JP2008206024A - 無線lanデータパケット衝突回避制御方法およびその装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムにおいて、前記無線基地局装置あるいは前記無線端末装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施し、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、最初にデータを持たないパケットを送信し、前記データを持たないパケット送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡ってキャリアセンスを行わない短い間隔で連続して前記データパケットを送信する。
【選択図】図6
Description
また、APは、APに帰属するSTA(あるいは、帰属を試みようとするSTA)に対して、一定の送信周期(Beacon Interval)(下記、非特許文献2参照)でCSMA/CA方式を用いてビーコン信号を送信する。このビーコン信号は、通信に必要な様々な情報をSTAへ知らせる役割を持つ。
IEEE802.11の規格を元にして、5GHz帯の無線LAN規格であるIEEE802.11aや、2.4GHz帯の無線LAN規格であるIEEE802.11bおよびIEEE802.11gが規定されている。ここで、IEEE802.11bは最大11Mbpsの伝送レートに対して、IEEE802.11gは、IEEE802.11a規格と同等の最大54Mbpsの無線伝送レートでデータパケットを送信することができる規格となっている。
但し、IEEE802.11gはIEEE802.11bとチャネルを共用しなければならないことから、変調方式などの違いから生じるパケット衝突を回避する手段が用意されている。IEEE802.11gでは、この衝突を回避する手段の一つとして、自分宛に、CTS−to−Selfフレームと呼ばれる制御フレームを送信してIEEE802.11bのSTA、およびIEEE802.11gのSTAの送信を抑制(NAV;Network Allocation Vector)を設定)する手順が規定されている(下記、非特許文献3参照)。
IEEE802.11eで規格化されている方式の1つには、DCFを拡張した優先制御を行うためのEDCA方式(下記、非特許文献4参照)が採用されている。
EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)方式は音声や動画といった通信品質要求の高いサービスに対しては優先したデータパケット送信を行う。EDCA方式は、4つの優先度を持つアクセスカテゴリ(AC:AC_VO,AC_VI,AC_BE,AC_BK)に分類し、AC毎に異なるアクセスパラメータ(CWmin/max,AIFS,TXOP)を用いて優先制御を実現する。
EDCA方式を実装した無線LANは、パケットの送信前に優先度に応じて、CWmin/maxとAIFSの期間の値を定めることにより優先順位を与え、データバケット送信の権利がある期間としてTXOPlimitを設定し、送信を行う権利を得た場合は、TXOPlimit期間に渡ってデータパケットをSIFS間隔(キャリアセンスを行わない短い期間)で連続的に送信する。TXOPlimitを設定することにより無線帯域をデータパケット送信のために一定期間占有することができる。
AIFS[1−2]は固定期間のキャリアセンスを実施し、次に、CWmin/max[1−3]の範囲から乱数を取得し、この乱数を元にバックオフと呼ばれるランダム期間のキャリアセンスを実施する。AIFS及びバックオフのキャリアセンスにおいてチャネルがアイドル(未使用)であれば、データパケットの送信権利を獲得し、チャネルがビジー(使用中)であれば、送信を待機すると共にアイドルになり次第にAIFS及びバックオフの処理を再開する。
送信権獲得時には、TXOPlimit[1−9]の期間において、SIFS[1−6](キャリアセンスを行わない短いパケット間隔)間隔でデータパケット[1−4],[1−7]を連続で送信することが出来る。
また、このCSMA/CAをベースとしたアクセス方式では、データパケット(ユニキャストデータパケット)の宛先から受信成功を通知するACK(受信応答)フレーム[1−5]、[1−8]を受信することによって、データパケットの送信成功の成否を判定し、データパケット送信後にACKフレーム[1−5]、[1−8]を受信しない場合は、データパケットの送信が失敗したと判断して、チャネルがビジー[1−1]からアイドルに代わり次第、AIFS[1−2]のキャリアセンス実施後、CWmin/max[1−3]広げた範囲から乱数を取得することによってバックオフ制御(キャリアセンス)を実施し、データパケットの再送を行う。
また、再送制御を持たない、例えばマルチキャストデータパケットは、図2に示すように、ACKフレームを受信せず(マルチキャストデータパケット受信局もACKフレームを送信しない)にTXOPlimit[2−9]の期間において、SIFS[2−5],[2−7]間隔でマルチキャストデータパケット[2−4]、[2−6]、[2−8]を送信する。
上位層[1−1−1]からMAC送信制御部[1−1−0]の受信キュー[1−1−2]に、ユニキャストデータパケット/マルチキャストデータパケットが入力[1−1−10]される。受信キュート[1−1−2]は、送信するデータがある場合は、TXOP管理部[1−1−4]に送信するべきデータの存在を通知[1−1−15]する。TXOP管理部[1−1−4]では、TXOPを獲得していない場合は、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は通知[1−1−16]を契機にキャリアセンスを実施する。チャネルがアイドルであれば、AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−17]を出す。
送信キュー[1−1−3]は、受信キュー[1−1−2]へ送信するためのデータを要求[1−1−24]する。要求[1−1−24]を受けた受信キュー[1−1−2]は、送信キュー[1−1−3]ヘデータを転送し、送信キュー[1−1−3]は物理層[1−1−8]ヘデータを渡す[1−1−11]。
送信完了後には、物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ送信完了を通知[1−1−19]し、TXOP管理部[1−1−4]ではTXOPのタイマを起動する。送信キュー[1−1−3]はコピーしたデータを保持している場合は、ACK受信部判定部[1−1−7]ヘデータを送信したことを通知[1−1−18]する。
ACK受信部判定部[1−1−7]では、ACKが受信されると予想される時間まで待機する。ACK受信部判定部[1−1−7]は、無線区間[1−1−13]より物理層[1−1−8]経由[1−1−14]でACKが受信された場合は、ACKを受信したことを、TXOP管理部[1−1−4]および、送信キュー[1−1−3]へ通知[1−1−20]、[1−1−18]する。送信キュー[1−1−3]では、コピーしたデータを廃棄する。
TXOPタイマが満了するまでの期間で、TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するデータが在る通知[1−1−15]を受け、且つ、ACK受信の通知[1−1−20]を受ける毎にSIFS制御部[1−1−6]へ通知[1−1−22]を行う。
また、ACK受信部判定部[1−1−7]において、ACK受信が受信されると予想される時間までにACKが受信されなかった場合には、ACKを受信されなかったことを、TXOP管理部[1−1−4]および、送信キュー[1−1−3]へ通知[1−1−20]、[1−1−18]する。
TXOP管理部[1−1−4]では、TXOPのタイマを停止し、再度AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知することにより再送制御を実施する。
この再送制御では、送信キュー[1−1−3]にコピーされたデータが蓄積されているため、受信キュー[1−1−2]ヘデータの要求[1−1−24]は行わず、AIFSバックオフキャリアセンス部[1−1−5]において、チャネルがアイドルとなったならば、送信キュー[1−1−3]は蓄積されているデータを物理層[1−1−8]へ渡す[1−1−11]。
この通知[1−1−18]を受けたACK受信部判定部[1−1−7]ではACK受信を待たず、即座にTXOP管理部[1−1−4]ヘマルチキャストデータを送信したことを通知[1−1−20]する。
データパケット送信完了後に、物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ送信完了を通知[1−1−19]し、TXOP管理部[1−1−4]ではTXOPのタイマが起動されていない場合にはタイマを起動する。
TXOPタイマ起動後は、TXOPタイマが満了するまで、且つ、送信するデータがあることが通知[1−1−15]、およびACK受信部判定部[1−1−7]から通知[1−1−20]を受けるたびにSIFS制御部[1−1−6]へ通知[1−1−22]を行い、ユニキャストデータと同様にMAC送信制御部では以上の一連のデータ送信処理を行う。
