JP4126058B2

JP4126058B2 - 無線パケット通信方法および無線パケット通信装置

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Publication number: JP4126058B2
Application number: JP2005507282A
Authority: JP
Inventors: 一賢斎藤; 智明熊谷; 信也大槻; 健悟永田; 聡相河; 厚太田; 明則蛭川
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2003-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2008-07-30
Anticipated expiration: 2024-06-18
Also published as: CA2515537A1; KR100688851B1; EP1635516A4; EP1635516A1; US7400616B2; US20060087998A1; WO2004114608A1; CA2515537C; EP1635516B1; JPWO2004114608A1; KR20050106113A

Description

本発明は、無線局間で空間分割多重を利用して複数のデータパケットを並列に伝送する無線パケット通信方法に関し、特にデータパケットが正常に伝送されなかった場合の再送処理にかかわる無線パケット通信方法および無線パケット通信装置に関する。

従来の無線パケット通信装置では、使用する無線チャネルを事前に１つだけ決めておき、データパケットの送信に先立って当該無線チャネルが空き状態か否かを検出（キャリアセンス）し、当該無線チャネルが空き状態の場合にのみ１つのデータパケットを送信していた。このような制御により、１つの無線チャネルを複数の無線局で互いに時間をずらして共用することができた（非特許文献１、非特許文献２) 。

一方、データパケットの伝送効率を高めるために、公知の空間分割多重技術（非特許文献３）を用い、１つの無線チャネルで複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法が検討されている。なお、空間分割多重（ＳＤＭ）は、複数のアンテナから同じ無線チャネルで同時に異なるデータパケットを送信し、対向する無線局の複数のアンテナに受信された各データパケットの伝搬係数の違いに対応するディジタル信号処理により、同じ無線チャネルで同時に送信された複数のデータパケットを受信する方式である。

図１４は、空間分割多重における送信信号と受信信号の関係を示す。送信信号と受信信号の関係は図１４に示す行列式で表されるが、各伝搬係数ｈxxは受信側では未知の係数である。したがって、受信側では各伝搬係数を推定し、それらを含む伝達係数の逆行列を求め、求めた逆行列と受信値ｒ１，ｒ２，ｒ３から送信値ｓ１，ｓ２，ｓ３を算出する。

一般的に、各伝搬係数ｈxxは、時間とともに変化し、フェージングや信号強度の低下などの無線伝送路の変動によっても変わる。また、空間分割多重数を増やすと、無線伝送路の変動が伝送品質に与える影響が大きくなる。すなわち、空間分割多重数が増えるに従い、パケット誤り率やビット誤り率が高くなるので、伝搬係数等に応じて空間分割多重数が決定（制限）されることになる。
IEEE802.11"MAC and PHY Specification for Metropolitan Area Networks",IEEE 802.11,1999 小電力データ通信システム／広帯域移動アクセスシステム（ＣＳＭＡ）標準規格、ARIB STD-T71 1.0版、（社）電波産業会、平成12年策定黒崎ほか、ＭＩＭＯチャネルにより100Mbit/s を実現する広帯域移動通信用ＳＤＭ−ＣＯＦＤＭ方式の提案、電子情報通信学会技術研究報告、Ａ・Ｐ2001-96,RCS2001-135(2001-10)

ところで、データパケットの送信が失敗すると、受信側から応答パケットによってその旨が返送されるか、あるいは応答パケット自体が返送されない。この場合には、データパケットの送信が失敗したものと判断し、そのデータパケットについて再送処理が行われる。ここで、空間分割多重を用いた並列送信における再送処理は特に規定されていないが、従来の再送処理を並列送信に適用した場合の問題点について説明する。

図１５は、一般的なデータパケットの交換処理を示す。送信側の無線局がデータパケットを送信した後で、受信側の無線局は受信したデータパケットに対するＡＣＫ（肯定応答）パケットを返送し、受信局側でのデータパケット受信の成否情報を通知する。このような一般的なＡＣＫパケットの送信方法は、そのまま空間分割多重方式を用いた無線パケット通信方法に適用することも可能である。この場合は、図１６に示すようなパケット交換シーケンスになると考えられる。

