(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信信号を復調する復調部と、
前記復調部から供給される受信データ列のシンボル数をカウントし、このカウント数が既知のシンボル数と等しくなった時、最終シンボル通知信号を出力する検出回路と、
前記検出回路から出力される前記最終シンボル通知信号に応じて、タイマの動作を開始する待機間隔タイマと
を具備することを特徴とする無線通信制御装置。
【請求項２】
前記受信データ列は、
複数のシンボルを含むデータ部と、
前記データ部に含まれるシンボルの数を示すシンボル長と
を具備することを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項３】
前記検出回路は、
前記受信データ列に含まれる前記シンボル長からシンボル数を計算する演算回路と、
前記演算回路から供給される前記シンボル数を保持するレジスタと、
前記受信データ列に含まれる前記シンボルの数をカウントするカウンタと、
前記カウンタによりカウントされたシンボル数と、前記レジスタに保持されたシンボル数とを比較し、これらが一致した場合、前記最終シンボル通知信号を出力する比較器と
を具備することを特徴とする請求項２記載の無線通信制御装置。
【請求項４】
前記待機間隔タイマは、前記最終シンボル通知信号に応じて、仕様上の待機間隔から、待機間隔タイマの起動遅延時間、及びデータ送信処理の遅延時間を減算し、実際の待機間隔を求めることを特徴とする請求項１記載の無線通信制御装置。
【請求項５】
前記待機間隔タイマは、
前記最終シンボル通知信号に応じて、仕様上の待機間隔から、待機間隔タイマの起動遅延時間、及びデータ送信処理の遅延時間を減算し、実際の待機時間を求める減算器と、
前記減算器から供給される実際の待機時間に現在の時間を加算する加算器と、
前記加算器から出力される時間と現在の時間とを比較し、両者が一致した場合信号を出力する比較器と
を具備することを特徴とする請求項４記載の無線通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば無線ＬＡＮ（Local Area Network）に適用される無線通信制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した無線データ伝送において、データ伝送を制御する装置は、ＩＥＥＥ８０２．１１に定める仕様に従って伝送データを受信する。この後、自局宛データであれば、予め定められた所定の待機間隔を経過した後、データ伝送を開始する。また、他局宛データであれば、さらに別の待機間隔を経過した後、データ伝送を開始しなくてはならない。この待機間隔を設定する待機間隔タイマの開始点は、データ伝送直前の最終受信データの終了時点とされている。このため、最終受信データの終了点を正確に知る必要がある。
【０００３】
最終受信データの終了点を決定するためには、一般的に２つの方法が考えられる。第１の方法は、伝送データの受信電界強度を測定し、その電界強度が所定の閾値より下回った時点を受信データの終了点とする方法である。第２の方法は、データ伝送装置が最終データをＭＡＣ（Media Access Control）層が受け取った時点からＰＨＹ(Physical)層の処理時間を考慮し、媒体占有終了時間を計算する方法である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図５は、受信電界強度を測定する第１の方法を実現する構成の一例を示している。この構成において、第１の方法を簡単に説明する。アンテナ１１により受信された受信信号、例えばＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）信号は、送受切替え器としての共用器１２を介して同期部／復調部１３に供給されるとともに、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indication）処理部１４に供給される。このＲＳＳＩ処理部１４は、受信信号の電界強度を計測し、この測定した受信電界強度が所定の閾値より低下した場合、待機間隔タイマ１８に制御信号を供給する。待機間隔タイマ１８は、この制御信号に応じてタイマのカウントを開始し、待機間隔を設定する。
