KR101679461B1

KR101679461B1 - 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법

Info

Publication number: KR101679461B1
Application number: KR1020127022175A
Authority: KR
Inventors: 유이찌 모리오까
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2016-11-24
Also published as: JP2011182308A; JP5598023B2; US20120314633A1; CN102771179B; CN102771179A; WO2011108301A1; KR20130018657A; US8982751B2

Abstract

무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법을 제공한다.
복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷을 생성하는 데이터 처리부와, 상기 데이터 처리부에 의해 생성된 상기 송신 요구 패킷을 송신하는 송신부를 구비하는 무선 통신 장치이다.

Description

무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법{WIRELESS COMMUNICATION DEVICE, WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND WIRELESS COMMUNICATION METHOD}

본 발명은 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법에 관한 것이다.

최근 들어, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11로 대표되는 무선 LAN(Local Area Network) 시스템은 기기의 자유도가 높은 점 등의 이점에서 유선 네트워크를 대신해 보급되고 있다. 예를 들어, IEEE 802.11a/g는 널리 보급되어 있고, 앞으로는 IEEE 802.11n의 보급이 기대되고 있다.

또한, 현재 차세대 무선 LAN 규격으로서 IEEE 802.11ac가 책정되어 있다. 이 IEEE 802.11ac에서는 공간축 상의 무선 리소스를 복수 유저가 공유하는 공간 분할 다원 접속 방식(SDMA: Space Division Multiple Access)이 채용될 전망이다. SDMA에 의하면, 동시에 동일 주파수를 이용해서 1대다의 통신을 실현할 수 있으므로, 전송 속도의 향상을 한층 더 도모하는 것이 가능하다.

또한, 무선 LAN 시스템의 대부분은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance: 반송파 감지 다중 액세스) 등의 캐리어 감지에 기초하는 액세스 제어에 의해, 무선 통신 장치 사이의 간섭을 피한다.

예를 들어, 데이터 송신을 행하는 무선 통신 장치는 RTS(송신 요구 패킷: Request To Send)를 송신하고, 송신처의 무선 통신 장치로부터의 CTS(응답 패킷: Clear To Send)의 수신에 따라서 데이터 패킷의 송신을 개시한다. 또한, 자국 앞으로가 아닌 RTS 또는 CTS 중 적어도 한쪽의 패킷을 수신한 무선 통신 장치는 수신 패킷 중에 기재되어 있는 듀레이션 정보에 기초하여 송신 정지 기간(NAV)을 설정하여 간섭을 피한다. 또한, 듀레이션 정보에 기초하는 간섭 회피에 대해서는 예를 들어 특허문헌 1에 기재되어 있다.

일본 특허 공개 제2008-252867호 공보

여기서, 상기한 IEEE 802.11ac와 RTS/CTS를 단순히 조합하면, 액세스 포인트가 송신한 RTS에 대하여, 복수의 무선 통신 장치가 동시에 CTS를 송신하는 것으로 된다. 따라서, 각 CTS가 어느 쪽의 무선 통신 장치로부터 송신되었는지를 액세스 포인트에 있어서 검지할 수 있도록 각 무선 통신 장치가 무선 통신 장치마다 고유의 직교 신호를 CTS에 부가하는 것을 생각할 수 있다.

그러나, IEEE 802.11에서는 패킷 송신 간격인 SIFS(Short Inter Frame Space)에 +-10 ％의 오차가 허용되고 있다. 이로 인해, 복수의 무선 통신 장치에 의한 CTS의 송신 타이밍이 최대 20 ％ 어긋나버린다. 그 결과, 각 무선 통신 장치가 CTS에 부가하는 직교 신호의 직교성이 상실되어, 액세스 포인트에 있어서 각 무선 통신 장치로부터 송신된 신호를 분해할 수 없게 되는 것이 우려되었다.

따라서, 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명이 목적으로 하는 점은 복수의 무선 통신 장치에 의한 CTS의 송신을 시간적으로 분산시키는 것이 가능한, 신규이면서도 개량된 무선 통신 장치, 무선 통신 시스템 및 무선 통신 방법을 제공하는 데에 있다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 어느 한 관점에 의하면, 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷을 생성하는 데이터 처리부와, 상기 데이터 처리부에 의해 생성된 상기 송신 요구 패킷을 송신하는 송신부를 구비하는 무선 통신 장치가 제공된다.

상기 데이터 처리부는 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 상기 응답 패킷의 송신 타이밍이 다르도록 상기 타이밍 정보를 설정해도 된다.

상기 데이터 처리부는 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터 송신되는 응답 패킷이 시간축 상에서 겹치지 않도록 상기 응답 타이밍 정보를 설정해도 된다.

