JP2006054673A - 通信装置、通信方法、および通信システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数のMACフレームがアグリゲートされ、前記複数のMACフレームに対する1つの送達確認要求フレームを末尾に含んだ1つの物理フレームを作成する物理フレーム作成手段と、前記物理フレームを送信する送信手段とを具備する。
【選択図】図1
Description
前記物理フレームを送信する送信手段と、前記物理フレームの終了に暗黙の送達確認要求として応答された送達確認フレームを受信する受信手段とを具備する通信装置である。
図1は本発明の第一の実施形態に係る通信装置の構成を示すブロック図である。この通信装置100は無線リンクを介して他の通信装置と通信する装置であり、物理層、MAC層、およびリンク層のそれぞれに相当する処理ユニット101、102、103を有する。これら処理ユニットは実装に応じてアナログ又はデジタルの電子回路として、あるいはLSIに組み込まれたCPUにより実行されるファームウェア等として実現される。物理層の処理ユニット(以下、「処理ユニット」の表記を省略)101にはアンテナ104が接続されている。MAC層102はMACフレームのアグリゲーション(集約)処理部105を有する。このアグリゲーション処理部105は、キャリアセンス制御部106と、再送制御部107とを備え、後に詳しく説明するブロックACK(複数のMACフレームに対する送達確認)フレームの送受信及びブロックACKフレームに基づく再送制御等を行う。
ビットマップ情報141を作成したときに前提としたBlock ACK Starting Sequence Controlと、ブロックACK要求142のBlock ACK Starting Sequnece Controlが異なる場合もある。これは、例えばアグリゲートされた先頭MPDUが壊れ、かつブロックACK要求も壊れており、受信側が正常に受信できた最初のMPDUのシーケンス番号を先頭と仮定して、ビットマップ情報141を作成したような場合に生じる。ビットマップ情報141の始点のシーケンス番号が後者と矛盾しなくなるようにビットマップ情報141を変換する。あるいは、ビットマップ情報141はそのままにして、応答するブロックACKのBlock ACK Starting Sequence Controlをビットマップ情報141を作成したときに前提とした値(つまりブロックACK要求とは異なる値)に設定する。なお、受信側はビットマップ情報141を生成した際に仮定した先頭のシーケンス番号を記憶しておいても良い。記憶していない場合でも、例えば最後に正常受信したMPDUのシーケンス番号とビットマップ情報141があれば、先頭のシーケンス番号は逆算できる。
図17の例において、データ受信端末は圧縮ブロックACKを応答することはできない。そこで送信端末は、一定時間経過しても圧縮ブロックACKを受信できないならば、ブロックACK要求を再送する。前述のように、ブロックACK要求のBlock ACK Starting Sequence Controlの値は、アグリゲートした先頭のMPDUのシーケンス番号(図17の例では「1」)を記載する。ここで、ブロックACK要求を送信しても、圧縮ブロックACKが返答されてこない場合、当該データの再送を諦めることになる。IEEE802.11e Draft 8.0によれば、QoSデータには、優先度に応じて遅延限界(Delay Bound)が定められ、ネゴシエーションを通じて、この値を送受信端末間で相互に認識し合う。Delay Boundを超過したMACフレームはQoS品質を満たせなかったとして、送信端末(あるいは受信端末)で廃棄される。図17の例で、送信端末がアグリゲートして送信したシーケンス番号「1」〜「7」のMACフレームが全てDelay Boundを超過して廃棄されると、次の送信シーケンスとして、新しいフレームがアグリゲートされることになる。
