JP2017028582A - Wireless communication system and wireless communication method - Google Patents
Wireless communication system and wireless communication method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017028582A JP2017028582A JP2015146964A JP2015146964A JP2017028582A JP 2017028582 A JP2017028582 A JP 2017028582A JP 2015146964 A JP2015146964 A JP 2015146964A JP 2015146964 A JP2015146964 A JP 2015146964A JP 2017028582 A JP2017028582 A JP 2017028582A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission
- wireless communication
- communication system
- throughput
- access control
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims abstract description 50
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 29
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 119
- 101100172132 Mus musculus Eif3a gene Proteins 0.000 claims abstract description 16
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 22
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 15
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Abstract
Description
本発明は、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance )方式によるアクセス制御を行う無線通信システムおよび無線通信方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication system and a wireless communication method for performing access control by a CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method.
種々の規格の多くの無線LAN機器に対応するために、RoF(Radio over Fiber)を用いた無線LANシステム(RoF−WLAN)が検討されている。 In order to cope with many wireless LAN devices of various standards, a wireless LAN system (RoF-WLAN) using RoF (Radio over Fiber) has been studied.
図3は、RoF−WLANと既存WLANの共存構成例を示す。
図3において、宅内もしくはオフィス内に、既存WLANの既存AP(Access Point) 11および既存STA(Station )12と、RoF−WLANのRoF−APのRF処理部21およびRoF−STA24が存在する。ここで、RoF−APの機能は、光ファイバ23を介して接続されるRF処理部21と局舎内のAP処理部22に分割されている。RoF−APのRF処理部21は、光信号と電波との変換を行う構成であり、RoF−APのAP処理部22は、PHY(Physical)層およびMAC(Medium Access Control )層のAP処理を行う。したがって、RF処理部21とAP処理部22と間には光ファイバ23を介して通信することによる伝搬遅延が発生し、RoF−APとしてフレーム送受信やキャリア検出が遅れる。
FIG. 3 shows a coexistence configuration example of RoF-WLAN and existing WLAN.
In FIG. 3, an existing AP (Access Point) 11 and an existing STA (Station) 12 of an existing WLAN, a RoF-AP
そのため、既存WLANとRoF−WLANが共存する構成において、CSMA/CA方式によりアクセス制御を行う場合、RoF−WLANのフレーム送受信やキャリア検出が遅れることによる衝突が発生し、RoF−WLANのスループット特性が劣化する。図4に、RoF−WLANの伝搬遅延(0〜50μs)に対応する上りスループットに対する下りスループットの比(上下スループット比)の特性を示すが、従来方式として示すように下りスループットの劣化が大きい。 Therefore, in the configuration where existing WLAN and RoF-WLAN coexist, when access control is performed by the CSMA / CA method, collision occurs due to delay in frame transmission / reception and carrier detection of RoF-WLAN, and the throughput characteristics of RoF-WLAN are reduced. to degrade. FIG. 4 shows the characteristics of the ratio of the downlink throughput to the uplink throughput (upper and lower throughput ratio) corresponding to the propagation delay (0 to 50 μs) of RoF-WLAN, and the degradation of the downlink throughput is large as shown in the conventional method.
