JP5111957B2 - Wireless communication device - Google Patents
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Description
本発明は、異なる2つの変調方式によりデータフレームを変調して送信する無線通信装置に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus that modulates and transmits a data frame by two different modulation schemes.
現在、無線LANシステムとして、データフレームをDSSS/CCK(Direct Sequence Spread. Spectrum/Complementary Code Keying)方式で変調するIEEE802.11b(以下、「11b」と略称する)の規格に準拠する無線LANシステム、データフレームをOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:直交周波数分割多重)方式で変調するIEEE802.11a(以下、「11a」と略称する)規格に準拠する無線LANシステムが提案されている。 Currently, as a wireless LAN system, a wireless LAN system compliant with the IEEE802.11b (hereinafter abbreviated as “11b”) standard for modulating a data frame by a DSSS / CCK (Direct Sequence Spread. Spectrum / Complementary Code Keying) system, There has been proposed a wireless LAN system compliant with the IEEE802.11a (hereinafter abbreviated as “11a”) standard for modulating a data frame by an OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) method.
さらに、11aと11bとを足し合わせた特徴を有する規格であるIEEE802.11g(以下、「11g」と略称する)が提案されている。 Furthermore, IEEE802.11g (hereinafter abbreviated as “11g”), which is a standard having the characteristics of adding 11a and 11b, has been proposed.
従来、同一の周波数帯域において、上記のように異なる規格に準拠した無線LANシステムが共存する例として、11bの規格に準拠したシステム(以下、11bシステム)と、11gの規格に準拠したシステム(以下、11gシステム)との共存がある。この2つのシステムが共存する無線LANシステムでは、11gシステムのアクセスポイントが、11gシステムを構成する無線端末と11bシステムを構成する無線端末の双方を制御する。 Conventionally, as an example in which wireless LAN systems conforming to different standards as described above coexist in the same frequency band, a system conforming to the 11b standard (hereinafter, 11b system) and a system conforming to the 11g standard (hereinafter, referred to as the following) , 11g system). In the wireless LAN system in which these two systems coexist, the access point of the 11g system controls both the wireless terminal configuring the 11g system and the wireless terminal configuring the 11b system.
11gシステムのアクセスポイントに双方が制御される場合、11gシステムの無線端末は、データフレームをOFDM方式により変調して送信するため高速伝送が可能となる。しかし、11bシステムの無線端末はOFDM方式に準拠していないため、アクセスポイントがOFDM方式による通信を行っている場合、周波数帯域がOFDM方式による通信で占有されていることを認識できない。このため11bシステムの無線端末は、周波数帯域が占有されているにも関わらずデータフレームの送信を行う。その結果アクセスポイント近辺でパケットの衝突が発生し、アクセスポイントからのスループットが低下する。 When both are controlled by the access point of the 11g system, the wireless terminal of the 11g system modulates the data frame by the OFDM method and transmits the data frame, thereby enabling high-speed transmission. However, since the wireless terminal of the 11b system does not comply with the OFDM system, when the access point performs communication using the OFDM system, it cannot recognize that the frequency band is occupied by communication using the OFDM system. For this reason, the wireless terminal of the 11b system transmits a data frame even though the frequency band is occupied. As a result, packet collision occurs in the vicinity of the access point, and throughput from the access point decreases.
そこで11gシステムのアクセスポイントは、パケットの衝突を回避するため、OFDM方式で通信を行う際に、通信を行うことを通知する通知フレーム(RST信号)を11gシステムの無線端末に送信する。この通知フレームは、11gシステムと11bシステムを構成する全ての無線端末に監視されるため、全ての無線端末が受信可能なDSSS方式で変調されて送信される。 Therefore, in order to avoid packet collision, the access point of the 11g system transmits a notification frame (RST signal) notifying that communication is performed to the wireless terminal of the 11g system when performing communication using the OFDM method. Since this notification frame is monitored by all the wireless terminals constituting the 11g system and the 11b system, the notification frame is modulated and transmitted by the DSSS method that can be received by all the wireless terminals.
11bシステムの無線端末は、通知フレームを受けると他の無線端末の通信により周波数帯域が占有されていることを検知し、送信を一時抑制する。従来の無線LANシステムでは、上記の手法によりパケットの衝突を回避し、スループットを向上させている。 Upon receiving the notification frame, the wireless terminal of the 11b system detects that the frequency band is occupied by communication of another wireless terminal, and temporarily suppresses transmission. In a conventional wireless LAN system, packet collision is avoided and throughput is improved by the above method.
