(57)【要約】    【課題】      効率的な再送制御を可能とする無線通信装置を提供すること。    【解決手段】  無線通信装置１００に、基本単位データユニット（例えば、ＭＰＤＵ）を集約しヘッダを付加してアグリゲーションフレームを形成するフレームアグリゲーション部１１１と、そのアグリゲーションフレームに関する受信局（無線通信装置２００）からの再送要求に応じて当該アグリゲーションフレームのデータ部分を分割データブロックに分割し分割フレームを形成するフレーム分割部１１２と、アグリゲーションフレームの各分割データブロックの受信局における受信品質に応じて分割フレームをグループに分けるフレーム制御部１７０と、受信品質が所定のレベル以下のグループの分割フレームのみを送信する送信制御部１８５とを設けた。これにより、アグリゲーションフレームを再送するよりも伝送効率が向上しシステムスループットを向上することができ、効率的な再送制御を実現できる。  【選択図】      図１
2006191279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基本単位データユニットを集約しヘッダを付加してアグリゲーションフレームを形成する集約フレーム形成手段と、
前記アグリゲーションフレームに関する受信局からの再送要求に応じて、当該アグリゲーションフレームのデータ部分を分割データブロックに分割し分割フレームを形成する分割フレーム形成手段と、
前記アグリゲーションフレームの各分割データブロックの前記受信局における受信品質に応じて、前記分割フレームをグループに分けるグルーピング手段と、
前記受信品質が所定のレベル以下の前記グループの前記分割フレームのみ送信する送信制御手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
前記送信制御手段は、送信する各グループの前記受信品質に応じた送信優先度に応じて順次送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項３】
前記グルーピング手段は、前記受信品質を示す指標として、各分割データブロックにおける平均受信電力値、平均ＳＩＲ又は平均軟判定値を利用することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項４】
前記集約フレーム形成手段は、各グループに属する前記分割フレームを集約し、
前記送信制御手段は、前記分割フレームを集約したフレームを送信することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
【請求項５】
フレームを受信するフレーム受信手段と、
前記フレームのデータ部分を複数のブロックに区分けして各ブロックの受信品質指標を生成する受信品質指標生成手段と、
前記受信したフレームの再送要求をするときに各ブロックの受信品質指標を含めた再送要求フレームを形成するフレーム生成手段と、
を具備することを特徴とする無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特に自動再送要求が適用される無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮシステムにおけるスループットを向上させる方法として、Ｆｒａｍｅ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ方式が提案されている（非特許文献１参照）。このＦｒａｍｅ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ方式は、図９に示すようにＭＡＣヘッダの情報が同じである比較的小さいフレームデータを１つの大きなフレームとして纏めて伝送する方式である。
【０００３】
Ｆｒａｍｅ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎを行わないＩＥＥＥ８０２．１１方式の場合には複数フレームにより送っていたものであっても、Ｆｒａｍｅ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ方式により１つの大きなフレームとして伝送することにより、伝送フレーム間の所定の待ち時間であるＩＦＳ(Inter Frame Space)と、ＭＡＣヘッダを減らすことができる。そして、Ｆｒａｍｅ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ方式を用いる結果として、システム全体のスループットが向上する。
【非特許文献１】“HTSG-Throughput_Enhancement_via_Frame_Aggregation”, Seoul National University and Samsung Advance Institute of Technology, 2003年5月 IEEE802.11n 会合, 11-03-376r0-HTSG-Throughput_Enhancement_via_Frame_Aggregation.ppt