図18の例では、新しいデータフレームとして、シーケンス番号「8」〜「14」のMPDU180とブロックACK要求181とを1つのPSDUにアグリゲートして送信している。PSDUの末尾にアグリゲートされたブロックACK要求181のBlock ACK Starting Sequence Controlの値は、先頭MPDUのシーケンス番号「8」を記載する。この複数MPDU(シーケンス番号「8」〜「14」)180とブロックACK要求181をアグリゲートしたPSDUが、衝突などの理由で全て誤りとなった場合、受信端末側では、受信ステータスの更新を一切行なっていない状態のままである。送信端末は、圧縮ブロックACKが一定時間経過しても受信できないと、Block ACK Starting Sequence Controlが「8」のブロックACK要求181を再送する。受信端末は、再送されたブロックACK要求181を受け取ると、該フレーム181のBlock ACK Starting Sequence Controlの値は「8」であり、自身が正常に受信した最後のMPDUのシーケンス番号「7」よりも大きい値であることが分かる。図18の例において、圧縮ブロックACK1回分のビットマップ情報は、シーケンス番号「1」〜「7」のMPDUに対するものであるため、Block ACK Starting Sequence Controlが示す先の受信ステータスは一切記録していない状況である。ここで、図19に示すように、それまで記憶しておいたシーケンス番号「1」〜「7」のMPDUの受信ステータス(図18の例では、1011011)を0でクリアし、Block ACK Bitmap190を全て0にした状態の圧縮ブロックACK190を送信する。つまり、Block ACK Bitmap190は、正常受信されたMACフレームが無いことを示す。
本発明の第一の実施形態においては、複数のMPDUを1つのPSDUにアグリゲートした際、PSDUの末尾にブロックACK要求を必ずアグリゲートしていた。この場合、該PSDUを受信した端末が、アグリゲートされた複数MPDUの誤り検査を行い、その中にブロックACK要求の存在を確認すれば、圧縮ブロックACKを反射的に返信する方法である。これに対し本発明の第二の実施形態は、複数のMPDUをアグリゲートした際、PSDU内の末尾にブロックACK要求をアグリゲートしない状態で物理フレームを送信するというものである。
図20及び図21に本発明の第二の実施形態における、複数MPDUをアグリゲートしたPSDUのフレーム構成例を示す。図20では、複数のMPDUの先頭に、MPDUの長さを示す情報(MPDU長)201、及び長さ情報に対するCRC202が付加される。MPDU長201とCRC202を併せて、第一の実施形態と同様に、「MPDUセパレーション」203と呼ぶ。図20から分かるように、第二の実施形態では、複数のMPDUがアグリゲートされたPSDUの末尾にブロックACK要求は存在しない。各MPDUは、MPDUセパレーション203のCRC計算が正しく、かつMPDU長201で示されるMPDUのFCSの計算結果が正常であれば、受信成功したとみなす。図21は、複数のMPDUの長さ情報をアグリゲートしたMPDU群の先頭にヘッダーとして付加するもので、このヘッダーを第一の実施形態と同様に「MACスーパーフレームヘッダー」210と呼ぶ。MACスーパーフレームヘッダー210には、ヘッダーのCRC211が付属する。MACスーパーフレームヘッダー210のCRC計算の結果が誤りであれば、全てのMPDUを誤りであるとみなす。尚、MPDU長情報は、MACヘッダーからFCSまでの長さをバイト単位で指定する。第二の実施形態では、図20及び図21のように、物理(PHY)ヘッダー(図20の200,図21の212)及び物理(PHY)トレーラ(図20の204,図21の213)に挟まれたPSDU内に複数のMPDUがアグリゲートされている物理フレームを受信した端末は、その時点での受信ステータスを圧縮ブロックACKとして反射的に応答する。
