(57)【要約】【課題】  指向性アンテナを用いた無線伝送装置および無線伝送方法において、パケット順序制御を持たせることなく、順序制御を簡略化することが可能な無線伝送装置を提供すること。【解決手段】  指向性アンテナを用いた集中制御型無線伝送装置であるアクセスポイント１００において、伝送制御を行なうＭＡＣ部１１０と、ＭＡＣ部１１０から出力されるデータを通信回線に送出するための電気的な変換および機械的な作業を行なうＰＨＹ部１２０と、ＰＨＹ部１２０から出力されるデータを無線信号に変換してアンテナ１４０から送信し、無線信号をアンテナ１４０で受信するアクセスポイント１００であって、ＭＡＣ部１１０は、ＭＡＣヘッダに、最後のパケットか否かを示すフラグを設けてパケットを生成するパケット生成部１１１を含むことを特徴とする。【選択図】図２
2009081569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性アンテナを用いた集中制御型無線伝送装置であって、
伝送制御を行なうＭＡＣ部と、前記ＭＡＣ部から出力されるデータを通信回線に送出するための電気的な変換および機械的な作業を行なうＰＨＹ部と、前記ＰＨＹ部から出力されるデータを無線信号に変換して前記指向性アンテナから送信し、無線信号を前記指向性アンテナで受信する無線通信部と、を備え、
前記ＭＡＣ部は、ＭＡＣヘッダの所定の位置に、前記無線通信部から送信する最後のパケットか否かを示すフラグを設けてパケットを生成するパケット生成部を含むことを特徴とする、無線伝送装置。
【請求項２】
前記パケット生成部は、ダミーデータを付加してパケット長を一定に揃えてパケットを生成することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送装置。
【請求項３】
前記パケット生成部は、１つのビーコン中に複数の送信先に送信するパケットが存在し、前記複数の送信先の中の１の送信先にアップリンクの時間割り当てを行う場合に、該送信先宛てのパケットをダウンリンクの最終パケットとするために最後のパケットであること示すフラグを設けてパケットを生成することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送装置。
【請求項４】
前記パケット生成部は、前記無線通信部で受信したパケットの所定の位置に最後のパケットであること示すフラグが設けられている場合には、該パケットを送信した送信先宛のパケットとして、アップリンクの最終パケットとするために最後のパケットであること示すフラグを設けてパケットを生成することを特徴とする、請求項１に記載の無線伝送装置。
【請求項５】
送信先に対する前記ＰＨＹ部の変復調パラメータは変更可能であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の無線伝送装置。
【請求項６】
指向性アンテナを用いた集中制御型無線伝送方法であって、
ＭＡＣヘッダの所定の位置に、送信する最後のパケットか否かを示すフラグを設けてパケットを生成するパケット生成ステップと；
前記パケット生成ステップで生成されたパケットを送信する送信ステップと；
を含むことを特徴とする、無線伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線伝送装置および無線伝送方法に関し、より詳細には、指向性アンテナを用いて集中制御型メディアアクセス制御方式によって無線通信を行う無線伝送装置および無線伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線データ通信システムは、従来の有線データ通信システムに比べ、ケーブル配線の簡素化から端末を自由に配置転換等できる点で有効に利用されている。そして、よりよいシステム環境を整備する観点から、無線データ通信装置の高速伝送及び高品質伝送は重要である。
【０００３】
ミリ波広帯域無線アクセスネットワーク（ＢＲＡＩＮ；Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｒａｄｉｏ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  ｉｎ  ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−ｗａｖｅ  ｂａｎｄ）の屋内系システムが、情報通信研究機構（ＮＩＣＴ：Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｏｆ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって開発されている（非特許文献１参照）。
【０００４】
また、非特許文献２には、１Ｇｂｐｓの高速無線伝送装置が記載されている。非特許文献２に記載の高速無線伝送装置は、１対１の双方向無線通信を行っている。
【０００５】
一般的に使用されている無線ＬＡＮ（８０２．１１ａ／ｂ／ｇ）は、無指向性アンテナを用いた無線伝送システムであり、通信状況に応じて通信速度が変更される。この様な無線伝送システムは、ＣＳＭＡ方式（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）を用いた、自律分散型メディアアクセス制御方式を採用しており、ＲＴＳ／ＣＴＳ（Ｒｅｑｕｅｓｔ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ／Ｃｌｅａｒ  ｔｏ  Ｓｅｎｄ；送信要求／受信準備完了）を用いた無線チャネルの使用を予約する方式制御を利用している（非特許文献３参照）。
