JP4853625B2 - 伝搬遅延時間測定方法、同期方法、及び無線lanシステム - Google Patents
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Description
以下、図1から図5を参照して、本発明による無線LANシステムの第1の実施の形態が説明される。
図1を参照して本発明による無線LANの第1の実施の形態における構成が説明される。図1は、本発明による無線LANシステムの第1の実施の形態における構成を示すブロック図である。本発明による無線LANシステムは、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance:搬送波検出多元接続衝突回避)のMAC(Media Access Control:媒体アクセス制御)方式を使用したIEEE802.11系の無線LANシステムであり、無線回線で相互に接続された複数のステーションを具備している。第1の実施の形態における無線LANシステムは、ステーション間の無線伝搬遅延時間を考慮して各ステーションのTSFタイマ値を補正し、そのTSFタイマ値を用いてシステム時刻の同期を行う。本実施の形態では、アクセスポイントとなるステーションをアクセスポイント2(以下、AP2と称す)、AP2を介して相互に接続する複数のステーションを端末装置11〜1n(以下、STA11〜1nと称す)として説明される。
r=T(ap)-T(sta)
d=(T(ap)-T(sta))-IFS)/2
ただし、IFS(Interframe Space)は、IEEE802.11規格で定義されるフレーム送信間隔であり、固定値である。
往復通信時間計測部122が計測する往復通信時間は複数であることが好ましく、伝搬遅延時間計算部123は、この複数の往復通信時間から最適な無線伝搬遅延時間do(例えば最小値や平均値等)を算出することが好ましい。
図2から図5Bを参照して、本発明による無線LANシステムの第1の実施の形態における時刻同期の動作が説明される。ここでは、図5に示されるように3台のSTA11、12、13と、AP2によるベーシックサービスセット(BSS)による構成を一例に時刻同期の動作が説明される。
rn=Tb(t4N-3)-T(t4N)
dn=(rn- SIFS)/2
d2=(FF FF FF FF FF FF 00 24-FF FF FF FF FF FF 00 10-00 00 00 00 00 00 00 10)/2=2
と計算され、フラグメントフレームD2の送信によって算出される無線伝搬遅延時間d2は2マイクロ秒となる。
以下、図4から図8を参照して、本発明による無線LANシステムの第2の実施の形態が説明される。
図6を参照して本発明による無線LANの第2の実施の形態における構成が説明される。図6は、本発明による無線LANシステムの第2の実施の形態における構成を示すブロック図である。第2の実施の形態における無線LANシステムは、第1の実施の形態におけるSTA1に替えて、受信する基準TSFタイマ値TTに応じて自身のシステム時刻を補正してシステム時刻同期を行うSTA1’を具備する。第2の実施の形態におけるSTA1’は、第1の実施の形態におけるSTA1の送受信部11及びシステム時刻同期部16に替えて送受信部11’及びシステム時刻同期部16’を備える。第2の実施の形態における無線LANシステムでは、ステーション間の無線伝搬遅延時間を考慮して各ステーションのTSFタイマ値を補正し、基準となるステーションから送信される基準TSFタイマ値TTと基準システム時刻SCとを用いてシステム時刻の同期を行う。ここでは、STA1’1〜1’nのうち、STA1’1を基準STAとして実施の形態が説明される。又、同一符号の構成は、第1の実施の形態と同様であるため、その構成及び動作の説明は省略される。
図4から図8を参照して、本発明による無線LANシステムの第2の実施の形態における時刻同期の動作が説明される。ここでは、図5に示されるように3台のSTA1’1、1’2、1’3と、AP2によるベーシックサービスセット(BSS)による構成を一例に時刻同期の動作が説明される。
11,11’、21:送受信部
12:伝搬遅延時間計測部
13、22:TSFタイマ部
14:TSFタイマ同期部
15、23:システムクロック部
16、16’:システム時刻同期部
17:空中線
111、111’:フレーム生成部
112:フレームフラグメント部
113:フレーム送受信部
114:フレームフィルタ部
115:フレーム内TSFタイマ値抽出部
