(57)【要約】【課題】無線ＬＡＮ通信における優先伝送の際の送信効率を向上させること。【解決手段】スケジューリング部２４１は、子局２０に接続されたＶｏＩＰモデム２０１や画像符号化装置２０２などへの帯域保証を一括して要求するための帯域保証リクエストを作成し、子局２０に割り付けられた帯域保証時間の間に、制御部２４が、送信バッファ２２のキュー２２１〜２２３に格納されたパケットを多重化して送信させる。これにより、子局２０は親局に対して一括して帯域を要求することができるので、優先伝送における送信効率を向上させることができる。【選択図】        図２
2007174058.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯域保証の要求に応答して親局により帯域保証時間が決定される無線ＬＡＮシステムの子局であって、
接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して前記親局に対して帯域を要求する多重帯域要求手段と、
前記多重帯域要求手段からの要求に応答して前記親局により決定された帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して前記親局へ送信させる多重化送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線ＬＡＮシステムの子局。
【請求項２】
前記データ通信装置から送出されるパケットを解析し、各データ通信装置の帯域保証に関する要求を抽出する帯域要求抽出手段をさらに備え、
前記多重帯域要求手段は、前記帯域要求抽出手段による抽出結果に基づいて、前記親局に対して帯域を要求することを特徴とする請求項１に記載の無線ＬＡＮシステムの子局。
【請求項３】
前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、
前記画像符号化装置から送出されたパケットから画像フレームにおけるピクチャの切れ目を検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線ＬＡＮシステムの子局。
【請求項４】
前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、
前記画像符号化装置から送出されたパケットから音声フレームを検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載の無線ＬＡＮシステムの子局。
【請求項５】
帯域保証の要求に応答して親局により帯域保証時間が決定される無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法であって、
接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して前記親局に対して帯域を要求する多重帯域要求工程と、
前記多重帯域要求手段からの要求に応答して前記親局により決定された帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して前記親局へ送信する多重化送信制御工程と、
を含んだことを特徴とする無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、帯域保証の要求に応答して親局により帯域保証時間が決定される無線ＬＡＮシステムの子局およびその帯域保証方法に関し、特に、優先伝送における送信効率を向上させることができる無線ＬＡＮシステムの子局およびその帯域保証方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線ＬＡＮ通信において、音声や動画像などのリアルタイム性を有するデータに対する帯域保証方式として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格が制定されている。このＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格に準拠する無線ＬＡＮシステムにおいては、ポーリング権限を持つ親局に対し、各子局がデータストリームについての通信品質に基づく帯域保証リクエストを親局に送信すると、親局はこれらの帯域保証リクエストに基づいて各子局への帯域保証時間を決定する。そして、帯域保証時間の決定後は、親局がポーリングを行った子局に対してのみ、その帯域保証時間の間だけデータの送受信が許可され、その間他の子局は親局が許可するまでデータの送受信を控える。このようにして、各子局に対するデータストリームの優先伝送が図られている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
【非特許文献１】IEEE 802.11e-2005, IEEE Standard for Information technology
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述したＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格には、子局が単一のＩＰデータ通信装置を備えた場合だけを想定しており、子局が複数のＩＰデータ通信装置を備えた場合を想定していないという問題があった。このため、子局が複数のＩＰデータ通信装置を備えた場合は、親局は各ＩＰデータ通信装置に対して個別に帯域保証を行うしかなかった。
