WO2025210751A1 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

無線通信装置及び無線通信方法

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朗 岸田
ヒランタ アベセカラ
純一 岩谷
知之 山田
花絵 大谷
裕介 淺井
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    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication.
  • CSMA/CA carrier sense multiple access with collision avoidance
  • IEEE 802.11 wireless LAN local area network
  • a method has been proposed in which a wireless frame of null data is transmitted, and if data occurs during the transmission of the wireless frame, the data is transmitted using the portion of the data field contained in the wireless frame after the point at which the data occurs.
  • this method if no data occurs during the transmission of a wireless frame of null data, the wireless frame is wasted. Therefore, this method is extremely inefficient for data that occurs aperiodically (specifically, at unpredictable times).
  • the present invention aims to provide technology that enables low-latency data transmission in wireless communications.
  • a wireless communication device includes a communication unit that wirelessly transmits data.
  • the communication unit interrupts a data frame for transmitting first data with second data that is to be transmitted with priority over the first data.
  • the present invention provides technology that enables low-latency data transmission over wireless communications.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a communication system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the hardware configuration of the access point shown in FIG.
  • FIG. 3 is a block diagram showing the hardware configuration of the terminal shown in FIG.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the functional configuration of the terminal shown in FIG.
  • FIG. 5 is a diagram showing a format of a radio frame according to the embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a wireless communication method according to the embodiment.
  • FIG. 7 is a block diagram showing the functional configuration of the access point shown in FIG.
  • FIG. 8 is a flowchart showing a wireless communication method according to the embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram showing a format of a radio frame according to the embodiment.
  • the wireless communication method according to the embodiment is not limited to IEEE 802.11 wireless LAN, and can also be applied to data transmission in general wireless systems, including wireless systems that do not employ CSMA/CA (carrier sense multiple access with collision avoidance).
  • CSMA/CA carrier sense multiple access with collision avoidance
  • FIG. 1 shows a schematic diagram of a wireless system 40 according to one embodiment.
  • the wireless system 40 includes an access point (AP) 10 and a terminal 20.
  • AP access point
  • the access point 10 is an access point for a wireless LAN.
  • An access point is also called a base station.
  • the access point 10 is configured to wirelessly communicate with wireless communication devices such as terminals 20.
  • the access point 10 is wirelessly connected to one wireless communication device, but the number of wireless communication devices wirelessly connected to the access point 10 can change dynamically.
  • this can indicate a state in which a wireless link is established between the access point 10 and the wireless terminal device, and data communication is possible between the access point 10 and the wireless terminal device using the established wireless link.
  • low-latency data may occur unexpectedly (i.e., non-periodically).
  • Low-latency data refers to delay-sensitive data that has strict delay conditions, such as low latency and low jitter.
  • Low-latency data is data that should be transmitted with priority over data that is not delay-sensitive.
  • data that should be transmitted with priority such as low-latency data
  • high-priority data data that should be transmitted with priority
  • other data may be referred to as low-priority data.
  • RTA real-time application
  • the real-time application unexpectedly generates data that must arrive in a short time at a server that provides a service such as a network game.

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Abstract

本発明の一態様に係る無線通信装置は、データを無線送信する通信部を備える。通信部は、第１のデータを送信するためのデータフレームに対して、前記第１のデータよりも優先的に送信されるべき第２のデータの割り込みをかける。

Description

無線通信装置及び無線通信方法
　本発明は、無線通信に関する。
　例えばＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ（local area network）など、ＣＳＭＡ／ＣＡ（carrier sense multiple access with collision avoidance）を採用する無線方式においては、キューイングによる順番待ち時間や、確率的に決定されるフレームの送信待ち時間がある。このため、低遅延を要求するデータが生起したときに、当該データを確定的な遅延で送出する手段が存在しない。
　空データの無線フレームを送信しておき、無線フレームの送信中にデータが生起した場合に、無線フレームに含まれるデータフィールドにおけるデータ生起時点以降の部分を使用して、そのデータを送信する手法が提案されている。この手法では、空データの無線フレームの送信中にデータが生起しない場合には、その無線フレームが無駄になる。よって、この手法は、非周期的に（具体的には予測不能なタイミングで）生起するデータに対しては、きわめて非効率となる。
Sigurd Schelstraete, "Ultra-Low Latency with Wi-Fi", IEEE 802.11-23/1155r0, July 5, 2023.
