JP4793198B2 - Multiple access communication method - Google Patents

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Description

本発明は、メディア共有型伝送方式において複数端末が非同期で送信を行うために用いる、適応バックオフ型の多重アクセス通信方法に関する。   The present invention relates to an adaptive back-off type multiple access communication method used for asynchronous transmission by a plurality of terminals in a media sharing type transmission system.

メディア共有型の伝送方式においては、端末間のアクセス競合を解決するためのアクセス方法が必要である。特に、基地局などの中央制御装置を必要としない、分散型のアクセス通信方法として、アロハ(ALOHA)やCSMA(Carrier Sense Multiple Access)などがよく知られている。無線や電力線通信など、信号減衰が大きく、衝突検出が困難な伝送方式では、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)と呼ばれる衝突回避型のキャリアセンス多重アクセス通信方法が用いられる。   In the media sharing type transmission method, an access method for resolving access contention between terminals is required. In particular, aloha (ALOHA) and CSMA (Carrier Sense Multiple Access) are well known as distributed access communication methods that do not require a central control device such as a base station. A collision avoidance type carrier sense multiple access communication method called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) is used in a transmission method such as wireless or power line communication where signal attenuation is large and collision detection is difficult.

代表的なものとして、IEEE802.11で定められているDCF(Distributed Coordination Function)と呼ばれるアクセス方式が挙げられる。この方式では図6(a)に示すようにSIFS(ShortInter Frame Space)とDIFS(Distributed access Inter Frame Space)の2つのフレーム間隔用い、各端末ではDATAフレームを正しく受信したことを知らせるACKフレームの送信をSIFSが経過した後に行い、DATAフレームを送信する場合にはDIFS時間が経過し,且つアイドル時間を経てパケットを送信する前に、通信メディア上で他端末が送信しているかどうかを検出するキャリアセンスを行い、通信メディアが空き状態になった後、所定時間(DIFS)が経過するのを待ち、その後0〜コンテンション・ウィンドウ値(以下CW<Contention Window>と略す)の範囲からランダムなバックオフ時間の値を選択し、スロット時間を最小単位として、バックオフ時間の値×スロット時間が経過した後に送信を開始する。2台以上の複数端末が同時に送信しようとした場合でも、バックオフ値をランダムに選択することによって、衝突を避けることができる。 A typical example is an access method called DCF (Distributed Coordination Function) defined by IEEE802.11. In this method, as shown in FIG. 6A, two frame intervals of SIFS (Short Inter Frame Space) and DIFS (Distributed access Inter Frame Space) are used, and each terminal receives an ACK frame that informs that the DATA frame has been received correctly. Transmission is performed after SIFS has passed, and when a DATA frame is sent, it is detected whether another terminal is sending on the communication medium before the DIFS time has passed and the packet is sent after the idle time. Perform carrier sense, wait for a predetermined time (DIFS) to elapse after the communication medium becomes empty, and then randomly select from the range of 0 to the contention window value (hereinafter abbreviated as CW <Contention Window>). Select a value for the backoff time, with the slot time as the smallest unit, the value of the backoff time x slot time To start transmission after a lapse. Even when two or more terminals attempt to transmit simultaneously, collision can be avoided by selecting a back-off value randomly.

即ち、最も小さいバックオフ値を選択した端末が最初に送信を開始し、他の端末は、前記端末が送信開始したことをキャリアセンスによって検出すると、バックオフ処理を中断して、再び通信メディアが空き状態になった後にバックオフ処理を再開するのである。   That is, the terminal that has selected the smallest back-off value starts transmission first, and when the other terminals detect that the terminal has started transmission by carrier sense, the back-off process is interrupted and the communication media is again transmitted. The back-off process is resumed after it becomes free.

バックオフ値はランダムに選択されるが、偶然に同一値を選択した場合は、衝突が発生する。衝突が発生する度にCWを2倍にし、ランダム値の範囲を拡大して衝突確率を低下させる指数バックオフが行われる。   The backoff value is selected at random, but if the same value is accidentally selected, a collision occurs. Each time a collision occurs, an exponential back-off is performed that doubles the CW and expands the range of random values to reduce the collision probability.

同時に送信しようとする端末(競合端末)数が多くなれば、同一のバックオフ値を選択する確率が高くなり、衝突が多発し、スループットが低下する。IEEE802.11aでは、CWの初期値は15と規定されており、衝突毎に31,63,127,…,1023まで指数的に増加させる。   If the number of terminals (competing terminals) to be transmitted simultaneously increases, the probability of selecting the same back-off value increases, collisions occur frequently, and throughput decreases. In IEEE802.11a, the initial value of CW is defined as 15, and is increased exponentially to 31, 63, 127,.

CWの初期値を大きくしておけば衝突確率が低減し、競合端末が多い場合でもスループットの低下を抑制できるが、一方競合端末が少ない場合に無駄な待ち時間が多くなり、スループットが低下してしまう(図6(b)はCWの最小値を3,7,…,127,255と変化させた場合における端末数とスループットの関係を示す)。   Increasing the initial value of CW reduces the collision probability and suppresses the decrease in throughput even when there are many competing terminals. On the other hand, if there are few competing terminals, the wasteful waiting time increases and the throughput decreases. (FIG. 6B shows the relationship between the number of terminals and the throughput when the minimum value of CW is changed to 3, 7,..., 127, 255).

これらを解決するため、通信メディアの使用状況を測定して、それに応じてバックオフ値のランダム範囲を動的に変更する方法が提供されている(例えば特許文献1)。   In order to solve these problems, there is provided a method for measuring the use status of communication media and dynamically changing the random range of the backoff value accordingly (for example, Patent Document 1).

また、衝突確率を低下させるため、ランダムなバックオフ値に端末毎に異なるオフセット値を加算し、バックオフ値が一致するのを回避する方法が提供されている。(例えば特許文献2)。これらの方法によれば、競合端末数に応じて適切なバックオフ値を選択して、スループットを高めることが可能である。
特開2005−12275号公報(段落0023) 特開2005−64795号公報(段落0025〜0028)
In order to reduce the collision probability, there is provided a method for adding a different offset value for each terminal to a random back-off value to avoid matching the back-off values. (For example, patent document 2). According to these methods, it is possible to increase the throughput by selecting an appropriate backoff value according to the number of competing terminals.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-12275 (paragraph 0023) Japanese Patent Laying-Open No. 2005-64795 (paragraphs 0025 to 0028)

ところで、IEEE802.11のアクセス方法は、ランダムなバックオフ時間の値を選択しているため、長期間で考えると各端末の平均バックオフ時間はCW/2となり、公平に送信機会を得られるが、短時間で考えると、小さいバックオフ時間値を連続して選択する端末の送信機会が増え、公平性が低くなる。   By the way, since the access method of IEEE802.11 selects a random back-off time value, the average back-off time of each terminal is CW / 2 when considered over a long period of time, and a transmission opportunity can be obtained fairly. When considered in a short time, the transmission opportunities of terminals that continuously select a small back-off time value increase, and the fairness decreases.