【０００６】
【非特許文献１】ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ２．ｎｉｃｔ．ｇｏ．ｊｐ／ｐｕｂ／ｗｈａｔｓｎｅｗ／ｐｒｅｓｓ／０１０６１３／０１０６１３．ｈｔｍｌ
【非特許文献２】日本電気株式会社，“壁掛けハイビジョンテレビのケーブルレス化を実現する小型ミリ波トランシーバを開発〜１Ｇｂｐｓの高速無線伝送を手のひらサイズの機器で実現〜”，日本電気株式会社ホームページ，プレスリリース，２００５年４月１日，ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｎｅｃ．ｃｏ．ｊｐ／ｐｒｅｓｓ／ｊａ／０５０４／０１０３．ｈｔｍｌ
【非特許文献３】「８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」ｐ６０，インプレス社
【非特許文献４】“ＮＲＤガイド給電電磁ホーンアンテナの指向性制御に関する一考察”，信学技報  ＭＷ  ２００１−２３，ｐｐ５３〜５６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ミリ波を用いた高速無線通信を実現しようとすると、十分なゲイン（利得）を得る必要がある。従って、ミリ波を用いた高速無線通信を行う無線伝送装置は、指向性アンテナを用いることが必要となる。指向性アンテナを用いて基地局（アクセスポイント）と複数の端末との間で通信を行う場合には、端末側では互いの通信状況を把握することができない。従って、アクセスポイント側が各端末側を一括して管理する集中制御型プロトコルによって通信を行うことが前提となる。
【０００８】
しかし、従来においては、例えば非特許文献１等で開示されているように、指向性アンテナを固定した状態でミリ波通信を行っている。そのため、アクセスポイント側がそれぞれ異なる複数のセクタ（通信エリア）に対しての指向性制御を行いながら、複数の端末との間で無線通信を行う、集中制御型のプロトコルは開発されていない。
【０００９】
なお、非特許文献４には、ミリ波ビームの指向性を制御する技術が開示されているが、非特許文献４の技術は双方向の通信を行うものではないので、ミリは無線通信を行う場合には、このまま非特許文献４の技術を適用することはできない。
【００１０】
集中制御型プロトコルは、アクセスポイント側が各端末の通信可能タイミング（時間割当）を管理し、各端末に対して通信タイミングを知らせる制御信号を送信し、その制御信号を受信した端末が、受信したタイミングでデータを伝送するというものであり、端末側は相互の通信環境を確認することができないものである。
【００１１】
また、アクセスポイントが通信エリアに存在する複数の端末の管理を行い、更にアクセスポイント−端末間の通信品質によって、変復調方式及び誤り訂正方式等の変復調パラメータを変更すると、以下の問題が生じる。
【００１２】
（１）物理フレーム長が端末及び時間によって異なり、集中制御型メディアアクセス制御部（ＭＡＣ部）では、端末の正確な時間管理が難しい。
【００１３】
（２）物理復調部（ＰＨＹ部）において復調処理を行う際、物理フレーム長が異なると誤り訂正復号処理時間も異なる。これに伴い、ＰＨＹ部からＭＡＣ部へ順番にパケットを上げるべきである。しかし、例として、物理フレーム長が長いパケットから短いパケットの順に送信側が送信し、受信側のＰＨＹ部で復調信号処理を行うと、復調処理時間が異なるために、逆に物理フレーム長が短いパケットから長いパケットの順にＰＨＹ部からＭＡＣ部にパケットが上げられてしまう。
【００１４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、指向性アンテナを用いた無線伝送装置および無線伝送方法において、パケット順序制御を持たせることなく、順序制御を簡略化することが可能な、新規かつ改良された無線伝送装置および無線伝送方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、指向性アンテナを用いた集中制御型無線伝送装置であって、伝送制御を行なうＭＡＣ部と、ＭＡＣ部から出力されるデータを通信回線に送出するための電気的な変換および機械的な作業を行なうＰＨＹ部と、ＰＨＹ部から出力されるデータを無線信号に変換して指向性アンテナから送信し、無線信号を指向性アンテナで受信する無線通信部と、を備え、ＭＡＣ部は、ＭＡＣヘッダの所定の位置に、無線通信部から送信する最後のパケットか否かを示すフラグを設けてパケットを生成するパケット生成部を含むことを特徴とする、無線伝送装置が提供される。
【００１６】
かかる構成によれば、パケット生成部は、ＭＡＣヘッダの所定の位置に、無線通信部から送信する最後のパケットか否かを示すフラグを設けてパケットを生成する。その結果、送信する最後のパケットであるかどうかを判別するためのフラグを設けてパケットを生成することで、当該パケットの受信側において、応答すべきタイミングを把握することができる。
【００１７】