APあるいはSTA起動時を開始[1−2−1]とする。送信するデータが有る[1−2−2]場合には(Yes)、AIFS期間キャリアセンスを実施[1−2−3]し、チャネルがアイドルであるならば(Yes)、バックオフを実施[1−2−4]し、更にアイドルであるならば(Yes)、データを送信[1−2−5]する。
その後、TXOPタイマ起動の有無の判定[1−2−6]を実施し、起動していない場合(No)は、データ送信完了時にTXOPタイマを起動[1−2−7]する。
その後、送信したデータがマルチキャストデータであるか、ユニキャストデータであるかの判定[1−2−8]を実施し、マルチキャストデータであるならば(Yes)、TXOPタイマが満了であるかの判定[1−2−11]を実施する。TXOPタイマが満了ならば、開始[1−2−2]後のフローヘ戻る。
送信したデータがマルチキャストデータでない(ユニキャストデータ)ならば(No)、ACKの受信の有無の判定[1−2−9]を実施し、ACKを受信していなければ(No)、TXOPタイマを終了[1−2−10]し、開始[1−2−2]後のフローヘ戻る。
判定[1−2−9]において、ACKを受信したならば(Yes)、同様にTXOPタイマが満了であるかの判定[1−2−11]を実施し、TXOPが満了していない(No)ならば、送信するデータがあるかの確認[1−2−12]を実施する。送信するデータがある場合(Yes)には、SIFS間[1−2−13]後にデータ送信[1−2−5]の処理を実施する。
IEEE Std 802.11,1999 edition MEDIUM ACCESS CONTROL(MAC)AND PHYSICAL(PHY)SPECIFICATIONS,(9.1 MAC architecture) IEEE Std 802.11,1999 edition,MEDIUM ACCESS CONTROL(MAC)AND PHYSICAL(PHY)SPECIFICATlONS,(7.2.3.1 Beacon frame body) IEEE Std 802.11g,MEDIUM ACCESS CONTROL(MAC)and PHYSICAL(PHY)SPECIFICAT1ONS,(9.2.11 NAV distribution) IEEE802.11e-2005,MEDIUM ACCESS CONTROL(MAC)and PHYSICAL(PHY)SPECIFICATIONS,(9.1.3.1 HCF contention-based channel access(EDCA))
図3にIEEE802.11e規格を用いた場合のユニキャストデータパケットとマルチキャストデータパケットの送受信手順の例を示す。
まず、ユニキャストデータパケットの送信手順では、送信局[3−1]はAIFS[3−30]期間とバックオフ期間キャリアセンス[3−31]を実施し、チャネルがアイドルであれば、ユニキャストデータパケット(1)[3−4]を、受信局1[3−2]宛に送信する。受信局1[3−2]は、ユニキャストデータパケット[3−4]の受信に成功[3−13]した場合には、ACKフレーム[3−11]を返信する。
送信局[3−1]は、ACKフレームを受信[3−27]し、ユニキャストデータパケット(1)[3−4]の送信が成功したことを確認する。また、送信局[3−1]は、ユニキャストデータパケット(1)[3−4]の送信完了後からTXOP期間[3−24]連続でデータパケットを送信する。
次に、送信局[3−1]は、受信局2[3−3]宛てのユニキャストデータパケット(2)[3−5]を送信する。ここで、ユニキャストデータパケット(2)[3−5]が、他局から送信されるデータパケットと衝突、あるいは伝播誤りによって、受信局2[3−3]で正常に受信されない場合には、送信局[3−1]はACKフレームを受信しないため再送[3−29]制御に移行する。
再送制御では、AIFS[3−31]のキャリアセンス後に、再度のパケット衝突を低減するためにCWの範囲を広げたバックオフを実施し、チャネルがアイドルであれば、ユニキャストデータパケット(2)[3−6]を再送する。
このようにユニキャストデータパケットは、再送制御を実施することにより、データパケットの送受信成功率を高く保つことが出来る。
送信局[3−1]は、マルチキャストデータパケット(3)[3−7]の送信完了後からTXOP期間[3−26]連続してデータパケットを送信する。
ここで、マルチキャストデータパケット(3)[3−7]が、他局から送信されるデータパケットと衝突、あるいは伝播誤りによって受信局1[3−2]および受信局2[3−3]に到達しない場合にも、マルチキャストは再送制御を行わないため、TXOP期間[3−26]だけ連続でマルチキャストデータパケット(4)[3−8]〜マルチキャストデータパケット(6)[3−10]を送信する。
例えば、図4に示すように、AP(無線基地局装置)[4−2]がマルチキャストデータパケットを送信し、STA(無線端末)[4−1]がユニキャストデータパケットを送信するとする。
AP[4−2]とSTA[4−1]がAIFSとバックオフ[4−3]を実施し、同時に送信権を獲得した場合、ユニキャストデータパケット[4−4]とマルチキャストデータパケット[4−6]はパケット同士の衝突が発生する。
ユニキャストデータパケット[4−4]は、AIFS+バックオフ[4−17]実施後に、[4−16]で再送されるのに対し、マルチキャストデータパケット[4−6]は、パケット損失となる。
即ち、マルチキャストデータパケットは再送制御を行わないため、衝突が生じた場合は受信局においてパケット損失となり、また連続でパケット損失となるという課題があった。
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、無線LANデータパケット衝突回避制御方法およびその装置において、再送制御を持たないデータパケット送信に対して、データパケット衝突回避を低減することが可能となる技術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。
(1)無線基地局装置(以下、アクセスポイント)と、前記アクセスポイントと無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置(以下、ステーション)とから構成され、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムにおいて、アクセスポイントあるいはステーションは、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施し、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、最初にデータを持たないパケット(または、擬似パケット)を送信し、前記データを持たないパケット送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡ってキャリアセンスを行わない短い間隔で連続して前記データパケットを送信する。
従来技術では、アクセスポイント、あるいはステーションは、データパケットを送信する際に、CSMA/CAプロトコルに従い初送信からデータパケットを送信するのに対して、(1)に記載の発明では、初送信はデータを持たないパケットを送信し、その後データパケットを送信する点で、本願発明は従来技術と異なっている。これにより、初送信のデータパケットの衝突を回避することができ、パケット損失を低減させることが可能となる。
従来技術では、アクセスポイント、あるいはステーションは、データパケットを送信する際に、CSMA/CAプロトコルに従い、初送信からデータパケットを送信し、且つ一旦送信が開始されると、TXOP期間は連続してキャリアセンスを行わない短い間隔でデータパケットを送信するのに対して、(2)に記載の発明では、初送信はデータを持たないパケットを送信し、その後データパケットを送信することと、データを持たないパケット送信後にキャリアセンスを実施し、チャネルがアイドルであればTXOP期間は連続してキャリアセンスを行わない短い間隔でデータパケットを送信する点で、(2)に記載の発明は従来技術と異なっている。これにより、初送信のデータパケットの衝突を回避することができ、また衝突対象のパケットが長い場合にも連続で衝突することを回避することができ、パケット損失を低減することが可能となる。
従来技術では、アクセスポイント、あるいはステーションは、データパケットを送信する際に、CSMA/CAプロトコルに従い初送信からデータパケットを送信し、且つ一旦送信が開始されると、TXOP期間は連続してキャリアセンスを行わない短い間隔でデータパケットを送信するのに対して、(3)に記載の発明では、初送信はデータを持たないパケットを送信し、その後データパケットを送信することと、データを持たないパケット送信後のTXOP期間に連続で送信する全てのデータパケットは、送信前にキャリアセンスを実施する点で、(3)に記載の発明は従来技術と異なっている。これにより、初送信のデータパケットの衝突を回避することができ、かつその後に送信するデータパケットヘの干渉を検出して衝突することを回避することができるため、パケット損失を低減することが可能となる。
