JP4335219B2 - Wireless LAN traffic priority control method and apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a wireless LAN traffic priority control method and apparatus for providing a priority control parameter optimization and priority classification process for data packet transmission and a data packet buffering method in wireless LAN access.
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。 As a conventional technology, the wireless LAN standard IEEE802.11e having a QoS support function adopts an EDCA method for performing priority control based on CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) of autonomous distributed control. Yes. The EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) system performs priority packet transmission for services with high communication quality requirements such as voice and moving images. The EDCA method classifies application priorities into four access categories (AC: AC_VO, AC_VI, AC_BE, AC_BK), and implements priority control using different access parameters (CWmin / max, AIFS, TXOP) for each AC. To do. AC_VO is for voice, AC_VI is for video transmission, AC_BE is for best effort, and AC_BK is an access category for background traffic. CW is the contention window size, AIFS is the Arbitration Inter Frame Space, and TXOP is the Transmission Opportunity. In the EDCA system, it is stipulated that data is transmitted and received using a frame provided with a dedicated field for QoS support, which is defined by IEEE802.11e. A wireless LAN that implements the EDCA scheme gives a high transmission probability (high priority) by setting a shorter CWmin / max and AIFS period value as the priority is higher before packet transmission, and the right to transmit packets. When the TXOP limit is set as a certain period and the right to perform transmission is obtained, packets are continuously transmitted in the TXOP limit period. When the wireless LAN does not support IEEE802.11e (EDCA), only one packet is allowed to be transmitted, but the wireless band can be occupied for a certain period by setting the TXOP limit. .
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。 These AC classification methods and access parameter values are shown by default in IEEE 802.11e. As for the AC classification method, as shown in the MAC layer processing method of FIG. -1], video / video communication is classified into AC_VI [1-2], and others are classified into AC_BE / AC_BK [1-3] / [1-4], and access control is performed in this priority order (AC_VO> AC_VI> AC_BE> AC_BK). Is done. For these classifications, generally, mapping and access processing (Mapping to Access Category (Classification)) [1-5] is performed for each corresponding AC based on priority information used in VLAN-pbit or DSCP given in a data frame. ] Is performed. Packets classified into AC_VO [1-1], AC_VI [1-2], AC_BE [1-3], and AC_BK [1-4] are access control CSMA / CA [1-6] and [1-7, respectively. ], [1-8], and [1-9] are performed, and after internal collision processing [1-10] is performed, wireless transmission is performed.
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。 FIG. 2 shows a processing block diagram of the MAC control unit. The radio base station (AP, access point) and the radio terminal (STA) include the MAC control unit [2-0] in FIG. 2 (the radio base station and the radio terminal are not shown). A solid line indicates data transfer, and a dotted line indicates an information notification / control instruction. In the MAC control unit [2-0], when data is input from the upper LLC layer to the input queue [2-1], the data is transferred to the priority classification processing unit [2-2]. The classification processing unit [2-2] performs classification processing according to the priority described in the data frame, and data is input to the corresponding transmission queues [2-3] to [2-6]. In the access control units [2-7] to [2-10], when data is input to the upper transmission queue of the access control unit, CSMA / CA is performed using access parameters according to the priority. When the access control unit determines that transmission is possible, the internal collision processing unit [2-11] checks whether there is a determination that transmission can be performed by another access processing unit. When it is determined that a plurality of transmissions can be performed simultaneously, a transmission right is given to a transmission queue having a high priority. The transmission queue that has obtained the transmission right transfers data to the physical layer [2-12].
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。 However, since the default value defined in IEEE 802.11e does not support all wireless network (NW) environments and traffic volume, there is a degree of freedom for optimization. According to Patent Document 1, the number of packets in the buffer is monitored, and an update instruction is issued to the STA so as to increase both or both of CWmin and CWmax as the accumulation amount increases. The main purpose is to balance the communication traffic between Uplink and Downlink when the wireless medium is saturated.
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。 In IEEE802.11e, which is the prior art, the default value determined does not support all wireless network (NW) environments and applications with different communication quality requirements. Therefore, in Patent Document 1, the amount of data accumulated during communication and traffic The access parameter is changed based on the amount information, and the smooth use of radio band resource management and priority control has been proposed. However, the change of the access parameter used in these does not consider the communication characteristics of the application that is the target of QoS support. For example, an application classified as AC_VI is assumed to be Video conference (Video conf.) Or Video stream (Video str.). Video conf. Is bi-directional communication. For example, ITU-T G.G. In 1010, the end-to-end delay is preferably less than 150 ms, which is sensitive. Also, Video str. Is a one-way delivery communication. Similarly, the allowable delay amount is shown to be less than 10 s, and it is understood that the allowable quality characteristic varies depending on the application. In the AP, a plurality of STAs and a plurality of applications are accommodated, and even when traffic increases, the applications having different quality characteristics described above are classified into the same AC (AC_VI), and when using the same access parameters, the Video conf. However, there is a problem in that communication quality deterioration due to delay / delay fluctuation due to an increase in transmission waiting time occurs. In addition, since the EDCA method must use a frame with a field dedicated to QoS support compliant with the 802.11e standard, a wireless LAM that does not support the EDCA method cannot perform communication and priority control. It was.
