JP2009010628A - Radio communication apparatus and radio communicating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、送信データのバッファリング及び連結(アグリゲーション)を行う無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus that performs buffering and concatenation (aggregation) of transmission data.
IEEE802.11nでは、MSDU(MAC Service Data Unit)単位で連結する機能であるA−MSDUと、MPDU(MAC Protocol Data Unit)単位で連結(アグリゲーション)する機能であるA−MPDUとが提案されている。A−MSDU及びA−MPDUでは、複数の単位に対し1つのヘッダを付加するため、余分なヘッダを減らすと共に送信時間を減らすことができ、スループットの向上及び低消費電力化が図れる(例えば、非特許文献1を参照)。 IEEE802.11n proposes A-MSDU, which is a function linked in units of MSDU (MAC Service Data Unit), and A-MPDU, which is a function linked (aggregated) in units of MPDU (MAC Protocol Data Unit). . In A-MSDU and A-MPDU, one header is added to a plurality of units, so that unnecessary headers can be reduced and transmission time can be reduced, and throughput can be improved and power consumption can be reduced (for example, non-transmission). (See Patent Document 1).
従来、送信すべきデータが送信キューに格納されてから実際に送信されるまでの遅延時間に従って、MSDUの連結数を制御する方式が考えられている(例えば、特許文献1、2を参照)。この方式では、遅延時間が大きい場合にはMSDUの連結数を増やし、遅延時間が小さい場合にはMSDUの連結数を減らすことで、送信するまでの遅延時間を増大させることなく、スループットの向上及び低消費電力化を図ることができる。
IEEE802.11では、再送を要求する単位が、MSDUにMPDUヘッダを付加したMPDU単位となっている。このため、複数のMSDUフレームを格納したMPDU(A−MSDU)を受信側で正しく受信できなかった場合、送信側ではMPDUフレームの再送を行うこととなるため、そのMPDU内の全MSDUが再送されなければならない。したがって、A−MSDUとA−MPDUを併用することが好ましい。 In IEEE 802.11, a unit for requesting retransmission is an MPDU unit in which an MPDU header is added to an MSDU. For this reason, when the MPDU (A-MSDU) storing a plurality of MSDU frames cannot be correctly received on the receiving side, the MPDU frame is retransmitted on the transmitting side, so that all MSDUs in the MPDU are retransmitted. There must be. Therefore, it is preferable to use A-MSDU and A-MPDU in combination.
そして本発明は、かかる事情を考慮してなされたものであり、複数の送信バッファを用いることで遅延時間を増加させることなくA−MSDUとA−MPDUを併用する無線通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such circumstances, and provides a wireless communication apparatus that uses both A-MSDU and A-MPDU without increasing delay time by using a plurality of transmission buffers. Objective.
本発明の一観点に係る無線通信装置は、データを格納する第1の記憶領域と、前記データを指示に従って連結し、ヘッダを付加してフレームを作成する第1のアグリゲーション部と、前記フレームを格納する第2の記憶領域と、前記第2の記憶領域に格納されているフレームのフレーム長又はフレーム数が閾値以上である場合に、前記第1のアグリゲーション部に対し、前記第1の記憶領域に格納されているデータを連結する指示を出すアグリゲーション制御部と、前記第2の記憶領域に格納されているフレームを指示に従って連結、送信、又は再送する第2のアグリゲーション部と、無線チャネルの空き状況を監視すると共に、受信フレームを処理する受信部と、前記受信フレームの正誤を解析してフレーム誤り情報を求めるフレーム解析部と、前記無線チャネルの空き状況及び前記フレーム誤り情報を元に、前記第2のアグリゲーション部に対し、前記第2の記憶領域に格納されているフレームの連結指示、送信指示、及び再送指示のいずれかを出す送信制御部とを具備する。 A wireless communication apparatus according to an aspect of the present invention includes a first storage area for storing data, a first aggregation unit that connects the data according to an instruction, adds a header to create a frame, and the frame. When the frame length or the number of frames of the second storage area to be stored and the frame stored in the second storage area is greater than or equal to a threshold value, the first storage area with respect to the first aggregation unit An aggregation control unit that issues an instruction to link the data stored in the second storage unit, a second aggregation unit that links, transmits, or retransmits the frame stored in the second storage area according to the instruction, and a free wireless channel A receiver that monitors the situation and processes the received frame, and a frame analysis that calculates frame error information by analyzing the correctness of the received frame Based on the availability of the wireless channel and the frame error information, any one of a connection instruction, a transmission instruction, and a retransmission instruction for the frame stored in the second storage area is sent to the second aggregation unit. And a transmission control unit for outputting the above.
本発明によれば、複数の送信バッファを用いることで遅延時間を増加させることなくA−MSDUとA−MPDUを併用する無線通信装置及び無線通信方法を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the radio | wireless communication apparatus and radio | wireless communication method which use A-MSDU and A-MPDU together can be provided, without increasing delay time by using a some transmission buffer.
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。尚、以下の説明において、ネットワーク内は1つ以上の無線通信装置から構成され、各無線通信装置はフレーム単位で通信を行うものとする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, it is assumed that the network includes one or more wireless communication devices, and each wireless communication device performs communication in units of frames.
