WO2006064716A1 - 無線通信装置 - Google Patents

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WO2006064716A1
WO2006064716A1 PCT/JP2005/022569 JP2005022569W WO2006064716A1 WO 2006064716 A1 WO2006064716 A1 WO 2006064716A1 JP 2005022569 W JP2005022569 W JP 2005022569W WO 2006064716 A1 WO2006064716 A1 WO 2006064716A1
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transmission
data
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Katsuyoshi Naka
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Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to a wireless communication apparatus that performs frame transmission.
  • this frame aggregation method is a method in which relatively small frame data having the same MAC header information (destination address, etc.) is transmitted as a single large frame.
  • Non-Patent Literature 1 HTSG- Tnroughput— Enhancement— via— Frame— Aggregation, Seoul National University and Samsung, May 2003 IEEE 802.11n Meeting, 11- 03- 376r0- HTSG- Throughput— Enhancement— via— Frame— Aggregation . ppt
  • An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus that improves throughput.
  • the wireless communication apparatus of the present invention includes a transmission frame generation unit that forms a transmission frame by adding a header to a data portion, a propagation path fluctuation index acquisition unit that acquires a fluctuation index in a propagation path, and the propagation path Depending on the variation index, the length of the data part of the transmission frame is And a data length determining means for determining.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining frame aggregation.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG.3 Diagram for explaining the relationship between propagation path fluctuations and frame aggregation
  • FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of another wireless communication apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 6 A diagram showing a frame format in which the wireless communication device of FIG. 1 is also transmitted.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a wireless communication apparatus according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of another wireless communication apparatus according to the second embodiment.
  • radio communication apparatus 100 of Embodiment 1 includes transmission signal generation section 110, frame generation section 120, encoding section 130, OFDM modulation section 140, radio transmission section 150, radio Receiving section 160, OFDM demodulating section 170, decoding section 180, and control section 190 are included.
  • the frame generation unit 120 includes a frame aggregation unit 121, a notch 122, and a frame fragmentation unit 123.
  • the control unit 190 includes a propagation path fluctuation measurement unit 191, a frame generation control unit 192, an ACKZNACK information acquisition unit 193, and a transmission control unit 194.
  • Transmission signal generation section 110 inputs transmission data such as QoS (Quality of Service) transmission data, adds an appropriate MAC header, FCS (Frame Check Sequence), etc., and generates a transmission signal. Then, the transmission signal generation unit 110 transmits a transmission command signal (transmission from the control unit 190. The generated transmission signal is sent to the frame generation unit 120 in accordance with the command and transmission timing. Specifically, transmission signal generation section 110 transmits a transmission signal corresponding to the transmission command according to the transmission timing included in the transmission command signal.
  • transmission data such as QoS (Quality of Service) transmission data
  • FCS Flash Check Sequence
  • the frame generation unit 120 generates a transmission frame from the input transmission signal in response to the “frame generation command signal” received from the control unit 190.
  • the frame generation unit 120 includes the number of aggregation signals in the input transmission signal.
  • a single aggregation frame is generated by aggregating the transmission signals.
  • the frame generation unit 120 transmits the transmission signal power for one frame of the input transmission signal. Generate fragmentation frames according to the number. That is, the fragmentation frame has a length that is the product of the reciprocal of the fragmentation number and the length of one frame.
  • identification information indicating that the aggregation frame or the fragmentation frame is the aggregation frame or the fragmentation frame is added to the header portion of the aggregation frame and the fragmentation frame.
  • the header part of the aggregation frame is made common to the header part such as the destination address of the frame before being aggregated.
  • the fragmentation frame header gives each fragmentation frame a fragmentation number in addition to the normal sequence number.
  • the transmission frame generated by frame generation section 120 is sent to encoding section 130. Details of the frame generation unit 120 will be described later.
  • the sign key unit 130 applies an appropriate sign key to the input frame. This optimal coding is determined by the frame type, and is performed for the QoS frame! If adaptive modulation is supported, the code rate etc. depending on the propagation path Is also variable.
  • the OFDM modulation unit 140 performs signal processing necessary for OFDM modulation such as predetermined multi-level modulation and IFFT on the input frame to generate an OFDM modulated signal. If adaptive modulation is supported, the primary modulation method (QPSK, 16QAM, etc.) according to the propagation path Is variable.
  • the primary modulation method QPSK, 16QAM, etc.
  • Radio transmission section 150 performs RF processing (up-conversion etc.) on the input frame and transmits it via an antenna.
  • Radio reception section 160 receives a received signal through an antenna and performs RF processing (down-conversion etc.) on this received signal.
  • the OFDM demodulator 170 receives an RF-processed signal, performs reception signal processing necessary for OFDM signal reception, such as FFT and dingtering, and performs OFDM demodulation.
  • Decoding section 180 receives the OFDM demodulated signal, performs appropriate error correction decoding, and outputs the decoded signal as a received signal.
  • Control unit 190 receives the OFDM demodulated signal and the received signal after error correction decoding, and controls transmission signal generation unit 110 and frame generation unit 120. Specifically, control unit 190 outputs a transmission command signal (including a transmission command and transmission timing) to transmission signal generation unit 110, and controls the output of the transmission signal in transmission signal generation unit 110.
  • a transmission command signal including a transmission command and transmission timing
  • control section 190 measures propagation path fluctuations with radio communication apparatus 200, which will be described later, using the OFDM demodulated signal, and determines “the degree of propagation path fluctuation”. Then, according to the “degree of propagation path fluctuation”, the control unit 190 switches between frame aggregation (aggregation) and frame fragmentation (division) by a frame generation command signal output to the frame generation unit 120.
  • control unit 190 obtains a “propagation channel fluctuation index” and compares it with a predetermined threshold value, and the “transmission channel fluctuation index” is greater than a predetermined threshold, that is, a propagation channel.
  • a predetermined threshold that is, a propagation channel.
  • the frame generator 120 is controlled to perform frame fragmentation.
  • the “propagation channel fluctuation index” is equal to or less than a predetermined threshold value, that is, when the degree of channel variation is moderate, the frame generation unit 120 is controlled to perform frame aggregation.
  • propagation path fluctuation measurement section 191 outputs an output signal from OFDM demodulation section 170, that is, a pilot carrier or a data subcarrier (for example, transmitted from radio communication apparatus 200 described later).
  • a pilot carrier or a data subcarrier for example, transmitted from radio communication apparatus 200 described later.
  • CTS Cylear to Send
  • Fig. 3 shows a graph when the degree of propagation path fluctuation is moderate or force
  • Figure 4 shows a graph when the degree of propagation path fluctuation is severe.
  • the frame generation control unit 192 obtains the absolute value of the “propagation channel fluctuation speed” from the absolute value of the slope based on the propagation channel variation measurement result in the propagation channel variation measurement unit 191, It is used as a “variation index”. Then, a frame generation command signal corresponding to the absolute value of the “propagation path fluctuation speed” is output to the frame generation unit 120.
  • the frame generation control unit 192 sends the frame fragmentation command and the “transmission path fluctuation speed”.
  • the frame generation control unit 192 calculates the number of aggregation frames according to the frame aggregation command and the absolute value of the “transmission path fluctuation speed”. The frame generation command signal including these is output.
  • the frame generation control unit 192 obtains the absolute value of the “propagation channel fluctuation index”, which is the “propagation channel fluctuation index”, and determines the transmission frame key according to the absolute value of the “propagation channel fluctuation rate”. Determine the number of gregation frames (aggregation number) or fragmentation frames (division number).
  • the degree of propagation path fluctuation is large, it is unlikely that the frame transmitted by radio communication apparatus 100 can be received correctly on the receiving side, and at this time, a long frame is transmitted and a retransmission request is received from the receiving side. When it comes, it is necessary to retransmit a long frame, so the transmission efficiency is remarkably lowered and the throughput is reduced. For this reason, when the “degree of propagation path change” is large, it is advantageous to increase the number of divisions or reduce the number of aggregation depending on the degree.
  • the throughput of the entire system can be improved by determining the number of aggregations or the number of divisions according to the “degree of propagation path fluctuation”.
  • the aggregations shown in Fig. 3 Frame MPDUs are “basic unit data units” that are aggregated in the case of aggregation in the MAC layer.
  • the fragment representing the fragmentation frame in FIG. 4 is a data part obtained by dividing the “basic unit data unit” by the number of fragmentations (number of divisions).
  • the ACKZNACK information acquisition unit 193 receives the output signal of the decoding unit 180, and determines whether feedback information from the receiving station side, that is, a radio communication apparatus 200 described later, is ACK or N ACK. Then, determination result information (including data sequence number and A CKZNACK information) is generated.
  • Transmission control section 194 outputs a transmission command signal (including a transmission command and transmission timing) to transmission signal generation section 110, and controls transmission signal output in transmission signal generation section 110. Further, transmission control section 194 sends the determination result information (including the data sequence number and ACKZNACK information) from ACKZNACK information acquisition section 193 to frame generation section 120.
