JP3941560B2 - Wireless communication system - Google Patents
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Description
Translated fromJapanese【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとの接続を可能にする無線管理端末が無線媒体の管理を行う無線通信システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最も普及している従来の無線ＬＡＮの規格であるＩＥＥＥ８０２．１１では、無線ＬＡＮと有線ＬＡＮを接続する場合、Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅモード（インフラストラクチャーモード）を用い、このモードにおいて、無線媒体の管理を行う無線管理端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ではアクセスポイントと呼ぶ）が無線ＬＡＮと有線ＬＡＮとの接続ポイントとなり、それぞれの無線端末（ＩＥＥＥ８０２．１１ではＳｔａｔｉｏｎ（ステーション）と呼ぶ）が無線管理端末とのコネクションのみをはるスター型のトポロジーを採用している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の無線通信システムでは、無線端末間の通信を行うとき、スター型のトポロジーであるために、無線端末は無線管理端末との通信しか行うことができず、送信元無線端末はまず無線管理端末にフレームを送信し、無線管理端末が宛先無線端末に受けたフレームを転送する必要があり、送信元無線端末から宛先無線端末に直接フレームを送る時に比べて２倍の時間がかかり、有効に帯域を使用することができないという問題点を有していた。
【０００４】
この無線通信システムでは、無線端末間で直接通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、無線端末間で直接通信が不可能な場合には無線管理端末を介してフレームの送受信を行うことで、無線媒体の状況に応じて有効に帯域を使用することができることが要求されている。
【０００５】
本発明は、この要求を満たすため、無線端末間で直接通信が可能な場合には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、無線端末間で直接通信が不可能な場合には無線管理端末を介してフレームの送受信を行うことで、無線媒体の状況に応じて有効に帯域を使用することができる無線通信システムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明の無線通信システムは、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを接続し無線媒体を管理する無線管理端末と、無線管理端末に管理される複数の無線端末とを備えた無線通信システムであって、第１の無線端末から第２の無線端末へ送信フレームを送信した際に、無線管理端末は、第１の無線端末が送信フレーム転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した前記送信フレームを転送すると共に、第２の無線端末は転送送信フレーム制限時間以内に承認フレームを送信しないようにし、無線管理端末は転送送信フレーム制限時間以内で第２の無線端末が受信可能な時間に送信フレームを転送する構成とした。
【０００７】
これにより、承認フレームの送信前に必ず送信フレームを無線管理端末で転送できるので、早くかつ効率良く全ての無線端末が無線媒体の予約状態を知ることができ、長い時間を必要とするフレーム交換の間に第１の無線端末と第２の無線端末のフレーム交換を妨害するような第３の無線端末からの送信を無くすことができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
第１の発明に係る無線通信システムは、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを接続し無線媒体を管理する無線管理端末と、無線管理端末に管理される複数の無線端末とを備えた無線通信システムであって、無線管理端末は、第１の無線端末から第２の無線端末へ送信フレームを送信した際に、第２の無線端末からの承認フレームが必要であるにもかかわらず、承認フレームを承認フレーム制限時間以内に受信しなかった場合は、第２の無線端末に送信フレームを転送すると共に第１の無線端末に承認フレームを転送し、第１の無線端末から第２の無線端末へ送信フレームを送信した際に、承認フレームが必要でない場合は、第２の無線端末に送信フレームを転送しないこととしたものである。
【０００９】
この構成により、無線端末間で通信が可能な場合（第２の無線端末からの承認フレームが必要な場合）には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合（第２の無線端末からの承認フレームが必要な場合）には無線管理端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、状況に応じて有効に帯域を使用することができるという作用を有する。
【００１０】
第２の発明に係る無線通信システムは、上記第１の発明に係る無線通信システムにおいて、無線管理端末は、第１の無線端末が承認フレーム非転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した送信フレームに対する承認フレームを転送せず、第１の無線端末が承認フレーム転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した送信フレームに対する承認フレームを転送することとしたものである。
【００１１】
