JPH08256149A

JPH08256149A - 無線ｌａｎシステム

Info

Publication number: JPH08256149A
Application number: JP8480795A
Authority: JP
Inventors: Kanichi Yoshino; 寛一吉野
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-03-16
Filing date: 1995-03-16
Publication date: 1996-10-01

Abstract

(57)【要約】【目的】通信中に最適なフレーム（パケット）サイズ
を選択して効率の良いデータ伝送を行える無線ＬＡＮシ
ステムを提供することを目的とする。【構成】通信中のエラーレートを計測する機能と、送
信側にエラーレートを通知する機能と、通信に使用する
回線（電波）の状態を計測する機能を設け、通信中のエ
ラーレート、回線（電波）の状態に応じて通信中にフレ
ーム（パケット）のサイズを変更するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、無線ＬＡＮシステムの
フレーム（パケット）サイズの変更方式に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の無線ＬＡＮシステムにおけるフレ
ーム（パケット）サイズの決定方法には、一般的に以下
のタイプが存在する。

【０００３】１）通信開始時の呼設定フェーズにおい
て、エンド間でのネゴシエーションによりフレーム（パ
ケット）サイズを決定する。

【０００４】２）システム毎、端末毎にフレーム（パケ
ット）サイズを予め固定し、通信を実施する。

【０００５】なお、上記各方法では、フレーム（パケッ
ト）サイズの異なる端末間での通信は、一般的にサイズ
の小さい方を採用する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、フレーム（パケット）のサイズは１通信中は
固定された値を使用するため、通信中に回線（電波）状
況が悪化すると、エラーレートが増加し、これにつれて
フレーム（パケット）の再送頻度が増加する。

【０００７】一般に、フレーム（パケット）サイズが大
きいほどフレーム（パケット）内に占めるデータ部の割
合が大きくなるためスループットは上がるが、フレーム
（パケット）サイズが大きいほど１つのフレーム（パケ
ット）の再送に要する時間も増加する。

【０００８】従って、フレーム（パケット）サイズが通
信中に固定されているとスループットは、エラーレート
の増加に伴い、著しく低下するという問題点があった。

【０００９】本発明は、通信中に最適なフレーム（パケ
ット）サイズを選択して効率の良いデータ伝送を行える
無線ＬＡＮシステムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、通信中のエラ
ーレートを計測する手段と、送信側にエラーレートを通
知する手段と、通信に使用する回線（電波）の状態を計
測する手段を設け、通信中のエラーレート、回線（電
波）の状態に応じて通信中にフレーム（パケット）のサ
イズを変更するようにしたものである。

【００１１】

【実施例】図１は、本発明の実施例による無線ＬＡＮシ
ステムを構成する無線アダプタ装置の構成を示すブロッ
ク図である。

【００１２】この無線アダプタ装置は、データ端末１０
９とイーサネット等のＬＡＮコントローラ１０５を介し
て接続され、この無線アダプタ装置を制御するＣＰＵ１
０７と、各種データを格納するメモリ１０８と、誤り訂
正符号器・復号器１０６と、パケットの組立・分解、通
信制御、フレームのエラーチェック等を行う通信コント
ローラ１０４と、ビット同期回路（ＤＰＬＬ）１０３
と、変調・復調部などを含む無線部１０２と、アンテナ
１０１と、フレームの再送回数を計測するためのカウン
タ１１０と、エラー回数を計測するためのカウンタ１１
１とを有する。

【００１３】図２〜図５は、本発明の第１実施例におけ
る各動作を示すフローチャートであり、図２は、送信側
の呼設定フェーズの動作を示し、図３は、受信側の呼設
定フェーズの動作を示している。

【００１４】また、図４は、送信側のデータ転送フェー
ズの動作を示し、図５は、受信側のデータ転送フェーズ
の動作を示している。

【００１５】以下、本実施例における無線ＬＡＮシステ
ムの動作について説明する。

【００１６】１）まず、送信側の呼設定フェーズにおけ
る動作を説明する。

【００１７】初め無線アダプタ装置は、端末１０９から
送信されるパケットデータの受信待ち状態にある（Ｓ２
０１）。

【００１８】そして、端末１１１からパケットデータを
ＬＡＮコントローラ１０５で受信したならば（Ｓ２０１
ａ）、パケットのヘッダ部分を調べ、受信したパケット
のサイズを確認する（Ｓ２０２）。

