JP5099457B2 - Communication method and control device - Google Patents
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Description
本発明は、ランダムアクセス型の通信に関する。 The present invention relates to random access communication.
ランダムアクセスの規格として、無線LAN(Local Area Network)のIEEE802.11などに採用されているCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)がある。CSMA/CAは、信号の衝突を回避するための「バックオフ」と呼ばれるアルゴリズムを持つ。 As a standard for random access, there is CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) adopted in IEEE802.11 of wireless LAN (Local Area Network). CSMA / CA has an algorithm called “backoff” for avoiding signal collision.
バックオフの手順では、例えば無線LANの場合、無線信号のフレームを送信しようとする全ての端末が、共通のタイミングで、待機時間のスロット数に対応した乱数を発生させる。そして、その乱数値が示すスロット数の分、送信を待機する。よって、乱数値が小さい端末ほど、送信の待機時間が短いことから、より早く送信権を得ることができる。 In the back-off procedure, for example, in the case of a wireless LAN, all terminals that intend to transmit a frame of a wireless signal generate a random number corresponding to the number of slots in the standby time at a common timing. Then, transmission is waited for the number of slots indicated by the random value. Therefore, a terminal having a smaller random value has a shorter transmission standby time, and therefore can obtain a transmission right earlier.
上記のバックオフの手順において、各端末は、自端末が送信したフレームを受信した装置(例えば、アクセスポイント)から応答フレームを受信することで、送信フレームが無事に到達したことを認識する。もし規定時間内に応答フレームを受信できない場合は、送信フレームがロスしたとみなし、フレームを再送する。そのとき、端末は、再び上記のバックオフ動作を行い、そこで発生させた乱数に基づく待機時間を経て再送を行う。 In the back-off procedure described above, each terminal recognizes that the transmission frame has arrived safely by receiving a response frame from a device (for example, an access point) that has received the frame transmitted by itself. If the response frame cannot be received within the specified time, it is assumed that the transmission frame has been lost and the frame is retransmitted. At that time, the terminal performs the above-described back-off operation again, and performs retransmission after a standby time based on the random number generated there.
端末がバックオフに使用する乱数には、最小値及び最大値が設定されており、そのうちの最大値はCW(Contention Window)と呼ばれる。ここで、前回の送信時のCWをCW0とすると、再送時のCWは、CW0の2倍に1を加算した値(CW=2×CW0+1)が適用される。そして、さらなる再送ごとに、現行のCWがCW0に置き換えられ、そのCW0が新たなCWの算出に適用される。A minimum value and a maximum value are set for the random numbers used by the terminal for back-off, and the maximum value is called a CW (Contention Window). Here, when the CW of the previous transmission and CW 0, CW at the time of retransmission is added value to 1 to 2 times the CW 0 (CW = 2 × CW 0 +1) is applied. Then, for each further retransmission, the current CW is replaced with CW 0, the CW 0 is applied to the calculation of a new CW.
ところで、近年、音声通話や映像配信などのマルチメディア通信に無線LANが用いられている。マルチメディア通信に求められる通信品質(QoS)は、音声や映像のようなアプリケーションによって異なる。前述のバックオフアルゴリズムによれば、乱数を用いることから、全ての端末に対し公平に送信権が与えられる。しかしながら、より早く送信権を得ることが求められるアプリケーションの場合、QoSを保障するには、その端末の送信権を他の端末のものと差別化する必要がある。 Incidentally, in recent years, wireless LANs are used for multimedia communications such as voice calls and video distribution. Communication quality (QoS) required for multimedia communication varies depending on applications such as voice and video. According to the back-off algorithm described above, since a random number is used, the right to transmit is given fairly to all terminals. However, in the case of an application that is required to obtain a transmission right earlier, in order to guarantee QoS, it is necessary to differentiate the transmission right of the terminal from those of other terminals.
送信権に関する技術として、例えば、後述の特許文献1に記載のものがある。同文献に記載の方法は、CSMA/CD(Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)が採用されたLANにおいて、緊急送信を要するノードが他のノードの送信権を奪うというものである。緊急送信を要するノードは、衝突信号(ジャム信号)を他ノードよりも長い期間発信する、あるいは、衝突信号を繰り返し発信する。そして、これにより他ノードがバックオフを実行する間に、自ノードの緊急データを送信する。
As a technique related to the transmission right, for example, there is one described in
上記特許文献1に記載の方法によれば、緊急送信を要する端末が、より早く送信権を得ることが可能となる。しかしながら、上記方法にあっては、衝突信号の制御が端末単位で行われることから、緊急送信しようとする端末が増えると、それらの端末間で送信権の奪い合いが起こると推測される。この場合、ネットワークでは、衝突信号による回線占有率が高くなることで、データの緊急性が大きく損なわれるおそれがある。
According to the method described in
本発明の目的は、端末間の送信権を適切に差別化するよう制御する通信方法および制御装置を提供することにある。 The objective of this invention is providing the communication method and control apparatus which control so that the transmission right between terminals may be differentiated appropriately.
