JP2007074214A - Method for extending wireless packet scheduling, and wireless base station apparatus - Google Patents

Method for extending wireless packet scheduling, and wireless base station apparatus Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To realize a method for supporting traffics of different transmitting/receiving periods and resending the traffics by evading the collision of poling signals, when a wireless base station transmits/receives a plurality of data by using the poling signals under a wireless network communication environment sharing a frequency by a plurality of communication areas. <P>SOLUTION: In a wireless packet scheduling extending method, having a frequency-sharing function with other wireless base station apparatuses and a scheduling control means for transmitting/receiving data, having periodicity by centralized management of wireless terminal apparatuses (stations) by wireless base station apparatuses (access points), beacon-transmission period intervals are set virtually as slots; and when allocating slots, a slot that is decided as being an unused slot in a transmission period interval included in data transmission/reception is selected and allocated. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、無線パケットスケジューリング拡張方法および無線基地局装置に係り、特に、無線ローカルエリアネットワーク(無線LAN)において、無線基地局装置(アクセスポイント)による無線端末装置(ステーション)の集中管理によって他の無線基地局装置との周波数共用機能を有し、かつ、周期性を持つデータの送受信を行うスケジューリング制御手順を有する無線パケットスケジューリングの拡張方法に関する。   The present invention relates to a radio packet scheduling extension method and a radio base station apparatus, and more particularly, in a radio local area network (wireless LAN), by performing centralized management of radio terminal apparatuses (stations) by a radio base station apparatus (access point). The present invention relates to an extended method of radio packet scheduling having a frequency sharing function with a radio base station apparatus and having a scheduling control procedure for transmitting and receiving data having periodicity.

無線LANの標準化作業を行っているIEEE 802.11では、有線系と同等の音声や動画といった品質要求の高いサービスに対し、MACレイヤを拡張し、QoS(Quality of Service)サポートを行うための標準化がタスクグループE(TGe)で進められている。
アクセスメカニズムとしては、自律分散制御をベースとしたEDCA(Enhanced Distributed Channel Access)とポーリングを用いた集中制御のHCCA(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access)が検討されている。
例として、QoSサポートを要求するサービスには、音声コミュニケーションで用いられるVoIP(Voice over IP)や映像ストリームなどがあり、これらのリアルタイムストリームでは、帯域保証、低遅延などの所要通信品質を満たす必要がある。
特に、VoIPは、音声データ符号化技術であるCODECにより一定の送信周期性を持つパケットを生成する特徴がある。
この音声CODECには一般に使われるG.729(ビットレート8kbps)や、G.711(ビットレート64kbps)などがあり、これらは音声コミュニケーションの要求帯域となる。また、CODECの種類や音声をパケット化する時間によって送信周期やパケット長が異なる。
VoIPなどのリアルタイムストリーム系データを、無線LANで提供する場合において、無線基地局でHCCA方式により集中制御を行う方法は、前述のVoIPや映像ストリームのQoSサポートを行うためのスケジューリングが容易に実現できる解決方法の一つとなる。
IEEE 802.11, which is working on standardization of wireless LANs, is tasked with standardization to extend the MAC layer and provide QoS (Quality of Service) support for services with high quality requirements such as voice and video equivalent to wired systems. In Group E (TGe).
As an access mechanism, EDCA (Enhanced Distributed Channel Access) based on autonomous distributed control and centralized control HCCA (Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access) using polling are being studied.
For example, services that require QoS support include VoIP (Voice over IP) and video streams used in voice communications, and these real-time streams must satisfy required communication quality such as bandwidth guarantee and low delay. is there.
In particular, VoIP is characterized in that it generates packets with a certain transmission periodicity by CODEC, which is an audio data encoding technique.
The voice CODEC includes G.729 (bit rate 8 kbps) and G.711 (bit rate 64 kbps) that are generally used, and these are required bandwidths for voice communication. Further, the transmission cycle and the packet length differ depending on the type of CODEC and the time for packetizing voice.
When real-time stream data such as VoIP is provided by a wireless LAN, the method of performing centralized control by the HCCA method at a wireless base station can easily realize scheduling for performing QoS support for the VoIP and video stream described above. One of the solutions.

無線LANは、IEEE802.11b規格では2,4GHz帯、IEEE802.11a規格では5GHz帯で運用されている。
2.4GHz帯はISM(Industry Science Medical band)バンドと呼ばれ、免許不要で利用できるよう開放されているため、産業・科学・医学用の機器に用いられている。2.4GHz帯は、このような様々な機器に利用されているため、チャネル干渉による無線LANへの通信へ影響を与える可能性が大きいとされている。
そこで近年、5GHz帯で無線LANの運用を行う需要が高まり、従来は、周波数帯5.15〜5.25GHzに4チャネル割り当てられているのに対し、電波法施行規則の一部改正により周波数帯の追加(5.25〜5.35GHz、5.03〜5.091GHz、4.9〜5.0GHzなど)がされ始めている。
しかし、追加された周波数帯も、5.15〜5.25GHz帯同様に、衛星通信、気象レーダなど他の目的に利用されているため、無線LANは電波の混信を避けるDFS(Dynamic Frequency Selection)や、TPC(Transmit Power Contro1)などの機能を実装しなければならない。
今後、このような機能が実装された製品が一般的に市販され普及するまでは従来の周波数帯(5.15〜5.25GHz)に割り当てられる(10MHzシフトした世界標準の中心周波数を含む)4チャネルで運用されると考えられる。
The wireless LAN is operated in the 2,4 GHz band in the IEEE802.11b standard and in the 5 GHz band in the IEEE802.11a standard.
The 2.4 GHz band is called an ISM (Industry Science Medical band) band, and is open for use without a license, so it is used in industrial, scientific and medical equipment. Since the 2.4 GHz band is used for such various devices, it is considered that there is a high possibility of affecting communication to the wireless LAN due to channel interference.
Therefore, in recent years, the demand for operating a wireless LAN in the 5 GHz band has increased. Conventionally, four channels are allocated to the frequency band 5.15 to 5.25 GHz, but the frequency band has been revised due to a partial revision of the Radio Law Enforcement Rules. (5.25 to 5.35 GHz, 5.03 to 5.091 GHz, 4.9 to 5.0 GHz, etc.) are beginning to be added.
However, since the added frequency band is also used for other purposes such as satellite communication and weather radar, as in the 5.15 to 5.25 GHz band, the wireless LAN uses DFS (Dynamic Frequency Selection) to avoid radio wave interference. And functions such as TPC (Transmit Power Control 1) must be implemented.
In the future, until a product on which such a function is mounted is generally marketed and spread, it will be assigned to the conventional frequency band (5.15-5.25 GHz) (including the world standard center frequency shifted by 10 MHz). It is considered to be operated on the channel.

しかし、無線LANを用いたサービスの需要が高まり、通信エリア(BSS)数が増加した場合には隣接する通信エリア(BSS)と利用周波数を共用しながら通信を行うこととなる。
例えば、図1に示すように、無線基地局1(AP1)(111)と、無線端末1(STA1)(113)は通信エリアA(115)内で通信を行い、無線基地局2(AP2)(112)と無線端末2(STA2)(114)は、通信エリアB(116)内で通信を行い、通信エリアA(115)と通信エリアB(116)とでは利用周波数を共用する場合が現れる。
そして、無線基地局1(AP1)(111)が与える干渉エリアA(117)は通信エリアA(115)よりも更に広く、同じく、無線基地局2(AP2)(112)が与える干渉エリアB(118)も通信エリアB(116)のエリアよりも広くなる場合がある。
HCCAのポーリングフレームは、EDCAなどの自律分散制御手順で用いられるキャリアセンス時間DIFSと、衝突を回避する、Back offアルゴリズムを用いずに、PIFS(PIFS<DIFS)という短いキャリアセンス時間の後に送信される。
干渉エリアA(117)が、通信エリアB(116)に干渉を与える無線通信環境下(101)、あるいは干渉エリアB(118)が通信エリアA(115)に干渉を与える無線通信環境下(102)で、無線基地局1(AP1)(111)と、無線基地局2(AP2)(112)がポーリングフレームを同時送信した場合、ポーリングフレームの衝突が発生する。
However, when the demand for services using a wireless LAN increases and the number of communication areas (BSS) increases, communication is performed while sharing the use frequency with the adjacent communication area (BSS).
For example, as shown in FIG. 1, the radio base station 1 (AP1) (111) and the radio terminal 1 (STA1) (113) communicate in the communication area A (115), and the radio base station 2 (AP2) (112) and the wireless terminal 2 (STA2) (114) communicate in the communication area B (116), and the communication frequency may be shared between the communication area A (115) and the communication area B (116). .
The interference area A (117) given by the radio base station 1 (AP1) (111) is wider than the communication area A (115), and similarly, the interference area B (given by the radio base station 2 (AP2) (112) 118) may also be larger than the area of communication area B (116).
An HCCA polling frame is transmitted after a short carrier sense time of PIFS (PIFS <DIFS) without using a carrier sense time DIFS used in an autonomous distributed control procedure such as EDCA and a back off algorithm to avoid collision. The
The interference area A (117) is in a wireless communication environment (101) that interferes with the communication area B (116), or the interference area B (118) is in a wireless communication environment (102) that interferes with the communication area A (115). ), When the wireless base station 1 (AP1) (111) and the wireless base station 2 (AP2) (112) simultaneously transmit polling frames, a collision of polling frames occurs.

