(57)【要約】【課題】ＱｏＳサポートの対象となるアプリケーションの品質特性に適した優先制御を実現する。【解決手段】無線基地局装置または無線端末装置は、パケット連続送信時間を一回の送信権利獲得時にスループットを維持するために必要なデータ量以上が送信完了するのに費やされる時間とし、該パケット連続送信時間を優先制御パラメータに動的に設定する。また一定の期間単位でＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルに基づくパケット送信権利を獲得した回数を取得し、一定の期間内に送信権利の獲得１回分の送信でスループットを維持するために必要なデータ量を算出し、パケット連続送信時間をデータ量が全て送信完了するために費やされる時間する。またデータ通信を行う特定のアプリケーション（Ｖｉｄｅｏ Ｓｔｒ．）［４−１］に対して、データに付与されている優先度情報と同位のまたは低位の優先度の送信用バッファ［４−３］にデータをバッファリングする分類処理を行う。【選択図】図４
2007235782.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線基地局装置、及び前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、また前記無線基地局装置は複数のサービスセット種別をサポートし、前記無線基地局装置及び前記無線端末装置は、優先度情報が付与されたデータをバッファリングするために用いる優先度が異なる送信用バッファを一つないし複数有し、前記優先度が付与されたデータを有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡された場合、かつ送信用バッファを複数有する場合は、前記優先度情報に対応する前記送信用バッファに前記データをバッファリングする分類処理を行い、前記送信用バッファ毎に優先順度を反映した優先制御パラメータを有し、前記優先制御パラメータは前記データを送信する前に送信を待機する固定送信待機時間及びランダム待機時間の範囲を設定し、また一回の送信権利獲得時に連続でパケットを送信することができるパケット連続送信時間を設定し、前記優先制御パラメータを用いたＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによるアクセス制御を実施する無線パケット通信システムにおいて、
前記無線基地局装置または前記無線端末装置は前記送信用バッファ毎に、平均的なデータ通信速度であるスループットを維持する場合、前記パケット連続送信時間を一回の送信権利獲得時に前記スループットを維持するために必要なデータ量以上が送信完了するのに費やされる時間とし、該パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに動的に設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法。
【請求項２】
請求項１に記載の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、一定の期間単位で前記ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルに基づくパケット送信権利を獲得した回数を取得し、前記一定の期間内に前記送信権利の獲得１回分の送信で前記スループットを維持するために必要なデータ量を算出し、前記パケット連続送信時間を前記データ量が全て送信完了するために費やされる時間とし、該パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法。
【請求項３】
請求項１に記載の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、データ通信を行う特定のアプリケーションに対して、またはある特定の宛先のデータに対して、データに付与されている前記優先度情報と同位のまたは低位の優先度の前記送信用バッファに前記データをバッファリングする分類処理を行い、前記パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法。
【請求項４】
請求項１に記載の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、複数有する前記送信用バッファの一つないし、複数の送信用バッファを、データ通信を行う特定のアプリケーションのデータをバッファリングする前記送信用バッファとし、前記送信用バッファのそれぞれの上位に前記特定のアプリケーションの異なる優先度に対応する優先度毎の上位バッファを複数有し、前記特定のアプリケーションの優先度が付与されたデータを有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡された場合は、前記データに付与された優先度情報に対応する前記上位バッファに前記データをバッファリングする分類処理を実施し、
前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、前記上位バッファ毎で維持するスループット及び、前記送信用バッファ毎の上位の前記上位バッファ全体で制限されるスループットの上限値を保持し、一定期間単位で前記上位バッファ毎のスループットを維持するために必要な送信データ量を上位バッファ毎から取り出し、前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡し、全ての前記上位バッファから前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡した場合は、前記一定期間において前記上位バッファ全体で制限される前記スループットの上限値に相当するデータ量まで前記上位バッファにデータが存在する限り、前記上位バッファ全体からラウンドロビンまたはランダムで取り出すと同時に前記送信用バッファに渡し、前記一定期間を単位で繰り返し実施するデータ取り出し、
前記パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法。
【請求項５】
請求項１に記載の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、複数有する前記送信用バッファの一つないし、複数の送信用バッファを、データ通信を行う特定のアプリケーションのデータをバッファリングする前記送信用バッファとし、前記送信用バッファのそれぞれの上位に前記サービスセット種別毎に対応する上位バッファを複数有し、有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡されたデータを前記データに付与されている情報に従ってサービスセット種別毎に前記上位バッファにバッファリングする分類処理を実施し、
前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、前記上位バッファ毎で維持するスループット及び、前記送信用バッファ毎の上位の前記上位バッファ全体で制限されるスループットの上限値を保持し、一定期間単位で前記上位バッファ毎のスループットを維持するために必要な送信データ量を上位バッファ毎から取り出し、前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡し、全ての前記上位バッファから前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡した場合は、前記一定期間において前記上位バッファ全体で制限される前記スループットの上限値に相当するデータ量まで前記上位バッファにデータが存在する限り、前記上位バッファ全体からラウンドロビンまたはランダムで取り出すと同時に前記送信用バッファに渡し、前記一定期間を単位で繰り返し実施するデータ取り出し、
前記パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５に記載の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、特定のデータパケットに対してＩＥＥＥ８０２．１１e規格またはＷｉＦｉ−ＷＭＭ規格で定められるＱｏＳ(Quality of Serice)のためのフレームフィールドを使用せず、前記優先制御パラメータを用いたＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによるアクセス制御を実施することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法。
【請求項７】