  • the buffer 122 receives the transmission signal from the transmission signal generation unit 110 and accumulates the transmission signal.
  • the buffer 122 receives the transmission signal stored in accordance with the read signal as the frame aggregation unit 121.
  • the data is output to the frame flag maintenance unit 123.
  • the buffer 122 receives the determination result information from the transmission control unit 194.
  • the determination result information includes ACK information
  • the nota 122 deletes the transmission signal corresponding to the data sequence number included in the determination result information.
  • the determination result information includes NACK information
  • the notifier 122 needs to retransmit the transmission signal corresponding to the data sequence number included in the determination result information, and stores it as it is.
  • a new transmission signal or retransmission transmission signal is output according to the “read signal” from the frame aggregation unit 121 or the frame fragmentation unit 123.
  • the frame aggregation unit 121 includes “aggregation instructions” and “aggregation”.
  • a frame generation command signal including “frame number” is input.
  • a read signal is output to the buffer 122 according to the frame generation command signal, and a transmission signal is read from the buffer 122 according to the number of aggregation frames.
  • the read transmission signals are aggregated (adjusted) to generate one aggregation frame and send it to the encoding unit 130.
  • the read signal includes a data sequence number determined based on ACKZNACK information from transmission control section 194. Then, the buffer 122 that receives the read signal outputs a corresponding transmission signal.
  • the frame fragmentation unit 123 receives a frame generation instruction signal including a “fragmentation instruction” and a “number of fragmentation frames”. Then, a read signal is output to the buffer 122 according to the frame generation command signal, and a transmission signal for one frame is read. Further, a fragmentation frame corresponding to the number of transmission signal power fragmentation frames for one frame that has been read out is generated and sent to the encoding unit 130.
  • the read signal includes a data sequence number determined based on the ACKZNACK information from transmission control section 194. Then, the buffer 122 that receives the read signal outputs a corresponding transmission signal.
  • frame aggregation and frame fragmentation are switched according to the “degree of propagation path fluctuation” under the control of control unit 190.
  • the degree of propagation path fluctuation is large, there is a low possibility that the frame transmitted by the wireless communication device 100 can be received correctly on the receiving side, and the frame aggregation (aggregation) is performed at this time.
  • the frame aggregation aggregation
  • the throughput of the entire system can be improved by switching between the frame aggregation and the frame fragmentation according to the "degree of propagation path fluctuation".
  • radio communication apparatus 200 includes radio receiving section 201, OFDM demodulating section 210, decoding section 220, control section 230, frame degradation section 241 and buffer 242.
  • a frame defragmentation unit 243, a transmission signal generation unit 251, an ACK frame generation unit 252, a buffer 260, an encoding unit 270, an OFDM modulation unit 280, and a radio transmission unit 290 are included.
  • the control unit 230 includes a header Z data separation unit 231, an error detection unit 232, a header information acquisition unit 233, a transmission signal generation control unit 234, and a transmission control unit 235.
  • Radio receiving section 201 receives a received signal through an antenna, and performs RF processing (such as down-conversion) on this received signal.
  • the OFDM demodulator 210 receives an RF-processed signal, performs reception signal processing necessary for OFDM signal reception, such as FFT and dingtering, and performs OFDM demodulation.
  • Decoding section 220 receives the OFDM demodulated signal, performs appropriate error correction decoding, and outputs the decoded signal as a received signal.
  • the control unit 230 receives the OFDM demodulated signal and the decoded received signal, and receives a frame defragmentation unit 241, a nota 242, a frame defragmentation unit 243, a transmission signal generation unit 251, and an ACK frame generation unit 252. , And control the buffer 260.
  • the control unit 230 refers to the header information of the output signal of the decoding unit 220, and includes frame identification information included in the header information (identification indicating that it is an adhering frame or a fragmentation frame).
  • the “command signal and information about the number of target frames” are output to the frame delay registra- tion unit 241 or the frame defragmentation unit 243 according to the information). That is, the control unit 230 outputs the “command signal and information on the number of target frames” to the frame defragmentation unit 241 and the frame defragmentation unit 243, thereby controlling the frame deregulation. Control is performed so that the reception data output from the shadow unit 241 and the frame defragmentation unit 243 become a “basic unit data unit”.
  • aggregation or defragmentation is performed in radio communication apparatus 100, and in this embodiment (in this embodiment, aggregation is performed in the MAC layer, so the MAC layer). of A data unit as a processing unit in the layer can be formed.
  • control unit 230 performs error detection of the header portion and the data portion of the output signal of decoding unit 220, and the type of frame generated by ACK frame generation unit 252 according to the detection result (ACK or NACK) is controlled. Then, the contents of the data portion are output to the buffer 242. When transmitting other transmission signals, a generation command signal is output to the transmission signal generation unit 251 to perform signal generation control.
  • control unit 230 determines the transmission timing of the transmission signal and performs transmission control according to the transmission timing. Specifically, a transmission command signal is output to the buffer 260 for control. Details of the control unit 230 will be described later.
  • the noffer 242 receives and accumulates the data portion of the received signal. Then, the frame defragmentation unit 241 or the frame defragmentation unit 243 that has received the read signal for the data to be stored according to the read signal from the frame defragmentation unit 241 or the frame defragmentation unit 243. Output for.
  • the frame deaggregation unit 241 receives a frame deaggregation command signal from the control unit 230.
  • the frame delay instruction command signal includes a “de-aggregation command” and a “number of ad- justification frames”.
  • the frame deaggregation unit 241 When the frame deaggregation unit 241 receives the frame deaggregation command signal, the frame deaggregation unit 241 reads the corresponding one aggregation frame by outputting a read signal to the nota 242. This aggregation frame is divided into the number of aggregation frames (deaggregation).
  • the frame defragmentation unit 243 receives a frame defragmentation command signal from the control unit 230.
  • This frame defragmentation command signal includes “defragmentation command” and “number of defragmentation frames”.
  • the frame defragmentation unit 243 When the frame defragmentation unit 243 receives the frame defragmentation command signal, the frame defragmentation unit 243 outputs a read signal to the notifier 242 so that the corresponding fragmentation frames corresponding to the "number of defragmentation frames" are output. Are read and aggregated into one frame (defragmentation). In this way, the frame defragmentation unit 241 and the frame defragmentation unit 243 read out the frames stored in the buffer 242 in response to the command signal from the control unit 230, and The division according to the number of aggregation frames is performed for the glyph frame, and the aggregation according to the number of fragmentation frames is performed for the fragmentation frame, and the received data is output.
  • the MAC layer performs aggregation or the like in the MAC layer. It is possible to form a data unit as a processing unit.
  • Transmission signal generation section 251 receives transmission data and generates a transmission signal in response to a generation command signal from control section 230. This transmission signal is output to the buffer 260.
  • ACK frame generation section 252 generates an ACK frame when the control signal from control section 230 is an ACK transmission command signal. This ACK frame is output to the buffer 260.
  • the header Z data separation unit 231 of the control unit 230 separates the output signal from the decoding unit 220 into its header part and data part, and outputs it to the error detection unit 232.
  • the error detection unit 232 receives the header portion and the data portion from the header Z data separation unit 231.
  • the data format of the received signal is, for example, as shown in FIG.
  • the error detection unit 232 outputs the header part and the error detection result for the data part to the header information acquisition unit 233 and outputs the data part to the buffer 242.
  • the header information acquisition unit 233 receives the header part and the error detection result of the data part from the error detection unit 232.
  • an AggZfrag flag area and an AggZfrag frame number area are provided.
  • the AggZfrag flag area identifies whether the frame is a force fragmentation frame that is an aggregation frame. Information is included.
  • the number of aggregation frames is included in the case of an aggregation frame, and the number of fragmentation frames is included in the case of a fragmentation frame.
  • the header information acquisition unit 233 outputs an instruction signal to the frame defragmentation unit 241 or the frame defragmentation unit 243 according to the identification information of the AggZfrag flag area. Specifically, when the identification information of the Agg / fmg flag area indicates that the flag is a fragmentation frame, the frame delay instruction signal (“defragmentation command” and “number of adhering frames” Included) is output to the frame degradation unit 241. When the identification information of the Agg / frag flag area indicates that the frame is a fragmentation frame, a frame defragmentation command signal (including “defragmentation command” and “number of defragmentation frames”) is used for frame defragmentation. Output to Yon part 243.
  • header information acquisition section 233 determines the error detection result from error detection section 232, and outputs the determination result to transmission signal generation control section 234 as error presence / absence information. Further, when there is an error as a result of the determination, that is, when an ACK frame is returned, the header information acquisition unit 233 outputs the timing information to return to the transmission control unit 235.
