JP2007028210A - 無線ｌａｎ基地局及び無線端末 - Google Patents

Abstract

【課題】 優先順位に応じた無線端末のクラス分けと低い優先クラスに属する無線端末からの送信を規制することができる無線ＬＡＮ基地局を提供する。
【解決手段】 端末局のＭＡＣアドレス、無線通信の優先クラス及び優先クラス毎のＳＳＩＤの関係を記憶する管理テーブルと、端末局のＭＡＣアドレスにより管理テーブルを検索してその無線通信における優先クラスを判定する優先クラス判定部６と、端末局と通信同期をとるためのビーコン信号に優先クラス毎のＳＳＩＤを特定するための情報を含めるビーコンデータ生成部１５と、端末局からの上り方向の通信トラフィックを優先クラス毎のＳＳＩＤによるアソシエーションにより優先制御し、端末局への下り方向の通信トラフィックを判定結果の優先クラスに応じて優先制御する優先区間算出部８や下りデュレーション算出部９などのトラフィック制御手段を備える。
【選択図】 図１

Description

この発明は、無線ＬＡＮシステムにおける無線ＬＡＮ基地局に係り、特に無線ＬＡＮ端末から無線ＬＡＮ基地局への上り方向のデータフローに対する優先制御を行う無線ＬＡＮ基地局及びこのシステムに用いる無線端末に関するものである。

無線ＬＡＮシステムにおけるデータトラフィックの優先制御の実現方法として、例えば特許文献１に開示される技術がある。この文献１では、優先度判定テーブルと優先度に応じてバッファリングするバッファ、キューを無線ＬＡＮ基地局に設ける。当該基地局は、優先度判定テーブルを用いて優先度を判定し、優先度に応じて送信順序、送信期間、バックオフ時間を変更して送信することにより優先制御を実現している。

特開２００３−２９８５９３号公報

特許文献１のような従来の無線ＬＡＮシステムでは、無線ＬＡＮ基地局に保持された優先度判定テーブルに基づいて優先制御を行うため、無線ＬＡＮ基地局から無線端末への下り方向のデータフローに対しての優先制御は可能であるが、無線端末から無線ＬＡＮ基地局への上り方向のデータフローに対する優先制御を行うことができないという課題があった。これにより、従来では、上り方向の送信規制を無線ＬＡＮ基地局側から制御できないため、優先端末用の専用帯域を確保することができない場合がある。

また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂをはじめとする従来の無線ＬＡＮシステムにおいては、無線ＬＡＮ基地局であるアクセスポイント（ＡＰ）や無線端末（ＳＴＡ;Station）といった無線局単位で、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）方式により送信権制御を行うＤＣＦ（Distributed Coordination Function）が規定されている。

さらに、リアルタイムサービスを提供するために無線局単位で公平なアクセスを提供するＰＣＦ（Point Coordination Function）がＩＥＥＥ８０２．１１で規定されている。

しかしながら、本発明の出願時において一般的にＤＣＦのみが実装されている無線端末がほとんどであり、後者のＰＣＦは実装されておらず、リアルタイムサービスに適する無線端末は普及していない。

また、従来の無線ＬＡＮ規格では、同一端末（同一無線局）内において音声やビデオといったアプリケーション種別に応じた優先制御については考慮されていない。

そこで、ＩＥＥＥ８０２．１１に準拠する無線ＬＡＮシステムにおいて、同一無線局内で優先制御を実現する技術として、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅは標準化作業が進められている。このＩＥＥＥ８０２．１１ｅでは、無線区間における優先制御を実現するために２つの方法を規定している。
（１）帯域保証型（HCCA：HCF Controlled Channel Access）方式
ＱＯＳ（Quality of Service：サービス品質）を考慮して、ＡＰによりリソースの集中管理を行い、優先すべき端末に対して一定時間のパケット送信権を割り当てる。
（２）優先制御型（EDCA：Enhanced Distributed Channel Access)方式
ＱＯＳに応じた４つのアクセスカテゴリ（ＡＣ）にクラス分けし、ある端末の中のＡＣの間でアクセス制御を独立に動作させる。ＡＣ間におけるデータ送信の衝突時には、優先度の高いＡＣからのデータを優先して送信する。

これらのＩＥＥＥ８０２．１１ｅ仕様は標準化作業が進められているが、無線ＬＡＮ端末（ＳＴＡ）が必ずしも上述したような機能を実装しているとは限らない。また、この仕様を満足しない従来の無線ＬＡＮ端末では、音声やビデオといったアプリケーション種別に応じた優先制御を行うことができない。

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、優先順位に応じた無線端末のクラス分けと低い優先クラスに属する無線端末からの送信を規制することにより、リアルタイムサービスの実現や、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅをサポートしない無線端末を収容する無線ＬＡＮシステムにおいても音声やビデオデータトラフィックを優先する優先制御を実現することができる無線ＬＡＮ基地局及びこの無線ＬＡＮシステムに用いる無線端末を得ることを目的とする。

この発明に係る無線ＬＡＮ基地局は、無線端末のＭＡＣアドレス、無線通信の優先クラス及び優先クラス毎のＳＳＩＤの関係を記憶する管理テーブルと、無線端末のＭＡＣアドレスにより管理テーブルを検索して当該無線端末との無線通信における優先クラスを判定する判定手段と、無線端末と通信同期をとるためのビーコン信号に優先クラス毎のＳＳＩＤを特定するための情報を含めて送信するビーコン手段と、無線端末からの上り方向の通信トラフィックを優先クラス毎のＳＳＩＤによるアソシエーションにより優先制御し、無線端末への下り方向の通信トラフィックを判定結果の優先クラスに応じて優先制御するトラフィック制御手段とを備えるものである。

この発明によれば、無線端末のＭＡＣアドレス、無線通信の優先クラス及び優先クラス毎のＳＳＩＤの関係を記憶する管理テーブルと、無線端末のＭＡＣアドレスにより管理テーブルを検索して当該無線端末との無線通信における優先クラスを判定する判定手段と、無線端末と通信同期をとるためのビーコン信号に優先クラス毎のＳＳＩＤを特定するための情報を含めて送信するビーコン手段と、無線端末からの上り方向の通信トラフィックを優先クラス毎のＳＳＩＤによるアソシエーションにより優先制御し、無線端末への下り方向の通信トラフィックを判定結果の優先クラスに応じて優先制御するトラフィック制御手段とを備えるので、優先クラス毎のＳＳＩＤにアソシエーションすることにより無線端末から無線ＬＡＮ基地局への上り方向トラフィックを優先制御でき、リアルタイムサービスの実現やＩＥＥＥ８０２．１１ｅをサポートしない無線端末を収容する無線ＬＡＮシステムにおいても音声やビデオデータトラフィックに設定した優先クラスで優先制御することができるという効果がある。

実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１による無線ＬＡＮアクセスポイントの構成を示すブロック図であり、下り方向のデータ送信に係る構成部を示している。実施の形態１によるアクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局）（以下、ＡＰと呼ぶ）１は、無線端末（以下、端末局と呼ぶ）が接続すべきＡＰを識別するための識別子であるＳＳＩＤを自己を識別するものとして複数個登録したマルチＳＳＩＤにより優先クラス（ＱＯＳクラス）毎にグルーピングする。

