果の多い方を選択し、選択された無線フレームまたはトリガフレームをCSMA/CA制御によりアクセス権を取得して送信するアクセス制御手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記端末情報収集手段は、前記端末情報として前記STAのトラヒック情報を収集する構成であり、
前記同時送信判定手段は、前記トラヒック情報に基づいて前記STAから前記APに送信する無線フレームの有無を判定または予測し、前記同時送信するSTAの組合せの選定に用いる構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1に記載の無線通信システムにおいて、
前記同時送信判定手段は、前記端末情報に応じて選定された同時送信するSTAに対して、同時送信可能になったことを示す通知フレームを送信し、該通知フレームを受信したSTAに同時送信するためのアクセス権の取得を行わせ、該アクセス権を取得したSTAから送信された要求フレームを受信し、それまでに収集した端末情報に応じて同時送信するSTAの組合せを再選定し、同時送信によるデータ伝送効率に応じて同時送信制御を行うか否かを選択する構成であり、
前記通知フレームを受信したSTAは、同時送信するためのアクセス権を取得して前記要求フレームを前記APに送信する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 - 1つの無線LAN基地局装置(以下、「AP」という)と複数の無線LAN端末装置(以下、「STA」という)が接続され、複数のSTAからAPに無線フレームを多元接続方式で同時送信を行う無線通信方法において、
前記APは、
前記複数のSTAから同時送信するSTAの選定および同時送信制御に用いる端末情報を収集するステップ1と、
前記端末情報に応じて同時送信するSTAの組合せを選定するステップ2と、
前記同時送信するSTAに対して、同時送信を指示しかつ同時送信制御に必要な情報を含むトリガフレームを送信するステップ3と
を有し、
前記ステップ1は、前記端末情報として前記STAの伝搬特性情報を収集し、
前記ステップ2は、前記収集した伝搬特性情報に基づいて、前記STAの組合せで同時送信した場合のデータ伝送効率と、STA単体で送信した場合のデータ伝送効率とを比較し、同時送信のデータ伝送効率が高い場合に同時送信するSTAの組合せとして選定し、 前記ステップ3は、前記トリガフレームに、同時送信を行う際の変調方式および符号化率を低下させるペナルティ情報を含め、
前記トリガフレームにより指定されたSTAが前記APに同時に無線フレームを送信する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項6に記載の無線通信方法において、
前記APは、前記STA宛の無線フレームと同時送信する複数のSTA宛の前記トリガフレームを入力し、それぞれの送信待機のフレーム数またはデータ量を集計し、その集計結果の多い方がアクセス権を取得しやすいパラメータを設定したCSMA/CA制御により、アクセス権を取得した無線フレームまたは前記トリガフレームを送信する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項6に記載の無線通信方法において、
前記APは、前記STA宛の無線フレームと同時送信する複数のSTA宛の前記トリガフレームを入力し、それぞれの送信待機のフレーム数またはデータ量を集計し、その集計結果の多い方を選択し、選択された無線フレームまたはトリガフレームをCSMA/CA制御によりアクセス権を取得して送信する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項6に記載の無線通信方法において、
前記ステップ1は、前記端末情報として前記STAのトラヒック情報を収集し、
前記APのステップ2は、前記トラヒック情報に基づいて前記STAから前記APに送信する無線フレームの有無を判定または予測し、前記同時送信するSTAの組合せの選定に用いる
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項6に記載の無線通信方法において、
前記APのステップ2は、前記端末情報に応じて選定された同時送信するSTAに対して、同時送信可能になったことを示す通知フレームを送信し、該通知フレームを受信したSTAに同時送信するためのアクセス権の取得を行わせ、該アクセス権を取得したSTAから送信された要求フレームを受信し、それまでに収集した端末情報に応じて同時送信するSTAの組合せを再選定し、同時送信によるデータ伝送効率に応じて同時送信制御を行うか否かを選択し、
前記通知フレームを受信したSTAは、同時送信するためのアクセス権を取得して前記要求フレームを前記APに送信する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 1つの無線LAN基地局装置と複数の無線LAN端末装置(以下、「STA」という)が接続され、複数のSTAから無線LAN基地局装置に無線フレームを多元接続方式で同時送信を行う無線通信システムの無線LAN基地局装置において、
前記複数のSTAから同時送信するSTAの選定および同時送信制御に用いる端末情報を収集する端末情報収集手段と、
前記端末情報に応じて同時送信するSTAの組合せを選定する同時送信判定手段と、
前記同時送信するSTAに対して、同時送信を指示しかつ同時送信制御に必要な情報を含むトリガフレームを送信するトリガ送信手段と
を備え、
前記端末情報収集手段は、前記端末情報として前記STAの伝搬特性情報を収集する構成であり、
前記同時送信判定手段は、前記収集した伝搬特性情報に基づいて、前記STAの組合せで同時送信した場合のデータ伝送効率と、STA単体で送信した場合のデータ伝送効率とを比較し、同時送信のデータ伝送効率が高い場合に同時送信するSTAの組合せとして選定する構成であり、
前記トリガ送信手段は、前記トリガフレームに、同時送信を行う際の変調方式および符号化率を低下させるペナルティ情報を含める
ことを特徴とする無線LAN基地局装置。 - 請求項11に記載の無線LAN基地局装置において、
前記STA宛の無線フレームと同時送信する複数のSTA宛の前記トリガフレームを入力し、それぞれの送信待機のフレーム数またはデータ量を集計し、その集計結果の多い方がアクセス権を取得しやすいパラメータを設定したCSMA/CA制御により、アクセス権を取得した無線フレームまたは前記トリガフレームを送信するアクセス制御手段を備えた
ことを特徴とする無線LAN基地局装置。 - 請求項11に記載の無線LAN基地局装置において、
前記STA宛の無線フレームと同時送信する複数のSTA宛の前記トリガフレームを入力し、それぞれの送信待機のフレーム数またはデータ量を集計し、その集計結果の多い方を選択し、選択された無線フレームまたはトリガフレームをCSMA/CA制御によりアクセス権を取得して送信するアクセス制御手段を備えた
ことを特徴とする無線LAN基地局装置。
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