この構成により、承認フレームを無線管理端末で転送しないようにしたり転送するようにしたりできるので、第１の無線端末の送信を含めた第２の無線端末の受信状態が第２の無線端末の送信を含めた第１の無線端末の受信状態より悪くて、第２の無線端末は送信フレームを受信できないが、第１の無線端末は第２の無線端末の承認フレームを受信できる場合には、承認フレーム非転送情報を設定した送信フレームを使用すれば、承認フレームを転送せずに正常な通信ができるので、その分有効に帯域を使用することができるという作用を有する。また、第２の無線端末の送信を含めた第１の無線端末の受信状態が第１の無線端末の送信を含めた第２の無線端末の受信状態より悪くて、第１の無線端末は承認フレームを受信できないが、第２の無線端末は第１の無線端末の送信フレームを受信できる場合には、承認フレーム転送情報を設定した送信フレームを使用すれば、無線管理端末は送信フレームを転送せずに正常な通信ができるので、その分有効に帯域を使用することができるという作用を有する。
【００１２】
第３の発明に係る無線通信システムは、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを接続し無線媒体を管理する無線管理端末と、無線管理端末に管理される複数の無線端末とを備えた無線通信システムであって、第１の無線端末から第２の無線端末へ送信フレームを送信した際に、無線管理端末は、第１の無線端末が送信フレーム転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した送信フレームを転送することとしたものである。
【００１３】
この構成により、必ず送信フレームを無線管理端末で転送できるので、承認フレームの必要がない送信フレームを第２の無線端末に確実に受信させることができ、また、承認フレームの必要がない送信フレーム、例えばブロードキャストの送信フレームを無線ＬＡＮ内の全ての無線端末に受信させることができるという作用を有する。
【００１４】
第４の発明に係る無線通信システムは、上記第３の発明に係る無線通信システムにおいて、第２の無線端末は転送送信フレーム制限時間以内に承認フレームを送信しないようにし、無線管理端末は転送送信フレーム制限時間以内で第２の無線端末が受信可能な時間に送信フレームを転送することとしたものである。
【００１５】
この構成により、承認フレームの送信前に必ず送信フレームを無線管理端末で転送できるので、早くかつ効率良く全ての無線端末が無線媒体の予約状態を知ることができ、長い時間を必要とするフレーム交換の間に第１の無線端末と第２の無線端末のフレーム交換を妨害するような第３の無線端末からの送信を無くすことができるという作用を有する。
【００１６】
以下、本発明の実施の形態について、図１〜図５を用いて説明する。
【００１７】
（実施の形態１）
図１、図２、図３、図４は本発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図である。図１、図２、図３、図４は無線通信路（無線媒体）の状態が互いに異なる無線通信システムを示す。
【００１８】
図１〜図４において、１ａ、１ｂは送受信を行う無線端末、２は有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを接続し、無線ＬＡＮを管理する無線管理端末である。図１〜図４に描写していないが、無線管理端末２は有線ＬＡＮと接続されている。３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆは実際には目には見えない無線通信路であり、３ａは無線端末１ａから無線管理端末２への無線通信路、３ｂは無線管理端末２から無線端末１ａへの無線通信路、３ｃは無線端末１ｂから無線管理端末２への無線通信路、３ｄは無線管理端末２から無線端末１ｂへの無線通信路、３ｅは無線端末１ａから無線端末１ｂへの無線通信路、３ｆは無線端末１ｂから無線端末１ａへの無線通信路である。
【００１９】
ここで、例えば無線端末１ａと無線管理端末２の無線通信路を３ａと３ｂのように方向毎に２つに分けて描写しているのは、無線端末１ａの送信を含む無線管理端末２の受信状態が無線管理端末２の送信を含む無線端末１ａの受信状態と完全には同じではないからである。×印が付いている無線通信路は通信ができないことを示し、何も付いていない無線通信路は正常に通信可能なことを示す。図１では全ての無線通信路が通信可能であり、図２では無線通信路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄが通信可能であり、図３では無線通信路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｆが通信可能であり、図４では無線通信路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅが通信可能である状態を示している。無線管理端末２と無線端末１ａの双方向の無線通信路３ａと３ｂは図１、図２、図３及び図４の全てで通信可能となっているが、無線管理端末２と相互に通信可能なことが、無線管理端末２が管理する無線ＬＡＮに無線端末１ａが接続するための前提条件だからである。無線管理端末２と無線端末１ｂの双方向の無線通信路３ｃと３ｄは図１、図２、図３及び図４の全てで通信可能となっていることも同様な理由からである。
【００２０】
本実施の形態の無線通信システムにおいては、物理層での承認フレームを必要とする送信フレームを送信する時に、承認フレーム非転送情報と承認フレーム転送情報のどちらも設定していない送信フレームを受信した無線管理端末２が承認フレーム制限時間内に承認フレームを受信しなかった場合、無線管理端末２が送信フレームの転送と承認フレームの転送を行うことが特徴である。また、承認フレーム転送情報あるいは承認フレーム非転送情報を設定することにより、無線管理端末２が承認フレーム非転送情報を設定した送信フレームを受信した場合、無線管理端末２は承認フレームを必ず転送せず、無線管理端末２が承認フレーム転送情報を設定した送信フレームを受信した場合、無線管理端末２は承認フレームを必ず転送することが特徴である。
【００２１】
以上のように構成された無線通信システムのそれぞれの通信状態で無線端末１ａから無線端末１ｂにフレームを送る場合の動作を説明する。ここで無線管理端末２から無線端末１ｂに転送される送信フレームを本来の送信フレームと区別するために転送送信フレームと呼ぶことにする。また、無線管理端末２から無線端末１ａに転送される承認フレームを本来の承認フレームと区別するために転送承認フレームと呼ぶことにする。また、本実施の形態では送信フレームは全て承認フレームを必要とするフレームについて説明する。
【００２２】