図24に示すように、HCからTXOP期間1を与えられたQSTA1は、QSTA2に対し、複数のQoSデータがアグリゲートされた物理フレーム240を送信し、該フレーム240を受信したQSTA2は、SIFS期間の後、圧縮ブロックACK241を応答する。HCからQSTA1に対するダウンリンク伝送も同様の手続きで行なわれる。すなわち、HCのTXOP期間2において、QSTA1に対し複数のQoSデータがアグリゲートされた物理フレーム242を送信し、QSTA1から圧縮ブロックACK243を受信することで一連の送信シーケンスを完了する。
図26の例のように、シーケンス番号「1」〜「8」のMPDUを送信しており、宛先端末からの圧縮ブロックACK252のBlock ACK Starting Sequence Controlの値が「3」である場合、Block ACK Starting Sequence Controlよりも前のシーケンス番号を持つMPDUは、全て誤りとみなす。すなわち、シーケンス番号「1」、「2」のMPDUは誤りだと判断する。またBlock ACK Starting Sequence Controlの値「3」を始点として、ビットマップの相対的な位置関係から、同じくシーケンス番号「5」、「7」のMPDUに誤りが生じていると判断する。送信端末は、このような圧縮ブロックACK252の受信によって、再送の必要が生じているMPDU260をアグリゲートし、もし受信側のバッファ容量に余裕があるならば、新たにフレームをアグリゲートして送信する。
101…物理層(PHY);
102…MAC(媒体アクセス制御)層;
103…リンク層;
104…アンテナ;
105…アグリゲーション処理部;
106…キャリアセンス制御部;
107…再送制御部;
109…第一種の物理層プロトコル処理部;
110…第二種の物理層プロトコル処理部
Claims (26)
- 複数のMACフレームがアグリゲートされ、前記複数のMACフレームに対する1つの送達確認要求フレームを末尾に含んだ1つの物理フレームを作成する物理フレーム作成手段と、
前記物理フレームを送信する送信手段とを具備する通信装置。 - 前記送達確認要求フレームに応答する送達確認フレームを前記物理フレームの送信から一定時間が経過しても受信できない場合に、前記物理フレーム内の先頭のMACフレームのシーケンス番号を送達確認始点シーケンス制御の値に設定し、前記送達確認要求フレームを再送する送達確認要求再送手段を具備する請求項1記載の通信装置。
- 前記送達確認要求フレームに応答する送達確認フレームを受信する受信手段と、
前記受信手段により受信した送達確認フレームに含まれる送達確認ビットマップが、正常受信されたMACフレームが無いことを示すならば、前記複数のMACフレームの全てを再送する再送手段を具備する請求項1記載の通信装置。 - 複数のMACフレームがアグリゲートされ、前記複数のMACフレームに対する1つの送達確認要求フレームを末尾に含んだ1つの物理フレームを受信する受信手段と、
前記送達確認要求フレームに応答し、前記複数のMACフレームについての受信状況を表す送達確認フレームを作成する送達確認フレーム作成手段と、
前記送達確認フレームを送信する送信手段とを具備する通信装置。 - 前記送達確認フレームは、1つのMSDU(MAC Service Data Unit)に対し1つのMPDU(MAC Protocol Data Unit)が対応する場合の、最大MSDU数に相当するサイズの送達確認ビットマップを表す圧縮送達確認フレームである請求項4記載の通信装置。
- 前記送信手段により送信された送達確認フレームの送達確認ビットマップを記憶する記憶手段と、
再送された送達確認要求フレームを受信する手段とを具備し、
前記送達確認フレーム作成手段は、再送された送達確認要求フレームに応答し、前記記憶手段に記憶された送達確認ビットマップに基づく受信状況を表す送達確認フレームを作成する請求項4記載の通信装置。 - 再送された送達確認要求フレームにおける送達確認始点シーケンス制御の値と、最後に受信したMACフレームのシーケンス番号の値との比較に基づいて、前記送達確認フレーム作成手段は、該送達確認要求フレームに応答し、正常に受信できた最初のMACフレームのシーケンス番号を送達確認始点シーケンス制御の値に設定し、該最初のMACフレームのシーケンス番号を始点とする送達確認フレームを作成する請求項6記載の通信装置。