　本発明は、無線通信において低遅延のデータ送信が可能な技術を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る無線通信装置は、データを無線送信する通信部を備える。通信部は、第１のデータを送信するためのデータフレームに対して、前記第１のデータよりも優先的に送信されるべき第２のデータの割り込みをかける。
　本発明によれば、無線通信において低遅延のデータ送信が可能な技術を提供することができる。
図１は、実施形態に係る通信システムを示すブロック図である。 図２は、図１に示したアクセスポイントのハードウェア構成を示すブロック図である。 図３は、図１に示した端末のハードウェア構成を示すブロック図である。 図４は、図１に示した端末の機能構成を示すブロック図である。 図５は、実施形態に係る無線フレームのフォーマットを示す図である。 図６は、実施形態に係る無線通信方法を説明するための図である。 図７は、図１に示したアクセスポイントの機能構成を示すブロック図である。 図８は、実施形態に係る無線通信方法を示すフローチャートである。 図９は、実施形態に係る無線フレームのフォーマットを示す図である。
　以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。説明は実施形態に係る無線通信方法をＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ（local area network）に適用する例について行う。実施形態に係る無線通信方法は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮに限らず、ＣＳＭＡ／ＣＡ（carrier sense multiple access with collision avoidance）を採用しない無線方式を含む一般の無線方式におけるデータ伝送にも適用可能である。
　図１は、一実施形態に係る無線システム４０を概略的に示している。図１に示すように、無線システム４０は、アクセスポイント（ＡＰ）１０及び端末２０を備える。
　アクセスポイント１０は、無線ＬＡＮのアクセスポイントである。アクセスポイントは基地局と呼ばれることもある。アクセスポイント１０は、端末２０などの無線通信装置と無線通信するように構成される。図１に示す例ではアクセスポイント１０は１つの無線通信装置に無線接続されているが、アクセスポイント１０に無線接続される無線通信装置の数は動的に変化し得る。アクセスポイント１０が無線端末装置に無線接続されているとは、アクセスポイント１０と無線端末装置との間に無線リンクが確立され、確立された無線リンクを使用してアクセスポイント１０と無線端末装置との間でデータ通信が可能な状態を示し得る。
　アクセスポイント１０は、インターネットを含み得る通信ネットワーク３０に接続されている。例えば、アクセスポイント１０は、ルータなどのゲートウェイに例えばＬＡＮケーブルで接続され、ゲートウェイを介して通信ネットワーク３０にアクセスする。なお、アクセスポイント１０はゲートウェイに搭載されていてもよい。
　端末２０は、アクセスポイント１０などの無線通信装置と無線通信するように構成される。端末２０は、アクセスポイント１０を介して通信ネットワーク３０上のコンピュータと通信することができる。端末２０は、無線通信機能を有する無線端末装置である。無線端末装置の例は、デスクトップパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップＰＣ、タブレットＰＣ、スマートフォン、センサ装置を含むが、これらに限定されない。ここでは、アプリケーションソフトウェアを実行可能なコンピュータを想定する。
　端末２０では、低遅延データが不意に（すなわち非周期的に）生起することがある。低遅延データは、低遅延や低ジッタなどの厳しい遅延条件がある、遅延に敏感なデータを示す。低遅延データは、遅延に敏感でないデータよりも優先的に送信されるべきデータである。ここでは、低遅延データのような優先的に送信されるべきデータを高優先データと呼び、他のデータを低優先データと呼ぶこともある。一例では、端末２０がネットワークゲームアプリケーションなどのリアルタイムアプリケーション（ＲＴＡ）を実行しているときに、リアルタイムアプリケーションがネットワークゲームなどのサービスを提供するサーバへの短時間での到達を要するデータを不意に生じる。この場合、端末２０は低遅延でデータをアクセスポイント１０へ送信することを要請される。端末２０は、低優先データを送信するためのデータフレームの送信中に高優先データが生起した場合において、データフレームに対して高優先データの割り込みをかけるように構成される。例えば、端末２０は、データフレームの途中から高優先データを割り込ませてデータフレームを送信する。これにより、高優先データを低遅延で送信することが可能となる。