【０００５】
尚、バッファ回路１５、ビタビ（Viterbi）復号器１６、フレーム受信器１７、待機間隔タイマ１８、フレーム送出部１９、送信部２０については後述する。
【０００６】
図６は、受信信号の電界強度の一例を示している。受信電界強度を測定する前記第１の方法は、図６に示す受信電界強度が所定の閾値、例えば−４０ｄＢｍより低下した時点を伝送データが媒体を占有していた最終点とする。ＲＳＳＩ処理部１４により計測された受信信号の電界強度がこの閾値以下である場合、待機間隔タイマ１８はカウントを開始する。しかし、図６に示すように、受信信号に含まれるデータ部のバースト終了時点から、受信電界強度が例えば−５０ｄＢｍに低下するまでには最大４μｓｅｃの時間を有している。この時間は受信信号により相違するため、最大４μｓｅｃの誤差を有することとなる。
【０００７】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに定められたフレームとフレームの間の待機間隔のうち、最小間隔のものはＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space）と呼ばれ、その間隔は１６μｓｅｃである。前記４μｓｅｃの誤差は、このＳＩＦＳに対して最大２５％という大きな誤差が生じることを意味する。さらに、受信電界中に妨害波が存在する場合、受信電界強度が所定の閾値を下回らず、タイマの動作を開始することができない。
【０００８】
このように、受信電界強度を測定してタイマを起動する第１の方法は、正確さを要求されるタイマ動作の開始点の決定に大きな誤差を生じる虞を有し、最悪の場合、いつまでも通信処理が正常に行われない状態に陥るという致命的な問題を有している。
【０００９】
一方、図７は、前記第２の方法を実現する構成の一例を示している。図５と同一部分には同一符号を付している。この構成において、第２の方法を簡単に説明する。
【００１０】
前記同調部／復調部１３は、受信信号から所要のチャンネルの信号を復調し、ベースバンドの信号に変換する。さらに、この同調部／復調部１３は、ベースバンドの信号より図示せぬＩ、Ｑ信号を検出し、このＩ、Ｑ信号より、受信データ列のシンボルを復調する。この復調されたシンボルはバッファ回路１５に順次供給される。ビタビ復号器１６は、バッファ回路１５に蓄積されたシンボルを復号処理する。このビタビ復号器１６の出力データはＭＡＣ層内のフレーム受信部１７に供給される。このフレーム受信部１７が復調された最終受信データを受け取ると、待機間隔タイマ１８のカウントが開始される。
【００１１】
ところで、第２の方法は、ＭＡＣ層のフレーム受信部１７がＰＨＹ層において復調された最終受信データを受け取った時点から媒体の占有終了時間を計算する。しかし、ＰＨＹ層が受信データを復調するために必要とする時間は、データ長やデータの変調方式により異なる。このため、ＭＡＣ層において、待機間隔の開始点を計算することは困難である。
【００１２】
一般に、ビタビ復号器１６はバッファサイズ単位でシンボルを復号処理する。しかし、受信データ長は可変である。このため、受信データの終端において、シンボル数がバッファ回路のサイズより少なくなり、バッファ回路１５に余りが生じてしまうことがある。
【００１３】
図８は、バッファ回路１５におけるバッファリングの様子を示している。
【００１４】
このように、バッファ回路１５の最終シンボル以降に余りが生じた場合、ビタビ復号器１６は処理を開始できない状態となる。そこで、ＰＨＹ層はバッファ回路１５の余りを埋めるため、バッファ回路１５の余剰スペースに特定のダミーデータを挿入する処理が必要となる。そのため、同じ変調方式でもデータ長によりバッファリングの時間が変わることとなる。
【００１５】
また、１シンボル中に含まれるデータ量は変調方式により変化する。このため、変調方式によってもバッファリングの時間が変わることとなる。
【００１６】
さらに、データ長が可変であるため、１シンボル長の最後に隙間ができてしまうことがある。この場合には、その隙間を埋めなくてはならない。
【００１７】
