JP2001237839A - 無線パケット優先制御方法 - Google Patents
無線パケット優先制御方法Info
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Landscapes
- Communication Control (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
- Small-Scale Networks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】従来の無線パケット優先制御方法において、衝
突回避期間の設定時に乱数で送信の優先順位を決める方
法は、優先順位の高いデータパケットが存在しなくとも
低いデータパケットには必ず待ち時間があり周波数利用
効率が低下する。 【解決手段】本発明は、基本単位時間（スロット時間）
の倍数からなる衝突回避期間Ｔcwを乱数の分布範囲を変
えずにスロット時間を優先順位情報の高いデータパケッ
トから順に短く設定し、乱数値との乗算により求める方
法又は、設定された衝突回避期間に余分に待つ幾つかの
待ちスロットを挿入する方法又は、乱数の分布範囲を変
え、固定的な待ちスロットを衝突回避期間の先頭に入れ
る方法により、送信データの優先順位に応じて衝突回避
期間の長さやキャリアセンス方法を設定することによ
り、、「エクセレント・エフォート型」のデータパケッ
トの優先制御を実現する無線パケット優先制御方法であ
る。
突回避期間の設定時に乱数で送信の優先順位を決める方
法は、優先順位の高いデータパケットが存在しなくとも
低いデータパケットには必ず待ち時間があり周波数利用
効率が低下する。 【解決手段】本発明は、基本単位時間（スロット時間）
の倍数からなる衝突回避期間Ｔcwを乱数の分布範囲を変
えずにスロット時間を優先順位情報の高いデータパケッ
トから順に短く設定し、乱数値との乗算により求める方
法又は、設定された衝突回避期間に余分に待つ幾つかの
待ちスロットを挿入する方法又は、乱数の分布範囲を変
え、固定的な待ちスロットを衝突回避期間の先頭に入れ
る方法により、送信データの優先順位に応じて衝突回避
期間の長さやキャリアセンス方法を設定することによ
り、、「エクセレント・エフォート型」のデータパケッ
トの優先制御を実現する無線パケット優先制御方法であ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無線ＬＡＮに係
り、特にベストエフォート型の範囲内でのパケットを区
別した優先制御を可能とする無線パケット優先制御方法
に関する。
り、特にベストエフォート型の範囲内でのパケットを区
別した優先制御を可能とする無線パケット優先制御方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、無線アクセス方式としては、IE
EE802委員会で規定されている無線ＬＡＮシステムにお
けるアクセス方式が代表的である。
EE802委員会で規定されている無線ＬＡＮシステムにお
けるアクセス方式が代表的である。
【０００３】この規定は、”IEEE802.11,Draft Standar
d for Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Ph
ysical Layer(PHY)Specification,P802.11D8.0,1 May 1
998”に詳細に記述されている。以下、この規定を「IEE
E802.11規格」として称して説明する。
d for Wireless LAN Medium AccessControl(MAC)and Ph
ysical Layer(PHY)Specification,P802.11D8.0,1 May 1
998”に詳細に記述されている。以下、この規定を「IEE
E802.11規格」として称して説明する。
【０００４】ＭＡＣレイヤのアクセス方式については、
「IEEE802.11規格」において記述されている。
「IEEE802.11規格」において記述されている。
【０００５】ここで、競合アクセス制御については、無
線基地局（ＡＰ）ならびに配下の複数のＳＴＡ（無線
局）がパケットの衝突が生じないようにキャリアセンス
しながらデータを送信するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Se
nse Multiple Access Collision Avoidance）方式を用
いたＤＣＦ（Distributed Coordination Function分散
制御手順）が用いられている。
線基地局（ＡＰ）ならびに配下の複数のＳＴＡ（無線
局）がパケットの衝突が生じないようにキャリアセンス
しながらデータを送信するＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Se
nse Multiple Access Collision Avoidance）方式を用
いたＤＣＦ（Distributed Coordination Function分散
制御手順）が用いられている。
【０００６】図５は、「IEEE802.11規格」に提示されて
いるＤＣＦにおける時間に対する通信動作を示してい
る。この図において、横軸を時間の経過として、例え
ば、２つの無線パケット通信する無線局（以下、ＳＴＡ
と称する）を示し、ＳＴＡ１のデータ送信が終了した後
の動作を示している。
いるＤＣＦにおける時間に対する通信動作を示してい
る。この図において、横軸を時間の経過として、例え
ば、２つの無線パケット通信する無線局（以下、ＳＴＡ
と称する）を示し、ＳＴＡ１のデータ送信が終了した後
の動作を示している。
【０００７】ここで、「IEEE802.11規格」において、Ｉ
ＦＳ（Inter Frame Space）は、ＡＰおよびＳＴＡが無
線媒体の状態を知るためのキャリアセンスの時間であ
り、時間の短い順、つまりアクセスの優先権の高い順
に、ＳＩＦＳ（Short ＩＦＳ）、ＰＩＦＳ（ＰＣＦ(Poi
nt Coordination Function)ＩＦＳ）、ＤＩＦＳ（Distr
ibutedＩＦＳ）、ＥＩＦＳ（ExtendedＩＦＳ）との４種
類が規定されている。尚、本発明に関連するのは、デー
タパケット信号を送信する場合のキャリアセンス時間と
なるＤＩＦＳである。
ＦＳ（Inter Frame Space）は、ＡＰおよびＳＴＡが無
線媒体の状態を知るためのキャリアセンスの時間であ
り、時間の短い順、つまりアクセスの優先権の高い順
に、ＳＩＦＳ（Short ＩＦＳ）、ＰＩＦＳ（ＰＣＦ(Poi
nt Coordination Function)ＩＦＳ）、ＤＩＦＳ（Distr
ibutedＩＦＳ）、ＥＩＦＳ（ExtendedＩＦＳ）との４種
類が規定されている。尚、本発明に関連するのは、デー
タパケット信号を送信する場合のキャリアセンス時間と
なるＤＩＦＳである。
【０００８】ここで、時刻ＴでＳＴＡ１からＡＰへデー
タ送信を行い、ＡＰ及びＳＴＡ２が送信待機状態にあっ
たと仮定する。
タ送信を行い、ＡＰ及びＳＴＡ２が送信待機状態にあっ
たと仮定する。
【０００９】まず、ＳＴＡ１がデータＰ１をＡＰへ送信
し、それの受信に応答するＡＣＫパケット（Ｐａ）をＡ
Ｐから受信した後、ＡＰ及びＳＴＡ２は、ＤＩＦＳ間
（ＴD）経過するまで待機する。
し、それの受信に応答するＡＣＫパケット（Ｐａ）をＡ
Ｐから受信した後、ＡＰ及びＳＴＡ２は、ＤＩＦＳ間
（ＴD）経過するまで待機する。
【００１０】そして、ランダムな時間となる衝突回避期
間（Contention Window：Ｔcw）がＡＰ及びＳＴＡ２の
それぞれに付与される。この衝突回避期間は、後述する
ように、基本単位時間と乱数との乗算により求められ
る。
間（Contention Window：Ｔcw）がＡＰ及びＳＴＡ２の
それぞれに付与される。この衝突回避期間は、後述する
ように、基本単位時間と乱数との乗算により求められ
る。
【００１１】この衝突回避期間の決定にあたり、ＡＰを
含む全てのＳＴＡの中での全体のルールとして、送信す
るべきデータパケットを持っているＡＰ及びＳＴＡは、
ある範囲の整数が一様分布する乱数を引く。そして得ら
れた乱数値に衝突回避期間の基本単位時間（スロット時
間）を掛けて、衝突回避期間Ｔcwとなる。
含む全てのＳＴＡの中での全体のルールとして、送信す
るべきデータパケットを持っているＡＰ及びＳＴＡは、
ある範囲の整数が一様分布する乱数を引く。そして得ら
れた乱数値に衝突回避期間の基本単位時間（スロット時
間）を掛けて、衝突回避期間Ｔcwとなる。
【００１２】この期間経過後に、無線媒体がビジーにな
らなければ送信を開始する。図６においては、１スロッ
ト時間（１スロット数）を１コマで図示しており、この
例では、ＡＰに４コマ×スロット時間の衝突回避期間が
付与され、ＳＴＡ２には７コマ×スロット時間の衝突回
避期間が付与される。以降で説明する本発明の図面にお
いても同様である。与えられたＡＰの衝突回避期間Ｔcw
がＳＴＡ２に比べて短いために、ＡＰが優先的になり、
この衝突回避期間（４スロット時間）経過後に、ＡＰか
らＳＴＡ１にデータを送信する。この時のＳＴＡ２の送
信は延期される。
らなければ送信を開始する。図６においては、１スロッ
ト時間（１スロット数）を１コマで図示しており、この
例では、ＡＰに４コマ×スロット時間の衝突回避期間が
付与され、ＳＴＡ２には７コマ×スロット時間の衝突回
避期間が付与される。以降で説明する本発明の図面にお
いても同様である。与えられたＡＰの衝突回避期間Ｔcw
がＳＴＡ２に比べて短いために、ＡＰが優先的になり、
この衝突回避期間（４スロット時間）経過後に、ＡＰか
らＳＴＡ１にデータを送信する。この時のＳＴＡ２の送
信は延期される。
【００１３】さらに、ＡＰへのＡＣＫ（Ｐａ）送信を終
了し、さらにＤＩＦＳ（ＴD）期間経過後、今度はＳＴ
Ａ２のバックオフにおけるＴcwが最も短くなるため、Ｓ
ＴＡ２がデータ送信可能になる。以上のようなシーケン
スにより競合状態下において衝突が少ない、パケット送
信を確実に行っている。
了し、さらにＤＩＦＳ（ＴD）期間経過後、今度はＳＴ
Ａ２のバックオフにおけるＴcwが最も短くなるため、Ｓ
ＴＡ２がデータ送信可能になる。以上のようなシーケン
スにより競合状態下において衝突が少ない、パケット送
信を確実に行っている。
【００１４】前述したＤＩＦＳ経過後の待ち時間となる
ランデムなバックオフは、同時に送信を行おうとするＳ
ＴＡ間の衝突を確率的に低減させるための操作であり、
このバックオフにおける待ち時間が衝突回避期間にあた
る。
ランデムなバックオフは、同時に送信を行おうとするＳ