例えば特許文献1には、第1の送信方式および第2の送信方式の少なくともいずれかにより送信が可能な2つの無線端末がキャリアセンスに基づく送信を行って通信する無線通信システムについて記載されている。
しかしながら上記従来の技術において、通知フレームは、無線LANシステムを構成する全ての無線通信装置に受信可能とするため、最低の伝送レートで送信される。このため通知フレームの送信に係る送信時間が長くなる。例えば実際に送信したいデータのサイズが小さい場合には、データフレームを通知フレーム及びOFDM信号として送信するよりも、通知フレームを必要としないDSSS信号として送信した方が、送信時間が短くなることがある。この結果、スループットが下がるという問題が生じる。 However, in the above-described conventional technology, the notification frame is transmitted at the lowest transmission rate so that it can be received by all the wireless communication devices that constitute the wireless LAN system. For this reason, the transmission time concerning transmission of a notification frame becomes long. For example, when the size of the data to be actually transmitted is small, the transmission time may be shorter when the data frame is transmitted as a DSSS signal that does not require the notification frame than when the data frame is transmitted as a notification frame and an OFDM signal. . As a result, there arises a problem that the throughput is lowered.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたものであり、スループットを向上させることが可能な無線通信装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus capable of improving the throughput.
本発明は、上記の目的を達成するために以下の如き構成を採用した。 The present invention employs the following configuration in order to achieve the above object.
本発明の無線通信装置は、データフレームを第一の変調方式により変調する第一の変調手段と、データフレームを第二の変調方式により変調する第二の変調手段と、前記第一の変調手段により変調された前記データフレームの送信に係る第一の送信時間を算出する第一の算出手段と、前記第二の変調手段により変調された前記データフレームと、前記データフレームの送信を通知する通知フレームとの送信に係る第二の送信時間を算出する第二の算出手段と、前記第一の送信時間及び前記第二の送信時間のうち、送信時間が短い方に対応した変調方式を選択する選択手段とを有する構成とした。 The wireless communication apparatus according to the present invention includes a first modulation unit that modulates a data frame by a first modulation method, a second modulation unit that modulates a data frame by a second modulation method, and the first modulation unit. A first calculation means for calculating a first transmission time for transmission of the data frame modulated by the data frame, a notification for notifying the transmission of the data frame, the data frame modulated by the second modulation means A second calculating means for calculating a second transmission time for transmission with the frame, and a modulation method corresponding to a shorter one of the first transmission time and the second transmission time is selected; And a selection unit.
係る構成によれば、スループットを向上させることができる。 According to such a configuration, the throughput can be improved.
また前記第一の変調手段及び前記第二の変調手段は、それぞれ複数の伝送レートに対応して前記データフレームの変調を行うものであって、前記第一の算出手段は、前記データフレームのフレーム長と、前記第一の変調手段が対応する伝送レートとに基づき前記第一の送信時間を算出し、前記第二の算出手段は、前記データフレームのフレーム長と、前記第二の変調手段が対応した伝送レートと、前記通知フレームによる通知方式とに基づき前記第二の送信時間を算出する構成とした。 The first modulation means and the second modulation means each modulate the data frame corresponding to a plurality of transmission rates, and the first calculation means includes a frame of the data frame. The first transmission time is calculated based on the length and the transmission rate to which the first modulation means corresponds, and the second calculation means includes the frame length of the data frame and the second modulation means. The second transmission time is calculated based on the corresponding transmission rate and the notification method using the notification frame.
また前記通知フレームによる通知方式は、RTS/CTS方式か、または当該無線通信装置にCTS信号を送信する方式かの何れか一方とした。 The notification method using the notification frame is either the RTS / CTS method or a method of transmitting a CTS signal to the wireless communication apparatus.
また本発明の無線通信装置は、閾値とされるデータフレームのフレーム長が格納された閾値テーブルを有し、前記選択手段は、前記閾値テーブルに基づき変調方式を選択する構成とした。 In addition, the wireless communication apparatus of the present invention has a threshold table in which the frame length of a data frame that is a threshold is stored, and the selection unit selects a modulation scheme based on the threshold table.
また本発明の無線通信装置は、前記第二の変調手段により変調された前記データフレームの再送率を算出する再送率算出手段と、前記再送率に重み係数を乗算する乗算手段と、前記重み係数を設定する係数設定手段とを有し、前記第二の算出手段は、前記重み係数が乗算された前記再送率を用いて前記第二の送信時間を算出する構成とした。 The radio communication apparatus of the present invention includes a retransmission rate calculating unit that calculates a retransmission rate of the data frame modulated by the second modulating unit, a multiplying unit that multiplies the retransmission rate by a weighting factor, and the weighting factor. And the second calculation unit calculates the second transmission time using the retransmission rate multiplied by the weighting factor.
また前記再送率は、所定時間内に送信された前記データフレームの送信回数を用いて算出される構成とした。 The retransmission rate is calculated using the number of transmissions of the data frame transmitted within a predetermined time.
本発明によれば、スループットを向上させることができる。 According to the present invention, throughput can be improved.