請求項１に記載の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、請求項４と請求項５のいずれか、あるいはいずれかの組み合わせを用いて、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、データ通信を行う特定のアプリケーションに対して、またはある特定の宛先のデータに対して、前記上位バッファにバッファリング及び、前記上位バッファ毎から取り出し、前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡し、前記送信用バッファは前記固定送信待機時間が最も短く、前記ランダム送信待機時間を持たない前記優先制御パラメータを用いたＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによるアクセス制御を実施することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を実現する機能を有することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は無線ＬＡＮアクセスにおいて、データパケットを送信する際の優先制御パラメータの最適化と優先度の分類処理、及びデータパケットのバッファリング方法を提供する無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術としては、ＱｏＳサポート機能をもつ無線ＬＡＮ標準規格ＩＥＥＥ８０２．１１eでは自律分散制御のＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance ）をベースとした優先制御を行うためのＥＤＣＡ方式が採用されている。ＥＤＣＡ(Enhanced Distributed Channel Access)方式は音声や動画といった通信品質要求の高いサービスに対しては優先したパケット送信を行う。ＥＤＣＡ方式は、アプリケーションの優先度を４つのアクセスカテゴリ(ＡＣ:ＡＣ_ＶＯ，ＡＣ_ＶＩ，ＡＣ_ＢＥ，ＡＣ_ＢＫ)に分類し、ＡＣ毎に異なるアクセスパラメータ(ＣＷｍｉｎ／ｍａｘ，ＡＩＦＳ，ＴＸＯＰ)を用いて優先制御を実現する。ＡＣ＿ＶＯは音声用、ＡＣ＿ＶＩはビデオ伝送用、ＡＣ＿ＢＥはベストエフォート用、ＡＣ＿ＢＫは背景トラヒック用のアクセスカテゴリである。ＣＷはコンテンションウインドウのサイズ、ＡＩＦＳはArbitration Inter Frame Space、ＴＸＯＰはTransmission Opportunityである。また、ＥＤＣＡ方式ではＩＥＥＥ８０２．１１eで規定される、ＱｏＳサポートのための専用のフィールドを付与したフレームを用いてデータの送受信を行うことが定められている。ＥＤＣＡ方式を実装した無線ＬＡＮは、パケットの送信前に優先度が高いほど短いＣＷｍｉｎ／ｍａｘとＡＩＦＳの期間の値を定めることにより、高い送信確率（高い優先順位）を与え、パケットの送信の権利がある期間としてＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔを設定し、送信を行う権利を得た場合はＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔ期間でパケットを連続的に送信する。無線ＬＡＮがＩＥＥＥ８０２．１１e(ＥＤＣＡ)をサポートしていない場合は、１つのパケットしか送信することが許されていないのに対し、ＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔを設定することにより無線帯域を一定期間占有することができる。
【０００３】
これらのＡＣの分類方法やアクセスパラメータの値は、ＩＥＥＥ８０２．１１eでデフォルトのものが示されており、ＡＣ分類方法については、図１のＭＡＣ層の処理方法に示すように音声通信はＡＣ_ＶＯ［１−１］、映像・動画通信はＡＣ_ＶＩ［１−２］、その他はＡＣ_ＢＥ／ＡＣ_ＢＫ［１−３］／［１−４］に分類されこの優先順(ＡＣ_ＶＯ＞ＡＣ_ＶＩ＞ＡＣ_ＢＥ＞ＡＣ_ＢＫ)でアクセス制御が行われる。これらの分類には、一般にデータフレーム内に付与されるＶＬＡＮ−ｐｂｉｔやＤＳＣＰで用いられる優先度情報を元に対応するＡＣ毎に分類・マッピング処理（Mapping to Access Category (Classification)）［１−５］が行われる。ＡＣ_ＶＯ［１−１］、ＡＣ_ＶＩ［１−２］、ＡＣ_ＢＥ［１−３］、ＡＣ_ＢＫ［１−４］に分類されたパケットは、それぞれアクセス制御ＣＳＭＡ／ＣＡ［１−６］、［１−７］、［１−８］、［１−９］が実施され、内部衝突処理［１−１０］が実施された後、無線送信される。
【０００４】
図２はＭＡＣ制御部の処理ブロック図を示す。無線基地局（ＡＰ、アクセスポイント）及び無線端末（ＳＴＡ）は図２のＭＡＣ制御部［２−０］を備える（無線基地局及び無線端末は図示していない）。実線はデータの転送を示し、点線は情報通知／制御指示を示す。ＭＡＣ制御部［２−０］では、上位層のＬＬＣ層からデータが入力キュー［２−１］に入力された場合は、優先度分類処理部［２−２］にデータを転送し、優先度分類処理部［２−２］ではデータフレームに記載されている優先度に従って分類処理を行い、該当する各送信キュー［２−３］〜［２−６］にデータが入力される。アクセス制御部［２−７］〜［２−１０］では、アクセス制御部の上位送信キューにデータ入力されている場合は、優先度に従ったアクセスパラメータを用いてＣＳＭＡ／ＣＡを実施する。アクセス制御部で送信が可能であると判断された場合は内部衝突処理部［２−１１］で他のアクセス処理部でも送信可能の判断が無いか検査する。複数同時に送信可能と判断された場合は、優先度の高い送信キューに送信の権利を与える。送信の権利を得た送信キューは、物理層［２−１２］へデータを転送する。
【０００５】
しかしＩＥＥＥ８０２．１１eで定められたデフォルト値は全ての無線ネットワーク(ＮＷ)環境やトラヒック量をサポートするものではないため、最適化のための自由度が存在する。特許文献１によればバッファ中のパケット数を監視し、蓄積量が多いほどＳＴＡに対してＣＷｍｉｎ、ＣＷｍａｘの両方もしくはどちらかの値を大きくするように更新指示を出す。主な目的は無線媒体の飽和時にＵｐｌｉｎｋとＤｏｗｎｌｉｎｋの通信トラヒックのバランスをとることである。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−８４３４３号公報（パケット通信装置及び通信制御方法及びアクセスポイント）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来技術であるＩＥＥＥ８０２．１１eでは、定められたデフォルト値は全ての無線ネットワーク(ＮＷ)環境や通信品質要求の異なるアプリケーションをサポートしていないため、特許文献１では、通信中のデータ蓄積量やトラヒック量の情報に基づいて、アクセスパラメータを変更するものであり、無線帯域のリソース管理や優先制御の円滑な利用を提案されている。しかし、これらで用いられているアクセスパラメータの変更は、ＱｏＳサポートの対象となるアプリケーションの通信特性を考慮したものではない。例えばＡＣ_ＶＩに分類されるアプリケーションはＶｉｄｅｏ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ(Ｖｉｄｅｏ ｃｏｎｆ.)やＶｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ（Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．）が想定される。Ｖｉｄｅｏ ｃｏｎｆ.は双方向の通信であり、例えばアプリケーション品質の定義が勧告されるＩＴＵ−Ｔ Ｇ．１０１０ではＥｎｄ−ｔｏ−Ｅｎｄ遅延がセンシティブな１５０ｍｓ未満が望ましいとされている。またＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．は片方向配信の通信であり、同様にその許容遅延量は１０ｓ未満と示されており、アプリケーションによって許容される品質特性が異なることが判る。ＡＰでは複数のＳＴＡと複数のアプリケーションを収容し、トラヒック増加時にも前記に示す品質特性の異なるアプリケーションを同一のＡＣ(ＡＣ_ＶＩ)に分類し、同一のアクセスパラメータ使用する場合には、特にＶｉｄｅｏ ｃｏｎｆ.において送信待ち時間の増加による遅延／遅延揺らぎなどに起因する通信品質劣化が生じるという課題があった。また、ＥＤＣＡ方式は、８０２．１１ｅ規格に準拠したＱｏＳサポート専用のフィールドを付与したフレームを使用しなければならないため、ＥＤＣＡ方式非対応の無線ＬＡＭにおいては、通信及び優先制御ができないという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するためのＡＣ分類方法とアクセスパラメータ設定方法及びバッファリング方法とを拡張することによりＱｏＳサポートの対象となるアプリケーションの品質特性（トラヒック遅延の抑制、あるいはスループット特性の維持）に適した優先制御と、また片方向配信のトラヒックに対してＥＤＣＡ方式非対応の無線端末へ優先制御とを実現する無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。