本発明に係る通信方法は、CSMA/CAによる通信においてデータ信号を捕捉するステップと、前記捕捉したデータ信号の再送を促すための衝突信号を発信するか否かを当該データ信号が持つ情報を用いて判断するステップと、前記衝突信号を発信すると判断した場合に前記捕捉したデータ信号の通信チャネルと同一の通信チャネルへ前記衝突信号を発信するステップとを備える。 The communication method according to the present invention uses a step of capturing a data signal in communication by CSMA / CA and information possessed by the data signal whether or not to transmit a collision signal for prompting retransmission of the captured data signal. And the step of transmitting the collision signal to the same communication channel as the communication channel of the captured data signal when it is determined to transmit the collision signal.
本発明に係る制御装置は、CSMA/CAによる通信においてデータ信号を捕捉する受信部と、前記捕捉したデータ信号の再送を促すための衝突信号を発信するか否かを当該データ信号が持つ情報を用いて判断する制御部と、前記衝突信号を発信すると判断した場合に前記捕捉したデータ信号の通信チャネルと同一の通信チャネルへ前記衝突信号を発信する送信部とを備える。 The control apparatus according to the present invention includes a receiving unit that captures a data signal in communication by CSMA / CA, and information that the data signal includes whether to transmit a collision signal for prompting retransmission of the captured data signal. And a control unit that determines whether to transmit the collision signal, and a transmission unit that transmits the collision signal to the same communication channel as the communication channel of the captured data signal.
本発明によれば、CSMA/CAによる通信における端末間の送信権を適切に差別化するよう制御することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can control to differentiate appropriately the transmission right between terminals in communication by CSMA / CA.
100 無線LANシステム
101 無線LAN基地局
102 無線LAN端末(高優先)
103 無線LAN端末(低優先)
104 制御装置100 wireless LAN system
101 wireless LAN base station
102 Wireless LAN terminal (high priority)
103 Wireless LAN terminal (low priority)
104 Controller
<第1の実施例>
図1は、本発明の第1の実施例におけるシステムの構成図である。本実施例のシステム100は、IEEE802.11準拠の無線LANであり、CSMA/CAによるランダムアクセス方式が採用される。図1に示すように、システム100は、無線LAN基地局101、無線LAN端末102,103、及び、制御装置104を備える。<First embodiment>
FIG. 1 is a block diagram of a system in the first embodiment of the present invention. The
本実施例は、所定のQoSが保障される端末を無線LAN端末102(高優先)とし、この無線LAN端末102の送信権と、他方の無線LAN端末103(低優先)のものとを差別化することを想定したものである。ここで言う所定のQoSとは、例えば、携帯電話からの緊急発信のように、無線LANにて、より早く送信権を得ることを求められるQoSである。 In this embodiment, a terminal that guarantees a predetermined QoS is a wireless LAN terminal 102 (high priority), and the transmission right of this wireless LAN terminal 102 is differentiated from that of the other wireless LAN terminal 103 (low priority). It is assumed that The predetermined QoS referred to here is, for example, QoS required to obtain a transmission right earlier in a wireless LAN, such as emergency call from a mobile phone.
上記のような送信権の制御を担う制御装置104は、システム100において無線LAN基地局101の通信エリア内に配置される。そして、この通信エリアにおいて、無線LAN基地局101と各端末(102,103)とで交信される無線フレームを捕捉する。
The
図2に、制御装置104の構成を示す。制御装置104は、送信部203及び受信部204を含む無線LAN通信部202と、制御部201とを備える。受信部204は、無線LANを伝搬するフレームを捕捉する。制御部201は、捕捉されたフレームが持つ情報を用いて、衝突信号を発信するか否かを判断する。送信部203は、衝突信号を無線LANへ発信する。
FIG. 2 shows the configuration of the
図3に、上記の制御部201の構成を示す。フレーム解析部206は、受信部204が捕捉したフレームのMACヘッダをMACヘッダ解析部206aにより解析し、そのMACヘッダから送信元やフレーム種別などに関する情報を検出する。
FIG. 3 shows the configuration of the
