(57)【要約】【課題】ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ規格に従うネットワーク内において、端末のＱｏＳを確保すること。【解決手段】競合区間および無競合区間から構成される無線ＬＡＮネットワーク内において、ポーリングリスト外の端末が競合区間中に、端末の呼設定を行い、無競合区間中に、動的にポーリングリストを書き換える工程を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アクセスポイント（ＡＰ）の制御装置と複数の端末とにより構成されている無線ＬＡＮ通信システムにおける、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準に従う無線ＬＡＮ通信制御方法であって、ＨＣＣＡおよびＥＤＣＡを櫛状に組み合わせてＨＣＣＡ無競合区間とＥＤＣＡ競合区間とを交互に設けるとともに、ポーリングリスト外の発呼端末からの通信割当要求をＥＤＣＡ競合区間に受け付け、割当要求のあった端末を端末の優先度設定に応じてポーリングリストに入れることを特徴とする無線ＬＡＮ通信制御方法。
【請求項２】
前記優先度設定は端末自体およびデータ種類により設定されるとともに、前記ＥＤＣＡ競合区間に端末の優先度および帯域の呼設定のみを行い、前記ＨＣＣＡ無競合区間にデータ送信を行うことを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮ通信制御方法。
【請求項３】
ポーリングリスト内の端末優先度と新たに呼設定された端末優先度とを比較し、優先度の高い端末が次のポーリングで通信できるように配列することを特徴とする請求項１または２に記載の無線ＬＡＮ通信制御方法。
【請求項４】
ポーリングリスト内の端末優先順位の順番に従って各端末に順次ポーリングを行うＨＣＣＡ無競合区間と各端末がアクセスポイント（ＡＰ）と通信が可能なＥＤＣＡ競合区間とが設けられる無線ＬＡＮ通信制御方法であって、ポーリングをポーリングリストの途中で一旦中断して各端末にビーコンを送信しＨＣＣＡ無競合区間の終了とＥＤＣＡ競合区間の開始とを通知し各端末からの通信割当要求を競合期間に受け付けるステップと、通信割当要求のあった端末の優先度に応じて端末情報をポーリングリストに追加するステップと、各端末にビーコンを送信しＥＤＣＡ競合区間の終了とＨＣＣＡ無競合区間の開始とを通知するステップとを実行することを特徴とする無線ＬＡＮ通信制御方法。
【請求項５】
アクセスポイント（ＡＰ）の制御装置と複数の端末とにより構成されている無線ＬＡＮ通信システムにおける、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準に従う無線ＬＡＮ通信の制御を行うＡＰの制御装置であって、前記ＡＰの制御装置が、各端末へのポーリングをポーリングリストの途中の段階で中断し各端末にＨＣＣＡ無競合区間の終了とＥＤＣＡ競合区間の開始とを通知する手段と、各端末からの通信割当要求を競合期間に受け付ける手段と、通信割当要求のあった端末の優先度に応じて端末情報をポーリングリストに追加する手段と、所定のタイミングで各端末にビーコンを送信しＥＤＣＡ競合区間の終了とＨＣＣＡ無競合区間の開始とを通知する手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮ通信の制御を行うＡＰの制御装置。
【請求項６】
アクセスポイント（ＡＰ）の制御装置と複数の端末とにより構成されている無線ＬＡＮ通信システムにおける、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準に従う無線ＬＡＮ通信を行う端末であって、前記端末が、ＡＰからのＨＣＣＡ無競合区間の終了とＥＤＣＡ競合区間の開始を通知する信号を受信する手段と、受信した前記のＥＤＣＡ競合区間の開始信号を受けてＡＰへ呼設定に必要なデータのみを送信する手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮ通信を行う端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ規格における端末の通信方法およびその制御装置、端末に関する。
【背景技術】
