KR20070086132A - 무선 통신 장치 - Google Patents

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카츠요시 나카
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마쓰시다 일렉트릭 인더스트리얼 컴패니 리미티드
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Abstract

스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치이다. 무선 통신 장치(100)에 있어서, 프레임 생성부(120)는 데이터 부분에 헤더를 부가해 송신 프레임을 형성하고, 제어부(190)는 전파로(傳播路)에 있어서의 변동 지표를 취득하여 이 전파로 변동 지표에 따라 송신 프레임의 데이터 부분의 길이를 결정한다. 이렇게 함으로써, 전파로 변동 지표가 큰, 즉 전파로 변동의 정도가 심할 때에는 데이터 부분의 길이를 짧게 하고, 또, 전파로 변동 지표가 작은, 즉 전파로 변동의 정도가 완만한 때에는 데이터 부분의 길이를 길게 할 수 있다. 그 때문에, 전파로 변동의 정도가 심하여 수신측으로부터 재송 요구가 되어질 가능성이 높을 때에는 짧게 하여, 긴 데이터를 송신함으로 인한 스루풋의 저하를 방지함과 동시에, 재송 요구가 되어질 가능성이 낮을 때에는 긴 데이터를 송신해 스루풋을 향상시킬 수 있다.

Description

무선 통신 장치{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은, 특히 프레임 전송을 행하는 무선 통신 장치에 관한 것이다.
무선 LAN 시스템의 스루풋(Throw-Put)을 향상시키는 방법으로서 프레임 어그리게이션(Frame aggregation) 방식이 제안되어 있다(비특허 문헌 1 참조). 이 프레임 어그리게이션 방식은, 도 1에 나타내는 바와 같이 MAC 헤더(header) 정보(행선지 어드레스 등)가 동일한 비교적 작은 프레임 데이터를 1개의 큰 프레임으로 모아서 전송하는 방식이다.
프레임 어그리게이션를 행하지 않는 IEEE802.11 방식의 경우는 복수 프레임으로 보내고 있던 것이라도, 프레임 어그리게이션 방식을 이용해 1개의 큰 프레임으로서 전송함으로써, 전송 프레임 사이의 소정 대기 시간인 IFS(Inter Frame Space)와 MAC 헤더를 줄일 수 있다. 그리고, 프레임 어그리게이션 방식을 이용한 결과, 시스템 전체의 스루풋이 향상한다.
[비특허 문헌1]
"HTSG-Throughput_Enhancement_via_Frame_Aggregation", Seoul National University and Samsung, 2003년 5월 IEEE802.11n 회합, 11-03-376r0-HTSG-Throughput_Enhancement_via_Frame_Aggregation.ppt
발명이 해결하려고 하는 과제
그렇지만, 종래의 통신 시스템에 있어서는, 채널 변동이 심하여 수신 품질이 떨어지는 결과로서, 프레임 어그리게이션된 긴 프레임이 프레임 에러가 되었을 때에, 현저하게 전송 효율이 떨어져 스루풋의 저하를 초래하는 문제가 있다.
본 발명의 목적은, 스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명의 무선 통신 장치는, 데이터 부분에 헤더를 부가하여 송신 프레임을 형성하는 송신 프레임 생성 수단과, 전파로(傳播路)에 있어서의 변동 지표를 취득하는 전파로 변동 지표 취득 수단과, 상기 전파로 변동 지표에 따라 상기 송신 프레임의 데이터 부분의 길이를 결정하는 데이터 길이 결정 수단을 구비하는 구성을 취한다.
발명의 효과
본 발명에 의하면, 스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 프레임 어그리게이션의 설명에 제공하는 도면
도 2는 본 발명의 실시형태 1의 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도
도 3은 전파로 변동의 양상과 프레임 어그리게이션과의 관계의 설명에 제공하는 도면
도 4는 전파로 변동의 양상과 프레임 디프레그멘테이션(De-Fragmentation)과 의 관계의 설명에 제공하는 도면
도 5는 실시형태 1의 다른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도
도 6은 도 1의 무선 통신 장치로부터 송신되는 프레임의 포맷을 나타내는 도면
도 7은 실시형태 2의 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도
도 8은 실시형태 2의 다른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도
이하, 본 발명의 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 실시형태에 있어서, 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이며, 그 설명은 중복하므로 생략한다.
(실시형태 1)
도 2에 나타내는 바와 같이, 실시형태 1의 무선 통신 장치(100)는, 송신 신호 생성부(110)와, 프레임 생성부(120)와, 부호화부(130)와, OFDM 변조부(140)와, 무선 송신부(150)와, 무선 수신부(160)와, OFDM 복조부(170)와, 복호부(180)와, 제어부(190)를 가진다. 또, 프레임 생성부(120)는, 프레임 어그리게이션부(121)와, 버퍼(122)와, 프레임 프레그멘테이션(Fragmentation)부(123)를 가진다. 제어부(190)는, 전파로 변동 측정부(191)와, 프레임 생성 제어부(192)와, ACK/NACK 정보 취득부(193)와, 송신 제어부(194)를 가진다.
송신 신호 생성부(110)는, QoS(Quality of Service) 송신 데이터 등의 송신 데이터를 입력시켜 적절한 MAC 헤더나 FCS(Frame Check Sequence) 등을 부가하여 송신 신호를 생성한다. 그리고, 송신 신호 생성부(110)는, 제어부(190)로부터의 송신 명령 신호(송신 명령 및 송신 타이밍을 포함함)에 따라, 생성한 송신 신호를 프레임 생성부(120)에 송출한다. 구체적으로는, 송신 신호 생성부(110)는, 송신 명령 신호에 포함된 송신 타이밍에 따라, 송신 명령에 대응하는 송신 신호를 송출한다.
프레임 생성부(120)는, 제어부(190)로부터 받은「프레임 생성 명령 신호」에 따라, 입력되는 송신 신호로부터 송신 프레임을 생성한다.
