(57)【要約】【課題】通信の信頼性を保証して通信システムにおける実質的な通信速度の高速化を可能とする通信装置を提供する。【解決手段】通信装置１は、送信先へ送信するデータが記憶されている送信バッファ１２と、送信バッファ１２から送信先に送信するデータを読み出して送信信号を生成する送信信号生成部１６と、送信信号を受信した送信先から送信されるＡＣＫフレームを含む信号を受信してＡＣＫ情報を読み出す受信処理部１１と、ＡＣＫ情報に応じて正常受信が確認されたパケットを送信バッファ１２から削除する更新処理を行うバッファ更新処理部１３と、ＡＣＫ情報からシーケンス番号及びビットマップ情報を読み出して、以前に読み出したシーケンス番号及びビットマップ情報とそれぞれ比較して正常受信が確認された受領パケット数を算出する算出部１４と、受領パケット数に応じて送信先を選択する送信先選択処理を行う送信先選択部１５とを備える。【選択図】  図１
2007259273.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの送信先毎に分割された複数の記憶領域を有するメモリと、
送信先として選択された送信先に送信すべき上記メモリに記憶されているデータを複数の単位データに分割し、当該単位データの各々に対して連続番号を規定するとともに、当該連続番号を対応する単位データを送信する送信制御手段と、
上記送信された単位データを受信した送信先からの応答信号に基づいて当該送信先による受信が成功した単位データ数を特定する特定手段と、
上記特定された単位データ数に基づいて、同一送信先に対して送信すべき単位データの残数を算出し、当該算出結果に応じて上記複数の送信先中から１つの送信先を選択する送信先選択手段とを備え、
上記送信先選択手段は、上記メモリ内に記憶されたデータ中において送信に成功した単位データの削除処理に先だって、上記送信先の選択処理を実行することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
上記送信された単位データを受信した送信先からの応答信号は、連続した番号順に全て受信が成功した単位データまでを示すシーケンス番号及び上記シーケンス番号以降に受信が成功した単位データを当該シーケンス番号からの相対ビット位置にマッピングして表されるビットマップ情報とを含んで構成され、
上記特定手段は、上記送信先からの応答信号を、当該返信直前における上記送信先からの応答信号とを比較して、当該送信先による受信が成功した単位データ数を特定することを特徴とする請求項１記載の通信装置。
【請求項３】
上記削除処理は、上記送信先選択部による送信先の選択処理が完了された後に開始されることを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項４】
上記送信制御手段は、上記削除処理に先だって、複数のフレーム形式中から１つのフレーム形式を選択して、上記送信先として選択された送信先へ送信することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
【請求項５】
データの送信先毎に分割された複数の記憶領域を有するメモリを備える通信装置の制御方法であって、
送信先として選択された送信先に送信すべき上記メモリに記憶されているデータを複数の単位データに分割し、当該単位データの各々に対して連続番号を規定するとともに、当該連続番号を対応する単位データを送信し、
上記送信された単位データを受信した送信先からの応答信号に基づいて当該送信先による受信が成功した単位データ数を特定し、
上記メモリ内に記憶されたデータ中において送信に成功した単位データの削除処理に先だって、上記特定された単位データ数に基づいて同一送信先に対して送信すべき単位データの残数を算出し、当該算出結果に応じて上記複数の送信先中から１つの送信先を選択することを特徴とする通信装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の送信先との間でデータ通信を行う通信システムの通信装置及びその制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の通信装置との間で無線通信によりデータ通信を行う無線通信システムは、送信元から送信先へデータを送信すると、送信先が送信元に受信確認応答であるＡＣＫフレームを含む信号を送信することにより、正常にデータ通信を行うことができたか否かを判断する通信方式を広く使用している（特許文献１）。送信元の通信装置は、送信先からＡＣＫを受信して、送信先が正常にデータを受信できなかったと判断すると、この判断結果に応じて再送処理を行う。