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の通信システムにおいては、他局から送信されたパケットとの衝突、伝搬環境の劣化などによって再送が必要になったとき、Ｆｒａｍｅ  ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎされた長いフレーム全体を再送しなければならない。しかし、長いフレームが受信される際には、そのフレームの全ての区域おいて受信品質が同じであることはないにも拘わらず各区域における受信品質には何ら配慮がなされていない。そのため、従来の通信システムにおいては効率的な再送制御が為されるとは言えなかった。
【０００５】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、効率的な再送制御を可能とする無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の無線通信装置は、基本単位データユニットを集約しヘッダを付加してアグリゲーションフレームを形成する集約フレーム形成手段と、前記アグリゲーションフレームに関する受信局からの再送要求に応じて、当該アグリゲーションフレームのデータ部分を分割データブロックに分割し分割フレームを形成する分割フレーム形成手段と、前記アグリゲーションフレームの各分割データブロックの前記受信局における受信品質に応じて、前記分割フレームをグループに分けるグルーピング手段と、前記受信品質が所定レベル以下の前記グループの前記分割フレームのみ送信する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、効率的な再送制御を可能とする無線通信装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施の形態において、同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は重複するので省略する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１に示すように無線通信装置１００は、フレーム形成部１１０と、バッファ１２０と、ＯＦＤＭ変調部１２５と、無線送信部１３０と、無線受信部１３５と、ＯＦＤＭ復調部１４０と、復号部１５０と、誤り検出部１５５と、ＡＣＫ情報取得部１６０と、受信電力値情報取得部１６５と、フレーム制御部１７０と、キャリアセンス時間設定部１７５と、キャリアセンス部１８０と、送信制御部１８５とを有する。さらに、フレーム形成部１１０は、フレームアグリゲーション部１１１と、フレーム分割部１１２と、符号化部１１５とを有する。
【００１０】
フレーム形成部１１０は、入力される送信データを所定形態のフレームに形成する。具体的には、初めて送信されるデータに関してはフレームアグリゲーション部１１１において、予め設定されている集約（アグリゲーション）数分の「基本単位データユニット」（例えば、ＭＰＤＵ(MAC Protocol Data Unit)）を集約した長いデータ部を形成し、このデータ部に１つのヘッダ部を付加したアグリゲーションフレームを形成する。また、このアグリゲーションフレームが受信側において正しく受信することができずに再送要求を受けるときには、フレーム形成部１１０は、このアグリゲーションフレームをバッファ１２０から受け取り、フレーム分割部１１２において「分割命令信号」に従って分割し分割フレームとして再送する。なお、この「分割命令信号」は、フレーム制御部１７０からフレーム形成部１１０に入力される制御信号である。
【００１１】
フレーム形成部１１０から出力されるアグリゲーションフレームは、符号化部１１５にて符号化された後にバッファ１２０に入力される。またフレーム形成部１１０から出力される分割フレームは、そのままバッファ１２０に出力される。
【００１２】
バッファ１２０は、入力信号を保持するとともに、送信制御部１８５からの「送信命令信号」に対応する送信信号をＯＦＤＭ変調部１２５に出力する。そして、バッファ１２０からの出力信号は、ＯＦＤＭ変調部１２５にて所定の変調（多値変調、ＩＦＦＴ等）が施され、無線送信部１３０にてアップコンバートなどの処理が為された後にアンテナを介して送信される。
【００１３】
また、バッファ１２０は、フレーム制御部１７０からの「出力命令信号」に応じて、保持しているアグリゲーションフレームをフレーム形成部１１０に出力する。なお、この「出力命令信号」は、このアグリゲーションフレームに対する再送要求が受信側から有ったときにフレーム制御部１７０から出力されるものである。また、バッファ１２０は、送信制御部１８５から消去命令信号が入力される場合、この命令信号に対応するフレームを消去する。なお、この消去命令信号はＡＣＫ情報取得部１６０にてＡＣＫを受信し、ＡＣＫ情報取得部１６０が送信制御部１８５に該当フレーム番号とＡＣＫ情報とを入力したときに、送信制御部１８５から出力される。
【００１４】
アンテナを介して受信される受信信号は、無線受信部１３５にてダウンコンバートなどの処理が施され、ＯＦＤＭ復調部１４０にてＯＦＤＭ復調される。
【００１５】
ＯＦＤＭ復調後の信号は、復号部１５０にて復号され誤り検出部１５５に入力される。
【００１６】