  • Transmission signal generation control section 234 outputs a control signal to ACK frame generation section 252 in accordance with the error presence / absence information from header information acquisition section 233. Specifically, when the error presence / absence information indicates that there is no error, the transmission signal generation control unit 234 outputs an ACK generation command signal. When the error presence / absence information indicates that there is an error, the transmission signal generation control unit 234 outputs a NACK generation command signal. The transmission signal generation control unit 234 outputs a generation command signal to the transmission signal generation unit 251 and performs signal generation control when transmitting other transmission signals.
  • Transmission control section 235 outputs a transmission command signal to buffer 260 so as to transmit an ACK frame according to the transmission timing information input from header information acquisition section 233.
  • radio communication apparatus 100 obtains a frame generation unit 120 that adds a header to a data part to form a transmission frame, and obtains a fluctuation index in a propagation path and performs this propagation.
  • a system that determines the length of the data portion of the transmission frame according to the path fluctuation index. Goto 190.
  • the length of the data portion is shortened when the propagation path fluctuation index is large, that is, the degree of propagation path fluctuation is severe, and when the propagation path fluctuation index is small, ie, the degree of propagation path fluctuation is moderate.
  • the length of the data portion can be increased. Therefore, when there is a high possibility of a retransmission request from the receiving side with a high degree of propagation path fluctuation, it is possible to prevent a decrease in throughput due to transmission of short and long data, and when a possibility of a retransmission request is low. Long data can be sent to improve throughput. As a result, the wireless communication device 100 and the wireless communication device 200 that improve the throughput of the entire system can be realized.
  • control unit 190 determines the number of aggregations or the number of divisions of the basic unit data unit according to the propagation path fluctuation index, and the frame generation unit 120 has a data portion having a length corresponding to the determined number of aggregations or divisions.
  • the frame generation unit 120 aggregates the basic unit data units by the determined aggregation number and adds a header to form a transmission frame, and the frame generation unit 120 sets the determined division number. Accordingly, it has a frame fragmentation unit 123 that divides the basic unit data unit and adds a header to each divided data to form a transmission frame.
  • control unit 190 obtains a propagation path fluctuation index using feedback information from the wireless communication apparatus 200 that is a receiving station.
  • radio communication apparatus 100 determines the degree of propagation path variation using feedback information from radio communication apparatus 200, and frame adaptation and frame are determined according to the degree of propagation path variation. Switched to fragmentation.
  • the degree of propagation path fluctuation is measured using the frames on the receiving station side that receives the aggregation frame and the fragmentation frame, and the measurement result is sent to the transmitting station side. By feeding back, the transmitting station side uses frame aggregation and frame fragmentation in the next signal transmission as switching indicators.
  • radio communication apparatus 300 includes control unit 310.
  • the control unit 310 includes a propagation path information acquisition unit 311 and a frame generation control unit 312.
  • Control unit 310 obtains a “propagation channel fluctuation measurement result” transmitted from radio communication apparatus 400, which will be described later, from the output signal of decoding unit 180. Then, control section 310 detects the propagation path fluctuation with radio communication apparatus 400 using this “propagation path fluctuation measurement result”, and determines “the degree of propagation path fluctuation”. Then, according to “the degree of propagation path fluctuation”, control unit 310 changes the frame generation command signal output to frame generation unit 120 to change frame aggregation (aggregation) and frame fragmentation in frame generation unit 120. Switch between (Division) and.
  • control section 310 determines “the degree of propagation path fluctuation” determined from “the propagation path fluctuation measurement result” from radio communication apparatus 400 that is a receiving station that receives the aggregation frame and the fragmentation frame.
  • frame aggregation (aggregation) and frame fragmentation (division) are switched.
  • the aggregation frame and the fragmentation frame are used for feedback information (for example, pilot carrier or data subcarrier (for example, CTS (Clear to Send)) from radio communication apparatus 200 used in radio communication apparatus 100 of the first embodiment. Since the signal is longer than the frame or other feedback information, etc.)), it can be used for measurement on the receiver side, so that the condition of the propagation path can be grasped more accurately.
  • frame aggregation (aggregation) and frame fragmentation (division) can be switched accurately, improving the overall system throughput.
  • the propagation path information acquisition unit 311 obtains “a propagation path fluctuation measurement result” transmitted from the radio communication apparatus 400 described later from the output signal of the decoding unit 180. This “propagation channel fluctuation measurement result” is output to the frame generation control unit 312.
  • the frame generation control unit 312 Based on the propagation path fluctuation measurement result, the frame generation control unit 312 obtains an absolute value of “propagation path fluctuation speed” from the absolute value of the slope, and uses this as a “propagation path fluctuation index”. Then, a frame generation command signal corresponding to the absolute value of this “propagation path fluctuation speed” is output to the frame generation unit 120.
  • radio communication apparatus 400 includes propagation path fluctuation measurement unit 410, An ACK frame generation unit 420.
  • Propagation path fluctuation measurement section 410 demodulates the output signal of OFDM demodulation section 210 of the signal transmitted from radio communication apparatus 300, that is, for example, the aggregation frame and fragmentation frame transmitted from radio communication apparatus 300. Then, a graph showing the state of propagation path fluctuations such as received power over time, that is, a “path fluctuation measurement result” is created (see Fig. 3 and Fig. 4). This “measurement result of propagation path fluctuation” is output to ACK frame generation section 420.
  • the ACK frame generation unit 420 receives the ACK transmission command signal and the NACK transmission command signal, and generates an ACK frame according to the input signal. At this time, a propagation path fluctuation measurement result of 410 channels is added to the ACK frame. In this way, the wireless communication apparatus 300 that receives this ACK frame can use the “propagation channel fluctuation measurement result” for switching between the aggregation frame and the fragmentation frame, and the feedback that already exists. By adding the “channel fluctuation measurement result” to the information ACK frame, it is not necessary to prepare a new dedicated frame.
  • the radio communication apparatus 300 acquires the fluctuation index in the propagation path by acquiring the frame generation unit 120 that forms a transmission frame by attaching the header to the data portion, and this propagation.
  • a control unit 310 that determines the length of the data portion of the transmission frame according to the path fluctuation index is provided.
  • the propagation path fluctuation index is large, that is, when the degree of propagation path fluctuation is severe, the length of the data portion is shortened, and when the propagation path fluctuation index is small, that is, when the degree of propagation path fluctuation is moderate, The length of the data portion can be increased. Therefore, when there is a high possibility of a retransmission request from the receiving side with a high degree of propagation path fluctuation, it is possible to prevent a decrease in throughput due to transmission of short and long data, and when a possibility of a retransmission request is low. Long data can be sent to improve throughput. As a result, the wireless communication device 300 and the wireless communication device 400 that improve the throughput of the entire system can be realized.
  • the propagation path fluctuation index acquired by control unit 310 is based on the propagation path fluctuation measurement result measured by wireless communication apparatus 400 based on the frame transmitted from wireless communication apparatus 300. Desired.
  • the frame transmitted from radio communication apparatus 300 has feedback information (for example, a pilot carrier or a subcarrier for data (for example, a CTS (Clear to Send) frame or other feedback information)) Since it is a longer signal, it is possible to grasp the state of the propagation path more accurately. Therefore, since the propagation path fluctuation index can be obtained accurately, the length of the data portion of the transmission frame can be determined accurately, and the throughput can be improved.
  • feedback information for example, a pilot carrier or a subcarrier for data (for example, a CTS (Clear to Send) frame or other feedback information)
  • the degree of propagation path variation is determined using feedback information and the like, and the degree of propagation path variation is determined. Switch between frame aggregation and frame fragmentation.
  • the present invention is not limited to this, and may switch between frame aggregation and normal transmission, that is, transmission every frame, depending on the degree of propagation path fluctuation. Even if this is done, when the “level of propagation path fluctuation” is large, it is more likely that the transmission side will receive the frame more correctly than the transmission of the aggregation frame. The overall throughput can be improved.
  • the wireless communication device 400 generates a propagation path fluctuation measurement result, attaches it to the ACK frame, and feeds it back to the wireless communication device 300.
  • the state of the propagation path is grasped, and frame aggregation (aggregation) and frame fragmentation (division) are switched.
  • the reception side wireless communication apparatus analyzes the propagation path fluctuation measurement result and generates a “frame generation command signal”. May be added to the ACK frame.
  • a channel fluctuation analysis unit is provided between channel fluctuation measuring unit 410 and ACK frame generation unit 420, and the frame generation control described in the second embodiment is performed. Similar to unit 312, based on the propagation path fluctuation measurement result, the absolute value of the propagation path fluctuation speed is obtained from the absolute value of the slope, and this is used as the propagation path fluctuation index. And Then, a frame generation command signal corresponding to the absolute value of the “propagation path fluctuation speed” is generated.