【０００３】
ここで、ＡＣＫフレームを含む信号の受信から送信データの送信までに従来の通信装置が行う処理工程を図１０に示す時間軸を用いて説明する。
【０００４】
従来の通信方式において、送信先からＡＣＫフレームを含む信号を受信した通信装置は、まず、ＡＣＫフレームを解析して、送信先が正常受信を確認したパケットを特定する。続いて、通信装置は、特定されたパケットを、送信先へ送信するデータが記憶されている送信バッファから削除することにより、送信バッファに記憶されているデータを更新する。その後、通信装置は、更新後の送信バッファに記憶されているデータに基づいて最適な送信先を選択し、その送信先への送信処理を開始する。
【０００５】
このように、上述した通信装置では、送信バッファの更新処理が完了した後に、送信先の選択とその送信先への送信処理を開始することとなる。
【０００６】
また、一般的にＡＣＫフレームを用いた通信方式では、ＡＣＫフレームを含む信号の受信から送信開始までの処理時間を制限している。
【０００７】
【特許文献１】特開２００２−２６１８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、従来の通信装置では、送信バッファの更新処理の処理量が多く、その時間も長くなってしまうので、その後の処理工程に割かれる処理時間を圧迫してしまい、通信の信頼性が損なわれてしまう場合があった。これに伴って、従来の通信方式では、送信先選択処理に十分な処理時間を割り当てることができず、最適な送信先を選択することができないため、実質的な通信速度を低下させてしまう場合があった。
【０００９】
本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、通信の信頼性を保証しつつ通信システムにおける通信速度の高速化を可能とする通信装置及びその制御方法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】
【００１０】
上述の課題を解決するために、本発明に係る通信装置は、データの送信先毎に分割された複数の記憶領域を有するメモリと、送信先として選択された送信先に送信すべき上記メモリに記憶されているデータを複数の単位データに分割し、当該単位データの各々に対して連続番号を規定するとともに、当該連続番号を対応する単位データを送信する送信制御手段と、上記送信された単位データを受信した送信先からの応答信号に基づいて当該送信先による受信が成功した単位データ数を特定する特定手段と、上記特定された単位データ数に基づいて、同一送信先に対して送信すべき単位データの残数を算出し、当該算出結果に応じて上記複数の送信先中から１つの送信先を選択する送信先選択手段とを備える。上記送信先選択手段は、上記メモリ内に記憶されたデータ中において送信に成功した単位データの削除処理に先だって、上記送信先の選択処理を実行する。
【００１１】
また、本発明に係る通信装置の制御方法は、データの送信先毎に分割された複数の記憶領域を有するメモリを備える通信装置の制御方法であって、送信先として選択された送信先に送信すべき上記メモリに記憶されているデータを複数の単位データに分割し、当該単位データの各々に対して連続番号を規定するとともに、当該連続番号を対応する単位データを送信し、上記送信された単位データを受信した送信先からの応答信号に基づいて当該送信先による受信が成功した単位データ数を特定し、上記メモリ内に記憶されたデータ中において送信に成功した単位データの削除処理に先だって、上記特定された単位データ数に基づいて同一送信先に対して送信すべき単位データの残数を算出し、当該算出結果に応じて上記複数の送信先中から１つの送信先を選択する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、送信先選択処理と送信信号を送信する送信信号処理の処理時間に余裕ができる。これにより、本発明は、所定時間内において確実にデータを選択した送信先へ送信するので、データ通信の信頼性を向上することができる。さらに、本発明では、データ通信の信頼性を保証するとともに、より最適な送信先を選択することにより通信速度の高速化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
