JP2006352296A - Wireless device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、無線装置に関し、特に、複数の無線装置によって、自律的、かつ、即時的に構築されるアドホックネットワークを構成する無線装置に関するものである。 The present invention relates to a radio apparatus, and more particularly to a radio apparatus constituting an ad hoc network that is autonomously and instantaneously constructed by a plurality of radio apparatuses.
アドホックネットワークは、複数の無線装置が相互に通信を行なうことによって自律的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。アドホックネットワークでは、通信する2つの無線装置が互いの通信エリアに存在しない場合、2つの無線装置の中間に位置する無線装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲のマルチホップネットワークを形成することができる。 An ad hoc network is a network that is autonomously and instantaneously constructed by a plurality of wireless devices communicating with each other. In an ad hoc network, when two wireless devices that communicate with each other do not exist in the communication area, a wireless device located between the two wireless devices functions as a router and relays a data packet. Can be formed.
このようなアドホックネットワークは、被災地での無線通信網やITS(Intelligent Transport Systems)車車間通信でのストリーミングなど、様々な方面に応用されようとしている(非特許文献1)。 Such an ad hoc network is about to be applied to various fields such as a wireless communication network in a stricken area and streaming in ITS (Intelligent Transport Systems) inter-vehicle communication (Non-Patent Document 1).
マルチホップ通信をサポートする動的なルーティングプロトコルとしては、テーブル駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。テーブル駆動型プロトコルは、定期的に経路に関する制御情報の交換を行ない、予め経路表を構築しておくものであり、GSR(Global State Routing)、FSR(Fish−eye State Routing)、OLSR(Optimized Link State Routing)およびDSDV(Destination Sequenced Distance Vector)等が知られている。 Dynamic routing protocols that support multi-hop communication include table-driven protocols and on-demand protocols. The table-driven protocol periodically exchanges control information related to a route and constructs a route table in advance, and includes GSR (Global State Routing), FSR (Fish-eye State Routing), OLSR (Optimized Link). State Routing) and DSDV (Destination Sequential Distance Vector) are known.
また、オンデマンド型プロトコルは、データ送信の要求が発生した時点で、初めて宛先までの経路を構築するものであり、DSR(Dynamic Source Routing)およびAODV(Ad Hoc On−Demand Distance Vector Routing)等が知られている。 In addition, the on-demand protocol is a method for constructing a route to a destination for the first time when a data transmission request occurs, and includes DSR (Dynamic Source Routing) and AODV (Ad Hoc On-Demand Distance Vector Routing). Are known.
そして、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信を行なう場合、送信元から送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように経路が決定される(非特許文献2)。
しかし、アドホックネットワークにおいてマルチホップ通信を行なう場合、ホップ数が増えるとスループットが低下し、遅延時間が増加するという問題がある。 However, when performing multi-hop communication in an ad hoc network, there is a problem that as the number of hops increases, throughput decreases and delay time increases.
図32は、アドホックネットワークの概念図である。アドホックネットワーク200は、例えば、自動車201〜206からなる。この場合、アドホックネットワーク200は、自動車間で無線通信を行なうネットワークである。 FIG. 32 is a conceptual diagram of an ad hoc network. The ad hoc network 200 includes, for example, automobiles 201 to 206. In this case, the ad hoc network 200 is a network that performs wireless communication between automobiles.
自動車201を送信元とし、自動車206を送信先としてキャリア周波数f1で無線通
信を行なう場合、自動車間の無線通信が時系列的に行なわれる。すなわち、最初、自動車201が送信機(Tx)として機能し、自動車202が受信機(Rx)として機能して自動車201,202間で無線通信が行なわれる。その後、自動車202が送信機(Tx)として機能し、自動車203が受信機(Rx)として機能して自動車202,203間で無線通信が行なわれる。以下同様にして自動車203,204間、自動車204,205間および自動車205,206間で無線通信が順次行なわれる。これによって、自動車201は、データ等を無線通信によって自動車206へ送信する。
When wireless communication is performed at the carrier frequency f1 using the automobile 201 as a transmission source and the automobile 206 as a transmission destination, wireless communication between the automobiles is performed in time series. That is, first, the automobile 201 functions as a transmitter (Tx) and the automobile 202 functions as a receiver (Rx), and wireless communication is performed between the automobiles 201 and 202. Thereafter, the automobile 202 functions as a transmitter (Tx) and the automobile 203 functions as a receiver (Rx), and wireless communication is performed between the automobiles 202 and 203. Similarly, wireless communication is sequentially performed between the automobiles 203 and 204, between the automobiles 204 and 205, and between the automobiles 205 and 206. As a result, the automobile 201 transmits data and the like to the automobile 206 by wireless communication.
このように、マルチホップ通信においては、自動車間(端末間)の無線通信が時系列的に行なわれて、自動車201から自動車206へデータ等が送信されるのは、次の理由による。図33は、隣接する端末間における無線通信の概念図である。また、図34は、隣接する端末間における無線通信の他の概念図である。なお、図33および図34における円は、各端末装置の通信範囲を表す。 Thus, in multi-hop communication, wireless communication between automobiles (between terminals) is performed in time series, and data and the like are transmitted from the automobile 201 to the automobile 206 for the following reason. FIG. 33 is a conceptual diagram of wireless communication between adjacent terminals. FIG. 34 is another conceptual diagram of wireless communication between adjacent terminals. 33 and 34 represent the communication range of each terminal device.
図33を参照して、端末装置S1は、端末装置D1へ送信要求RTS(Request
To Send)を送信する。そして、端末装置D1は、端末装置S1からの送信要求RTSに応じて、送信許可CTS(Clear To Send)を端末装置S1へ送信する。端末装置S1は、端末装置D1からの送信許可CTSに応じて、データDATAを端末装置D1へ送信し、端末装置D1は、データDATAを受信すると確認応答ACKを端末装置S1へ送信する。
Referring to FIG. 33, the terminal device S1 sends a transmission request RTS (Request) to the terminal device D1.
To Send). Then, the terminal device D1 transmits a transmission permission CTS (Clear To Send) to the terminal device S1 in response to the transmission request RTS from the terminal device S1. In response to the transmission permission CTS from the terminal device D1, the terminal device S1 transmits data DATA to the terminal device D1, and when receiving the data DATA, the terminal device D1 transmits an acknowledgment ACK to the terminal device S1.
このような端末装置S1と端末装置D1との無線通信において、端末装置S1が端末装置D1へ送信要求RTSを送信すると、端末装置S3は、この送信要求RTSを受信する。端末装置S3は、端末装置S1の通信範囲内に存在するからである。また、端末装置D1が送信要求RTSに応じて送信許可CTSを端末装置S1へ送信すると、端末装置S2は、この送信許可CTSを受信する。端末装置S2は、端末装置D1の通信範囲内に存在するからである。 In such wireless communication between the terminal device S1 and the terminal device D1, when the terminal device S1 transmits a transmission request RTS to the terminal device D1, the terminal device S3 receives the transmission request RTS. This is because the terminal device S3 exists within the communication range of the terminal device S1. When the terminal device D1 transmits a transmission permission CTS to the terminal device S1 in response to the transmission request RTS, the terminal device S2 receives the transmission permission CTS. This is because the terminal device S2 exists within the communication range of the terminal device D1.
この場合、端末装置S1と端末装置D1との間で無線通信が行なわれているので、端末装置S2は、端末装置D1へ送信できず、端末装置S3は、端間装置S1へ送信できない。そして、端末装置S2の通信範囲は、端末装置S3の通信範囲と異なっているので、端末装置S2およびS3は、それぞれ、端末装置S3およびS2の存在を知らない。したがって、端末装置S2およびS3は、相互に無線通信を直接行なうことができない。 In this case, since wireless communication is performed between the terminal device S1 and the terminal device D1, the terminal device S2 cannot transmit to the terminal device D1, and the terminal device S3 cannot transmit to the end-to-end device S1. Since the communication range of the terminal device S2 is different from the communication range of the terminal device S3, the terminal devices S2 and S3 do not know the existence of the terminal devices S3 and S2, respectively. Accordingly, the terminal devices S2 and S3 cannot directly perform wireless communication with each other.
図34を参照して、端末装置S1は、図33において説明したように端末装置D1と無線通信を行なっている。この場合、端末装置S1が端末装置D1へ送信要求RTSを送信すると、端末装置S2は、端末装置S1の送信要求RTSを受信する。端末装置S2は、端末装置S1の通信範囲内に存在するからである。そうすると、端末装置S2は、端末装置D2と無線通信を行なおうとしても、端末装置D2と無線通信を行なえない。端末装置S2が端末装置D2へ送信要求RTSを送信すると、端末装置S1が端末装置S2からの送信要求RTSを受信するからである。 Referring to FIG. 34, terminal device S1 performs wireless communication with terminal device D1 as described in FIG. In this case, when the terminal device S1 transmits the transmission request RTS to the terminal device D1, the terminal device S2 receives the transmission request RTS of the terminal device S1. This is because the terminal device S2 exists within the communication range of the terminal device S1. Then, even if the terminal device S2 attempts to perform wireless communication with the terminal device D2, the terminal device S2 cannot perform wireless communication with the terminal device D2. This is because when the terminal device S2 transmits the transmission request RTS to the terminal device D2, the terminal device S1 receives the transmission request RTS from the terminal device S2.
このように、アドホックネットワークにおいては、隠れ端末問題に起因して無線通信のスループットが低下するという問題がある。 As described above, in the ad hoc network, there is a problem that the throughput of wireless communication is reduced due to the hidden terminal problem.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、より高いスループットが得られる無線ネットワークを構成する無線装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a wireless device that constitutes a wireless network capable of obtaining higher throughput.
この発明によれば、無線装置は、通信許可方向に設定された方向と通信禁止方向に設定された方向とからなる複数の方向から通信許可方向に設定された方向を選択して通信を行なう無線装置であって、アンテナ装置と、通信手段とを備える。アンテナ装置は、複数の方向に電波を送受信する。通信手段は、通信の要求に応じて通信の方向が通信許可方向および通信禁止方向のいずれに設定されているかを判定し、通信の方向が通信許可方向に設定されているとき通信許可方向に設定された方向に通信を行ない、通信の方向が通信禁止方向に設定されているとき通信を停止する。 According to this invention, the wireless device performs wireless communication by selecting a direction set in the communication permitted direction from a plurality of directions including a direction set in the communication permitted direction and a direction set in the communication prohibited direction. A device comprising an antenna device and communication means. The antenna device transmits and receives radio waves in a plurality of directions. The communication means determines whether the communication direction is set to the communication permission direction or the communication prohibition direction according to the communication request, and sets the communication permission direction when the communication direction is set to the communication permission direction. Communication is performed, and communication is stopped when the communication direction is set to the communication prohibited direction.
好ましくは、通信手段は、アンテナ装置に到来する電波の到来方向を検出し、その検出した到来方向が通信許可方向に設定されているとき電波を受信し、検出した到来方向が通信禁止方向に設定されているとき電波の受信を停止する。 Preferably, the communication means detects the arrival direction of the radio wave arriving at the antenna device, receives the radio wave when the detected arrival direction is set as the communication permitted direction, and sets the detected arrival direction as the communication prohibited direction. Stop receiving radio waves when
好ましくは、通信手段は、到来方向検出手段と、判定手段と、受信手段とを含む。到来方向検出手段は、アンテナ装置に到来する電波の到来方向を検出する。判定手段は、到来方向検出手段により検出された到来方向が通信許可方向および通信禁止方向のいずれに設定されているかを判定する。受信手段は、到来方向検出手段により到来方向が検出されると、その検出された到来方向が通信許可方向および通信禁止方向のいずれに設定されているかを判定手段へ問い合わせるとともに、検出された到来方向が通信許可方向に設定されているとの判定結果を判定手段から受けると電波を受信し、到来方向が通信禁止方向に設定されているとの判定結果を判定手段から受けると、電波の受信を停止する。 Preferably, the communication unit includes an arrival direction detection unit, a determination unit, and a reception unit. The arrival direction detecting means detects the arrival direction of the radio wave arriving at the antenna device. The determination unit determines whether the arrival direction detected by the arrival direction detection unit is set as a communication permission direction or a communication prohibition direction. When the arrival direction is detected by the arrival direction detection means, the reception means inquires to the determination means whether the detected arrival direction is set as the communication permitted direction or the communication prohibited direction, and the detected arrival direction. Receives a radio wave when it receives a judgment result from the judging means that it is set in the communication permitted direction, and receives a radio wave when it receives a judgment result from the judging means that the arrival direction is set to the communication prohibited direction. Stop.
好ましくは、アンテナ装置は、複数のアンテナ素子を含む。到来方向検出手段は、複数のアンテナ素子に給電する電流の位相差を検出して電波の到来方向を検出する。 Preferably, the antenna device includes a plurality of antenna elements. The arrival direction detection means detects the arrival direction of the radio wave by detecting a phase difference between currents supplied to the plurality of antenna elements.
好ましくは、アンテナ装置は、複数の方向に対応して、各々が異なる指向性を有する複数のビームパターンを放射する。到来方向検出手段は、送信元から送信された複数の割当時間に応じてアンテナ装置のビームパターンを複数のビームパターンに順次切換え、送信元からの電波を受信したビームパターンに対応する方向を電波の到来方向として検出する。 Preferably, the antenna device radiates a plurality of beam patterns each having a different directivity corresponding to a plurality of directions. The arrival direction detection means sequentially switches the beam pattern of the antenna device to a plurality of beam patterns according to a plurality of allocated times transmitted from the transmission source, and changes the direction corresponding to the beam pattern received from the transmission source to the direction of the radio wave. Detect as direction of arrival.
好ましくは、通信手段は、方向検出手段と、送受信手段とを含む。方向検出手段は、通信許可方向に設定された方向と通信禁止方向に設定された方向とを複数の方向から検出する。送受信手段は、アンテナ装置から放射されるビームパターンを通信許可方向に設定された方向のみへ放射されるビームパターンに変えて電波を送受信する。 Preferably, the communication unit includes a direction detection unit and a transmission / reception unit. The direction detecting means detects the direction set as the communication permitted direction and the direction set as the communication prohibited direction from a plurality of directions. The transmission / reception means transmits / receives radio waves by changing the beam pattern radiated from the antenna device to a beam pattern radiated only in the direction set as the communication permission direction.
好ましくは、通信手段は、方向検出手段と、保持手段と、送信手段とを含む。方向検出手段は、通信許可方向に設定された方向と通信禁止方向に設定された方向とを複数の方向から検出する。保持手段は、複数の方向に対応し、かつ、各々が対応する方向に存在する他の無線装置へ送信されるべきパケットである複数のパケットを保持する。送信手段は、複数の方向のうち通信許可方向に設定された方向に存在する他の無線装置へ送信されるべきパケットを複数のパケットから検索し、その検索したパケットを保持手段から抽出して送信する。 Preferably, the communication unit includes a direction detection unit, a holding unit, and a transmission unit. The direction detecting means detects the direction set as the communication permitted direction and the direction set as the communication prohibited direction from a plurality of directions. The holding unit holds a plurality of packets corresponding to a plurality of directions and each of which is a packet to be transmitted to another wireless device existing in the corresponding direction. The transmission means searches the plurality of packets for packets to be transmitted to other wireless devices existing in the direction set as the communication permitted direction among the plurality of directions, extracts the searched packets from the holding means, and transmits the packets. To do.
好ましくは、通信手段は、方向検出手段と、複数の保持手段と、送信手段とを含む。方向検出手段は、通信許可方向に設定された方向と通信禁止方向に設定された方向とを複数の方向から検出する。複数の保持手段は、複数の方向に対応して設けられ、各々が対応する方向に存在する他の無線装置へ送信されるべきパケットを保持する。送信手段は、複数の方向のうち通信許可方向に設定された方向に対応して設けられた保持手段からパケットを抽出して送信する。 Preferably, the communication unit includes a direction detection unit, a plurality of holding units, and a transmission unit. The direction detecting means detects the direction set as the communication permitted direction and the direction set as the communication prohibited direction from a plurality of directions. The plurality of holding units are provided corresponding to a plurality of directions, and each hold a packet to be transmitted to another wireless device existing in the corresponding direction. The transmission means extracts and transmits the packet from the holding means provided corresponding to the direction set as the communication permission direction among the plurality of directions.
この発明による無線装置は、通信の方向が通信禁止方向に設定されているとき、通信を停止し、通信の方向が通信許可方向に設定されているとき、通信許可方向に設定された方向へ通信を行なう。即ち、通信の方向が通信許可方向および通信禁止方向のいずれに設定されているかを判定し、通信の方向が通信禁止方向に設定されていれば、通信を禁止する。 The wireless device according to the present invention stops communication when the communication direction is set to the communication prohibited direction, and communicates in the direction set to the communication permitted direction when the communication direction is set to the communication permitted direction. To do. That is, it is determined whether the communication direction is set to the communication permission direction or the communication prohibition direction. If the communication direction is set to the communication prohibition direction, the communication is prohibited.
従って、この発明によれば、通信の方向が通信許可方向および通信禁止方向のいずれかを判定せずに通信を行なう場合よりもスループットを向上できる。 Therefore, according to the present invention, the throughput can be improved as compared with the case of performing communication without determining whether the communication direction is the communication permission direction or the communication prohibition direction.
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
図1は、アドホックネットワークの構成図である。アドホックネットワーク10は、複数の無線装置1〜9からなる。このアドホックネットワーク10においては、たとえば、無線装置9は、無線装置1から離れた位置にあり、直接パケットを受取ることができないので、無線装置1から送信されたパケットは、無線装置4、無線装置6および無線装置8によって中継されて無線装置9へ届けられる。 FIG. 1 is a configuration diagram of an ad hoc network. The ad hoc network 10 includes a plurality of wireless devices 1-9. In this ad hoc network 10, for example, the wireless device 9 is located away from the wireless device 1 and cannot receive a packet directly. Therefore, the packet transmitted from the wireless device 1 is transmitted to the wireless device 4 and the wireless device 6. And relayed by the wireless device 8 and delivered to the wireless device 9.
無線装置4は、無線装置1から送信されたパケットを無線装置6へ中継しているときに、自己に対して無線装置1と異なる方向に存在する無線装置5から無線装置7へ送信されるべきパケットを受信すると、その受信したパケットを無線装置7へ中継することが可能である。 When the wireless device 4 relays the packet transmitted from the wireless device 1 to the wireless device 6, the wireless device 4 should be transmitted to the wireless device 7 from the wireless device 5 that exists in a different direction from the wireless device 1. When a packet is received, the received packet can be relayed to the wireless device 7.
このように、アドホックネットワーク10においては、複数の無線通信が発生し、1つの無線装置(無線装置1〜9のいずれか)が複数の無線通信を中継することが発生し得る。 Thus, in the ad hoc network 10, a plurality of wireless communications may occur, and one wireless device (any of the wireless devices 1 to 9) may relay the plurality of wireless communications.
そこで、以下においては、複数の無線通信が行なわれるアドホックネットワーク10において、スループットが高い無線通信を実現する無線通信方法について説明する。 Therefore, hereinafter, a wireless communication method for realizing wireless communication with high throughput in the ad hoc network 10 in which a plurality of wireless communication is performed will be described.