【０００５】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するためになされたものであり、優先伝送における送信効率を向上させることができる無線ＬＡＮシステムの子局およびその帯域保証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】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明に係る無線ＬＡＮシステムの子局は、帯域保証の要求に応答して親局により帯域保証時間が決定される無線ＬＡＮシステムの子局であって、接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して前記親局に対して帯域を要求する多重帯域要求手段と、前記多重帯域要求手段からの要求に応答して前記親局により決定された帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して前記親局へ送信させる多重化送信制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００７】
この請求項１の発明によれば、接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して親局に対して帯域を要求し、その要求に応答して親局が決定した帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して親局へ送信するよう構成したので、子局は親局に対して一括して帯域を要求することができる。
【０００８】
また、請求項２の発明に係る無線ＬＡＮシステムの子局は、請求項１の発明において、前記データ通信装置から送出されるパケットを解析し、各データ通信装置の帯域保証に関する要求を抽出する帯域要求抽出手段をさらに備え、前記多重帯域要求手段は、前記帯域要求抽出手段による抽出結果に基づいて、前記親局に対して帯域を要求することを特徴とする。
【０００９】
この請求項２の発明によれば、データ通信装置から送出されるパケットを解析し、各データ通信装置の帯域保証に関する要求を抽出し、その抽出結果に基づいて、親局に対して帯域を要求するよう構成したので、子局は帯域保証の要求を自動的に抽出することができる。
【００１０】
また、請求項３の発明に係る無線ＬＡＮシステムの子局は、請求項１または２の発明において、前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、前記画像符号化装置から送出されたパケットから画像フレームにおけるピクチャの切れ目を検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１１】
この請求項３の発明によれば、データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、画像符号化装置から送出されたパケットから画像フレームにおけるピクチャの切れ目を検出したときに、帯域保証時間の返上を親局へ通知するよう構成したので、他の子局に対する帯域保証を前倒しして実行することができる。
【００１２】
また、請求項４の発明に係る無線ＬＡＮシステムの子局は、請求項１または２の発明において、前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、前記画像符号化装置から送出されたパケットから音声フレームを検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
この請求項４の発明によれば、データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、画像符号化装置から送出されたパケットから音声フレームを検出したときに、帯域保証時間の返上を親局へ通知するよう構成したので、他の子局に対する帯域保証を前倒しして実行することができる。
【００１４】
また、請求項５の発明に係る無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法は、帯域保証の要求に応答して親局により帯域保証時間が決定される無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法であって、接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して前記親局に対して帯域を要求する多重帯域要求工程と、前記多重帯域要求手段からの要求に応答して前記親局により決定された帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して前記親局へ送信する多重化送信制御工程と、を含んだことを特徴とする。
【００１５】
この請求項５の発明によれば、接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して親局に対して帯域を要求し、その要求に応答して親局が決定した帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して親局へ送信するよう構成したので、子局は親局に対して一括して帯域を要求することができる。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および５の発明によれば、子局は親局に対して一括して帯域を要求することができるので、優先伝送における送信効率を向上させることができるという効果を奏する。
【００１７】
また、請求項２の発明によれば、子局は帯域保証の要求を自動的に抽出することができるので、優先伝送における利便性を向上させることができるという効果を奏する。
【００１８】