従来技術では、アクセスポイント、あるいはステーションは、データパケットを送信する際に、CSMA/CAプロトコルに従い初送信からデータパケットを送信し、且つ一旦送信が開始されると、TXOP期間は連続してキャリアセンスを行わない短い間隔でデータパケットを送信するのに対して、(4)に記載の発明では、初送信はCTS−to−Selfフレームを送信し、その後データパケットを送信することと、CTS−to−Selfフレーム内に他の無線局が送信を抑制する期間を記載することと、CTS−to−Selfフレームの伝送レートを任意に設定することと、CTS−to−Selfフレーム送信後のTXOP期間に連続して送信する全てのデータパケットは、送信前にキャリアセンスを実施する点で、(4)に記載の発明は従来技術と異なっている。これにより、初送信のデータパケットの衝突を回避することができ、かつその後に送信するデータパケットヘの干渉を検出して衝突を回避することができ、また任意の長さに、Durationフィールドを設定することによる他のテーションの送信抑制を行うことができるため、パケット損失を低減することが可能となる。
従来技術では、アクセスポイントは、全てのデータパケットを送信する際に、CSMA/CAプロトコルに従い初送信からデータパケットを送信し、且つ一旦送信が開始されると、TXOP期間は連続してキャリアセンスを行わない短い間隔でデータパケットを送信するのに対して、(5)に記載の発明では、ビーコン信号送信前のキャリアセンス(AIFSおよびバックオフ期間)を任意に設定できることと、ビーコン信号送信完了後のTXOP期間に連続して送信する全てのデータパケットは、送信前にキャリアセンスを実施する点で、(5)に記載の発明は従来技術と異なっている。これにより、データパケットの優先度を自由に設定できると共に、初送信のデータパケットの衝突を回避することができ、かつその後に送信するデータパケットヘの干渉を検出して衝突を回避することができるため、パケット損失を低減することが可能となる。
本発明の無線LANデータパケット衝突回避制御方法およびその装置によれば、再送制御を持たないデータパケット送信に対して、データパケット衝突回避を低減することが可能となる。
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]
図6は、本発明の実施例1のマルチキャストの衝突回避手順を説明するための図である。
本実施例では、AP(無線基地局装置)[6−2]は、マルチキャストデータパケットを送信し、STA(無線端末装置)[6−1]は、ユニキャストデータパケットを送信する。なお、本実施例、あるいは、後述する実施例において、STA[6−1]は、マルチキャストデータパケットを送信し、AP[6−2]は、ユニキャストデータパケットを送信してもよい。
AP[6−2]とSTA[6−1]はチャネルの利用状況を検査するため、AIFSとバックオフ期間[6−3]のキャリアセンスを実施する。ここで、バックオフ期間はランダムの期間であるため、通常は異なる良さの期間であるが、STAの通信台数が増加した場合は、同じ長さのランダム時間を選択する確率が高くなる。
AIFSとバックオフ期間[6−3]が同じである場合、STA[6−1]とAP[6−2]は同時にパケットを送信する。ここで、STA[6−1]は、ユニキャストのデータパケット[6−4]を送信し、AP[6−2]はデータを持たないパケット(Nullパケット)[6−6]を送信する。
ユニキャストデータパケット[6−4]とNullパケット[6−6]は互いに衝突[6−11]し、STA[6−1]は再送制御(AIFS+バックオフ[6−17])を実施する。AP[6−2]はNullパケット[6−6]の衝突後、TXOP期間[6−10]だけSIFS間隔[6−9]で連続してマルチキャストデータパケット[6−7]、[6−8]を送信する。
AP[6−2]は、起動時を開始[6−1−1]とし、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[6−1−2]する。
マルチキャストデータパケットがある場合は”Yes”となり、次に、AIFS期間[6−1−3]およびバックオフ期間[6−1−4]だけチャネルがアイドルであるかどうか検査を行う。
AIFS期間[6−1−3]およびバックオフ期間[6−1−4]において、チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、Nullパケットを送信[6−1−5]する。Nullパケットの送信完了後はSIFS期間だけ待機[6−1−9]し、TXOPのタイマが起動しているか判定[6−1−6]する。
TXOPのタイマが起動していない場合は、データ送信開始時にTXOPのタイマを開始[6−1−7]する。AP[6−2]はTXOPのタイマ開始と同時にマルチキャストデータパケットを送信[6−1−8]する。
マルチキャストデータパケットの送信[6−1−8]完了後に、TXOPタイマが満了しているどうかを判断[6−1−11]する。満了している場合には”Yes”となり、開始[6−1−1]後のフローヘ戻る。満了していない場合には、”No”となり、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[6−1−12]する。
送信するマルチキャストデータパケットを持っていない場合は”No”となり、TXOPタイマを終了[6−1−10]して、開始[6−1−1]後のフローヘ戻る。送信するマルチキャストデータパケットを持っている場合は”Yes”となり、SIFS期間だけ待機[6−1−13]してマルチキャストデータパケットの送信[6−1−8]を行う。
上位層[1−1−1]からMAC送信制御部[1−1−0]の受信キュー[1−1−2]にマルチキャストデータパケットが入力[1−1−10]される。受信キュー[1−1−2]は、送信するデータがある場合にはTXOP管理部[1−1−4]へ送信するべきデータの存在を通知[1−1−15]する。
TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPを獲得していない(TXOPのタイマが起動していない)場合は、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は通知[1−1−16]を契機にキャリアセンスを実施する。チャネルがアイドルであれば、AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、擬似パケット送信制御部[6−2−3]へ送信指示[6−2−17]を出す。
擬似パケット送信制御部[6−2−3]は、データを持たないNullパケットを生成し、物理層[1−1−8]へNullパケットを渡す[6−2−11]。物理層[1−1−8]は渡されたNullパケット無線区間へ送信[1−1−12]する。
送信完了後には、物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へNullパケット送信完了を通知[1−1−19]する。TXOP管理部[1−1−4]は、Nullパケット送信完了の通知[1−1−19]を受けた場合は、SIFS制御部[1−1−6]へ通知[1−1−22]を行う。
SIFS制御部[1−1−6]では、SIFS期間後に送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。送信キュー[1−1−3]は受信キュー[1−1−2]へ送信するためのマルチキャストデータを要求[1−1−24]する。
物理層[1−1−8]は渡されたマルチキャストデータをマルチキャストデータパケットとして無線区間へ送信[1−1−12]する。物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[l−1−19]し、TXOP管理部[1−1−4]はTXOPのタイマを起動する。
TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存任する通知[1−1−15]を受ける場合には、SIFS制御部[1−1−6]へ通知[1−1−22]を行う。SIFS制御部[1−1−6]ではSIFS期間後に送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。
本動作は、TXOPタイマが満了するまでの期間は、TXOP管理部[1−1−4]が受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが在る通知[1−1−15]を受ける限り繰り返し実施される。
物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[1−1−19]された後、TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けない場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPのタイマを停止し、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けるまで待機する。