【０００２】  ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ規格には、ネットワークを構成する異なる方式としてインフラストラクチャー方式およびアドホック方式がある。インフラストラクチャー方式には、自立分散的なアクセス制御手順であるＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）およびポーリングを使用する集中制御手順であるＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の機能がある。ＤＣＦはすべての端末が対等で、信号間の衝突を前提とした制御方式である。一方、ＰＣＦは、ＢＳＳ（Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｓｅｔ）ネットワークを構成するアクセスポイントが、ポーリング（端末に送信信号の有無の確認を順次行い、「送信信号あり」の応答のあった端末に送信権を与える方式）による制御方式のため、信号間の衝突は起こらない（例えば、非特許文献１参照。）。しかしながら、ＰＣＦでは、ＤＴＩＭビーコンの後一定区間無競合区間を設定し順次ポーリングを実施するため、通信端末のデータの優先度に従ったＱｏＳが確保されていない。【０００３】  ＩＥＥＥ８０２．１１にＱｏＳ確保するための規格に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅがある。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅでは、競合型方式である従来のＤＣＦ方式に、データの送信時に、優先度に応じて制御を行うＥＤＣＡ（拡張分散チャネル方式）および無競合型方式であるＰＣＦによるポーリング手順を拡張し、帯域幅や遅延時間等のパラメータを保証する制御方式であるＨＣＣＡ（Ｈｙｂｒｉｄ  ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ａｃｃｅｓｓ）が規定されている（例えば、特許文献１参照。）。【０００４】  しかしながら、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅでは、ＥＤＣＡ競合区間内での優先度ベースのＱｏＳサービス、ポーリングリスト搭載後のＱｏＳサービスしか定めていないため、ポーリングリスト外の発呼端末が音声等のデータ通信を行うためには、ＥＤＣＡ競合区間内で、端末認証、優先度等の呼設定および音声データ通信を行う必要があり、通信機会が非常に限られる。このため、優先度の極めて高い端末がポーリングリスト外にある場合、リアルタイムに帯域を確保することができないという問題があった。
【非特許文献１】ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ  Ｓｔｄ  ８０２．１１，１９９９  Ｅｄｉｔｉｏｎ
【特許文献１】特開２００４−３１２６９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明は、上述のごとき実情を鑑みたものであり、ネットワーク内のポーリングリスト外にある優先度の極めて高い端末が通信できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  第１の技術手段は、アクセスポイント（ＡＰ）の制御装置と複数の端末とにより構成されている無線ＬＡＮ通信システムにおける、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準に従う無線ＬＡＮ通信制御方法であって、ＨＣＣＡおよびＥＤＣＡを櫛状に組み合わせてＨＣＣＡ無競合区間とＥＤＣＡ競合区間とを交互に設けるとともに、ポーリングリスト外の発呼端末からの通信割当要求をＥＤＣＡ競合区間に受け付け、割当要求のあった端末を端末の優先度設定に応じてポーリングリストに入れることにより課題を解決する。この手段により、通信トラフィックが混雑した場合であっても、ネットワーク内のポーリングリスト外にある優先度の極めて高い端末が通信を行うことが可能となる。【０００７】  第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記優先度設定は端末自体およびデータ種類により設定されるとともに、前記ＥＤＣＡ競合区間に端末の優先度および帯域の呼設定のみを行い、前記ＨＣＣＡ無競合区間にデータ送信を行うことにより課題を解決する。