また、VoIPのような送信間隔に周期性を持つデータの場合は一度衝突が発生すると連続で衝突が生じる。
図2は、通信エリアと干渉エリアがオーバラップする通信環境下で生じるポーリングフレームの衝突の例を示す。
無線基地局1(AP1)(111)、無線基地局2(AP2)(112)から同時にPIFS(215,216)間後にポーリングフレーム(219,220)を送信したとき、受信側の無線端末1(STA1)(213)、無線端末2(STA2)(214)では衝突によるポーリングフレーム受信誤り(223)が生じる。
更に、VoIPの場合は、送信周期性を持つため次周期送信のポーリングフレーム(221,222)も連続して衝突が生じる可能性がある。
これは、低遅延を要求するVoIPトラヒックに対して遅延時間の増加が生じ、要求する帯域を満たすことができない可能性がある。
下記特許文献1(特開2005−80162号公報)によれば、このような課題を解決するVoIPトラヒックのためのスケジューリング方法が開示されている。
このスケジューリング方法は、予め決められた同一のデータ送受信周期を、HCCA手順を用いたVoIPデータの送受信時間に相当する時間間隔で仮想的なスロット化を行い、無線基地局(AP)はチャネルが使用されていない仮想スロットを選択し、選択した仮想スロットの先頭に同期させて、HCCA手順を用いたVoIPデータの送受信を行う。
また、VoIPデータの送受信周期で繰り返し選択した仮想スロットと同じタイミングでHCCA手順を実行するスケジューリング方法が示されている。
In addition, in the case of data having periodicity in transmission intervals such as VoIP, once a collision occurs, the collision occurs continuously.
FIG. 2 shows an example of a collision of polling frames that occurs in a communication environment where the communication area and the interference area overlap.
When a polling frame (219, 220) is transmitted between the radio base station 1 (AP1) (111) and the radio base station 2 (AP2) (112) at the same time between the PIFSs (215, 216), the receiving radio terminal 1 ( In STA1) (213) and wireless terminal 2 (STA2) (214), a polling frame reception error (223) occurs due to collision.
Furthermore, in the case of VoIP, since there is a transmission periodicity, there is a possibility that the polling frames (221, 222) for the next period transmission may continuously collide.
This may cause an increase in delay time for VoIP traffic requiring low delay, and may not be able to satisfy the requested bandwidth.
According to the following Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-80162), a scheduling method for VoIP traffic that solves such a problem is disclosed.
In this scheduling method, the same data transmission / reception cycle determined in advance is virtually slotted at a time interval corresponding to the transmission / reception time of VoIP data using the HCCA procedure, and the channel is used by the radio base station (AP). A virtual slot that has not been selected is selected, and the VoIP data is transmitted / received using the HCCA procedure in synchronization with the head of the selected virtual slot.
Further, a scheduling method is shown in which the HCCA procedure is executed at the same timing as the virtual slot repeatedly selected in the VoIP data transmission / reception cycle.

なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開2005−80162号公報
As prior art documents related to the invention of the present application, there are the following.
JP 2005-80162 A

このように、従来、複数の通信エリアが周波数を共用する無線ネットワーク環境下において、無線基地局がポーリングを用いた周期性を有するデータの送受信を行う際には、ポーリング同士の衝突が生じるという課題があった。
前述の特許文献1には、このような課題を解決する方法が示されている。しかし、前述の特許文献1は、同一の送信周期性を持つVoIPトラヒックのみに適用されるアルゴリズムについて記載されたものであり、送信周期性が異なるトラヒックのサポートに対応していない。
また、無線LANの機能として、無線通信環境下で最適な伝送速度を選択する機能であるリンクアダプテーションが用いられた場合には、VoIPデータの送受信手順に利用されるHCCAシーケンスの帯域使用時間が変動することが予想される。
HCCAシーケンスの帯域使用時間が短い場合には、VoIPデータの送受信間隔は広くなり、自律分散制御ベースのEDCAアクセス方式などのシーケンスに割り込まれてしまい、最適なスケジューリングが行えない可能性がある。しかしこのようなケースヘの対処方法が定義されていない。
また、VoIPのアプリケーションや有線ネットワークの遅延/揺らぎにより、選択された仮想スロットのタイミングでデータが未到達である場合、あるいは電波干渉やパケットが衝突した場合の再送方法が定義されていないため遅延時間が増加し、要求する帯域を満足することができないという課題がある。
Thus, conventionally, when a wireless base station performs transmission / reception of data having periodicity using polling in a wireless network environment where a plurality of communication areas share a frequency, there is a problem that collision between polling occurs. was there.
Patent Document 1 described above discloses a method for solving such a problem. However, Patent Document 1 described above describes an algorithm that is applied only to VoIP traffic having the same transmission periodicity, and does not support support for traffic having different transmission periodicity.
When link adaptation, which is a function for selecting an optimum transmission rate in a wireless communication environment, is used as a wireless LAN function, the bandwidth usage time of the HCCA sequence used for the VoIP data transmission / reception procedure varies. Is expected to.
When the bandwidth usage time of the HCCA sequence is short, the VoIP data transmission / reception interval becomes wide, and the sequence is interrupted by an autonomous distributed control-based EDCA access method or the like, and there is a possibility that optimal scheduling cannot be performed. However, how to deal with such cases is not defined.
In addition, the delay time is not defined because the retransmission method is not defined when the data has not arrived at the timing of the selected virtual slot due to the VoIP application or the delay / fluctuation of the wired network, or when the radio wave interference or the packet collides. Increases, and there is a problem that the requested bandwidth cannot be satisfied.

本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、複数の通信エリアで周波数を共用する無線ネットワーク通信環境下において、無線基地局がポーリング信号を用いた複数のデータの送受信を行う際にポーリング信号の衝突を回避し、送受信周期性が異なるトラヒックのサポートとその再送方法とを実現する無線パケットスケジューリング拡張方法および無線基地局装置を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to allow a wireless base station to transmit a polling signal in a wireless network communication environment in which frequencies are shared in a plurality of communication areas. To provide a radio packet scheduling extension method and a radio base station apparatus that avoid collision of polling signals when performing transmission / reception of a plurality of used data and realize traffic support and retransmission method with different transmission / reception periodicities is there.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
(1)本発明は、無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、前記無線基地局装置は、時間間隔TBCNの周期で無線ネットワークの基本的な情報を報知するためのビーコンを送信する手段と、パケット送受信手段と、キャリアセンス手段とを有し、前記無線基地局装置は、前記パケット送受信手段により、前記無線端末装置に下りデータの送信および上りデータの送信指示をするためのポーリング信号を送信し、当該ポーリング信号の送信後に前記上りデータを受信した場合には受信応答フレームを前記無線端末装置ヘ送信するシーケンス手順に従い、前記無線端末装置との間でデータの送受信を実行し、前記ポーリング信号を送信する前に、前記キャリアセンス手段により、チャネルのキャリアセンスを行い、当該チャネルが一定期間Idleである場合に、前記ポーリング信号を送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置の無線パケットスケジューリング拡張方法であって、前記無線基地局装置は、前記ビーコン送信周期TBCNを、TBCN=n×TVS(nは1以上の自然数)の関係を有する一定時間間隔TVSで仮想的にスロット化を行い、当該スロットに、前記TBCNの周期で繰り返す#1〜#nのスロット番号の割り当てを行う手段と、チャネルの使用状況として、前記スロット番号毎に、未使用、使用、あるいは、自局が前記シーケンス手順で使用していることを表す自局使用を記憶する管理テーブルと、前記TVS単位にチャネルの使用状況の検査を行う検査手段と、前記検査手段での検査結果に基づき、チャネルの使用状況を前記スロット番号毎に前記管理テーブルに記憶する管理手段と、スケジューリング手段とを有し、前記無線基地局装置は、前記無線端末装置との間で、時間間隔TTS(TBCN≧TTS)の周期性を有するデータの送受信を開始する際に、スケジューリング手段が、前記管理テーブルに基づき、前記TBCN期間内で前記TTS間隔毎に未使用と記憶されているスロット番号を選択し、当該選択した全てのスロット番号を前記データの送受信に対して割り当てを行い、前記TTS周期で繰り返す前記データの送受信に対して前記割り当てを行ったスロット番号に対応する前記スロットの先頭で、前記ポーリング信号の送信処理を開始する。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) The present invention is composed of a plurality of wireless terminal devices that transmit and receive data by wireless packet communication with a wireless base station device, and the wireless base station device has a basic wireless network at a period of time interval TBCN. Means for transmitting a beacon for informing information, packet transmitting / receiving means, and carrier sensing means, wherein the radio base station apparatus transmits and receives downlink data to the wireless terminal apparatus by the packet transmitting / receiving means. A polling signal for instructing data transmission is transmitted, and when the uplink data is received after transmission of the polling signal, a reception response frame is transmitted to the wireless terminal device according to a sequence procedure. Before transmitting and receiving the polling signal, the carrier sense means performs channel transmission / reception. A radio packet scheduling extension method of a radio base station apparatus in a radio packet communication system that transmits the polling signal when the channel is idle for a certain period of time, wherein the radio base station apparatus The beacon transmission period T BCN is virtually slotted at a constant time interval T VS having a relationship of T BCN = n × T VS (n is a natural number of 1 or more), and the period of the T BCN is assigned to the slot. As a means for assigning slot numbers # 1 to #n repeated in step 1 and channel usage status, each slot number indicates unused, used, or that the local station is using in the sequence procedure. a management table for storing the own station using a checking means for inspecting usage channel to the T VS units, in said inspection means A management unit that stores a channel usage status in the management table for each slot number based on a test result; and a scheduling unit, wherein the radio base station device performs a time interval between the radio terminal device and the radio terminal device. When starting transmission / reception of data having a periodicity of T TS (T BCN ≧ T TS ), the scheduling means is stored as unused for each T TS interval within the T BCN period based on the management table. The selected slot number is assigned to the data transmission / reception, and the slot number corresponding to the data transmission / reception repeated in the TTS cycle is assigned. The polling signal transmission process is started at the head of the slot.

(2)また、本発明では、再スケジューリング手段を有し、前記パケット送受信手段において、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットで、前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、前記データの送受信ができないと判断した場合、あるいは、前記シーケンス手順を行った際に前記データの送受信がされなかった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記管理テーブルに基づき、前記割り当てたスロット番号の次に割り当てられているスロット番号までに前記未使用であるスロット番号の一時的な再割り当てを行い、前記一時的な再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
(3)また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記データの送受信ができないと判断し、前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
(2) Further, in the present invention, when the packet transmission / reception unit starts the polling signal transmission process in the slot corresponding to the assigned slot number, the packet transmission / reception unit transmits and receives the data. When it is determined that the data cannot be transmitted or received when the sequence procedure is performed, the rescheduling means is assigned next to the assigned slot number based on the management table. The unused slot number is temporarily reassigned up to a certain slot number, and the polling signal transmission processing is executed in the slot for which the temporary reassignment has been performed.
(3) Further, in the present invention, there is a determination unit, and when the packet transmission / reception unit starts the polling signal transmission process at the head of the allocated slot, the channel is Busy. If it is determined that the slot number next to the slot number is unused or is used by the local station, transmission of the polling signal is started as soon as the channel becomes idle. If the slot number next to the number is in use, it is determined that the data cannot be transmitted / received, and the rescheduling means determines that the temporary slot is determined when the determining means determines that the data cannot be transmitted / received. Are reassigned, and the polling signal transmission process is executed in the assigned slot.