まず、図１の場合では、無線端末１ａから無線端末１ｂに送信フレームを送信すると、無線管理端末２は受信された送信フレームを保管する。無線端末１ｂは送信フレームを受信できるので、承認フレームを優先的に送信可能なように送信フレームの終了の後から決められた時間で、他の無線端末及び無線管理端末２の送信フレームの送信を制限する承認フレーム制限時間より早い時間で、無線端末１ａに送信フレームに対する承認フレームを送信する。無線管理端末２は、無線端末１ｂからの承認フレームを受信するので、保管していた送信フレームを破棄する。
【００２３】
図２の場合では、全無線通信路の中で無線通信路３ｅ及び３ｆ以外が通信可能である。無線端末１ａから無線端末１ｂに送信フレームを送信すると、無線管理端末２は受信された送信フレームを保管する。無線端末１ｂは送信フレームを受信できないので、承認フレームを送信することはない。無線管理端末２は、承認フレーム制限時間以内に承認フレームを受信しないので、無線端末１ｂのために転送送信フレームを送信する。無線端末１ａは、無線管理端末２からの転送送信フレームを受信するので、無線管理端末２からの転送承認フレームの受信予定時間までは送信フレームを再送しないようにする。無線端末１ｂは、受信された転送送信フレームに対して承認フレームを送信する。この承認フレームを無線端末１ａは受信することができないので、この時点では無線端末１ａは転送承認フレーム待ち状態である。無線管理端末２は受信された承認フレームを転送承認フレームとして無線端末１ａのために送信する。無線端末１ａは、転送承認フレームを受信し、送信フレームが無線端末１ｂによって正常に受信されたことを理解する。
【００２４】
図３の場合では、全無線通信路の中で無線通信路３ｅ以外が通信可能である。無線端末１ａから無線端末１ｂに送信フレームを送信すると、無線管理端末２は受信された送信フレームを保管する。無線端末１ｂは送信フレームを受信できないので、承認フレームを送信することはない。無線管理端末２は、承認フレーム制限時間以内に承認フレームを受信しないので、無線端末１ｂのために転送送信フレームを送信する。無線端末１ａは、無線管理端末２からの転送送信フレームを受信するので、無線管理端末２からの転送承認フレームの受信予定時間までは送信フレームを再送しないようにする。無線端末１ｂは、受信された転送送信フレームに対して承認フレームを送信する。この承認フレームを無線端末１ａは受信することができるので、送信フレームが無線端末１ｂによって正常に受信されたことを理解する。無線管理端末２は、受信された承認フレームを無線端末１ａが受信できたことを知ることができないので、承認フレームを転送承認フレームとして無線端末１ａのために送信する。無線端末１ａは転送承認フレームを受信し、破棄する。これで、無線端末１ａは、次に無線端末１ｂに送信フレームを送信する場合は、送信フレームを転送してもらう必要があり、承認フレームを転送してもらう必要がないことを理解する。送信フレームに何も設定しなくても送信フレームの転送は無線管理端末２が行うので、無線端末１ａは、承認フレームを必ず転送しないことを設定した承認フレーム非転送情報を含んで送信する。無線端末１ａから無線端末１ｂに送信フレームを送信すると、無線管理端末２は受信された送信フレームを保管し、承認フレーム制限時間以内に承認フレームを受信しないので、無線端末１ｂのために転送送信フレームを送信する。無線端末１ａは、送信フレーム転送情報を含んだ送信フレームを送信しているので、無線端末１ｂからの承認フレームの受信予定時間までは送信フレームを再送しないようにする。無線端末１ｂは、受信された転送送信フレームに対して承認フレームを送信する。この承認フレームを無線端末１ａは受信することができるので、送信フレームが無線端末１ｂによって正常に受信されたことを理解する。無線管理端末２は、無線端末１ｂからの承認フレームを受信するが、承認フレーム非転送情報を含んだ送信フレームに対する承認フレームと理解するので、この承認フレームを破棄する。
【００２５】
図４の場合では、全無線通信路の中で無線通信路３ｆ以外が通信可能である。無線端末１ａから無線端末１ｂに送信フレームを送信すると、無線管理端末２は受信された送信フレームを保管する。無線端末１ｂは、送信フレームを受信できるので、承認フレームを送信する。無線管理端末２は、無線端末１ｂからの承認フレームを承認フレーム制限時間以内に受信するので、転送送信フレームを送信せず、保管している送信フレームを破棄する。無線端末１ａは、承認フレームも転送送信フレームも受信しないので、転送送信フレーム制限時間が過ぎると、再送を試みることになる。この時、無線端末１ａは、無線管理端末２からの転送送信フレームを受信しなかったので、無線端末１ｂは送信フレームを受信可能で、自分自身が承認フレームを受信できなかったことを理解し、再送する場合は送信フレームを転送してもらう必要がなく、承認フレームを転送してもらう必要があることを理解する。送信フレームに何も設定しなくても送信フレームの転送は行われないので、無線端末１ａは、承認フレームを必ず転送することを設定した承認フレーム転送情報を含んで送信する。無線端末１ａから無線端末１ｂに送信フレームを送信すると、無線端末１ｂは、受信された送信フレームに対して承認フレームを送信する。無線管理端末２は、承認フレーム制限時間以内に承認フレームを受信するので、無線管理端末２は受信された送信フレームの転送は行わない。無線端末１ａは、承認フレーム転送情報を含んだ送信フレームを送信しているので、無線管理端末２からの転送承認フレームの受信予定時間までは送信フレームを再送しないようにする。無線管理端末２は、承認フレーム転送情報を含んだ送信フレームに対する承認フレームが受信されているのを理解するので、転送承認フレームを無線端末１ａのために送信する。この転送承認フレームを無線端末１ａは受信することができるので、送信フレームが無線端末１ｂによって正常に受信されたことを理解する。
【００２６】