また、衝突を起こした端末は指数バックオフに待ち時間が激増するのに対して、たまたま衝突せずに送信できた端末は、次回もCWの初期値の範囲からランダムなバックオフ時間の値を選択するため小さい待ち時間となり、送信成功した端末が連続して送信する確率が低くない。図7(a)はIEEE802.11のアクセス方式において、競合端末数を16台とした場合の1秒毎の各端末の送信成功パケット数を計算機シミュレーションにより求めた結果であるが、50パケット/秒〜250パケット/秒の範囲でばらついており、最大5倍もの差が見られる。   In addition, while waiting time increases exponentially in the terminal that has caused a collision, a terminal that can transmit without a collision happens to change the random backoff time value from the range of the initial value of CW next time. Since it is selected, the waiting time is small, and the probability that a terminal that has succeeded in transmission continuously transmits is not low. FIG. 7A shows the result of calculating the number of successful transmission packets for each terminal by computer simulation when the number of competing terminals is 16 in the IEEE 802.11 access method, and is 50 packets / second. It varies in the range of ~ 250 packets / second, and a difference of up to 5 times can be seen.

前記の特許文献1,特許文献2に開示されている方法では、飽くまで伝送効率(合計スループット)の改善が目的であり、公平性は改善されていない。例えば、図6(b)において競合端末数が16の場合に、IEEE802.11のデフォルトCW=15に対して、CW=63にすれば、伝送効率は改善されている(合計スループットが高くなる)のが分かるが、この場合の送信成功パケット数は図7(b)のようになり、図7(a)と比べて若干ばらつきの幅は小さくなったものの、70パケット/秒〜210パケット/秒と依然として3倍程度のばらつきがある。   In the methods disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the purpose is to improve transmission efficiency (total throughput), and fairness is not improved. For example, when the number of competing terminals is 16 in FIG. 6B, the transmission efficiency is improved if the CW = 63 with respect to the default CW = 15 of IEEE802.11 (the total throughput increases). However, in this case, the number of successfully transmitted packets is as shown in FIG. 7B, and although the width of variation is slightly smaller than that in FIG. 7A, it is 70 packets / second to 210 packets / second. There is still about 3 times the variation.

本発明は、上述の点に鑑みて為されたもので、その目的とするところは、パケットの内容に対する優先度クラスが高いクラスのパケットほど、先に送信機会が得られ、競合端末数に関わらず、高いスループットを確保でき、更に優先度クラスが同一の通信において、全端末において同程度の 送信機会が得られる公平性を確保することができる多重アクセス通信方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described points. The purpose of the present invention is to obtain a transmission opportunity earlier for a packet having a higher priority class with respect to the content of the packet, regardless of the number of competing terminals. Therefore, it is an object of the present invention to provide a multiple access communication method capable of ensuring high throughput and ensuring fairness in which communication of the same priority class can be obtained in all terminals at the same level.

上述の目的を達成するために、請求項1の多重アクセス通信方法に係る発明では、各端末がキャリアセンスによって通信メディアの空き状態を検出してから、衝突回避のためのランダムなバックオフ時間が経過した後に送信を開始する多重アクセス通信方法であって、送信パケットの種類に応じて予め複数の優先度を有したクラスに分類して、所定番目のクラスに対して、0から前記所定番目のクラスに対応するコンテンション・ウィンドウ値までの整数から、一様にランダムな値を選択し、該選択した値とオフセット値とを加算した値をバックオフ時間として、前記ランダムな値と前記オフセット値を優先度クラス毎に算出し、各端末では、通信メディア上のクラス毎のトラフィック負荷状況を所定の指標で観測し、前記所定番目のクラスのトラフィック負荷状況に応じて当該所定番目のクラスの前記オフセット値を動的に変化させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, in the invention according to the multiple access communication method of claim 1, a random back-off time for avoiding a collision after each terminal detects a free state of communication media by carrier sense. A multiple access communication method for starting transmission after a lapse of time, classifying a class having a plurality of priorities according to a type of a transmission packet in advance, with respect to a predetermined class, from 0 to the predetermined number A random value is uniformly selected from integers up to the contention window value corresponding to the class, and a value obtained by adding the selected value and the offset value is used as a backoff time, and the random value and the offset value are selected. Is calculated for each priority class, and each terminal observes the traffic load status of each class on the communication medium with a predetermined index, and the predetermined class And wherein the dynamically changing the offset value of the plant staple th classes according to the traffic load status.

請求項2の多重アクセス通信方法に係る発明では、各端末がキャリアセンスによって通信メディアの空き状態を検出してから、衝突回避のためのランダムなバックオフ時間が経過した後に送信を開始する多重アクセス通信方法であって、送信パケットの種類に応じて予め複数の優先度を有したクラスに分類して、所定番目のクラスに対して、0から前記所定番目のクラスに対応するコンテンション・ウィンドウ値までの整数から、一様にランダムな値を選択し、該選択した値とオフセット値とを加算した値をバックオフ時間として、前記ランダムな値と前記オフセット値を優先度クラス毎に算出し、各端末では、通信メディア上のトラフィック負荷状況を所定の指標で観測し、前記トラフィック負荷状況に応じてクラスに関わらず全クラスの前記オフセット値を一括して動的に変化させることを特徴とする。   In the invention according to the multiple access communication method of claim 2, the multiple access is started in which each terminal starts transmission after a random backoff time for collision avoidance has elapsed after detecting a free state of communication media by carrier sense. A communication method, which is classified into classes having a plurality of priorities in advance according to the type of transmission packet, and contention window values corresponding to the predetermined class from 0 to the predetermined class From the integer up to, select a uniformly random value, the value obtained by adding the selected value and the offset value as a backoff time, the random value and the offset value are calculated for each priority class, At each terminal, the traffic load status on the communication media is observed with a predetermined index, and depending on the traffic load status, all classes Wherein the dynamically changing collectively serial offset value.

請求項3の多重アクセス通信方法に係る発明は、請求項1の発明において、トラフィック負荷状況を、アイドル時間を基に推定した競合端末数を所定の指標として観測することを特徴とする。     The invention according to claim 3 is characterized in that, in the invention according to claim 1, the traffic load situation is observed using the number of competing terminals estimated based on idle time as a predetermined index.

