JP2004146980A - 無線パケット通信方法及び無線パケット通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明はＩＥＥＥ８０２．１１規格などに従って通信を制御する場合に、伝送効率のさらなる改善が可能な無線パケット通信方法を提供することを目的とする。
【解決手段】それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムを利用する無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、親局及び子局は、それぞれ親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てて通信する。
【選択図】 図１
【解決手段】それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムを利用する無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、親局及び子局は、それぞれ親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てて通信する。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線信号を用いてパケット単位でデータの送受信を行うための無線パケット通信方法に関し、例えば無線ＬＡＮシステムなどで利用される。
【０００２】
【従来の技術】
無線信号を用いてパケット単位でデータの送受信を行う代表的な通信システムとして無線ＬＡＮがある。無線ＬＡＮは、近年では家庭内の通信システムや社内ＬＡＮで多数利用されている。無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮと比べて移動性に優れるため、今後も多くの利用が見込まれる。また無線ＬＡＮの技術に関連する標準化も活発に行われている。
【０００３】
無線ＬＡＮの標準規格として、次の「非特許文献１」の技術が存在する。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ標準規格 ＩＥＥＥ８０２．１１ ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．８０２．１１， １９９９Ｅｄｉｔｉｏｎ ： “ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ， Ｐａｒｔ１１； Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） ａｎｄ ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ （ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”， Ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＩＳＯ／ＩＥＣ ａｎｄ ｒｅｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ ａｓ ＩＳＯ／ＩＥＣ ８０２−１１ ： １９９９（Ｅ）
ＩＥＥＥ８０２．１１の標準規格では、電波を用いた物理層として次の２種類を規定している。１つは２．４ＧＨｚの無線周波数帯を利用した８０２．１１ｂであり、もう１つは５．２ＧＨｚの無線周波数帯を利用した８０２．１１ａである。
【０００４】
これら２種類の規格は、利用する変調方式の違いに応じて伝送速度が異なっている。前者は最大１１Ｍｂｐｓ、後者は最大５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現できる。
更に、現在ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの周波数帯で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現するための新たな規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）についても標準化が進行している。
【０００５】
これらの標準規格の技術においては、２つの端末の間で無線通信を行う場合、単一の周波数を通信チャネルとして割り当てる。
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格に従って無線通信を行う場合には、割り当て可能な周波数帯である２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚの中から１チャネルの周波数を無線回線に割り当てて、このチャネルを用いて無線信号の送受信を行う。
【０００６】
次に、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の動作について説明する。この規格ではＭＡＣ層の方式として搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）方式を採用している。すなわち、通信を行いたい端末は、一定時間待った後で回線が空いているかどうかを確認し、空いていれぱデータを送信する。
【０００７】
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、自律分散的に送受信を行うため親局を必要せず、通信システムの構成を簡素化することができる。しかし、トラヒックが集中した場合には高頻度でパケット衝突が生じるため、通信効率は低下する。
ＩＥＥＥ８０２．１１では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の欠点を補うため、集中制御方式としてＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）動作をオプションとして規定している。
【０００８】
ＰＣＦ動作においては、親局が子局を集中的に制御する。図５に示すように１つの親局と２つの子局が存在する通信システムを想定し、ＰＣＦ動作の具体例について説明する。
図６に示すように、親局は定期的に送出するビーコンパケット４に続いて、自局が持つポーリングリストに従って、各子局に対し送信権を与えるためにポーリングパケット５を送信する。
【０００９】
このポーリングパケット５により送信権を得た子局は、データパケット６を親局に送信する。親局は、子局から１つのパケットを受信する毎にＡＣＫパケット７を子局に対して返送する。
このようなＰＣＦ動作を行う場合、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の場合と比べて、遅延に厳しいパケットの品質を保証できるという利点がある。しかし、親局と子局との間で制御パケットが頻繁に送受信されるので、通信効率は悪い。
【００１０】
このようなＰＣＦ動作の欠点を補い、無線ＬＡＮ上のさらなる品質保証を実現するために、ＩＥＥＥ８０２．１１ＴＧｅではＨＣＦ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）動作について検討している。