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。 The present invention extends the AC classification method, the access parameter setting method, and the buffering method to solve the above-described problems, thereby improving the quality characteristics of the application subject to QoS support (control of traffic delay or throughput characteristics). It is an object of the present invention to provide a wireless LAN traffic priority control method and apparatus for realizing priority control suitable for maintenance) and priority control to a wireless terminal that does not support the EDCA method for traffic in one-way distribution.
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。 Of the inventions disclosed in this specification, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
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。 A first invention is composed of a radio base station apparatus and a plurality of radio terminal apparatuses that transmit and receive data to and from the radio base station apparatus by radio packet communication, and the radio base station apparatus supports a plurality of service set types. The radio base station apparatus and the radio terminal apparatus each have one or a plurality of transmission buffers having different priorities used for buffering data to which priority information is given, and the priority is given. When the received data is transferred from a wired network or an upper layer, and there are a plurality of transmission buffers, a classification process is performed to buffer the data in the transmission buffer corresponding to the priority information, and the transmission Each trust buffer has a priority control parameter reflecting the priority order, and the priority control parameter transmits the data. The range of fixed transmission waiting time and random waiting time for waiting for transmission is set, and the continuous packet transmission time that can continuously transmit packets at the time of one transmission right acquisition is set, and the priority control parameter is used. In the wireless packet communication system that performs access control according to the CSMA / CA protocol, the wireless base station device or the wireless terminal device maintains a throughput that is an average data communication speed for each of the transmission buffers. The continuous packet transmission time is defined as the time spent for completing transmission beyond the amount of data necessary to maintain the throughput when a transmission right is acquired once, and the continuous packet transmission time is dynamically set as the priority control parameter. It is to use a wireless LAN traffic priority control method characterized by:
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。 In the prior art, the radio base station apparatus or the radio terminal apparatus changes the access parameters CWmin / max and AIFS in order to balance the communication traffic of Uplink and Downlink when the radio medium is saturated, and packet continuation The transmission time (TXOP) uses a fixed value that is set in advance, whereas the first invention uses the time spent for completing transmission of all the data that can be maintained as the throughput as the continuous packet transmission time. Dynamic setting method is different.
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。 The second invention is the wireless LAN traffic priority control method according to the first invention, wherein the wireless base station device or the wireless terminal device has acquired a packet transmission right based on the CSMA / CA protocol in a certain period unit. To acquire the transmission right within the certain period, calculate the data amount necessary to maintain the throughput by one transmission, and complete the transmission of the packet continuous transmission time for all the data amounts. The wireless LAN traffic priority control method is characterized in that the continuous packet transmission time is set as the priority control parameter.
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。 In the prior art, the access point or station changes the access parameters CWmin / max and AIFS in order to balance the uplink and downlink communication traffic when the wireless medium is saturated, and the packet continuous transmission time (TXOP) ) Uses a fixed value set in advance, while the second invention calculates the amount of data necessary to maintain the throughput with one transmission of transmission right acquisition within a certain period of time. However, the difference is that the time spent for completing the transmission of all the calculated data amount is dynamically set as the continuous packet transmission time.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the wireless LAN traffic priority control method of the first aspect, the wireless base station device or the wireless terminal device is used for a specific application for performing data communication or for data of a specific destination. On the other hand, a classification process for buffering the data in the transmission buffer having the same or lower priority as the priority information given to the data is performed, and the continuous packet transmission time is set as the priority control parameter. It is to use a wireless LAN traffic priority control method characterized by:
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。 In the prior art, the classification process is performed according to the priority information assigned to the data. On the other hand, in the third invention, the data for a specific application or a specific destination is sent to a low-priority transmission buffer. And the packet continuous transmission time set in the first invention is dynamically set.
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。 According to a fourth aspect of the present invention, in the wireless LAN traffic priority control method according to the first aspect of the present invention, the wireless base station device or the wireless terminal device uses one of the plurality of transmission buffers or a plurality of transmission buffers as data. The transmission buffer for buffering data of a specific application for communication, and a plurality of upper buffers for each priority corresponding to different priorities of the specific application above each of the transmission buffer, A classification process for buffering the data in the upper buffer corresponding to the priority information assigned to the data when the data to which the priority of the specific application is given is transferred from a wired network or an upper layer; The radio base station apparatus or the radio terminal apparatus performs the upper buffer Transmission data necessary to maintain the throughput maintained for each upper buffer and the upper limit of the upper limit of the upper buffer for each transmission buffer, and to maintain the throughput of the upper buffer for a certain period When the amount is extracted from each upper buffer, the transmission data amount is passed to the transmission buffer, and the transmission data amount is transferred from all the upper buffers to the transmission buffer, As long as there is data in the upper buffer up to a data amount corresponding to the upper limit value of the throughput to be limited, the data is taken out from the entire upper buffer in a round robin or random manner and simultaneously passed to the transmission buffer, and the fixed period is set in units. Data extraction to be performed repeatedly, the packet continuous transmission time In using a wireless LAN traffic priority control method and setting the serial priority control parameter.