[実施の形態1]
図2は、図1に示す無線装置1の実施の形態1における構成図である。図2を参照して、無線装置1は、アンテナ部11と、入力部12と、表示部13と、ユーザアプリケーション14と、通信制御部15とを備える。
[Embodiment 1]
FIG. 2 is a configuration diagram of Embodiment 1 of wireless device 1 shown in FIG. With reference to FIG. 2, the wireless device 1 includes an antenna unit 11, an input unit 12, a display unit 13, a user application 14, and a communication control unit 15.
アンテナ部11は、無線通信空間を介して他の無線装置からデータを受信し、その受信したデータを通信制御部15へ出力するとともに、通信制御部15からのデータを無線通信空間を介して他の無線装置へ送信する。 The antenna unit 11 receives data from other wireless devices via the wireless communication space, outputs the received data to the communication control unit 15, and transmits the data from the communication control unit 15 to the other via the wireless communication space. To the wireless device.
入力部12は、無線装置1の操作者が入力したメッセージおよびデータの宛先を受付け、その受付けたメッセージおよび宛先をユーザアプリケーション14へ出力する。表示部13は、ユーザアプリケーション14からの制御に従ってメッセージを表示する。 The input unit 12 accepts a message and data destination input by the operator of the wireless device 1 and outputs the accepted message and destination to the user application 14. The display unit 13 displays a message according to control from the user application 14.
ユーザアプリケーション14は、入力部12からのメッセージおよび宛先に基づいてデータを生成して通信制御部15へ出力する。 The user application 14 generates data based on the message and destination from the input unit 12 and outputs the data to the communication control unit 15.
通信制御部15は、ARPA(Advanced Research Projects Agency)インターネット階層構造に従って、通信制御を行なう複数のモジュールからなる。即ち、通信制御部15は、無線インターフェースモジュール16と、MAC(Media Access Control)モジュール17と、LLC(Logical Link Control)モジュール18と、IP(Internet Protocol)モジュール19と、TCPモジュール20と、UDPモジュール21と、SMTPモジュール22と、ルーティングデーモン23とからなる。 The communication control unit 15 includes a plurality of modules that perform communication control in accordance with an ARPA (Advanced Research Projects Agency) Internet hierarchical structure. That is, the communication control unit 15 includes a wireless interface module 16, a MAC (Media Access Control) module 17, an LLC (Logical Link Control) module 18, an IP (Internet Protocol) module 19, a TCP module 20, and a UDP module. 21, an SMTP module 22, and a routing daemon 23.
無線インターフェースモジュール16は、物理層に属し、IEEE802.11に従って送信信号または受信信号の変復調および周波数変換を行なう。また、無線インターフェースモジュール16は、後述する方法によって、アンテナ部11の指向性を制御し、アンテナ部11を介して信号を送受信する。 The wireless interface module 16 belongs to the physical layer, and performs modulation / demodulation and frequency conversion of a transmission signal or a reception signal in accordance with IEEE 802.11. The wireless interface module 16 controls the directivity of the antenna unit 11 by a method described later, and transmits and receives signals via the antenna unit 11.
また、無線インターフェースモジュール16は、アンテナ部11が指向性を順次切換えながら他の無線装置から通信を要求するRTS(Request To Send)パケットを受信したとき、RTSパケットを受信した方向を検出し、その検出した方向に対して所定の期間だけ通信を禁止するためのNAV(Network Allocation Vector)が設定されているか否かをMACモジュール17へ問い合わせる。 When the radio interface module 16 receives an RTS (Request To Send) packet requesting communication from another radio device while the antenna unit 11 sequentially switches the directivity, the radio interface module 16 detects the direction in which the RTS packet is received, The MAC module 17 is inquired whether or not a NAV (Network Allocation Vector) for prohibiting communication for a predetermined period in the detected direction is set.
そして、無線インターフェースモジュール16は、RTSパケットを受信した方向にNAVが設定されていないとの判定結果をMACモジュール17から受信したとき、RTSパケットを受信し、その受信したRTSパケットをルーティングデーモン23へ送信する。 When the wireless interface module 16 receives from the MAC module 17 the determination result that the NAV is not set in the direction in which the RTS packet is received, the wireless interface module 16 receives the RTS packet and sends the received RTS packet to the routing daemon 23. Send.
一方、無線インターフェースモジュール16は、RTSパケットを受信した方向にNAVが設定されているとの判定結果をMACモジュール17から受信したとき、RTSパケットを受信せずに破棄する。 On the other hand, when receiving the determination result that the NAV is set in the direction in which the RTS packet is received from the MAC module 17, the wireless interface module 16 discards the RTS packet without receiving it.
MACモジュール17は、ネットワーク層の下位層に属し、MACプロトコルを実行して、以下に述べる各種の機能を実行する。なお、この発明の実施の形態におけるMACプロトコルは、無線LAN国際標準規格であるIEEE802.11 DCF(Distributed Coordination Function)をベースにし、後述するアンテナ部11の指向性通信に対応するように改良されたプロトコルである。そして、DCFでは、分散型のMACプロトコルを用いている。 The MAC module 17 belongs to a lower layer of the network layer, executes the MAC protocol, and executes various functions described below. Note that the MAC protocol in the embodiment of the present invention is based on IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordination Function), which is a wireless LAN international standard, and has been improved to support directional communication of the antenna unit 11 described later. Protocol. In DCF, a distributed MAC protocol is used.
MACモジュール17は、ルーティングデーモン23から受けたパケットを無線インターフェースモジュール16を介して送信する。また、MACモジュール17は、データ(パケット)の再送制御等を行なう。更に、MACモジュール17は、アンテナ部11が指向性通信を行なう複数の方向の各々に対してNAVが設定されているか否かを示すNAV設定情報を保持しており、RTSパケットを受信した方向にNAVが設定されているか否かについての問い合わせを無線インターフェースモジュール16から受信すると、NAV設定情報に基づいて、RTSパケットを受信した方向にNAVが設定されているか否かを判定し、その判定結果を無線インターフェースモジュール16へ送信する。 The MAC module 17 transmits the packet received from the routing daemon 23 via the wireless interface module 16. The MAC module 17 performs retransmission control of data (packets). Further, the MAC module 17 holds NAV setting information indicating whether or not the NAV is set for each of a plurality of directions in which the antenna unit 11 performs directional communication, and in the direction in which the RTS packet is received. When an inquiry about whether or not NAV is set is received from the wireless interface module 16, it is determined whether or not NAV is set in the direction in which the RTS packet is received based on the NAV setting information, and the determination result is Transmit to the wireless interface module 16.
LLCモジュール18は、ネットワーク層の上位層に属し、LLCプロトコルを実行して隣接する無線装置との間でリンクの接続および解放を行なう。 The LLC module 18 belongs to an upper layer of the network layer, and executes an LLC protocol to connect and release a link with an adjacent wireless device.
IPモジュール19は、インターネット層に属し、IPパケットを生成する。IPパケットは、IPヘッダと、上位のプロトコルのパケットを格納するためのIPデータ部とからなる。そして、IPモジュール19は、TCPモジュール20からデータを受けると、その受けたデータをIPデータ部に格納してIPパケットを生成する。 The IP module 19 belongs to the Internet layer and generates an IP packet. The IP packet includes an IP header and an IP data portion for storing a packet of a higher protocol. When the IP module 19 receives data from the TCP module 20, the IP module 19 stores the received data in the IP data portion and generates an IP packet.
そうすると、IPモジュール19は、オンデマンド型のルーティングプロトコルに従って、生成したIPパケットを送信するための経路を決定する。そして、IPモジュール19は、IPパケットをLLCモジュール18へ送信し、決定した経路に沿ってIPパケットを送信先へ送信する。 Then, the IP module 19 determines a route for transmitting the generated IP packet according to an on-demand type routing protocol. Then, the IP module 19 transmits the IP packet to the LLC module 18 and transmits the IP packet to the transmission destination along the determined path.
TCPモジュール20は、トランスポート層に属し、TCPパケットを生成する。TCPパケットは、TCPヘッダと、上位のプロトコルのデータを格納するためのTCPデータ部とからなる。そして、TCPモジュール20は、生成したTCPパケットをIPモジュール19へ送信する。 The TCP module 20 belongs to the transport layer and generates a TCP packet. The TCP packet is composed of a TCP header and a TCP data part for storing data of an upper protocol. Then, the TCP module 20 transmits the generated TCP packet to the IP module 19.
UDPモジュール21は、トランスポート層に属し、ルーティングデーモン23によって作成されたUpdateパケットをブロードキャストし、他の無線装置からブロードキャストされたUpdateパケットを受信してルーティングデーモン23へ出力する。 The UDP module 21 belongs to the transport layer, broadcasts an Update packet created by the routing daemon 23, receives an Update packet broadcast from another wireless device, and outputs it to the routing daemon 23.
SMTPモジュール22は、プロセス/アプリケーション層に属し、SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)を実行する。 The SMTP module 22 belongs to the process / application layer and executes SMTP (Simple Mail Transfer Protocol).
ルーティングデーモン23は、プロセス/アプリケーション層に属し、他の通信制御モジュールの実行状態を監視するとともに、他の通信制御モジュールからのリクエストを処理する。 The routing daemon 23 belongs to the process / application layer, monitors the execution state of other communication control modules, and processes requests from other communication control modules.
なお、図1に示す無線装置2〜9の各々も、図2に示す無線装置1の構成と同じ構成からなる。 Note that each of the wireless devices 2 to 9 illustrated in FIG. 1 has the same configuration as that of the wireless device 1 illustrated in FIG. 2.
図3は、図1に示すアンテナ部11の実施の形態1における構成図である。図3を参照して、アンテナ部11は、アンテナ素子A1〜A7と、バラクタダイオードBD1〜BD6と、制御回路41とを含む。アンテナ素子A1〜A6は、アンテナ素子A7を中心にして略円形に配置される。そして、アンテナ部11が送受信する電波の波長をλとした場合、アンテナ素子A1〜A6とアンテナ素子A7との間隔は、約λ/4に設定される。 FIG. 3 is a configuration diagram of the antenna unit 11 illustrated in FIG. 1 according to the first embodiment. Referring to FIG. 3, antenna unit 11 includes antenna elements A1 to A7, varactor diodes BD1 to BD6, and a control circuit 41. The antenna elements A1 to A6 are arranged in a substantially circular shape with the antenna element A7 as the center. When the wavelength of the radio wave transmitted and received by the antenna unit 11 is λ, the distance between the antenna elements A1 to A6 and the antenna element A7 is set to about λ / 4.
アンテナ素子A1〜A6は、無給電素子であり、アンテナ素子A7は、給電素子である。バラクタダイオードBD1〜BD6は、それぞれ、アンテナ素子A1〜A6と接地ノードGNDとの間に接続される。これにより、可変容量素子であるバラクタダイオードBD1〜BD6は、それぞれ、無給電素子であるアンテナ素子A1〜A6に装荷される。 The antenna elements A1 to A6 are parasitic elements, and the antenna element A7 is a feed element. Varactor diodes BD1 to BD6 are connected between antenna elements A1 to A6 and ground node GND, respectively. Thereby, the varactor diodes BD1 to BD6 that are variable capacitance elements are loaded on the antenna elements A1 to A6 that are parasitic elements, respectively.
図4は、ビームパターンおよびセクタパターンを示す平面図である。図4の(a)は、オムニビームパターンを示す。オムニビームパターンは、全方位のビームパターンまたは無指向性のビームパターンである。 FIG. 4 is a plan view showing a beam pattern and a sector pattern. FIG. 4A shows an omni beam pattern. The omni beam pattern is an omnidirectional beam pattern or an omnidirectional beam pattern.
オムニビームパターンによる電波の受信においては、パケットを取得するための受信レベルの閾値をAに設定したときに、自己の無線装置からd1だけ離れた無線装置から電力Pで指向性のビームパターンにより送信されたパケットを受取ることができるものとする。 In radio wave reception using an omni-beam pattern, when a reception level threshold value for acquiring a packet is set to A, transmission is performed with a directivity beam pattern with power P from a radio device that is d1 away from its own radio device. Assume that the received packet can be received.
図4の(b)は、方位が分割されたセクタパターンを示す。同図を参照して、自己の無線装置を中心として、空間の方位が60度ごとに6個のセクタ1〜セクタ6に分割される。セクタ1〜セクタ6に対応して、6個のセクタビームパターンが存在する。 FIG. 4B shows a sector pattern in which the direction is divided. Referring to the figure, the direction of the space is divided into six sectors 1 to 6 every 60 degrees with the self wireless device as the center. There are six sector beam patterns corresponding to sectors 1 to 6.
図4の(c)は、セクタ1に対応するビームパターンを簡略化した図である。セクタ1に対応するビームパターンは、セクタ1に対して設定される方位角の範囲で指向性送信または指向性受信を行なう。同様に、図4の(d)は、セクタ2に対応するビームパターンを示す。そして、セクタ2に対応するビームパターンは、セクタ2に対して設定される方位角の範囲で指向性送信および指向性受信を行なう。 FIG. 4C is a simplified diagram of the beam pattern corresponding to sector 1. The beam pattern corresponding to sector 1 performs directional transmission or directional reception within a range of azimuth angles set for sector 1. Similarly, (d) of FIG. 4 shows a beam pattern corresponding to sector 2. The beam pattern corresponding to sector 2 performs directional transmission and directional reception within the range of azimuth angles set for sector 2.
図4の(e),(f),(g),(h)は、それぞれ、セクタ3,4,5,6に対応するビームパターンを示す。そして、セクタ3,4,5,6に対応するビームパターンは、それぞれ、セクタ3,4,5,6に対して設定される方位角の範囲で指向性送信および指向性受信を行なう。 (E), (f), (g), and (h) in FIG. 4 indicate beam patterns corresponding to sectors 3, 4, 5, and 6, respectively. The beam patterns corresponding to sectors 3, 4, 5, and 6 perform directional transmission and directional reception within the range of azimuth angles set for sectors 3, 4, 5, and 6, respectively.
セクタK(K=1〜6)に対応するビームパターンによる指向性受信では、パケットを取得するための受信レベルの閾値をAに設定したときに、自己の無線装置からd2(>d1)だけ離れた無線装置から電力Pで指向性送信されたパケットを受取ることができるものとする。 In the directional reception by the beam pattern corresponding to the sector K (K = 1 to 6), when the reception level threshold value for acquiring the packet is set to A, it is separated by d2 (> d1) from its own radio apparatus. It is assumed that a packet transmitted directionally with power P can be received from a wireless device.
図4の(i)は、回転セクタビームパターンを説明するための図である。同図に示すように、回転セクタビームパターンによる指向性送信では、セクタビームパターンをセクタ1に対応するビームパターン〜セクタ6に対応するビームパターンに順次変化させて、同一のパケットを送信する。回転セクタビームパターンによる指向性受信では、セクタビームパターンをセクタ1に対応するビームパターン〜セクタ6に対応するビームパターンに順次変化させて、受信レベルが閾値A以上で、最大であるセクタビームパターンを特定する。 (I) of FIG. 4 is a figure for demonstrating a rotation sector beam pattern. As shown in the figure, in the directional transmission by the rotating sector beam pattern, the sector packet pattern is sequentially changed from the beam pattern corresponding to the sector 1 to the beam pattern corresponding to the sector 6, and the same packet is transmitted. In the directional reception by the rotating sector beam pattern, the sector beam pattern is sequentially changed from the beam pattern corresponding to the sector 1 to the beam pattern corresponding to the sector 6, and the sector beam pattern whose reception level is equal to or higher than the threshold A is the maximum. Identify.
セクタビームパターンをセクタ1に対応するビームパターン〜セクタ6に対応するビームパターンに順次変化させるのに要する時間は、200μsecとする。 The time required to sequentially change the sector beam pattern from the beam pattern corresponding to sector 1 to the beam pattern corresponding to sector 6 is 200 μsec.
再び、図3を参照して、制御回路41は、制御電圧セットCVL0〜CVL6をバラクタダイオードBD1〜BD6に順次供給する。制御電圧セットCLV0〜CLV6の各々は、6個のバラクタダイオードBD1〜BD6に対応して6個の電圧V1〜V6からなる。従って、6個の電圧V1〜V6は、それぞれ、バラクタダイオードBD1〜BD6に印加される。 Referring again to FIG. 3, control circuit 41 sequentially supplies control voltage sets CVL0 to CVL6 to varactor diodes BD1 to BD6. Each of the control voltage sets CLV0 to CLV6 includes six voltages V1 to V6 corresponding to the six varactor diodes BD1 to BD6. Accordingly, the six voltages V1 to V6 are applied to the varactor diodes BD1 to BD6, respectively.
6個の電圧V1〜V6の各々は、例えば、0Vまたは−20Vの直流電圧からなる。そして、バラクタダイオードBD1〜BD6の各々は、0Vの直流電圧を受けると、容量が最大になり、リアクタンス値が最小になる。また、バラクタダイオードBD1〜BD6の各々は、−20Vの直流電圧を受けると、容量が最小になり、リアクタンス値が最大になる。 Each of the six voltages V1 to V6 is composed of, for example, a DC voltage of 0V or −20V. When each of the varactor diodes BD1 to BD6 receives a DC voltage of 0 V, the capacity is maximized and the reactance value is minimized. Further, when each of the varactor diodes BD1 to BD6 receives a DC voltage of −20 V, the capacitance is minimized and the reactance value is maximized.
制御電圧セットCLV0は、[V1=V2=V3=V4=V5=V6=−20V]からなり、制御電圧セットCLV1は、[V1=−20V,V2=0V,V3=0V,V4=0V,V5=0V,V6=0V]からなり、制御電圧セットCLV2は、[V1=0V,V2=−20V,V3=0V,V4=0V,V5=0V,V6=0V]からなり、制御電圧セットCLV3は、[V1=0V,V2=0V,V3=−20V,V4=0V,V5=0V,V6=0V]からなり、制御電圧セットCLV4は、[V1=0V,V2=0V,V3=0V,V4=−20V,V5=0V,V6=0V]からなり、制御電圧セットCLV5は、[V1=0V,V2=0V,V3=0V,V4=0V,V5=−20V,V6=0V]からなり、制御電圧セットCLV6は、[V1=0V,V2=0V,V3=0V,V4=0V,V5=0V,V6=−20V]からなる。 The control voltage set CLV0 is composed of [V1 = V2 = V3 = V4 = V5 = V6 = −20V], and the control voltage set CLV1 is [V1 = −20V, V2 = 0V, V3 = 0V, V4 = 0V, V5. = 0V, V6 = 0V], and the control voltage set CLV2 consists of [V1 = 0V, V2 = −20V, V3 = 0V, V4 = 0V, V5 = 0V, V6 = 0V], and the control voltage set CLV3 [V1 = 0V, V2 = 0V, V3 = −20V, V4 = 0V, V5 = 0V, V6 = 0V], and the control voltage set CLV4 is [V1 = 0V, V2 = 0V, V3 = 0V, V4 = -20V, V5 = 0V, V6 = 0V], and the control voltage set CLV5 consists of [V1 = 0V, V2 = 0V, V3 = 0V, V4 = 0V, V5 = -20V, V6 = 0V] Control voltage set CLV6 consists of [V1 = 0V, V2 = 0V, V3 = 0V, V4 = 0V, V5 = 0V, V6 = -20V].
このように、制御電圧セットCLV1〜CLV6は、6個の電圧V1〜V6の異なる電圧パターンからなる。 Thus, the control voltage sets CLV1 to CLV6 are composed of different voltage patterns of the six voltages V1 to V6.