　図２は、アクセスポイント１０のハードウェア構成の一例を概略的に示している。図２に示すように、アクセスポイント１０は、ＣＰＵ（central processing unit）１１、ＲＯＭ（read only memory）１２、ＲＡＭ（random access memory）１３、無線通信モジュール１４、及び有線通信モジュール１５を備える。
　ＣＰＵ１１は、様々なプログラムを実行することが可能な集積回路であり、アクセスポイント１０の全体の動作を制御する。ＲＯＭ１２は、不揮発性の半導体メモリであり、アクセスポイント１０を制御するためのプログラムや制御データなどを記憶する。ＲＡＭ１３は、揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ１１の作業領域として使用される。アクセスポイント１０に関して説明される処理の少なくとも一部は、ＣＰＵ１１がＲＯＭ１２に記憶されているプログラムを実行することにより実施され得る。
　無線通信モジュール１４は、アンテナを介して無線信号を送受信できるように構成される回路であり、端末２０との間での通信に使用される。有線通信モジュール１５は、電気信号によるデータなどの送受信に使用される回路であり、ネットワーク３０との間での通信に使用される。
　なお、図２に示すハードウェア構成は例示であり、アクセスポイント１０は図２に示すものとは異なるハードウェア構成を有していてもよい。
　図３は、端末２０のハードウェア構成の一例を概略的に示している。図２に示すように、端末２０は、ＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、無線通信モジュール２４、ディスプレイ２５、及びストレージ２６を備える。
　ＣＰＵ２１は、様々なプログラムを実行することが可能な集積回路であり、端末２０の全体の動作を制御する。ＲＯＭ２２は、不揮発性の半導体メモリであり、端末２０を制御するためのプログラムや制御データなどを記憶する。ＲＡＭ２３は、例えば、揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ２１の作業領域として使用される。端末２０に関して説明される処理の少なくとも一部は、ＣＰＵ２１がＲＯＭ２２に記憶されているプログラムを実行することにより実施され得る。
　無線通信モジュール２４は、アンテナを介して無線信号を送受信できるように構成される回路であり、アクセスポイント１０との間での通信に使用される。ディスプレイ２５は、例えば、アプリケーションソフトウェアにより提供されるＧＵＩ（graphical user interface）などを表示する。ストレージ２６は、不揮発性の記憶装置であり、例えば、端末２０のシステムソフトウェアなどを記憶する。
　なお、図３に示すハードウェア構成は例示であり、端末２０は図２に示すものとは異なるハードウェア構成を有していてもよい。例えば、端末２０がセンサ装置などのＩｏＴ（Internet of Things）デバイスである場合には、ディスプレイ２５が図３に示すハードウェア構成から削除され得る。
　次に、図４から図７を参照して、アクセスポイント１０及び端末２０の機能構成について説明する。ここでは、アップリンク伝送に関する処理について説明し、ダウンリンク伝送に関する処理についての説明は省略する。ダウンリンク伝送に関する処理は、アップリンク伝送に関する処理と同様に実行することができる。アップリンク伝送は端末２０からアクセスポイント１０への伝送を指し、ダウンリンク伝送はアクセスポイント１０から端末２０への伝送を指す。また、アクセスポイント１０と端末２０との間の無線リンクが確立されているものとし、アクセスポイント１０と端末２０との間の無線リンクを確立する処理についての説明は省略する。