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。 The prior art does not have a buffer for inputting data of a specific application or a specific destination and a procedure for maintaining an average data communication speed from the buffer above the transmission buffer. The invention of No. 4 has a buffer having a plurality of priorities for inputting data of a specific application or a specific destination above the transmission buffer, and the data communication speed for each of the upper buffers in a fixed cycle. Input the amount of data to maintain the transmission buffer from the upper buffer, and input the amount of data from the upper buffer to the transmission buffer based on the upper limit of the data communication speed transmitted from all the upper buffers, This is a different method in that the continuous packet transmission time set in the first invention is dynamically set.
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。 According to a fifth aspect of the present invention, in the wireless LAN traffic priority control method according to the first aspect of the present invention, the wireless base station device or the wireless terminal device uses one of the plurality of transmission buffers or a plurality of transmission buffers as data. The transmission buffer for buffering data of a specific application that performs communication has a plurality of upper buffers corresponding to each service set type above each of the transmission buffers, and is delivered from a wired network or an upper layer. Classification processing is performed for buffering the received data in the upper buffer for each service set type according to the information given to the data, and the radio base station apparatus or the radio terminal apparatus maintains for each upper buffer Throughput and upper buffer for each of the transmission buffers The upper limit value of the throughput that is limited as a whole is held, the transmission data amount necessary to maintain the throughput of each upper buffer in a fixed period unit is extracted from each upper buffer, and the transmission data amount is sent to the transmission buffer And when the transmission data amount is transferred from all the upper buffers to the transmission buffer, the upper buffer receives up to a data amount corresponding to the upper limit value of the throughput limited by the entire upper buffer in the predetermined period. As long as data exists, it is taken out from the entire upper buffer in a round-robin or random manner, and at the same time, it is passed to the transmission buffer, the data is repeatedly executed in units of a certain period, and the continuous packet transmission time is set as the priority control parameter. Wireless LAN traffic priority system characterized by It lies in the use of the method.
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。 The prior art does not have a buffer for inputting data of a specific application or a specific destination and a procedure for maintaining an average data communication speed from the buffer above the transmission buffer. The invention of 5 has a buffer for inputting data for each service set type above the transmission buffer, and the data amount for maintaining the data communication speed for each upper buffer in a fixed period The packet is input from the buffer to the transmission buffer and the data amount is input from the upper buffer to the transmission buffer based on the upper limit of the data communication speed transmitted from all the upper buffers. The difference is that the transmission time is set dynamically.
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。 According to a sixth aspect of the present invention, in the wireless LAN traffic priority control method according to the first to fifth aspects of the invention, the wireless base station device or the wireless terminal device uses an IEEE802.11e standard or a WiFi-WMM standard for a specific data packet. A wireless LAN traffic priority control method is used, in which access control based on the CSMA / CA protocol using the priority control parameter is performed without using a frame field for QoS (Quality of Service) defined in 1. It is in.
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。 In the prior art, when the EDCA method conforming to the IEEE802.11e standard or the WiFi-WMM is implemented, a frame provided with a dedicated field for QoS support is transmitted to the transmission frame. For unidirectionally distributed communication traffic frames, EDCA access control is also performed for frames without a dedicated field for QoS support, and the continuous packet transmission time set in claim 1 is dynamically set. It is different from the prior art in that it is updated.
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。 According to a seventh aspect of the present invention, in the wireless LAN traffic priority control method of the first aspect, the wireless base station device or the wireless terminal device uses any one of the fourth and fifth aspects, or any combination thereof, For a specific application that performs data communication or for data of a specific destination, buffering in the upper buffer and taking out from each upper buffer, passing the transmission data amount to the transmission buffer, A wireless LAN traffic priority control method characterized in that a transmission buffer performs access control according to a CSMA / CA protocol using the priority control parameter having the shortest fixed transmission standby time and no random transmission standby time. There is to use.
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。 In the prior art, the fixed transmission waiting time and the random transmission waiting time are set by an access parameter having a certain size, whereby contention access control is performed. An access parameter that maintains the data communication speed for each buffer and retrieves the amount of data that limits the upper limit of the data communication speed transmitted from all upper buffers, and has the shortest fixed transmission waiting time and no random transmission waiting time Is different from the prior art in that non-contention access control is performed.
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。 An eighth invention is to use a wireless LAN traffic priority control device characterized by having a function of realizing the wireless LAN traffic priority control methods of the first to seventh inventions.
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。 The eighth invention is different from the prior art in that it is a wireless LAN traffic priority control device characterized by having a function of realizing the wireless LAN traffic priority control method of the first to seventh inventions.
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。 According to the present invention, an average data communication speed can be maintained. In addition, it is possible to reduce the traffic delay time other than the specific application or destination data, and to maintain the average data communication speed of the specific application or destination. Further, there is an effect that the data communication speed for each SSID in a specific application or destination can be maintained, and the average data communication speed can be maintained in the entire SSID of the specific application or destination. In addition, by performing priority control on a wireless LAN base station or terminal that does not comply with the IEEE 802.11e standard or WiFi-WMM, traffic delay time is reduced and average data communication of a specific application or destination is performed. There is an effect that the speed can be maintained. In addition, maintaining the average data communication speed and limiting the excess data communication speed are effective in avoiding packet collisions and reducing packet errors and delays for applications that do not have retransmission control.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In each drawing, components having the same function are denoted by the same reference numerals, and repeated description may be omitted.