無線端末間の距離が以前より縮まったり、外乱が小さくなったりしたこと等により、図２、図３、図４の通信状態から全て図１と同じ通信状態になった場合、無線端末１ｂは、送信フレーム受信後すぐに承認フレームを送信し、無線端末１ａは、承認フレーム制限時間以内に承認フレームを受信する。そして、送信フレームに何も転送情報を設定していない場合、そのまま無線管理端末２による送信フレーム及び承認フレームの転送なしに無線端末１ａと１ｂの通信を行うことができる。承認フレーム非転送情報を設定している場合、送信フレームを受信した無線管理端末２は、承認フレームを受信するので、送信フレームの転送を行わず、また元々承認フレームの転送を行う設定ではないので、承認フレームの転送も行わず、無線管理端末２の送信フレーム及び承認フレームの転送なしに無線端末１ａと１ｂの通信を行うことができる。送信フレームが転送されていないことを無線端末１ａは知ることができ、無線端末１ａと１ｂで直接通信できるのが分かるので、無線端末１ａは次のフレームの送信時には承認フレーム非転送情報を設定せずに送信する。承認フレーム転送情報を設定している場合、送信フレームを送信した無線端末１ａは承認フレームを受信でき、無線端末１ａと１ｂで直接通信できることを理解するので、その後に受信された転送承認フレームを破棄し、次のフレームの送信時には承認フレーム転送情報を設定せずに送信する。
【００２７】
無線端末間の距離が以前より離れたり、外乱が大きくなったりしたこと等により、図１、図３及び図４の通信状態から全て図２と同じ通信状態になった場合、無線端末１ｂは送信フレームを受信することができず、無線端末１ａは承認フレームを受信することができない。何も転送情報を設定していない場合、既に説明したように、無線管理端末２の転送送信フレーム及び転送承認フレームによって無線端末１ａと無線端末１ｂとの通信を行うことができる。承認フレーム非転送情報を設定している場合、送信フレームを受信した無線管理端末２は、承認フレームを受信しないので、送信フレームの転送を行い、その後承認フレームを受信するが、承認フレームの転送を行わない。無線端末１ａは、承認フレームを受信できないので、再送を試みることになるが、何らかの要因で通信状態が悪くなったと考え、何も転送情報を設定せずに再送する。再送時には、無線管理端末２の転送送信フレーム及び転送承認フレームによって、無線端末１ａと無線端末１ｂとの通信を行うことができる。承認フレーム転送情報を設定している場合、無線管理端末２は、承認フレーム制限時間以内に承認フレームを受信しないので、無線端末１ｂのために転送送信フレームを送信する。更に、承認フレーム転送情報を設定された送信フレームだったので、その後受信された承認フレームを転送承認フレームとして送信するので、無線端末１ａと無線端末１ｂは通信を行うことができる。次のフレームの送信時にも同じ設定でも問題なく通信は行えるが、無線端末１ａは送信フレームの転送が行われていることを理解しているので、次のフレームの送信時には承認フレーム転送情報を設定せずに送信する。
【００２８】
なお、本実施の形態では、一方が送信フレームを送る無線端末で他方が承認フレームを送る無線端末で説明したが、承認フレームを送っていた無線端末が送信フレームを送り、送信フレームを送っていた無線端末がそれに対する承認フレームを送る場合でも同様なことは言うまでもない。また、無線端末が２つの場合について説明したが、本発明はこれに限らず、無線端末の数はいくつでもでもよいことは言うまでもない。
【００２９】
以上のように本実施の形態によれば、無線管理端末２は、第１の無線端末１ａから第２の無線端末１ｂへ送信フレームを送信した際に、第２の無線端末１ｂからの承認フレームが必要であるにもかかわらず、承認フレームを承認フレーム制限時間以内に受信しなかった場合は、第２の無線端末１ｂに送信フレームを転送すると共に第１の無線端末１ａに承認フレームを転送し、第１の無線端末１ａから第２の無線端末１ｂへ送信フレームを送信した際に、承認フレームが必要でない場合は、第２の無線端末１ｂに送信フレームを転送しないことにより、無線端末間で通信が可能な場合（第２の無線端末からの承認フレームが必要な場合）には直接無線端末間でフレームの送受信を行い、直接通信できない場合（第２の無線端末からの承認フレームが必要な場合）には無線管理端末を介してフレームの送受信を行うことができるので、状況に応じて有効に帯域を使用することができる。
【００３０】
また、無線管理端末２は、第１の無線端末１ａが承認フレーム非転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した送信フレームに対する承認フレームを転送せず、第１の無線端末１ａが承認フレーム転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した送信フレームに対する承認フレームを転送することにより、承認フレームを無線管理端末２で転送しないようにしたり転送するようにしたりできるので、第１の無線端末１ａの送信を含めた第２の無線端末１ｂの受信状態が第２の無線端末１ｂの送信を含めた第１の無線端末１ａの受信状態より悪くて、第２の無線端末１ｂは送信フレームを受信できないが、第１の無線端末１ａは第２の無線端末１ｂの承認フレームを受信できる場合には、承認フレーム非転送情報を設定した送信フレームを使用すれば、承認フレームを転送せずに正常な通信ができるので、その分有効に帯域を使用することができる。また、第２の無線端末１ｂの送信を含めた第１の無線端末１ａの受信状態が第１の無線端末１ａの送信を含めた第２の無線端末１ｂの受信状態より悪くて、第１の無線端末１ａは承認フレームを受信できないが、第２の無線端末１ｂは第１の無線端末１ａの送信フレームを受信できる場合には、承認フレーム転送情報を設定した送信フレームを使用すれば、無線管理端末２は送信フレームを転送せずに正常な通信ができるので、その分有効に帯域を使用することができる。
【００３１】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２、３による無線通信システムを示す構成図である。図５では無線端末が３台の場合を示す。
【００３２】
図５において、無線端末１ａ、１ｂ、無線管理端末２、無線通信路３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆは図１〜図４と同様のものなので、同一符号を付し、説明は省略する。１ｃは送受信可能な無線端末、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋ、３ｌは実際には目には見えない無線通信路であり、３ｇは無線管理端末２から無線端末１ｃへの無線通信路、３ｈは無線端末１ｃから無線管理端末２への無線通信路、３ｉは無線端末１ｂから無線端末１ｃへの無線通信路、３ｊは無線端末１ｃから無線端末１ｂへの無線通信路、３ｋは無線端末１ａから無線端末１ｃへの無線通信路、３ｌは無線端末１ｃから無線端末１ａへの無線通信路である。図５では無線通信路３ｉ、３ｋ、３ｌが通信不可能である状態を示している。本実施の形態の無線通信システムにおいては、物理層での承認フレームを必要としない送信フレーム（ＵＤＰフレームやブロードキャストフレーム等）を送信する際に送信フレーム転送情報を設定することが特徴である。