상기 무선 통신 장치는 상기 송신 요구 패킷에 대한 응답 패킷을 수신하는 수신부를 더 구비하고, 상기 데이터 처리부는 상기 수신부에 의한 상기 응답 패킷의 수신 타이밍에 기초하여 상기 응답 패킷의 송신원 장치를 판단하고, 상기 송신부는 상기 데이터 처리부에 의해 판단된 상기 응답 패킷의 송신원 장치에 데이터 패킷을 송신해도 된다.

상기 송신부는 공간 분할 다원 액세스에 의해 상기 데이터 패킷을 송신해도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 다른 무선 통신 장치로부터, 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷을 수신하는 수신부와, 상기 응답 타이밍 정보에 의해 지정되는 송신 타이밍으로 상기 다른 무선 통신 장치에 상기 응답 패킷을 송신하는 송신부를 구비하는 무선 통신 장치가 제공된다.

상기 응답 패킷에는 상기 다른 무선 통신 장치가 채널 추정하기 위한 트레이닝 신호가 포함되어도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 복수의 제1 무선 통신 장치와, 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷을 생성하는 데이터 처리부 및 상기 데이터 처리부에 의해 생성된 상기 송신 요구 패킷을 송신하는 송신부를 갖는 제2 무선 통신 장치를 구비하고, 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각은 상기 응답 타이밍 정보에 의해 지정되는 송신 타이밍으로 상기 응답 패킷을 상기 제2 무선 통신 장치에 송신하는 무선 통신 시스템이 제공된다.

상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각으로부터 송신되는 상기 응답 패킷은 동일하여도 된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷을 생성하는 스텝과, 상기 송신 요구 패킷을 송신하는 스텝을 포함하는 무선 통신 방법이 제공된다.

또한, 상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 다른 관점에 의하면, 다른 무선 통신 장치로부터, 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷을 수신하는 스텝과, 상기 응답 타이밍 정보에 의해 지정되는 송신 타이밍으로 상기 다른 무선 통신 장치에 상기 응답 패킷을 송신하는 스텝을 포함하는 무선 통신 방법이 제공된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 복수의 무선 통신 장치에 의한 CTS의 송신을 시간적으로 분산시키는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 시스템의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 2는 비교예에 관한 무선 통신 시스템에 있어서의 RTS/CTS 핸드쉐이크를 나타낸 설명도이다.
도 3은 비교예에 관한 무선 통신 시스템에 있어서의 RTS/CTS 핸드쉐이크를 나타낸 설명도이다.
도 4는 액세스 포인트나 스테이션 등의 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 장치의 구성을 나타낸 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 제어를 나타낸 설명도이다.
도 6은 멀티 RTS의 구성예를 나타낸 설명도이다.
도 7은 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 제어를 나타낸 설명도이다.
도8은 CTS의 구성예를 나타낸 설명도이다.
도 9는 본 발명의 실시 형태의 변형예를 나타낸 설명도이다.
도 10은 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 포인트의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 실시 형태에 의한 스테이션의 동작을 나타낸 흐름도이다.

이하에 첨부 도면을 참조하면서, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 구성 요소에 대해서는 동일한 번호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.

또한, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 복수의 구성 요소를 동일한 부호 뒤에 다른 번호를 붙여서 구별할 경우도 있다. 예를 들어, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 복수의 구성을 필요에 따라 스테이션 20#1, 20#2 및 20#3이나, 브랜치 40-1, 40-2, 40-N 등과 같이 구별한다. 단, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 복수의 구성 요소의 각각을 특별히 구별할 필요가 없는 경우, 동일 부호만을 붙인다. 예를 들어, 스테이션 20#1, 20#2 및 20#3을 특별히 구별할 필요가 없는 경우에는 간단히 스테이션(20)이라 칭한다.

또한, 이하에 나타내는 항목 순서에 따라 해당 「발명을 실시하기 위한 구체적인 내용」을 설명한다.

1. 무선 통신 시스템의 구성

2. 무선 통신 장치의 구성

3. 액세스 제어 방법

4. 무선 통신 장치의 동작

(액세스 포인트의 동작)

(스테이션의 동작)

5. 정리

<1. 무선 통신 시스템의 구성>

우선, 도 1을 참조하여, 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 시스템(1)의 구성을 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 시스템(1)의 구성을 나타낸 설명도이다. 도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 시스템(1)은 액세스 포인트(10)와, 스테이션(20#1 내지 20#3)과, 주변 무선 장치(30#1 내지 30#4)를 포함한다.