すなわち、空間分割多重された複数のデータパケットを受信した無線局が、受信成功したデータパケットの数だけＡＣＫパケットを作成し、これを空間分割多重してデータパケットの送信元無線局へ返送する。このとき、受信成功したデータパケットの数が多いほど、空間分割多重されるＡＣＫパケットの数が多くなる。その結果、ＡＣＫパケットの送信成功確率は、受信成功したデータパケットの数が多くなるほど低くなり、データパケットを空間分割多重して送信することによるスループット向上効果が薄れてしまうことになる。

これは、送信局側では、受信局側でデータパケットの受信に失敗したのか、それとも受信局から返信されたＡＣＫパケットの受信に失敗したのかを区別する手段がなく、ＡＣＫパケットを受信できなければ、データパケット送信失敗と判断し、データパケットの再送処理が行われるためである。したがって、ＡＣＫパケットの送信成功確率が低い場合、受信側でデータパケットの受信に成功しているにもかかわらず送信側ではデータパケットの送信が失敗したと誤認する確率が高くなる。その結果、再送する必要のないデータパケットを送信するといった非常に無駄な制御を行うこととなり、無線チャネルの利用効率が低下してしまう。

本発明の目的は、送信側の無線局が空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する場合に、受信側からデータパケット受信の成否情報を含むパケットを確実に送信することにより、高スループットを実現するところにある。

請求項１，８の発明は、２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて並列送信する複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含む。この空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信した無線局は、受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成し、空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて肯定応答パケットを送信側の無線局に返信する。

請求項１，８の発明では、複数のデータパケットを受信した場合、受信結果を１つの肯定応答パケットにまとめて格納して空間分割多重せず、さらに送信レートを適宜設定して送信するので、肯定応答パケットの送信成功確率を高めることができる。これにより、データパケットを空間分割多重により並列送信することによるスループットの向上効果を確実なものにできる。なお、現在規定されている肯定応答パケット（ＡＣＫパケット）の長さはデータパケットと比べて極端に短く、複数データパケットの受信結果を追加した場合であってもＡＣＫパケットの長さの増大はわずかであるので、スループットの向上効果を妨げることにはならない。

請求項２，９の発明は、送信側の無線局が、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信し、その送信後に、並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信し、受信側の無線局は、空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信し、否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて否定応答パケットを送信側の無線局に返信する。

請求項２，９の発明では、否定応答要求パケットおよび否定応答パケットをそれぞれ空間分割多重せず、さらに否定応答パケットの送信レートを適宜設定して送信するので、送信成功確率を高めることができる。

請求項３，１０の発明は、送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの肯定応答パケットを要求するための肯定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信し、受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、肯定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて肯定応答パケットを送信側の無線局に返信する。

請求項３，１０の発明は、空間分割多重を用いて連続並列送信された複数のデータパケットを受信した場合にも、すべての受信結果を１つの肯定応答パケットにまとめて格納して空間分割多重せず、さらに送信レートを適宜設定して送信するので、肯定応答パケットの送信成功確率を高めることができる。さらに、肯定応答要求パケットについても空間分割多重せずに送信するので、送信成功確率を高めることができる。

請求項４，１１の発明は、送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信し、受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて否定応答パケットを送信側の無線局に返信する。

請求項４，１１の発明では、空間分割多重を用いて連続並列送信された複数のデータパケットを受信した場合にも、すべての受信結果を１つの否定応答パケットにまとめて格納して空間分割多重せず、さらに送信レートを適宜設定して送信するので、否定応答パケットの送信成功確率を高めることができる。さらに、否定応答要求パケットについても空間分割多重せずに送信するので、送信成功確率を高めることができる。

請求項５，１２の発明は、送信側の無線局が、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信し、その送信後に、並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信し、受信側の無線局は、空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信し、否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する。

請求項６，１３の発明は、送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの肯定応答パケットを要求するための肯定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信し、受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、肯定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する。

請求項７，１４の発明は、送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信し、受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する。

請求項５〜７，１２〜１４の発明では、肯定応答要求パケットまたは否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに送信レートを適宜設定することにより、肯定応答要求パケットまたは否定応答要求パケットの送信成功確率を高めることができる。

本発明は、送達確認パケット（肯定応答パケット，否定応答パケット）および送達確認要求パケット（肯定応答要求パケット，否定応答要求パケット）を空間分割多重せず、さらに送信レートを適宜設定して送信することにより、送信成功確率が高まる。これにより、データパケットの送信局が、受信側の無線局におけるデータパケット受信状況を誤認することによる不要な再送処理が低減し、スループットを向上させることができる。