上記３つの複合要素により、ＰＨＹ層の処理が複雑化する。このため、ＭＡＣ層がＰＨＹ層から復調された最終受信データを受け取った時点から媒体の占有終了時間を計算し、タイマの開始点とする方法は構成が非常に複雑化する。したがって、ハードウェアに要するコストが高騰する。
【００１８】
このように、上記第１、第２の方法は、無線通信機器がデータ伝送のタイミングを制御する際に重要な待機間隔タイマの開始点の決定が困難であった。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、構成の複雑化を防止して、正確に待機間隔タイマの開始点を決定することが可能な無線通信制御装置を提供しようとするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明の無線通信制御装置は、上記課題を解決するため、受信信号を復調する復調部と、前記復調部から供給される受信データ列のシンボル数をカウントし、このカウント数が既知のシンボル数と等しくなった時、最終シンボル通知信号を出力する検出回路と、前記検出回路から出力される前記最終シンボル通知信号に応じて、タイマの動作を開始する待機間隔タイマとを具備することを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２２】
図１は、本発明の無線通信制御装置の一実施形態を示しており、図５、図７と同一部分には同一符号を付している。アンテナ１１により受信された信号、例えばＯＦＤＭ信号は、送受切替え器としての共用器１２を介して同期部／復調部１３、及びＲＳＳＩ処理部１４に供給される。この同調部／復調部１３は、受信信号から所要のチャンネルの信号を復調し、ベースバンドの信号に変換する。さらに、この同調部／復調部１３は、ベースバンドの信号より図示せぬ例えばＩ、Ｑ信号を検出し、このＩ、Ｑ信号より、受信データ列のシンボルを復調する。
【００２３】
また、ＲＳＳＩ処理部１４は受信電界強度を計測する。この計測された受信電界強度は、同調部／復調部１３に供給される。同調部／復調部１３は、例えばＩＦ（中間周波）段にＡＧＣ（自動利得制御）回路を有しており、このＡＧＣ回路は供給された受信電界強度に応じて、利得が制御される。
【００２４】
前記同調部／復調部１３とバッファ回路１５の間には、検出回路３１が設けられている。この検出回路３１は、受信データ列のシンボル数をカウントする。検出回路３１は、このカウント数が既知のシンボル数と等しくなった時、最終シンボル通知信号ＳＥをＭＡＣ層の待機間隔タイマ３２に供給する。
【００２５】
待機間隔タイマ３２は、この最終シンボル通知信号ＳＥに応じて後述するカウンタの動作を開始し、実際の待機間隔を計測する。この待機間隔タイマ３２により、所定の待機間隔が計測されると、フレーム送出部１９より送信データが送信部２０に供給される。この送信部２０は送信データを変調する。この変調された送信データは共用器１２を介してアンテナ１１に供給され、このアンテナ１１より送信される。
【００２６】
図２は、この実施形態に適用される送受信データ列のパケット形式の一例を示している。図２において、パケットは、ＰＬＣＰ（Physical Layer Convergence Protocol）プリアンブル部２１−１、ＳＩＧＮＡＬ部２１−２、データ部２１−３により構成されている。このうち、ＳＩＧＮＡＬ部２１−２は、データ部２１−３のシンボル長を示すＰＳＤＵ（PLCP Service Data Unit）長２１−４を含んでいる。
【００２７】
図３は、前記検出回路３１の一例を示している。検出回路３１は、選択回路３１−１、演算回路３１−２、レジスタ３１−３、カウンタ３１−４、及び比較器３１−５により構成されている。前記選択回路３１−１の入力端には、同調部／復調部１４から受信データが供給される。選択回路３１−１の第１の出力端には演算回路３１−２を介してレジスタ３１−３の入力端が接続され、第２の出力端にはカウンタ３１−４の入力端が接続される。これらレジスタ３１−３、及びカウンタ３１−４の出力端は比較器３１−５に接続される。この比較器３１−５の出力端は前記待機間隔タイマ３２に接続される。また、前記カウンタ３１−４を通過したデータは、前記バッファ回路１５に供給され、蓄積される。