【００３３】
以上のように構成された無線通信システムについて、その動作を説明する。
【００３４】
ＵＤＰフレームを無線端末１ｂから無線端末１ｃへ送信フレームとして送信する場合、無線管理端末２は、送信フレームに対する無線端末１ｃからの承認フレームを受信しないが、受信した送信フレームが承認フレームを必要としないＵＤＰフレームであり、送信フレームを転送する必要がないと理解するので、転送送信フレームを送信することはない。しかしながら、図５の場合では無線通信路３ｉが通信不能なために、無線端末１ｃは無線端末１ｂからのＵＤＰフレームである送信フレームを受信することができない。このような場合、無線端末１ｃに確実に受信させるために、無線端末１ｂは、送信フレーム転送情報を設定したＵＤＰフレームである送信フレームを送信する。無線管理端末２は、送信フレーム転送情報が設定されている送信フレームを受信すると、転送送信フレームを必ず送信するので、無線端末１ｃは確実にＵＤＰフレームである送信フレームを受信することができる。
【００３５】
次に、ブロードキャストフレームを無線端末１ｂから無線端末１ｃへ送信フレームとして送信する場合、無線管理端末２は、ＵＤＰフレームの時と同様に、転送送信フレームを送信することはない。図５の場合では、無線端末１ａ及び無線管理端末２はブロードキャストフレームである送信フレームを受信することはできるが、無線端末１ｃは送信フレームを受信することができない。このような場合、無線通信システム内の全ての無線端末１ａ、１ｃ及び無線管理端末２に確実に受信させるために、無線端末１ｂは送信フレーム転送情報を設定したブロードキャストフレームである送信フレームを送信する。無線管理端末２は、送信フレーム転送情報が設定されている送信フレームを受信すると、転送送信フレームを必ず送信するので、無線端末１ｃも確実にブロードキャストフレームである送信フレームを受信することができる。
【００３６】
以上のように本実施の形態においては、物理層での承認フレームを必要としない送信フレームを送信する際に、送信フレーム転送情報を設定することにより確実に送信フレームを受信させることができる。
【００３７】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３による無線通信システムの構成は、図５と同様の構成である。本実施の形態の無線通信システムにおいては、送信フレームを送信する際に、最初の送信フレームにのみ送信フレーム転送情報を付加するとともに、全ての無線端末及び無線管理端末に承認フレームを送信する前に転送送信フレーム制限時間を待つように設定されていることが特徴である。
【００３８】
本実施の形態による無線通信システムについて、その動作を説明する。
【００３９】
或る無線端末が他の無線端末へバイト数の多いデータを送る場合、無線媒体中で送信可能なバイト数は決まっているので、送信側の無線端末は複数のフレームにデータを分割して送信し、受信側の無線端末は複数のフレームを元のデータに再構築することが行われる。この時、送信側の送信フレームを受信してから受信側の承認フレームを送信する場合は、無線媒体の状況（通信状態）を確認することなくすぐに送信されるが、受信側の承認フレームを受信してから送信側の送信フレームを送信する場合にも同様に無線媒体の状況を確認することなくすぐに送信することが認められている。つまり、これらのフレーム交換は優先されて複数個連続することになり、長時間無線媒体を占有することになる。
【００４０】
図５の状況で無線端末１ａが無線端末１ｂに対して上記のようなフレーム交換を開始したとする。この時無線端末１ｃは無線端末１ａと１ｂからのフレームを受信することができなく、また、無線端末１ａと１ｂはお互いに受信することができ、無線管理端末２を介することなく直接通信しているので、無線端末１ｃは無線媒体が使用されていることを知ることができない。この時、フレーム交換中に無線端末１ｃが送信フレームを送信すると、無線端末１ａと１ｂのフレーム交換が正常にできない場合がある。
【００４１】
このような場合、無線端末１ａは送信フレーム転送情報をフレーム交換の最初の送信フレームにのみ設定して送信するとともに、無線端末１ａ、１ｂ、１ｃ及び無線管理端末２にはあらかじめ転送送信フレーム制限時間が設定されている。無線管理端末２は、受信した最初の送信フレームを転送送信フレーム制限時間以内で無線端末１ｂが受信可能な時間に転送する。無線端末１ｂは、承認フレームを送信する前に、転送送信フレーム制限時間が過ぎるのを待っており、その間に転送送信フレームを受信する。このとき無線端末１ｂは、正常に送信フレームを受信しているので、転送送信フレームの内容を破棄し、その後承認フレームを送信する。無線端末１ｃは、転送送信フレームを受信することができ、無線媒体がフレーム交換のために予約されていることを理解することができるので、フレーム交換中に送信フレームを送信してフレーム交換の邪魔をすることはない。
【００４２】
また、転送送信フレーム制限時間が設定されていない場合を考えると、無線端末１ｂからの承認フレームはすぐに送信されるため、無線管理端末２は、承認フレームを待ってから転送送信フレームを送信する必要があり、加えて無線端末１ｂは再度承認フレームを送信する必要がある。従って、転送送信フレーム制限時間が設定されている場合は、設定されていない場合に比べて、無線端末１ｃは媒体の予約を時間的に承認フレーム１個分早く知ることができ、加えて承認フレームを１個分少なくすることができるという効果も有している。
【００４３】
なお、本実施の形態では、無線端末が３つの場合について説明したが、無線端末の数はいくつでもでもよいことは言うまでもない。
【００４４】
以上のように本実施の形態によれば、第２の無線端末１ｂは転送送信フレーム制限時間以内に承認フレームを送信しないようにし、無線管理端末２は転送送信フレーム制限時間以内で第２の無線端末１ｂが受信可能な時間に送信フレームを転送することにより、承認フレームの送信前に必ず送信フレームを無線管理端末２で転送できるので、早くかつ効率良く全ての無線端末が無線媒体の予約状態を知ることができ、長い時間を必要とするフレーム交換の間に第１の無線端末１ａと第２の無線端末１ｂのフレーム交換を妨害するような第３の無線端末１ｃからの送信を無くすことができる。