パケット生成部は、ダミーデータを付加してパケット長を一定に揃えてパケットを生成してもよい。かかる構成によれば、パケット生成部は、最後のパケットか否かを示すフラグを設ける他に、ダミーデータを付加してパケット長を一定に揃えたパケットを生成する。その結果、パケット長をそろえることで、当該パケットの受信側においてパケットのデコード処理時間が同じになり、受信側においてデータをＰＨＹ部からＭＡＣ部に上げる際にパケットの順序が入れ替わることが無くなるので、パケットの順序制御機能が不要になり、機器構成を簡略化することができる。
【００１８】
パケット生成部は、１つのビーコン中に複数の送信先に送信するパケットが存在し、複数の送信先の中の１の送信先にアップリンクの時間割り当てを行う場合に、該送信先宛てのパケットをダウンリンクの最終パケットとするために最後のパケットであること示すフラグを設けてパケットを生成してもよい。かかる構成によれば、１つのビーコン中に複数の送信先に送信するパケットが存在し、複数の送信先の中の１の送信先にアップリンクの時間割り当てを行う場合には、パケット生成部は、フラグを設定する際に該送信先宛てのパケットをダウンリンクの最終パケットとするために最後のパケットであること示すフラグを設けてパケットを生成する。その結果、パケットの受信側では受信したパケットに対して応答すべきか否かを判断することができ、１つのビーコン中で１つの送信先との間での送受信を完了することが可能となる。
【００１９】
パケット生成部は、無線通信部で受信したパケットの所定の位置に最後のパケットであること示すフラグが設けられている場合には、該パケットを送信した送信先宛のパケットとして、アップリンクの最終パケットとするために最後のパケットであること示すフラグを設けてパケットを生成してもよい。かかる構成によれば、無線通信部で受信したパケットの所定の位置に最後のパケットであること示すフラグが設けられている場合には、パケット生成部は、該パケットを送信した送信先宛のパケットとして、アップリンクの最終パケットとするために最後のパケットであること示すフラグを設けてパケットを生成する。その結果、パケットの所定の位置に設けられたフラグを判断することで、アップリンクのためのパケットを生成すべきか否かを判断し、さらにアップリンクのためのパケットを生成すべき場合には、アップリンクの最終パケットとするために最後のパケットであること示すフラグを設けてパケットを生成することで、アップリンクの受信側において次の処理に移行することができる。
【００２０】
上記無線伝送装置は、送信先に対するＰＨＹ部の変復調パラメータは変更可能であってもよい。
【００２１】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、指向性アンテナを用いた集中制御型無線伝送方法であって、ＭＡＣヘッダの所定の位置に、送信する最後のパケットか否かを示すフラグを設けてパケットを生成するパケット生成ステップと；パケット生成ステップで生成されたパケットを送信する送信ステップと；を含むことを特徴とする、無線伝送方法が提供される。
【００２２】
かかる構成によれば、パケット生成ステップは、ＭＡＣヘッダの所定の位置に、無線通信部から送信する最後のパケットか否かを示すフラグを設けてパケットを生成する。その結果、送信する最後のパケットであるかどうかを判別するためのフラグを設けてパケットを生成することで、当該パケットの受信側において、応答すべきタイミングを把握することができる。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、指向性アンテナを用いた無線伝送装置および無線伝送方法において、送信パケットに最後のパケットか否かを示すフラグを設けることで、パケット順序制御を持たせることなく、順序制御を簡略化することが可能な、新規かつ改良された無線伝送装置および無線伝送方法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】
【００２４】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２５】
（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態にかかる無線伝送装置を用いた無線伝送システムの構成について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態にかかる無線伝送装置を用いた無線伝送システムの一例について説明する説明図である。
【００２６】
図１に示したように、本発明の第１の実施形態にかかる無線伝送装置を用いた無線伝送システムは、ミリ波指向性アンテナを使用している。本発明の無線伝送装置の一例であるアクセスポイント２００から、複数の（図１に示した例では３つの）通信エリア（セクタ）及び同じく本発明の無線伝送装置の一例である複数の端末（ＳＴ）２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄと通信を行う。複数の通信エリア（セクタ）が存在するために、アクセスポイント（ＡＰ）１００は通信エリア（セクタ）管理を行う必要がある。
【００２７】
以上、本発明の第１の実施形態にかかる無線伝送装置を用いた無線伝送システムの構成について説明した。以下において、アクセスポイントおよび端末の構成について、より詳細に説明する。
【００２８】