ＴＡ間の衝突を確率的に低減させるための操作であり、
このバックオフにおける待ち時間が衝突回避期間にあた
る。
【００１５】送信すべきデータを有している複数のＳＴ
Ａは、データ送信前に、それぞれ乱数によって得られた
異なる衝突回避期間の待機をさせられることにより、同
時に送信することを防ぐため、データパケットの衝突を
防ぐことが可能となる。
Ａは、データ送信前に、それぞれ乱数によって得られた
異なる衝突回避期間の待機をさせられることにより、同
時に送信することを防ぐため、データパケットの衝突を
防ぐことが可能となる。
【００１６】図６は、別の従来方法を説明するための図
である。
である。
【００１７】前述した従来技術では、データの重要性に
関わりなく、ランダムに衝突回避期間Ｔcwを付与してい
たが、この従来例では、送信するデータパケットを持っ
ているＳＴＡが引く乱数が一様分布ではなく、送信すべ
きパケットの優先順位に応じてその範囲を変えること
で、衝突回避期間Ｔcwの長さに優先順位付けを行い、デ
ータパケットの優先順位に応じた優先制御を行うもので
ある。
関わりなく、ランダムに衝突回避期間Ｔcwを付与してい
たが、この従来例では、送信するデータパケットを持っ
ているＳＴＡが引く乱数が一様分布ではなく、送信すべ
きパケットの優先順位に応じてその範囲を変えること
で、衝突回避期間Ｔcwの長さに優先順位付けを行い、デ
ータパケットの優先順位に応じた優先制御を行うもので
ある。
【００１８】この例では、ＡＰと２局の無線局（ＳＴＡ
１、ＳＴＡ２）が同一の周波数を共用して通信を行い、
ＳＴＡ１のパケット送信終了後、ＡＰが送信が優先され
るパケットデータＰ１を、ＳＴＡ２がＡＰに比べて非優
先されるデータパケットＰ２を有しており、これらの送
信要求があるものを示している。このデータパケットＰ
１には、スロット時間が０〜５が割り当てられ、データ
パケットＰ２には、スロット時間が５（固定値）＋０〜
５、即ち、５〜１０のスロット時間が割与えられる。こ
の場合にはデータパケットＰ２は、優先順位がＰ１より
低いため、５スロット時間は必ず待ち時間となる。
１、ＳＴＡ２）が同一の周波数を共用して通信を行い、
ＳＴＡ１のパケット送信終了後、ＡＰが送信が優先され
るパケットデータＰ１を、ＳＴＡ２がＡＰに比べて非優
先されるデータパケットＰ２を有しており、これらの送
信要求があるものを示している。このデータパケットＰ
１には、スロット時間が０〜５が割り当てられ、データ
パケットＰ２には、スロット時間が５（固定値）＋０〜
５、即ち、５〜１０のスロット時間が割与えられる。こ
の場合にはデータパケットＰ２は、優先順位がＰ１より
低いため、５スロット時間は必ず待ち時間となる。
【００１９】ＳＴＡ１が自身のデータ送信に対するＡＣ
Ｋパケットを受信した後、ＡＰ、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２
は、共にＤＩＦＳ（ＴD）間経過した後、バックオフに
手順が移る。この際、バックオフの期間である衝突回避
期間Ｔcwを決定するにあたり、ＳＴＡ及びＡＰのそれぞ
れが乱数を引くが、この乱数の分布する整数範囲は、送
信すべきデータのパケットの優先順位に応じて重み付け
がなされる。
Ｋパケットを受信した後、ＡＰ、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２
は、共にＤＩＦＳ（ＴD）間経過した後、バックオフに
手順が移る。この際、バックオフの期間である衝突回避
期間Ｔcwを決定するにあたり、ＳＴＡ及びＡＰのそれぞ
れが乱数を引くが、この乱数の分布する整数範囲は、送
信すべきデータのパケットの優先順位に応じて重み付け
がなされる。
【００２０】具体的には、では、データパケットＰ２
がデータパケットＰ１より優先順位が低いため、パケッ
ト送信待ち時間として、例えば５〜１０の間から”６”
スロット時間が付与される。では、前回のバックオフ
制御での待ちスロット時間は”４”であり、これは必ず
待ち時間としなければならないスロット時間の”５”よ
り小さい。このため、今回のバックオフでの待ちスロッ
ト時間は再び”６”となる。においては、前回のバッ
クオフ制御での待ちスロット時間は”３”であり、これ
は必ず待ち時間としなければならないスロット時間の”
５”より小さい。このため、今回のバックオフでの待ち
スロット時間は再び”６”となる。では、データパケ
ットＰ１の送信から０〜５の間から”４”を得ている。
では、データパケットＰ１の送信待ちスロット時間と
して０〜５の間から値”３”を得ている。
がデータパケットＰ１より優先順位が低いため、パケッ
ト送信待ち時間として、例えば５〜１０の間から”６”
スロット時間が付与される。では、前回のバックオフ
制御での待ちスロット時間は”４”であり、これは必ず
待ち時間としなければならないスロット時間の”５”よ
り小さい。このため、今回のバックオフでの待ちスロッ
ト時間は再び”６”となる。においては、前回のバッ
クオフ制御での待ちスロット時間は”３”であり、これ
は必ず待ち時間としなければならないスロット時間の”
５”より小さい。このため、今回のバックオフでの待ち
スロット時間は再び”６”となる。では、データパケ
ットＰ１の送信から０〜５の間から”４”を得ている。
では、データパケットＰ１の送信待ちスロット時間と
して０〜５の間から値”３”を得ている。
【００２１】このような図６の場合では、送信すべきデ
ータの先頭にあるヘッダー情報等を参照して送信の優先
順位を決定する。そして、ＡＰが優先順位の高いパケッ
トを送信しようとしているため、乱数の分布範囲は０〜
５、ＳＴＡ２は優先順位の低いパケットを送信しようと
しているため、乱数の分布範囲は５〜１０と設定され
る。このようにして、優先順位の低いデータパケットを
送信しようとしているＳＴＡ２は、最小限でも５スロッ
ト時間だけ毎バックオフ制御において必ず待たなければ
いけないため、ＡＰのデータパケットは、必ずＳＴＡ２
に先だって送信されることになる。
ータの先頭にあるヘッダー情報等を参照して送信の優先
順位を決定する。そして、ＡＰが優先順位の高いパケッ
トを送信しようとしているため、乱数の分布範囲は０〜
５、ＳＴＡ２は優先順位の低いパケットを送信しようと
しているため、乱数の分布範囲は５〜１０と設定され
る。このようにして、優先順位の低いデータパケットを
送信しようとしているＳＴＡ２は、最小限でも５スロッ
ト時間だけ毎バックオフ制御において必ず待たなければ
いけないため、ＡＰのデータパケットは、必ずＳＴＡ２
に先だって送信されることになる。
【００２２】以上、乱数の分布範囲をデータパケットの
優先順位に応じて変えることにより、競合アクセス制御
ＤＣＦ期間内での優先制御が可能となる。
優先順位に応じて変えることにより、競合アクセス制御
ＤＣＦ期間内での優先制御が可能となる。
【００２３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の対象となる優
先制御は、IEEE802委員会で規定されている優先クラス
を用いる方式が代表的である。本規定は”IEEE P802.1D
Annex H,Design Consideration for Traffic Class Ex
pediting and Dynamic Multicast Filtering,P802.1D,2
5 May 1998”に詳細に記述されている。以下、この規定
を「IEEE P802.1D規格」と称する。
先制御は、IEEE802委員会で規定されている優先クラス
を用いる方式が代表的である。本規定は”IEEE P802.1D
Annex H,Design Consideration for Traffic Class Ex
pediting and Dynamic Multicast Filtering,P802.1D,2
5 May 1998”に詳細に記述されている。以下、この規定
を「IEEE P802.1D規格」と称する。
【００２４】ここで、「IEEE P802.1D 規格」における
優先クラスは、最大遅延時間の保証、または帯域幅の保
証といったサービス品質の「確実な保証」を求めるクラ
スと、保証は必要としないがベストエフォート型よりは
優先順位の高い「優先的なベストエート型」クラス（エ
クセレント・エフォート型）に大別される。本発明での
優先制御は、ベストエフォート型の中での優先順位に従
った制御を行う後者のタイプである。
優先クラスは、最大遅延時間の保証、または帯域幅の保
証といったサービス品質の「確実な保証」を求めるクラ
スと、保証は必要としないがベストエフォート型よりは
優先順位の高い「優先的なベストエート型」クラス（エ
クセレント・エフォート型）に大別される。本発明での
優先制御は、ベストエフォート型の中での優先順位に従
った制御を行う後者のタイプである。
【００２５】ここで、「IEEE 802.11 規格」におけるＤ
ＣＦでは、固定長の基準時間であるスロット数に、発生
させた乱数によって与えられた整数をかけることで、衝
突のない競合アクセス制御を可能とするために必要な期
間「Contention Window」を設定している。
ＣＦでは、固定長の基準時間であるスロット数に、発生
させた乱数によって与えられた整数をかけることで、衝
突のない競合アクセス制御を可能とするために必要な期
間「Contention Window」を設定している。
【００２６】ところで、優先順位をもつデータパケット
に対し、その優先順位に従った優先制御を行うために
は、データの送信間隔に意味を持たせた無線アクセス方
式において、Ｔcwの設定に対して優先順位付けが必要と
なるが、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づく分散制御ＤＣＦでは
「公平なアクセス機会」を与えることを主な目的として
いるために、この優先順位付けが行われていない。
に対し、その優先順位に従った優先制御を行うために
は、データの送信間隔に意味を持たせた無線アクセス方
式において、Ｔcwの設定に対して優先順位付けが必要と
なるが、ＣＳＭＡ／ＣＡに基づく分散制御ＤＣＦでは
「公平なアクセス機会」を与えることを主な目的として
いるために、この優先順位付けが行われていない。
【００２７】つまり、バックオフの基準時間であるスロ
ット時間を固定時間とすることで一様分布する整数より
発生させた乱数のランダム性を生かして、衝突回避期間
Ｔcwの長さを設定しているため、このままではパケット
の優先順位に対する制御を行うことができない。
ット時間を固定時間とすることで一様分布する整数より
発生させた乱数のランダム性を生かして、衝突回避期間
Ｔcwの長さを設定しているため、このままではパケット
の優先順位に対する制御を行うことができない。
