KR20070092977A

KR20070092977A - 무선 통신 장치

Info

Publication number: KR20070092977A
Application number: KR1020077015426A
Authority: KR
Inventors: 카츠요시 나카; 케이지 타카쿠사키
Original assignee: 마쓰시다 일렉트릭 인더스트리얼 컴패니 리미티드
Priority date: 2005-01-05
Filing date: 2005-12-08
Publication date: 2007-09-14
Also published as: WO2006073038A1; US20080133996A1; JP2006191279A; CN101099368A; EP1821497A1

Abstract

효율적인 재송 제어를 가능하게 하는 무선 통신 장치. 이 무선 통신 장치(100)에 있어서, 프레임 어그리게이션부(111)는, 기본 단위 데이터 유니트(예를 들면, MPDU)를 집약하여 헤더를 부가해 어그리게이션 프레임을 형성하고, 프레임 분할부(112)는, 그 어그리게이션 프레임에 관련된 수신국(무선 통신 장치(200))으로부터의 재송 요구에 따라 해당 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 분할 데이터 블록으로 분할해 분할 프레임을 형성하고, 프레임 제어부(170)는, 어그리게이션 프레임의 각 분할 데이터 블록의 수신국에 있어서의 수신 품질에 따라 분할 프레임을 그룹으로 나누고, 송신 제어부(185)는, 수신 품질이 소정 레벨 이하의 그룹의 분할 프레임만을 송신한다. 이로 말미암아, 어그리게이션 프레임을 재송하는 것보다도 전송 효율이 향상하여 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있으며, 효율적인 재송 제어를 실현할 수 있다.

Description

무선 통신 장치{WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS}

본 발명은, 특히 자동 재송(再送) 요구가 적용되는 무선 통신 장치에 관한 것이다.

무선 LAN 시스템에 있어서의 스루풋(throughput)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 정보가 동일한 비교적 작은 프레임 데이터를 1개의 큰 프레임으로 모아서 전송하는 방식이다.

프레임 어그리게이션을 행하지 않는 IEEE802.11 방식의 경우에는 복수 프레임에 의해 보내고 있던 것이라 하더라도, 프레임 어그리게이션 방식에 의해 1개의 큰 프레임으로서 전송함으로써, 전송 프레임간의 소정 대기 시간인 IFS(Inter Frame Space)와, MAC 헤더를 감소시킬 수 있다. 그리고, 프레임 어그리게이션 방식을 이용한 결과로서, 시스템 전체의 스루풋이 향상한다.

[비특허문헌] "HTSG-Throughput_Enhancement_via_Frame_Aggregation", Seoul National University and Samsung Advance Institute of Technology, 2003년 5월 IEEE802.11n 회합, 11-03-376r0-HTSG-Throughput_ Enhancement_via_Frame_Aggregation.ppt

발명이 해결하려고 하는 과제

그렇지만, 종래의 통신 시스템에서는, 타국으로부터 송신된 패킷과의 충돌, 전파환경의 열화 등으로 인해 재송이 필요하게 되었을 때, 프레임 어그리게이션된 긴 프레임 전체를 재송해야만 한다. 그러나, 긴 프레임이 수신될 때에는, 그 프레임의 전 구역에 있어서 수신 품질이 동일하지 않음에도 불구하고 각 구역에 있어서의 수신 품질에는 아무런 배려가 되어있지 않다. 그 때문에, 종래의 통신 시스템에 있어서는 효율적인 재송 제어가 실행된다고는 말할 수 없었다.

본 발명의 목적은 효율적인 재송 제어를 가능하게 하는 무선 통신 장치를 제공하는 것이다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 무선 통신 장치는, 기본 단위 데이터 유니트를 집약하여 헤더를 부가해 어그리게이션 프레임을 형성하는 집약 프레임 형성 수단과, 상기 어그리게이션 프레임에 관련된 수신국으로부터의 재송 요구에 따라, 해당 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 분할 데이터 블록으로 분할하여 분할 프레임을 형성하는 분할 프레임 형성 수단과, 상기 어그리게이션 프레임의 각 분할 데이터 블록의 상기 수신국에 있어서의 수신 품질에 따라, 상기 분할 프레임을 그룹으로 나누는 그루핑(grouping) 수단과, 상기 수신 품질이 소정 레벨 이하의 상기 그룹의 상기 분할 프레임만 송신하는 송신 제어 수단을 구비하는 구성을 취한다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 효율적인 재송 제어를 가능하게 하는 무선 통신 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 프레임 어그리게이션을 설명하기 위한 도면

도 2는 본 발명의 실시형태 1에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도

도 3은 도 2의 무선 통신 장치에 피드백되는 신호의 설명에 제공하는 도면

도 4는 도 2의 캐리어 센스 시간 설정부의 구성을 나타내는 블록도

도 5는 분할 프레임이 송출되는 양상을 나타내는 도면

도 6은 실시형태 1에 따른 다른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도

도 7은 도 2 및 도 6의 무선 통신 장치로 구성되는 통신 시스템의 움직임을 설명하기 위한 도면

도 8은 실시형태 2에 따른 무선 통신 장치의 구성을 나타내는 블록도

도 9는 재(再)어그리게이션 프레임이 송출되는 양상을 나타내는 도면

이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한, 실시형태에 있어서, 동일한 구성요소에는 동일한 부호를 붙이며, 그 설명은 중복하므로 생략한다.

(실시형태 1)

도 2에 나타내는 바와 같이 무선 통신 장치(100)는, 프레임 형성부(110)와, 버퍼(120)와, OFDM 변조부(125)와, 무선 송신부(130)와, 무선 수신부(135)와, OFDM 복조부(140)와, 복호부(150)와, 오류 검출부(155)와, ACK 정보 취득부(160)와, 수신 전력값 정보 취득부(165)와, 프레임 제어부(170)와, 캐리어 센스 시간 설정부(175)와, 캐리어 센스부(180)와, 송신 제어부(185)를 가진다. 또, 프레임 형성부(110)는, 프레임 어그리게이션부(111)와, 프레임 분할부(112)와, 부호화부(115)를 가진다.