- 再送された送達確認要求フレームにおける送達確認始点シーケンス制御の値が、最後に受信したMACフレームのシーケンス番号の値よりも大きいならば、前記送達確認フレーム作成手段は、該送達確認要求フレームに応答し、正常受信されたMACフレームが無いことを示す送達確認ビットマップを含む送達確認フレームを作成する請求項6記載の通信装置。
- 複数のMACフレームがアグリゲートされ、かつ明示的な送達確認要求フレームを含まない1つの物理フレームを作成する物理フレーム作成手段と、
前記物理フレームを送信する送信手段と、
前記物理フレームの終了に暗黙の送達確認要求として応答された送達確認フレームを受信する受信手段とを具備する通信装置。 - 前記送達確認フレームを前記物理フレームの送信から一定時間が経過しても受信できない場合に、前記物理フレーム内の先頭のMACフレームのシーケンス番号を送達確認始点シーケンス制御の値に設定し、明示的な送達確認要求フレームを送信する送達確認要求送信手段を具備する請求項9記載の通信装置。
- 前記明示的な送達確認要求フレームに応答し、前記受信手段により受信した送達確認フレームに含まれる送達確認ビットマップが、正常受信されたMACフレームが無いことを示すならば、前記複数のMACフレームの全てを再送する再送手段を具備する請求項10記載の通信装置。
- 前記受信手段が受信した送達確認フレームにおける送達確認始点シーケンス制御の値よりも小さいシーケンス番号を有しかつ送達未確認なMACフレームを再送する再送手段を具備する請求項9記載の通信装置。
- MACフレームの再送用のサブキューと、
送信手段により送信された物理フレームにアグリゲートされたMACフレームのシーケンス番号情報を記憶するシーケンス番号記憶手段と、
前記受信手段により受信した送達確認フレームにおける送達確認ビットマップと、前記シーケンス番号記憶手段に記憶されたシーケンス番号とに基づいて、再送すべきMACフレームを決定する手段と、
前記MACフレームの再送用サブキューの先頭から連続的に送信成功したMACフレームを削除し、次に送信すべきMACフレームを前記MACフレームの再送用サブキューに追加する手段とを有する請求項9記載の通信装置。 - 複数のMACフレームがアグリゲートされ、かつ明示的な送達確認要求フレームを含まない1つの物理フレームを受信する受信手段と、
前記受信手段が受信した物理フレームの終了に暗黙の送達確認要求として応答し、該物理フレーム内の複数のMACフレームについての受信状況を送達確認ビットマップとして含み、該物理フレームにおいて正常に受信できた先頭のMACフレームのシーケンス番号が送達確認始点シーケンス番号に設定された送達確認フレームを作成する作成手段と、
前記送達確認フレームを送信する送信手段とを具備する通信装置。 - 前記送達確認フレームは、1つのMSDU(MAC Service Data Unit)に対し1つのMPDU(MAC Protocol Data Unit)が対応する場合の、最大MSDU数に相当するサイズの送達確認ビットマップを表す圧縮送達確認である請求項14記載の通信装置。
- 前記送信手段により送信された送達確認フレームの送達確認ビットマップを記憶する記憶手段と、
明示的な送達確認要求フレームを受信する手段とを具備し、
前記送達確認フレーム作成手段は、前記明示的な送達確認要求フレームに応答し、前記記憶手段に記憶された送達確認ビットマップに基づく受信状況を表す送達確認フレームを送信する請求項14記載の通信装置。 - 前記明示的な送達確認要求フレームにおける送達確認始点シーケンス制御の値が、最後に受信したMACフレームのシーケンス番号の値よりも大きいならば、前記送達確認フレーム作成手段は、該送達確認要求フレームに応答し、正常受信されたMACフレームが無いことを示す送達確認ビットマップを含む送達確認フレームを作成する請求項16記載の通信装置。