(4)また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理手順を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、PHYレイヤからMACへ一定間隔でチャネルがBusyであることを通知するプリミティブ情報を、当該スロットの先頭からカウントし、前記カウント回数が閾値以下でチャネルがIdleとなった場合に前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記カウント回数が前記閾値を超えた場合は前記データの送受信ができないと判断し、前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。 (4) Further, in the present invention, there is a determination unit, and when the packet transmission / reception unit starts the polling signal transmission process at the head of the allocated slot, the channel is Busy. If it is determined that the slot number next to the slot number is unused or used by the local station, the polling signal transmission processing procedure is started as soon as the channel becomes idle. If the slot number next to the slot number is used, the primitive information notifying that the channel is Busy from the PHY layer to the MAC is counted from the head of the slot at regular intervals. When the channel becomes idle, the polling signal transmission process is started, and when the count exceeds the threshold, the data The rescheduling means performs the temporary slot reassignment when the judging means determines that the data cannot be transmitted / received, and the re-scheduling means performs the reassignment in the slot where the reassignment is performed. Performs polling signal transmission processing.

(5)また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記Busyの原因となるデータの受信完了後に、前記スロット内で前記シーケンスの手順が完了すると判定された場合は、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記シーケンスの手順が完了しないと判定された場合は、前記スロット内で前記データの送受信ができないと判断し、前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。 (5) Further, in the present invention, there is a determination unit, and when the packet transmission / reception unit starts transmission processing of the polling signal at the head of the allocated slot, the determination unit is Busy. If it is determined that the slot number next to the slot number is not used or is used by the local station, the polling signal transmission process starts as soon as the channel becomes idle. If the slot number next to the number is in use, if it is determined that the sequence procedure is completed in the slot after the reception of the data causing the Busy is completed, the channel becomes Idle as soon as the channel is idle. When the polling signal transmission process is started and it is determined that the sequence procedure is not completed, the data cannot be transmitted / received in the slot. The rescheduling means performs the temporary slot reassignment when the judging means determines that the data cannot be transmitted / received, and the polling signal transmission processing is performed in the reassigned slot. Execute.

(6)また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記管理テーブルに、前記割り当てたスロット番号の後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合に、前記割り当てたスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号の送信処理および前記シーケンス手順を開始し、当該シーケンス手順が完了した直後に、前記後続のポーリング信号の送信処理を開始し、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応する前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行する。
(7)また、本発明では、前記判断手段は、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応するスロットで前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行する際に、当該スロット以内で、後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定される場合は、前記シーケンス手順を連続で実行することを中止し、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号送信処理を実行する。
(6) Further, in the present invention, there is a determination unit, and when the subsequent slot number of the assigned slot number is continuously stored in the management table as being used by the own station, The polling signal transmission process and the sequence procedure are started in synchronization with the head of the assigned slot. Immediately after the sequence procedure is completed, the subsequent polling signal transmission process is started, and The polling signal transmission process and sequence procedure corresponding to the slot number stored as used are continuously executed.
(7) Further, in the present invention, the determination unit performs the polling signal transmission processing and the sequence procedure continuously in the slot corresponding to the slot number stored as the local station use being continuously stored. If it is determined that the sequence procedure assigned to the subsequent slot number is completed within the slot, the sequence procedure is stopped from being executed continuously and synchronized with the head of the slot corresponding to the assigned slot number. Then, the polling signal transmission process is executed.

(8)また、本発明では、前記パケット送受信手段において、前記無線端末装置に対してポーリング信号の送信を行い、前記上りデータの送信を指示し、その後、前記無線端末装置からデータを含まないパケットを受信した場合、あるいは、受信誤りであった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
(9)また、本発明は、前述の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行する無線基地局である。
(8) In the present invention, the packet transmission / reception means transmits a polling signal to the wireless terminal device, instructs transmission of the uplink data, and then includes a packet not including data from the wireless terminal device. In the case of receiving or when there is a reception error, the re-scheduling means reassigns the temporary slot and executes the polling signal transmission processing in the reassigned slot.
(9) Further, the present invention is a radio base station that executes the above-described radio packet scheduling extension method.

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、複数の通信エリアで周波数を共用する無線ネットワーク通信環境下において、無線基地局がポーリングを用いた複数のデータの送受信を行う際にポーリングの衝突を回避し、送受信周期性が異なるトラヒックのサポートとその再送方法とを実現することが可能となる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
According to the present invention, in a wireless network communication environment in which frequencies are shared by a plurality of communication areas, a wireless base station avoids polling collisions when performing transmission / reception of a plurality of data using polling, and transmission / reception periodicity is improved. It is possible to realize support for different traffic and a retransmission method thereof.

以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
[実施例1]
以下、無線基地局(AP)が、HCCAシーケンス手順に従いデータの送受信を実行する場合を想定して説明する。
無線基地局(AP)は、サポートするトラヒックストリームが要求する無線リソースを管理し、かつ、周辺の他局無線基地局(AP)との周波数共用ができるスケジューリングを行うため、仮想的にチャネルのスロット化をし、仮想スロット(VS:Virtual Slot)毎のチャネル使用状況検査(使用中または未使用)を実行する。
図3に、このVS単位でチャネルをスロット化した例を示す。なお、図3は、本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、VS単位でチャネルをスロット化した状態を説明するための図ある。
図3において、VSのスロット期間はTVS(3−1)とし、各VSには、ビーコン周期TBCN(3−2)で繰り返すVS番号#1〜#nを割り当てる。また、ビーコン周期TBCNは、TBCN=n×TVSの関係を有するVSのスロット期間TVSの整数倍に設定する。
無線基地局(AP)はVS毎にチャネル使用状況の検査を行い、VS番号毎に、チャネル使用中、未使用、あるいは、自局使用中の使用状況を管理テーブルに記憶することにより、無線リソースの管理を行う。また、無線基地局(AP)の起動中は、このチャネル使用状況検査を継続して行う。
チャネル状況検査方法は、VSのスロット期間TVSにおいてチャネル上にキャリアが検出されない場合は未使用とし、キャリアが検出された場合は使用中と判断し、管理テーブルに記憶する。ただし、自局の無線基地局(AP)がHCCAシーケンス手順の使用のため割り当てられているVS番号は自局使用中と管理テーブルに記憶する。
図3では、無線基地局(AP)は、VS番号#2(3−3)、#4(3−4)、#n−2(3−5)を未使用、その他は使用中と判断し、VS番号毎に状態を記憶する例を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[Example 1]
In the following description, it is assumed that the radio base station (AP) performs data transmission / reception according to the HCCA sequence procedure.
Since the radio base station (AP) manages the radio resources required by the traffic stream to be supported and performs scheduling that allows frequency sharing with other radio base stations (AP) in the vicinity, the slot of the channel is virtually And a channel usage status check (in use or unused) for each virtual slot (VS) is executed.
FIG. 3 shows an example in which channels are slotted in units of VS. FIG. 3 is a diagram for explaining a state in which channels are slotted in units of VSs in the radio packet scheduling extension method according to the first embodiment of the present invention.
In FIG. 3, the VS slot period is T VS (3-1), and VS numbers # 1 to #n that are repeated in the beacon period T BCN (3-2) are assigned to each VS. Also, the beacon period T BCN is set to an integral multiple of the slot period T VS of the VS having a relationship of T BCN = n × T VS.
The radio base station (AP) checks the channel usage status for each VS, and stores the usage status when the channel is used, unused, or used by the own station in the management table for each VS number. Manage. Further, the channel usage status inspection is continuously performed while the radio base station (AP) is activated.
In the channel status inspection method, when a carrier is not detected on the channel in the VS slot period TVS , it is determined to be unused, and when a carrier is detected, it is determined to be in use and stored in the management table. However, the VS number assigned by the wireless base station (AP) of the local station for use of the HCCA sequence procedure is stored in the management table that the local station is in use.
In FIG. 3, the radio base station (AP) determines that the VS numbers # 2 (3-3), # 4 (3-4), and # n-2 (3-5) are not used, and the others are in use. In the example shown in FIG.

無線基地局(AP)は、サポートするトラヒックストリームに無線リソースの割り当てを行う際に、トラヒックストリームが使用する仮想スロットを決定する。
この場合、トラヒックストリームが要求するトラヒック周期を時間間隔TTSとした場合、図4で示すように、ビーコン周期TBCN(3−2)から、トラヒック周期TTS(4−2)毎に含まれるVSのチャネル使用状況検査の結果を管理テーブルから取り出し、図5の例に示すマッピングテーブルを作成する。
なお、図4は、本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、ビーコン周期TBCNと、スロット期間TVSと、トラヒック周期TTSの関係の一例を示す図である。
図5は、本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、マッピングテーブルの一例を示す図である。
マッピングテーブルの情報で、ビーコン周期TBCN(3−2)の複数周期分のチャネル使用状況検査は管理テーブルの情報を使用する。更に、ビーコン周期TBCN(3−2)の複数周期をトラヒック周期TTS(4−2)毎にVSを揃えたマッピングテーブルの作成を行う。
また、マッピングテーブルでは、チャネル使用状況検査の結果について、未使用は0、使用は1として扱う。
割り当てるVSを決定するための判断基準は次の(1)〜(3)を用いる。
(1)割り当てを行う直前の複数のトラヒック周期TTSにおいて、列要素が0である列を選択
(2)且つ、(1)の列の中でテーブル全体での使用率が最小である列を選択
(3)且つ、(2)の中で使用率がx%以下である列を選択
前述の条件を満たす列をマッピングテーブルから選択し、トラヒックストリームのデータ送受信に該当するVS番号を割り当てる。
The radio base station (AP) determines a virtual slot to be used by the traffic stream when allocating radio resources to the traffic stream to be supported.
In this case, when the traffic cycle requested by the traffic stream is set as the time interval T TS , as shown in FIG. 4, it is included in every traffic cycle T TS (4-2) from the beacon cycle T BCN (3-2). The result of the VS channel usage status check is extracted from the management table, and the mapping table shown in the example of FIG. 5 is created.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the relationship among the beacon period T BCN , the slot period T VS, and the traffic period T TS in the wireless packet scheduling extension method according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a mapping table in the radio packet scheduling extension method according to the first embodiment of this invention.
The information in the mapping table uses the information in the management table for the channel usage status inspection for a plurality of periods of the beacon period T BCN (3-2). Further, a mapping table is prepared in which a plurality of periods of the beacon period T BCN (3-2) are arranged with VS for each traffic period T TS (4-2).
In the mapping table, the channel usage status check result is treated as 0 for unused and 1 for used.
The following (1) to (3) are used as criteria for determining the VS to be assigned.
(1) in a plurality of traffic periods T TS just before assignment, select the Column element is 0 (2) and, the column utilization of the whole table is the smallest among the columns of the (1) Selection (3) and a column in which the usage rate is x% or less is selected in (2). A column satisfying the above conditions is selected from the mapping table, and a VS number corresponding to data transmission / reception of the traffic stream is assigned.