また、請求項３および４の発明によれば、他の子局に対する帯域保証を前倒しして実行することができるので、優先伝送における送信効率をさらに向上させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照して、この発明に係る無線ＬＡＮシステムの子局およびその帯域保証方法の好適な実施例を詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００２０】
まず、本実施例１に係る無線ＬＡＮシステムの構成について説明する。図１は、本実施例１に係る無線ＬＡＮシステムの構成を説明するための説明図である。同図に示すように、この無線ＬＡＮシステム１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅに準拠しており、親局１０と、複数の子局２０（子局＃１、子局＃２、・・）とにより構成される。なお、以下では、子局＃１、子局＃２、・・を区別しないときは単に「子局２０」と記す。
【００２１】
親局１０は、この無線ＬＡＮシステム１におけるアクセスポイントであり、子局２０とＩＰネットワーク５０との通信を中継する。
【００２２】
子局２０は、この無線ＬＡＮシステム１における端末局である。この子局２０には、複数のＩＰデータ通信装置が有線接続されており、電話２０１ａから入力された音声を符号化し、音声データのパケットを送出するＶｏＩＰモデム２０１と、カメラ２０２ａにより撮像された画像を符号化し、画像データのパケットを送出する画像符号化装置２０２と、ＨＴＴＰプロトコルなどによるデータのパケットを送出するＩＰデータ端末２０３とが接続されている。子局２０は、ＶｏＩＰモデム２０１や画像符号化装置２０２などからの種別の異なるデータをまとめ、多重化して親局１０へ送信する。
【００２３】
このように、子局２０が複数のＩＰデータ通信装置から送出されるデータをまとめ、多重化して親局１０へ送信することとしたので、子局２０は親局１０に対して一括してデータを送信することができる。
【００２４】
次に、本実施例１に係る子局２０の構成について説明する。図２は、本実施例１に係る子局２０の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この子局２０は、有線送受信処理部２１と、送信バッファ２２と、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部２３と、制御部２４と、無線送受信部２５と、受信バッファ２６とを有する。
【００２５】
有線送受信処理部２１は、有線接続されたＶｏＩＰモデム２０１や画像符号化装置２０２からＲＴＰパケットなどを受信し、受信したパケットをデータ種別により送信バッファ２２のキュー２２１〜２２３に振り分ける処理部である。また、有線送受信処理部２１は、受信バッファ２６に格納されたデータをＶｏＩＰモデム２０１などに転送する。
【００２６】
図３は、ＲＴＰパケットのフォーマットを示す図である。同図に示すように、有線送受信処理部２１が受信するＲＴＰパケットは、ＲＴＰヘッダと、ＲＴＰペイロードとにより構成され、このうちＲＴＰヘッダは、先頭から順にバージョン（version）、パディング（padding）、ヘッダ拡張（extension）、ＣＳＲＣ（contributing source）カウント、マーカ（marker）、ペイロードタイプ（payload type）、シーケンス番号（sequence number）、・・により構成される。
【００２７】
このうち、ペイロードタイプの値は、ＶｏＩＰモデム２０１からの音声データの場合は「０」、画像符号化装置２０２からの画像データの場合は「３３」である。有線送受信処理部２１は、このペイロードタイプの値を解析することでパケットのデータ種別を判別し、ＶｏＩＰモデム２０１から受信したパケットはキュー２２１へ、画像符号化装置２０２から受信したパケットはキュー２２２へ、他のＨＴＴＰプロトコルによるパケットはキュー２２３へと振り分ける。
【００２８】
送信バッファ２２は、有線送受信処理部２１が受信し、キュー２２１〜キュー２２３から構成されるバッファである。ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部２３は、送信バッファ部２２のキュー２２１〜２２３に格納されたパケットデータを、時分割多重方式により多重化して無線送受信部２５へ転送するための処理部である。また、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部２３は、無線送受信部２５が受信した親局１０からのデータから送信許可フレームなどの制御信号を分離し、制御部２４へ転送する。
【００２９】
制御部２４は、送信バッファ２２および受信バッファ２６を制御する処理部であり、特に、受信バッファ２２のキュー２２１〜２２３からＭＵＸ／ＤＭＵＸ部２３への転送を制御することで、親局１０へ送信するデータの多重化を制御する。
【００３０】
この制御部２４は、スケジューリング部２４１を有している。スケジューリング部２４１は、子局２０に有線接続された各ＩＰデータ通信装置からのデータストリームに関する情報をスケジューリングリスト２４１ａとして保持している。図４−１は、スケジューリングリスト２４１ａの一例を示す図である。同図に示すように、このスケジューリングリスト２４１ａには、子局２０に有線接続されたＩＰデータ通信装置ごとに、送信元端末を示すＭＡＣアドレスと、データ種類と、データレートと、ピーク時データレートと、パケットサイズと、パケット送出間隔とが記録されている。
【００３１】