請求項4の多重アクセス通信方法に係る発明は、請求項1の発明において、トラフィック負荷状況を、アイドル時間を所定の指標として観測することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the multiple access communication method according to the first aspect, wherein the traffic load state is observed using the idle time as a predetermined index.

請求項5の多重アクセス通信方法に係る発明は、請求項1の発明において、トラフィック負荷状況を、バックオフを中断した回数を所定の指標として観測することを特徴とする。   The invention according to a fifth aspect of the present invention relates to the multiple access communication method according to the first aspect, wherein the traffic load state is observed using the number of times the back-off is interrupted as a predetermined index.

請求項6の多重アクセス通信方法に係る発明は、請求項1の発明において、トラフィック負荷状況を、一定時間内に送信を行った端末数を所定の指標として観測することを特徴とする。   The invention according to a sixth aspect of the present invention relates to the multiple access communication method according to the first aspect of the invention, wherein the traffic load state is observed using the number of terminals that have transmitted within a predetermined time as a predetermined index.

また、請求項1乃至6の何れか1項の発明において、送信パケットのヘッダに、現在の前記オフセット値を示すフィールドを設け、前記送信パケットを受信した各端末は、トラフィック負荷状況を観測する際に、受信した前記ヘッダ内の前記オフセット値を用いて所定の指標を算出することが望ましい In the invention according to any one of claims 1 to 6, a field indicating the current offset value is provided in a header of a transmission packet, and each terminal that has received the transmission packet observes a traffic load situation. In addition, it is desirable to calculate a predetermined index using the offset value in the received header.

また、請求項1乃至6の何れかの1項の発明において、送信パケットのヘッダに、現在の前記オフセット値を示すフィールドを設け、前記送信パケットを受信した各端末は、トラフィック負荷状況を観測する際に、受信した前記ヘッダ内の前記オフセット値によって重み付けを行うことが望ましい Further, in the invention according to any one of claims 1 to 6, a field indicating the current offset value is provided in a header of a transmission packet, and each terminal receiving the transmission packet observes a traffic load situation In this case, it is desirable to perform weighting according to the offset value in the received header.

本発明の多重アクセス通信方法は、 パケットの内容に対する優先度クラスが高いクラスのパケットほど、先に送信機会が得られ、所謂QoS(Quality of Service)を実現できると 同時に、競合端末数に関わらず、高いスループットを確保でき、更に優先度クラスが同一の通信において、全端末において同程度の 送信機会が得られる公平性を確保することができるという効果がある。   According to the multiple access communication method of the present invention, a packet having a higher priority class with respect to the packet content can obtain a transmission opportunity earlier and realize so-called QoS (Quality of Service), and at the same time, regardless of the number of competing terminals. In addition, high throughput can be ensured, and in addition, in communication with the same priority class, it is possible to ensure fairness with which all terminals can obtain the same transmission opportunity.

(実施形態1)
本実施形態の方法は、例えば電力線を伝送路として用いて、該電力線上に電力線搬送信号を重畳させて通信を行う通信システムに採用しており、図1(a)はその通信システムに使用する電力線搬送通信用の端末の回路構成を示す。
(Embodiment 1)
The method of this embodiment is adopted in a communication system that performs communication by using, for example, a power line as a transmission line and superimposing a power line carrier signal on the power line, and FIG. 1A is used in the communication system. The circuit structure of the terminal for power line carrier communications is shown.

この端末は、信号処理部(図示せず)で作成した送信パケットを送信バッファ1と送信制御部2とを介して変調部3に送って変調した後、送信AFE(アナログフロントエンド)部4から結合器5を介して電力線搬送信号により電力線L上に送信する送信機能と、結合器5を介して電力線L上の電力線搬送信号を受信AFE部6に取り込み、この取り込んだ電力線搬送信号から復調部7によって受信パケットを復調し、この受信パケットが自己宛の場合には受信制御部8を通じて信号処理部(図示せず)に取り込む受信機能とを備えている。また受信AFE部3を通じて電力線L上の電力線搬送信号の検出がなくなると、空き状態となったことを示す信号を送信制御部2に出力するキャリア検出部9を備えている。   This terminal transmits a transmission packet created by a signal processing unit (not shown) to the modulation unit 3 via the transmission buffer 1 and the transmission control unit 2 and modulates the transmission packet, and then transmits from the transmission AFE (analog front end) unit 4. A transmission function for transmitting the power line carrier signal on the power line L via the coupler 5 and a power line carrier signal on the power line L via the coupler 5 into the receiving AFE unit 6 and a demodulator from the fetched power line carrier signal 7 is provided with a receiving function for demodulating the received packet and fetching it into a signal processing unit (not shown) through the reception control unit 8 when this received packet is addressed to itself. In addition, a carrier detection unit 9 is provided that outputs to the transmission control unit 2 a signal indicating that the power line carrier signal on the power line L is no longer detected through the reception AFE unit 3.

送信制御部2は図1(b)に示すようキャリア検出部9から空き状態を示す信号が出力されてから、DIFSの経過からパケットの送信若しくは受信開始されるまでのアイドル時間を観測して計測し、その計測値からトラフィック負荷状況に対応した指標として競合端末数Mを算出するアイドル時間観測部21と、このアイドル時間観測部21で算出した競合端末数Mを用いて後述するようにオフセット値を求めるオフセット値設定部22と、0〜CWまでの整数から一様にランダムな値を選択してその値と、上述のオフセット値とを加算してバックオフ時間とし、そのバックオフ時間が経過した後に上述の送信パケットの送信を開始する制御を行うパケット送信処理部23とを備えている。図2(a)はパケットの送受信のタイミングに対するアイドル時間の観測状況を示す。   As shown in FIG. 1 (b), the transmission control unit 2 measures the idle time from when the signal indicating the vacant state is output from the carrier detection unit 9 until the start of transmission or reception of a packet after the passage of DIFS. The idle time observation unit 21 that calculates the number of competing terminals M as an index corresponding to the traffic load situation from the measured value, and the offset value as described later using the number of competing terminals M calculated by the idle time observation unit 21. The offset value setting unit 22 for obtaining the value, and selecting a random value uniformly from integers from 0 to CW, adding the value and the above-described offset value to obtain a backoff time, and the backoff time has elapsed And a packet transmission processing unit 23 for performing control to start transmission of the transmission packet described above. FIG. 2A shows an observation state of idle time with respect to packet transmission / reception timing.

