JP7215427B2 - 無線lan通信装置、無線lan通信方法および無線lan通信プログラム - Google Patents
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Description
1.背景
2.本開示の一実施形態に係る無線LANシステム
2-1.システム構成
2-2.機能概要
2-3.機能詳細
2-4.再送制御の具体例
2-5.装置の機能構成
2-6.装置の動作
3.応用例
4.むすび
まず、本開示の背景について説明する。
上記では、本開示の背景について説明してきた。続いて、本開示の一実施形態に係る無線LANシステムについて説明する。
まず、図1を参照して、本実施形態に係る無線LANシステムのシステム構成について説明する。
上記では、本実施形態に係る無線LANシステムの構成について説明した。続いて、本実施形態に係る無線LANシステムの機能概要について説明する。
Data Unit)、いわゆるコントロールフレーム、いわゆるマネジメントフレームまたはいわゆるアクションフレーム等が使用されてもよい。
上記では、本実施形態に係る無線LANシステムの機能概要について説明した。続いては、本実施形態に係る無線LANシステムの機能の詳細について説明する。
Data Payload」と記載)に冗長符号11(図中には「FEC」と記載)およびデリミタ12(図中には「Delimiter」と記載)を付加することで、2048[Bytes]の符号化データを生成してもよい。そして、送信装置は、2048[Bytes]の符号化データ毎にシーケンス番号を付与する(図中には「Sequence
No.1」と記載)。なお、デリミタ12の内容については後述する。
No.1」および「Sequence No.2」と記載)。
No.1」~「Sequence No.4」と記載)。
Payload」と記載)を生成し、当該送信用のデータに16[Bytes]の冗長符号11および1[Byte]のデリミタ12を付加することで、256[Bytes]の符号化データを生成する。データ長が612[Bytes]のMPDUからは、239[Bytes]の送信用データが2個取得される。
Size」と、「Block Length」と、「Count」と、「1st S/N」と、「S/N Bitmap」と、「F/R」と、「CRC」と、を含む。
上記では、本実施形態に係る無線LANシステムの機能の詳細について説明した。続いて、図27~図40を参照して、無線LANシステムにおける再送制御の具体例について説明する。
上記では、無線LANシステムにおける再送制御の具体例について説明した。続いて、図41を参照して、AP200およびSTA100の機能構成について説明する。
無線通信部110は、無線通信に関する処理全般を行う機能構成である。図41に示すように、無線通信部110は、アンテナ制御部111と、受信処理部112と、MPDU処理部113と、受信バッファ114と、送信処理部115と、MPDU処理部116と、送信バッファ117と、を備える。
アンテナ制御部111は、少なくとも1つのアンテナを制御することで、無線信号の送受信を行う機能構成である。例えば、アンテナ制御部111は、アンテナを制御することで、他の通信装置から送信された無線信号を受信する受信部として機能し、後段の処理でベースバンド信号が抽出可能の受信レベルにまで変換処理を施した信号を受信処理部112に提供する。また、アンテナ制御部111は、宛先装置に送信信号がより確実に到達するように、必要に応じて送信電力を制御し、送信処理部115によって生成される送信信号を送信する送信部としても機能する。
受信処理部112は、アンテナ制御部111から提供される受信信号に対して受信処理を行う。例えば、受信処理部112は、アンテナから得られる受信信号について、アナログ処理およびダウンコンバージョンを施すことにより、ベースバンド信号を出力する。そして、受信処理部112は、所定の信号パターンとベースバンド信号との相関を算出することで所定のプリアンブルを検出する。これにより、受信処理部112は、物理層フレームを検出することができる。そして、受信処理部112は、物理層フレームの物理層ヘッダに格納されている各種情報に基づいて、物理層フレームに格納されている符号化データを抽出する。そして、受信処理部112は、符号化データの復号処理を行い、誤り検出処理および誤り訂正処理を行う。受信処理部112は、受信処理後のデータをMPDU処理部113に提供する。
MPDU処理部113は、受信時に、MPDUに関する処理を行う。例えば、MPDU処理部113は、物理層フレームの物理層ヘッダに格納されている各種情報に基づいて、物理層フレームに格納されている符号化データのシーケンス番号を認識する。そして、MPDU処理部113は、シーケンス番号順に受信処理後のデータを収集し、デリミタに格納されている「Start Flag」および「End Flag」に基づいてMPDU単位の区切りを認識する。そして、MPDU処理部113は、適宜Paddingを除去した後に、合成処理を行うことで元のMPDUを構築する。MPDU処理部113は、当該MPDUを受信バッファ114に一時的に格納する。なお、MPDU処理部113は、MPDUを、無線インタフェース部120等を介して任意のアプリケーションに提供してもよい。