図6に示すように、割り当てられた仮想スロットの先頭に同期したタイミングでHCCAシーケンス(6−1)の手順を実行する。
図6は、本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順の一例を示す図である。
また、トラヒックストリームのサポートが終了するまで、ビーコンの送信周期で繰り返し割り当てられたVS番号で、HCCAシーケンスを実行する。
以上説明したように、従来技術では、無線基地局(AP)が、周波数を共用し複数通信エリアを有する無線ネットワーク通信環境下において、1種類のデータ送受信周期間隔を対象に仮想的にスロット化し、送信周期間隔毎にチャネルが未使用と判定されたスロットを選択し、データの送受信を割り当てるスケジューリング方法が定義されているのに対して、本実施例では、ビーコン送信周期間隔TBCNを仮想的にスロット化することにより、スロットの割り当ての際にデータの送受信が有する送信周期間隔TTSで未使用と判定されたスロットを選択し、割り当てを行う。
これにより、異なる周期性を有するデータの送受信をサポート(トラヒック遅延の抑制、および要求帯域の確保)した無線パケットのスケジューリングと、ポーリングの衝突を回避することが可能となり、遅延の低減と要求帯域を満たすことが可能となる。
As shown in FIG. 6, the procedure of the HCCA sequence (6-1) is executed at a timing synchronized with the head of the allocated virtual slot.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a sequence procedure in the radio packet scheduling extension method according to the first embodiment of this invention.
Further, the HCCA sequence is executed with the VS number repeatedly assigned in the beacon transmission period until the traffic stream support is completed.
As described above, in the prior art, a wireless base station (AP) virtually slots into a single data transmission / reception cycle interval in a wireless network communication environment that shares a frequency and has a plurality of communication areas. A scheduling method for selecting a slot in which a channel is determined to be unused for each transmission cycle interval and allocating data transmission / reception is defined, whereas in this embodiment, the beacon transmission cycle interval T BCN is virtually set. By making a slot, a slot determined to be unused in the transmission cycle interval TTS of data transmission / reception at the time of slot allocation is selected and allocated.
This makes it possible to avoid the collision of polling and polling of wireless packets that support the transmission and reception of data with different periodicity (suppressing traffic delay and securing the required bandwidth), reducing the delay and reducing the required bandwidth. It becomes possible to satisfy.

[実施例2]
本実施例では、前述の実施例1のシーケンス手順により、割り当てられた仮想スロットでHCCAシーケンスを実行する。
このとき、(1)パケットの衝突や伝送誤りにより、正常なデータの送信、あるいは、受信ができない場合、または、(2)ネットワークやアプリケーションなどの遅延・揺らぎにより、割り当てられたVS番号のスロットで無線基地局(AP)がポーリングを行う際に、送信すべきデータが未到達のためデータを含むポーリングの送信できない場合、または、(3)無線基地局(AP)が宛先無線端末(STA)にポーリングを行い、宛先無線端末(STA)からデータを含まないNullフレームを受信した場合(即ち、データを含まないパケットを受信した場合)、または、(4)無線基地局(AP)が割り当てられたVSでHCCAシーケンスを実施できないと判断した場合に、無線基地局(AP)は、この該当するHCCAシーケンスに対して、管理テーブルを参照し、未使用スロットを一時的に割り当てる再スケジューリングを行う。
一時的に割り当てられたスロットでHCCAシーケンスが完了した場合は、一時的な割り当ての取り消しを行う。
[Example 2]
In this embodiment, the HCCA sequence is executed in the allocated virtual slot by the sequence procedure of the first embodiment.
At this time, (1) when normal data cannot be transmitted or received due to packet collision or transmission error, or (2) due to delay / fluctuation of network or application, etc., in the slot of the assigned VS number. When the wireless base station (AP) performs polling, if the data to be transmitted cannot be transmitted because the data to be transmitted has not yet arrived, or (3) the wireless base station (AP) contacts the destination wireless terminal (STA) When polling is performed and a null frame not including data is received from the destination wireless terminal (STA) (that is, when a packet not including data is received), or (4) a radio base station (AP) is assigned When it is determined that the HCCA sequence cannot be performed in the VS, the radio base station (AP) Relative scan, referring to the management table and performs rescheduling of assigning an unused slot temporarily.
When the HCCA sequence is completed in the temporarily allocated slot, the temporary allocation is canceled.

また、再スケジューリング時に、再度HCCAシーケンスが完了されない場合は、対象のトラヒックストリームに対して、HCCAシーケンスが完了するまで再スケジューリング実行する。
ただし、対象トラヒックストリームが、次に割り当てられているVSまでに未使用であるスロットがない場合、再スケジューリングは行わない。なお、データを含むポーリングの送信の場合は、当該データを破棄する。
以上説明したように、従来技術では、割り当てられた仮想スロットで、シーケンス手順を実施できないと判断した場合、あるいは、シーケンス手順を実施した際にデータの送受信がなされなかった場合、再割り当てを行うスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加あるいはパケット破棄により要求帯域を満たせない可能性があるのに対して、本実施例では、割り当てたデータの送受信のシーケンス実施不可、あるいは、データの送受信がなされなかった際に、次に割り当てられているスロット番号までに、未使用と記憶されているスロット番号を、一時的に再割り当てを行う。
これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
Further, when the HCCA sequence is not completed again at the time of rescheduling, the rescheduling is executed for the target traffic stream until the HCCA sequence is completed.
However, rescheduling is not performed when there is no unused slot in the target traffic stream until the next assigned VS. In the case of polling transmission including data, the data is discarded.
As described above, in the prior art, when it is determined that the sequence procedure cannot be performed in the allocated virtual slot, or when data is not transmitted / received when the sequence procedure is performed, the scheduling for performing the reallocation is performed. Since the method is not defined, there is a possibility that the requested bandwidth cannot be satisfied due to an increase in delay or packet discard, whereas in this embodiment, the sequence of transmission / reception of allocated data cannot be performed, or data transmission / reception is not performed. If not, the slot number stored as unused is temporarily reassigned until the next assigned slot number.
As a result, radio packet scheduling and delay time can be suppressed and the required bandwidth can be satisfied.

[実施例3]
図7は、本発明の実施例3の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局(AP)は、前述の実施例1の手順にしたがって、図7に示す例のように、ある割り当てられたVS番号1(7−1)のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたDCF/EDCAデータ送信や、その他の干渉波によりチャネルがBusy(7−2)であると判定された場合、無線基地局(AP)は次のVS番号(7−3)のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合にはチャネルがIdleになり次第、VS番号1に割り当てられたHCCAシーケンス手順(7−4)を開始する。
ただし、無線基地局(AP)は、次のVS番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、無線基地局(AP)はHCCAシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例2の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなりポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を開始し、チャネルがBusyであると判断した場合、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、無線基地局(AP)は、チャネルがIdleになり次第、ポーリング信号送信処理を行い、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、前述の実施例2の再割り当てを行う。
これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
[Example 3]
FIG. 7 is a diagram for explaining a sequence procedure in the radio packet scheduling extension method according to the third embodiment of the present invention.
First, the radio base station (AP) transmits polling at the head of a slot of an assigned VS number 1 (7-1) as shown in FIG. 7 according to the procedure of the first embodiment. Do a career sense.
At this time, if the channel is determined to be Busy (7-2) by DCF / EDCA data transmission based on autonomous distributed control or other interference waves, the radio base station (AP) determines the next VS number ( If the result of the channel usage status check in 7-3) is confirmed and stored as being used or unused, the HCCA sequence procedure (7-4) assigned to VS number 1 as soon as the channel becomes idle. ).
However, the radio base station (AP) confirms the result of the channel usage status check for the next VS number, and if it is stored as in use, the radio base station (AP) determines that the HCCA sequence cannot be performed. , Stop sending polling. Thereafter, rescheduling is performed according to the procedure of the second embodiment.
As described above, in the prior art, the scheduling method is not defined when the channel becomes Busy and the polling transmission cannot be started at the beginning of the virtual slot, so there is a possibility that an increase in delay or a collision between polls may occur. On the other hand, in this embodiment, when the polling signal transmission process is started and it is determined that the channel is Busy, the radio base station (AP) does not store the next slot number as used. As soon as the channel becomes idle, polling signal transmission processing is performed, and when the next slot number is stored as used, the reassignment of the second embodiment is performed.
Thereby, there is an effect that scheduling of radio packets, delay time is suppressed, and collision between polling is avoided.

[実施例4]
図8は、本発明の実施例4の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局(AP)は、前述の実施例1の手順に従って、図8に示す例のように、ある割り当てられたVS番号1(7−1)のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたDCF/EDCAデータ送信や、その他の干渉波により、チャネルがBusy(7−2)であると判定された場合、無線基地局(AP)は次のVS番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合はチャネルがIdleになり次第、HCCAシーケンス手順を開始する。
ただし、無線基地局(AP)は次のVS番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、IEEE 802.11規格で規定するPHYレイヤからMAC副層へ通知される、PHY-CCA.indicate(busy)(8−3)プリミティブのカウントを行う。
PHY-CCA.indicate(busy)は一定間隔で、Busyの状態を通知するプリミティブであり、例えば、4μsで、PHY-CCA.indicate(busy)が通知され、予定するHCCAシーケンスに使われる無線帯域の利用時間が800μs、TVSが1msである場合、無線基地局(AP)は、PHY-CCA.indicate(busy)が50回以下のカウント後、チャネルがIdleとなるなら、割り当てられたVS内でHCCAシーケンスを完了することが可能であると判断し、VS番号1に割り当てられたRCCAシーケンス手順(7−4)を開始する。
[Example 4]
FIG. 8 is a diagram for explaining a sequence procedure in the radio packet scheduling extension method according to the fourth embodiment of the present invention.
First, the radio base station (AP) transmits polling at the head of a slot of an assigned VS number 1 (7-1) as shown in FIG. 8 according to the procedure of the first embodiment. Perform career sense.
At this time, if the channel is determined to be Busy (7-2) by DCF / EDCA data transmission based on autonomous distributed control or other interference waves, the radio base station (AP) determines the next VS number. The result of the channel usage status check is confirmed, and if it is stored that the local station is used or unused, the HCCA sequence procedure is started as soon as the channel becomes idle.
However, the radio base station (AP) confirms the result of the channel use state inspection of the next VS number, and if it is stored as being used, it is notified from the PHY layer defined in the IEEE 802.11 standard to the MAC sublayer. PHY-CCA.indicate (busy) (8-3) Counts primitives.
PHY-CCA.indicate (busy) is a primitive that notifies the Busy state at regular intervals. For example, PHY-CCA.indicate (busy) is notified at 4 μs, and the wireless band used for the scheduled HCCA sequence is transmitted. If the usage time is 800 μs and T VS is 1 ms, the radio base station (AP) can determine if the channel becomes idle after counting PHY-CCA.indicate (busy) 50 times or less, within the assigned VS. It is determined that the HCCA sequence can be completed, and the RCCA sequence procedure (7-4) assigned to VS number 1 is started.