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。 FIG. 3 shows a radio packet communication system according to an embodiment of the present invention. [3-1] is a radio base station apparatus (AP), and [3-2] to [3-4] are radio terminal apparatuses (STA). The wireless base station device [3-1] includes a MAC control unit [3-11] that performs wireless LAN traffic priority control, and the wireless terminal devices [3-2] to [3-4] also perform wireless LAN traffic priority control. MAC control units [3-12] to [3-14] are provided.
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。 The radio base station apparatus [3-1] supports a plurality of service set types (SSIDs). The wireless base station device [3-1] and the wireless terminal devices [3-2] to [3-4] are data to which priority information is assigned in the MAC control units [3-11] to [3-14]. If there is one or more transmission buffers with different priorities used for buffering (packets), and data with priorities is transferred from the wired network or higher layers, and the transmission buffers are If there is more than one, classification processing is performed to buffer the data in the transmission buffer corresponding to the priority information, and each transmission buffer has a priority control parameter that reflects the priority order, and the priority control parameter transmits data. Set a range of fixed transmission waiting time and random waiting time to wait for transmission before starting transmission, and packets that can be transmitted continuously at the time of transmission right acquisition once. Set Tsu preparative continuous transmission time, to implement the access control by CSMA / CA protocol with priority control parameter. Devices that perform wireless LAN traffic priority control, such as the wireless base station device [3-1] and the wireless terminal devices [3-2] to [3-4], are referred to as wireless LAN traffic priority control devices. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
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。 FIG. 4 is a diagram showing a wireless LAN traffic priority control method for performing AC classification of a specific application according to the first embodiment of the present invention. This embodiment corresponds to the first to third inventions. In FIG. 4, when data with priority (MSDU with UP) is transferred from a wired network or an upper layer, a classification / mapping process (Mapping to Access Category (Classification)) [4-5] is performed for each AC. Do. In the present embodiment, Video conference (Video conf.) And Video stream (Video str.), Which have been conventionally classified as AC_VI, are classified into Video to Stream (Video str.) In a mapping / access category (Mapping to Access Category (Classification)) [4-5]. str. [4-1] is classified into AC_ST [4-3], and Video conf. [4-2] is classified into AC_VI [1-2], and access control CSMA / CA [4-4] and CSMA / CA are respectively obtained. Control [1-7] is executed. Other data is the same as in the related art, in the classification / mapping process (Mapping to Access Category (Classification)) [4-5], AC_VO [1-1], AC_VI [1-2], AC_BE [1- 3] and AC_BK [1-4], and access control CSMA / CA [1-6], [1-7], [1-8], and [1-9] are implemented, respectively. Then, after performing the internal collision process [1-10], wireless transmission is performed.
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。 That is, the radio base station apparatus / wireless terminal apparatus (AP / STA) uses the Video conf. And Video str. Of the application defined in AC_VI by the IEEE 802.11e default classification method. As shown in Mapping to Access Category (Classification) [4-5] in FIG. 4, Video str. [4-1] is classified into an AC_ST [4-3] queue as an AC different from the AC_VI [1-2] queue. Alternatively, in the identified AP / STA, Video str. In the case of the dedicated support for AC, data is buffered only in the queue of AC_ST [4-3].
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。 Here, CWmin / max and AIFS used as access parameters for AC_ST [4-3] access control CSMA / CA [4-4] have a lower priority than the access parameters for AC_VI CSMA / CA [1-7]. Set the parameters.
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。
Also, Video str. The TXOP limit of AC_ST is extended to an optimal value so that the reception average throughput per fixed time of the application can be ensured. Here, an example of setting method of TXOP limit will be shown. The AP acquires a statistical value of the number of times that the AC_TS queue acquires the transmission right in a certain period (T_mc). The AP uses the video str. In order to maintain the requested throughput of the application, the TXOP limit is calculated from the number of acquisitions of the transmission right. As an example of the TXOP limit calculation method, T_mc: 500 ms, supported video str. In a communication environment of application required throughput: 4 Mbps and Phy transmission rate: 12 Mbps, if the AP acquires the transmission right from the
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。 Generally, the radio base station apparatus [3-1] and the radio terminal apparatuses [3-2] to [3-4] are used for transmission in the MAC control units [3-11] to [3-14]. The average data communication speed (throughput) is maintained for each of the buffers AC_VO [1-1], AC_VI [1-2], AC_ST [4-3], AC_BE [1-3], and AC_BK [1-4]. In this case, the continuous packet transmission time is set as the time spent for completing transmission beyond the amount of data necessary to maintain the throughput when acquiring the transmission right once, and the continuous packet transmission time is dynamically set as the priority control parameter. do it. In addition, the number of times that the packet transmission right based on the CSMA / CA protocol is acquired in a certain period unit is acquired, and the amount of data necessary for maintaining the throughput by the transmission for one acquisition of the transmission right within a certain period is obtained. The packet continuous transmission time may be calculated as the time spent for completing the transmission of the entire data amount, and the packet continuous transmission time may be set as the priority control parameter. In addition, the data is buffered in a transmission buffer having a priority equal to or lower than the priority information given to the data for a specific application performing data communication or for data of a specific destination. It is only necessary to perform classification processing for ringing and set the packet continuous transmission time as the priority control parameter.