ＨＣＦ動作においては、図７に示すような動作が実行される。この場合、親局は定期的に送出するビーコンパケット４とは無関係に、任意のタイミングでマルチポーリングパケット（ＣＦ−Ｍｕｌｔｉｐｏｌｌパケット）１０を送出し、各子局に対してＨＣＦ動作の開始を通知する。
【００１１】
このマルチポーリングパケット１０には、アクセス許可を与える子局の番号と、各子局のデータ送出開始時間と、送出するパケットの長さとが書き込まれている。
アクセス権を得た各子局は、マルチポーリングパケット１０によって指示された送出順に従って、親局に対して上りのデータパケット６，８を送出する。
親局は、全ての子局からのパケットを受信し終えると、全ての子局に対して遅延ＡＣＫパケット（Ｄｅｌａｙｅｄ−ＡＣＫパケット）１１を送出する。
【００１２】
このＨＣＦ動作においては、親局から子局へのポーリング及びＡＣＫの返送を一度に送出できるので、ＰＣＦ動作と比べて通信効率の改善を見込むことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰＣＦ動作やＨＣＦ動作を行う場合であっても、従来のＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って制御する場合には、上りの通信と下りの通信とで同一のチャネルを共有しているので、上りの通信と下りの通信とが衝突しないように配慮しなければならず、通信効率のさらなる改善の余地は非常に小さい。
【００１４】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格などに従って通信を制御する場合に、伝送効率のさらなる改善が可能な無線パケット通信方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムを利用する無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、親局及び子局は、それぞれ親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てて通信することを特徴とする。
【００１６】
請求項１においては、下り信号と上り信号とを互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てて通信するので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらが干渉することはない。そのため、下り信号と上り信号との送出タイミングを分離する必要がなくなり、伝送効率の改善が実現される。
【００１７】
請求項２は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００１８】
請求項２においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項３は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用い、第１の無線通信インタフェースが通信に用いる第１の通信チャネルと第２の無線通信インタフェースが通信に用いる第２の通信チャネルとを互いに異なる無線周波数に割り当て、前記第１の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００１９】
請求項３においては、第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用いるので、複数の通信チャネルを同時に利用することができる。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格では２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚが割り当て可能な周波数帯として規定されており、この周波数帯の中に互いに周波数が異なる複数の通信チャネルを割り当てることができる。
【００２０】
従って、下り信号の通信と上り信号の通信とに周波数の異なる２つの独立した通信チャネルを割り当てるので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項４は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２１】
請求項４においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項５は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用い、第１の無線通信インタフェースが通信に用いる第１の通信チャネルと第２の無線通信インタフェースが通信に用いる第２の通信チャネルとを互いに異なる無線周波数に割り当て、前記第１の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２２】
請求項５においては、第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用いるので、複数の通信チャネルを同時に利用することができる。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格では２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚが割り当て可能な周波数帯として規定されており、この周波数帯の中に互いに周波数が異なる複数の通信チャネルを割り当てることができる。
【００２３】
従って、下り信号の通信と上り信号の通信とに周波数の異なる２つの独立した通信チャネルを割り当てるので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項６は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２４】
請求項６においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項７は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２５】
請求項７においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項８の無線パケット通信装置は、それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムの前記親局として用いられる無線パケット通信装置において、独立した複数の無線通信インタフェースと、前記複数の無線通信インタフェースを同時に制御して、前記非競合アクセス期間では、親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てる無線周波数割り当て手段とを設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項８の無線パケット通信装置を用いることにより、請求項１と同様の無線パケット通信方法を実現できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の無線パケット通信方法及び無線パケット通信装置の１つの実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。この形態は全ての請求項に対応する。