続いて、本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００について説明する。図２は、本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００の構成について説明する説明図である。以下、図２を用いて本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００の構成について説明する。
【００２９】
図２に示したように、本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００は、ＭＡＣ部１１０と、ＰＨＹ部１２０と、ＲＦ部１３０と、アンテナ１４０と、を含んで構成される。
【００３０】
ＭＡＣ部１１０（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ部）は、ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）参照モデルのデータリンク層（第２層）の下位副層に当たり、フレーム（データの送受信単位）の送受信方法やフレームの形式、誤り検出方法などを規定するものである。ＭＡＣ部１１０は、パケット生成部１１１と、送信バッファ部１１２と、受信バッファ部１１３と、誤り検出・パケット分析部１１４と、セクタ管理・端末管理部１１５と、再送管理部１１６と、を含んで構成される。
【００３１】
ＰＨＹ部１２０は、ＯＳＩ参照モデルの物理層（第１層）に当たり、ネットワークの物理的な接続・伝送方式を定めているものである。ＰＨＹ部１２０は、ＰＨＹヘッダ付加部１２１と、エンコード信号処理部１２２と、送信バッファ部１２３と、受信バッファ部１２４と、デコード信号処理部１２５と、ＰＨＹヘッダ削除部１２６と、を含んで構成される。
【００３２】
以下、ＭＡＣ部１１０およびＰＨＹ部１２０の内部の各部について詳細に説明する。
【００３３】
パケット生成部１１１は、上位層から送られたデータに基づいてパケットを生成するものである。パケット生成部１１１でパケットを生成する際には、パケットのＭＡＣヘッダの所定の領域に、後続のパケットが存在するか否かを表すフラグ領域を設ける。フラグ領域に設定するデータについては後述する。パケット生成部１１１で生成したパケットは送信バッファ部１１２に送られる。
【００３４】
送信バッファ部１１２は、パケット生成部１１１で生成したパケットを一時的に溜めておくものである。送信バッファ部１１２で一時的に溜めておいたパケットはＰＨＹ部１２０のＰＨＹヘッダ付加部１２１に送られる。
【００３５】
受信バッファ部１１３は、ＰＨＹ部１２０のＰＨＹヘッダ削除部１２６から送られてきたパケットを一時的に溜めておくものである。受信バッファ部１１３で一時的に溜めておいたパケットは誤り検出・パケット分析部１１４に送られる。
【００３６】
誤り検出・パケット分析部１１４は、アクセスポイント１００が受信したパケットの誤り検出およびパケットの分析を行うものである。誤り検出・パケット分析部１１４で誤り検出を行った結果、パケットの再送が必要であると判断した場合には、再送管理部１１６に対して当該パケットを送信した端末に対してパケットの再送を行うようなデータの作成を通知する。また、誤り検出・パケット分析部１１４では、パケット内のフラグ領域のフラグの確認を行っている。フラグ領域のフラグを確認することで、セクタ管理・端末管理部１１５においてどのセクタ・端末にデータを送信すべきかを管理することができる。
【００３７】
セクタ管理・端末管理部１１５は、データを送信するセクタ・端末の管理を行うものである。誤り検出・パケット分析部１１４においてパケットのフラグ領域を確認し、確認した結果に従って、データを送信すべきセクタ・端末を判断する。
【００３８】
再送管理部１１６は、誤り検出・パケット分析部１１４で誤り検出を行った結果、パケットの再送が必要であると判断した場合に、当該パケットを送信した端末に対してパケットの再送を行うようなパケットの作成を、パケット生成部１１１に対して指示するものである。
【００３９】
ＰＨＹヘッダ付加部１２１は、送信バッファ部１１２から送られてきたパケットに対してＰＨＹヘッダ（物理ヘッダ）を付加するものである。ＰＨＹヘッダを付加したパケットはエンコード信号処理部１２２に送られる。
【００４０】
エンコード信号処理部１２２は、ＰＨＹヘッダ付加部１２１でＰＨＹヘッダが付加されたパケットを所定の方式で変調するものである。パケットの変調方式としてはＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ；直交振幅変調）等があるが、本発明においてはパケットの変調方式は特に限定されない。変調したパケットは送信バッファ部１２３に送られる。
【００４１】
送信バッファ部１２３は、エンコード信号処理部１２２で符号化したパケットを一時的に溜めておくものである。送信バッファ部１２３に溜められたパケットはＲＦ部１３０に送られる。
【００４２】
受信バッファ部１２４は、ＲＦ部１３０から送られてきたパケットを一時的に溜めておくものである。受信バッファ部１２４に溜められたパケットはデコード信号処理部１２５に送られる。
【００４３】
デコード信号処理部１２５は、受信バッファ部１２４から送られたパケットを、エンコード信号処理部１２２での変調方式に対応する方式で復調するものである。復調したパケットはＰＨＹヘッダ削除部１２６に送られる。本実施形態においては、デコード信号処理部１２５は復調処理を高速に行うために並列化が施されている。