下り方向のデータ送信に係る構成としては、下りデータ受信部２、ヘッダ変換部３、データ長算出部４、宛先判定部５、優先クラス判定部６、ＳＳＩＤ決定部７、優先区間算出部８、下りデュレーション算出部９、下りデータ伝送レート制御部１０、無線メディア占有時間算出部１１、ＣＷパラメータ決定部１２、及び下りデータ送信部１３を備える。

下りデータ受信部２は、有線側から端末局へのデータを受信する。ヘッダ変換部３は、下りデータ受信部２で受信されたＩＥＥＥ８０２．３の有線ＬＡＮ側のヘッダからＩＥＥＥ８０２．１１に準拠する無線ＬＡＮ側のヘッダに変換する。データ長算出部４は、下りデータ受信部２で受信されたデータのデータ長を算出する。宛先判定部５は、下りデータ受信部２で受信されたデータフレームのヘッダ部から宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、当該データの宛先を判定する。

優先クラス判定部（判定手段）６は、端末局のＭＡＣアドレスと優先クラスとの対応関係を設定したテーブル（管理テーブル）に基づいて、下りデータ受信部２で受信されたデータの宛先ＭＡＣアドレスから優先クラスを判定する。ＳＳＩＤ決定部７は、優先クラスとこれに応じたＳＳＩＤとの対応関係を設定したテーブル（管理テーブル）に基づいて、優先クラス判定部６で判定された優先クラスに応じたＳＳＩＤ（Service Set ID）を決定する。

優先区間算出部（トラフィック制御手段）８は、優先クラス判定部６で判定された優先クラスに応じた下りデータの優先伝送区間を確保するためのデュレーション値を算出する。下りデュレーション算出部（トラフィック制御手段）９は、無線メディア占有時間算出部１１から入力した下りデータの無線メディア占有時間と優先区間算出部８が算出した追加のデュレーション値とを基に下りデータのデュレーション値を算出する。

下りデータ伝送レート制御部（トラフィック制御手段）１０は、端末局側へ伝送する下りデータの伝送レートを制御すると共に、下りデータ伝送レートを無線メディア占有時間算出部１１に出力する。無線メディア占有時間算出部１１は、データ長算出部４からのデータ長に関する情報と下りデータ伝送レート制御部１０からの伝送レートに関する情報に基づいて下りデータの無線メディア占有時間を算出する。

ＣＷパラメータ決定部（トラフィック制御手段）１２は、ＣＷ（コンテンションウィンドウ）パラメータであるＣＷｍｉｎ値、ＣＷｍａｘ値及びこれらの双方を決定する。下りデータ送信部１３は、下りデータ受信部２で受信されたデータのペイロード、ヘッダ変換部３により変換されたヘッダ、ＣＷパラメータ決定部１２により決定されたＣＷパラメータ及び下りデュレーション算出部９が算出したデュレーション値に基づいて、下りデータを端末局側へ送信する。

図２は、実施の形態１によるＡＰのビーコン送信に関する処理を行う構成を示すブロック図である。図２において、ビーコン送出タイミング生成部（ビーコン手段）１４は、端末局と通信同期をとるためのビーコン信号を生成するにあたり、優先区間算出部８が算出した追加のデュレーション値に基づき、これを考慮したビーコン送出タイミングを決定する。ビーコンデータ生成部（ビーコン手段）１５は、ビーコン送出タイミング生成部１４が決定したビーコン送出タイミングで、優先クラスとＳＳＩＤとの対応テーブルを参照して各優先クラスに応じたＳＳＩＤをのせたビーコンデータを生成し、下りデータ送信部１３を介して無線側に送信する。なお、図１と同一又はそれに相当する構成要素には同一符号を付して重複説明を省略する。

次に動作について説明する。
図３は、実施の形態１のＡＰによる処理を説明するための図であり、図示の例に沿ってＡＰによる優先制御を説明する。図３において、ＡＰ１には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格と同様にＶｏＩＰデータ用のキュー、リアルタイムビデオ通信用のキュー、一般データ用のキューを、例えば下りデータ送信部１３内のハードウェアキューとして設け、それぞれに対応するＳＳＩＤを定義する。

つまり、ＡＰ１には、前記各データに対応する優先クラスが設定されており、それぞれの優先クラスに対応するＳＳＩＤが定義されている。具体的には、これらＳＳＩＤと前記各データを送受信する端末局のＭＡＣアドレスとの対応関係、及び優先クラスとＳＳＩＤとの対応関係がそれぞれＡＰ１内部のメモリ上にテーブルとして設定され、優先クラス判定部６及びＳＳＩＤ決定部７により適宜読み出し可能になっている。

先ず、下り方向のデータ送信について説明する。
下りデータ受信部２は、有線側から端末局へのデータを受信すると、当該データフレームのヘッダ部の情報をヘッダ変換部３及び宛先判定部５に出力する。ヘッダ変換部３では、ＩＥＥＥ８０２．３の有線ＬＡＮからＩＥＥＥ８０２．１１に準拠する無線ＬＡＮのヘッダに変換する。データ長算出部４は、ヘッダ変換部３からのヘッダ情報により下りデータ受信部２で受信されたデータのデータ長を算出し、無線メディア占有時間算出部１１に出力する。宛先判定部５では、下りデータ受信部２から入力したヘッダ情報から当該データの宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、優先クラス判定部６に出力する。

優先クラス判定部６は、宛先判定部５から入力した宛先ＭＡＣアドレスをキーとして、端末局のＭＡＣアドレスと優先クラスとの対応テーブルを検索し、送信データの優先クラスを判定する。図３の例では、ＶｏＩＰデータ、リアルタイムビデオデータ、一般データに対応して３段階の優先クラス１〜３がＡＰ１に設定されており、これに対応してそれぞれＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１”（ＳＳＩＤ＿ＶｏＩＰ），”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿２”（ＳＳＩＤ＿ＴＶ会議），”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿３”（ＳＳＩＤ＿一般）が対応テーブルに設定される。無線側では、アソシエーションするＳＳＩＤとしてｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１〜Ａ＿３が端末設定されている端末局１９ａ〜１９ｃが、ＡＰ１に接続することができる。

但し、端末局１９ａ〜１９ｃでは、優先クラス１〜３に応じてデータ送受信が制御される。例えば、ＶｏＩＰデータに関する優先クラスＡ１が一般データの優先クラス３より優先度が高ければ、ＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１”で接続する端末局１９ａはいつでもデータ送信可能であるが、ＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿３”で接続する端末局１９ｃは優先クラスの高いデータが送信されていない特定の区間にのみデータ送信が許可される。

このようにして、優先クラス判定部６により優先クラスが判定されると、ＳＳＩＤ決定部７では、優先クラス判定部６から入力した優先クラスをキーとして、優先クラスとＳＳＩＤとの対応テーブルを検索し、当該優先クラスに応じたＳＳＩＤを決定する。

また、優先区間算出部８は、優先クラス判定部６から優先クラスを入力すると、この優先クラスに応じた下りデータの優先伝送区間を確保するためのデュレーション値を算出し、下りデュレーション算出部９に出力する。また、下りデータ伝送レート制御部１０は、端末局側へ伝送する下りデータの伝送レートを無線メディア占有時間算出部１１に出力する。無線メディア占有時間算出部１１では、データ長算出部４から入力したデータ長と、下りデータ伝送レート制御部１０から入力した下りデータ伝送レートとに基づいて、下りデータの無線メディア占有時間を算出し、下りデュレーション算出部９に出力する。