通信装置１は、図１に示すように、受信処理部１１と、送信バッファ１２と、バッファ更新処理部１３と、算出部１４と、送信先選択部１５と、送信信号生成部１６とを含んで構成されている。
【００１５】
受信処理部１１は、他の通信装置から送信される送信信号を受信して、この受信データを解析する。また、受信処理部１１は、ＡＣＫフレームを含む信号を受信すると、受信信号からＡＣＫ情報を読み出して、バッファ更新処理部１３及び算出部１４へ供給する。
【００１６】
送信バッファ１２は、パケットを一時的に記憶するキューを送信先毎に有している。
【００１７】
バッファ更新処理部１３は、送信先毎に送信するデータを一時的に記憶する送信バッファ１２へ、データの書き込みとその消去を行う。また、バッファ更新処理部１３は、送信バッファ１２のキューに記憶されている各送信先へのパケット蓄積数とそのパケットサイズ等からなるバッファ情報を送信先選択部１５へ供給する。
【００１８】
算出部１４は、受信処理部１１から供給されるＡＣＫ情報に基づいて正常受信が確認された受領パケット数を算出して送信先選択部１５へ供給する。なお、具体的な算出工程に関しては後述する。
【００１９】
送信先選択部１５は、バッファ更新処理部１３及び算出部１４から供給される情報に基づいて、パケット蓄積数が最も多い送信先を最適な送信先に決定する。
【００２０】
送信信号生成部１６は、送信先選択部１５が選択した送信先へ送信するデータの中から連結して送信するパケットを送信バッファ１２から読み出して、読み出したデータをパケットの先頭から順に番号を付して連結してＤＡＴＡフレームに格納し、このＤＡＴＡフレームを含む送信信号を生成する。
【００２１】
続いて、本実施形態に係る通信装置１の動作に関して３つの実施例に分けて詳細に説明する。
【００２２】
＜実施例１＞
まず、算出部１４に供給されるＡＣＫ情報を図２に示す。同図に示すように、このＡＣＫ情報には、送信対象データ本体が収容されるプリアンブルの他、ＳｅｑＮｕｍと、Ｂｉｔｍａｐが含まれている。
【００２３】
ここで、ＳｅｑＮｕｍは、送信先の通信装置が先頭パケットから連続して正常に受信したパケット中における最終パケットのパケット番号を意味し、本実施形態において、この送信先の通信装置は、このＳｅｑＮｕｍをＡＣＫフレーム内に記述することとなる（なお、本実施例に係る通信システムでは、送信先へ送信すべきデータフレームを作成する際に、先頭パケットから順に連番のパケット番号が付されている）。
【００２４】
また、Ｂｉｔｍａｐは、ＳｅｑＮｕｍで示すパケット番号以降に正常受信したパケットをＳｅｑＮｕｍからの相対ビット位置にマッピングして表される情報である。
【００２５】
次に、算出部１４によって正常受信が確認された受領パケット数の算出方法に関して説明する。ここで、図３（Ａ）には、最新のＡＣＫ情報Ａに基づくＳｅｑＮｕｍとＢｉｔｍａｐが示されている。一方、図３（Ｂ）には、ＡＣＫ情報Ａの直前に受信したＡＣＫ情報Ｂに基づくＳｅｑＮｕｍとＢｉｔｍａｐが示されている。
【００２６】
算出部１４は、ＡＣＫ情報Ｂにより、正常受信が確認されているパケット番号がＳｅｑＮｕｍにより１から３番までと、これらに加えてＢｉｔｍａｐにより５番であることが予め分かっている。続いて、受信処理部１１からＡＣＫ情報Ａが供給されると、算出部１４は、ＡＣＫ情報Ａにより、ＳｅｑＮｕｍにより１から６番までと、これらに加えてＢｉｔｍａｐにより１０番のパケット番号の正常受信を確認する。ここで、ＡＣＫ情報ＡとＡＣＫ情報Ｂとを比較することによって、算出部１４は、パケット番号が４番と６番と１０番とからなる３つのパケットが、最新のＡＣＫフレームを含む信号の受信により、送信先において正常受信されたことを確認する。