【００１０】
第１の発明は、無線基地局装置、及び前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、また前記無線基地局装置は複数のサービスセット種別をサポートし、前記無線基地局装置及び前記無線端末装置は、優先度情報が付与されたデータをバッファリングするために用いる優先度が異なる送信用バッファを一つないし複数有し、前記優先度が付与されたデータを有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡された場合、かつ送信用バッファを複数有する場合は、前記優先度情報に対応する前記送信用バッファに前記データをバッファリングする分類処理を行い、前記送信用バッファ毎に優先順度を反映した優先制御パラメータを有し、前記優先制御パラメータは前記データを送信する前に送信を待機する固定送信待機時間及びランダム待機時間の範囲を設定し、また一回の送信権利獲得時に連続でパケットを送信することができるパケット連続送信時間を設定し、前記優先制御パラメータを用いたＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによるアクセス制御を実施する無線パケット通信システムにおいて、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は前記送信用バッファ毎に、平均的なデータ通信速度であるスループットを維持する場合、前記パケット連続送信時間を一回の送信権利獲得時に前記スループットを維持するために必要なデータ量以上が送信完了するのに費やされる時間とし、該パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに動的に設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を用いることにある。
【００１１】
従来技術では、無線基地局装置または前記無線端末装置は、無線媒体の飽和時にＵｐｌｉｎｋとＤｏｗｎｌｉｎｋの通信トラヒックのバランスをとるためにアクセスパラメータのＣＷｍｉｎ／ｍａｘとＡＩＦＳを変更するものであり、またパケット連続送信時間（ＴＸＯＰ）は事前に設定された値を固定して使用するのに対し、第１の発明は、スループットが維持できるデータ量が全て送信完了するために費やされる時間をパケット連続送信時間に動的に設定する方法が異なる。
【００１２】
第２の発明は、第１の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、一定の期間単位で前記ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルに基づくパケット送信権利を獲得した回数を取得し、前記一定の期間内に前記送信権利の獲得１回分の送信で前記スループットを維持するために必要なデータ量を算出し、前記パケット連続送信時間を前記データ量が全て送信完了するために費やされる時間とし、該パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を用いることにある。
【００１３】
従来技術では、アクセスポイント、あるいはステーションは、無線媒体の飽和時にＵｐｌｉｎｋとＤｏｗｎｌｉｎｋの通信トラヒックのバランスをとるためにアクセスパラメータのＣＷｍｉｎ／ｍａｘとＡＩＦＳを変更するものであり、またパケット連続送信時間（ＴＸＯＰ）は事前に設定された値を固定して使用するのに対し、第２の発明は、一定期間内に送信権利の獲得１回分の送信で前記スループットを維持するために必要なデータ量を算出し、算出されたデータ量が全て送信完了するために費やされる時間をパケット連続送信時間に動的に設定する点が異なる。
【００１４】
第３の発明は、第１の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、データ通信を行う特定のアプリケーションに対して、またはある特定の宛先のデータに対して、データに付与されている前記優先度情報と同位のまたは低位の優先度の前記送信用バッファに前記データをバッファリングする分類処理を行い、前記パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を用いることにある。
【００１５】
従来技術では、データに付与されている優先度情報に従った分類処理を行うのに対し、第３の発明は、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを、優先度の低い送信用のバッファに入力し、第１の発明において設定されるパケット連続送信時間を動的に設定する点が異なる。
【００１６】
第４の発明は、第１の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、複数有する前記送信用バッファの一つないし、複数の送信用バッファを、データ通信を行う特定のアプリケーションのデータをバッファリングする前記送信用バッファとし、前記送信用バッファのそれぞれの上位に前記特定のアプリケーションの異なる優先度に対応する優先度毎の上位バッファを複数有し、前記特定のアプリケーションの優先度が付与されたデータを有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡された場合は、前記データに付与された優先度情報に対応する前記上位バッファに前記データをバッファリングする分類処理を実施し、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、前記上位バッファ毎で維持するスループット及び、前記送信用バッファ毎の上位の前記上位バッファ全体で制限されるスループットの上限値を保持し、一定期間単位で前記上位バッファ毎のスループットを維持するために必要な送信データ量を上位バッファ毎から取り出し、前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡し、全ての前記上位バッファから前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡した場合は、前記一定期間において前記上位バッファ全体で制限される前記スループットの上限値に相当するデータ量まで前記上位バッファにデータが存在する限り、前記上位バッファ全体からラウンドロビンまたはランダムで取り出すと同時に前記送信用バッファに渡し、前記一定期間を単位で繰り返し実施するデータ取り出し、前記パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を用いることにある。
【００１７】
従来技術では、送信用のバッファの上位に、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを入力するバッファとそのバッファから平均的なデータ通信速度を維持するための手順を持たないのに対し、第４の発明は、送信用のバッファの上位に、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを入力するための複数の優先度をもつバッファを持ち、一定周期において、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持するためのデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、かつ全ての上位バッファから送信されるデータ通信速度の上限を元にデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、第１の発明において設定されるパケット連続送信時間を動的に設定する点が異なる方法である。
【００１８】