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。 The present embodiment is a method different from the prior art in that the time spent for completing transmission of all the data amount that can maintain the throughput is dynamically set as the packet continuous transmission time. Thereby, there is an effect that an average data communication speed can be maintained. In addition, the amount of data required to maintain the throughput with one transmission for acquiring the transmission right within a certain period is calculated, and the time spent for completing the transmission of all the calculated data is the packet continuous transmission time. This method is different from the prior art in that it is dynamically set. Thereby, there is an effect that an average data communication speed can be maintained. Further, the method is different from the conventional technique in that data of a specific application or a specific destination is input to a transmission buffer having a low priority and the packet continuous transmission time is dynamically set. Thus, there is an effect that the traffic delay time other than the specific application or destination data can be reduced and the average data communication speed of the specific application or destination can be maintained.
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。 The second embodiment is a wireless LAN traffic priority control apparatus that performs the wireless LAN traffic priority control method of the first embodiment. FIG. 5 is a process block diagram of the MAC control unit of the wireless LAN traffic priority control apparatus according to the second embodiment. As shown in FIG. 5, the MAC control unit [5-0] includes an input queue [2-1] from an upper layer (LLC layer), an application classification processing unit [5-1], and a priority classification processing unit. [2-2], transmission queue AC_VO [2-3], transmission queue AC_VI [2-4], transmission queue AC_ST [5-2], transmission queue AC_BE [2-5], and transmission queue AC_BK [2-6], access control units [2-7], [2-8], [5-3], [2-9], [2-10], and internal collision processing unit [2-11] And a parameter processing and control unit [5-4]. [2-12] is a physical layer. This embodiment differs from the conventional wireless LAN traffic control apparatus shown in FIG. 2 in that the application classification processing unit [5-1], transmission queue AC_ST [5-2], access control unit [5-3], and parameter processing And the control unit [5-4], and the other points are the same as those of the prior art.
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。 As shown in FIG. 5, in the processing block of the MAC control unit [5-0], the wireless LAN traffic priority control apparatus receives the data received from the upper layer in the application classification processing unit [5-1], and the data is sent to the video str. It is determined whether the data is application data, and Video str. If it is application data, the data is input to the transmission queue AC_ST [5-2]. Further, the parameter processing and control unit [5-4] calculates an optimum TXOP limit value based on statistical value information of the number of times of acquiring the transmission right notified from the physical layer, and the access control unit [5- 3] is instructed to change the access parameter.
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。 This embodiment is an apparatus different from the prior art in that the time spent for completing transmission of all the data amount that can maintain the throughput is dynamically set as the packet continuous transmission time. Thereby, there is an effect that an average data communication speed can be maintained. In addition, the amount of data required to maintain the throughput with one transmission for acquiring the transmission right within a certain period is calculated, and the time spent for completing the transmission of all the calculated data is the packet continuous transmission time. The apparatus is different from the prior art in that it is dynamically set. Thereby, there is an effect that an average data communication speed can be maintained. Further, the apparatus is different from the conventional technique in that data of a specific application or a specific destination is input to a transmission buffer having a low priority and the packet continuous transmission time is dynamically set. Thus, there is an effect that the traffic delay time other than the specific application or destination data can be reduced and the average data communication speed of the specific application or destination can be maintained.
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。 FIG. 6 is a diagram showing an embodiment of a data extraction method for maintaining throughput guarantee for each priority according to the present invention. The present embodiment is an embodiment corresponding to the fourth invention.
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。 As shown in FIG. 6, the radio base station apparatus (AP) has a transmission buffer [6-1] for priority control by an EDCA method installed in a driver or hardware [6-9], and software above it. [6-10] has an upper buffer [6-2]. The upper buffer [6-2] buffers traffic of specific applications having different priorities. Here, as an example, the traffic of the application buffered in the upper buffer [6-2] is the Video str. And Video str. Input from the upper layer. Is allocated to the upper buffer [6-2] for each priority based on the priority information such as the assigned VLAN and buffered. AP assigns Video str. For each priority. Traffic throughput (for example, the upper two priorities with high priority are shown as targets) [6-5] and [6-6] are guaranteed in order to maintain the desired throughput value for a certain period T. Necessary transmission data amounts [6-7] and [6-8] are set for each upper buffer. Also, all supported video str. The upper limit [6-12] of traffic throughput is performed. In a certain period T, a transmission data amount [6-11] that is permitted to be transmitted in the entire upper buffer is set in order to limit the upper limit of the throughput.
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。 The processing method for fetching data from the upper buffer [6-2] and passing the fetched data to the transmission buffer [6-1] in a certain period T is performed in units of the certain period T. The transmission data amounts [6-7] and [6-8] are sequentially extracted from the high priority [6-3] upper buffer to the lower priority [6-4] upper buffer, and are transmitted to the transmission buffer [6-1]. input. Thereafter, until the transmission data amount [6-11] is reached, the same amount of data is extracted from all the upper buffers by round robin [6-20] and input to the transmission buffer [6-1]. In the figure, Video str. The upper limit of the traffic throughput is 20 Mbps, the amount of transmission data extracted in T units from all the upper buffers is 200 kbit, and the upper two Video str. An example of operation is shown in which the traffic throughput is 2 Mbps and 6 Mbps, the amount of transmission data extracted in T units from the respective upper buffers is 20 kbits and 60 kbytes, and the time period T is 10 ms. The method of transmitting a packet from the transmission buffer [6-1] to the wireless medium is according to the first embodiment.