  • the ACK frame generation unit 420 applies this frame generation command signal to the ACK frame! ]
  • the transmission side wireless communication apparatus simply acquires the received frame force frame generation command signal and passes it to the frame generation unit, so that frame aggregation (aggregation) and frame fragmentation ( Switching).
  • the first aspect of the wireless communication apparatus of the present invention is a transmission frame generation means for forming a transmission frame by adding a header to a data portion, and a propagation path fluctuation index acquisition for obtaining a fluctuation index in a propagation path. And a data length determining means for determining the length of the data portion of the transmission frame in accordance with the propagation path fluctuation index.
  • the propagation path fluctuation index is large, that is, when the degree of propagation path fluctuation is severe, the length of the data portion is shortened, and the propagation path fluctuation index is small, that is, the degree of propagation path fluctuation is moderate.
  • the length of the data portion can be increased. Therefore, when there is a high possibility of a retransmission request from the receiving side with a high degree of propagation path fluctuation, it is possible to prevent a decrease in throughput due to transmission of short and long data, and when a possibility of a retransmission request is low. Long data can be sent to improve throughput. As a result, a wireless communication device that improves the throughput of the entire system can be realized.
  • the data length determining means determines the number of aggregations or the number of divisions of basic unit data units according to the propagation path fluctuation index, and the transmission frame generating means
  • a configuration is adopted in which the data portion having a length corresponding to the determined aggregation number or division number is formed.
  • the length of the data portion is shortened when the propagation path fluctuation index is large, that is, the degree of propagation path fluctuation is severe, and the propagation path fluctuation index is small.
  • the length of the data part can be increased when the degree of propagation path fluctuation is moderate or forceful. Therefore, when the degree of propagation path fluctuation is so strong that there is a high possibility that a retransmission request will be made on the receiving side, it is possible to prevent a decrease in throughput due to the transmission of long data by shortening it, and when the possibility of a retransmission request is low Send long data Throughput can be improved. As a result, a wireless communication device that improves the throughput of the entire system can be realized.
  • the transmission frame generating means aggregates the basic unit data units by the determined aggregation number and adds the header to form the transmission frame.
  • An aggregate frame forming means and a divided frame forming means for dividing the basic unit data unit according to the determined number of divisions and adding the header to each divided data to form the transmission frame are adopted. .
  • the length of the data portion is shortened when the propagation path fluctuation index is large, that is, the degree of propagation path fluctuation is severe, and the propagation path fluctuation index is small.
  • the length of the data part can be increased when the degree of propagation path fluctuation is moderate or forceful. Therefore, when the degree of propagation path fluctuation is so strong that there is a high possibility that a retransmission request will be made on the receiving side, it is possible to prevent a decrease in throughput due to the transmission of long data by shortening it, and when the possibility of a retransmission request is low Long data can be sent to improve throughput. As a result, a wireless communication device that improves the throughput of the entire system can be realized.
  • a fourth aspect of the wireless communication apparatus of the present invention employs a configuration in which the propagation path fluctuation index acquisition means calculates the propagation path fluctuation index based on feedback information on the receiving side of the transmission frame.
  • the wireless communication apparatus of the present invention has an effect of improving the throughput of the entire system, and is particularly useful as a wireless terminal in a wireless LAN system.

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Abstract

