JP2007134812A - Communication apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、移動する端末を上位ネットワークに接続するための無線LAN基地局等の通信装置に関する。 The present invention relates to a communication apparatus such as a wireless LAN base station for connecting a moving terminal to an upper network, for example.
IEEE802.11bを始めとする従来の無線LANシステムにおいては、アクセスポイントや無線LAN端末といった無線局単位で、CSMA/CA方式により送信制御を行うDCF(Distributed Coordination Function)が規定されている。さらに、音声通信等の優先通信で必要とされているQoSをサポートするためのアクセス制御手順として、DCFを拡張したEDCA(Enhanced Distributed Channel Access)が標準化作業中である(IEEE802.11e)。このEDCAでは、送信するパケットを4つのアクセス・カテゴリーに分類し、このカテゴリー毎に、異なるEDCAパラメータを与えることによってパケット送出の優先制御を行う。例えば、EDCAパラメータの一つであるコンテンションウインドウ(通常、「CW」と略される)を、トラフィック量や端末接続台数を基に動的に変化させてトラフィック制御を行う方式が知られている(例えば、特許文献1参照)。 In conventional wireless LAN systems such as IEEE802.11b, a DCF (Distributed Coordination Function) for performing transmission control by the CSMA / CA method is defined for each wireless station such as an access point or a wireless LAN terminal. Furthermore, EDCA (Enhanced Distributed Channel Access), which is an extension of DCF, is under standardization as an access control procedure for supporting QoS required for priority communication such as voice communication (IEEE802.11e). In this EDCA, packets to be transmitted are classified into four access categories, and packet transmission priority control is performed by giving different EDCA parameters to each category. For example, a method of performing traffic control by dynamically changing a contention window (usually abbreviated as “CW”), which is one of EDCA parameters, based on the amount of traffic and the number of connected terminals is known. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、アクセスポイントにEDCA機能を実装したとしても、無線LAN端末が必ずしもこのEDCA機能を実装しているとは限らず、このような端末に対しては従来のDCFによる制御が行われる。そのため、優先制御が実装された端末(EDCA実装端末)と優先制御が実装されていない端末(EDCA非実装端末)とが混在する無線LAN環境下、特に、EDCA非実装端末が多数を占める状態においては、EDCA実装端末の優先アクセス・カテゴリーである音声通信パケットが、EDCA非実装端末のフレームの影響を受けて、音声通信の品質劣化をもたらすという課題がある。 However, even if the EDCA function is mounted on the access point, the wireless LAN terminal is not necessarily mounted with the EDCA function, and such a terminal is controlled by the conventional DCF. Therefore, in a wireless LAN environment where terminals with priority control (EDCA mounting terminals) and terminals without priority control (EDCA non-mounting terminals) coexist, especially in a state where a large number of terminals without EDCA are occupied. Has a problem that a voice communication packet, which is a priority access category of an EDCA-equipped terminal, is affected by a frame of a terminal not equipped with an EDCA, resulting in voice communication quality degradation.
本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、優先制御が実装された端末と実装されていない端末が混在してアソシエーションする通信装置において、優先パケット(音声通信のパケット)の品質を確保する通信装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem. In a communication apparatus in which a terminal in which priority control is implemented and a terminal in which priority control is not implemented are mixed and associated, the quality of a priority packet (voice communication packet) is improved. An object is to provide a communication device to be secured.
前記課題を解決するために、第1の本発明に係る通信装置(例えば、実施形態における基地局2)は、端末とアソシエーションさせ、アソシエーションしている端末との間でパケットの送受信を行うものであり、端末へパケットを送信する送信手段(例えば、実施形態における無線送受信部11)と、送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して優先通信の通信数である同時通信数(例えば、実施形態における同時通話数N)を計測する同時通信数計測手段(例えば、実施形態における同時通話数計測部21)と、同時通信数計測手段により計測された同時通信数に応じて、送信手段により端末に送信されるパケットのトラフィック量を制御する制御手段(例えば、実施形態における状態判定/規制指示部30)とを有して構成される。
In order to solve the above-described problem, a communication apparatus according to the first aspect of the present invention (for example, the
また、第2の本発明に係る通信装置も、端末とアソシエーションさせ、アソシエーションしている端末との間でパケットの送受信を行うものであり、端末へパケットを送信する送信手段と、アソシエーションしている端末の接続数であるアクティブ端末台数を計測するアクティブ台数計測手段(例えば、実施形態におけるアクティブ台数計測部23)と、送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、同時通信数計測手段により計測された同時通信数とアクティブ台数計測手段により計測されたアクティブ端末台数とに応じて、送信手段により端末に送信されるパケットのトラフィック量を制御する制御手段とを有して構成される。
Also, the communication device according to the second aspect of the present invention associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal, and is associated with a transmission means for transmitting the packet to the terminal. Active number measuring means for measuring the number of active terminals that is the number of connected terminals (for example, the active
このような第1および第2の通信装置において、送信手段が、パラメータに従って端末にパケットを送信するように構成され、制御手段が、送信手段のパラメータを設定することによりトラフィック量を制御するように構成されることが好ましい。 In the first and second communication apparatuses, the transmission unit is configured to transmit a packet to the terminal according to the parameter, and the control unit controls the traffic amount by setting the parameter of the transmission unit. Preferably, it is configured.
また、第3の本発明に係る通信装置は、端末とアソシエーションさせ、アソシエーションしている端末との間でパケットの送受信を行うものであり、端末へパケットを送信する送信手段と、送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、アソシエーションしている端末のうち、端末から送信されるパケットのトラフィック量を直接制御することができない端末(例えば、実施形態における一般端末3b)との間で送受信されるパケットのスループットを計測するスループット計測手段(例えば、実施形態における音声品質計測部22)と、同時通信数に対して、優先通信の品質を確保するために許容される直接制御することができない端末のスループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段(例えば、実施形態におけるパラメータ管理テーブル32)と、パラメータ記憶手段から同時通信数計測手段により計測された同時通信数に対応する閾値を取り出し、スループットが閾値以上であるときに、送信手段により直接制御することができない端末に送信されるパケットのトラフィック量を制御する制御手段とを有して構成される。
A communication apparatus according to the third aspect of the present invention associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal, and has a transmission means for transmitting the packet to the terminal and priority in the transmission / reception. The number of simultaneous communication that measures the number of simultaneous communication that is the number of the priority communication by detecting the packet corresponding to the priority communication to be performed, and the traffic volume of the packet transmitted from the terminal among the associated terminals Simultaneous measurement with throughput measuring means (for example, voice
このとき、送信手段が、QoSパラメータに従って端末にパケットを送信するように構成され、制御手段が、送信手段のQoSパラメータを設定することによりトラフィック量を制御するように構成されることが好ましい。あるいは、送信手段が、トラフィックパラメータに従って端末に送信されるパケットをシェーピング処理してトラフィック量を調整するように構成され、制御手段が、送信手段のトラフィックパラメータを設定することによりトラフィック量を制御するように構成されることが好ましい。 At this time, it is preferable that the transmission unit is configured to transmit a packet to the terminal according to the QoS parameter, and the control unit is configured to control the traffic amount by setting the QoS parameter of the transmission unit. Alternatively, the transmission means is configured to adjust the traffic volume by shaping a packet transmitted to the terminal according to the traffic parameter, and the control means controls the traffic volume by setting the traffic parameter of the transmission means. Preferably it is comprised.
また、第4の本発明に係る通信装置は、端末とアソシエーションさせ、アソシエーションしている端末との間でパケットの送受信を行うものであり、QoSパラメータに従って端末へパケットを送信するとともに、トラフィックパラメータに従って端末に送信されるパケットをシェーピング処理してトラフィック量を調整するように構成された送信手段と、送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、アソシエーションしている端末のうち、この端末から送信されるパケットのトラフィック量を直接制御することができない端末との間で送受信されるパケットのスループットを計測するスループット計測手段と、同時通信数に対して、優先通信の品質を確保するために許容される直接制御することができない端末のスループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段と、パラメータ記憶手段から同時通信数に対応する閾値を取り出し、スループットが所定の閾値以上であるときに、QoSパラメータを送信手段に設定することにより、直接制御することができない端末に送信されるパケットのトラフィック量を制御し、さらに、QoSパラメータが限界値に達したときに、トラフィックパラメータを送信手段に設定することにより、直接制御することができない端末に送信されるパケットをシェーピング処理してトラフィック量を制御する制御手段とを有して構成される。 A communication apparatus according to the fourth aspect of the present invention associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal. The communication apparatus transmits a packet to the terminal according to the QoS parameter, and according to the traffic parameter. Simultaneously the transmission means configured to adjust the traffic volume by shaping the packet transmitted to the terminal, and the number of communication of the priority communication by detecting the packet corresponding to the priority communication to be prioritized in the transmission and reception Measures the throughput of packets sent and received between the simultaneous communication number measuring means that measures the number of communications and the terminal that cannot directly control the traffic volume of packets sent from this terminal among the associated terminals Throughput measurement means and priority communication products for the number of simultaneous communication Parameter storage means for storing a throughput threshold value of a terminal that cannot be directly controlled, and a threshold value corresponding to the number of simultaneous communications is extracted from the parameter storage means, and the throughput is equal to or greater than a predetermined threshold value In addition, by setting the QoS parameter in the transmission unit, the traffic amount of the packet transmitted to the terminal that cannot be directly controlled is controlled, and when the QoS parameter reaches the limit value, the traffic parameter is transmitted. And a control means for controlling the amount of traffic by shaping a packet transmitted to a terminal that cannot be directly controlled.