스테이션(20#1 내지 20#3)은 액세스 포인트(10)의 통신 범위 내에 존재하고, 액세스 포인트(10)는 스테이션(20#1 내지 20#3)의 통신 범위 내에 존재한다. 이로 인해, 스테이션(20#1 내지 20#3)은 액세스 포인트(10)와 직접적으로 통신할 수 있다. 즉, 스테이션(20#1 내지 20#3)은 액세스 포인트(10)의 관리 하에 속해 있고, 스테이션(20#1 내지 20#3) 및 액세스 포인트(10)로 이루어지는 복수의 무선 통신 장치는 1의 통신 그룹(BSS: Basic Service Set)을 구성한다.

액세스 포인트(10)는 예를 들어 IEEE 802.11ac에 준거하는 무선 통신 장치이며, 어댑티브 어레이 안테나에 의한 SDMA(공간 분할 다원 접속)를 행한다. 구체적으로는 액세스 포인트(10)는 복수의 스테이션(20)에 대한 송신 패킷을 동일한 시간축 및 동일한 주파수대에 있어서 다중화하거나, 복수의 스테이션(20)으로부터 동일한 시간축 및 동일한 주파수대를 이용해서 송신된 패킷을 송신원마다 분리하거나 함으로써, 1대다의 통신을 실현한다. 또한, 액세스 포인트(10)는 각 스테이션(20)과 1대1의 개별 통신을 행하는 것도 가능하다.

스테이션(20)은 액세스 포인트(10)와 마찬가지로, 예를 들어 IEEE 802.11ac에 준거하는 무선 통신 장치이며, 어댑티브 어레이 안테나에 의한 SDMA(공간 분할 다원 접속)를 행한다. 단, 스테이션(20)은 수신 시에 패킷 분리를 행하지만, 송신 패킷의 다중화는 행하지 않으므로, 액세스 포인트(10)보다 안테나 개수가 적어도 된다. 또한, 스테이션(20#1 내지 20#3) 중 일부는 IEEE 802.11a/g 등의 종래 규격에 준거하는 무선 통신 장치여도 된다.

또한, 각 무선 통신 장치가 액세스 포인트(20)(Group Owener) 또는 스테이션(10)(Client) 중 어느 것으로서 동작할지는 장치 제조 시에 결정되어 있어도 되고, 접속 처리 시의 네고시에이션에 의해 결정되어도 된다.

또한, 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20) 등의 무선 통신 장치의 하드웨어 타입은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20) 등의 무선 통신 장치는 PC(Personal Computer), 가정용 영상 처리 장치(DVD 레코더, 비디오 데크 등), PDA(Personal Digital Assistants), 가정용 게임 기기, 가전 기기 등의 정보 처리 장치여도 된다. 또한, 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20) 등의 무선 통신 장치는 휴대 전화, PHS(Personal Handyphone System), 휴대용 음악 재생 장치, 휴대용 영상 처리 장치, 휴대용 게임 기기 등의 정보 처리 장치여도 된다.

상기한 무선 통신 시스템(1)에 있어서, 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20)에 의한 통신과, 주변 무선 장치(30#1 내지 30#4)에 의한 통신의 간섭을 방지하기 위해서, RTS/CTS 핸드쉐이크를 이용하는 것을 생각한다. 그러나, 상기한 무선 통신 시스템(1)에 단순하게 RTS/CTS 핸드쉐이크를 적용하면, 이하에 도 2 및 도 3을 참조하여 설명하는 문제가 발생한다.

도 2 및 도 3은 비교예에 관한 무선 통신 시스템에 있어서의 RTS/CTS 핸드쉐이크를 나타낸 설명도이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 비교예에 관한 무선 통신 시스템에 있어서는 액세스 포인트가 송신한 RTS에 대하여, 스테이션(#1 내지 #3)이 동일한 기준(SIFS)을 따라서 거의 동시에 CTS를 송신한다. 여기서, 각 CTS가 어느 스테이션으로부터 송신되었는지를 액세스 포인트에 있어서 검지할 수 있도록, 각 스테이션은 스테이션마다 고유의 직교 신호를 CTS에 부가해서 송신한다.

그러나, IEEE 802.11에서는 패킷 송신 간격인 SIFS에 +-10 ％의 오차가 허용되고 있다. 이로 인해, 스테이션(#1 내지 #3)에 의한 CTS의 송신 타이밍은 도 3에 나타낸 바와 같이 최대 20 ％ 어긋나버린다. 그 결과, 각 스테이션이 CTS에 부가하는 직교 신호의 직교성이 상실되므로, 비교예에 관한 무선 통신 시스템에서는 액세스 포인트에 있어서 각 스테이션으로부터 송신된 신호를 분해할 수 없게 되는 것이 우려되었다.