従って、バラクタダイオードBD1〜BD6は、制御電圧セットCVL1〜CVL6によって容量セット(リアクタンスセット)が変化する。 Therefore, the capacity set (reactance set) of the varactor diodes BD1 to BD6 varies depending on the control voltage sets CVL1 to CVL6.
制御回路41は、各バラクタダイオードBD1〜BD6におけるリアクタンス値が“hi”(最大値)または“lo”(最小値)になるように各制御電圧セットCVL1〜CVL6の電圧パターンV1〜V6を決定し、制御電圧セットCVL1〜CVL6をバラクタダイオードBD1〜BD6へ順次供給する。 The control circuit 41 determines the voltage patterns V1 to V6 of the control voltage sets CVL1 to CVL6 so that the reactance values in the varactor diodes BD1 to BD6 are “hi” (maximum value) or “lo” (minimum value). The control voltage sets CVL1 to CVL6 are sequentially supplied to the varactor diodes BD1 to BD6.
この場合、制御回路41は、バラクタダイオードBD1〜BD6におけるリアクタンス値xm1〜xm6からなるリアクタンスセットxmが表1に示すように変化するように制御電圧セットCVL1〜CVL6をバラクタダイオードBD1〜BD6へ順次供給する。 In this case, the control circuit 41 is comprised of a reactance x m1 ~x m6 in the varactor diode BD1~BD6 reactance set x m varactor control voltage set CVL1~CVL6 to vary as shown in Table 1 diode BD1~BD6 To supply sequentially.
リアクタンス値xm1〜xm6の全てが“hi”であるとき(m=0)、アンテナ部11は、全方位に感度があるオムニパターンに近いパターンからなるビームパターンを放射する(図4の(a)参照)。また、リアクタンス値xm1が“hi”であり、リアクタンス値xm2〜xm6が“lo”であるとき(m=1)、アンテナ部11は、0度の方向に指向性があるビームパターン(セクタ1に対応するビームパターン)を放射する。なお、アンテナ素子A7(給電素子)からアンテナ素子A1(無給電素子)への方向を0度の方向とする。 When all of the reactance values x m1 to x m6 are “hi” (m = 0), the antenna unit 11 emits a beam pattern composed of a pattern close to an omni pattern having sensitivity in all directions ((( a)). Further, when the reactance value x m1 is “hi” and the reactance values x m2 to x m6 are “lo” (m = 1), the antenna unit 11 has a beam pattern having directivity in the direction of 0 degrees ( The beam pattern corresponding to sector 1 is emitted. The direction from the antenna element A7 (feeding element) to the antenna element A1 (parasitic element) is defined as a direction of 0 degree.
更に、リアクタンス値xm2が“hi”であり、リアクタンス値xm1,xm3〜xm6が“lo”であるとき(m=2)、アンテナ部11は、60度の方向に指向性があるビームパターン(セクタ2に対応するビームパターン)を放射する。 Furthermore, when the reactance value x m2 is “hi” and the reactance values x m1 , x m3 to x m6 are “lo” (m = 2), the antenna unit 11 has directivity in the direction of 60 degrees. A beam pattern (a beam pattern corresponding to sector 2) is emitted.
以下、同様にして、各リアクタンス値xm3〜xm6が“hi”であり、それ以外のリアクタンス値が“lo”であるとき(m=3〜6)、アンテナ部11は、それぞれ、120度、180度、240度および300度の方向に指向性があるビームパターン(セクタ3〜セクタ6に対応するビームパターン)を放射する(図4参照)。 Similarly, when the reactance values x m3 to x m6 are “hi” and the other reactance values are “lo” (m = 3 to 6), the antenna unit 11 is 120 degrees respectively. , 180 degree, 240 degree and 300 degree beam patterns (beam patterns corresponding to sectors 3 to 6) are emitted (see FIG. 4).
このように、制御回路41は、無給電素子であるアンテナ素子A1〜A6に装荷されたバラクタダイオードBD1〜BD6のリアクタンス値xm1〜xm6を変えることによってビームパターンをセクタ1に対応するビームパターン〜セクタ6に対応するビームパターンに切換える。 In this way, the control circuit 41 changes the beam pattern corresponding to the sector 1 by changing the reactance values x m1 to x m6 of the varactor diodes BD1 to BD6 loaded on the antenna elements A1 to A6 that are parasitic elements. Switch to beam pattern corresponding to sector 6
また、制御回路41は、アンテナ素子A7(給電素子)と接続されており、アンテナ部11が受信した電波をアンテナ素子A7から受ける。 The control circuit 41 is connected to the antenna element A7 (feeding element), and receives the radio wave received by the antenna unit 11 from the antenna element A7.
図5は、チャネルアクセスの一方式であるCSMA/CA方式の概念図である。上述したように、この発明においては、MACプロトコルは、IEEE802.11 DCFをベースにしたプロトコルである。そして、DCFでは、チャネルアクセス方式として、図5に示すように、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)を採用している。送信元の無線装置Aは、キャリアセンスによってチャネルの状態を調べ、チャネルがアイドル状態で、更に、一定時間DIFS(Distributed Inter Frame Spacing)の間、アイドル状態が続くと、RTSパケットを送信する。そして、無線装置Aは、キャリアセンスの際にビジー状態であれば、チャネルがアイドル状態になるまで待ち、アイドル状態になってから一定時間DIFSの間、アイドル状態が続くと、無線装置固有のランダムなバックオフWindowスロット分待った後に、RTSパケットを送信する。 FIG. 5 is a conceptual diagram of the CSMA / CA method, which is one method of channel access. As described above, in the present invention, the MAC protocol is a protocol based on the IEEE 802.11 DCF. In DCF, as shown in FIG. 5, CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Aidance) is adopted as a channel access method. The wireless device A as a transmission source checks the channel state by carrier sense, and transmits an RTS packet when the channel is in an idle state and further remains idle for a certain period of time for DIFS (Distributed Inter Frame Spacing). If the wireless device A is busy at the time of carrier sense, the wireless device A waits until the channel becomes idle. If the wireless device A remains idle for a certain period of time DIFS after the idle state, After waiting for an appropriate back-off window slot, an RTS packet is transmitted.
一方、送信先の無線装置Bは、RTSパケットを受信すると、一定時間SIFS(Short Inter Frame Spacing)の後、送信元の無線装置AへCTSパケットを送信する。また、送信元の無線装置Aは、CTSパケットを受信すると、一定時間SIFSの後にDATAパケットを送信先の無線装置Bへ送信する。更に、送信先の無線装置Bは、Dataパケットを受信すると、一定時間SIFSの後、送信元の無線装置AへACK(Acknowledge)パケットを送信する。 On the other hand, when receiving the RTS packet, the destination wireless device B transmits a CTS packet to the source wireless device A after a certain time SIFS (Short Inter Frame Spacing). In addition, when receiving the CTS packet, the transmission source wireless device A transmits a DATA packet to the transmission destination wireless device B after a predetermined time SIFS. Further, when receiving the Data packet, the transmission destination wireless device B transmits an ACK (Acknowledge) packet to the transmission source wireless device A after a predetermined time SIFS.
ここで、RTSパケットおよびCTSパケットには、送信先の無線装置のアドレスと、ACKパケットの受信が完了するまでの時間である送信継続時間が格納されている。RTSパケットまたはCTSパケットを受信した無線装置Cは、送信先のアドレスが自己のアドレスでない場合には、RTSパケットまたはCTSパケットを受信してから送信継続時間だけNAVを設定することによって、パケットの送信を禁止する。 Here, in the RTS packet and the CTS packet, the address of the transmission destination wireless device and the transmission continuation time that is the time until the reception of the ACK packet is completed are stored. When the transmission destination address is not its own address, the wireless device C that has received the RTS packet or the CTS packet sets the NAV for the transmission duration after receiving the RTS packet or the CTS packet, thereby transmitting the packet. Is prohibited.
この発明の実施の形態では、IEEE802.11 DCFと同様に、上述のCSMA/CAによるチャネルアクセス方式を基本的に採用する。 In the embodiment of the present invention, the channel access scheme based on the above-mentioned CSMA / CA is basically adopted as in the case of IEEE 802.11 DCF.
図6は、RTSパケットおよびCTSパケットの構成図である。図6の(a)は、RTSパケットの構成を示し、図6の(b)は、CTSパケットの構成を示す。 FIG. 6 is a configuration diagram of the RTS packet and the CTS packet. 6A shows the configuration of the RTS packet, and FIG. 6B shows the configuration of the CTS packet.
RTSパケットは、トーンと制御パケット部とから構成される。制御パケット部は、RTSを示すフレームの種類と、送信先アドレスと、送信元アドレスと、送信継続時間とを含む。ここで、トーンは、ノイズとの区別が可能な所定の信号である。トーンのビット長は、パケットを受信する無線装置が回転セクタビームパターンにより指向性受信を行なうときに、すべてのセクタビームパターンでトーンが受信できるための長さとする。つまり、トーンのビット長は、パケットを受信する無線装置が回転セクタビームパターンによる指向性受信に要する時間にトーンの伝送速度を乗算して得られるビット長以上である。パケットを受信する無線装置が回転セクタビームパターンによって指向性受信を行なうときに要する時間は、上述したように200μsecであるので、トーンのビット長は、200μsec×トーンの伝送速度(ビット/μsec)以上であり、例えば、210μsec×トーンの伝送速度(ビット/μsec)に設定される。 The RTS packet is composed of a tone and a control packet part. The control packet part includes a frame type indicating RTS, a transmission destination address, a transmission source address, and a transmission duration. Here, the tone is a predetermined signal that can be distinguished from noise. The bit length of the tone is a length that allows the tone to be received by all the sector beam patterns when the radio apparatus that receives the packet performs directional reception using the rotating sector beam pattern. That is, the bit length of the tone is equal to or longer than the bit length obtained by multiplying the transmission rate of the tone by the time required for the radio apparatus receiving the packet to receive the directivity by the rotating sector beam pattern. As described above, the time required for the wireless device that receives the packet to perform directional reception using the rotating sector beam pattern is 200 μsec, so that the bit length of the tone is 200 μsec × tone transmission speed (bit / μsec) or more. For example, 210 μsec × tone transmission speed (bit / μsec) is set.
従って、受信側の無線装置は、RTSパケットのトーンに従ってアンテナ部11のビームパターンをセクタ1に対応するビームパターン〜セクタ6に対応するビームパターンに所定時間づつ順次設定してRTSパケットを受信する。 Therefore, the radio apparatus on the receiving side sequentially sets the beam pattern of the antenna unit 11 from the beam pattern corresponding to the sector 1 to the beam pattern corresponding to the sector 6 according to the tone of the RTS packet, and receives the RTS packet.
CTSパケットは、トーンと制御パケット部とから構成される。制御パケット部は、CTSを示すフレームの種類と、送信先アドレスと、送信元アドレスと、送信継続時間とを含む。トーンのビット長は、RTSパケットと同様である。 The CTS packet is composed of a tone and a control packet part. The control packet part includes a frame type indicating CTS, a transmission destination address, a transmission source address, and a transmission duration. The bit length of the tone is the same as that of the RTS packet.
図7は、NAV設定情報NAVS1の概念図である。また、図8は、図7に示すNAV設定情報NAVS1を説明するための概念図である。NAV設定情報NAVS1は、セクタ情報と、NAV情報とからなる。 FIG. 7 is a conceptual diagram of the NAV setting information NAVS1. FIG. 8 is a conceptual diagram for explaining the NAV setting information NAVS1 shown in FIG. The NAV setting information NAVS1 includes sector information and NAV information.
図8に示すように、無線装置Aは、無線装置Bと無線装置Cとの間の無線通信を中継する。そして、無線装置Bは、無線装置Aに対してセクタSC4の方向に存在し、無線装置Cは、無線装置Aに対してセクタSC1の方向に存在する。 As illustrated in FIG. 8, the wireless device A relays wireless communication between the wireless device B and the wireless device C. The wireless device B exists in the direction of the sector SC4 with respect to the wireless device A, and the wireless device C exists in the direction of the sector SC1 with respect to the wireless device A.
従って、無線装置AのNAV設定情報NAVS1は、セクタSC1,SC4に対応するNAV情報に「NAV」が格納され、セクタSC2,SC3,SC5,SC6に対応するNAV情報に「−−−」が格納される。 Therefore, in the NAV setting information NAVS1 of the wireless device A, “NAV” is stored in the NAV information corresponding to the sectors SC1 and SC4, and “---” is stored in the NAV information corresponding to the sectors SC2, SC3, SC5, and SC6. Is done.
その結果、無線装置AのMACモジュール17は、図7に示すNAV設定情報NAVS1を参照すれば、セクタSC1,SC4の方向に対して通信が禁止されており、セクタSC2,SC3,SC5,SC6の方向に対して通信が許可されていると判定できる。 As a result, referring to the NAV setting information NAVS1 shown in FIG. 7, the MAC module 17 of the wireless device A is prohibited from communicating in the directions of the sectors SC1, SC4, and the sectors SC2, SC3, SC5, SC6. It can be determined that communication is permitted in the direction.
無線装置1が無線装置9との間で無線通信を行なっているとき、無線装置1と無線装置6との間で無線通信を中継する無線装置4のMACモジュール17は、無線装置4に対して無線装置1が存在する方向と、無線装置4に対して無線装置6が存在する方向とにNAVを設定したNAV設定情報NAVS1を保持している。 When the wireless device 1 is performing wireless communication with the wireless device 9, the MAC module 17 of the wireless device 4 that relays wireless communication between the wireless device 1 and the wireless device 6 is connected to the wireless device 4. The NAV setting information NAVS1 in which the NAV is set in the direction in which the wireless device 1 exists and the direction in which the wireless device 6 exists with respect to the wireless device 4 is held.
このような状況において、無線装置4のアンテナ部11は、RTSパケットを受信すると、その受信したRTSパケットを無線インターフェースモジュール16へ出力する。そして、無線装置4の無線インターフェースモジュール16は、アンテナ部11から受けたRTSパケットのトーンに応じて、アンテナ部11のビームパターンをセクタSC1に対応するビームパターンBM1、セクタSC2に対応するビームパターンBM2、・・・、セクタSC6に対応するビームパターンBM6に順次切換えるようにアンテナ部11を制御する。 In such a situation, when the antenna unit 11 of the wireless device 4 receives the RTS packet, the antenna unit 11 outputs the received RTS packet to the wireless interface module 16. Then, the radio interface module 16 of the radio apparatus 4 changes the beam pattern of the antenna unit 11 to the beam pattern BM1 corresponding to the sector SC1 and the beam pattern BM2 corresponding to the sector SC2 according to the tone of the RTS packet received from the antenna unit 11. The antenna unit 11 is controlled so as to sequentially switch to the beam pattern BM6 corresponding to the sector SC6.
ここで、ビームパターンBM1〜BM6は、それぞれ、図4の(c)〜(h)に示すセクタSC1〜セクタSC6に対応するので、0度の方向、60度の方向、120度の方向、180度の方向、240度の方向および300度の方向に指向性を有するビームパターンである。 Here, since the beam patterns BM1 to BM6 correspond to the sectors SC1 to SC6 shown in FIGS. 4C to 4H, respectively, the direction of 0 degrees, the direction of 60 degrees, the direction of 120 degrees, 180 It is a beam pattern having directivity in the direction of degrees, the direction of 240 degrees, and the direction of 300 degrees.
より具体的には、無線インターフェースモジュール16は、上述した表1に従って制御電圧セットCLV1〜CLV6をバラクタダイオードBD1〜BD6へ順次供給し、アンテナ部11のビームパターンをビームパターンBM1〜BM6に順次切換えるようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。 More specifically, the wireless interface module 16 sequentially supplies the control voltage sets CLV1 to CLV6 to the varactor diodes BD1 to BD6 according to Table 1 described above, and sequentially switches the beam pattern of the antenna unit 11 to the beam patterns BM1 to BM6. The control circuit 41 of the antenna unit 11 is controlled.
この場合、無線インターフェースモジュール16は、アンテナ部11のビームパターンをビームパターンBM1〜BM6の各々に設定する時間を約33μsecとするように制御回路41を制御する。 In this case, the wireless interface module 16 controls the control circuit 41 so that the time for setting the beam pattern of the antenna unit 11 to each of the beam patterns BM1 to BM6 is about 33 μsec.
そして、制御回路41は、無線インターフェースモジュール16からの制御に応じて、表1に従って制御電圧セットCLV1〜CLV6をバラクタダイオードBD1〜BD6へ順次供給し、アンテナ部11のビームパターンをビームパターンBM1〜BM6に順次切換える。 The control circuit 41 sequentially supplies the control voltage sets CLV1 to CLV6 to the varactor diodes BD1 to BD6 according to Table 1 according to the control from the wireless interface module 16, and the beam pattern of the antenna unit 11 is changed to the beam patterns BM1 to BM6. Switch sequentially.
この場合、制御回路41は、約33μsecの間、6個の制御電圧セットCLV1〜CLV6の各々をバラクタダイオードBD1〜BD6に供給する。これによって、アンテナ部11は、約33μsecの間、ビームパターンBM1によってRTSパケットを受信し、その後、ビームパターンをビームパターンBM2に切換えて、約33μsecの間、RTSパケットを受信し、その後、ビームパターンをビームパターンBM3に切換えて、約33μsecの間、RTSパケットを受信し、その後、ビームパターンをビームパターンBM4に切換えて、約33μsecの間、RTSパケットを受信し、その後、ビームパターンをビームパターンBM5に切換えて、約33μsecの間、RTSパケットを受信し、その後、ビームパターンをビームパターンBM6に切換えて、約33μsecの間、RTSパケットを受信する。 In this case, the control circuit 41 supplies each of the six control voltage sets CLV1 to CLV6 to the varactor diodes BD1 to BD6 for about 33 μsec. As a result, the antenna unit 11 receives the RTS packet by the beam pattern BM1 for about 33 μsec, then switches the beam pattern to the beam pattern BM2, receives the RTS packet for about 33 μsec, and then the beam pattern. Is switched to the beam pattern BM3 to receive the RTS packet for about 33 μsec, and then the beam pattern is switched to the beam pattern BM4 to receive the RTS packet for about 33 μsec, and then the beam pattern is changed to the beam pattern BM5. The RTS packet is received for about 33 μsec, and then the beam pattern is switched to the beam pattern BM6 to receive the RTS packet for about 33 μsec.
なお、上述したように、RTSパケットのトーンのビット長は、トーンの伝送速度を考慮して決定されるので、トーンがアンテナ部11から無線インターフェースモジュール16へ伝送される時間を差し引いても、無線インターフェースモジュール16がトーンのビット長を検出し、その検出したトーンのビット長に基づいて各ビームパターンBM1〜BM6の設定時間を演算し、その演算した設定時間だけ各ビームパターンBM1〜BM6を設定するように制御回路41を制御し、アンテナ部11が制御回路41からの制御に従ってビームパターンをビームパターンBM1〜BM6に順次切換えながらRTSパケットを受信することが可能である。 As described above, since the bit length of the tone of the RTS packet is determined in consideration of the transmission speed of the tone, even if the time during which the tone is transmitted from the antenna unit 11 to the radio interface module 16 is subtracted, the radio The interface module 16 detects the bit length of the tone, calculates the set time of each beam pattern BM1 to BM6 based on the detected bit length of the tone, and sets each beam pattern BM1 to BM6 for the calculated set time. Thus, it is possible to control the control circuit 41 and receive the RTS packet while the antenna unit 11 sequentially switches the beam pattern to the beam patterns BM1 to BM6 according to the control from the control circuit 41.