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。 The wireless base station apparatus (AP) has been described above, but the same applies to the wireless terminal apparatus (STA).
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。 In this embodiment, a buffer having a plurality of priorities for inputting data of a specific application or a specific destination is provided above the transmission buffer, and the data communication speed is set for each upper buffer in a certain cycle. Input the amount of data to maintain the transmission buffer from the upper buffer, and input the amount of data from the upper buffer to the transmission buffer based on the upper limit of the data communication speed transmitted from all the upper buffers, This is a method different from the prior art in that the packet continuous transmission time is dynamically set. Accordingly, there is an effect that the data communication speed according to the priority of the data of the specific application or the destination can be maintained and the average data communication speed of the specific application or the entire destination can be maintained.
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。 The fourth embodiment is a wireless LAN traffic priority control apparatus corresponding to the data extraction method for maintaining the throughput guarantee for each priority of the third embodiment. FIG. 7 shows a processing block diagram of the MAC control unit [7-0] of this embodiment. FIG. 7 is a diagram in which the present embodiment is added to the processing block of the MAC control unit shown in FIG.
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。 As shown in FIG. 7, the wireless LAN traffic priority control apparatus uses a video str. If it is determined as application data, it is transferred to the ST priority classification processing unit [7-1], and the ST priority classification processing unit [7-1] performs classification processing according to the priority described in the data frame. The data is input to the corresponding upper queues [7-3] to [7-6]. When the throughput monitoring control unit [7-2] receives the empty information notification [7-7] of the transmission queue AC_ST [5-2], the data amount for maintaining the throughput for each priority at a constant cycle In the order of [7-6], [7-5], [7-4], and [7-3] are notified to the upper queues to the transmission queue AC_ST [5-2]. When receiving the notification, the upper queue inputs the instructed data amount to the transmission queue AC_ST [5-2]. When the instructed data amount is input from all the upper queues to the transmission queue AC_ST [5-2], the throughput monitoring control unit [7-2] transmits the video str. The upper queue is notified of an instruction to input to the transmission queue AC_ST [5-2] with an equal amount of data from each upper queue up to the throughput data amount that can be transmitted by the entire application. When receiving the notification, the upper queue inputs the instructed data amount to the transmission queue AC_ST [5-2]. The above process is repeatedly performed at the predetermined period.
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。 In this embodiment, a buffer having a plurality of priorities for inputting data of a specific application or a specific destination is provided above the transmission buffer, and the data communication speed is set for each upper buffer in a certain cycle. Input the amount of data to maintain the transmission buffer from the upper buffer, and input the amount of data from the upper buffer to the transmission buffer based on the upper limit of the data communication speed transmitted from all the upper buffers, The apparatus is different from the prior art in that the packet continuous transmission time is dynamically set. Accordingly, there is an effect that the data communication speed according to the priority of the data of the specific application or the destination can be maintained and the average data communication speed of the specific application or the entire destination can be maintained.
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。 FIG. 8 shows an embodiment of a data retrieval method for maintaining throughput guarantee for each SSID according to the present invention. This embodiment is an embodiment corresponding to the fifth invention.
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。 As shown in FIG. 8, the radio base station apparatus (AP) has a transmission buffer [6-1] for priority control based on the EDCA method installed in a driver or hardware [6-9], and software [ 6-10] has an upper buffer [8-2]. The upper buffer [8-2] buffers traffic of a specific application for each of a plurality of service set types (SSID). Here, as an example, the traffic of the application buffered in the upper buffer [8-2] is Video str. And Video str. Input from the upper layer. Are allocated to the upper buffer [8-2] for each SSID [8-1] to [8-4] and buffered based on the subnet degree information of the assigned VLAN. For each SSID, the AP uses Video str. When it is desired to guarantee the traffic throughput [8-11] to [8-14], the transmission data amount [8-5] to [8-8] required to maintain the throughput value to be guaranteed in a certain period T is obtained. Set for each upper buffer. Also, all supported video str. The upper limit [6-12] of traffic throughput is performed. In a certain period T, a transmission data amount [6-11] that is permitted to be transmitted in the entire upper buffer is set in order to limit the upper limit of the throughput.
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。
The processing method for fetching data from the upper buffer [8-2] and passing the fetched data to the transmission buffer [6-1] for a certain period T is performed in units of the certain period T. The transmission data amounts [8-5] to [8-8] are sequentially extracted from the upper buffer for each SSID and input to the transmission buffer [6-1]. Thereafter, an equal amount of data is extracted from all the upper buffers by round robin until the amount of transmission data [6-11] is reached, and is input to the transmission buffer [6-1]. In the figure, Video str. The upper limit of the traffic throughput is 20 Mbps, the amount of transmission data taken out in T units from all the upper buffers is 200 kbit, and the video str. The traffic throughput is SSID # A: 2 Mbps, SSID # B: 6 Mbps, SSID # C: 6 Mbps,
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。 The wireless base station apparatus (AP) has been described above, but the same applies to the wireless terminal apparatus (STA).