【００２８】
上記検出回路３１は次のように動作する。選択回路３１−１は、受信データの中から、図２に示すデータ部２１−３のシンボル長を示す前記ＰＳＤＵ長２１−４を抽出する。このＰＳＤＵ長２１−４は演算回路３１−２に供給される。この演算回路３１−２はＰＳＤＵ長２１−４からシンボル数を計算する。この計算されたシンボル数はレジスタ３１−３に供給される。レジスタ３１−３は供給されたシンボル数を保持する。カウンタ３１−４は、選択回路３１−１から供給される受信データに含まれるシンボルの数をカウントする。比較器３１−５は、カウンタ３１−４によりカウントされたシンボル数が、レジスタ３１−３に保持されたシンボル数と一致したとき、最終シンボル通知信号ＳＥをＭＡＣ層の待機間隔タイマ３２に供給する。
【００２９】
図４（ａ）は、待機間隔タイマ３２の動作を説明するものである。仕様上の待機間隔Ｔ１は、媒体占有終了時から待機期間終了時までである。処理遅延時間Ｔ２は、最終シンボル検出時（媒体占有終了時）から最終シンボル通知信号ＳＥがハイレベルとされる時間（待機間隔タイマ動作開始）までの処理に要する遅延時間である。この処置遅延時間Ｔ２は、検出回路３１の動作時間であるため、既知の時間である。また、フレーム生成及び送信処理の遅延時間Ｔ３も既知の時間である。したがって、仕様上の待機間隔Ｔ１からＴ２、Ｔ３を減算することにより、実際の待機間隔Ｔ４を求めることができる。したがって、待機間隔タイマ３２は、実際の待機間隔Ｔ４に相当する時間を計算し、この待機間隔Ｔ４を経過した時点でフレーム送出部１９を起動する。
【００３０】
図４（ｂ）は、上記待機間隔タイマ３２の一例を示している。この待機間隔タイマ３２は、例えば減算器３２−１、加算器３２−２、レジスタ３２−３とにより構成される。すなわち、減算器３２−１は、最終シンボル通知信号ＳＥを受けると、前記仕様上の待機間隔Ｔ１から待機間隔タイマの起動遅延時間Ｔ２、及びデータ送信処理の遅延時間Ｔ３を減算する。減算器３２−１から出力される減算値Ｔ４（＝Ｔ１−Ｔ２−Ｔ３）はタイマ３３から供給される時間とともに加算器３２−２に供給される。
【００３１】
前記タイマ３３は、本無線通信制御装置に設けられ、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの規格に準拠した基準のタイマである。このタイマ３３はクロック信号ＣＬＫに応じて時間を計測するものであり、無線通信機器に電源が投入された時点においてゼロにリセットされる。さらに、このタイマは、図示せぬ例えば比較器とカウンタを有している。比較器は、一定間隔で受信した自局宛のフレームに含まれる時間値とカウンタにより計測された時間値とを比較する。この結果、このカウンタにより計測された時間値より、受信したフレームに含まれる時間値の方が大きい場合、カウンタの時間値がフレームに含まれる時間値により更新される。この後、カウンタは更新された時間値を初期値として前記クロック信号ＣＬＫに応じて時間計測を継続する。
【００３２】
前記加算器３２−２は、最終シンボル通知信号ＳＥを受けた時点におけるタイマ３３から供給される現在の時間Ｔ５と、減算器３２−１から供給される減算値Ｔ４（実際の待機間隔の相対値）とを加算する。この加算器３２−２から出力される実際の待機間隔の絶対時間Ｔ６は、レジスタ３２−３に供給される。このレジスタ３２−３に保持された時間Ｔ６は、前記タイマ３３から出力される時間Ｔ７とともに、比較器３２−４に供給される。この比較器３２−４は時間Ｔ６と時間Ｔ７とを比較し、両者が一致した時点で、フレーム送出部１９を起動する起動信号を出力する。
【００３３】
上記のようにして、ＭＡＣ層は、ＰＨＹ層から供給される最終シンボル通知信号ＳＥを受け取った時点を待機間隔タイマ３２の開始点とし、仕様で定められた待機間隔からＰＨＹ層が実際に処理に要する時間、及びフレーム送信処理の遅延時間を差し引いた間隔を実際の待機間隔とする。無線通信機器が自局宛データを受信したとき、その待機間隔後にフレーム伝送を開始し、他局宛データを受信したときにはさらに別の待機間隔だけフレーム伝送を遅らせる。
【００３４】