無線インターフェースモジュール16は、アンテナ部11のビームパターンがビームパターンBM1〜BM6に順次切換えられたときにアンテナ部11が受信した6個の電波をアンテナ部11から受け、その受けた6個の電波のうち、電波強度が最大である電波を受信したビームパターン(ビームパターンBM1〜BM6のいずれか)に対応する方向をRTSパケットを受信した方向として検出する。 The radio interface module 16 receives six radio waves received by the antenna unit 11 from the antenna unit 11 when the beam pattern of the antenna unit 11 is sequentially switched to the beam patterns BM1 to BM6, and receives the six radio waves received. Among these, the direction corresponding to the beam pattern (any one of the beam patterns BM1 to BM6) that received the radio wave having the maximum radio field intensity is detected as the direction that received the RTS packet.
このように、無線インターフェースモジュール16は、アンテナ部11のビームパターンをビームパターンBM1〜BM6に順次切換えながらRTSパケットを受信し、RTSパケットを受信した方向を検出する。 As described above, the wireless interface module 16 receives the RTS packet while sequentially switching the beam pattern of the antenna unit 11 to the beam patterns BM1 to BM6, and detects the direction in which the RTS packet is received.
次に、より高いスループットを実現する実施の形態1における無線通信方法について説明する。 Next, a radio communication method according to Embodiment 1 that achieves higher throughput will be described.
図9は、実施の形態1における無線通信方法を説明するためのフローチャートである。なお、図9においては、MACモジュール17がNAV設定情報NAVS1を保持している無線装置4における通信動作について説明する。 FIG. 9 is a flowchart for illustrating the wireless communication method according to the first embodiment. In FIG. 9, a communication operation in the wireless device 4 in which the MAC module 17 holds the NAV setting information NAVS1 will be described.
一連の動作が開始されると、無線装置4のアンテナ部11は、上述した方法によって、アンテナ部11のビームパターンをビームパターンBM1〜BM6に順次切換えながらRTSパケットを受信する(ステップS1)。 When a series of operations is started, the antenna unit 11 of the wireless device 4 receives the RTS packet while sequentially switching the beam pattern of the antenna unit 11 to the beam patterns BM1 to BM6 by the method described above (step S1).
そして、無線装置4の無線インターフェースモジュール16は、アンテナ部11が受信したRTSパケットに基づいて、上述した方法によって、RTSパケットを受信した方向RDIRを検出し(ステップS2)、その検出した方向RDIRにNAVが設定されているかをMACモジュール17へ問い合わせる(ステップS3)。 Then, the wireless interface module 16 of the wireless device 4 detects the direction RDIR in which the RTS packet is received by the above-described method based on the RTS packet received by the antenna unit 11 (step S2), and the detected direction RDIR is changed to the detected direction RDIR. The MAC module 17 is inquired whether NAV is set (step S3).
無線装置4のMACモジュール17は、無線インターフェースモジュール16から方向RDIRを受信し、その受信した方向RDIRにNAVが設定されているか否かをNAV設定情報NAVS1を参照して判定する(ステップS4)。 The MAC module 17 of the wireless device 4 receives the direction RDIR from the wireless interface module 16, and determines whether or not NAV is set in the received direction RDIR with reference to the NAV setting information NAVS1 (step S4).
そして、無線装置4のMACモジュール17は、方向RDIRにNAVが設定されていないとき、方向RDIRにNAVが設定されていないとの判定結果を無線インターフェースモジュール16へ送信し、無線インターフェースモジュール16は、方向RDIRにNAVが設定されていないとの判定結果に応じて、方向RDIRから到来する電波を受信する(ステップS5)。そして、無線装置4は、アンテナ部11の指向性を方向RDIRに設定して他の無線装置と無線通信を行なう。 Then, when the NAV is not set in the direction RDIR, the MAC module 17 of the wireless device 4 transmits a determination result that the NAV is not set in the direction RDIR to the wireless interface module 16, and the wireless interface module 16 In response to the determination result that NAV is not set in the direction RDIR, radio waves arriving from the direction RDIR are received (step S5). And the radio | wireless apparatus 4 sets the directivity of the antenna part 11 to direction RDIR, and performs radio | wireless communication with another radio | wireless apparatus.
一方、ステップS4において、方向RDIRにNAVが設定されていると判定されたとき、無線装置4のMACモジュール17は、方向RDIRにNAVが設定されているとの判定結果を無線インターフェースモジュール16へ送信し、無線インターフェースモジュール16は、方向RDIRにNAVが設定されているとの判定結果に応じて、方向RDIRから到来する電波を受信しない(ステップS6)。 On the other hand, when it is determined in step S4 that NAV is set in the direction RDIR, the MAC module 17 of the wireless device 4 transmits a determination result that NAV is set in the direction RDIR to the wireless interface module 16. Then, the wireless interface module 16 does not receive the radio wave coming from the direction RDIR according to the determination result that the NAV is set in the direction RDIR (step S6).
そして、ステップS5またはステップS6の後、一連の動作は終了する。 And a series of operation | movement is complete | finished after step S5 or step S6.
このように、RTSパケットを受信した方向RDIRにNAVが設定されているとき、その方向RDIRから到来する電波を受信せず、RTSパケットを受信した方向RDIRにNAVが設定されていないとき、その方向から到来する電波を受信する。 In this way, when the NAV is set in the direction RDIR that received the RTS packet, the radio wave arriving from the direction RDIR is not received, and when the NAV is not set in the direction RDIR that received the RTS packet, the direction Receive radio waves coming from.
その結果、全ての方向から到来する電波を受信する場合、無線通信を行なっている無線装置が近隣に存在すると、その無線通信を行なっている無線装置の影響を受けて他の方向の無線装置と通信を行なうことができないが、近隣の無線装置が存在する方向にNAVを設定しておけば、その方向から到来する電波は受信されないので、他の方向の無線装置との無線通信を行なうことができ、無線通信のスループットを向上できる。 As a result, when receiving radio waves coming from all directions, if there is a wireless device performing wireless communication in the vicinity, it is affected by the wireless device performing the wireless communication and Although communication cannot be performed, if a NAV is set in a direction in which a neighboring wireless device exists, radio waves coming from that direction are not received, so wireless communication with wireless devices in other directions can be performed. Wireless communication throughput can be improved.
なお、NAVが設定された方向は、「通信禁止方向」を構成し、NAVが設定されていない方向は、「通信許可方向」を構成する。 The direction in which the NAV is set constitutes a “communication prohibited direction”, and the direction in which the NAV is not set constitutes a “communication permitted direction”.
また、無線インターフェースモジュール16およびMACモジュール17は、「通信手段」を構成する。 The wireless interface module 16 and the MAC module 17 constitute “communication means”.
更に、RTSパケットの到来方向を検出する無線インターフェースモジュール16は、「到来方向検出手段」を構成する。 Further, the wireless interface module 16 that detects the arrival direction of the RTS packet constitutes “arrival direction detection means”.
更に、無線インターフェースモジュール16からの問い合わせに応じて、NAVが設定されているか否かを判定するMACモジュール17は、「判定手段」を構成する。 Further, the MAC module 17 that determines whether or not NAV is set in response to an inquiry from the wireless interface module 16 constitutes “determination means”.
更に、MACモジュール17からの判定結果に応じて、RTSパケットを受信または破棄する無線インターフェースモジュール16は、「受信手段」を構成する。 Further, the wireless interface module 16 that receives or discards the RTS packet according to the determination result from the MAC module 17 constitutes a “reception unit”.
[実施の形態2]
図10は、図1に示す無線装置1〜9の実施の形態2における構成図である。実施の形態2においては、図1に示す無線装置1〜9の各々は、図10に示す無線装置1Aからなる。無線装置1Aは、図2に示す無線装置1のアンテナ部11をアンテナ部11Aに代え、通信制御部15を通信制御部15Aに代えたものであり、その他は、無線装置1と同じである。
[Embodiment 2]
FIG. 10 is a configuration diagram of Embodiment 2 of the wireless devices 1 to 9 shown in FIG. In the second embodiment, each of radio apparatuses 1 to 9 shown in FIG. 1 includes radio apparatus 1A shown in FIG. The wireless device 1A is the same as the wireless device 1 except that the antenna unit 11 of the wireless device 1 shown in FIG. 2 is replaced with the antenna unit 11A and the communication control unit 15 is replaced with the communication control unit 15A.
通信制御部15Aは、図2に示す通信制御部15の無線インターフェースモジュール16を無線インターフェースモジュール16Aに代えたものであり、その他は、通信制御部15と同じである。 The communication control unit 15A is the same as the communication control unit 15 except that the wireless interface module 16 of the communication control unit 15 shown in FIG.
無線インターフェースモジュール16Aは、後述する方法によって、指向性が異なるビームパターンまたは全方位性のビームパターンを放射するようにアンテナ部11Aを制御する。その他、無線インターフェースモジュール16Aは、無線インターフェースモジュール16と同じ機能を果たす。 The radio interface module 16A controls the antenna unit 11A so as to radiate beam patterns having different directivities or omnidirectional beam patterns by a method described later. In addition, the wireless interface module 16 </ b> A performs the same function as the wireless interface module 16.
図11は、図10に示すアンテナ部11Aの概略図である。アンテナ部11Aは、アンテナ素子11−1〜11−N(Nは2以上の整数)からなる。アンテナ素子11−1〜11−Nは、円CRCに沿って等間隔に配置される。この場合、円CRCを含む平面PLN1は、アンテナ素子11−1〜11−Nに略垂直である。 FIG. 11 is a schematic diagram of the antenna unit 11A shown in FIG. The antenna unit 11A includes antenna elements 11-1 to 11-N (N is an integer of 2 or more). The antenna elements 11-1 to 11-N are arranged at equal intervals along the circle CRC. In this case, the plane PLN1 including the circle CRC is substantially perpendicular to the antenna elements 11-1 to 11-N.
図12は、図11に示す1つのアンテナ素子11−1の構成を示す概略図である。アンテナ素子11−1は、給電素子31と、位相制御回路32とを含む。給電素子31は、半波長ダイポールを構成する。位相制御回路32は、電流の位相を制御して給電素子31に給電する。 12 is a schematic diagram showing the configuration of one antenna element 11-1 shown in FIG. The antenna element 11-1 includes a feeding element 31 and a phase control circuit 32. The feed element 31 forms a half-wave dipole. The phase control circuit 32 supplies power to the power feeding element 31 by controlling the phase of the current.
図11に示すアンテナ素子11−2〜11−Nの各々は、図12に示すアンテナ素子11−1と同じ構成からなる。 Each of antenna elements 11-2 to 11-N shown in FIG. 11 has the same configuration as antenna element 11-1 shown in FIG.
図13は、図11に示すアンテナ部11Aの指向性を制御する方法を説明するための図である。アンテナ部11Aにおいて、アンテナ素子11−N;アンテナ素子11−1,11−10;アンテナ素子11−2,11−9;アンテナ素子11−3,11−8;アンテナ素子11−4,11−7およびアンテナ素子11−5,11−6の順に電流を給電する位相を遅延させることによって、アンテナ部11Aは、ビームパターンBM1を放射する。 FIG. 13 is a diagram for explaining a method of controlling the directivity of the antenna unit 11A shown in FIG. In the antenna unit 11A, the antenna element 11-N; the antenna elements 11-1 and 11-10; the antenna elements 11-2 and 11-9; the antenna elements 11-3 and 11-8; and the antenna elements 11-4 and 11-7. And the antenna part 11A radiates | emits beam pattern BM1 by delaying the phase which supplies electric current in order of the antenna elements 11-5 and 11-6.
このビームパターンBM1は、円CRCの中心からアンテナ素子11−5,11−6間に向かう方向DR1に伝搬するビームパターンである。そして、ビームパターンBM1は、伝搬方向DR1に垂直な平面PLN2において長径R1および短径R2を有するビーム形状からなる。長径R1は、その長さ方向が平面PLN1に略垂直な方向であり、短径R2は、その長さ方向が平面PLN1に略平行な方向である。 This beam pattern BM1 is a beam pattern that propagates in the direction DR1 from the center of the circle CRC toward the antenna elements 11-5 and 11-6. The beam pattern BM1 has a beam shape having a major axis R1 and a minor axis R2 on a plane PLN2 perpendicular to the propagation direction DR1. The major axis R1 is a direction whose length direction is substantially perpendicular to the plane PLN1, and the minor axis R2 is a direction whose length direction is substantially parallel to the plane PLN1.
従って、アンテナ部11Aは、縦方向に長く、かつ、横方向に狭いビーム形状からなるビームパターンBM1を方向DR1へ放射する。 Accordingly, the antenna unit 11A radiates the beam pattern BM1 having a beam shape that is long in the vertical direction and narrow in the horizontal direction in the direction DR1.
また、アンテナ素子11−1,11−N;アンテナ素子11−2,11−(N−1);アンテナ素子11−3,11−10;アンテナ素子11−4,11−9;アンテナ素子11−5,11−8およびアンテナ素子11−6,11−7の順に電流を給電する位相を遅延させることによって、アンテナ部11Aは、円CRCの中心からアンテナ素子11−6,11−7間に向かう方向に伝搬するビームパターンBM2を放射する。 Antenna elements 11-1, 11-N; Antenna elements 11-2, 11- (N-1); Antenna elements 11-3, 11-10; Antenna elements 11-4, 11-9; Antenna element 11- 5, 11-8 and antenna elements 11-6 and 11-7 are delayed in order to feed the current, so that the antenna unit 11A moves from the center of the circle CRC to the antenna elements 11-6 and 11-7. A beam pattern BM2 propagating in the direction is emitted.
更に、アンテナ素子11−2,11−3;アンテナ素子11−1,11−4:アンテナ素子11−N,11−5;アンテナ素子11−6,11−(N−1);アンテナ素子11−7,11−10およびアンテナ素子11−8,11−9の順に電流を給電する位相を遅延させることによって、アンテナ部11Aは、円CRCの中心からアンテナ素子11−8,11−9間に向かう方向に伝搬するビームパターンBM3を放射する。 Further, antenna elements 11-2 and 11-3; antenna elements 11-1 and 11-4: antenna elements 11-N and 11-5; antenna elements 11-6 and 11- (N-1); 7 and 11-10 and antenna elements 11-8 and 11-9 are delayed in order to feed the current, so that the antenna unit 11A moves from the center of the circle CRC to the antenna elements 11-8 and 11-9. A beam pattern BM3 propagating in the direction is emitted.
同様にして、アンテナ素子11−1〜11−Nに電流を給電する位相を順次遅延させることによって、アンテナ部11Aは、伝搬する方向が異なるビームパターンBMNを放射する。 Similarly, by sequentially delaying the phase of supplying current to the antenna elements 11-1 to 11-N, the antenna unit 11A radiates beam patterns BMN having different propagation directions.
そして、アンテナ部11Aは、アンテナ素子11−1〜11−Nに電流を給電する位相を同じにすることによって円CRCと同心円状のドーナツ形状からなるオムニパターンに近いビームパターンを放射する。即ち、アンテナ部11Aは、指向性を有さない、全方位性のビームを放射する。 And the antenna part 11A radiates | emits the beam pattern close | similar to the omni pattern which consists of donut shape concentric with circle CRC by making the phase which supplies electric current to antenna element 11-1 to 11-N the same. That is, the antenna unit 11A radiates an omnidirectional beam having no directivity.
このように、アンテナ部11Aは、アンテナ素子11−1〜11−Nに電流を給電する位相を制御することによって、指向性が異なるビームパターンBMNを放射するとともに、無指向性のビームパターン(オムニパターン)を放射する。 As described above, the antenna unit 11A radiates the beam pattern BMN having different directivity by controlling the phase of supplying current to the antenna elements 11-1 to 11-N, and at the same time, the omnidirectional beam pattern (omni Pattern).
無線インターフェースモジュール16Aは、アンテナ部11Aが上述した各ビームパターンBMNを放射するようにアンテナ素子11−1〜11−NのN個の位相制御回路32を制御する。 The radio interface module 16A controls the N phase control circuits 32 of the antenna elements 11-1 to 11-N so that the antenna unit 11A radiates each beam pattern BMN described above.
より具体的には、アンテナ部11AがビームパターンBM1を放射するとき、無線インターフェースモジュール16Aは、アンテナ素子11−N;アンテナ素子11−1,11−10;アンテナ素子11−2,11−9;アンテナ素子11−3,11−8;アンテナ素子11−4,11−7およびアンテナ素子11−5,11−6の順に電流を給電する位相を遅延させるようにアンテナ素子11−1〜11−NのN個の位相制御回路32を制御する。 More specifically, when the antenna unit 11A radiates the beam pattern BM1, the radio interface module 16A includes the antenna element 11-N; the antenna elements 11-1, 11-10; the antenna elements 11-2, 11-9; Antenna elements 11-3 and 11-8; antenna elements 11-1 and 11-N so as to delay the phase of feeding current in the order of antenna elements 11-4 and 11-7 and antenna elements 11-5 and 11-6 N phase control circuits 32 are controlled.
また、アンテナ部11AがビームパターンBM2を放射するとき、無線インターフェースモジュール16Aは、アンテナ素子11−1,11−N;アンテナ素子11−2,11−(N−1);アンテナ素子11−3,11−10;アンテナ素子11−4,11−9;アンテナ素子11−5,11−8およびアンテナ素子11−6,11−7の順に電流を給電する位相を遅延させるようにアンテナ素子11−1〜11−NのN個の位相制御回路32を制御する。 When the antenna unit 11A radiates the beam pattern BM2, the radio interface module 16A includes antenna elements 11-1, 11-N; antenna elements 11-2, 11- (N-1); antenna elements 11-3, 11-10; antenna elements 11-4 and 11-9; antenna elements 11-1 and 11-8; antenna elements 11-1 and 11-8 and antenna elements 11-6 and 11-7 in this order in order to delay the phase of feeding power The N phase control circuits 32 of ˜11-N are controlled.
以下、同様にして、アンテナ部11AがビームパターンBMNを放射するとき、無線インターフェースモジュール16Aは、アンテナ素子11−1〜11−Nに給電する電流の位相を所定の順序で遅延させるように、アンテナ素子11−1〜11−NのN個の位相制御回路32を制御する。 Similarly, when the antenna unit 11A emits the beam pattern BMN, the radio interface module 16A causes the antenna to delay the phase of the current supplied to the antenna elements 11-1 to 11-N in a predetermined order. The N phase control circuits 32 of the elements 11-1 to 11-N are controlled.
また、無線インターフェースモジュール16Aは、N個のアンテナ素子11−1〜11−Nに給電する電流の位相差と、アンテナ部11Aの指向性との関係を保持しており、アンテナ素子11−1〜11−NのN個の位相制御回路32からアンテナ素子11−1〜11−Nに給電している電流の位相パターンを受ける。そして、無線インターフェースモジュール16Aは、その受けた位相パターンに基づいてN個のアンテナ素子11−1〜11−Nに給電する電流の位相差を検出し、その検出した位相差に対応する方向を、アンテナ素子11−1〜11−Nに給電する電流の位相差とアンテナ部11Aの指向性との関係に基づいて検出する。 In addition, the wireless interface module 16A maintains the relationship between the phase difference between the currents supplied to the N antenna elements 11-1 to 11-N and the directivity of the antenna unit 11A. The phase pattern of the current fed to the antenna elements 11-1 to 11-N is received from the N phase control circuits 32 of 11-N. Then, the wireless interface module 16A detects the phase difference of the current supplied to the N antenna elements 11-1 to 11-N based on the received phase pattern, and determines the direction corresponding to the detected phase difference. It detects based on the relationship between the phase difference of the electric current supplied to the antenna elements 11-1 to 11-N and the directivity of the antenna unit 11A.