誤り検出部１５５は、受信信号のＦＣＳ（Frame Check Sequence）のチェックを行い、受信信号が正しく受信されているかを確認する。この受信信号には、アグリゲーションフレームに対する受信局からのフィードバック信号が含まれる。そして、誤り検出部１５５は、フィードバック信号が正しく受信されている場合には、フィードバック信号に含まれるＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報部分と受信電力値情報部分とに分割し、各々をＡＣＫ情報取得部１６０および受信電力値情報取得部１６５に出力する。一方、フィードバック信号が誤って受信された場合には、誤り検出部１５５は、ＡＣＫ情報取得部１６０および受信電力値情報取得部１６５に対してＮｏｎｅ（返答なし）というパラメータを出力する。
【００１７】
ＡＣＫ情報取得部１６０は、入力する情報に応じた受信成否情報を送信制御部１８５およびキャリアセンス時間設定部１７５に出力する。具体的には、ＡＣＫ情報取得部１６０は、入力するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報部分がＡＣＫを示すときには「受信成功」を示す受信成否情報を出力し、入力するＡＣＫ／ＮＡＣＫ情報部分がＮＡＣＫを示すときには「受信失敗」を示す受信成否情報を出力する。また、ＡＣＫ情報取得部１６０にＮｏｎｅというパラメータが入力されると、「受信失敗」を示す受信成否情報を出力する。
【００１８】
受信電力値情報取得部１６５は、後述する無線通信装置２００からのフィードバック信号の受信電力値情報部分が入力される。無線通信装置２００においては無線通信装置１００から送信されるアグリゲーションフレームの受信が失敗したとき、すなわち再送要求がなされるときにのみフィードバック信号にアグリゲーションフレームのデータ部分におけるブロックごとの受信電力値情報が含められるので、受信電力値情報部分が受信電力値情報取得部１６５に入力されるのはアグリゲーションフレームの受信が失敗したときである。
【００１９】
詳細には、図２に示すように、受信局すなわち後述する無線通信装置２００においてアグリゲーションフレームのデータ部分の各「ブロック」における受信電力が測定される。この各「ブロック」とは、アグリゲーションフレームが形成される際に利用される「基本単位データユニット」に相当する。そして、受信局においてアグリゲーションフレームの受信に失敗したときには、各ブロックの受信電力値情報がフィードバック信号に含められて送信局すなわち無線通信装置１００に送信される。
【００２０】
そして、受信電力値情報取得部１６５は、入力された受信電力値情報部分からブロックごとの受信電力値を読み取り、読み取ったブロックごとの受信電力値をフレーム制御部１７０に送出する。
【００２１】
フレーム制御部１７０は、ブロックごとの受信電力値を入力し、分割フレームごとのアクセスカテゴリ（ＡＣ）を受信電力値に応じて決定する。具体的には、例えば図２に示すように、フレーム制御部１７０において−４０ｄＢｍ以上−３０ｄＢｍ未満ではアクセスカテゴリをｌｏｗ（低優先）、−５０ｄＢｍ以上−４０ｄＢｍ未満ではアクセスカテゴリをｍｉｄｄｌｅ（中優先）、−６０ｄＢｍ以上−５０ｄＢｍ未満ではアクセスカテゴリをｈｉｇｈ（高優先）とし、受信電力値を対応するアクセスカテゴリに変換する。なお、このアクセスカテゴリとは、キャリアセンス時間設定部１７５におけるキャリアセンス時間の算出の際に用いられるものであり、優先度の高いフレームであることを示すアクセスカテゴリである場合にはそのフレームはキャリアセンス時間が短く設定されやすく、優先して送信されることとなる。すなわち、フレーム制御部１７０は、各分割フレームに受信電力値に応じたアクセスカテゴリを定めることにより、分割フレームを受信電力値に応じてグルーピングすることができる。こうして分割フレームをグループ化することにより、グループ毎に再送を制御することができる。例えば、あるグループは再送しないとする制御、あるいは再送するグループで再送順を決定する制御などを行うことができる。
【００２２】
また、フレーム制御部１７０は、決定した分割フレームごとのアクセスカテゴリをキャリアセンス時間設定部１７５に出力する。そして、分割すべきアグリゲーションフレームの出力命令信号をバッファ１２０に出力し、さらにフレーム形成部１１０に対して分割命令信号を出力する。こうすることにより、受信側から再送要求があったアグリゲーションフレームはフレーム形成部１１０において分割されて分割フレームが形成されることとなる。
【００２３】
キャリアセンス時間設定部１７５は、入力するアクセスカテゴリに応じてＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space）値を決定し、またアクセスカテゴリおよび再送回数に応じてコンテンションウィンドウを決定する。そして、コンテンションウィンドウの範囲においてランダムバックオフ値を決定し、ＡＩＦＳ値とランダムバックオフ値との和により求められるキャリアセンス時間を決定する。このキャリアセンス時間は、分割フレームごとに決定される。
【００２４】
詳細には、図３に示すように、ＡＩＦＳ設定部１７６において入力するアクセスカテゴリに応じたＡＩＦＳ値が設定される。また、コンテンションウィンドウ管理部１７７は、ＡＣＫ情報取得部１６０から送出される「受信失敗」を示す受信成否情報を受け取った回数（同一のフレームに関する）すなわち再送回数をカウントし、この再送回数に応じてコンテンションウィンドウのサイズを決定する。また、コンテンションウィンドウ管理部１７７は、同一フレームについて「受信成功」を示す受信成否情報を受け取ったときには、そのフレームに関する再送回数のカウントをリセットする。