【００１９】この後、通信コントローラ１０４で呼設定
要求のフレームを作成し、無線部１０２を介して送信す
る（Ｓ２０３）。

【００２０】上記呼設定要求内には、データ転送フェー
ズで使用を希望するフレームサイズが含まれる。通常、
このサイズは端末１０９から受信するデータパケットの
サイズを最大長とする。

【００２１】上記呼設定要求に対して相手先から肯定の
レスポンス（呼受け付け）を受信したならば（Ｓ２０３
ａ）、このフレーム内に示されるフレームサイズ（デー
タ転送フェーズで使用されるデータフレーム長）の確認
を行う（Ｓ２０４）。

【００２２】また、上記Ｓ２０３ａで、一定時間内に相
手先からの返事がないか、否定のレスポンスを受信した
場合（呼が設定できない場合）、端末１０９との通信を
切断し、Ｓ２０１に遷移する。

【００２３】また、上記Ｓ２０４で確認したフレームサ
イズがＳ２０１で確認したパケットサイズよりも小さい
場合（Ｓ２０４ａ）、パケットの分解処理を実施し（Ｓ
２０５）、通信コントローラ１０４で無線フレームを作
成する（Ｓ２０６）。

【００２４】また、上記Ｓ２０４で確認したフレームサ
イズとＳ２０１で確認したパケットサイズが等しい場合
（Ｓ２０４ａ）、端末から受信したデータパケットをそ
のまま無線フレームのデータフィールドに埋め込む。

【００２５】Ｓ２０６で作成された無線フレームは、無
線部１０２を介して相手先に送信される（Ｓ２０７）。

【００２６】２）次に、受信側の呼設定フェーズにおけ
る動作を説明する。

【００２７】最初に受信側は、無線上の呼設定要求フレ
ームの受信待ち状態にある（Ｓ３０１）。

【００２８】そして、Ｓ３０１ａで呼設定要求フレーム
を受信したならば、通信コントローラ１０４で呼設定要
求フレーム内のフレームサイズを確認する（Ｓ３０
２）。この後、端末１０９との呼設定の動作を開始する
（Ｓ３０３）。

【００２９】そして、Ｓ３０３ａで端末１０９が通信を
拒否した場合、あるいは端末１０９から応答がない場
合、通信コントローラ１０４で呼設定を拒否するフレー
ムを作成し、無線部１０２を介して送信元に前記フレー
ムを送信する（Ｓ３０４）。そして、このＳ３０４の終
了後、Ｓ３０１に遷移し、新規の着信を待つ。

【００３０】また、Ｓ３０３ａで呼設定が完了したなら
ば、通信コントローラ１０４で呼設定受け付けフレーム
を作成し、無線部１０２を介して送信元に送信する（Ｓ
３０５）。このとき送信する呼設定受け付けフレームの
フレームサイズフィールドには、Ｓ３０２で確認した値
以下に設定する。

【００３１】そして、Ｓ３０５の終了後、データフレー
ムの受信待機状態へ遷移し、送信側から送られてくる無
線フレームを待つ（Ｓ３０６）。

【００３２】そして、Ｓ３０６ａで一定時間内にデータ
フレームを受信しない場合、端末１０９との通信を切断
し（Ｓ３０７）、Ｓ３０１に遷移、新規の着信を待つ。

【００３３】また、Ｓ３０６ａで一定時間内にデータフ
レームを受信したならば、受信したフレームの処理状態
へ遷移する（Ｓ３０８）。

【００３４】３）次に、データ転送フェーズにおける送
信側の動作を説明する。

【００３５】最初アダプタ装置は送信状態にある（Ｓ４
０１）。Ｓ４０１でデータフレームの送信を完了したな
らば、送信先からのレスポンス受信待ち状態へ遷移する
（Ｓ４０２）。