判断部207は、フレームのMACヘッダから検出された情報を用いて、衝突信号を発信するか否かを判断する。衝突信号は、今回のフレームの通信チャネルと同じチャネルに送出される。これにより、衝突信号が、伝搬中の無線フレームへ衝突し、そのフレームの伝搬が中断される。
The
本実施例における衝突のターゲットは、端末から基地局101へ送信されたデータ信号としてのデータフレームである。データフレームの伝搬が中断されると、そのフレームの送信元は、基地局101からACKを受信することができない。よって、衝突信号の発信により、送信元に対しフレームの再送を促すことができる。
The target of collision in the present embodiment is a data frame as a data signal transmitted from the terminal to the
衝突信号を発信すると判断された場合、衝突信号生成部208が衝突信号を生成する。生成された衝突信号は、送信部203が、今回のフレームが捕捉されたチャネルと同じチャネルに発信する。本実施例では、今回捕捉されたフレームの全てが無線LAN基地局101へ到達するまでに、衝突信号が発信される。
When it is determined that a collision signal is transmitted, the collision
図4に示すフローチャートに沿って、制御装置104の動作を説明する。制御装置104において、まず、受信部204が無線フレームを受信すると(ステップF101)、MACヘッダ解析部206aがそのフレームのMACヘッダを解析し、送信元アドレスやフレーム種別などの情報を検出する(ステップF102)。
The operation of the
判断部207は、検出された情報から、今回のフレームがN回以上(N≧1)再送されたフレームかどうかを判別する(ステップF107)。なお、フレームが再送によるものかどうかの判別は、例えば、フレームの受信ごとに、そのフレームの送信元やフレーム番号等の情報を記録しておくことで実現できる。この場合、記録された情報と一致するものが検出されたフレームを、再送によるフレームと認識する。そして、そのように認識した回数をカウントすることで、再送回数がN回に達したかどうかを判断できる。
The determining
今回のフレームが再送によるものではない場合(ステップF107:NO)、判断部207は、そのフレームの送信元が衝突対象かどうかを判別する(ステップF103)。衝突対象とは、所定のQoSが保障される端末以外の端末を指し、本実施例では、図1の無線LAN端末103(低優先)が衝突対象に該当する。
When the current frame is not due to retransmission (step F107: NO), the
衝突対象の判別のために、制御装置104は、無線LAN端末102(高優先)のような、QoSの保障が必要な端末のアドレスを予め登録しておき、そのアドレスに対応しない送信元端末を衝突対象と認識する。また、逆に、無線LAN端末103(低優先)のように衝突対象となる端末のアドレスを事前に登録してもよい。この場合は、受信したフレームの送信元が登録アドレスに対応する場合に、その受信フレームを衝突対象と判定する。
In order to determine the collision target, the
上記フレームの送信元が、衝突対象に該当しない端末である場合(ステップF103:NO)、判断部207は、衝突信号を発信しないと判断し(ステップF001)、新たに捕捉されたフレームの検査に移る。
When the transmission source of the frame is a terminal that does not correspond to the collision target (step F103: NO), the
上記フレームの送信元が衝突対象に該当する場合(ステップF103:YES)、判断部207は、そのフレームがデータフレームであるか否かを判別する(ステップF104)。ここで言うデータフレームとは、無線LAN通信の制御や管理のためのフレームに該当しないもの、例えば、音声や映像あるいは文書などを伝送するためのフレームを指す。上記フレームがデータフレームでない場合(ステップF104:NO)、判断部207は、衝突信号を発信しないと判断する(ステップF001)。
When the transmission source of the frame corresponds to the collision target (step F103: YES), the
一方、上記フレームが、衝突対象の端末から送信されたデータフレームである場合(ステップF104:YES)、判断部207は、衝突信号を発信すると判断する(ステップF002)。
On the other hand, when the frame is a data frame transmitted from a collision target terminal (step F104: YES), the
衝突信号の発信が決定されると、衝突信号生成部208が衝突信号を生成する(ステップF105)。衝突信号のサイズは、判断部207が算出するようにしてもよい。この場合、判断部207は、例えば、MACヘッダのDuration/IDフィールドから、ビジー(BUSY)時間、すなわちフレームの送信期間を認識し、その期間にフレームの伝搬を中断できるような信号サイズを算出すればよい。
When the transmission of the collision signal is determined, the collision
衝突信号生成部208は、今回のフレームが基地局101により完全に受信されることを阻止するために、フレームの伝搬期間が終了するまでに衝突信号を送出するよう送信部203に指示する。送信部203は、この指示に従い、衝突信号を発信する(ステップF106)。
The collision
なお、今回捕捉したフレームが、N回以上再送されたものである場合(ステップF107:YES)、判断部207は、衝突信号を発信しないと判断する(ステップF001)。これは、たとえ優先度の低い端末であっても、再送が度重なることで、その端末の送信権が著しく低下することを防ぐための措置である。閾値Nには、そのような措置に適した値を設定することが望ましい。また、閾値Nは、固定値に限らず、制御装置104が現時点で把握する端末数や回線の輻輳状況に応じて適宜変動するものであってもよい。なお、上記のような措置が不要である場合は、上記ステップ(F107)を省略してもよい。
When the frame captured this time has been retransmitted N times or more (step F107: YES), the
ここで、図1のシステム構成を参照して、本実施例において衝突信号が発信された場合のシステムの全体的な動作を説明する。 Here, the overall operation of the system when a collision signal is transmitted in the present embodiment will be described with reference to the system configuration of FIG.