図1に本発明の実施形態に係る無線通信装置101を示す。この無線通信装置101は、第1の記憶領域102、第1のアグリゲーション部103、第2の記憶領域104、第2のアグリゲーション部105、端末情報記憶部106、アグリゲーション制御部107、送信制御部108、フレーム解析部109、及び受信部110から構成される。
FIG. 1 shows a
受信部110は、物理層(PHY)からの信号を受信(126)し、キャリアセンス情報123をアグリゲーション制御部107や送信制御部108に通知し、受信フレームをフレーム解析部109に渡す機能(125)を有する。フレーム解析部109は、フレームが正しく受信できているかどうかを確認してフレーム正誤情報122をアグリゲーション制御部107や送信制御部108に通知し、正しく受信できたデータである場合はMAC上位又は第1の記憶領域に格納する機能(124)を有する。
The
第1の記憶領域102は、MAC上位から発生した送信データや転送する受信データを格納する機能(111)を有し、またそのデータ長、データ数、データの優先度、宛先、送達確認の必要性を示す情報をアグリゲーション制御部107に対し通知する機能(116)を有する。第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102に格納されたデータからアグリゲーション制御部の指示に従った数のデータを取り出し(112)、例えば図2に示すIEEE802.11のデータ単位であるMSDUに対しヘッダを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納(113)する。取り出したデータが複数ある場合は、それらのデータを連結してからヘッダを付加し、第2の記憶領域104に格納(113)する。これら複数のデータの連結方法の一例として、例えば図3に示すIEEE802.11nで規定されているA−MSDUが挙げられる。
The
第2の記憶領域104は、第1のアグリゲーション部103によって第1の記憶領域102から取り出されたデータにヘッダを付加し、フレーム単位で格納(113)する機能を有する。またフレームの再送を行う場合があるので、該当するフレームの送信が完了するまでフレームを格納しておく。また、アグリゲーション制御部107に対し、フレーム長、フレーム数、フレームの優先度、宛先といった情報を送る機能を有する。
The
第2のアグリゲーション部105は、送信制御部108からの連結、送信、あるいは再送の指示119に従って第2の記憶領域104に格納されているフレームを取り出し(114)、連結できる場合には複数フレームを取り出し(114)て連結し、送信を行う機能(115)を有する。これら複数フレームの連結方法の一例として、例えば図4に示すIEEE802.11nで規定されているA−MPDUが挙げられる。第1のアグリゲーション部103において、データ単位でも連結されたフレームをさらに連結するには、例えば図5に示すIEEE802.11nで規定されているA−MSDUとA−MPDUを併用する方法が挙げられる。
The
端末情報記憶部106は、ネットワーク内の他端末の送受信能力や状態といった情報を収集して格納し、必要に応じアグリゲーション制御部107に情報を通知する機能(116)を有する。
The terminal
アグリゲーション制御部107は、第1の記憶領域102、第2の記憶領域104、端末情報記憶部106、フレーム解析部109、受信部110からの1つ以上の情報を元に第1又は第2のアグリゲーション部103,105へ連結指示を出す機能(115)を有する。連結指示を出す際は、相手端末の受信能力を超えない長さの範囲内でデータ単位のアグリゲーションを行う指示にする。また、A−MPDUを併用する場合は、A−MPDUに格納出来る長さになるようにアグリゲーションを行う。
The
送信制御部108は、フレーム解析部109からのフレーム正誤情報122を元に、第2の記憶領域104に格納されているフレームに対する削除指示を行う機能(120)と、第2の記憶領域104からフレームを取り出して送信や再送を行うよう、第2のアグリゲーション部105に対し、送信指示や再送指示119を行う機能を有する。連結指示を出す際は、相手端末の受信能力を超えない長さの範囲内でフレーム単位のアグリケーションを行う指示にする。
Based on the frame correctness /
連結方法の違いをIEEE802.11nのA−MSDUとA−MPDUを例にとって説明する。 The difference in connection method will be described using IEEE 802.11n A-MSDU and A-MPDU as an example.
MSDU単位でもMPDU単位でも連結を行わない場合、図2に示すように、データ単位であるMSDUに対し、26〜34オクテット(Octet)のMACヘッダ(MAC Header)と4オクテットのFCS(Frame Check Sequence)が付加されフレーム単位であるMPDUが作成される。そしてフレーム単位であるMPDUで送信を行う。 When neither MSDU unit nor MPDU unit is concatenated, as shown in FIG. 2, the 26 to 34 octet MAC header (MAC Header) and 4 octet FCS (Frame Check Sequence) are used for MSDU which is a data unit. ) Is added to create an MPDU that is a frame unit. And it transmits by MPDU which is a frame unit.
MSDU単位で連結する場合、図3、図5、図6に示すように、データ単位であるMSDUについて、14オクテットのA−MSDUサブフレームヘッダ(Subframe Header)と、A−MSDUサブフレーム(Subframe)を含めた長さが4オクテットの整数倍になるように、MSDUの後ろに0〜3オクテットの長さでパディング(Padding)が行われる。つまり、1つのMSDUに対し、最大で17オクテットの余分なフィールドが増える。また、最後に連結するMSDUにはパディングが付加されない。従って、A−MSDUを用いて、n個のMSDUを連結する場合、MSDU以外に付加される余分なフィールドの長さは最大で17n+35(14n+3(n−1)+34+4)オクテットとなる。 When concatenating in units of MSDU, as shown in FIG. 3, FIG. 5, and FIG. 6, for MSDU that is a data unit, a 14-octet A-MSDU subframe header (Subframe Header) and an A-MSDU subframe (Subframe) Is padded with a length of 0 to 3 octets after the MSDU so that the length including the number becomes an integer multiple of 4 octets. That is, an extra field of up to 17 octets is added to one MSDU. Also, padding is not added to the MSDU to be connected last. Therefore, when n MSDUs are concatenated using A-MSDU, the extra field length other than MSDU is 17n + 35 (14n + 3 (n-1) + 34 + 4) octets at maximum.