このような第3および4の本発明に係る通信装置において、制御手段が、トラフィック量の規制の継続回数を記憶し、スループットが所定の閾値以上であるときに、継続回数を増加させ、スループットが所定の閾値より小さいときに、継続回数を減少させるように構成するとともに、トラフィック量を継続回数に応じて増減させるように送信手段を制御することが好ましい。 In the communication apparatus according to the third and fourth aspects of the present invention, the control means stores the number of times of traffic volume regulation, and when the throughput is equal to or greater than a predetermined threshold, the number of times of continuation is increased, and the throughput is increased. It is preferable to reduce the number of times of continuation when the value is smaller than the predetermined threshold value, and to control the transmission means so as to increase or decrease the traffic amount according to the number of times of continuation.
また、第5の本発明に係る通信装置は、端末とアソシエーションさせ、アソシエーションしている端末との間でパケットの送受信を行うものであり、送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、アソシエーションしている端末のうち、この端末から送信されるパケットのトラフィック量を直接制御することができない端末の接続数でありアクティブ端末台数を計測するアクティブ台数計測手段と、直接制御することができない端末との間で送受信されるパケットの総スループットを計測するとともに、直接制御することができない端末毎にこの端末から送信されるUDP/IPパケットの上りスループットを計測するスループット計測手段と、同時通信数に対して、優先通信の品質を確保するために許容される直接制御することができない端末との間で送受信される総スループットの閾値、および、同時通信数とアクティブ端末台数とに対して、優先通信の品質を確保するために許容される直接制御することができない端末の一台当たりの上りスループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段と、パラメータ記憶手段から同時通信数に対する総スループットの閾値、並びに、同時通信数およびアクティブ端末台数に対応する上りスループットの閾値を取り出し、スループット計測手段により計測された総スループットが総スループットの閾値以上であり、且つ、いずれかの端末の上りスループットが上りスループットの閾値を超えたときに、総スループットが総スループットの閾値より小さくなるまで、上りスループットの大きい直接制御することができない端末のアソシエーションを切断する制御手段とを有して構成される。 A communication apparatus according to the fifth aspect of the present invention associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal. A packet corresponding to priority communication to be prioritized in transmission / reception is transmitted. The number of simultaneous communication that detects and measures the number of simultaneous communication that is the number of prioritized communication, and of the terminals that cannot directly control the traffic volume of packets transmitted from this terminal among the associated terminals Measures the total throughput of packets sent and received between the active number measuring means that is the number of connections and the number of active terminals and a terminal that cannot be directly controlled, and this terminal for each terminal that cannot be directly controlled Simultaneously with throughput measuring means for measuring the uplink throughput of UDP / IP packets transmitted from The threshold of the total throughput transmitted and received with terminals that cannot be directly controlled to ensure the quality of priority communication, and the number of simultaneous communication and the number of active terminals Parameter storage means for storing a threshold of upstream throughput per terminal that cannot be directly controlled, which is allowed to ensure the quality of priority communication, and a threshold of total throughput for the number of simultaneous communications from the parameter storage means, In addition, an uplink throughput threshold value corresponding to the number of simultaneous communications and the number of active terminals is extracted, the total throughput measured by the throughput measuring means is equal to or greater than the total throughput threshold value, and the uplink throughput of any terminal is the uplink throughput value. When the threshold is exceeded, the total throughput is less than the total throughput threshold Until fence, and a control means for cutting the association of the terminal can not be larger direct control of the uplink throughput.
さらに、第6の本発明に係る通信装置は、端末とアソシエーションさせ、アソシエーションしている端末との間でパケットの送受信を行うものであり、送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、アソシエーションしている端末のうち、この端末から送信されるパケットのトラフィック量を直接制御することができない端末との間で送受信されるパケットの総スループットを計測するとともに、直接制御することができない端末毎にこの端末から送信されるUDP/IPパケットの上りスループットを計測するスループット計測手段と、同時通信数に対して、優先通信の品質を確保するために許容される直接制御することができない端末との間で送受信される総スループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段と、パラメータ記憶手段から同時通信数計測手段により計測された同時通信数に対する総スループットの閾値を取り出し、スループット計測手段により計測された総スループットが総スループットの閾値以上であるときに、総スループットが総スループットの閾値より小さくなるまで、上りスループットの大きい直接制御することができない端末のアソシエーションを切断する制御手段とを有して構成される。 Further, a communication device according to a sixth aspect of the present invention associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal, and transmits a packet corresponding to priority communication to be prioritized in transmission / reception. A simultaneous communication number measuring means for detecting and measuring the number of simultaneous communication that is the number of prioritized communication, and a terminal that cannot directly control the traffic amount of packets transmitted from this terminal among the associated terminals Measures the total throughput of packets sent and received between them, and measures the uplink throughput of UDP / IP packets transmitted from this terminal for each terminal that cannot be directly controlled, and the number of simultaneous communications To a terminal that cannot be directly controlled and is allowed to ensure the quality of priority communication. A parameter storage means for storing a threshold value of the total throughput to be transmitted, and a threshold value of the total throughput for the number of simultaneous communications measured by the simultaneous communication number measurement means from the parameter storage means, and the total throughput measured by the throughput measurement means is Control means for disconnecting associations of terminals that cannot be directly controlled with a large uplink throughput until the total throughput becomes smaller than the total throughput threshold when the throughput is equal to or greater than the threshold.
第1および第2の本発明に係る通信装置を以上のように構成すると、優先通信の同時通信数に応じて端末に送信されるパケットのトラフィック量が適切に設定されるため、この通信装置とアソシエーションしている端末による優先通信の品質を確保することができる。特に、本発明に係る通信装置からEDCAパラメータを設定することができず直接制御することができない端末(EDCA非実装端末)のTCP/IP通信による上りトラフィック(端末から通信装置に対するトラフィック)を制御することができ、優先通信の品質を確保することができる。 When the communication device according to the first and second aspects of the present invention is configured as described above, the traffic volume of packets transmitted to the terminal is appropriately set according to the number of simultaneous communication of priority communication. It is possible to ensure the quality of priority communication by the associated terminal. In particular, it controls the upstream traffic (traffic from the terminal to the communication apparatus) by the TCP / IP communication of a terminal (EDCA non-implemented terminal) that cannot set EDCA parameters directly from the communication apparatus according to the present invention and cannot be directly controlled. Therefore, the quality of priority communication can be ensured.
また、第3および第4の本発明に係る通信装置を以上のように構成すると、EDCA非実装端末のトラフィック量に応じてこの端末のトラフィックが規制されるため、この通信装置とアソシエーションしている端末による優先通信の品質を確保することができる。これにより、想定以上のトラフィックを発生するEDCA非実装端末のTCP/IP通信による上りトラフィックを制御することができる。 In addition, when the communication device according to the third and fourth aspects of the present invention is configured as described above, the traffic of this terminal is regulated according to the traffic volume of the terminal not mounted with EDCA, and is associated with this communication device. The quality of priority communication by the terminal can be ensured. As a result, it is possible to control uplink traffic by TCP / IP communication of a terminal not mounted with EDCA that generates more traffic than expected.
さらに、第5および第6の本発明に係る通信装置を以上のように構成すると、直接制御することができない端末のトラフィック量に応じてこの端末とのアソシエーションを切断することにより、この通信装置とアソシエーションしている端末による優先通信の品質を確保することができる。これにより、閾値以上のUDP/IP通信を行う端末を通信装置から強制離脱させて優先通信の品質を確保することができる。 Further, when the communication device according to the fifth and sixth aspects of the present invention is configured as described above, the communication device and the communication device are disconnected by disconnecting the association with the terminal according to the traffic amount of the terminal that cannot be directly controlled. It is possible to ensure the quality of priority communication by the associated terminal. As a result, the quality of the priority communication can be ensured by forcibly leaving the terminal that performs UDP / IP communication exceeding the threshold value from the communication device.