以下に図面を参照して本発明の実施形態について説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
本実施形態の無線LANシステム100では、キャリアセンスを行う11b規格に準拠したシステムと、11g規格に準拠したシステムとが共存した場合を考える。
In the
図1は、本発明の無線通信装置により構成される無線LANシステム100のシステム構成図である。
FIG. 1 is a system configuration diagram of a
無線LANシステム100は、11g規格に準拠した無線通信装置200と、11g規格に準拠した無線端末300、11b規格に準拠した無線端末400を含んで構成されている。無線LANシステム100では、無線通信装置200が無線基地局となり、無線端末300、400と無線接続する通信形態をとる。無線通信装置200は、無線端末300、400を制御する。
The
尚本実施形態における以下の説明では、無線通信装置200が無線端末300、400にデータを送信する場合を例として示すが、逆に11g規格に準拠した無線端末300から11b規格に準拠した無線通信装置にデータを送信する場合にも同様に適用できる。
In the following description of the present embodiment, the case where the
以下に無線LANシステム100におけるデータフレームの変調方式について説明する。
A data frame modulation method in the
無線LANシステム100で使用される変調方式は2つの方式に分けられる。1つの方式は、データフレームを11b規格に準拠した無線端末400において送受可能なデータフレームへ変調する基本の変調方式である。もう1つの方式は、11g規格に準拠した無線通信装置200と無線端末300とにおいて送受可能なデータフレームへ変調する応用の変調方式である。
The modulation scheme used in the
ところで11g規格に準拠した無線端末300は、OFDM方式及びDSSS/CCK方式に対応可能である。これに対し11b規格に準拠した無線端末400は、DSSS/CCK方式にのみ対応可能である。よって11g規格で規定される変調方式(OFDM方式)は無線端末400では用いることができないが、11b規格で規定される変調方式(DSSS/CCK方式)は無線端末300で用いることができる。
By the way, the
このため本実施形態では、基本の変調方式である第一の変調方式をDSSS/CCK方式とし、応用の変調方式である第二の変調方式をOFDM方式とした。 For this reason, in this embodiment, the first modulation method, which is the basic modulation method, is the DSSS / CCK method, and the second modulation method, which is the applied modulation method, is the OFDM method.
本発明の無線通信装置200は、データフレームを変調する際に、DSSS/CCK方式またはOFDM方式のうち、変調後のデータフレームの送信時間が短くなる方の方式を選択する。そして選択された変調方式でデータフレームを変調して送信することにより、スループットを向上させる。
(第一の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第一の実施形態について説明する。図2は、第一の実施形態の無線通信装置200を説明する図である。
When modulating a data frame, the
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a diagram illustrating the
無線通信装置200は、アンテナ部210、制御部220、ROM(Read Only Memory)250、RAM260(Random Access Memory)、不揮発性メモリ270を有する。
The
アンテナ部210は、無線通信装置200によるデータフレームの送受信を行う。制御部220は、CPU(Central Processing Unit)等であり、送信制御部230と受信制御部240とを有する。送信制御部230は、アンテナ部210からのデータフレームの送信を制御する。送信制御部230の詳細は後述する。受信制御部240は、アンテナ部210から受信されたデータフレームの処理を行う。
The
ROM250には、制御部220に実行されるプログラムなどが予め記憶されており、制御部220はROM250に記憶された動作を実行する。RAM260は、制御部220による演算などにより生成されたデータを一時的に記憶する一時記憶メモリである。不揮発性メモリ270は、例えばNVRAM(Non Volatile RAM)等であり、電源が供給されなくても記憶された情報を保持することができる。不揮発性メモリ270には、後述する閾値テーブル280等が記憶されている。
The
以下に送信制御部230について説明する。
The
送信制御部230は、第一変調部231、第二変調部232、通知フレーム生成部233、第一算出部234、第二算出部235、選択部236を有し、データフレームの送信に係る各種制御を行う。
The
第一変調部231は、データフレームをDSSS/CCK方式に変調する変調手段である。第一変調部231は、DSSS方式またはCCK方式の両方に対応しており、いずれか一方の方式によりデータフレームを変調する。例えば無線LANシステム100に、DSSS方式にのみ対応する無線端末が存在する場合には、第一変調部231はデータフレームをDSSS信号に変調しても良い。また無線LANシステム100にDSSS方式にのみ対応する無線端末が存在しない場合には、第一変調部231はデータフレームをCCK信号に変調しても良い。第一変調部331では、複数の伝送レートに対応させてデータフレームを変調することができる。第一変調部231が対応する伝送レートは、例えば1Mbps、2Mbps、5.5Mbps、11Mbpsである。よって、第一変調部331により変調されたデータフレームの最低伝送レートは1Mbpsであり、最高伝送レートは11Mbpsとなる。
The
第二変調部232は、データフレームをOFDM方式に変調する変調手段である。第二変調部232でも、複数の伝送レートに対応させてデータフレームを変調することができる。第二変調部232が対応する伝送レートは、例えば6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、26Mbps、48Mbps、54Mbpsである。よって、第二変調部232により変調されたデータフレームの最低伝送レートは6Mbpsであり、最高伝送レートは54Mbpsとなる。
The
第一変調部231及び第二変調部232における伝送レートは、例えば無線LANシステム100を構成する他の装置の仕様などにより予め設定されても良い。または、他の装置との通信状況に応じて適切な伝送レートが選択されても良い。
The transmission rates in the
通知フレーム生成部233は、データフレームが第二変調部232によりOFDM方式で変調されたOFDM信号とされたとき、OFDM信号が送信される前に送信される通知フレームを生成する。
The notification
ここで通知フレームについて説明する。 Here, the notification frame will be described.