［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態を示すフローチャートである。図２は、本発明の第１の実施形態の動作例を示す。

なお、データパケットには、図１１に示すように、データ部の他にパケット種別情報，宛先無線局の識別情報（ＩＤ），送信元無線局の識別情報（ＩＤ），並列送信される複数のデータパケットをそれぞれ区別するために付与されたシーケンスナンバー、並列送信される複数データパケットのシーケンスナンバーの中で最も若いシーケンスナンバーが含まれる。

また、本実施形態において、複数のデータパケットの受信成功をまとめて通知する１つのＡＣＫパケットを拡張ＡＣＫパケットとする。この拡張ＡＣＫパケットは、図１２に示すように、例（１）では、パケット種別情報，宛先無線局（データパケットの送信元無線局）のＩＤ，受信成功したデータパケットのシーケンスナンバーが含まれる。また、例（２）では、受信成功したデータパケットのシーケンスナンバーを記述する代わりに、ビットマップが用意され、データパケットのシーケンスナンバーに対応するビットを受信成否に応じた値にすることでパケット受信成功を表現する。なお、ビットマップの先頭ビットは、並列送信された複数データパケットの中で最も若いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対応する。ただし、例（２）は、後述する拡張ＡＣＫ要求パケットに対する応答に利用される。

図１において、受信側の無線局は、受信信号の有無を識別し（S001）、受信信号を検知した場合には１つ以上のデータパケットを受信したか否かを識別する（S002）。ここで、１つでもデータパケットを受信できた場合には、受信した全データパケットに含まれる送信元無線局のＩＤ，宛先無線局のＩＤ，シーケンスナンバーの情報を取得する（S003）。

次に、受信したデータパケットが自局宛か否かを識別し、他の無線局に宛てたデータパケットを受信した場合には、そのデータパケットを廃棄する（S004，S008）。一方、受信したデータパケットが自局宛ての場合には、各データパケットの受信処理を行い（S005）、さらに各データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む拡張ＡＣＫパケットを作成する（S006）。次に、この拡張ＡＣＫパケットを空間分割多重を用いずに、データパケット送信元の無線局に対して送信する（S007）。

図２の動作例において、ＳＧ１〜ＳＧ４は空間分割多重の各系統の信号を示し、ここでは４系統の信号を空間分割多重する場合を想定している。また、ＳＮ１〜ＳＮ８は、各データパケットのシーケンスナンバーを示している。

送信元の無線局１は一定時間のキャリアセンスの後、空間分割多重を用いて１つの無線チャネルで４つのデータパケットを並列送信する。受信側の無線局２は、並列送信された４つのデータパケットのシーケンスナンバーＳＮ１〜ＳＮ４のうち、受信成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を格納した拡張ＡＣＫパケットを作成し、この拡張ＡＣＫパケットを空間分割多重せずに、無線局１に対して送信する。このような動作が繰り返される。

［第２の実施形態］
図３は、本発明の第２の実施形態を示すフローチャートである。図４は、本発明の第２の実施形態の動作例を示す。

本実施形態において、複数のデータパケットの受信失敗をまとめて通知する１つのＮＡＣＫパケットを拡張ＮＡＣＫパケットとする。この拡張ＮＡＣＫパケットは、図１２に示す拡張ＡＣＫパケットと同様であり、例（１）では、パケット種別情報，宛先無線局（データパケットの送信元無線局）のＩＤ，受信失敗したデータパケットのシーケンスナンバーが含まれる。また、例（２）では、受信失敗したデータパケットのシーケンスナンバーを記述する代わりに、ビットマップが用意され、データパケットのシーケンスナンバーに対応するビットを受信成否に応じた値にすることでパケット受信失敗を表現する。なお、ビットマップの先頭ビットは、並列送信された複数データパケットの中で最も若いシーケンスナンバーを有するデータパケットに対応する。

ＮＡＣＫパケットは、データパケットの送信元無線局からその受信成否の確認を求めて送信されたＮＡＣＫ要求パケットを受けて返信されるものである。本実施形態において、並列送信した複数のデータパケットの受信成否を求める１つのＮＡＣＫ要求パケットを拡張ＮＡＣＫ要求パケットとする。また、拡張ＡＣＫパケットを要求する拡張ＡＣＫ要求パケットも同様である。