以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して説明する。なお、以降の説明においては、本発明に係る通信装置が適用される通信システムとして、図1に示すように、基地局2と、この基地局2に対して無線接続する端末3とから構成される無線LANシステム1の場合について説明する。この無線LANシステム1は、図1に示すように、複数の基地局2がLAN等の有線ネットワーク5に接続されて構成されており、この有線ネットワーク5はさらに上位のネットワーク(上位ネットワーク4)に接続されて構成されている。これにより端末3は基地局2を介して他の端末3との間の通信や、上位ネットワーク4との通信が可能となる。なお、この無線LANシステム1においては、EDCAが実装された端末3(以下、「優先端末3a」と呼ぶ)と、EDCAが実装されていない端末3(以下、「一般端末3b」と呼ぶ)とが混在する。また、この実施例においては、優先通信として音声通信を優先する場合について説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the communication system to which the communication apparatus according to the present invention is applied includes a
まず、基地局2の構成について図2を用いて説明する。基地局2は、端末3または有線ネットワーク5との通信を行う通信処理部10、通信処理部10のトラフィックの状態を取得するトラフィック情報取得部20、および、トラフィック情報取得部20で取得されたトラフィック情報を基に通信状態を判定し、通信処理部10に規制指示を送信する状態判定/規制指示部30から構成される。
First, the configuration of the
通信処理部10は、無線通信によりこの基地局2とアソシエーションしている端末3との間でやり取りされるパケットを処理する無線送受信部11と、有線ネットワーク5を介して他の基地局2とアソシエーションしている端末2や上位ネットワーク4との間でやり取りされるパケットを処理する有線送受信部13とを有している。なお、無線送受信部11と端末3との通信は無線I/F部12で制御され、有線ネットワーク5(上位ネットワーク4等)との通信は有線I/F部14で制御される。また、無線送受信部11と有線送受信部13との間でやり取りされるパケットは規制処理部15を介して行われる。この規制処理部15は、状態判定/規制指示部30からの規制指示に従って、端末3とのアソシエーションの確立・切断や端末3とやり取りされるパケットの制御を行う。なお、アソシエーションとは、端末3からの接続要求により基地局2がこの端末3を認識し、通信路を確立することをいう。
The
トラフィック情報取得部20は、無線送受信部11および有線送受信部13において転送されるパケットを分析することにより、状態判定並びに規制処理に必要なトラフィック情報を取得するものであり、同時通話数計測部21、音声品質計測部22、および、アクティブ端末計測部23から構成される。同時通話数計測部21は、呼制御パケット(SIP等)や音声パケット(RTPパケット)を抽出して、呼の開始/終了を判断してその数を同時通話数Nとしてカウントする。例えば、音声通信がプロトコルとして、SIP(Session Initial Protocol)とRTP(Real-time
Transfer Protocol)を用いて行われている場合は、呼の開始は、SIPパケットを観測し、INVITEパケットを受信した時に呼開始と見なし、BYEパケットまたはCANCELパケットを受信した時に呼終了と見なす。同時に、RTPパケットを観測し、音声通信のRTPパケットを受信した時点で呼開始と見なし、そのRTPパケットが一定時間流れなくなった場合には呼終了と見なすように構成される。
The traffic
When the transfer protocol is used, the call is started by observing the SIP packet and considering the call start when the INVITE packet is received, and the call end when receiving the BYE packet or the CANCEL packet. At the same time, the RTP packet is observed, and when a voice communication RTP packet is received, it is regarded as a call start.
音声品質計測部22は、音声通信に用いられないパケット(これを「非優先データ」と呼ぶ)を監視し、これらのパケットのスループット(端末3から基地局2に対するトラフィックを「上り」と呼び、基地局2から端末3に対するトラフィックを「下り」と呼び、上りおよび下りスループットの合計を「総スループット」と呼ぶ)を測定し、音声品質としてこの総スループットTotalを出力する(総スループットTotalが大きくなるほど音声通信の品質に影響する)。同様に、一般端末3bと送受信されるパケットを監視し、総スループットTotal2を出力する。また、音声品質計測部22は、一定間隔毎に、一般端末3b毎のトラフィック量を計測するように構成されており、端末3との間で送受信されるパケットのうち、UDP通信に用いられるパケットのスループットを測定可能に構成されている。
The voice
なお、音声パケット(RTP,RTCP等)を抽出し、その無線区間のパケットロスの状態等から音声通信の品質を計測するように構成することも可能である。この場合、音声通信の品質の計測方法としては、例えば、RTPパケットを用いた場合は、端末3毎に音声RTPパケットのシーケンス番号を観察し、一定間隔毎に欠落したパケット数をカウントすることにより、音声通信をしている端末3の平均のパケットロス率を算出することにより求められる。あるいは、各端末3の音声RTPパケットの送出間隔が同じ(既知)であれば、全端末3の実転送RTPパケット数を、1端末のロスなしRTPパケット数と同時通話数との積で除することによりパケットロス率を算出しても良い。また、音声通信の品質として、パケットの揺らぎを測定しても良い。
It is also possible to extract voice packets (RTP, RTCP, etc.) and measure the quality of voice communication from the packet loss state of the wireless section. In this case, as a method for measuring the quality of voice communication, for example, when RTP packets are used, the sequence number of voice RTP packets is observed for each terminal 3, and the number of packets lost at a fixed interval is counted. It is obtained by calculating the average packet loss rate of the
アクティブ端末台数計測部23は、基地局2とアソシエーションしている一般端末3bの台数をアクティブ端末台数Mとして計測するように構成されている。このとき、アソシエーションしている一般端末3bのうち、所定の閾値以上のトラフィックを有する端末台数をアクティブ端末台数Mとしても良い。
The active terminal
状態判定/規制指示部30は、トラフィック情報取得部20からのトラフィック情報を用いて規制状態の判定並びに規制指示を行うものであり、規制状態判定部31、パラメータ管理テーブル32、状態管理部33、および、規制指示部34から構成される。規制状態判定部31は、トラフィック情報取得部20からのトラフィック情報とパラメータ管理テーブル32に記憶されたパラメータテーブルの情報に基づいて優先端末3aの音声通信の品質を確保するように規制状態を判定し、結果を状態管理部33に渡すように構成されている。そして、規制指示部34は、状態管理部33に記憶された規制状態に応じて通信処理部10の規制処理部15に規制指示を通知するように構成されている。
The state determination /
ここで、図3を用いて、基地局2において端末3と送受信されるパケットの制御方法について説明する。なお、図3は、基地局2においてパケットの制御に関わる主要部分だけを示している。無線送受信部11は、端末3に送信されるパケットのキューとして優先データ(音声通信)キュー111と非優先データ(一般データ)キュー112とを有しており、また、端末3から受信したパケットのキューとして受信キュー113を有している。端末3へ送信されるパケットは、無線送受信部11のデータ類別機能114で受け取られる。データ類別機能114でパケットを受け取ると、そのパケットが音声通信のためのパケットか否かを判定し、音声通信のためのパケットでない場合(非優先データである場合)は、データキュー116に端末毎に振り分けて格納し、音声通信のためのパケットである場合(優先データである場合)は、優先キュー111に格納する。
Here, the control method of the packet transmitted / received with the
端末毎にデータキュー116に格納されたパケット(非優先データ)は、ラウンドロビンに基づいてキューイング機能117により取り出され、非優先キュー112に格納される。そして、優先キュー111および非優先キュー112に格納されたパケットは、QoSパラメータ設定機能118,119に設定されるそれぞれのQoSパラメータ(AIFS,CWmin,CWmax,TXOP)に基づいて無線I/F部12により各端末3に送信される。このとき、キューイング機能117によりラウンドロビンの間隔やQoSパラメータ値は規制処理部15のキューイング間隔制御機能151およびQoSパラメータ制御機能152により設定される。また、優先端末3aに対しては、規制処理部15の端末QoSパラメータ制御機能154により、ビーコン等を用いてQoSパラメータが設定される。なお、図示しないが、優先端末3aにおいても、優先キューと非優先キューを有しており、QoSパラメータにより制御される。また、端末3とのアソシエーションは、規制処理部15の無線制御機能153によりビーコンを用いて制御される。
Packets (non-priority data) stored in the
基地局2を以上のように構成すると、優先キュー111に対するQoSパラメータと非優先キュー112に対するQoSパラメータとの設定により、優先キュー111の音声通信パケットが優先して端末3(優先端末3a)に送信されるため、音声通信の品質を確保することができる。さらに、キューイング機能117によりラウンドロビンの間隔を調整することにより、非優先キュー112に格納されるパケットの量を制限して端末3に送信される一般データのトラフィック量を制御することができ(以降の説明においては、「シェーピング処理」と呼ぶ)、これにより、一般データの通信により音声通信へ与えられる影響を小さくすることができる。
When the
(実施例1−1)
それでは、状態判定/規制指示部30による通信処理部10の規制方法の第1実施例について図4および図5を用いて説明する。この第1実施例は、同時通話数計測部21で計測される音声通信の同時通話数Nと、一般端末3bのアクティブ端末台数Mから、適切なEDCAパラメータを決定して通信処理部10に設定するとともに、必要に応じてシェーピング処理を行うものである。