【００２８】また、前述したような従来の提案されてい
るＤＣＦに基づく優先制御方法として、衝突回避期間Ｔ
cw設定の際に引く乱数に対して、その分布する整数範囲
をデータパケットの優先順位に応じて変える方法があ
る。
るＤＣＦに基づく優先制御方法として、衝突回避期間Ｔ
cw設定の際に引く乱数に対して、その分布する整数範囲
をデータパケットの優先順位に応じて変える方法があ
る。
【００２９】ところが、この方法では優先順位の低いデ
ータパケットは、優先順位の高いデータパケットが存在
しない場合でも、ＤＩＦＳ終了後に優先順位の高いデー
タパケット用に用意されている範囲、例えば図６におけ
る衝突回避期間の５スロット時間は、必ず待たなければ
ならない。これにより、不必要な待ち時間が存在するこ
とになり、周波数利用効率の低下を招くといった問題が
ある。
ータパケットは、優先順位の高いデータパケットが存在
しない場合でも、ＤＩＦＳ終了後に優先順位の高いデー
タパケット用に用意されている範囲、例えば図６におけ
る衝突回避期間の５スロット時間は、必ず待たなければ
ならない。これにより、不必要な待ち時間が存在するこ
とになり、周波数利用効率の低下を招くといった問題が
ある。
【００３０】さらに、ＡＰの集中制御による非競合アク
セス期間の設定においては、優先制御及び通信の品質保
証が可能となるのに対し、分散協調制御による競合アク
セス期間の提供を行うＤＣＦでは、完全な優先制御を行
えても通信品質の保証まで行うことは難しく、このため
ＰＣＦ及び、ＤＣＦの各制御方法の特長を生かし切れて
いないといった問題点がある。
セス期間の設定においては、優先制御及び通信の品質保
証が可能となるのに対し、分散協調制御による競合アク
セス期間の提供を行うＤＣＦでは、完全な優先制御を行
えても通信品質の保証まで行うことは難しく、このため
ＰＣＦ及び、ＤＣＦの各制御方法の特長を生かし切れて
いないといった問題点がある。
【００３１】そこで本発明は、衝突回避期間Ｔcwの設定
がランダムな乱数に基づき行われていることにより、デ
ータの優先順位に従った優先制御ができないといった問
題点を解決し、且つ従来提案されているＤＣＦ期間内で
の優先制御にはない、競合アクセス制御がもつ「アクセ
スの公平性」という特長をより反映させた無線パケット
優先制御方法を提供することを目的とする。
がランダムな乱数に基づき行われていることにより、デ
ータの優先順位に従った優先制御ができないといった問
題点を解決し、且つ従来提案されているＤＣＦ期間内で
の優先制御にはない、競合アクセス制御がもつ「アクセ
スの公平性」という特長をより反映させた無線パケット
優先制御方法を提供することを目的とする。
【００３２】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、有線ネットワークに接続される無線基地局
と、該無線基地局と従属関係にあり、無線パケット通信
を行う複数の無線局とで構成され、前記無線基地局及び
前記多数の無線局は共通の無線チャネルを使用し、通信
時に、互いに自立的に送信の可否を判断して、パケット
の衝突を回避して無線パケットを送信するＣＳＭＡ／Ｃ
Ａ（Carrier Sense Multiple Access Collision Avoida
nce）に基づく競合アクセス制御を行う無線パケット通
信における無線パケット優先制御方法において、前記無
線基地局及び前記無線局は、競合アクセス制御区間内で
送信処理を行うべきベストエフォート型の中での優先順
位の高低を示す優先順位情報を含むデータパケットを受
信すると、該優先順位情報を取得すると共に記憶し、前
記競合アクセス制御によるデータ送信前に、基本単位時
間（スロット時間）の倍数からなる衝突回避期間（Cont
ention Window）の設定に当たり、前記記憶したデータ
パケットの優先順位情報が高いデータパケット程、前記
スロット時間を短く設定する無線パケット優先制御方法
を提供する。
するために、有線ネットワークに接続される無線基地局
と、該無線基地局と従属関係にあり、無線パケット通信
を行う複数の無線局とで構成され、前記無線基地局及び
前記多数の無線局は共通の無線チャネルを使用し、通信
時に、互いに自立的に送信の可否を判断して、パケット
の衝突を回避して無線パケットを送信するＣＳＭＡ／Ｃ
Ａ（Carrier Sense Multiple Access Collision Avoida
nce）に基づく競合アクセス制御を行う無線パケット通
信における無線パケット優先制御方法において、前記無
線基地局及び前記無線局は、競合アクセス制御区間内で
送信処理を行うべきベストエフォート型の中での優先順
位の高低を示す優先順位情報を含むデータパケットを受
信すると、該優先順位情報を取得すると共に記憶し、前
記競合アクセス制御によるデータ送信前に、基本単位時
間（スロット時間）の倍数からなる衝突回避期間（Cont
ention Window）の設定に当たり、前記記憶したデータ
パケットの優先順位情報が高いデータパケット程、前記
スロット時間を短く設定する無線パケット優先制御方法
を提供する。
【００３３】このような無線パケット優先制御方法によ
り、スロット時間をデータの優先順位が高い方を短い時
間に設定することにより、データパケットの優先順位が
高い方に大きい乱数が与えられても、ランダムな衝突回
避期間（Contention Window：Ｔcw）の長さは短くなる
確率が高くなり、結果として優先順位が高いデータパケ
ットが先に送信される。
り、スロット時間をデータの優先順位が高い方を短い時
間に設定することにより、データパケットの優先順位が
高い方に大きい乱数が与えられても、ランダムな衝突回
避期間（Contention Window：Ｔcw）の長さは短くなる
確率が高くなり、結果として優先順位が高いデータパケ
ットが先に送信される。
【００３４】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について詳細に説明する。まず、図２に示すフロ
ーチャートを参照して、本発明による無線パケット優先
制御方法の概念について説明する。本発明の通信は、有
線ネットワークに接続される無線基地局（ＡＰ）と、こ
のＡＰと従属関係にあり、無線パケット通信する無線局
（ＳＴＡ）とで構成され、ＡＰおよび全てのＳＴＡは、
共通の無線チャネルを使用している。
施形態について詳細に説明する。まず、図２に示すフロ
ーチャートを参照して、本発明による無線パケット優先
制御方法の概念について説明する。本発明の通信は、有
線ネットワークに接続される無線基地局（ＡＰ）と、こ
のＡＰと従属関係にあり、無線パケット通信する無線局
（ＳＴＡ）とで構成され、ＡＰおよび全てのＳＴＡは、
共通の無線チャネルを使用している。
【００３５】この際、互いに自律的に送信の可否を判断
しパケットの衝突を許容して無線パケットを送信する、
といったＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Acc
essCollision Avoidance）方式に基づく競合アクセス制
御と、ＡＰがポーリングを行うことによる非競合アクセ
ス制御を行う期間とを一定周期で繰り返し、この期間お
よび周期をＡＰが報知する制御情報によって指示するこ
とによって、無線パケット通信を行う。
しパケットの衝突を許容して無線パケットを送信する、
といったＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Acc
essCollision Avoidance）方式に基づく競合アクセス制
御と、ＡＰがポーリングを行うことによる非競合アクセ
ス制御を行う期間とを一定周期で繰り返し、この期間お
よび周期をＡＰが報知する制御情報によって指示するこ
とによって、無線パケット通信を行う。
【００３６】まず、ＡＰは有線ネットワーク側から到着
したデータの優先順位情報を含んだデータパケットを受
信すると（ステップＳ１）、データパケットの優先順位
を確認する（ステップＳ２）。ここで確認された優先順
位に対応したキューにデータパケットを挿入する（ステ
ップＳ３）。ここで、品質保証を求めるデータパケット
であるか否かを判断し（ステップＳ４）、この判断で品
質保証を求めるデータパケットであれば（Ｙｅｓ）、品
質保証型（帯域保証・遅延時間保証）であるものとし
（ステップＳ５）、集中制御ＰＣＦにより無線端末ＳＴ
Ａへ送信する（ステップＳ６）。
したデータの優先順位情報を含んだデータパケットを受
信すると（ステップＳ１）、データパケットの優先順位
を確認する（ステップＳ２）。ここで確認された優先順
位に対応したキューにデータパケットを挿入する（ステ
ップＳ３）。ここで、品質保証を求めるデータパケット
であるか否かを判断し（ステップＳ４）、この判断で品
質保証を求めるデータパケットであれば（Ｙｅｓ）、品
質保証型（帯域保証・遅延時間保証）であるものとし
（ステップＳ５）、集中制御ＰＣＦにより無線端末ＳＴ
Ａへ送信する（ステップＳ６）。
【００３７】一方、品質保証を求めるデータパケットで
ない場合には（Ｎｏ）、ベストエフォート型よりも優先
的に送信するべきパケット（エクセレント・エフォート
型）か否かを判断する（ステップＳ７）。
ない場合には（Ｎｏ）、ベストエフォート型よりも優先
的に送信するべきパケット（エクセレント・エフォート
型）か否かを判断する（ステップＳ７）。
【００３８】この判断で、ベストエフォート型よりも優
先的に送信するべきパケットでなければ（Ｎｏ）、ベス
トエフォート型であるものと認識し（ステップＳ８）、
従来と同様、ランダムな衝突回避期間（Contention Win
dow：Ｔcw）がＡＰ及びＳＴＡ２のそれぞれに付与され
る。この衝突回避期間は、ある範囲から引かれた乱数値
と衝突回避期間における基本単位時間（スロット時間）
を掛けて、衝突回避期間Ｔcwとする。
先的に送信するべきパケットでなければ（Ｎｏ）、ベス
トエフォート型であるものと認識し（ステップＳ８）、
従来と同様、ランダムな衝突回避期間（Contention Win
dow：Ｔcw）がＡＰ及びＳＴＡ２のそれぞれに付与され
る。この衝突回避期間は、ある範囲から引かれた乱数値
と衝突回避期間における基本単位時間（スロット時間）
を掛けて、衝突回避期間Ｔcwとする。
【００３９】そして、ＤＩＦＳ（ＴD）期間の経過後
に、無線周波数が未使用であるか否かを判断し（ステッ
プＳ９）、無線周波数が未使用であれば（Ｙｅｓ）、付
与された衝突回避期間がゼロになり次第（ステップＳ１
０）、送信を行う（ステップＳ１１）。また、前記ステ
ップＳ７の判断において、ベストエフォート型よりも優
先的に送信するべきパケットであった場合には（Ｙｅ