下りデュレーション算出部９は、無線メディア占有時間算出部１１から入力した下りデータの無線メディア占有時間と優先区間算出部８が算出した追加のデュレーション値とを基に下りデータのデュレーション値を算出する。また、ＣＷパラメータ決定部１２は、ＣＷパラメータであるＣＷｍｉｎ値、ＣＷｍａｘ値及びこれらの双方を決定する。

図３の例では、ＳＳＩＤ決定部７によりＳＳＩＤが決定されると、決定されたＳＳＩＤに対応するユーザバッファ１６ａ〜１６ｃに対して、下りデータ受信部２により抽出された下りデータフレームのペイロードのデータ、ヘッダ変換部３により変換された下りデータヘッダ、下りデュレーション算出部９により算出された下りデータのデュレーション値、ＣＷパラメータ決定部１２により決定された下りデータのＣＷパラメータがエンキューされる。

そして、上記構成部により下りデータの情報が全て決定されて無線側に送信すべき下り送信データがユーザバッファ１６ａ〜１６ｃにそろうと、例えば下りデータ送信部１３内にＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格と同様のデータをそれぞれキューイングするハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃにエンキューされる。

また、ＳＳＩＤに対応する優先クラスに応じた下りデータのハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃへの割り振りは、優先クラスに応じた重み付けによるラウンドロビン制御で行ってもよい。例えば、ＶｏＩＰの優先度がＴＶ会議より高い場合、ユーザバッファ１６ａからＶｏＩＰデータをハードウェアキュー１７ａに２回キューイングする間、ＴＶ会議用データはユーザバッファ１６ｂからハードウェアキュー１７ｂに１回だけキューイングする、というような優先クラスに応じたラウンドロビン制御を行っても良い。

下りデータ送信部１３は、ハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃの下り送信データをデキューしてＣＳＭＡ／ＣＡ方式で無線ＬＡＮ１８を介して端末局１９ａ〜１９ｃ側へ送信する。また、ＡＰ１からは、端末局と通信同期をとるために、優先区間算出部８が算出した追加のデュレーション値を考慮したビーコン送出タイミングで、ビーコンデータ生成部１５により各優先クラスに応じたＳＳＩＤをのせたビーコン信号が端末局側に送信される。

これらのビーコン信号を受信した端末局は、送信するデータの優先クラスに従って適切なＳＳＩＤにアソシエーションしてＡＰ１と接続し、下りデータを受信する。このようにして、本実施の形態１では、下り方向のデータ送信における優先制御が可能である。

次に上り方向のデータ送信について説明する。
ＡＰ１内のビーコンデータ生成部１５は、ビーコン送出タイミング生成部１４が決定したビーコン送出タイミングで、優先クラスとＳＳＩＤとの対応テーブルを参照して各優先クラスに応じたＳＳＩＤをのせたビーコンデータを生成し、下りデータ送信部１３を介して無線側に送信する。つまり、ＡＰ１が端末局と通信同期をとるために、マルチＳＳＩＤとして設定された複数のＳＳＩＤにそれぞれ対応するビーコン信号を、各々独立に下りデータ送信部１３を介して無線側に送信する。これにより、ＡＰ１は、これらＳＳＩＤに対応する複数のＡＰとして端末局側に認識される。

これらのビーコン信号を受信した端末局１９ａ〜１９ｃは、ＡＰ１側に送信する上りデータの優先クラスに従って適切なＳＳＩＤにアソシエーションすることで、データを送信することができる。例えば、ＶｏＩＰデータを上り方向へ送信したい端末局１９ａであれば、ＡＰ１からＶｏＩＰデータの優先クラスに対応するＳＳＩＤ＝ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１をのせたビーコン信号を受信すると、ＳＳＩＤ＝ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１にアソシエーションしてＡＰ１に接続し、ＶｏＩＰデータを送信する。

端末局からその優先クラスに対応したＳＳＩＤで送信された上りデータフレームは、ＡＰ１に受信され、有線側に伝送される。このように、本実施の形態１では、従来の無線ＬＡＮシステムと異なり、上り方向のデータ送信においても優先制御が可能である。

図４は、実施の形態１のＡＰの他の構成例による処理を説明するための図であり、ワイヤレスコントローラ（以下、ＷＣと呼ぶ）を持つＴｈｉｎ−ＡＰ構成を示している。図示のＴｈｉｎ−ＡＰでは、ＡＰ１をＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮと有線ネットワークとの間での物理層変換に特化した構成とし、その他の無線設定やセキュリティ、認証、暗号化、ハンドオーバ、フレームのブリッジング等の機能をＷＣ２０上で実現する。

例えば、図１中の宛先判定部５、優先クラス判定部６、ＳＳＩＤ決定部７などの無線設定に関わる構成部はＷＣ２０上に構成し、無線ＬＡＮ側と有線側との物理層変換に特化した構成である下りデュレーション算出部９などはＡＰ１上に構成する。

また、ＷＣ２０とＡＰ１との間は、従来のＬ２／Ｌ３ネットワークによって、制御信号を伝搬する制御パス２１に加え、各ユーザバッファ１６ａ〜１６ｃに対応し、そのデータをハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃへそれぞれエンキューするユーザデータパス２２ａ〜２２ｃを構成する。Ｌ２／Ｌ３ネットワークは、ＷＣ２０とＡＰ１との間のフレーム転送やＡＰ１の制御において、本発明の出願時に既存のトンネリング／カプセリング技術を用いることができる。このため、有線ネットワーク上の他の端末から見ると、ＡＰ１配下の各端末局は、ＷＣ２０に所属するように認識される。

以上のように、この実施の形態１によれば、端末局のＭＡＣアドレスとＳＳＩＤとの対応関係、優先クラスとＳＳＩＤとの対応関係をＡＰ１側で管理することで、上りトラヒックはＳＳＩＤで優先クラスを決定でき、下りトラヒックは宛先ＭＡＣアドレスをキーとして優先クラスを決定することができる。また、ＡＰ１における処理負荷が小さい優先制御機構を実現できることもできる。

実施の形態２．
本実施の形態２は、所定のＳＳＩＤに対して一定の規則に従い、各優先クラスに対応するＳＳＩＤを導出する共通の導出アルゴリズムをＡＰと端末局との間で保持し、ＡＰ側から前記所定のＳＳＩＤをのせたビーコン信号が送信されると、前記導出アルゴリズムにより端末局側で優先クラスに対応したＳＳＩＤを導出し、導出したＳＳＩＤでＡＰと接続して優先クラスに応じたデータ送受信を行うものである。

実施の形態２によるＡＰの基本的な構成は、上記実施の形態１と同様であるが、図２に示したビーコンデータ生成部１５の機能が異なる。また、端末局が、所定のＳＳＩＤ（例えば、最低優先クラスの一般用ＳＳＩＤ）を載せたビーコン信号から優先クラスに応じたＳＳＩＤを導出するアルゴリズムを備えている点も異なる。以降では、ＡＰの内部構成を上記実施の形態１で示した図１〜図３を用いて説明する。

次に動作について説明する。
ＡＰ１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格と同様にＶｏＩＰデータ用のキュー、リアルタイムビデオ通信用のキュー、一般データ用のキューを、例えば下りデータ送信部１３内のハードウェアキューとして設け、それぞれに対応するＳＳＩＤを定義する。