一方、MPDU単位で連結する場合、図4、図5、図7に示すように、データ単位であるMSDUに対し、26〜34オクテットのMACヘッダと4オクテットのFCSが付加され、MPDUが作成される。このMPDUについて、4オクテットのデリミタ(Delimiter)とA−MPDUサブフレームを含めた長さが4オクテットの整数倍になるように、MPDUの後ろに0〜3オクテットの長さでパディングが行われる。つまり、1つのMSDUに対し、最大で41オクテットの長さの余分なフィールドが増える。従って、A−MPDUを用いて、n個のMSDUからMPDUを作成し連結する場合、MSDU以外に付加される余分なフィールドの長さは最大で41n−3(38n+3(n−1))となる。 On the other hand, when concatenating in units of MPDU, as shown in FIGS. 4, 5, and 7, a 26 to 34 octet MAC header and 4 octet FCS are added to the data unit MSDU to create an MPDU. The The MPDU is padded with a length of 0 to 3 octets after the MPDU so that the length including the 4-octet delimiter and the A-MPDU subframe is an integral multiple of 4 octets. That is, an extra field having a maximum length of 41 octets is added to one MSDU. Therefore, when MPDUs are created and connected from n MSDUs using A-MPDUs, the maximum length of extra fields added to other than MSDUs is 41n-3 (38n + 3 (n-1)). .
データを連結して送信する場合、その連結数は普通は2つ以上であると考えられる。2つ以上のMSDUを連結する際は、A−MPDUよりもA−MSDUを用いた方が余分なフィールドの長さが比較的短くなるので効率が良い。しかし、再送の単位はフレーム単位であるので、A−MSDUを含む1MPDUが正しく受信されなかった場合、全てのMSDUを再送する必要があるが、A−MPDUでは、正しく受信されなかったMPDUに含まれるMSDUのみ再送をすればよい。従って、A−MSDUとA−MPDUにはトレードオフの関係があり、状況に応じてそれぞれを使い分けることで、効率の良い通信を行うことができる。 When data is transmitted concatenated, the number of connections is normally considered to be two or more. When two or more MSDUs are concatenated, the use of A-MSDU is more efficient than A-MPDU because the extra field length is relatively short. However, since the unit of retransmission is a frame unit, if 1 MPDU including A-MSDU is not correctly received, it is necessary to retransmit all MSDUs. However, in A-MPDU, it is included in the MPDU that was not correctly received. Only the MSDU to be transmitted needs to be retransmitted. Accordingly, there is a trade-off relationship between A-MSDU and A-MPDU, and efficient communication can be performed by using each according to the situation.
以上説明した構成を有する本実施形態に係る無線通信装置の具体的な動作を説明する。ここではIEEE802.11nのMACプロトコルを例にとって説明を行うが、これ以外の無線プロトコルにも適用可能である。 A specific operation of the wireless communication apparatus according to this embodiment having the above-described configuration will be described. Here, an IEEE 802.11n MAC protocol will be described as an example, but the present invention can also be applied to other wireless protocols.
(第1の実施形態)
第1の実施形態では、無線通信装置101のアグリゲーション制御部107が、例えば図10の状況において図9のフローチャートに示す動作を行う場合について説明を行う。本実施形態の無線通信装置101において、第1の記憶領域102には、多くて5個までのMSDUを格納でき、第2の記憶領域104は多くて4個までのMPDUを格納できるものとする。まず第2の記憶領域104にはすでに3個のMPDUが格納されており、その情報が予めアグリゲーション制御部107に通知(118)されているものとする。
(First embodiment)
In the first embodiment, a case will be described in which the
ここで、例えば5個の送信MSDUが発生すると、これら5個のMSDUは第1の記憶領域102に格納される。第1の記憶領域102は、アグリゲーション制御部107にデータ数の変化があったことを通知(116)する。アグリゲーション制御部107は、第1の記憶領域102のMSDU数が変化(ステップ901)したため、ステップ903の判定を行う。
Here, for example, when five transmission MSDUs are generated, these five MSDUs are stored in the
本実施形態では、ステップ903における第2の記憶領域104のMPDU数の閾値を3としている。
In the present embodiment, the threshold value of the number of MPDUs in the
アグリゲーション制御部107は、予め通知されている第2の記憶領域104のMPDU数を閾値と比較し、閾値未満であることから、ステップ904の処理を行い、発生した5個のMSDUは第1の記憶領域102にバッファリングされる。同時に、第1の記憶領域102はアグリゲーション制御部107に対し、データ長、データ数、データの優先度、宛先、送達確認の必要性といったデータに関する情報を通知(116)する。
The
次に、第2の記憶領域104が送信権を獲得したことで、該第2の記憶領域104に格納されていた3個のMPDUを第2のアグリゲーション部105が取り出し(114)、連結した後に送信を行う(115)。この3個のMPDUの連結方法として、図4に示したようなA−MPDUとして送信されてもよい。
Next, after the
ここで、アグリゲーション制御部107は、第2の記憶領域104のMPDU数が変化(ステップ902)したため、ステップ903の判定を行う。この場合、第2の記憶領域104のMPDU数が0となり、閾値未満であるため、ステップ905に進む。
Here, since the number of MPDUs in the
第1の記憶領域102のMSDU数は5個であるので、アグリゲーション制御部107は、ステップ907の処理を行うため、第1のアグリゲーション部103に対し、連結数(5個)や連結するデータ(MSDU#4〜MSDU#8)の指示(117)を行う。
Since the number of MSDUs in the
連結指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102から、指示されたデータを取り出し(112)、図3のようなA−MSDUを作成し、MACヘッダとFCSを付加し、1つのMPDU(MPDU #4)として第2の記憶領域104に格納(113)する。
The
ここで、さらに5個のMSDUが発生したとする。このとき、アグリゲーション制御部107は、第1の記憶領域102のMSDU数が変化(ステップ901)したため、ステップ903の判定を行う。
Here, it is assumed that five more MSDUs are generated. At this time, the
アグリゲーション制御部107は、ステップ903の判定により、第2の記憶領域104のMPDU数は閾値未満であるので、ステップ905の判定を行う。
The
第1の記憶領域102のMSDU数は5個であるので、アグリゲーション制御部107は、ステップ907の処理を行うため、第1のアグリゲーション部103に対し、連結数(5個)や連結するデータ(MSDU#9〜MSDU#13)の指示(117)を行う。
Since the number of MSDUs in the
連結指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102から、指示されたデータを取り出し(112)、図3のようなA−MSDUを作成し、MACヘッダとFCSを付加し、1つのMPDU(MPDU #5)として第2の記憶領域104に格納(113)する。