【００２８】
図１はこの形態の通信システムの構成を示すブロック図である。図２はこの形態の通信システムの動作（１）を示すシーケンス図である。図３はこの形態の通信システムの動作（２）を示すシーケンス図である。図４はこの形態の通信システムの動作（３）を示すシーケンス図である。
この形態では、図１に示すように親局１０と複数の子局２０（１），２０（２），・・・とで構成される通信システムに本発明を適用する場合を想定している。この通信システムは、例えば無線ＬＡＮシステムとして利用される。
【００２９】
親局１０は、複数の子局２０の通信を制御する機能を備えている。複数の子局２０が互いに通信する場合には、親局１０を中継局として利用し、親局１０を介して通信を行う。また、親局１０には所定の有線網を介して図示しない通信端末が接続される。この通信端末と子局２０との間で通信する場合にも、親局１０を中継局として利用し、親局１０を介して通信を行う。
【００３０】
親局１０及び各子局２０は、それぞれ無線通信機能を備えており、親局１０と各子局２０との間には無線回線が形成される。
図１に示すように、親局１０には２つの無線通信部１１，１２，ＭＡＣ層処理部１３，ＭＡＣ制御部１４及び上位プロトコル処理部１５が備わっている。２つの無線通信部１１，１２は、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の物理層に相当するハードウェアである。
【００３１】
実際に利用する無線通信部１１，１２としては、現状では次のような３種類の組み合わせが考えられる。
（１）ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線通信装置とを用いる。
（２）ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線通信装置とを用いる。
【００３２】
（３）ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の同一の無線通信装置を２台用いる。
ＭＡＣ層処理部１３は、無線通信部１１，１２の通信に関するＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣ層の処理を行う。また、ＭＡＣ層処理部１３は２つの無線通信部１１，１２を同時に利用し、親局１０から子局２０に向かう下り方向の通信と子局２０から親局１０に向かう上り方向の通信とに互いに周波数の異なる通信チャネルを割り当てて通信を行う。
【００３３】
各子局２０には、２つの無線通信部２１，２２，ＭＡＣ層処理部２３，ＭＡＣ制御部２４及び上位プロトコル処理部２５が備わっている。
２つの無線通信部２１，２２は、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の物理層に相当するハードウェアであり、前述の無線通信部１１，１２と同様に３種類の組み合わせが考えられる。
【００３４】
但し、親局１０に用いる無線通信部１１，１２の規格の組み合わせと子局２０に用いる無線通信部２１，２２の規格の組み合わせとは一致させる必要がある。ＭＡＣ層処理部２３は、無線通信部２１，２２の通信に関するＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣ層の処理を行う。また、ＭＡＣ層処理部２３は２つの無線通信部２１，２２を同時に利用し、下り方向の通信と上り方向の通信とに互いに周波数の異なる通信チャネルを割り当てて通信を行う。
【００３５】
例えば、図１に示すように上り通信回線３１については親局１０の無線通信部１１と子局２０の無線通信部２１とを利用し、下り通信回線３２については親局１０の無線通信部１２と子局２０の無線通信部２２とを利用してそれぞれ独立した周波数の異なる通信チャネルを同時に確保する。これにより、上りの信号と下りの信号との衝突が生じないため、上り通信回線３１と下り通信回線３２とを同時に利用することができる。
【００３６】
勿論、無線通信部１１の使用する通信チャネルと無線通信部２１の使用する通信チャネルの周波数は一致させる必要があり、無線通信部１２の使用する通信チャネルと無線通信部２２が使用する通信チャネルの周波数も一致させる必要がある。
無線通信部１１，２１及び無線通信部１２，２２として、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線通信装置及びＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（又はＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）規格の無線通信装置を用いる場合には、それぞれの規格で利用する周波数帯が異なるため、上り通信回線３１及び下り通信回線３２に異なる無線周波数が割り当てられることになる。
【００３７】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格で利用可能な２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚの周波数帯には互いに周波数が異なる複数のチャネルを同時に割り当てることが可能である。従って、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の同一の複数の無線通信装置を無線通信部１１，１２並びに無線通信部２１，２２として用いる場合には、無線通信部１１，２１に割り当てる通信チャネルと、無線通信部１２，２２に割り当てる通信チャネルとに互いに異なる周波数を割り当てれば、上り通信回線３１及び下り通信回線３２に異なる無線周波数が割り当てられる。
【００３８】
図１の通信システムにおいては、親局１０と各子局２０との間で通信する際に、親局１０は子局２０に対して送信許可を与える必要がある。この送信許可を与えるために、親局１０はポーリングパケットを送出する機能を備えている。
この通信システムにおけるＭＡＣ動作の具体例について、図２を参照しながら説明する。図２の例では、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるＰＣＦ動作を行う場合を想定している。
【００３９】
親局１０は、所定のビーコンパケットを定期的に送信する（ｔ０）。親局１０は、通信相手として管理すべき各子局２０（１），２０（２），２０（３），・・・を所定のポーリングリストに登録して管理している。
親局１０は、ビーコンパケットを送出した直後のタイミングｔ１で、ポーリングリストに基づいて１つの子局２０（１）に対して送信許可を与えるためにポーリングパケットを送信する。
【００４０】
子局２０（１）は、親局１０からのポーリングパケットを受信した後で、それ自身が送信しようとするデータをデータパケットとして送信する（ｔ２）。
親局１０は子局２０（１）からのデータパケットを受信した直後のタイミングｔ３で、子局２０（１）に対してＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）パケットを送信するとともに、子局２０（２）に対してポーリングパケットを送信する。