第５の発明は、第１の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、複数有する前記送信用バッファの一つないし、複数の送信用バッファを、データ通信を行う特定のアプリケーションのデータをバッファリングする前記送信用バッファとし、前記送信用バッファのそれぞれの上位に前記サービスセット種別毎に対応する上位バッファを複数有し、有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡されたデータを前記データに付与されている情報に従ってサービスセット種別毎に前記上位バッファにバッファリングする分類処理を実施し、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、前記上位バッファ毎で維持するスループット及び、前記送信用バッファ毎の上位の前記上位バッファ全体で制限されるスループットの上限値を保持し、一定期間単位で前記上位バッファ毎のスループットを維持するために必要な送信データ量を上位バッファ毎から取り出し、前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡し、全ての前記上位バッファから前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡した場合は、前記一定期間において前記上位バッファ全体で制限される前記スループットの上限値に相当するデータ量まで前記上位バッファにデータが存在する限り、前記上位バッファ全体からラウンドロビンまたはランダムで取り出すと同時に前記送信用バッファに渡し、前記一定期間を単位で繰り返し実施するデータ取り出し、前記パケット連続送信時間を前記優先制御パラメータに設定することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を用いることにある。
【００１９】
従来技術では、送信用のバッファの上位に、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを入力するバッファとそのバッファから平均的なデータ通信速度を維持するための手順を持たないのに対し、第５の発明は、送信用のバッファの上位に、サービスセット種別毎にデータを入力するためのバッファを持ち、一定周期において、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持するためのデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、かつ全ての上位バッファから送信されるデータ通信速度の上限を元にデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、第１の発明において設定されるパケット連続送信時間を動的に設定する点が異なる。
【００２０】
第６の発明は、第１〜第５の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、特定のデータパケットに対してＩＥＥＥ８０２．１１e規格またはＷｉＦｉ−ＷＭＭ規格で定められるＱｏＳ(Quality of Serice)のためのフレームフィールドを使用せず、前記優先制御パラメータを用いたＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによるアクセス制御を実施することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を用いることにある。
【００２１】
従来技術では、ＩＥＥＥ８０２．１１e規格あるいはＷｉｆｉ−ＷＭＭに準拠したＥＤＣＡ方式を実施する際は、送信フレームにＱｏＳサポートのための専用フィールドを付与したフレームを送信するのに対し、第６の発明は、片方向配信の通信トラヒックのフレームに対しては、ＱｏＳサポートのための専用フィールドが付与されていないフレームもＥＤＣＡ方式のアクセス制御を実施し、請求項１において設定されるパケット連続送信時間を動的に更新する点が従来技術と異なる。
【００２２】
第７の発明は第１の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法において、第４と第５の発明のいずれか、あるいはいずれかの組み合わせを用いて、前記無線基地局装置または前記無線端末装置は、データ通信を行う特定のアプリケーションに対して、またはある特定の宛先のデータに対して、前記上位バッファにバッファリング及び、前記上位バッファ毎から取り出し、前記送信データ量を前記送信用バッファへ渡し、前記送信用バッファは前記固定送信待機時間が最も短く、前記ランダム送信待機時間を持たない前記優先制御パラメータを用いたＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによるアクセス制御を実施することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を用いることにある。
【００２３】
従来技術では、固定送信待機時間とランダム送信待機時間はある一定の大きさをもつアクセスパラメータが設定されることにより、競合アクセス制御が行われるのに対し、第７の発明の方法は、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持し、かつ全ての上位バッファから送信されてくるデータ通信速度の上限を制限するデータ量を取り出し、固定送信待機時間が最も短く、ランダム送信待機時間を持たないアクセスパラメータを設定することにより、非競合アクセス制御を行う点が従来技術と異なる。
【００２４】
第８の発明は、第１〜第７の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を実現する機能を有することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置を用いることにある。
【００２５】
第８の発明は、従来技術と、第１〜第７の発明の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を実現する機能を有することを特徴とする無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置である点が異なる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明により、平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また、特定のアプリケーション、あるいは宛先のデータ以外のトラヒック遅延時間を低減すると共に、特定のアプリケーション、あるいは宛先の平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また、特定のアプリケーション、あるいは宛先におけるＳＳＩＤ毎のデータ通信速度を維持し、特定のアプリケーション、あるいは宛先のＳＳＩＤ全体で平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また、ＩＥＥＥ８０２．１１e規格あるいはＷｉｆｉ−ＷＭＭに準拠しない無線ＬＡＮ基地局あるいは端末に対して、優先制御を行うことにより、トラヒック遅延時間を低減すると共に、特定のアプリケーション、あるいは宛先の平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また平均的なデータ通信速度の維持と超過したデータ通信速度の制限を行い、再送制御を持たないアプリケーションに対して、パケットの衝突を回避し、パケット誤り及び遅延を低減する効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下では、図面を用いて、本発明の実施形態について詳細に説明する。各図において、同じ機能を有するものについては同じ符号を付け、繰り返しの説明は省略することがある。
【００２８】
図３に本発明の実施形態の無線パケット通信システムを示す。［３−１］は無線基地局装置（ＡＰ）であり、［３−２］〜［３−４］は無線端末装置（ＳＴＡ）である。無線基地局装置［３−１］は無線ＬＡＮトラヒック優先制御を行うＭＡＣ制御部［３−１１］を備えており、無線端末装置［３−２］〜［３−４］も無線ＬＡＮトラヒック優先制御を行うＭＡＣ制御部［３−１２］〜［３−１４］を備えている。
【００２９】