구체적으로는, 프레임 생성 명령 신호에「어그리게이션 명령」 및 「어그리게이션 프레임 수(數)」가 포함될 경우는, 프레임 생성부(120)는, 입력되는 송신 신호중 어그리게이션 프레임 수분의 송신 신호를 집약(어그리게이션)하여 1개의 어그리게이션 프레임을 생성한다.
또, 프레임 생성 명령 신호에「프레그멘테이션 명령」 및 「프레그멘테이션 프레임 수(數)」가 포함될 경우에는, 프레임 생성부(120)는, 입력되는 송신 신호 중 1 프레임분 송신 신호에서 프레그멘테이션 프레임 수에 따른 프레그멘테이션 프레임을 생성한다. 즉, 프레그멘테이션 프레임은, 프레그멘테이션 수의 역수(逆數)와 1 프레임 길이를 곱셈한 값만큼의 길이를 가지고 있다. 또한, 어그리게이션 프레임 및 프레그멘테이션 프레임에는, 그 헤더 부분에 어그리게이션 프레임 또는 프레그멘테이션 프레임인 취지의 식별 정보가 부가되어 있다. 또, 어그리게이션 프레임의 헤더부는, 어그리게이션 되기 전의 프레임의 행선지 어드레스 등의 헤더부는 공통화를 행한다. 한편, 프레그멘테이션 프레임의 헤더부는, 각 프레그멘테이 션 프레임에 통상의 시퀀스(sequence) 번호에 더해, 프레그멘테이션 번호를 부여한다.
그리고, 프레임 생성부(120)에서 생성된 송신 프레임은, 부호화부(130)에 송출된다. 또한, 프레임 생성부(120)의 자세한 것은, 후술한다.
부호화부(130)는, 입력 프레임에 적절한 부호화를 가한다. 이 최적의 부호화는, 프레임 타입에 따라 결정되어 있는 부호화를 행하고, QoS 프레임에 대해서 적응 변조가 서포트되고 있는 경우에는 전파로에 따라 부호화율 등도 가변(可變)시킨다.
OFDM 변조부(140)는, 입력 프레임에 대해서 소정의 다치(多値) 변조, IFFT 등의 OFDM 변조에 필요한 신호 처리를 행하여, OFDM 변조 신호를 생성한다. 또한, 적응 변조가 서포트되고 있는 경우에는 전파로에 따라 1차 변조 방식(QPSK, 16 QAM 등)을 가변시킨다.
무선 송신부(150)는, 입력 프레임에 RF처리(업 컨버트(up-convert) 등)를 가하여 안테나를 경유해 송신한다.
무선 수신부(160)는, 안테나를 통해서 수신 신호가 입력되어, 이 수신 신호에 RF처리(다운 컨버트 등)를 행한다.
OFDM 복조부(170)는, RF처리 후의 신호가 입력되어, FFT나 디인터리브 등, OFDM 신호 수신에 필요한 수신 신호 처리를 가하여, OFDM 복조를 행한다.
복호부(180)는, OFDM 복조 신호를 입력시켜, 적절한 에러 정정 복호를 행하고, 복호 후의 신호를 수신 신호로서 출력한다.
제어부(190)는, OFDM 복조 신호 및 에러 정정 복호 후의 수신 신호를 입력시켜, 송신 신호 생성부(110) 및 프레임 생성부(120)의 제어를 행한다. 구체적으로는, 제어부(190)는, 송신 명령 신호(송신 명령 및 송신 타이밍을 포함함)를 송신 신호 생성부(110)에 출력하고, 송신 신호 생성부(110)에 있어서의 송신 신호의 출력을 제어한다.
또, 제어부(190)는, OFDM 복조 신호를 이용해 후술하는 무선 통신 장치(200)와의 사이의 전파로 변동을 측정하여,「전파로 변동의 정도」를 판정한다. 그리고,「전파로 변동의 정도」에 따라, 제어부(190)는, 프레임 생성부(120)에 대해서 출력하는 프레임 생성 명령 신호를 이용해 프레임 어그리게이션(집약)과 프레임 프레그멘테이션(분할)을 바꾼다.
예를 들면, 제어부(190)는,「전파로 변동 지표」를 구하여, 이것과 소정의 임계값을 비교하여「전파로 변동 지표」가 소정의 임계값보다 큰, 즉 전파로 변동의 정도가 심할 때에는, 프레임 프레그멘테이션을 행하도록 프레임 생성부(120)를 제어한다. 또, 「전파로 변동 지표」가 소정의 임계값 이하, 즉 전파로 변동의 정도가 완만할 때에는, 프레임 어그리게이션을 행하도록 프레임 생성부(120)를 제어한다.
상세한 것은, 제어부(190)에 있어서, 전파로 변동 측정부(191)는, OFDM 복조부(170)의 출력 신호, 즉 예를 들면 후술하는 무선 통신 장치(200)로부터 송신되는 파일럿 반송파 또는 데이터용 부반송파(예를 들면, CTS(Clear to Send) 프레임 또는 다른 피드백 정보 등)의 복조 후의 신호를 입력시켜, 시간에 대한 수신 전력 등 의 전파로 변동의 양상을 나타내는 그래프(이하,「전파로 변동 측정 결과」라고 함)를 작성한다(도 3 및 도 4 참조). 여기서, 도 3에는 전파로 변동의 정도가 완만할 때의 그래프를 나타내며, 또, 도 4에는 전파로 변동의 정도가 심할 때의 그래프를 나타내고 있다.
프레임 생성 제어부(192)는, 전파로 변동 측정부(191)에 있어서의 전파로 변동 측정 결과를 기초로, 그 기울기의 절대값에서「전파로 변동 속도」의 절대값을 구하고, 이것을「전파로 변동 지표」로서 이용한다. 그리고, 이「전파로 변동 속도」의 절대값에 따른 프레임 생성 명령 신호를 프레임 생성부(120)에 출력한다.