【００２５】
ランダムバックオフ設定部１７８は、コンテンションウィンドウ管理部１７７にて決定されたコンテンションウィンドウサイズの範囲内においてランダムにバックオフ値を決定する。
【００２６】
キャリアセンス時間算出部１７９は、ＡＩＦＳ設定部１７６にて決定されたＡＩＦＳ値とランダムバックオフ設定部１７８にて決定されたバックオフ値との和を取ってキャリアセンス時間を算出する。
【００２７】
さらに、キャリアセンス時間設定部１７５は、低優先のアクセスカテゴリが付与される分割フレームのグループについては再送されないように、キャリアセンス時間を無限大に設定する。こうすることにより、アグリゲーションフレームに再送要求がある場合でも対応する分割フレームの全てを再送することにはならないので、システムのスループットを向上することができる。なお、中優先のグループについても再送しないようにすればさらにスループットは向上することとなるが、優先度が上がる程すなわち受信電力値が低くなる程受信局側における再送の必要性が高くなるので、再送するグループと再送しないグループとを分ける閾値の設定は実装次第である。
【００２８】
キャリアセンス部１８０は、キャリアセンス、すなわちＯＦＤＭ復調後の信号を用いて他の無線通信装置が通信を行っているか否かを検出する。そして、その検出結果（キャリアセンス結果）を送信制御部１８５に出力する。
【００２９】
送信制御部１８５は、バッファ１２０からの送信フレームの出力を制御する。具体的には、キャリアセンス時間設定部１７５にて決定されたキャリアセンス時間内に他の無線通信装置の送信信号が検出されなかったときには、送信制御部１８５は、自装置が送信信号を送信することができるので、バッファ１２０に送信命令信号を出力する。
【００３０】
また、送信制御部１８５は、ＡＣＫ情報取得部１６０から「受信成功」を示す受信可否情報を入力するときには、受信側において正しくフレームが受信されたので、バッファ１２０に対して対応するフレーム（アグリゲーションフレームおよび分割フレームを含む）の消去命令信号を出力する。一方、ＡＣＫ情報取得部１６０から「受信失敗」を示す受信可否情報を入力するときには、キャリアセンス時間設定部１７５より入力される分割フレームのキャリアセンス時間が入力されるまで待機する。
【００３１】
この送信制御部１８５の制御により分割フレームが送出される様子を図４に示す。本実施の形態においては、各分割フレームに対して受信電力値に応じたアクセスカテゴリを設定、具体的には受信電力値が小さかったブロックに対応する分割フレームに対しては高い優先度のアクセスカテゴリを設定している。そのため、優先度の高い分割フレームに対する送信命令信号が他の分割フレームよりも早いタイミングで出されることになる。図４においては、分割フレーム＃５が最も受信電力値が小さかったため最も優先度の高いアクセスカテゴリが与えられている。そのため、分割フレーム＃５が最も早いタイミングで送出されている。
【００３２】
図５に示すように無線通信装置２００は、無線受信部２１０と、ＯＦＤＭ復調部２１５と、ヘッダ・データ分離部２２０と、受信バッファ２２５と、制御部２３０と、受信信号合成部２４０と、復号部２４５と、フィードバック信号生成部２５０と、符号化部２５５と、バッファ２６０と、ＯＦＤＭ変調部２６５と、無線送信部２７０とを有する。そして、制御部２３０は、ヘッダ情報取得部２３１と、受信信号管理部２３２と、誤り検出部２３３と、受信電力測定部２３４と、ＡＣＫ生成部２３５と、送信制御部２３６とを有する。
【００３３】
無線通信装置１００から送信されたフレームは、無線受信部２１０およびＯＦＤＭ復調部２１５にて所定の処理が施され、ヘッダ・データ分離部２２０に入力される。
【００３４】
ヘッダ・データ分離部２２０は、入力される受信フレームをそのヘッダ部分とデータ部分とに分離し、ヘッダ部分は制御部２３０へ出力するとともにデータ部分は受信バッファ２２５に出力する。
【００３５】
制御部２３０のヘッダ情報取得部２３１は、ヘッダ・データ分離部２２０からのヘッダ部分を入力する。このヘッダ部分には、当該ヘッダ部分が分離されたフレームが新規に送信されたフレームすなわちアグリゲーションフレームであるか又はフレームが再送されたフレームすなわち分割フレームであるかを示す情報（フレーム種別情報）と、さらに分割フレームである場合にはその分割フレーム識別番号とが含まれている。そして、このフレーム種別情報および分割フレーム識別番号は、受信信号管理部２３２に出力される。
【００３６】
受信信号管理部２３２は、ヘッダ情報取得部２３１からのフレーム種別情報がアグリゲーションフレームであることを示すときには、そのアグリゲーションフレームのデータ部分を復号部２４５に出力することを命じる出力命令信号を受信バッファ２２５に出力する。また、受信信号管理部２３２は、ヘッダ情報取得部２３１からのフレーム種別情報が分割フレームであることを示すときには、その分割フレームの分割フレーム識別番号を受信バッファ２２５に出力する。こうして、受信バッファ２２５は、再送される分割フレームが入力される度に、分割フレーム識別番号に対応するデータ部分を受信信号合成部２４０に出力するとともに、以前に送信されたこの分割フレームのデータ部分を含むアグリゲーションフレームのデータ部分も出力する。
