(57)【要約】【課題】基地局と、この基地局に帰属した無線端末局と、前記基地局に接続された複数の端末局と、前記無線端末局に接続された複数の端末局とを備えた無線アクセスシステムにおいて、高優先度が設定された端末局への送信データに対し、優先的にチャネルが与えられる無線アクセスシステムを提供する。【解決手段】無線アクセス回線２５を共用する複数の端末局１１〜１３、２１〜２３を備えた無線アクセスシステムにおいて、基地局１と無線端末局２に高優先端末設定メモリ３２を設け、このメモリ３２に設定された端末局への送信データについては、優先的に送信が開始できるようにする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基地局と、この基地局に帰属した無線端末局と、前記基地局に接続された複数の端末局と、前記無線端末局に接続された複数の端末局とを備えた無線アクセスシステムにおいて、
前記複数の端末局の何れかに高優先度を設定する手段を設け、この高優先度が設定された端末局への送信データに対し、優先的にチャネルが与えられることを特徴とする無線アクセスシステム。
【請求項２】
基地局と、この基地局に帰属した無線端末局と、前記基地局に接続された複数の端末局と、前記無線端末局に接続された複数の端末局とを備えた無線アクセスシステムにおいて、
前記複数の端末局の送信データを保存するための、待ち行列からなる種別を異にする複数のキューを設け、前記複数の端末局による送信データの保存先である前記複数のキューの種別により、前記複数の端末局の中で優先度の高い端末局が設定され、この優先度が高く設定された端末局への送信データに対し優先的にチャネルが与えられることを特徴とする無線アクセスシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線端末間でユーザ情報や制御情報を含んだパケットを転送する方式の無線アクセスシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ユーザ情報や制御情報をパケットにして複数の端末局間で転送する無線アクセスシステムとして、従来からＩＥＥＥ８０２．１１準拠による無線アクセスシステムが知られているが、このようなシステムでは、通常、アクセス制御方式にＣＳＭＡ／ＣＡ方式が採用されている。
【０００３】
ここで、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式とは、基地局を経由した通信又は端末局間で通信を行う際、いかなる端末局、基地局であろうとも平等にチャネルをスキャンし、チャネルが空いていれば、当該端末局又は基地局が通信を行なえるようにした方式のことである。
【０００４】
従って、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、或る局でこれから送信しようとしているフレームが、他局で既に送信されているフレームに衝突させてしまう虞れがあり、この事態を避けるため、基本動作として、これから送信を試みようとする端末局は、まず、最初、無線チャネルの状態を確認（キャリアセンス）する処理を実行するように決めてある。
【０００５】
そして、各端末局は、チャネルがアイドル（空き状態）であることが確認できたときフレームを送信するが、チャネルがビジー（通信中）であると認識されたときは送信を保留し、アイドルになるのを待つように制御される。
【０００６】
従って、この方式の場合、最もパケット衝突の確率が高くなるのは、或る端末局のパケット送信が完了し、無線チャンネルがビジーからアイドルに変化した直後であるといえる。
【０００７】
何故なら、いま、ここで周囲に存在する複数の端末局が送信保留状態にあったとすると、これらは無線チャネルが利用可能になったと認識した直後、一斉にフレーム送信を開始してしまう筈だからである。
【０００８】
ところで、このときのフレーム衝突が発生する確率は、直前に送信されていた無線フレームの長さに依存し、それが長いほど、送信保留状態にある端末局の数が増加することから、衝突が発生する確率も高くなる。
【０００９】
ここで、このフレーム衝突が発生する確率を低くするためには、送信保留状態にある端末局は、無線チャネルのビジーからアイドルへの変化を確認した後、さらにランダムな時間のキャリアセンス（ランダムバックオフという）を行ない、継続してアイドルであると確認できたとき、このあとフレーム送信を開始する制御を行なうようにする必要があり、これが、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式における基本のアクセス方法である。
【００１０】
そこで、このＣＳＭＡ／ＣＡ方式によるアクセス方法について、図５により説明すると、ここで、いま、或る端末局、例えば端末局１が、或る時点ｔ０　よりも前から送信中で、他の端末局２，３は送信保留状態にあったとし、時点ｔ０　で端末局１の送信フレームが終わったとする。
【００１１】
そうすると、ここで端末局２，３の双方がランダムバックオフによりチャネルの争奪を開始し、この結果、このときは、たまたま端末局２がチャネルを獲得したとする。そうすると、このときは、端末局３は送信できず、次の送信フレームの終了まで再び送信保留状態になり、これによりフレーム衝突の回避が得られることになる。
【００１２】