図1に示す状況は、制御装置104が、無線LAN端末103(低優先)を衝突対象として認識し、この無線LAN端末103が送信したデータフレームに対し衝突信号を発信したという状況である。一方で、QoSが保障される無線LAN端末102(高優先)は、制御装置104により衝突対象と判断されない。よって、この無線LAN端末102から送信されたフレームは、全て無線LAN基地局101へ到達する。これにより、無線LAN端末102は、無線LAN基地局101から応答フレーム(以下「ACK」とする。)受信する。
The situation illustrated in FIG. 1 is a situation in which the
衝突対象の無線LAN端末103は、送信したデータフレームが衝突信号により無効化されたことから、そのデータフレームに対するACKを基地局101から受信することができない。無線LAN端末103は、データフレームが伝送中にロスしたと認識し、そのフレームをバックオフの手順に沿って再送する。
The wireless LAN terminal 103 subject to collision cannot receive ACK for the data frame from the
無線LAN端末103は、再送のタイミングを測るために、新たに乱数を発生させる。ここで、乱数の上限値CWは、前述したように、再送ごとに増大する(CW=2×CW0+1)。よって、再送の機会が増えるに従い、より大きな乱数値が発生する確率が高くなる。乱数値が大きくなるほど、再送の待機時間が長期化することから、送信権の優先度が低下しやすくなる。The wireless LAN terminal 103 newly generates a random number in order to measure the retransmission timing. Here, as described above, the upper limit CW of the random number increases for each retransmission (CW = 2 × CW 0 +1). Therefore, the probability of generating a larger random value increases as the number of retransmission opportunities increases. As the random value increases, the retransmission standby time becomes longer, and therefore the priority of the transmission right tends to decrease.
具体的に検証すると、例えばIEEE802.11bの場合、乱数の上限値CWは、「31」から開始し、その後の再送ごとに、「63」,「127」,「255」,…,「1023」の順に増大する。これは、乱数の範囲が、初回送信時は「0」〜「31」であるのに対し、1回目の再送では「0」〜「63」となり、2回目の再送では「0」〜「127」となることを意味する。したがって、再送回数が増えるほど、送信権の優先度が確率的に低下する。 Specifically, for example, in the case of IEEE802.11b, the upper limit CW of the random number starts from “31”, and “63”, “127”, “255”,. It increases in order. This is because the range of random numbers is “0” to “31” at the first transmission, whereas “0” to “63” at the first retransmission, and “0” to “127” at the second retransmission. ". Therefore, as the number of retransmissions increases, the priority of the transmission right decreases stochastically.
この作用を利用し、制御装置104は、QoSの保障が必要な無線LAN端末102以外の端末、すなわち無線LAN端末103(低優先)を衝突対象として取り扱う。そして、無線LAN端末103から基地局101へのフレーム伝送を衝突信号により中断させることで、端末103に対し再送を促す。
Using this action, the
本実施例によれば、端末間の無線フレームの送信権を適切に差別化することができる。これにより、より早く送信権を得ることが求められるアプリケーションのQoSを保障することができる。また、衝突信号を発信するか否かを規定に基づき判断するので、衝突信号の多発による回線の輻輳を防止することができる。 According to the present embodiment, the right to transmit radio frames between terminals can be appropriately differentiated. Thereby, it is possible to guarantee the QoS of an application that is required to obtain a transmission right earlier. In addition, since it is determined based on the regulation whether or not a collision signal is transmitted, it is possible to prevent line congestion due to frequent collision signals.