【００４４】
ＰＨＹヘッダ削除部１２６は、デコード信号処理部１２５で復号化したパケットからＰＨＹヘッダ（物理ヘッダ）を削除するものである。ＰＨＹヘッダを削除したパケットは受信バッファ部１１３に送られる。
【００４５】
以上、ＭＡＣ部１１０およびＰＨＹ部１２０の内部の各部について説明した。
【００４６】
ＲＦ部１３０（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ部）は、高周波無線信号の送受信を行うものである。ＲＦ部１３０は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチ（ＳＷ）１３１を含んで構成される。Ｔｘ／Ｒｘスイッチ１３１は、高周波無線信号の送信（Ｔｘ）／受信（Ｒｘ）を切り替えるものである。
【００４７】
アンテナ１４０は、ミリ波指向性アンテナであり、高周波無線信号を空気中に送出し、空気中を伝達してきた高周波無線信号を受信するものである。本実施形態においては、ＲＦ部１３０とアンテナ１４０とで本発明の無線通信部を構成する。
【００４８】
以上、本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００の構成について説明した。次に、本発明の第１の実施形態にかかる端末２００ａの構成について説明する。
【００４９】
図３は、本発明の第１の実施形態にかかる端末２００ａの構成について説明する説明図である。以下、図３を用いて本発明の第１の実施形態にかかる端末２００ａの構成について説明する。
【００５０】
端末２００ａは、アクセスポイント１００との間で高周波無線信号によって無線通信を行うものである。図２に示したアクセスポイント１００の構成と同様に、図３に示したように、本発明の第１の実施形態にかかる端末２００ａは、ＭＡＣ部２１０と、ＰＨＹ部２２０と、ＲＦ部２３０と、アンテナ２４０と、を含んで構成される。
【００５１】
ＭＡＣ部２１０は、ＭＡＣ部１１０と同様にＯＳＩ参照モデルのデータリンク層（第２層）の下位副層に当たり、フレームの送受信方法やフレームの形式、誤り検出方法などを規定するものである。ＭＡＣ部２１０は、パケット生成部２１１と、送信バッファ部２１２と、受信バッファ部２１３と、誤り検出・パケット分析部２１４と、アクセスポイント管理部２１５と、再送管理部２１６と、を含んで構成される。
【００５２】
ＰＨＹ部２２０は、ＰＨＹ部１２０と同様に、ＯＳＩ参照モデルの物理層（第１層）に当たり、ネットワークの物理的な接続・伝送方式を定めているものである。ＰＨＹ部２２０は、ＰＨＹヘッダ付加部２２１と、エンコード信号処理部２２２と、送信バッファ部２２３と、受信バッファ部２２４と、デコード信号処理部２２５と、ＰＨＹヘッダ削除部２２６と、を含んで構成される。
【００５３】
ここで、ＭＡＣ部２１０のアクセスポイント管理部２１５を除いた各部の機能については、上述したアクセスポイント１００のＭＡＣ部１１０およびＰＨＹ部１２０の各部の機能と同一であるため、詳細な説明は省略する。ここではアクセスポイント管理部２１５の機能について説明する。
【００５４】
アクセスポイント管理部２１５は、データをアクセスポイント１００へ送信するタイミングの管理を行うものである。誤り検出・パケット分析部２１４においてパケットのフラグ領域を確認し、確認した結果に従って、アクセスポイント１００データを送信すべきタイミングを判断する。
【００５５】
ＲＦ部２３０は、ＲＦ部１３０と同様に、高周波無線信号の送受信を行うものである。ＲＦ部２３０は、Ｔｘ／Ｒｘスイッチ（ＳＷ）２３１を含んで構成される。Ｔｘ／Ｒｘスイッチ２３１は、高周波無線信号の送信（Ｔｘ）／受信（Ｒｘ）を切り替えるものである。
【００５６】
アンテナ２４０は、アンテナ１４０と同様に、ミリ波指向性アンテナであり、高周波無線信号を空気中に送出し、空気中を伝達してきた高周波無線信号を受信するものである。本実施形態においては、ＲＦ部２３０とアンテナ２４０とで本発明の無線通信部を構成する。
【００５７】
以上、本発明の第１の実施形態にかかる端末２００ａの構成について説明した。なお、ここでは端末２００ａの構成について説明したが、端末２００ｂ、２００ｃについても、端末２００ａと同様の構成を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。次に、本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作について説明する。
【００５８】
図４は、本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作シーケンスについて説明する説明図である。以下、図４を用いて第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作について説明する。
【００５９】
まず、アクセスポイント１００から端末２００ａに対して、端末管理情報を含んだビーコンを送信する。このビーコンの中に、アップリンク（Ｕｐ  ｌｉｎｋ）として端末２００ａに対して送信時間割当を行っている。
【００６０】
その後、アクセスポイント１００から端末２００ａに対してダウンリンク（Ｄｏｗｎ  ｌｉｎｋ）データを送信する。アクセスポイント１００から端末２００ａに送信するデータは、パケット生成部１１１でパケットが生成されて、アクセスポイント１００から端末２００ａに送られる。図４では、アクセスポイント１００から端末２００ａに２つのパケットを送信する場合について記載している。