なお、このとき、たとえランダムバックオフが最短時間で終了した場合でも、送信フレーム終了後、次の送信フレームが開始されるまでの間には、最低限必要な期間が確保されるようにする必要があり、このために設けられているのが、図示のＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ　Ｆｒａｍｅ　Ｓｐａｃｅ）と呼ばれる期間である。また、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式において、通信開始時、端末局に優先権を持たせるという技術の例として、特願２００１−３３１０９４号に示されるものがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術は、通信開始時に優先度の高い端末局からデータを送信した場合に優先的にチャネルが与えられるものであった。しかし、優先度の低い端末局から優先度の高い端末局への通信においてはチャネルが与えられない。例えば、優先度の低い端末局から災害現場などを統括している端末局への重要な通信においてチャネルが優先的に与えられないという問題があった。
【００１４】
本発明の目的は、端末局に優先度を設けることにより、必要に応じて高優先度が設定された端末局への送信データに対し、優先的にチャネルが与えられるようにした無線アクセスシステムを提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、基地局と、この基地局に帰属した無線端末局と、前記基地局に接続された複数の端末局と、前記無線端末局に接続された複数の端末局とを備えた無線アクセスシステムにおいて、前記複数の端末局の何れかに高優先度を設定する手段を設け、この高優先度が設定された端末局への送信データに対し、優先的にチャネルが与えられるようにして達成される。
【００１６】
同じく上記目的は、基地局と、この基地局に帰属した無線端末局と、前記基地局に接続された複数の端末局と、前記無線端末局に接続された複数の端末局とを備えた無線アクセスシステムにおいて、前記複数の端末局の送信データを保存するための、待ち行列からなる種別を異にする複数のキューを設け、前記複数の端末局による送信データの保存先である前記複数のキューの種別により、前記複数の端末局の中で優先度の高い端末局が設定され、この優先度が高く設定された端末局への送信データに対し優先的にチャネルが与えられるようにして達成される。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による無線アクセスシステムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態が適用された無線システムの一例で、図示のように、このシステムは、基地局１と、この基地局１にネットワークケーブルなどの有線回路１０により接続された複数の端末局１１，１２，１３、基地局１に帰属している無線端末局２、この無線端末局２に同じくイーサネットケーブルなどの有線回路２０で接続された複数の端末局２１，２２，２３で構成されている。
【００１８】
そして、基地局１と無線端末局２は、それぞれのアンテナ１４，２４の間の無線アクセス回線２５により結合されているが、このとき、この実施形態では、各端末局の中に予め高い優先度が与えられている端末局が設定してあり、ここで、端末局１３，２３がこの高優先端末局である。
【００１９】
このため、基地局１と無線端末局２には、各々優先度別の複数のキュー３１と呼ばれる待ち行列と、優先端末設定メモリ３２が備えられている。そして、後述するように、この優先端末設定メモリ３２に、高優先度に設定したい端末局のＭＡＣアドレスを予め記述しておくようになっている。
【００２０】
次に、この実施形態の動作について、各端末局１１，１２，２１，２２と、高優先端末局１３，２３が通信要求を出し、基地局１と無線端末局２の間で無線アクセス回線２３を用いて通信する場合について、図２のフローチャートを用いて説明する。
【００２１】
図２に示すアクセス制御は、送信データが発生されると開始され、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従って処理されるようになっている。そして、まず、高優先端末設定メモリ３２が参照され（Ｓ１）、そこに宛先ＭＡＣアドレスの記載があるか否かを判定する（Ｓ２）。なお、Ｓは処理のステップを意味する。
【００２２】
図３は、優先端末設定メモリ３２の記述例で、ここに記載されているＭＡＣアドレスと宛先端末局のＭＡＣアドレスが一致した場合には、当該宛先が高優先端末局であることが判る。
【００２３】
ここで、まず、Ｓ２での判定結果がＹ（肯定）になったとき、つまり宛先が高優先端末局であったときは、図４に示すように、基地局１又は無線端末局２のキュー３１内のキュー［１］に送信データＰを保存する（Ｓ３）。ここで送信データのＰは優先データであることを表わす。
【００２４】
そして、このようにしてキュー［１］に送信データＰが保存されたら、直ちにキュー［１］の送信データＰの送信を開始し（Ｓ４）、チャネルスキャンを行ない（Ｓ５）、通常のＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従ってデータを送信する（Ｓ６）。
【００２５】
一方、Ｓ２の処理で、判定結果がＮ（否定）になったとき、つまり宛先が高優先端末局ではなかったときは、宛先が通常の端末局であることを意味するので、図４に示すように、今度は、キュー［２］に送信データＵを保存し（Ｓ７）、次いでキュー［１］に送信データＰがあるか否かを調べる（Ｓ８）。ここで送信データのＵは通常のデータであることを表わす。
【００２６】
そして、この処理Ｓ８での判定結果がＹになったとき、つまりキュー［１］に送信データＰが保存されていたときは、Ｓ３の処理の後と同じく、キュー［１］に保存されていた送信データの送信を開始し（Ｓ４）、チャネルスキャンを行なってから（Ｓ５）、通常のＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従ってデータを送信する（Ｓ６）。
【００２７】