　スループットを向上する無線通信装置。無線通信装置（１００）において、フレーム生成部（１２０）はデータ部分にヘッダを付加して送信フレームを形成し、制御部（１９０）は伝搬路における変動指標を取得しこの伝搬路変動指標に応じて送信フレームのデータ部分の長さを決定する。こうすることにより、伝搬路変動指標が大きいすなわち伝搬路変動の程度が激しいときにはデータ部分の長さを短くし、また、伝搬路変動指標が小さいすなわち伝搬路変動の程度が緩やかなときにはデータ部分の長さを長くすることができる。そのため、伝搬路変動の程度が激しく受信側から再送要求がなされる可能性が高いときには短くして長いデータを送信することによるスループットの低下を防止するとともに、再送要求がなされる可能性が低いときには長いデータを送信してスループットを向上することができる。

Description

明 細 書
無線通信装置
技術分野
[0001] 本発明は、特にフレーム伝送を行う無線通信装置に関する。
背景技術
[0002] 無線 LANシステムにおけるスループットを向上させる方法として、 Frame aggreg ation方式が提案されて 、る（非特許文献 1参照）。この Frame aggregation方式 は、図 1に示すように MACヘッダの情報 (宛先アドレス等）が同じである比較的小さ いフレームデータを 1つの大きなフレームとして纏めて伝送する方式である。
[0003] Frame aggregationを行わない IEEE802. 11方式の場合には複数フレームに より送っていたものであっても、 Frame aggregation方式により 1つの大きなフレー ムとして伝送することにより、伝送フレーム間の所定の待ち時間である IFS(Inter Fram e Space)と、 MACヘッダを減らすことができる。そして、 Frame aggregation方式を 用いる結果として、システム全体のスループットが向上する。
非特干文献 1： HTSG- Tnroughput— Enhancement— via— Frame— Aggregation , Seoul Nat ional University and Samsung, 2003年 5月 IEEE802.11n会合， 11- 03- 376r0- HTSG- Throughput— Enhancement— via— Frame— Aggregation. ppt
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0004] し力しながら、従来の通信システムにお 、ては、チャネル変動が激しくて受信品質 が落ちる結果として Frame aggregationされた長いフレームがフレームエラーにな つたときに、著しく伝送効率が落ちスループットの低下を招く問題がある。
[0005] 本発明の目的は、スループットを向上する無線通信装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0006] 本発明の無線通信装置は、データ部分にヘッダを付加して送信フレームを形成す る送信フレーム生成手段と、伝搬路における変動指標を取得する伝搬路変動指標 取得手段と、前記伝搬路変動指標に応じて前記送信フレームのデータ部分の長さを 決定するデータ長決定手段と、を具備する構成を採る。
発明の効果
[0007] 本発明によれば、スループットを向上する無線通信装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]フレームァグリゲーシヨンの説明に供する図
[図 2]本発明の実施の形態 1の無線通信装置の構成を示すブロック図
[図 3]伝搬路変動の様子とフレームァグリゲーシヨンとの関係の説明に供する図
[図 4]伝搬路変動の様子とフレームデフラグメンテーシヨンとの関係の説明に供する 図
[図 5]実施の形態 1の他の無線通信装置の構成を示すブロック図
[図 6]図 1の無線通信装置力も送信されるフレームのフォーマットを示す図
[図 7]実施の形態 2の無線通信装置の構成を示すブロック図
[図 8]実施の形態 2の他の無線通信装置の構成を示すブロック図
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施 の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するの で省略する。
[0010] (実施の形態 1)
図 2に示すように、実施の形態 1の無線通信装置 100は、送信信号生成部 110と、 フレーム生成部 120と、符号化部 130と、 OFDM変調部 140と、無線送信部 150と、 無線受信部 160と、 OFDM復調部 170と、復号部 180と、制御部 190とを有する。さ らに、フレーム生成部 120は、フレームァグリゲーシヨン部 121と、ノ ッファ 122と、フ レームフラグメンテーション部 123とを有する。制御部 190は、伝搬路変動測定部 19 1と、フレーム生成制御部 192と、 ACKZNACK情報取得部 193と、送信制御部 19 4とを有する。
[0011] 送信信号生成部 110は、 QoS(Quality of Service)送信データ等の送信データを入 力し適切な MACヘッダや FCS (Frame Check Sequence)等を付加して送信信号を 生成する。そして、送信信号生成部 110は、制御部 190からの送信命令信号 (送信 命令および送信タイミングを含む）に従い、生成した送信信号をフレーム生成部 120 に送出する。具体的には、送信信号生成部 110は、送信命令信号に含まれる送信タ イミングに従って、送信命令に対応する送信信号を送出する。
[0012] フレーム生成部 120は、制御部 190から受け取る「フレーム生成命令信号」に応じ て、入力される送信信号から送信フレームを生成する。
[0013] 具体的には、フレーム生成命令信号に「ァダリゲーシヨン命令」および「ァダリゲーシ ヨンフレーム数」が含まれる場合には、フレーム生成部 120は、入力される送信信号 のうちァグリゲーシヨンフレーム数分の送信信号を集約（ァダリゲーシヨン）して 1つの ァグリゲーシヨンフレームを生成する。
[0014] また、フレーム生成命令信号に「フラグメンテーション命令」および「フラグメンテーシ ヨンフレーム数」が含まれる場合には、フレーム生成部 120は、入力される送信信号 のうち 1フレーム分の送信信号力 フラグメンテーションフレーム数に応じたフラグメン テーシヨンフレームを生成する。すなわち、フラグメンテーションフレームは、フラグメ ンテーシヨン数の逆数と 1フレーム長との積だけの長さを持っている。なお、ァグリゲ ーシヨンフレームおよびフラグメンテーションフレームには、そのヘッダ部分にァグリゲ ーシヨンフレーム又はフラグメンテーションフレームである旨の識別情報が付加されて いる。さらに、ァグリゲーシヨンフレームのヘッダ部は、ァグリゲーシヨンされる前のフレ ームの宛先アドレス等のヘッダ部は共通化を行う。一方、フラグメンテーションフレー ムのヘッダ部は、各フラグメンテーションフレームに通常のシーケンス番号に加え、フ ラグメンテーシヨン番号を付与する。
[0015] そして、フレーム生成部 120にて生成された送信フレームは、符号化部 130に送出 される。なお、フレーム生成部 120の詳細は、後述する。
[0016] 符号ィ匕部 130は、入力フレームに適切な符号ィ匕を施す。この最適な符号化は、フ レームタイプによって定められて 、る符号化を行 、、 QoSフレームにつ!/、て適応変調 がサポートされている場合には伝搬路に応じて符号ィ匕率なども可変とする。
[0017] OFDM変調部 140は、入力フレームに対して所定の多値変調、 IFFT等の OFD M変調に必要な信号処理を行い、 OFDM変調信号を生成する。なお、適応変調が サポートされている場合には伝搬路に応じて一次変調方式 (QPSK、 16QAMなど） を可変とする。
[0018] 無線送信部 150は、入力フレームに RF処理 (アップコンバート等）を施しアンテナ を介して送信する。
[0019] 無線受信部 160は、アンテナを通じて受信信号が入力され、この受信信号に RF処 理 (ダウンコンバート等）を行う。
[0020] OFDM復調部 170は、 RF処理後の信号が入力され、 FFTやディンタリーブ等、 O FDM信号受信に必要な受信信号処理を行 、、 OFDM復調を行う。
[0021] 復号部 180は、 OFDM復調信号を入力し、適切な誤り訂正復号を行い、復号後の 信号を受信信号として出力する。
[0022] 制御部 190は、 OFDM復調信号および誤り訂正復号後の受信信号を入力し、送 信信号生成部 110およびフレーム生成部 120の制御を行う。具体的には、制御部 19 0は、送信命令信号 (送信命令および送信タイミングを含む)を送信信号生成部 110 に出力し、送信信号生成部 110における送信信号の出力を制御する。
[0023] また、制御部 190は、 OFDM復調信号を用いて後述する無線通信装置 200との間 の伝搬路変動を測定し、「伝搬路変動の程度」を判定する。そして、「伝搬路変動の 程度」に応じて、制御部 190は、フレーム生成部 120に対して出力するフレーム生成 命令信号によりフレームァグリゲーシヨン (集約）とフレームフラグメンテーション (分割 )とを切り換える。
[0024] 例えば、制御部 190は、「伝搬路変動指標」を求め、これと所定のしきい値とを比較 して「伝搬路変動指標」が所定のしき 、値より大き 、、すなわち伝搬路変動の程度が 激しいときには、フレームフラグメンテーションを行うようにフレーム生成部 120を制御 する。また、「伝搬路変動指標」が所定のしきい値以下、すなわち伝搬路変動の程度 が緩やかなときには、フレームァグリゲーシヨンを行うようにフレーム生成部 120を制 御する。
[0025] 詳細には、制御部 190において、伝搬路変動測定部 191は、 OFDM復調部 170 の出力信号、すなわち例えば後述する無線通信装置 200から送信されるパイロットキ ャリア又はデータ用のサブキャリア（例えば、 CTS (Clear to Send)フレーム又は他の フィードバック情報など)の復調後の信号を入力し、時間に対する受信電力などの伝 搬路変動の様子を表すグラフ (以下、「伝搬路変動測定結果」 t 、う）を作成する（図
3および図 4参照)。ここで、図 3には伝搬路変動の程度が緩や力なときのグラフを示 し、また、図 4には伝搬路変動の程度が激しいときのグラフを示している。
[0026] フレーム生成制御部 192は、伝搬路変動測定部 191における伝搬路変動測定結 果に基づき、その傾きの絶対値から「伝搬路変動速度」の絶対値を求め、これを「伝 搬路変動指標」として利用する。そして、この「伝搬路変動速度」の絶対値に応じたフ レーム生成命令信号をフレーム生成部 120に出力する。