また受信制御部8は正しく自己宛の受信パケットを受信したときにACK信号をSIFSの経過時にACK信号を送信バッファ1に送り、送信制御部2,変調部3,送信AFE部4、結合器5を通じて電力線搬送信号として送信させる機能を備えている。   Also, the reception control unit 8 sends an ACK signal to the transmission buffer 1 when SIFS has elapsed when it correctly receives a reception packet addressed to itself, and transmits the transmission control unit 2, the modulation unit 3, the transmission AFE unit 4, and the combiner 5 The function of transmitting as a power line carrier signal is provided.

ここで、上述のバックオフ時間をBackoff、選択されるランダムな値をrand(0,CW)、オフセット値をCWoffsetとすると、バックオフ時間は、
Backof=rand(0,CW)+CWoffsetf
となる。
Here, if the above-mentioned backoff time is Backoff, the selected random value is rand (0, CW), and the offset value is CWoffset, the backoff time is
Backof = rand (0, CW) + CWoffsetf
It becomes.

ここでCWを仮に15とし、競合端末数Mが2乃至16台の場合について、オフセット値(CWoffset)をIEEE802.11の規格から3,7,15,31,63,127の各スロットまで変化させた場合の合計スループットを計算機シミュレーションにより求めたところ、図2(b)に示すような結果が得られた。   Here, assuming that CW is 15 and the number of competing terminals is 2 to 16, the offset value (CWoffset) is changed from the IEEE802.11 standard to each slot of 3, 7, 15, 31, 63, 127. When the total throughput was calculated by computer simulation, a result as shown in FIG. 2B was obtained.

この結果では競合端末数Mが少ない場合は、オフセット値(CWoffset)が小さい方が待ち時間が少なく伝送効率が高い(スループットが高い)が、競合端末数Mが8台の場合はCWoffset=31、競合端末数Mが16台の場合はCWoffset=63とした場合が最も高効率となった。これは、バックオフ時間が大きくなることにより、衝突が低減されるためである。   As a result, when the number M of competing terminals is small, the smaller the offset value (CWoffset) is, the lower the waiting time is and the transmission efficiency is high (throughput is high). When the number M of competing terminals was 16, the highest efficiency was obtained when CWoffset = 63. This is because the collision is reduced by increasing the back-off time.

本実施形態の方法では、上述したアイドル時間観測部21でアイドル時間を観察し、このアイドル時間に基づいてオフセット値設定部22で後述するようCW及びオフセット値(CWoffset)を適切に設定することで、高いスループットを確保しつつ衝突を低減する点に特徴がある。   In the method of the present embodiment, the idle time observation unit 21 described above observes the idle time, and the offset value setting unit 22 appropriately sets the CW and the offset value (CWoffset) based on the idle time, as will be described later. It is characterized by reducing collisions while ensuring high throughput.

まず、CWoffsetが0の場合、バックオフ時間は0からCWまでのランダム値であるから、あるスロットで送信する確率Pは、下記の式(1)で求まる。   First, when CWoffset is 0, the backoff time is a random value from 0 to CW. Therefore, the probability P of transmission in a certain slot is obtained by the following equation (1).

Figure 0004793198
Figure 0004793198

また、競合端末数がM台の場合、あるスロットで1台以上が送信する確率qは下記の式(2)で求まる。   Further, when the number of competing terminals is M, the probability q that one or more devices transmit in a certain slot is obtained by the following equation (2).

Figure 0004793198
Figure 0004793198

また平均アイドル時間は、下記の式(3)で求まる。   Further, the average idle time is obtained by the following equation (3).

Figure 0004793198
Figure 0004793198

さらにCWoffsetを考慮すれば、平均的にはCWoffset/Mだけアイドル時間が長くなるため、この場合の平均アイドル時間は、下記の式(4)で求まる。   Further, if CWoffset is taken into consideration, the idle time becomes longer by an average of CWoffset / M. Therefore, the average idle time in this case is obtained by the following equation (4).

Figure 0004793198
Figure 0004793198

ところで、本実施形態の方法では、送信すべきパケットの内容によって、例えば4段階の優先度クラスを設けておき、クラス毎にCWとCWoffsetの値を上述のアイドル時間に応じて設定するものである。送信パケットと優先度クラスの対応付けは、例えばIEEE802.1Qで定義されるVLAN(Virtual LAN)タグ内のCoS(Class of Service)フィールドや、IP(Internet Protocol )ヘッダのToS(Type of Service)又はDSCP(Differentiated Services Code Point)などの値を用いても良いし、アプリケーションから明示的に指定してもよい。   By the way, in the method of this embodiment, for example, four priority classes are provided according to the contents of the packet to be transmitted, and the values of CW and CWoffset are set for each class according to the above-described idle time. . The correspondence between the transmission packet and the priority class is, for example, a CoS (Class of Service) field in a VLAN (Virtual LAN) tag defined in IEEE802.1Q, ToS (Type of Service) in an IP (Internet Protocol) header, or A value such as DSCP (Differentiated Services Code Point) may be used, or may be explicitly specified from an application.

ここでは、クラス番号を0〜3とし、番号が大きいクラスほど優先されるよう、CWとCWoffsetを表1に示すように定義する。ここで、優先度が高いクラスほどCWの値を小さくしているのは、IEEE 802.11eと同様である。   Here, class numbers are set to 0 to 3, and CW and CWoffset are defined as shown in Table 1 so that priority is given to a class having a larger number. Here, as in the case of IEEE 802.11e, the CW value is decreased for higher priority classes.

Figure 0004793198
Figure 0004793198

そしてMACヘッダにクラス番号を示すフィールドを設けるか、あるいはVLAN−CoSやIP−ToSのフィールドを読み出すことによってクラスを判別し、クラス毎に夫々アイドル時間観測部21でアイドル時間を観測する。例えば、DIFSの経過後に受信したパケットがクラス3であった場合は、クラス3のアイドル時間として、過去の値と平均化する。   Then, a field indicating a class number is provided in the MAC header, or a class is determined by reading a VLAN-CoS or IP-ToS field, and the idle time observation unit 21 observes the idle time for each class. For example, when a packet received after the lapse of DIFS is class 3, the class 3 idle time is averaged with the past value.

そしてクラス毎にアイドル時間の閾値を決めておき、閾値以上の場合にはオフセット値として、表1中のCWoffsetAの値を採用し、閾値を下回る場合にはオフセット値としてCWoffsetBの値を採用する。CWoffsetAは、一つ上位のクラスのCW+CWoffsetA+1という値を用い、上位クラスが先に送信する機会が得られるようにしている。   Then, a threshold value of idle time is determined for each class, and when it is equal to or greater than the threshold value, the value of CWoffsetA in Table 1 is adopted as the offset value, and when it falls below the threshold value, the value of CWoffsetB is adopted. CWoffsetA uses a value of CW + CWoffsetA + 1 of the one higher class so that the higher class can get an opportunity to transmit first.