(Example 1-1)
Now, a first embodiment of the restriction method of the
同時通話数Nまたはアクティブ端末台数Mが変化すると、規制状態判定部31はトラフィック情報取得部20から同時通話数Nおよびアクティブ端末台数Mを取得する(ステップS100)。状態判定/規制指示部30のパラメータ管理テーブル32には、図4(a)に示すような、同時通話数Nを行にとり、アクティブ端末台数Mを列に取った行列として、EDCAパラメータを決定するためのテーブル番号TBが記憶されたEDCAパラメータテーブルが記憶されており、規制状態判定部31は、同時通話数Nとアクティブ端末台数Mから対応するテーブル番号TBを取得し、状態管理部33に格納する(S101)。
When the number N of simultaneous calls or the number M of active terminals changes, the restriction
状態管理部33には、図4(b)に示すような、予め想定するトラフィックモデルを用いて算出されたEDCAパラメータが、テーブル番号に対応付けられてEDCAパラメータセットとして記憶されている。なお、このEDCAパラメータセットには、テーブル番号TB毎に、基地局2の優先キュー111および非優先キュー112に対するEDCAパラメータと、優先端末3aの優先キューおよび非優先キュー(図示せず)に対するEDCAパラメータとが記憶されている。また、このEDCAパラメータセットには、シェーピング処理の制御情報を有しており、EDCAパラメータが設定可能な閾値を超える部分についてはシェーピング処理を行って音声通信の品質確保が行われる。このようなEDCAパラメータセットを用いて、規制指示部34は、状態管理部33に格納されているテーブル番号TBに対応するEDCAパラメータとシェーピング処理の情報を取得して規制処理部15に規制指示として送信する(ステップS102)。
In the
そして、規制処理部15のQoSパラメータ制御機能152が、優先キュー111と非優先キュー112のQoSパラメータ設定機能118,119のそれぞれに規制指示のEDCAパラメータを設定するとともに、端末QoSパラメータ制御機能154が、優先端末3aに対してEDCAパラメータを設定する(ステップS103)。このステップS103において、シェーピング処理が必要な場合は、キューイング間隔制御機能151がキューイング機能117のラウンドロビンの間隔を規制指示に従って設定する。
Then, the QoS
このような構成によると、同時通話数Nとアクティブ端末台数Mの変化に応じて基地局2から端末3へ送信されるパケットの下りトラフィックと、優先端末3aから基地局2に送信される上りトラフィックとが制御されるため、音声通信のパケットが優先されて、音声通信の品質を確保することができる。また、EDCAパラメータで制御できない(パラメータの設定範囲を超える場合の)トラフィックに対しては、音声通信以外のパケット、すなわち、非優先キュー112の下りパケットがシェーピング処理されるためトラフィック量が制限されて音声通信の品質を確保することができる。なお、端末3のうち、一般端末3bについても、下りパケットはすべて非優先キュー112経由で送信されるため、EDCAパラメータおよびシェーピング処理によりトラフィックが制限され、結果として一般端末3bからの上りパケットのトラフィックもTCP/IPの特性により制限されて制御することができるため、優先端末3aの音声通信の品質は確保される。
According to such a configuration, downlink traffic of packets transmitted from the
(実施例1−2)
なお、以上の第1実施例においては、EDCAパラメータを同時通話数Nとアクティブ端末台数Mの変化に応じて動的に設定するように構成したが、図4(c)に示すように、状態管理部33に記憶されるEDCAパラメータセットを同時通話数Nにのみ対応させて構成することも可能である。このときも、上述のシェーピング処理と組み合わせる(図4(b)と同様に、シェーピング処理の制御情報をEDCAパラメータセットに持つ)ことにより、音声通信の品質確保を確実に行うことができる。
(Example 1-2)
In the first embodiment described above, the EDCA parameter is configured to be dynamically set according to changes in the number of simultaneous calls N and the number of active terminals M. However, as shown in FIG. It is also possible to configure the EDCA parameter set stored in the
一般端末3bが、EDCAパラメータを算出する際のトラフィックモデルを超えたトラフィックを送受信したとき、ノイズ等により無線環境が悪化して実効帯域が低下したとき、または、基地局2の通信エリア外にあるため基地局2からは検出できないが、この基地局2とアソシエーションしている端末3に対しては干渉する他の端末3が存在するような場合には、第1実施例で示したトラフィック制御では音声通信の品質確保に対応することができないことがある。そこで、第2実施例においては、基地局2を流れるパケットを監視して、非優先データが音声通信に与える影響度、すなわち、音声品質への影響度に基づいて制御する方法について説明する。
When the
(実施例2−1)
この第2実施例においては、図6に示すように、音声通信の同時通話数Nに対して非優先データの総スループットTotalが所定の閾値を超えると音声品質を確保するための制御を行うというものである。それでは、状態判定/規制指示部30による通信処理部10の規制方法について図7を用いて説明する。なお、本実施例においては、以下に示す処理が一定間隔で繰り返し実行されるように構成されている。また、規制状態判定部31は、各種情報を記憶するための領域(メモリ)が設けられており、規制状態の継続回数nが記憶されている。また、パラメータ管理テーブル32には、図6(a)に示すパラメータが予め決定されて記憶されており、具体的には、同時通話数Nに対する非優先データの総スループットの閾値THLと、同時通話数Nに対する非優先データの下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminがパラメータテーブルとして記憶されている。
(Example 2-1)
In the second embodiment, as shown in FIG. 6, when the total throughput Total of non-priority data exceeds a predetermined threshold with respect to the number N of simultaneous voice communication calls, control is performed to ensure voice quality. Is. Now, a method for regulating the
この処理が開始されると、まず、規制状態判定部31がトラフィック情報取得部20の同時通話数計測部21から同時通話数Nを取得し(ステップS200)、同時通話数Nが0であるかどうか(すなわち、音声通信がされているか否か)が判断される(ステップS201)。
When this process starts, first, the restriction
ステップS201で同時通話数Nが0でないと判断された場合は、規制状態判定部31は、音声品質計測部22から音声通信の品質情報として非優先データの総スループットTotalを取得し(ステップS202)、さらに、パラメータ管理テーブル32から、現在の同時通話数Nに対する総スループットの閾値THLと、下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminを取得し(ステップS203)、総スループットTotalと総スループットの閾値THLとを比較する(ステップS204)。
When it is determined in step S201 that the number N of simultaneous calls is not 0, the restriction
ステップS204において、総スループットTotalが閾値THL以上であると判断されたときは、継続回数nを1増加させ(ステップS205)、次式(1)を用いて、下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminと継続回数nとから、非優先キュー112に設定される最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを算出して決定し、状態管理部33に記憶して(ステップS206)、一回の処理を終了する。
If it is determined in step S204 that the total throughput Total is equal to or greater than the threshold THL, the number of continuations n is increased by 1 (step S205), and the downlink minimum contention window THLD_CWmin and the number of continuations are calculated using the following equation (1). From n, the minimum contention window TXLD_CWmin set in the
TXLD_CWmin = 2log2(THLD_CWmin +1)+n − 1 (1) TXLD_CWmin = 2 log2 (THLD_CWmin + 1) + n -1 (1)
一方、ステップS204において、総スループットTotalが閾値THLより小さいと判断されたときは、継続回数nが0であるか否かが判断され(ステップS208)、0でないと判断されると、継続回数nを1減少させ(ステップS209)、上述の式(1)により下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminが算出されて状態管理部33に記憶し(ステップS210)、一回の処理を終了する。 On the other hand, if it is determined in step S204 that the total throughput Total is smaller than the threshold value THL, it is determined whether or not the number of continuations n is 0 (step S208). Is decreased by 1 (step S209), and the downlink minimum contention window TXLD_CWmin is calculated by the above-described equation (1) and stored in the state management unit 33 (step S210), and one process is completed.