無線基地局装置［３−１］は複数のサービスセット種別（ＳＳＩＤ）をサポートしている。無線基地局装置［３−１］及び無線端末装置［３−２］〜［３−４］は、ＭＡＣ制御部［３−１１］〜［３−１４］において、優先度情報が付与されたデータ（パケット）をバッファリングするために用いる優先度が異なる送信用バッファを一つないし複数有し、優先度が付与されたデータを有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡された場合、かつ送信用バッファを複数有する場合は、優先度情報に対応する送信用バッファにデータをバッファリングする分類処理を行い、送信用バッファ毎に優先順度を反映した優先制御パラメータを有し、優先制御パラメータはデータを送信する前に送信を待機する固定送信待機時間及びランダム待機時間の範囲を設定し、また一回の送信権利獲得時に連続でパケットを送信することができるパケット連続送信時間を設定し、優先制御パラメータを用いたＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルによるアクセス制御を実施する。無線基地局装置［３−１］や無線端末装置［３−２］〜［３−４］のような無線ＬＡＮトラヒック優先制御を行う装置を、無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置という。以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
【実施例１】
【００３０】
図４は本発明の実施例１の特定アプリケーションのＡＣ分類を行う無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を示す図である。本実施例は第１〜第３の発明に対応する実施例である。図４において、優先度が付与されたデータ（ＭＳＤＵ ｗｉｔｈ ＵＰ）が有線ネットワークあるいは上位レイヤから受け渡されると、ＡＣ毎に分類・マッピング処理（Mapping to Access Category (Classification)）［４−５］を行う。本実施例では、従来ＡＣ_ＶＩに分類されていたＶｉｄｅｏ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ(Ｖｉｄｅｏ ｃｏｎｆ.)とＶｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ(Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．)を、分類・マッピング処理（Mapping to Access Category (Classification)）［４−５］において、Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．［４−１］をＡＣ_ＳＴ［４−３］に分類し、Ｖｉｄｅｏ ｃｏｎｆ.［４−２］をＡＣ_ＶＩ［１−２］に分類し、それぞれアクセス制御ＣＳＭＡ／ＣＡ［４−４］、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御［１−７］を実施する。それ以外のデータは、従来技術と同様に、分類・マッピング処理（Mapping to Access Category (Classification)）［４−５］において、ＡＣ_ＶＯ［１−１］、ＡＣ_ＶＩ［１−２］、ＡＣ_ＢＥ［１−３］、ＡＣ_ＢＫ［１−４］に分類され、それぞれアクセス制御ＣＳＭＡ／ＣＡ［１−６］、［１−７］、［１−８］、［１−９］を実施する。そして、内部衝突処理［１−１０］を実施した後、無線送信する。
【００３１】
すなわち、無線基地局装置／無線端末装置（ＡＰ／ＳＴＡ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１eのデフォルトの分類方法でＡＣ_ＶＩに定められているアプリケーションのＶｉｄｅｏ ｃｏｎｆ.とＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．を、図４のアクセスカテゴリマッピング（Mapping to Access Category (Classification)）［４−５］に示すように、Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．［４−１］をＡＣ_ＶＩ［１−２］のキューと異なるＡＣとして、ＡＣ_ＳＴ［４−３］のキューに分類する。あるいは、特定したＡＰ／ＳＴＡにおいて、Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．を専用にサポートする場合のＡＣは、ＡＣ_ＳＴ［４−３］のキューにのみにデータがバッファリングされる。
【００３２】
ここでＡＣ_ＳＴ［４−３］のアクセス制御ＣＳＭＡ／ＣＡ［４−４］のアクセスパラメータとして用いられるＣＷｍｉｎ／ｍａｘとＡＩＦＳにはＡＣ_ＶＩのＣＳＭＡ／ＣＡ［１−７］のアクセスパラメータより低優先度のパラメータを設定する。
【００３３】
またＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションの一定時間当たりの受信平均スループットを確保できるように、ＡＣ_ＳＴのＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔを最適な値に延ばす。ここでは、ＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔの設定方法の例をしめす。ＡＰはある一定期間(Ｔ_ｍｃ)でＡＣ_ＴＳキューが送信権を獲得する回数の統計値を取得する。ＡＰはＱｏＳサポート中のＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションの要求スループットを維持するために、前記送信権の獲得回数からＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔを算出する。ＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔ算出方法の例として、Ｔ_ｍｃ：５００ｍｓ、サポート中Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションの要求スループット:４Ｍｂｐｓ、Ｐｈｙ伝送レート：１２Ｍｂｐｓの通信環境下で、ＡＰは過去Ｔ_ｍｃ間に５回ＡＣ_ＴＳキューが送信権を獲得した場合、ＡＰは１回に４００ｋｂｉｔのＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションのデータ量を送信しなければならない。４００ｋｂｉｔを伝送レート１２Ｍｂｐｓで送信する時間(Ｔ_ｔｘ)は、Ｔ_ｔｘ：０．０３３ｓｅｃ≒４００ｋｂｉｔ／１２Ｍｂｉｔｐｓと求められる。Ｔ_ｔｘを元にＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔを求めると、ＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔ=Ｔ_ｔｘ+αとなる。αは揺らぎによるトラヒック量の変動やオーバヘッドなどを考慮して加えられた値とする。以上によって求められたＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔをＡＣ_ＴＳのアクセスパラメータとして更新設定し、この処理をＴ_ｍｃ期間単位で繰り返し実施する。
【００３４】
一般的には、無線基地局装置［３−１］、無線端末装置［３−２］〜［３−４］は、そのＭＡＣ制御部［３−１１］〜［３−１４］において、送信用バッファＡＣ_ＶＯ［１−１］、ＡＣ_ＶＩ［１−２］、ＡＣ_ＳＴ［４−３］、ＡＣ_ＢＥ［１−３］、ＡＣ_ＢＫ［１−４］毎に、平均的なデータ通信速度（スループット）を維持する場合、パケット連続送信時間を一回の送信権利獲得時にスループットを維持するために必要なデータ量以上が送信完了するのに費やされる時間とし、そのパケット連続送信時間を優先制御パラメータに動的に設定すればよい。また、一定の期間単位で前記ＣＳＭＡ／ＣＡプロトコルに基づくパケット送信権利を獲得した回数を取得し、一定の期間内に送信権利の獲得１回分の送信でスループットを維持するために必要なデータ量を算出し、パケット連続送信時間をそのデータ量が全て送信完了するために費やされる時間とし、そのパケット連続送信時間を優先制御パラメータに設定すればよい。また、データ通信を行う特定のアプリケーションに対して、またはある特定の宛先のデータに対して、データに付与されている優先度情報と同位のまたは低位の優先度の送信用バッファに前記データをバッファリングする分類処理を行い、パケット連続送信時間を優先制御パラメータに設定すればよい。
【００３５】