ｓ）、即ちエクセレント・エフォート型と認識する（ス
テップＳ１２）。
に、無線周波数が未使用であるか否かを判断し（ステッ
プＳ９）、無線周波数が未使用であれば（Ｙｅｓ）、付
与された衝突回避期間がゼロになり次第（ステップＳ１
０）、送信を行う（ステップＳ１１）。また、前記ステ
ップＳ７の判断において、ベストエフォート型よりも優
先的に送信するべきパケットであった場合には（Ｙｅ
ｓ）、即ちエクセレント・エフォート型と認識する（ス
テップＳ１２）。
【００４０】このエクセレント・エフォート型において
は、後述する実施形態で説明するようなＴcw の長さを
短く設定することで、後述するバックオフ制御期間での
優先順位づけを行う方法により、ランダムな衝突回避時
間が短くなる確率が高くなるように設定する（ステップ
Ｓ１３）。
は、後述する実施形態で説明するようなＴcw の長さを
短く設定することで、後述するバックオフ制御期間での
優先順位づけを行う方法により、ランダムな衝突回避時
間が短くなる確率が高くなるように設定する（ステップ
Ｓ１３）。
【００４１】そして、ＤＩＦＳ（ＴD）期間の経過後
に、無線周波数が未使用であるか否かを判断し（ステッ
プＳ１４）、無線周波数が未使用であれば（Ｙｅｓ）、
付与された衝突回避期間がゼロになり次第（ステップＳ
１５）、送信を行う（ステップＳ１６）。具体的には、
ＡＰは有線ネットワーク側から到着したデータの許容転
送遅延時間および必要最小限の帯域幅を示す優先順位情
報を含んだデータパケットを受信すると、これらの優先
順位をもつデータパケットを非競合アクセス制御期間で
あるＰＣＦ期間で目的端末へ送信し、それ以外の優先順
位情報を含んだデータパケットを受信した場合、競合ア
クセス制御期間で目的端末へ送信する。ここで、ＡＰは
競合アクセス制御区間内で送信処理を行うべきベストエ
フォート型内での優先順位の高低を示す優先順位情報を
含むデータパケットを受信すると、前記優先順位情報を
取得するとともに記憶する。
に、無線周波数が未使用であるか否かを判断し（ステッ
プＳ１４）、無線周波数が未使用であれば（Ｙｅｓ）、
付与された衝突回避期間がゼロになり次第（ステップＳ
１５）、送信を行う（ステップＳ１６）。具体的には、
ＡＰは有線ネットワーク側から到着したデータの許容転
送遅延時間および必要最小限の帯域幅を示す優先順位情
報を含んだデータパケットを受信すると、これらの優先
順位をもつデータパケットを非競合アクセス制御期間で
あるＰＣＦ期間で目的端末へ送信し、それ以外の優先順
位情報を含んだデータパケットを受信した場合、競合ア
クセス制御期間で目的端末へ送信する。ここで、ＡＰは
競合アクセス制御区間内で送信処理を行うべきベストエ
フォート型内での優先順位の高低を示す優先順位情報を
含むデータパケットを受信すると、前記優先順位情報を
取得するとともに記憶する。
【００４２】さらに、競合アクセス制御による、データ
を送信する前に無線回線が空いていれば乱数を引いて、
その値だけを待機するといった衝突回避期間Ｔcwの設定
にあたり、優先順位の高いクラスから順にそのスロット
時間の長さを短くすることで、優先順位の高いパケット
が先に送信できる確率を高くする。
を送信する前に無線回線が空いていれば乱数を引いて、
その値だけを待機するといった衝突回避期間Ｔcwの設定
にあたり、優先順位の高いクラスから順にそのスロット
時間の長さを短くすることで、優先順位の高いパケット
が先に送信できる確率を高くする。
【００４３】さらに、ＤＣＦ制御の衝突回避期間Ｔcwの
設定に優先順位づけを行う第２の方法として、競合アク
セス制御の衝突回避期間Ｔcw設定において、優先順位の
低いデータパケットを送信しようとしている端末は、バ
ックオフ制御におけるスロット時間単位のキャリアセン
スを行う際、本来、割り振られたスロット時間の他に、
さらに数スロット毎にＮ回余分なスロット時間単位の待
ち時間（待ちスロット）を挿入する。
設定に優先順位づけを行う第２の方法として、競合アク
セス制御の衝突回避期間Ｔcw設定において、優先順位の
低いデータパケットを送信しようとしている端末は、バ
ックオフ制御におけるスロット時間単位のキャリアセン
スを行う際、本来、割り振られたスロット時間の他に、
さらに数スロット毎にＮ回余分なスロット時間単位の待
ち時間（待ちスロット）を挿入する。
【００４４】これにより、優先順位の低いデータを送信
しようとしている端末の衝突回避期間Ｔcwがゼロとなる
時間を遅め、その結果優先順位の高いパケットを先に送
信できる確率を高くする。
しようとしている端末の衝突回避期間Ｔcwがゼロとなる
時間を遅め、その結果優先順位の高いパケットを先に送
信できる確率を高くする。
【００４５】またＤＣＦ制御の衝突回避期間Ｔcwの設定
にあたり、優先順位づけをおこなう方法として、競合ア
クセス制御による衝突回避期間設定の際に各ＳＴＡが引
く乱数の発生範囲を、データパケットの優先順位により
お互い範囲の重複する部分を残して決定し、それぞれの
整数範囲から割り振る乱数を決定する。
にあたり、優先順位づけをおこなう方法として、競合ア
クセス制御による衝突回避期間設定の際に各ＳＴＡが引
く乱数の発生範囲を、データパケットの優先順位により
お互い範囲の重複する部分を残して決定し、それぞれの
整数範囲から割り振る乱数を決定する。
【００４６】さらに、その引いた乱数に優先順位に関わ
らず一定の値をもつスロット時間を掛け合わせることで
衝突回避期間とする。そして、優先順位の低いデータパ
ケットを送信しようとしている端末は、引いた乱数の分
布範囲中の最小値にスロット時間を掛けた値の時間を毎
バックオフ制御において必ず待ち、衝突回避期間中に他
のＳＴＡがデータを送信することにより自端末からのデ
ータ送信を中断し、次回の競合アクセス制御期間の衝突
回避期間を、毎バックオフ制御において必ず待たなけれ
ばいけない時間を超えて待った場合、その超えて待った
数のスロット時間の分だけ減らしていくことにより、優
先順位の高いパケットを先に送信できる確率を高くす
る。
らず一定の値をもつスロット時間を掛け合わせることで
衝突回避期間とする。そして、優先順位の低いデータパ
ケットを送信しようとしている端末は、引いた乱数の分
布範囲中の最小値にスロット時間を掛けた値の時間を毎
バックオフ制御において必ず待ち、衝突回避期間中に他
のＳＴＡがデータを送信することにより自端末からのデ
ータ送信を中断し、次回の競合アクセス制御期間の衝突
回避期間を、毎バックオフ制御において必ず待たなけれ
ばいけない時間を超えて待った場合、その超えて待った
数のスロット時間の分だけ減らしていくことにより、優
先順位の高いパケットを先に送信できる確率を高くす
る。
【００４７】また、ＳＴＡからＡＰへの上り方向のデー
タパケット送信要求がある場合には、優先データパケッ
トの送信に先立ち、ＳＴＡは送信するパケットの優先順
位をＡＰへ連絡パケットとして送信する。そしてその連
絡パケットを受け取ったＡＰは、該ＳＴＡに対して許可
する衝突回避期間の基本時間単位時間の長さを決定し、
その基本単位時間を折り返しＳＴＡに対して連結パケッ
トを送信する。
タパケット送信要求がある場合には、優先データパケッ
トの送信に先立ち、ＳＴＡは送信するパケットの優先順
位をＡＰへ連絡パケットとして送信する。そしてその連
絡パケットを受け取ったＡＰは、該ＳＴＡに対して許可
する衝突回避期間の基本時間単位時間の長さを決定し、
その基本単位時間を折り返しＳＴＡに対して連結パケッ
トを送信する。
【００４８】また、ＳＴＡからＡＰへの上り方向のデー
タパケット送信要求がある場合には、優先データパケッ
トの送信に先立ち、ＳＴＡは送信するパケットの優先順
位をＡＰへ連絡パケットとして送信する。そして該連絡
パケットを受け取ったＡＰは、該ＳＴＡに対してパケッ
トの優先順位に対応して許可するＴcwにおける待ちスロ
ット時間の挿入間隔を、あるいは乱数の発生範囲を決定
し、Ｔcwの設定情報を折り返し、ＳＴＡに対して連絡パ
ケットで送信する。
タパケット送信要求がある場合には、優先データパケッ
トの送信に先立ち、ＳＴＡは送信するパケットの優先順
位をＡＰへ連絡パケットとして送信する。そして該連絡
パケットを受け取ったＡＰは、該ＳＴＡに対してパケッ
トの優先順位に対応して許可するＴcwにおける待ちスロ
ット時間の挿入間隔を、あるいは乱数の発生範囲を決定
し、Ｔcwの設定情報を折り返し、ＳＴＡに対して連絡パ
ケットで送信する。
【００４９】以上のように、送信されてくるデータの種
類に応じて衝突回避期間Ｔcwにおけるスロット時間の長
さおよび乱数が分布する整数範囲を設定することによ
り、「ベストエフォート型」のデータパケットに対し
て、「エクセレント・エフォート型」のデータパケット
の優先制御を実現できる。
類に応じて衝突回避期間Ｔcwにおけるスロット時間の長
さおよび乱数が分布する整数範囲を設定することによ
り、「ベストエフォート型」のデータパケットに対し
て、「エクセレント・エフォート型」のデータパケット
の優先制御を実現できる。
【００５０】図１により、本発明による無線パケット優
先制御方法の第１の実施形態について説明する。
先制御方法の第１の実施形態について説明する。
【００５１】この第１の実施形態は、ＡＰとＳＴＡ間の
無線媒体におけるＤＣＦを基本とするアクセス制御方式
であり、バックオフ制御におけるＴcw の長さをデータ
の優先順位に応じて、予めＡＰやＳＴＡの１スロットの
単位時間に差を付けて設定することで、ベストエフォー
ト型の範囲内での優先制御を、競合アクセス制御の公平
性重視の特長を生かして行う方式である。
無線媒体におけるＤＣＦを基本とするアクセス制御方式
であり、バックオフ制御におけるＴcw の長さをデータ
の優先順位に応じて、予めＡＰやＳＴＡの１スロットの
単位時間に差を付けて設定することで、ベストエフォー
ト型の範囲内での優先制御を、競合アクセス制御の公平
性重視の特長を生かして行う方式である。
【００５２】前述した図２のフローチャートのステップ
Ｓ７において、エクセレント・エフォート型と認識され
た場合に、Ｔcwの優先順位付けを行う。ここでは、乱数
の分布範囲を変えずに基本単位時間に差を付けてスロッ
ト時間を変える。
Ｓ７において、エクセレント・エフォート型と認識され
た場合に、Ｔcwの優先順位付けを行う。ここでは、乱数
の分布範囲を変えずに基本単位時間に差を付けてスロッ
ト時間を変える。
【００５３】図１に示すように、優先順位の高いパケッ
ト送信（例えば、ＡＰ側）には短い期間のスロット時間
ＴAを付与し、優先順位が低いパケット送信（例えば、
ＳＴＡ側）には、長い期間のスロット時間（ＴB×ｎ：
ｎ＝０〜１０）を付与することで優先順位をつけ、優先
順位の高いパケットを送信しようとしている端末の衝突