このスケジューリングリスト２４１ａにおいて、例えばＶｏＩＰモデム２０１から送出されるデータは、送信元端末が「Ａ」、データ種別が「ＶｏＩＰ」、データレートが「１４０ｋｂｐｓ」、パケットサイズが「１７５Ｂｙｔｅ」、パケット送出間隔が「１０ｍｓ」であることを示している。なお、ピーク時データレートが設定されるのはバースト送出を行う場合のみであり、その場合パケット送出間隔には「バースト」と記録される。
【００３２】
また、スケジューリング部２４１は、このスケジューリングリスト２４１ａに基づいて、帯域保証リクエストを作成し、作成した帯域保証リクエストをＭＵＸ／ＤＭＵＸ部２３、無線送受信部２５を介して親局１０へ送信させる。この帯域保証リクエストは、親局１０が子局２０に割り付ける帯域保証時間を決定するために用いられ、この帯域保証時間の間は、親局１０は１台の子局２０（子局＃１）に対してのみデータの送信を許可する。
【００３３】
図４−２は、帯域保証リクエストの一例を示す図である。同図に示すように、この帯域保証リクエストは、リクエスト送信元と、パケット送出間隔と、１または複数種類のパケットサイズと、そのパケットサイズによるパケットのパケット送信数とからなる。例えば、同図においては、子局＃１からは、パケットサイズが「１７５Ｂｙｔｅ」のパケットを１個と、パケットサイズが「１５００Ｂｙｔｅ」のパケットを７個とをまとめて、１０ｍｓのパケット送出間隔で親局１０に送信することを示している。そして、親局１０は、この帯域保証リクエストに基づいて、子局２０がこのパケット送出間隔以内に全てのパケットデータを送信できる時間を算出し、子局２０に対する帯域保証時間とする。
【００３４】
子局２０が送信した帯域保証リクエストに基づき親局１０により帯域保証時間が決定された後は、子局２０の制御部２４は、スケジューリングリスト２４１ａに基づいて、決定された帯域保証時間の間に適切にパケットデータを多重化して送信されるように、送信バッファ２２のキュー２２１〜２２３からＭＵＸ／ＤＭＵＸ部２３へ転送するパケットの数や転送タイミングを制御する。
【００３５】
このように、スケジューリング部２４１が、スケジューリングリスト２４１ａに基づいて帯域保証リクエストを作成し、制御部２４が、そのスケジューリングリスト２４１ａに基づいてキュー２２１〜キュー２２３に格納されたパケットを多重化することとしたので、子局２０は親局１０に対して一括して帯域を要求することができる。
【００３６】
無線送受信部２５は、アンテナ２７を介して親局１０との無線通信を行うための処理部である。受信バッファ２６は、無線送受信部２５から受信したパケットデータを格納するバッファであり、受信データを有線送受信処理部２１へ送出する。
【００３７】
次に、本実施例１に係る無線ＬＡＮシステム１における優先伝送の処理手順について説明する。図５は、帯域保証時間登録までのシーケンス図である。なお、同図においては１台の子局２０のみを記しているが、実際には親局１０は複数の子局２０、・・と無線通信を行い、同様の処理を行う。
【００３８】
親局１０は、Beaconを発信して子局２０に対して親局１０の存在を知らせ（ステップＳ１０１）、子局２０はBeaconを検出すると、親局１０との無線通信を開始し、リンクを確立する（ステップＳ１０２）。
【００３９】
その後、一定時間が経過し通信状態が安定したところで、子局２０のスケジューリング部２４１は、図４−１に示したスケジューリングリスト２４１ａに基づき、図４−２に示した帯域保証リクエストを作成し（ステップＳ１０３）、その帯域保証リクエストを親局１０へ送信する（ステップＳ１０４）。
【００４０】
そして、親局１０は各子局２０、・・からの帯域保証リクエストを集計して子局２０の帯域保証時間を決定し（ステップＳ１０５）、その結果を子局２０へ通知する（ステップＳ１０６）。子局２０は、親局１０から通知された帯域保証時間を登録し（ステップＳ１０７）、子局２０は以降、この帯域保証時間の間に親局１０へパケットを送信する。
【００４１】
図６は、図５のステップＳ１０３においてスケジューリング部２４１が実行する帯域保証リクエスト作成処理の処理手順を示すフローチャートである。同図に示すように、スケジューリング部２４１は、スケジューリングリスト２４１ａに記録された各ＩＰデータ通信装置のパケット送出間隔から最小値をとり、その値を帯域保証リクエストにおけるパケット送出間隔として格納する（ステップＳ２０１）。例えば、図４−１に示した一例においては、パケット送出間隔は「１０ｍｓ」となる。
【００４２】
その後、スケジューリング部２４１は、ステップＳ２０２以降の処理を、ＩＰデータ通信装置の数だけ実行する。まず、スケジューリング部２４１は、あるＩＰデータ通信装置から送出されたパケットサイズを格納し（ステップＳ２０２）、そのＩＰデータ通信装置においてピーク時データレートが設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０３）。
【００４３】
ここで、ピーク時データレートが設定されている場合は、スケジューリング部２４１は、ピーク時データレートとパケットサイズに基づいて、ステップＳ２０１で求めたパケット送出間隔の間に送信可能なパケット送信数を算出する（ステップＳ２０４）。例えば、図４−１において、送信元端末が「Ｂ」のＩＰデータ通信装置からのデータの場合は、ピーク時データレートが設定されているので、このピーク時データレート（８Ｍｂｐｓ）と、パケットサイズ（１５００Ｂｙｔｅ）と、ステップＳ２０１で決定されたパケット送出間隔（１０ｍｓ）とにより、このパケット送出間隔の間に送信されるパケット送信数は、
8000000÷(1500×8)×(10/1000)≒6.66
となり、端数を切り上げて「７」と算出される。