通知フレームは、無線通信装置200が他の無線端末と通信を行う際に、通信で使用する周波数帯域を一時的に確保し、周波数帯域を占有するために用いられる制御信号である。
The notification frame is a control signal used to temporarily secure a frequency band used for communication and occupy the frequency band when the
本実施形態では、無線通信装置200と無線端末300とはOFDM信号による通信を行う。しかしながら無線端末400はOFDM方式に対応していないため、OFDM信号を受信できず、周波数帯域が無線端末300の通信により占有されていることを把握できない。このため無線端末400は、無線端末300に周波数帯域が占有されているにも関わらずデータフレームを送信してしまう。
In the present embodiment, the
そこで無線通信装置200は、無線端末300と通信を行う際に、無線端末400に通信を行うことを通知するための信号を送信する。この信号が通知フレームである。
Therefore, when communicating with the
無線通信装置200が通知フレームを無線端末300に送信すると、無線端末400もこの通知フレームを受信する。無線端末400は、通知フレームに含まれる情報から、周波数帯域が無線端末300による通信に占有される期間に関する情報を取得し、その期間はデータフレームの送信を行わない。
When the
以上の用途から、通知フレームは、無線端末400に確実に受信される必要がある。よって本実施形態の通知フレームは、無線端末400でも受信可能なDSSS/CCK方式で変調される。さらに通知フレームは、無線端末400に確実に受信されるように、最低伝送レートである1Mbpsとして変調されるものとした。
From the above uses, the notification frame needs to be reliably received by the
ところでIEEE802.11規格では、通知フレームを用いた通信制御方式として、2つの方式を提案している。1つはRTS/CTS方式である。この方式では、無線通信装置200が無線端末300へ、通知フレームとしてRTS(Request To Send:送信要求)信号を送信する。無線端末300は、RTS信号を受信するとCTS(Clear to Send:受信準備完了)信号を無線通信装置200へ返す。これは逆に無線端末300から無線通信装置200にデータフレームを送信する場合であっても同じである。これによって無線通信装置200は、無線端末300との通信のために一時的に周波数帯域を占有することができる。
By the way, the IEEE 802.11 standard proposes two systems as a communication control system using a notification frame. One is the RTS / CTS method. In this method, the
もう1つの方式は、無線通信装置200が自身宛に通知フレームとしてCTS信号を送信し、仮想的に周波数帯域を確保する方式(CTStoSelf)である。この方式では、無線通信装置200は無線端末300からの応答を待たずにデータフレームを送信するため、RTS/CTS方式と比較して短時間で通知フレームを用いた通信制御を行うことができる。
The other method is a method (CTS to Self) in which the
第一算出部234は、第一変調部231により変調されたデータフレームの送信にかかる送信時間を算出する。第一算出部234は、送信されるデータフレームのフレーム長と、伝送レートとに基づき送信時間を算出する。
The
第二算出部235は、第二変調部232により変調されたデータフレームと、通知フレーム生成部233により生成された通知フレームとの送信にかかる送信時間を算出する。第二算出部234は、送信されるデータフレームのフレーム長と伝送レート及び通知フレームの送信に係る時間に基づき送信時間を算出する。
The
選択部236は、第一変調部231と第二変調部232のうち、送信時間が短い方の変調方式に対応する方を選択する。すなわち選択部236は、データフレームの変調方式を選択する。
The
ここで、図3を参照して選択部236の選択処理を説明する。図3は、選択部236による選択を説明する図である。
Here, the selection process of the
図3では、データフレーム30の変調において、第一変調部231が選択された場合に無線通信装置200から送信されるデータフレームをフレーム31とし、第二変調部232が選択された場合に無線通信装置200から送信されるデータフレームをフレーム32とした。
In FIG. 3, in the modulation of the
フレーム31は、DSSS/CCK信号のみからなり、フレーム31の送信時間t1は、データフレーム30のフレーム長と伝送レートとに基づき第一算出部234により算出される。
The
フレーム32は、通知フレーム32AとOFDM信号32Bとからなる。フレーム32の送信時間は、通知フレーム32Aの送信時間t2と、第二算出部235により算出されるOFDM信号32Bの送信時間t3との合計の送信時間t4である。尚本実施形態では、通知フレーム32Aは、最低伝送レートである1Mbpsに対応させてDSSS/CCK方式により変調された信号である。よって通知フレーム32Aの送信時間t2は予め算出されていても良いし、第二算出部235により算出されても良い。尚データフレームの送信では、あるデータフレームを送信した後に次のデータフレームを送信するまでの間に空き時間が存在する。よって通知フレーム32Aの送信時間t2には、この空き時間を示す最小フレーム間(SIFS (Short Inter Frame Space)時間)が1つ又は2つ含まれる。OFDM信号32Bの送信時間t3は、データフレーム30のフレーム長と伝送レートとに基づき算出される。
The
ここでデータフレーム30のフレーム長が短い場合、フレーム32において通知フレーム32Aの送信時間t2がOFDM信号32Bの送信時間t3よりも長くなることがある。
Here, when the frame length of the
例えば送信時間t2が送信時間t3よりも長い場合には、DSSS/CCK信号のみのフレーム31の送信時間t1の方が、フレーム32の送信時間t4よりも短くなることがある。送信時間t1及び送信時間t4の長さの関係は、データフレーム30のフレーム長に依存する。すなわちデータフレーム30のフレーム長が短い場合には送信時間t1の方が送信時間t4よりも短くなり、フレーム長が長い場合には送信時間t4の方が送信時間t1よりも長くなる傾向がある。
For example, when the transmission time t2 is longer than the transmission time t3, the transmission time t1 of the
図4は、DSSS/CCK方式が選択された場合の送信時間とフレーム長及びOFDM方式が選択された場合の送信時間とフレーム長との関係を示すグラフである。図4に示すグラフは、データフレームを最大1600Byte程度のイーサフレームとして求めたグラフである。イーサフレームとは、IEEE802.3規格に準拠したプロトコルで取り扱われるデータである。 FIG. 4 is a graph showing the relationship between the transmission time and frame length when the DSSS / CCK method is selected, and the transmission time and frame length when the OFDM method is selected. The graph shown in FIG. 4 is a graph obtained by obtaining a data frame as an Ethernet frame having a maximum of about 1600 bytes. Ether frame is data handled by a protocol compliant with the IEEE 802.3 standard.