回避期間を短くして、先に送信できる確率を高くするも
のである。
ト送信（例えば、ＡＰ側）には短い期間のスロット時間
ＴAを付与し、優先順位が低いパケット送信（例えば、
ＳＴＡ側）には、長い期間のスロット時間（ＴB×ｎ：
ｎ＝０〜１０）を付与することで優先順位をつけ、優先
順位の高いパケットを送信しようとしている端末の衝突
回避期間を短くして、先に送信できる確率を高くするも
のである。
【００５４】なお、優先順位の低いデータパケットに対
して優先順位の高いデータパケットをどの程度の優先性
をもって送信するかといった重み付けの方法をスロット
時間の幅で行うため、両スロット時間の関係は、整数倍
である必要はない。よって優先順位に応じた送信確率の
優先性の設定を自由度をもって行うことができる。
して優先順位の高いデータパケットをどの程度の優先性
をもって送信するかといった重み付けの方法をスロット
時間の幅で行うため、両スロット時間の関係は、整数倍
である必要はない。よって優先順位に応じた送信確率の
優先性の設定を自由度をもって行うことができる。
【００５５】第１の実施形態における優先制御を行った
場合の動作例について説明する。図１は、横軸に時間軸
を取り縦軸に各端末における通信の動作を示し、ＳＴＡ
１からＡＰへのデータパケット送信およびＡＣＫ受信が
終了し、優先順位を含んだパケットが有線ネットワーク
側からＡＰに到着し、さらにＳＴＡ２に送信待ちの優先
順位の低いデータパケットが存在している際の制御に関
する例である。
場合の動作例について説明する。図１は、横軸に時間軸
を取り縦軸に各端末における通信の動作を示し、ＳＴＡ
１からＡＰへのデータパケット送信およびＡＣＫ受信が
終了し、優先順位を含んだパケットが有線ネットワーク
側からＡＰに到着し、さらにＳＴＡ２に送信待ちの優先
順位の低いデータパケットが存在している際の制御に関
する例である。
【００５６】この実施形態で特徴となる、優先順位が高
いとされるＡＰに対する１スロット時間をＴAとし、優
先順位が低いとされるＳＴＡ２側に対する１スロット時
間をＴBとする。
いとされるＡＰに対する１スロット時間をＴAとし、優
先順位が低いとされるＳＴＡ２側に対する１スロット時
間をＴBとする。
【００５７】まず、ＳＴＡ１がＡＰへの送信に対する確
認であるＡＣＫパケットを受け取った後、送信待ちのパ
ケットがあるＡＰ及びＳＴＡ２は、予め定めた期間ＤＩ
ＦＳ（ＴD）のキャリアセンスに入る。
認であるＡＣＫパケットを受け取った後、送信待ちのパ
ケットがあるＡＰ及びＳＴＡ２は、予め定めた期間ＤＩ
ＦＳ（ＴD）のキャリアセンスに入る。
【００５８】このＤＩＦＳ期間（ＴD）は、無線媒体が
無通信状態であることを確認した後、ＡＰとＳＴＡ２
は、それぞれデータパケット送信の衝突回避のために用
いるバックオフ制御に入る。この際、ＡＰが送信しよう
としているデータパケットの優先順位が高いものとする
と、ＡＰに与えられるスロット時間の長さＴAと、ＳＴ
Ａ２に与えられるスロット時間の長さＴBの関係は、 ＴA＜ＴB …（１） （ＴB＝ｋ×ＴA ｋ：優先順位の異なるデータパケッ
ト送信の優先性の割合）となる。なお、図１に示す例で
は、ｋ＝１．５ …（２）としている。この関係上
で、等しい整数範囲（図１における例では、０〜１０と
している）を持つ一様分布の中から乱数を引き、引いた
乱数値にそれぞれのスロット時間をかける。
無通信状態であることを確認した後、ＡＰとＳＴＡ２
は、それぞれデータパケット送信の衝突回避のために用
いるバックオフ制御に入る。この際、ＡＰが送信しよう
としているデータパケットの優先順位が高いものとする
と、ＡＰに与えられるスロット時間の長さＴAと、ＳＴ
Ａ２に与えられるスロット時間の長さＴBの関係は、 ＴA＜ＴB …（１） （ＴB＝ｋ×ＴA ｋ：優先順位の異なるデータパケッ
ト送信の優先性の割合）となる。なお、図１に示す例で
は、ｋ＝１．５ …（２）としている。この関係上
で、等しい整数範囲（図１における例では、０〜１０と
している）を持つ一様分布の中から乱数を引き、引いた
乱数値にそれぞれのスロット時間をかける。
【００５９】図１に示す例では、ＡＰには”７”、
ＳＴＡ２には”６”が割り振られる。しかし、ＡＰとＳ
ＴＡ２のパケット優先順位の比率が前述した（２）式よ
り１．５倍であるため、ＡＰの衝突回避期間は７スロッ
ト時間であり、ＳＴＡ２の衝突回避期間は６スロット時
間であるが時間長からみた両者のＴcwの関係は、 ７×ＴA＜６×ＴB＝６×１．５×ＴA …（３） となる。これにより、優先順位の高いＡＰがＳＴＡ２よ
り先にデータ送信（Ｐ１）を行う。その通信後、ＡＰが
自身の送信に対するＡＣＫ（Ｐａ）をＳＴＡ１から受け
取った後、さらにＤＩＦＳ期間（ＴD）のキャリアセン
スを実施する。
ＳＴＡ２には”６”が割り振られる。しかし、ＡＰとＳ
ＴＡ２のパケット優先順位の比率が前述した（２）式よ
り１．５倍であるため、ＡＰの衝突回避期間は７スロッ
ト時間であり、ＳＴＡ２の衝突回避期間は６スロット時
間であるが時間長からみた両者のＴcwの関係は、 ７×ＴA＜６×ＴB＝６×１．５×ＴA …（３） となる。これにより、優先順位の高いＡＰがＳＴＡ２よ
り先にデータ送信（Ｐ１）を行う。その通信後、ＡＰが
自身の送信に対するＡＣＫ（Ｐａ）をＳＴＡ１から受け
取った後、さらにＤＩＦＳ期間（ＴD）のキャリアセン
スを実施する。
【００６０】ここで、無通信状態であったならば、再び
送信待ちのパケットが存在しているＡＰとＳＴＡ２がバ
ックオフ制御に入る。この時、ＳＴＡ２の衝突回避期
間は、６スロット時間から経過した３スロット時間を差
し引いた３スロット時間となる。また、ＡＰのデータパ
ケットの優先順位が高いことから、スロット時間の長さ
がＴAとされ、新たに乱数を引き、例えば、”４”が割
りふられ、衝突回避期間が４スロット時間になったもの
とする。この結果、ＡＰ、ＳＴＡ２両者のＴcwの関
係は、（１）、（２）式より、 ４×ＴA＜３×ＴB＝３×１．５×ＴA …（４） という関係となり、再度、ＡＰの衝突回避期間がＳＴＡ
２より短くなり、ＡＰが先にデータ送信（Ｐ１）を行
う。
送信待ちのパケットが存在しているＡＰとＳＴＡ２がバ
ックオフ制御に入る。この時、ＳＴＡ２の衝突回避期
間は、６スロット時間から経過した３スロット時間を差
し引いた３スロット時間となる。また、ＡＰのデータパ
ケットの優先順位が高いことから、スロット時間の長さ
がＴAとされ、新たに乱数を引き、例えば、”４”が割
りふられ、衝突回避期間が４スロット時間になったもの
とする。この結果、ＡＰ、ＳＴＡ２両者のＴcwの関
係は、（１）、（２）式より、 ４×ＴA＜３×ＴB＝３×１．５×ＴA …（４） という関係となり、再度、ＡＰの衝突回避期間がＳＴＡ
２より短くなり、ＡＰが先にデータ送信（Ｐ１）を行
う。
【００６１】そして、ＤＩＦＳ期間（ＴD）のキャリア
センスを実施した後、次のバックオフ制御において、
ＡＰには３度目の優先順位の高いパケットの送信要求が
起こりスロット時間長がＴAとなる。このバックオフ制
御におけるＡＰが引いた乱数が「５」であれば、ＡＰと
ＳＴＡ２のＴcwの関係は、（１）、（２）式より ５×ＴＡ＞２×ＴＢ＝２×１．５×ＴＡ …（５） となり、ＳＴＡ２の衝突回避期間がＡＰよりも短くな
り、データパケットＰ２の送信が可能となる。
センスを実施した後、次のバックオフ制御において、
ＡＰには３度目の優先順位の高いパケットの送信要求が
起こりスロット時間長がＴAとなる。このバックオフ制
御におけるＡＰが引いた乱数が「５」であれば、ＡＰと
ＳＴＡ２のＴcwの関係は、（１）、（２）式より ５×ＴＡ＞２×ＴＢ＝２×１．５×ＴＡ …（５） となり、ＳＴＡ２の衝突回避期間がＡＰよりも短くな
り、データパケットＰ２の送信が可能となる。
【００６２】以上のように本実施形態による優先制御方
法は、データパケットの優先順位が高い方から、衝突回
避期間におけるスロット時間が短く設定されるため、デ
ータパケットの優先順位が高い方に大きい乱数が与えら
れても、ランダムな衝突回避期間（Contention Windo
w：Ｔcw）が短くなる確率が高くなり、結果として優先
順位が高いデータパケットを先に送信することができ
る。これにより、競合アクセス制御の特長を失わないま
ま優先制御を行うことが可能となる。
法は、データパケットの優先順位が高い方から、衝突回
避期間におけるスロット時間が短く設定されるため、デ
ータパケットの優先順位が高い方に大きい乱数が与えら
れても、ランダムな衝突回避期間（Contention Windo
w：Ｔcw）が短くなる確率が高くなり、結果として優先
順位が高いデータパケットを先に送信することができ
る。これにより、競合アクセス制御の特長を失わないま
ま優先制御を行うことが可能となる。
【００６３】次に図３により、本発明による無線パケッ
ト優先制御方法の第２の実施形態について説明する。
ト優先制御方法の第２の実施形態について説明する。
【００６４】前述した第１の実施形態では、乱数の分布
範囲を変えずに１スロット時間を変えて、衝突回避期間
Ｔcwを変化させて、パケットに優先順位付けを行う方法
であったが、本実施形態では、乱数の分布範囲及び１ス
ロット時間を変えずに、付与された衝突回避期間Ｔcwの
消化方法を変えるものである。
範囲を変えずに１スロット時間を変えて、衝突回避期間
Ｔcwを変化させて、パケットに優先順位付けを行う方法
であったが、本実施形態では、乱数の分布範囲及び１ス
ロット時間を変えずに、付与された衝突回避期間Ｔcwの
消化方法を変えるものである。
【００６５】本実施形態は、衝突回避期間Ｔcw設定にお
いて、優先順位の低いデータパケットを送信しようとし
ている端末は、バックオフ制御において、無線媒体が使
用されていないことを確認していく際に、本来割り振ら
れたスロット時間に加え、数スロット時間毎に１回余分
に待機する待ちスロット時間を挿入する制御方法であ
る。この結果として、優先順位の高いデータパケットを
先に送信できる確率を高くする。
いて、優先順位の低いデータパケットを送信しようとし
ている端末は、バックオフ制御において、無線媒体が使
用されていないことを確認していく際に、本来割り振ら
れたスロット時間に加え、数スロット時間毎に１回余分
に待機する待ちスロット時間を挿入する制御方法であ
る。この結果として、優先順位の高いデータパケットを
先に送信できる確率を高くする。
【００６６】従って、乱数を引く段階では、優先順位の
高低に関わらずランダムに衝突回避期間Ｔcwが設定され
るが、優先順位が高いパケットを送信しようとしている
端末は、衝突回避期間Ｔcwの消化速度が優先順位の低い
ものに比べて早くなるため、送信までの待ち時間が少な
くなり、その結果優先順位の高いパケットを送信しよう