図7は、本発明の実施例2のマルチキャストの衝突回避手順を説明するための図である。
本実施例によれば、AP(無線基地局装置)[7−2]は、マルチキャストデータパケットを送信し、STA(無線端末装置)[7−1]はユニキャストを送信する。
AP[7−2]とSTA[7−1]はチャネルの利用状況を検査するため、AIFSとバックオフ期間[7−3]のキャリアセンスを実施する。ここで、バックオフ期間は、ランダムの期間であるため、通常は異なる長さの期間であるが、STAの通信台数が増加した場合は、同じ長さのランダム時間を選択する確率が高くなる。
AIFSとバックオフ期間[7−3]が同じである場合、STA[7−1]とAP[7−2]は同時にパケットを送信する。STA[7−1]は、ユニキャストデータパケット[7−4]を送信し、AP[7−2]はデータを持たないNullパケット[7−6]を送信する。この時ユニキャストのデータパケット[7−4]とNullパケット[7−6]は互いに衝突[7−11]が生じる。
AP[7−2]は、Nullパケット[7−6]送信完了後、PIFS期間のキャリアセンス[7−18]を実施する。ユニキャストデータパケット[7−4]のデータ長[7−5]が、Nullパケット[7−6]のデータ長[7−17]よりも長い場合には、チャネルがビジー[7−13]と判定され、AP[7−2]はマルチキャストデータパケット[7−7]の送信を中止する。
AP[7−2]はチャネルがアイドルになった後、AIFSおよびバックオフ期間[7−14]のキャリアセンスを実施する。[7−14]の期間チャネルがアイドルであれば、再度Nullパケット[7−15]を送信する。Nullパケット[7−15]の送信完了後、PIFS期間[7−19]チャネルがアイドルであるなら、期間[7−20]後に、先に送信を中止したマルチキャストデータパケット[7−7]を送信する。
その後、TXOP期間[7−10]だけSIFS間隔[7−9]で連続にマルチキャストデータパケット[7−8]、[7−11]を送信する。但し、PIFS期間[7−19]でチャネルがビジーと判定された場合には、再度Nullパケットを送信するための手順を行う。
AP[7−2]は、起動時を開始[7−1−1]とし、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[7−1−2]する。マルチキャストデータパケットがある場合は”Yes”となり、次に、AIFS期間[7−1−3]およびバックオフ期間[7−1−4]チャネルがアイドルであるかどうかの検査を行う。AIFS期間[7−1−3]およびバックオフ期間[7−1−4]において、チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、Nullパケットを送信[7−1−5]する。
送信完了後はPIFS期間キャリアセンス[7−1−9]を行い、アイドルでなければ”No”となり、開始[7−1−1]後のフローヘ戻る。チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、TXOPのタイマが起動しているか判定[7−1−6]する。
TXOPのタイマが起動していない場合はデータ送信開始時にTXOPのタイマを開始[7−1−7]する。AP[7−2]はTXOPのタイマ開始と同時にマルチキャストデータパケットを送信[7−1−8]する。
マルチキャストデータパケットの送信完了後に、TXOPタイマが満了しているどうかを判断[7−1−11]する。満了している場合には”Yes”となり、開始[7−1−1]後のフローヘ戻る。満了していない場合には、”No”となり、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[7−1−12]する。
送信するマルチキャストデータパケットを持っていない場合は”No”となり、TXOPタイマを終了[7−1−10]して、開始[7−1−1]後のフローヘ戻る。送信するマルチキャストデータパケットを持っている場合は”Yes”となり、SIFS期間だけ待機[7−1−13]して、マルチキャストデータパケットを送信[7−1−8]を行う。
上位層[1−1−1]からMAC送信制御部[1−1−0]の受信キュー[1−1−2]にマルチキャストデータパケットが入力[1−1−10]される。受信キュー[1−1−2]は、送信するデータがある場合には、TXOP管理部[1−1−4]へ送信するべきデータの存在を通知[1−1−15]する。
TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPを獲得していない(TXOPのタイマが起動していない)場合は、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は通知[1−1−16]を契機にキャリアセンスを実施する。チャネルがアイドルであれば、AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、擬似パケット送信制御部[6−2−3]へ送信指示[6−2−17]を出す。
擬似パケット送信制御部[6−2−3]は、データを持たないNullパケットを生成し、物理層[1−1−8]へNullパケットを渡す[6−2−11]。物理層[1−1−8]は渡されたNullパケット無線区間へ送信[1−1−12]する。
SIFS/PIFS制御部[7−2−6]は、TXOPを獲得していない(TXOPのタイマが起動していない)場合には、PIFS期間のキャリアセンスを実施し、チャネルがビジーであれば、TXOP管理部[1−1−4]へ送信処理の停止指示[7−2−24]を通知する。
TXOP管理部[1−1−4]は、再度AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
SIFS/PIFS制御部[7−2−6]において、チャネルがアイドルであれば送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。送信キュー[1−1−3]は受信キュー[1−1−2]へ送信するためのマルチキャストデータを要求[1−1−24]する。
要求[1−1−24]を受けた受信キュー[1−1−2]は、送信キュー[1−1−3]ヘマルチキャストデータを転送し、送信キュー[1−1−3]は、物理層[1−1−8]ヘマルチキャストデータを渡す[1−1−11]。
物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[1−1−19]し、TXOP管理部[1−1−4]ではTXOPのタイマを起動する。
TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが在る通知[1−1−15]を受ける場合には、SIFS/PIFS制御部[7−2−6]へ通知[1−1−22]を行う。
SIFS/PIFS制御部[7−2−6]では、TXOPのタイマを起動している場合はSIFS期間後に送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。
本動作は、TXOPタイマが満了する期間まで、TXOP管理部[1−1−4]が受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受ける限り繰り返し実施される。
物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[1−1−19]された後、TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けない場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPのタイマを停止し、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存存する通知[1−1−15]を受けるまで待機する。
図8は、本発明の実施例3のマルチキャストの衝突回避手順を説明するための図である。
本願実施例では、AP(無線基地局装置)[8−2]は、マルチキャストデータパケットを送信する。
AP[8−2]はチャネルの利用状況を検査するため、AIFSとバックオフ期間[8−3]のキャリアセンスを実施する。キャリアセンスを実施後に、AP[8−2]はデータを持たないNullパケット[8−6]を送信する。
AP[8−2]はNullパケット[8−6]送信完了後、PIFS期間[8−13]のキャリアセンスを実施する。PIFS期間[8−13]チャネルがアイドルであるならマルチキャストデータパケット[8−7]を送信し、TXOP[8−10]を開始する。
その後、TXOP期間[8−10]だけPIFS間隔[8−15]、[8−16]のキャリアセンスを実施して連続にマルチキャストデータパケット[8−8]、[8−9]を送信する。
ここで、AP[8−2]は、後続のマルチキャストデータパケット[8−11]の送信前に実施するPIFS期間[8−20]において、チャネルがビジー[8−17]であった場合には、マルチキャストデータパケット[8−11]の送信を中止する。
AP[8−2]はチャネルがアイドルになった後、AIFSおよびバックオフ期間[8−18]のキャリアセンスを実施する。[8−18]の期間チャネルがアイドルであれば、再度Nullパケット[8−12]を送信する。