<第2の実施例>
本発明の第2の実施例を説明する。本実施例と前述の第1の実施例との差異は、衝突信号のターゲットにある。本実施例における衝突信号のターゲットは、衝突対象の端末が送信した無線フレームに対し基地局101から応答されるACKである。<Second embodiment>
A second embodiment of the present invention will be described. The difference between this embodiment and the first embodiment described above lies in the target of the collision signal. The target of the collision signal in the present embodiment is an ACK returned from the
図5に、本発明の第2の実施例のシステム構成を示す。本実施例のシステム200の構成は、前述の第1の実施例のもの(図1)と同様である。図5に示す状況は、衝突対象としての無線LAN端末103からのデータフレームが無線LAN基地局101へ到達した後に、この基地局101から無線LAN端末103へ送信されたACKに対し、制御装置104が衝突信号を発信したという状況である。
FIG. 5 shows the system configuration of the second embodiment of the present invention. The configuration of the
前述の実施例(図1)は、衝突対象の端末(103)から基地局101へのフレーム伝送を中断させることで、基地局101からACKが発信されることを阻止した。これに対し、本実施例は、衝突対象の端末(103)に対する基地局101からのACKが、その端末へ到達することを阻止する。
In the above-described embodiment (FIG. 1), transmission of ACK from the
図6に、本実施例の制御装置104における制御部201の構成を示す。本実施例の制御部201は、前述の実施例のもの(図3)に、フレーム解析部206のFCS(Frame Check Sequence)解析部206bと、タイマ部210とが追加されたものと同等である。
FIG. 6 shows a configuration of the
FCS解析部206bは、受信部204が捕捉したフレームのデータフィールドに続くFCS値を用いて、そのフレームのサイズが適正なものか否かを解析する。解析の結果、FCS値に基づくサイズより短いなど、サイズが適正でないフレームは、判断部207によりエラーフレームとみなされる。
The
タイマ部502は、受信部204からフレームの受信時刻を取得し、その時刻からカウントを開始する。また、判断部207からMACヘッダのDuration/IDフィールドのビジー時間を取得し、それと上記の受信時刻をもとに、今回のフレームに対するACKの伝搬時間を計算する。
The timer unit 502 acquires the frame reception time from the
図7に示すフローチャートに沿って、本実施例の制御装置104の動作を説明する。制御装置104において、まず、受信部204が無線フレームを受信すると(ステップF201)、タイマ部210が、フレーム受信時刻からカウントを開始する。
The operation of the
MACヘッダ解析部206aは、受信したフレームのMACヘッダを解析し、送信元アドレスやフレーム種別などの情報を検出する。また、FCS解析部206bが、そのフレームのFCS値を用いてフレームサイズを検査する(ステップF202)。
The MAC
FCSの検査結果から、今回のフレームがエラーフレームであると判明した場合(ステップF203:YES)、判断部207は、衝突信号を発信しないと判断する(ステップF001)。衝突信号によりフレーム伝送を中断せずとも、その後、このフレームを受信した基地局101が、同様にエラーを検知してACKを発信しないからである。したがって、エラーフレームを判別し、それに対しては衝突信号を発信しないと判断することで、衝突信号の無駄な発信を防止できる。
When it is determined from the FCS inspection result that the current frame is an error frame (step F203: YES), the
一方、今回のフレームがエラーではない場合(ステップF203:NO)、前述の実施例での手順(図4:F103,F104)と同様に、そのフレームの送信元およびフレームタイプを検査し、衝突信号を発信するか否かを判断する(ステップF204,F205)。なお、図7のフローチャートでは省略されているが、衝突信号の発信の判断に、前述の実施例で説明したフレームの再送回数(図4:F107)による判断を加えてもよい。 On the other hand, if the current frame is not an error (step F203: NO), the transmission source and frame type of the frame are inspected in the same manner as in the above-described embodiment (FIG. 4: F103, F104), and the collision signal is detected. Is determined (steps F204 and F205). Although omitted in the flowchart of FIG. 7, the determination based on the number of retransmissions of frames (FIG. 4: F107) described in the above embodiment may be added to the determination of the transmission of the collision signal.
衝突信号を発信すると判断された場合(ステップF002)、衝突信号生成部208が衝突信号を生成する(ステップF206)。また、タイマ部210が、今回のフレームに対するACKの伝搬時間を計算する。そして、計算結果をもとに、衝突信号の発信タイミング、すなわち基地局101からのACKを中断するタイミングを衝突信号生成部208へ通知する(ステップF207)。
When it is determined that a collision signal is to be transmitted (step F002), the collision
衝突信号生成部208は、タイマ部210から通知されたタイミングまで待機し、そのタイミングが到来すると、送信部203に対し衝突信号の発信を指示する(スップF208)。
The collision
送信部203が発信した衝突信号によりACKの伝搬が中断されると、そのACKの宛先であった端末は、ACKを受信することができない。これにより、自身が送信したフレームがロスしたと認識し、バックオフによる再送の準備に移る。
When propagation of ACK is interrupted by a collision signal transmitted from the
このように、基地局101から端末へのACKを衝突のターゲットとしても、その端末にフレームの再送を促すことができる。よって、端末間の無線フレームの送信権を適切に差別化することができる。また、本実施例によれば、基地局101からACKが送信されるまでに衝突信号を準備すればよいので、衝突のターゲットに照準を合わせやすいというメリットがある。
As described above, even when ACK from the
<第3の実施例>
本発明の第3の実施例を説明する。本実施例は、衝突信号の発信に関する判断規準を無線LANの通信状況に応じて決定するというものである。本実施例のシステム構成は、図1あるいは図5に示される前述の実施例の構成と同様である。本実施例において決定される判断規準は、前述の各実施例に組み合わせることができる。以下の説明では、便宜上、第1の実施例に組み合わせた場合を想定する。<Third embodiment>
A third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, a criterion for determining the transmission of a collision signal is determined according to the communication status of the wireless LAN. The system configuration of this embodiment is the same as that of the above-described embodiment shown in FIG. 1 or FIG. The criteria determined in the present embodiment can be combined with the above-described embodiments. In the following description, for the sake of convenience, the case of combining with the first embodiment is assumed.