【００３６】そして、Ｓ４０２ａで一定時間内に送信先
の装置からレスポンスを受信しない場合、再送カウンタ
１１０をインクリメントし、この値と設定値を比較する
（Ｓ４０３）。そして、Ｓ４０３でカウンタ値が設定値
を超えた場合、通信を中断する（Ｓ４０４）。

【００３７】また、Ｓ４０３でカウンタ値が設定値以下
の場合、当該データフレームの再送を行い（Ｓ４０
５）、Ｓ４０２のレスポンス受信待ち状態へ遷移する。

【００３８】Ｓ４０２で一定時間内にレスポンスを受信
したならば、通信コントローラ１０４でフレームが再送
要求かどうかを確認する（Ｓ４０６）。

【００３９】Ｓ４０６で受信したレスポンスが再送要求
でない場合（ＡＣＫ受信の場合）、次のデータフレーム
の送信処理に入る。

【００４０】Ｓ４０６で受信したレスポンスが再送要求
の場合、エラーカウンタ１１１の値をインクリメントし
（Ｓ４０７）、この値と設定値を比較する（Ｓ４０
８）。

【００４１】そして、Ｓ４０８でカウンタ値が設定値以
下の場合、Ｓ４０５の再送処理に遷移する。

【００４２】また、Ｓ４０８でカウンタ値が設定値を超
えた場合、相手先に対して再トレーニング指示のフレー
ムを送信し、再トレーニングを行う（Ｓ４０９）。そし
て、Ｓ４０９の終了後、再トレーニングより決定したフ
レーム長で再度ネゴシエーションを実施し（Ｓ４１
０）、前記ネゴシエーションが成功したならば、Ｓ４０
１の送信処理に遷移する。また、前記ネゴシエーション
が失敗した場合、Ｓ４０４の通信中断処理に遷移する。

【００４３】４）次に、データ転送フェーズにおける受
信側の動作を説明する。

【００４４】最初、アダプタ装置は無線フレームの受信
待ち状態をとる（Ｓ５０１）。そして、Ｓ５０１ａで無
線フレームを受信したならば、通信コントローラ１０４
でＦＣＳの判定を行い、受信したフレームにデータ誤り
があるかどうかをチェックする（Ｓ５０２）。

【００４５】そして、Ｓ５０２ａで受信したフレームに
誤りがある場合、受信したフレームを廃棄し（Ｓ５０
３）、通信コントローラ１０４で再送要求のフレームを
作成し、送信元に送信（Ｓ５０４）、Ｓ５０１に遷移し
て次の無線フレームを待つ。

【００４６】また、Ｓ５０２ａで受信したフレームに誤
りがない場合、通信コントローラ１０４で受信したフレ
ームの種別を判定する（Ｓ５０５）。

【００４７】そして、Ｓ５０５ａで受信したフレームが
再トレーニング指示のフレームでない場合、Ｓ５０１に
遷移して次の無線フレームを待つ。

【００４８】また、Ｓ５０５ａで受信したフレームが再
トレーニング指示のフレーム場合、再トレーニングを実
施し（Ｓ５０６）、新規のフレームサイズを決定する
（Ｓ５０７）。

【００４９】Ｓ５０６でのフレームサイズが適当でない
場合（Ｓ５０７ａ）、端末との通信を切断する（Ｓ５０
８）。

【００５０】また、Ｓ５０６、Ｓ５０７で適当な値が決
定したならば（Ｓ５０７ａ）、Ｓ５０１で無線フレーム
の受信待ち状態へ遷移する。

【００５１】以上により、通信中のエラーレートにより
無線フレームのサイズを送信側から変更し、フレームの
再送によるスループットの大幅な低下を抑えることが可
能となる。

【００５２】次に、本発明の第２実施例について説明す
る。

【００５３】図６は、この第２実施例のデータ転送フェ
ーズにおける送信側の動作を示すフローチャートであ
り、図７は、この第２実施例のデータ転送フェーズにお
ける受信側の動作を示すフローチャートである。なお、
装置の構成および呼設定フェーズにおける送受信の動作
は、上記第１実施例と共通であるものとする。