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。 In the present embodiment, a buffer for inputting data for each SSID is provided above the transmission buffer, and the data amount for maintaining the data communication speed for each upper buffer is determined from the upper buffer in a certain cycle. Input to the buffer for transmission and input the amount of data from the upper buffer to the transmission buffer based on the upper limit of the data communication speed transmitted from all the upper buffers, and set the packet continuous transmission time dynamically This is a different method from the prior art. Accordingly, there is an effect that the data communication speed for each SSID in the specific application or destination can be maintained, and the average data communication speed can be maintained in the entire SSID of the specific application or destination.
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。 The sixth embodiment is a wireless LAN traffic priority control apparatus corresponding to the data extraction method for maintaining the throughput guarantee for each SSID of the fifth embodiment. FIG. 9 shows a processing block diagram of the MAC control unit [9-0] of the present embodiment. FIG. 9 is a diagram in which the present embodiment is added to the processing block of the MAC control unit shown in FIG.
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。 As shown in FIG. 9, the wireless LAN traffic priority control apparatus uses a video str. If it is determined as application data, the data is transferred to the SSID classification processing unit [9-1], and the SSID classification processing unit [9-1] performs SSID classification processing according to the information described in the data frame. Data is input to each upper queue [9-3] to [9-6]. When the throughput monitoring control unit [9-2] receives the notification [9-7] of the empty information in the transmission queue AC_ST [5-2], the throughput monitoring control unit [9-2] sets the data amount for maintaining the throughput for each SSID at a constant cycle. An instruction to be input to the transmission queue is notified to each upper queue. When receiving the notification, the upper queue inputs the instructed data amount to the transmission queue AC_ST [5-2]. When the instructed data amount is input from all the upper queues to the transmission queue AC_ST [5-2], the throughput monitoring control unit [9-2] sets each upper data up to the throughput data amount that can be transmitted in the entire SSID. An instruction to input to the transmission queue AC_ST [5-2] with an equal amount of data from the queue is sent to each upper queue. When receiving the notification, the upper queue inputs the instructed data amount to the transmission queue AC_ST [5-2]. The above process is repeatedly performed at the predetermined period.
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。
In the present embodiment, a buffer for inputting data for each SSID is provided above the transmission buffer, and the data amount for maintaining the data communication speed for each upper buffer is determined from the upper buffer in a certain cycle. 3. The packet continuous transmission time set in
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。 The present embodiment is an embodiment corresponding to the sixth invention. When implementing an EDCA method conforming to the IEEE 802.11e standard or WiFi-WMM, a frame with a dedicated field for QoS support is transmitted to the transmission frame. However, in this embodiment, EDCA access control is performed even for transmission of frames that do not have the dedicated field attached to one-way delivery communication traffic frames. In access control for frame transmission, priority control is performed using any of the methods described in the first embodiment or a combination thereof.
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。 In this embodiment, for communication traffic frames for one-way delivery, a frame without a dedicated field for QoS support is also subjected to EDCA access control, and the packet continuation set in claim 1 is performed. It differs from the prior art in that the transmission time is dynamically updated. As a result, priority control is performed on a wireless LAN base station or terminal that does not comply with the IEEE802.11e standard or WiFi-WMM, thereby reducing traffic delay time and average data of a specific application or destination. There is an effect that the communication speed can be maintained.
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。 This embodiment is an embodiment corresponding to the seventh invention. The radio base station apparatus (AP) / wireless terminal apparatus (STA) uses the video conference (Video conf.) And the video stream (Video str.) Of the application defined in AC_VI by the default classification method of IEEE802.11e, Video str. Is classified into an AC_ST queue as an AC different from the AC_VI queue. Also, Video str. Assumes an application where retransmission control is not performed, such as multicast. Here, CWmin / max used as an access parameter of AC_ST access control CSMA / CA is not set (CW range is 0), and AIFS is the shortest value than the value set by other access parameters ( PIFS). The AP / STA performs access control for transmitting multicast data immediately after carrier sense of the shortest AIFS (PIFS) time. In addition, a method of maintaining a constant throughput or a method in which the throughput does not exceed is performed by the method of extracting designated data from the upper buffer shown in the third to sixth embodiments.
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。 In this embodiment, the data communication speed is maintained for each upper buffer, and the amount of data limiting the upper limit of the data communication speed transmitted from all the upper buffers is extracted, and the fixed transmission standby time is the shortest, and the random transmission standby is performed. It differs from the prior art in that non-contention access control is performed by setting access parameters that do not have time. As a result, the average data communication speed is maintained and the excess data communication speed is limited, and there is an effect of avoiding packet collision and reducing packet errors and delays for applications that do not have retransmission control.
