JP2005086776A - 無線通信チャネル選択方法および無線データ通信システムにおける親機並びに子機 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 親機1がネットワーク3に接続され、子機2と親機1の間で、リンクを確立するための1または複数の制御用無線通信チャネルと、データを通信するための複数のデータ用無線通信チャネルとを使用してデータ伝送が行われる。子機2が親機1へ接続要求信号を送信すると、親機1が、子機2からの接続要求信号に含まれる端末種別情報から、子機2の必要とする通信時間Tc_mを決定し、該通信時間Tc_mを、メモリ内に記憶されている割当済み時間TcD_j に加算する。そして、加算結果と予め設定されている各通信チャネルの最大割当時間TcDmax_tとを比較し、加算結果が最大割当時間TcDmax_t以内の通信チャネルを選択して子機2に通知する。
【選択図】 図1
Description
請求項3に記載の発明は、請求項1に記載の親機の無線通信チャネル選択方法において、前記複数の無線通信チャネルの中から、ランダムに1チャネルを選択し、前記通信時間が、該1チャネルに割り当て可能な時間に収まるときは、これを選択し、収まらないときは、このチャネルを除外して再度選択しなおす操作を繰り返すこと特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の無線データ通信システムにおける親機において、前記選択手段は、前記複数のデータ用無線通信チャネルの中から、ランダムに1チャネルを選択し、前記通信時間Tc_mが、該1チャネルに割り当て可能な時間に収まるときは、これを選択し、収まらないときは、このチャネルを除外して再度選択しなおす操作を繰り返すこと特徴とする。
請求項8に記載の発明は、前記通信手段は、前記制御用無線通信チャネルで通信するために、CSMA/CA方式で通信する手段を備えることを特徴とする。
また、請求項2、請求項5の発明によれば、チャネルを選択するに当り、簡便な方法でチャネル使用率を向上させることが可能となる。
また、請求項3、請求項6の発明によれば、チャネル選択の実現方法を簡便にできる効果がある。
また、請求項7の発明によれば、データ通信を行うために、キャリアセンスする必要がないため、データ通信チャネル帯域の有効利用を顕著にできる。
また、請求項8の本発明によれば、標準化された技術であるため、本発明を実施するにあたり、チップの開発が不要となるなど、低コスト化を図ることができる。
最初に、以下の説明で使用される記号を説明する。
ChA_i(i=1,…Na):方式により定められたNa個のリンク接続用無線通信チャネル。
CSMA/CA通信に利用。子機が親機に未接続であり、親機に接 続要求を行う場合、子機は無線通信チャネルをランダムに選択する。 なお、以下の説明においてはNa=1としている。
ChD_j(j=1,…Nd):親機が定めたNd個のデータ通信用無線通信チャネル。
ChA_iには含まれない。TDMA通信に利用。接続要求応答信号にお
いて親機が指定。なお、以下の説明においてはNd=3としている。
TcD_j(j=1,…Nd):無線通信チャネルChD_jに割り当て済みの通信時間帯の総時間。
TcDmax_t(j=1,…Nd):無線通信チャネルChD_jに割り当て可能な通信時間帯の最大値 ChT_m(m=1,…Nt):子機2−mのチャネル識別子
Tc_m(m=1,…Nt):子機2−mが必要とする通信時間
Nt:子機の数
端末種別の意味を図3に示す。「端末種別」の欄に端末種別として種別1〜種別4が記載されている。例えば、端末種別4は、TDMA方式によりデータ通信を行うことを示し、その子機2−mが、送信用に64kb/sの帯域を、受信用に128kb/sの帯域を必要とすることを示している。
親機1は、時分割多重アクセスチャネル選択状態(ステップS5)において、チャネル選択を行う。親機1は、時分割多重アクセスチャネルに割り当て可能な通信時間帯の最大値(TcDmax_j)と、既に割り当て済みの通信時間帯の総時間(TcD_j)を内部のメモリに保持する。初期状態においては、TcD_jは、いずれも「0」である(ステップS1)。また、時分割多重アクセスチャネルの割り当て時間の周期を500msとする。すなわち、TcDmax_j=500ms (j=1,2,3)とする。親機1は、子機2−mからの接続要求信号に含まれる端末種別から、子機2−mの必要とする通信時間Tc_mを決定する。例えば、端末種別が種別3であるときは、無線通信チャネルの伝送速度が11Mb/sであるから、500msあたり子機2−mの必要とする通信時間Tc_mは、
Tc_m = (64kb/s + 64kb/s) / (11Mb/s) / 2 = 5.32 ms
となる。同様に、端末種別が種別4であるときは、
Tc_m = 8.73ms
となる。なお、上記Tc_mにガードタイムとして一定値を加算してもよい。
親機1は、初期化手段11と、送受信手段12と、接続許可子機アドレス保持手段13と、接続要求処理手段14と、端末確認手段15と、選択チャネル保持手段16と、チャネル選択処理手段17と、接続要求応答信号処理手段21と、接続断要求処理手段22と、接続断要求応答処理手段23と、データ信号送信手段24と、データ25と、データ信号受信手段26とを有する。
また、上記実施形態では、親機1は、1つのリンク確立用チャネルと、3つのデータ通信用チャネルを備えたが、一般に、Na個(Naは自然数)のリンク確立用チャネルとNd個(Ndは自然数)のデータ通信用チャネルを備えることも請求の範囲に含まれる。
また、他のキャリアセンス手段を備える無線チャネルアクセス方式でも効果は同様であり、他の無線通信チャネルアクセス方式でもよい。