【００４４】
一方、ピーク時データレートが設定されていない場合は、スケジューリング部２４１は、データレートとパケットサイズに基づいて、ステップＳ２０１で求めたパケット送出間隔の間に送信可能なパケット送信数を算出する（ステップＳ２０５）。例えば、送信元端末が「Ａ」のＩＰデータ通信装置からのデータの場合は、ピーク時データレートが設定されていないので、データレート（１４０ｋｂｐｓ）と、パケットサイズ（１７５Ｂｙｔｅ）と、ステップＳ２０１で決定されたパケット送出間隔時間（１０ｍｓ）とにより、このパケット送出間隔の間に送信されるパケット送信数は、「１」と算出される。
【００４５】
このようにして決定されたパケット送出間隔と、データ種別ごとのパケットサイズおよびパケット送信数をまとめたものが、図４−２に示した帯域保証リクエストとなる。この帯域保証リクエストは、スケジューリング部２４１から、ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部２３、無線送受信部２５を介して親局１０へ送信される。
【００４６】
次に、本実施例１に係る無線ＬＡＮシステム１における優先伝送実行時の無線通信の例について説明する。図７は、優先伝送実行時の帯域保証時間の割り付けを示すタイムチャートである。同図に示すように、親局１０は、各子局２０（子局＃１、子局＃２、・・）からの帯域保証リクエストに基づいて、各子局２０への帯域保証時間を決定し、その結果を各子局２０へ通知する。
【００４７】
そして、親局１０は、各子局２０に対する帯域保証時間の割り付けを決定し、その後はこの決定した帯域保証時間の割り付けに従って各子局２０へのデータ送信の許可を与える。図７においては、子局＃１、子局＃２の順に帯域保証時間が割り付けてられており、親局１０は、子局＃１、子局＃２の順にデータ送信の許可を与えている。
【００４８】
図８−１は、図７に示した割り付け時間内における子局２０と親局１０との送信シーケンスを示す図である。同図に示すように、子局２０に対する帯域保証時間としては、ＶｏＩＰモデム２０１からのパケット１個と、画像符号化装置２０２からのパケット７個とが送信可能な時間が割り付けられている。そして、親局１０は、子局２０に対して送信許可フレームを送信することで、この帯域保証時間の間だけ子局２０から親局１０へのデータ送信が許可される。
【００４９】
この帯域保証時間としては、図４−２に示した帯域保証リクエストに基づき、そのデータを送信するのに要する時間が、ピーク時データレートを基準にして決定される。例えば、図８−１の場合は、無線回線の転送速度が５４Ｍｂｐｓであるとき、ＶｏＩＰモデム２０１からのパケット１個と、画像符号化装置２０２からのパケット７個とが送信可能な時間を単純計算すると、
(175＋1500×7)×8÷54000000≒0.0016
により「１．６ｍｓ」と算出される。そして、この値に、各パケットに付加される無線ヘッダによりオーバーヘッドとなる時間と、肯定応答（ＡＣＫ）の伝送時間と、フレーム間隔（ＳＩＦＳ）とを、パケット送信数に応じて累積加算した時間が、子局２０に対する帯域保証時間となる。これにより、子局２０はピーク時のデータレートによってバースト送出を行うデータであっても、遅延なくパケットを親局１０へ送信することができる。
【００５０】
図８−２は、従来のデータストリームごとにポーリングを行う場合の送信シーケンスを示す図である。同図に示すように、データストリームごとにポーリングを行う構成では、ＶｏＩＰモデム２０１からのパケットと、画像符号化装置２０２からのパケットとを、同一の子局２０から連続して送信する場合であっても、親局１０は同一の子局２０に対して２回連続でポーリングを行うこととなる。このため、画像符号化装置２０２からのパケットに対する送信許可フレームについては、子局２０側から見ればオーバーヘッドとなる。
【００５１】
したがって、種別の異なるデータストリームを同一の子局２０から送信する場合は、図８−１に示したように、予め子局２０が複数のデータストリームを送信可能な帯域保証時間を親局１０に要求し、その要求に基づいて決定された帯域保証時間の間に、子局２０は複数のデータストリームをまとめて親局１０に送信することで、子局２０側から見たときにオーバーヘッドとなる時間を短縮することができる。
【００５２】
上述してきたように、本実施例１では、スケジューリング部２４１が、複数のＩＰデータ通信装置に関する帯域要求リクエストを一括して親局１０へ送信し、親局１０が子局２０に対して割り付けた帯域保証時間の間に、制御部２４が、送信バッファ２２のキュー２２１〜２２３に格納されたパケットを多重化して親局１０へ送信するよう構成したので、子局２０は親局１０に対して一括して帯域を要求することができ、優先伝送における送信効率を向上させることができる。
【実施例２】
【００５３】
ところで、上記実施例１では、スケジューリングリストは予めユーザが設定していた。しかしながら、スケジューリングリストをユーザが設定しなくても子局が自動的に生成するようにすることもできる。そこで、本実施例２では、スケジューリングリストを自動的に生成する子局について説明する。
【００５４】
まず、本実施例２に係る子局の構成について説明する。図９は、本実施例２に係る子局３０の構成を示す機能ブロック図である。なお、ここでは説明の便宜上、図２に示した各部と同様の役割を果たす機能部については同一符号を付すこととしてその詳細な説明を省略する。
【００５５】