【００５４】この第２実施例では、受信側からの要求に
よりフレームサイズを変更する方式について説明する。

【００５５】１）まず、データ転送フェーズにおける送
信側の動作を説明する。

【００５６】図６において、Ｓ４０１〜Ｓ４０５の動作
は、上記第１実施例（図４）と同様である。

【００５７】一方、Ｓ４０２ａにおいて、一定時間内に
送信先からレスポンスを受信した場合、通信コントロー
ラ１０４でフレームタイプを判定する（Ｓ６０１）。

【００５８】そして、Ｓ６０１で受信したフレームが再
送要求の場合には（Ｓ６０１ａ）、Ｓ４０３に遷移す
る。

【００５９】また、Ｓ６０１で受信したフレームが再ト
レーニングの要求でもない場合には（Ｓ６０１ｂ）、Ｓ
４０１で次のフレームの送信処理に遷移する。

【００６０】また、Ｓ６０１で受信したフレームが再ト
レーニングの要求の場合には（Ｓ６０１ｂ）、再トレー
ニングの確認フレームを送信し、再トレーニング処理に
移行する（Ｓ６０２）。Ｓ６０２で新規の無線フレーム
サイズを判定したならば、送信先とフレームサイズの再
ネゴシエーションを実施する（Ｓ６０３）。

【００６１】そして、Ｓ６０３ａでネゴシエーションに
成功したならば、フレームの送信処理（Ｓ４０１）に移
行する。

【００６２】また、Ｓ６０３ａでネゴシエーションに失
敗した場合、通信中断処理（Ｓ４０４）に移行する。

【００６３】２）次に、データ転送フェーズにおける送
信側の動作を説明する。

【００６４】図７において、Ｓ５０１〜Ｓ５０２ａの動
作は、上記第１実施例（図５）と同様である。

【００６５】そして、Ｓ５０２で受信したフレームにエ
ラーがない場合には（Ｓ５０２ａ）、受信フレームの処
理を行う（Ｓ７０１）。

【００６６】また、Ｓ５０２で受信したフレームにエラ
ーがある場合には（Ｓ５０２ａ）、当該フレームを廃棄
し（Ｓ７０２）、エラーカウンタ１１１をインクリメン
トする（Ｓ７０３）。

【００６７】この後、このカウンタ値と設定値の比較を
行い（Ｓ７０４）、カウンタ値が設定値以下の場合、再
送要求のフレームを送信元に送信する（Ｓ７０５）。

【００６８】また、Ｓ７０４でカウンタ値が設定値を超
えた場合、通信コントローラ１０４で再トレーニング要
求のフレームを作成し、送信元に送信する（Ｓ７０
６）。

【００６９】この後、再トレーニングを行い（Ｓ７０
７）、新規の無線フレームサイズを判定し、再ネゴシエ
ーションを行う（Ｓ７０８）。そして、ネゴシエーショ
ンに成功したならば（Ｓ７０８ａ）、Ｓ５０１の無線フ
レームの受信待ち状態へ移行する。

【００７０】また、Ｓ７０７でネゴシエーションに失敗
した場合（Ｓ７０８ａ）、端末１０９との通信を切断す
る（Ｓ７０９）。

【００７１】以上により、通信中のエラーレートにより
無線フレームのサイズを送信側から変更し、フレームの
再送によるスループットの大幅な低下を抑えることが可
能となる。

【００７２】次に、本発明の第３実施例について説明す
る。

【００７３】図８は、この第３実施例におけるデータ転
送フェーズにおける送信側の動作を示すフローチャート
であり、図９は、この第３実施例におけるデータ転送フ
ェーズにおける受信側の動作を示すフローチャートであ
る。なお、装置の構成および呼設定フェーズにおける送
受信の動作は、上記第１実施例と共通であるものとす
る。

【００７４】この第３実施例では、上記第１実施例でフ
レームサイズの変更を再トレーニングでなく、自動的に
フォールバック（フレームサイズを小さくする）する方
式について説明する。

【００７５】１）まず、データ転送フェーズにおける送
信側の動作を説明する。

【００７６】図８において、Ｓ４０１〜Ｓ４０８の動作
は、上記第１実施例（図４）と同様である。

【００７７】そして、Ｓ４０８でエラーカウンタ１１１
の値が設定値を超えた場合、現状のフレームサイズを参
照し、さらにフォールバック可能かどうかを判断する
（Ｓ８０１）。