本実施例は、スループットが維持できるデータ量が全て送信完了するために費やされる時間をパケット連続送信時間に動的に設定する点が従来技術と異なる方法である。これにより、平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また、一定期間内に送信権利の獲得１回分の送信で前記スループットを維持するために必要なデータ量を算出し、算出されたデータ量が全て送信完了するために費やされる時間をパケット連続送信時間に動的に設定する点が従来技術と異なる方法である。これにより、平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを、優先度の低い送信用のバッファに入力し、パケット連続送信時間を動的に設定する点が従来技術と異なる方法である。これにより、特定のアプリケーション、あるいは宛先のデータ以外のトラヒック遅延時間を低減すると共に、特定のアプリケーション、あるいは宛先の平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。
【実施例２】
【００３６】
実施例２は、実施例１の無線ＬＡＮトラヒック優先制御方法を行う無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置である。図５に実施例２の無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置のＭＡＣ制御部の処理ブロック図を示す。図５に示すように、ＭＡＣ制御部［５−０］は、上位層（ＬＬＣ層）からの入力キュー［２−１］と、アプリケーション分類処理部［５−１］と、優先度分類処理部［２−２］と、送信キューＡＣ_ＶＯ［２−３］と、送信キューＡＣ_ＶＩ［２−４］と、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］と、送信キューＡＣ_ＢＥ［２−５］と、送信キューＡＣ_ＢＫ［２−６］と、アクセス制御部［２−７］、［２−８］、［５−３］、［２−９］、［２−１０］と、内部衝突処理部［２−１１］と、パラメータ処理及び制御部［５−４］を備えている。［２−１２］は物理層である。本実施例が図２に示す従来の無線ＬＡＮトラヒック制御装置と異なる部分は、アプリケーション分類処理部［５−１］と送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］とアクセス制御部［５−３］とパラメータ処理及び制御部［５−４］であり、その他の点は従来技術と同様である。
【００３７】
無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置は図５に示すようにＭＡＣ制御部［５−０］の処理ブロックでは、上位層から受信したデータはアプリケーション分類処理部［５−１］において、データがＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションのデータであるかどうかの判断を行い、Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションのデータであれば送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へデータが入力される。また、パラメータ処理及び制御部［５−４］では、物理層から通知された送信権を獲得する回数の統計値情報などを元に最適なＴＸＯＰ ｌｉｍｉｔの値を算出し、アクセス制御部［５−３］へアクセスパラメータ変更の指示を行う。
【００３８】
本実施例は、スループットが維持できるデータ量が全て送信完了するために費やされる時間をパケット連続送信時間に動的に設定する点が従来技術と異なる装置である。これにより、平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また、一定期間内に送信権利の獲得１回分の送信で前記スループットを維持するために必要なデータ量を算出し、算出されたデータ量が全て送信完了するために費やされる時間をパケット連続送信時間に動的に設定する点が従来技術と異なる装置である。これにより、平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。また、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを、優先度の低い送信用のバッファに入力し、パケット連続送信時間を動的に設定する点が従来技術と異なる装置である。これにより、特定のアプリケーション、あるいは宛先のデータ以外のトラヒック遅延時間を低減すると共に、特定のアプリケーション、あるいは宛先の平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。
【実施例３】
【００３９】
図６は本発明による優先度毎のスループット保証維持を行うデータ取り出し方法の実施例を示す図である。本実施例は第４の発明に対応する実施例である。
【００４０】
無線基地局装置（ＡＰ）は図６に示すように、ドライバーあるいはハードウェア［６−９］に実装されているＥＤＣＡ方式による優先制御が動作する送信用バッファ［６−１］とその上位にソフトウェア［６−１０］として上位バッファ［６−２］を持つ。上位バッファ［６−２］は優先度が異なる特定のアプリケーションのトラヒックをバッファリングする。ここでは例として上位バッファ［６−２］にバッファリングされるアプリケーションのトラヒックは前記Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．とする。上位層から入力されたＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．のデータは付与されているＶＬＡＮなどの優先度情報を元に上位バッファ［６−２］へ優先度毎に振り分けられバッファリングする。ＡＰは優先度毎にＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループット(例として高優先度の上位２つの優先度を対象として示す) ［６−５］、［６−６］を保証したい場合、一定期間Ｔで、保証したいスループット値を維持するために必要な送信データ量［６−７］，［６−８］を上位バッファ毎に設定する。また、サポートする全てのＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループットの上限制限［６−１２］を行う。一定期間Ｔにおいて、スループットの上限制限を行うために上位バッファ全体で送信が許される送信データ量［６−１１］を設定する。
【００４１】
一定期間Ｔで、上位バッファ［６−２］からのデータの取り出し及び、送信用バッファ［６−１］への取り出したデータを渡す処理方法は、前記一定期間Ｔ単位で行う。高優先度［６−３］上位バッファから低優先度［６−４］上位バッファへ順次、送信データ量［６−７］、［６−８］を取り出し、送信用バッファ［６−１］へ入力する。その後送信データ量［６−１１］に達するまでラウンドロビン［６−２０］により、全ての上位バッファから均等のデータ量を取り出し、送信用バッファ［６−１］へ入力する。図中ではＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループットを上限制限は２０Ｍｂｐｓ、全ての上位バッファからＴ単位で取り出す送信データ量は２００ｋｂｉｔ、高優先度の上位２つのＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループットは、２Ｍｂｐｓと６Ｍｂｐｓ、それぞれの上位バッファからＴ単位で取り出す送信データ量は２０ｋｂｉｔと６０ｋｂｙｔｅ、一定期間Ｔの時間は１０ｍｓとした場合の動作例を示している。送信用バッファ［６−１］から無線媒体にパケットを送信する方法は実施例１による。
【００４２】
以上、無線基地局装置（ＡＰ）について説明したが、無線端末装置（ＳＴＡ）でも同様である。
【００４３】
本実施例は、送信用のバッファの上位に、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを入力するための複数の優先度をもつバッファを持ち、一定周期において、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持するためのデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、かつ全ての上位バッファから送信されるデータ通信速度の上限を元にデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、パケット連続送信時間を動的に設定する点が従来技術と異なる方法である。これにより、特定のアプリケーション、あるいは宛先のデータの優先度に従ったデータ通信速度を維持と特定のアプリケーション、あるいは宛先全体の平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。
【実施例４】
【００４４】