図8に、本実施例の制御装置104における制御部201の構成を示す。本実施例の制御部201は、第1の実施例の構成(図3)に規準決定部211を加えたものと同等である。
FIG. 8 shows the configuration of the
図9に示すフローチャートに沿って、本実施例の制御装置104の動作を説明する。制御装置104において、規準決定部211は、受信部204が捕捉したフレームを用いて、無線LANの通信状態を逐次モニタする(ステップF301)。そして、モニタ結果をもとに、衝突信号の発信に関する判断規準を決定し(ステップS302)、決定した規準をフレーム解析部206および判断部207に提供する。
The operation of the
なお、上記の判断規準は、モニタ結果の変化に応じて、定期的あるいは任意のタイミングで更新することが望ましい。これにより、最新の通信状況に対応した判断基準を適用することができる。 It should be noted that it is desirable to update the above-mentioned determination criteria periodically or at an arbitrary timing according to a change in the monitor result. This makes it possible to apply a determination criterion corresponding to the latest communication status.
制御装置104は、受信部204がフレームを捕捉すると(ステップF303)、規準決定部211により提供された規準に基づいて、前述の第1の実施例と同様な処理(図4:処理A)を実行する(ステップF304)。すなわち、フレーム解析部206がフレームのMACヘッダを解析して、その結果を基に判断部207が衝突信号を発信するか否かを判断する。そして、衝突信号を発信する場合は、それを衝突信号生成部208が生成して送信部203により送信する。
When the receiving
無線LANの通信状況に関し、規準決定部211がモニタする内容は、要求されるQoSに応じた種々の設定が可能である。例えば、トラフィックの種別をモニタ内容とすることができる。モニタすべきトラフィックの種別が、VoIPによる通話である場合、規準決定部211は、受信部204が捕捉した無線フレームのうちVoIPのフレームを監視する。そして、VoIPのフレームが捕捉されたとき、フレームから送信元アドレスを取得し、このアドレスからのVoIPフレームには衝突信号を発信しないよう判断部207へ指示する。これは、すなわち、現在通話中のIP電話機からのフレームは衝突のターゲットとしない、という規準を決定したことを意味する。この規準を認識した判断部207は、通話中の端末以外の端末からのフレームに対して、衝突信号を発信すると判断する。
Regarding the wireless LAN communication status, the contents monitored by the
また、モニタする内容はフローであってもよい。この場合、同じ端末であってもフローによっては、衝突の対象にはならない場合もある。フローの監視において、フローを識別するための情報が、例えば5つの場合(5 tuple)、規準決定部211は、送信元のIPアドレス(source IP)、宛先のIPアドレス(destination IP)、プロトコル番号、送信元のTCPポート番号(source TCP port)、及び、宛先のTCPポート番号(destination TCP port)の組み合わせでフローを識別する。
The content to be monitored may be a flow. In this case, even the same terminal may not be subject to collision depending on the flow. In the flow monitoring, for example, when there are five pieces of information for identifying a flow (5 tuple), the
規準決定部211は、帯域の占有率が、要求される帯域よりも高いフローを検出し、そのフローに対し衝突信号を発信するよう判断部207に指示する。判断部207は、フレーム解析部206で取得されたIPヘッダやTCPヘッダから、フローの識別子(5 tuple)を取得する。そして、規準決定部211から指示されたフローに対応する識別子を持つフローを検知したとき、そのフローを衝突対象とする。これにより、対象のフローによる帯域の占有率を一時的に下げることができる。
The
また、モニタ内容はフレーム長であっても良い。これは、フレームが暗号化されていることで、フローやトラフィックの種別を特定できない場合に有益である。例えば、音声パケットの場合は、他のトラフィックのパケットよりサイズが小さいため、フレーム長が比較的短い。よって、フレーム長から音声トラフィックを推測することができる。規準決定部211は、MACヘッダのDuration/IDフィールドからフレーム長を取得し、音声パケットの送信状況を推測する。そして、例えば、音声フレームの送信量がある閾値を超えた場合にそのフレームを衝突の対象にするという規準を決定する。
The monitor content may be a frame length. This is useful when the type of flow or traffic cannot be specified because the frame is encrypted. For example, in the case of a voice packet, the frame length is relatively short because it is smaller in size than other traffic packets. Therefore, voice traffic can be estimated from the frame length. The
また、モニタ内容は、帯域占有状況であってもよい。この場合、規準決定部211は、例えば、無線LANのビーコンフレーム内のQBSS Loadから、無線LANにおける帯域占有率の情報を取得する。そして、例えば、帯域占有率が高い、すなわち回線が混み合っている間は、前述の実施例のように、QoSの保障がない端末を衝突対象とし、混み合っていない間は、何れのフレームにも衝突信号を発信しないという規準を決定する。これにより、回線の混雑状況を考慮した適応的な規準を作ることができる。
Further, the monitor content may be a band occupation situation. In this case, the
また、モニタ内容は、各端末のスループットであってもよい。この場合、例えば、他端末よりもスループットが高い端末を衝突対象とするという規準を決定する。 The monitor contents may be the throughput of each terminal. In this case, for example, a criterion that a terminal having a higher throughput than other terminals is set as a collision target is determined.