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。 As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiment. However, the invention is not limited to the embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
［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 [1-1] ... Queue for AC_VO, [1-2] ... Queue for AC_VI, [1-3] ... Queue for AC_BE, [1-4] ... Queue for AC_BK, [1 -5] ... Mapping to Access Category (Classification), [1-6] to [1-9] ... CSMA / CA, [2-1] ... Input queue from higher layer (LLC layer), [2-2] ... Priority classification processing unit, [2-3] Transmission queue AC_VO, [2-4] Transmission queue AC_VI, [2-5] Transmission queue AC_BE, [2-6] Transmission queue AC_BK, [2- 7] to [2-10] ... access control unit, [2-11] ... internal collision processing unit, [2-12] ... physical layer, [3-1] radio base station apparatus, [3-2] to [3] 3-4] ... wireless terminal device, [3-11] to [3-14] ... MAC control unit, [4-1] ... Video Str. , [4-2] ... Video conf. , [4-3] ... Queue for AC_ST, [4-4] ... CSMA / CA, [5-1] ... Application classification processing unit, [5-2] ... Transmission queue AC_ST, [5-3] ... Access control unit, [5-4] ... parameter processing and control unit, [6-1] ... transmission buffer, [6-2] ... upper buffer, [6-3] ... high priority, [6-4] ... Low priority, [6-5] to [6-6] ... Throughput, [6-7] to [6-8] ... Data amount, [6-9] ... Software, [6-10] ... Hardware , [6-11] ... Data amount that can be transmitted, [6-12] ... Round robin, [7-1] ... ST priority classification processing unit, [7-2] ... Upper queue AC_VO, [7-3] ... Upper queue AC_VO, [7-4] ... Upper queue AC_VI, [7-5] ... Upper queue AC_BE, [7-6 ... upper queue AC_BK, [8-1] ... SSID # A, [8-2] ... SSID # B, [8-3] ... SSID # C, [8-4] ... SSID # D, [8-5] ~ [8-8] ... data amount, [9-1] ... SSID classification processing unit, [9-2] ... throughput management control unit, [9-3] ... upper queue SSID # A, [9-4] ... Upper queue SSID # B, [9-5] ... Upper queue SSID # C, [9-6] ... Upper queue SSID # D
Claims (8)
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。 A radio base station apparatus, and a plurality of radio terminal apparatuses that transmit and receive data to and from the radio base station apparatus by radio packet communication, and the radio base station apparatus supports a plurality of service set types, and the radio base station The apparatus and the wireless terminal device have one or a plurality of transmission buffers having different priorities used for buffering the data to which the priority information is assigned, and the data to which the priority is given is transmitted to a wired network or When received from an upper layer and has a plurality of transmission buffers, a classification process for buffering the data in the transmission buffer corresponding to the priority information is performed, and a priority order is set for each transmission buffer. A priority control parameter reflecting the degree, and the priority control parameter waits for transmission before transmitting the data. A fixed transmission waiting time and a random waiting time range, and a packet continuous transmission time capable of continuously transmitting packets when a transmission right is acquired once. CSMA / CA using the priority control parameter In a wireless packet communication system that implements access control by protocol,
When the radio base station apparatus or the radio terminal apparatus maintains a throughput that is an average data communication speed for each transmission buffer, the packet continuous transmission time is maintained when the transmission right is acquired once. A wireless LAN traffic priority control method, characterized in that a time required for completing transmission of more than a necessary data amount is set, and the continuous packet transmission time is dynamically set in the priority control parameter.
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。 2. The wireless LAN traffic priority control method according to claim 1, wherein the wireless base station device or the wireless terminal device is configured to perform data communication using one or more of the plurality of transmission buffers. The transmission buffer for buffering application data, and having a plurality of upper buffers for each priority corresponding to different priorities of the specific application above the transmission buffer, the priority of the specific application When the data given the degree is delivered from the wired network or the upper layer, the classification process is performed to buffer the data in the upper buffer corresponding to the priority information given to the data,
The radio base station apparatus or the radio terminal apparatus holds a throughput maintained for each upper buffer and an upper limit value of the throughput that is restricted by the entire upper buffer for each transmission buffer. The amount of transmission data necessary to maintain the throughput of each upper buffer is extracted from each upper buffer, the transmission data amount is passed to the transmission buffer, and the transmission data amount is sent from all the upper buffers to the transmission buffer. When the data is transferred to the upper buffer, data is taken out from the entire upper buffer in a round robin or random manner as long as data exists in the upper buffer up to a data amount corresponding to the upper limit value of the throughput limited by the entire upper buffer in the predetermined period At the same time, it is passed to the transmission buffer and the fixed period is Data retrieval to return implementation Ri,
A wireless LAN traffic priority control method, wherein the packet continuous transmission time is set as the priority control parameter.
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。 2. The wireless LAN traffic priority control method according to claim 1, wherein the wireless base station device or the wireless terminal device is configured to perform data communication using one or more of the plurality of transmission buffers. As the transmission buffer for buffering application data, the transmission buffer has a plurality of upper buffers corresponding to each service set type above each of the transmission buffers, and the data transferred from a wired network or an upper layer is In accordance with the information attached to the data, carry out a classification process for buffering in the upper buffer for each service set type,
The radio base station apparatus or the radio terminal apparatus holds a throughput maintained for each upper buffer and an upper limit value of the throughput that is restricted by the entire upper buffer for each transmission buffer. The amount of transmission data necessary to maintain the throughput of each upper buffer is extracted from each upper buffer, the transmission data amount is passed to the transmission buffer, and the transmission data amount is sent from all the upper buffers to the transmission buffer. When the data is transferred to the upper buffer, data is taken out from the entire upper buffer in a round robin or random manner as long as data exists in the upper buffer up to a data amount corresponding to the upper limit value of the throughput limited by the entire upper buffer in the predetermined period At the same time, it is passed to the transmission buffer and the fixed period is Data retrieval to return implementation Ri,
A wireless LAN traffic priority control method, wherein the packet continuous transmission time is set as the priority control parameter.
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