Nullパケット[8−12]送信完了後、PIFS期間[8−13]チャネルがアイドルであるなら、先に送信を中止したマルチキャストデータパケット[8−11]を期間[8−19]後に送信する。マルチキャストデータパケット[8−11]送信時にはTXOP[8−10]を開始する。
なお、期間[8−20]においてビジーを検出した場合、マルチキャストデータパケット[8−9]がロスしている可能性もあるが、マルチキャストデータパケット[8−9]がロスしているか否かは検出できないので、本実施例では、送信再開時に、前のTXOP期間に送信できなかったマルチキャストデータパケット[8−11]のパケットから送信を行うこととしている。
AP[8−2]は、起動時を開始[8−1−1]とし、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[8−1−2]する。マルチキャストデータパケットがある場合は”Yes”となり、次に、AIFS期間[8−1−3]およびバックオフ期間[8−1−4]チャネルがアイドルであるかどうかの検査を行う。
AIFS期間[8−1−3]およびバックオフ期間[8−1−4]において、チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、Nullパケットを送信[8−1−5]する。Nullパケット送信完了後はPIFS期間キャリアセンス[8−1−9]を行い、アイドルでなければ”No”となり、開始[8−1−1]後のフローヘ戻る。
チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、TXOPのタイマが起動しているかどうかを判定[8−1−6]する。TXOPのタイマが起動していない場合は、データ送信開始時にTXOPのタイマを開始[8−1−7]する。AP[8−2]はTXOPのタイマ開始と同時にマルチキャストデータパケットを送信[8−1−8]する。
マルチキャストデータパケットの送信完了後に、TXOPタイマが満了しているどうかを判断[8−1−11]する。満了している場合には”Yes”となり、開始[8−1−1]後のフローヘ戻る。満了していない場合には、”No”となり、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[8−1−12]する。
送信するマルチキャストデータパケットを持っていない場合は”No”となり、TXOPタイマを終了[8−1−10]して、開始[8−1−1]後のフローヘ戻る。送信するマルチキャストデータパケットを持っている場合は”Yes”となり、PIFS期間キャリアセンス[8−1−13]を行う。アイドルでなければ”No”となり、TXOPタイマを終了[8−1−14]して、開始[8−1−1]後のフローヘ戻る。
PIFS期間キャリアセンス[8−1−13]において、アイドルであるなら、”Yes”となり、マルチキャストデータパケットを送信[8−1−8]する。
以上、TXOPが満了するまで、あるいは送信するマルチキャストデータパケットを持っている限り、マルチキャストデータパケットをPIFS期間のキャリアセンス間隔で送信することとなる。
上位層[1−1−1]からMAC送信制御部[1−1−0]の受信キュー[1−1−2]にマルチキャストデータパケットが入力[1−1−10]される。
受信キュー[1−1−2]は、送信するデータがある場合には、TXOP管理部[1−1−4]へ送信するべきデータの存在を通知[1−1−15]する。TXOP管理部[l−1−4]は、TXOPを獲得していない(TXOPのタイマが起動していない)場合は、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、通知[1−1−16]を契機にキャリアセンスを実施する。チャネルがアイドルであれば、AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、擬似パケット送信制御部[6−2−3]へ送信指示[6−2−17]を出す。
擬似パケット送信制御部[6−2−3]は、データを持たないNullパケットを生成し、物理層[1−1−8]へNullパケットを渡す[6−2−11]。物理層[1−1−8]は渡されたNullパケットを無線区間へ送信[1−1−12]する。
PIFS制御部[8−2−6]は、PIFS期間のキャリアセンスを実施し、チャネルがビジーであれば、TXOP管理部[1−1−4]へ送信処理の停止指示[7−2−24]を通知する。TXOP管理部[1−1−4]は、再度AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
PIFS制御部[8−2−6]において、チャネルがアイドルであれば送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。送信キュー[1−1−3]は受信キュー[1−1−2]へ送信するためのマルチキャストデータを要求[1−1−24]する。
要求[1−1−24]を受けた受信キュー[1−1−2]は、送信キュー[1−1−3]ヘマルチキャストデータを転送し、送信キュー[1−1−3]は物理層[1−1−8]ヘマルチキャストデータを渡す[1−1−11]。
物理層[1−1−8]は、渡されたマルチキャストデータをマルチキャストデータパケットとして無線区間へ送信[1−1−12]する。物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[1−1−19]し、TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPのタイマを起動する。
チャネルがビジーであれば、TXOP管理部[1−1−4]へ送信処理の停止指示[7−2−24]を通知する。本動作は、PIFS制御部[8−2−6]で、チャネルがアイドルであると判断されたなら、TXOPのタイマが満了する期間まで、且つTXOP管理部[1−1−4]が受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受ける限り繰り返し実施する。
物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[1−1−19]された後、TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けない場合、あるいはPIFS制御部[8−2−6]においてビジーと判断された場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPのタイマを停止し、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けるまで、あるいはチャネルがアイドルとなるまで待機する。
図9は、本発明の実施例4のマルチキャストの衝突回避手順を説明するための図である。
本実施例では、AP(無線基地局装置)[9−2]はマルチキャストデータパケットを送信する。AP[9−2]はチャネルの利用状況を検査するため、AIFSとバックオフ期間[9−3]のキャリアセンスを実施する。
キャリアセンスを実施後に、AP[9−2]はCTS−to−Selfフレーム[9−6]を送信する。CTS−to−Selfフレーム[9−6]は、IEEE802.11g/WiFi-802.11gに規定されるフレームであり、CTS−to−Selfフレーム[9−6]のDurationフィールドにはTXOP期間以上の値を含むものとする。
また、CTS−to−Selfフレーム[9−6]を受信したSTAは、TXOP期間以外は送信を禁止されるNAVが設定される。また、CTS−to−Selfフレーム[9−6]の送信伝送レートは、マルチキャスト伝送レートと同じ伝送レート、あるいは任意に決めた伝送レートを設定し、設定された伝送レートで送信する。
AP[9−2]はCTS−to−Selfフレーム[9−6]送信完了後、PIFS期間[9−13]のキャリアセンスを実施する。PIFS期間[9−13]チャネルがアイドルであるならば、マルチキャストデータパケット[9−7]を送信し、TXOP[9−10]を開始する。
その後、TXOP期間[9−10]だけPIFS間隔[9−15]、[9−16]のキャリアセンスを実施して連続にマルチキャストデータパケット[9−8]、[9−9]を送信する。
ここで、PIFSのキャリアセンスにおいてビジーであった場合には、前述の実施例3と同様にマルチキャストデータパケットの送信を中止し、チャネルがアイドルになった後に、AIFSとバックオフ期間のキャリアセンス実施および再度CTS−to−Selfフレームを送信する。
AP[9−2]は、起動時を開始[9−1−1]とし、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[9−1−2]する。
マルチキャストデータパケットがある場合は”Yes”となり、次に、AIFS期間[9−1−3]およびバックオフ期間[9−1−4]チャネルがアイドルであるかどうかの検査を行う。AIFS期間[9−1−3]およびバックオフ期間[9−1−4]において、チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、CTS−to−Selfフレームを送信[9−1−5]する。CTS−to−Selfフレームの送信[9−1−5]には、マルチキャストデータパケットと同じ伝送レート、あるいは任意に決めた伝送レートで送信を行う。