としている端末が先に送信できる確率が高くなる。
高低に関わらずランダムに衝突回避期間Ｔcwが設定され
るが、優先順位が高いパケットを送信しようとしている
端末は、衝突回避期間Ｔcwの消化速度が優先順位の低い
ものに比べて早くなるため、送信までの待ち時間が少な
くなり、その結果優先順位の高いパケットを送信しよう
としている端末が先に送信できる確率が高くなる。
【００６７】この方法では、優先順位の異なるデータパ
ケット送信確率の優先性の設定をバックオフ制御におけ
る衝突回避期間の消化の方法で行い、スロット時間の
幅、および乱数の発生範囲を変えることなく行えるこ
と、また高優先順位パケット不在時の低優先順位パケッ
ト送信のときに生じる余分な必須待ち時間を一定範囲の
間にまとめて取るのではなく、数スロット時間にＮ回と
することで、その影響を少なくできることが特長であ
る。
ケット送信確率の優先性の設定をバックオフ制御におけ
る衝突回避期間の消化の方法で行い、スロット時間の
幅、および乱数の発生範囲を変えることなく行えるこ
と、また高優先順位パケット不在時の低優先順位パケッ
ト送信のときに生じる余分な必須待ち時間を一定範囲の
間にまとめて取るのではなく、数スロット時間にＮ回と
することで、その影響を少なくできることが特長であ
る。
【００６８】図３は、横軸に時間軸を取り縦軸に各端末
における通信の動作を示している。まず、ＳＴＡ１から
ＡＰへデータパケットを送信し、その送信に対するＡＣ
Ｋ（Ｐａ）の受信が終了する。そして、優先順位を含ん
だパケットが有線ネットワーク側からＡＰに到着し、さ
らにＳＴＡ２に送信すべき優先順位の低いデータパケッ
トが存在している状態である。
における通信の動作を示している。まず、ＳＴＡ１から
ＡＰへデータパケットを送信し、その送信に対するＡＣ
Ｋ（Ｐａ）の受信が終了する。そして、優先順位を含ん
だパケットが有線ネットワーク側からＡＰに到着し、さ
らにＳＴＡ２に送信すべき優先順位の低いデータパケッ
トが存在している状態である。
【００６９】まず、ＳＴＡ１からＡＰへの一連のデータ
送信手順が終了し、ＤＩＦＳ（ＴD）の経過後、ＡＰと
ＳＴＡ２がそれぞれバックオフ制御に入るまでは前述し
た図１と同様に動作する。
送信手順が終了し、ＤＩＦＳ（ＴD）の経過後、ＡＰと
ＳＴＡ２がそれぞれバックオフ制御に入るまでは前述し
た図１と同様に動作する。
【００７０】そして、優先順位の高いデータを送信しよ
うとしているＡＰ及び優先順位の低いデータを送信しよ
うとしているＳＴＡ２は、共に整数０〜１０までの乱数
から１つの値が付与される。
うとしているＡＰ及び優先順位の低いデータを送信しよ
うとしているＳＴＡ２は、共に整数０〜１０までの乱数
から１つの値が付与される。
【００７１】例えば、１つの基準スロット時間は、優先
順位によらず同一の時間からなり、また図３の場合、
ＡＰが乱数”３”による３スロット時間、ＳＴＡ２が
乱数”７”による７スロット時間であるものとする。こ
の時、ＳＴＡ２に付与された７スロット時間において
は、さらに２スロット時間おきに１回待ちスロット時間
が１つはいるように設定される。従って実際には、衝突
回避期間Ｔcwは、１１スロット時間と同等な時間とな
る。
順位によらず同一の時間からなり、また図３の場合、
ＡＰが乱数”３”による３スロット時間、ＳＴＡ２が
乱数”７”による７スロット時間であるものとする。こ
の時、ＳＴＡ２に付与された７スロット時間において
は、さらに２スロット時間おきに１回待ちスロット時間
が１つはいるように設定される。従って実際には、衝突
回避期間Ｔcwは、１１スロット時間と同等な時間とな
る。
【００７２】そして、ＡＰ及びＳＴＡ２は、バックオフ
制御期間中、両者ともに衝突回避期間Ｔcwを減らしてい
くが、ＡＰおよびＳＴＡ２両者に存在するデータパケッ
トの優先順位の比率を１．５と設定しているため、優先
順位の高いデータパケットを有しているＡＰは、ＳＴＡ
２に比べ１．５倍早く衝突回避期間Ｔcwの消化を行って
いく。
制御期間中、両者ともに衝突回避期間Ｔcwを減らしてい
くが、ＡＰおよびＳＴＡ２両者に存在するデータパケッ
トの優先順位の比率を１．５と設定しているため、優先
順位の高いデータパケットを有しているＡＰは、ＳＴＡ
２に比べ１．５倍早く衝突回避期間Ｔcwの消化を行って
いく。
【００７３】このため、ＡＰがデータを送信して３スロ
ット時間分を消化している時、ＳＴＡ２では２スロット
時間に１スロット時間付加されるため、実際には、乱数
で設定された衝突回避時間のうち、２スロット時間分し
か消化されず、残りの分は、次回のバックオフ制御にま
わり、衝突回避期間Ｔcwは５スロット時間分（実際に
は、３つの待ちスロット時間が入るため、８スロット時
間に相当する）となる。
ット時間分を消化している時、ＳＴＡ２では２スロット
時間に１スロット時間付加されるため、実際には、乱数
で設定された衝突回避時間のうち、２スロット時間分し
か消化されず、残りの分は、次回のバックオフ制御にま
わり、衝突回避期間Ｔcwは５スロット時間分（実際に
は、３つの待ちスロット時間が入るため、８スロット時
間に相当する）となる。
【００７４】次に、ＡＰが１つ目のデータパケットを送
信し、ＤＩＦＳ（ＴD）の経過後、ＡＰに優先順位の高
いデータパケットが有線ネットワーク側から到着した場
合に、ＡＰは、再度、乱数範囲０〜１０の中から１つの
値を引き、”６”が与えられ、次の衝突回避時間Ｔcw
は６スロット時間となる。１回目の送信が延期されたＳ
ＴＡ２のＴcwは、５スロット時間であり、これとＡＰの
６スロット時間を比較した結果、 （６×スロット時間／１．５）＜（５×スロット時間）…（６） となり、２回目のバックオフ制御においてもＡＰの衝突
回避期間の方が短くなり、先んじて送信することとな
る。
信し、ＤＩＦＳ（ＴD）の経過後、ＡＰに優先順位の高
いデータパケットが有線ネットワーク側から到着した場
合に、ＡＰは、再度、乱数範囲０〜１０の中から１つの
値を引き、”６”が与えられ、次の衝突回避時間Ｔcw
は６スロット時間となる。１回目の送信が延期されたＳ
ＴＡ２のＴcwは、５スロット時間であり、これとＡＰの
６スロット時間を比較した結果、 （６×スロット時間／１．５）＜（５×スロット時間）…（６） となり、２回目のバックオフ制御においてもＡＰの衝突
回避期間の方が短くなり、先んじて送信することとな
る。
【００７５】そして、ＡＰが２つ目のデータパケットを
送信した時、ＳＴＡ２の５スロット時間は、ＡＰで６ス
ロット時間が消化されるため、ＳＴＡ２では、４スロッ
ト時間が消化され、１スロット時間（実際には、１回
の待ちスロット時間が入っているため、２スロット時間
に相当する）が残る。
送信した時、ＳＴＡ２の５スロット時間は、ＡＰで６ス
ロット時間が消化されるため、ＳＴＡ２では、４スロッ
ト時間が消化され、１スロット時間（実際には、１回
の待ちスロット時間が入っているため、２スロット時間
に相当する）が残る。
【００７６】次に、ＤＩＦＳ（ＴD）の経過後、ＡＰに
ＳＴＡよりも、さらに優先順位の高いデータパケットが
有線ネットワーク側から到着した場合、ＡＰは、乱数範
囲０〜１０の中から乱数を引き、乱数値”３”を得る。
これにより、ＡＰのＴcwは、３スロット時間となる。
ＳＴＡよりも、さらに優先順位の高いデータパケットが
有線ネットワーク側から到着した場合、ＡＰは、乱数範
囲０〜１０の中から乱数を引き、乱数値”３”を得る。
これにより、ＡＰのＴcwは、３スロット時間となる。
【００７７】ところで３回目の送信においては、優先順
位の低いＳＴＡ２のＴcwの値は、１スロット時間（実際
には、１つの待ちスロット時間が入った２スロット時間
である）であり、ＡＰとＳＴＡ２とのＴcwは （３×スロット時間／１．５）＞（１×スロット時間）…（７） となり、この３回目でようやくＳＴＡ２のデータパケッ
トが送信される。この送信において、２スロット時間が
消化され、ＡＰの衝突回避期間は１スロット時間とな
る。
位の低いＳＴＡ２のＴcwの値は、１スロット時間（実際
には、１つの待ちスロット時間が入った２スロット時間
である）であり、ＡＰとＳＴＡ２とのＴcwは （３×スロット時間／１．５）＞（１×スロット時間）…（７） となり、この３回目でようやくＳＴＡ２のデータパケッ
トが送信される。この送信において、２スロット時間が
消化され、ＡＰの衝突回避期間は１スロット時間とな
る。
【００７８】さらに、４回目の送信において、ＳＴＡ２
に送信すべきデータパケットが発生した場合に、ＳＴＡ
２は、乱数範囲０〜１０の中から乱数を引き、乱数値”
４”を得る。これにより、ＳＴＡ２のＴcwは、４スロ
ット時間（実際は、２つの待ちスロット時間が入るた
め、６スロット時間に相当する）となる。
に送信すべきデータパケットが発生した場合に、ＳＴＡ
２は、乱数範囲０〜１０の中から乱数を引き、乱数値”
４”を得る。これにより、ＳＴＡ２のＴcwは、４スロ
ット時間（実際は、２つの待ちスロット時間が入るた
め、６スロット時間に相当する）となる。
【００７９】以上のような本実施形態によれば、データ
パケットの優先順位の低い方の衝突回避期間に待ちスロ
ット時間が２スロットに対して、１回与えられているた
め、優先順位が高いデータパケットに比べて、優先順位
の低いデータパケットは、同じ乱数値が与えられて見か
け上のＴcwとしてのスロット時間が同じであっても、実
際に消化される時間は１．５倍長くなり、結果として優
先順位が高いデータパケットを先に送信する確率が高く
なる。
パケットの優先順位の低い方の衝突回避期間に待ちスロ
ット時間が２スロットに対して、１回与えられているた
め、優先順位が高いデータパケットに比べて、優先順位
の低いデータパケットは、同じ乱数値が与えられて見か
け上のＴcwとしてのスロット時間が同じであっても、実
際に消化される時間は１．５倍長くなり、結果として優
先順位が高いデータパケットを先に送信する確率が高く
なる。
【００８０】次に図４により、本発明による無線パケッ
ト優先制御方法の第３の実施形態について説明する。
ト優先制御方法の第３の実施形態について説明する。
【００８１】この実施形態は、前述した第１、第２の実
施形態のようにスロット時間の変更や衝突回避期間の消
化方法を変えずに、乱数の分布範囲に重み付けを行う方
法であり、乱数の発生範囲を変えることでデータパケッ
トの送信確率に優先性を持たせつつ、衝突回避して送信
する。
施形態のようにスロット時間の変更や衝突回避期間の消
化方法を変えずに、乱数の分布範囲に重み付けを行う方
法であり、乱数の発生範囲を変えることでデータパケッ
トの送信確率に優先性を持たせつつ、衝突回避して送信
する。
【００８２】この実施形態では、データの優先順位に応
じて完全な乱数範囲の区分けをするのではなく、お互い
の範囲が重なり合う部分を作ることにより、最初に引く