なお、ステップS208で継続回数nが0であると判断されたときは、下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを初期値に戻して状態管理部33に記憶し(ステップS212)、一回の処理が終了する。また、ステップS201で同時通話数Nが0であると判断されたときは、継続回数nが0にリセットされ(ステップS211)、下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを初期値に戻して状態管理部33に記憶し(ステップS212)、一回の処理が終了する。
If it is determined in step S208 that the number of continuations n is 0, the downlink minimum contention window TXLD_CWmin is returned to the initial value and stored in the state management unit 33 (step S212), and one process is completed. . If it is determined in step S201 that the number of simultaneous calls N is 0, the number of continuations n is reset to 0 (step S211), the minimum downlink contention window TXLD_CWmin is returned to the initial value, and the
規制指示部34は、ステップS206,S210,S212により決定された下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを状態管理部33から取り出し、通信処理部10の規制処理部15に規制指示として送信し、この規制指示を受け取った規制処理部15は、QoSパラメータ設定機能152により、非優先キュー112に対するQoSパラメータ設定機能119にこの下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを設定する(ステップS207)。
The
このように、同時通話数Nに基づいて許容される非優先データの総スループットの閾値THLを設定しておき、この閾値THL以上となったときには、非優先キュー112のコンテンションウインドウTHLD_CWminを設定して、非優先データを送受信する端末3のトラフィックを制限することにより、優先キュー111のパケットを優先して音声通信の品質を確保することができる。なお、第1実施例の場合と同様に、非優先データに対する下りのコンテンションウインドウTHLD_CWminを設定することにより、下りのトラフィックを制限するだけでなく、TCP/IPの処理特性により上りのトラフィックも制限して制御することができる。また、下りの最小コンテンションウインドウTHLD_CWminの算出には規制状態の継続回数nを用いているため、下りのトラフィックの制限は段階的に変動するように構成される。
In this way, the threshold THL of the total throughput of non-priority data allowed based on the number N of simultaneous calls is set, and when the threshold THL is exceeded, the contention window THLD_CWmin of the
(実施例2−2)
ところで、非優先データの下りのトラフィックの制限は、最小コンテンションウインドウTHLD_CWminの操作だけでなく、キューイング機能117のラウンドロビンの間隔を調整することで実現することも可能であり、図8を用いて説明する。なお、この場合、パラメータ管理テーブル32には、図6(b)に示すように、最小コンテンションウインドウTHLD_CWminの代わりに、同時通話数Nに対応する非優先キュー112により送信される(すなわち、非優先データの)下りスループット閾値THLDが予め記憶されている。
(Example 2-2)
By the way, the restriction of the downstream traffic of non-priority data can be realized not only by the operation of the minimum contention window THLD_CWmin but also by adjusting the round robin interval of the
この処理が開始されると、まず、規制状態判定部31がトラフィック情報取得部20の同時通話数計測部21から同時通話数Nを取得し(ステップS220)、同時通話数Nが0であるか否か(すなわち、音声通信がされているか否か)が判断される(ステップS221)。
When this process starts, first, the restriction
ステップS221で同時通話数Nが0でないと判断された場合は、規制状態判定部31は、音声品質計測部22から音声通信の品質情報として非優先データの総スループットTotalを取得し(ステップS222)、さらに、パラメータ管理テーブル32から、現在の同時通話数Nに対する非優先データの総スループットの閾値THLと、下りスループット閾値THLDを取得し(ステップS223)、総スループットTotalと総スループットの閾値THLとを比較する(ステップS224)。
When it is determined in step S221 that the number of simultaneous calls N is not 0, the restriction
ステップS224において、総スループットTotalが閾値THL以上であると判断されたときは、継続回数nを1増加させ(ステップS225)、次式(2)を用いて、下りスループット閾値THLDと継続回数nとから、非優先データ(下りパケット)の下り送信許容量TXLDを算出して決定して状態管理部33に記憶し(ステップS226)、一回の処理を終了する。なお、この式(2)において、TX_OFFは下り送信量を抑制するときの単位量(下り送信抑制単位量)を示しており、規制状態判定部31に予め設定されている。
If it is determined in step S224 that the total throughput Total is equal to or greater than the threshold THL, the number of continuations n is increased by 1 (step S225), and the downstream throughput threshold THLD and the number of continuations n are calculated using the following equation (2). From this, the downlink transmission allowable amount TXLD of the non-priority data (downlink packet) is calculated and determined and stored in the state management unit 33 (step S226), and one process is completed. In Equation (2), TX_OFF indicates a unit amount (downlink transmission suppression unit amount) when the downlink transmission amount is suppressed, and is preset in the restriction
TXLD = THLD − (n * TX_OFF) (2)
但し、TXLD ≧ 0 とする
TXLD = THLD− (n * TX_OFF) (2)
However, TXLD ≧ 0
一方、ステップS224において、総スループットTotalが閾値THLより小さいと判断されたときは、継続回数nが0であるか否かが判断され(ステップS228)、0でないと判断されると、継続回数nを1減少させ(ステップS229)、上述の式(2)により下り送信許容量TXLDを算出して状態管理部33に記憶し(ステップS230)、一回の処理を終了する。 On the other hand, when it is determined in step S224 that the total throughput Total is smaller than the threshold value THL, it is determined whether or not the number of continuations n is 0 (step S228). Is decreased by 1 (step S229), the downlink transmission allowable amount TXLD is calculated by the above-described equation (2) and stored in the state management unit 33 (step S230), and one process is completed.
なお、ステップS228で継続回数nが0であると判断されたときは、下り送信許容量THLDを初期に戻して状態管理部に記憶し(ステップS232)、一回の処理を終了する。また、ステップS221で同時通話数Nが0であると判断されたときは、継続回数nが0にリセットされ(ステップS231)、下り送信許容量THLDを初期に戻して状態管理部に記憶し(ステップS232)、一回の処理が終了する。 When it is determined in step S228 that the number of continuations n is 0, the downlink transmission allowable amount THLD is returned to the initial value and stored in the state management unit (step S232), and one process is completed. If it is determined in step S221 that the number N of simultaneous calls is 0, the number of continuations n is reset to 0 (step S231), and the downlink transmission allowable amount THLD is returned to the initial value and stored in the state management unit ( Step S232), one process is completed.
規制指示部34は、ステップS226,S230,S232により決定された下り送信許容量TXLDを状態管理部33から取り出し、通信処理部10の規制処理部15に規制指示として送信し、この規制指示を受け取った規制処理部15は、キューイング間隔制御機能151により、キューイング機能117にこの下り送信許容量THLDとなるようにラウンドロビンの間隔を設定する(ステップS227)。
The
このように、キューイング機能117により非優先キュー112に格納されるパケットのデータキュー116の取り出し間隔を制御することにより非優先データの下りのトラフィックが制限されるため、優先キュー111を優先して音声通信の品質を確保することができる。なお、この場合も、下りの送信許容量THLDを設定することにより、下りのトラフィックを制限するだけでなく、TCP/IPの処理特性により上りのトラフィックも制限することができる。また、下りの送信許容量THLDの算出には規制状態の継続回数nを用いているため、下りのトラフィックの制限は段階的に変動するように構成される。
In this way, since the downstream traffic of non-priority data is limited by controlling the take-out interval of the
(実施例2−3)
あるいは、非優先キュー112に対する下りの最小コンテンションウインドウTHLD_CWminと下りの送信許容量THLDの両方により音声通信の品質を確保するように制御することも可能であり、図9を用いて説明する。なお、この場合、パラメータ管理テーブル32には、非優先データの総スループットの閾値THLと、同時通話数Nに対する非優先データの下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminと、同時通話数Nに対応する非優先データの下りスループット閾値THLDとが予め記憶されている。また、規制状態判定部31のメモリには、コンテンションウインドウの制限の継続回数nと送信抑制量の制限の継続回数kとが記憶されている。
(Example 2-3)
Alternatively, it is possible to control to ensure the quality of voice communication by both the downlink minimum contention window THLD_CWmin for the
この処理が開始されると、まず、規制状態判定部31が同時通話数計測部21から同時通話数Nを取得し(ステップS240)、同時通話数Nが0であるか否かが判断される(ステップS241)。
When this process is started, the restriction
ステップS241で同時通話数Nが0でないと判断された場合は、規制状態判定部31は、音声品質計測部22から音声通信の品質情報として非優先データの総スループットTotalを取得し(ステップS242)、さらに、パラメータ管理テーブル32から、現在の同時通話数Nに対する総スループットの閾値THLと、下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminと、下り送信許容量THLDを取得し(ステップS243)、総スループットTotalと総スループットの閾値THLとを比較する(ステップS244)。
When it is determined in step S241 that the number N of simultaneous calls is not 0, the restriction
ステップS244において、総スループットTotalが閾値THL以上であると判断されたときは、現在設定されている非優先キュー112の最小コンテンションウインドウ(すなわち、状態管理部33に記憶されている下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWmin)が、最大値に達しているか否かを判断する(ステップS245)。一般に、コンテンションウインドウは0〜1023の値が取られるため、下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminが1023であるか否かが判断される。このステップS245において、下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminが最大値になっていないと判断されたときは、上述の式(1)により下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを算出して決定し、状態管理部33に記憶し(ステップS246)、継続回数nを1増加させて(ステップS247)、一回の処理が終了する。また、ステップS245において、下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminが最大値であると判断されたときは、次式(3)により下り送信許容量THLDを算出して決定し、状態管理部33に記憶し(ステップS248)、継続回数kを1増加させて(ステップS249)、一回の処理が終了する。
If it is determined in step S244 that the total throughput Total is equal to or greater than the threshold value THL, the minimum contention window of the currently set non-priority queue 112 (that is, the minimum downlink contention stored in the state management unit 33). It is determined whether or not the window THLD_CWmin has reached the maximum value (step S245). Generally, since the contention window takes a value from 0 to 1023, it is determined whether or not the minimum downlink contention window THLD_CWmin is 1023. If it is determined in step S245 that the minimum downlink contention window THLD_CWmin is not at the maximum value, the minimum downlink contention window TXLD_CWmin is calculated and determined by the above equation (1), and the
TXLD = THLD − (k * TX_OFF) (3)
但し、TXLD ≧ 0 とする
TXLD = THLD− (k * TX_OFF) (3)
However, TXLD ≧ 0
一方、ステップS244において、総スループットTotalが閾値THLより小さいと判断されたときは、継続回数nが0であるか否かが判断され(ステップS250)、0でないと判断されると、継続回数kが0であるか否かが判断される(ステップS251)。継続回数kが0であると判断された場合は、継続回数nを1減少させた後(ステップS252)、式(1)により下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを算出して決定し、状態管理部33に記憶し(ステップS253)、一回の処理を終了する。 On the other hand, if it is determined in step S244 that the total throughput Total is smaller than the threshold value THL, it is determined whether or not the continuation number n is 0 (step S250). Is determined to be 0 (step S251). If it is determined that the number of continuations k is 0, after the number of continuations n is decreased by 1 (step S252), the downlink minimum contention window TXLD_CWmin is calculated and determined by equation (1), and the state management unit 33 (Step S253), and one process is terminated.