【００４１】
自局宛のポーリングパケットを受信した子局２０（２）は、タイミングｔ４でデータパケットを送信する。
前述のように上り通信回線３１と下り通信回線３２とは互いに周波数が異なるため、上り方向の信号と下り方向の信号との干渉は生じない。従って、子局２０からの送信と親局１０からの送信とを同時に行うことができる。
【００４２】
図２の例では、タイミングｔ２で子局２０（１）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。また、タイミングｔ４で子局２０（２）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。
また、図３に示すように親局１０と各子局２０との間でビーコンパケットとは無関係に信号のやりとりを行うこともできる。
【００４３】
次に図４の動作例について説明する。この例では、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるＨＣＦ動作を行う場合を想定している。
図４において、ビーコンパケットは定期的に親局１０から送信される（ｔ１０）。
また、親局１０は各子局２０（１），２０（２），２０（３），・・・に対する送信許可及び送信タイミングの情報を含むマルチポーリングパケットをタイミングｔ１１で送信するが、このタイミングｔ１１はビーコンパケットのタイミングとは無関係である。
【００４４】
各子局２０（１），２０（２）は、受信したマルチポーリングパケットによって許可されたタイミング（ｔ１２，ｔ１３）でそれぞれデータパケットを送出する。
親局１０は、全ての子局２０からのデータパケットを受け取った後、それらのデータパケットに対するＡＣＫをまとめて遅延ＡＣＫパケットとして返送する（ｔ１５）。
【００４５】
前述のように上り通信回線３１と下り通信回線３２とは互いに周波数が異なるため、上り方向の信号と下り方向の信号との干渉は生じない。従って、子局２０からの送信と親局１０からの送信とを同時に行うことができる。
図４の例では、タイミングｔ１２で子局２０（１）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。また、タイミングｔ１３で子局２０（２）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。
【００４６】
このように、上り方向のパケットと下り方向のパケットとを同時に伝送できるため、効率的に情報を伝送できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば親局と子局との間の上り方向の回線と下り方向の回線とを分離するため、上りのパケットと下りのパケットとを同時に送出することが可能であり、伝送効率が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態の通信システムの動作（１）を示すシーケンス図である。
【図３】実施の形態の通信システムの動作（２）を示すシーケンス図である。
【図４】実施の形態の通信システムの動作（３）を示すシーケンス図である。
【図５】従来例の通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】ＩＥＥＥ８０２．１１のＰＣＦを実施する場合の動作を示すシーケンス図である。
【図７】ＩＥＥＥ８０２．１１のＨＣＦを実施する場合の動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１０ 親局
１１，１２ 無線通信部
１３ ＭＡＣ層処理部
１４ ＭＡＣ制御部
１５ 上位プロトコル処理部
２０ 子局
２１，２２ 無線通信部
２３ ＭＡＣ層処理部
２４ ＭＡＣ制御部
２５ 上位プロトコル処理部
３１ 上り通信回線
３２ 下り通信回線
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線信号を用いてパケット単位でデータの送受信を行うための無線パケット通信方法に関し、例えば無線ＬＡＮシステムなどで利用される。
【０００２】
【従来の技術】
無線信号を用いてパケット単位でデータの送受信を行う代表的な通信システムとして無線ＬＡＮがある。無線ＬＡＮは、近年では家庭内の通信システムや社内ＬＡＮで多数利用されている。無線ＬＡＮは、有線ＬＡＮと比べて移動性に優れるため、今後も多くの利用が見込まれる。また無線ＬＡＮの技術に関連する標準化も活発に行われている。
【０００３】
無線ＬＡＮの標準規格として、次の「非特許文献１」の技術が存在する。
【非特許文献１】ＩＥＥＥ標準規格 ＩＥＥＥ８０２．１１ ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ．８０２．１１， １９９９Ｅｄｉｔｉｏｎ ： “ＩＥＥＥ Ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｓｙｓｔｅｍｓ Ｌｏｃａｌ ａｎｄ ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋｓ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ， Ｐａｒｔ１１； Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ Ｍｅｄｉｕｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ （ＭＡＣ） ａｎｄ ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ （ＰＨＹ） Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ”， Ａｄｏｐｔｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ＩＳＯ／ＩＥＣ ａｎｄ ｒｅｄｅｓｉｇｎａｔｅｄ ａｓ ＩＳＯ／ＩＥＣ ８０２−１１ ： １９９９（Ｅ）
ＩＥＥＥ８０２．１１の標準規格では、電波を用いた物理層として次の２種類を規定している。１つは２．４ＧＨｚの無線周波数帯を利用した８０２．１１ｂであり、もう１つは５．２ＧＨｚの無線周波数帯を利用した８０２．１１ａである。
【０００４】
これら２種類の規格は、利用する変調方式の違いに応じて伝送速度が異なっている。前者は最大１１Ｍｂｐｓ、後者は最大５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現できる。
更に、現在ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの周波数帯で５４Ｍｂｐｓの伝送速度を実現するための新たな規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）についても標準化が進行している。
【０００５】
これらの標準規格の技術においては、２つの端末の間で無線通信を行う場合、単一の周波数を通信チャネルとして割り当てる。
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格に従って無線通信を行う場合には、割り当て可能な周波数帯である２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚの中から１チャネルの周波数を無線回線に割り当てて、このチャネルを用いて無線信号の送受信を行う。