また表1で、クラス3のオフセット値(CWoffset)をいずれも0としているのは以下の理由による。つまりクラス3は音声に用いるため、各端末は一定時間間隔で固定長のパケットを送信し、バースト的なトラフィックは発生しない。従って、競合端末数Mが多くなっても公平性はもともと損なわれないため、オフセット値(CWoffset)を大きくする必要はない。寧ろ音声パケットは低遅延であることが重要であるため、クラス3のCWoffsetA及びCWoffsetBを常に0としている。   In Table 1, the class 3 offset value (CWoffset) is set to 0 for the following reason. That is, since class 3 is used for voice, each terminal transmits a fixed-length packet at regular time intervals, and no bursty traffic occurs. Therefore, even if the number M of competing terminals increases, fairness is not inherently lost, so there is no need to increase the offset value (CWoffset). Rather, since it is important that the voice packet has a low delay, CWoffsetA and CWoffsetB of class 3 are always set to 0.

一方クラス2の用途は映像であるが、可変レートの場合は、各端末が送信するデータ量は全く一定でなく、多少ばらつくことになる。従って、ある程度バースト的な要素があるため、CWoffsetBをCWと2倍程度の値にしている。   On the other hand, the use of class 2 is video, but in the case of variable rate, the amount of data transmitted by each terminal is not exactly constant and varies somewhat. Accordingly, since there are some bursty elements, CWoffsetB is set to a value about twice that of CW.

クラス1,0に関してはバーストトラフィックが発生するため、競合端末数Mが多い(=アイドル時間が短い)場合の公平性を確保するため、CWoffsetBをCWの2倍程度の値に設定している。   Since burst traffic occurs for classes 1 and 0, CWoffsetB is set to a value about twice that of CW in order to ensure fairness when the number of competing terminals M is large (= the idle time is short).

次に図3のフローチャートにより本実施形態の方法を用いた端末の処理動作を詳説する。   Next, the processing operation of the terminal using the method of this embodiment will be described in detail with reference to the flowchart of FIG.

まず、キャリア検出部9は、受信AFB部6を通じて電力線L上に電力線搬送信号が検出されなくなるか否かで伝送路(通信メディア)が空き状態になるか否かを常時監視し(ステップS1)、空き状態となるとその空き状態となったことを示す信号をパケット送信処理部23及びアイドル時間観測部21へ出力する。   First, the carrier detection unit 9 constantly monitors whether or not the transmission line (communication medium) becomes empty depending on whether or not the power line carrier signal is detected on the power line L through the reception AFB unit 6 (step S1). When the free state is entered, a signal indicating that the free state is entered is output to the packet transmission processing unit 23 and the idle time observation unit 21.

パケット送信処理部23は、空き状態となってからDIFSを経過するまでの時間カウントを行い(ステップS2)、DIFSが経過すると送信バッファ1に送信パケットがあるか否かのチェックを行い(ステップS3)、送信パケットがあれば、バックオフ時間が未設定であるか否かのチェックを行い(ステップS4)、未設定であればオフセット値設定部22で、例えば優先度が所定のクラス(k)における0〜CW(k)までのランダム値<rand(0,CW(k))>と後述するように算出されるオフセット値(CWoffset(k))とを加算してバックオフ時間を設定する(ステップS5)。   The packet transmission processing unit 23 counts the time until the DIFS elapses after becoming empty (step S2), and checks whether there is a transmission packet in the transmission buffer 1 when the DIFS elapses (step S3). If there is a transmission packet, it is checked whether or not the back-off time is not set (step S4). If it is not set, the offset value setting unit 22 determines, for example, that the priority is a predetermined class (k). A back-off time is set by adding a random value <rand (0, CW (k))> from 0 to CW (k) in FIG. 4 and an offset value (CWoffset (k)) calculated as described later ( Step S5).

ステップS3でのチェックで送信パケットがないと判定された場合、或いはステップS4でのチェックでバックオフ時間が設定されていると判定された場合、またステップS5が終了した場合には、ステップS6で、キャリア検出部9の検出に基づいて他の端末からのパケットを受信しているか否かのチェックを行い、受信していない場合には、再度バックオフ時間が未設定か否かのチェックをステップS7で行う。ここで未設定の場合にはステップS1に戻り、設定されている場合には、パケット送信処理部23は、1スロットの時間が経過するまでの時間カウントを行い(ステップS8)、この1スロットの時間が経過した後に、バックオフ時間値のカウントダウンを行い(ステップS9)、このカウントダウンによってバックオフ時間値が”0”となったか否かを次のステップS10でチェックし、”0”で無ければ、ステップ6に戻って、S6〜S10までの処理を繰り返す。そして、ステップS10のチェックでバックオフ時間値が”0”となったと判定された場合には、送信バッファ1にある送信パケットの送信処理を行う(ステップS11)。   If it is determined in step S3 that there is no transmission packet, or if it is determined in step S4 that the back-off time is set, or if step S5 is completed, step S6 is executed. Based on the detection of the carrier detection unit 9, a check is made as to whether or not a packet from another terminal has been received. If not, a check is made again as to whether or not the back-off time has not been set. Performed in S7. If it is not set here, the process returns to step S1. If it is set, the packet transmission processing unit 23 counts the time until the time of one slot elapses (step S8). After the time has elapsed, the back-off time value is counted down (step S9), and whether or not the back-off time value becomes “0” by this count-down is checked in the next step S10. Returning to Step 6, the processes from S6 to S10 are repeated. If it is determined in step S10 that the back-off time value is “0”, transmission processing for the transmission packet in the transmission buffer 1 is performed (step S11).

このステップS11でのパケット送信又は、上述のステップS6で他端末からのパケット受信があると判定されると、アイドル時間観測部21は、パケット送信処理部23の下で、優先度のクラス毎にDIFS経過時からパケット受信開始又は送信開始までのアイドル時間を計測する(ステップS12)。即ち、計測したアイドル時間は、今回受信または送信したパケットの 優先度クラスkに関するアイドル時間として、以降の処理を行う。   When it is determined that there is packet transmission in step S11 or packet reception from another terminal in step S6 described above, the idle time observation unit 21 performs, for each priority class, under the packet transmission processing unit 23. The idle time from the time when DIFS has elapsed to the start of packet reception or transmission is measured (step S12). That is, the measured idle time is used as the idle time related to the priority class k of the packet received or transmitted this time, and the subsequent processing is performed.