【００３７】
また、受信信号管理部２３２は、誤り検出部２３３から「受信成功」を示す受信成否情報が入力されると、受信バッファ２２５に消去命令信号を出力して対応するデータ部分を消去する。
【００３８】
受信信号合成部２４０は、受信バッファ２２５からの分割フレームのデータ部分およびそれに対応する分割フレーム識別番号と、この分割フレームのデータ部分を含む以前に送信されたアグリゲーションフレームのデータ部分とを入力する。そして、受信信号合成部２４０は、分割フレームのデータ部分と、これに対応するアグリゲーションフレームのデータ部分とを合成し、各合成部分において平均電力の正規化を行う。そして、かかる合成処理を施した後のアグリゲーションフレームのデータ部分を復号部２４５に出力する。
【００３９】
ここで、無線通信装置１００から送信される分割フレームは、上述のとおりこの分割フレームに対応するアグリゲーションフレームのデータ部分の受信電力値に応じて優先付けされて送信されてくる。そして、このアグリゲーションフレームが無線通信装置２００において正しく受信されず無線通信装置１００に対して再送要求したときに分割フレームとして再送されてくるのであり、アグリゲーションフレームのデータ部分のうち受信電力値が小さい部分は特に再送を必要とする部分である。よって、無線通信装置１００が無線通信装置２００における受信電力値に応じて優先付けをして分割フレームを送信することにより、無線通信装置２００は再送の必要性が高いデータ部分から受信できる。そのため、全ての分割フレームが再送されない制御を行っても、無線通信装置２００における受信品質は格段に向上する。
【００４０】
復号部２４５は、受信バッファ２２５からの出力信号および受信信号合成部２４０からの出力信号に対して適切な誤り訂正復号し、誤り検出部２３３に出力する。
【００４１】
誤り検出部２３３は、誤り訂正復号後の信号のＦＣＳのチェックを行い、無線通信装置１００から送信された信号を正しく受信できたか否かを検出する。正しく受信できていることが検出できた場合には、誤り検出部２３３は、復号部２４５からの信号を受信データとして出力するとともに、受信信号管理部２３２、ＡＣＫ生成部２３５および送信制御部２３６に対して「受信成功」の旨の受信成否情報を出力する。これを受けた受信信号管理部２３２は対応するフレームデータ部分の消去命令を受信バッファ２２５に出力することにより、受信バッファ２２５内の保持データの整理が為される。
【００４２】
ここで、無線通信装置１００から再送される予定の分割フレームの全てを受信する前に誤り検出部２３３におけるチェックの結果、正しく受信できていることが検出できる場合がある。その場合には、後述するように、フィードバック信号生成部２５０からＡＣＫが送出される。そして、このＡＣＫを受け取る無線通信装置１００は、当該ＡＣＫに対応する、送信する予定だった分割フレームを消去する制御を行う。こうすることにより、以前に受信したアグリゲーションフレームについて誤りを訂正することができたタイミングで、再送される予定である分割フレームの無線通信装置１００からの送信を停止することができるので、さらにシステムスループットを向上することができる。また、上述のとおり、無線通信装置１００からは無線通信装置２００において再送の必要性が高いデータ部分の分割フレームから順に送信されてくるので、以前に受信したアグリゲーションフレームについて誤りを訂正することができるタイミングを早めることとなる。その結果、再送される予定である分割フレームの無線通信装置１００からの送信を停止するタイミングを早めることができるので、さらにシステムスループットを向上することができる。
【００４３】
また、誤り検出部２３３は、誤って受信したことを検出したときには、「受信失敗」の旨の受信成否情報を受信電力測定部２３４、ＡＣＫ生成部２３５および送信制御部２３６に出力するとともに、検出をしたフレームのデータ部分を受信電力測定部２３４に対して出力する。
【００４４】
受信電力測定部２３４は、「受信失敗」の旨の受信成否情報を受け取ると、入力するフレームのデータ部分を用いて、データ部分の「各ブロック」における平均受信電力を測定する（図２参照）。そして、ブロックごとの平均受信電力値をフィードバック信号生成部２５０に対して出力する。なお、本実施の形態においては、各ブロックの受信品質を示す指標として平均受信電力値を用いているが、例えば平均ＳＩＲ又は平均軟判定値などを用いることも可能である。
【００４５】
ＡＣＫ生成部２３５は、受信成否情報を入力し、この受信成否情報が「受信成功」を示すときには、ＡＣＫを生成してフィードバック信号生成部２５０に出力する。また、受信成否情報が「受信失敗」を示すときには、ＮＡＣＫを生成しフィードバック信号生成部２５０に出力する。
【００４６】
送信制御部２３６は、バッファ２６０にある信号の送信制御を行うものである。そして、送信制御部２３６は、受信成否情報が入力されると、送信命令信号（送信命令および送信タイミングを含む）をバッファ２６０に出力する。
【００４７】
フィードバック信号生成部２５０は、ＡＣＫ生成部２３５からＡＣＫが入力されるとそのＡＣＫをそのまま出力する。また、フィードバック信号生成部２５０は、ＡＣＫ生成部２３５からＮＡＣＫが入力されると、そのＮＡＣＫおよび受信電力測定部２３４から入力されるブロックごとの受信品質を示す指標（ここでは、平均受信電力値）を含んだフィードバック信号のフレームを生成して符号化部２５５に出力する。