【０００６】
次に、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ）層の動作について説明する。この規格ではＭＡＣ層の方式として搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）方式を採用している。すなわち、通信を行いたい端末は、一定時間待った後で回線が空いているかどうかを確認し、空いていれぱデータを送信する。
【０００７】
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、自律分散的に送受信を行うため親局を必要せず、通信システムの構成を簡素化することができる。しかし、トラヒックが集中した場合には高頻度でパケット衝突が生じるため、通信効率は低下する。
ＩＥＥＥ８０２．１１では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の欠点を補うため、集中制御方式としてＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）動作をオプションとして規定している。
【０００８】
ＰＣＦ動作においては、親局が子局を集中的に制御する。図５に示すように１つの親局と２つの子局が存在する通信システムを想定し、ＰＣＦ動作の具体例について説明する。
図６に示すように、親局は定期的に送出するビーコンパケット４に続いて、自局が持つポーリングリストに従って、各子局に対し送信権を与えるためにポーリングパケット５を送信する。
【０００９】
このポーリングパケット５により送信権を得た子局は、データパケット６を親局に送信する。親局は、子局から１つのパケットを受信する毎にＡＣＫパケット７を子局に対して返送する。
このようなＰＣＦ動作を行う場合、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式の場合と比べて、遅延に厳しいパケットの品質を保証できるという利点がある。しかし、親局と子局との間で制御パケットが頻繁に送受信されるので、通信効率は悪い。
【００１０】
このようなＰＣＦ動作の欠点を補い、無線ＬＡＮ上のさらなる品質保証を実現するために、ＩＥＥＥ８０２．１１ＴＧｅではＨＣＦ（Ｈｙｂｒｉｄ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）動作について検討している。
ＨＣＦ動作においては、図７に示すような動作が実行される。この場合、親局は定期的に送出するビーコンパケット４とは無関係に、任意のタイミングでマルチポーリングパケット（ＣＦ−Ｍｕｌｔｉｐｏｌｌパケット）１０を送出し、各子局に対してＨＣＦ動作の開始を通知する。
【００１１】
このマルチポーリングパケット１０には、アクセス許可を与える子局の番号と、各子局のデータ送出開始時間と、送出するパケットの長さとが書き込まれている。
アクセス権を得た各子局は、マルチポーリングパケット１０によって指示された送出順に従って、親局に対して上りのデータパケット６，８を送出する。
親局は、全ての子局からのパケットを受信し終えると、全ての子局に対して遅延ＡＣＫパケット（Ｄｅｌａｙｅｄ−ＡＣＫパケット）１１を送出する。
【００１２】
このＨＣＦ動作においては、親局から子局へのポーリング及びＡＣＫの返送を一度に送出できるので、ＰＣＦ動作と比べて通信効率の改善を見込むことができる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＰＣＦ動作やＨＣＦ動作を行う場合であっても、従来のＩＥＥＥ８０２．１１規格に従って制御する場合には、上りの通信と下りの通信とで同一のチャネルを共有しているので、上りの通信と下りの通信とが衝突しないように配慮しなければならず、通信効率のさらなる改善の余地は非常に小さい。
【００１４】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格などに従って通信を制御する場合に、伝送効率のさらなる改善が可能な無線パケット通信方法を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムを利用する無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、親局及び子局は、それぞれ親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てて通信することを特徴とする。
【００１６】
請求項１においては、下り信号と上り信号とを互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てて通信するので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらが干渉することはない。そのため、下り信号と上り信号との送出タイミングを分離する必要がなくなり、伝送効率の改善が実現される。
【００１７】
請求項２は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００１８】
請求項２においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項３は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用い、第１の無線通信インタフェースが通信に用いる第１の通信チャネルと第２の無線通信インタフェースが通信に用いる第２の通信チャネルとを互いに異なる無線周波数に割り当て、前記第１の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００１９】
請求項３においては、第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用いるので、複数の通信チャネルを同時に利用することができる。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格では２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚが割り当て可能な周波数帯として規定されており、この周波数帯の中に互いに周波数が異なる複数の通信チャネルを割り当てることができる。
【００２０】
従って、下り信号の通信と上り信号の通信とに周波数の異なる２つの独立した通信チャネルを割り当てるので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項４は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２１】
請求項４においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項５は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用い、第１の無線通信インタフェースが通信に用いる第１の通信チャネルと第２の無線通信インタフェースが通信に用いる第２の通信チャネルとを互いに異なる無線周波数に割り当て、前記第１の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２２】