CTS−to−Selfフレーム送信完了後は、PIFS期間キャリアセンス[9−1−9]を行い、アイドルでなければ”No”となり、開始[9−1−1]後のフローヘ戻る。チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、TXOPのタイマが起動しているかを判定[9−1−6]する。TXOPのタイマが起動していない場合はデータ送信開始時にTXOPのタイマを開始[9−1−7]する。
送信するマルチキャストデータパケットを持っていない場合は”No”となり、TXOPタイマを終了[9−1−10]して、開始[9−1−1]後のフローヘ戻る。送信するマルチキャストデータパケットを持っている場合は”Yes”となり、PIFS期間キャリアセンス[9−1−13]を行う。
アイドルでなければ”No”となり、TXOPタイマを終了[9−1−14]して、開始[9−1−1]後のフローヘ戻る。PIFS期間キャリアセンス[9−1−13]において、アイドルであるなら、”Yes”となり、マルチキャストデータパケットを送信[9−1−8]する。以上、TXOPが満了するまで、あるいは送信するマルチキャストデータパケットを持っている限り、マルチキャストデータパケットをPIFS期間のキャリアセンス間隔で送信することとなる。
上位層[1−1−1]からMAC送信制御部[1−1−0]の受信キュー[1−1−2]にマルチキャストデータパケットが入力[1−1−10]される。受信キュー[1−1−2]は、送信するデータがある場合には、TXOP管理部[1−1−4]へ送信するべきデータの存在を通知[1−1−15]する。
TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPを獲得していない(TXOPのタイマが起動していない)場合は、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、通知[1−1−16]を契機にキャリアセンスを実施する。チャネルがアイドルであれば、AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、CTS−to−Self送信制御部[9−2−3]へ送信指示[6−2−17]を出す。
CTS−to−Self送信制御部[9−2−3]は、CTS−to−Selfフレームを生成し、物理層[1−1−8]へ渡す[9−2−11]。なお、物理層[1−1−8]へCTS−to−Selfフレームを渡す際には、マルチキャストデータパケットと同じ伝送レート、あるいは任意に決めた伝送レートも合わせて通知[9−2−4]する。
TXOP管理部[1−1−4]は、CTS−to−Selfフレーム送信完了の通知[1−1−19]を受けた場合には、PIFS制御部[8−2−6]へ通知[1−1−22]を行う。
PIFS制御部[8−2−6]は、PIFS期間のキャリアセンスを実施し、チャネルがビジーであれば、TXOP管理部[1−1−4]へ送信処理の停止指示[7−2−24]を通知する。TXOP管理部[1−1−4]は、再度AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
PIFS制御部[7−2−6]において、チャネルがアイドルであれば、送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。送信キュー[1−1−3]は、受信キュー[1−1−2]へ送信するためのマルチキャストデータを要求[1−1−24]する。要求[1−1−24]を受けた受信キュー[1−1−2]は、送信キュー[1−1−3]ヘマルチキャストデータを転送し、送信キュー[1−1−3]は物理層[1−1−8]ヘマルチキャストデータを渡す[1−1−11]。
物理層[1−1−8]は渡されたマルチキャストデータをマルチキャストデータパケットとして無線区間へ送信[1−1−12]する。物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットの送信を開始したことを通知[1−1−19]する。
PIFS制御部[8−2−6]は、チャネルがアイドルであれば送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。チャネルがビジーであれば、TXOP管理部[1−1−4]へ送信処理の停止指示[7−2−24]を通知する。
本動作は、PIFS制御部[7−2−6]で、チャネルがアイドルであると判断されたなら、TXOPのタイマが満了する期間まで、且つTXOP管理部[1−1−4]が受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受ける限り繰り返し実施する。
物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットの送信を開始したことを通知[1−1−19]された後、TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けない場合、あるいはPIFS制御部[8−2−6]においてビジーと判断された場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPのタイマを停止し、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けるまで、あるいはチャネルがアイドルとなるまで待機する。
図10は、本発明の実施例5のマルチキャストの衝突回避手順を説明するための図である。
本実施例では、AP(無線基地局装置)[10−2]は、マルチキャストデータパケットを送信する。AP[10−2]は、一定周期(Beacon Interval)[10−22]において、ビーコン信号[10−6]を送信する。ここで、ビーコン信号[10−6]は、任意に決めたAIFSの期間およびバックオフ期間[10−3]を実施した後に送信することとする。
マルチキャストデータパケット[10−7]の送信は、このビーコン信号[10−6]の送信後に実施する。すなわち、ビーコン信号[10−6]の送信後、PIFS期間[10−13]のキャリアセンスを実施しアイドルであれば、マルチキャストデータパケット[10−7]を送信し、TXOP[10−10]を開始する。
その後、TXOP期間[10−10]だけ、PIFS間隔[10−15],[10−16]のキャリアセンスを実施して連続にマルチキャストデータパケット[10−8],[10−9]を送信する。ここで、PIFSのキャリアセンスにおいてビジーであった場合には、マルチキャストデータパケットの送信を中止し、チャネルがアイドルになった後に、再度PIFS期間キャリアセンスを実施してアイドルであれば、マルチキャストデータパケットを送信する。
但し、この時マルチキャストデータパケットの送信時間はTXOP期間[10−10]を超えないように実施することとする。また、AP[10−2]におけるTXOP期間[10−10]の設定期間は、一定周期(Beacon Interval)を超えない値を設定することとする。
AP[10−2]は、起動時を開始[10−1−1]とし、まず、ビーコン信号の送信周期であるかどうかの判断[10−1−0]を行う。ビーコン信号の送信周期であれば”Yes”となり、次に、AIFS期間[10−1−3]およびバックオフ期間[10−1−4]チャネルがアイドルであるかどうか検査を行う。
AIFS期間[10−1−3]およびバックオフ期間[10−1−4]の範囲は任意に設定されるものとする。AIFS期間[10−1−3]およびバックオフ期間[10−1−4]において、チャネルがアイドルであるなら、”Yes”となり、送信するマルチキャストデータパケットを持っているかどうかを判断[10−1−2]する。
マルチキャストデータパケットがある場合は”Yes”となり、ビーコンを送信[10−1−5]する。送信完了後は、PIFS期間キャリアセンス[10−1−9]を行い、アイドルでなければ”No”となり、次のビーコン周期であるかどうか判断[10−1−20]する。次のビーコン周期である場合にはYes”となり、開始[10−1−1]後のフローへ戻る。
AP[10−2]は、TXOPのタイマ開始と同時にマルチキャストデータパケットを送信[10−1−8]する。マルチキャストデータパケットの送信完了後に、TXOPタイマが満了しているどうかを判断[10−1−11]する。満了している場合には”Yes”となり、開始[10−1−1]後のフローヘ戻る。
満了していない場合には、”No”となり、「次のビーコン周期でない」、あるいは「送信するマルチキャストデータパケットを持っていない」に該当するかを判断[10−1−12]する。「次のビーコン周期でない」、あるいは「送信するマルチキャストデータパケットを持っていない」のいずれかに該当する場合には”No”となり、TXOPタイマを終了[10−1−10]して、開始[10−1−1]後のフローヘ戻る。
「次のビーコン周期でない」、あるいは「送信するマルチキャストデータパケットを持っていない」のいずれにも該当しない場合には”Yes”となり、PIFS期間キャリアセンス[10−1−13]を行う。アイドルでなければ”No”となり、[10−1−12]の判断に戻る。