図4からわかるように、DSSS/CCK方式が選択された場合の送信時間を示す直線と、OFDM方式が選択された場合の送信時間の示す直線とが交差する箇所がある。この交差点の前後で送信時間t1と送信時間t4の長さの関係が入れ替わる。つまり、この交差点におけるフレーム長が、データフレームを送信する場合にどちらの変調方式により送信するかを決定する閾値となる。尚図4では、第二変調部232が選択された場合の通知フレームがRTS/CTS方式により生成される場合を示している。
As can be seen from FIG. 4, there is a location where a straight line indicating the transmission time when the DSSS / CCK method is selected and a straight line indicating the transmission time when the OFDM method is selected intersect. Before and after this intersection, the relationship between the length of the transmission time t1 and the transmission time t4 is switched. That is, the frame length at this intersection is a threshold value that determines which modulation method is used when transmitting a data frame. FIG. 4 shows a case where the notification frame is generated by the RTS / CTS method when the
ところで11b規格では、DSSS/CCK方式で変調されたフレームの先頭で同期・AGC(Auto Gain Control)などの処理をするためのプリアンブル信号として、ロングプリアンブル(Long)とショートプリアンブル(Short)の選択が可能である。DSSS/CCK方式ではこの選択が送信時間に大きく影響を及ぼすため、送信時間t1はプリアンブルタイプ別に計算する必要がある。よって図4では、DSSS/CCK方式が選択された場合の送信時間とフレーム長との関係を、プリアンブルタイプ別に示している(図4において、Longはロングプリアンブルを示し、Shortはショートプリアンブルを示す)。 By the way, in the 11b standard, a long preamble (Short) and a short preamble (Short) are selected as preamble signals for processing such as synchronization and AGC (Auto Gain Control) at the head of a frame modulated by the DSSS / CCK method. Is possible. In the DSSS / CCK system, since this selection greatly affects the transmission time, the transmission time t1 needs to be calculated for each preamble type. Therefore, in FIG. 4, the relationship between the transmission time and the frame length when the DSSS / CCK scheme is selected is shown for each preamble type (in FIG. 4, Long indicates a long preamble and Short indicates a short preamble). .
図5は、閾値となるフレーム長が伝送レート毎に記憶された閾値テーブル280を示す図である。閾値テーブル280A〜280Dは、例えば無線通信装置200の有する不揮発性メモリ270に記憶されている。
FIG. 5 is a diagram illustrating a threshold table 280 in which frame lengths serving as threshold values are stored for each transmission rate. The threshold tables 280A to 280D are stored in, for example, the
閾値テーブル280Aには、第一変調部231の変調が伝送レート11Mbpsで行われた場合の第二変調部232の各伝送レート毎の閾値が記憶されている。閾値テーブル280Bには、第一変調部231の変調が伝送レート5.5Mbpsで行われた場合の第二変調部232の各伝送レート毎の閾値が記憶されている。閾値テーブル280Cには、第一変調部231の変調が伝送レート2Mbpsで行われた場合の第二変調部232の各伝送レート毎の閾値が記憶されている。閾値テーブル280Dには、第一変調部231の変調が伝送レート1Mbpsで行われた場合の第二変調部232の各伝送レート毎の閾値が記憶されている。尚閾値テーブル280では、通知フレームがCTStoSelf方式で生成された場合の閾値となるフレーム長についても、各伝送レート毎に算出して記載した。
The threshold value table 280A stores threshold values for each transmission rate of the
閾値テーブル280において、(1)、(2)は交差点が無く、閾値となるフレーム長が存在しないことを示す。(1)は常に第二変調部232が選択されることを意味しており、(2)は常に第一変調部231が選択されることを意味している。閾値テーブル280における(1)(2)以外の数値は、閾値となるフレーム長を示している。