請求項５においては、第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用いるので、複数の通信チャネルを同時に利用することができる。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格では２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚが割り当て可能な周波数帯として規定されており、この周波数帯の中に互いに周波数が異なる複数の通信チャネルを割り当てることができる。
【００２３】
従って、下り信号の通信と上り信号の通信とに周波数の異なる２つの独立した通信チャネルを割り当てるので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項６は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２４】
請求項６においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項７は、請求項１の無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てることを特徴とする。
【００２５】
請求項７においては、第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯（５．２ＧＨｚ帯）と第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯（２．４ＧＨｚ帯）とが大きく異なっているので、下り信号と上り信号とを同時に送出してもそれらの干渉は生じない。
請求項８の無線パケット通信装置は、それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムの前記親局として用いられる無線パケット通信装置において、独立した複数の無線通信インタフェースと、前記複数の無線通信インタフェースを同時に制御して、前記非競合アクセス期間では、親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てる無線周波数割り当て手段とを設けたことを特徴とする。
【００２６】
請求項８の無線パケット通信装置を用いることにより、請求項１と同様の無線パケット通信方法を実現できる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明の無線パケット通信方法及び無線パケット通信装置の１つの実施の形態について図１〜図４を参照して説明する。この形態は全ての請求項に対応する。
【００２８】
図１はこの形態の通信システムの構成を示すブロック図である。図２はこの形態の通信システムの動作（１）を示すシーケンス図である。図３はこの形態の通信システムの動作（２）を示すシーケンス図である。図４はこの形態の通信システムの動作（３）を示すシーケンス図である。
この形態では、図１に示すように親局１０と複数の子局２０（１），２０（２），・・・とで構成される通信システムに本発明を適用する場合を想定している。この通信システムは、例えば無線ＬＡＮシステムとして利用される。
【００２９】
親局１０は、複数の子局２０の通信を制御する機能を備えている。複数の子局２０が互いに通信する場合には、親局１０を中継局として利用し、親局１０を介して通信を行う。また、親局１０には所定の有線網を介して図示しない通信端末が接続される。この通信端末と子局２０との間で通信する場合にも、親局１０を中継局として利用し、親局１０を介して通信を行う。
【００３０】
親局１０及び各子局２０は、それぞれ無線通信機能を備えており、親局１０と各子局２０との間には無線回線が形成される。
図１に示すように、親局１０には２つの無線通信部１１，１２，ＭＡＣ層処理部１３，ＭＡＣ制御部１４及び上位プロトコル処理部１５が備わっている。２つの無線通信部１１，１２は、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の物理層に相当するハードウェアである。
【００３１】
実際に利用する無線通信部１１，１２としては、現状では次のような３種類の組み合わせが考えられる。
（１）ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線通信装置とを用いる。
（２）ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線通信装置とＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線通信装置とを用いる。
【００３２】
（３）ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の同一の無線通信装置を２台用いる。
ＭＡＣ層処理部１３は、無線通信部１１，１２の通信に関するＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣ層の処理を行う。また、ＭＡＣ層処理部１３は２つの無線通信部１１，１２を同時に利用し、親局１０から子局２０に向かう下り方向の通信と子局２０から親局１０に向かう上り方向の通信とに互いに周波数の異なる通信チャネルを割り当てて通信を行う。
【００３３】
各子局２０には、２つの無線通信部２１，２２，ＭＡＣ層処理部２３，ＭＡＣ制御部２４及び上位プロトコル処理部２５が備わっている。
２つの無線通信部２１，２２は、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１の物理層に相当するハードウェアであり、前述の無線通信部１１，１２と同様に３種類の組み合わせが考えられる。
【００３４】
但し、親局１０に用いる無線通信部１１，１２の規格の組み合わせと子局２０に用いる無線通信部２１，２２の規格の組み合わせとは一致させる必要がある。ＭＡＣ層処理部２３は、無線通信部２１，２２の通信に関するＩＥＥＥ８０２．１１のＭＡＣ層の処理を行う。また、ＭＡＣ層処理部２３は２つの無線通信部２１，２２を同時に利用し、下り方向の通信と上り方向の通信とに互いに周波数の異なる通信チャネルを割り当てて通信を行う。
【００３５】
例えば、図１に示すように上り通信回線３１については親局１０の無線通信部１１と子局２０の無線通信部２１とを利用し、下り通信回線３２については親局１０の無線通信部１２と子局２０の無線通信部２２とを利用してそれぞれ独立した周波数の異なる通信チャネルを同時に確保する。これにより、上りの信号と下りの信号との衝突が生じないため、上り通信回線３１と下り通信回線３２とを同時に利用することができる。
【００３６】
勿論、無線通信部１１の使用する通信チャネルと無線通信部２１の使用する通信チャネルの周波数は一致させる必要があり、無線通信部１２の使用する通信チャネルと無線通信部２２が使用する通信チャネルの周波数も一致させる必要がある。