また、モニタ内容は、最大通信速度であってもよい。IEEE802.11bによる最大通信速度は11Mbpsであるが、これと物理変調方式が異なるIEEE802.11gの場合は、54Mbpsであり、高速通信が可能である。この場合、例えば、優先度が低いフレームであっても、通信規格がIEEE802.11gの場合は衝突対象とせず、IEEE802.11bの場合には衝突対象とするといった規準を設けてもよい。これにより、IEEE802.11gによる高速通信の要求に応えることができる。 The monitor content may be the maximum communication speed. The maximum communication speed by IEEE802.11b is 11 Mbps, but in the case of IEEE802.11g having a different physical modulation method from this, it is 54 Mbps, and high-speed communication is possible. In this case, for example, even if a frame has a low priority, a criterion may be set such that the communication standard is not subject to collision when the IEEE 802.11g is IEEE 802.11b and is subject to collision when the IEEE 802.11b is IEEE 802.11b. Thereby, the request | requirement of the high-speed communication by IEEE802.11g can be met.
また、モニタ内容は、端末が発信したフレームの内容であってもよい。これは、例えば、フレームの内容が、SOS発信のような緊急性を要するフレームかどうかなどである。規準決定部211は、そのような内容が記述されたフレームには、送信元やフレームタイプにかかわらず衝突信号を発信しないという規準を決定する。これにより、SOS発信の緊急性を保障することができる。
The monitor content may be the content of a frame transmitted by the terminal. This is, for example, whether or not the content of the frame is an urgent frame such as SOS transmission. The
また、モニタ内容は、電界強度、すなわち端末による電波の受信感度であっても良い。この場合、規準決定部211は、基地局に対する端末の電界強度をモニタし、電界強度が弱い端末を衝突対象と決定する。これにより、電界強度が弱い端末を、他の基地局へハンドオーバさせるように促すことができる。また、逆に、電界強度の強い端末を衝突対象とし、電界強度の弱い端末を優先させるような規準であってもよい。
Further, the monitor content may be electric field strength, that is, radio wave reception sensitivity by the terminal. In this case, the
また、モニタ内容は、通信のエラー状況であっても良い。例えば、各端末が送信したフレームのFCS、あるいは、基地局101からのACKの発信状況などから、無線LANにおける通信エラーの状況をモニタする。そして、例えば、エラー発生が多い端末を衝突対象とするという規準を設定することができる。また、逆に、エラーの少ない端末を衝突対象とし、エラーの多い端末からのデータフレームを優先させるという規準であってもよい。
The monitor content may be a communication error situation. For example, the status of a communication error in the wireless LAN is monitored from the FCS of the frame transmitted by each terminal or the transmission status of ACK from the
なお、本実施例において、モニタする内容は、上記のうちの何れか1つでなく、2つあるいは3つ以上を組み合わせて適用してもよい。 In this embodiment, the contents to be monitored are not limited to any one of the above, but may be applied in combination of two or three or more.
本実施例によれば、衝突信号を発信するか否かの判断規準を、通信状況に応じて動的に変化させることができる。これにより、端末ユーザやネットワーク管理者からのQoS要求に対処しやすくなる。 According to the present embodiment, the criterion for determining whether or not to transmit a collision signal can be dynamically changed according to the communication status. This makes it easier to deal with QoS requests from terminal users and network administrators.
また、上記各実施例は、CSMA/CAによる無線LAN通信に本発明を適用したものであったが、本発明の適用は、CSMA/CAによる通信であれば、無線に限らず有線であってもよい。例えば、電力線を利用したPLC(Power Line Communication)は、CSMA/CAを採用したものであるため、本発明を適用することができる。 In each of the above embodiments, the present invention is applied to wireless LAN communication by CSMA / CA. However, the application of the present invention is not limited to wireless, but wired as long as it is communication by CSMA / CA. Also good. For example, PLC (Power Line Communication) using a power line adopts CSMA / CA, and thus the present invention can be applied.
上記第3の実施例におけるモニタ内容として、通信状況に加え、課金情報をモニタするようにしてもよい。この場合、例えば、通信料が未払いのユーザ端末を衝突対象とすることで、適正に支払いを済ませたユーザの端末を優先させることができる。また、課金のレベルによって、衝突率を変えるといった判断規準を設定してもよい。 As the contents of monitoring in the third embodiment, billing information may be monitored in addition to the communication status. In this case, for example, it is possible to give priority to a user terminal for which payment has been properly made by setting a user terminal for which a communication fee has not been paid as a collision target. In addition, a criterion for changing the collision rate may be set according to the charge level.