따라서, 상기 사정을 하나의 착안점으로 해서 본 발명의 실시 형태를 창작하기에 이르렀다. 본 발명의 실시 형태에 따르면, 복수의 스테이션(20)에 의한 CTS의 송신을 시간적으로 분산시킴으로써, 액세스 포인트에 있어서 각 CTS의 송신원 스테이션을 용이하게 파악하는 것이 가능하게 된다. 이하, 이러한 본 발명의 실시 형태에 대해서 상세하게 설명한다.

<2. 무선 통신 장치의 구성>

도 4는 액세스 포인트(10)나 스테이션(20) 등의 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 장치의 구성을 나타낸 설명도이다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 의한 무선 통신 장치는 N조의 브랜치(40-1 내지 40-N)와, 데이터 처리부(48)를 구비한다. 또한, 각 브랜치(40)는 안테나 소자(42), 수신부(44) 및 송신부(46)를 포함한다.

즉, 무선 통신 장치는 N개의 안테나 소자(42-1 내지 42-N)를 갖고, 각 안테나 소자(42)에 의한 통신 패킷에 적절한 가중치를 승산함으로써, N개의 안테나 소자(42-1 내지 42-N)를 어댑티브 어레이 안테나로서 기능시킬 수 있다. 또한, 액세스 포인트(10)로서 동작하는 무선 통신 장치는 보다 많은 안테나 소자(42)를 구비함으로써, SDMA에 의해 동시 통신 가능한 스테이션수를 향상시킬 수 있다.

데이터 처리부(48)는 상위층 어플리케이션으로부터의 송신 요구에 따라서 송신 패킷을 생성하고, 송신 패킷을 브랜치(42-1 내지 42-N)에 할당한다. 보다 상세하게는 액세스 포인트(10)로서 동작하는 무선 통신 장치의 데이터 처리부(48)는 복수의 스테이션(20)의 각각에 대한 송신 패킷을 생성하면, 각 송신 패킷에 브랜치(42)마다의 어댑티브 어레이 안테나용의 송신 가중치를 승산한다. 그리고, 데이터 처리부(48)는 승산에 의해 수신처마다 공간 분리된 송신 패킷을 디지털 형식의 기저 대역 신호로서 브랜치(42-1 내지 42-N)에 공급한다.

또한, 데이터 처리부(48)는 수신처 장치로부터 수신한 기지 시퀀스인 트레이닝 필드에 대하여 RLS(Recursive Least Square) 등의 적응 알고리즘을 적용하여, 어댑티브 어레이 안테나용의 가중치를 학습할 수 있다.

송신부(46-1 내지 46-N)의 각각은 데이터 처리부(25)로부터 디지털 형식의 기저 대역 신호가 공급되면, 디지털 형식의 기저 대역 신호에 대하여 부호화나 변조 등의 신호 처리를 행한다. 또한, 송신부(46-1 내지 46-N)의 각각은 디지털 형식의 기저 대역 신호의 D/A 변환, 업 컨버전 등을 행하여, 아날로그 형식의 고주파 신호를 안테나 소자(42-1 내지 42-N)에 공급한다. 그리고, 안테나 소자(42-1 내지 42-N)는 송신부(46-1 내지 46-N)로부터 공급된 고주파 신호를 무선 신호로서 송신한다.

수신부(44-1 내지 44-N)의 각각은 안테나 소자(42-1 내지 42-N)에 의해 수신된 고주파 신호가 공급되면, 고주파 신호의 다운 컨버전, A/D 변환 등을 행한다. 또한, 수신부(44-1 내지 44-N)의 각각은 A/D 변환 후의 기저 대역 신호에 대하여 복조나 복합 등의 신호 처리를 행하여, 신호 처리 후의 기저 대역 신호를 데이터 처리부(48)에 공급한다.

데이터 처리부(48)는 수신부(44-1 내지 44-N)로부터 공급되는 기저 대역 신호에 대하여 어댑티브 어레이 안테나용의 수신 가중치를 승산한다. 그리고, 데이터 처리부(48)는 승산에 의해 공간 분리된 송신 패킷 중에서, 자장치 앞으로의 송신 패킷을 상위층 어플리케이션에 공급한다. 또한, 무선 통신 장치가 MIMO 방식을 이용하는 경우, 상기한 공간 분리에는 수신처마다의 송신 패킷의 분리 외에, 공간 다중된 MIMO 채널 분리의 양쪽을 포함해도 된다.