先ず、上り方向のデータ送信ついて説明する。
本実施の形態２によるビーコンデータ生成部１５は、所定のＳＳＩＤに対して一定の規則に従って各優先クラスに対応するＳＳＩＤを導出する共通の導出アルゴリズムを端末局との間で保持している。例えば、ＶｏＩＰデータ、リアルタイムビデオ通信データ、一般データに対する優先クラスとして、それぞれ優先クラス１、優先クラス２、一般（非優先）があるものとし、優先クラス１、優先クラス２、一般（非優先）に対応するＳＳＩＤとして、それぞれＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１”、ＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿２”、ＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ”があるものとする。

ここで、前記所定のＳＳＩＤとして最低優先クラスの一般用のＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ”を用いた場合、優先クラスに対応するＳＳＩＤの導出アルゴリズムとしては、例えば下記のようなものが考えられる。
（１）優先クラス１のデータ（ＶｏＩＰ）について
ＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ”に対して”＿１”を加えて優先クラス１に対応するＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１”を導出する。
（２）優先クラス２のデータ（ＴＶ会議）について
ＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ”に対して”＿１”を加えて優先クラス１に対応するＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ”に対して”＿２”を加えて優先クラス２に対応するＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿２”を導出する。

このようなＳＳＩＤ導出アルゴリズムをＡＰ１と端末局とに設定しておき、ＡＰ１側からは一般用のＳＳＩＤをのせたビーコン信号を送信するのみで、端末局側が当該ビーコン信号から読み出した一般用ＳＳＩＤから優先クラスに応じたＳＳＩＤを導出する。

ＡＰ１内のビーコンデータ生成部１５には、上述のようなＳＳＩＤ導出アルゴリズムが設定される。そして、ビーコンデータ生成部１５は、端末局と通信同期をとるためのビーコン信号として一般用のＳＳＩＤをのせたビーコンデータを生成し、ビーコン送出タイミング生成部１４が決定したビーコン送出タイミングで下りデータ送信部１３を介して無線側に送信する。これにより、端末局側からは、一般用のＳＳＩＤに対応するＡＰ１として認識される。

このビーコン信号を受信した端末局では、上述したＳＳＩＤ導出アルゴリズムが設定されていれば、これに従って優先クラスに対応したＳＳＩＤを導出する。例えば、優先クラス１に対応するＶｏＩＰデータを上り方向へ送信したい端末局１９ａに上記ＳＳＩＤ導出アルゴリズムが設定されていれば、ＡＰ１からの一般用ＳＳＩＤを受信すると、当該アルゴリズムに従ってＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ”＋”＿１”を実行して優先クラス１に対応するＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１”を導出する。

次に、端末局１９ａは、優先クラス１に対応するＳＳＩＤ＝ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１でアソシエーションしてＡＰ１に接続し、ＶｏＩＰデータを送信すればよい。端末局からその優先クラスに対応したＳＳＩＤで送信された上りデータフレームは、ＡＰ１に受信され、有線側に伝送される。

このように、本実施の形態２においても、上り方向のデータ送信においても優先制御が可能である。これに対して、優先クラスに対応するＳＳＩＤの導出アルゴリズムを知らない一般の端末局では一般クラスで収容されることになる。

一方、下り方向のデータ送信におけるＡＰ１内の優先制御は、上記実施の形態１と同様である。この場合、ビーコン信号からＳＳＩＤを導出するアルゴリズムが設定された端末局であれば、導出したＳＳＩＤにアソシエーションすることでＡＰ１からの下りデータの受信が可能であり、前記アルゴリズムが設定されていない端末局であると、一般クラスとして収容される。

また、上述の説明では、図１〜図３に示した構成を例に挙げたが、本実施の形態２によるビーコンデータ生成部１５の機能を備えた図４のような構成でＡＰを実現してもよい。

以上のように、この実施の形態２によれば、所定のＳＳＩＤに対して一定の規則に従い、各優先クラスに対応するＳＳＩＤを導出する共通の導出アルゴリズムをＡＰと端末局との間で保持し、ＡＰ側から送信された前記所定のＳＳＩＤをのせたビーコン信号を受信した端末局が、前記導出アルゴリズムに従って優先クラスに対応したＳＳＩＤを導出するので、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。

なお、上記実施の形態２では、所定のＳＳＩＤに一定の規則に従う処理を施すことにより優先クラスに応じたＳＳＩＤを求める例を示したが、優先クラスに応じたＳＳＩＤを所定のＳＳＩＤのビーコンデータの拡張領域にのせたものに対して、その拡張領域を特定しその格納データからＳＳＩＤを導出するアルゴリズムをＡＰ１及び端末局に設定するものであってもよい。

例えば、上記実施の形態２と同様に、ＡＰ１は一般用のＳＳＩＤのビーコン信号を送信するが、ビーコンデータ生成部１５は、当該ビーコンデータの拡張領域に各優先クラスに対応するＳＳＩＤをのせておく。また、ＡＰ１と端末局には、当該拡張領域を特定してその拡張領域のデータから各優先クラスに対応するＳＳＩＤを導出する共通の導出アルゴリズムを設定しておく。

これにより、ＡＰ１からの一般用ＳＳＩＤのビーコンを受信した端末局に上記ＳＳＩＤ導出アルゴリズムが設定されていれば、これに従って当該ビーコンデータの拡張領域を特定してそのデータから優先クラスに対応したＳＳＩＤを導出する。例えば、優先クラス１に対応するＶｏＩＰデータを上り方向へ送信したい端末局１９ａに上記ＳＳＩＤ導出アルゴリズムが設定されていれば、ＡＰ１からの一般用ＳＳＩＤのビーコンを受信すると、当該アルゴリズムに従って拡張領域からＳＳＩＤ＝”ｓａｍｐｌｅ＿Ａ＿１”を導出する。

この場合、ビーコンデータの拡張領域から優先度に対応したＳＳＩＤを読み取れる端末局では適切な優先クラスで収容可能であるが、当該ＳＳＩＤ導出アルゴリズムを知らない一般の端末局は一般クラスで収容されることになる。

実施の形態３．
本実施の形態３は、端末局のＭＡＣアドレスとマルチキャストグループとの対応関係をＡＰ１側で管理することで、上りトラヒックを送信元ＭＡＣアドレスをキーとして優先クラスを決定し、下りトラヒックを宛先ＭＡＣアドレスをキーとして優先クラスを決定するものである。なお、マルチキャストグループとは、マルチキャストアドレスにより分類した端末局のグループである。

本実施の形態３によるＡＰの基本的な構成は、上記実施の形態１と同様であるが、ＳＳＩＤ決定部７の代わりに、マルチキャストグループを決定するマルチキャストグループ決定部を備える。以降では、この違いを考慮しつつ上記実施の形態１で示した図１、図２を用いてＡＰの内部構成を説明する。

次に動作について説明する。
図５は、実施の形態３のＡＰによる処理を説明するための図であり、図示の例に沿ってＡＰによる優先制御を説明する。図５において、ＡＰ１には、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格と同様にＶｏＩＰデータ用のキュー、リアルタイムビデオ通信用のキュー、一般データ用のキューを、例えば下りデータ送信部１３内のハードウェアキューとして設け、それぞれに対応するマルチキャストグループＩＤを定義する。