また、上記実施形態では、時分割多重アクセスチャネル選択方法は、Nd個の無線通信チャネルの中から、割り当て済み通信時間帯の総時間(TcD_j)の最も小さい無線通信チャネルを選択したが、Nd個の無線通信チャネルの中から、ランダムに1チャネルを選択し、子機2−mの必要とする通信時間が、1チャネルに割り当て可能な時間に収まるときは、これを選択し、収まらないときは、このチャネルを除外し、再度選択しなおす操作を、有限回繰り返すことにより、選択してもよい。
2−m(m=1,2…Nt)…子機
3…ネットワーク
11…初期化手段
12…送受信手段
13…接続許可子機アドレス保持手段
14…接続要求処理手段
15…端末確認手段
16…選択チャネル保持手段
17…チャネル選択処理手段
21…接続要求応答信号処理手段
22…接続断要求処理手段
23…接続断要求応答処理手段
24…データ信号送信手段
25…データ
26…データ信号受信手段
Claims (9)
- 親機がネットワークに接続され、子機と親機の間で複数の無線通信チャネルの1つを介してデータ伝送が行われ、前記子機が前記親機を介して前記ネットワークにアクセスする無線データ通信システムにおける親機の無線通信チャネル選択方法において、
前記子機からの接続要求信号に含まれる端末種別情報から、子機の必要とする通信時間Tc_mを決定し、
該通信時間Tc_mを、メモリ内に記憶されている割当済み時間TcD_j に加算し、
加算結果と予め設定されている各通信チャネルの最大割当時間TcDmax_tとを比較し、
前記加算結果が前記最大割当時間TcDmax_t以内の通信チャネルを選択して前記子機に通知し、
選択した通信チャネルの割当済み時間TcD_j に前記通信時間Tc_mを加算した結果を前記メモリに割当済み時間TcD_j として格納する
ことを特徴とする親機の無線通信チャネル選択方法。 - 前記通信時間Tc_mを、メモリ内に記憶されている割当済み時間TcD_j のそれぞれと加算し、加算結果が前記最大割当時間TcDmax_t以内であって、かつ、加算結果が最小の通信チャネルを選択して前記子機に通知することを特徴とする請求項1に記載の親機の無線通信チャネル選択方法。
- 前記複数の無線通信チャネルの中から、ランダムに1チャネルを選択し、前記通信時間が、該1チャネルに割り当て可能な時間に収まるときは、これを選択し、収まらないときは、このチャネルを除外して再度選択しなおす操作を繰り返すこと特徴とする請求項1に記載の親機の無線通信チャネル選択方法。
- 親機がネットワークに接続され、子機と親機の間で、リンクを確立するための1または複数の制御用無線通信チャネルと、データを通信するための複数のデータ用無線通信チャネルとを使用してデータ伝送が行われ、前記子機が前記親機を介して前記ネットワークにアクセスする無線データ通信システムにおける親機において、
前記制御用無線通信チャネルおよび前記データ用無線通信チャネルを使用して前記子機と通信を行う通信手段と、
前記データ用無線通信チャネルの割当済み時間TcD_j を記憶する第1の記憶手段と、
前記データ用無線通信チャネルの最大割当時間TcDmax_tを記憶する第2の記憶手段と、
前記子機から前記制御用無線通信チャネルを介して接続要求信号を受け、該接続要求信号に含まれる端末種別情報から、子機の必要とする通信時間Tc_mを決定する通信時間決定手段と、
該通信時間Tc_mを、前記第1の記憶手段内に記憶されている割当済み時間TcD_j に加算し、加算結果と前記第2の記憶手段内の最大割当時間TcDmax_tとを比較し、前記加算結果が前記最大割当時間TcDmax_t以内の通信チャネルを選択して前記子機に通知する選択手段と、
選択した通信チャネルの割当済み時間TcD_j に前記通信時間Tc_mを加算した結果を前記第1の記憶手段に割当済み時間TcD_j として格納する格納手段と、
を具備することを特徴とする無線データ通信システムにおける親機。 - 前記選択手段は、前記通信時間Tc_mを、前記第1の記憶手段内の割当済み時間TcD_j のそれぞれと加算し、加算結果が前記最大割当時間TcDmax_t以内であって、かつ、加算結果が最小の通信チャネルを選択して前記子機に通知することを特徴とする請求項4に記載の無線データ通信システムにおける親機。
- 前記選択手段は、前記複数のデータ用無線通信チャネルの中から、ランダムに1チャネルを選択し、前記通信時間Tc_mが、該1チャネルに割り当て可能な時間に収まるときは、これを選択し、収まらないときは、このチャネルを除外して再度選択しなおす操作を繰り返すこと特徴とする請求項4に記載の無線データ通信システムにおける親機。
- 前記通信手段は、前記複数のデータ用無線通信チャネルで通信するために、フレームの送信に先立ち、キャリアセンス手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の無線データ通信システムにおける親機。
- 前記通信手段は、前記制御用無線通信チャネルで通信するために、CSMA/CA方式で通信する手段を備えることを特徴とする請求項4に記載の無線データ通信システムにおける親機。
- 親機がネットワークに接続され、子機と親機の間で、リンクを確立するための1または複数の制御用無線通信チャネルと、データを通信するための複数のデータ用無線通信チャネルとを使用してデータ伝送が行われ、前記子機が前記親機を介して前記ネットワークにアクセスする無線データ通信システムにおける親機において、
前記制御用無線通信チャネルを介して接続要求信号を前記親機へ送信する第1の送信手段と、
前記親機から通知されたデータ用無線通信チャネルを介してデータ通信を行う通信手段と、
通信終了時に前記制御用無線通信チャネルを介して接続断要求信号を前記親機へ送信する第2の送信手段と、
を具備することを特徴とする無線データ通信システムにおける子機。
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