図９に示すように、この子局３０における制御部２４は、スケジューリング部２４１と、スケジューリングリスト生成部２４２を有する。スケジューリングリスト生成部２４２は、スケジューリングリスト２４１ａを自動生成する処理部であり、有線送受信処理部２１が受信したパケットのデータ種別と、パケットサイズと、パケット受信時間間隔とを検出し、ＩＰデータ通信装置ごとに一定時間の間集計し、その集計結果に基づいてスケジューリングリスト２４１ａを生成する。
【００５６】
次に、スケジューリングリスト生成部２４２によるスケジューリングリスト生成処理の処理手順について説明する。図１０は、スケジューリングリスト生成部２４２によるスケジューリングリスト生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【００５７】
スケジューリングリスト生成部２４２は、カウンタ値ｎ、最大パケットサイズＳMAX、最大ピーク時データレートＲPK_MAXなどの各パラメータを初期化して（ステップＳ３０１）、有線送受信処理部２１がパケットを受信したことを検出すると（ステップＳ３０２）、そのパケットを送信元ＭＡＣアドレスやデータ種類により分類し（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０４以降では、このステップＳ３０３で分類されたパケットの種別ごとに、パケットサイズやパケット送出間隔などを記録する。
【００５８】
そして、スケジューリングリスト生成部２４２は、直前にパケットを受信してから経過した時間を、パケット送出間隔ｔnとして記録し（ステップＳ３０４）、このパケット送出間隔ｔnが、直前に記録されたパケット送出間隔ｔn-1の２倍以上であるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。ただし、ｎ＝０のときはステップＳ３０４〜ステップＳ３０５の処理を省略するものとし、またｎ＝１のときはステップＳ３０５の判定を省略するものとする。
【００５９】
このステップＳ３０５では、２つのパケット送出間隔ｔn、ｔn-1の値を比較することで、パケット送出間隔ｔn-1が記録されたときに受信したパケットが、バースト送出されたものであったか否かを判定している。ここで、ｔnがｔn-1の２倍未満であるときは、スケジューリングリスト生成部２４２は、バースト送出されなかったものと判断し、ステップＳ３０６以降の処理へ移る。
【００６０】
すなわち、スケジューリングリスト生成部２４２は、ステップＳ３０２で受信したデータのパケットサイズＳnを記録し（ステップＳ３０６）、このパケットサイズＳnの値が、最大パケットサイズＳMAXよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３０７）、ＳnがＳMAXよりも大きい場合は最大パケットサイズＳMAXの値を更新する（ステップＳ３０８）。
【００６１】
一方、ステップＳ３０５において、ｔnがｔn-1の２倍以上であると判定されたきは、スケジューリングリスト生成部２４２は、そのデータはバースト性があるデータストリームと判断し、バースト送出を検出した直前までの総パケット受信時間と累積パケットサイズとに基づいて、ピーク時データレートＲPKを算出する（ステップＳ３０９）。すなわち、ピーク時データレートＲPKを、下記式（１）により算出する。
ＲPK＝（Ｓ0＋Ｓ1＋Ｓ2＋・・＋Ｓn-1）／（ｔ1＋ｔ2＋・・＋ｔn-1）  ・・（１）
【００６２】
そして、スケジューリングリスト生成部２４２は、この算出されたピーク時データレートＲPKが、最大ピーク時データレートＲPK_MAXよりも大きいか否かを判定し（ステップＳ３１０）、ＲPKがＲPK_MAXよりも大きい場合は、最大ピーク時データレートＲPK_MAXの値を更新して（ステップＳ３１１）、ステップＳ３０６へ移る。
【００６３】
その後、スケジューリングリスト生成部２４２は、各パラメータの安定的な数値を取得するのに十分なある一定時間が経過したか否かを判定し（ステップＳ３１２）、一定時間が経過するまでは、ｎの値をインクリメントした後に（ステップＳ３１３）、ステップＳ３０２に戻り、パケットデータの検出を繰り返す。
【００６４】
そして、一定時間が経過し、各パラメータの安定的な数値が取得できたら、スケジューリングリスト生成部２４２は、総パケット受信時間と累積パケットサイズとに基づいて、平均データレートＲAVEを算出する（ステップＳ３１４）。
【００６５】
そして、スケジューリングリスト生成部２４２は、取得した各パラメータに基づいてスケジューリングリスト２４１ａを生成する（ステップＳ３１５）。すなわち、スケジューリングリスト生成部２４２は、ＩＰデータ通信装置ごとに、送信元端末と、データ種類とを記録し、平均データレートＲAVEの値を「データレート」、最大ピーク時データレートＲPK_MAXの値を「ピーク時データレート」、最大パケットサイズＳMAXの値を「パケットサイズ」としてスケジューリングリスト２４１ａに記録する。また、スケジューリングリスト２４１ａの「パケット送出間隔」については、スケジューリングリスト生成部２４２は、ピーク時データレートが算出されなかった場合はｔ1〜ｔnの平均値を記録し、ピーク時データレートが算出された場合は「バースト」と記録する。
【００６６】
上述してきたように、本実施例２では、スケジューリングリスト生成部２４２が、有線送受信処理部２１が受信したパケットを種別ごとに分類し、取得したパケットサイズやパケット送出間隔など基づいてスケジューリングリスト２４１ａを生成することとしたので、子局３０は帯域保証の要求を自動的に抽出することができ、優先伝送における利便性を向上させることができる。
【実施例３】
【００６７】