프레임 형성부(110)는, 입력되는 송신 데이터를 소정 형태의 프레임으로 형성한다. 구체적으로는, 처음으로 송신되는 데이터에 관해서는 프레임 어그리게이션부(111)에 있어서, 미리 설정되어 있는 집약(어그리게이션) 수 분의 「기본 단위 데이터 유니트」(예를 들면, MPDU(MAC Protocol Data Unit))를 집약한 긴 데이터부를 형성하여, 이 데이터부에 1개의 헤더부를 부가한 어그리게이션 프레임을 형성한다. 또, 이 어그리게이션 프레임이 수신측에 있어서 정상적으로 수신되지 못해 재송 요구를 받은 때는, 프레임 형성부(110)는, 이 어그리게이션 프레임을 버퍼(120)로부터 받아, 프레임 분할부(112)의 「분할 명령 신호」에 따라 분할하여 분할 프레임으로서 재송한다. 또한, 이「분할 명령 신호」는, 프레임 제어부(170)로부터 프레임 형성부(110)에 입력되는 제어 신호이다.

프레임 형성부(110)로부터 출력되는 어그리게이션 프레임은, 부호화부(115)에서 부호화된 후에 버퍼(120)에 입력된다. 또 프레임 형성부(110)로부터 출력되는 분할 프레임은, 그대로 버퍼(120)에 출력된다.

버퍼(120)는, 입력 신호를 보유함과 동시에, 송신 제어부(185)로부터의 「송신 명령 신호」에 대응하는 송신 신호를 OFDM 변조부(125)에 출력한다. 그리고, 버퍼(120)로부터의 출력 신호는, OFDM 변조부(125)에서 소정의 변조(다치 변조, IFFT등)가 행해지고, 무선 송신부(130)에서 업컨버트(up-convert) 등의 처리가 행해진 후에 안테나를 경유하여 송신된다.

또, 버퍼(120)는, 프레임 제어부(170)로부터의 「출력 명령 신호」에 따라, 보유하고 있는 어그리게이션 프레임을 프레임 형성부(110)에 출력한다. 또한, 이「출력 명령 신호」는, 이 어그리게이션 프레임에 대한 재송 요구가 수신측으로부터 있었을 때에 프레임 제어부(170)로부터 출력되는 것이다. 또, 버퍼(120)는, 송신 제어부(185)로부터 소거 명령 신호가 입력된 경우, 이 명령 신호에 대응하는 프레임을 소거한다. 또한, 이 소거 명령 신호는 ACK 정보 취득부(160)에서 ACK을 수신해, ACK 정보 취득부(160)가 송신 제어부(185)에 해당 프레임 번호와 ACK 정보를 입력시켰을 때, 송신 제어부(185)로부터 출력된다.

안테나를 경유하여 수신되는 수신 신호는, 무선 수신부(135)에서 다운 컨버트(down-convert) 등의 처리가 행해지고, OFDM 복조부(140)에서 OFDM 복조된다.

OFDM 복조 후의 신호는, 복호부(150)에서 복호되어 오류 검출부(155)에 입력된다.

오류 검출부(155)는, 수신 신호의 FCS(Frame Check Sequence) 체크를 행하여, 수신 신호가 정상적으로 수신되어 있는지를 확인한다. 이 수신 신호에는, 어그리게이션 프레임에 대한 수신국으로부터의 피드백 신호가 포함된다. 그리고, 오 류 검출부(155)는, 피드백 신호가 정상적으로 수신되어 있을 경우에는, 피드백 신호에 포함된 ACK/NACK 정보 부분과 수신 전력값 정보 부분으로 분할하고, 각각을 ACK 정보 취득부(160) 및 수신 전력값 정보 취득부(165)에 출력한다. 한편, 피드백 신호가 잘못 수신된 경우에는, 오류 검출부(155)는, ACK 정보 취득부(160) 및 수신 전력값 정보 취득부(165)에 대해서 논(None)(응답 없음)이라는 파라미터를 출력한다.

ACK 정보 취득부(160)는, 입력하는 정보에 따른 수신성공여부 정보를 송신 제어부(185) 및 캐리어 센스(carrier sense) 시간 설정부(175)에 출력한다. 구체적으로는, ACK 정보 취득부(160)는, 입력되는 ACK/NACK 정보 부분이 ACK을 나타낼 때는 「수신 성공」을 나타내는 수신성공여부 정보를 출력하고, 입력되는 ACK/NACK 정보 부분이 NACK을 나타낼 때는 「수신 실패」를 나타내는 수신성공여부 정보를 출력한다. 또, ACK 정보 취득부(160)에 논(None)이라는 파라미터가 입력되면, 「수신 실패」를 나타내는 수신성공여부 정보를 출력한다.

수신 전력값 정보 취득부(165)는, 후술하는 무선 통신 장치(200)로부터의 피드백 신호의 수신 전력값 정보 부분이 입력된다. 무선 통신 장치(200)에 있어서는 무선 통신 장치(100)로부터 송신되는 어그리게이션 프레임의 수신이 실패했을 때, 즉 재송 요구가 행해질 때만 피드백 신호에 어그리게이션 프레임에 있어서의 데이터 부분의 블록마다의 수신 전력값 정보가 포함되므로, 수신 전력값 정보 부분이 수신 전력값 정보 취득부(165)에 입력되는 것은 어그리게이션 프레임의 수신이 실패한 때이다.

상세한 것은, 도 3에 나타내는 바와 같이 수신국, 즉 후술하는 무선 통신 장치(200)에 있어서 어그리게이션 프레임의 데이터 부분의 각 「블록」의 수신 전력이 측정된다. 이 각「블록」이란, 어그리게이션 프레임이 형성될 때에 이용되는 「기본 단위 데이터 유니트」에 상당한다. 그리고, 수신국에 있어서 어그리게이션 프레임 수신에 실패했을 때는, 각 블록의 수신 전력값 정보가 피드백 신호에 포함되어 송신국 즉 무선 통신 장치(100)에 송신된다.