受信バッファ114は、構築されたMPDUを一時的に記憶する機能構成である。また、受信バッファ114は、受信処理に成功し、合成処理が行われる前のデータを一時的に記憶してもよい。受信バッファ114は、これらのデータを記憶するメモリを備えている。
送信処理部115は、物理層フレームの送信処理を行い、符号化データ単位で再送処理を制御する制御部として機能する。より具体的には、送信処理部115は、MPDU処理部116がMPDUを分割した後のデータ毎にシーケンス番号を設定し、当該シーケンス番号に基づいて各データを管理する。そして、送信処理部115は、「Start Flag」、「End Flag」または「Padding Flag」等を格納したデリミタを当該データに付加する。さらに、送信処理部115は、必要に応じて当該データにPaddingを付加した後に、所定の符号化処理を行う。その後、送信処理部115は、上記図10~図20で説明したような様々な構成で符号化データを集約し、物理層ヘッダ等を付加することで物理層フレームを生成する。
MPDU処理部116は、送信時に、MPDUに関する処理を行う。例えば、MPDU処理部116は、送信バッファ117に格納されている情報を用いて、宛先情報等を含むMACヘッダを付加したMPDUを構築する。そして、MPDU処理部116は、符号化のブロック長に対応するデータ長にMPDUを分割する。MPDU処理部116は、分割後のデータを上記の送信処理部115に提供する。
送信バッファ117は、無線インタフェース部120を介して任意のアプリケーションから提供された送信用のデータを一時的に記憶する機能構成である。また、送信バッファ117は、送信処理部115によって符号化処理等が行われた後の符号化データを記憶してもよい。送信バッファ117は、これらのデータを記憶するメモリを備えている。
無線インタフェース部120は、無線通信部110に対するインタフェースであり、無線通信部110と任意のアプリケーションとの情報の受け渡しを行う機能構成である。
制御部130は、STA100による処理全般を一元的に管理する機能構成である。制御部130は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only
Memory)、RAM(Random Access Memory)等を備えた各種ICチップ等により実現される。
有線インタフェース部140は、例えば、任意の外部装置に対するインタフェースであり、STA100と当該外部装置との情報の受け渡しを行う機能構成である。なお、AP200において、有線インタフェース部240は、インターネットに接続するアダプターとして機能するため必須である。
入力部150は、各種情報の入力を受ける機能構成である。例えば、入力部150はタッチパネル、ボタン、キーボードまたはマイクロホン等の入力手段を備えており、ユーザがこれらの入力手段を用いて各種情報を入力することができる。なお、AP200においては、入力部150は、存在しなくてもよく、あるいは簡素な構成でもよい。
出力部160は、各種情報を出力する機能構成である。例えば、出力部160は、ディスプレイ等の表示手段またはスピーカ等の音声出力手段を備えており、制御部130からの制御信号に基づいて所望の情報をディスプレイ等に表示させたり、所望の音情報をスピーカ等によって発生させたりする。なお、AP200においては、出力部160は、存在しなくてもよく、あるいは簡素な構成でもよい。
上記では、AP200およびSTA100の機能構成について説明した。続いて、AP200およびSTA100の動作について説明する。なお、上記のとおり、本開示の機能は、STA100およびAP200のいずれによって実現されてもよいため、以下では、一例として、送信装置および受信装置として機能するSTA100の動作について説明する。
まず、図42および図43を参照して、物理層フレームの送信動作について説明する。
続いて、図44および図45を参照して、物理層フレームの受信動作について説明する。
続いて、図46および図47を参照して、物理層フレームの再送動作について説明する。図46および図47には、送信装置が物理層フレームを送信した後に、宛先装置から応答フレームを受信する場面以降の処理が記載されている。
本開示に係る技術は、様々な製品へ応用可能である。例えば、STA100は、スマートフォン、タブレットPC(Personal Computer)、ノートPC、携帯型ゲーム端末若しくはデジタルカメラなどのモバイル端末、テレビジョン受像機、プリンタ、デジタルスキャナ若しくはネットワークストレージなどの固定端末、又はカーナビゲーション装置などの車載端末として実現されてもよい。また、STA100は、スマートメータ、自動販売機、遠隔監視装置又はPOS(Point Of Sale)端末などの、M2M(Machine To Machine)通信を行う端末(MTC(Machine Type Communication)端末ともいう)として実現されてもよい。さらに、STA100は、これら端末に搭載される無線通信モジュール(例えば、1つのダイで構成される集積回路モジュール)であってもよい。