[0027] 具体的には、伝搬路変動速度の絶対値が所定のしきい値より大きいときには、フレ ーム生成制御部 192は、フレームフラグメンテーション命令および「伝搬路変動速度
」の絶対値に応じたフラグメンテーションフレーム数を決定し、これらを含めたフレー ム生成命令信号を出力する。また、伝搬路変動速度の絶対値が所定のしきい値以下 のときには、フレーム生成制御部 192は、フレームァグリゲーシヨン命令および「伝搬 路変動速度」の絶対値に応じたァグリゲーシヨンフレーム数を決定し、これらを含めた フレーム生成命令信号を出力する。
[0028] このようにフレーム生成制御部 192において「伝搬路変動指標」である「伝搬路変 動速度」の絶対値を求め、この「伝搬路変動速度」の絶対値に応じて送信フレームの ァグリゲーシヨンフレーム数 (集約数)又はフラグメンテーションフレーム数 (分割数）を 決定する。特に、「伝搬路変動の程度」が大きいときには、無線通信装置 100が送信 したフレームが受信側において正しく受信できる可能性が低くなりこのときに長いフレ ームを送信して受信側から再送要求が来ると長いフレームを再送する必要があるた め、著しく伝送効率が落ちスループットの低下を招くこととなる。そのため、「伝搬路変 動の程度」が大きいときには、その程度に応じて分割数を多くするか又は集約する場 合でも集約数を小さくすることが有利である。
[0029] 一方、「伝搬路変動の程度」が小さいときには、無線通信装置 100が送信したフレ ームが受信側において正しく受信できる可能性が高くなるため、集約数を多くしてシ ステム全体のスループットを向上する。
[0030] よって、「伝搬路変動の程度」に応じて集約数又は分割数を決定することによりシス テム全体のスループットを向上することができる。なお、図 3に示すァグリゲーシヨンフ レームの MPDU (MAC Protocol Data Unit)は、 MAC層におけるァグリゲーシヨンの 場合には集約する「基本単位データユニット」となる。また、図 4におけるフラグメンテ ーシヨンフレームを表す fragmentは、「基本単位データユニット」をフラグメンテーシ ヨン数 (分割数)で分割したデータ部である。
[0031] また、 ACKZNACK情報取得部 193は、復号部 180の出力信号を入力し、受信 局側、すなわち後述する無線通信装置 200からのフィードバック情報が ACK又は N ACKであるかを判定する。そして、判定結果情報 (データのシーケンス番号および A CKZNACK情報を含む）を生成する。
[0032] 送信制御部 194は、送信命令信号 (送信命令および送信タイミングを含む）を送信 信号生成部 110に出力し、送信信号生成部 110における送信信号の出力を制御す る。また、送信制御部 194は、 ACKZNACK情報取得部 193からの判定結果情報（ データのシーケンス番号および ACKZNACK情報を含む）をフレーム生成部 120 に送出する。
[0033] 次いで、フレーム生成部 120の詳細について説明する。フレーム生成部 120にお いてバッファ 122は、送信信号生成部 110からの送信信号を入力し、この送信信号 を蓄積する。そして、バッファ 122は、フレームァグリゲーシヨン部 121又はフレームフ ラグメンテーシヨン部 123から「読み出し信号」が入力されると、その読み出し信号に 応じて蓄積している送信信号をフレームァグリゲーシヨン部 121又はフレームフラグメ ンテーシヨン部 123に出力する。
[0034] また、バッファ 122は、送信制御部 194からの判定結果情報を入力する。そして、判 定結果情報に含まれるのが ACK情報である場合には、ノ ッファ 122は、その判定結 果情報に含まれるデータシーケンス番号に対応する送信信号を消去する。一方、判 定結果情報に含まれるのが NACK情報である場合には、ノ ッファ 122は、その判定 結果情報に含まれるデータシーケンス番号に対応する送信信号を再送する必要が あるのでそのまま蓄積しておき、次の送信機会を得たときにフレームァグリゲーシヨン 部 121又はフレームフラグメンテーション部 123からの「読み出し信号」に応じて新規 送信信号又は再送送信信号を出力する。
[0035] フレームァグリゲーシヨン部 121は、「ァグリゲーシヨン命令」および「ァグリゲーショ ンフレーム数」が含まれるフレーム生成命令信号を入力する。そして、そのフレーム 生成命令信号に従いバッファ 122に読み出し信号を出力し、ァグリゲーシヨンフレー ム数に応じてバッファ 122から送信信号を読み出す。さらに、読み出した送信信号を 集約（ァダリゲーシヨン）して 1つのァグリゲーシヨンフレームを生成して符号化部 130 に送出する。なお、読み出し信号には、送信制御部 194からの ACKZNACK情報 に基づいて決定されるデータシーケンス番号が含められる。そして、その読み出し信 号を受け取るバッファ 122は、対応する送信信号を出力する。
[0036] フレームフラグメンテーション部 123は、 「フラグメンテーション命令」および「フラグメ ンテーシヨンフレーム数」が含まれるフレーム生成命令信号を入力する。そして、その フレーム生成命令信号に従いバッファ 122に読み出し信号を出力し、 1フレーム分の 送信信号を読み出す。さらに、読み出した 1フレーム分の送信信号力 フラグメンテ ーシヨンフレーム数に応じたフラグメンテーションフレームを生成して符号ィ匕部 130に 送出する。なお、読み出し信号には、送信制御部 194からの ACKZNACK情報に 基づいて決定されるデータシーケンス番号が含められる。そして、その読み出し信号 を受け取るバッファ 122は、対応する送信信号を出力する。
[0037] このように無線通信装置 100において、制御部 190の制御により「伝搬路変動の程 度」に応じてフレームァグリゲーシヨンとフレームフラグメンテーションとを切り換える。 特に、「伝搬路変動の程度」が大きいときには、無線通信装置 100が送信したフレー ムが受信側において正しく受信できる可能性が低くなりこのときにフレームァグリゲー シヨン (集約）を行ったァグリゲーシヨンフレームを送信して受信側力 再送要求が来 ると集約して長くなつたフレームを再送する必要があるため、著しく伝送効率が落ちス ループットの低下を招くこととなる。そのため、「伝搬路変動の程度」が大きいときには 、フレームフラグメンテーション (分割）することが有利となる。
[0038] 一方、「伝搬路変動の程度」が小さいときには、無線通信装置 100が送信したフレ ームが受信側において正しく受信できる可能性が高くなるため、フレームァグリゲー シヨンしてシステム全体のスループットを向上する。
[0039] よって、「伝搬路変動の程度」に応じてフレームァグリゲーシヨンとフレームフラグメン テーシヨンとを切り換えることにより、システム全体のスループットを向上することができ る。
[0040] 図 5に示すように無線通信装置 200は、無線受信部 201と、 OFDM復調部 210と、 復号部 220と、制御部 230と、フレームデァグリゲーシヨン部 241と、バッファ 242と、 フレームデフラグメンテーシヨン部 243と、送信信号生成部 251と、 ACKフレーム生 成部 252と、バッファ 260と、符号化部 270と、 OFDM変調部 280と、無線送信部 29 0とを有する。さらに、制御部 230は、ヘッダ Zデータ分離部 231と、誤り検出部 232 と、ヘッダ情報取得部 233と、送信信号生成制御部 234と、送信制御部 235とを有す る。
[0041] 無線受信部 201は、アンテナを通じて受信信号が入力され、この受信信号に RF処 理 (ダウンコンバート等）を行う。
[0042] OFDM復調部 210は、 RF処理後の信号が入力され、 FFTやディンタリーブ等、 O FDM信号受信に必要な受信信号処理を行 、、 OFDM復調を行う。
[0043] 復号部 220は、 OFDM復調信号を入力し、適切な誤り訂正復号を行!、、復号後の 信号を受信信号として出力する。
[0044] 制御部 230は、 OFDM復調信号および復号後の受信信号を入力し、フレームデァ グリゲーシヨン部 241、ノ ッファ 242、フレームデフラグメンテーシヨン部 243、送信信 号生成部 251、 ACKフレーム生成部 252、およびバッファ 260の制御を行う。
[0045] 具体的には、制御部 230は、復号部 220の出力信号のヘッダ情報を参照し、その ヘッダ情報に含まれるフレーム識別情報 (ァダリゲーシヨンフレーム又はフラグメンテ ーシヨンフレームである旨の識別情報）に応じて、フレームデァダリゲーシヨン部 241 又はフレームデフラグメンテーシヨン部 243に対し「命令信号およびその対象フレー ム数情報」を出力する。すなわち、制御部 230は、フレームデァダリゲーシヨン部 241 およびフレームデフラグメンテーシヨン部 243に対し「命令信号およびその対象フレ ーム数情報」を出力して制御することにより、フレームデァダリゲーシヨン部 241およ びフレームデフラグメンテーシヨン部 243から出力される受信データが「基本単位デ ータユニット」になるように制御する。こうすることにより、無線通信装置 100において ァグリゲーシヨン又はデフラグメンテーシヨンを行って 、るレイヤ (本実施の形態にお いては MACレイヤにてァグリゲーシヨンなどを行っているので MACレイヤ）より上の レイヤにおける処理単位となるデータユニットを形成することができる。
[0046] また、制御部 230は、復号部 220の出力信号のヘッダ部分およびデータ部分の誤 り検出を行い、その検出結果に応じて ACKフレーム生成部 252にて生成されるフレ ームの種類 (ACK又は NACK)を制御する。そして、データ部分の内容をバッファ 2 42に出力する。また、その他の送信信号を送信する場合などには、送信信号生成部 251に生成命令信号を出力し信号生成制御を行う。
[0047] また、制御部 230は、送信信号の送信タイミングを決定し、その送信タイミングに従 つて送信制御を行う。具体的には、バッファ 260に送信命令信号を出力して制御を 行う。なお、制御部 230の詳細については、後述する。
[0048] ノッファ 242は、受信信号のデータ部分が入力され、これを蓄積する。そして、フレ ームデァグリゲーシヨン部 241又はフレームデフラグメンテーシヨン部 243からの読み 出し信号に応じて、蓄積するデータを読み出し信号を受け取ったフレームデァグリゲ ーシヨン部 241又はフレームデフラグメンテーシヨン部 243に対して出力する。
[0049] フレームデァグリゲーシヨン部 241は、制御部 230からフレームデァグリゲーシヨン 命令信号が入力される。このフレームデァダリゲーシヨン命令信号には、「デァグリゲ ーシヨン命令」および「ァダリゲーシヨンフレーム数」が含まれる。