The
MSDU数に変化があった場合、第1の記憶領域102からアグリゲーション制御部107へMSDU数に変化があった通知(116)を行う。MSDU数以外の情報は、MSDU数に変化があった時に通知しても良いし、ステップ905の判定を行う際にアグリゲーション制御部107が第1の記憶領域102に対し必要な情報の要求を行うことで通知(116)しても良い。
When there is a change in the number of MSDUs, notification (116) that the number of MSDUs has changed is sent from the
同様に、MPDU数に変化があった場合、第2の記憶領域104からアグリゲーション制御部107へMPDU数に変化があった通知(118)を行う。しかし、MPDU数以外の情報は、MPDU数に変化があった時に通知しても良いし、ステップ903の判定を行う際にアグリゲーション制御部107が第2の記憶領域104に対し必要な情報の要求を行うことで通知(118)しても良い。
Similarly, when there is a change in the number of MPDUs, notification (118) that the number of MPDUs has changed is sent from the
また、ステップ903の判定において、フレーム数ではなく、フレーム長や、フレーム長と送信レートを元に、実際の送信に要する時間を判断基準として用いても良い。
In the determination in
以上のように、データ連結(アグリゲーション)を行う際に、送信するまでに掛かる時間に関係する情報を利用することで、余分な時間を必要とせずにバッファリングを行い、データ連結をすることができ、スループットを向上することができる。 As described above, when data concatenation (aggregation) is performed, it is possible to perform data concatenation without using extra time by using information related to the time required for transmission. And throughput can be improved.
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、無線通信装置101のアグリゲーション制御部(106)が、例えば、図11のフローチャートに示す動作を行う場合について説明を行う。IEEE802.11nでは、基地局(以下、AP)が一定間隔で送信するビーコン(Beacon)フレームがあり、その中で数回に1回送信されるDTIMを含むビーコンフレームがある。DTIMを含むビーコンフレームは、APが予め何回に1回送信するかを決定しており、またBroadcast/Multicast(BC/MC)フレームの送信可能な期間がそのDTIMの後となっている。従って、APは予め次にBC/MCフレームを送信できる時間が何時なのか分かっている。このBC/MCフレームを送信できるまでの時間を利用してバッファリングを行い、A−MSDUを使用する実施形態について説明する。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, a case where the aggregation control unit (106) of the
アグリゲーション制御部107は、予めBC/MCフレームを送信できる時間から送信フレームを作成できる時間までのタイマを設定する。このタイマは、BC/MCフレームの作成に要する時間を考慮して設定してもよい。このタイマが切れると、ステップ1101以下の処理を行う。
アグリゲーション制御部107はステップ1102の判定に進み、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中でBC/MCフレームとして送信できるMSDUが1つである場合は、ステップ1103の処理を行い、第1のアグリゲーション部103に対し、連結しないことを指示(117)する。
The
このとき、アグリゲーション制御部107から指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102から1つのMSDUを取り出し、MACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納する。
At this time, the
一方、ステップ1102の判定に進んだ際、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中でBC/MCフレームとして送信できるMSDUが2つ以上ある場合、ステップ1104の処理を行い、アグリゲーション制御部107は第1のアグリゲーション部103に対し、A−MSDUとしてアグリゲーションを行う対象となるMSDUの指示(117)を行う。
On the other hand, when the determination at
このとき、アグリゲーション制御部107から指示を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で対象となるMSDUを取り出し、対象となるMSDUについて図3のようなA−MSDUを作成し、このA−MSDUに対しMACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納(113)する。
At this time, the
また、第1の記憶領域102にMSDUが発生した場合、アグリゲーション制御部107は第1の記憶領域102から通知(116)を受ける(ステップ1105)。
When MSDU occurs in the
アグリゲーション制御部107は発生したMSDUがBC/MC宛なのか判断(ステップ1106)を行う。
The
発生したMSDUがBC/MC宛である場合、ステップ1107に進み、そのまま第1の記憶領域102でバッファリングを行い、アグリゲーション制御部107は対象となるMSDUを把握しておく(ステップ1108)。
If the generated MSDU is addressed to BC / MC, the process proceeds to step 1107, where buffering is performed in the
一方、発生したMSDUがBC/MC宛ではない場合、ステップ1109に進み、アグリゲーション制御部107は第1のアグリゲーション部103に対し、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し(112)、第2の記憶領域104に格納(113)する旨を指示(117)する。
On the other hand, if the generated MSDU is not addressed to BC / MC, the process proceeds to step 1109, where the
この指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し、MACヘッダとFCSを付加した後、第2の記憶領域104に格納(113)をする。
Upon receiving this instruction (117), the
なお、受信部110からのキャリアセンス情報123やフレーム解析部109からのフレーム正誤情報122を元に送信制御部108から送信指示や再送指示119が出る際、第2の記憶領域104に複数のMPDUが存在する場合は、送信制御部108が第2のアグリゲーション部105に連結指示119を出し、MPDU同士が連結され、A−MPDUとして送信(115)されてもよい。
When a transmission instruction or
また、本実施形態において、図9に示したフローチャートに沿った処理をアグリゲーション制御部107が併用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
BC/MCフレームは、予め送信できる時間が限られているため、前もってバッファリングしやすい。またBC/MCフレームは送達確認の必要のないフレームであるので、再送しやすいようにMPDU単位でアグリゲーションを行う必要がなく、A−MPDUよりも余分なフィールドの少ないMSDU単位でアグリゲーションを行うA−MSDUの方が高効率である。従って、本実施形態を用いることで、スループットの向上が期待できる。 Since BC / MC frames can be transmitted in advance in a limited time, they are easily buffered in advance. Further, since the BC / MC frame is a frame that does not require delivery confirmation, it is not necessary to perform aggregation in units of MPDU so that it can be easily retransmitted, and aggregation is performed in units of MSDU having fewer extra fields than A-MPDU. MSDU is more efficient. Therefore, improvement of throughput can be expected by using this embodiment.