　図４は、端末２０の機能構成の一例を概略的に示している。図４に示すように、端末２０は、上位層２１０、ＭＡＣ（media access control）処理部２２０、及び無線信号処理部２３０を備える。上位層２１０は、ＣＰＵ２１によって実施され得る。ＭＡＣ処理部２２０及び無線信号処理部２３０は、無線通信モジュール２４又はＣＰＵ２１と無線通信モジュール２４の組み合わせによって実施され得る。ＭＡＣ処理部２２０と無線信号処理部２３０とを含む部分を通信部と呼ぶこともある。
　上位層２１０は、上位層２１０内で発生したデータをＭＡＣ処理部２２０に送出する。例えば、上位層２１０は、図１に示した通信ネットワーク３０上のサーバとデータをやり取りするアプリケーションを実行する。上位層２１０は、アプリケーションにより生成されるサーバ宛てのデータをＭＡＣ処理部２２０に送出する。
　ＭＡＣ処理部２２０は、上位層２１０からデータを受け取り、受け取ったデータを含むＭＡＣフレーム（データフレーム）を生成し、生成したＭＡＣフレームを無線信号処理部２３０に送出する。
　無線信号処理部２３０は、アクセスポイント１０と無線通信する。無線信号処理部２３０は、ＭＡＣ処理部２２０からＭＡＣフレームを受け取り、受け取ったＭＡＣフレームに対して物理層の処理を実行する。例えば、無線信号処理部２３０は、ＭＡＣ処理部２２０から受け取ったＭＡＣフレームにプリアンブルを付加して無線フレームを生成し、所定の変調処理を行うことにより無線フレームを無線信号に変換し、アンテナを介して無線信号を放射する。変調処理は、例えば、畳み込み符号化、インタリーブ、サブキャリア変調、逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ；inverse fast Fourier transform）、ＯＦＤＭ（orthogonal frequency division multiplexing）変調、及び周波数変換を含む。
　また、無線信号処理部２３０は、送信権を獲得するためにデータ送信前にキャリアセンスを行う。無線信号処理部２３０は、データ送信に使用するチャネルの使用状況を検出する。無線信号処理部２３０は、チャネルが所定期間にわたりアイドル（idle）であることを検出すると、送信権を獲得したと判断する。キャリアセンスはＣＳＭＡ／ＣＡアルゴリズムに基づいていてよい。
　上位層２１０は、送信データが生起すると、送信データが低優先データに該当するか高優先データに該当するかを判断する。例えば、上位層２１０は、送信データに付される送信優先度に基づいて、送信データが低優先データに該当するか高優先データに該当するかを判断する。例えば、上位層２１０は、送信データの送信優先度が基準より低い場合に、送信データが低優先データに該当すると判断し、送信データの送信優先度が基準より高い場合に、送信データが高優先データに該当すると判断してよい。送信優先度として、例えば、データを分類するために使用されるＴＩＤ（traffic identifier）を使用してもよい。
　送信データが低優先データに該当する場合、上位層２１０は、送信データが割り込みを許容するデータであるか否かをさらに判断する。例えば、上位層２１０は、送信データが破損（壊れること）を許容するデータであるか否かを判断する。上位層２１０は、送信データを、送信データが割り込みを許容するデータであるか否かを示す割込情報とともにＭＡＣ処理部２２０に送出する。ＭＡＣ処理部２２０において、送信データ及び割込情報は、ＭＡＣフレーム生成部２２１に入力される。ＭＡＣフレーム生成部２２１は、送信データを含むデータフレームを生成する。ＭＡＣフレーム生成部２２１は、送信権の獲得に応答して、データフレームを割込情報とともに無線信号処理部２３０に送出する。無線信号処理部２３０は、割込情報とデータフレームとを含む無線フレームを生成し、生成した無線フレームを送信する。
　送信データが高優先データに該当する場合、上位層２１０は、送信データをＭＡＣ処理部２２０に送出する。ＭＡＣ処理部２２０において、高優先データに該当する送信データは、割り込み制御部２２２に入力される。割り込み制御部２２２は、送信データを受け取ったことに応答して、ＭＡＣフレーム生成部２２１に高優先データの割り込みをかける。
　ＭＡＣフレーム生成部２２１が割り込みを許容する低優先データを含むデータフレームを無線信号処理部２３０に送出している最中に割り込み制御部２２２がＭＡＣフレーム生成部２２１に割り込みをかける場合、ＭＡＣフレーム生成部２２１は、データフレームの途中から高優先データに切り替えてデータフレームを無線信号処理部２３０に送出する。ＭＡＣフレーム生成部２２１は、低優先データの未送信部分に代えて高優先データを送信する。低優先データと高優先データとの間には、割り込みの発生を示す検出信号が挿入される。