【００４７】
【発明の効果】
請求項１に係る無線通信システムによれば、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮとを接続し無線媒体を管理する無線管理端末と、無線管理端末に管理される複数の無線端末とを備えた無線通信システムであって、第１の無線端末から第２の無線端末へ送信フレームを送信した際に、無線管理端末は、第１の無線端末が送信フレーム転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した送信フレームを転送すると共に、第２の無線端末は転送送信フレーム制限時間以内に承認フレームを送信しないようにし、無線管理端末は転送送信フレーム制限時間以内で第２の無線端末が受信可能な時間に送信フレームを転送することにより、承認フレームの送信前に必ず送信フレームを無線管理端末で転送できるので、早くかつ効率良く全ての無線端末が無線媒体の予約状態を知ることができ、長い時間を必要とするフレーム交換の間に第１の無線端末と第２の無線端末のフレーム交換を妨害するような第３の無線端末からの送信を無くすことができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図
【図２】本発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図
【図３】本発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図
【図４】本発明の実施の形態１による無線通信システムを示す構成図
【図５】本発明の実施の形態２、３による無線通信システムを示す構成図
【符号の説明】
１ａ 無線端末
１ｂ 無線端末
２ 無線管理端末
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅ、３ｆ、３ｇ、３ｈ、３ｉ、３ｊ、３ｋ、３ｌ
無線通信路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wireless communication system in which a wireless management terminal that enables connection between a wireless LAN and a wired LAN manages a wireless medium.
[0002]
[Prior art]
In IEEE 802.11, the most popular conventional wireless LAN standard, when connecting a wireless LAN and a wired LAN, an infrastructure mode (infrastructure mode) is used, and in this mode, wireless management is performed to manage a wireless medium. A terminal (referred to as an access point in IEEE 802.11) serves as a connection point between a wireless LAN and a wired LAN, and each wireless terminal (referred to as a station (station) in IEEE 802.11) only establishes a connection with a wireless management terminal. A star topology is adopted.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional wireless communication system, when performing communication between wireless terminals, since the star topology is used, the wireless terminal can only communicate with the wireless management terminal. It is necessary to transmit a frame to the wireless management terminal and transfer the frame received by the wireless management terminal to the destination wireless terminal, which takes twice as long as when sending a frame directly from the transmission source wireless terminal to the destination wireless terminal, There was a problem that the band could not be used effectively.
[0004]
In this wireless communication system, when direct communication is possible between wireless terminals, the frame is directly transmitted and received between wireless terminals. When direct communication is not possible between wireless terminals, the frame is transmitted via the wireless management terminal. By performing transmission / reception, it is required that the band can be used effectively according to the situation of the wireless medium.