つまり、ＡＰ１には、前記各データに対応する優先クラスが設定されており、それぞれの優先クラスに対応するマルチキャストグループＩＤが定義されている。具体的には、これらマルチキャストグループＩＤと前記各データを送受信する端末局のＭＡＣアドレスとの対応関係、及び優先クラスとマルチキャストグループＩＤとの対応関係がそれぞれＡＰ１内部のメモリ上にテーブルとして設定され、優先クラス判定部６及びマルチキャストグループＩＤ決定部により適宜読み出し可能になっている。

先ず、下り方向のデータ送信について説明する。
下りデータ受信部２は、有線側から端末局へのデータを受信すると、当該データフレームのヘッダ部の情報をヘッダ変換部３及び宛先判定部５に出力する。ヘッダ変換部３では、ＩＥＥＥ８０２．３の有線ＬＡＮからＩＥＥＥ８０２．１１に準拠する無線ＬＡＮのヘッダに変換する。データ長算出部４は、ヘッダ変換部３からのヘッダ情報により下りデータ受信部２で受信されたデータのデータ長を算出し、無線メディア占有時間算出部１１に出力する。宛先判定部５では、下りデータ受信部２から入力したヘッダ情報から当該データの宛先ＭＡＣアドレスを抽出し、優先クラス判定部６に出力する。

優先クラス判定部６は、宛先判定部５から入力した宛先ＭＡＣアドレスをキーとして、端末局のＭＡＣアドレスと優先クラスとの対応テーブルを検索し、送信データの優先クラスを判定する。図５では、例えばＶｏＩＰデータ、リアルタイムビデオデータ、一般データに対応して３段階の優先クラス１〜３がＡＰ１に設定されているものとし、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．１”、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．２”、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．３”に含まれる各マルチキャストグループＩＤが優先クラス１〜３にそれぞれ対応するものとして前記対応テーブルに設定される。

無線側において、優先クラス１に属する端末局は、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．１”のマルチキャスト下りデータを自身宛の下りデータとして受信する。同様に、優先クラス２に属する端末局は、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．２”のマルチキャスト下りデータを受信し、優先クラス３に属する端末局は、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．３”のマルチキャスト下りデータを受信する。

優先クラス判定部６により優先クラスが判定されると、マルチキャストグループＩＤ決定部は、優先クラス判定部６から入力した優先クラスをキーとして、優先クラスとマルチキャストグループＩＤとの対応テーブルを検索し、当該優先クラスに応じたマルチキャストグループＩＤを決定する。

また、優先区間算出部８は、優先クラス判定部６から優先クラスを入力すると、この優先クラスに応じた下りデータの優先伝送区間を確保するためのデュレーション値を算出し、下りデュレーション算出部９に出力する。また、下りデータ伝送レート制御部１０は、端末局側へ伝送する下りデータの伝送レートを無線メディア占有時間算出部１１に出力する。無線メディア占有時間算出部１１では、データ長算出部４から入力したデータ長と、下りデータ伝送レート制御部１０から入力した下りデータ伝送レートとに基づいて、下りデータの無線メディア占有時間を算出し、下りデュレーション算出部９に出力する。

下りデュレーション算出部９は、無線メディア占有時間算出部１１から入力した下りデータの無線メディア占有時間と優先区間算出部８が算出した追加のデュレーション値とを基に下りデータのデュレーション値を算出する。また、ＣＷパラメータ決定部１２は、ＣＷパラメータであるＣＷｍｉｎ値、ＣＷｍａｘ値及びこれらの双方を決定する。

図５の例では、マルチキャストグループＩＤ決定部によりマルチキャストグループＩＤが決定されると、決定されたマルチキャストグループに対応するユーザバッファ２３ａ〜２３ｃに対して、下りデータ受信部２により抽出された下りデータフレームのペイロードのデータ、ヘッダ変換部３により変換された下りデータヘッダ、下りデュレーション算出部９により算出された下りデータのデュレーション値、ＣＷパラメータ決定部１２により決定された下りデータのＣＷパラメータがエンキューされる。

そして、上記構成部により下りデータの情報が全て決定されて無線側に送信すべき下り送信データがユーザバッファ２３ａ〜２３ｃにそろうと、例えば下りデータ送信部１３内にＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格と同様のデータをそれぞれキューイングするハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃにエンキューされる。

また、マルチキャストグループＩＤに対応する優先クラスに応じた下りデータのハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃへの割り振りは、優先クラスに応じた重み付けによるラウンドロビン制御で行ってもよい。例えば、ＶｏＩＰの優先度がＴＶ会議より高い場合、ユーザバッファ２３ａからＶｏＩＰデータをハードウェアキュー１７ａに２回キューイングする間、ＴＶ会議用データはユーザバッファ２３ｂからハードウェアキュー１７ｂに１回だけキューイングする、というような優先クラスに応じたラウンドロビン制御を行っても良い。

下りデータ送信部１３は、ハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃの下り送信データをデキューして、各優先クラスのマルチキャストアドレス宛てにＣＳＭＡ／ＣＡ方式で無線ＬＡＮ１８を介して端末局１９ａ〜１９ｃ側へ送信する。

図５の例では、優先クラス１に対応する各マルチキャストグループに所属する端末局１９ａは、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．１”のマルチキャスト下りデータ（ＶｏＩＰ）を自身宛の下りデータとして受信する。優先クラス２に属する端末局１９ｂは、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．２”のマルチキャスト下りデータ（ＴＶ会議）を受信し、優先クラス３に属する端末局１９ｃは、マルチキャストアドレス”２２４．１．１．３”のマルチキャスト下りデータ（一般）を受信する。

また、ＡＰ１からは、端末局と通信同期をとるために、優先区間算出部８が算出した追加のデュレーション値を考慮したビーコン送出タイミングで、ビーコンデータ生成部１５によりマルチキャストグループ情報をのせたビーコン信号が端末局側に送信される。

端末局は、このビーコン信号からマルチキャストグループ情報を導出するアルゴリズムが設定されていれば、データの優先クラスに従って適切なマルチキャストグループに参加登録することで、優先クラスに応じた下りデータの受信が可能となる。この参加登録では、端末局側は、自局のＭＡＣアドレスをＡＰ１側に登録し、ＡＰ１側では、上述のようにして当該端末局が参加希望したマルチキャストグループのグループＩＤとそのＭＡＣアドレスとを対応付けて管理する。

次に上り方向のデータ送信について説明する。
ＡＰ１及び優先クラスに所属する端末局には、各優先クラスに応じたマルチキャストグループＩＤを特定するためのマルチキャストグループ情報をビーコンデータの拡張領域にのせたものに対して、その拡張領域を特定しその格納データからマルチキャストグループ情報を導出するアルゴリズムを設定しておく。

実施の形態４によるビーコンデータ生成部１５では、ビーコン送出タイミング生成部１４が決定したビーコン送出タイミングで、マルチキャストグループ情報を拡張領域にのせたビーコンデータを生成して、下りデータ送信部１３を介して無線側に送信する。

ＡＰ１からのビーコンを受信した端末局は、上記導出アルゴリズムが設定されていれば、これに従ってビーコンデータの拡張領域を特定してそのデータから優先クラスに対応したマルチキャストグループ情報を導出する。これにより、端末局は、優先クラスに応じたマルチキャストグループＩＤを認識することができ、ＡＰ１側へ送信したいデータの優先クラスに応じた適切なマルチキャストグループに参加登録することで、優先クラスに応じた上りデータの送信が可能となる。この参加登録では、上述したように、ＡＰ１側で、当該端末局が参加希望したマルチキャストグループのグループＩＤとそのＭＡＣアドレスとが対応付けられて管理される。