図48は、本開示に係る技術が適用され得るスマートフォン900の概略的な構成の一例を示すブロック図である。スマートフォン900は、プロセッサ901、メモリ902、ストレージ903、外部接続インタフェース904、カメラ906、センサ907、マイクロフォン908、入力デバイス909、表示デバイス910、スピーカ911、無線通信インタフェース913、アンテナスイッチ914、アンテナ915、バス917、バッテリー918及び補助コントローラ919を備える。
図49は、本開示に係る技術が適用され得るカーナビゲーション装置920の概略的な構成の一例を示すブロック図である。カーナビゲーション装置920は、プロセッサ921、メモリ922、GPS(Global Positioning System)モジュール924、センサ925、データインタフェース926、コンテンツプレーヤ927、記憶媒体インタフェース928、入力デバイス929、表示デバイス930、スピーカ931、無線通信インタフェース933、アンテナスイッチ934、アンテナ935及びバッテリー938を備える。
図50は、本開示に係る技術が適用され得る無線アクセスポイント950の概略的な構成の一例を示すブロック図である。無線アクセスポイント950は、コントローラ951、メモリ952、入力デバイス954、表示デバイス955、ネットワークインタフェース957、無線通信インタフェース963、アンテナスイッチ964及びアンテナ965を備える。
以上で説明してきたように、本実施形態に係る無線LANシステムは、MPDU単位ではなく、符号化データ単位で再送処理を制御することによって、再送処理の無駄を削減し伝送路の利用効率を向上させることができる。換言すると、本実施形態に係る無線LANシステムは、符号化データよりもデータ長の大きいMPDU単位に再送処理を行わなくてもよい。
(1)
復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを送信する送信部と、
前記符号化データ単位で再送処理を制御する制御部と、を備える、
無線LAN通信装置。
(2)
任意のデータを前記符号化データ単位に分割し、複数の前記符号化データを集約して所定のプリアンブルを付加した前記データフレームを生成する送信処理部をさらに備える、
前記(1)に記載の無線LAN通信装置。
(3)
前記送信処理部は、再送される符号化データ、または、新規に送信される符号化データを前記データフレームに格納する、
前記(2)に記載の無線LAN通信装置。
(4)
前記送信処理部は、同一の符号化データを繰り返して前記データフレームに格納する、
前記(2)または(3)に記載の無線LAN通信装置。
(5)
前記送信処理部は、前記符号化データをシーケンス番号で管理する、
前記(2)から(4)のいずれか1項に記載の無線LAN通信装置。
(6)
前記送信処理部は、前記シーケンス番号の昇順または降順で、前記データフレームに前記符号化データを格納する、
前記(5)に記載の無線LAN通信装置。
(7)
前記送信処理部は、前記符号化データに関するパラメータが格納されたヘッダ情報を前記データフレームに付加する、
前記(2)から(6)のいずれか1項に記載の無線LAN通信装置。
(8)
前記ヘッダ情報には、符号化のブロック長に関する情報、前記データフレームに格納された符号化データの個数に関する情報、前記データフレームに格納された符号化データを識別する情報、または、前記符号化データが格納された順番に関する情報が含まれる、
前記(7)に記載の無線LAN通信装置。
(9)
前記送信処理部は、受信可能な符号化データを識別する情報から、前記データフレームに格納される符号化データを決定する、
前記(2)から(8)のいずれか1項に記載の無線LAN通信装置。
(10)
前記送信処理部は、前記任意のデータにおける分割された一部分のデータ位置を示すデリミタ情報を前記符号化データに含める、
前記(2)から(9)に記載の無線LAN通信装置。
(11)
前記任意のデータは、MPDU、MSDU、コントロールフレーム、マネジメントフレームまたはアクションフレームである、
前記(2)から(10)に記載の無線LAN通信装置。
(12)
復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを送信することと、
前記符号化データ単位で再送処理を制御することと、を有する、
コンピュータにより実行される無線LAN通信方法。
(13)
復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを送信することと、
前記符号化データ単位で再送処理を制御することと、
をコンピュータに実現させるための無線LAN通信プログラム。
(14)
復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを受信する受信部と、
前記符号化データ単位で再送処理を制御する制御部と、を備える、
無線LAN通信装置。
(15)
所定のプリアンブルに続く前記データフレームのヘッダ情報に基づいて、集約された前記符号化データを識別し、個々の前記符号化データの復号を含む受信処理を行う受信処理部をさらに備える、
前記(14)に記載の無線LAN通信装置。
(16)