In the threshold value table 280, (1) and (2) indicate that there is no intersection and that there is no threshold frame length. (1) means that the
次に、図6を参照して本実施形態の無線通信装置200の動作を説明する。図6は、第一の実施形態の無線通信装置200の動作を説明する第一のフローチャートである。
Next, the operation of the
図6に示す動作では、選択部236は、第一算出部234及び第二算出部235がそれぞれ算出した送信時間t1と送信時間t4に基づき、第一変調部231または第二変調部232の何れか一方を選択する。
In the operation illustrated in FIG. 6, the
無線通信装置200において、データフレームの送信指示により送信が開始されると、ステップS601へ進み、送信制御部230に送信条件が入力される。ここで入力される送信条件とは、データフレームのフレーム長、伝送レート、プリアンブル信号のタイプ、通知フレームを生成する通信制御方式などである。
In the
ステップS601に続いてステップS602へ進み、送信条件が入力されると、第一算出部234は、データフレームが第一変調部231により変調された場合の送信時間t1を算出する。また第二算出部235は、データフレームが第二変調部232により変調された場合の送信時間t4を算出する。
In step S602 following step S601, when a transmission condition is input, the
より具体的には第二算出部235は、送信条件として入力された通信制御方式に基づきRTC/CTS方式による通知フレームまたはCTStoSelf方式による通知フレームのいずれか一方の通知フレームの送信時間t2と、OFDM信号の送信時間t3とを加算して、送信時間t4を算出する。
More specifically, the
ステップS602に続いてステップS603へ進み、選択部236は送信時間t1と送信時間t4を比較し、第一変調部231または第二変調部232のうち、送信時間が短い方を選択する。
Proceeding to step S603 following step S602, the
ステップS603において送信時間t1の方が短い場合、ステップS604へ進み、選択部236は第一変調部231を選択する。第一変調部231が選択されると、第一変調部231はデータフレームをDSSS/CCK方式で変調し、DSSS/CCK信号として無線端末300へ送信する。ステップS604に続いてステップS605へ進み、無線通信装置200は、無線端末300からACK信号を受けて送信を完了する。ACK信号とは、実際にデータが正しく送信されたことを示す信号であり、無線端末300から無線通信装置200へ送られる信号である。尚無線通信装置200は、ステップS604でデータフレームを送信した後、所定時間内にACK信号を受信しない場合には、送信エラーとしてステップS604の処理を繰り返す。
If the transmission time t1 is shorter in step S603, the process proceeds to step S604, and the
ステップS603において送信時間t4の方が短い場合、ステップS606へ進み、通知フレーム生成部233は、送信条件でRTC/CTS方式が設定されているか否かを判定する。ステップS606においてRTC/CTS方式が設定されていた場合、ステップS607へ進み、通知フレーム生成部233は通知フレームとして、DSSS方式のRTC信号を生成して無線端末300へ送信する。ステップS607に続いてステップS608へ進み、無線通信装置200は、無線端末300からのDSSS方式のCTS信号の応答を待つ。ここで無線通信装置200は、所定時間内にCTS信号の応答を受信しない場合には、送信エラーとしてステップS607の処理を繰り返す。
When the transmission time t4 is shorter in step S603, the process proceeds to step S606, and the notification
ステップS608に続いてステップS609へ進み、第二変調部232は、無線端末300からCTS信号を受けてデータフレームをOFDM方式で変調し、OFDM信号として無線端末300へ送信する。ステップS610の処理はステップS605の処理と同様である。
Progressing to step S609 following step S608, the
ステップS606においてRTC/CTS方式が設定されていない場合、ステップS611へ進み、通知フレーム生成部233は、CTStoSelf方式で通信制御を行う。すなわち通知フレーム生成部233は、通知フレームとして、DSSS方式でCTS信号を生成し、無線通信装置200自身へ送信する。ステップS612、ステップS613の処理は、ステップS609、ステップS610の処理と同様である。
When the RTC / CTS method is not set in step S606, the process proceeds to step S611, and the notification
次に図7を参照して、選択部236が閾値テーブル280を用いて第一変調部231又は第二変調部232を選択する場合を説明する。図7は、第一の実施形態の無線通信装置200の動作を説明する第二のフローチャートである。
Next, a case where the
図7では、ステップS702及びステップS703以外のステップは、図6で説明した各ステップと同様であるから説明を省略し、ステップS702及びステップS703の処理についてのみ説明する。 In FIG. 7, steps other than step S702 and step S703 are the same as the steps described in FIG. 6, and thus description thereof is omitted, and only the processing of step S702 and step S703 is described.