実施例４は、実施例３の優先度毎のスループット保証維持を行うデータ取り出し方法に対応する無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置である。図７に、本実施例のＭＡＣ制御部［７−０］の処理ブロック図を示す。図７は、図５に示すＭＡＣ制御部の処理ブロックに、本実施例を追記した図である。
【００４５】
無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置は図７に示すように、アプリケーション分類処理部［５−１］でＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションのデータと判断された場合は、ＳＴ優先度分類処理部［７−１］に転送され、ＳＴ優先度分類処理部［７−１］ではデータフレームに記載されている優先度に従って分類処理を行い、該当する各上位キュー［７−３］〜［７−６］にデータが入力される。スループット監視制御部［７−２］は、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］の空き情報の通知［７−７］を受けた場合、一定の周期で優先度毎にスループットを維持するためのデータ量を［７−６］、［７−５］、［７−４］、［７−３］の順番で、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ入力する指示を各上位キューへ通知する。上位キューは通知を受けた場合、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ指示されたデータ量を入力する。全ての上位キューから、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ指示されたデータ量が入力された場合は、スループット監視制御部［７−２］は、Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーション全体で送信できるスループットのデータ量まで各上位キューから均等のデータ量で送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ入力を行う指示の通知を各上位キューに行う。上位キューは通知を受けた場合、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ指示されたデータ量を入力する。上記処理を前記一定周期で繰り返し実施する。
【００４６】
本実施例は、送信用のバッファの上位に、特定のアプリケーション、あるいは特定の宛先のデータを入力するための複数の優先度をもつバッファを持ち、一定周期において、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持するためのデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、かつ全ての上位バッファから送信されるデータ通信速度の上限を元にデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、パケット連続送信時間を動的に設定する点が従来技術と異なる装置である。これにより、特定のアプリケーション、あるいは宛先のデータの優先度に従ったデータ通信速度を維持と特定のアプリケーション、あるいは宛先全体の平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。
【実施例５】
【００４７】
図８は本発明によるＳＳＩＤ毎のスループット保証維持を行うデータ取り出し方法の実施例である。本実施例は第５の発明に対応する実施例である。
【００４８】
無線基地局装置（ＡＰ）は図８に示すようにドライバーあるいはハードウェア［６−９］に実装されているＥＤＣＡ方式による優先制御が動作する送信用バッファ［６−１］とその上位にソフトウェア［６−１０］として上位バッファ［８−２］を持つ。上位バッファ［８−２］は複数のサービスセット種別（ＳＳＩＤ）毎に特定のアプリケーションのトラヒックをバッファリングする。ここでは例として上位バッファ［８−２］にバッファリングされるアプリケーションのトラヒックはＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．とする。上位層から入力されたＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．のデータは付与されているＶＬＡＮのサブネット度情報などを元に上位バッファ［８−２］へＳＳＩＤ毎［８−１］〜［８−４］に振り分けられバッファリングする。ＡＰはＳＳＩＤ毎にＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループット［８−１１］〜［８−１４］を保証したい場合、一定期間Ｔで、保証したいスループット値を維持するために必要な送信データ量［８−５］〜［８−８］を上位バッファ毎に設定する。また、サポートする全てのＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループットの上限制限［６−１２］を行う。一定期間Ｔにおいて、スループットの上限制限を行うために上位バッファ全体で送信が許される送信データ量［６−１１］を設定する。
【００４９】
一定期間Ｔで、上位バッファ［８−２］からのデータの取り出し及び、送信用バッファ［６−１］への取り出したデータを渡す処理方法は、前記一定期間Ｔ単位で行う。ＳＳＩＤ毎の上位バッファから順次、送信データ量［８−５］〜［８−８］を取り出し、送信用バッファ［６−１］へ入力する。その後送信データ量［６−１１］に達するまでラウンドロビンにより、全ての上位バッファから均等のデータ量を取り出し、送信用バッファ［６−１］へ入力する。図中ではＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループットを上限制限は２０Ｍｂｐｓ、全ての上位バッファからＴ単位で取り出す送信データ量は２００ｋｂｉｔ、ＳＳＩＤ毎のＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．トラヒックのスループットは、ＳＳＩＤ#Ａ:２Ｍｂｐｓ、ＳＳＩＤ#Ｂ:６Ｍｂｐｓ、ＳＳＩＤ#Ｃ:６Ｍｂｐｓ、ＳＳＩＤ#Ｄ:２Ｍｂｐｓ、それぞれの上位バッファからＴ単位で取り出す送信データ量はＳＳＩＤ#Ａ:２０ｋｂｉｔ、ＳＳＩＤ#Ｂ:６０ｋｂｙｔｅ、ＳＳＩＤ#Ｃ:６０ｋｂｙｔｅ、ＳＳＩＤ#Ｄ:２０ｋｂｉｔ、一定期間Ｔの時間は１０ｍｓとした場合の動作例を示している。送信用バッファ［６−１］から無線媒体にパケットを送信する方法は実施例１による。
【００５０】
以上、無線基地局装置（ＡＰ）について説明したが、無線端末装置（ＳＴＡ）でも同様である。
【００５１】
本実施例は、送信用のバッファの上位に、ＳＳＩＤ毎にデータを入力するためのバッファを持ち、一定周期において、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持するためのデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、かつ全ての上位バッファから送信されるデータ通信速度の上限を元にデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、パケット連続送信時間を動的に設定する点が従来技術と異なる方法である。これにより、特定のアプリケーション、あるいは宛先におけるＳＳＩＤ毎のデータ通信速度を維持し、特定のアプリケーション、あるいは宛先のＳＳＩＤ全体で平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。
【実施例６】
【００５２】
実施例６は、実施例５のＳＳＩＤ毎のスループット保証維持を行うデータ取り出し方法に対応する無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置である。図９に、本実施例のＭＡＣ制御部［９−０］の処理ブロック図を示す。図９は、図５に示すＭＡＣ制御部の処理ブロックに、本実施例を追記した図である。
【００５３】