[0050] そして、フレームデァグリゲーシヨン部 241は、フレームデァグリゲーシヨン命令信号 を受け取ると、ノ ッファ 242に対して読み出し信号を出力することにより対応する 1つ のァグリゲーシヨンフレームを読み出し、このァグリゲーシヨンフレームをァグリゲーシ ヨンフレーム数分のフレームに分割（デァグリゲーシヨン）する。
[0051] フレームデフラグメンテーシヨン部 243は、制御部 230からフレームデフラグメンテ ーシヨン命令信号が入力される。このフレームデフラグメンテーシヨン命令信号には、 「デフラグメンテーシヨン命令」および「デフラグメンテーシヨンフレーム数」が含まれる
[0052] そして、フレームデフラグメンテーシヨン部 243は、フレームデフラグメンテーシヨン 命令信号を受け取ると、ノ ッファ 242に対して読み出し信号を出力することにより、「 デフラグメンテーシヨンフレーム数」分の対応するフラグメンテーションフレームを読み 出し、これらを 1つのフレームに集約（デフラグメンテーシヨン)する。 [0053] このように、フレームデァグリゲーシヨン部 241およびフレームデフラグメンテーショ ン部 243は、制御部 230からの命令信号に応じてバッファ 242に蓄積されて 、るフレ ームを読み出して、ァグリゲーシヨンフレームに対してはァグリゲーシヨンフレーム数 に応じた分割を行い、また、フラグメンテーションフレームに対してはフラグメンテーシ ヨンフレーム数に応じた集約を行い、受信データとして出力する。こうすることにより、 無線通信装置 100においてァグリゲーシヨン又はデフラグメンテーシヨンを行っている レイヤ（本実施の形態においては MACレイヤにてァグリゲーシヨンなどを行っている ので MACレイヤ）より上のレイヤにおける処理単位となるデータユニットを形成するこ とがでさる。
[0054] 送信信号生成部 251は、送信データを入力し、制御部 230からの生成命令信号に 応じて送信信号を生成する。この送信信号は、バッファ 260に出力される。
[0055] ACKフレーム生成部 252は、制御部 230からの制御信号が ACK送信命令信号で あるときには ACKフレームを生成する。この ACKフレームは、バッファ 260に出力さ れる。
[0056] 次いで、制御部 230の詳細について説明する。この制御部 230のヘッダ Zデータ 分離部 231は、復号部 220からの出力信号をそのヘッダ部分とデータ部分とに分離 して誤り検出部 232に出力する。
[0057] 誤り検出部 232は、ヘッダ Zデータ分離部 231からのヘッダ部分およびデータ部 分が入力される。受信信号のデータフォーマットは、例えば図 6に示すような形である 。このようにヘッダ部分とデータ部分との双方について個々に誤り訂正符号化されて いるので、ヘッダ Zデータ分離部 231から分離されて入力されても各々について適 切な誤り検出を行うことができる。そして、誤り検出部 232は、ヘッダ部分とデータ部 分の誤り検出結果とをヘッダ情報取得部 233に出力するとともに、データ部分をバッ ファ 242に出力する。
[0058] ヘッダ情報取得部 233は、ヘッダ部分とデータ部分の誤り検出結果とが誤り検出部 232より入力される。このヘッダ部分には、図 6に示すように AggZfragフラグ領域と AggZfragフレーム数領域が設けられている。 AggZfragフラグ領域には、フレーム がァグリゲーシヨンフレームである力フラグメンテーションフレームであるかを識別情 報が含められる。また、 Agg/fragフレーム数領域には、ァグリゲーシヨンフレームで ある場合にはァグリゲーシヨンフレーム数が含められ、フラグメンテーションフレームで ある場合にはフラグメンテーションフレーム数が含められる。
[0059] そして、ヘッダ情報取得部 233は、 AggZfragフラグ領域の識別情報に応じて、フ レームデァグリゲーシヨン部 241又はフレームデフラグメンテーシヨン部 243に命令信 号を出力する。具体的には、 Agg/fmgフラグ領域の識別情報がァグリゲーシヨンフ レームであることを示すときには、フレームデァダリゲーシヨン命令信号（「デァグリゲ ーシヨン命令」および「ァダリゲーシヨンフレーム数」が含まれる）をフレームデァグリゲ ーシヨン部 241に出力する。また、 Agg/fragフラグ領域の識別情報がフラグメンテ ーシヨンフレームであることを示すときには、フレームデフラグメンテーシヨン命令信号 (「デフラグメンテーシヨン命令」および「デフラグメンテーシヨンフレーム数」が含まれる )をフレームデフラグメンテーシヨン部 243に出力する。
[0060] そして、ヘッダ情報取得部 233は、誤り検出部 232からの誤り検出結果を判定し、 判定結果を誤り有無情報として送信信号生成制御部 234に出力する。また、ヘッダ 情報取得部 233は、判定の結果誤り有りの場合すなわち ACKフレームを返信する 場合には、その返信するタイミング情報を送信制御部 235に出力する。
[0061] 送信信号生成制御部 234は、ヘッダ情報取得部 233からの誤り有無情報に応じて ACKフレーム生成部 252に制御信号を出力する。具体的には、誤り有無情報が誤り なしを示す場合には、送信信号生成制御部 234は、 ACK生成命令信号を出力する 。また、誤り有無情報が誤り有りを示す場合には、送信信号生成制御部 234は、 NA CK生成命令信号を出力する。また、送信信号生成制御部 234は、その他の送信信 号を送信する場合などには、送信信号生成部 251に生成命令信号を出力し信号生 成制御を行う。
[0062] 送信制御部 235は、ヘッダ情報取得部 233より入力される送信タイミング情報に従 つて ACKフレームを送信するようにバッファ 260に対して送信命令信号を出力する。
[0063] このように実施の形態 1によれば、無線通信装置 100に、データ部分にヘッダを付 カロして送信フレームを形成するフレーム生成部 120と、伝搬路における変動指標を 取得しこの伝搬路変動指標に応じて送信フレームのデータ部分の長さを決定する制 御部 190とを設けた。
[0064] こうすることにより、伝搬路変動指標が大きいすなわち伝搬路変動の程度が激しい ときにはデータ部分の長さを短くし、また、伝搬路変動指標が小さいすなわち伝搬路 変動の程度が緩やかなときにはデータ部分の長さを長くすることができる。そのため、 伝搬路変動の程度が激しく受信側から再送要求がなされる可能性が高いときには短 くして長いデータを送信することによるスループットの低下を防止するとともに、再送 要求がなされる可能性が低いときには長いデータを送信してスループットを向上する ことができる。結果として、システム全体のスループットを向上する無線通信装置 100 及び無線通信装置 200を実現することができる。
[0065] さらに、制御部 190は伝搬路変動指標に応じて基本単位データユニットの集約数 又は分割数を決定し、フレーム生成部 120は決定した集約数又は分割数に応じた長 さのデータ部分を形成する。
[0066] さらに、フレーム生成部 120は、決定した集約数だけ基本単位データユニットを集 約しヘッダを付カ卩して送信フレームを形成するフレームァグリゲーシヨン部 121と、決 定した分割数に応じて基本単位データユニットを分割し各分割データにヘッダを付 加して送信フレームを形成するフレームフラグメンテーション部 123とを有する。
[0067] また、制御部 190は受信局である無線通信装置 200からのフィードバック情報など を利用して伝搬路変動指標を求める。
[0068] こうすることにより、フィードバック情報などに新たなシグナリングが不要となる。
[0069] (実施の形態 2)
実施の形態 1においては無線通信装置 100が無線通信装置 200からのフィードバ ック情報などを用いて伝搬路変動の程度を判定し、伝搬路変動の程度に応じてフレ ームァダリゲーシヨンとフレームフラグメンテーションとを切り換えた。これに対して実 施の形態 2においてはァグリゲーシヨンフレームおよびフラグメンテーションフレーム を受信する受信局側にぉ 、てこれらのフレームを用いて伝搬路変動の程度を測定し この測定結果を送信局側にフィードバックすることにより送信局側は次の信号送信の 際のフレームァグリゲーシヨンとフレームフラグメンテーションとを切り換えの指標とし て利用することを特徴とする。 [0070] 図 7に示すように無線通信装置 300は、制御部 310を有する。そして、制御部 310 は、伝搬路情報取得部 311と、フレーム生成制御部 312とを有する。
[0071] 制御部 310は、復号部 180の出力信号から、後述する無線通信装置 400より送信 されてくる「伝搬路変動測定結果」を取得する。そして、制御部 310は、この「伝搬路 変動測定結果」を用いて無線通信装置 400との間の伝搬路変動を検出し、「伝搬路 変動の程度」を判定する。そして、「伝搬路変動の程度」に応じて、制御部 310は、フ レーム生成部 120に対して出力するフレーム生成命令信号を変えてフレーム生成部 120におけるフレームァグリゲーシヨン (集約）とフレームフラグメンテーション（分割） とを切り換える。
[0072] すなわち、制御部 310は、ァグリゲーシヨンフレームおよびフラグメンテーションフレ ームを受信する受信局である無線通信装置 400からの「伝搬路変動測定結果」から 判定する「伝搬路変動の程度」に応じて、フレームァグリゲーシヨン (集約）とフレーム フラグメンテーション (分割）とを切り換えている。このァグリゲーシヨンフレームおよび フラグメンテーションフレームは、実施の形態 1の無線通信装置 100において利用す る無線通信装置 200からのフィードバック情報（例えばパイロットキャリア又はデータ 用のサブキャリア（例えば、 CTS (Clear to Send)フレーム又は他のフィードバック情 報など)）よりも長い信号であるので、これを受信機側で測定に用いることでより正確 に伝搬路の状況を把握することができる。そのため的確にフレームァグリゲーシヨン（ 集約）とフレームフラグメンテーション (分割）とを切り換えることができるため、システム 全体のスループットを向上することができる。
[0073] 詳細には、制御部 310において伝搬路情報取得部 311は、復号部 180の出力信 号から、後述する無線通信装置 400より送信されてくる「伝搬路変動測定結果」を取 得する。この「伝搬路変動測定結果」は、フレーム生成制御部 312に出力される。