　ＭＡＣフレーム生成部２２１が割り込みを許容しない低優先データを含むデータフレームを無線信号処理部２３０に送出している最中に割り込み制御部２２２がＭＡＣフレーム生成部２２１に割り込みをかける場合、ＭＡＣフレーム生成部２２１は、データフレームの送出を継続する。ＭＡＣフレーム生成部２２１は、送信権が次に獲得されたときに、無線信号処理部２３０を介して、高優先データを含むデータフレームを送信する。
　ＭＡＣフレーム生成部２２１がデータフレームを無線信号処理部２３０に送出していないときに割り込み制御部２２２がＭＡＣフレーム生成部２２１に割り込みをかける場合、ＭＡＣフレーム生成部２２１は、送信権が次に獲得されたときに、無線信号処理部２３０を介して、高優先データを含むデータフレームを送信する。
　上位層２１０は、高優先データとともに割り込み優先度を示す優先度情報を割り込み制御部２２２に送出してもよい。割り込み優先度は割り込みをかける優先度を表し、優先度情報は、割り込みをかける順番を判断するために使用される。割り込み制御部２２２は、優先度情報に応じて高優先データの並び替えを行う。例えば、第１の割り込み優先度を有する第１の高優先データが上位層２１０から割り込み制御部２２２に送出され、直後に、第１の割り込み優先度より高い第２の高優先データを有する第２の高優先データが生起して上位層２１０から割り込み制御部２２２に送出されたとする。この場合、割り込み制御部２２２は、第１の高優先データよりも前に第２の高優先データについて、ＭＡＣフレーム生成部２２１に割り込みをかける。
　図５は、実施形態に係る無線フレーム５０の一例を概略的に示している。図５に示すように、無線フレーム５０は、プリアンブル５１及びデータフィールド５２を含む。
　プリアンブル５１は、同期及びデータ復調などに使用される情報を含む。上述した割込情報はプリアンブル５１に含めることができる。例えば、割込情報は、例えばＬ－ＳＩＧ（legacy signal field）やＨＴ－ＳＩＧ（high throughput signal field）など、プリアンブル５１に含まれるシグナルフィールド５１１に格納される。シグナルフィールド５１１は、データフィールド５２の長さ、データフィールド５２の伝送速度、変調方式などを示す情報を格納する。例えば、シグナルフィールド５１１を構成するビット列中の１ビットを割込情報に割り当てる。例えば、値“０”が割り込みの非許容を示し、値“１”が割り込みの許容を示す。
　データフィールド５２は、データ、具体的にはＭＡＣ処理部２２０により生成されるデータフレーム、を格納する。
　図６に示すように、データフレームの送信中に高優先データが生起してＭＡＣ処理部２２０に到着するとする。この場合、データフィールド５２は、低優先データ、低優先データに後続する検出信号、及び検出信号に後続する高優先データを格納する。検出信号は、例えば、プリアンブル５１に含まれるＬ－ＬＴＦ（legacy long training field）又はＨＴ－ＬＴＦ（high throughput long training field）に格納したものと同じ情報を含んでよい。アクセスポイント１０は、プリアンブル５１に含まれる割込情報が割り込みの許容を示す、且つ、データフィールド５２に検出信号が含まれる場合には、データフィールド５２における検出信号より前の部分、すなわち低優先データの一部分、を破棄し、データフィールド５２における検出信号より後の部分、すなわち高優先データ、を受信する。
　図７は、アクセスポイント１０の機能構成の一例を概略的に示している。図７に示すように、アクセスポイント１０は、上位層１１０、ＭＡＣ処理部１２０、及び無線信号処理部１３０を備える。上位層１１０は、ＣＰＵ１１によって実施され得る。ＭＡＣ処理部１２０及び無線信号処理部１３０は、無線通信モジュール１４又はＣＰＵ１１と無線通信モジュール１４の組み合わせによって実施され得る。