ステップS702において、選択部236は、閾値テーブル280を参照する。ステップS702に続いてステップS703へ進み、選択部236は送信条件のフレーム長、伝送レートに基づき第一変調部231または第二変調部232の何れかを選択する。より具体的には、選択部236は、送信条件の伝送レートに対応した閾値テーブル280を参照し、フレーム長が閾値よりも短い場合、第一変調部231を選択する。そしてフレーム長が閾値よりも長い場合、第二変調部232を選択する。
In step S <b> 702, the
このように閾値テーブル280を用いることにより、データフレームの送信時に送信時間を算出する必要がなくなり、無線通信装置200における送信処理の負荷を軽減することができる。
By using the threshold table 280 in this way, it is not necessary to calculate the transmission time when transmitting a data frame, and the load of transmission processing in the
このように、本実施形態の無線通信装置200では、データフレームを基本の変調方式(DSSS/CCK方式)で送信する場合と、通知フレーム及び応用の変調方式(OFDM方式)で送信する場合でのデータフレームの送信時間を比較し、送信時間の短い方で送信することで、基本の変調方式のみ受信可能な無線端末がシステム内に存在する場合でも最大限スループットを向上させることが可能となる。
(第二の実施形態)
以下に図面を参照して本発明の第二の実施形態について説明する。第二の実施形態の無線通信装置200Aでは、データフレームが送信エラーとなった場合を考慮して変調方式を選択する点が第一の実施形態と相違する。よって本実施形態の説明では第一の実施形態との相違点についてのみ説明し、第一の実施形態と同様の機能構成を有するものには第一の実施形態の説明で用いた符号と同様の符号を付与し、その説明を省略する。
As described above, in the
(Second embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The
図8は、第二の実施形態の無線通信装置200Aを説明する図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a
無線通信装置200Aでは、無線端末300の受信状況によってはデータフレームの送信エラーとなる可能性がある。この場合データフレームは、再度送信(再送)される。データフレームが再送される場合、データフレームの送信時間は再送されない場合と比較して長くなる。またデータフレームの送信エラーは、一般的には伝送レートが高い場合に多く発生する。よって本実施形態の第二算出部235Aは、第二変調部232が選択された場合に、データフレームの再送率を加味して送信時間t4Aを算出する。
In
本実施形態の送信制御部230Aにおいて、第二算出部235Aは、再送率算出部237、係数設定部238、乗算部239を有する。
In the transmission control unit 230A of the present embodiment, the
再送率算出部237は、データフレームの再送率を算出する。ここでいう再送率とは、送信されるべきデータフレームに対し、送信されなかったデータフレームの割合を示すものである。再送率算出部237は、例えば過去の所定期間におけるデータフレームの送信回数と、送信に失敗したデータフレーム(以下、送信失敗データフレーム)の数とに基づき再送率を算出する。尚所定期間内のデータフレームの送信回数及び送信失敗データフレームの数は、例えば不揮発性メモリ270等に記憶されていても良い。
The retransmission
係数設定部238は、再送率算出部237により算出された再送率に乗算される重み係数を設定する。尚本実施形態の重み係数とは、伝送レートとフレーム長とにより決められた係数である。例えば伝送レートが6Mbpsのときと、54Mbpsのときでは、データフレームの送信に失敗する確率が異なる。また複数のデータフレームが同一の伝送レート(例えば54Mbps)で送信される場合においても、データフレームのフレーム長の違いにより、送信に失敗する確率が異なる。よって本実施形態では、例えば伝送レートとフレーム長の組合せ毎に対応する重み係数が予め決められている。本実施形態の無線通信装置200では、例えば伝送レートとフレーム長の組合せと重み係数とが対応付けられたテーブルが不揮発性メモリ270に記憶されており、係数設定部238は、このテーブルを参照して重み係数を設定しても良い。乗算部239は乗算処理を行う。
The
次に図9を参照して本実施形態の第二算出部235Aによる送信時間t4Aの算出について説明する。図9は第二の実施形態における第二算出部235Aによる送信時間の算出を説明するフローチャートである。
Next, calculation of the transmission time t4A by the
第二算出部235Aは、ステップS901において再送率を考慮しない送信時間t4を算出する。ステップS901に続いてステップS902へ進み、再送率算出部237は再送率を算出する。ステップS902に続いてステップS903へ進み、乗算部239は、係数設定部238により設定された重み係数とステップS902で算出された再送率との乗算を行う。
The
ステップS903に続いてステップS904へ進み、乗算部239は、ステップS901で算出した送信時間t4に、ステップS903の乗算結果(再送率×重み係数)をさらに乗算し、送信時間t4Aを算出する。
Proceeding to step S904 following step S903, the
例えば所定期間における送信失敗データフレームの数が、所定期間におけるデータフレームの送信回数の10%程度、重み係数をαと考えると、送信時間t4Aは、送信時間t4を(1+(0.1×α))倍することになる。このように本実施形態の第二算出部235Aは、再送率を考慮した送信時間t4Aを算出する。その結果、フレーム長と送信時間の関係は、データフレームの再送を考慮しない場合と相違する。
For example, if the number of transmission failure data frames in a predetermined period is about 10% of the number of data frame transmissions in the predetermined period and the weighting factor is α, the transmission time t4A is set to (1+ (0.1 × α )) Will double. As described above, the
図10は、データフレームの再送を考慮した場合のフレーム長と送信時間の関係を説明する図である。図10に示すように、データフレームの再送を考慮しない場合の送信時間t4をTaとすると、本実施形態で算出される送信時間はTbとなる。このように本実施形態によれば、データフレームが第二変調部232で変調された場合に、より正確にデータフレームの送信時間を算出することができる。
FIG. 10 is a diagram for explaining the relationship between the frame length and the transmission time when considering retransmission of a data frame. As shown in FIG. 10, when the transmission time t4 when not considering the retransmission of the data frame is Ta, the transmission time calculated in the present embodiment is Tb. As described above, according to the present embodiment, when the data frame is modulated by the
尚本実施形態の無線通信装置200Aの動作は、第一の実施形態の図6で説明した動作と同様である。
The operation of the
このように本実施形態によれば、データフレームの再送を考慮してデータフレームの変調方式を選択する。よって本実施形態によれば、より確実にスループットを向上させることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the data frame modulation method is selected in consideration of retransmission of the data frame. Therefore, according to the present embodiment, it is possible to improve the throughput more reliably.