拡張ＡＣＫ要求パケットおよび拡張ＮＡＣＫ要求パケットは、図１３に示すように、例（１）では、パケット種別情報，宛先無線局（データパケットの宛先無線局）のＩＤ，送信元無線局（データパケットの送信元無線局）のＩＤ，並列送信した全てのデータパケットのシーケンスナンバーが含まれる。また、例（２）では、並列送信した全てのデータパケットのシーケンスナンバーを記述する代わりに、並列送信したデータパケットのシーケンスナンバーの中で最も若いシーケンスナンバーと、並列送信したデータパケットの個数が記述される。

図３において、受信側の無線局は、受信信号の有無を識別し（S001）、受信信号を検知した場合にはそれが自局宛ての拡張ＮＡＣＫ要求パケットであるか否かを検出する（S101）。受信信号が自局宛ての拡張ＮＡＣＫ要求パケットでない場合には、１つ以上のデータパケットを受信したか否かを識別する（S002）。ここで、１つでもデータパケットを受信できた場合には、受信した全データパケットに含まれる送信元無線局のＩＤ，宛先無線局のＩＤ，シーケンスナンバーの情報を取得する（S003）。

次に、受信したデータパケットが自局宛か否かを識別し、他の無線局に宛てたデータパケットを受信した場合には、そのデータパケットを廃棄する（S004，S008）。一方、受信したデータパケットが自局宛ての場合には、各データパケットの受信処理を行い（S005）、自局宛ての拡張ＮＡＣＫ要求パケットを受信するためにステップS001に戻る。

ステップS101で拡張ＮＡＣＫ要求パケットを受信すると、この拡張ＮＡＣＫ要求パケットにより受信成否情報の要求がされている全データパケットの中で、受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含めた単一の拡張ＮＡＣＫパケットを作成する（S102）。次に、この拡張ＮＡＣＫパケットを空間分割多重を用いずに、データパケット送信元の無線局に対して送信する（S103）。なお、並列送信された全てのデータパケットが受信成功した場合には、拡張ＮＡＣＫパケットを作成しなくてもよい。

また、ステップS002において、１つもデータパケットの受信に成功しなかった場合には、自局宛ての拡張ＮＡＣＫ要求パケットを受信し（S101）、ステップS102で並列送信された全てのデータパケットの受信失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含めた単一の拡張ＮＡＣＫパケットを作成する。

図４の動作例において、ＳＧ１〜ＳＧ４は空間分割多重の各系統の信号を示し、ここでは４系統の信号を空間分割多重する場合を想定している。また、ＳＮ１〜ＳＮ４は、各データパケットのシーケンスナンバーを示し、シーケンスナンバーＳＮ２のデータパケットが受信に失敗したものとする。

送信元の無線局１は一定時間のキャリアセンスの後、空間分割多重を用いて１つの無線チャネルで４つのデータパケットを並列送信し、その後に拡張ＮＡＣＫ要求パケットを送信する。受信側の無線局２は、拡張ＮＡＣＫ要求パケットを受信した後で、受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーＳＮ２の情報を格納した単一の拡張ＮＡＣＫパケットを作成し、この拡張ＮＡＣＫパケットを空間分割多重せずに、無線局１に対して送信する。このような動作が繰り返される。

［第３の実施形態］
図５は、本発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。図６は、本発明の第３の実施形態の動作例を示す。

本実施形態では、送信元の無線局１は一定時間のキャリアセンスの後、空間分割多重を用いて１つの無線チャネルで４つのデータパケット（ＳＮ１〜ＳＮ４）を並列送信し、引き続き空間分割多重を用いて４つのデータパケット（ＳＮ５〜ＳＮ８）を並列送信する。すなわち、データパケットの連続並列送信を行う。データパケットの連続送信については、ＩＥＥＥ802.11ＴＧe などで検討されているＧroupＡＣＫ手順などが利用可能である。