또한, 데이터 처리부(48)는 브랜치(40-1 내지 40-N)에 의한 통신 시에, MAC(Media Access Control)층에 있어서의 통신 프로토콜의 처리를 실행한다. 구체적으로는 데이터 처리부(48)는 RTS/CTS 핸드쉐이크를 위한 패킷 생성(후술하는 멀티 RTS, CTS 등), 송신 지시 등을 행하여 액세스 제어를 실현한다. 이하, RTS/CTS 핸드쉐이크를 응용한 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 제어를 설명한다.

<3. 액세스 제어 방법>

도 5는 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 제어를 나타낸 설명도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 우선, 스테이션(20#1 내지 #3)으로의 데이터 송신을 원하는 액세스 포인트(10)는 송신 요구 패킷으로서 멀티 RTS를 송신한다.

도 6은 멀티 RTS의 구성예를 나타낸 설명도이다. 도 6에 나타낸 바와 같이, 멀티 RTS는 Header와 Payload를 포함한다. 또한, Payload는 스테이션(20#1 내지 #3)의 어드레스 정보 및 스테이션(20#1 내지 #3)의 각각에 대한 오프셋 정보 #1 내지 #3을 포함한다.

여기서, 오프셋 정보는 스테이션(20)으로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보이다. 보다 구체적으로는 오프셋 정보는 RTS의 수신 종료로부터의 경과 시간을 나타내는 정보여도 되고, CTS가 송신되어야 할 시점을 나타내는 정보여도 되고, 순서를 나타내는 정보여도 된다.

상기한 멀티 RTS를 수신한 스테이션(20#1 내지 #3)은 멀티 RTS에 있어서 자장치의 어드레스 정보와 대응시켜지고 있는 오프셋 정보를 확인한다. 그리고, 스테이션(20#1 내지 #3)의 데이터 처리부(48)는 도 5에 나타낸 바와 같이, 오프셋 정보에 의해 지정되는 송신 타이밍으로 동일한 CTS(응답 패킷)를 각 브랜치(40)로부터 송신시킨다.

구체적으로는 스테이션(20#1)은 멀티 RTS에 있어서 스테이션(20#1)의 어드레스 정보와 대응시켜지고 있는 오프셋 정보 #1을 확인하고, 멀티 RTS의 수신 종료로부터 오프셋 정보 #1이 나타내는 오프셋 #1이 경과한 후에 CTS의 송신을 개시한다. 마찬가지로 하여, 스테이션(20#2)은 멀티 RTS의 수신 종료로부터 오프셋 정보 #2가 나타내는 오프셋 #2가 경과한 후에 CTS의 송신을 개시하고, 스테이션(20#3)은 멀티 RTS의 수신 종료로부터 오프셋 정보 #3이 나타내는 오프셋 #3이 경과한 후에 CTS의 송신을 개시한다.

이와 같이, 액세스 포인트(10)의 데이터 처리부(48)는 스테이션(20#1 내지 #3)으로부터의 CTS의 송신 타이밍이 시간축 상에서 겹치지 않도록 오프셋 정보를 설정한다. 보다 상세하게는 데이터 처리부(48)는 IEEE 802.11에서 허용되고 있는 SIFS의 오차(+-10 ％)를 고려하여, SIFS의 오차가 최대인 경우에도 각 CTS의 송신 타이밍이 시간축 상에서 겹치지 않도록 오프셋 정보를 설정해도 된다.

이러한 구성에 의해, 액세스 포인트(10)의 데이터 처리부(48)는 각 스테이션(20)에 설정한 오프셋 정보 및 CTS의 수신 타이밍에 기초하여, CTS의 송신원 스테이션을 판단할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(10)의 데이터 처리부(48)는 CTS의 수신 타이밍에 대응하는 오프셋 정보를 설정한 스테이션(20)을 CTS의 송신원 스테이션으로서 판단해도 된다.

한편, 도 1에 나타낸 주위 무선 장치(30#4)는 스테이션(20#1 및 #3)의 전파 도달 범위에 포함되지만, 스테이션(20#1 및 #3)으로부터 시간축 상에서 겹치지 않는 타이밍으로 CTS를 수신할 수 있으므로, 각 CTS를 정상적으로 복호해서 NAV를 설정할 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 통신 그룹의 주변에 존재하는 주변 무선 장치(30)에 의한 간섭을 보다 적절하게 방지하는 것이 가능하다.

그 후, 액세스 포인트(10)는 CTS의 송신원 스테이션(20)에 대하여 데이터 패킷을 송신한다. 예를 들어, 액세스 포인트(10)는 도 5에 나타낸 바와 같이 스테이션(20#1 내지 #3)으로부터 CTS를 수신한 경우, 스테이션(20#1 내지 #3)의 각각에 대하여 SDMA에 의해 데이터 패킷(DATA#1 내지 DATA#3)을 공간 다중해서 송신한다.