以上、各実施形態に基づき本発明の説明を行ってきたが、上記実施形態に示した要件に本発明が限定されるものではない。これらの点に関しては、本発明の主旨をそこなわない範囲で変更することができ、その応用形態に応じて適切に定めることができる。 As mentioned above, although this invention has been demonstrated based on each embodiment, this invention is not limited to the requirements shown in the said embodiment. With respect to these points, the gist of the present invention can be changed without departing from the scope of the present invention, and can be appropriately determined according to the application form.
100 無線LANシステム
200、200A 無線通信装置
210 アンテナ部
220 制御部
230、230A 送信制御部
231 第一変調部
232 第二変調部
233 通知フレーム生成部
234 第一算出部
235、235A 第二算出部
236 選択部
237 再送率算出部
238 係数設定部
239 乗算部
240 受信制御部
280 閾値テーブル
DESCRIPTION OF
Claims (7)
データフレームを第二の変調方式により変調する第二の変調手段と、
当該無線通信装置から送信されるデータフレームの変調方式として、閾値とされるデータフレームのフレーム長に基づき前記第一の変調方式又は前記第二の変調方式の何れか一方を選択する選択手段と、を有し、
前記選択手段は、
当該無線通信装置から送信される前記データフレームのフレーム長が前記閾値よりも短い場合、前記第一の変調方式を選択し、前記フレーム長が前記閾値よりも長い場合、前記第二の変調方式を選択する無線通信装置。 First modulation means for modulating the data frame by a first modulation method;
Second modulation means for modulating the data frame by the second modulation method;
A selection unit that selects either the first modulation method or the second modulation method based on the frame length of the data frame that is a threshold as a modulation method of the data frame transmitted from the wireless communication device; Have
The selection means includes
When the frame length of the data frame transmitted from the wireless communication device is shorter than the threshold, the first modulation scheme is selected, and when the frame length is longer than the threshold, the second modulation scheme is The wireless communication device to select .
前記第一の変調手段により変調された前記データフレームの送信に係る第一の送信時間の長さと、
前記第二の変調手段により変調された前記データフレームと、前記データフレームの送信を通知する通知フレームとの送信に係る第二の送信時間の長さとの関係に基づき決められる請求項1記載の無線通信装置。 The threshold is
A first transmission time length relating to transmission of the data frame modulated by the first modulation means;
2. The radio according to claim 1, wherein the radio is determined based on a relationship between a length of a second transmission time related to transmission of the data frame modulated by the second modulation unit and a notification frame notifying transmission of the data frame. Communication device.
前記データフレームのフレーム長と、前記第一の変調手段が対応する伝送レートとに基づき前記第一の送信時間を算出する第一の算出手段と、
前記データフレームのフレーム長と、前記第二の変調手段が対応した伝送レートと、前記通知フレームによる通知方式とに基づき前記第二の送信時間を算出する第二の算出手段と、を有する請求項2記載の無線通信装置。 The first modulation means and the second modulation means each modulate the data frame corresponding to a plurality of transmission rates,
A frame length before Symbol data frame, a first calculating means for calculating the transmission rate and the first transmission time based on said first modulating means corresponds,
Claims having a frame length before Symbol data frame, and said second transmission rate modulating means corresponding, and a second calculating means for calculating the notification method and the second transmission time based on by the notification frame Item 3. A wireless communication device according to Item 2 .
前記選択手段は、当該無線通信装置から送信される前記データフレームの伝送レートに対応した前記閾値テーブルを参照することによって変調方式を選択する請求項4記載の無線通信装置。 Has a threshold table frame length of the data frame which is the threshold value is stored,
The wireless communication apparatus according to claim 4 , wherein the selection unit selects a modulation method by referring to the threshold value table corresponding to a transmission rate of the data frame transmitted from the wireless communication apparatus.
前記再送率に重み係数を乗算する乗算手段と、
前記重み係数を設定する係数設定手段とを有し、
前記第二の算出手段は、前記重み係数が乗算された前記再送率を用いて前記第二の送信時間を算出する請求項3ないし5の何れか一項に記載の無線通信装置。 Retransmission rate calculating means for calculating a retransmission rate of the data frame modulated by the second modulating means;
Multiplying means for multiplying the retransmission rate by a weighting factor;
Coefficient setting means for setting the weighting coefficient,
It said second calculation means, a radio communication apparatus according to any one of claims 3 to 5 to calculate the second transmission time using the retransmission rate which the weighting factor is multiplied.
The wireless communication apparatus according to claim 6 , wherein the retransmission rate is calculated using the number of transmissions of the data frame transmitted within a predetermined time.
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