ところで、上記実施例１および２では、親局によって一旦帯域保証時間が決定されると、子局に割り付けられる帯域保証時間は常に一定であるものとした。しかしながら、子局がこの帯域保証時間内に送信すべきパケットを全て送信し終えてもまだ帯域保証時間が余っている場合には、子局によって帯域保証時間を返上することができる。そこで、本実施例３では、子局が親局によって割り付けられた帯域保証時間を返上することができる無線ＬＡＮシステムについて説明する。
【００６８】
まず、本実施例３に係る子局の構成について説明する。図１１は、本実施例３に係る子局４０の構成を示す機能ブロック図である。同図に示すように、この子局４０における制御部２４は、スケジューリング部２４１と、スケジューリングリスト生成部２４２と、送信終了通知部２４３とを有する。送信終了通知部２４３は、親局１０に対して子局４０からのパケットの送信が終了したことを通知することで子局４０への帯域保証時間を返上するための処理部である。この送信終了通知部２４３からの送信終了通知を親局１０が受信すると、親局１０はその時点で子局４０への帯域保証を打ち切り、他の子局４０へのポーリングを前倒しして実行する。
【００６９】
一部の画像符号化装置２０２には、画像データの優先伝送のために、画像フレームにおけるピクチャの切れ目ごとにデータをバースト送出する性質を備えているものがある。このような性質を持つ画像符号化装置２０２においては、ピクチャの切れ目を送出した後はしばらくデータ送信を行わず、次のデータ送信までのパケット送出間隔は通常時よりも長くなる。このため、子局４０がピクチャの切れ目を送信した直後に子局４０への帯域保証が打ち切られても、このデータを受信する受信端末は支障をきたすことなく画像を再生することができる。
【００７０】
そこで、送信終了通知部２４３は、有線送受信処理部２１が受信するパケットを解析し、画像符号化装置２０２からピクチャの切れ目を受信したことを検出すると、送信終了通知を生成し、制御部２４は、この送信終了通知を送信バッファ２２に転送してピクチャの切れ目を示すパケットの直後に挿入する。
【００７１】
次に、本実施例３に係る無線ＬＡＮシステム１における送信終了通知受信時の割り付け時間の変化について説明する。図１２は、送信終了通知受信時の割り付け時間の変化を示す図である。同図に示すように、親局１０は、子局＃１から送信された送信終了通知を検出すると、その時点で送信終了通知を送信した子局＃１に対する帯域保証を打ち切り、他の子局＃２へのポーリングを前倒しして実行する。
【００７２】
このようにして、子局４０は、親局１０へ送信終了通知を送信することで、親局１０から割り付けられた帯域保証時間を返上することができる。そして、親局１０はこの帯域保証時間の返上により前倒しされた時間の分だけ、他の子局４０や帯域が保証されていない他の端末装置との無線通信に割り当てられる時間を増加させることができる。
【００７３】
上述してきたように、本実施例３では、送信終了通知部２４３が、有線送受信処理部２１が受信するパケットを解析し、画像符号化装置２０２からのピクチャの切れ目を検出すると、送信終了通知を生成して親局１０へパケットの送信が終了したことを通知し、親局１０がこの送信終了通知を受信すると、その子局４０に対する帯域保証を打ち切り、他の子局４０へのポーリングを前倒しすることとしたので、優先伝送における送信効率をさらに向上させることができる。
【００７４】
なお、本実施例３では、送信終了通知部２４３が画像符号化装置２０２からのピクチャの切れ目を検出するものとしたが、一部の画像符号化装置２０２には、音声データの優先伝送のために、音声フレームを送出するごとにデータをバースト送出する性質を備えているものがあることから、送信終了通知部２４３はピクチャの切れ目に代えて音声フレームを検出することとすることもできる。このデータを受信する受信端末は支障をきたすことなく音声を再生することができ、優先伝送における送信効率をさらに向上させることができる。
【００７５】
（付記１）帯域保証の要求に応答して親局により帯域保証時間が決定される無線ＬＡＮシステムの子局であって、
接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して前記親局に対して帯域を要求する多重帯域要求手段と、
前記多重帯域要求手段からの要求に応答して前記親局により決定された帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して前記親局へ送信させる多重化送信制御手段と、
を備えたことを特徴とする無線ＬＡＮシステムの子局。
【００７６】
（付記２）前記データ通信装置から送出されるパケットを解析し、各データ通信装置の帯域保証に関する要求を抽出する帯域要求抽出手段をさらに備え、
前記多重帯域要求手段は、前記帯域要求抽出手段による抽出結果に基づいて、前記親局に対して帯域を要求することを特徴とする付記１に記載の無線ＬＡＮシステムの子局。
【００７７】
（付記３）前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、
前記画像符号化装置から送出されたパケットから画像フレームにおけるピクチャの切れ目を検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知手段をさらに備えたことを特徴とする付記１または２に記載の無線ＬＡＮシステムの子局。
【００７８】
（付記４）前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、
前記画像符号化装置から送出されたパケットから音声フレームを検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知手段をさらに備えたことを特徴とする付記１または２に記載の無線ＬＡＮシステムの子局。