한편, 액세스 포인트(10)는 도 7에 나타낸 바와 같이, 멀티 RTS에 있어서 스테이션(20#2)에 CTS의 송신을 지시한 타이밍으로 CTS를 수신하지 못한 경우, 스테이션(20#2) 앞으로의 데이터 패킷(DATA#2)은 송신하지 않는다. 이 경우, 액세스 포인트(10)는 스테이션(20#2)으로의 패킷 송신 시에 이용을 예정하고 있던 안테나 리소스를 다른 스테이션으로의 패킷 송신에 이용함으로써, 다른 스테이션에 대한 전송 레이트를 향상시키는 것도 가능하다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 있어서는 송신원 스테이션의 판단을 위해서 액세스 포인트(10)가 수신 신호의 내용을 사용할 필요가 없기 때문에, 각 스테이션(20)은 동일한 CTS를 송신해도 된다. 또한, 도8에 나타낸 바와 같이, 어댑티브 어레이 안테나용의 가중치를 학습하기 위한 트레이닝 필드를 CTS에 내장해도 되지만, 이 경우에도 각 스테이션(20)은 동일한 트레이닝 필드를 사용할 수 있으므로 실장이 용이하다.

또한, 데이터 처리부(48)가 오프셋 정보를 설정하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 데이터 처리부(48)는 각 스테이션(20)에 대하여 랜덤하게 오프셋 정보를 설정해도 된다. 또는 이하에 설명하는 바와 같이, 각 스테이션(20)에 대하여 소정의 기준에 기초하여 오프셋 정보를 설정해도 된다.

액세스 포인트(10)는 CTS의 송신 순서가 늦은 스테이션(20)을 향한 것일수록, CTS의 수신으로부터 짧은 시간 간격으로 데이터 패킷의 송신을 개시하게 된다. 이로 인해, 액세스 포인트(10)는 CTS에 트레이닝 필드가 포함되는 경우, CTS의 송신 순서가 늦은 스테이션(20)을 향한 것일수록, 트레이닝 필드에 기초해서 얻어지는 새로운 가중치를 이용해서 데이터 패킷을 송신할 수 있다.

따라서, 액세스 포인트(10)의 데이터 처리부(48)는 이동이 큰 스테이션(20)으로부터의 CTS의 송신 타이밍이 늦어지도록 오프셋 정보를 설정해도 된다. 또는 액세스 포인트(10)의 데이터 처리부(48)는 높은 전송 레이트에서의 데이터 패킷의 송신처가 되는 스테이션으로부터의 CTS의 송신 타이밍이 늦어지도록 오프셋 정보를 설정해도 된다.

단, 상술한 바와 같이 각 CTS의 송신 타이밍이 시간축 상에서 겹치지 않도록 오프셋 정보를 설정하면, 오버헤드가 증가해버린다. 따라서, 액세스 포인트(10)의 데이터 처리부(48)는 도 9에 나타낸 바와 같이, 일부의 CTS의 송신 타이밍이 일치하도록 오프셋 정보를 설정해도 된다.

예를 들어, 스테이션(#2 및 #3) 사이의 거리가 큰 경우, 스테이션(#2 및 #3)으로부터 도래한 신호를 MIMO 기술에 의해 분리하는 것이 비교적 용이하다. 따라서, 각 스테이션(20)이 직교 신호를 송신하거나, 각 스테이션(20)이 SIFS의 오차를 소정 범위 내로 제한할 수 있는 등, 조건에 따라서는 일부의 CTS의 송신 타이밍을 일치시키는 것도 유효하다.

<4. 무선 통신 장치의 동작>

이상, 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 제어에 대해서 설명하였다. 이어서, 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20)의 동작을 설명한다.

(액세스 포인트의 동작)

도 10은 본 발명의 실시 형태에 의한 액세스 포인트(10)의 동작을 나타낸 흐름도이다. 도 10에 나타낸 바와 같이, 우선, 액세스 포인트(10)의 데이터 처리부(48)는 데이터 패킷의 모든 수신처의 어드레스 정보 및 오프셋 정보를 멀티 RTS에 설정한다(S204). 그리고, 액세스 포인트(10)의 브랜치(40)가 데이터 처리부(48)에 의해 생성된 멀티 RTS를 송신한다(S208).

그 후, 액세스 포인트(10)의 브랜치(40)에 의해 적어도 하나의 CTS가 수신되면(S212), 데이터 처리부(48)는 브랜치(40)에 의해 수신된 각 CTS의 송신원 스테이션을 판단한다(S216).