116:ペア生成部
121:送受信時刻計測部
122:往復通信時間計測部
123:伝搬遅延時間計算部
124:送受信時刻記録部
125:往復通信時間記録部
126:伝搬遅延時間記録部
161:ペアフレーム抽出部
162:ペア抽出部
163:システムクロック同期部
164:ペア記録部
do:無線伝搬遅延時間
TT:基準TSFタイマ値
SC:基準システム時刻
Claims (13)
- 少なくとも2つ以上のステーションを具備する無線LAN(Local Area Network)システムにおいて、
第1のステーションが、フレームを複数のフラグメントフレームに分割し、前記複数のフラグメントフレームを順に第2のステーションに送信するステップと、
前記第2のステーションが前記複数のフラグメントフレームのうち、2番目以降に送信された第1フラグメントフレームに対するackフレームを前記第1のステーションに送信するステップと、
前記第1のステーションが、前記第1フラグメントフレームの送信時刻と、前記ackフレームの受信時刻とを用いて、端末装置と前記第2のステーションとの間における信号の伝搬遅延時間を算出するステップとを具備する
伝搬遅延時間測定方法。 - 少なくとも2つ以上のステーションを具備する無線LAN(Local Area Network)システムにおいて、
第1のステーションが、フレームを複数のフラグメントフレームに分割し、前記複数のフラグメントフレームを順に第2のステーションに送信するステップと、
前記第2のステーションが前記複数のフラグメントフレームのうち、2番目以降に受信する第1フラグメントフレームに対するackフレームを前記第1のステーションに送信するステップと、
前記第1のステーションが、前記第1フラグメントフレームの送信時刻と、前記ackフレームの受信時刻とを用いて、前記第1のステーションと前記第2のステーションとの間における信号の伝搬遅延時間を算出するステップと、
前記第2のステーションが、自身のTSF(Timing Synchronization Function)タイマ部がカウントする時刻を前記第1のステーションに送信するステップと、
前記時刻は前記送信時の送信時刻であり、
前記第1のステーションが、前記伝搬遅延時間を用いて前記送信時刻を補正した時刻を、現在時刻として自身のTSFタイマ部を設定するステップとを具備する
同期方法。 - 請求項2に記載の同期方法において、
前記第1のステーションが、前記TSFタイマ部の設定後にカウントされた現在時刻と、前記現在時刻におけるシステム時刻とを、それぞれ基準時刻及び基準システム時刻として前記第2のステーションに送信するステップと、
前記第2のステーションが、基準現在時刻と基準システム時刻とを前記無線LANに接続する他の第1のステーションに放送するステップと、
前記他の第1のステーションが、自身のTSFタイマ部がカウントする現在時刻と前記基準現在時刻との差分を用いて前記基準システム時刻を補正し、前記現在時刻に対応するシステム時刻として設定するステップとを更に具備する
同期方法。 - 請求項2に記載の同期方法において、
前記第2のステーションが、自身のTSFタイマ部がカウントする現在時刻と前記現在時刻におけるシステム時刻とを、それぞれ基準時刻及び基準システム時刻として放送するステップと、
前記第1のステーションが、自身の現在時刻と前記基準時刻との差分を用いて前記基準システム時刻を補正し、前記現在時刻に対応するシステム時刻として設定するステップとを更に具備する
同期方法。 - 第1のステーションと、
前記第1のステーションに無線回線を介して接続する第2のステーションとを具備し、
前記第1のステーションは、
フレームを複数のフラグメントフレームに分割するフレームフラグメント部と、
前記複数のフラグメントフレームを順に前記第2のステーションに送信する送受信部と、
前記複数のフラグメントフレームのうち、2番目以降に送信した第1フラグメントフレームの送信時刻と、前記第1フラグメントフレームに対する前記第2のステーションからのackフレームの受信時刻とを用いて、前記第1のステーションと前記第2のステーションとの間の伝搬遅延時間を算出する伝搬遅延時間計測部とを備える
無線LAN(Local Area Network)システム。 - 請求項5に記載の無線LANシステムにおいて、
前記第1のステーションは、時刻をカウントする第1のTSF(Timing Synchronization Function)タイマ部と、
前記伝搬遅延時間に基づいて前記時刻を設定するTSF(Timing Synchronization Function)タイマ同期部とを更に備え、