　無線信号処理部１３０は、端末２０と無線通信する。無線信号処理部１３０は、アンテナを介して無線信号を受信し、受信した無線信号に対して物理層の処理を実行する。例えば、無線信号処理部１３０は、アンテナを介して受信した無線信号に対して所定の復調処理を行って無線フレームを得る。所定の復調処理は、例えば、周波数変換、ＯＦＤＭ復調、高速フーリエ変換（ＦＦＴ；fast Fourier transform）、サブキャリア復調、デインタリーブ、及びビタビ復号を含む。そして、無線信号処理部１３０は、無線フレームからＭＡＣフレームを抽出し、抽出したＭＡＣフレームをＭＡＣ処理部１２０に送出する。
　ＭＡＣ処理部１２０は、ＭＡＣ処理部１２０からＭＡＣフレーム（データフレーム）を受け取り、受け取ったＭＡＣフレームからデータを抽出し、抽出したデータを上位層１１０に送出する。
　上位層１１０は、ＭＡＣ処理部１２０からデータを受け取り、受け取ったデータを通信ネットワーク３０に送出する。
　無線信号処理部１３０は、無線フレームのプリアンブルに含まれる割込情報を確認する。割込情報が割り込みの非許容を示す場合、無線信号処理部１３０は、無線フレームのデータフィールドに含まれる情報（データフレーム）をＭＡＣ処理部１２０に送出する。
　割込情報が割り込みの許容を示す場合、無線信号処理部１３０は、無線フレームのデータフィールドに対して検出信号の検出を行う。無線信号処理部１３０は、無線フレームのデータフィールドに検出信号が含まれているか否かを確認する。無線信号処理部１３０は、データフィールドにおいて検出信号を検出した場合には、検出信号より前に位置する情報（低優先データの一部分）を破棄し、検出信号に後続する情報（高優先データ）をＭＡＣ処理部１２０に送出する。無線信号処理部１３０は、データフィールドにおいて検出信号を検出しなかった場合には、データフィールドに含まれる情報（データフレーム）をＭＡＣ処理部１２０に送出する。
　なお、無線フレームのプリアンブルに割込情報を格納することを省略することも可能である。この場合、無線信号処理部１３０は、受信する無線フレームすべてのデータフィールドに対して検出信号の検出を行うことになる。上述した例のように無線フレームのプリアンブルに割込情報を格納する場合には、検出信号の検出に係る処理を軽減することができる。
　次に、無線システム４０の動作について説明する。
　図８は、実施形態に係る無線通信方法の手順例を概略的に示している。具体的には、図８は、端末２０がアクセスポイント１０にデータを送信する手順の一例を概略的に示している。フローは、低優先データが上位層２１０において生起して上位層２１０からＭＡＣ処理部２２０に与えられることから開始する。
　ステップＳ１１において、ＭＡＣ処理部２２０は、低優先データに付随する割込情報を確認し、低優先データが割り込みを許容するデータであるか割り込みを許容しないデータであるかを判断する。
　低優先データが割り込みを許容しないデータである場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、フローはステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、ＭＡＣ処理部２２０は、無線信号処理部２３０を介して低優先データを含むデータフレームを送信する。例えば、ＭＡＣ処理部２２０は、低優先データが割り込みを許容しないデータであることを無線信号処理部２３０に通知し、データフレームを無線信号処理部２３０に送出する。無線信号処理部２３０は、割り込みの非許容を示す値をプリアンブル中の所定ビットに設定し、データフレームを含む無線フレームを送信する。
　低優先データが割り込みを許容するデータである場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、フローはステップＳ１３に進む。ステップＳ１３において、ＭＡＣ処理部２２０は、割り込みの許容を示す割込情報を付加して、低優先データを含むデータフレームのアクセスポイント１０への送信を開始する。例えば、ＭＡＣ処理部２２０は、低優先データが割り込みを許容するデータであることを無線信号処理部２３０に通知し、データフレームを無線信号処理部２３０に送出する。無線信号処理部２３０は、割り込みの許容を示す値をプリアンブル中の所定ビットに設定し、データフレームを含む無線フレームを送信する。
　データフレーム送信中に高優先データが生起しない場合（ステップＳ１４；Ｎｏ）、ＭＡＣ処理部２２０は、データフレームのアクセスポイント１０への送信をそのまま完了する（ステップＳ１５）。