例えば、優先クラス１に対応するＶｏＩＰデータを上り方向へ送信したい端末局１９ａが、優先クラス１に対応するマルチキャストグループに参加登録していれば、ＡＰ１に接続してＶｏＩＰデータを送信すればよい。これにより、ＡＰ１では、端末局１９ａのＭＡＣアドレス（送信元ＭＡＣアドレス）から優先クラス１のデータであることが認識されて有線側に伝送される。このように、本実施の形態４では、従来の無線ＬＡＮシステムと異なり、上り方向のデータ送信においても優先制御が可能である。なお、ビーコンからマルチキャストグループ情報を導出するアルゴリズムが設定されていない端末局は、上述したような優先クラスマルチキャストに参加できない。

図６は、実施の形態４のＡＰの他の構成例による処理を説明するための図であり、ワイヤレスコントローラ（以下、ＷＣと呼ぶ）を持つＴｈｉｎ−ＡＰ構成を示している。図示のＴｈｉｎ−ＡＰでは、ＡＰ１をＩＥＥＥ８０２．１１の無線ＬＡＮと有線ネットワークとの間での物理層変換に特化した構成とし、その他の無線設定やセキュリティ、認証、暗号化、ハンドオーバ、フレームのブリッジング等の機能をＷＣ２０上で実現する。

例えば、図１中の宛先判定部５、優先クラス判定部６、マルチキャストグループＩＤ決定部などの無線設定に関わる構成部はＷＣ２０上に構成し、無線ＬＡＮ側と有線側との物理層変換に特化した構成である下りデュレーション算出部９などはＡＰ１上に構成する。

また、ＷＣ２０とＡＰ１との間は、従来のＬ２／Ｌ３ネットワークによって、制御信号を伝搬する制御パス２１に加え、各ユーザバッファ２３ａ〜２３ｃに対応し、そのデータをハードウェアキュー１７ａ〜１７ｃへそれぞれエンキューするユーザデータパス２２ａ〜２２ｃを構成する。Ｌ２／Ｌ３ネットワークは、ＷＣ２０とＡＰ１との間のフレーム転送やＡＰ１の制御において、本発明の出願時に既存のトンネリング／カプセリング技術を用いることができる。このため、有線ネットワーク上の他の端末から見ると、ＡＰ１配下の各端末局は、ＷＣ２０に所属するように認識される。

以上のように、この実施の形態３によれば、端末局のＭＡＣアドレスとマルチキャストグループＩＤとの対応関係、優先クラスとマルチキャストグループＩＤとの対応関係をＡＰ１側で管理することで、上りトラヒックは送信元ＭＡＣアドレスをキーとして優先クラスを決定でき、下りトラヒックは宛先ＭＡＣアドレスをキーとして優先クラスを決定することができる。また、ＡＰ１における処理負荷が小さい優先制御機構を実現することもできる。

実施の形態４．
本実施の形態４は、上記実施の形態１又は２で示した構成において、ＳＳＩＤ単位のＮＡＶ（Network Allocation Vector）制御により非優先クラスの上りデータフレームの送信を抑制するものである。

上記実施の形態１又は２で示したようなＱＯＳクラス（優先クラス）に応じて独立したＳＳＩＤを使用するＡＰにおいて、非優先クラス（例えば、一般データ用ＳＳＩＤ）に対するＡＰからの送信フレームのデュレーション設定でＮＡＶ制御することにより、非優先クラスにアソシエーションしている端末局からＡＰへの上り方向無線フレーム送信を抑制し、優先クラスのデータを送受信できる優先区間を確保して、優先クラス（例えば、ＶｏＩＰ用ＳＳＩＤ）における無線フレーム送信を優先させる。

分散制御の一つの方式であるＣＳＭＡ／ＣＡでは、各端末局が自分勝手にデータ送信すると、無線メディア競合が起こり、自身が送信したデータのみならず、通信中のデータも破壊されてしまう。これを回避する手段として、無線メディアの使用状況をチェックするキャリアセンスが用いられる。

キャリアセンスの一つの方法として、送信されるデータフレーム内に無線メディアの使用予約情報であるＮＡＶ（Network Allocation Vector）を載せておく仮想キャリアセンスがある。ＮＡＶは、データフレーム中のデュレーション情報により決定される。また、ＮＡＶは一種のカウンタであり、一定間隔でゼロまでデクリメントすることができる。ここで、仮想キャリアセンスでカウンタがゼロになることが意味するのは、無線メディアが空いていることである（非ゼロは無線メディア使用中を意味し、使用中とはいずれかの端末局がデータ送信を行なっていることを意味している）。

ＮＡＶによる無線データ送信抑制は、ＩＥＥＥ８０２．１１に規定されており、データ衝突回避を目的としている。つまり、無線リソースを使用している（データ送受信している）端末局が存在する期間中にデータ送信すると、データ衝突が発生してしまうので、無線リソース使用期間を予めデータフレーム中に組み込んでおいて衝突を回避するものである。

本実施の形態４では、このＮＡＶを予めデータ送受信の優先区間を確保するために使用する。例えば、ＡＰ１内の下りデュレーション算出部９が、非優先クラスの端末局へ送信するデータの無線メディア占有予定時間（μｓ）に優先送受信用の期間としてα（μｓ）を加えた期間を、ＮＡＶを決定するデュレーションとして設定する。このように、本実施の形態４によるＡＰ１は、優先送受信用区間も含めてデュレーション設定する機能を有する。

非優先クラスの端末局は、ＡＰ１からの送信データを受信すると、そのデータフレームのデュレーションを読み、ＮＡＶを設定する。これにより、ＡＰ１と非優先の端末局との間では、ＮＡＶ制御により優先送受信用の期間においてデータ送受信が禁止される。

図７は、この発明の実施の形態４によるＡＰのＳＳＩＤ単位のＮＡＶ制御による上り無線フレーム送信の抑制処理を説明するための図である。図７の例において、ＮＡＶ制御を行わない通常の衝突区間では、非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））と優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））とがＡＰ１にデータ送信することにより、無線メディア競合が起こり、無線メディアを使用しているアクティブな端末局数とトラフィックメータの情報から輻輳が検知される。

そこで、下りデュレーション算出部９は、非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））へ送信するデータの無線メディア占有予定時間に優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））における優先送受信用の期間を加えた期間を、ＮＡＶを決定するデュレーションとして設定する。

ＡＰ１との間で、優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））の上りＶｏＩＰデータと、非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））の上り一般データとが送受信される衝突区間Ｔ２，Ｔ４では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で送受信する。

また、優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））の優先区間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５においては、ＡＰ１と非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））との間でのデータ送受信が禁止される。一方、ＶｏＩＰ優先区間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５では、ＡＰ１と優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））との間でのデータ送受信は禁止されない。このようにすることで、例えばＶｏＩＰ優先区間Ｔ５において、非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））と優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））とによる輻輳回避が検知される。

以上のように、この実施の形態４によれば、ＳＳＩＤ単位のＮＡＶ（Network Allocation Vector）制御により非優先クラスの上りデータフレームの送信を抑制するので、優先クラスに応じてデータの送受信の優先区間を予め確保することもでき、またＦＴＰやＴＣＰなどの遅延を許容するデータストリームに対しては積極的に送受信を抑制することができる。