上記各実施例において、制御装置104は、システム100における独立したノードであるが、本発明に係る制御装置は、上記の基地局101のような、端末からデータ信号を受信するノードに統合されていてもよい。
In each of the above embodiments, the
本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。本発明の実施は、本発明の請求の範囲内において、適宜変更が可能である。例えば、本発明は、上記各実施例における制御装置104の動作に対応したコンピュータプログラム、あるいは、そのプログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記録媒体として実施してもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment. The implementation of the present invention can be modified as appropriate within the scope of the claims of the present invention. For example, the present invention may be implemented as a computer program corresponding to the operation of the
なお、本出願は、2007年5月30日に日本出願された特願2007−143875を基礎とする優先権を主張し、その開示の内容を全て本明細書に取り込むものである。
This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2007-143875 filed in Japan on May 30, 2007, the entire contents of which are incorporated herein.
Claims (19)
前記捕捉したデータ信号の再送を促すための衝突信号を発信するか否かを当該データ信号が持つ情報を用いて判断するステップと、
前記衝突信号を発信すると判断した場合に前記捕捉したデータ信号の通信チャネルと同一の通信チャネルへ前記衝突信号を発信するステップとを備えることを特徴とする通信方法。Capturing a data signal in communication by a random access method;
Determining whether or not to transmit a collision signal for prompting retransmission of the captured data signal, using information held by the data signal;
And a step of transmitting the collision signal to the same communication channel as the communication channel of the captured data signal when it is determined that the collision signal is transmitted.
前記捕捉したデータ信号の伝搬を中断する信号を前記衝突信号として発信することを特徴とする請求項1記載の通信方法。In the step of transmitting the collision signal,
The communication method according to claim 1, wherein a signal that interrupts propagation of the captured data signal is transmitted as the collision signal.
前記捕捉したデータ信号と同じデータ信号を受信したノードからの応答信号の伝搬時間を当該データ信号を捕捉した時刻に基づき算出し、前記応答信号の伝搬を中断する信号を前記衝突信号として前記算出した伝搬時間に発信することを特徴とする請求項1記載の通信方法。In the step of transmitting the collision signal,
The propagation time of the response signal from the node that received the same data signal as the captured data signal is calculated based on the time when the data signal is captured, and the signal that interrupts the propagation of the response signal is calculated as the collision signal. The communication method according to claim 1, wherein transmission is performed during propagation time.
前記捕捉したデータ信号のサイズが適正か否かを判別し、前記判別が否の場合は前記衝突信号を発信しないと判断することを特徴とする請求項3記載の通信方法。In the step of determining whether to transmit the collision signal,
4. The communication method according to claim 3, wherein it is determined whether or not the size of the captured data signal is appropriate, and it is determined that the collision signal is not transmitted when the determination is negative.
通信トラフィックの種別、フロー、データ信号のサイズ、及び、帯域使用率のうちの1つあるいは複数の組み合わせを監視することを特徴とする請求項5記載の通信方法。In the step of monitoring the communication status by the random access method,
6. The communication method according to claim 5, wherein one or a combination of communication traffic type, flow, data signal size, and bandwidth usage rate is monitored.
前記捕捉したデータ信号が再送されたものか否かを判別し、当該データ信号が再送されたものであり且つ規定回数以上の再送によるものである場合は前記衝突信号を発信しないと判断することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の通信方法。In the step of determining whether to transmit the collision signal,
Determining whether or not the captured data signal has been retransmitted, and determining that the collision signal is not transmitted if the data signal has been retransmitted and has been transmitted more than a specified number of times. The communication method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that:
前記捕捉したデータ信号の再送を促すための衝突信号を発信するか否かを当該データ信号が持つ情報を用いて判断する制御部と、
前記衝突信号を発信すると判断した場合に前記捕捉したデータ信号の通信チャネルと同一の通信チャネルへ前記衝突信号を発信する送信部とを備えることを特徴とする制御装置。A receiver for capturing a data signal in communication by a random access method;
A control unit that determines whether or not to transmit a collision signal for prompting retransmission of the captured data signal using information included in the data signal;
A control apparatus comprising: a transmission unit that transmits the collision signal to the same communication channel as the communication channel of the captured data signal when it is determined that the collision signal is transmitted.
前記送信部は、前記応答信号の伝搬を中断する信号を前記衝突信号として、前記制御部が算出した伝搬時間に発信することを特徴とする請求項9記載の制御装置。The control unit calculates the propagation time of the response signal from the node that received the same data signal as the data signal captured by the receiving unit based on the time when the data signal was captured,
The control device according to claim 9, wherein the transmission unit transmits a signal that interrupts propagation of the response signal as the collision signal during the propagation time calculated by the control unit.
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