この手段により、ＥＤＣＡ競合区間には比較的容量の小さい通信が行われるため多くの端末が割当要求を行うことができ、さらにＨＣＣＡ無競合区間にのみ容量の大きいデータを送信することとなるため、ＥＤＣＡ競合区間に通信が混雑することを避けることができ、ネットワーク内のポーリングリスト外にある優先度の極めて高い端末がより確実に通信を行うことが可能となる。端末自体とは端末ＩＤや端末が有している端末優先度などを示し、データ種類とは画像データや音声データやテキストデータ等の種類を示す。そして、これらに基づき優先度の設定を行う。【０００８】  第３の技術手段は、第１あるいは第２の技術手段において、ポーリングリスト内の端末優先度と新たに呼設定された端末優先度とを比較し、優先度の高い端末が次のポーリングで通信できるように配列することにより課題を解決する。この手段により、ネットワーク内のポーリングリスト外にある優先度の極めて高い端末がより確実に通信を行うことが可能となる。【０００９】  第４の技術手段は、ポーリングリスト内の端末優先順位の順番に従って各端末に順次ポーリングを行うＨＣＣＡ無競合区間と各端末がアクセスポイント（ＡＰ）と通信が可能なＥＤＣＡ競合区間とが設けられる無線ＬＡＮ通信制御方法であって、ポーリングをポーリングリストの途中で一旦中断して各端末にビーコンを送信しＨＣＣＡ無競合区間の終了とＥＤＣＡ競合区間の開始とを通知し各端末からの通信割当要求を競合期間に受け付けるステップと、通信割当要求のあった端末の優先度に応じて端末情報をポーリングリストに追加するステップと、各端末にビーコンを送信しＥＤＣＡ競合区間の終了とＨＣＣＡ無競合区間の開始とを通知するステップとを実行することにより課題を解決する。【００１０】  第５の技術手段は、アクセスポイント（ＡＰ）の制御装置と複数の端末とにより構成されている無線ＬＡＮ通信システムにおける、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準に従う無線ＬＡＮ通信の制御を行うＡＰの制御装置であって、前記ＡＰの制御装置が、各端末へのポーリングをポーリングリストの途中の段階で中断し各端末にＨＣＣＡ無競合区間の終了とＥＤＣＡ競合区間の開��とを通知する手段と、各端末からの通信割当要求を競合期間に受け付ける手段と、通信割当要求のあった端末の優先度に応じて端末情報をポーリングリストに追加する手段と、所定のタイミングで各端末にビーコンを送信しＥＤＣＡ競合区間の終了とＨＣＣＡ無競合区間の開始とを通知する手段とを有する無線ＬＡＮ通信の制御を行うＡＰの制御装置により課題を解決する。【００１１】  第６の技術手段は、アクセスポイント（ＡＰ）の制御装置と複数の端末とにより構成されている無線ＬＡＮ通信システムにおける、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準に従う無線ＬＡＮ通信を行う端末であって、前記端末が、ＡＰからのＨＣＣＡ無競合区間の終了とＥＤＣＡ競合区間の開始を通知する信号を受信する手段と、受信した前記のＥＤＣＡ競合区間の開始信号を受けてＡＰへ呼設定に必要なデータのみを送信する手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮ通信を行う端末により課題を解決する。【００１２】  上記の技術手段を、通信を行おうとする端末数などの通信トラフィックの混雑度合いに応じて、組み合わせて採用すればさらに効果的である。すなわち、（１）通信トラフィックの混雑度合いが低い場合には、ＥＤＣＡ競合区間のみを設定しこの区間で音声情報等のデータ送信を伴う通信を行わせ、（２）混雑度合いが上昇した場合には、前記の第１または第４または第５の技術手段を採用し、ＨＣＣＡ無競合区間とＥＤＣＡ競合区間とを交互に設けるとともに、ポーリングリスト外の発呼端末からの通信割当要求をＥＤＣＡ競合区間に受け付け、割当要求のあった端末を端末の優先度設定に応じてポーリングリストに入れる手段を採用することで、ＨＣＣＡ無競合区間にポーリングリストに基づく音声情報等のデータ通信とＥＤＣＡ競合区間に音声情報等のデータ通信とを行わせ、（３）さらに混雑度合いが上昇した場合には、前記の第２または第３または第６の技術手段を採用するか、あるいは第４または第５の技術手段を採用した上で、ＥＤＣＡ競合区間に端末の優先度および帯域の呼設定のみを行いＨＣＣＡ無競合区間にのみ音声情報等のデータ通信を行うこととすれば、さらに効果的に通信を制御することが可能である。逆に、混雑度合いが低くなった場合には、前記の逆方向に制御方法を移行すればよい。【００１３】  また、ＨＣＣＡ無競合区間とＥＤＣＡ競合区間との時間配分を変化させることも効果的である。すなわち、優先度の極めて高い端末がある場合には、そうでない場合に比べてＥＤＣＡ競合区間の期間を長めに設定することによって、優先度の極めて高い端末がポーリングリストに入りやすくなるので、当該端末の通信を確保できることになるため、効果的である。