PIFS期間キャリアセンス[10−1−13]において、アイドルであるなら、”Yes”となり、マルチキャストデータパケットを送信[10−1−8]する。以上、TXOPが満了するまで、あるいは送信するマルチキャストデータパケットを持っている限り、マルチキャストデータパケットをPIFS期間のキャリアセンス間隔で送信することとなる。
上位層[1−1−1]からMAC送信制御部[1−1−0]の受信キュー[1−1−2]にマルチキャストデータパケットが入力[1−1−10]される。受信キュー[1−1−2]は、送信するデータがある場合には、TXOP管理部[1−1−4]へ送信するべきデータの存在を通知[1−1−15]する。
ビーコン周期管理部[10−2−4]は、ビーコンを送信する周期を管理し、TXOP管理部[1−1−4]ヘビーコン送信契機を通知[10−2−22]する。
通知[10−2−22]を受けた際に、TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPを獲得していない(TXOPのタイマが起動していない)場合には、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。
AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]は、通知[1−1−16]を契機にキャリアセンスを実施する。チャネルがアイドルであれば、AIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]はビーコン送信制御部[10−2−3]へ送信指示[6−2−17]を出す。
送信完了後には、物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]ヘビーコン送信完了を通知[1−1−19]する。TXOP管理部[1−1−4]は、ビーコン送信完了通知[1−1−19]を受けた場合には、PIFS制御部[10−2−6]へ通知[1−1−22]を行う。
PIFS制御部[10−2−6]は、PIFS期間のキャリアセンスを実施し、チャネルがビジーであれば、TXOP管理部[1−1−4]へ次のビーコン周期に達していないかを問い合わせる[10−2−24]。
次のビーコン周期に達している場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。次のビーコン周期に達していない場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、再度PIFS制御部[10−2−6]へPIFS期間のキャリアセンス実施を指示する。
PIFS制御部[10−2−6]において、チャネルがアイドルであれば送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。送信キュー[1−1−3]は受信キュー[1−1−2]へ送信するためのマルチキャストデータを要求[1−1−24]する。
物理層[1−1−8]は渡されたマルチキャストデータをマルチキャストデータパケットとして無線区間へ送信[1−1−12]する。
物理層[1−1−8]は、TXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[1−1−19]し、TXOP管理部[1−1−4]は、TXOPのタイマを起動する。TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが在る通知[1−1−15]を受ける場合にはPIFS制御部[10−2−6]へ通知[1−1−22]を行う。
PIFS制御部[10−2−6]は、チャネルがアイドルであれば送信キュー[1−1−3]へ送信指示[1−1−23]を通知する。チャネルがビジーであれば、TXOP管理部[1−1−4]へ次のビーコン周期に達していないか問い合わせる[10−2−24]。
TXOP管理部[1−1−4]は、次のビーコン周期に達している場合には、AIFSおよびバックオフ開始の通知[1−1−16]をAIFS/バックオフキャリアセンス部[1−1−5]へ通知する。次のビーコン周期に達していない場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、再度PIFS制御部[10−2−6]へPIFS期間のキャリアセンス実施を指示する。
物理層[1−1−8]からTXOP管理部[1−1−4]へ、マルチキャストデータパケットが送信を開始したことを通知[1−1−19]された後、TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存在する通知[1−1−15]を受けない場合には、TXOP管理部[1−1−4]は、受信キュー[1−1−2]から送信するマルチキャストデータが存存する通知[1−1−15]を受けるまで待機する。
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。
3−2,3−3 受信局
4−1,5−1,6−1 無線端末装置(STA)
4−2,5−2,6−2,8−2,9−2,10−2 無線基地局装置(AP)
1−1−0 MAC送信制御部
1−1−1 上位層
1−1−2 受信キュー
1−1−3 送信キュー
1−1−4 TXOP管理部
1−1−5 AIFS/バックオフキャリアセンス部
1−1−6 SIFS制御部
1−1−7 ACK受信判定部
1−1−8 物理層
6−2−3 擬似パケット送信制御部
7−2−6 SIFS/PIFS制御部
8−2−6,10−2−6 PIFS制御部
9−2−3 CTS−to−Self送信制御部
10−2−3 ビーコン送信制御部
10−2−4 ビーコン周期管理部
Claims (10)
- 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムにおける無線LANデータパケット衝突回避制御方法であって、
前記無線基地局装置あるいは前記無線端末装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施し、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、最初にデータを持たないパケットを送信し、
前記データを持たないパケット送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡ってキャリアセンスを行わない短い間隔で連続して前記データパケットを送信することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御方法。 - 前記データを持たないパケット送信完了後に、キャリアセンスを実施し、
前記データを持たないパケット送信完了後のキャリアセンスの結果、チャネルがアイドルである場合には、前記任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡ってキャリアセンスを行わない短い間隔で連続して前記データパケットを送信し、前記データを持たないパケット送信完了後のキャリアセンスの結果、チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止し、前記CSMA/CAプロトコルに従い前記データパケットを再度送信することを特徴とする請求項1に記載の無線LANデータパケット衝突回避制御方法。 - 前記データを持たないパケット送信完了後に、前記任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡って連続して前記データパケットを送信する際に、前記各データパケットの送信前にキャリアセンスを実施し、
前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、チャネルがアイドルである場合には、前記データパケットを送信し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止し、前記CSMA/CAプロトコルに従い前記データパケットを再度送信することを特徴とする請求項1に記載の無線LANデータパケット衝突回避制御方法。 - 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムにおける無線LANデータパケット衝突回避制御方法であって、
前記無線基地局装置あるいは前記無線端末装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施し、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、他の無線基地局装置あるいは他の無線端末装置が送信を抑制する期間を記載したCTS−to−Selfフレームを任意に決めた伝送レートで送信し、