なお、本実施形態で用いる拡張ＡＣＫ要求パケットおよび拡張ＡＣＫパケットは、それぞれ図１３および図１２に示す構成となる。

図５において、受信側の無線局は、受信信号の有無を識別し（S001）、受信信号を検知した場合にはそれが自局宛ての拡張ＡＣＫ要求パケットであるか否かを検出する（S201）。受信信号が自局宛ての拡張ＡＣＫ要求パケットでない場合には、１つ以上のデータパケットを受信したか否かを識別する（S002）。ここで、１つでもデータパケットを受信できた場合には、受信した全データパケットに含まれる送信元無線局のＩＤ，宛先無線局のＩＤ，シーケンスナンバーの情報を取得する（S003）。

次に、受信したデータパケットが自局宛か否かを識別し、他の無線局に宛てたデータパケットを受信した場合には、そのデータパケットを廃棄する（S004，S008）。一方、受信したデータパケットが自局宛ての場合には、各データパケットの受信処理を行い（S005）、連続して並列送信されるデータパケットあるいは自局宛ての拡張ＡＣＫ要求パケットを受信するためにステップS001に戻る。連続して並列送信されたデータパケットは、ステップS001〜S005で受信処理が繰り返される。

ステップS201で拡張ＡＣＫ要求パケットを受信すると、この拡張ＡＣＫ要求パケットにより受信成否情報の要求がされている全データパケットの中で、受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含めた単一の拡張ＡＣＫパケットを作成する（S202）。次に、この拡張ＡＣＫパケットを空間分割多重を用いずに、データパケット送信元の無線局に対して送信する（S203）。なお、ステップS002において、１つもデータパケットの受信に成功しなかった場合には、自局宛ての拡張ＡＣＫ要求パケットを受信し（S201）、並列送信された全てのデータパケットの受信失敗したことを示す単一の拡張ＡＣＫパケットを作成する（S202）。

図６の動作例において、ＳＧ１〜ＳＧ４は空間分割多重の各系統の信号を示し、ここでは４系統の信号を空間分割多重する場合を想定している。また、ＳＮ１〜ＳＮ８は、各データパケットのシーケンスナンバーを示し、シーケンスナンバーＳＮ１〜ＳＮ４のデータパケットと、シーケンスナンバーＳＮ５〜ＳＮ８のデータパケットが、連続かつ並列送信されるものとする。

送信元の無線局１は一定時間のキャリアセンスの後、空間分割多重を用いて１つの無線チャネルで８つのデータパケットを連続並列送信し、その後に拡張ＡＣＫ要求パケットを送信する。受信側の無線局２は、拡張ＡＣＫ要求パケットを受信した後で、受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーの情報を格納した単一の拡張ＡＣＫパケットを作成し、この拡張ＡＣＫパケットを空間分割多重せずに、無線局１に対して送信する。このような動作が繰り返される。

［第４の実施形態］
第４の実施形態は、図５に示す第３の実施形態において、送信側の無線局から送信する拡張ＡＣＫ要求パケットを拡張ＮＡＣＫ要求パケットに変え、受信側の無線局から送信する拡張ＡＣＫパケットを拡張ＮＡＣＫパケットに変えることを特徴とする。基本的な処理手順は第３の実施形態と同様である。図７は、本発明の第４の実施形態の動作例を示す。

図７の動作例において、ＳＧ１〜ＳＧ４は空間分割多重の各系統の信号を示し、ここでは４系統の信号を空間分割多重する場合を想定している。また、ＳＮ１〜ＳＮ８は、各データパケットのシーケンスナンバーを示し、シーケンスナンバーＳＮ１〜ＳＮ４のデータパケットと、シーケンスナンバーＳＮ５〜ＳＮ８のデータパケットが、連続並列送信され、シーケンスナンバーＳＮ３，ＳＮ７のデータパケットが受信に失敗したものとする。

送信元の無線局１は一定時間のキャリアセンスの後、空間分割多重を用いて１つの無線チャネルで８つのデータパケットを連続並列送信し、その後に拡張ＮＡＣＫ要求パケットを送信する。受信側の無線局２は、拡張ＮＡＣＫ要求パケットを受信した後で、受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーＳＮ３，ＳＮ７の情報を格納した単一の拡張ＮＡＣＫパケットを作成し、この拡張ＮＡＣＫパケットを空間分割多重せずに、無線局１に対して送信する。このような動作が繰り返される。