구체적으로는, 전파로 변동 속도의 절대값이 소정의 임계값보다 클 때에는, 프레임 생성 제어부(192)는, 프레임 프레그멘테이션 명령 및 「전파로 변동 속도」의 절대값에 따른 프레그멘테이션 프레임 수를 결정하고, 이것을 포함시킨 프레임 생성 명령 신호를 출력한다. 또, 전파로 변동 속도의 절대값이 소정의 임계값 이하 때에는, 프레임 생성 제어부(192)는, 프레임 어그리게이션 명령 및 「전파로 변동 속도」의 절대값에 따른 어그리게이션 프레임 수를 결정하고, 이것을 포함시킨 프레임 생성 명령 신호를 출력한다.
이와 같이 프레임 생성 제어부(192)에 있어서 「전파로 변동 지표」인 「전파로 변동 속도」의 절대값을 구하고, 이「전파로 변동 속도」의 절대값에 따라 송신 프레임의 어그리게이션 프레임 수(집약 수(數)) 또는 프레그멘테이션 프레임 수(분할 수(數))를 결정한다. 특히,「전파로 변동의 정도」가 클 때에는, 무선 통신 장치(100)가 송신한 프레임이 수신측에 있어서 정상적으로 수신될 수 있을 가능 성이 낮아져, 이 때에 긴 프레임을 송신해 수신측으로부터 재송 요구가 오면, 긴 프레임을 재송할 필요가 있기 때문에, 현저하게 전송 효율이 떨어져 스루풋의 저하를 초래하게 된다. 그 때문에,「전파로 변동의 정도」가 클 때에는, 그 정도에 따라 분할 수를 많이 하든가, 또는 집약하는 경우라도 집약 수를 작게 하는 것이 유리하다.
한편,「전파로 변동의 정도」가 작을 때에는, 무선 통신 장치(100)가 송신한 프레임이 수신 측에 있어서 정상적으로 수신될 수 있는 가능성이 높아지기 때문에, 집약 수를 많이 하여 시스템 전체의 스루풋을 향상시킨다.
따라서,「전파로 변동의 정도」에 따라 집약 수 또는 분할 수를 결정함으로써 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 3에 나타내는 어그리게이션 프레임의 MPDU(MAC Protocol Data Unit)는, MAC층에 있어서의 어그리게이션일 경우는 집약하는「기본 단위 데이터 유니트」가 된다. 또, 도 4에 있어서의 프레그멘테이션 프레임을 나타내는 fragment는, 「기본 단위 데이터 유니트」를 프레그멘테이션 수(분할 수)로 분할한 데이터부이다.
또, ACK/NACK 정보 취득부(193)는, 복호부(180)의 출력 신호를 입력시켜, 수신국측, 즉 후술하는 무선 통신 장치(200)로부터의 피드백 정보가 ACK 또는 NACK인지를 판정한다. 그리고, 판정 결과 정보(데이터의 시퀀스 번호 및 ACK/NACK 정보를 포함함)를 생성한다.
송신 제어부(194)는, 송신 명령 신호(송신 명령 및 송신 타이밍을 포함함)를 송신 신호 생성부(110)에 출력하여, 송신 신호 생성부(110)에 있어서의 송신 신호 의 출력을 제어한다. 또, 송신 제어부(194)는, ACK/NACK 정보 취득부(193)로부터의 판정 결과 정보(데이터의 시퀀스 번호 및 ACK/NACK 정보를 포함함)를 프레임 생성부(120)에 송출한다.
이어서, 프레임 생성부(120)의 상세한 것에 대해 설명한다. 프레임 생성부(120)에 있어서 버퍼(122)는, 송신 신호 생성부(110)로부터의 송신 신호가 입력되고, 이 송신 신호를 축적한다. 그리고, 버퍼(122)는, 프레임 어그리게이션부(121) 또는 프레임 프레그멘테이션부(123)로부터「판독 신호」가 입력되면, 그 판독 신호에 따라 축적되어 있는 송신 신호를 프레임 어그리게이션부(121) 또는 프레임 프레그멘테이션부(123)에 출력한다.
또, 버퍼(122)는, 송신 제어부(194)로부터의 판정 결과 정보를 입력시킨다. 그리고, 판정 결과 정보에 포함되는 것이 ACK 정보일 경우에는, 버퍼(122)는, 그 판정 결과 정보에 포함된 데이터 시퀀스 번호에 대응하는 송신 신호를 소거한다. 한편, 판정 결과 정보에 포함되는 것이 NACK 정보일 경우에는, 버퍼(122)는, 그 판정 결과 정보에 포함된 데이터 시퀀스 번호에 대응하는 송신 신호를 재송할 필요가 있으므로 그대로 축적해 두고, 다음 송신기회를 얻었을 때에 프레임 어그리게이션부(121) 또는 프레임 프레그멘테이션부(123)로부터의 「판독 신호」에 따라 신규 송신 신호 또는 재송 송신 신호를 출력한다.
프레임 어그리게이션부(121)는, 「어그리게이션 명령」 및 「어그리게이션 프레임 수」가 포함된 프레임 생성 명령 신호를 입력시킨다. 그리고, 그 프레임 생성 명령 신호에 따라 버퍼(122)에 판독 신호를 출력하고, 어그리게이션 프레임 수에 따라 버퍼(122)로부터 송신 신호를 판독한다. 또, 판독 송신 신호를 집약(어그리게이션)해 1개의 어그리게이션 프레임을 생성하여 부호화부(130)에 송출한다. 또한, 판독 신호에는, 송신 제어부(194)로부터의 ACK/NACK 정보를 기초로 결정된 데이터 시퀀스 번호가 포함된다. 그리고, 그 판독 신호를 받은 버퍼(122)는, 대응하는 송신 신호를 출력한다.
프레임 프레그멘테이션부(123)는,「프레그멘테이션 명령」 및 「프레그멘테이션 프레임 수」가 포함된 프레임 생성 명령 신호를 입력시킨다. 그리고, 그 프레임 생성 명령 신호에 따라 버퍼(122)에 판독 신호를 출력하여, 1 프레임 분의 송신 신호를 판독한다. 또, 판독한 1 프레임 분의 송신 신호로부터 프레그멘테이션 프레임수에 따른 프레그멘테이션 프레임을 생성하여 부호화부(130)에 송출한다. 또한, 판독 신호에는, 송신 제어부(194)로부터의 ACK/NACK 정보를 기초로 결정되는 데이터 시퀀스 번호가 포함된다. 그리고, 그 판독 신호를 받은 버퍼(122)는, 대응하는 송신 신호를 출력한다.