乱数値からすでに優先順位の低いパケットを送信しよう
としている端末に短い衝突回避期間が割り当てられる可
能性がある。
じて完全な乱数範囲の区分けをするのではなく、お互い
の範囲が重なり合う部分を作ることにより、最初に引く
乱数値からすでに優先順位の低いパケットを送信しよう
としている端末に短い衝突回避期間が割り当てられる可
能性がある。
【００８３】その代わり、従来の方法では、送信を待機
した分だけ、衝突回避期間Ｔcwが短縮されていくのに対
して、本実施形態では、優先順位の低いデータパケット
を送信しようとしている端末に対して、衝突回避期間
は、いつでも乱数の分布範囲中の最小値にスロット時間
を掛けた値以下にはならないように、固定的に２回目以
降の衝突回避期間において、乱数値の最小値に相当する
スロット時間を加える方法とした。
した分だけ、衝突回避期間Ｔcwが短縮されていくのに対
して、本実施形態では、優先順位の低いデータパケット
を送信しようとしている端末に対して、衝突回避期間
は、いつでも乱数の分布範囲中の最小値にスロット時間
を掛けた値以下にはならないように、固定的に２回目以
降の衝突回避期間において、乱数値の最小値に相当する
スロット時間を加える方法とした。
【００８４】具体的に、この乱数の範囲分布は、例えば
図４に示すように、衝突回避期間Ｔcw設定において、優
先順位の低いデータパケットを送信しようとする端末
（例えば、ＳＴＡ２）は、３スロット時間を固定的時間
とする場合、与えられる乱数の範囲を３〜１０とし、優
先順位の高いデータパケットを送信しようとする端末
（例えば、ＡＰ）は、与えられる乱数範囲を０〜７と設
定する。この設定により、優先順位の高いデータパケッ
トを送信しようとしている端末が先に送信できる確率が
高くなる。
図４に示すように、衝突回避期間Ｔcw設定において、優
先順位の低いデータパケットを送信しようとする端末
（例えば、ＳＴＡ２）は、３スロット時間を固定的時間
とする場合、与えられる乱数の範囲を３〜１０とし、優
先順位の高いデータパケットを送信しようとする端末
（例えば、ＡＰ）は、与えられる乱数範囲を０〜７と設
定する。この設定により、優先順位の高いデータパケッ
トを送信しようとしている端末が先に送信できる確率が
高くなる。
【００８５】この図４において、ＳＴＡ１がデータの送
信を終了し、ＡＰに優先順位の高いデータパケット、Ｓ
ＴＡ２に優先順位の低いデータパケットが存在している
状態までの動作は、前述した図１、図３と同様である。
信を終了し、ＡＰに優先順位の高いデータパケット、Ｓ
ＴＡ２に優先順位の低いデータパケットが存在している
状態までの動作は、前述した図１、図３と同様である。
【００８６】本実施形態の優先制御を行う動作は、優先
順位の高いデータパケットを送信しようとしているＡＰ
の乱数範囲を０〜７と設定し、その中から乱数を引く。
また、優先順位の低いデータパケットを送信しようとし
ているＳＴＡ２の乱数範囲が３〜１０までの整数とし、
乱数を引く。このような設定により、ＳＴＡ２が最小の
値を与えられても３スロット時間となり、実質的には、
衝突回避期間の先頭側の３スロット時間が常に固定され
ているものと同じである。
順位の高いデータパケットを送信しようとしているＡＰ
の乱数範囲を０〜７と設定し、その中から乱数を引く。
また、優先順位の低いデータパケットを送信しようとし
ているＳＴＡ２の乱数範囲が３〜１０までの整数とし、
乱数を引く。このような設定により、ＳＴＡ２が最小の
値を与えられても３スロット時間となり、実質的には、
衝突回避期間の先頭側の３スロット時間が常に固定され
ているものと同じである。
【００８７】このように、優先順位の低いデータパケッ
ト側では、必ず固定の一定の値をとることとなる。図４
において、ＡＰに乱数範囲から”４”が与えられ、ＳＴ
Ａ２には乱数範囲から”７”が与えられると、ＡＰ
は、４スロット時間となり、ＳＴＡ２は、７スロット
時間となる。
ト側では、必ず固定の一定の値をとることとなる。図４
において、ＡＰに乱数範囲から”４”が与えられ、ＳＴ
Ａ２には乱数範囲から”７”が与えられると、ＡＰ
は、４スロット時間となり、ＳＴＡ２は、７スロット
時間となる。
【００８８】そして、ＡＰが１つ目のデータを送信し再
び、ＡＰに優先順位の高いデータパケットが有線ネット
ワーク側から到着した場合に、ＡＰの衝突回避期間に
は、再度、乱数範囲０〜７の中から乱数を引き、例え
ば、”３”が与えられる。
び、ＡＰに優先順位の高いデータパケットが有線ネット
ワーク側から到着した場合に、ＡＰの衝突回避期間に
は、再度、乱数範囲０〜７の中から乱数を引き、例え
ば、”３”が与えられる。
【００８９】また、１回目の送信において延期されたＳ
ＴＡ２は、衝突回避期間Ｔcwにおいて、４スロット時間
だけ消化して、残り３スロット時間となる。しかし、こ
の４スロット時間のうち、３スロット時間分は、バック
オフ制御において、待たねばならない期間であるため、
消化したスロット時間としてカウントされない。このた
め、前回のバックオフ制御での消化したスロット数は、
１スロット時間分となり、残りの３スロット時間分は、
必ず待たなければならない時間として持ち越される。
ＴＡ２は、衝突回避期間Ｔcwにおいて、４スロット時間
だけ消化して、残り３スロット時間となる。しかし、こ
の４スロット時間のうち、３スロット時間分は、バック
オフ制御において、待たねばならない期間であるため、
消化したスロット時間としてカウントされない。このた
め、前回のバックオフ制御での消化したスロット数は、
１スロット時間分となり、残りの３スロット時間分は、
必ず待たなければならない時間として持ち越される。
【００９０】２回目の送信において、ＳＴＡ２におけ
る衝突回避期間Ｔcwは、１回目の送信時に消化されなか
った３スロット時間に、必ず待たなければならない３ス
ロット時間が加算された６スロット時間となる。また、
ＡＰでは乱数範囲０〜７の中から乱数を引き、例え
ば、”３”が与えられる。これにより、２つ目のデータ
パケットの送信においても、ＡＰの衝突回避期間Ｔcwが
ＳＴＡ２における衝突回避期間Ｔcwよりも短くなり、Ａ
Ｐの送信が優先的に行なわれる。
る衝突回避期間Ｔcwは、１回目の送信時に消化されなか
った３スロット時間に、必ず待たなければならない３ス
ロット時間が加算された６スロット時間となる。また、
ＡＰでは乱数範囲０〜７の中から乱数を引き、例え
ば、”３”が与えられる。これにより、２つ目のデータ
パケットの送信においても、ＡＰの衝突回避期間Ｔcwが
ＳＴＡ２における衝突回避期間Ｔcwよりも短くなり、Ａ
Ｐの送信が優先的に行なわれる。
【００９１】そして、２つ目のデータパケットを送信
し、ＤＩＦＳ（ＴD）の経過後、再度ＡＰに優先順位の
高いデータパケットが有線ネットワークから到着した場
合、ＡＰは乱数範囲０〜７の中から乱数を引き、”７”
が与えられ、ＡＰの衝突回避期間Ｔcwは、７スロット
時間となる。
し、ＤＩＦＳ（ＴD）の経過後、再度ＡＰに優先順位の
高いデータパケットが有線ネットワークから到着した場
合、ＡＰは乱数範囲０〜７の中から乱数を引き、”７”
が与えられ、ＡＰの衝突回避期間Ｔcwは、７スロット
時間となる。
【００９２】また、ＳＴＡ２の衝突回避期間Ｔcwは、
２回目のバックオフ制御において、３スロット時間が消
化されており、３スロット時間が残り時間となるが、今
回のＳＴＡ２の衝突回避期間Ｔcwは、必ず待ち時間と
なる３スロット時間に前記残り時間となる３スロット時
間を加えた６スロット時間となる。
２回目のバックオフ制御において、３スロット時間が消
化されており、３スロット時間が残り時間となるが、今
回のＳＴＡ２の衝突回避期間Ｔcwは、必ず待ち時間と
なる３スロット時間に前記残り時間となる３スロット時
間を加えた６スロット時間となる。
【００９３】従って、ＡＰの衝突回避期間Ｔcwが７スロ
ット時間でＳＴＡ２の衝突回避期間Ｔcwが６スロット時
間となるため、ＳＴＡ２の方が時間が短く、データが送
信できる。
ット時間でＳＴＡ２の衝突回避期間Ｔcwが６スロット時
間となるため、ＳＴＡ２の方が時間が短く、データが送
信できる。
【００９４】以上説明したように、この第３の実施形態
の優先制御方法は、データパケットの優先順位の低いデ
ータパケットを送信しようとする端末に付与される衝突
回避期間Ｔcwには、予め先頭側に必ず待ち時間となる待
ちスロット時間を固定的に設けて、待ちスロット時間を
除く前回で消化されなかったスロット時間を付け加える
ことにより、優先順位が高いデータパケットが先に送信
される確率が高くなるようにする方法である。
の優先制御方法は、データパケットの優先順位の低いデ
ータパケットを送信しようとする端末に付与される衝突
回避期間Ｔcwには、予め先頭側に必ず待ち時間となる待
ちスロット時間を固定的に設けて、待ちスロット時間を
除く前回で消化されなかったスロット時間を付け加える
ことにより、優先順位が高いデータパケットが先に送信
される確率が高くなるようにする方法である。
【００９５】以上の説明では、第１乃至第３の実施形態
では、主にＡＰからＳＴＡへ優先順位の高いデータパケ
ットが送信される場合について述べた。ＡＰからＳＴＡ
へのデータの優先順位の設定については、ＡＰで一元的
に管理できる。各ＳＴＡで発生したデータの優先順位の
設定は、次に示す手順で実施することで、システムとし
ての制御が可能となる。
では、主にＡＰからＳＴＡへ優先順位の高いデータパケ
ットが送信される場合について述べた。ＡＰからＳＴＡ
へのデータの優先順位の設定については、ＡＰで一元的
に管理できる。各ＳＴＡで発生したデータの優先順位の
設定は、次に示す手順で実施することで、システムとし
ての制御が可能となる。
【００９６】先ず、図１、図３、図４において説明した
各優先制御方法を実施するために、全てのＳＴＡはＡＰ
に対して、データパケットを送信する前に、そのデータ
パケットの優先順位を通知し、さらにＡＰからその優先
順位でデータパケット送信を行うことに対する許可を得
る必要がある。
各優先制御方法を実施するために、全てのＳＴＡはＡＰ
に対して、データパケットを送信する前に、そのデータ
パケットの優先順位を通知し、さらにＡＰからその優先
順位でデータパケット送信を行うことに対する許可を得
る必要がある。
【００９７】図１、図３、図４におけるＳＴＡ１及びＳ
ＴＡ２は、データパケット送信に先立ち、そのデータパ
ケット送信にあたり必要と考える優先順位情報を連絡パ
ケットとしてＡＰに送信する。
ＴＡ２は、データパケット送信に先立ち、そのデータパ
ケット送信にあたり必要と考える優先順位情報を連絡パ
ケットとしてＡＰに送信する。
【００９８】まず、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２から優先順位