前記第2のステーションは、時刻をカウントする第2のTSFタイマ部を備え、
前記第2のステーションは前記第2のTSFタイマ部がカウントする時刻を前記第1のステーションに送信し、
前記時刻は前記送信時の送信時刻であり、
前記TSFタイマ同期部は、前記伝搬遅延時間を用いて前記送信時刻を補正した時刻を、現在時刻として前記第1のTFSタイマ部に設定する
無線LANシステム。 - 請求項6に記載の無線LANシステムにおいて、
前記第2のステーションは基準時刻と基準システム時刻を、前記同期済みの前記第1のステーションに送信し、
前記第1のステーションは、
システム時刻をカウントするシステムクロック部と、
前記第2のステーションから送信される前記基準時刻と、前記設定後の第1のTFSタイマ部にカウントされる現在時刻との差分を用いて前記基準システム時刻を補正し、前記現在時刻に対応するシステム時刻として前記システムクロック部に設定するシステムクロック同期部とを備える
無線LANシステム。 - 請求項7に記載の無線LANシステムにおいて、
前記第1のステーションのフレーム送受信部は、前記設定後の第1のTSFタイマ部にカウントされる現在時刻と、前記現在時刻に対応するシステム時刻とを、それぞれ基準時刻及び基準システム時刻として前記第2のステーションに送信し、
前記第2のステーションは、基準現在時刻と前記基準システム時刻とを前記第2のステーションに接続する他の第1のステーションに放送し、
前記他の第1のステーションのシステムクロック同期部は、前記設定後の第1のTSFタイマ部にカウントされる現在時刻と前記基準現在時刻との差分を用いて前記基準システム時刻を補正し、前記現在時刻に対応するシステム時刻として前記システムクロック部に設定する
無線LANシステム。 - 請求項7に記載の無線LANシステムにおいて、
前記第2のステーションは、システム時刻をカウントする第2のシステムクロック部を更に具備し、
前記第2のステーションは、前記第2のTSFクロック部がカウントする現在時刻と前記現在時刻に対応するシステム時刻とを、基準時刻及び基準システム時刻として前記第1のステーションに放送し、
前記第1のステーションのシステムクロック同期部は、前記設定後の第1のTSFタイマ部にカウントされる現在時刻と前記基準時刻との差分を用いて前記基準システム時刻を補正し、前記現在時刻に対応するシステム時刻として前記システムクロック部に設定する
無線LANシステム。 - 無線LANシステムにおけるステーションであって、
フレームを複数のフラグメントフレームに分割するフレームフラグメント部と、
前記複数のフラグメントフレームを順に前記無線LAN上の他のステーションに送信する送受信部と、
前記複数のフラグメントフレームのうち、2番目以降に送信した第1フラグメントフレームの送信時刻と、前記第1フラグメントフレームに対する前記他のステーションからのackフレームの受信時刻とを用いて、前記他のステーションとの間の伝搬遅延時間を算出する伝搬遅延時間計測部とを備える
ステーション。 - 請求項10に記載のステーションにおいて、
時刻をカウントするTSF(Timing Synchronization Function)タイマ部と、
前記伝搬遅延時間に基づいて前記時刻を設定するTSF(Timing Synchronization Function)タイマ同期部とを更に備え、
前記TSFタイマ同期部は、前記伝搬遅延時間を用いて前記他のステーションにおけるTSFタイマ部がカウントする送信時刻を補正した時刻を、現在時刻として前記第1のTFSタイマ部に設定する
ステーション。 - 請求項11に記載のステーションにおいて、
システム時刻をカウントするシステムクロック部と、
前記他のステーションから送信される基準時刻と、前記設定後のTFSタイマ部にカウントされる現在時刻との差分を用いて前記他のステーションから送信される基準システム時刻を補正し、前記現在時刻に対応するシステム時刻として前記システムクロック部に設定するシステムクロック同期部とを備える
ステーション。 - 請求項12に記載のステーションにおいて、
前記フレーム送受信部は、前記設定後のTSFタイマ部にカウントされる現在時刻と、前記現在時刻に対応するシステム時刻とを、それぞれ基準時刻及び基準システム時刻として前記他のステーションを介して前記無線LANに接続する更に他のステーションに送信する
ステーション。
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