そして、無線インターフェースモジュール16Aは、アンテナ部11AのビームパターンがビームパターンBM1〜BMNに順次切換えられたときに他の無線装置から受信したN個の受信電波をアンテナ部11Aから受け、その受けたN個の受信電波を、上述した方法によって検出したN個の受信電波に対応付け、強度が最大である受信電波を受信したときの方向を他の無線装置から受信した信号の方向として検出する。 Then, the radio interface module 16A receives N received radio waves received from other radio apparatuses from the antenna unit 11A when the beam pattern of the antenna unit 11A is sequentially switched to the beam patterns BM1 to BMN, and receives the received N The received radio waves are associated with the N received radio waves detected by the above-described method, and the direction when the received radio wave having the maximum intensity is received is detected as the direction of the signal received from another wireless device.
この方法を用いることにより、無線インターフェースモジュール16Aは、他の無線装置から受信したRTSパケットの方向を検出できる。 By using this method, the radio interface module 16A can detect the direction of the RTS packet received from another radio apparatus.
この実施の形態2においては、無線インターフェースモジュール16Aは、アンテナ部11AがビームパターンをビームパターンBM1〜BMNに順次切換えながら他の無線装置から受信したRTSパケットの方向を上述した方法によって検出し、その検出した方向にNAVが設定されているか否かをMACモジュール17へ問い合わせる。 In the second embodiment, the radio interface module 16A detects the direction of the RTS packet received from the other radio apparatus while the antenna unit 11A sequentially switches the beam pattern to the beam patterns BM1 to BMN by the method described above. The MAC module 17 is inquired whether NAV is set in the detected direction.
そして、無線インターフェースモジュール16Aは、無線インターフェースモジュール16と同じように、MACモジュール17からの判定結果に応じて、RTSパケットを受信し、またはRTSパケットを破棄する。 Then, similarly to the wireless interface module 16, the wireless interface module 16A receives the RTS packet or discards the RTS packet according to the determination result from the MAC module 17.
なお、実施の形態2における無線通信の動作は、図9に示すフローチャートに従って行なわれる。 The wireless communication operation in the second embodiment is performed according to the flowchart shown in FIG.
また、無線インターフェースモジュール16AおよびMACモジュール17は、「通信手段」を構成する。 The wireless interface module 16A and the MAC module 17 constitute “communication means”.
更に、RTSパケットの到来方向を検出する無線インターフェースモジュール16Aは、「到来方向検出手段」を構成する。 Furthermore, the radio interface module 16A that detects the arrival direction of the RTS packet constitutes “arrival direction detection means”.
更に、無線インターフェースモジュール16Aからの問い合わせに応じて、NAVが設定されているか否かを判定するMACモジュール17は、「判定手段」を構成する。 Further, the MAC module 17 that determines whether or not NAV is set in response to an inquiry from the wireless interface module 16A constitutes a “determination unit”.
更に、MACモジュール17からの判定結果に応じて、RTSパケットを受信または破棄する無線インターフェースモジュール16Aは、「受信手段」を構成する。 Further, the radio interface module 16A that receives or discards the RTS packet according to the determination result from the MAC module 17 constitutes a “reception unit”.
その他は、実施の形態1と同じである。 Others are the same as in the first embodiment.
[実施の形態3]
図14は、図1に示す無線装置1〜9の実施の形態3における構成図である。実施の形態3においては、図1に示す無線装置1〜9の各々は、図14に示す無線装置1Bからなる。
[Embodiment 3]
FIG. 14 is a configuration diagram of the radio apparatuses 1 to 9 shown in FIG. 1 according to the third embodiment. In the third embodiment, each of radio apparatuses 1 to 9 shown in FIG. 1 includes radio apparatus 1B shown in FIG.
無線装置1Bは、図2に示す無線装置1の通信制御部15を通信制御部15Bに代えたものであり、その他は、無線装置1と同じである。通信制御部15Bは、図2に示す通信制御部15の無線インターフェースモジュール16を無線インターフェースモジュール16Bに代えたものであり、その他は、通信制御部15と同じである。 The wireless device 1B is the same as the wireless device 1 except that the communication control unit 15 of the wireless device 1 shown in FIG. The communication control unit 15B is the same as the communication control unit 15 except that the wireless interface module 16 of the communication control unit 15 shown in FIG.
無線インターフェースモジュール16Bは、NAVが設定されている方向をMACモジュール17へ問い合わせ、MACモジュール17からNAVが設定されている方向を受ける。そして、無線インターフェースモジュール16Bは、後述する方法によって、NAVが設定されていないk(kは正の整数)個の方向のみへ放射するビームパターンを形成するようにアンテナ部11を制御する。その後、無線インターフェースモジュール16Bは、アンテナ部11の指向性をNAVが設定されていないk個の方向の各々に順次切換えながら他の無線装置からの電波を探索し、k個の方向のうち、他の無線装置から電波を受信する方向を検出する。そうすると、無線インターフェースモジュール16Bは、その検出した方向に指向性を有するビームパターンを放射するようにアンテナ部11を制御し、他の無線装置と無線通信を行なう。 The wireless interface module 16B inquires the MAC module 17 about the direction in which the NAV is set, and receives the direction in which the NAV is set from the MAC module 17. Then, the radio interface module 16B controls the antenna unit 11 so as to form a beam pattern radiating only in k directions (k is a positive integer) in which NAV is not set by a method described later. After that, the wireless interface module 16B searches for radio waves from other wireless devices while sequentially switching the directivity of the antenna unit 11 to each of k directions in which NAV is not set. The direction of receiving radio waves from the wireless device is detected. Then, the wireless interface module 16B controls the antenna unit 11 so as to radiate a beam pattern having directivity in the detected direction, and performs wireless communication with other wireless devices.
図15は、図14に示す無線インターフェースモジュール16Bがアンテナ部11の指向性を制御する方法を説明するための概念図である。無線装置Bは、無線装置Aに対してセクタSC3の方向に存在し、無線装置Cは、無線装置Aに対してセクタSC6の方向に存在し、無線装置Dは、無線装置Aに対してセクタSC5の方向に存在する。 FIG. 15 is a conceptual diagram for explaining a method of controlling the directivity of the antenna unit 11 by the wireless interface module 16B shown in FIG. Wireless device B exists in the direction of sector SC3 with respect to wireless device A, wireless device C exists in the direction of sector SC6 with respect to wireless device A, and wireless device D has a sector in the direction of sector SC6. Present in the direction of SC5.
そして、無線装置Bは、無線装置Cと無線通信を行なっている。その結果、無線装置AのMACモジュール17は、セクタSC3,SC6の方向にNAVを設定したNAV設定情報を保持している。 The wireless device B performs wireless communication with the wireless device C. As a result, the MAC module 17 of the wireless device A holds NAV setting information in which NAVs are set in the directions of the sectors SC3 and SC6.
このような状況において、無線装置Aの無線インターフェースモジュール16Bは、NAVが設定されている方向をMACモジュール17へ問い合わせる。そうすると、無線装置AのMACモジュール17は、保持したNAV設定情報を参照して、セクタSC3,SC6の方向にNAVが設定されていることを示すNAV信号を無線インターフェースモジュール16Bへ出力する。 In such a situation, the wireless interface module 16B of the wireless device A inquires the MAC module 17 about the direction in which the NAV is set. Then, the MAC module 17 of the wireless device A refers to the stored NAV setting information and outputs a NAV signal indicating that the NAV is set in the directions of the sectors SC3 and SC6 to the wireless interface module 16B.
無線インターフェースモジュール16Bは、MACモジュール17からのNAV信号に基づいて、NAVが設定されていない方向のみへ放射されるビームパターンを形成するようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。即ち、無線インターフェースモジュール16Bは、セクタSC1,SC2,SC4,SC5の方向のみへ放射されるビームパターンBM10を形成するようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。 Based on the NAV signal from the MAC module 17, the wireless interface module 16 </ b> B controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 so as to form a beam pattern that is radiated only in a direction in which NAV is not set. That is, the radio interface module 16B controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 so as to form a beam pattern BM10 that is emitted only in the directions of the sectors SC1, SC2, SC4, and SC5.
その後、無線インターフェースモジュール16Bは、ビームパターンをセクタSC1,SC2,SC4,SC5の方向に指向性を有するビームパターンBM11〜BM14に順次切換えるようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。 Thereafter, the radio interface module 16B controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 so as to sequentially switch the beam pattern to the beam patterns BM11 to BM14 having directivity in the directions of the sectors SC1, SC2, SC4, and SC5.
より具体的には、無線インターフェースモジュール16Bは、表2に従ってビームパターンを切換えるようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。 More specifically, the radio interface module 16B controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 so as to switch the beam pattern according to Table 2.
そうすると、アンテナ部11の制御回路41は、表2に従って、制御電圧セットCLV10〜CLV14を生成してバラクタダイオードBD1〜BD6へ順次供給する。制御電圧セットCLV10は、リアクタンス値xm1,xm2,xm4,xm5を“hi”に設定し、リアクタンス値xm3,xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットであり、制御電圧セットCLV11は、リアクタンス値xm1を“hi”に設定し、リアクタンス値xm2〜xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットであり、制御電圧セットCLV12は、リアクタンス値xm2を“hi”に設定し、リアクタンス値xm1,xm3〜xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットである。また、制御電圧セットCLV13は、リアクタンス値xm4を“hi”に設定し、リアクタンス値xm1〜xm3,xm5,xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットであり、制御電圧セットCLV14は、リアクタンス値xm5を“hi”に設定し、リアクタンス値xm1〜xm4,xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットである。 Then, according to Table 2, the control circuit 41 of the antenna unit 11 generates the control voltage sets CLV10 to CLV14 and sequentially supplies them to the varactor diodes BD1 to BD6. The control voltage set CLV10 is a control voltage set for setting the reactance values x m1 , x m2 , x m4 , and x m5 to “hi” and setting the reactance values x m3 and x m6 to “lo”. voltage set CLV11 is set to "hi" reactance value x m1, a control voltage set for setting the reactance value x m2 ~x m6 "lo", control voltage set CLV12 is the reactance x m @ 2 This is a control voltage set for setting “hi” and setting the reactance values x m1 , x m3 to x m6 to “lo”. The control voltage set CLV13 is a control voltage set for setting the reactance value x m4 to “hi” and the reactance values x m1 to x m3 , x m5 , and x m6 to “lo”. The set CLV14 is a control voltage set for setting the reactance value x m5 to “hi” and the reactance values x m1 to x m4 and x m6 to “lo”.
その結果、アンテナ部11は、ビームパターンBM10,BM11,BM12,BM13,BM14を順次放射する。 As a result, the antenna unit 11 sequentially emits the beam patterns BM10, BM11, BM12, BM13, and BM14.
無線装置Aの無線インターフェースモジュール16Bは、アンテナ部11のビームパターンをビームパターンBM11〜BM14に順次切換えながら無線装置Dからの信号がセクタSC1,SC2,SC4,SC5のいずれの方向から到来するかを探索する。そして、無線装置Aの無線インターフェースモジュール16Bは、実施の形態1において説明した方法と同じ方法によって、無線装置Dからの信号がセクタSC5の方向から到来することを検出する。 The wireless interface module 16B of the wireless device A determines in which direction the signals from the wireless device D come from the sectors SC1, SC2, SC4, and SC5 while sequentially switching the beam pattern of the antenna unit 11 to the beam patterns BM11 to BM14. Explore. Then, the wireless interface module 16B of the wireless device A detects that the signal from the wireless device D comes from the direction of the sector SC5 by the same method as described in the first embodiment.
そうすると、無線装置Aの無線インターフェースモジュール16Bは、ビームパターンBM14を放射するようにアンテナ部11を制御し、無線装置Aは、セクタSC5の方向において無線装置Dと無線通信を行なう。 Then, the radio interface module 16B of the radio device A controls the antenna unit 11 to radiate the beam pattern BM14, and the radio device A performs radio communication with the radio device D in the direction of the sector SC5.
無線装置Aは、NAVが他の方向に設定されている場合も、上述した方法と同じ方法によって、NAVが設定されていない方向を検出し、その検出した方向において他の無線装置と無線通信を行なう。 Even when the NAV is set in another direction, the wireless device A detects the direction in which the NAV is not set by the same method as described above, and performs wireless communication with the other wireless device in the detected direction. Do.
このように、実施の形態3においては、アンテナ部11のビーム形状をNAVが設定されていない方向に感度を有するビーム形状に変えて他の無線装置から到来する信号の方向を検出し、その検出した方向において他の無線装置と無線通信を行なうことを特徴とする。 As described above, in the third embodiment, the direction of a signal arriving from another radio apparatus is detected by changing the beam shape of the antenna unit 11 to a beam shape having sensitivity in a direction where the NAV is not set, and the detection is performed. In this direction, wireless communication is performed with other wireless devices.
図1に示す各無線装置1〜9は、図15において説明した無線装置Aと同じ方法によって無線通信を行なう。 Each of the wireless devices 1 to 9 illustrated in FIG. 1 performs wireless communication by the same method as the wireless device A described in FIG.
図16は、実施の形態3における無線通信の動作を説明するためのフローチャートである。なお、図16においては、MACモジュール17がNAV設定情報を保持している無線装置4における通信動作について説明する。一連の動作が開始されると、無線装置4(無線装置1Bからなる)の無線インターフェースモジュール16Bは、NAVが設定されている方向をMACモジュール17へ問い合わせる(ステップS11)。 FIG. 16 is a flowchart for explaining an operation of wireless communication in the third embodiment. In FIG. 16, a communication operation in the wireless device 4 in which the MAC module 17 holds NAV setting information will be described. When a series of operations starts, the wireless interface module 16B of the wireless device 4 (consisting of the wireless device 1B) inquires the MAC module 17 about the direction in which the NAV is set (step S11).
無線装置4(無線装置1Bからなる)のMACモジュール17は、無線インターフェースモジュール16Bからの問い合わせに応じて、NAV設定情報に基づいてNAVが設定されている方法を検出し、その検出した方向を無線インターフェースモジュール16Bへ出力する。そして、無線インターフェースモジュール16Bは、NAVが設定されている方向をMACモジュール17から受ける(ステップS12)。 The MAC module 17 of the wireless device 4 (consisting of the wireless device 1B) detects a method in which the NAV is set based on the NAV setting information in response to an inquiry from the wireless interface module 16B, and wirelessly detects the detected direction. Output to the interface module 16B. Then, the wireless interface module 16B receives the direction in which the NAV is set from the MAC module 17 (step S12).
そうすると、無線装置4(無線装置1Bからなる)の無線インターフェースモジュール16Bは、NAVが設定されている方向に基づいて、NAVが設定されていない方向を検出し、その検出した方向のみへ放射されるビームパターンを形成するようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。そして、制御回路41は、無線インターフェースモジュール16Bからの制御に従って制御電圧セットCLV10を生成してバラクタダイオードBD1〜BD6へ供給する。これにより、アンテナ部11は、NAVが設定されていない方向のみへ放射されるビームパターンBM10を形成する(ステップS13)。 Then, the wireless interface module 16B of the wireless device 4 (consisting of the wireless device 1B) detects the direction in which the NAV is not set based on the direction in which the NAV is set, and radiates only in the detected direction. The control circuit 41 of the antenna unit 11 is controlled so as to form a beam pattern. Then, the control circuit 41 generates a control voltage set CLV10 according to control from the wireless interface module 16B and supplies it to the varactor diodes BD1 to BD6. As a result, the antenna unit 11 forms the beam pattern BM10 that is emitted only in the direction in which the NAV is not set (step S13).
その後、無線装置4(無線装置1Bからなる)の無線インターフェースモジュール16Bは、NAVが設定されていない方向の範囲において、指向性を順次切換えるようにアンテナ部11の制御回路41を制御し、制御回路41は、無線インターフェースモジュール16Bからの制御に従って、制御電圧セットCLV11〜CLV14をバラクタダイオードBD1〜BD6へ順次供給する。これにより、アンテナ部11は、ビームパターンをビームパターンBM11〜BM14に順次切換えながら他の無線装置からの信号を受信する。 Thereafter, the wireless interface module 16B of the wireless device 4 (consisting of the wireless device 1B) controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 so as to sequentially switch the directivity within the range in the direction where the NAV is not set. 41 sequentially supplies the control voltage sets CLV11 to CLV14 to the varactor diodes BD1 to BD6 in accordance with the control from the wireless interface module 16B. Thereby, the antenna unit 11 receives signals from other wireless devices while sequentially switching the beam pattern to the beam patterns BM11 to BM14.
そして、アンテナ部11は、その受信した複数の受信信号を無線インターフェースモジュール16Bへ出力し、無線インターフェースモジュール16Bは、複数の受信信号のうち、電波強度が最大である受信信号を検出し、その検出した受信信号が受信されたときのビームパターンの方向を他の無線装置からの信号が到来する方向RDIRとして検出する(ステップS14)。 Then, the antenna unit 11 outputs the received plurality of received signals to the wireless interface module 16B, and the wireless interface module 16B detects a received signal having the maximum radio wave intensity among the received signals, and detects the detected signal. The direction of the beam pattern when the received signal is received is detected as the direction RDIR from which signals from other wireless devices arrive (step S14).
その後、無線装置4(無線装置1Bからなる)の無線インターフェースモジュール16Bは、その検出した方向RDIRに指向性を有するビームパターンを放射するようにアンテナ部11の制御回路41を制御し、制御回路41は、無線インターフェースモジュール16Bからの制御に従って、制御電圧セットCLV14をバラクタダイオードBD1〜BD6へ供給する。これにより、アンテナ部11は、方向RDIRに指向性を有するビームパターンBM14を放射し、無線装置4(無線装置1Bからなる)は、方向RDIRにおいて、他の無線装置と無線通信を行なう(ステップS15)。そして、一連の動作は終了する。 Thereafter, the wireless interface module 16B of the wireless device 4 (consisting of the wireless device 1B) controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 to radiate a beam pattern having directivity in the detected direction RDIR. Supplies the control voltage set CLV14 to the varactor diodes BD1 to BD6 in accordance with the control from the wireless interface module 16B. Thereby, the antenna unit 11 emits a beam pattern BM14 having directivity in the direction RDIR, and the wireless device 4 (consisting of the wireless device 1B) performs wireless communication with other wireless devices in the direction RDIR (step S15). ). And a series of operation | movement is complete | finished.
このように、無線装置1Bからなる無線装置4は、NAV設定情報に基づいてNAVが設定されていない方向を検出し、その検出したNAVが設定されていない方向において、他の無線装置から到来する信号の到来方向RDIRを検出する。そして、無線装置1Bからなる無線装置4は、到来方向RDIRにおいて、他の無線装置と無線通信を行なう。 As described above, the wireless device 4 including the wireless device 1B detects the direction in which the NAV is not set based on the NAV setting information, and arrives from another wireless device in the direction in which the detected NAV is not set. The direction of arrival RDIR of the signal is detected. And the radio | wireless apparatus 4 which consists of radio | wireless apparatuses 1B performs radio | wireless communication with another radio | wireless apparatus in the arrival direction RDIR.