그리고, 수신 전력값 정보 취득부(165)는, 입력된 수신 전력값 정보 부분으로부터 블록마다의 수신 전력값을 판독하고, 판독한 블록마다의 수신 전력값을 프레임 제어부(170)에 송출한다.

프레임 제어부(170)는, 블록마다의 수신 전력값을 입력시켜, 분할 프레임마다의 액세스 카테고리(AC)를 수신 전력값에 따라 결정한다. 구체적으로는, 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같이, 프레임 제어부(170)에 있어서 -40dBm이상 -30dBm 미만에서는 액세스 카테고리를 low(저 우선), －50dBm이상 -40dBm 미만에서는 액세스 카테고리를 middle(중 우선), －60dBm이상 -50dBm 미만에서는 액세스 카테고리를 high(고 우선)로 하여, 수신 전력값을 대응하는 액세스 카테고리로 변환한다. 또한, 이 액세스 카테고리란, 캐리어 센스 시간 설정부(175)에 있어서의 캐리어 센스 시간 산출시에 이용되는 것으로서, 우선도가 높은 프레임임을 나타내는 액세스 카테고리일 경우는 그 프레임은 캐리어 센스 시간이 짧게 설정되기 쉬워, 우선하여 송신되게 된다. 즉, 프레임 제어부(170)는, 각 분할 프레임에 수신 전력값에 따른 액세스 카테고리를 정함으로써, 분할 프레임을 수신 전력값에 따라 그루핑할 수 있 다. 이렇게 하여 분할 프레임을 그룹화함으로써, 그룹마다 재송을 제어할 수 있다. 예를 들면, 어떤 그룹은 재송하지 않는다고 하는 제어, 또는 재송하는 그룹에서 재송순서를 결정하는 제어 등을 행할 수 있다.

또, 프레임 제어부(170)는, 결정한 분할 프레임마다의 액세스 카테고리를 캐리어 센스 시간 설정부(175)에 출력한다. 그리고, 분할해야 할 어그리게이션 프레임의 출력 명령 신호를 버퍼(120)에 출력하고, 또 프레임 형성부(110)에 대해서 분할 명령 신호를 출력한다. 이렇게 함으로써, 수신측으로부터 재송 요구가 있었던 어그리게이션 프레임은 프레임 형성부(110)에서 분할되어 분할 프레임이 형성되게 된다.

캐리어 센스 시간 설정부(175)는, 입력되는 액세스 카테고리에 따라 AIFS(Arbitration Inter Frame Space)값을 결정하고, 또 액세스 카테고리 및 재송 회수에 따라 컨텐션 윈도우(Contention Window)를 결정한다. 그리고, 컨텐션 윈도우의 범위에 있어서 랜덤 백오프(random backoff)값을 결정하여, AIFS값과 랜덤 백오프값의 합(合)에 의해 구해지는 캐리어 센스 시간을 결정한다. 이 캐리어 센스 시간은, 분할 프레임마다 결정된다.

상세한 것은, 도 4에 나타내는 바와 같이, AIFS 설정부(176)에 있어서 입력되는 액세스 카테고리에 따른 AIFS값이 설정된다. 또, 컨텐션 윈도우 관리부(177)는, ACK 정보 취득부(160)로부터 송출되는 「수신 실패」를 나타내는 수신성공여부 정보를 받은 회수(동일한 프레임에 관함) 즉 재송 회수를 카운트하여, 이 재송 회수에 따라 컨텐션 윈도우의 사이즈를 결정한다. 또, 컨텐션 윈도우 관리부(177) 는, 동일 프레임에 대해 「수신 성공」을 나타내는 수신성공여부 정보를 받았을 때에는, 그 프레임에 관련된 재송 회수의 카운트를 리셋한다.

랜덤 백오프 설정부(178)는, 컨텐션 윈도우 관리부(177)에서 결정된 컨텐션 윈도우 사이즈의 범위내에 있어서 랜덤하게 백 오프값을 결정한다.

캐리어 센스 시간 산출부(179)는, AIFS 설정부(176)에서 결정된 AIFS값과 랜덤 백오프 설정부(178)에서 결정된 백 오프값의 합을 취해 캐리어 센스 시간을 산출한다.

또, 캐리어 센스 시간 설정부(175)는, 저(低)우선의 액세스 카테고리가 부여된 분할 프레임의 그룹에 대해서는 재송되지 않도록, 캐리어 센스 시간을 무한대로 설정한다. 이렇게 함으로써, 어그리게이션 프레임에 재송 요구가 있는 경우라 하더라도 대응하는 분할 프레임 전체를 재송하게는 되지 않으므로, 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또한, 중(中)우선 그룹에 대해서도 재송하지 않도록 하면 한층 더 스루풋은 향상하게 되지만, 우선도가 높아질수록 즉 수신 전력값이 낮아질수록 수신국측의 재송 필요성이 높아지므로, 재송하는 그룹과 재송하지 않는 그룹을 나누는 임계값의 설정은 실장(實裝)에 따라 결정된다.

캐리어 센스부(180)는, 캐리어 센스, 즉 OFDM 복조 후의 신호를 이용하여 다른 무선 통신 장치가 통신을 행하고 있는지 아닌지를 검출한다. 그리고, 그 검출 결과(캐리어 센스 결과)를 송신 제어부(185)에 출력한다.

송신 제어부(185)는, 버퍼(120)로부터의 송신 프레임의 출력을 제어한다. 구체적으로는, 캐리어 센스 시간 설정부(175)에서 결정된 캐리어 센스 시간내에 다 른 무선 통신 장치의 송신 신호가 검출되지 않았을 때는, 송신 제어부(185)는, 자장치가 송신 신호를 송신할 수 있으므로, 버퍼(120)에 송신 명령 신호를 출력한다.