また、無線基地局(AP)は、PHY-CCA.indicate(busy)が50回を越えた場合、無線基地局(AP)はHCCAシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例2の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなり、ポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を開始し、チャネルがBusyであると判断した場合、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、チャネルがIdleになり次第ポーリング信号送信処理を行い、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、PHYレイヤからMACレイヤにBusy状態を一定間隔で通知するプリミティブ情報の指示をカウントし、閾値以下でチャネルがIdleに変わった場合は、ポーリング信号送信処理を行い、一方、閾値を越えた場合は、前述の実施例2の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
Further, when the PHY-CCA.indicate (busy) exceeds 50 times, the radio base station (AP) determines that the radio base station (AP) cannot perform the HCCA sequence, and stops polling transmission. Thereafter, rescheduling is performed according to the procedure of the second embodiment.
As explained above, in the prior art, the scheduling method is not defined when the channel becomes Busy at the beginning of the virtual slot and polling transmission cannot be started, so there is a possibility of increased delay and collision between polls. On the other hand, in this embodiment, when the polling signal transmission process is started and it is determined that the channel is busy, the channel becomes idle as long as the next slot number is stored as used. When polling signal transmission processing is performed and the next slot number is stored as used, the instruction of the primitive information for notifying the Busy state from the PHY layer to the MAC layer at regular intervals is counted, and the channel is set to Idle below the threshold. If it has changed, polling signal transmission processing is performed. On the other hand, if the threshold is exceeded, reallocation is performed according to the procedure of the second embodiment. Carry out the hit. Thereby, there is an effect that scheduling of radio packets, delay time is suppressed, and collision between polling is avoided.

[実施例5]
図9は、本発明の実施例5の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局(AP)は、前述の実施例1の手順に従い、図9に示す例のように、ある割り当てられたVS番号1(7−1)のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたDCF/EDCAのデータ送信シーケンス(7−2)により、チャネルがBusyであると判定された場合、無線基地局(AP)は次のVS番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合はチャネルがIdleになり次第、HCCAシーケンス手順を開始する。
ただし、無線基地局(AP)は次のVS番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、無線基地局(AP)は割り込みとなるデータが正常受信できた場合には、割り込んだシーケンス(7−2)の終了後に、当該VSでのHCCAシーケンスを実行した場合に、HCCAシーケンスが当該VS内で完了かどうかの判定を行う。
[Example 5]
FIG. 9 is a diagram for explaining a sequence procedure in the radio packet scheduling extension method according to the fifth embodiment of the present invention.
First, the radio base station (AP) follows the procedure of the first embodiment to transmit polling at the head of a slot with a certain assigned VS number 1 (7-1) as shown in FIG. Perform career sense.
At this time, if the channel is determined to be Busy by the DCF / EDCA data transmission sequence (7-2) based on autonomous distributed control, the radio base station (AP) uses the channel usage status of the next VS number. The result of the check is confirmed, and when the local station is used or unused, the HCCA sequence procedure is started as soon as the channel becomes idle.
However, the radio base station (AP) confirms the result of the channel usage status check for the next VS number, and if it is stored as being in use, the radio base station (AP) has successfully received the interrupting data. In this case, when the HCCA sequence in the VS is executed after completion of the interrupted sequence (7-2), it is determined whether the HCCA sequence is completed in the VS.

判定方法は、割り込みとなるデータフレームのDurationフィールド(9−3)の時間(シーケンス終了までの残り時間)を元に計算し、残りのTVSでHCCAシーケンスが完了すると判定した場合は、チャネルがIdleになり次第、VS番号1に割り当てられたHCCAシーケンス手順(7−4)を開始する。
HCCAシーケンスが完了しないと判定した場合は、無線基地局(AP)はHCCAシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例2の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなりポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を行い、チャネルがBusyであると判断した場合には、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、チャネルがIdleになり次第、ポーリング信号送信処理を行い、一方、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、無線基地局(AP)は、Busyの原因となるデータフレームの受信終了後、仮想スロットの残り時間内にシーケンス手順が完了すると判定したならポーリング信号送信処理を行い、シーケンス手順が完了しないと判定したならば、前述の実施例2の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
Determination method, interrupts become Duration field of the data frame (9-3) of the time (remaining time until the sequence end) is calculated based on, if it is determined that the HCCA sequence the remaining T VS is completed, the channel is As soon as Idle is reached, the HCCA sequence procedure (7-4) assigned to VS number 1 is started.
If it is determined that the HCCA sequence is not completed, the radio base station (AP) determines that the HCCA sequence cannot be performed, and stops polling transmission. Thereafter, rescheduling is performed according to the procedure of the second embodiment.
As described above, in the prior art, the scheduling method is not defined when the channel becomes Busy and the polling transmission cannot be started at the beginning of the virtual slot, so there is a possibility that an increase in delay or a collision between polls may occur. On the other hand, in this embodiment, when the polling signal transmission process is performed and it is determined that the channel is busy, the channel becomes idle as long as the next slot number is stored as used. When the next slot number is stored as used, the radio base station (AP), within the remaining time of the virtual slot after the reception of the data frame causing the Busy, is performed. If it is determined that the sequence procedure is completed, a polling signal transmission process is performed. If it is determined that the sequence procedure is not completed, the above-described implementation is performed. Reassign according to the procedure of Example 2. Thereby, there is an effect that scheduling of radio packets, delay time is suppressed, and collision between polling is avoided.

[実施例6]
図10は、本発明の実施例6の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局(AP)は、前述の実施例1の手順に従い、図10に示す例のように、最初に実行するHCCAシーケンス(10−1)のみを割り当てられたVSの先頭に同期させて実行する。
後続のVS番号が1スロット以上連続で自局使用と記憶されている場合、後続のHCCAシーケンス(10−2〜10−3)は前シーケンスが完了後、PIFS間隔(10−4)で連続して実行するスケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、常に仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始するのに対して、本実施例では、仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始後、後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合は、シーケンス手順を連続で実行する。これにより、効率的な無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
[Example 6]
FIG. 10 is a diagram for explaining a sequence procedure in the radio packet scheduling extension method according to the sixth embodiment of the present invention.
First, the radio base station (AP) synchronizes only the first HCCA sequence (10-1) to be executed to the head of the assigned VS as shown in the example of FIG. 10 according to the procedure of the first embodiment. And execute.
When the subsequent VS number is stored as being used for one slot or more in succession, the subsequent HCCA sequence (10-2 to 10-3) continues at the PIFS interval (10-4) after the previous sequence is completed. Scheduling to be executed.
As described above, in the prior art, the polling signal transmission process is always started at the head of the virtual slot, whereas in this embodiment, the subsequent slot number is started after the polling signal transmission process is started at the head of the virtual slot. Is continuously stored as being used by the own station, the sequence procedure is continuously executed. As a result, the wireless packet can be efficiently scheduled, the delay time can be suppressed, and the required bandwidth can be satisfied.

[実施例7]
まず、無線基地局(AP)は、前述の実施例6の手順に従い、自局無線基地局(AP)に割り当てられたHCCAシーケンスを連続で実行する際に、図10に示す例において、VS#4(10−5)に割り当てられているシーケンス#4(10−6)が、VS#3のスロット期間TVS(10−7)以内で完了してしまうと判定された場合、シーケンス#4は、直前のシーケンス#3(10−3)に連続させずに、VS#4のスロット期間TVSの先頭から開始するスケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、常に仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始するのに対して、本実施例では、仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始後、後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合には、シーケンス手順を連続で開始し、加えて、現在の仮想スロット内で後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定した場合には、シーケンス手順の連続実施を中止し、割り当てをしたスロット番号に対応する仮想スロットの先頭に同期させてポーリング信号送信処理を行う。これにより、効率的な無線パケットのスケジューリングと、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
[Example 7]
First, when the radio base station (AP) continuously executes the HCCA sequence assigned to the own radio base station (AP) according to the procedure of the sixth embodiment, in the example shown in FIG. If it is determined that the sequence # 4 (10-6) assigned to 4 (10-5) is completed within the slot period T VS (10-7) of VS # 3, the sequence # 4 is Then, scheduling is performed starting from the beginning of the slot period TVS of VS # 4 without continuing to the immediately preceding sequence # 3 (10-3).
As described above, in the prior art, the polling signal transmission process is always started at the head of the virtual slot, whereas in this embodiment, the subsequent slot number is started after the polling signal transmission process is started at the head of the virtual slot. If it is determined that the sequence procedure assigned to the subsequent slot number is completed in the current virtual slot, the sequence procedure is started continuously. Then, the sequential execution of the sequence procedure is stopped, and polling signal transmission processing is performed in synchronization with the head of the virtual slot corresponding to the assigned slot number. This has the effect of efficiently scheduling wireless packets and avoiding collisions between polls.