[0074] フレーム生成制御部 312は、伝搬路変動測定結果に基づき、その傾きの絶対値か ら「伝搬路変動速度」の絶対値を求め、これを「伝搬路変動指標」として利用する。そ して、この「伝搬路変動速度」の絶対値に応じたフレーム生成命令信号をフレーム生 成部 120に出力する。
[0075] 図 8に示すように実施の形態 2の無線通信装置 400は、伝搬路変動測定部 410と、 ACKフレーム生成部 420とを有する。
[0076] 伝搬路変動測定部 410は、無線通信装置 300から送信された信号の、 OFDM復 調部 210の出力信号、すなわち例えば無線通信装置 300から送信されたァグリゲー シヨンフレームおよびフラグメンテーションフレームの復調後の信号を入力し、時間に 対する受信電力などの伝搬路変動の様子を表すグラフ、すなわち「伝搬路変動測定 結果」を作成する（図 3および図 4参照)。この「伝搬路変動測定結果」は、 ACKフレ ーム生成部 420に出力される。
[0077] ACKフレーム生成部 420は、 ACK送信命令信号および NACK送信命令信号が 入力され、これに応じた ACKフレームを生成する。この際、伝搬路変動測定部 410 力もの「伝搬路変動測定結果」を ACKフレームに付加する。こうすることにより、この ACKフレームを受信する無線通信装置 300にお 、て「伝搬路変動測定結果」をァグ リゲーシヨンフレームおよびフラグメンテーションフレームの切り換えに利用することが できるとともに、既に存在するフィードバック情報である ACKフレームに「伝搬路変動 測定結果」を付加することにより新たな専用フレームを用意する必要がなくなる。
[0078] このように実施の形態 2によれば、無線通信装置 300に、データ部分にヘッダを付 カロして送信フレームを形成するフレーム生成部 120と、伝搬路における変動指標を 取得しこの伝搬路変動指標に応じて送信フレームのデータ部分の長さを決定する制 御部 310とを設けた。
[0079] こうすることにより、伝搬路変動指標が大きいすなわち伝搬路変動の程度が激しい ときにはデータ部分の長さを短くし、また、伝搬路変動指標が小さいすなわち伝搬路 変動の程度が緩やかなときにはデータ部分の長さを長くすることができる。そのため、 伝搬路変動の程度が激しく受信側から再送要求がなされる可能性が高いときには短 くして長いデータを送信することによるスループットの低下を防止するとともに、再送 要求がなされる可能性が低いときには長いデータを送信してスループットを向上する ことができる。結果として、システム全体のスループットを向上する無線通信装置 300 及び無線通信装置 400を実現することができる。
[0080] そして制御部 310にて取得する伝搬路変動指標は、無線通信装置 300から送信さ れたフレームを基に無線通信装置 400で測定される伝搬路変動測定結果に基づき 求められる。
[0081] このようにすることで、無線通信装置 300から送信されたフレームはフィードバック 情報（例えばパイロットキャリア又はデータ用のサブキャリア（例えば、 CTS (Clear to Send)フレーム又は他のフィードバック情報など） )よりも長 、信号であるので、より正 確に伝搬路の状況を把握することができる。そのため、正確に伝搬路変動指標を求 めることができるので、送信フレームのデータ部分の長さを的確に決定できるため、ス ループットを向上することができる。
[0082] (他の実施の形態）
(1)実施の形態 1の無線通信装置 100および実施の形態 2の無線通信装置 300に おいては、フィードバック情報などを用いて伝搬路変動の程度を判定し、伝搬路変動 の程度に応じてフレームァグリゲーシヨンとフレームフラグメンテーションとを切り換え る。し力しながら、本発明はこれに限定されるものではなぐ伝搬路変動の程度に応じ てフレームァグリゲーシヨンと、通常の送信すなわち 1フレームごとに送信する場合と を切り換えてもよい。こうすることによつても、「伝搬路変動の程度」が大きいときには、 ァグリゲーシヨンフレームを送信するより 1フレームごとに送信した方が受信側におい て正しく受信できる可能性が高くなるため、システム全体のスループットを向上するこ とがでさる。
[0083] (2)実施の形態 2においては無線通信装置 400が伝搬路変動測定結果を生成しこ れを ACKフレームに付カ卩して無線通信装置 300にフィードバックすることで無線通 信装置 300が解析することにより伝搬路の状況を把握してフレームァグリゲーシヨン（ 集約）とフレームフラグメンテーション (分割）とを切り換える。し力しながら、本発明は これに限定されるものではなぐ受信側の無線通信装置において伝搬路変動測定結 果を解析し「フレーム生成命令信号」を生成してさらにこの「フレーム生成命令信号」 を ACKフレームに付カ卩してもよい。
[0084] この場合には、無線通信装置 400において伝搬路変動測定部 410と ACKフレー ム生成部 420との間に伝搬路変動解析部を設け、実施の形態 2にて説明したフレー ム生成制御部 312と同様に伝搬路変動測定結果に基づき、その傾きの絶対値から「 伝搬路変動速度」の絶対値を求め、これを「伝搬路変動指標」として利用する。そして 、この「伝搬路変動速度」の絶対値に応じたフレーム生成命令信号を生成する。
[0085] そして、 ACKフレーム生成部 420においてこのフレーム生成命令信号を ACKフレ 一ムに付力！]する。
[0086] こうすることにより、送信側の無線通信装置においては受信フレーム力 フレーム生 成命令信号を取得しこれをフレーム生成部に渡すことだけで、フレームァグリゲーシ ヨン (集約）とフレームフラグメンテーション (分割）とを切り換えることができる。
[0087] 本発明の無線通信装置の第 1の態様は、データ部分にヘッダを付加して送信フレ ームを形成する送信フレーム生成手段と、伝搬路における変動指標を取得する伝搬 路変動指標取得手段と、前記伝搬路変動指標に応じて前記送信フレームのデータ 部分の長さを決定するデータ長決定手段と、を具備する構成を採る。
[0088] この構成によれば、伝搬路変動指標が大きいすなわち伝搬路変動の程度が激しい ときにはデータ部分の長さを短くし、また、伝搬路変動指標が小さいすなわち伝搬路 変動の程度が緩やかなときにはデータ部分の長さを長くすることができる。そのため、 伝搬路変動の程度が激しく受信側から再送要求がなされる可能性が高いときには短 くして長いデータを送信することによるスループットの低下を防止するとともに、再送 要求がなされる可能性が低いときには長いデータを送信してスループットを向上する ことができる。結果として、システム全体のスループットを向上する無線通信装置を実 現することができる。
[0089] 本発明の無線通信装置の第 2の態様は、前記データ長決定手段が、前記伝搬路 変動指標に応じて基本単位データユニットの集約数又は分割数を決定し、前記送信 フレーム生成手段が、前記決定した集約数又は分割数に応じた長さの前記データ部 分を形成する構成を採る。
[0090] この構成によれば、第 1の態様と同様に、伝搬路変動指標が大きいすなわち伝搬 路変動の程度が激しいときにはデータ部分の長さを短くし、また、伝搬路変動指標が 小さいすなわち伝搬路変動の程度が緩や力なときにはデータ部分の長さを長くする ことができる。そのため、伝搬路変動の程度が激しく受信側力 再送要求がなされる 可能性が高いときには短くして長いデータを送信することによるスループットの低下を 防止するとともに、再送要求がなされる可能性が低いときには長いデータを送信して スループットを向上することができる。結果として、システム全体のスループットを向上 する無線通信装置を実現することができる。
[0091] 本発明の無線通信装置の第 3の態様は、前記送信フレーム生成手段が、前記決定 した集約数だけ前記基本単位データユニットを集約し前記ヘッダを付加して前記送 信フレームを形成する集約フレーム形成手段と、前記決定した分割数に応じて前記 基本単位データユニットを分割し各分割データに前記ヘッダを付加して前記送信フ レームを形成する分割フレーム形成手段とを具備する構成を採る。
[0092] この構成によれば、第 1の態様と同様に、伝搬路変動指標が大きいすなわち伝搬 路変動の程度が激しいときにはデータ部分の長さを短くし、また、伝搬路変動指標が 小さいすなわち伝搬路変動の程度が緩や力なときにはデータ部分の長さを長くする ことができる。そのため、伝搬路変動の程度が激しく受信側力 再送要求がなされる 可能性が高いときには短くして長いデータを送信することによるスループットの低下を 防止するとともに、再送要求がなされる可能性が低いときには長いデータを送信して スループットを向上することができる。結果として、システム全体のスループットを向上 する無線通信装置を実現することができる。
[0093] 本発明の無線通信装置の第 4の態様は、前記伝搬路変動指標取得手段が、前記 送信フレームの受信側力ものフィードバック情報に基づいて前記伝搬路変動指標を 算出する構成を採る。
[0094] この構成によれば、フィードバック情報などに新たなシグナリングが不要となり、構成 を簡単ィ匕することができる。
[0095] 本明細書は、 2004年 12月 14日出願の特願 2004— 361102に基づく。この内容 はすべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0096] 本発明の無線通信装置は、システム全体のスループットを向上する効果を有し、特 に無線 LANシステムにおける無線端末として有用である。

Claims

請求の範囲
[1] データ部分にヘッダを付加して送信フレームを形成する送信フレーム生成手段と、 伝搬路における変動指標を取得する伝搬路変動指標取得手段と、
前記伝搬路変動指標に応じて前記送信フレームのデータ部分の長さを決定するデ ータ長決定手段と、
を具備する無線通信装置。
[2] 前記データ長決定手段は、前記伝搬路変動指標に応じて基本単位データユニット の集約数又は分割数を決定し、
前記送信フレーム生成手段は、前記決定した集約数又は分割数に応じた長さの前 記データ部分を形成する請求項 1記載の無線通信装置。
[3] 前記送信フレーム生成手段は、前記決定した集約数だけ前記基本単位データュ ニットを集約し前記ヘッダを付加して前記送信フレームを形成する集約フレーム形成 手段と、前記決定した分割数に応じて前記基本単位データユニットを分割し各分割 データに前記ヘッダを付加して前記送信フレームを形成する分割フレーム形成手段 とを具備する請求項 2記載の無線通信装置。
[4] 前記伝搬路変動指標取得手段は、前記送信フレームの受信側からのフィードバッ ク情報に基づいて前記伝搬路変動指標を算出する請求項 1記載の無線通信装置。
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