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、無線通信装置101のアグリゲーション制御部107が、例えば、図12のフローチャートに示す動作を行う場合について説明を行う。IEEE802.11nではBSSにアソシエーション(Association)を行う際に、省電力(PS: Power Save)モードを行う端末(STA)は、何回に1回のビーコン・インターバルで省電力モードから正常モードに変更するか予め通知を行う。そして、PSモードに遷移したいSTAは、MPDU内のFrame Controlフィールド内にあるPower Managementビットを立てたMPDUを送信することで、そのMPDUの送信後からPSモードに遷移することを通知する。これらの情報を併せ持つAPは、PSモードのSTAが何時、正常(Active)モードに遷移するか把握することができる。そして、APはPSモードSTA宛の送信フレームが発生した場合、該当するSTAがActiveモードに変わるタイミングのビーコンフレームで、送信データがあることを通知することで、該当するSTAはPSモードに遷移せず、Activeモードに留まることで、APからの送信フレームを受信することができる。以上から、PSモードを使用しているSTAがActiveモードに遷移するまでの時間を利用してバッファリングを行い、A−MSDUを行う実施形態について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, a case will be described in which the
アグリゲーション制御部107は、STAがPSモードである場合、Activeモードに切り替わるまでの時間のタイマを設定する。このタイマが切れると、ステップ1201以下の処理を行う。
When the STA is in the PS mode, the
アグリゲーション制御部107はステップ1202の判定に進み、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で該当するPSモードSTA宛のMSDUが1つである場合は、ステップ1203の処理を行い、第1のアグリゲーション部103に対し、連結しないことを指示(117)する。
The
このとき、アグリゲーション制御部107から指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102から1つのMSDUを取り出し、MACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納(113)する。
At this time, the
一方、アグリゲーション制御部107がステップ1202の判定に進んだ際、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で該当するPSモードSTA宛のMSDUが2つ以上ある場合、ステップ1204の処理を行い、第1のアグリゲーション部103に対し、A−MSDUとしてアグリゲーションを行う対象となるMSDUの指示(117)を行う。
On the other hand, when the
このとき、アグリゲーション制御部107から指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で対象となるMSDUを取り出し、対象となるMSDUでA−MSDUを作成し、A−MSDUに対しMACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納(113)する。
At this time, the
また、第1の記憶領域102にMSDUが発生した場合、アグリゲーション制御部107は第1の記憶領域102から通知(116)を受ける(ステップ1205)。
When MSDU occurs in the
アグリゲーション制御部107は発生したMSDUがPSモードSTA宛なのか判断(ステップ1206)を行う。
The
発生したMSDUがPSモードSTA宛である場合、ステップ1207に進み、そのまま第1の記憶領域でバッファリングを行い、アグリゲーション制御部107は対象となるMSDUを把握しておく(ステップ1208)。
If the generated MSDU is addressed to the PS mode STA, the process proceeds to step 1207, where buffering is performed in the first storage area as it is, and the
一方、発生したMSDUがPSモードSTA宛ではない場合、ステップ1209に進み、アグリゲーション制御部107は第1のアグリゲーション部103に対し、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し(112)、第2の記憶領域104に格納(113)することを指示(117)する。
On the other hand, if the generated MSDU is not addressed to the PS mode STA, the process proceeds to step 1209, where the
指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し(112)、MACヘッダとFCSを付加した後、第2の記憶領域104に格納(113)する。
Upon receiving the instruction (117), the
なお、受信部110からのキャリアセンス情報123やフレーム解析部109からのフレーム正誤情報122を元に送信制御部108から送信指示や再送指示119が出る際、第2の記憶領域104に複数のMPDUが存在する場合は、送信制御部108が第2のアグリゲーション部105に連結指示119を出し、MPDU同士が連結されて、A−MPDUとして送信(115)されてもよい。
When a transmission instruction or
また、本実施形態において、図9及び図11に示したフローチャートに沿った処理をアグリゲーション制御部107が併用してもよい。
In the present embodiment, the
PSモードSTA宛の送信フレームは、送信できるまでAPが保持していなくてはならないが、前もって送信可能なタイミングをAPは把握することができる。従って、送信可能なタイミングまでバッファリングを行った後に、A−MSDUを作成することで、余計な遅延時間を発生させることなく、スループットを向上することができる。 The transmission frame addressed to the PS mode STA must be held by the AP until it can be transmitted, but the AP can grasp the transmission timing in advance. Therefore, by performing buffering until transmission is possible, and creating A-MSDU, throughput can be improved without generating extra delay time.