【００６１】
ここで、アクセスポイント１００から端末２００ａに送信するパケットをパケット生成部１１１で生成する際に、パケットのＭＡＣヘッダの所定の領域にフラグ領域を設ける。本実施形態においては、当該パケットに後続のパケットが存在する場合にはフラグ領域に０を設定し、当該パケットがアクセスポイント１００から端末２００ａに送信する最後のパケットである場合にはフラグ領域に１を設定する。
【００６２】
なお、フラグ領域はＭＡＣヘッダの任意の場所に設けることができるが、中でもＭＡＣヘッダの先頭にフラグ領域を設けることが望ましい。パケットの先頭にフラグ領域を設けることで、パケットを受信したアクセスポイント１００または端末２００ａは、パケットの先頭のデータを確認することで後続のパケットが存在するか否かを判断することができ、パケットを受信した後の処理に早く移ることが可能になる。
【００６３】
このように、アクセスポイント１００から端末２００ａに送信するパケットにフラグを設定することで、受信側である端末２００ａは、アクセスポイント１００に対してアップリンクを送信するタイミングを把握することができる。
【００６４】
図４ではアクセスポイント１００から端末２００ａに２つのパケットを送信する場合について記載しているので、アクセスポイント１００から最初に送信するパケットには、フラグ領域に０をセットし、２番目に送信するパケットには、フラグ領域に１をセットする。端末２００ａは、フラグ領域に１がセットされた２番目のパケットを受信することで、アクセスポイント１００に対してアップリンクを送信するタイミングであることを把握することができる。
【００６５】
フラグ領域に１がセットされたパケットを受信した端末２００ａは、アクセスポイント１００に対しアップリンクデータを送信する。端末２００ａから送信するアップリンクデータは、パケット生成部２１１でパケットが生成され、生成されたパケットに乗せて送られる。端末２００ａから送信されるアップリンクデータは１つのパケットに乗せて送られるので、端末２００ａから送信されるパケットには、フラグ領域に１をセットして送信される。
【００６６】
端末２００ａからのアップリンクデータを受信したアクセスポイント１００は、パケットのフラグ領域に１がセットされていることにより、次のビーコンを送信してもよいことを認識することができる。
【００６７】
次のビーコンを送信してもよいことを認識したアクセスポイント１００は、アクセスポイント１００から端末２００ｂに対して、端末管理情報を含んだビーコンを送信する。このビーコンの中に、アップリンクとして端末２００ｂに対して送信時間割当を行っている。
【００６８】
その後は、端末２００ａに対してダウンリンクデータを送信したときと同様に、アクセスポイント１００から端末２００ｂに対してダウンリンクデータを送信する。アクセスポイント１００から端末２００ｂに送信するデータも、パケット生成部１１１でパケットが生成されて、アクセスポイント１００から端末２００ｂに送られる。図４では、アクセスポイント１００から端末２００ｂに１つのパケットを送信する場合について記載している。
【００６９】
図４ではアクセスポイント１００から端末２００ｂに１つのパケットを送信する場合について記載しているので、アクセスポイント１００から最初に送信するパケットには、フラグ領域に１をセットする。端末２００ｂは、フラグ領域に１がセットされたパケットを受信することで、アクセスポイント１００に対してアップリンクを送信するタイミングであることを把握することができる。
【００７０】
フラグ領域に１がセットされたパケットを受信した端末２００ｂは、端末２００ａがアクセスポイント１００に対してアップリンクデータを送信した場合と同様に、フラグ領域に１をセットして、アクセスポイント１００に対しアップリンクデータを送信する。
【００７１】
なお、アクセスポイント１００と端末２００ａ、２００ｂとの間でパケットの授受を行う際には、ＭＡＣ部のパケット長を揃えるために、パケット生成部１１１、２１１においてダミーデータを付加してもよい。パケット生成部１１１、２１１においてダミーデータを付加してパケット長を揃えた後に、ＰＨＹヘッダ付加部１２１、２２１においてＰＨＹヘッダを付加してパケットを送信する。
【００７２】
このように、ダミーデータを付加してパケット長を同じ長さに揃えることで、デコード信号処理部１２５、２２５におけるパケットのデコード処理時間が同じになる。従って、パケットを受信したアクセスポイント１００や端末２００ａ、２００ｂにおいて、ＰＨＹ部１２０、２２０からＭＡＣ部１１０、２１０にデータを上げる際に、順序が入れ替わることが無くなる。従って、パケットの処理順番を制御するための順序制御機能をＭＡＣ部１１０、２１０に持たせる必要が無くなり、ＭＡＣ部１１０、２１０の構成を簡略化することができる。
【００７３】
なお、アクセスポイント１００の送信バッファが空であり、ダウンリンクデータを送信しない場合には、ビーコンの中のフラグを１として送信する。
【００７４】