　データフレーム送信中に高優先データが生起した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、フローはステップＳ１６に進む。ステップＳ１６において、ＭＡＣ処理部２２０は、送信中のデータフレームに対して高優先データの割り込みをかける。例えば、ＭＡＣ処理部２２０は、データフレームの途中に検出信号を格納し、検出信号に続けて高優先データをデータフレームに格納して、無線信号処理部２３０を介してデータフレームを送信する。
　ステップＳ１６に示す処理が実行される場合、アクセスポイント１０は低優先データを受信できないので、端末２０は、低優先データを含むデータフレームを再送信することになる。
　図８に示す手順によれば、高優先データがデータフレーム送信中に生起した場合に、送信中のデータフレームを用いて高優先データを送信することが可能となる。これにより、高優先データを低遅延で送信することが可能となる。
　実施形態に係る無線通信方法の他の例について説明する。上述した例では、低優先データが壊れることを許容する形態で、高優先データの割り込みを行っている。以下に説明する例では、低優先データが保護される。ここでは、上述した例と同様の処理については、その説明を省略する。
　図９は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎから導入されたフレームアグリゲーションに従う無線フレーム９０の一例を概略的に示している。図９に示すように、無線フレーム９０は、プリアンブル９１及びデータフィールド９２を含む。データフィールド９２は、複数のＡ－ＭＰＤＵ（aggregation-MAC protocol data unit）９２１を含む。Ａ－ＭＰＤＵ９２１の各々は、ＭＡＣフレームに対応するものであり、ＭＡＣヘッダ及びデータフィールドを含む。
　図９に示すように、１つ目のＡ－ＭＰＤＵを送信している最中に高優先データがＭＡＣ処理部２２０に到着したとする。この場合、ＭＡＣ処理部２２０は、１つ目のＡ－ＭＰＤＵ９２１での低優先データの送信を継続し、２つ目以降のＡ－ＭＰＤＵ９２１で高優先データを送信する。
　Ａ－ＭＰＤＵなどのデータユニット単位で割り込みを行う場合には、アクセスポイント１０は、低優先データを運ぶデータユニットを正常に受信できる。よって、低優先データが壊れることがない。また、高優先データ及び低優先データがデータユニット単位で分離されているので、上述した検出信号の挿入を省略することが可能である。
　このようにデータユニット単位で割り込みを行うことにより、低優先データを保護しながら、高優先データを低遅延で送信することが可能となる。
　なお、無線フレームのデータフィールドが複数のデータユニットを含む場合にも、上述したような、低優先データが壊れることを許容する形態で高優先データの割り込みを行うことも可能である。
　以上のように、端末２０は、低優先データを送信するためのデータフレームに対して、高優先データの割り込みをかける。一例では、端末２０は、送信中のデータフレームを用いて、低優先データの未送信部分に代えて高優先データを送信する。
　上記の構成によれば、高優先データが不意に生起する場合にも、高優先データを低遅延で送信することが可能である。
　無線フレームのデータフィールド（データフレーム部分）において、低優先データと高優先データの間に割り込みの発生を示す検出信号が挿入される。これにより、データフィールドの任意の位置から高優先データを挿入することが可能となる。
　端末２０は、低優先データが割り込みを許容するデータであるか否かを示す割込情報をデータフレームに付加する。例えば、割込情報は、無線フレームのプリアンブルに格納される。アクセスポイント１０は、低優先データが割り込みを許容するデータであることを割込情報が示す場合に、データフレームの途中から高優先データに切り替わる可能性があることを認識し、検出信号の検出を行う。また、アクセスポイント１０は、低優先データが割り込みを許容しないデータであることを割込情報が示す場合に、データフレームの途中から高優先データに切り替わる可能性がないことを認識し、検出信号の検出を行わないようにすることができる。このように割込情報を送信することにより、アクセスポイント１０における処理を軽減することができる。
　データフレーム部分が複数のデータユニットで構成される例では、端末２０は、高優先データがＭＡＣ処理部２２０に到着した後に送信されるデータユニットを高優先データの送信に使用する。これにより、高優先データが不意に生起する場合にも、高優先データを低遅延でアクセスポイント１０に送信することができる。さらに、送信中の低優先データの一部はアクセスポイント１０で正常に受信されることができる。