【発明の効果】
【００１４】  本発明の無線ＬＡＮ通信制御方法を採用すること、すなわち、ＨＣＣＡ無競合区間とＥＤＣＡ競合区間とを交互に設け、ポーリングをポーリングリストの途中で一端中断してＥＤＣＡ競合区間を設け、新規端末を端末の優先度に応じてポーリングリストに追加することにより、ポーリングリストの書き換えを行うことにより、ネットワーク内のポーリングリスト外にある優先度の極めて高い端末が迅速に通信を行うことができる効果を奏する。特に、通信トラフィックが混雑した場合に、ＥＤＣＡ競合区間に端末の呼設定のみを行い、ＨＣＣＡ無競合区間に音声等のデータ通信を行うようにすれば、ネットワーク内で多くの端末に対し通信機会を与えつつ、さらに、ポーリングリスト外にある優先度の極めて高い端末に通信機会が迅速に与えられるという大きな効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】  本発明は、無線ネットワークが、ＥＤＣＡ競合区間およびＨＣＣＡ無競合区間から構成され、無線ＬＡＮ端末のサービスの品質（以下ＱｏＳ）を提供する方法である。【００１６】  以下に本発明の通信制御方法を説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格での使用を想定して、競合区間の制御にＥＤＣＡ方式、無競合区間の制御にＨＣＣＡ方式を使用している。本発明は、図１に示すように、ポーリング開始以前にはポーリングリスト外の発呼端末に対し、ＩＥＥＥ８０２．１１標準のＱｏＳサポートの拡張規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｅ標準で定められたＥＤＣＡ競合区間内で発呼端末がＡＰに対して通信割当要求を行い、ＡＰの制御装置が端末の優先度および帯域等の呼設定のみを行うステップ１と、ポーリングリスト内の端末優先度と発呼端末との優先度をＡＰの制御装置が比較しポーリングリストに追加するとともに端末を優先度順に配列するステップ２、ＥＤＣＡ競合区間前においてポーリングリスト外の発呼端末が、ＥＤＣＡ競合区間後に、優先度に応じた送信機会を提供されデータ送信を行うステップ３とを備える。【００１７】  ＨＣＣＡ無競合区間終了とＥＤＣＡ競合区間開始とを知らせるＡＰからのビーコンを受信した各端末が、ステップ１のＥＤＣＡ競合区間において、端末ＩＤ、端末優先度ＬをＡＰへ送信する。ステップ２において、既にあるポーリングリストの優先度とポーリングリスト内の端末優先度と発呼端末との優先度とを比較し、ポーリングリスト内の端末を優先度順に配列する。ステップ２の結果、新規に登録した端末の優先度が、既ポーリングリスト内の最優先端末の優先度より高ければ、ステップ３のように、データ送信がＡＰからのビーコンにより、次のＨＣＣＡ無競合区間において、データ送信が開始される。ステップ２の結果、新規に登録した端末の優先度が、既ポーリングリスト内の端末の最優先端末と同等もしくは低い場合には、同優先度端末の最後尾にリスト掲載される。【００１８】  さらに具体的な通信過程を図１によって以下に説明する。なお、ＥＤＣＡ競合区間では呼設定のためのデータ送信のみ行い、音声などのデータ通信はＨＣＣＡ無競合区間にのみ行う場合を例として説明する。当初のＨＣＣＡ無競合区間では、ポーリングリストには、図１の２つのポーリングリストのうちの左側のポーリングリストに示されるように、端末ＳＴＡ１から８の８つの端末がその優先度順に記載されているとすると、ＡＰはポーリングリストの順番に従いＳＴＡ１へポーリングを行いＳＴＡ１からのデータを受信し、その後同様にＳＴＡ２およびＳＴＡ３との通信を行う。優先度グループ（端末優先度に応じてポーリングリストをいくつかのグループに分けた場合のグループ）トップに属する端末（Ｌ１：ＳＴＡ１，２，３）との通信が完了した段階で、ＡＰは端末に向けてＨＣＣＡ無競合区間終了とＥＤＣＡ競合区間開始とを知らせるビーコンを発信する。