이와 같이 무선 통신 장치(100)에 있어서, 제어부(190)의 제어에 의해「전파로 변동의 정도」에 따라 프레임 어그리게이션과 프레임 프레그멘테이션을 바꾼다. 특히,「전파로 변동의 정도」가 클 때에는, 무선 통신 장치(100)가 송신한 프레임이 수신 측에 있어서 정상적으로 수신될 수 있을 가능성이 낮아져, 이 때에 프레임 어그리게이션(집약)을 행한 어그리게이션 프레임을 송신하여 수신측으로부터 재송 요구가 오면, 집약해서 길어진 프레임을 재송할 필요가 있기때문에, 현저하게 전송 효율이 떨어져 스루풋의 저하를 초래하게 된다. 그 때문에,「전파로 변동의 정도 」가 클 때에는, 프레임 프레그멘테이션(분할)하는 것이 유리하다.
한편,「전파로 변동의 정도」가 작을 때에는, 무선 통신 장치(100)가 송신한 프레임이 수신 측에 있어서 정상적으로 수신할 수 있을 가능성이 높아지기 때문에, 프레임 어그리게이션하여 시스템 전체의 스루풋을 향상시킨다.
따라서,「전파로 변동의 정도」에 따라 프레임 어그리게이션과 프레임 프레그멘테이션을 바꿈으로써, 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
도 5에 나타내는 바와 같이 무선 통신 장치(200)는, 무선 수신부(201)와, OFDM 복조부(210)와, 복호부(220)와, 제어부(230)와, 프레임 디어그리게이션(de-aggregation)부(241)와, 버퍼(242)와, 프레임 디프레그멘테이션(de-fragmentation)부(243)와, 송신 신호 생성부(251)와, ACK 프레임 생성부(252)와, 버퍼(260)와, 부호화부(270)와, OFDM 변조부(280)와, 무선 송신부(290)를 가진다. 또, 제어부(230)는, 헤더/데이터 분리부(231)와, 에러 검출부(232)와, 헤더 정보 취득부(233)와, 송신 신호 생성 제어부(234)와, 송신 제어부(235)를 가진다.
무선 수신부(201)는, 안테나를 통해 수신 신호가 입력되어, 이 수신 신호에 RF처리(다운 컨버트 등)를 가한다.
OFDM 복조부(210)는, RF처리 후의 신호가 입력되어, FFT나 디인터리브 등, OFDM 신호 수신에 필요한 수신 신호 처리를 가하여, OFDM 복조를 행한다.
복호부(220)는, OFDM 복조 신호를 입력시켜, 적절한 에러 정정 복호를 행하고, 복호 후의 신호를 수신 신호로서 출력한다.
제어부(230)는, OFDM 복조 신호 및 복호 후의 수신 신호를 입력시켜, 프레임 디어그리게이션부(241), 버퍼(242), 프레임 디프레그멘테이션부(243), 송신 신호 생성부(251), ACK 프레임 생성부(252), 및 버퍼(260)의 제어를 행한다.
구체적으로는, 제어부(230)는, 복호부(220)의 출력 신호의 헤더 정보를 참조하여, 그 헤더 정보에 포함된 프레임 식별 정보(어그리게이션 프레임 또는 프레그멘테이션 프레임인 취지의 식별 정보)에 따라, 프레임 디어그리게이션부(241) 또는 프레임 디프레그멘테이션부(243)에 대해 「명령 신호 및 그 대상 프레임 수 정보」를 출력한다. 즉 제어부(230)는, 프레임 디어그리게이션부(241) 및 프레임 디프레그멘테이션부(243)에 대해 「명령 신호 및 그 대상 프레임 수 정보」를 출력해 제어함으로써, 프레임 디어그리게이션부(241) 및 프레임 디프레그멘테이션부(243)로부터 출력되는 수신 데이터가「기본 단위 데이터 유니트」가 되도록 제어한다. 이렇게 함으로써, 무선 통신 장치(100)에 있어서 어그리게이션 또는 디프레그멘테이션을 행하는 레이어(본 실시형태에 있어서는 MAC 레이어에서 어그리게이션 등을 행하고 있으므로 MAC 레이어)보다 상위 레이어에 있어서의 처리 단위가 되는 데이터 유니트를 형성할 수 있다.
또, 제어부(230)는, 복호부(220)의 출력 신호의 헤더 부분 및 데이터 부분의 에러 검출을 행하여, 그 검출 결과에 따라 ACK 프레임 생성부(252)에서 생성되는 프레임의 종류(ACK 또는 NACK)를 제어한다. 그리고, 데이터 부분의 내용을 버퍼(242)에 출력한다. 또, 그 외의 송신 신호를 송신하는 경우 등에는, 송신 신호 생성부(251)에 생성 명령 신호를 출력하여 신호 생성 제어를 행한다.
또, 제어부(230)는, 송신 신호의 송신 타이밍을 결정하고, 그 송신 타이밍에 따라 송신 제어를 행한다. 구체적으로는, 버퍼(260)에 송신 명령 신호를 출력하여 제어를 행한다. 또한, 제어부(230)의 상세한 것에 대해서는, 후술한다.
버퍼(242)는, 수신 신호의 데이터 부분이 입력되고, 이것을 축적한다. 그리고, 프레임 디어그리게이션부(241) 또는 프레임 디프레그멘테이션부(243)로부터의 판독 신호에 따라, 축적한 데이터를 판독 신호를 받은 프레임 디어그리게이션부(241) 또는 프레임 디프레그멘테이션부(243)에 대해서 출력한다.
프레임 디어그리게이션부(241)는, 제어부(230)로부터 프레임 디어그리게이션 명령 신호가 입력된다. 이 프레임 디어그리게이션 명령 신호에는,「디어그리게이션 명령」 및 「어그리게이션 프레임 수」가 포함된다.