　端末２０がアクセスポイント１０にデータを伝送する例を挙げて説明を行ったが、実施形態に係る無線通信方法は、２つの任意の無線通信装置間のデータ交換に適用することができる。例えば、実施形態に係る無線通信方法は、アクセスポイント１０から端末２０へのデータ伝送にも適用可能であるし、端末２０から図示しない無線端末装置へのデータ伝送又は図示しない無線端末装置から端末２０へのデータ伝送にも適用可能であるし、アクセスポイント１０から図示しない他のアクセスポイントへのデータ伝送又は図示しない他のアクセスポイントからアクセスポイント１０へのデータ伝送にも適用可能である。アクセスポイント１０及び端末２０は無線通信装置の例であり、無線通信装置はアクセスポイント１０及び端末２０に限定されない。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要素から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成が発明として抽出され得る。
　１０…アクセスポイント
　１１…ＣＰＵ
　１２…ＲＯＭ
　１３…ＲＡＭ
　１４…無線通信モジュール
　１５…有線通信モジュール
　１１０…上位層
　１２０…ＭＡＣ処理部
　１３０…無線信号処理部
　２０…端末
　２１…ＣＰＵ
　２２…ＲＯＭ
　２３…ＲＡＭ
　２４…無線通信モジュール
　２５…ディスプレイ
　２６…ストレージ
　２１０…上位層
　２２０…ＭＡＣ処理部
　２２１…ＭＡＣフレーム生成部
　２２２…割り込み制御部
　２３０…無線信号処理部
　３０…通信ネットワーク
　４０…無線システム
　５０，９０…無線フレーム
　５１，９１…プリアンブル
　５２，９２…データフィールド

Claims (8)

  1. 　データを無線送信する通信部を備え、
    　前記通信部は、第１のデータを送信するためのデータフレームに対して、前記第１のデータよりも優先的に送信されるべき第２のデータの割り込みをかける、
    　無線通信装置。
  2. 　前記データフレームの送信中に前記第２のデータが前記通信部に到着し、
    　前記通信部は、前記第１のデータの未送信部分に代えて前記第２のデータを送信する、
    　請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記通信部は、前記第１のデータの一部分と、前記第１のデータの前記一部分に後続する、割り込みの発生を示す検出信号と、前記検出信号に後続する前記第２のデータと、を含む前記データフレームを送信する、
    　請求項２に記載の無線通信装置。
  4. 　前記通信部は、前記第１のデータが割り込みを許容するデータであることを示す割込情報を前記データフレームに付加する、
    　請求項３に記載の無線通信装置。
  5. 　前記通信部は、プリアンブルとデータフィールドとを含む無線フレームを生成して、前記無線フレームを送信するように構成され、
    　前記データフレームは前記データフィールドに格納され、前記割込情報は前記プリアンブルに格納される、
    　請求項４に記載の無線通信装置。
  6. 　前記データフレームは、複数のデータユニットを含み、
    　前記データフレームの送信中に前記第２のデータが前記通信部に到着し、
    　前記通信部は、前記複数のデータユニットのうち、前記第２のデータの到着後に送信される１又は複数のデータユニットを前記第２のデータの送信に使用する、
    　請求項１に記載の無線通信装置。
  7. 　前記データユニットはＡ－ＭＰＤＵ（aggregation-MAC protocol data unit）である、
    　請求項６に記載の無線通信装置。
  8. 　データを無線送信する通信部を備える無線通信装置により実行される無線通信方法であって、
    　第１のデータを送信するためのデータフレームに対して、前記第１のデータよりも優先的に送信されるべき第２のデータの割り込みをかけること
    　を備える無線通信方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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