【００４８】
フィードバック信号生成部２５０からの出力信号は、符号化部２５５にて誤り訂正符号の処理が施されバッファ２６０にて保持される。そして、バッファ２６０は、送信制御部２３６による制御により、保持する信号をＯＦＤＭ変調部２６５、無線送信部２７０を介して無線通信装置１００に対して送信する。
【００４９】
次いで、無線通信装置１００および無線通信装置２００から構成される通信システムの動きについて図６を参照して説明する。
【００５０】
まず送信局である無線通信装置１００は、チャネルがアイドル状態であると判断すると、送信するアグリゲーションフレームに定められたキャリアセンス時間（ＤＩＦＳおよびランダムバックオフ）だけキャリアセンスを行い、その間に他の無線通信装置の送信信号が検出されないときには、そのアグリゲーションフレームを送信する。
【００５１】
次に、受信局である無線通信装置２００は、無線通信装置１００から送信されたアグリゲーションフレームを受信するが、図６においては正しく受信できなかった場合を示している。
【００５２】
アグリゲーションフレームを受信すると、無線通信装置２００はフィードバック信号をＳＩＦＳの時間間隔を空けて無線通信装置１００に対して送信する。特に、同図に示すようにアグリゲーションフレームが正しく受信できなかった場合には、ＮＡＣＫおよびアグリゲーションフレームの各ブロックにおける受信電力値を含めたフィードバック信号を返信する。
【００５３】
無線通信装置１００においては、フィードバック信号を受信すると、送信したアグリゲーションフレームをフレーム分割部１１２にて分割するとともに、ブロックの受信電力値に応じて対応する分割フレームのグループ化を行う。そして、各グループに優先順位をつける。そして、優先順位の高いグループに含まれる分割フレームから無線通信装置２００に対して送信する制御を行う。図６においては特に図４に示すような優先順位付けがなされた場合を示しており、最も優先度の高いアクセスカテゴリが付与された即ち最も優先度の高いグループに属する分割フレームである分割フレーム＃５が再送されている。
【００５４】
そして、無線通信装置２００は、分割フレームを受信する度に、以前受信したアグリゲーションフレームの対応ブロックと分割フレームのデータ部分とを合成して再度誤り検出を行う。
【００５５】
なお、上記説明では、無線通信装置２００において、受信するアグリゲーションフレームの各データ部分の受信電力値を測定しその測定結果をフィードバック信号に含めて送信するものとした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、受信電力値の代わりに、各データブロックの平均ＳＩＲ測定結果又は平均軟判定値をフィードバック信号に含めるようにしてもよい。要は、無線通信装置２００から無線通信装置１００に対して各データブロックの受信品質を報告できればよい。
【００５６】
さらに、上記説明では、受信電力値そのものをフィードバック信号に含めて送信し、そのフィードバック信号を受け取る無線通信装置１００において受信電力値に応じて分割フレームにアクセスカテゴリを付与するものとした。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、無線通信装置２００において受信電力値を対応するアクセスカテゴリに変換して、アクセスカテゴリの形で各データブロックの受信品質をフィードバック信号に含めるようにしてもよい。
【００５７】
またなお、上記説明では、「基本単位データユニット」と、受信品質指標を求める単位である「ブロック」および分割フレームのデータ部分とを一致させていたが、これに限定されるものではなく、「ブロック」と分割フレームのデータ部分とが対応していれば特に「基本単位データユニット」を対応させる必要はない。つまり、アグリゲーションする単位と分割する単位とが異なっていてもよい。ただし、この場合には、無線通信装置１００と無線通信装置２００との間で予め分割する単位に関する情報を共有しておく必要がある。
【００５８】
このように実施の形態１によれば、無線通信装置１００に、基本単位データユニット（例えば、ＭＰＤＵ）を集約しヘッダを付加してアグリゲーションフレームを形成するフレームアグリゲーション部１１１と、そのアグリゲーションフレームに関する受信局（無線通信装置２００）からの再送要求に応じて当該アグリゲーションフレームのデータ部分を分割データブロックに分割し分割フレームを形成するフレーム分割部１１２と、アグリゲーションフレームの各分割データブロックの受信局における受信品質に応じて分割フレームをグループに分けるフレーム制御部１７０と、受信品質が所定のレベル以下のグループの分割フレームのみを送信する送信制御部１８５とを設けた。
【００５９】
こうすることにより、受信品質が良くない分割データブロックから構成される分割フレームのみを送信するので、アグリゲーションフレームを再送するよりも伝送効率が向上しシステムスループットを向上することができ、効率的な再送制御を実現する無線通信システムを実現することができる。また、受信側においては、受信品質の良くない分割データブロック、すなわち再送の必要性の高い分割データブロックを優先的に受信することができるので、少ない再送データでも受信品質を向上することができる。