ステップS251で継続回数kが0でないと判断されると、継続回数kを1減少させた後(ステップS254)、式(3)により下り送信許容量THLDを算出して決定し、状態管理部33に記憶し(ステップS255)、一回の処理を終了する。 If it is determined in step S251 that the continuation count k is not 0, the continuation count k is decreased by 1 (step S254), and then the downlink transmission allowable amount THLD is calculated and determined by the equation (3). (Step S255), and one process is completed.
なお、ステップS250で継続回数nが0であると判断されたときは、下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminと下り送信許容量THLDを初期値に戻して状態管理部33に記憶し(ステップS259)、一回の処理を終了する。また、ステップS241で同時通話数Nが0であると判断されたときは、継続回数n,kを0にリセットし(ステップS257)、下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminと下り送信許容量THLDを初期値に戻して状態管理部33に記憶し(ステップS259)、一回の処理を終了する。 When it is determined in step S250 that the continuation count n is 0, the downlink minimum contention window TXLD_CWmin and the downlink transmission allowable amount THLD are returned to the initial values and stored in the state management unit 33 (step S259). End the process. If it is determined in step S241 that the number N of simultaneous calls is 0, the continuation times n and k are reset to 0 (step S257), and the downlink minimum contention window TXLD_CWmin and the downlink transmission allowance THLD are initialized. The process is returned to and stored in the state management unit 33 (step S259), and one process is terminated.
そして、規制状態判定部31により下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminが状態管理部33に設定されると、規制指示部34は、この下り最小コンテンションウインドウTHLD_CWminを状態管理部33から取り出して通信処理部10の規制処理部15に規制指示として送信し、この規制指示を受け取った規制処理部15は、QoSパラメータ設定機能152により、非優先キュー112に対するQoSパラメータ設定機能119にこの下り最小コンテンションウインドウTXLD_CWminを設定する(ステップS257)。また、規制状態判定部31により下り送信許容量THLDが状態管理部33に設定されると、規制指示部34は、この下り送信許容量THLDを状態管理部33から取り出して通信処理部10の規制処理部15に規制指示として送信し、この規制指示を受け取った規制処理部15は、キューイング間隔制御機能151により、キューイング機能117にこの下り送信許容量THLDとなるようにラウンドロビンの間隔を設定する(ステップS258)。
Then, when the minimum downlink contention window THLD_CWmin is set in the
このように、まず、非優先データの下りトラフィックを最小コンテンションウインドウTXLD_CWminで制限し、最小コンテンションウインドウTXLD_CWminが最大値に達するとシェーピング処理でトラフィックを制限することにより、より確実に音声通信の品質を確保することができる。 In this way, first, the downlink traffic of non-priority data is limited by the minimum contention window TXLD_CWmin, and when the minimum contention window TXLD_CWmin reaches the maximum value, the traffic is limited by the shaping process, thereby ensuring more reliable voice communication quality. Can be secured.
以上の実施例においては、非優先データのトラフィック制御に対して、QoSパラメータを設定するか、若しくは、シェーピング処理することでこの非優先データのトラフィックを制限して音声通信の品質を確保していたが、これらの制御はTCP/IPによる通信対してのみ有効である。そのため、一般端末3bが行うUDP/IP通信を制御することができず、これらの通信が音声通信の品質に影響する場合がある。そこで、第3実施例では、基地局2とアソシエーションしている一般端末3bのうち、負荷の大きいUDP/IP通信を行っている一般端末3bを基地局2から強制離脱させる(アソシエーションを切断する)ことにより音声通信の品質を確保する方法について説明する。
In the above embodiment, QoS parameters are set for the traffic control of non-priority data or the non-priority data traffic is limited by shaping to ensure the quality of voice communication. However, these controls are effective only for TCP / IP communication. Therefore, UDP / IP communication performed by the
(実施例3−1)
この制御は、同時通話数Nに応じて一般端末3bの総スループット(上りおよび下りの合計スループット)の閾値THL2を設定し、総スループットがこの閾値THL2より小さくなるように一般端末3bのアソシエーションを切断するものである。それでは、状態判定/規制指示部30による通信処理部10の規制方法について図12を用いて説明する。
(Example 3-1)
This control sets a threshold THL2 of the total throughput (upstream and downstream total throughput) of the
なお、本実施例においては、以下に示す処理が一定間隔で繰り返し実行されるように構成されている。また、パラメータ管理テーブル32には、図10に示すように同時通話数Nに対応した一般端末3bの総スループット閾値THL2が記憶されており、また、図11に示すように、同時通話数Nとアクティブ端末台数Mをマトリックスとする一般端末3bの1台あたりのUDP/IP通信の上りスループット閾値(これを「許容UDPスループットTH」と呼ぶ)が記憶されている。
In this embodiment, the following processing is repeatedly executed at regular intervals. The parameter management table 32 stores the total throughput threshold THL2 of the
この処理が実行されると、まず、規制状態判定部31がトラフィック情報取得部20の同時通話数計測部21から同時通話数Nを取得し、また、アクティブ端末台数計測部23からアクティブ端末台数Mを取得し(ステップS300)、この同時通話数Nに対応する総スループット閾値THL2と、同時通話数Nおよびアクティブ端末台数Mに対応する一台あたりの許容UDPスループットTHをパラメータ管理テーブル32から取り出す(ステップS301)。次に、音声品質計測部22により、前回の処理から今回の処理までの間に一般端末3bと基地局2との間で送受信された総スループットTotal2を取得し(ステップS302)、また、音声品質計測部22により、UDP/IP通信を行っている一般端末3b毎に、UDP上りスループットUTH(n)(nは1からUDP/IP通信を行っている一般端末3bの台数)を取得する(ステップS303)。
When this processing is executed, first, the regulation
このようにして取得された一般端末3bの総スループットTotal2が総スループット閾値THL2以上であるか否かを判定し(ステップS304)、総スループットTotal2が閾値THL2以上のときは、次に、一般端末3bのUDP上りスループットTH_UDP(n
)と許容UDPスループットTHとを比較し(ステップS305)、一台でも超えている一般端末3bがある場合は、UDP/IP通信を行っている一般端末3bを強制離脱させるという規制情報を状態管理部33に記憶し(ステップS306)、一回の処理を終了する。なお、ステップS304において、総スループットTotal2が閾値THL2より小さいとき、および、ステップS305において、許容UDPスループットTHを超えている一般端末3bがないときは、そのまま一回の処理を終了する。
It is determined whether or not the total throughput Total2 of the
) And the permissible UDP throughput TH (step S305), and if there is a
状態管理部33に規制情報が記憶されると、規制指示部34は、規制指示を規制処理部15に送信し、この規制指示を受け取った規制処理部15は、無線制御機能153により、一般端末3bのうち、UDP/IP通信における上りスループットの大きい一般端末3bとのアソシエーションを切断してこの一般端末3bを離脱させる。
When the restriction information is stored in the
このような構成によると、一般端末3bの総スループットTotal2が閾値THL2より小さくなるまで、UDP/IP通信を行っている一般端末3bが基地局2から強制的に離脱されるため、UDP/IPによるトラフィックが減少して音声通信の品質を確保することができる。なお、一般端末3bの一台当たりの許容UDPスループットTHによりこの一般端末3bを強制離脱させるか否かを判断しているため、通常のトラフィックにより通信を行っている端末3(一般端末3b)のアソシエーションが切断されて通信が中断することはない。
According to such a configuration, the
(実施例3−2)
なお、この第3実施例においては、アクティブ端末台数Mを考慮しないで、同時通話数Nだけで一般端末3bを強制離脱させるように制御することも可能であり、その場合の処理について図13を用いて説明する。なお、この場合、パラメータ管理テーブル32には、図10に示す同時通話数Nに対する一般端末の総スループット閾値THL2のみが記憶される。
(Example 3-2)
In the third embodiment, it is possible to control the
この処理が実行されると、まず、規制状態判定部31がトラフィック情報取得部20の同時通話数計測部21から同時通話数Nを取得し(ステップS310)、この同時通話数Nに対応する総スループット閾値THL2をパラメータ管理テーブル32から取り出す(ステップS311)。次に、音声品質計測部22により前回の処理から今回の処理までの間に一般端末3bとの間で送信された総スループットTotal2を取得し(ステップS312)、また、音声品質計測部22により、UDP/IP通信を行っている一般端末3b毎に、UDP上りスループットUTH(n)(nは1からUDP/IP通信を行っている一般端末3bの台数)を取得する(ステップS313)。
When this process is executed, first, the restriction
このようにして取得された一般端末3bの総スループットTotal2が総スループット閾値THL2以上であるか否かを判定し(ステップS314)、総スループットTotal2が閾値THL2以上のときは、UDP/IP通信を行っている一般端末3bを強制離脱させるという規制情報を状態管理部33に記憶し(ステップS315)、一回の処理を終了する。なお、ステップS314において、総スループットTotal2が閾値THL2より小さいときは、そのまま一回の処理を終了する。
It is determined whether or not the total throughput Total2 of the
状態管理部33に規制情報が記憶されると、規制指示部34は、規制指示を規制処理部15に送信し、この規制指示を受け取った規制処理部15は、無線制御機能153により、一般端末3bのうち、UDP/IP通信における上りスループットの大きい一般端末3bとのアソシエーションを切断してこの一般端末3bを基地局2から離脱させる(ステップS316)。
When the restriction information is stored in the
このような構成しても、一般端末3bの総スループットTotal2が閾値THL2より小さくなるまでUDP/IP通信をしている一般端末3bが基地局2から強制的に離脱されるため、UDPトラフィックが減少して音声通信の品質を確保することができる。
Even in such a configuration, the
ところで、以上の第1〜第3実施例においては、図2に示すように、端末3との無線通信の制御は基地局2が単独で行う場合について説明したが、図1に示すように、基地局2が接続された有線ネットワーク5にコントローラ6を接続し、基地局2の機能の一部をこのコントローラ6に実装することも可能である。図14および図15を用いて、基地局2とコントローラ6とで構成した場合について説明する。なお、以降の説明においては、図2と同様の構成要件については同一の符号を付し詳細な説明は省略する。