(第4の実施形態)
第4の実施形態では、無線通信装置101のアグリゲーション制御部107が、例えば、図13のフローチャートに示す動作を行う場合について説明を行う。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, a case will be described in which the
アグリゲーション制御部107は、予め設定したMSDUバッファリングタイマが切れることをトリガーにして、ステップ1301以下の処理を行う。
The
アグリゲーション制御部107はステップ1302の判定に進み、第1の記憶領域102に格納されているNo Ack Policy(送達確認不要を意味するポリシー)のMSDUの中で該当するMSDUが1つである場合は、ステップ1303の処理を行い、第1のアグリゲーション部103に対し、連結しないことを指示(117)する。このとき、アグリゲーション制御部107から指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102から1つのMSDUを取り出し(112)、MACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納(113)する。
The
一方、アグリゲーション制御部107がステップ1302の判定に進んだ際、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で該当するMSDUが2つ以上ある場合、ステップ1304の処理を行い、第1のアグリゲーション部103に対し、A−MSDUとしてアグリゲーションを行う対象となるMSDUの指示(117)を行う。
On the other hand, when the
このとき、アグリゲーション制御部107から指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で対象となるMSDUを取り出し、対象となるMSDUからなるA−MSDUを作成し、A−MSDUに対しMACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納(113)する。
At this time, the
また、第1の記憶領域102にMSDUが発生した場合、アグリゲーション制御部107は第1の記憶領域102から通知(116)を受ける(ステップ1305)。
When MSDU occurs in the
アグリゲーション制御部107は、発生したMSDUがNo Ack Policyであるか判断(ステップ1306)を行う。
The
発生したMSDUがNo Ack Policyである場合、ステップ1307に進み、そのまま第1の記憶領域102でバッファリングを行い、アグリゲーション制御部107は対象となるMSDUを把握しておく(ステップ1308)。バッファリングタイマは、このとき設定しても良いし、どのタイミングで設定しても良い。
If the generated MSDU is No Ack Policy, the process proceeds to step 1307, where buffering is performed in the
一方、発生したMSDUがNo Ack Policyではない場合、ステップ1309に進み、アグリゲーション制御部107は第1のアグリゲーション部103に対し、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し(112)、第2の記憶領域104に格納(113)することを指示(117)する。
On the other hand, if the generated MSDU is not No Ack Policy, the process proceeds to step 1309, where the
指示を受けた第1のアグリゲーション部103は、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し(112)、MACヘッダとFCSを付加した後、第2の記憶領域104に格納(113)する。
Upon receiving the instruction, the
受信部110からのキャリアセンス情報123やフレーム解析部109からのフレーム正誤情報122を元に送信制御部108から送信指示や再送指示119が出る際、第2の記憶領域104に複数のMPDUが存在する場合は、送信制御部108が第2のアグリゲーション部105に連結指示119を出し、MPDU同士が連結されて、A−MPDUとして送信(115)されてもよい。
When a transmission instruction or
また、本実施形態において、図9及び図11及び図12に示したフローチャートに沿った処理をアグリゲーション制御部107が併用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
選択再送が可能であるA−MPDUよりも選択再送が不可能であるA−MSDUの方が高効率であることは前述の通りであり、送達確認の必要のないMSDUは再送の必要がないため、A−MSDUを用いて送信を行った方が、無線伝播路の占有時間が減るので、スループットを向上させることができる。 As described above, the A-MSDU that cannot perform selective retransmission is more efficient than the A-MPDU that can perform selective retransmission. As described above, an MSDU that does not require delivery confirmation does not need to be retransmitted. The transmission using the A-MSDU reduces the occupied time of the radio propagation path, so that the throughput can be improved.
(第5の実施形態)
第5の実施形態に係る無線通信装置101のアグリゲーション制御部が、例えば、図14のフローチャートに示す動作を行う場合について説明を行う。無線通信において媒体アクセス制御方式にCSMA/CAを用いている場合、他局によって無線伝播路が使用されていると自局は送信を行うことができない。またIEEE802.11のように全てのフレームを受信し解析を行う方式では、他局が送信を行っている場合でも、フレームを正しく受信することができれば無線伝播路の使用期間を把握することができるので、使用可能になるまでの時間を予測してデータのバッファリングを行うことができる。また、自局が送信時も無線伝播路の使用期間を把握できることは言うまでもない。
(Fifth embodiment)
A case will be described in which the aggregation control unit of the
従って、アグリゲーション制御部107は、受信部110から受け取るキャリアセンス情報を元に、無線伝播路が使用されている場合、無線伝播路の使用が終わる時間を元にバッファリングタイマを設定する。このバッファリングタイマは、無線伝播路の使用が終わる時間を元にMSDUの連結に必要な時間を考慮した時間のタイマを設定しても良い。
Therefore, the
アグリゲーション制御部107は、予め設定したバッファリングタイマが切れることをトリガーに、ステップ1401以下の処理を行う。
The
アグリゲーション制御部107はステップ1402の判定に進み、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で該当するMSDUが1つである場合は、ステップ1403の処理を行い、第1のアグリゲーション部103に対し、連結しないことを指示(117)する。