【００２７】
算出部１４により算出された受領パケット数は、送信先選択部１５へ供給される。続いて、送信先選択部１５は、バッファ更新処理部１３による更新処理が完了する前に、受領パケット数に該当する送信先のパケット蓄積数を更新前のバッファ情報から検索して、この送信先のパケット蓄積数から受領パケット数を差し引いてバッファ情報を更新する。その後、送信先選択部１５は、更新されたバッファ情報に基づいて最適な送信先を選択する。
【００２８】
ここで、従来の通信装置及び本実施形態に係る通信装置１が行うＡＣＫフレームを含む信号の受信から送信信号の送信までの処理工程をそれぞれ比較する。
【００２９】
近年提案されている各種の通信規格（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１等）においては、図４（Ａ）に示すように、直前に送受信されたフレームの送信完了を検出してから所定時間を経過すると、データの送信が開始されるように規定されている場合が多い。したがって、同一送信先に対して送信すべき更なるデータが複数フレームにまたがる場合、当該期間中に次フレームの送信を開始することが必要となる。通信システム全体における通信速度を向上させるためには、このインターバルを短時間化することが必要であるが、図４（Ｂ）に示すような従来のデータ処理過程では、送信バッファの更新処理の完了後に送信先の選択がなされるため、このインターバルの時間長が短くなると、当該インターバル中に次フレームの送信を開始させることが困難となってくる。
【００３０】
本実施例においては、かかる観点から、図４（Ｃ）に示すような手法を採用することとしている。
【００３１】
すなわち、送信バッファの更新処理に先だって、算出部１４により算出された受領パケット数及び更新前のバッファ情報に基づいて送信先選択処理を行い、当該送信先に対する送信フレームの作成を開始するようにするのである。
【００３２】
具体的に、本実施例に係る通信装置１では、図４（Ｃ）に示すように、算出部１４が受領パケットの算出処理を他の処理よりも比較的短い処理時間で行うとともに、バッファ更新処理部１３による更新処理が完了する前に送信先選択処理を開始する。したがって、通信装置１では、この更新処理と並行して送信先選択処理を行うことにより、送信フレームの作成など送信信号生成部１６が行う処理時間に余裕ができる。
【００３３】
このため、送信装置１は、上述したインターバル内において確実にデータを選択した送信先へ送信することができ、データ通信の信頼性を向上することができる。さらに、通信装置１は、余裕ができた時間の一部を用いて、従来に比べて処理時間が長くかかる複雑な送信先選択処理を行い、より最適な送信先を選択することによって、他の通信装置との間での実質的な通信速度を速くすることもできる。
【００３４】
＜実施例２＞
本実施例に係る通信装置１は、実施例１と同様の構成を有しているものとする。しかしながら、本実施例に係る通信装置１ではソフトフェアで処理を行うため、実施例１に示した更新処理と送信先選択処理との動作を並列して行えないものとする。
【００３５】
上述したように、ＡＣＫフレームを用いた通信規格（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１等）では、図５（Ａ）に示すように、同一送信先に対して送信すべき更なるデータが複数フレームにまたがる場合、当該期間中に次フレームの送信を開始することが必要となる場合が多い。通信システム全体で通信速度を向上させるためには、図５（Ａ）に示すインターバルを短時間化させる必要があるが、図５（Ｂ）に示すような従来の送信処理工程では、送信バッファの更新処理の完了後に送信先の選択がなされるため、このインターバルの時間長が短くなると、当該インターバル中に次フレームの送信を開始するのに間に合わないような場合がある。
【００３６】
そこで、本実施例においては、実施例１と同様の観点から、図５（Ｃ）に示すような手法を採用している。
【００３７】