By the way, in the above first to third embodiments, as shown in FIG. 2, the case where the
図14は複数の基地局2をコントローラ6でまとめて制御するものであり、トラフィック情報取得部20および状態判定/規制指示部30(30′)はコントローラ6に実装される。この構成においては、コントローラ6は有線ネットワーク5を介して基地局2と通信を行うために、有線送受信部13′、有線I/F部14′が実装され、端末3に対するパケットは全てコントローラ6を介して送受信される。そのため、規制処理部15の機能のうち一部はコントローラ6に実装された規制処理部15′で実行される。具体的には、基地局2に実装された規制処理部15は、音声通信の新規呼接続規制を実行し、コントローラ6に実装された規制処理部15′は、端末3の新規接続規制、および、非音声通信端末3の接続切断が実行される。なお、規制指示部34から送信される規制指示は、規制処理部15′を介して規制処理部15に送信される。
In FIG. 14, a plurality of
図15は、トラフィック情報取得部20は基地局2に実装し、状態判定/規制指示部30(30′)のみをコントローラ6に実施した場合を示している。この場合、基地局2とコントローラ6とで送受信される情報は、トラフィック情報および規制指示であり、基地局2を介して端末3と上位ネットワーク4で送受信されるパケットは、コントローラ6を経由しない。
FIG. 15 shows a case where the traffic
このように、基地局2の規制状態を設定してこの基地局2を制御する機能をコントローラ6に実装することにより、複数の基地局2をコントローラ6でまとめて制御することができるため、無線LANネットワーク1を効果的に制御することができる。特に、無線LANネットワーク1においては、端末3は複数の基地局2の間を移動するため、アソシエーションする基地局2も移動先のものが利用されるため、コントローラ6で全体を管理することが効果的である。
As described above, since the
なお、以上の実施例においては、本発明に係る通信システムとして基地局2と端末3とが無線通信を行う無線LANシステム1に適用した場合について説明したが、これに限定されることとはなく、例えば、電力線を媒体にして通信を行うPLC通信システムに適用することも可能である。
In the above embodiment, the case where the communication system according to the present invention is applied to the
以上のように、本実施例に係る基地局2によれば、優先制御が実装された端末(優先端末3a)と実装されていない端末(一般端末3b)が混在してアソシエーションする場合でも、非優先パケット(非優先データ)を制御することにより、優先通信(音声通信)の品質を確保することができる。もちろん、優先制御が可能な優先端末3aのみが基地局2とアソシエーションしている場合でも、本実施例に係る基地局2の制御により優先通信の品質を確保することができる。
As described above, according to the
2 基地局(通信装置)
3 端末
3b 一般端末
11 無線送受信部(送信手段)
21 同時通話数計測部(同時通話数計測手段)
22 音声品質計測部(スループット計測手段)
23 アクティブ端末台数計測部(アクティブ端末台数計測手段)
30 状態判定/規制指示部(制御手段)
32 パラメータ管理テーブル(パラメータ記憶手段)
2 Base station (communication equipment)
3 terminal 3b
21. Simultaneous call number measurement unit (simultaneous call number measurement means)
22 Voice quality measurement unit (throughput measurement means)
23 Active terminal number measuring unit (active terminal number measuring means)
30 State determination / regulation instruction section (control means)
32 Parameter management table (parameter storage means)
Claims (10)
前記端末へ前記パケットを送信する送信手段と、
前記送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して前記優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、
前記同時通信数計測手段により計測された前記同時通信数に応じて、前記送信手段により前記端末に送信される前記パケットのトラフィック量を制御する制御手段とを有することを特徴とする通信装置。 A communication device that associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal;
Transmitting means for transmitting the packet to the terminal;
Simultaneous communication number measuring means for detecting a packet corresponding to priority communication to be prioritized in the transmission and reception and measuring the number of simultaneous communication that is the number of communication of the priority communication;
And a control unit configured to control a traffic amount of the packet transmitted to the terminal by the transmission unit according to the number of simultaneous communication measured by the simultaneous communication number measurement unit.
前記端末へ前記パケットを送信する送信手段と、
前記アソシエーションをしている前記端末の接続数であるアクティブ端末台数を計測するアクティブ台数計測手段と、
前記送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して前記優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、
前記同時通信数計測手段により計測された前記同時通信数と前記アクティブ台数計測手段により計測された前記アクティブ端末台数とに応じて、前記送信手段により前記端末に送信される前記パケットのトラフィック量を制御する制御手段とを有することを特徴とする通信装置。 A communication device that associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal;
Transmitting means for transmitting the packet to the terminal;
Active number measuring means for measuring the number of active terminals, which is the number of connections of the terminals that are associated with each other;
Simultaneous communication number measuring means for detecting a packet corresponding to priority communication to be prioritized in the transmission and reception and measuring the number of simultaneous communication that is the number of communication of the priority communication;
Control the traffic volume of the packet transmitted to the terminal by the transmitting means according to the number of simultaneous communications measured by the simultaneous communication number measuring means and the number of active terminals measured by the active number measuring means. A communication device.
前記制御手段が、前記送信手段の前記パラメータを設定することにより前記トラフィック量を制御するように構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の通信装置。 The transmitting means is configured to transmit the packet to the terminal according to a parameter;
The communication apparatus according to claim 1, wherein the control unit is configured to control the traffic amount by setting the parameter of the transmission unit.
前記端末へ前記パケットを送信する送信手段と、
前記送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して前記優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、
前記アソシエーションをしている前記端末のうち、前記端末から送信される前記パケットのトラフィック量を直接制御することができない端末との間で送受信される前記パケットのスループットを計測するスループット計測手段と、
前記同時通信数に対して、前記優先通信の品質を確保するために許容される前記直接制御することができない端末の前記スループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段と、
前記パラメータ記憶手段から前記同時通信数計測手段により計測された前記同時通信数に対応する前記閾値を取り出し、前記スループットが前記閾値以上であるときに、前記送信手段により前記直接制御することができない端末に送信される前記パケットのトラフィック量を制御する制御手段とを有することを特徴とする通信装置。 A communication device that associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal;
Transmitting means for transmitting the packet to the terminal;
Simultaneous communication number measuring means for detecting a packet corresponding to priority communication to be prioritized in the transmission and reception and measuring the number of simultaneous communication that is the number of communication of the priority communication;
A throughput measuring means for measuring a throughput of the packet transmitted / received to / from a terminal that cannot directly control a traffic amount of the packet transmitted from the terminal among the terminals that are associated;
Parameter storage means for storing the throughput threshold of the terminal that cannot be directly controlled and is allowed to ensure the quality of the priority communication with respect to the simultaneous communication number;
The threshold value corresponding to the simultaneous communication number measured by the simultaneous communication number measurement unit is extracted from the parameter storage unit, and the terminal that cannot be directly controlled by the transmission unit when the throughput is equal to or greater than the threshold value And a control means for controlling the traffic amount of the packet transmitted to the communication device.