つまりステップS13では、たった今受信又は送信したパケットのクラスについて上述の式(4)の計算を行い、当該クラスの過去の値と平均化した競合端末数Mを用いてオフセット値(CWoffset)を計算する。   That is, in step S13, the above equation (4) is calculated for the class of the packet just received or transmitted, and the offset value (CWoffset) is calculated using the past value of the class and the average number of competing terminals M. .

次のステップS14において、オフセット値設定部22は、算出し平均化した競合端末数Mと、各クラス毎に予め設定している閾値のうち、当該クラスkの閾値とを比較し、閾値を越えている否かにより上述の表1のようにクラス毎に予め決めてあるオフセット値(CWoffsetA)又は(CWoffsetB)を選択し、当該クラスkのオフセット値CWoffset(k)として設定する)。例えば、ステップS6で他端末からの優先度クラス1のパケットを受信した場合、計測したアイドル時間とクラス1の過去のアイドル時間計測値10回分との平均値を算出し、算出した値がクラス1の閾値を超えていれば、表1のクラス1に関するCWoffsetBの値31を選択し、CWoffset(3)=31として、以後の送信時のオフセット値として用いる。逆に、算出した値がクラス1の閾値以下であれば、CWoffsetAの値12を選択し、CWoffset(3)=12とする。   In the next step S14, the offset value setting unit 22 compares the calculated and averaged number of competing terminals M with the threshold value of the class k among the threshold values preset for each class, and exceeds the threshold value. The offset value (CWoffsetA) or (CWoffsetB) determined in advance for each class as shown in Table 1 above is selected and set as the offset value CWoffset (k) for the class k). For example, when a priority class 1 packet is received from another terminal in step S6, an average value of the measured idle time and 10 past idle time measurement values of class 1 is calculated, and the calculated value is class 1 If the threshold value is exceeded, the value 31 of CWoffsetB related to class 1 in Table 1 is selected, and CWoffset (3) = 31 is used as an offset value at the time of subsequent transmission. Conversely, if the calculated value is less than or equal to the class 1 threshold, the value 12 of CWoffsetA is selected and CWoffset (3) = 12.

このように、本実施形態の方法では、送信パケットの内容によって優先度のクラスを設け、クラス毎に決めてあるCW(k)とトラフィック負荷状況の指標であるアイドル時間に対応して選択されるオフセット値(CWoffse(k))とを加算して、バックオフ時間を設定することで、同一クラスにおいては、競合端末数に関わり無く公平性を確保し且つ 高いスループットを確保でき、異なるクラス間では、高優先度クラスほど送信機会が得られやすいというQoSを実現可能である。   As described above, in the method of the present embodiment, a priority class is provided according to the content of the transmission packet, and is selected corresponding to CW (k) determined for each class and an idle time that is an indicator of traffic load status. By adding the offset value (CWoffse (k)) and setting the backoff time, the same class can ensure fairness and high throughput regardless of the number of competing terminals. In addition, it is possible to realize QoS that a transmission opportunity is more easily obtained as a higher priority class.

尚本実施形態の方法は、電力線搬送通信に適用させた場合であったが、無線通信においても適用でき、電力線搬送通信に限定されるものではない。   Although the method of the present embodiment is applied to power line carrier communication, it can also be applied to wireless communication and is not limited to power line carrier communication.

また、アイドル時間の観測をクラス毎に行わずに、クラスを区別せずに全クラスを一括して観測しても良い。この場合には上述のステップS13において、式(4)の逆関数によって競合端末数Mを算出して、この競合端末数Mの平均化を行い、この競合端末数Mを用いてオフセット値(CWoffset)の値を計算する。   Further, the idle time may not be observed for each class, and all classes may be observed collectively without distinguishing the classes. In this case, in step S13 described above, the number M of competing terminals is calculated by the inverse function of Equation (4), the number M of competing terminals is averaged, and the offset value (CWoffset is used using the number M of competing terminals. ) Value.

またクラスを区別せずに観測した競合端末数Mが閾値を超えた場合、全クラスについて、表1のCWoffsetAを採用し、閾値以下の場合は、やはり全クラスともCWoffsetBを採用する。例えば、クラス2の台数は少なくトラフィックは混雑していないが、クラス0は混雑している場合にも、クラス2のバックオフを大きい値に変更するすることにより、よりクラス0の通信を妨害する可能性が小さくなる。即ちクラス2は混んでいない(台数が少ない)にもかかわらず、大きなオフセット値を用いることになり、クラス2のスループットは低下してしまうが、クラス0の通信遅延の増大を防ぎ、音声通信を高品質で行なうことが可能となる。
(実施形態2)
本実施形態は、競合端末数Mからオフセット値(CWoffset)を算出することにより、実施形態1のようにオフセット値を2段階(CWoffsetA, CWoffsetB)とするよりも極め細かく台数に応じたオフセット値(CWoffset)を設定できるようにしたものある。
When the number M of competing terminals observed without class distinction exceeds the threshold, CWoffsetA in Table 1 is adopted for all classes, and when the number is below the threshold, CWoffsetB is also adopted for all classes. For example, if the number of class 2 is small and traffic is not congested, but class 0 is also congested, changing class 2 backoff to a larger value will further hinder class 0 communication. The possibility is reduced. That is, despite the fact that class 2 is not crowded (the number of units is small), a large offset value is used and the throughput of class 2 is reduced, but the increase in communication delay of class 0 is prevented, and voice communication is performed. It becomes possible to carry out with high quality.
(Embodiment 2)
In the present embodiment, by calculating the offset value (CWoffset) from the number M of competing terminals, the offset value (CWoffsetA, CWoffsetB) is more finely adjusted than the offset value (CWoffsetA, CWoffsetB) as in the first embodiment. CWoffset) can be set.

表2は、各クラス毎のオフセット値(CWoffset)を求める場合の一例を示し、クラス3では、オフセット値(CWoffset)は0であるが、クラス2では競合端末数Mに例えば4を加算し、クラス1は競合端末数Mを2倍にして8を加算し、更にクラス0では競合端末数Mnを4倍して16を加算して、夫々のクラスのオフセット値(CWoffset)を計算するようになっている。競合端末数Mが多いほど、オフセット値(CWoffset)は大きい値となり、例えばM=16台ではクラス3,2,1,0について、オフセット値(CWoffset)は夫々0,20,40,80となる。即ち、CWの2倍強の値になるため、公正性を確保できる。   Table 2 shows an example of obtaining an offset value (CWoffset) for each class. In class 3, the offset value (CWoffset) is 0, but in class 2, 4 is added to the number M of competing terminals, Class 1 doubles the number of competing terminals M and adds 8; class 0 also quadruples the number of competing terminals Mn and adds 16 to calculate the offset value (CWoffset) for each class. It has become. As the number of competing terminals M increases, the offset value (CWoffset) becomes larger. For example, for M = 16 units, the offset values (CWoffset) are 0, 20, 40, and 80 for classes 3, 2, 1, and 0, respectively. . In other words, since the value is slightly more than twice the CW, fairness can be secured.