【００７８】そして、Ｓ８０１で、これ以上のフォール
バックが不可能な場合、Ｓ４０４に遷移し、通信を中断
する。

【００７９】また、Ｓ８０１で、さらにフォールバック
可能な場合、通信コントローラでフォールバック指示の
フレームを作成し、送信先に送る（Ｓ８０２）。

【００８０】次に、Ｓ８０２ａで送信先からＡＣＫを受
信したならば、規定のフレームサイズにフォールバック
し（Ｓ８０３）、送信処理（Ｓ４０１）に遷移する。

【００８１】また、Ｓ８０２ａでフォールバック指示が
受け入れられない場合、通信を中断する（Ｓ４０４）。

【００８２】２）次に、データ転送フェーズにおける受
信側の動作を説明する。

【００８３】図９において、Ｓ５０１〜Ｓ５０５の動作
は、上記第１実施例（図５）と同様である。

【００８４】そして、Ｓ５０５で受信したフレームがフ
ォールバック指示でない場合（Ｓ５０５ｂ）、Ｓ５０１
の無線フレーム受信待ち状態へ遷移する。

【００８５】また、Ｓ５０５で受信したフレームがフォ
ールバック指示である場合（Ｓ５０５ｂ）、規定された
フレームサイズへフォールバックし（Ｓ９０１）、Ｓ５
０１の無線フレーム受信待ち状態へ遷移する。

【００８６】さらに、本発明の第４実施例として、上記
第３実施例において第１実施例と第２実施例の関係と同
様に、受信側からフォールバック要求フレームを送信す
ることにより、受信側からのフレームサイズ変更を行え
るようにしてもよい。

【００８７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
回線（電波）状態、エラーレートの値により、通信中の
フレーム（パケット）のサイズをダイナミックに変更す
ることにより、通信中にエラーレートが増加（再送頻度
が増加）した場合、フレーム（パケット）サイズを小さ
くすることで、再送に要する時間を短縮し、スループッ
トの低下を抑えることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示すブロック図である。

【図２】上記実施例の呼設定フェーズにおける送信側の
動作を示すフローチャートである。

【図３】上記実施例の呼設定フェーズにおける受信側の
動作を示すフローチャートである。

【図４】本発明の第１実施例のデータ転送フェーズの送
信側の動作を示すフローチャートである。

【図５】上記第１実施例のデータ転送フェーズの受信側
の動作を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第２実施例のデータ転送フェーズの送
信側の動作を示すフローチャートである。

【図７】上記第２実施例のデータ転送フェーズの受信側
の動作を示すフローチャートである。

【図８】本発明の第３実施例のデータ転送フェーズの送
信側の動作を示すフローチャートである。

【図９】上記第３実施例のデータ転送フェーズの受信側
の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１０１…アンテナ、１０２…無線部、１０３…ビット同期回路、１０４…通信コントローラ、１０５…ＬＡＮコントローラ、１０６…誤り訂正符号器・復号器、１０７…ＣＰＵ、１０８…メモリ、１０９…データ端末、１１０、１１１…カウンタ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フレームの形でデータの送受を行い、フ
レームの再送処理によりエラーフリーを保証する無線Ｌ
ＡＮシステムにおいて、通信中のエラーレートを計測する手段と、送信側にエラ
ーレートを通知する手段と、通信に使用する回線の状態
を計測する手段を設け、通信中のエラーレート、回線の状態に応じて通信中にフ
レームのサイズを変更することを特徴とする無線ＬＡＮ
システム。
【請求項２】フレームの形でデータの送受を行い、フ
レームの再送処理によりエラーフリーを保証する無線Ｌ
ＡＮシステムにおいて、通信中のエラーレートを計測する手段と、送信側にエラ
ーレートを通知する手段と、通信に使用する電波の状態
を計測する手段を設け、通信中のエラーレート、電波の状態に応じて通信中にフ
レームのサイズを変更することを特徴とする無線ＬＡＮ
システム。
【請求項３】請求項１または２において、上記フレームは、パケットであることを特徴とする無線
ＬＡＮシステム。