【００７９】
（付記５）前記帯域保証は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅに準拠することを特徴とする付記１〜４のいずれか一つに記載の無線ＬＡＮシステムの子局。
【００８０】
（付記６）帯域保証の要求に応答して親局により帯域保証時間が決定される無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法であって、
接続された複数のデータ通信装置の帯域保証に関する要求をまとめ、一括して前記親局に対して帯域を要求する多重帯域要求工程と、
前記多重帯域要求手段からの要求に応答して前記親局により決定された帯域保証時間の間に、複数のデータ通信装置から送出されるパケットを多重化して前記親局へ送信する多重化送信制御工程と、
を含んだことを特徴とする無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法。
【００８１】
（付記７）前記データ通信装置から送出されるパケットを解析し、各データ通信装置の帯域保証に関する要求を抽出する帯域要求抽出工程をさらに含み、
前記多重帯域要求工程は、前記帯域要求抽出工程による抽出結果に基づいて、前記親局に対して帯域を要求することを特徴とする付記６に記載の無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法。
【００８２】
（付記８）前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、
前記画像符号化装置から送出されたパケットから音声フレームを検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知工程をさらに含んだことを特徴とする付記６または７に記載の無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法。
【００８３】
（付記９）前記データ通信装置の少なくとも１つは、画像符号化装置であり、
前記画像符号化装置から送出されたパケットから音声フレームを検出したときに、前記帯域保証時間の返上を前記親局へ通知する帯域返上通知工程をさらに含んだことを特徴とする付記６または７に記載の無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法。
【００８４】
（付記１０）前記帯域保証は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅに準拠することを特徴とする付記６〜９のいずれか一つに記載の無線ＬＡＮシステムの帯域保証方法。
【産業上の利用可能性】
【００８５】
以上のように、本発明に係る無線ＬＡＮシステムの子局およびその帯域保証方法は、複数のデータ種別によるデータストリームに対して帯域を保証する無線ＬＡＮシステムに有用であり、特に、通信トラフィックの高い状況下での優先伝送に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本実施例１に係る無線ＬＡＮシステムの構成を説明するための説明図である。
【図２】本実施例１に係る子局２０の構成を示す機能ブロック図である。
【図３】ＲＴＰパケットのフォーマットを示す図である。
【図４−１】スケジューリングリスト２４１ａの一例を示す図である。
【図４−２】帯域保証リクエストの一例を示す図である。
【図５】帯域保証時間登録までのシーケンス図である。
【図６】図５のステップＳ１０３においてスケジューリング部２４１が実行する帯域保証リクエスト作成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】優先伝送実行時の帯域保証時間の割り付けを示すタイムチャートである。
【図８−１】図７に示した割り付け時間内における子局２０と親局１０との送信シーケンスを示す図である。
【図８−２】従来のデータストリームごとにポーリングを行う場合の送信シーケンスを示す図である。
【図９】本実施例２に係る子局３０の構成を示す機能ブロック図である。
【図１０】スケジューリングリスト生成部２４２によるスケジューリングリスト生成処理の処理手順を示すフローチャートである。
【図１１】本実施例３に係る子局４０の構成を示す機能ブロック図である。
【図１２】送信終了通知受信時の割り付け時間の変化を示す図である。
【符号の説明】
【００８７】
１    無線ＬＡＮシステム
１０    親局
２０、３０、４０    子局
２１    有線送受信処理部
２２    送信バッファ
２３    ＭＵＸ／ＤＭＵＸ部
２４    制御部
２５    無線送受信部
２６    受信バッファ
２７    アンテナ
５０    ＩＰネットワーク
２０１    ＶｏＩＰモデム
２０２    画像符号化装置
２０３    ＩＰデータ端末
２２１、２２２、２２３    キュー
２４１    スケジューリング部
２４１ａ    スケジューリングリスト
２４２    スケジューリングリスト生成部
２４３    送信終了通知部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４−１】
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【図４−２】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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