- 前記明示的な送達確認要求フレームにおける送達確認始点シーケンス制御の値と、最後に受信したMACフレームのシーケンス番号の値との比較に基づいて、前記送達確認フレーム作成手段は、該送達確認要求フレームに応答し、正常に受信できた最初のMACフレームのシーケンス番号を送達確認始点シーケンス制御の値に設定し、該最初のMACフレームのシーケンス番号を始点とする送達確認フレームを送信する請求項16記載の通信装置。
- 複数のMACフレームがアグリゲートされ、前記複数のMACフレームに対する1つの送達確認要求フレームを末尾に含んだ1つの物理フレームを作成する物理フレーム作成ステップと、
前記物理フレームを送信する送信ステップとを含む通信方法。 - 複数のMACフレームがアグリゲートされ、前記複数のMACフレームに対する1つの送達確認要求フレームを末尾に含んだ1つの物理フレームを受信する受信ステップと、
前記送達確認要求フレームに応答し、前記複数のMACフレームについての受信状況を表す送達確認フレームを作成する送達確認フレーム作成ステップと、
前記送達確認フレームを送信する送信ステップとを含む通信方法。 - 複数のMACフレームがアグリゲートされ、かつ明示的な送達確認フレームを含まない1つの物理フレームを作成する物理フレーム作成ステップと、
前記物理フレームを送信する送信ステップと、
前記物理フレームの終了に暗黙の送達確認要求として応答された送達確認フレームを受信する受信ステップとを含む通信方法。 - 複数のMACフレームがアグリゲートされ、かつ明示的な送達確認要求フレームを含まない1つの物理フレームを受信する受信ステップと、
前記受信ステップにより受信された物理フレームの終了に暗黙の送達確認要求として応答し、該物理フレーム内の複数のMACフレームについての受信状況を送達確認ビットマップとして含み、該物理フレームにおいて正常に受信できた先頭のMACフレームのシーケンス番号が送達確認始点シーケンス番号に設定された送達確認フレームを作成する作成ステップと、
前記送達確認フレームを送信する送信ステップとを含む通信方法。 - 複数のMACフレームがアグリゲートされ、前記複数のMACフレームに対する1つの送達確認要求フレームを末尾に含んだ1つの物理フレームを第1の通信装置が作成して第2の通信装置に送信し、
前記第2の通信装置は、前記物理フレームを受信し、前記送達確認要求フレームに応答し、前記複数のMACフレームについての受信状況を表す送達確認フレームを作成して前記第1の通信装置に送信する通信システム。 - 複数のMACフレームがアグリゲートされ、かつ明示的な送達確認要求フレームを含まない1つの物理フレームを第1の通信装置が作成して第2の通信装置に送信し、
前記物理フレームを第2の通信装置が受信し、該物理フレームの終了に暗黙の送達確認要求として応答し、該物理フレーム内の複数のMACフレームについての受信状況を送達確認ビットマップとして含み、該物理フレームにおいて正常に受信できた先頭のMACフレームのシーケンス番号が送達確認始点シーケンス番号に設定された送達確認フレームを作成して前記第1の通信装置に送信する通信システム。 - 複数の第1MACフレームと複数の第2MACフレームとがアグリゲートされ、かつ前記複数の第1MACフレームに対する第1の送達確認要求フレームと、前記複数の第2MACフレームに対する第2の送達確認要求フレームとを含んだ1つの物理フレームを作成する物理フレーム作成手段と、
前記物理フレームを送信する送信手段とを具備する通信装置。 - 複数の第1MACフレームと複数の第2MACフレームとがアグリゲートされ、かつ前記複数の第1MACフレームに対する第1の送達確認要求フレームと、前記複数の第2MACフレームに対する第2の送達確認要求フレームとを含んだ1つの物理フレームを受信する受信手段と、
前記第1及び第2の送達確認要求フレームの少なくともいずれかに応答し、前記複数の第1MACフレーム及び第2MACフレームの少なくともいずれかについての受信状況を表す送達確認フレームを作成する送達確認フレーム作成手段と、
前記送達確認フレームを送信する送信手段とを具備する通信装置。
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