그리고, 프레임 디어그리게이션부(241)는, 프레임 디어그리게이션 명령 신호를 받으면, 버퍼(242)에 대해서 판독 신호를 출력함으로써 대응하는 1개의 어그리게이션 프레임을 판독하고, 이 어그리게이션 프레임을 어그리게이션 프레임수분의 프레임으로 분할(디어그리게이션) 한다.
프레임 디프레그멘테이션부(243)는, 제어부(230)로부터 프레임 디프레그멘테이션 명령 신호가 입력된다. 이 프레임 디프레그멘테이션 명령 신호에는,「디프레그멘테이션 명령」 및 「디프레그멘테이션 프레임 수」가 포함된다.
그리고, 프레임 디프레그멘테이션부(243)는, 프레임 디프레그멘테이션 명령 신호를 받으면, 버퍼(242)에 대해서 판독 신호를 출력함으로써, 「디프레그멘테이션 프레임 수」분의 대응하는 프레그멘테이션 프레임을 판독하고, 이들을 1개의 프레임에 집약(디프레그멘테이션)한다.
이와 같이, 프레임 디어그리게이션부(241) 및 프레임 디프레그멘테이션부(243)는, 제어부(230)로부터의 명령 신호에 따라 버퍼(242)에 축적되어 있는 프레임을 판독하여, 어그리게이션 프레임에 대해서는 어그리게이션 프레임 수에 따른 분할을 행하고, 또, 프레그멘테이션 프레임에 대해서는 프레그멘테이션 프레임 수에 따른 집약을 행하여, 수신 데이터로서 출력한다. 이렇게 함으로써, 무선 통신 장치(100)에 있어서 어그리게이션 또는 디프레그멘테이션을 행하는 레이어(본 실시형태에 있어서는 MAC 레이어에서 어그리게이션 등을 행하고 있으므로 MAC 레이어)보다 상위 레이어에 있어서의 처리 단위가 되는 데이터 유니트를 형성할 수 있다.
송신 신호 생성부(251)는, 송신 데이터를 입력시켜, 제어부(230)로부터의 생성 명령 신호에 따라 송신 신호를 생성한다. 이 송신 신호는, 버퍼(260)에 출력된다.
ACK 프레임 생성부(252)는, 제어부(230)로부터의 제어 신호가 ACK 송신 명령 신호일 때는 ACK 프레임을 생성한다. 이 ACK 프레임은, 버퍼(260)에 출력된다.
이어서, 제어부(230)의 상세한 것에 대해 설명한다. 이 제어부(230)의 헤더/데이터 분리부(231)는, 복호부(220)로부터의 출력 신호를 그 헤더 부분과 데이터 부분으로 분리하여 에러 검출부(232)에 출력한다.
에러 검출부(232)는, 헤더/데이터 분리부(231)로부터의 헤더 부분 및 데이터 부분이 입력된다. 수신 신호의 데이터 포맷은, 예를 들면 도 6에 나타내는 바와 같은 형태이다. 이와 같이 헤더 부분과 데이터 부분의 양쪽에 대해서 따로따로 에러 정정 부호화되어 있으므로, 헤더/데이터 분리부(231)로부터 분리되어 입력되더 라도 각각에 대해서 적절한 에러 검출을 행할 수 있다. 그리고, 에러 검출부(232)는, 헤더 부분과 데이터 부분의 에러 검출 결과를 헤더 정보 취득부(233)에 출력함과 동시에, 데이터 부분을 버퍼(242)에 출력한다.
헤더 정보 취득부(233)는, 헤더 부분과 데이터 부분의 에러 검출 결과가 에러 검출부(232)로부터 입력된다. 이 헤더 부분에는, 도 6에 나타내는 바와 같이 Agg/frag 플래그 영역과 Agg/frag 프레임수 영역이 마련되어 있다. Agg/frag 플래그 영역에는, 프레임이 어그리게이션 프레임인지 프레그멘테이션 프레임인지를 식별하는 정보가 포함된다. 또, Agg/frag 프레임수 영역에는, 어그리게이션 프레임일 경우에는 어그리게이션 프레임 수가 포함되고, 프레그멘테이션 프레임일 경우에는 프레그멘테이션 프레임 수가 포함된다.
그리고, 헤더 정보 취득부(233)는, Agg/frag 플래그 영역의 식별 정보에 따라, 프레임 디어그리게이션부(241) 또는 프레임 디프레그멘테이션부(243)에 명령 신호를 출력한다. 구체적으로는, Agg/frag 플래그 영역의 식별 정보가 어그리게이션 프레임임을 나타낼 때는, 프레임 디어그리게이션 명령 신호(「디어그리게이션 명령」 및 「어그리게이션 프레임 수」가 포함됨)를 프레임 디어그리게이션부(241)에 출력한다. 또, Agg/frag 플래그 영역의 식별 정보가 프레그멘테이션 프레임임을 나타낼 때는, 프레임 디프레그멘테이션 명령 신호 (「디프레그멘테이션 명령」 및 「디프레그멘테이션 프레임 수」가 포함됨)를 프레임 디프레그멘테이션부(243)에 출력한다.
그리고, 헤더 정보 취득부(233)는, 에러 검출부(232)로부터의 에러 검출 결 과를 판정하고, 판정 결과를 에러 유무 정보로서 송신 신호 생성 제어부(234)에 출력한다. 또, 헤더 정보 취득부(233)는, 판정의 결과 에러 있음의 경우, 즉 ACK 프레임을 답신하는 경우에는, 그 답신하는 타이밍 정보를 송신 제어부(235)에 출력한다.
송신 신호 생성 제어부(234)는, 헤더 정보 취득부(233)로부터의 에러 유무 정보에 따라 ACK 프레임 생성부(252)에 제어 신호를 출력한다. 구체적으로는, 에러 유무 정보가 에러 없음을 나타낼 경우에는, 송신 신호 생성 제어부(234)는, ACK 생성 명령 신호를 출력한다. 또, 에러 유무 정보가 에러 있음을 나타낼 경우에는, 송신 신호 생성 제어부(234)는, NACK 생성 명령 신호를 출력한다. 또, 송신 신호 생성 제어부(234)는, 그 외의 송신 신호를 송신할 경우 등에는, 송신 신호 생성부(251)에 생성 명령 신호를 출력하여 신호 생성 제어를 행한다.