すなわち、本実施例に係る通信装置１は、図５（Ｃ）に示すように、ＡＣＫ解析処理が完了した後に、まず受領パケット数の算出処理を行う。続いて、通信装置１は送信先選択処理を行い、これらの処理が完了した後に送信バッファ１２の更新処理を開始する。
【００３８】
ここで、本実施例の処理工程では、算出部１４の処理が他の処理に対して処理時間が比較的短いとともに、従来の処理工程に対して処理の行う順序を入れ替えることにより、プレアンブルの送信終了時刻までに送信先選択を終了するので、従来の送信処理よりも送信先選択処理の時間に余裕ができる。
【００３９】
＜実施例３＞
通信装置１は、図６に示すように、図１の構成に加えてＡＣＫやＤＡＴＡを含め送信信号の目的に応じてＲＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）、ＣＴＳ（Ｃｌｅａｒ  Ｔｏ  Ｓｅｎｄ）などの複数種類のフレーム形式に基づいて送信信号生成部１６の状態を制御するＭＡＣ状態制御部１７を備えている。また、本実施例においてＭＡＣ状態制御部１７には、キューＥｍｐｔｙフラグ及び算出完了フラグにより算出部１４から指示を受けるような構成を有している。
【００４０】
具体的なＭＡＣ制御の方式として、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１規格では、ＲＴＳフレーム、ＣＴＳフレーム、ＡＣＫフレームなどがそれぞれ独立して定義されている。ここで、ＲＴＳは送信先への送信要求命令であり、ＣＴＳはデータを受信する準備が完了したことを示す確認応答である。すなわち、データ送信元がＲＴＳをデータ送信先へ送信し、この送信元にこの送信先からＣＴＳの応答があるとデータ通信が開始される。
【００４１】
このため、異なる種類のフレームからなる信号を送信する場合には、それぞれ個々のフレーム毎に送信信号を生成する必要がある。ところが、フレーム毎に送信信号を生成すると、送信信号においてプレアンブルなどのオーバーヘッド部分に対してＤＡＴＡなどのフレーム部分の比率が小さくなってしまい、特に通信速度が高くなると、この比率が増大する。
【００４２】
そこで、ＭＡＣ状態制御部１７は、図７に示すように、算出部１４が算出する受領パケット数に基づいて、ＡＣＫ、ＲＴＳ、ＣＴＳなどの制御フレームを連結して送信信号を生成するように送信信号生成部１６の状態遷移を制御する。
【００４３】
具体例として、通信装置１におけるフレームを連結した送信信号の生成処理について図８を用いて説明する。ここで、通信装置１は、送信元からＲＴＳフレームとＡＣＫフレームとが連結された応答信号を受信したものとして以下の処理工程を各処理部により実行する。
【００４４】
ステップＳ１において、算出部１４は、受領パケット数に基づいて、応答信号の送信元に該当する送信バッファ１１のキューが空になる否かを判断する。つまり、算出部１４は、受領パケット数に基づいて応答信号の送信元へ再送するパケットが送信バッファ１１のキューに存在するか否かを判断する。ここで、本処理工程は、このキューが空になると判断されるとステップＳ２へ進み、このキューが空にならないと判断されるとステップＳ３へ進む。
【００４５】
ステップＳ２において、算出部１４は、算出完了フラグを有効にしてＭＡＣ状態制御部１７に算出処理が終了した旨を通知するとともに、キューＥｎｐｔｙフラグを有効にしてＭＡＣ状態制御部１７に、応答信号の送信元に該当する送信バッファ１１のキューにパケットが蓄積されていない旨を通知する。ＭＡＣ状態制御部１７は、算出部１４からの通知によりＡＣＫフレームを含む信号の送信元のキューが空であると判断し、送信信号生成部１６にＣＴＳ単体で送信フレームを作成させる状態遷移制御信号を供給する。
【００４６】
ステップＳ３において、算出部１４は、算出完了フラグを有効にしてＭＡＣ状態制御部１７に算出処理が終了した旨を通知するとともに、キューＥｎｐｔｙフラグを無効にしてＭＡＣ状態制御部１７に、応答信号の送信元に該当する送信バッファ１１のキューにパケットが蓄積されている旨を通知する。ＭＡＣ状態制御部１７は、算出部１４から供給される信号によりＡＣＫフレームを含む信号の送信元のキューが空ではないと判断し、ＣＴＳフレームにＲＴＳフレームを連結した送信フレームを作成させるように送信信号生成部１６の状態を遷移させる。