［第５の実施形態］
図８は、本発明の第５の実施形態を示すフローチャートである。図９は、本発明の第５の実施形態の動作例を示す。

本実施形態では、第１の実施形態〜第４の実施形態において、空間分割多重する各系統が独立に送信レートを設定可能な場合に、拡張ＡＣＫパケットあるいは拡張ＮＡＣＫパケットの送信レートを選択する。例えば、受信に成功した複数のデータパケットの送信レートの中で最低の送信レート、あるいは予め設定されている各系統の送信レートの中で最低の送信レートを選択する。

図８に示すフローチャートは、第１の実施形態に対応するものであり、変更された部分について説明する。

図８のステップS003B では、送信元無線局のＩＤ，宛先無線局のＩＤ，シーケンスナンバーだけでなく、送信レート（送信時のビットレート）をデータパケット毎に取得する。そして、ステップS006の次にステップS301に進み、受信に成功した各データパケットの送信レートのうち、最低レートを超えない送信レートを自局の送信用に選択する。したがって、ステップS007で拡張ＡＣＫパケットを送信する際には、選択された送信レートに対応する系統で拡張ＡＣＫパケットが送信される。

なお、拡張ＡＣＫパケットの送信レートとして、予め設定されている各系統の送信レートの中で最低の送信レートを選択する場合には、ステップS003B で受信したデータパケットの送信レートを取得する必要はない。

図９の動作例において、ＳＧ１〜ＳＧ４は空間分割多重の各系統の信号を示し、ここでは４系統の信号を空間分割多重する場合を想定している。また、ＳＮ１〜ＳＮ８は、各データパケットのシーケンスナンバーを示している。また、ＳＧ１〜ＳＧ４の送信レートは、24Ｍbps ，18Ｍbps ，６Ｍbps ，12Ｍbps とする。

送信元の無線局１は一定時間のキャリアセンスの後、空間分割多重を用いて１つの無線チャネルで４つのデータパケットを並列送信する。受信側の無線局２は、並列送信された４つのデータパケットを受信し、それぞれの送信レートを取得する。次に、受信成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を格納した拡張ＡＣＫパケットを作成する。ここで、同時に受信した複数のデータパケットの送信レートの中で最低の送信レートとして、全データパケットが受信成功の場合には最低の送信レートである６Ｍbps を選択する。拡張ＡＣＫパケットは空間分割多重せずに、送信レート６Ｍbps で無線局１に対して送信される。このような動作が繰り返される。

［第６の実施形態］
第６の実施形態では、第２の実施形態〜第４の実施形態において、空間分割多重する各系統が独立に送信レートを設定可能な場合に、拡張ＡＣＫ要求パケットあるいは拡張ＮＡＣＫ要求パケットの送信レート、および拡張ＡＣＫパケットあるいは拡張ＮＡＣＫパケットの送信レートを選択する。例えば、拡張ＡＣＫ要求パケットあるいは拡張ＮＡＣＫ要求パケットの送信レートは、予め設定されている各系統の送信レートの中で最低レートを選択し、拡張ＡＣＫパケットあるいは拡張ＮＡＣＫパケットの送信レートは、受信に成功した複数のデータパケットの送信レートの中で最低レートを超えない送信レートを選択する。図１０は、第６の実施形態に対応する動作例を示すタイムチャートである。

図１０の動作例において、ＳＧ１〜ＳＧ４は空間分割多重の各系統の信号を示し、ここでは４系統の信号を空間分割多重する場合を想定している。また、ＳＮ１〜ＳＮ４は、各データパケットのシーケンスナンバーを示している。また、ＳＧ１〜ＳＧ４の送信レートは、24Ｍbps ，18Ｍbps ，６Ｍbps ，12Ｍbps とする。

送信元の無線局１は一定時間のキャリアセンスの後、空間分割多重を用いて１つの無線チャネルで４つのデータパケットを並列送信し、その後に各系統の送信レートの中で最低の送信レート６Ｍbps で、空間分割多重を用いずに拡張ＮＡＣＫ要求パケットを送信する。受信側の無線局２は、並列送信された４つのデータパケットと、空間分割多重を用いずに送信された拡張ＮＡＣＫ要求パケットを受信する。次に、受信失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を格納した拡張ＮＡＣＫパケットを作成する。ここで、同時に受信した複数のデータパケットの送信レートの中で最低レートとして、全データパケットが受信成功の場合には最低レートである６Ｍbps を選択する。拡張ＡＣＫパケットは空間分割多重せずに、送信レート６Ｍbps で無線局１に対して送信される。このような動作が繰り返される。