The
このとき、アグリゲーション制御部107から指示を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102から1つのMSDUを取り出し、MACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納する。
At this time, the
一方、アグリゲーション制御部107がステップ1402の判定に進んだ際、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で該当するMSDUが2つ以上ある場合、ステップ1404の処理を行い、第1のアグリゲーション部103に対し、A−MSDUとしてアグリゲーションを行う対象となるMSDUの指示(117)を行う。
On the other hand, when the
このとき、アグリゲーション制御部107から指示を受けた第1のアグリゲーション部103は、第1の記憶領域102に格納されているMSDUの中で対象となるMSDUを取り出し、対象となるMSDUでA−MSDUを作成し、A−MSDUに対しMACヘッダとFCSを付加し、MPDUとして第2の記憶領域104に格納する。
At this time, the
また、第1の記憶領域102にMSDUが発生した場合、アグリゲーション制御部107は第1の記憶領域102から通知を受ける(ステップ1405)。
Further, when an MSDU occurs in the
アグリゲーション制御部107は受信部110からのキャリアセンス情報123を元にバッファリングタイマを設定しているか否か判断(ステップ1406)を行う。
The
バッファリングタイマを設定している場合、ステップ1407に進み、そのまま第1の記憶領域102でバッファリングを行い、アグリゲーション制御部107は対象となるMSDUを把握しておく(ステップ1408)。
If the buffering timer is set, the process proceeds to step 1407, where buffering is performed in the
一方、バッファリングタイマを設定していない場合、ステップ1409に進み、アグリゲーション制御部107は第1のアグリゲーション部103に対し、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し、第2の記憶領域104に格納することを指示(117)する。
On the other hand, if the buffering timer has not been set, the process proceeds to step 1409, where the
指示(117)を受けた第1のアグリゲーション部103は、対象となるMSDUを第1の記憶領域102から取り出し、MACヘッダとFCSを付加した後、第2の記憶領域104に格納をする。
Upon receiving the instruction (117), the
受信部110からのキャリアセンス情報123やフレーム解析部109からのフレーム正誤情報122を元に送信制御部108から送信指示や再送指示119が出る際、第2の記憶領域104に複数のMPDUが存在する場合は、送信制御部108が第2のアグリゲーション部105に連結指示119を出し、MPDU同士が連結されて、A−MPDUとして送信(115)されてもよい。
When a transmission instruction or
また、本実施形態において、図9及び図11及び図12及び図13に示したフローチャートに沿った処理をアグリゲーション制御部107が併用してもよい。
Further, in the present embodiment, the
図15にMPDU単位で連結する場合の従来例の動作例、図16に本実施形態の本実施形態に係る無線通信装置の動作例を示す。図15の従来例においては、連結方法が1種類であるので、MPDU単位でしかアグリゲーションを行わない。一方、図16の本実施形態では、始めの3つのMSDUは、無線伝播路が空いていてAIFS+Backoffの間隔を空けることで直ぐに送信が可能であるので、MPDU単位でアグリゲーションを行っている。しかし、無線部が占有されている間に発生したMSDUは無線伝播路の占有が終わるまでバッファリングを行った後、MSDU単位でアグリゲーションを行って送信をしているので、A−MPDUとして送信を行う従来例よりもフレーム長が短くなり、スループットを向上させることができる。 FIG. 15 shows an operation example of a conventional example when connecting in units of MPDU, and FIG. 16 shows an operation example of the wireless communication apparatus according to this embodiment of the present embodiment. In the conventional example of FIG. 15, since there is one type of connection method, aggregation is performed only in units of MPDU. On the other hand, in the present embodiment shown in FIG. 16, the first three MSDUs perform aggregation in units of MPDU because the radio propagation path is free and transmission is possible immediately after the interval of AIFS + Backoff. However, the MSDU generated while the radio unit is occupied is buffered until the radio channel is completely occupied, and then aggregated and transmitted in units of MSDUs. Therefore, the MSDU is transmitted as an A-MPDU. The frame length is shorter than in the conventional example, and the throughput can be improved.
また、第5の実施形態では、無線伝播路の使用状況を把握し、自局の送信フレームがほとんどない状況においても送信できない時間を利用してMSDUをバッファリングすることで、余分な遅延を発生させることなくMSDU単位で連結できるので、スループットを向上することができる。 Also, in the fifth embodiment, an extra delay is generated by grasping the usage status of the radio propagation path and buffering the MSDU by using the time during which transmission is not possible even in a situation where there is almost no transmission frame of the local station. Since it is possible to connect in units of MSDU without making it, throughput can be improved.