송신 제어부(235)는, 헤더 정보 취득부(233)로부터 입력되는 송신 타이밍 정보에 따라 ACK 프레임을 송신하도록 버퍼(260)에 대해서 송신 명령 신호를 출력한다.
이와 같이 실시형태 1에 의하면, 무선 통신 장치(100)에, 데이터 부분에 헤더를 부가해 송신 프레임을 형성하는 프레임 생성부(120)와, 전파로에 있어서의 변동 지표를 취득하여, 이 전파로 변동 지표에 따라 송신 프레임의 데이터 부분의 길이를 결정하는 제어부(190)를 구비했다.
이렇게 함으로써, 전파로 변동 지표가 큰, 즉 전파로 변동의 정도가 심할 때에는 데이터 부분의 길이를 짧게 하고, 또, 전파로 변동 지표가 작은, 즉 전파로 변동의 정도가 완만한 때에는 데이터 부분의 길이를 길게 할 수 있다. 그 때문에, 전파로 변동의 정도가 심하여 수신측으로부터 재송 요구가 되어질 가능성이 높을 때에는 짧게 하여, 긴 데이터를 송신함으로 인한 스루풋의 저하를 방지함과 동시에, 재송 요구가 되어질 가능성이 낮을 때에는 긴 데이터를 송신하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 시스템 전체의 스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치(100) 및 무선 통신 장치(200)를 실현할 수 있다.
또, 제어부(190)는 전파로 변동 지표에 따라 기본 단위 데이터 유니트의 집약 수 또는 분할 수를 결정하고, 프레임 생성부(120)는 결정한 집약 수 또는 분할 수에 따른 길이의 데이터 부분을 형성한다.
또, 프레임 생성부(120)는, 결정한 집약 수만큼 기본 단위 데이터 유니트를 집약하여 헤더를 부가해 송신 프레임을 형성하는 프레임 어그리게이션부(121)와, 결정한 분할 수에 따라 기본 단위 데이터 유니트를 분할하고 각 분할 데이터에 헤더를 부가해 송신 프레임을 형성하는 프레임 프레그멘테이션부(123)를 가진다.
또, 제어부(190)는 수신국인 무선 통신 장치(200)로부터의 피드백 정보 등을 이용하여 전파로 변동 지표를 구한다.
이렇게 함으로써, 피드백 정보 등에 새로운 시그널링이 불필요해진다.
(실시형태 2)
실시형태 1에 있어서는 무선 통신 장치(100)가 무선 통신 장치(200)로부터의 피드백 정보 등을 이용해 전파로 변동의 정도를 판정하고, 전파로 변동의 정도에 따라 프레임 어그리게이션과 프레임 프레그멘테이션을 바꾸었다. 이에 대해서 실 시형태 2에 있어서는 어그리게이션 프레임 및 프레그멘테이션 프레임을 수신하는 수신국 측에 있어서 이들 프레임을 이용해 전파로 변동 정도를 측정하고 이 측정 결과를 송신국 측에 피드백함으로써 송신국측은 다음 신호를 송신할 때의 프레임 어그리게이션과 프레임 프레그멘테이션을 바꾸는 지표로 이용하는 것을 특징으로 한다.
도 7에 나타내는 바와 같이 무선 통신 장치(300)는, 제어부(310)를 가진다. 그리고, 제어부(310)는, 전파로 정보 취득부(311)와, 프레임 생성 제어부(312)를 가진다.
제어부(310)는, 복호부(180)의 출력 신호로부터, 후술하는 무선 통신 장치(400)로부터 송신되어 오는 「전파로 변동 측정 결과」를 취득한다. 그리고, 제어부(310)는, 이「전파로 변동 측정 결과」를 이용해 무선 통신 장치(400)와의 사이의 전파로 변동을 검출하여,「전파로 변동의 정도」를 판정한다. 그리고,「전파로 변동의 정도」에 따라, 제어부(310)는, 프레임 생성부(120)에 대해서 출력할 프레임 생성 명령 신호를 바꾸어 프레임 생성부(120)에 있어서의 프레임 어그리게이션(집약)과 프레임 프레그멘테이션(분할)을 바꾼다.
즉, 제어부(310)는, 어그리게이션 프레임 및 프레그멘테이션 프레임을 수신하는 수신국인 무선 통신 장치(400)로부터의「전파로 변동 측정 결과」에서 판정하는 「전파로 변동의 정도」에 따라, 프레임 어그리게이션(집약)과 프레임 프레그멘테이션(분할)을 바꾸고 있다. 이 어그리게이션 프레임 및 프레그멘테이션 프레임은, 실시형태 1의 무선 통신 장치(100)에 있어서 이용하는 무선 통신 장치(200)로 부터의 피드백 정보(예를 들면 파일럿 반송파 또는 데이터용의 부반송파(예를 들면, CTS(Clear to Send) 프레임 또는 다른 피드백 정보 등))보다도 긴 신호이므로, 이것을 수신기측에서 측정에 이용함으로써 보다 정확하게 전파로의 상황을 파악할 수 있다. 그 때문에 적확하게 프레임 어그리게이션(집약)과 프레임 프레그멘테이션(분할)을 바꿀 수 있기 때문에, 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
상세한 것은, 제어부(310)에 있어서 전파로 정보 취득부(311)는, 복호부(180)의 출력 신호에서, 후술하는 무선 통신 장치(400)로부터 송신되어 오는「전파로 변동 측정 결과」를 취득한다. 이「전파로 변동 측정 결과」는, 프레임 생성 제어부(312)에 출력된다.
프레임 생성 제어부(312)는, 전파로 변동 측정 결과를 기초로, 그 기울기의 절대값에서「전파로 변동 속도」의 절대값을 구하고, 이것을 「전파로 변동 지표」로서 이용한다. 그리고, 이「전파로 변동 속도」의 절대값에 따른 프레임 생성 명령 신호를 프레임 생성부(120)에 출력한다.