[実施例8]
まず、無線基地局(AP)は、前述の実施例1の手順に従い、ポーリングの送信を行った際に、SIFS時間後に何も受信処理が始まらない場合、あるいは、SIFS時間後から受信を開始したフレームが誤りであった場合には、前述の実施例2の手順を用いて再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、無線基地局(AP)は、無線端末(STA)にポーリング信号の送信を行うことにより上りデータの送信を指示することは示されているが、その後において、宛先無線端末(STA)から何も受信しない、あるいは、受信誤りであった場合のスケジューリング方法は定義されていないのに対して、本実施例では、無線基地局(AP)は、宛先無線端末(STA)にポーリング信号の送信を行うことにより上りデータの送信を指示し、その後において、宛先無線端末(STA)から何も受信しない、あるいは、受信誤りであった場合には、前述の実施例2の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
なお、下りデータとは、無線基地局(AP)から無線端末(STA)ヘ送信するデータを意味し、上りデータとは、無線端末(STA)から無線基地局(AP)へ送信するデータを意味する。
[Example 8]
First, the radio base station (AP), when performing polling transmission according to the procedure of the first embodiment, starts receiving after SIFS time, or when no reception processing starts after SIFS time If the frame is in error, rescheduling is performed using the procedure of the second embodiment.
As described above, in the prior art, the radio base station (AP) is indicated to instruct the radio terminal (STA) to transmit uplink data by transmitting a polling signal. Whereas nothing is received from the destination wireless terminal (STA) or the scheduling method when there is a reception error is not defined, in this embodiment, the wireless base station (AP) STA) is instructed to transmit uplink data by transmitting a polling signal, and after that, when nothing is received from the destination wireless terminal (STA) or there is a reception error, the above-described second embodiment Reassign according to the procedure of. As a result, radio packet scheduling and delay time can be suppressed and the required bandwidth can be satisfied.
The downlink data means data transmitted from the radio base station (AP) to the radio terminal (STA), and the uplink data means data transmitted from the radio terminal (STA) to the radio base station (AP). To do.

[実施例9]
図11は、本発明の実施例9の無線基地局の概略構成を示すブロック図であり、前述の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行するための無線基地局の概略構成を示すブロック図である。
無線基地局(AP)は、アンテナ22と、無線送信部11と、無線受信部12と、キャリア検出部13と、送受信データフレーム14と、パケット送受信部(HCCAシーケンス処理)15と、シーケンス手順指示部16と、TVSタイマ及びVS番号管理部17と、チャネル使用状況検査部18と、スケジューリング管理部19と、スケジューリング処理部20とを含んで構成される。
キャリアセンスを行う場合、アンテナ22と無線受信部12を経由してキャリア検出部13でキャリアの検出を行う。キャリア検出時には、チャネルが使用中であることをチャネル使用状況検査部18に伝える。
チャネル使用状況検査部18では、TVSタイマ及びVS番号管理部17により管理されているVS番号及びTVSタイマを元に、チャネルが使用されたかどうかをVS毎に検査し、その結果をスケジューリング管理部19へ通知する。
スケジューリング管理部19は、VS毎のチャネル使用状況の検査結果から、VS番号毎に、チャネル使用中、未使用、あるいは、自局使用中の使用状況を管理テーブルに記憶をする。
[Example 9]
FIG. 11 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a radio base station according to the ninth embodiment of the present invention, and a block diagram illustrating a schematic configuration of the radio base station for executing the radio packet scheduling extension method according to the first embodiment. It is.
The radio base station (AP) includes an antenna 22, a radio transmission unit 11, a radio reception unit 12, a carrier detection unit 13, a transmission / reception data frame 14, a packet transmission / reception unit (HCCA sequence processing) 15, and a sequence procedure instruction. A unit 16, a TVS timer and VS number management unit 17, a channel usage state inspection unit 18, a scheduling management unit 19, and a scheduling processing unit 20 are configured.
When performing carrier sense, the carrier detection unit 13 detects the carrier via the antenna 22 and the wireless reception unit 12. At the time of carrier detection, the channel usage status checking unit 18 is informed that the channel is in use.
The channel usage checking unit 18 checks whether the channel is used for each VS based on the VS number and the TVS timer managed by the TVS timer and the VS number management unit 17, and manages the result by scheduling management. Notification to the unit 19.
The scheduling management unit 19 stores, in the management table, the usage status of the channel being used, not used, or being used by the local station, for each VS number, based on the channel usage status check result for each VS.

サポートするトラヒックストリームに無線リソースの割り当てを行う際に、スケジューリング処理部20が、スケジューリング管理部19の管理テーブルからVSのチャネル使用状況検査の結果を取り出し、マッピングテーブルの作成を行う。
また、スケジューリング処理部20はマッピングテーブルより割り当てるスロット番号を決定し、スケジューリング管理部19へ通知する。スケジューリング管理部19は、割り当てられたスロット番号を記憶する。
シーケンス手順指示部16は、TVSタイマ及びVS番号管理部17により管理されているVS番号及びTVSタイマを元に、VSの先頭でスケジューリング管理部19に記憶されている割り当てられたスロット番号のトラヒックに対応したHCCAシーケンス手順の開始指示を、パケット送受信部(HCCAシーケンス処理)15へ通知する。
パケット送受信部15は、HCCAシーケンス手順に従って、無線送信部11へ送信するパケットを渡し、また無線受信部12から受信したパケットの処理を行う。
パケット送受信部15では、パケットとして送信するデータ(有線ネットワークから無線端末(STA)へ送信するデータ)は、送受信データフレーム14から入力され、受信したデータ(無線端末(STA)から有線ネットワークヘ送信するデータ)は送受信データフレーム14へ出力する。
When assigning radio resources to the traffic stream to be supported, the scheduling processing unit 20 extracts the result of the VS channel usage status check from the management table of the scheduling management unit 19 and creates a mapping table.
In addition, the scheduling processing unit 20 determines a slot number to be assigned from the mapping table and notifies the scheduling management unit 19 of the slot number. The scheduling manager 19 stores the assigned slot number.
Based on the VS number and the TVS timer managed by the TVS timer and the VS number management unit 17, the sequence procedure instruction unit 16 sets the assigned slot number stored in the scheduling management unit 19 at the head of the VS. An instruction to start the HCCA sequence procedure corresponding to the traffic is sent to the packet transmitting / receiving unit (HCCA sequence process) 15.
The packet transmission / reception unit 15 delivers a packet to be transmitted to the wireless transmission unit 11 according to the HCCA sequence procedure, and processes the packet received from the wireless reception unit 12.
In the packet transmitting / receiving unit 15, data to be transmitted as a packet (data transmitted from the wired network to the wireless terminal (STA)) is input from the transmitted / received data frame 14 and transmitted from the received data (wireless terminal (STA) to the wired network). Data) is output to the transmission / reception data frame 14.

[実施例10]
図12は、本発明の実施例10の無線基地局の概略構成を示すブロック図であり、前述の実施例2〜実施例8の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行するための無線基地局の概略構成を示すブロック図である。
無線基地局(AP)は、アンテナ22と、無線送信部11と、無線受信部12と、キャリア検出部13と、送受信データフレーム14と、パケット送受信部(HCCAシーケンス処理)15と、シーケンス手順指示部16と、TVSタイマ及びVS番号管理部17と、チャネル使用状況検査部18と、スケジューリング管理部19と、スケジューリング処理部20と、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部21とを含んで構成される。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部21以外の部分は、図11と同じであるので、再度の詳細な説明は省略する。
パケット送受信部15において、正常なデータの送信あるいは受信ができない場合、あるいは、割り当てられたVS番号のスロットで無線基地局(AP)がポーリングを行う際に送信すべきデータが未到達のためデータを付随したポーリングの送信できない場合、あるいは、無線基地局(AP)が宛先無線端末(STA)にポーリングを行い宛先無線端末(STA)からデータを含まないNullフレームを受信した場合、あるいは、無線基地局(AP)が割り当てられたVSの先頭でHCCAシーケンスを実施できないと判断した場合、パケット送受信部15は、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部21へこれらの状態を通知する。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部21は、再スケジューリングが必要と判断した場合は、一時的に割り当てる未使用スロットを決定し、決定したスロット番号をスケジューリング管理部19に記憶する。
[Example 10]
FIG. 12 is a block diagram showing a schematic configuration of the radio base station according to the tenth embodiment of the present invention. The schematic configuration of the radio base station for executing the radio packet scheduling extension method according to the second to eighth embodiments described above. FIG.
The radio base station (AP) includes an antenna 22, a radio transmission unit 11, a radio reception unit 12, a carrier detection unit 13, a transmission / reception data frame 14, a packet transmission / reception unit (HCCA sequence processing) 15, and a sequence procedure instruction. Unit 16, a TVS timer and VS number management unit 17, a channel usage state inspection unit 18, a scheduling management unit 19, a scheduling processing unit 20, and a rescheduling processing and sequence execution determination unit 21. The
Since parts other than the rescheduling process and the sequence execution determination unit 21 are the same as those in FIG. 11, detailed description thereof is omitted.
In the packet transmission / reception unit 15, when data cannot be transmitted or received normally, or when the radio base station (AP) polls in the slot of the assigned VS number, the data to be transmitted is unreachable. When the accompanying polling cannot be transmitted, or when the wireless base station (AP) polls the destination wireless terminal (STA) and receives a Null frame containing no data from the destination wireless terminal (STA), or the wireless base station When it is determined that the HCCA sequence cannot be performed at the head of the VS to which (AP) is assigned, the packet transmitting / receiving unit 15 notifies the rescheduling process and sequence execution determining unit 21 of these states.
If the rescheduling processing and sequence execution determining unit 21 determines that rescheduling is necessary, the rescheduling processing and sequence execution determining unit 21 determines an unused slot to be temporarily allocated, and stores the determined slot number in the scheduling management unit 19.

パケット送受信部15は、無線基地局(AP)が割り当てられたVSの先頭でHCCAシーケンスを開始する際に、キャリア検出部13からチャネルがBusyであることを通知された場合、当該通知を再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部21へ転送する。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部21は、チャネルがIdleになり次第、HCCAシーケンスを実施できると判断した場合は、シーケンス手順指示部16へHCCAシーケンス手順実施の指示を通知する。
また、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部21は、スケジューリング管理部19において記憶されている割り当てVS番号を元に、VS番号が1スロット以上連続で自局使用と割り当てが記憶されていて、かつ、連続してHCCAシーケンスが実施可能と判断した場合は、シーケンス手順指示部16へHCCAシーケンス手順実施の指示を通知する。
以上の場合に、シーケンス手順指示部16は、TVSタイマ及びVS番号管理部17により管理されているVS番号及びTVSタイマを元にしたVSの先頭に係わらず、スロット番号のトラヒックに対応したHCCAシーケンス手順の開始指示をパケット送受信部15へ通知する。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
When the packet transmitting / receiving unit 15 is notified that the channel is Busy from the carrier detecting unit 13 when starting the HCCA sequence at the head of the VS to which the radio base station (AP) is allocated, the packet transmitting / receiving unit 15 reschedules the notification. The data is transferred to the processing and sequence execution determination unit 21.
When the rescheduling process and sequence execution determination unit 21 determines that the HCCA sequence can be performed as soon as the channel becomes idle, the rescheduling processing and sequence execution determination unit 21 notifies the sequence procedure instruction unit 16 of an instruction to perform the HCCA sequence procedure.
Further, the rescheduling process and sequence execution determination unit 21 stores the use and allocation of the own station in a continuous VS number of one or more slots based on the allocation VS number stored in the scheduling management unit 19, and When it is determined that the HCCA sequence can be continuously performed, the sequence procedure instructing unit 16 is instructed to perform the HCCA sequence procedure.
In the above case, the sequence procedure instructing unit 16 corresponds to the traffic of the slot number regardless of the head of the VS based on the VS number and the TVS timer managed by the TVS timer and the VS number management unit 17. An instruction to start the HCCA sequence procedure is sent to the packet transmitting / receiving unit 15.
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.