[0005]
In order to satisfy this requirement, the present invention performs frame transmission / reception directly between wireless terminals when direct communication is possible between wireless terminals, and a wireless management terminal when direct communication is not possible between wireless terminals. It is an object of the present invention to provide a wireless communication system that can effectively use a band according to the state of a wireless medium by transmitting and receiving frames via the network.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a wireless communication system of the present invention includes a wireless management terminal that connects a wired LAN and a wireless LAN and manages a wireless medium, and a wireless communication device that includes a plurality of wireless terminals managed by the wireless management terminal. In a communication system, when a transmission frame is transmitted from a first wireless terminal to a second wireless terminal, the wireless management terminal transmits a transmission frame in which transmission frame transfer information is set by the first wireless terminal Forwards the received transmission frameAt the same time, the second wireless terminal does not transmit the approval frame within the transfer transmission frame time limit, and the wireless management terminal transfers the transmission frame at a time that can be received by the second wireless terminal within the transfer transmission frame time limit.The configuration.
[0007]
ThisSince the transmission frame can always be transferred by the radio management terminal before the approval frame is transmitted, all the radio terminals can quickly and efficiently know the reservation status of the radio medium, and the frame can be changed during a frame exchange that requires a long time. Transmission from the third wireless terminal that interferes with frame exchange between the first wireless terminal and the second wireless terminal can be eliminated.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first inventionThe wireless communication system is a wireless communication system including a wireless management terminal that connects a wired LAN and a wireless LAN and manages a wireless medium, and a plurality of wireless terminals that are managed by the wireless management terminal. When the transmission frame is transmitted from the first wireless terminal to the second wireless terminal, the approval frame is received within the approval frame time limit even though the approval frame from the second wireless terminal is necessary. If not, the transmission frame is transferred to the second wireless terminal, the approval frame is transferred to the first wireless terminal, and the transmission frame is transmitted from the first wireless terminal to the second wireless terminal. When no frame is necessary, the transmission frame is not transferred to the second wireless terminal.
[0009]
With this configuration, when communication between wireless terminals is possible (when an approval frame from the second wireless terminal is required), frames are directly transmitted and received between wireless terminals, and when direct communication is not possible (second wireless terminal) Since a frame can be transmitted / received via the radio management terminal when an approval frame from the terminal is required, the band can be used effectively according to the situation.
[0010]
According to the second inventionWireless communication systemAccording to the first inventionIn the wireless communication system, when the first wireless terminal transmits a transmission frame in which the approval frame non-transfer information is set, the wireless management terminal does not transfer the approval frame for the received transmission frame, and the first wireless terminal When a transmission frame in which approval frame transfer information is set is transmitted, an approval frame for the received transmission frame is transferred.
[0011]
With this configuration, the approval frame can be prevented from being transferred or transferred by the wireless management terminal, so that the reception state of the second wireless terminal including the transmission of the first wireless terminal is the transmission of the second wireless terminal. If the second wireless terminal cannot receive the transmission frame, but the first wireless terminal can receive the approval frame of the second wireless terminal. If the transmission frame in which the frame non-transfer information is set is used, normal communication can be performed without transferring the approval frame, so that the band can be used effectively correspondingly. In addition, the reception state of the first wireless terminal including the transmission of the second wireless terminal is worse than the reception state of the second wireless terminal including the transmission of the first wireless terminal, and the first wireless terminal is approved. If the second wireless terminal can receive the transmission frame of the first wireless terminal but the second wireless terminal can receive the transmission frame of the first wireless terminal, the wireless management terminal can transfer the transmission frame by using the transmission frame in which the approval frame transfer information is set. Thus, normal communication can be performed without any problem, so that the band can be used effectively.
[0012]
According to the third inventionThe wireless communication system is a wireless communication system including a wireless management terminal that connects a wired LAN and a wireless LAN and manages a wireless medium, and a plurality of wireless terminals that are managed by the wireless management terminal. When the transmission frame is transmitted from the terminal to the second wireless terminal, the wireless management terminal transfers the received transmission frame when the first wireless terminal transmits the transmission frame in which the transmission frame transfer information is set. It is what.
[0013]
With this configuration, since the transmission frame can always be transferred by the radio management terminal, the transmission frame that does not need the approval frame can be surely received by the second radio terminal, and the transmission frame that does not need the approval frame, For example, the broadcast transmission frame can be received by all wireless terminals in the wireless LAN.
[0014]
According to the fourth inventionWireless communication systemAccording to the third inventionIn the wireless communication system, the second wireless terminal does not transmit the approval frame within the transfer transmission frame time limit, and the wireless management terminal transmits the transmission frame at a time that can be received by the second wireless terminal within the transfer transmission frame time limit. Is to be transferred.
[0015]
With this configuration, the transmission frame can always be transferred by the radio management terminal before sending the approval frame, so that all radio terminals can know the reservation status of the radio medium quickly and efficiently, and frame exchange that requires a long time In the meantime, the transmission from the third wireless terminal that interferes with the frame exchange between the first wireless terminal and the second wireless terminal can be eliminated.