도 8에 나타내는 바와 같이 실시형태 2의 무선 통신 장치(400)는, 전파로 변동 측정부(410)와, ACK 프레임 생성부(420)를 가진다.
전파로 변동 측정부(410)는, 무선 통신 장치(300)로부터 송신된 신호의, OFDM 복조부(210)의 출력 신호, 즉 예를 들면 무선 통신 장치(300)로부터 송신된 어그리게이션 프레임 및 프레그멘테이션 프레임의 복조 후의 신호를 입력시켜, 시간에 대한 수신 전력 등의 전파로 변동의 양상을 나타내는 그래프, 즉 「전파로 변동 측정 결과」를 작성한다(도 3 및 도 4 참조). 이 「전파로 변동 측정 결과」 는, ACK 프레임 생성부(420)에 출력된다.
ACK 프레임 생성부(420)는, ACK 송신 명령 신호 및 NACK 송신 명령 신호가 입력되어, 이에 따른 ACK 프레임을 생성한다. 이때, 전파로 변동 측정부(410)로부터의 「전파로 변동 측정 결과」를 ACK 프레임에 부가한다. 이렇게 함으로써, 이 ACK 프레임을 수신하는 무선 통신 장치(300)에 있어서 「전파로 변동 측정 결과」를 어그리게이션 프레임 및 프레그멘테이션 프레임의 변경에 이용할 수 있음과 동시에, 이미 존재하는 피드백 정보인 ACK 프레임에 「전파로 변동 측정 결과」를 부가함으로써 새로운 전용 프레임을 준비할 필요가 없어진다.
이와 같이 실시형태 2에 의하면, 무선 통신 장치(300)에, 데이터 부분에 헤더를 부가해 송신 프레임을 형성하는 프레임 생성부(120)와, 전파로에 있어서의 변동 지표를 취득하여 이 전파로 변동 지표에 따라 송신 프레임의 데이터 부분의 길이를 결정하는 제어부(310)를 구비했다.
이렇게 함으로써, 전파로 변동 지표가 큰, 즉 전파로 변동의 정도가 심할 때에는 데이터 부분의 길이를 짧게하고, 또, 전파로 변동 지표가 작은, 즉 전파로 변동의 정도가 완만한 때에는 데이터 부분의 길이를 길게 할 수 있다. 그 때문에, 전파로 변동의 정도가 심하여 수신측으로부터 재송 요구가 되어질 가능성이 높을 때에는 짧게 하여, 긴 데이터를 송신함으로 인한 스루풋의 저하를 방지함과 동시에, 재송 요구가 되어질 가능성이 낮을 때에는 긴 데이터를 송신하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 시스템 전체의 스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치(300) 및 무선 통신 장치(400)를 실현할 수 있다.
그리고 제어부(310)에서 취득하는 전파로 변동 지표는, 무선 통신 장치(300)로부터 송신된 프레임을 기초로 무선 통신 장치(400)에서 측정되는 전파로 변동 측정 결과에 기초하여 구해진다.
이와 같이 함으로써, 무선 통신 장치(300)로부터 송신된 프레임은 피드백 정보(예를 들면 파일럿 반송파 또는 데이터용의 부반송파(예를 들면, CTS(Clear to Send) 프레임 또는 다른 피드백 정보 등))보다도 긴 신호이므로, 보다 정확하게 전파로의 상황을 파악할 수 있다. 그 때문에, 정확하게 전파로 변동 지표를 구할 수 있으므로, 송신 프레임의 데이터 부분의 길이를 적확하게 결정할 수 있기 때문에, 스루풋을 향상시킬 수 있다.
(다른 실시형태)
(1) 실시형태 1의 무선 통신 장치(100) 및 실시형태 2의 무선 통신 장치(300)에 있어서는, 피드백 정보 등을 이용해 전파로 변동의 정도를 판정하여, 전파로 변동의 정도에 따라 프레임 어그리게이션과 프레임 프레그멘테이션을 바꾼다. 그렇지만, 본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니며, 전파로 변동의 정도에 따라, 프레임 어그리게이션과, 통상의 송신, 즉 1 프레임씩 송신하는 경우와를 바꾸어도 좋다. 이렇게 함으로써도, 「전파로 변동의 정도」가 클 때에는, 어그리게이션 프레임을 송신하는 것보다 1 프레임씩 송신하는 쪽이 수신 측에 있어서 정상적으로 수신될 수 있는 가능성이 높아지기 때문에, 시스템 전체의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
(2) 실시형태 2에 있어서는 무선 통신 장치(400)가 전파로 변동 측정 결과를 생성하고 이것을 ACK 프레임에 부가해 무선 통신 장치(300)에 피드백하여 무선 통신 장치(300)가 해석함으로써 전파로의 상황을 파악하여 프레임 어그리게이션(집약)과 프레임 프레그멘테이션(분할)을 바꾼다. 그렇지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 수신측의 무선 통신 장치에 있어서 전파로 변동 측정 결과를 해석해 「프레임 생성 명령 신호」를 생성하고, 다시 이「프레임 생성 명령 신호」를 ACK 프레임에 부가해도 좋다.
이 경우에는, 무선 통신 장치(400)에 있어서 전파로 변동 측정부(410)와 ACK 프레임 생성부(420) 사이에 전파로 변동 해석부를 구비하여, 실시형태 2에서 설명한 프레임 생성 제어부(312)와 마찬가지로 전파로 변동 측정 결과를 기초로, 그 기울기의 절대값에서 「전파로 변동 속도」의 절대값을 구하고, 이것을「전파로 변동 지표」로서 이용한다. 그리고, 이「전파로 변동 속도」의 절대값에 따른 프레임 생성 명령 신호를 생성한다.
그리고, ACK 프레임 생성부(420)에 있어서 이 프레임 생성 명령 신호를 ACK 프레임에 부가한다.