実施の形態５．
本実施の形態５は、上記実施の形態３で示した構成において、マルチキャストグループ単位のＮＡＶ制御により上りフレーム送信の優先制御を行うものである。

上記実施の形態３で示したようなＱＯＳクラス（優先クラス）に応じて独立したマルチキャストグループを使用するＡＰにおいて、優先クラスマルチキャストグループに対するＡＰからの送信フレームのデュレーション設定でＮＡＶ制御することで、非優先クラスにアソシエーションしている端末局からＡＰへの上り方向無線フレーム送信を抑制し、優先クラスのデータを送受信できる優先区間を確保し、優先クラスにおける無線フレーム送信を優先させるものである。

本実施の形態５では、ＡＰ１内の下りデュレーション算出部９が、非優先クラスの端末局へのマルチキャストアドレス宛データの無線メディア占有予定時間（μｓ）に優先送受信用の期間としてα（μｓ）を加えた期間を、ＮＡＶを決定するデュレーションとして設定する。

非優先クラスの端末局は、ＡＰ１からの送信データを受信すると、そのデータフレームのデュレーションを読み、ＮＡＶを設定する。これにより、ＡＰ１と非優先の端末局との間では、ＮＡＶ制御により優先送受信用の期間においてデータ送受信が禁止される。

図８は、この発明の実施の形態５によるＡＰのマルチキャストグループ単位のＮＡＶ制御による上り無線フレーム送信の抑制処理を説明するための図である。図８の例において、ＮＡＶ制御を行わない通常の衝突区間では、非優先クラスの端末局（マルチキャスト２（一般））と優先クラス１の端末局（マルチキャスト１（ＶｏＩＰ））とがＡＰ１にデータ送信することにより、無線メディア競合が起こり、無線メディアを使用しているアクティブな端末局数とトラフィックメータの情報から輻輳が検知される。

そこで、下りデュレーション算出部９は、非優先クラスの端末局（マルチキャスト２（一般））へ送信するマルチキャストグループ（マルチキャスト２）のマルチキャストアドレス宛データの無線メディア占有予定時間に優先クラス１の端末局（マルチキャスト１（ＶｏＩＰ））における優先送受信用の期間を加えた期間を、ＮＡＶを決定するデュレーションとして設定する。

ＡＰ１との間で、優先クラス１の端末局（マルチキャスト１（ＶｏＩＰ））の下り又は上りのＶｏＩＰデータと、非優先クラスの端末局（マルチキャスト２（一般））の下り又は上りの一般データとが送受信される衝突区間Ｔ２，Ｔ４では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で送受信することで衝突を回避する。

また、優先クラス１の端末局（マルチキャスト１（ＶｏＩＰ））の優先区間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５においては、ＡＰ１と非優先クラスの端末局（マルチキャスト２（一般））との間でのデータ送受信が禁止される。一方、ＶｏＩＰ優先区間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５では、ＡＰ１と優先クラス１の端末局（マルチキャスト１（ＶｏＩＰ））との間でのデータ送受信が禁止されない。このようにすることで、ＶｏＩＰ優先区間Ｔ５は、輻輳回避が検知される。

以上のように、この実施の形態５によれば、マルチキャストグループ単位のＮＡＶ（Network Allocation Vector）制御により非優先クラスの上りデータフレームの送信を抑制するので、優先クラスに応じてデータの送受信の優先区間を予め確保することもでき、またＦＴＰやＴＣＰなどの遅延を許容するデータストリームに対しては積極的に送受信を抑制することができる。

実施の形態６．
本実施の形態６は、上記実施の形態１又は２で示した構成において、ＣＦパラメータにより非優先クラスの上りフレーム送信を抑制するものである。

上記実施の形態１又は２で示したようなＱＯＳクラス（優先クラス）に応じて独立したＳＳＩＤを使用するＡＰにおいて、非優先クラス（例えば、一般データ用ＳＳＩＤ）に対するＡＰからのビーコンフレームのＣＦパラメータ設定でＮＡＶ制御することにより、非優先クラスにアソシエーションしている端末局からＡＰへの上り方向無線フレーム送信を抑制し、優先クラスのデータを送受信できる優先区間を確保して、優先クラス（例えば、ＶｏＩＰ用ＳＳＩＤ）における無線フレーム送信を優先させる。

具体的には、ＡＰ１内のビーコンデータ生成部１５が、非優先クラス（例えば、一般データ用ＳＳＩＤ）に対するビーコンフレームのＣＦパラメータとして無線メディア占有予定時間に優先送受信用期間を加えた期間を設定し、下りデータ送信部１３を介して無線側に送信する。当該ビーコン信号を受信した非優先クラスの端末局は、そのＣＦパラメータからＮＡＶを設定する。これにより、ＡＰ１と非優先の端末局との間では、ＮＡＶ制御により優先送受信用の期間においてデータ送受信が禁止される。

図９は、この発明の実施の形態６によるＡＰの非優先クラス宛ビーコン信号のＣＦパラメータ設定による上り無線フレーム送信の抑制処理を説明するための図である。図９の例において、ＮＡＶ制御を行わない通常の衝突区間では、非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））と優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））とがＡＰ１にデータ送信することにより、無線メディア競合が起こり、無線メディアを使用しているアクティブな端末局数とトラフィックメータの情報から輻輳が検知される。

そこで、ビーコンデータ生成部１５は、非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））へ送信するデータの無線メディア占有予定時間に優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））における優先送受信用の期間を加えた期間を、ＳＳＩＤ（一般）向けのビーコンフレームのＣＦパラメータとして設定する。そして、このビーコン信号を受信した非優先クラスの端末局は、そのＣＦパラメータからＮＡＶを設定する。

ＡＰ１との間で、優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））の上りＶｏＩＰデータと、非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））の上り一般データとが送受信される衝突区間Ｔ２，Ｔ４では、ＣＳＭＡ／ＣＡ方式で送受信する。

また、優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））の優先区間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５においては、ＡＰ１と非優先クラスの端末局（ＳＳＩＤ（一般））との間でのデータ送受信が禁止される。一方、ＶｏＩＰ優先区間Ｔ１、Ｔ３、Ｔ５では、ＡＰ１と優先クラス１の端末局（ＳＳＩＤ１（ＶｏＩＰ））との間でのデータ送受信は禁止されない。このようにすることで、例えばＶｏＩＰ優先区間Ｔ５において輻輳回避が検知される。

以上のように、この実施の形態６によれば、非優先クラス向けのビーコン信号のＣＦパラメータによるＮＡＶ（Network Allocation Vector）制御により非優先クラスの上りデータフレームの送信を抑制するので、優先クラスに応じてデータの送受信の優先区間を予め確保することもでき、またＦＴＰやＴＣＰなどの遅延を許容するデータストリームに対しては積極的に送受信を抑制することができる。

実施の形態７．
本実施の形態７は、上記実施の形態１から３までに示した構成において、衝突区間の出現周期性を緩和する処理を実行するものである。

実施の形態７では、上記実施の形態１から３までに示したようにＱＯＳクラス（優先クラス）に応じて独立したＳＳＩＤ又はマルチキャストグループを使用するＡＰにおいて、非優先クラス（例えば、一般データ用ＳＳＩＤ）に対するＡＰからの送信フレームのデュレーション設定でＮＡＶ制御するにあたり、このデュレーション設定の値をランダム生成する。具体的には、優先区間算出部８が、優先区間確保用の追加デュレーション値をランダムな値に算出する。