同一周波数隣接エリアの通信例であり、従来技術を説明する図である。It is a communication example of the same frequency adjacent area, and is a diagram for explaining the prior art. 同一周波数隣接エリアのポールフレーム衝突の例であり、図1の従来技術を補足説明する図である。It is an example of the pole frame collision of the same frequency adjacent area, and is a figure which supplementarily explains the prior art of FIG. 本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、VS単位でチャネルをスロット化した状態を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the state which slotted the channel in VS unit in the radio | wireless packet scheduling expansion method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、ビーコン周期TBCNと、スロット期間TVSと、トラヒック周期TTSの関係の一例を示す図である。In a wireless packet scheduling expansion process of Example 1 of the present invention, showing a beacon period T BCN, a slot period T VS, an example of the relationship between the traffic period T TS. 本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、マッピングテーブルの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the mapping table in the radio | wireless packet scheduling expansion method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例1の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the sequence procedure in the radio | wireless packet scheduling expansion method of Example 1 of this invention. 本発明の実施例3の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sequence procedure in the radio | wireless packet scheduling expansion method of Example 3 of this invention. 本発明の実施例4の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sequence procedure in the radio | wireless packet scheduling expansion method of Example 4 of this invention. 本発明の実施例5の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sequence procedure in the radio | wireless packet scheduling expansion method of Example 5 of this invention. 本発明の実施例6の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the sequence procedure in the radio | wireless packet scheduling expansion method of Example 6 of this invention. 本発明の実施例9の無線基地局の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the wireless base station of Example 9 of this invention. 本発明の実施例10の無線基地局の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the wireless base station of Example 10 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

3−1 TVS
3−2 TBCN期間
3−3 VS番号#2
3−4 VS番号#4
3−5 VS番号#n−2
4−2,5−2 TTS
6−1 HCCAシーケンス
7−1 VS番号1のTVS期間
7−2 チャネルBusy
7−3 VS番号3のTVS期間
7−4 VS番号1に割り当てられたHCCAシーケンス手順
8−3 PHY-CCA.indicate(busy)のプリミティブ
9−3 データフレームDurationフィールドの参照
10−1 HCCAシーケンス#1
10−2 HCCAシーケンス#2
10−3 HCCAシーケンス#3
10−4 PIFS間隔
10−5 VS#4のTVS期間
10−6 HCCAシーケンス#4
10−7 VS#3のTVS期間
11 無線送信部
12 無線受信部
13 キャリア検出部
14 送受信データフレーム
15 パケット送受信部(HCCAシーケンス処理)
16 シーケンス手順指示部
17 TVSタイマ及びVS番号管理部
18 チャネル使用状況検査部
19 スケジューリング管理部
20 スケジューリング処理部
21 再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部
22 アンテナ
111 無線基地局1(AP1)
112 無線基地局2(AP2)
113,213 無線端末1(STA1)
114,214 無線端末2(STA2)
115 通信エリアA
116 通信エリアB
117 無線基地局1(AP1)の干渉エリアA
118 無線基地局2(AP2)の干渉エリアB
215,216 PIFS
219〜222 ポーリングフレーム
223 衝突によるポーリングフレーム受信誤り


3-1 T VS
3-2 T BCN period 3-3 VS number # 2
3-4 VS number # 4
3-5 VS number # n-2
4-2, 5-2 T TS
6-1 HCCA sequence 7-1 VS number 1 VS period 7-2 Channel Busy
7-3 VS number 3 T VS period 7-4 VS number HCCA sequence steps assigned to 1 8-3 PHY-CCA.indicate (busy) primitive 9-3 data frame Duration field of the reference 10-1 HCCA sequence # 1
10-2 HCCA sequence # 2
10-3 HCCA sequence # 3
10-4 T VS period of PIFS interval 10-5 VS # 4 10-6 HCCA sequence # 4
10-7 VS # 3 of T VS period 11 radio transmission unit 12 radio reception unit 13 carrier detection unit 14 transmit and receive data frames 15 packet transceiver (HCCA sequence processing)
16 Sequence procedure instruction unit 17 T VS timer and VS number management unit 18 Channel usage state inspection unit 19 Scheduling management unit 20 Scheduling processing unit 21 Rescheduling processing and sequence execution determination unit 22 Antenna 111 Radio base station 1 (AP1)
112 Wireless base station 2 (AP2)
113, 213 Wireless terminal 1 (STA1)
114, 214 Wireless terminal 2 (STA2)
115 Communication area A
116 Communication area B
117 Interference area A of radio base station 1 (AP1)
118 Interference area B of radio base station 2 (AP2)
215,216 PIFS
219 to 222 Polling frame 223 Polling frame reception error due to collision


Claims (10)