前記符号化データは、任意のデータが分割されてできた一部分が符号化されたものであり、
前記受信処理部は、複数の符号化データを用いて合成処理を行うことで、前記任意のデータを構築する、
前記(15)に記載の無線LAN通信装置。
(17)
前記受信処理が失敗し、再送を要する符号化データを識別する情報が含まれる応答フレームを生成する送信処理部をさらに備える、
前記(14)から(16)のいずれか1項に記載の無線LAN通信装置。
(18)
前記送信処理部は、次回の送信時に受信可能な符号化データを識別する情報を前記応答フレームに含める、
前記(17)に記載の無線LAN通信装置。
(19)
復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを受信することと、
前記符号化データ単位で再送処理を制御することと、を有する、
コンピュータにより実行される無線LAN通信方法。
(20)
復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを受信することと、
前記符号化データ単位で再送処理を制御することと、
をコンピュータに実現させるための無線LAN通信プログラム。
200 AP
110、210 無線通信部
111、211 アンテナ制御部
112、212 受信処理部
113、213 MPDU処理部
114、214 受信バッファ
115、215 送信処理部
116、216 MPDU処理部
117、217 送信バッファ
120、220 無線インタフェース部
130、230 制御部
140、240 有線インタフェース部
150、250 入力部
160、260 出力部
Claims (12)
- 復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを送信する送信部と、
前記符号化データ単位で再送処理を制御する制御部と、
任意のデータを前記符号化データ単位に分割し、複数の前記符号化データを集約して所定のプリアンブルを付加した前記データフレームを生成する送信処理部と、を備え、
前記送信処理部は、送信した前記データフレームが正しく受信されたか判断できない状況の場合に再送のための前記データフレームにおける前記符号化データの並び順を変更する、
無線LAN通信装置。 - 前記送信処理部は、再送される符号化データ、または、新規に送信される符号化データを前記データフレームに格納する、
請求項1に記載の無線LAN通信装置。 - 前記送信処理部は、同一の符号化データを繰り返して前記データフレームに格納する、
請求項1に記載の無線LAN通信装置。 - 前記送信処理部は、前記符号化データをシーケンス番号で管理する、
請求項1に記載の無線LAN通信装置。 - 前記送信処理部は、前記シーケンス番号の昇順または降順で、前記データフレームに前記符号化データを格納する、
請求項4に記載の無線LAN通信装置。 - 前記送信処理部は、前記符号化データに関するパラメータが格納されたヘッダ情報を前記データフレームに付加する、
請求項1に記載の無線LAN通信装置。 - 前記ヘッダ情報には、符号化のブロック長に関する情報、前記データフレームに格納された符号化データの個数に関する情報、前記データフレームに格納された符号化データを識別する情報、または、前記符号化データが格納された順番に関する情報が含まれる、
請求項6に記載の無線LAN通信装置。 - 前記送信処理部は、受信可能な符号化データを識別する情報から、前記データフレームに格納される符号化データを決定する、
請求項1に記載の無線LAN通信装置。 - 前記送信処理部は、前記任意のデータにおける分割された一部分のデータ位置を示すデリミタ情報を前記符号化データに含める、
請求項1に記載の無線LAN通信装置。 - 前記任意のデータは、MPDU、MSDU、コントロールフレーム、マネジメントフレームまたはアクションフレームである、
請求項1に記載の無線LAN通信装置。 - 復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを送信することと、
前記符号化データ単位で再送処理を制御することと、
任意のデータを前記符号化データ単位に分割することと、
複数の前記符号化データを集約して所定のプリアンブルを付加した前記データフレームを生成することと、
送信した前記データフレームが正しく受信されたか判断できない状況の場合に再送のための前記データフレームにおける前記符号化データの並び順を変更することと、を有する、
コンピュータにより実行される無線LAN通信方法。 - 復号の成否を判定可能な固定長の符号化データが複数個格納されたデータフレームを送信することと、
前記符号化データ単位で再送処理を制御することと、
任意のデータを前記符号化データ単位に分割することと、
複数の前記符号化データを集約して所定のプリアンブルを付加した前記データフレームを生成することと、
送信した前記データフレームが正しく受信されたか判断できない状況の場合に再送のための前記データフレームにおける前記符号化データの並び順を変更することと、
をコンピュータに実現させるための無線LAN通信プログラム。
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