表2において、競合端末数Mからオフセット値(CWoffset)を計算する際に、4,8,16を加算しているが、これは、ひとつ上位クラスのCWよりも大きい値を加算することにより、上位クラスのトラフィックが優先的に送信されるようにするためである。   In Table 2, when calculating the offset value (CWoffset) from the number M of competing terminals, 4, 8 and 16 are added, but this is done by adding a value larger than one higher class CW, This is because higher class traffic is preferentially transmitted.

Figure 0004793198
Figure 0004793198

(実施形態3)
実施形態1では、観測したアイドル時間を基に算出した競合端末数Mを所定の指標として用いてトラフィック負荷状況の観測を行っているが、競合端末数Mが多いほどアイドル時間が短くなることから、本実施形態の方法は、競合端末数Mを算出せずに、アイドル時間を所定の指標として用い、アイドル時間に基づいてオフセット値(CWoffset)を設定することで、複雑な競合端末数Mの算出が不要としている。
(Embodiment 3)
In the first embodiment, the traffic load state is observed using the number M of competing terminals calculated based on the observed idle time as a predetermined index. However, the idle time becomes shorter as the number M of competing terminals increases. The method of this embodiment uses the idle time as a predetermined index without calculating the number of competing terminals M, and sets an offset value (CWoffset) based on the idle time. Calculation is unnecessary.

但し、同じ競合端末数でもオフセット値(CWoffset)によってアイドル時間は大幅に変わる。   However, even with the same number of competing terminals, the idle time varies greatly depending on the offset value (CWoffset).

図4は、端末数が1〜16台の場合について、CWoffset=0の場合、CWoffset=31の場合、及びこれらの混在時のアイドル時間をシミュレーションにより求めた結果である。CW=15で、15を超えるアイドル時間は15とみなしている。同じ競合端末数であっても、オフセット値(CWoffset)の値によって、観測されるアイドル時間は大きく異なる。逆に、あるアイドル時間を観測しても、実際の競合端末数は特定できないため、必ずしも最適なオフセット値(CWoffset)を設定できない可能性がある。   FIG. 4 is a result of obtaining the idle time by simulation when CWoffset = 0, when CWoffset = 31, and when the number of terminals is 1 to 16, and when they are mixed. CW = 15, and the idle time exceeding 15 is regarded as 15. Even for the same number of competing terminals, the observed idle time varies greatly depending on the value of the offset value (CWoffset). On the other hand, even if a certain idle time is observed, the actual number of competing terminals cannot be specified, so there is a possibility that the optimum offset value (CWoffset) cannot always be set.

しかしながら、競合端末数Mが8台程度までは公平性はあまり悪くなく、16台以上で極端に悪化するため、本実施形態の方法では、例えばアイドル時間=4を閾値として、それ以下の場合はCWoffset=0、それ以上の場合はCWoffset=31として、CWoffsetを0と、CW×2程度の2値で切り替えるようにしている。
(実施形態4)
実施形態3において、説明したように,同じ競合台数の場合に観測されるアイドル時間は、送信端末のオフセット値(CWoffset)によって大きく異なる。例えばオフセット値(CWoffset)が大きい値の端末が送信した場合は、アイドル時間が長くなり、オフセット値(CWoffset)が小さい値の端末が送信した場合はアイドル時間が短くなる傾向にある。
However, since the fairness is not so bad when the number of competing terminals M is about eight, and extremely deteriorates when the number is 16 or more, in the method of this embodiment, for example, when idle time = 4 is set as a threshold, When CWoffset = 0 or more, CWoffset = 31 and CWoffset is switched between 0 and two values of about CW × 2.
(Embodiment 4)
As described in the third embodiment, the idle time observed in the case of the same number of competing machines varies greatly depending on the offset value (CWoffset) of the transmitting terminal. For example, when a terminal having a large offset value (CWoffset) transmits, the idle time tends to be long, and when a terminal having a small offset value (CWoffset) transmits, the idle time tends to be short.

そこで本実施形態では、送信パケットのヘッダに図5(a)に示すようにオフセット値(CWoffset)を格納しておき、観測したアイドル時間を、ヘッダ内のオフセット値(CWoffset)によって重み付けをする。   Therefore, in this embodiment, an offset value (CWoffset) is stored in the header of the transmission packet as shown in FIG. 5A, and the observed idle time is weighted by the offset value (CWoffset) in the header.

例えば、実施形態3におけるCWoffset=0とCWoffset=31との2段階とした場合において、CWoffset=0の場合の観測アイドル時間を例えば2倍し、CWoffset=31の場合はそのままとすると、図5(b)のようになる(混在の場合は図示せず)。本実施形態では、オフセット値(CWoffset)に対応してアイドル時間み付けを行うことで、オフセット値(CWoffset)によるアイドル時間のばらつき幅をに重み付けを行うことで、オフセット値(CWoffset)によるアイドル時間のばらつき幅を図4の結果と比べて少なくし、競合端末数の推定精度を向上させている。   For example, when CWoffset = 0 and CWoffset = 31 in the third embodiment are used in two stages, the observation idle time in the case of CWoffset = 0 is doubled, for example. b) (not shown in the case of mixing). In this embodiment, idle time is determined according to the offset value (CWoffset) by weighting the variation width of the idle time by the offset value (CWoffset) by performing idle time finding corresponding to the offset value (CWoffset). Is less than the result of FIG. 4, and the estimation accuracy of the number of competing terminals is improved.

而して、本実施形態によれば、2段階よりも多く、オフセット値(CWoffset)の区分を設けて、より実際のトラフィック負荷状況に即したオフセット値(CWoffset)の設定を行うことが可能となる。   Thus, according to the present embodiment, it is possible to set the offset value (CWoffset) more in accordance with the actual traffic load situation by providing more than two stages of offset value (CWoffset) classifications. Become.

尚、実施形態3,4のようにアイドル時間を観測する以外に競合端末数Mを推定する方法としては、端末において自己がバックオフ動作に入ってから送信を行うまでの間に、他端末が先に送信を開始したためにバックオフを中断した回数を観測する方法や、予め定めた一定期間の間に受信したパケット数をカウントすることによりトラフィックの混雑度合いを推定する方法や、一定期間の間に受信したパケットのヘッダ内の送信元アドレスを観測して何台の端末が送信を行ったかを観測する方法も有効である。   As a method of estimating the number M of competing terminals other than observing the idle time as in the third and fourth embodiments, the other terminals A method of observing the number of times the backoff was interrupted because transmission was started earlier, a method of estimating the degree of traffic congestion by counting the number of packets received during a predetermined period, and a period of time It is also effective to observe how many terminals have transmitted by observing the source address in the header of the received packet.