これにより、定周期間隔で送信される固定サイズのパケットであるＶｏＩＰパケットの衝突区間の発生偏りを分散させることができ、衝突区間の出現周期性が緩和されて特定のＶｏＩＰパケットフローに品質劣化が偏在することを防止することができる。

実施の形態８．
本実施の形態８は、上記実施の形態１から３までに示した構成において、ＣＷパラメータ設定によりＶｏＩＰのフレーム送信を優先制御するものである。

実施の形態８では、上記実施の形態１から３までに示したようにＱＯＳクラス（優先クラス）に応じて独立したＳＳＩＤ又はマルチキャストグループを使用するＡＰにおいて、非優先クラス（例えば一般データ用ＳＳＩＤ）に対するＡＰからの送信フレームのデュレーション設定でＮＡＶ制御するにあたり、端末局のＣＷパラメータ決定部（不図示）が、ＮＡＶ制御が行われていない衝突区間においてＶｏＩＰデータの優先クラスに応じてそのＣＷパラメータ（ＣＷｍｉｎ値、ＣＷｍａｘ値又はその両方）をデフォルト値より小さい値に設定する。若しくは、ＡＰのＣＷパラメータ決定部１２が、ＮＡＶ制御が行われていない衝突区間においてＶｏＩＰデータを送信する端末局のＣＷパラメータ（ＣＷｍｉｎ値、ＣＷｍａｘ値又はその両方）をデフォルト値より小さい値に設定する。

これにより、当該端末局からのＶｏＩＰデータ送信におけるバックオフ時間が短くなり、ＶｏＩＰフレーム送信を優先させることができる。

この発明の実施の形態１による無線ＬＡＮアクセスポイントの構成を示すブロック図である。 実施の形態１によるＡＰのビーコン送信に関する処理を行う構成を示すブロック図である。 実施の形態１のＡＰによる処理を説明するための図である。 実施の形態１のＡＰの他の構成例による処理を説明するための図である。 この発明の実施の形態３によるＡＰの処理を説明するための図である。 実施の形態３のＡＰの他の構成例による処理を説明するための図である。 この発明の実施の形態４によるＡＰのＳＳＩＤ単位のＮＡＶ制御による上り無線フレーム送信の抑制処理を説明するための図である。 この発明の実施の形態５によるＡＰのマルチキャストグループ単位のＮＡＶ制御による上り無線フレーム送信の抑制処理を説明するための図である。 この発明の実施の形態６によるＡＰのビーコンのＣＦパラメータ設定による上り無線フレーム送信の抑制処理を説明するための図である。

符号の説明

１ アクセスポイント（無線ＬＡＮ基地局）、２ 下りデータ受信部、３ ヘッダ変換部、４ データ長算出部、５ 宛先判定部、６ 優先クラス判定部（判定手段）、７ ＳＳＩＤ決定部、８ 優先区間算出部（トラフィック制御手段）、９ 下りデュレーション算出部（トラフィック制御手段）、１０ 下りデータ伝送レート制御部（トラフィック制御手段）、１１ 無線メディア占有時間算出部（トラフィック制御手段）、１２ ＣＷパラメータ決定部（トラフィック制御手段）、１３ 下りデータ送信部、１４ ビーコン送出タイミング生成部（ビーコン手段）、１５ ビーコンデータ生成部（ビーコン手段）、１６ａ〜１６ｃ，２３ａ〜２３ｃ ユーザバッファ、１７ａ〜１７ｃ ハードウェアキュー、１８ 無線ＬＡＮ、１９ａ〜１９ｃ 端末局（無線端末）、２０ ワイヤレスコントローラ、２１ 制御パス、２２ａ〜２２ｃ ユーザデータパス。

Claims (12)

1. 無線端末のＭＡＣアドレス、無線通信の優先クラス及び優先クラス毎のＳＳＩＤの関係を記憶する管理テーブルと、
   無線端末のＭＡＣアドレスにより前記管理テーブルを検索して当該無線端末との無線通信における優先クラスを判定する判定手段と、
   無線端末と通信同期をとるためのビーコン信号に前記優先クラス毎のＳＳＩＤを特定するための情報を含めて送信するビーコン手段と、
   前記無線端末からの上り方向の通信トラフィックを前記優先クラス毎のＳＳＩＤによるアソシエーションにより優先制御し、前記無線端末への下り方向の通信トラフィックを前記判定結果の優先クラスに応じて優先制御するトラフィック制御手段とを備えた無線ＬＡＮ基地局。
2. ビーコン手段は、優先クラスのＳＳＩＤ毎にビーコン信号をそれぞれ生成して送信することを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ基地局。
3. ビーコン手段は、所定の導出アルゴリズムに従う処理を施すことで各優先クラスのＳＳＩＤの導出が可能な所定のＳＳＩＤを含めたビーコン信号を生成して送信することを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ基地局。
4. ビーコン手段は、各優先クラスのＳＳＩＤを特定する情報を拡張領域に含むビーコン信号を生成して送信するビーコン手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ基地局。
5. トラフィック制御手段は、通信データフレームのデュレーション値を制御して優先クラスに応じたＮＡＶを無線端末に設定して通信トラフィックを制御することを特徴とする請求項１記載の無線ＬＡＮ基地局。
6. トラフィック制御手段は、ビーコン手段が設定するビーコン信号のＣＦパラメータ値を制御して優先クラスに応じたＮＡＶを無線端末に設定することを特徴とする請求項５記載の無線ＬＡＮ基地局。
7. 無線通信の優先クラス、優先クラス毎にマルチキャストアドレスを分類したマルチキャストグループ、及びこれに属する無線端末のＭＡＣアドレスの関係を記憶する管理テーブルと、
   無線端末のＭＡＣアドレスにより前記管理テーブルを検索して前記無線端末との無線通信における優先クラスを判定する判定手段と、
   前記優先クラスに応じて無線端末との無線通信における通信トラフィックを優先制御するトラフィック制御手段とを備えた無線ＬＡＮ基地局。
8. 無線端末と通信同期をとるためのビーコン信号にマルチキャストグループを特定する情報を含めて無線端末に送信するビーコン手段を備えたことを特徴とする請求項７記載の無線ＬＡＮ基地局。
9. トラフィック制御手段は、マルチキャストアドレス宛ての送信フレームのデュレーション値を制御して優先クラスに応じたＮＡＶを無線端末に設定して通信トラフィックを制御することを特徴とする請求項７記載の無線ＬＡＮ基地局。
10. トラフィック制御手段は、通信データフレームのデュレーション値を制御してＮＡＶを無線端末に設定する際、デュレーションの設定値をランダム生成することを特徴とする請求項５又は請求項９記載の無線ＬＡＮ基地局。
11. トラフィック制御手段は、通信データフレームのデュレーション値を制御してＮＡＶを無線端末に設定する際、ＮＡＶによる制御がされない衝突区間において優先クラスに応じてＣＷパラメータ値の設定を変更することを特徴とする請求項５又は請求項９記載の無線ＬＡＮ基地局。
12. 無線ＬＡＮ基地局への上り方向の通信データの優先クラスに応じてそのＣＷパラメータ値の設定を変更する無線端末。

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