このＥＤＣＡ競合区間に通信を開始する端末は、端末ＩＤおよび端末優先度ＬをＡＰへ送信する。図１においては、ＳＴＡ９（優先度Ｌ２）、ＳＴＡ１０（優先度Ｌ１）、ＳＴＡ１１（優先度Ｌ１）、ＳＴＡ２（優先度Ｌ１）が通信割当要求を行っている様子が示されている。所定の時間経過後に、ＡＰ���端末に向けてＥＤＣＡ競合区間終了とＨＣＣＡ無競合区間開始とを知らせるビーコンを発信するとともに、通信割当要求を行った端末を優先度に従いポーリングリストに追加し、ポーリングリストの書き換えを行う（この時のポーリングリストは図１の右側に示されるポーリングリストのように順位の高いほうからＳＴＡ１０，ＳＴＡ１１，ＳＴＡ２，ＳＴＡ４，ＳＴＡ５・・・のように書き換えられている）。この後のＨＣＣＡ無競合区間では、前回のＨＣＣＡ無競合区間と同様に、ＡＰはポーリングリストの順番に従い、まずＳＴＡ１０へポーリングを行いＳＴＡ１０からのデータを受信し、その後同様にＳＴＡ１１およびＳＴＡ２との通信を行う。そして、優先度グループトップに属する端末（Ｌ１：ＳＴＡ１０，１１，２）との通信が完了した段階で、ＡＰは端末に向けてＨＣＣＡ無競合区間終了とＥＤＣＡ競合区間開始とを知らせるビーコンを発信する。そして、以降は同様にしてＥＤＣＡ競合区間において新規の端末からの通信割当要求を待ちその後ＨＣＣＡ無競合区間に移行した後に通信を行うことを繰り返す。【００１９】  なお、ＨＣＣＡ無競合区間にはポーリングリスト上位の端末から順にポーリングを行い通信を行っていくわけであるが、ひとつのＨＣＣＡ無競合区間を終了させるまでにポーリングを行う端末に関して上記の例では優先度グループトップに属する端末のみにポーリングを行う過程を説明したが、当然にこれ以外の方法を採用することが可能である。すなわち、ポーリングリスト上位から所定の数の端末の通信をもってＨＣＣＡ無競合区間を終了させてもよいし、ポーリングリスト内の優先度グループの上位いくつかのグループ内の端末の通信をもってＨＣＣＡ無競合区間を終了させてもよい（上記の例ではＬ１のみの通信をもってＨＣＣＡ無競合区間を終了させたが、Ｌ１とＬ２両方の通信をもってＨＣＣＡ無競合区間を終了させる等）し、これらを組み合わせても良い。また、どのレベルの端末までひとつのＨＣＣＡ無競合区間でポーリングするかについては、ポーリングリスト内の端末の端末優先度の和や端末数などの通信トラフィックの混雑度合いにより適宜変更することも可能である。【００２０】  各端末は、ＡＰからのＨＣＣＡ無競合区間終了とＥＤＣＡ競合区間開始とを知らせるビーコンを受信して、この信号をトリガーとしてＡＰへ通信割当要求を行う。この際、端末はＡＰへ呼設定に必要なデータのみ、すなわち端末の固有情報と端末優先度のデータ、を送信する機能を有すれば、ＥＤＣＡ競合区間に容量の大きいデータの送信が行われないため好ましい。【００２１】  ポーリングリストの書き換え方法としては、以下の方式を採用することが可能である。すなわち、新規の端末の優先度とポーリングリストに記載されている端末の優先度とをポーリングリストの一番上位の端末から順番に、新規の端末の優先度がポーリングリスト内の端末の優先度よりも高くなるまで比較してゆき、ポーリングリストのその位置に新規端末を配置してポーリングリストを書き換えれば良い。【００２２】  端末の優先度は、図２に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのＡＣＩサブフィールドで規定されているＡＣ＿ＢＥ、ＡＣ＿ＢＫ、ＡＣ＿ＶＩ、ＡＡＣ＿ＶＯのデータの種類に加��、最優先端末に関しては、Ｐｒｉｏｒｉｔｙを示す１ｂｉｔフラグをたてることとすれば、Ｐｒｉｏｒｉｔｙを示すフラグはＩＥＥＥ８０２．１１ｅ上では予備ｂｉｔであるため、最小限の変更で端末自体に優先度を持たせることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る無線ＬＡＮ通信制御方法によりポーリングリストを書き換え通信を行う過程を概略的に示す図である。
【図２】本発明に係る無線ＬＡＮ通信制御方法を使用する場合に、端末に優先度を持たせるためのＡＣＩサブフィールドを表す一例である。
【図１】
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【図２】
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