【００６０】
さらに、送信制御部１８５は、送信する各グループの受信品質に応じた送信優先度に応じて順次送信する。
【００６１】
こうすることにより、送信するグループの中でさらに受信品質に応じて分けられたグループに受信品質に応じた送信優先順位をつけて送信するので、受信側における受信品質を時間の経過に対して加速度的に向上することができる。
【００６２】
また、実施の形態１によれば、無線通信装置２００に、フレームを受信する無線受信部２１０と、受信したフレームのデータ部分を複数のブロックに区分けして各ブロックの受信品質指標を生成する受信電力測定部２３４と、受信したフレームの再送要求をするときに各ブロックの受信品質指標を含めた再送要求フレームを形成するフィードバック信号生成部２５０と、を設けた。
【００６３】
こうすることにより、ブロックごとの受信品質指標を含めた再送要求フレームを送信することができるので、その再送要求の受信側においてブロックごとの再送制御が可能となる。そのため、受信品質の良いブロックについては送信（再送）しない制御を行うことができ、この制御を行うことにより再送要求に係るフレームの全てを送信する必要がなくなるため、システムスループットを向上することができる。
【００６４】
（実施の形態２）
実施の形態１では無線通信装置１００において分割フレーム毎に送信を行っている。これに対して、実施の形態２の特徴は、分割フレームのグループ化を行い、グループ毎にアグリゲーションして送信することを特徴とする。
【００６５】
図７に示すように、無線通信装置３００はフレーム形成部３１０を有し、このフレーム形成部３１０はフレームアグリゲーション部３１１と、フレーム分割部３１２とを有する。
【００６６】
フレーム形成部３１０は、基本的に無線通信装置１００のフレーム形成部１１０と同様の動きをするが、分割フレームを送信する際には分割フレーム毎に送信するのではなく、フレームアグリゲーション部３１１において同一のアクセスカテゴリが付与されている分割フレームを再びアグリゲーションしたフレーム（以下、「再アグリゲーションフレーム」という）を形成する。
【００６７】
具体的には、フレーム分割部３１２は、アグリゲーションフレームが受信側において正しく受信することができずに再送要求を受けるときには、このアグリゲーションフレームをバッファ１２０から受け取り、「分割命令信号」に従って分割し分割フレームを形成する。そして、この分割フレームはフレームアグリゲーション部３１１に入力される。
【００６８】
フレームアグリゲーション部３１１は、入力される分割フレームに与えられているアクセスカテゴリ毎にアグリゲーションして再アグリゲーションフレームを形成する。このように同じアクセスカテゴリが付与されている分割フレームを集約して送信することにより、ヘッダを削減できるとともに、再送するフレーム数が減るためフレーム間スペース（ＩＦＳ）も削減することができる。
【００６９】
次いで、送信制御部１８５の制御により再アグリゲーションフレームが送出される様子を図８に示す。本実施の形態においては、各分割フレームに対して受信品質指標に応じたアクセスカテゴリを設定、具体的には受信電力値が小さかったブロックに対応する分割フレームに対しては高い優先度のアクセスカテゴリを設定している。さらに、同一のアクセスカテゴリを付与された分割フレームがアグリゲーションされて再アグリゲーションフレームとして送出される。そのため、優先度の高い分割フレームが集約された再アグリゲーションフレームに対する送信命令信号が他の再アグリゲーションフレームよりも早いタイミングで出されることになる。
【００７０】
図８においては、分割フレーム＃５が最も受信電力値が小さかったため最も優先度の高いアクセスカテゴリが与えられている。そのため、分割フレーム＃５が最も早いタイミングで送出されている。なお、分割フレーム＃５と同一のアクセスカテゴリが付与された分割フレームが他にないため、分割フレーム＃５は単独で送出されているが、他に同じアクセスカテゴリが付与された分割フレームが存在する場合にはその分割フレームとの間で再アグリゲーションフレームが形成されて送出されることとなる。
【００７１】
このように実施の形態２によれば、無線通信装置３００に、基本単位データユニット（例えば、ＭＰＤＵ）を集約しヘッダを付加してアグリゲーションフレームを形成するフレームアグリゲーション部３１１と、そのアグリゲーションフレームに関する受信局（無線通信装置２００）からの再送要求に応じて当該アグリゲーションフレームのデータ部分を分割データブロックに分割し分割フレームを形成するフレーム分割部３１２と、アグリゲーションフレームの各分割データブロックの受信局における受信品質に応じて分割フレームをグループに分けるフレーム制御部１７０と、受信品質が所定のレベル以下のグループの分割フレームのみを送信する送信制御部１８５とを設けた。
【００７２】
さらに、フレームアグリゲーション部３１１は、各グループに属する分割フレームを集約し、送信制御部１８５は、分割フレームを集約したフレームを送信する。
【００７３】
こうすることにより、ヘッダを削減できるとともに、再送するフレーム数が減るためフレーム間スペース（ＩＦＳ）も削減することができる。
【００７４】