또, 송신 제어부(185)는, ACK 정보 취득부(160)로부터 「수신 성공」을 나타내는 수신 가부 정보가 입력된 경우에는, 수신측에 있어서 정상적으로 프레임이 수신되었으므로, 버퍼(120)에 대해서 대응하는 프레임(어그리게이션 프레임 및 분할 프레임을 포함한다)의 소거 명령 신호를 출력한다. 한편, ACK 정보 취득부(160)로부터 「수신 실패」를 나타내는 수신 가부 정보가 입력된 경우에는, 캐리어 센스 시간 설정부(175)로부터 입력되는 분할 프레임의 캐리어 센스 시간이 입력될 때까지 대기한다.

이 송신 제어부(185)의 제어에 따라 분할 프레임이 송출되는 양상을 도 5에 나타낸다. 본 실시형태에 있어서는, 각 분할 프레임에 대해서 수신 전력값에 따른 액세스 카테고리를 설정, 구체적으로는 수신 전력값이 작았던 블록에 대응하는 분할 프레임에 대해서는 높은 우선도의 액세스 카테고리를 설정한다. 그 때문에, 우선도가 높은 분할 프레임에 대한 송신 명령 신호가 다른 분할 프레임보다도 빠른 타이밍으로 보내지게 된다. 도 5에 있어서는, 분할 프레임＃5가 수신 전력값이 가장 작았기 때문에 가장 우선도가 높은 액세스 카테고리가 부여되어 있다. 그 때문에, 분할 프레임＃5가 가장 빠른 타이밍으로 송출되고 있다.

도 6에 나타내는 바와 같이 무선 통신 장치(200)는, 무선 수신부(210)와, OFDM 복조부(215)와, 헤더 데이터 분리부(220)와, 수신 버퍼(225)와, 제어부(230)와, 수신 신호 합성부(240)와, 복호부(245)와, 피드백 신호 생성부(250)와, 부호화 부(255)와, 버퍼(260)와, OFDM 변조부(265)와, 무선 송신부(270)를 가진다. 그리고, 제어부(230)는, 헤더 정보 취득부(231)와, 수신 신호 관리부(232)와, 오류 검출부(233)와, 수신 전력 측정부(234)와, ACK 생성부(235)와, 송신 제어부(236)를 가진다.

무선 통신 장치(100)로부터 송신된 프레임은, 무선 수신부(210) 및 OFDM 복조부(215)에서 소정의 처리가 행해져, 헤더 데이터 분리부(220)에 입력된다.

헤더 데이터 분리부(220)는, 입력되는 수신 프레임을 그 헤더 부분과 데이터 부분으로 분리하여, 헤더 부분은 제어부(230)에 출력함과 동시에 데이터 부분은 수신 버퍼(225)에 출력한다.

제어부(230)의 헤더 정보 취득부(231)는, 헤더 데이터 분리부(220)로부터의 헤더 부분을 입력시킨다. 이 헤더 부분에는, 해당 헤더 부분이 분리된 프레임이 신규로 송신된 프레임 즉 어그리게이션 프레임인지, 또는 프레임이 재송된 프레임 즉 분할 프레임인지를 나타내는 정보(프레임 종별 정보)와, 또 분할 프레임인 경우에는 그 분할 프레임 식별 번호가 더 포함되어 있다. 그리고, 이 프레임 종별 정보 및 분할 프레임 식별 번호는 수신 신호 관리부(232)에 출력된다.

수신 신호 관리부(232)는, 헤더 정보 취득부(231)로부터의 프레임 종별 정보가 어그리게이션 프레임임을 나타낼 때는, 그 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 복호부(245)에 출력할 것을 명하는 출력 명령 신호를 수신 버퍼(225)에 출력한다. 또, 수신 신호 관리부(232)는, 헤더 정보 취득부(231)로부터의 프레임 종별 정보가 분할 프레임임을 나타낼 때는, 그 분할 프레임의 분할 프레임 식별 번호를 수신 버퍼(225)에 출력한다. 이렇게 하여, 수신 버퍼(225)는, 재송되는 분할 프레임이 입력될 때마다, 분할 프레임 식별 번호에 대응하는 데이터 부분을 수신 신호 합성부(240)에 출력함과 동시에, 이전에 송신된 이 분할 프레임의 데이터 부분을 포함하는 어그리게이션 프레임의 데이터 부분도 출력한다.

또, 수신 신호 관리부(232)는, 오류 검출부(233)로부터 「수신 성공」을 나타내는 수신성공여부 정보가 입력되면, 수신 버퍼(225)에 소거 명령 신호를 출력하여 대응하는 데이터 부분을 소거한다.

수신 신호 합성부(240)는, 수신 버퍼(225)로부터의 분할 프레임의 데이터 부분 및 거기에 대응하는 분할 프레임 식별 번호와, 이 분할 프레임의 데이터 부분을 포함하기 이전에 송신된 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 입력시킨다. 그리고, 수신 신호 합성부(240)는, 분할 프레임의 데이터 부분과, 이것에 대응하는 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 합성하여, 각 합성 부분에 있어서 평균 전력의 정규화를 행한다. 그리고, 그러한 합성 처리를 행한 후의 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 복호부(245)에 출력한다.