여기서, 멀티 RTS에 있어서는 CTS의 송신 타이밍을 지정하는 오프셋 정보가 설정되어 있으므로, 각 스테이션(20)은 해당 오프셋 정보에 따라서 CTS를 송신한다. 또한, 오프셋 정보는 각 스테이션에 의한 CTS의 송신 타이밍이 시간적으로 분산되도록 설정된다. 이로 인해, 데이터 처리부(48)는 각 스테이션(20)에 설정한 오프셋 정보 및 CTS의 수신 타이밍에 기초하여 CTS의 송신원 스테이션을 판단할 수 있다.

이어서, 액세스 포인트(10)는 CTS의 송신원 스테이션에 대하여 SDMA에 의해 데이터 패킷을 공간 다중해서 송신한다(S220). 그리고, 액세스 포인트(10)는 각 스테이션(20)으로부터 ACK를 수신하면, 일련의 송신 시퀀스를 종료한다(S224).

(스테이션의 동작)

도 11은 본 발명의 실시 형태에 의한 스테이션(20)의 동작을 나타낸 흐름도이다. 도 11에 나타낸 바와 같이, 우선, 스테이션(20)의 브랜치에 의해 패킷이 수신되면, 스테이션(20)의 데이터 처리부(48)는 수신 패킷이 멀티 RTS인지의 여부를 확인한다(S304).

또한, 스테이션(20)의 데이터 처리부(48)는 수신 패킷이 멀티 RTS이며, 멀티 RTS에 스테이션(20)의 어드레스 정보가 기재되어 있는 경우(S308), 스테이션(20)의 어드레스 정보와 대응시켜지고 있는 오프셋 정보를 추출한다. 그리고, 스테이션(20)의 데이터 처리부(48)는 오프셋 정보가 나타내는 오프셋값을 카운트다운한다(S312).

그 후, 스테이션(20)의 데이터 처리부(48)에 의한 오프셋값의 카운트다운이 종료되면, 스테이션(20)의 브랜치(40)는 액세스 포인트(10)에 CTS를 송신한다. 구체적으로는 멀티 RTS에 있어서 트레이닝 요구가 있는 경우(S316), 스테이션(20)의 브랜치(40)는 도8에 나타낸 바와 같은 트레이닝 필드를 포함하는 CTS를 송신한다(S320).

한편, 멀티 RTS에 있어서 트레이닝 요구가 없는 경우(S316), 스테이션(20)의 브랜치(40)는 트레이닝 필드를 포함하지 않는 통상의 CTS를 송신한다(S320). 그리고, 스테이션(20)은 ACK의 회신을 포함하는 데이터 패킷의 수신 처리를 행하여(S328), 일련의 수신 시퀀스를 종료한다.

또한, 스테이션(20)은 멀티 RTS가 아닌 패킷을 수신한 경우, 수신 패킷에 따른 처리를 행한다(S304). 또한, 스테이션(20)은 수신한 멀티 RTS에 자장치의 어드레스 정보가 기재되어 있지 않은 경우에는 멀티 RTS에 포함되는 듀레이션 정보에 기초하여 NAV(송신 금지 기간)을 설정한다(S308).

<5. 정리>

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 멀티 RTS에 있어서 각 스테이션(20)에 대한 오프셋 정보를 설정함으로써, 각 스테이션(20)에 의한 CTS의 송신을 시간적으로 분산시키는 것이 가능하다. 따라서, 액세스 포인트(10)는 CTS의 수신 타이밍에 기초하여 CTS의 송신원을 용이하게 판단할 수 있다.

또한, 주변 무선 장치(30)도 동시가 아닌, 다른 타이밍에 CTS를 수신할 수 있으므로, 각 CTS를 정상적으로 복호해서 NAV를 설정하는 것이 가능하다. 즉, 통신 그룹의 주변에 존재하는 주변 무선 장치(30)에 의한 간섭을 보다 적절하게 방지하는 것이 가능하다.

또한, 본 발명의 실시 형태에 따르면, IEEE 802.11에서 규정되어 있는 스테이션(20)에 의한 +-10 ％정도의 SIFS 오차가 허용되므로, 본 발명의 실시 형태는 실장이 용이한 점에서도 유효하다.

또한, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해서 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술의 분야에 있어서의 통상의 지식을 갖는 자이면, 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명확하며, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다.

예를 들어, 본 명세서의 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20)의 처리에 있어서의 각 스텝은 반드시 흐름도로서 기재된 순서를 따라서 시계열로 처리할 필요는 없다. 예를 들어, 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20)의 처리에 있어서의 각 스텝은 흐름도로서 기재한 순서와 다른 순서로 처리되어도, 병렬적으로 처리되어도 된다.