無線通信部１１，２１及び無線通信部１２，２２として、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線通信装置及びＩＥＥＥ８０２．１１ｂ（又はＩＥＥＥ８０２．１１ｇ）規格の無線通信装置を用いる場合には、それぞれの規格で利用する周波数帯が異なるため、上り通信回線３１及び下り通信回線３２に異なる無線周波数が割り当てられることになる。
【００３７】
また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格で利用可能な２．４ＧＨｚ〜２．４８ＧＨｚの周波数帯には互いに周波数が異なる複数のチャネルを同時に割り当てることが可能である。従って、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の同一の複数の無線通信装置を無線通信部１１，１２並びに無線通信部２１，２２として用いる場合には、無線通信部１１，２１に割り当てる通信チャネルと、無線通信部１２，２２に割り当てる通信チャネルとに互いに異なる周波数を割り当てれば、上り通信回線３１及び下り通信回線３２に異なる無線周波数が割り当てられる。
【００３８】
図１の通信システムにおいては、親局１０と各子局２０との間で通信する際に、親局１０は子局２０に対して送信許可を与える必要がある。この送信許可を与えるために、親局１０はポーリングパケットを送出する機能を備えている。
この通信システムにおけるＭＡＣ動作の具体例について、図２を参照しながら説明する。図２の例では、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるＰＣＦ動作を行う場合を想定している。
【００３９】
親局１０は、所定のビーコンパケットを定期的に送信する（ｔ０）。親局１０は、通信相手として管理すべき各子局２０（１），２０（２），２０（３），・・・を所定のポーリングリストに登録して管理している。
親局１０は、ビーコンパケットを送出した直後のタイミングｔ１で、ポーリングリストに基づいて１つの子局２０（１）に対して送信許可を与えるためにポーリングパケットを送信する。
【００４０】
子局２０（１）は、親局１０からのポーリングパケットを受信した後で、それ自身が送信しようとするデータをデータパケットとして送信する（ｔ２）。
親局１０は子局２０（１）からのデータパケットを受信した直後のタイミングｔ３で、子局２０（１）に対してＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）パケットを送信するとともに、子局２０（２）に対してポーリングパケットを送信する。
【００４１】
自局宛のポーリングパケットを受信した子局２０（２）は、タイミングｔ４でデータパケットを送信する。
前述のように上り通信回線３１と下り通信回線３２とは互いに周波数が異なるため、上り方向の信号と下り方向の信号との干渉は生じない。従って、子局２０からの送信と親局１０からの送信とを同時に行うことができる。
【００４２】
図２の例では、タイミングｔ２で子局２０（１）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。また、タイミングｔ４で子局２０（２）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。
また、図３に示すように親局１０と各子局２０との間でビーコンパケットとは無関係に信号のやりとりを行うこともできる。
【００４３】
次に図４の動作例について説明する。この例では、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されるＨＣＦ動作を行う場合を想定している。
図４において、ビーコンパケットは定期的に親局１０から送信される（ｔ１０）。
また、親局１０は各子局２０（１），２０（２），２０（３），・・・に対する送信許可及び送信タイミングの情報を含むマルチポーリングパケットをタイミングｔ１１で送信するが、このタイミングｔ１１はビーコンパケットのタイミングとは無関係である。
【００４４】
各子局２０（１），２０（２）は、受信したマルチポーリングパケットによって許可されたタイミング（ｔ１２，ｔ１３）でそれぞれデータパケットを送出する。
親局１０は、全ての子局２０からのデータパケットを受け取った後、それらのデータパケットに対するＡＣＫをまとめて遅延ＡＣＫパケットとして返送する（ｔ１５）。
【００４５】
前述のように上り通信回線３１と下り通信回線３２とは互いに周波数が異なるため、上り方向の信号と下り方向の信号との干渉は生じない。従って、子局２０からの送信と親局１０からの送信とを同時に行うことができる。
図４の例では、タイミングｔ１２で子局２０（１）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。また、タイミングｔ１３で子局２０（２）がＡＣＫパケット及びデータパケットを送信しているときに、親局１０はデータパケットを送信している。
【００４６】
このように、上り方向のパケットと下り方向のパケットとを同時に伝送できるため、効率的に情報を伝送できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば親局と子局との間の上り方向の回線と下り方向の回線とを分離するため、上りのパケットと下りのパケットとを同時に送出することが可能であり、伝送効率が大幅に改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態の通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態の通信システムの動作（１）を示すシーケンス図である。
【図３】実施の形態の通信システムの動作（２）を示すシーケンス図である。
【図４】実施の形態の通信システムの動作（３）を示すシーケンス図である。
【図５】従来例の通信システムの構成例を示すブロック図である。
【図６】ＩＥＥＥ８０２．１１のＰＣＦを実施する場合の動作を示すシーケンス図である。
【図７】ＩＥＥＥ８０２．１１のＨＣＦを実施する場合の動作を示すシーケンス図である。
【符号の説明】
１０ 親局
１１，１２ 無線通信部
１３ ＭＡＣ層処理部
１４ ＭＡＣ制御部
１５ 上位プロトコル処理部
２０ 子局
２１，２２ 無線通信部
２３ ＭＡＣ層処理部
２４ ＭＡＣ制御部
２５ 上位プロトコル処理部
３１ 上り通信回線
３２ 下り通信回線
Claims (8)
- それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムを利用する無線パケット通信方法において、前記非競合アクセス期間では、親局及び子局は、それぞれ親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てて通信する
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 - 請求項１の無線パケット通信方法において、
前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、
標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てる