情報を含んだ連絡パケットを受け取ったＡＰは、全体の
トラフィックやＳＴＡから要求された優先順位レベル等
を考慮して、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２に許可する優先順位
を決定し、これを各ＳＴＡに対して折り返し連絡パケッ
トとして送信する。
情報を含んだ連絡パケットを受け取ったＡＰは、全体の
トラフィックやＳＴＡから要求された優先順位レベル等
を考慮して、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２に許可する優先順位
を決定し、これを各ＳＴＡに対して折り返し連絡パケッ
トとして送信する。
【００９９】そして、ＳＴＡ１及びＳＴＡ２は、このＡ
Ｐからの連絡パケットの優先順位情報に応じて、図１に
示す第１の実施形態の優先制御方法では、スロット時間
の長さを、図３に示す第２の実施形態の優先制御方法で
は、スロット時間の消化方法を、図４に示す第３の実施
形態の優先制御方法では、乱数の発生範囲に重み付けを
行うことで優先制御を実行する。
Ｐからの連絡パケットの優先順位情報に応じて、図１に
示す第１の実施形態の優先制御方法では、スロット時間
の長さを、図３に示す第２の実施形態の優先制御方法で
は、スロット時間の消化方法を、図４に示す第３の実施
形態の優先制御方法では、乱数の発生範囲に重み付けを
行うことで優先制御を実行する。
【０１００】このようなＡＰ−ＳＴＡ間の連絡パケット
による優先順位の設定を、優先制御の実行に先だって行
うことにより、各ＳＴＡが勝手に高い優先順位を得てデ
ータ送信を行うことがないようにシステム制御すること
ができる。
による優先順位の設定を、優先制御の実行に先だって行
うことにより、各ＳＴＡが勝手に高い優先順位を得てデ
ータ送信を行うことがないようにシステム制御すること
ができる。
【０１０１】このように本発明の優先制御方法は、デー
タパケットの優先順位が高い方が、Ｔcwの長さが短くな
る確率が高くなり、結果として優先順位が高いデータパ
ケットを先に送信する確率が高くなることを利用するも
のである。これにより、競合アクセス制御の特長を失わ
ないまま優先制御を行うことが可能となる。
タパケットの優先順位が高い方が、Ｔcwの長さが短くな
る確率が高くなり、結果として優先順位が高いデータパ
ケットを先に送信する確率が高くなることを利用するも
のである。これにより、競合アクセス制御の特長を失わ
ないまま優先制御を行うことが可能となる。
【０１０２】
【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、全
てのデータパケットをベストエフォート型として同様に
扱うのではなく、優先順位付けを行うことによる優先制
御により、「ベストエフォート型より」優先的なパケッ
ト送信ができるようになる。このため、品質保証までの
要求はしないが、ベストエフォート型よりはサービスの
優遇を受けたいというユーザーへの柔軟な対応が可能と
なる無線パケット優先制御方法を提供することができ
る。
てのデータパケットをベストエフォート型として同様に
扱うのではなく、優先順位付けを行うことによる優先制
御により、「ベストエフォート型より」優先的なパケッ
ト送信ができるようになる。このため、品質保証までの
要求はしないが、ベストエフォート型よりはサービスの
優遇を受けたいというユーザーへの柔軟な対応が可能と
なる無線パケット優先制御方法を提供することができ
る。
【図１】本発明の無線パケット優先制御方法に係る第１
の実施形態について説明するための図である。
の実施形態について説明するための図である。
【図２】本発明の無線パケット優先制御方法の概念につ
いて説明するためのフローチャートである。
いて説明するためのフローチャートである。
【図３】本発明の無線パケット優先制御方法に係る第２
の実施形態について説明するための図である。
の実施形態について説明するための図である。
【図４】本発明の無線パケット優先制御方法に係る第３
の実施形態について説明するための図である。
の実施形態について説明するための図である。
【図５】従来の競合アクセス制御ＤＣＦについて説明す
るための図である。
るための図である。
【図６】従来提案されているＤＣＦ制御を利用した優先
制御を説明するための図である。
制御を説明するための図である。
Ｔs…ＳＩＦＳ ＴD…ＤＩＦＳ Ｔcw…衝突回避期間（Contention Window：Ｔcw） Ｐ１…優先データパケット Ｐ２…非優先データパケット ＡＰ…基地局 ＳＴＡ１，ＳＴＡ２…無線端末 ＴA…スロット時間（優先パケット送信端末に対するス
ロット時間） ＴB…スロット時間（非優先パケット送信端末に対する
スロット時間）
ロット時間） ＴB…スロット時間（非優先パケット送信端末に対する
スロット時間）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯塚 正孝 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 (72)発明者 守倉 正博 東京都千代田区大手町二丁目３番１号 日 本電信電話株式会社内 Ｆターム(参考） 5K033 CA08 CB17 CC01 DA17 5K034 DD03 EE03 JJ15
Claims (7)
- 【請求項１】 有線ネットワークに接続される無線基地
局と、該無線基地局と従属関係にあり、無線パケット通
信を行う複数の無線局とで構成され、前記無線基地局及
び前記多数の無線局は共通の無線チャネルを使用し、通
信時に、互いに自立的に送信の可否を判断して、パケッ
トの衝突を回避して無線パケットを送信するＣＳＭＡ／
ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access Collision Avoi
dance）に基づく競合アクセス制御を行う無線パケット
通信における無線パケット優先制御方法において、 前記無線基地局及び前記無線局は、競合アクセス制御区
間内で送信処理を行うべきベストエフォート型の中での
優先順位の高低を示す優先順位情報を含むデータパケッ
トを受信すると、該優先順位情報を取得すると共に記憶
し、 前記競合アクセス制御によるデータ送信前に、基本単位
時間（スロット時間）の倍数からなる衝突回避期間（Co
ntention Window）の設定に当たり、前記記憶したデー
タパケットの優先順位情報が高いデータパケット程、前
記スロット時間を短く設定することを特徴とする無線パ
ケット優先制御方法。 - 【請求項２】 前記請求項１に記載の無線パケット優先
制御方法であって、 前記記憶したデータパケットの優先順位情報の優先順位
の高いデータパケット程、前記衝突回避期間を短く設定
する場合に、 前記優先順位の高いデータパケットに対するスロット時
間を優先順位の低いデータパケットに対するスロット時
間よりも短く設定し、前記それぞれ乱数を用いて得られ
た乱数値を乗じた時間を衝突回避期間として設定するこ
とを特徴とする無線パケット優先制御方法。 - 【請求項３】 請求項１に記載の無線パケット優先制御
方法であって、 前記記憶したデータパケットの優先順位情報の優先順位
の高いデータパケット程、前記衝突回避期間を短く設定
する場合に、 一番高い優先順位のデータパケットに対する衝突回避期
間を予め定めるスロット時間に乱数を用いて得られた値
を乗じた時間とし、 その他の優先順位のデータパケットに対しては、予め定
めるスロット時間に乱数を用いて得られた乱数値を乗じ
た時間に、Ｎ（Ｎ：整数）スロット時間毎に１スロット
時間を加えた時間を衝突回避期間として設定し、 且つ、そのデータパケットの優先順位が高いほど、Ｎの
値を大きくすることを特徴とする無線パケット優先制御
方法。 - 【請求項４】 請求項１に記載の無線パケット優先制御
方法であって、 前記記憶したデータパケットの優先順位情報の優先順位
の高いデータパケット程、前記衝突回避期間を短く設定
する場合に、 乱数値を発生させる乱数の取り得る値の最小値と最大値
が、優先順位の高いデータパケットに対するものほど小
さく設定し、 データパケットに対する衝突回避期間を予め定めるスロ
ット時間に前記乱数を用いて得られた値を乗じた時間と
し、 且つ、一番高い優先順位以外のデータパケットの第１回
目のバックオフ制御時の衝突回避時間から、一番高い優
先順位のデータパケットが費やした衝突回避期間を引い
た時間に、前記乱数の量小値に予め定めるスロット時間
を乗じた時間を加えた時間を次のバックオフ制御時の衝
突回避時間として設定し、 これをデータパケットを送信するまで繰り返すことを特
徴とする無線パケット優先制御方法。 - 【請求項５】 請求項２に記載の無線パケット優先制御
方法であって、 前記無線局から前記無線基地局ヘデータパケットを送信
する場合、前記無線局は、前記競合アクセス制御による
データ送信前に、送信するデータパケットの優先順位情
報を前記無線基地局へ連絡パケットにより送信し、 該連絡パケットを受信した無線基地局は、該データパケ
ットの優先順位情報に基づいて、対応するスロット時間
を前記無線局に連絡パケットで通知することを特徴とす
る無線パケット優先制御方法。 - 【請求項６】 請求項３に記載の無線パケット優先制御
方法であって、 前記無線局から前記無線基地局ヘデータパケットを送信
する場合、前記無線局は、前記競合アクセス制御による
データ送信前に、送信するデータパケットの優先順位情
報を前記無線基地局へ連絡パケットにより送信し、 該連絡パケットを受信した無線基地局は、該データパケ
ットの優先順位情報に基づいて、前記Ｎの値を前記無線
局に連絡パケットで通知することを特徴とする無線パケ
ット優先制御方法。 - 【請求項７】 請求項４に記載の無線パケット優先制御
方法であって、 前記無線局から前記無線基地局ヘデータパケットを送信
する場合、前記無線局は、前記競合アクセス制御による
データ送信前に、送信するデータパケットの優先順位情
報を前記無線基地局へ連絡パケットにより送信し、 該連絡パケットを受信した無線基地局は、該データパケ
ットの優先順位情報に基づいて、前記乱数値の最小値と
最大値を前記無線局に連絡パケットで通知することを特
徴とする無線パケット優先制御方法。
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| JP2000043098A JP3484390B2 (ja) | 2000-02-21 | 2000-02-21 | 無線パケット優先制御方法 |
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