無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、
前記無線基地局装置は、時間間隔TBCNの周期で無線ネットワークの基本的な情報を報知するためのビーコンを送信する手段と、パケット送受信手段と、キャリアセンス手段とを有し、
前記無線基地局装置は、前記パケット送受信手段により、前記無線端末装置に下りデータの送信および上りデータの送信指示をするためのポーリング信号を送信し、当該ポーリング信号の送信後に前記上りデータを受信した場合には受信応答フレームを前記無線端末装置ヘ送信するシーケンス手順に従い、前記無線端末装置との間でデータの送受信を実行し、
前記ポーリング信号を送信する前に、前記キャリアセンス手段により、チャネルのキャリアセンスを行い、当該チャネルが一定期間Idleである場合に、前記ポーリング信号を送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置の無線パケットスケジューリング拡張方法であって、
前記無線基地局装置は、前記ビーコン送信周期TBCNを、TBCN=n×TVS(nは1以上の自然数)の関係を有する一定時間間隔TVSで仮想的にスロット化を行い、当該スロットに、前記TBCNの周期で繰り返す#1〜#nのスロット番号の割り当てを行う手段と、
チャネルの使用状況として、前記スロット番号毎に、未使用、使用、あるいは、自局が前記シーケンス手順で使用していることを表す自局使用を記憶する管理テーブルと、
前記TVS単位にチャネルの使用状況の検査を行う検査手段と、
前記検査手段での検査結果に基づき、チャネルの使用状況を前記スロット番号毎に前記管理テーブルに記憶する管理手段と、
スケジューリング手段とを有し、
前記無線基地局装置は、前記無線端末装置との間で、時間間隔TTS(TBCN≧TTS)の周期性を有するデータの送受信を開始する際に、スケジューリング手段が、前記管理テーブルに基づき、前記TBCN期間内で前記TTS間隔毎に未使用と記憶されているスロット番号を選択し、当該選択した全てのスロット番号を前記データの送受信に対して割り当てを行い、前記TTS周期で繰り返す前記データの送受信に対して前記割り当てを行ったスロット番号に対応する前記スロットの先頭で、前記ポーリング信号の送信処理を開始することを特徴とする無線パケットスケジューリング拡張方法。
Consists of a plurality of wireless terminal devices that transmit and receive data by wireless packet communication with the wireless base station device,
The radio base station apparatus includes means for transmitting a beacon for notifying basic information of a radio network at a period of time interval TBCN , packet transmitting / receiving means, and carrier sense means,
The radio base station apparatus transmits a polling signal for instructing transmission of downlink data and uplink data to the radio terminal apparatus by the packet transmitting / receiving means, and receives the uplink data after transmitting the polling signal. In this case, according to a sequence procedure for transmitting a reception response frame to the wireless terminal device, data is transmitted / received to / from the wireless terminal device,
Before transmitting the polling signal, the carrier sense unit performs carrier sense of the channel, and when the channel is idle for a certain period of time, the wireless base station apparatus wirelessly transmits the polling signal in the wireless packet communication system. A packet scheduling extension method comprising:
The radio base station apparatus virtually slots the beacon transmission cycle T BCN at a constant time interval T VS having a relationship of T BCN = n × T VS (n is a natural number of 1 or more) In addition, means for assigning slot numbers # 1 to #n repeated at the period of TBCN ,
As a channel usage status, for each slot number, a management table that stores unused, used, or own station use indicating that the own station is used in the sequence procedure;
And inspecting means for inspecting the usage of channels in the T VS units,
Management means for storing a channel usage status in the management table for each slot number based on the inspection result of the inspection means;
Scheduling means,
When the radio base station apparatus starts transmission / reception of data having a periodicity of a time interval T TS (T BCN ≧ T TS ) with the radio terminal apparatus, a scheduling unit is based on the management table. , Select a slot number stored as unused for each TTS interval within the T BCN period, assign all the selected slot numbers to transmission / reception of the data, and in the TTS cycle A radio packet scheduling extension method, comprising: starting transmission processing of the polling signal at a head of the slot corresponding to a slot number assigned for the repeated transmission / reception of the data.
再スケジューリング手段を有し、
前記パケット送受信手段において、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットで、前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、前記データの送受信ができないと判断した場合、あるいは、前記シーケンス手順を行った際に前記データの送受信がされなかった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記管理テーブルに基づき、前記割り当てたスロット番号の次に割り当てられているスロット番号までに前記未使用であるスロット番号の一時的な再割り当てを行い、前記一時的な再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項1に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。
Having rescheduling means;
In the packet transmission / reception means, when starting the polling signal transmission process in the slot corresponding to the assigned slot number, when determining that the data transmission / reception is not possible, or when performing the sequence procedure When the data is not transmitted / received, the rescheduling means temporarily stores the unused slot number by the slot number assigned next to the assigned slot number, based on the management table. 2. The radio packet scheduling extension method according to claim 1, wherein the polling signal transmission processing is executed in the slot in which the reallocation is performed and the temporary reallocation is performed.
判断手段を有し、
前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記データの送受信ができないと判断し、
前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項2に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。
Have a judgment means,
In the packet transmitting / receiving means, when the channel transmitting / receiving means determines that the channel is Busy when starting transmission processing of the polling signal at the head of the allocated slot, the next slot of the slot number is determined. If the number is unused or used by the local station, the polling signal transmission process starts as soon as the channel becomes idle, and if the slot number next to the slot number is used, the data Is determined to be unable to send and receive,
The rescheduling means, when the judging means judges that the data cannot be transmitted / received, performs the temporary slot reassignment and executes the polling signal transmission processing in the assigned slot. The wireless packet scheduling extension method according to claim 2, wherein:
判断手段を有し、
前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理手順を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、PHYレイヤからMACへ一定間隔でチャネルがBusyであることを通知するプリミティブ情報を、当該スロットの先頭からカウントし、前記カウント回数が閾値以下でチャネルがIdleとなった場合に前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記カウント回数が前記閾値を超えた場合は前記データの送受信ができないと判断し、
前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項2に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。
Have a judgment means,
In the packet transmitting / receiving means, when the channel transmitting / receiving means determines that the channel is Busy when starting transmission processing of the polling signal at the head of the allocated slot, the next slot of the slot number is determined. If the number is unused or the local station is used, the polling signal transmission processing procedure starts as soon as the channel becomes idle, and if the slot number next to the slot number is used, PHY Primitive information for notifying the channel from the layer to the MAC that the channel is busy is counted from the beginning of the slot, and the polling signal transmission processing is performed when the count is equal to or less than the threshold and the channel is idle. Start, if the count exceeds the threshold, determine that the data cannot be transmitted and received,
The rescheduling means performs the temporary slot reassignment when the judging means judges that the data cannot be transmitted / received, and executes the polling signal transmission processing in the reassigned slot. The wireless packet scheduling extension method according to claim 2, wherein:
判断手段を有し、
前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記Busyの原因となるデータの受信完了後に、前記スロット内で前記シーケンスの手順が完了すると判定された場合は、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記シーケンスの手順が完了しないと判定された場合は、前記スロット内で前記データの送受信ができないと判断し、
前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項2に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。
Have a judgment means,
In the packet transmitting / receiving means, when the channel transmitting / receiving means determines that the channel is Busy when starting transmission processing of the polling signal at the head of the allocated slot, the next slot of the slot number is determined. If the number is unused or the local station is used, the polling signal transmission process starts as soon as the channel becomes idle, and if the slot number next to the slot number is used, the Busy If it is determined that the sequence procedure is completed within the slot after the reception of the data causing the error occurs, the polling signal transmission process starts as soon as the channel becomes idle, and the sequence procedure is completed. If it is determined not to, it is determined that the data cannot be transmitted / received in the slot,
The rescheduling means performs the temporary slot reassignment when the judging means judges that the data cannot be transmitted / received, and executes the polling signal transmission processing in the reassigned slot. The wireless packet scheduling extension method according to claim 2, wherein:
判断手段を有し、
前記判断手段は、前記管理テーブルに、前記割り当てたスロット番号の後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合に、前記割り当てたスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号の送信処理および前記シーケンス手順を開始し、当該シーケンス手順が完了した直後に、前記後続のポーリング信号の送信処理を開始し、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応する前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行することを特徴とする請求項1に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。
Have a judgment means,
The determination means transmits the polling signal in synchronization with the head of the assigned slot when the subsequent slot numbers of the assigned slot number are continuously stored in the management table as being used by the own station. The processing and the sequence procedure are started, and immediately after the sequence procedure is completed, the transmission processing of the subsequent polling signal is started, and the polling signal corresponding to the slot number stored continuously as the local station use is started. The radio packet scheduling extension method according to claim 1, wherein the transmission process and the sequence procedure are executed continuously.
前記判断手段は、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応するスロットで前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行する際に、当該スロット以内で、後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定される場合は、前記シーケンス手順を連続で実行することを中止し、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号送信処理を実行することを特徴とする請求項6に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。   The determination means, when continuously executing the polling signal transmission process and the sequence procedure in the slot corresponding to the slot number that is continuously stored as the local station use, within the slot, to the subsequent slot number If it is determined that the assigned sequence procedure is completed, the execution of the polling signal transmission processing is executed in synchronization with the head of the slot corresponding to the assigned slot number. The radio packet scheduling extension method according to claim 6, wherein: 前記パケット送受信手段において、前記無線端末装置に対してポーリング信号の送信を行い、前記上りデータの送信を指示し、その後、前記無線端末装置からデータを含まないパケットを受信した場合、あるいは、受信誤りであった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項2に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。   In the packet transmission / reception means, when a polling signal is transmitted to the wireless terminal device, the transmission of the uplink data is instructed, and then a packet containing no data is received from the wireless terminal device, or a reception error 3. The method according to claim 2, wherein the rescheduling unit performs the temporary slot reassignment and executes the polling signal transmission process in the reassigned slot. Wireless packet scheduling extension method. 無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、
前記無線基地局装置は、時間間隔TBCNの周期で無線ネットワークの基本的な情報を報知するためのビーコンを送信する手段と、パケット送受信手段と、キャリアセンス手段とを有し、
前記無線基地局装置は、前記パケット送受信手段により、前記無線端末装置に下りデータの送信および上りデータの送信指示をするためのポーリング信号を送信し、当該ポーリング信号の送信後に前記上りデータを受信した場合には受信応答フレームを前記無線端末装置ヘ送信するシーケンス手順に従い、前記無線端末装置との間で、データの送受信を実行し、
前記ポーリング信号を送信する前に、キャリアセンス手段により、チャネルのキャリアセンスを行い、当該チャネルが一定期間Idleである場合に、前記ポーリング信号を送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置であって、
前記無線基地局装置は、前記ビーコン送信周期TBCNを、TBCN=n×TVS(nは1以上の自然数)の関係を有する一定時間間隔TVSで仮想的にスロット化を行い、当該スロットには、前記TBCNの周期で繰り返す#1〜#nのスロット番号の割り当てを行う手段と、
チャネルの使用状況として、前記スロット番号毎に、未使用、使用、あるいは、自局が前記シーケンス手順で使用していることを表す自局使用を記憶する管理テーブルと、
前記TVS単位にチャネルの使用状況の検査を行う検査手段と、
前記検査手段での検査結果に基づき、チャネルの使用状況を前記スロット番号毎に前記管理テーブルに記憶する管理手段と、
前記無線端末装置との間で、時間間隔TTS(TBCN≧TTS)の周期性を有するデータの送受信を開始する際に、前記管理テーブルに基づき、前記TBCN期間内で前記TTS間隔毎に未使用と記憶されているスロット番号を選択し、当該選択した全てのスロット番号を前記データの送受信に対して割り当てを行い、前記TTS周期で繰り返す前記データの送受信に対して前記割り当てを行ったスロット番号に対応する前記スロットの先頭で、前記ポーリング信号の送信処理を開始するスケジューリング手段とを備えることを特徴とする無線基地局装置。
Consists of a plurality of wireless terminal devices that transmit and receive data by wireless packet communication with the wireless base station device,
The radio base station apparatus includes means for transmitting a beacon for notifying basic information of a radio network at a period of time interval TBCN , packet transmitting / receiving means, and carrier sense means,
The radio base station apparatus transmits a polling signal for instructing transmission of downlink data and uplink data to the radio terminal apparatus by the packet transmitting / receiving means, and receives the uplink data after transmitting the polling signal. In this case, according to a sequence procedure for transmitting a reception response frame to the wireless terminal device, data is transmitted to and received from the wireless terminal device,
Before transmitting the polling signal, a carrier sense means performs a carrier sense of a channel, and when the channel is idle for a certain period, a radio base station apparatus in a radio packet communication system that transmits the polling signal ,
The radio base station apparatus virtually slots the beacon transmission cycle T BCN at a constant time interval T VS having a relationship of T BCN = n × T VS (n is a natural number of 1 or more) Includes means for assigning slot numbers # 1 to #n that are repeated at the period of TBCN ,
As a channel usage status, for each slot number, a management table that stores unused, used, or own station use indicating that the own station is used in the sequence procedure;
And inspecting means for inspecting the usage of channels in the T VS units,
Management means for storing a channel usage status in the management table for each slot number based on the inspection result of the inspection means;
When transmission / reception of data having a periodicity of time interval T TS (T BCN ≧ T TS ) is started with the wireless terminal device, the T TS interval within the T BCN period is based on the management table. A slot number stored as unused is selected every time, and all the selected slot numbers are allocated to the transmission / reception of the data, and the allocation is performed for the transmission / reception of the data repeated in the TTS cycle. A radio base station apparatus comprising: scheduling means for starting transmission processing of the polling signal at the head of the slot corresponding to the performed slot number.
前記パケット送受信手段において、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットで、前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、前記データの送受信ができないと判断された場合、前記シーケンス手順を行った際に前記データの送受信がされなかった場合、前記割り当てたスロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際にチャネルがBusyであると判断された場合、または、前記無線端末装置に対してポーリング信号の送信を行うことにより、前記上りデータの送信を指示した後前記無線端末装置からデータを含まないパケットを受信した場合、あるいは、受信誤りであった場合に、前記管理テーブルに基づき、前記割り当てたスロット番号の次に割り当てられているスロット番号までに前記未使用であるスロット番号の一時的な再割り当てを行い、前記一時的な再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する再スケジューリング手段を有することを特徴とする請求項9に記載の無線基地局装置。   In the packet transmission / reception means, when it is determined that the data cannot be transmitted / received when starting the transmission processing of the polling signal in the slot corresponding to the assigned slot number, the sequence procedure is performed when the sequence procedure is performed. When data transmission / reception is not performed, when it is determined that the channel is Busy when starting the transmission processing of the polling signal at the head of the allocated slot, or when the polling signal is transmitted to the wireless terminal device When a packet containing no data is received from the wireless terminal device after instructing transmission of the uplink data by performing transmission, or when there is a reception error, the allocated slot is based on the management table. Of the unused slot number up to the slot number assigned next to the number The radio base station apparatus according to claim 9, further comprising a rescheduling unit that performs temporary reassignment and executes transmission processing of the polling signal in the slot in which the temporary reassignment is performed.
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