本発明の無線通信装置の第１の態様は、基本単位データユニットを集約しヘッダを付加してアグリゲーションフレームを形成する集約フレーム形成手段と、前記アグリゲーションフレームに関する受信局からの再送要求に応じて、当該アグリゲーションフレームのデータ部分を分割データブロックに分割し分割フレームを形成する分割フレーム形成手段と、前記アグリゲーションフレームの各分割データブロックの前記受信局における受信品質に応じて、前記分割フレームをグループに分けるグルーピング手段と、前記受信品質が所定レベル以下の前記グループの前記分割フレームのみ送信する送信制御手段と、を具備する構成を採る。
【００７５】
この構成によれば、受信品質が良くない分割データブロックから構成される分割フレームのみを送信するので、アグリゲーションフレームを再送するよりも伝送効率が向上しシステムスループットを向上することができる。また、受信側においては、受信品質の良くない分割データブロック、すなわち再送の必要性の高い分割データブロックを優先的に受信することができるので、少ない再送データでも受信品質を向上することができる。
【００７６】
本発明の無線通信装置の第２の態様は、前記送信制御手段が、送信する各グループの前記受信品質に応じた送信優先度に応じて順次送信する構成を採る。
【００７７】
この構成によれば、送信するグループの中でさらに受信品質に応じて分けられたグループに受信品質に応じた送信優先順位をつけて送信するので、受信側における受信品質を時間の経過に対して加速度的に向上することができる。
【００７８】
本発明の無線通信装置の第３の態様は、前記グルーピング手段が、前記受信品質を示す指標として、各分割データブロックにおける平均受信電力値、平均ＳＩＲ又は平均軟判定値を利用する構成を採る。
【００７９】
本発明の無線通信装置の第４の態様は、前記集約フレーム形成手段が、各グループに属する前記分割フレームを集約し、前記送信制御手段が、前記分割フレームを集約したフレームを送信する構成を採る。
【００８０】
この構成によれば、ヘッダを削減できるとともに、再送するフレーム数が減るためフレーム間スペース（ＩＦＳ）も削減することができる。
【００８１】
本発明の無線通信装置の第５の態様は、フレームを受信するフレーム受信手段と、前記フレームのデータ部分を複数のブロックに区分けして各ブロックの受信品質指標を生成する受信品質指標生成手段と、前記受信したフレームの再送要求をするときに各ブロックの受信品質指標を含めた再送要求フレームを形成するフレーム生成手段と、を具備する構成を採る。
【００８２】
この構成によれば、ブロックごとの受信品質指標を含めた再送要求フレームを送信することができるので、その再送要求の受信側においてブロックごとの再送制御が可能となる。そのため、受信品質の良いブロックについては送信しない制御を行うことができ、この制御を行うことにより再送要求に係るフレームの全てを送信する必要がなくなるため、システムスループットを向上することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の無線通信装置は、効率的な再送制御を可能とし、特に無線ＬＡＮシステムにおけるアクセスポイントおよび端末として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態１に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図２】図１の無線通信装置にフィードバックされる信号の説明に供する図
【図３】図１のキャリアセンス時間設定部の構成を示すブロック図
【図４】分割フレームが送出される様子を示す図
【図５】実施の形態１に係る他の無線通信装置の構成を示すブロック図
【図６】図１および図５の無線通信装置から構成される通信システムの動きを説明するための図
【図７】実施の形態２に係る無線通信装置の構成を示すブロック図
【図８】再アグリゲーションフレームが送出される様子を示す図
【図９】フレームアグリゲーションを説明するための図
【符号の説明】
【００８５】
１００、２００、３００  無線通信装置
１１０、３１０  フレーム形成部
１１１、３１１  フレームアグリゲーション部
１１２、３１２  フレーム分割部
１１５、２５５  符号化部
１２０、２６０  バッファ
１２５、２６５  ＯＦＤＭ変調部
１３０、２７０  無線送信部
１３５、２１０  無線受信部
１４０、２１５  ＯＦＤＭ復調部
１５０、２４５  復号部
１５５、２３３  誤り検出部
１６０  ＡＣＫ情報取得部
１６５  受信電力値情報取得部
１７０  フレーム制御部
１７５  キャリアセンス時間設定部
１７６  ＡＩＦＳ設定部
１７７  コンテンションウィンドウ管理部
１７８  ランダムバックオフ設定部
１７９  キャリアセンス時間算出部
１８０  キャリアセンス部
１８５、２３６  送信制御部
２２０  ヘッダ・データ分離部
２２５  受信バッファ
２３０  制御部
２３１  ヘッダ情報取得部
２３２  受信信号管理部
２３４  受信電力測定部
２３５  ＡＣＫ生成部
２４０  受信信号合成部
２５０  フィードバック信号生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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