その結果、全ての方向と無線通信を行なう場合、無線通信を行なっている無線装置が近隣に存在すると、その無線通信を行なっている無線装置の影響を受けて他の方向の無線装置と無線通信を行なうことができないが、近隣の無線装置が存在する方向にNAVを設定しておけば、その方向に対して無線通信を行なわないので、他の方向の無線装置との無線通信を行なうことができ、無線通信のスループットを向上できる。 As a result, when wireless communication is performed in all directions, if a wireless device performing wireless communication exists in the vicinity, wireless communication with wireless devices in other directions is affected by the wireless device performing wireless communication. However, if NAV is set in the direction in which the neighboring wireless device exists, wireless communication is not performed in that direction, and wireless communication with wireless devices in other directions can be performed. Wireless communication throughput can be improved.
図17は、図14に示す無線インターフェースモジュール16Bがアンテナ部11の指向性を制御する方法を説明するための他の概念図である。無線インターフェースモジュール16Bは、NAVがセクタSC1,SC2に設定されている場合、ビームパターンBM20を形成するようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。 FIG. 17 is another conceptual diagram for explaining a method of controlling the directivity of the antenna unit 11 by the wireless interface module 16B shown in FIG. When the NAV is set in the sectors SC1 and SC2, the wireless interface module 16B controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 so as to form the beam pattern BM20.
制御回路41は、無線インターフェースモジュール16Bからの制御に従って、リアクタンス値xm3〜xm6を“hi”に設定し、かつ、リアクタンス値xm1,xm2を“lo”に設定するための制御電圧セットCLV20をバラクタダイオードBD1〜BD6へ供給する。そして、アンテナ部11は、ビームパターンBM20を放射する。 The control circuit 41 sets the reactance values x m3 to x m6 to “hi” and sets the reactance values x m1 and x m2 to “lo” according to the control from the wireless interface module 16B. CLV20 is supplied to the varactor diodes BD1 to BD6. The antenna unit 11 radiates a beam pattern BM20.
その後、無線インターフェースモジュール16Bは、ビームパターンBM21〜BM24を順次形成するようにアンテナ部11の制御回路41を制御する。そして、制御回路41は、制御電圧セットCLV21〜CLV24をバラクタダイオードBD1〜BD6へ順次供給する。この場合、制御電圧セットCLV21は、リアクタンス値xm3を“hi”に設定し、かつ、リアクタンス値xm1,xm2,xm4〜xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットであり、制御電圧セットCLV22は、リアクタンス値xm4を“hi”に設定し、かつ、リアクタンス値xm1〜xm3,xm5,xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットである。また、制御電圧セットCLV23は、リアクタンス値xm5を“hi”に設定し、かつ、リアクタンス値xm1〜xm4,xm6を“lo”に設定するための制御電圧セットであり、制御電圧セットCLV24は、リアクタンス値xm6を“hi”に設定し、かつ、リアクタンス値xm1〜xm5を“lo”に設定するための制御電圧セットである。 Thereafter, the radio interface module 16B controls the control circuit 41 of the antenna unit 11 so as to sequentially form the beam patterns BM21 to BM24. The control circuit 41 sequentially supplies the control voltage sets CLV21 to CLV24 to the varactor diodes BD1 to BD6. In this case, control voltage set CLV21 is a reactance value x m3 is set to "hi", and be a control voltage set to set the reactance value x m1, x m2, x m4 ~x m6 "lo" The control voltage set CLV22 is a control voltage set for setting the reactance value x m4 to “hi” and setting the reactance values x m1 to x m3 , x m5 , and x m6 to “lo”. The control voltage set CLV23 is a control voltage set for setting the reactance value x m5 to “hi” and setting the reactance values x m1 to x m4 and x m6 to “lo”. The CLV 24 is a control voltage set for setting the reactance value x m6 to “hi” and setting the reactance values x m1 to x m5 to “lo”.
制御回路41が制御電圧セットCLV21〜CLV24をバラクタダイオードBD1〜BD6に順次供給すると、アンテナ部11は、ビームパターンBM21〜BM24を順次放射する。 When the control circuit 41 sequentially supplies the control voltage sets CLV21 to CLV24 to the varactor diodes BD1 to BD6, the antenna unit 11 sequentially radiates the beam patterns BM21 to BM24.
その後、無線インターフェースモジュール16Bは、上述した方法によって、他の無線装置から受信した信号の方向RDIRを検出し、その検出した方向RDIRにおいて他の無線装置と無線通信を行なう。 Thereafter, the radio interface module 16B detects the direction RDIR of the signal received from the other radio apparatus by the method described above, and performs radio communication with the other radio apparatus in the detected direction RDIR.
セクタSC3〜SC6の方向に感度を有するビームパターンBM20のビーム幅は、全方位に感度を有するオムニパターンのビーム幅よりも狭いので、実施の形態3においては、NAVが設定されていない方向にビーム幅を狭めたビームパターンBM20を形成し、その形成したビームパターンBM20の範囲において、他の無線装置から到来する信号の方向RDIRを検出して他の無線装置と無線通信を行なうようにしてもよい。 The beam width of the beam pattern BM20 having sensitivity in the directions of the sectors SC3 to SC6 is narrower than the beam width of the omni pattern having sensitivity in all directions. A beam pattern BM20 having a narrow width may be formed, and in the range of the formed beam pattern BM20, the direction RDIR of a signal coming from another wireless device may be detected to perform wireless communication with the other wireless device. .
図18は、図1に示す無線装置1〜9の実施の形態3における他の構成図である。実施の形態3においては、図1に示す無線装置1〜9の各々は、図18に示す無線装置1Cであってもよい。 FIG. 18 is another configuration diagram of Embodiment 3 of radio apparatuses 1 to 9 shown in FIG. In Embodiment 3, each of radio apparatuses 1 to 9 shown in FIG. 1 may be radio apparatus 1C shown in FIG.
無線装置1Cは、図10に示す無線装置1Aの通信制御部15Aを通信制御部15Cに代えたものであり、その他は、無線装置1Aと同じである。通信制御部15Cは、図10に示す通信制御部15Aの無線インターフェースモジュール16Aを無線インターフェースモジュール16Cに代えたものであり、その他は、通信制御部15Aと同じである。 The wireless device 1C is the same as the wireless device 1A except that the communication control unit 15A of the wireless device 1A shown in FIG. 10 is replaced with a communication control unit 15C. The communication control unit 15C is the same as the communication control unit 15A except that the wireless interface module 16A of the communication control unit 15A shown in FIG. 10 is replaced with the wireless interface module 16C.
無線インターフェースモジュール16Cは、無線インターフェースモジュール16Bと同じように、NAVが設定されている方向をMACモジュール17から受け、その受けたNAVが設定されている方向に基づいて、NAVが設定されていない方向を検出する。そして、無線インターフェースモジュール16Cは、NAVが設定されていない方向のみへ放射されるビームパターンを形成するようにN個のアンテナ素子11−1〜11−NのN個の位相制御回路31を制御する。 Similarly to the wireless interface module 16B, the wireless interface module 16C receives the direction in which the NAV is set from the MAC module 17, and the direction in which the NAV is not set based on the direction in which the received NAV is set. Is detected. Then, the radio interface module 16C controls the N phase control circuits 31 of the N antenna elements 11-1 to 11-N so as to form a beam pattern radiated only in a direction in which NAV is not set. .
図19は、図18に示す無線インターフェースモジュール16Cがアンテナ部11Aの指向性を制御する方法を説明するための概念図である。なお、図19においては、アンテナ素子数Nが12本である場合のアンテナ部11Aを示す。 FIG. 19 is a conceptual diagram for explaining a method by which the radio interface module 16C shown in FIG. 18 controls the directivity of the antenna unit 11A. FIG. 19 shows the antenna unit 11A when the number N of antenna elements is twelve.
NAVがセクタSC3,SC6に設定されている場合、無線インターフェースモジュール16Cは、アンテナ素子11−5,11−11;11−4,11−12,11−6,11−10;11−1,11−3,11−7,11−9;11−2,11−8の順に電流を供給する位相を遅延させるように12本のアンテナ素子11−1〜11−12の12個の位相制御回路31を制御する。 When the NAV is set in the sectors SC3 and SC6, the radio interface module 16C includes the antenna elements 11-5, 11-11; 11-4, 11-12, 11-6, 11-10; 11-1, 11 12 phase control circuits 31 of the 12 antenna elements 11-1 to 11-12 so as to delay the phases of supplying current in the order of −3, 11-7, 11-9; 11-2, 11-8. To control.
そうすると、12個の位相制御回路31は、無線インターフェースモジュール16Cの制御に従って、アンテナ素子11−5,11−11;11−4,11−12,11−6,11−10;11−1,11−3,11−7,11−9;11−2,11−8の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給する。これにより、アンテナ部11Aは、ビームパターンBM10を放射する。 Then, the twelve phase control circuits 31 perform antenna elements 11-5, 11-11; 11-4, 11-12, 11-6, 11-10; 11-1, 11 according to the control of the radio interface module 16C. The phase for supplying current is delayed in the order of −3, 11-7, 11-9; 11-2, 11-8, and current is supplied to the twelve antenna elements 11-1 to 11-12. Accordingly, the antenna unit 11A radiates the beam pattern BM10.
その後、無線インターフェースモジュール16Cは、ビームパターンBM11〜BM14を順次放射するように12個の位相制御回路31を制御する。12個の位相制御回路31は、無線インターフェースモジュール16Cの制御に従って、(i)アンテナ素子11−1;11−2,11−12;11−3,11−11;11−4,11−10;11−5,11−9;11−6,11−8;11−7の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給し、(i)の後、(ii)アンテナ素子11−3;11−2,11−4;11−1,11−5;11−6,11−12;11−7,11−11;11−8,11−10;11−9の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給し、(ii)の後、(iii)アンテナ素子11−7;11−6,11−8;11−5,11−9;11−4,11−10;11−3,11−11;11−2,11−12;11−1の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給し、(iii)の後、(iv)アンテナ素子11−9;11−8,11−10;11−7,11−11;11−6,11−12;11−1,11−5;11−2,11−4;11−3の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給する。 Thereafter, the radio interface module 16C controls the twelve phase control circuits 31 so as to sequentially emit the beam patterns BM11 to BM14. The twelve phase control circuits 31 are (i) antenna elements 11-1; 11-2, 11-12; 11-3, 11-11; 11-4, 11-10; 11-5, 11-9; 11-6, 11-8; 11-7 in order of supplying current to the 12 antenna elements 11-1 to 11-12 by delaying the phase of supplying current (i (Ii) antenna elements 11-3; 11-2, 11-4; 11-1, 11-5; 11-6, 11-12; 11-7, 11-11; 11-8, 11 −10; 11-9, the phase of supplying current is delayed to supply current to the twelve antenna elements 11-1 to 11-12, and after (ii), (iii) antenna element 11-7; 11-6, 11-8; 11-5, 11-9; 11-4, 11-1 11-3, 11-11; 11-2, 11-12; 11-1 in order of delaying the phase of supplying current, and supplying current to the twelve antenna elements 11-1 to 11-12 ( After iii), (iv) antenna elements 11-9; 11-8, 11-10; 11-7, 11-11; 11-6, 11-12; 11-1, 11-5; The phase for supplying current is delayed in the order of 11-4; 11-3, and current is supplied to the twelve antenna elements 11-1 to 11-12.
これにより、アンテナ部11Aは、ビームパターンBM11〜BM14を順次放射する。即ち、複数のアンテナ素子11−1〜11−12に供給する電流の位相を変えることにより指向性を切換えるアンテナ部11Aにおいても、NAVが設定されていない方向のみへ放射されるビームパターンBM20を形成するとともに、ビームパターンBM20の範囲において指向性を切換えることができる。 Thereby, the antenna unit 11A sequentially radiates the beam patterns BM11 to BM14. That is, the beam pattern BM20 radiated only in the direction in which the NAV is not set is formed also in the antenna unit 11A that switches the directivity by changing the phase of the current supplied to the plurality of antenna elements 11-1 to 11-12. In addition, the directivity can be switched in the range of the beam pattern BM20.
その後、無線インターフェースモジュール16Cは、無線インターフェースモジュール16Bと同じ方法によって、他の無線装置から受信した信号の方向RDIRを検出し、その検出した方向RDIRにおいて他の無線装置と無線通信を行なう。 Thereafter, the radio interface module 16C detects the direction RDIR of the signal received from the other radio apparatus by the same method as the radio interface module 16B, and performs radio communication with the other radio apparatus in the detected direction RDIR.
無線インターフェースモジュール16Cは、セクタSC3,SC6以外の方向にNAVが設定されている場合も、上述した方法によって方向RDIRを検出し、その検出した方向RDIRにおいて他の無線装置と無線通信を行なう。 Even when the NAV is set in directions other than the sectors SC3 and SC6, the wireless interface module 16C detects the direction RDIR by the above-described method, and performs wireless communication with other wireless devices in the detected direction RDIR.
そして、無線装置1Cからなる無線装置4における通信動作は、図16に示すフローチャートに従って行なわれる。 Then, the communication operation in the wireless device 4 including the wireless device 1C is performed according to the flowchart shown in FIG.
図20は、図18に示す無線インターフェースモジュール16Cがアンテナ部11Aの指向性を制御する方法を説明するための他の概念図である。無線インターフェースモジュール16CBは、NAVがセクタSC1,SC2に設定されている場合、ビームパターンBM20を形成するようにアンテナ部11Aの12個の位相制御回路31を制御する。 FIG. 20 is another conceptual diagram for explaining a method by which the radio interface module 16C shown in FIG. 18 controls the directivity of the antenna unit 11A. When the NAV is set in the sectors SC1 and SC2, the radio interface module 16CB controls the twelve phase control circuits 31 of the antenna unit 11A so as to form the beam pattern BM20.
そうすると、12個の位相制御回路31は、無線インターフェースモジュール16Cの制御に従って、アンテナ素子11−8;11−7,11−9;11−6,11−10;11−1〜11−5,11−11,11−12の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給する。これにより、アンテナ部11Aは、ビームパターンBM20を放射する。 Then, the twelve phase control circuits 31 are connected to the antenna elements 11-8; 11-7, 11-9; 11-6, 11-10; 11-1 to 11-5, 11 according to the control of the radio interface module 16C. The phases for supplying current are delayed in the order of -11 and 11-12, and current is supplied to the twelve antenna elements 11-1 to 11-12. Accordingly, the antenna unit 11A radiates the beam pattern BM20.
その後、無線インターフェースモジュール16Cは、ビームパターンBM21〜BM24を順次放射するように12個の位相制御回路31を制御する。12個の位相制御回路31は、無線インターフェースモジュール16Cの制御に従って、(v)アンテナ素子11−5;11−4,11−6;11−3,11−7;11−2,11−8;11−1,11−9;11−10,11−12;11−11の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給し、(v)の後、(vi)アンテナ素子11−7;11−6,11−8;11−5,11−9;11−4,11−10;11−3,11−11;11−2,11−12;11−1の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給し、(vi)の後、(vii)アンテナ素子11−9;11−8,11−10;11−7,11−11;11−6,11−12;11−1,11−5;11−2,11−4;11−3の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給し、(vii)の後、(viii)アンテナ素子11−11;11−10,11−12;11−1,11−9;11−2,11−8;11−3,11−7;11−4,11−6;11−5の順に電流を供給する位相を遅延させて12本のアンテナ素子11−1〜11−12に電流を供給する。 Thereafter, the radio interface module 16C controls the twelve phase control circuits 31 so as to sequentially emit the beam patterns BM21 to BM24. The twelve phase control circuits 31 are (v) antenna elements 11-5; 11-4, 11-6; 11-3, 11-7; 11-2, 11-8; 11-1, 11-9; 11-10, 11-12; 11-11 in order of supplying current to the 12 antenna elements 11-1 to 11-12 by delaying the phase, and (v ), (Vi) antenna elements 11-7; 11-6, 11-8; 11-5, 11-9; 11-4, 11-10; 11-3, 11-11; -12; 11-1 is delayed in phase to supply current to the 12 antenna elements 11-1 to 11-12, and after (vi), (vii) antenna element 11-9; 11-8, 11-10; 11-7, 11-11; 11-6, 11 12; 11-1, 11-5; 11-2, 11-4; 11-3 in order of supplying current to the 12 antenna elements 11-1 to 11-12 by delaying the phase. After (vii), (viii) antenna elements 11-11; 11-10, 11-12; 11-1, 11-9; 11-2, 11-8; 11-3, 11-7; 11-4 , 11-6; 11-5, the phase for supplying current is delayed, and current is supplied to the twelve antenna elements 11-1 to 11-12.
これにより、アンテナ部11Aは、ビームパターンBM21〜BM24を順次放射する。 Thereby, the antenna unit 11A sequentially radiates the beam patterns BM21 to BM24.
その後、無線インターフェースモジュール16Cは、無線インターフェースモジュール16Bと同じ方法によって、他の無線装置から受信した信号の方向RDIRを検出し、その検出した方向RDIRにおいて他の無線装置と無線通信を行なう。 Thereafter, the radio interface module 16C detects the direction RDIR of the signal received from the other radio apparatus by the same method as the radio interface module 16B, and performs radio communication with the other radio apparatus in the detected direction RDIR.
セクタSC3〜SC6の方向に感度を有するビームパターンBM20のビーム幅は、全方位に感度を有するオムニパターンのビーム幅よりも狭いので、複数のアンテナ素子11−1〜11−12に供給する電流の位相を変えることによって指向性を切換えるアンテナ部11Aを用いた場合にも、NAVが設定されていない方向にビーム幅を狭めたビームパターンBM20を形成し、その形成したビームパターンBM20の範囲において、他の無線装置から到来する信号の方向RDIRを検出して他の無線装置と無線通信を行なうようにしてもよい。 Since the beam width of the beam pattern BM20 having sensitivity in the directions of the sectors SC3 to SC6 is narrower than the beam width of the omni pattern having sensitivity in all directions, the current supplied to the plurality of antenna elements 11-1 to 11-12 Even when the antenna unit 11A that switches the directivity by changing the phase is used, the beam pattern BM20 with a narrowed beam width is formed in a direction in which the NAV is not set, and the other is within the range of the formed beam pattern BM20. The direction RDIR of a signal arriving from the other wireless device may be detected to perform wireless communication with another wireless device.
上述したように、実施の形態3においては、バラクタダイオードBD1〜BD6の容量を変えて指向性を切換えるアンテナ部11または電流を供給する位相を変えて指向性を切換えるアンテナ部11Aを用いて、ビーム形状またはビーム幅を変えてNAVが設定されていない方向のみへ放射されるビームパターンBM10,BM20を形成し、その形成したビームパターンBM10,BM20の範囲において、他の無線装置から到来する信号の方向RDIRを検出して他の無線装置と無線通信を行なうことを特徴とする。 As described above, in the third embodiment, the antenna unit 11 that switches the directivity by changing the capacitance of the varactor diodes BD1 to BD6 or the antenna unit 11A that switches the directivity by changing the phase for supplying current is used. The beam patterns BM10 and BM20 that are radiated only in the direction in which the NAV is not set by changing the shape or the beam width are formed, and the directions of signals coming from other wireless devices in the range of the formed beam patterns BM10 and BM20 RDIR is detected and radio | wireless communication is performed with another radio | wireless apparatus.