여기서, 무선 통신 장치(100)로부터 송신되는 분할 프레임은, 상술한 바와 같이 이 분할 프레임에 대응하는 어그리게이션 프레임의 데이터 부분의 수신 전력값에 따라 우선순위가 매겨져 송신되어 온다. 그리고, 이 어그리게이션 프레임이 무선 통신 장치(200)에 있어서 정상적으로 수신되지 못해 무선 통신 장치(100)에 대해서 재송 요구했을 때에 분할 프레임으로서 재송되어 오는 것으로서, 어그리게이션 프레임의 데이터 부분중에서 수신 전력값이 작은 부분은 특히 재송을 필요로 하는 부분이다. 따라서, 무선 통신 장치(100)가 무선 통신 장치(200)에 있어서의 수신 전력값에 따라 우선순위를 매겨 분할 프레임을 송신함으로써, 무선 통신 장치(200)는 재송의 필요성이 높은 데이터 부분부터 수신할 수 있다. 그 때문에, 전부의 분할 프레임이 재송되지 않는 제어를 행하더라도, 무선 통신 장치(200)에서의 수신 품질은 현격하게 향상한다.

복호부(245)는, 수신 버퍼(225)로부터의 출력 신호 및 수신 신호 합성부(240)로부터의 출력 신호에 대해서 적절한 오류 정정 복호하여, 오류 검출부(233)에 출력한다.

오류 검출부(233)는, 오류 정정 복호 후의 신호의 FCS 체크를 행하여, 무선 통신 장치(100)로부터 송신된 신호를 정상적으로 수신할 수 있었는지 아닌지를 검출한다. 정상적으로 수신되어 있는 것을 검출할 수 있었을 경우에는, 오류 검출부(233)는, 복호부(245)로부터의 신호를 수신 데이터로서 출력함과 동시에, 수신 신호 관리부(232), ACK 생성부(235) 및 송신 제어부(236)에 대해서 「수신 성공」의 취지의 수신성공여부 정보를 출력한다. 이것을 받은 수신 신호 관리부(232)는 대응하는 프레임 데이터 부분의 소거 명령을 수신 버퍼(225)에 출력함으로써, 수신 버퍼(225)내의 보유 데이터의 정리가 행해진다.

여기서, 무선 통신 장치(100)로부터 재송될 예정의 분할 프레임의 전체를 수신하기 전에 오류 검출부(233)에 있어서의 체크 결과, 정상적으로 수신되어 있음을 검출할 수 있는 경우가 있다. 그 경우에는, 후술하는 바와 같이, 피드백 신호 생성부(250)로부터 ACK이 송출된다. 그리고, 이 ACK을 받은 무선 통신 장치(100)는, 해당 ACK에 대응하는, 송신할 예정이던 분할 프레임을 소거하는 제어를 행한다. 이렇게 함으로써, 이전에 수신한 어그리게이션 프레임에 대해 오류를 정정할 수 있었던 타이밍에서, 재송될 예정인 분할 프레임의 무선 통신 장치(100)로부터의 송신을 정지시킬 수 있으므로, 한층 더 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또, 상술한 바와 같이, 무선 통신 장치(100)로부터는 무선 통신 장치(200)에서 재송 필요성이 높은 데이터 부분의 분할 프레임부터 순서대로 송신되어 오므로, 이전에 수신한 어그리게이션 프레임에 대해서 오류를 정정할 수 있는 타이밍을 앞당기는 것이 된다. 그 결과, 재송될 예정인 분할 프레임의 무선 통신 장치(100)로부터의 송신을 정지시키는 타이밍을 앞당길 수 있으므로, 한층 더 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다.

또, 오류 검출부(233)는, 잘못 수신한 것을 검출했을 때에는,「수신 실패」의 취지의 수신성공여부 정보를 수신 전력 측정부(234), ACK 생성부(235) 및 송신 제어부(236)에 출력함과 동시에, 검출한 프레임의 데이터 부분을 수신 전력 측정부(234)에 대해서 출력한다.

수신 전력 측정부(234)는,「수신 실패」의 취지의 수신성공여부 정보를 받으면, 입력되는 프레임의 데이터 부분을 이용하여, 데이터 부분의 「각 블록」의 평균 수신 전력을 측정한다(도 3 참조). 그리고, 블록마다의 평균 수신 전력값을 피드백 신호 생성부(250)에 대해서 출력한다. 또한, 본 실시형태에 있어서는, 각 블록의 수신 품질을 나타내는 지표로서 평균 수신 전력값을 이용하고 있지만, 예를 들면 평균 SIR 또는 평균 연판정값 등을 이용할수도 있다.

ACK 생성부(235)는, 수신성공여부 정보를 입력시키고, 이 수신성공여부 정보가 「수신 성공」을 나타낼 때는, ACK을 생성하여 피드백 신호 생성부(250)에 출력한다. 또, 수신성공여부 정보가 「수신 실패」를 나타낼 때는, NACK을 생성하여 피드백 신호 생성부(250)에 출력한다.

송신 제어부(236)는, 버퍼(260)에 있는 신호의 송신 제어를 행한다. 그리고, 송신 제어부(236)는, 수신성공여부 정보가 입력되면, 송신 명령 신호(송신 명령 및 송신 타이밍을 포함한다)를 버퍼(260)에 출력한다.

피드백 신호 생성부(250)는, ACK 생성부(235)로부터 ACK이 입력되면 그 ACK을 그대로 출력한다. 또, 피드백 신호 생성부(250)는, ACK 생성부(235)로부터 NACK이 입력되면, 그 NACK 및 수신 전력 측정부(234)로부터 입력되는 블록마다의 수신 품질을 나타내는 지표(여기서는, 평균 수신 전력값)를 포함한 피드백 신호의 프레임을 생성하여 부호화부(255)에 출력한다.

피드백 신호 생성부(250)로부터의 출력 신호는, 부호화부(255)에서 오류 정정 부호의 처리가 행해져 버퍼(260)에서 보유된다. 그리고, 버퍼(260)는, 송신 제어부(236)에 의한 제어에 따라, 보유하는 신호를 OFDM 변조부(265), 무선 송신부(270)를 경유하여 무선 통신 장치(100)에 대해서 송신한다.

이어서, 무선 통신 장치(100) 및 무선 통신 장치(200)로 구성되는 통신 시스템의 움직임에 대해 도 7을 참조해 설명한다.