なお、各実施形態のステップ907、1104、1204、1304、1404におけるA−MSDUの作成では、フレーム解析部109からのフレーム正誤情報122を利用し、アグリゲーション制御部107がA−MSDUのアグリゲーション数の制御を行っても良い。
In the creation of the A-MSDU in
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
101…無線通信装置、102…第1の記憶領域、103…第1のアグリゲーション部、104…第2の記憶領域、105…第2のアグリゲーション部、106…端末情報記憶部、107…アグリゲーション制御部、108…送信制御部、109…フレーム解析部、110…受信部
DESCRIPTION OF
Claims (23)
前記データを指示に従って連結し、ヘッダを付加してフレームを作成する第1のアグリゲーション部と、
前記フレームを格納する第2の記憶領域と、
前記第2の記憶領域に格納されているフレームのフレーム長又はフレーム数が閾値以上である場合に、前記第1のアグリゲーション部に対し、前記第1の記憶領域に格納されているデータを連結する指示を出すアグリゲーション制御部と、
前記第2の記憶領域に格納されているフレームを指示に従って連結、送信、又は再送する第2のアグリゲーション部と、
無線チャネルの空き状況を監視すると共に、受信フレームを処理する受信部と、
前記受信フレームの正誤を解析してフレーム誤り情報を求めるフレーム解析部と、
前記無線チャネルの空き状況及び前記フレーム誤り情報を元に、前記第2のアグリゲーション部に対し、前記第2の記憶領域に格納されているフレームの連結指示、送信指示、及び再送指示のいずれかを出す送信制御部とを具備する無線通信装置。 A first storage area for storing data;
A first aggregation unit that concatenates the data according to instructions and adds a header to create a frame;
A second storage area for storing the frame;
When the frame length or the number of frames stored in the second storage area is greater than or equal to a threshold value, the data stored in the first storage area is linked to the first aggregation unit. An aggregation control unit for issuing instructions;
A second aggregation unit that concatenates, transmits, or retransmits the frames stored in the second storage area according to an instruction;
A receiver that monitors the availability of a wireless channel and processes a received frame;
A frame analysis unit for analyzing the correctness of the received frame to obtain frame error information;
Based on the availability of the wireless channel and the frame error information, the second aggregation unit is instructed to connect, transmit, or retransmit the frame stored in the second storage area. A wireless communication apparatus comprising: a transmission control unit that outputs;
前記アグリゲーション制御部は、前記第1の記憶領域に格納されているデータの宛先及び前記端末情報を元に、前記第1の記憶領域に格納されている省電力モード端末宛のデータを連結する指示を前記第1のアグリゲーション部に出す請求項1記載の無線通信装置。 Whether the terminal in the network is in the power saving mode, further comprising a terminal information unit for storing terminal information of when to return to the normal mode when in the power saving mode,
The aggregation control unit is configured to connect data destined for a power saving mode terminal stored in the first storage area based on a destination of the data stored in the first storage area and the terminal information. The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device outputs the signal to the first aggregation unit.
前記第1の記憶領域に格納されているデータを指示に従って連結し、ヘッダを付加してフレームを作成する第1のアグリゲーション部と、
前記フレームを格納する第2の記憶領域と、
前記第2の記憶領域に格納されているフレームを指示に従って連結、送信、又は再送する第2のアグリゲーション部と、
無線チャネルの空き状況を監視すると共に、受信フレームを処理する受信部と、
前記受信フレームの正誤を解析してフレーム誤り情報を求めるフレーム解析部と、
前記無線チャネルの空き状況と自局の送信時間を考慮し、無線チャネルが空いた際に、前記第1のアグリゲーション部に対し、前記第1の記憶領域に格納されているデータを連結する指示を出すアグリゲーション制御部と、
前記無線チャネルの空き状況及び前記フレーム誤り情報を元に、前記第2のアグリゲーション部に対し、前記第2の記憶領域に格納されているフレームの連結指示、送信指示、及び再送指示のいずれかを出す送信制御部とを具備する無線通信装置。 A first storage area for storing data;
A first aggregation unit that concatenates data stored in the first storage area according to an instruction and adds a header to create a frame;
A second storage area for storing the frame;
A second aggregation unit that concatenates, transmits, or retransmits the frames stored in the second storage area according to an instruction;
A receiver that monitors the availability of a wireless channel and processes a received frame;
A frame analysis unit for analyzing the correctness of the received frame to obtain frame error information;
In consideration of the availability of the radio channel and the transmission time of the local station, when the radio channel is available, an instruction to connect the data stored in the first storage area to the first aggregation unit An aggregation control unit to issue,
Based on the availability of the wireless channel and the frame error information, the second aggregation unit is instructed to connect, transmit, or retransmit the frame stored in the second storage area. A wireless communication apparatus comprising: a transmission control unit that outputs;
前記第2のアグリゲーション部は、送信先端末のフレームの受信能力に合わせてフレームを連結する請求項1乃至6のいずれか一項に記載の無線通信装置。 The first aggregation unit concatenates data according to the data reception capability of the destination terminal,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the second aggregation unit connects frames in accordance with a frame reception capability of a transmission destination terminal.
第1のアグリゲーション部が、前記データを指示に従って連結し、ヘッダを付加してフレームを作成するステップと、
第2の記憶領域に前記フレームを格納するステップと、
前記第2の記憶領域に格納されているフレームのフレーム長又はフレーム数が閾値以上である場合に、アグリゲーション制御部が、前記第1のアグリゲーション部に対し、前記第1の記憶領域に格納されているデータを連結する指示を出すステップと、
第2のアグリゲーション部が、前記第2の記憶領域に格納されているフレームを指示に従って連結、送信、又は再送するステップと、
無線チャネルの空き状況を監視すると共に、受信フレームを処理するステップと、
前記受信フレームの正誤を解析してフレーム誤り情報を求めるステップと、
前記無線チャネルの空き状況及び前記フレーム誤り情報を元に、送信制御部が前記第2のアグリゲーション部に対し、前記第2の記憶領域に格納されているフレームの連結指示、送信指示、及び再送指示のいずれかを出すステップとを具備する無線通信方法。 Storing data in a first storage area;
A first aggregation unit concatenating the data according to an instruction and adding a header to create a frame;
Storing the frame in a second storage area;
When the frame length or the number of frames of the frame stored in the second storage area is equal to or greater than a threshold, the aggregation control unit is stored in the first storage area with respect to the first aggregation unit. Issuing instructions to concatenate the data being stored;
A second aggregation unit concatenating, transmitting, or retransmitting a frame stored in the second storage area according to an instruction;
Monitoring the availability of radio channels and processing received frames;
Analyzing the received frame for correctness and obtaining frame error information;
Based on the availability of the wireless channel and the frame error information, the transmission control unit instructs the second aggregation unit to connect, transmit, and retransmit the frames stored in the second storage area. A wireless communication method comprising the steps of:
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