そして、この特徴により、各無線装置1〜9は、NAVが設定されている方向において、他の無線装置と無線通信を行なわないので、NAVの設定の有無に拘わらず、全ての方向と無線通信する場合に比べ、無線通信のスループットを向上できる。即ち、全ての方向に対して無線通信を行なう場合、無線通信を行なっている無線装置が近隣に存在すると、その無線通信を行なっている無線装置の影響を受けて他の方向の無線装置と無線通信を行なうことができないが、近隣の無線装置が存在する方向にNAVを設定しておけば、その方向に対して無線通信を行なわないので、他の方向の無線装置との無線通信を行なうことができ、無線通信のスループットを向上できる。 Due to this feature, each of the wireless devices 1 to 9 does not perform wireless communication with other wireless devices in the direction in which the NAV is set. Therefore, wireless communication with all directions is performed regardless of whether or not the NAV is set. Compared with the case, the throughput of wireless communication can be improved. That is, when performing wireless communication in all directions, if there is a wireless device performing wireless communication in the vicinity, the wireless device performing wireless communication is affected by the wireless device performing wireless communication and wirelessly communicates with wireless devices in other directions. Although communication cannot be performed, if NAV is set in a direction in which a neighboring wireless device exists, wireless communication is not performed in that direction, so wireless communication with a wireless device in another direction is performed. Wireless communication throughput can be improved.
なお、無線インターフェースモジュール16BおよびMACモジュール17は、「通信手段」を構成する。 The wireless interface module 16B and the MAC module 17 constitute “communication means”.
また、無線インターフェースモジュール16CおよびMACモジュール17は、「通信手段」を構成する。 The wireless interface module 16C and the MAC module 17 constitute “communication means”.
更に、NAVが設定されている方向とNAVが設定されていない方向とを検出するMACモジュール17は、「方向検出手段」を構成する。 Furthermore, the MAC module 17 that detects the direction in which the NAV is set and the direction in which the NAV is not set constitutes a “direction detection unit”.
更に、方向RDIRにおいて、他の無線装置と無線通信を行なう無線インターフェースモジュール16Bまたは16Cは、「送受信手段」を構成する。 Furthermore, in the direction RDIR, the radio interface module 16B or 16C that performs radio communication with another radio apparatus constitutes “transmission / reception means”.
その他は、実施の形態1,2と同じである。 The rest is the same as in the first and second embodiments.
[実施の形態4]
図21は、図1に示す無線装置1〜9の実施の形態4における構成図である。実施の形態4による無線装置1Dは、図2に示す無線装置1の通信制御部15を通信制御部15Dに代えたものであり、その他は、無線装置1と同じである。
[Embodiment 4]
FIG. 21 is a configuration diagram of the radio apparatuses 1 to 9 according to the fourth embodiment shown in FIG. The wireless device 1D according to the fourth embodiment is the same as the wireless device 1 except that the communication control unit 15 of the wireless device 1 shown in FIG.
通信制御部15Dは、図2に示す通信制御部15のMACモジュール17をMACモジュール17Aに代え、バッファ24を追加したものであり、その他は、通信制御部15と同じである。 The communication control unit 15D is the same as the communication control unit 15 except that the MAC module 17 of the communication control unit 15 shown in FIG.
MACモジュール17Aは、IPモジュール19から受けたIPパケットにMACアドレスを付加してパケットを生成し、その生成したパケットをバッファ24に格納する。また、MACモジュール17Aは、セクタ情報と、NAV情報と、無線装置のアドレスとを対応付けたNAV設定情報を作成し、その作成したNAV設定情報を保持している。 The MAC module 17A adds the MAC address to the IP packet received from the IP module 19 to generate a packet, and stores the generated packet in the buffer 24. Further, the MAC module 17A creates NAV setting information in which sector information, NAV information, and an address of a wireless device are associated with each other, and holds the created NAV setting information.
そして、MACモジュール17Aは、NAV設定情報に基づいて、NAVが設定されていない方向に存在する無線装置宛てのパケットをバッファ24から抽出し、その抽出したパケットを無線インターフェースモジュール16およびアンテナ部11を介して送信する。バッファ24は、MACモジュール17Aからのパケットを順次保持する。 Based on the NAV setting information, the MAC module 17A extracts, from the buffer 24, a packet addressed to a wireless device that exists in a direction in which NAV is not set, and the extracted packet is transmitted to the wireless interface module 16 and the antenna unit 11. Send through. The buffer 24 sequentially holds packets from the MAC module 17A.
図22は、図21に示すMACモジュール17Aが保持するNAV設定情報の概念図である。NAV設定情報NAVS2は、図7に示すNAV設定情報NAVS1に無線装置のアドレスを追加したものであり、その他は、NAV設定情報NAVS1と同じである。 FIG. 22 is a conceptual diagram of NAV setting information held by the MAC module 17A shown in FIG. The NAV setting information NAVS2 is obtained by adding the address of the wireless device to the NAV setting information NAVS1 shown in FIG. 7, and the rest is the same as the NAV setting information NAVS1.
セクタ情報、NAV情報および無線装置のアドレスは、相互に対応付けられる。無線装置のアドレスは、NAVが設定された方向に存在する無線装置のMACアドレスMACaddrが格納される。 Sector information, NAV information, and wireless device addresses are associated with each other. As the wireless device address, the MAC address MACaddr of the wireless device existing in the direction in which the NAV is set is stored.
無線装置1Dは、セクタSC1,SC4の方向において、他の無線装置からRTSパケットを受信すると、無線装置1DのMACモジュール17Aは、セクタ情報SC1,SC4に対応するNAV情報の欄に“NAV”を設定し、セクタSC1,SC4の方向に存在する無線装置のMACアドレスMACaddr1,MACaddr4をセクタ情報SC1,SC4に対応する無線装置のアドレスの欄に格納してNAV設定情報NAVS2を作成する。 When wireless device 1D receives an RTS packet from another wireless device in the direction of sectors SC1 and SC4, MAC module 17A of wireless device 1D sets “NAV” in the NAV information column corresponding to sector information SC1 and SC4. Then, the MAC addresses MACaddr1 and MACaddr4 of the wireless devices existing in the directions of the sectors SC1 and SC4 are stored in the address column of the wireless device corresponding to the sector information SC1 and SC4 to create the NAV setting information NAVS2.
図23は、図21に示すバッファ24の構成図である。バッファ24は、MACモジュール17AからのパケットPKT1〜PKT5を順次保持し、その後、パケットPKT1〜PKT5を順次出力する。この場合、パケットPKT1〜PKT5は、それぞれ、セクタSC4,SC2,SC6,SC1,SC3の方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットである。 FIG. 23 is a block diagram of the buffer 24 shown in FIG. The buffer 24 sequentially holds the packets PKT1 to PKT5 from the MAC module 17A, and then sequentially outputs the packets PKT1 to PKT5. In this case, packets PKT1 to PKT5 are packets to be transmitted to radio apparatuses existing in the directions of sectors SC4, SC2, SC6, SC1, and SC3, respectively.
無線装置1DのMACモジュール17Aは、IPモジュール19からIPパケットを受けると、その受けたIPパケットにMACアドレスMACaddrを付加してパケットPKT5を作成し、その作成したパケットPKT5をバッファ24に格納する。 When receiving the IP packet from the IP module 19, the MAC module 17A of the wireless device 1D adds the MAC address MACaddr to the received IP packet to create a packet PKT5, and stores the created packet PKT5 in the buffer 24.
その後、無線装置1DのMACモジュール17Aは、バッファ24から出力されたパケットPKT1のMACアドレスMACaddr4を検出し、NAV設定情報NAVS2を参照して、その検出したMACアドレスMACaddr4が、NAVが設定されたセクタSCの方向に存在する無線装置のMACアドレスであるか否かを判定する。 Thereafter, the MAC module 17A of the wireless device 1D detects the MAC address MACaddr4 of the packet PKT1 output from the buffer 24, refers to the NAV setting information NAVS2, and the detected MAC address MACaddr4 is the sector in which the NAV is set. It is determined whether it is the MAC address of the wireless device existing in the SC direction.
この場合、パケットPKT1は、NAVが設定されたセクタSC4の方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットであるので、無線装置1DのMACモジュール17Aは、MACアドレスMACaddr4が、NAVが設定されたセクタSCの方向に存在する無線装置のMACアドレスであると判定し、バッファ24から出力されたパケットPKT1を保持する。 In this case, since the packet PKT1 is a packet to be transmitted to the wireless device existing in the direction of the sector SC4 in which the NAV is set, the MAC module 17A of the wireless device 1D has the MAC address MACaddr4 in the sector in which the NAV is set. The MAC address of the wireless device existing in the SC direction is determined, and the packet PKT1 output from the buffer 24 is held.
そして、無線装置1DのMACモジュール17Aは、次に、バッファ24から出力されたパケットPKT2のMACアドレスMACaddr3を検出し、NAV設定情報NAVS2を参照して、その検出したMACアドレスMACaddr3が、NAVが設定されたセクタSCの方向に存在する無線装置のMACアドレスであるか否かを判定する。 The MAC module 17A of the wireless device 1D then detects the MAC address MACaddr3 of the packet PKT2 output from the buffer 24, refers to the NAV setting information NAVS2, and sets the detected MAC address MACaddr3 to the NAV. It is determined whether it is the MAC address of the wireless device existing in the direction of the sector SC.
この場合、パケットPKT2は、NAVが設定されていないセクタSC2の方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットであるので、無線装置1DのMACモジュール17Aは、MACアドレスMACaddr3が、NAVが設定されたセクタSCの方向に存在する無線装置のMACアドレスでないと判定し、バッファ24から出力されたパケットPKT2を無線インターフェースモジュール16およびアンテナ部11を介してMACアドレスMACaddr3を有する無線装置へ送信する。 In this case, since the packet PKT2 is a packet to be transmitted to the wireless device existing in the direction of the sector SC2 where the NAV is not set, the MAC module 17A of the wireless device 1D has the MAC address MACaddr3 set to the NAV. It is determined that it is not the MAC address of the wireless device existing in the direction of the sector SC, and the packet PKT2 output from the buffer 24 is transmitted to the wireless device having the MAC address MACaddr3 via the wireless interface module 16 and the antenna unit 11.
以後、同様にして、無線装置1DのMACモジュール17Aは、NAVが設定されているセクタSC1の方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットPKT4を保持し、NAVが設定されていないセクタSC6,CS3の方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットPKT3,PKT5を無線インターフェースモジュール16およびアンテナ部11を介して送信する。 Thereafter, similarly, the MAC module 17A of the wireless device 1D holds the packet PKT4 to be transmitted to the wireless device existing in the direction of the sector SC1 where the NAV is set, and the sectors SC6 and CS3 where the NAV is not set. The packets PKT3 and PKT5 to be transmitted to the wireless devices existing in the direction are transmitted through the wireless interface module 16 and the antenna unit 11.
そして、無線装置1DのMACモジュール17Aは、保持したパケットPKT1,PKT4(RTSパケット)に格納された送信継続時間の経過後(図6の(a)参照)、その保持したパケットPKT1,PKT4をそれぞれの送信先へ送信する。 The MAC module 17A of the wireless device 1D then sends the held packets PKT1 and PKT4 after the elapse of the transmission duration stored in the held packets PKT1 and PKT4 (RTS packet) (see FIG. 6A), respectively. Send to the destination.
図24は、実施の形態4による通信動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置1DのMACモジュール17Aは、n=1を設定する(ステップS21)。 FIG. 24 is a flowchart for explaining a communication operation according to the fourth embodiment. When a series of operations is started, the MAC module 17A of the wireless device 1D sets n = 1 (step S21).
そして、MACモジュール17Aは、IPモジュール19から受けたIPパケットにMACアドレスを付加してパケットPKTnを作成し、その作成したパケットPKTnをバッファ24に格納する(ステップS22)。 Then, the MAC module 17A adds the MAC address to the IP packet received from the IP module 19, creates a packet PKTn, and stores the created packet PKTn in the buffer 24 (step S22).
その後、バッファ24は、パケットPKTnを出力し(ステップS23)、MACモジュール17Aは、バッファ24から出力されたパケットPKTnのMACアドレスMACaddrnを検出する(ステップS24)。 Thereafter, the buffer 24 outputs the packet PKTn (step S23), and the MAC module 17A detects the MAC address MACaddrn of the packet PKTn output from the buffer 24 (step S24).
そうすると、MACモジュール17Aは、NAV設定情報NAVS2を参照して、MACアドレスMACaddrnを有する無線装置の存在方向が、NAVが設定された方向であるか否かを判定する(ステップS25)。 Then, the MAC module 17A refers to the NAV setting information NAVS2, and determines whether or not the direction in which the wireless device having the MAC address MACaddrn is the direction in which the NAV is set (step S25).
MACアドレスMACaddrnを有する無線装置の存在方向が、NAVが設定された方向であるとき、MACモジュール17Aは、パケットPKTnを保持し(ステップS26)、パケットPKTnに格納された送信継続時間の経過後、パケットPKTnを無線インターフェースモジュール16およびアンテナ部11を介して送信する(ステップS27)。 When the presence direction of the wireless device having the MAC address MACaddrn is the direction in which the NAV is set, the MAC module 17A holds the packet PKTn (step S26), and after the elapse of the transmission duration stored in the packet PKTn, The packet PKTn is transmitted via the wireless interface module 16 and the antenna unit 11 (step S27).
一方、ステップS25において、MACアドレスMACaddrnを有する無線装置の存在方向が、NAVが設定された方向でないとき、MACモジュール17Aは、パケットPKTnを無線インターフェースモジュール16およびアンテナ部11を介して送信する(ステップS28)。 On the other hand, when the presence direction of the wireless device having the MAC address MACaddrn is not the direction in which the NAV is set in Step S25, the MAC module 17A transmits the packet PKTn via the wireless interface module 16 and the antenna unit 11 (Step S25). S28).
そして、ステップS27またはステップS28の後、MACモジュール17Aは、n=P(P:バッファ24に格納されたパケットの総数)であるか否かを判定し(ステップS29)、n=Pでないとき、n=n+1を設定する(ステップS30)。その後、一連の動作は、ステップS22へ移行し、ステップS29において、n=Pになるまで、上述したステップS22〜ステップS30が繰り返し実行される。即ち、バッファ24が全てのパケットを出力するまで、上述したステップS22〜ステップS30が繰り返し実行される。 After step S27 or step S28, the MAC module 17A determines whether n = P (P: the total number of packets stored in the buffer 24) (step S29). n = n + 1 is set (step S30). Thereafter, the series of operations proceeds to step S22, and the above-described steps S22 to S30 are repeatedly executed until n = P in step S29. That is, steps S22 to S30 described above are repeatedly executed until the buffer 24 outputs all packets.
そして、ステップS29において、n=Pであると判定されると、一連の動作は終了する。 If it is determined in step S29 that n = P, the series of operations ends.
このように、無線装置1DのMACモジュール17Aは、NAVが設定されていない方向に存在する無線装置へ送信されるべきパケットを優先して送信先へ送信する。その結果、NAVが設定されている方向に存在する無線装置へ送信されるべきパケットがバッファ24から出力されれば、そのパケットに格納された送信継続時間の終了を待ってパケットを送信する場合に比べ、スループットを向上できる。 As described above, the MAC module 17A of the wireless device 1D preferentially transmits a packet to be transmitted to a wireless device that exists in a direction in which NAV is not set to the transmission destination. As a result, if a packet to be transmitted to a wireless device existing in the direction in which the NAV is set is output from the buffer 24, the packet is transmitted after waiting for the end of the transmission duration stored in the packet. In comparison, the throughput can be improved.
図25は、図21に示すバッファ24の他の構成図である。バッファ24は、6個のバッファ241〜246からなる。バッファ241〜246は、それぞれ、セクタSC1〜SC6に対応して設けられる。即ち、バッファ241〜246は、それぞれ、セクタSC1〜SC6の方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットPKT11〜PKT15,PKT21〜PKT25,PKT31〜PKT35,PKT41〜PKT45,PKT51〜PKT55,PKT61〜PKT65を格納する。 FIG. 25 is another configuration diagram of the buffer 24 shown in FIG. The buffer 24 includes six buffers 241 to 246. Buffers 241 to 246 are provided corresponding to sectors SC1 to SC6, respectively. That is, the buffers 241 to 246 respectively transmit packets PKT11 to PKT15, PKT21 to PKT25, PKT31 to PKT35, PKT41 to PKT45, PKT51 to PKT55, and PKT61 to PKT65 to be transmitted to the wireless devices existing in the sectors SC1 to SC6. Store.
バッファ24がバッファ241〜246からなるとき、MACモジュール17Aは、NAV設定情報NAVS2を参照して、NAVが設定されていないセクタSC2,SC3,SC5,SC6を検出し、その検出したセクタSC2,SC3,SC5,SC6に対応して設けられたバッファ242,243,245,246からパケットPKT21〜PKT25,PKT31〜PKT35,PKT51〜PKT55,PKT61〜PKT65を抽出してそれぞれの送信先へ送信する。 When the buffer 24 is composed of the buffers 241 to 246, the MAC module 17A refers to the NAV setting information NAVS2, detects the sectors SC2, SC3, SC5, and SC6 in which no NAV is set, and detects the detected sectors SC2 and SC3. , SC5 and SC6, packets PKT21 to PKT25, PKT31 to PKT35, PKT51 to PKT55, and PKT61 to PKT65 are extracted from the buffers 242, 243, 245 and 246 and transmitted to the respective destinations.
図26は、実施の形態4による通信動作を説明するための他のフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置1DのMACモジュール17Aは、IPモジュール19から受けたIPパケットにMACアドレスを付加してパケットPKTを作成し、その作成したパケットPKTを対応するバッファ(バッファ241〜246のいずれか)に格納する(ステップS31)。 FIG. 26 is another flowchart for explaining the communication operation according to the fourth embodiment. When a series of operations is started, the MAC module 17A of the wireless device 1D adds the MAC address to the IP packet received from the IP module 19 to create a packet PKT, and the created packet PKT has a corresponding buffer (buffer). Any one of 241 to 246) (step S31).
この場合、MACモジュール17Aは、付加したMACアドレスと同じMACアドレスに対応するセクタ(セクタSC1〜SC6のいずれか)をNAV設定情報NAVS2を参照して抽出し、その抽出したセクタ(セクタSC1〜SC6のいずれか)に対応するバッファ(バッファ241〜246のいずれか)にパケットPKTを格納する。 In this case, the MAC module 17A extracts the sector (any of the sectors SC1 to SC6) corresponding to the same MAC address as the added MAC address with reference to the NAV setting information NAVS2, and extracts the extracted sectors (sectors SC1 to SC6). The packet PKT is stored in a buffer (any one of the buffers 241 to 246) corresponding to any of the above.
その後、MACモジュール17Aは、NAV設定情報NAVS2を参照して、NAVが設定されていないセクタSC2,SC3,SC5,SC6を検出し(ステップS32)、その検出したセクタSC2,SC3,SC5,SC6に対応するバッファ242,243,245,246からパケットPKT21〜PKT25,PKT31〜PKT35,PKT51〜PKT55,PKT61〜PKT65を抽出してそれぞれの送信先へ送信する(ステップS33)。 Thereafter, the MAC module 17A refers to the NAV setting information NAVS2 and detects sectors SC2, SC3, SC5, and SC6 in which NAV is not set (step S32), and detects the detected sectors SC2, SC3, SC5, and SC6. Packets PKT21 to PKT25, PKT31 to PKT35, PKT51 to PKT55, and PKT61 to PKT65 are extracted from the corresponding buffers 242, 243, 245, and 246 and transmitted to the respective destinations (step S33).