우선 송신국인 무선 통신 장치(100)는, 채널이 아이들(idle) 상태라고 판단하면, 송신할 어그리게이션 프레임에 정해진 캐리어 센스 시간(DIFS 및 랜덤 백오 프)만큼 캐리어 센스를 행하여, 그 동안에 다른 무선 통신 장치의 송신 신호가 검출되지 않을 때에는, 그 어그리게이션 프레임을 송신한다.

다음에, 수신국인 무선 통신 장치(200)는, 무선 통신 장치(100)로부터 송신된 어그리게이션 프레임을 수신하는데, 도 7에는 정상적으로 수신하지 못한 경우를 나타내고 있다.

어그리게이션 프레임을 수신하면, 무선 통신 장치(200)는 피드백 신호를 SIFS의 시간 간격을 두고 무선 통신 장치(100)에 대해서 송신한다. 특히, 동 도면에 나타내는 바와 같이 어그리게이션 프레임이 정상적으로 수신되지 못한 경우에는, NACK 및 어그리게이션 프레임의 각 블록에 있어서의 수신 전력값을 포함시킨 피드백 신호를 답신한다.

무선 통신 장치(100)에서는, 피드백 신호를 수신하면, 송신한 어그리게이션 프레임을 프레임 분할부(112)에서 분할함과 동시에, 블록의 수신 전력값에 따라 대응하는 분할 프레임의 그룹화를 행한다. 그리고, 각 그룹에 우선 순위를 매긴다. 그리고, 우선 순위가 높은 그룹에 포함되는 분할 프레임부터 무선 통신 장치(200)에 대해서 송신하는 제어를 행한다. 도 7에서는 특히 도 5에 나타내는 바와 같은 우선 순위가 매겨진 경우를 나타내고 있으며, 가장 우선도가 높은 액세스 카테고리가 부여된, 즉 가장 우선도가 높은 그룹에 속하는 분할 프레임인 분할 프레임＃5가 재송되고 있다.

그리고, 무선 통신 장치(200)는, 분할 프레임을 수신할 때에, 이전 수신한 어그리게이션 프레임의 대응 블록과 분할 프레임의 데이터 부분을 합성하여 재차 오류 검출을 행한다.

또한, 상기 설명에서는, 무선 통신 장치(200)에 있어서, 수신하는 어그리게이션 프레임의 각 데이터 부분의 수신 전력값을 측정하여 그 측정 결과를 피드백 신호에 포함시켜 송신하는 것으로 했다. 그렇지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 수신 전력값 대신에, 각 데이터 블록의 평균 SIR 측정 결과 또는 평균 연판정값을 피드백 신호에 포함시키도록 해도 괜찮다. 요점은, 무선 통신 장치(200)로부터 무선 통신 장치(100)에 대해서 각 데이터 블록의 수신 품질을 보고할 수 있으면 된다.

또, 상기 설명에서는, 수신 전력값 그 자체를 피드백 신호에 포함시켜 송신하고, 그 피드백 신호를 받은 무선 통신 장치(100)에서 수신 전력값에 따라 분할 프레임에 액세스 카테고리를 부여하는 것으로 했다. 그렇지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 무선 통신 장치(200)에 있어서 수신 전력값을 대응하는 액세스 카테고리로 변환하여, 액세스 카테고리 형태로 각 데이터 블록의 수신 품질을 피드백 신호에 포함시키도록 해도 괜찮다.

또한, 상기 설명에서는, 「기본 단위 데이터 유니트」와, 수신 품질 지표를 구하는 단위인 「블록」 및 분할 프레임의 데이터 부분을 일치시키고 있었지만, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 「블록」과 분할 프레임의 데이터 부분이 대응하고 있으면, 특별히 「기본 단위 데이터 유니트」를 대응시킬 필요는 없다. 즉, 어그리게이션하는 단위와 분할하는 단위가 달라도 괜찮다. 다만, 이 경우에는, 무선 통신 장치(100)와 무선 통신 장치(200) 사이에서 미리 분할 단위에 관한 정보를 공 유해 둘 필요가 있다.

이와 같이 실시형태 1에 의하면, 무선 통신 장치(100)에, 기본 단위 데이터 유니트(예를 들면, MPDU)를 집약하여 헤더를 부가해 어그리게이션 프레임을 형성하는 프레임 어그리게이션부(111)와, 그 어그리게이션 프레임에 관련된 수신국(무선 통신 장치(200))으로부터의 재송 요구에 따라 해당 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 분할 데이터 블록으로 분할해 분할 프레임을 형성하는 프레임 분할부(112)와, 어그리게이션 프레임의 각 분할 데이터 블록의 수신국에 있어서의 수신 품질에 따라 분할 프레임을 그룹으로 나누는 프레임 제어부(170)와, 수신 품질이 소정 레벨 이하의 그룹의 분할 프레임만을 송신하는 송신 제어부(185)를 구비했다.

이렇게 함으로써, 수신 품질이 좋지않은 분할 데이터 블록으로 구성되는 분할 프레임만을 송신하므로, 어그리게이션 프레임을 재송하는 것보다도 전송 효율이 향상하여 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있으며, 효율적인 재송 제어를 실현하는 무선 통신 시스템을 실현할 수 있다. 또, 수신측에 있어서는, 수신 품질이 좋지않은 분할 데이터 블록, 즉 재송 필요성이 높은 분할 데이터 블록을 우선적으로 수신할 수 있으므로, 적은 재송 데이터라 하더라도 수신 품질을 향상시킬 수 있다.

또, 송신 제어부(185)는, 송신하는 각 그룹의 수신 품질에 따른 송신 우선도에 따라 순차적으로 송신한다.

이렇게 함으로써, 송신하는 그룹 중에서 더욱 수신 품질에 따라 나누어진 그룹으로 수신 품질에 따른 송신 우선 순위를 매겨 송신하므로, 수신측에서의 수신 품질을 시간 경과에 대해 가속도적으로 향상시킬 수 있다.