前記制御手段が、前記送信手段の前記QoSパラメータを設定することにより前記トラフィック量を制御するように構成されたことを特徴とする請求項4に記載の通信装置。 The transmitting means is configured to transmit the packet to the terminal according to a QoS parameter;
5. The communication apparatus according to claim 4, wherein the control unit is configured to control the traffic amount by setting the QoS parameter of the transmission unit.
前記制御手段が、前記送信手段の前記トラフィックパラメータを設定することにより前記トラフィック量を制御するように構成されたことを特徴とする請求項4に記載の通信装置。 The transmission means is configured to adjust the traffic volume by shaping the packet transmitted to the terminal according to a traffic parameter,
5. The communication apparatus according to claim 4, wherein the control unit is configured to control the traffic amount by setting the traffic parameter of the transmission unit.
QoSパラメータに従って前記端末へ前記パケットを送信するとともに、トラフィックパラメータに従って前記端末に送信される前記パケットをシェーピング処理してトラフィック量を調整するように構成された送信手段と、
前記送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して前記優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、
前記アソシエーションをしている前記端末のうち、前記端末から送信される前記パケットのトラフィック量を直接制御することができない端末との間で送受信される前記パケットのスループットを計測するスループット計測手段と、
前記同時通信数に対して、前記優先通信の品質を確保するために許容される前記直接制御することができない端末の前記スループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段と、
前記パラメータ記憶手段から前記同時通信数に対応する前記閾値を取り出し、前記スループットが所定の閾値以上であるときに、前記QoSパラメータを前記送信手段に設定することにより、前記直接制御することができない端末に送信される前記パケットのトラフィック量を制御し、さらに、前記QoSパラメータが限界値に達したときに、前記トラフィックパラメータを前記送信手段に設定することにより、前記直接制御することができない端末に送信される前記パケットをシェーピング処理してトラフィック量を制御する制御手段とを有することを特徴とする通信装置。 A communication device that associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal;
Transmitting means configured to transmit the packet to the terminal according to a QoS parameter, and to adjust the traffic amount by shaping the packet transmitted to the terminal according to a traffic parameter;
Simultaneous communication number measuring means for detecting a packet corresponding to priority communication to be prioritized in the transmission and reception and measuring the number of simultaneous communication that is the number of communication of the priority communication;
A throughput measuring means for measuring a throughput of the packet transmitted / received to / from a terminal that cannot directly control a traffic amount of the packet transmitted from the terminal among the terminals that are associated;
Parameter storage means for storing a threshold value of the throughput of the terminal that cannot be directly controlled and is allowed to ensure the quality of the priority communication with respect to the simultaneous communication number;
The terminal that cannot be directly controlled by extracting the threshold corresponding to the number of simultaneous communications from the parameter storage means and setting the QoS parameter in the transmission means when the throughput is equal to or greater than a predetermined threshold Is transmitted to the terminal that cannot be directly controlled by setting the traffic parameter in the transmission means when the QoS parameter reaches a limit value. And a control means for controlling the amount of traffic by shaping the packet to be processed.
前記トラフィック量の規制の継続回数を記憶し、
前記スループットが所定の閾値以上であるときに、前記継続回数を増加させ、前記スループットが所定の閾値より小さいときに、前記継続回数を減少させるように構成するとともに、
前記トラフィック量を前記継続回数に応じて増減させるように前記送信手段を制御することを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の通信装置。 The control means is
Memorize the number of continuations of traffic volume regulation;
When the throughput is equal to or greater than a predetermined threshold, the number of continuations is increased, and when the throughput is smaller than a predetermined threshold, the number of continuations is decreased.
The communication apparatus according to claim 4, wherein the transmission unit is controlled to increase or decrease the traffic amount according to the number of continuations.
前記送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して前記優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、
前記アソシエーションをしている前記端末のうち、前記端末から送信される前記パケットのトラフィック量を直接制御することができない端末の接続数であるアクティブ端末台数を計測するアクティブ台数計測手段と
前記直接制御することができない端末との間で送受信されるパケットの総スループットを計測するとともに、前記直接制御することができない端末毎に前記端末から送信されるUDP/IPパケットの上りスループットを計測するスループット計測手段と、
前記同時通信数に対して、前記優先通信の品質を確保するために許容される前記直接制御できない端末との間で送受信される前記総スループットの閾値、および、前記同時通信数と前記アクティブ端末台数とに対して、前記優先通信の品質を確保するために許容される前記直接制御することができない端末の一台当たりの前記上りスループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段と、
前記パラメータ記憶手段から前記同時通信数に対する前記総スループットの閾値、並びに、前記同時通信数および前記アクティブ端末台数に対応する前記上りスループットの閾値を取り出し、前記スループット計測手段により計測された前記総スループットが前記総スループットの閾値以上であり、且つ、いずれかの前記端末の前記上りスループットが前記上りスループットの閾値を超えたときに、前記総スループットが前記総スループットの閾値より小さくなるまで、前記上りスループットの大きい前記直接制御することができない端末の前記アソシエーションを切断する制御手段とを有することを特徴とする通信装置。 A communication device that associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal;
Simultaneous communication number measuring means for detecting a packet corresponding to priority communication to be prioritized in the transmission and reception and measuring the number of simultaneous communication that is the number of communication of the priority communication;
Active number measuring means for measuring the number of active terminals, which is the number of connected terminals that cannot directly control the traffic volume of the packet transmitted from the terminal, among the terminals that are associated with each other, and the direct control A throughput measuring means for measuring a total throughput of packets transmitted / received to / from a terminal that cannot be controlled, and measuring an uplink throughput of a UDP / IP packet transmitted from the terminal for each terminal that cannot be directly controlled; ,
A threshold for the total throughput transmitted / received to / from the terminal that cannot be directly controlled, which is allowed to ensure the quality of the priority communication, and the number of simultaneous communication and the number of active terminals. And parameter storage means for storing a threshold of the uplink throughput per terminal that is allowed to ensure the quality of the priority communication and cannot be directly controlled, and
The threshold of the total throughput with respect to the number of simultaneous communications and the threshold of the uplink throughput corresponding to the number of simultaneous communications and the number of active terminals are extracted from the parameter storage unit, and the total throughput measured by the throughput measuring unit is When the uplink throughput of any of the terminals exceeds the uplink throughput threshold when the uplink throughput is greater than or equal to the threshold of the total throughput, until the total throughput becomes smaller than the threshold of the total throughput, And a control unit that disconnects the association of the large terminal that cannot be directly controlled.
前記送受信内で優先されるべき優先通信に対応するパケットを検出して前記優先通信の通信数である同時通信数を計測する同時通信数計測手段と、
前記直接制御することができない端末との間で送受信されるパケットの総スループットを計測するとともに、前記直接制御することができない端末毎に前記端末から送信されるUDP/IPパケットの上りスループットを計測するスループット計測手段と、
前記同時通信数に対して、前記優先通信の品質を確保するために許容される前記直接制御できない端末との間で送受信される前記総スループットの閾値を記憶するパラメータ記憶手段と、
前記パラメータ記憶手段から前記同時通信数計測手段により計測された前記同時通信数に対する前記総スループットの閾値を取り出し、前記スループット計測手段により計測された前記総スループットが前記総スループットの閾値以上であるときに、前記総スループットが前記総スループットの閾値より小さくなるまで、前記上りスループットの大きい前記直接制御することができない端末の前記アソシエーションを切断する制御手段とを有することを特徴とする通信装置。
A communication device that associates with a terminal and transmits / receives a packet to / from the associated terminal;
Simultaneous communication number measuring means for detecting a packet corresponding to priority communication to be prioritized in the transmission and reception and measuring the number of simultaneous communication that is the number of communication of the priority communication;
Measure the total throughput of packets sent to and received from the terminals that cannot be directly controlled, and measure the uplink throughput of UDP / IP packets transmitted from the terminals for each terminal that cannot be directly controlled Throughput measurement means;
Parameter storage means for storing a threshold value of the total throughput transmitted / received to / from the terminal that cannot be directly controlled, which is allowed to ensure the quality of the priority communication, with respect to the number of simultaneous communications;
When the total throughput threshold for the number of simultaneous communications measured by the simultaneous communication number measuring unit is extracted from the parameter storage unit, and the total throughput measured by the throughput measuring unit is equal to or greater than the total throughput threshold And a control unit that disconnects the association of the terminal that cannot be directly controlled with the large uplink throughput until the total throughput becomes smaller than the threshold of the total throughput.
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