無線ＬＡＮトラヒック優先制御装置は図９に示すように、アプリケーション分類処理部［５−１］でＶｉｄｅｏ ｓｔｒ．アプリケーションのデータと判断された場合は、ＳＳＩＤ分類処理部［９−１］に転送され、ＳＳＩＤ分類処理部［９−１］ではデータフレームに記載されている情報に従ってＳＳＩＤの分類処理を行い、該当する各上位キュー［９−３］〜［９−６］にデータが入力される。スループット監視制御部［９−２］は、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］の空き情報の通知［９−７］を受けた場合、一定の周期でＳＳＩＤ毎にスループットを維持するためのデータ量を送信キューへ入力する指示を各上位キューへ通知する。上位キューは通知を受けた場合、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ指示されたデータ量を入力する。全ての上位キューから、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ指示されたデータ量が入力された場合は、スループット監視制御部［９−２］は、ＳＳＩＤ全体で送信できるスループットのデータ量まで各上位キューから均等のデータ量で送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ入力を行う指示の通知を各上位キューに行う。上位キューは通知を受けた場合、送信キューＡＣ_ＳＴ［５−２］へ指示されたデータ量を入力する。上記処理を前記一定周期で繰り返し実施する。
【００５４】
本実施例は、送信用のバッファの上位に、ＳＳＩＤ毎にデータを入力するためのバッファを持ち、一定周期において、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持するためのデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、かつ全ての上位バッファから送信されるデータ通信速度の上限を元にデータ量を上位のバッファから送信用バッファに入力し、請求項２において設定されるパケット連続送信時間を動的に設定する点が従来技術と異なる装置である。これにより、特定のアプリケーション、あるいは宛先におけるＳＳＩＤ毎のデータ通信速度を維持し、特定のアプリケーション、あるいは宛先のＳＳＩＤ全体で平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。
【実施例７】
【００５５】
本実施例は第６の発明に対応する実施例である。ＩＥＥＥ８０２．１１e規格あるいはＷｉｆｉ−ＷＭＭに準拠したＥＤＣＡ方式を実施する際は、送信フレームにＱｏＳサポートのための専用フィールドを付与したフレームを送信する。しかし本実施例では、片方向配信の通信トラヒックのフレームに対しては、前記専用フィールドを付与しないフレームの送信に対してもＥＤＣＡ方式のアクセス制御を実施する。また、フレームの送信のためのアクセス制御においては、実施例１で説明したいずれかの方法あるいはその組み合わせを用いて優先制御を行う。
【００５６】
本実施例は、片方向配信の通信トラヒックのフレームに対しては、ＱｏＳサポートのための専用フィールドが付与されていないフレームもＥＤＣＡ方式のアクセス制御を実施し、請求項１において設定されるパケット連続送信時間を動的に更新する点が従来技術と異なる。これにより、ＩＥＥＥ８０２．１１e規格あるいはＷｉｆｉ−ＷＭＭに準拠しない無線ＬＡＮ基地局あるいは端末に対して、優先制御を行うことにより、トラヒック遅延時間を低減すると共に、特定のアプリケーション、あるいは宛先の平均的なデータ通信速度を維持することができるという効果がある。
【実施例８】
【００５７】
本実施例は第７の発明に対応する実施例である。無線基地局装置（ＡＰ）／無線端末装置（ＳＴＡ）は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのデフォルトの分類方法でＡＣ_ＶＩに定められているアプリケーションのＶｉｄｅｏ ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ(Ｖｉｄｅｏ ｃｏｎｆ.)とＶｉｄｅｏ ｓｔｒｅａｍ（Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．）において、Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ.はＡＣ_ＶＩのキューと異なるＡＣとして、ＡＣ_ＳＴのキューに分類する。また、Ｖｉｄｅｏ ｓｔｒ．はマルチキャストのような再送制御が行われないアプリケーションを想定する。ここでＡＣ_ＳＴのアクセス制御ＣＳＭＡ／ＣＡのアクセスパラメータとして用いられるＣＷｍｉｎ／ｍａｘは設定せず（ＣＷの範囲は０）とし、またＡＩＦＳは、他のアクセスパラメータで設定される値よりも最も短い値（ＰＩＦＳ）とする。ＡＰ／ＳＴＡは、最も短いＡＩＦＳ（ＰＩＦＳ）時間のキャリアセンス直後にマルチキャストのデータを送信するアクセス制御を実施する。また、実施例３〜６に示される上位バッファからの指定されたデータを取り出す方法により、一定のスループットを維持する、あるいはスループットが超過しない方法を実施する。
【００５８】
本実施例は、上位のバッファ毎にデータ通信速度を維持し、かつ全ての上位バッファから送信されるデータ通信速度の上限を制限するデータ量を取り出し、固定送信待機時間が最も短く、ランダム送信待機時間を持たないアクセスパラメータを設定することにより、非競合アクセス制御を行う点が従来と異なる。これにより、平均的なデータ通信速度の維持と超過したデータ通信速度の制限を行い、再送制御を持たないアプリケーションに対して、パケットの衝突を回避し、パケット誤りおよび遅延を低減する効果がある。
【００５９】
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】ＭＡＣ層の処理方法の例であり、従来技術を説明する図である。
【図２】ＭＡＣ制御部の処理ブロック図の例であり、従来技術を説明する図である。
【図３】無線パケット通信システムを示す図である。
【図４】実施例１の特定アプリケーションのＡＣ分類を行う方法を示す図である。
【図５】実施例２のＭＡＣ制御部の処理ブロック図である。
【図６】実施例３の優先度毎のスループット保証維持を行うデータ取り出し方法を示す図である。
【図７】実施例４のＭＡＣ制御部の処理ブロック図である。
【図８】実施例５のＳＳＩＤ毎のスループット保証維持を行うデータ取り出し方法を示す図である。
【図９】実施例６のＭＡＣ制御部の処理ブロック図である。
【符号の説明】
【００６１】
［１−１］…ＡＣ_ＶＯのためのキュー、［１−２］…ＡＣ_ＶＩのためのキュー、［１−３］…ＡＣ_ＢＥのためのキュー、［１−４］…ＡＣ_ＢＫのためのキュー、［１−５］…Mapping to Access Category(Classification)、［１−６］〜［１−９］…ＣＳＭＡ／ＣＡ、［２−１］…上位層(ＬＬＣ層)からの入力キュー、［２−２］…優先度分類処理部、［２−３］…送信キューＡＣ_ＶＯ、［２−４］…送信キューＡＣ_ＶＩ、［２−５］…送信キューＡＣ_ＢＥ、［２−６］…送信キューＡＣ_ＢＫ、［２−７］〜［２−１０］…アクセス制御部、［２−１１］…内部衝突処理部、［２−１２］…物理層、［３−１］無線基地局装置、［３−２］〜［３−４］…無線端末装置、［３−１１］〜［３−１４］…ＭＡＣ制御部、［４−１］…Ｖｉｄｅｏ Ｓｔｒ．、［４−２］…Ｖｉｄｅｏ ｃｏｎｆ．、［４−３］…ＡＣ_ＳＴのためのキュー、［４−４］…ＣＳＭＡ／ＣＡ、［５−１］…アプリケーション分類処理部、［５−２］…送信キューＡＣ_ＳＴ、［５−３］…アクセス制御部、［５−４］…パラメータ処理及び制御部、［６−１］…送信用バッファ、［６−２］…上位バッファ、［６−３］…高優先度、［６−４］…低優先度、［６−５］〜［６−６］…スループット、［６−７］〜［６−８］…データ量、［６−９］…ソフトウェア、［６−１０］…ハードウェア、［６−１１］…送信可能なデータ量、［６−１２］…ラウンドロビン、［７−１］…ＳＴ優先度分類処理部、［７−２］…上位キューＡＣ_ＶＯ、［７−３］…上位キューＡＣ_ＶＯ、［７−４］…上位キューＡＣ_ＶＩ、［７−５］…上位キューＡＣ_ＢＥ、［７−６］…上位キューＡＣ_ＢＫ、［８−１］…ＳＳＩＤ＃Ａ、［８−２］…ＳＳＩＤ＃Ｂ、［８−３］…ＳＳＩＤ＃Ｃ、［８−４］…ＳＳＩＤ＃Ｄ、［８−５］〜［８−８］…データ量、［９−１］…ＳＳＩＤ分類処理部、［９−２］…スループット管理制御部、［９−３］…上位キューＳＳＩＤ＃Ａ、［９−４］…上位キューＳＳＩＤ＃Ｂ、［９−５］…上位キューＳＳＩＤ＃Ｃ、［９−６］…上位キューＳＳＩＤ＃Ｄ
【図１】
2007235782.tif 000003
【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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【図８】
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【図９】
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