이렇게 함으로써, 송신측의 무선 통신 장치에 있어서는 수신 프레임에서 프레임 생성 명령 신호를 취득하여 이것을 프레임 생성부에 건네주는 것만으로, 프레임 어그리게이션(집약)과 프레임 프레그멘테이션(분할)을 바꿀 수 있다.
본 발명의 무선 통신 장치의 제1의 형태는, 데이터 부분에 헤더를 부가하여 송신 프레임을 형성하는 송신 프레임 생성 수단과, 전파로에 있어서의 변동 지표를 취득하는 전파로 변동 지표 취득 수단과, 상기 전파로 변동 지표에 따라 상기 송신 프레임의 데이터 부분의 길이를 결정하는 데이터 길이 결정 수단을 구비하는 구성을 취한다.
이 구성에 의하면, 전파로 변동 지표가 큰, 즉 전파로 변동의 정도가 심할 때에는 데이터 부분의 길이를 짧게 하고, 또, 전파로 변동 지표가 작은, 즉 전파로 변동의 정도가 완만한 때에는 데이터 부분의 길이를 길게 할 수 있다. 그 때문에, 전파로 변동의 정도가 심하여 수신측으로부터 재송 요구가 되어질 가능성이 높을 때에는 짧게 하여, 긴 데이터를 송신함으로 인한 스루풋의 저하를 방지함과 동시에, 재송 요구가 되어질 가능성이 낮을 때에는 긴 데이터를 송신하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 시스템 전체의 스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 장치의 제2의 형태는, 상기 데이터 길이 결정 수단이, 상기 전파로 변동 지표에 따라 기본 단위 데이터 유니트의 집약 수 또는 분할 수를 결정하고, 상기 송신 프레임 생성 수단이, 상기 결정한 집약 수 또는 분할 수에 따른 길이의 상기 데이터 부분을 형성하는 구성을 취한다.
이 구성에 의하면, 제1의 형태와 마찬가지로, 전파로 변동 지표가 큰, 즉 전파로 변동의 정도가 심할 때에는 데이터 부분의 길이를 짧게하고, 또, 전파로 변동 지표가 작은, 즉 전파로 변동의 정도가 완만한 때에는 데이터 부분의 길이를 길게 할 수 있다. 그 때문에, 전파로 변동의 정도가 심하여 수신측으로부터 재송 요구가 되어질 가능성이 높을 때에는 짧게하여, 긴 데이터를 송신함으로 인한 스루풋의 저하를 방지함과 동시에, 재송 요구가 되어질 가능성이 낮을 때에는 긴 데이터를 송신하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 시스템 전체의 스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 장치의 제3의 형태는, 상기 송신 프레임 생성 수단이, 상기 결정한 집약 수만큼 상기 기본 단위 데이터 유니트를 집약하여 상기 헤더를 부가해 상기 송신 프레임을 형성하는 집약 프레임 형성 수단과, 상기 결정한 분할 수에 따라 상기 기본 단위 데이터 유니트를 분할하고 각 분할 데이터에 상기 헤더를 부가해 상기 송신 프레임을 형성시키는 분할 프레임 형성 수단을 구비하는 구성을 취한다.
이 구성에 의하면, 제1의 형태와 마찬가지로, 전파로 변동 지표가 큰, 즉 전파로 변동의 정도가 심할 때에는 데이터 부분의 길이를 짧게하고, 또, 전파로 변동 지표가 작은, 즉 전파로 변동의 정도가 완만한 때에는 데이터 부분의 길이를 길게 할 수 있다. 그 때문에, 전파로 변동의 정도가 심하여 수신측으로부터 재송 요구가 되어질 가능성이 높을 때에는 짧게하여, 긴 데이터를 송신함으로 인한 스루풋의 저하를 방지함과 동시에, 재송 요구가 되어질 가능성이 낮을 때에는 긴 데이터를 송신하여 스루풋을 향상시킬 수 있다. 그 결과, 시스템 전체의 스루풋을 향상시키는 무선 통신 장치를 실현할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 장치의 제4의 형태는, 상기 전파로 변동 지표 취득 수단이, 상기 송신 프레임의 수신 측에서의 피드백 정보를 기초로 상기 전파로 변동 지표를 산출하는 구성을 취한다.
이 구성에 의하면, 피드백 정보 등에 새로운 시그널링이 불필요해져, 구성을 간단화할 수 있다.
본 명세서는, 2004년 12월 14일에 출원한 특허출원 2004－361102에 기초하고 있는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.
본 발명의 무선 통신 장치는, 시스템 전체의 스루풋을 향상시키는 효과를 가지며, 특히 무선 LAN 시스템에 있어서의 무선 단말로서 유용하다.

Claims (4)

  1. 데이터 부분에 헤더를 부가해 송신 프레임을 형성하는 송신 프레임 생성 수단과,
    전파로(傳播路)에 있어서의 변동 지표를 취득하는 전파로 변동 지표 취득 수단과,
    상기 전파로 변동 지표에 따라 상기 송신 프레임의 데이터 부분의 길이를 결정하는 데이터 길이 결정 수단을 구비하는 무선 통신 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 데이터 길이 결정 수단은, 상기 전파로 변동 지표에 따라 기본 단위 데이터 유니트의 집약 수 또는 분할 수를 결정하고,
    상기 송신 프레임 생성 수단은, 상기 결정한 집약 수, 또는, 분할 수에 따른 길이의 상기 데이터 부분을 형성하는 무선 통신 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 송신 프레임 생성 수단은, 상기 결정한 집약 수만큼 상기 기본 단위 데이터 유니트를 집약하여 상기 헤더를 부가해 상기 송신 프레임을 형성하는 집약 프레임 형성 수단과, 상기 결정한 분할 수에 따라 상기 기본 단위 데이터 유니트를 분할하고, 각 분할 데이터에 상기 헤더를 부가해 상기 송신 프레임을 형성하는 분 할 프레임 형성 수단을 구비하는 무선 통신 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 전파로 변동 지표 취득 수단은, 상기 송신 프레임의 수신 측에서의 피드백 정보를 기초로 상기 전파로 변동 지표를 산출하는 무선 통신 장치.
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