このように、１つのビーコンで１つの端末との間でのデータの送受信を行うことで、端末ごとにエンコード信号処理部やデコード信号処理部でエンコード・デコードを行う際の変復調パラメータを変更することが可能となる。端末ごとに変復調パラメータが変更可能となることで、無線空間中の占有時間および復調処理時間が異なる場合であっても、ＭＡＣ部ではセクタ管理や端末管理のみを行うことで、端末はアクセスポイントの指示に従ってデータをアクセスポイントに送信することができる。また、アクセスポイントおよび端末では、ＭＡＣ部においてパケットの順序制御を行う必要が無いので、受信バッファを多く持たせる必要が無くなる効果を有する。
【００７５】
（第２の実施形態）
本発明の第１の実施形態では、１つのビーコン周期内に１つの端末との間のダウンリンクデータ送信およびアップリンクデータ受信を行う場合について説明した。本発明の第２の実施形態では、１つのビーコン周期内に、複数の端末との間のダウンリンクデータ送信およびアップリンクデータ受信を行う場合について説明する。
【００７６】
本発明の第２の実施形態にかかるアクセスポイント１００や端末２００ａの構成は、上述した本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００や端末２００ａの構成と同一であるため、ここでは詳細な説明は省略する。続いて、本発明の第２の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作について説明する。
【００７７】
図５は、本発明の第２の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作シーケンスについて説明する説明図である。以下、図５を用いて第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作について説明する。
【００７８】
まず、アクセスポイント１００から端末管理情報を含んだビーコンをブロードキャストで送信する。このビーコンの中に、アップリンクとして端末２００ａに対して送信時間割当を行っている。
【００７９】
続いて、端末２００ａ、２００ｂに対してダウンリンクデータを送信する。図５では、端末２００ａ、２００ｂにそれぞれ１つずつパケットを送信する場合について記載している。
【００８０】
パケットを送信する際には、本発明の第１の実施形態と同様に、アクセスポイント１００から端末２００ａ、２００ｂに送信するパケットをパケット生成部１１１で生成する際に、パケットのヘッダにフラグ領域を設ける。本実施形態においても、当該パケットに後続のパケットが存在する場合には０を設定し、当該パケットがアクセスポイント１００から端末２００ａに送信する最後のパケットである場合には１を設定する。
【００８１】
図５に示した例では、アップリンクデータとして端末２００ａをビーコンの中に割り当てるために、ダウンリンクデータは端末２００ｂ宛て、２００ａ宛ての順番で送信する。従って、アクセスポイント１００から端末２００ｂに送信するパケットにはフラグ領域に０を設定し、アクセスポイント１００から端末２００ａに送信するパケットにはフラグ領域に１を設定している。
【００８２】
フラグ領域に１がセットされたパケットを受信した端末２００ａは、アクセスポイント１００に対しアップリンクデータを送信する。端末２００ａから送信するアップリンクデータは、パケット生成部２１１でパケットが生成され、生成されたパケットに乗せて送られる。端末２００ａから送信されるアップリンクデータは１つのパケットに乗せて送られるので、端末２００ａから送信されるパケットには、フラグ領域に１をセットして送信される。
【００８３】
アクセスポイント１００は、端末２００ａから送信された、フラグ領域に１がセットされたパケットを受信することで、次のビーコンを送信してもよいことを認識することができる。そこで、アクセスポイント１００は、次のビーコンを送信する。ここで、このビーコンの中には、アップリンクとして端末２００ｂに対して送信時間割当を行っている。
【００８４】
アクセスポイント１００は、ビーコンを送信した後に端末２００ｂに対してダウンリンクデータを送信する。ここでは、端末２００ｂに対して１つのパケットを送信する場合について説明している。従って、アクセスポイント１００から送信するパケットには、フラグ領域に１をセットして送信する。
【００８５】
端末２００ｂは、フラグ領域に１がセットされたパケットを受信すると、端末２００ａの場合と同様にアクセスポイント１００に対しアップリンクデータを送信する。端末２００ａから送信するアップリンクデータは、パケット生成部２１１でフラグ領域に１がセットされたパケットが生成され、生成されたパケットに乗せて送られる。
【００８６】
アクセスポイント１００は、端末２００ｂから送信された、フラグ領域に１がセットされたパケットを受信することで、次のビーコンを送信してもよいことを認識することができる。
【００８７】
アップリンクに割り当てられた端末をダウンリンクの最後に割り当てない場合には、フラグ確認を行うために、自局宛てのデータはもちろん、他局宛てのデータについても、パケットをデコードして、デコードしたパケットをＭＡＣ部まで上げなければいけない必要が生じる。しかし、本実施形態に示したように、１つのビーコンの中でアップリンクに割当られた端末に対するパケットを、ダウンリンクの中で最後に割り当てることで、各端末が自局宛てのダウンリンクデータを受信し、自局宛てで無いものはフラグ領域のチェックを行わずに、パケットを破棄することができる。
【００８８】