一方、Ｓ８の処理で判定結果がＮになったとき、つまりキュー［１］に送信データＰが保存されていなかったときは、キュー［２］に保存されていた送信データＵの送信を開始する（Ｓ９）。そして、同じくチャネルスキャンを行なってから（Ｓ５）、通常のＣＳＭＡ／ＣＡ方式に従ってデータを送信する（Ｓ６）。処理Ｓ６の後は処理Ｓ１０に進み、キュー［１］とキュー［２］に送信データが残っているか否かを調べ、判定結果がＮになったとき、つまりキュー［１］とキュー［２］の何れにも送信データが残っていなかったときは、ここで処理を終了する。
【００２８】
一方、処理Ｓ１０での判定結果がＹになったとき、つまりキュー［１］とキュー［２］の何れか一方にも送信データが残っていたときは、処理Ｓ８に戻り、送信データＰ又は送信データＵの送信を行なうのである。そして、このようにしてキュー［１］とキュー［２］に保存された送信データが全て送信された後は、何れかの局から再び送信データが発生するまで待受け状態に入ることになる。
【００２９】
この結果、この実施形態によれば、図４に示すように、たとえキュー［２］に送信データＵが保存されていても、キュー［１］に送信データＰがある限り、常に送信データＰから優先的に送信されることになる。
【００３０】
このとき、送信データについて、それが送信データＰとして処理されるか、送信データＵとして処理されるかは、その送信データの宛先ＭＡＣアドレスが、高優先端末局１３，２３によるものか、他の端末局１１，１２，２１，２２によるものかで決まる。
【００３１】
そして、このとき複数の端末局の中から、宛先について優先度が与えられた端末局、例えば高優先端末局１３，２３となるか、優先なしの端末局、例えば端末局１１，１２，２１，２２になるかは、高優先端末設定メモリ３２にＭＡＣアドレスが記述されているか否かで決まることになる。
【００３２】
従って、この実施形態によれば、必要な端末局については、そのＭＡＣアドレスを高優先端末設定メモリ３２に記述するだけで、簡単に高優先端末局とすることができ、この端末への通信要求は優先的に処理され、災害時などに必要な重要な通信については常に優先的に送信処理することができ、高優先度が設定された端末局への送信データに対し優先的にチャネルが与えられるようにした無線アクセスシステムを提供することが可能となる。
【００３３】
ここで、高優先度に設定する端末局の例としては、例えば消防署や警察署などの指令卓（基地局）であり、災害時など非常時に現場の状況などをいち早く基地局へ知らせるために優先的にデータを送信することができる。
【００３４】
上記実施形態において、無線端末局が複数局ある場合は、それぞれの無線端末局に優先度別に複数種のキューと高優先端末設定メモリを設けることにより、端末局間通信を行なう無線システムにおいても、同様に優先度送信制御が適用できる。また、無線端末局が複数局ある場合で、送信側、受信側それぞれに優先度を設定した一例を図６に示す。この場合についても複数種のキューを用意することにより、優先度を複数種備えた無線アクセスシステムを実現することが出来る。また、図７において送信側、受信側の優先度におけるキュー構成の一例を示したが、図中優先度２および優先度３の場合についてはデータ送信時に外部より任意に優先度の設定を可能にすることにより、柔軟な優先度の設定を実現することが出来る。
【００３５】
ところで、上記実施形態では、有線回線としてネットワークケーブルを用いた場合について説明したが、同様な機能を備えているなら、例えば光ケーブルなどどのような有線回線によって実施してもよい。
【００３６】
また、上記実施形態では、優先度の制御を基地局１と無線端末局２で行うようにしているので、基地局と無線端末局間の無線アクセス回線としては、既存のシステムをそのまま適用することができ、コストを抑えることができる。
【００３７】
次に、上記実施形態では、キューが２種の場合について説明したが、有様な機能を備えたキューを３種以上用いたシステムとしても、同等な方法により容易に実現することができる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、端末局に優先度を設けることにより、必要に応じて高優先度が設定された端末局への送信データに対し、優先的にチャネルが与えられるようにした無線アクセスシステムを提供することが可能となり、この結果、災害時など非常時においても、重要な端末への送信が遅れてしまうおそれがなく、信頼性の高い無線アクセスシステムを容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による無線アクセスシステムの一実施形態が適用された無線システムの一例を示す構成図である。
【図２】本発明による無線アクセスシステムの一実施形態の動作を説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態における高優先端末設定メモリの説明図である。
【図４】本発明の一実施形態におけるキューの動作を示す説明図である。
【図５】ＣＳＭＡ／ＣＡ方式によるアクセス方法の説明図である。
【図６】本発明の一実施形態における複数種の優先度構成例である。
【図７】本発明の一実施形態におけるキューの動作を示す説明図である。
【符号の説明】
１：基地局、２：無線端末局、１１，１２，２１，２２：優先なしの端末局、１３，２３：高優先に設定された端末局、１４，２４：アンテナ、２５：無線アクセス回線、３１：キュー（待ち行列）、３２：高優先端末設定メモリ。
【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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【図７】
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