또, 실시형태 1에 의하면, 무선 통신 장치(200)에, 프레임을 수신하는 무선 수신부(210)와, 수신한 프레임의 데이터 부분을 복수의 블록으로 구분하여 각 블록의 수신 품질 지표를 생성하는 수신 전력 측정부(234)와, 수신한 프레임의 재송 요구를 할 때에 각 블록의 수신 품질 지표를 포함시킨 재송 요구 프레임을 형성하는 피드백 신호 생성부(250)를 구비했다.

이렇게 함으로써, 블록마다의 수신 품질 지표를 포함시킨 재송 요구 프레임을 송신할 수 있으므로, 그 재송 요구의 수신측에 있어서 블록마다의 재송 제어가 가능하게 된다. 그 때문에, 수신 품질이 좋은 블록에 대해서는 송신(재송)하지 않는 제어를 행할 수 있으며, 이 제어를 행함으로써 재송 요구에 관련된 프레임 전체를 송신할 필요가 없어지기 때문에, 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다.

(실시형태 2)

실시형태 1에서는 무선 통신 장치(100)에 있어서 분할 프레임마다 송신을 행하고 있다. 이에 대해, 실시형태 2의 특징은, 분할 프레임의 그룹화를 행하여, 그룹마다 어그리게이션하여 송신하는 것을 특징으로 한다.

도 8에 나타내는 바와 같이, 무선 통신 장치(300)는 프레임 형성부(310)를 가지며, 이 프레임 형성부(310)는 프레임 어그리게이션부(311)와 프레임 분할부(312)를 가진다.

프레임 형성부(310)는, 기본적으로 무선 통신 장치(100)의 프레임 형성부(110)와 동일한 움직임을 하지만, 분할 프레임을 송신할 때는 분할 프레임마다 송신하는 것이 아니라, 프레임 어그리게이션부(311)에 있어서 동일한 액세스 카테 고리가 부여되어 있는 분할 프레임을 재차 어그리게이션한 프레임(이하, 「재(再)어그리게이션 프레임」이라고 함)을 형성한다.

구체적으로는, 프레임 분할부(312)는, 어그리게이션 프레임이 수신측에 있어서 정상적으로 수신되지 못하여 재송 요구를 받을 때에는, 이 어그리게이션 프레임을 버퍼(120)로부터 받아, 「분할 명령 신호」에 따라 분할하여 분할 프레임을 형성한다. 그리고, 이 분할 프레임은 프레임 어그리게이션부(311)에 입력된다.

프레임 어그리게이션부(311)는, 입력되는 분할 프레임에 부여되어 있는 액세스 카테고리별로 어그리게이션하여 재어그리게이션 프레임을 형성한다. 이와 같이 동일한 액세스 카테고리가 부여되어 있는 분할 프레임을 집약해서 송신함으로써, 헤더를 삭감할 수 있음과 동시에, 재송하는 프레임수가 감소하기 때문에 프레임간 스페이스(IFS)도 삭감할 수 있다.

이어서, 송신 제어부(185)의 제어에 따라 재어그리게이션 프레임이 송출되는 양상을 도 9에 나타낸다. 본 실시형태에 있어서는, 각 분할 프레임에 대해서 수신 품질 지표에 따른 액세스 카테고리를 설정, 구체적으로는 수신 전력값이 작은 블록에 대응하는 분할 프레임에 대해서는 높은 우선도의 액세스 카테고리를 설정한다. 또, 동일한 액세스 카테고리가 부여된 분할 프레임이 어그리게이션되어 재어그리게이션 프레임으로서 송출된다. 그 때문에, 우선도가 높은 분할 프레임이 집약된 재어그리게이션 프레임에 대한 송신 명령 신호가 다른 재어그리게이션 프레임보다도 빠른 타이밍으로 보내지게 된다.

도 9에 있어서는, 분할 프레임＃5가 가장 수신 전력값이 작았기 때문에 가장 우선도가 높은 액세스 카테고리가 부여되어 있다. 그 때문에, 분할 프레임＃5가 가장 빠른 타이밍으로 송출되고 있다. 또한, 분할 프레임＃5와 동일한 액세스 카테고리가 부여된 분할 프레임이 그 외에 없기 때문에, 분할 프레임＃5는 단독으로 송출되고 있지만, 그 외에 동일한 액세스 카테고리가 부여된 분할 프레임이 존재할 경우에는 그 분할 프레임 간에서 재어그리게이션 프레임이 형성되어 송출되게 된다.

이와 같이 실시형태 2에 의하면, 무선 통신 장치(300)에, 기본 단위 데이터 유니트(예를 들면, MPDU)를 집약하여 헤더를 부가해 어그리게이션 프레임을 형성하는 프레임 어그리게이션부(311)와, 그 어그리게이션 프레임에 관련된 수신국(무선 통신 장치(200))으로부터의 재송 요구에 따라 해당 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 분할 데이터 블록으로 분할해 분할 프레임을 형성하는 프레임 분할부(312)와, 어그리게이션 프레임의 각 분할 데이터 블록의 수신국에 있어서의 수신 품질에 따라 분할 프레임을 그룹으로 나누는 프레임 제어부(170)와, 수신 품질이 소정 레벨 이하의 그룹의 분할 프레임만을 송신하는 송신 제어부(185)를 구비했다.

또, 프레임 어그리게이션부(311)는, 각 그룹에 속하는 분할 프레임을 집약하고, 송신 제어부(185)는, 분할 프레임을 집약한 프레임을 송신한다.

이렇게 함으로써, 헤더를 삭감할 수 있음과 동시에, 재송하는 프레임 수가 감소하기 때문에 프레임간 스페이스(IFS)도 삭감할 수 있다.