なお、本実施形態においても、本発明の第１の実施形態と同様に、アクセスポイント１００と端末２００ａ、２００ｂとの間でパケットの授受を行う際には、ＭＡＣ部のパケット長を揃えるために、パケット生成部１１１、２１１においてダミーデータを付加してもよい。パケット生成部１１１、２１１においてダミーデータを付加してパケット長を揃えた後に、ＰＨＹヘッダ付加部１２１、２２１においてＰＨＹヘッダを付加してパケットを送信する。
【００８９】
このように、ダミーデータを付加してパケット長を同じ長さに揃えることで、デコード信号処理部１２５、２２５におけるパケットのデコード処理時間が同じになる。従って、パケットを受信したアクセスポイント１００や端末２００ａ、２００ｂにおいて、ＰＨＹ部１２０、２２０からＭＡＣ部１１０、２１０にデータを上げる際に、順序が入れ替わることが無くなる。従って、パケットの処理順番を制御するための順序制御機能をＭＡＣ部１１０、２１０に持たせる必要が無くなり、ＭＡＣ部１１０、２１０の構成を簡略化することができる。
【００９０】
本発明は、ミリ波を用いた集中制御型メディアアクセス制御方式に関するものである。アンテナは指向性アンテナを用いるので、端末２００ａ、２００ｂ、２００ｃからはアクセスポイント１００しか見えていない状態である。そのため、１ビーコン周期間において、アップリンクデータを送信できる端末は１台に限定する。
【００９１】
本発明の第２の実施形態によれば、複数端末宛にアクセスポイント１００からダウンリンク送信を行い、アップリンクデータを送信するのは１台の端末に限定しているので、端末毎に変復調パラメータの変更が可能となる。
【００９２】
図６は、本発明の第２の実施形態にかかる、複数の端末が１つの通信エリアに存在した場合における、アクセスポイント宛てに送信データがある場合および無い場合について、各条件での送信手順及びフラグ領域へのフラグの設定についてまとめた説明図である。
【００９３】
図６に示したように、それぞれの条件によってパケットの送信手順を決定することによって、複数の端末が１つの通信エリアに存在した場合に、パケット生成部１１１でパケットを生成する際に、フラグ領域にフラグを適切に設定する。フラグの適切な設定によって、アクセスポイントや各端末に複数の端末との間でのパケットの送受信を行う際に、アクセスポイントや各端末では、パケットに対する応答のタイミングや適切な応答先を把握することができる。
【００９４】
以上説明したように本発明の第２の実施形態によれば、端末ごとにエンコード信号処理部やデコード信号処理部でエンコード・デコードを行う際の変復調パラメータを変更することが可能となる。端末ごとに変復調パラメータが変更可能となることで、無線空間中の占有時間および復調処理時間が異なる場合であっても、ＭＡＣ部ではセクタ管理や端末管理のみを行うことで、端末はアクセスポイントの指示に従ってデータをアクセスポイントに送信することができる。また、アクセスポイントおよび端末では、ＭＡＣ部においてパケットの順序制御を行う必要が無いので、受信バッファを多く持たせる必要が無くなる効果を有する。
【００９５】
また、本発明の第２の実施形態によれば、１つの通信エリアに複数の端末が存在した場合、端末毎に１ビーコン周期を設ける必要が無く、ビーコンによる冗長度を軽減することが可能となる。
【００９６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる無線伝送装置を用いた無線伝送システムの一例について説明する説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００の構成について説明する説明図である。
【図３】本発明の第１の実施形態にかかる端末２００ａの構成について説明する説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作シーケンスについて説明する説明図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかるアクセスポイント１００および端末２００ａ、２００ｂの動作シーケンスについて説明する説明図である。
【図６】送信手順及びフラグ領域へのフラグの設定についてまとめた説明図である。
【符号の説明】
【００９８】
１００    アクセスポイント
２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ    端末
１１０、２１０    ＭＡＣ部
１１１、２１１    パケット生成部
１１２、２１２    送信バッファ部
１１３、２１３    受信バッファ部
１１４、２１４    誤り検出・パケット分析部
１１５    セクタ管理・端末管理部
１１６、２１６    再送管理部
１２０、２２０    ＰＨＹ部
１２１、２２１    ＰＨＹヘッダ付加部
１２２、２２２    エンコード信号処理部
１２３、２２３    送信バッファ部
１２４、２２４    受信バッファ部
１２５、２２５    デコード信号処理部
１２６、２２６    ＰＨＹヘッダ削除部
１３０、２３０    ＲＦ部
１３１、２３１    Ｔｘ／Ｒｘスイッチ
１４０、２４０    アンテナ
２１５    アクセスポイント管理部
【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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