本発明の第１の実施形態を示すフローチャートである。本発明の第１の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。本発明の第２の実施形態を示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。本発明の第３の実施形態を示すフローチャートである。本発明の第３の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。本発明の第４の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。本発明の第５の実施形態を示すフローチャートである。本発明の第５の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。本発明の第６の実施形態の動作例を示すタイムチャートである。データパケットの構成を示す図である。拡張ＡＣＫパケットおよび拡張ＮＡＣＫパケットの構成を示す図である。拡張ＮＡＣＫ要求パケットおよび拡張ＡＣＫ要求パケットの構成を示す図である。空間分割多重における送信信号と受信信号の関係を示す図である。一般的なデータパケットの交換処理を示す図である。空間分割多重におけるＡＣＫパケットの送信方法の例を示す図である。

Claims

２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法において、
前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、
空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信した無線局は、受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成し、空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて前記肯定応答パケットを送信側の無線局に返信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法において、
前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、
送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信し、その送信後に、並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信し、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信し、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて前記否定応答パケットを送信側の無線局に返信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法において、
前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、
送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの肯定応答パケットを要求するための肯定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信し、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、前記肯定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて前記肯定応答パケットを送信側の無線局に返信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法において、
前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、
送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信し、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて前記否定応答パケットを送信側の無線局に返信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法において、
前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、
送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信し、その送信後に、並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信し、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信し、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法において、
前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、
送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの肯定応答パケットを要求するための肯定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信し、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、前記肯定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信方法において、
前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、
送信側の無線局は、空間分割多重を用いて複数のデータパケットを連続して並列送信し、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信し、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信し、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成し、空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信装置において、
送信側の無線局は、前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、空間分割多重を用いて並列送信する手段を備え、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信する手段と、受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成する手段と、当該肯定応答パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信側の無線局に返信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信装置において、
送信側の無線局は、前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、空間分割多重を用いて並列送信する手段と、その送信後に、並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信する手段とを備え、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信する手段と、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成する手段と、当該否定応答パケットを空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信側の無線局に返信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信装置において、
送信側の無線局は、前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、空間分割多重を用いて連続して並列送信する手段と、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの肯定応答パケットを要求するための肯定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信する手段とを備え、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信する手段と、前記肯定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成する手段と、当該肯定応答パケットを空間分割多重を適用せずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信側の無線局に返信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信装置において、
送信側の無線局は、前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、空間分割多重を用いて連続して並列送信する手段と、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに送信する手段とを備え、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信する手段と、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成する手段と、当該否定応答パケットを空間分割多重を適用せずに、無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから受信に成功した送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信側の無線局に返信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信装置において、
送信側の無線局は、前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、空間分割多重を用いて並列送信する手段と、その送信後に、並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信する手段とを備え、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて並列送信された複数のデータパケットを受信する手段と、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成する手段と、当該否定応答パケットを空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信装置において、
送信側の無線局は、前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、空間分割多重を用いて連続して並列送信する手段と、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの肯定応答パケットを要求するための肯定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信する手段とを備え、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信する手段と、前記肯定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に成功したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の肯定応答パケットを作成する手段と、当該肯定応答パケットを空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。
２つの無線局の間で、１つの無線チャネルと空間分割多重を用いて複数のデータパケットを並列送信する無線パケット通信装置において、
送信側の無線局は、前記複数のデータパケットに、それぞれを区別するための所定のシーケンスナンバーを含み、空間分割多重を用いて連続して並列送信する手段と、その送信後に、連続して並列送信された全データパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含み、受信側の無線局からの否定応答パケットを要求するための否定応答要求パケットを空間分割多重を用いずに、さらに無線局が有する送信レートの中の最低の送信レートから送信に用いた送信レートの中の最低の送信レートの範囲にある送信レートを用いて送信する手段とを備え、
受信側の無線局は、空間分割多重を用いて連続して並列送信された複数のデータパケットを受信する手段と、前記否定応答要求パケットを受信して得たシーケンスナンバーのうち受信に失敗したデータパケットのシーケンスナンバーに相当する情報を含む単一の否定応答パケットを作成する手段と、当該否定応答パケットを空間分割多重を適用せずに送信側の無線局に返信する手段とを備えた
ことを特徴とする無線パケット通信装置。