(a)は実施形態1に用いる端末の構成図、(b)は端末の送信制御部の詳細構成図である。(A) is a block diagram of the terminal used for Embodiment 1, (b) is a detailed block diagram of the transmission control part of a terminal. (a)は実施形態1におけるアイドル時間の観測説明用のタイムチャート、(b)はオフセット値をシミュレーションにより変化させて得られた合計スループットの結果説明図である。(A) is a time chart for explaining the observation of idle time in the first embodiment, and (b) is an explanatory diagram of the result of the total throughput obtained by changing the offset value by simulation. 実施形態1の処理動作説明用フローチャートである。3 is a flowchart for explaining processing operations according to the first embodiment. 実施形態3によるアイドル時間観測結果図である。It is an idle time observation result figure by Embodiment 3. (a)は実施形態4に用いるMACヘッダのフォーマット、(b)はアイドル時間観測結果図である。(A) is a format of the MAC header used in Embodiment 4, and (b) is an idle time observation result diagram. (a)は従来例のアクセス方式の説明図、(b)はCWを変化させた場合の合計スループットの変化説明図である。(A) is explanatory drawing of the access system of a prior art example, (b) is change explanatory drawing of the total throughput at the time of changing CW. (a)は従来例のアクセス方式において送信成功パケット数を計算機シミュレーションにより求めた結果説明図、(b)はIEEE802.11のアクセス方式において、CWのデフォルト値を変化させた場合の送信パケット数の変化を示す説明図である。(A) is an explanatory diagram of the result of obtaining the number of successful transmission packets by computer simulation in the conventional access method, and (b) is the number of transmitted packets when the default value of CW is changed in the IEEE 802.11 access method. It is explanatory drawing which shows a change.

符号の説明Explanation of symbols

1 送信バッファ
2 送信制御部
21 アイドル時間観測部
22 オフセット値設定部
23 パケット送信処理部
3 変調部
4 送信AFE部
5 結合器
6 受信AFE部
7 復調部
8 受信制御部
9 キャリア検出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission buffer 2 Transmission control part 21 Idle time observation part 22 Offset value setting part 23 Packet transmission process part 3 Modulation part 4 Transmission AFE part 5 Combiner 6 Reception AFE part 7 Demodulation part 8 Reception control part 9 Carrier detection part

Claims (6)

各端末がキャリアセンスによって通信メディアの空き状態を検出してから、衝突回避のためのランダムなバックオフ時間が経過した後に送信を開始する多重アクセス通信方法であって、
送信パケットの種類に応じて予め複数の優先度を有したクラスに分類して、所定番目のクラスに対して、0から前記所定番目のクラスに対応するコンテンション・ウィンドウ値までの整数から、一様にランダムな値を選択し、該選択した値とオフセット値とを加算した値をバックオフ時間として、前記ランダムな値と前記オフセット値を優先度クラス毎に算出し、
各端末では、通信メディア上のクラス毎のトラフィック負荷状況を所定の指標で観測し、前記所定番目のクラスのトラフィック負荷状況に応じて当該所定番目のクラスの前記オフセット値を動的に変化させることを特徴とする多重アクセス通信方法。
A multiple access communication method in which each terminal starts transmission after a random backoff time for collision avoidance has elapsed after detecting a free state of communication media by carrier sense,
A class having a plurality of priorities is classified in advance according to the type of transmission packet, and for a predetermined class, an integer from 0 to a contention window value corresponding to the predetermined class is set to one. In this way, a random value is selected, and the value obtained by adding the selected value and the offset value is used as a back-off time, and the random value and the offset value are calculated for each priority class,
Each terminal observes the traffic load status of each class on the communication medium with a predetermined index, and dynamically changes the offset value of the predetermined class according to the traffic load status of the predetermined class. A multiple access communication method characterized by the above.
各端末がキャリアセンスによって通信メディアの空き状態を検出してから、衝突回避のためのランダムなバックオフ時間が経過した後に送信を開始する多重アクセス通信方法であって、
送信パケットの種類に応じて予め複数の優先度を有したクラスに分類して、所定番目のクラスに対して、0から前記所定番目のクラスに対応するコンテンション・ウィンドウ値までの整数から、一様にランダムな値を選択し、該選択した値とオフセット値とを加算した値をバックオフ時間として、前記ランダムな値と前記オフセット値を優先度クラス毎に算出し、
各端末では、通信メディア上のトラフィック負荷状況を所定の指標で観測し、前記トラフィック負荷状況に応じてクラスに関わらず全クラスの前記オフセット値を一括して動的に変化させることを特徴とする多重アクセス通信方法。
A multiple access communication method in which each terminal starts transmission after a random backoff time for collision avoidance has elapsed after detecting a free state of communication media by carrier sense,
A class having a plurality of priorities is classified in advance according to the type of transmission packet, and for a predetermined class, an integer from 0 to a contention window value corresponding to the predetermined class is set to one. In this way, a random value is selected, and the value obtained by adding the selected value and the offset value is used as a back-off time, and the random value and the offset value are calculated for each priority class,
Each terminal is characterized by observing a traffic load situation on a communication medium with a predetermined index, and dynamically changing the offset values of all classes collectively regardless of the class according to the traffic load situation. Multiple access communication method.
トラフィック負荷状況を、アイドル時間を基に推定した競合端末数を所定の指標として観測することを特徴とする請求項1又は2記載の多重アクセス通信方法。 3. The multiple access communication method according to claim 1, wherein the traffic load state is observed using the number of competing terminals estimated based on idle time as a predetermined index. トラフィック負荷状況を、アイドル時間を所定の指標として観測することを特徴とする請求項1又は2記載の多重アクセス通信方法。 3. The multiple access communication method according to claim 1, wherein the traffic load state is observed using idle time as a predetermined index. トラフィック負荷状況を、バックオフを中断した回数を所定の指標として観測することを特徴とする請求項1又は2記載の多重アクセス通信方法。 3. The multiple access communication method according to claim 1, wherein the traffic load state is observed using the number of times the back-off is interrupted as a predetermined index. トラフィック負荷状況を、一定時間内に送信を行った端末数を所定の指標として観測することを特徴とする請求項1又は2記載の多重アクセス通信方法。 Multiple access communication how according to claim 1, wherein observing the traffic load situation, as a predetermined index number of terminals has transmitted within a predetermined time.
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