これにより、一連の動作が終了する。 Thereby, a series of operations are completed.
このように、無線装置1DのMACモジュール17Aは、NAVが設定されていないセクタ(方向)に対応して設けられたバッファに格納されたパケットを優先して送信先へ送信する。 As described above, the MAC module 17A of the wireless device 1D preferentially transmits the packet stored in the buffer provided corresponding to the sector (direction) in which the NAV is not set to the transmission destination.
従って、NAVの設定の有無に拘わらず、全てのバッファ241〜246からのパケットを一律に送信する場合に比べ、スループットを向上できる。即ち、全ての方向にパケットを送信する場合、無線通信を行なっている無線装置が近隣に存在すると、その無線通信を行なっている無線装置の影響を受けて他の方向の無線装置へパケットを送信できないが、近隣の無線装置が存在する方向にNAVを設定しておけば、その方向に存在する無線装置へパケットを送信しないので、他の方向の無線装置へパケットを送信でき、無線通信のスループットを向上できる。 Therefore, the throughput can be improved compared to the case where packets from all the buffers 241 to 246 are uniformly transmitted regardless of the presence or absence of the NAV setting. In other words, when a packet is transmitted in all directions, if there is a wireless device performing wireless communication in the vicinity, the packet is transmitted to a wireless device in another direction under the influence of the wireless device performing the wireless communication. However, if the NAV is set in the direction where the neighboring wireless device exists, the packet is not transmitted to the wireless device existing in that direction, so the packet can be transmitted to the wireless device in the other direction, and the wireless communication throughput Can be improved.
なお、バッファ241〜246の各々は、データの種類(音声、ビデオおよびベストエフォート等)が異なる複数のバッファから構成ざれていてもよい。そして、バッファ241〜246は、それぞれ、異なる数のバッファから構成されていてもよい。 Each of the buffers 241 to 246 may be composed of a plurality of buffers having different types of data (such as audio, video, and best effort). Each of the buffers 241 to 246 may include a different number of buffers.
実施の形態4によれば、無線装置1Dからなる無線装置1〜9の各々は、NAVが設定されていないセクタの方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットを優先して送信するとともに、NAVが設定されたセクタの方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットを送信継続時間が終了するまで保持し、送信継続時間の終了後、その保持したパケットを送信する。 According to the fourth embodiment, each of the wireless devices 1 to 9 including the wireless device 1D preferentially transmits a packet to be transmitted to a wireless device that exists in the direction of the sector where the NAV is not set, and the NAV The packet to be transmitted to the wireless device existing in the sector direction set is held until the transmission duration ends, and the held packet is transmitted after the transmission duration ends.
従って、NAVの設定の有無に拘わらず、パケットを順次送信する場合に比べ、無線通信のスループットを向上できる。 Therefore, regardless of whether or not NAV is set, the throughput of wireless communication can be improved as compared with the case of sequentially transmitting packets.
なお、実施の形態4においては、無線装置1Dは、図3に示すアンテナ部11に代えて図11に示すアンテナ部11Aを備えていてもよい。 In the fourth embodiment, the wireless device 1D may include the antenna unit 11A illustrated in FIG. 11 instead of the antenna unit 11 illustrated in FIG.
また、無線インターフェースモジュール16DおよびMACモジュール17Aは、「通信手段」を構成する。 Further, the wireless interface module 16D and the MAC module 17A constitute “communication means”.
更に、バッファ24は、「保持手段」を構成し、バッファ241〜246は、「複数の保持手段」を構成する。 Further, the buffer 24 constitutes “holding means”, and the buffers 241 to 246 constitute “plural holding means”.
更に、NAVが設定されている方向とNAVが設定されていない方向とを検出するMACモジュール17Aは、「方向検出手段」を構成する。 Further, the MAC module 17A that detects the direction in which the NAV is set and the direction in which the NAV is not set constitutes a “direction detection unit”.
更に、NAVが設定されていない方向に存在する無線装置へ送信すべきパケットを抽出して送信する無線インターフェースモジュール16DおよびMACモジュール17Aは、「送信手段」を構成する。 Further, the radio interface module 16D and the MAC module 17A that extract and transmit a packet to be transmitted to a wireless device existing in a direction in which no NAV is set constitute a “transmission unit”.
その他は、実施の形態1と同じである。 Others are the same as in the first embodiment.
図27は、実施の形態1〜実施の形態3のいずれかによる通信方法を用いた場合のスループットのシミュレーション結果である。また、図28は、図27に示すシミュレーションに用いた無線装置の配置図である。 FIG. 27 is a simulation result of throughput when the communication method according to any one of Embodiments 1 to 3 is used. FIG. 28 is a layout diagram of radio apparatuses used in the simulation shown in FIG.
図27において、縦軸は、スループットを表し、横軸は、データを表す。そして、データDAは、この発明の実施の形態1〜実施の形態3のいずれかによる通信方法を用いた場合のスループットであり、データDBは、全て指向性のビームパターンを用いた場合のスループットであり、データDCは、NAVが設定されていなければ、無指向性で通信を行ない、NAVが設定されていれば、NAVを除く方向に指向性通信を行なう通信方法を用いた場合のスループットであり、データDDは、全て無指向性のビームパターンを用いた場合のスループットである。 In FIG. 27, the vertical axis represents throughput, and the horizontal axis represents data. Data DA is the throughput when the communication method according to any one of the first to third embodiments of the present invention is used, and the data DB is the throughput when all directional beam patterns are used. Yes, the data DC is the throughput when a communication method that performs non-directional communication if NAV is not set, and performs directional communication in a direction other than NAV if NAV is set. The data DD is the throughput when all non-directional beam patterns are used.
また、データDA,DB,DC,DDの各々において、B1は、図28に示す無線装置N3におけるスループットを表し、B2は、図28に示す無線装置N2におけるスループットを表し、B3は、平均スループットを表す。 In each of the data DA, DB, DC, and DD, B1 represents the throughput in the wireless device N3 shown in FIG. 28, B2 represents the throughput in the wireless device N2 shown in FIG. 28, and B3 represents the average throughput. To express.
図27に示す結果から、この発明の実施の形態1〜実施の形態3のいずれかによる通信方法を用いることにより、無線装置N2,N3におけるスループットおよび平均スループットが大幅に向上することが解る。 From the results shown in FIG. 27, it is understood that the throughput and average throughput in radio apparatuses N2 and N3 are significantly improved by using the communication method according to any of Embodiments 1 to 3 of the present invention.
図29は、この発明の実施の形態4による通信方法を用いた場合のスループットのシミュレーション結果である。また、図30は、この発明の実施の形態4による通信方法を用いた場合の各無線装置における待ち時間のシミュレーション結果である。更に、図31は、図29および図30に示すシミュレーションに用いた無線装置の配置図である。 FIG. 29 shows a throughput simulation result when the communication method according to the fourth embodiment of the present invention is used. FIG. 30 is a simulation result of the waiting time in each radio apparatus when the communication method according to the fourth embodiment of the present invention is used. Further, FIG. 31 is a layout diagram of radio apparatuses used in the simulations shown in FIGS.
図29において、縦軸は、スループットを表し、横軸は、データを表す。そして、データDEは、この発明の実施の形態4による通信方法を用いた場合のスループットを表し、データDFは、全て無指向性のビームパターンを用いた場合のスループットを表し、データDGは、全て指向性のビームパターンを用いた場合のスループットを表す。 In FIG. 29, the vertical axis represents throughput, and the horizontal axis represents data. Data DE represents the throughput when the communication method according to Embodiment 4 of the present invention is used, data DF represents the throughput when all non-directional beam patterns are used, and data DG represents all It represents the throughput when a directional beam pattern is used.
また、データDE,DF,DGの各々において、B4は、無線装置が図31の(c)に示すように配置された場合を示し、B5は、図31の(a)に示すように配置された場合を示し、B6は、図31の(b)に示すように配置された場合を示す。 In each of the data DE, DF, and DG, B4 indicates the case where the wireless device is arranged as shown in (c) of FIG. 31, and B5 is arranged as shown in (a) of FIG. B6 shows a case where the arrangement is made as shown in FIG. 31 (b).
図30において、縦軸は、各無線装置における待ち時間を表し、横軸は、データを表す。そして、データDHは、この発明の実施の形態4による通信方法を用いた場合の各無線装置における待ち時間を表し、データDIは、全て無指向性のビームパターンを用いた場合の各無線装置における待ち時間を表し、データDJは、全て指向性のビームパターンを用いた場合の各無線装置における待ち時間を表す。 In FIG. 30, the vertical axis represents the waiting time in each wireless device, and the horizontal axis represents data. Data DH represents a waiting time in each radio apparatus when the communication method according to the fourth embodiment of the present invention is used, and data DI is in each radio apparatus when all non-directional beam patterns are used. This represents the waiting time, and the data DJ represents the waiting time in each radio apparatus when all directional beam patterns are used.
また、データDH,DI,DJの各々において、B4は、無線装置が図31の(c)に示すように配置された場合を示し、B5は、図31の(a)に示すように配置された場合を示し、B6は、図31の(b)に示すように配置された場合を示す。 In each of the data DH, DI, and DJ, B4 indicates the case where the wireless device is arranged as shown in (c) of FIG. 31, and B5 is arranged as shown in (a) of FIG. B6 shows a case where the arrangement is made as shown in FIG. 31 (b).
図31の(a)は、4個の無線装置N1〜N4が略L字形状に配置された配置図を示し、図31の(b)は、5個の無線装置N1〜N5が略直線状に配置された配置図を示し、図31の(c)は、6個の無線装置N1〜N6が略星形に配置された配置図を示す。 FIG. 31A shows an arrangement diagram in which four radio apparatuses N1 to N4 are arranged in a substantially L shape, and FIG. 31B shows an arrangement in which five radio apparatuses N1 to N5 are substantially linear. FIG. 31C shows a layout diagram in which six radio apparatuses N1 to N6 are arranged in a substantially star shape.
図29に示す結果から、図31の(a),(b),(c)のいずれの配置図のように無線装置を配置しても、この発明の実施の形態4による通信方法を用いることにより、スループットが向上することが解る。特に、無線装置を図31の(a),(b)に示す配置図のように配置した場合、この発明の実施の形態4による通信方法を用いることにより、スループットが大幅に向上する。 From the results shown in FIG. 29, the communication method according to the fourth embodiment of the present invention is used regardless of the arrangement of the radio apparatus as shown in any of the arrangement diagrams of FIGS. 31A, 31B, and 31C. Thus, it can be seen that the throughput is improved. In particular, when wireless devices are arranged as shown in the arrangement diagrams shown in FIGS. 31A and 31B, throughput is greatly improved by using the communication method according to the fourth embodiment of the present invention.
また、図30に示す結果から、図31の(a),(b),(c)のいずれの配置図のように無線装置を配置しても、この発明の実施の形態4による通信方法を用いることにより、各無線装置における待ち時間が減少する。特に、無線装置を図31の(c)に示す配置図のように配置した場合、この発明の実施の形態4による通信方法を用いることにより、各無線装置における待ち時間が大幅に減少する。 In addition, from the result shown in FIG. 30, the communication method according to the fourth embodiment of the present invention can be used regardless of the arrangement of the radio apparatus as shown in any of the arrangement diagrams of FIGS. By using it, the waiting time in each wireless device is reduced. In particular, when wireless devices are arranged as shown in the layout diagram of FIG. 31 (c), the waiting time in each wireless device is greatly reduced by using the communication method according to the fourth embodiment of the present invention.
上述したように、この発明による通信方法を用いることにより、無線通信のスループットが向上し、各無線装置における待ち時間が減少することが解った。 As described above, it has been found that the use of the communication method according to the present invention improves the throughput of wireless communication and reduces the waiting time in each wireless device.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.
この発明は、より高いスループットが得られる無線ネットワークを構成する無線装置に適用される。 The present invention is applied to a wireless device constituting a wireless network that can obtain higher throughput.
1〜9,1A,1B,1C,1D 無線装置、10,200 アドホックネットワーク、11,11A アンテナ部、12 入力部、13 表示部、14 ユーザアプリケーション、15,15A,15B,15C,15D 通信制御部、16,16A,16B,16C 無線インターフェースモジュール、17 MACモジュール、18 LLCモジュール、19 IPモジュール、20 TCPモジュール、21 UDPモジュール、22 SMTPモジュール、23 ルーティングデーモン、24,241〜246 バッファ、31 給電素子、32 位相制御回路、41 制御回路、201〜206 自動車、A1〜A7,11−1〜11−N アンテナ素子、BD1〜BD6 バラクタダイオード。 1 to 9, 1A, 1B, 1C, 1D wireless device, 10,200 ad hoc network, 11, 11A antenna unit, 12 input unit, 13 display unit, 14 user application, 15, 15A, 15B, 15C, 15D communication control unit , 16, 16A, 16B, 16C Wireless interface module, 17 MAC module, 18 LLC module, 19 IP module, 20 TCP module, 21 UDP module, 22 SMTP module, 23 Routing daemon, 24, 241-246 Buffer, 31 Feeding element , 32 phase control circuit, 41 control circuit, 201 to 206 automobile, A1 to A7, 11-1 to 11-N antenna element, BD1 to BD6 varactor diode.
Claims (8)
前記複数の方向に電波を送受信するアンテナ装置と、
通信の要求に応じて前記通信の方向が前記通信許可方向および前記通信禁止方向のいずれに設定されているかを判定し、前記通信の方向が前記通信許可方向に設定されているとき前記通信許可方向に設定された方向に前記通信を行ない、前記通信の方向が前記通信禁止方向に設定されているとき前記通信を停止する通信手段とを備える無線装置。 A wireless device that performs communication by selecting a direction set as the communication permission direction from a plurality of directions including a direction set as a communication permission direction and a direction set as a communication prohibition direction,
An antenna device for transmitting and receiving radio waves in the plurality of directions;
In response to a communication request, it is determined whether the communication direction is set to the communication permission direction or the communication prohibition direction, and the communication permission direction is set when the communication direction is set to the communication permission direction. And a communication unit configured to perform the communication in the direction set to 1 and to stop the communication when the communication direction is set to the communication prohibited direction.
前記アンテナ装置に到来する電波の到来方向を検出する到来方向検出手段と、
前記検出された到来方向が前記通信許可方向および前記通信禁止方向のいずれに設定されているかを判定する判定手段と、
前記到来方向検出手段により前記到来方向が検出されると、その検出された到来方向が前記通信許可方向および前記通信禁止方向のいずれに設定されているかを前記判定手段へ問い合わせるとともに、前記検出された到来方向が前記通信許可方向に設定されているとの判定結果を前記判定手段から受けると前記電波を受信し、前記到来方向が前記通信禁止方向に設定されているとの判定結果を前記判定手段から受けると、前記電波の受信を停止する受信手段とを含む、請求項2に記載の無線装置。 The communication means includes
An arrival direction detection means for detecting an arrival direction of radio waves arriving at the antenna device;
Determination means for determining whether the detected arrival direction is set to the communication permission direction or the communication prohibition direction;
When the arrival direction is detected by the arrival direction detection means, the determination means is inquired whether the detected arrival direction is set to the communication permission direction or the communication prohibition direction, and the detected direction is detected. When receiving the determination result that the arrival direction is set to the communication permission direction from the determination means, the radio wave is received, and the determination result that the arrival direction is set to the communication prohibition direction is the determination means. The wireless device according to claim 2, further comprising: a receiving unit that receives the radio wave and stops receiving the radio wave.
前記到来方向検出手段は、前記複数のアンテナ素子に給電する電流の位相差を検出して前記電波の到来方向を検出する、請求項3に記載の無線装置。 The antenna device includes a plurality of antenna elements,
The radio apparatus according to claim 3, wherein the arrival direction detection unit detects a direction of arrival of the radio wave by detecting a phase difference between currents supplied to the plurality of antenna elements.
前記到来方向検出手段は、送信元から送信された複数の割当時間に応じて前記アンテナ装置のビームパターンを前記複数のビームパターンに順次切換え、前記送信元からの電波を受信したビームパターンに対応する方向を前記電波の到来方向として検出する、請求項3に記載の無線装置。 The antenna device radiates a plurality of beam patterns each having a different directivity corresponding to the plurality of directions,
The direction-of-arrival detection means sequentially switches the beam pattern of the antenna device to the plurality of beam patterns according to a plurality of allocated times transmitted from the transmission source, and corresponds to the beam pattern that received the radio wave from the transmission source. The wireless device according to claim 3, wherein a direction is detected as an arrival direction of the radio wave.
前記通信許可方向に設定された方向と前記通信禁止方向に設定された方向とを前記複数の方向から検出する方向検出手段と、
前記アンテナ装置から放射されるビームパターンを前記通信許可方向に設定された方向のみへ放射されるビームパターンに変えて電波を送受信する送受信手段とを含む、請求項1に記載の無線装置。 The communication means includes
Direction detecting means for detecting a direction set in the communication permitted direction and a direction set in the communication prohibited direction from the plurality of directions;
The radio apparatus according to claim 1, further comprising: a transmitting / receiving unit configured to change a beam pattern radiated from the antenna apparatus to a beam pattern radiated only in a direction set in the communication permission direction and transmit / receive radio waves.
前記通信許可方向に設定された方向と前記通信禁止方向に設定された方向とを前記複数の方向から検出する方向検出手段と、
前記複数の方向に対応し、かつ、各々が対応する方向に存在する他の無線装置へ送信されるべきパケットである複数のパケットを保持する保持手段と、
前記複数の方向のうち前記通信許可方向に設定された方向に存在する他の無線装置へ送信されるべきパケットを前記複数のパケットから検索し、その検索したパケットを前記保持手段から抽出して送信する送信手段とを含む、請求項1に記載の無線装置。 The communication means includes
Direction detecting means for detecting a direction set in the communication permitted direction and a direction set in the communication prohibited direction from the plurality of directions;
Holding means for holding a plurality of packets corresponding to the plurality of directions, each of which is a packet to be transmitted to another wireless device existing in the corresponding direction;
The plurality of packets are searched from the plurality of packets to be transmitted to other wireless devices existing in the direction set as the communication permitted direction among the plurality of directions, and the searched packets are extracted from the holding unit and transmitted. The wireless device according to claim 1, further comprising: a transmitting unit that performs transmission.
前記通信許可方向に設定された方向と前記通信禁止方向に設定された方向とを前記複数の方向から検出する方向検出手段と、
前記複数の方向に対応して設けられ、各々が対応する方向に存在する他の無線装置へ送信されるべきパケットを保持する複数の保持手段と、
前記複数の方向のうち前記通信許可方向に設定された方向に対応して設けられた保持手段から前記パケットを抽出して送信する送信手段とを含む、請求項1に記載の無線装置。 The communication means includes
Direction detecting means for detecting a direction set in the communication permitted direction and a direction set in the communication prohibited direction from the plurality of directions;
A plurality of holding means provided corresponding to the plurality of directions, each holding a packet to be transmitted to another wireless device existing in the corresponding direction;
The wireless device according to claim 1, further comprising: a transmission unit that extracts and transmits the packet from a holding unit provided corresponding to a direction set as the communication permission direction among the plurality of directions.
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