上記実施形態によれば、復号処理前のバッファリング以前に受信データのシンボル数をカウントし、このカウントされたシンボル値と、受信データに付加された既知のシンボル数と比較をし、最終シンボルの時点で最終シンボル通知信号ＳＥをＭＡＣ層へ送出している。このため、伝送データの受信電界強度を測定する上記第１の方法に比べて、待機間隔の開始点の決定に誤差が殆んど生じることがない。
【００３５】
また、ＭＡＣ層が最終受信データを受信した時点で、データ長と変調方式からタイマの開始点を決定する上記第２の方法は計算が複雑である。しかし、本実施形態のように、ＰＨＹ層が受信データの最終シンボルを検出して、ＭＡＣ層に通知することにより、その通知時点を待機間隔タイマの開始点とすることができる。したがって、この時点において、仕様上の待機間隔から既知の時間であるＰＨＹ層が処理に要する時間、及びフレーム送信処理の遅延時間だけ減算した時間を実際の待機間隔とすることにより、正確なタイミングでデータを伝送できる。
【００３６】
さらに、ＰＨＹ層において、簡単な構成により最終シンボルを検出できるため、回路規模の増大を抑えることが可能である。
【００３７】
しかも、本実施形態によれば、待機間隔タイマによる実際の待機間隔が正確である。このため、ＡＣＫ（Acknowledgement）フレームを正確なタイミングで送信することができる。したがって、ＡＣＫフレームの送信遅れによるデータ伝送の失敗を防止することができる。
【００３８】
さらに、待機間隔タイマによる実際の待機間隔が正確であるため、データの送信開始タイミングを正確に設定できる。したがって、本実施形態と同じ仕様の他の無線通信機器からのデータ伝送が開始され、自局のデータ伝送ができなくなるという懸念もなくなる。
【００３９】
なお、上記実施形態は、本発明をＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠した無線通信制御装置に適用した場合について説明した。しかし、これに限定されるものではなく、本発明を他の無線通信制御装置に適用することも可能である。
【００４０】
その他、本発明の要旨を変えない範囲において種々変形実施可能なことは勿論である。
【００４１】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、構成の複雑化を防止して、正確に待機間隔タイマの開始点を決定することが可能な無線通信制御装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図。
【図２】この実施形態に適用される送受信データのパケット形式の一例を示す図。
【図３】図１に示す検出回路の一例を示すブロック図。
【図４】図４（ａ）は、待機間隔タイマの動作を説明するために示す図、図４（ｂ）は、待機間隔タイマの一例を示すブロック図。
【図５】最終受信データの終了点を決定するための第１の方法を実現する構成の一例を示すブロック図。
【図６】受信信号の電界強度の一例を示す波形図。
【図７】最終受信データの終了点を決定するための第２の方法を実現する構成の一例を示すブロック図。
【図８】図７に示すバッファ回路の動作を示す図。
【符号の説明】
１１…アンテナ、
１３…同期部／復調部、
１５…バッファ回路、
１６…ビタビ復号器、
１９…フレーム送出部、
２０…送信部、
２１−３…データ（シンボル）、
２１−４…ＰＳＤＵ長（シンボル数）、
３１…検出回路、
３１−１…選択回路、
３１−２…レジスタ、
３１−３…カウンタ、
３１−４…比較器、
３２…待機間隔タイマ、
３２−１…減算器、
３２−２…加算器、
３２−３…レジスタ、
３２−４…比較器、
３３…タイマ、
Ｔ１…仕様上の待機間隔、
Ｔ２…処理遅延時間、
Ｔ３…送信処理遅延時間、
Ｔ４…実際の待機時間。
【図１】
0003811040.tif 000002
【図２】
0003811040.tif 000003
【図３】
0003811040.tif 000004
【図４】
0003811040.tif 000005
【図５】
0003811040.tif 000006
【図６】
0003811040.tif 000007
【図７】
0003811040.tif 000008
【図８】
0003811040.tif 000009