또한, 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20)에 내장되는 CPU, ROM 및 RAM 등의 하드웨어를, 상술한 액세스 포인트(10) 및 스테이션(20)의 각 구성과 동등한 기능을 발휘시키기 위한 컴퓨터 프로그램도 작성 가능하다. 또한, 상기 컴퓨터 프로그램을 기억시킨 기억 매체도 제공된다.

10: 액세스 포인트
20: 스테이션
40, 40-1, 40-2, 40-N: 브랜치
42, 42-1, 42-2, 42-N: 안테나 소자
44, 44-1, 44-2, 44-N: 수신부
46, 46-1, 46-2, 46-N: 송신부
48: 데이터 처리부

Claims

복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷(CTS: Clear To Send)의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷(RTS: Request to Send)을 생성하는 데이터 처리부와;
상기 데이터 처리부에 의해 생성된 상기 송신 요구 패킷을 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로 송신하는 송신부를 구비하고,
상기 송신부는, 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터 송신된 응답 패킷에 기초하여, 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로 데이터 패킷을 송신하고,
상기 데이터 처리부는, 상기 응답 타이밍 정보에 의해 지정되는 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각에 대한 상기 송신 타이밍을 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각의 이동의 크기에 기초하여 결정하는, 무선 통신 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 처리부는 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 상기 응답 패킷의 송신 타이밍이 다르도록 상기 타이밍 정보를 설정하는 무선 통신 장치.
제2항에 있어서, 상기 데이터 처리부는 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터 송신되는 응답 패킷이 시간축 상에서 겹치지 않도록 상기 응답 타이밍 정보를 설정하는 무선 통신 장치.
제3항에 있어서, 상기 무선 통신 장치는 상기 송신 요구 패킷에 대한 응답 패킷을 수신하는 수신부를 더 구비하고,
상기 데이터 처리부는 상기 수신부에 의한 상기 응답 패킷의 수신 타이밍에 기초하여 상기 응답 패킷의 송신원 장치를 판단하고,
상기 송신부는 상기 데이터 처리부에 의해 판단된 상기 응답 패킷의 송신원 장치에 데이터 패킷을 송신하는 무선 통신 장치.
제4항에 있어서, 상기 송신부는 공간 분할 다원 액세스에 의해 상기 데이터 패킷을 송신하는 무선 통신 장치.
제1항에 있어서, 상기 데이터 처리부는 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각에 대한 상기 송신 타이밍을, 보다 이동이 큰 무선 통신 장치로부터의 응답 패킷의 송신 타이밍이 보다 늦어지도록 결정하는, 무선 통신 장치.
제1항에 있어서, 상기 응답 패킷은 트레이닝 필드를 포함하는, 무선 통신 장치.
복수의 제1 무선 통신 장치와;
제2 무선 통신 장치를 구비하고, 상기 제2 무선 통신 장치는,
상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷(CTS: Clear To Send)의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷(RTS: Request to Send)을 생성하는 데이터 처리부, 및
상기 데이터 처리부에 의해 생성된 상기 송신 요구 패킷을 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각으로 송신하는 송신부를 구비하고,
상기 송신부는, 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각으로부터 송신된 응답 패킷에 기초하여, 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각으로 데이터 패킷을 송신하고,
상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각은 상기 응답 타이밍 정보에 의해 지정되는 송신 타이밍에 상기 응답 패킷을 상기 제2 무선 통신 장치로 송신하고,
상기 데이터 처리부는, 상기 응답 타이밍 정보에 의해 지정되는 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각에 대한 상기 송신 타이밍을 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각의 이동의 크기에 기초하여 결정하는, 무선 통신 시스템.
제8항에 있어서, 상기 복수의 제1 무선 통신 장치의 각각으로부터 송신되는 상기 응답 패킷은 동일한 데이터인, 무선 통신 시스템.
무선 통신 방법으로서,
복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터의 응답 패킷(CTS: Clear To Send)의 송신 타이밍을 지정하는 응답 타이밍 정보를 포함하는 송신 요구 패킷(RTS: Request to Send)을 생성하는 스텝과;
상기 송신 요구 패킷을 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로 송신하는 스텝과,
상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로부터 송신된 응답 패킷에 기초하여, 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각으로 데이터 패킷을 송신하는 스텝과,
상기 응답 타이밍 정보에 의해 지정되는 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각에 대한 상기 송신 타이밍을 상기 복수의 무선 통신 장치의 각각의 이동의 크기에 기초하여 결정하는 스텝을 포함하는, 무선 통신 방법.
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