본 발명의 무선 통신 장치의 제1의 양상은, 기본 단위 데이터 유니트를 집약하여 헤더를 부가해 어그리게이션 프레임을 형성하는 집약 프레임 형성 수단과, 상 기 어그리게이션 프레임에 관련된 수신국으로부터의 재송 요구에 따라, 해당 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 분할 데이터 블록으로 분할해 분할 프레임을 형성하는 분할 프레임 형성 수단과, 상기 어그리게이션 프레임의 각 분할 데이터 블록의 상기 수신국에 있어서의 수신 품질에 따라, 상기 분할 프레임을 그룹으로 나누는 그루핑 수단과, 상기 수신 품질이 소정 레벨 이하의 상기 그룹의 상기 분할 프레임만 송신하는 송신 제어 수단을 구비하는 구성을 취한다.

이 구성에 의하면, 수신 품질이 좋지않은 분할 데이터 블록으로 구성되는 분할 프레임만을 송신하므로, 어그리게이션 프레임을 재송하는 것보다도 전송 효율이 향상하여 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다. 또, 수신측에 있어서는, 수신 품질이 좋지않은 분할 데이터 블록, 즉 재송의 필요성이 높은 분할 데이터 블록을 우선적으로 수신할 수 있으므로, 적은 재송 데이터라 하더라도 수신 품질을 향상시킬 수 있다.

본 발명의 무선 통신 장치의 제2의 양상은, 상기 송신 제어 수단이, 송신하는 각 그룹의 상기 수신 품질에 따른 송신 우선도에 따라 순차적으로 송신하는 구성을 취한다.

이 구성에 의하면, 송신하는 그룹 중에서 더욱 수신 품질에 따라 나누어진 그룹에 수신 품질에 따른 송신 우선 순위를 매겨 송신하므로, 수신측의 수신 품질을 시간의 경과에 대해 가속도적으로 향상시킬 수 있다.

본 발명의 무선 통신 장치의 제3의 양상은, 상기 그룹 수단이, 상기 수신 품질을 나타내는 지표로서, 각 분할 데이터 블록에 있어서의 평균 수신전력값, 평균 SIR 또는 평균 연판정값을 이용하는 구성을 취한다.

본 발명의 무선 통신 장치의 제4의 양상은, 상기 집약 프레임 형성 수단이 각 그룹에 속하는 상기 분할 프레임을 집약하고, 상기 송신 제어 수단이 상기 분할 프레임을 집약한 프레임을 송신하는 구성을 취한다.

이 구성에 의하면, 헤더를 삭감할 수 있음과 동시에, 재송하는 프레임 수가 감소하기 때문에 프레임간 스페이스(IFS)도 삭감할 수 있다.

본 발명의 무선 통신 장치의 제5의 양상은, 프레임을 수신하는 프레임 수신 수단과, 상기 프레임의 데이터 부분을 복수의 블록으로 구분하여 각 블록의 수신 품질 지표를 생성하는 수신 품질 지표 생성 수단과, 상기 수신한 프레임의 재송 요구를 할 때에 각 블록의 수신 품질 지표를 포함시킨 재송 요구 프레임을 형성하는 프레임 생성 수단을 구비하는 구성을 취한다.

이 구성에 의하면, 블록별 수신 품질 지표를 포함시킨 재송 요구 프레임을 송신할 수 있으므로, 그 재송 요구의 수신측에 있어서 블록마다 재발송 제어가 가능하게 된다. 그 때문에, 수신 품질이 좋은 블록에 대해서는 송신하지 않는 제어를 행할 수 있으며, 이 제어를 행함으로써 재송 요구에 관련된 프레임 전체를 송신할 필요가 없어지기 때문에, 시스템 스루풋을 향상시킬 수 있다.

본 명세서는, 2005년 1월 5일에 출원한 특허출원 2005－000606에 기초하고 있는 것이다. 이 내용은 모두 여기에 포함시켜 놓는다.

본 발명의 무선 통신 장치는, 효율적인 재송 제어를 가능하게 하여, 특히 무 선 LAN 시스템의 액세스 포인트 및 단말로서 유용하다.

Claims

기본 단위 데이터 유니트를 집약하여 헤더를 부가해 어그리게이션 프레임을 형성하는 집약 프레임 형성 수단과,

상기 어그리게이션 프레임에 관련된 수신국으로부터의 재송 요구에 따라, 해당 어그리게이션 프레임의 데이터 부분을 분할 데이터 블록으로 분할해 분할 프레임을 형성하는 분할 프레임 형성 수단과,

상기 어그리게이션 프레임의 각 분할 데이터 블록의 상기 수신국에 있어서의 수신 품질에 따라, 상기 분할 프레임을 그룹으로 나누는 그루핑 수단과,

상기 수신 품질이 소정 레벨 이하의 상기 그룹의 상기 분할 프레임만 송신하는 송신 제어 수단을 구비하는 무선 통신 장치.
제 1항에 있어서,

상기 송신 제어 수단은, 송신하는 각 그룹의 상기 수신 품질에 따른 송신 우선도에 따라 순차적으로 송신하는 무선 통신 장치.
제 1항에 있어서,

상기 그룹 수단은, 상기 수신 품질을 나타내는 지표로서, 각 분할 데이터 블록의 평균 수신 전력값, 평균 SIR 또는 평균 연판정값을 이용하는 무선 통신 장치.
제 1항에 있어서,

상기 집약 프레임 형성 수단은, 각 그룹에 속하는 상기 분할 프레임을 집약하고,

상기 송신 제어 수단은, 상기 분할 프레임을 집약한 프레임을 송신하는 무선 통신 장치.
프레임을 수신하는 프레임 수신 수단과,

상기 프레임의 데이터 부분을 복수의 블록으로 구분하여 각 블록의 수신 품질 지표를 생성하는 수신 품질 지표 생성 수단과,

상기 수신한 프레임의 재송 요구를 할 때에 각 블록의 수신 품질 지표를 포함시킨 재송 요구 프레임을 형성하는 프레임 생성 수단을 구비하는 무선 통신 장치.