【００４７】
ステップＳ４において、送信信号生成部１６は、ＭＡＣ情報制御部１７が設定したフレーム形式に従って、送信フレームの作成を開始する。
【００４８】
ステップＳ５において、バッファ更新処理部１３は、ＡＣＫ情報に応じて正常受信が確認されたパケットを送信バッファ１２から削除する。
【００４９】
このようにして、ＭＡＣ状態制御部１７は、バッファ更新処理部１３による更新処理が完了する前に、フレーム形式の選択を適切に行うことができる。
【００５０】
ここで、従来の通信装置及び本実施形態に係る通信装置１が行うＲＴＳフレームを含む送信信号の受信からＣＴＳフレームを含む応答信号の送信開始までの処理工程を比較する。
【００５１】
一般的に、ＣＴＳ／ＲＴＳ方式による通信規格（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１等）では、図９（Ａ）に示すように、ＲＴＳを含む応答信号を受信した送信先がＲＴＳ以外のフレーム形式よりも短いフレーム時間間隔（ＳＩＦＳ）で返信することが規定されている場合が多い。したがって、同一送信先に対して送信すべき更なるデータが複数フレームにまたがる場合、当該期間中に次フレームの送信を開始することが必要となる。
【００５２】
通信システム全体で通信速度を向上させるためには、このインターバルを短時間化させることが必要であるが、図９（Ｂ）に示すような従来のデータ処理過程では、送信バッファの更新処理の完了後に送信先の選択がなされるため、このインターバルの時間長が短くなると、当該インターバル中に次フレームの送信を開始させることが困難となってくる。
【００５３】
これに対して、本実施形態に係る通信装置１は、図９（Ｃ）に示すように、バッファ更新処理部１３による送信バッファ１２の更新処理が完了する前に送信先選択処理を開始するとともに、ＭＡＣ状態制御部１７によって適切なフレーム形式の選択処理を開始することができる。ここで、算出部１４の処理が他の処理に対して処理時間が比較的短いため、本実施形態に係る送信装置１は、従来の送信装置に比べて、送信フレームの作成を含め送信信号生成部１６が行う処理時間に余裕ができる。
【００５４】
また、送信装置１は、制限された時間間隔において、適切なフレーム形式を確実に選択することができるので、データ通信の信頼性を保証して、実質的な通信速度を向上することができる。
【００５５】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＡＣＫフレームを含む送信フレームの構成を示す図である。
【図３】受領パケットの算出工程を示す模式図である。
【図４】通信装置が行う送信処理工程を時間軸上に示した工程図である。
【図５】通信装置が行う送信処理工程を時間軸上に示した工程図である。
【図６】通信装置の構成を示すブロック図である。
【図７】ＭＡＣ状態制御部による状態遷移を示す模式図である。
【図８】通信装置による送信処理工程を示すフローチャートである。
【図９】通信装置が行う送信処理工程を時間軸上に示す工程図である。
【図１０】ＡＣＫフレームを含む信号の受信から送信データの送信までに行う従来の通信装置による処理工程を時間軸上に示す工程図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  通信装置、１１  受信処理部、１２  送信バッファ、１３  バッファ更新処理部、１４  算出部、１５  送信先選択部、１６  送信信号生成部、１７  ＭＡＣ状態制御部
【図１】
2007259273.tif 000003
【図２】
2007259273.tif 000004
【図３】
2007259273.tif 000005
【図４】
2007259273.tif 000006
【図５】
2007259273.tif 000007
【図６】
2007259273.tif 000008
【図７】
2007259273.tif 000009
【図８】
2007259273.tif 000010
【図９】
2007259273.tif 000011
【図１０】
2007259273.tif 000012