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 - 請求項１の無線パケット通信方法において、
前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、
標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用い、第１の無線通信インタフェースが通信に用いる第１の通信チャネルと第２の無線通信インタフェースが通信に用いる第２の通信チャネルとを互いに異なる無線周波数に割り当て、前記第１の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てる
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 - 請求項１の無線パケット通信方法において、
前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、
標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てる
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 - 請求項１の無線パケット通信方法において、
前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、
標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｂに従う第１の無線通信インタフェース及び第２の無線通信インタフェースを用い、第１の無線通信インタフェースが通信に用いる第１の通信チャネルと第２の無線通信インタフェースが通信に用いる第２の通信チャネルとを互いに異なる無線周波数に割り当て、前記第１の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の通信チャネルを前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てる
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 - 請求項１の無線パケット通信方法において、
前記非競合アクセス期間では、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に従って通信を行うとともに、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号に続いて親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、
標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てる
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 - 請求項１の無線パケット通信方法において、
前記非競合アクセス期間では、子局を帰属させるために親局が一定周期で送出するビーコン信号とは無関係のタイミングで親局が送出する制御用ポーリングパケットにより前記非競合アクセス期間を開始し、
標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ａに従う第１の無線通信インタフェースとＩＥＥＥ８０２．１１ｇに従う第２の無線通信インタフェースとを用いて、前記第１の無線通信インタフェースが割り当て可能な第１の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号のいずれか一方に割り当て、第２の無線通信インタフェースが割り当て可能な第２の無線周波数帯を前記下り信号及び上り信号の他方に割り当てる
ことを特徴とする無線パケット通信方法。 - それぞれが無線通信インタフェースを備える複数の子局と親局とで構成され、前記親局の集中制御下で無線パケットを用いて各子局と親局との間のデータ通信を行うとともに、親局が所定の制御リストに従って子局に送信する制御用パケットにより子局に送信権を与えるポーリングを実施して、複数の子局から送信されたパケットが競合するのを避けるために時間軸上に非競合アクセス期間を割り当てる通信システムの前記親局として用いられる無線パケット通信装置において、
独立した複数の無線通信インタフェースと、
前記複数の無線通信インタフェースを同時に制御して、前記非競合アクセス期間では、親局から子局に向かう下り信号と子局から親局に向かう上り信号とを、互いに異なる無線周波数帯に同時に割り当てる無線周波数割り当て手段と
を設けたことを特徴とする無線パケット通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002307915A JP2004146980A (ja) | 2002-10-23 | 2002-10-23 | 無線パケット通信方法及び無線パケット通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002307915A JP2004146980A (ja) | 2002-10-23 | 2002-10-23 | 無線パケット通信方法及び無線パケット通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004146980A true JP2004146980A (ja) | 2004-05-20 |
Family
ID=32454193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002307915A Pending JP2004146980A (ja) | 2002-10-23 | 2002-10-23 | 無線パケット通信方法及び無線パケット通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004146980A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013511901A (ja) * | 2009-11-19 | 2013-04-04 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 複数の無線プロトコルを介してデータフローをサポートするための方法および装置 |
| JP2015088763A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | ミネベア株式会社 | 無線通信装置 |
-
2002
- 2002-10-23 JP JP2002307915A patent/JP2004146980A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013511901A (ja) * | 2009-11-19 | 2013-04-04 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 複数の無線プロトコルを介してデータフローをサポートするための方法および装置 |
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