前記CTS−to−Selfフレーム送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡って連続して前記データパケットを送信する際に、前記各データパケットの送信前にキャリアセンスを実施し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、チャネルがアイドルである場合には、前記データパケットを送信し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、前記チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止し、前記CSMA/CAプロトコルに従い前記データパケットを再度送信することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御方法。 - 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、前記無線基地局装置は一定周期でビーコン信号を送信し、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムにおける無線LANデータパケット衝突回避制御方法であって、
前記無線基地局装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施し、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、前記ビーコン信号を送信し、
前記ビーコン信号送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡って連続して前記データパケットを送信する際に、前記各データパケットの送信前にキャリアセンスを実施し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、チャネルがアイドルである場合には、前記データパケットを送信し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、前記チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止し、前記チャネルがアイドルになり次第前記データパケットを送信することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御方法。 - 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムであって、
前記無線基地局装置あるいは前記無線端末装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施するAIFS/バックオフキャリアセンス部と、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、最初にデータを持たないパケットを送信する疑似パケット送信制御部と、
前記データを持たないパケット送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡ってキャリアセンスを行わない短い間隔で連続して前記データパケットの送信を指示するSIFS制御部とを有することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御装置。 - 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムであって、
前記無線基地局装置あるいは前記無線端末装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施するAIFS/バックオフキャリアセンス部と、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、最初にデータを持たないパケットを送信する疑似パケット送信制御部と、
前記データを持たないパケット送信完了後にキャリアセンスを実施し、前記データを持たないパケット送信完了後のキャリアセンスの結果、前記チャネルがアイドルである場合には、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡ってキャリアセンスを行わない短い間隔で連続して前記データパケットの送信を指示し、前記データを持たないパケット送信完了後のキャリアセンスの結果、前記チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止させるSIFS/PIFS制御部とを有することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御装置。 - 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、CSMA/CAププロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムであって、
前記無線基地局装置あるいは前記無線端末装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施するAIFS/バックオフキャリアセンス部と、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、最初にデータを持たないパケットを送信する疑似パケット送信制御部と、
前記データを持たないパケット送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡って連続して前記データパケットを送信する際に、前記各データパケットの送信前にキャリアセンスを実施し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、チャネルがアイドルである場合には、前記データパケットの送信を指示し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、前記チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止させるPIFS制御部とを有することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御装置。 - 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムであって、
前記無線基地局装置あるいは前記無線端末装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施するAIFS/バックオフキャリアセンス部と、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、他の無線基地局装置あるいは他の無線端末装置が送信を抑制する期間を記載したCTS−to−Selfフレームを任意に決めた伝送レートで送信するCTS−to−Self送信制御部と、
前記CTS−to−Selfフレーム送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡って連続して前記データパケットを送信する際に、前記各データパケットの送信前にキャリアセンスを実施し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、チャネルがアイドルである場合には、前記データパケットの送信を指示し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、前記チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止させるPIFS制御部とを有することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御装置。 - 無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータパケットの送受信を行う複数の無線端末装置とから構成され、前記無線基地局装置は一定周期でビーコン信号を送信し、CSMA/CAプロトコルに従って前記データパケットを送信する無線LAN通信システムであって、
前記無線基地局装置は、前記データパケットを送信する際に、前記一定期間およびランダム期間キャリアセンスを実施するAIFS/バックオフキャリアセンス部と、
前記一定期間およびランダム期間キャリアセンス後の送信権利獲得時に、前記ビーコン信号を送信するビーコン送信制御部と、
前記ビーコン信号送信完了後に、任意に決めた送信権利を維持できる期間に渡って連続して前記データパケットを送信する際に、前記各データパケットの送信前にキャリアセンスを実施し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、チャネルがアイドルである場合に、前記データパケットの送信を指示し、前記各データパケットの送信前のキャリアセンスの結果、前記チャネルがビジーである場合には、前記データパケットの送信を中止させ、前記チャネルがアイドルになり次第に前記データパケットの送信を指示するPIFS制御部とを有することを特徴とする無線LANデータパケット衝突回避制御装置。
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