[0016]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
[0017]
(Embodiment 1)
1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG. 4 are configuration diagrams showing a radio communication system according to
[0018]
1 to 4,
[0019]
Here, for example, the wireless communication path between the wireless terminal 1a and the
[0020]
In the wireless communication system according to the present embodiment, when transmitting a transmission frame that requires an acknowledgment frame in the physical layer, a transmission frame in which neither approval frame non-transfer information nor approval frame transfer information is set is received. The
[0021]
An operation when a frame is transmitted from the wireless terminal 1a to the
[0022]
First, in the case of FIG. 1, when a transmission frame is transmitted from the wireless terminal 1a to the
[0023]
In the case of FIG. 2, communication other than the
[0024]
In the case of FIG. 3, communication other than the
[0025]
In the case of FIG. 4, communication other than the
[0026]
When the communication state of FIGS. 2, 3 and 4 is all changed to the same communication state as in FIG. 1 due to the distance between the wireless terminals being shortened or the disturbance being reduced, the
[0027]
When the communication state of FIG. 1, FIG. 3 and FIG. 4 is all in the same communication state as FIG. 2 because the distance between the wireless terminals is longer than before or disturbance is increased, the
[0028]
In this embodiment, one wireless terminal that transmits a transmission frame and the other wireless terminal that transmits an approval frame are described. However, the wireless terminal that has transmitted the approval frame transmits the transmission frame and transmits the transmission frame. Needless to say, the same applies to the case where the wireless terminal sends an acknowledgment frame for the wireless terminal. Moreover, although the case where there are two wireless terminals has been described, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the number of wireless terminals may be any number.
[0029]
As described above, according to the present embodiment, when the
[0030]
Further, when the first wireless terminal 1a transmits a transmission frame in which the approval frame non-transfer information is set, the
[0031]
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram showing a radio communication system according to
[0032]
In FIG. 5, the
[0033]
The operation of the wireless communication system configured as described above will be described.
[0034]
When transmitting a UDP frame as a transmission frame from the
[0035]
Next, when a broadcast frame is transmitted as a transmission frame from the
[0036]
As described above, in the present embodiment, when transmitting a transmission frame that does not require an acknowledgment frame in the physical layer, the transmission frame can be reliably received by setting the transmission frame transfer information.
[0037]
(Embodiment 3)
The configuration of the wireless communication system according to the third embodiment of the present invention is the same as that shown in FIG. In the wireless communication system according to the present embodiment, when transmitting a transmission frame, transmission frame transfer information is added only to the first transmission frame, and before an approval frame is transmitted to all wireless terminals and wireless management terminals. It is characterized in that it is set to wait for the transfer transmission frame time limit.
[0038]
The operation of the radio communication system according to this embodiment will be described.
[0039]
When one wireless terminal sends data with a large number of bytes to another wireless terminal, the number of bytes that can be transmitted in the wireless medium is determined, so the transmitting wireless terminal divides the data into multiple frames and transmits it. Then, the receiving side wireless terminal reconstructs a plurality of frames into the original data. At this time, when transmitting the receiving side approval frame after receiving the transmitting side transmission frame, it is transmitted immediately without checking the status (communication state) of the wireless medium. Similarly, when a transmission frame on the transmission side is transmitted after reception, it is also permitted to transmit immediately without checking the status of the wireless medium. In other words, a plurality of these frame exchanges are prioritized, and a plurality of consecutive frames are used, and the wireless medium is occupied for a long time.
[0040]
Assume that the wireless terminal 1a starts frame exchange as described above with respect to the
[0041]
In such a case, the wireless terminal 1a sets and transmits the transmission frame transfer information only in the first transmission frame of the frame exchange, and transmits to the
[0042]
Considering the case where the transfer transmission frame time limit is not set, since the approval frame from the
[0043]
In the present embodiment, the case where there are three wireless terminals has been described, but it goes without saying that any number of wireless terminals may be used.
[0044]
As described above, according to the present embodiment, the
[0047]
【The invention's effect】
The wireless communication system according to
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a wireless communication system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing a radio communication system according to
FIG. 3 is a configuration diagram showing a radio communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a configuration diagram showing a radio communication system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a radio communication system according to
[Explanation of symbols]
1a Wireless terminal
1b Wireless terminal
2 Radio management terminal
3a, 3b, 3c, 3d, 3e, 3f, 3g, 3h, 3i, 3j, 3k, 3l
Wireless communication channel
Claims (1)
Translated fromJapanese前記無線管理端末は、前記第１の無線端末が送信フレーム転送情報を設定した送信フレームを送信した場合は、受信した前記送信フレームを転送すると共に、
前記第２の無線端末は転送送信フレーム制限時間以内に承認フレームを送信しないようにし、前記無線管理端末は前記転送送信フレーム制限時間以内で前記第２の無線端末が受信可能な時間に送信フレームを転送することを特徴とする無線通信システム。A wireless communication system comprising: a wireless management terminal that connects a wired LAN and a wireless LAN and manages a wireless medium; and a plurality of wireless terminals that are managed by the wireless management terminal. When sending transmission frames to other wireless terminals,
When the first wireless terminal transmits a transmission frame in which transmission frame transfer information is set, the wireless management terminal transfers the received transmission frame,
The second wireless terminal does not transmit an acknowledgment frame within a transfer transmission frame time limit, and the wireless management terminal transmits a transmission frame within a time that can be received by the second wireless terminal within the transfer transmission frame time limit. A wireless communication system characterizedby transferring .
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