非特許文献1では、RoF−WLANと既存WLANの共存構成におけるRoF−WLANの下りスループット特性を改善するために、既存WLANの通信に付随してRoF−APに優先的に送信権を与える方法が提案されている。図4に、非特許文献1の提案方式として示すように、下りスループット特性を改善効果が著しく、以下に示すように上下スループット比が1を大きく超えている。
In
図5は、非特許文献1に示すRoF−WLANにおけるRTSフレーム送信制御例を示す。
図5において、RoF−APのRF処理部21,AP処理部22およびRoF−STA24は、既存WLANのRTS/CTSフレームを受信してNAV(Network Allocation Vector )期間を取得し、そのNAV期間の送信を控える。ただし、RoF−APでは、RTS/CTSフレームの遅れにより、設定されるNAV期間も遅れて設定される。そのため、RoF−APでは送信データがある場合に、NAV期間の終了時刻から往復伝搬遅延(RTT)時間前のタイミングで送信制御に入り、DIFS時間以下のTw 時間後に、ランダムバックオフ期間を設けずにRTSフレームを送信する。これにより、RoF−APからRoF−STAへのRTSフレームの送信は成功し、RoF−WLANにおける下りスループットの改善が可能になる。なお、Tw =DIFSとした場合でも、既存WLANがデータ送受信を終えてDIFS後にランダムバックオフ期間0でRTSフレームを送信する場合を除き、RoF−APからRoF−STAへのRTSフレームの送信は成功する。
FIG. 5 shows an example of RTS frame transmission control in RoF-WLAN shown in Non-Patent
In FIG. 5, the RoF-AP
また、RoF−STAにおける上り方向の送信開始制御は、既存WLANとの間でCSMA/CAに基づくキャリアセンスを行い、通常のRTS/CTSアクセス手順に従って行われる。 Further, uplink transmission start control in RoF-STA is performed according to a normal RTS / CTS access procedure by performing carrier sense based on CSMA / CA with an existing WLAN.
ところで、図5に示すRoF−APのRTS送信制御では、既存WLANの通信に付随してRoF−APに優先的に送信権が与えられるので、図4に示すように下りスループットが上りスループットに比べて優勢(上下スループット比が1を大きく超える)となる。特に、既存WLANの通信が頻繁に行われる場合に、RoF−WLAN内では下りスループットが過剰となる問題がある。また、RoF−WLANの伝搬遅延時間によっても、上下スループット比が大きく変化する。 By the way, in the RTS transmission control of the RoF-AP shown in FIG. 5, the transmission right is given to the RoF-AP preferentially along with the existing WLAN communication, so that the downlink throughput is higher than the uplink throughput as shown in FIG. (Upper and lower throughput ratio greatly exceeds 1). In particular, when communication of existing WLAN is frequently performed, there is a problem that the downlink throughput becomes excessive in the RoF-WLAN. Also, the vertical throughput ratio varies greatly depending on the propagation delay time of RoF-WLAN.
また、図5に示すRoF−APのRTS送信制御を実施した場合に、RoF−WLAN内において下りスループットが過剰となる問題に対して、非特許文献1では、RoF−APがRTSフレームを送信する前に、RTSフレームを送信するか否かを確率制御する方法を提案している。すなわち、所定の送信待機確率αでRTSフレームの送信を待機させ、下りスループットが過剰にならないようにする。なお、RTSフレームの送信を待機した場合には、既存WLANのCTSフレームを受信してNAV期間終了後に通常のRTS/CTSアクセス手順に従って次の送信動作に入る。
Further, in the
さて、RoF−WLANにおける上下スループット比を目標値に設定するには、伝搬遅延時間や既存WLANの通信状況に合わせて送信待機確率αを適宜調整する必要がある。しかし、非特許文献1では、上下スループット比を目標値に設定するために、あるいは上下スループットを公平にするために、送信待機確率αをどのように調整すればよいかについて具体的に示されていない。
In order to set the vertical throughput ratio in RoF-WLAN to the target value, it is necessary to appropriately adjust the transmission standby probability α according to the propagation delay time and the communication status of the existing WLAN. However, Non-Patent
本発明は、既存WLANとRoF−WLANが共存する構成において、RoF−WLANにおけるスループット特性の改善を図りながら、上下スループット比を調整することができる無線通信システムおよび無線通信方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a radio communication system and a radio communication method capable of adjusting a vertical throughput ratio while improving throughput characteristics in a RoF-WLAN in a configuration in which an existing WLAN and a RoF-WLAN coexist. And
第1の発明は、CSMA/CA方式によるアクセス制御を行う既存の無線通信システムと共存し、キャリアセンスを行わずにアクセス制御を行う無線通信システムにおいて、既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定する手段と、NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合にアクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機する送信制御手段とを備える。 A first aspect of the present invention is a wireless communication system in which access control is performed without performing carrier sense coexisting with an existing wireless communication system that performs access control according to the CSMA / CA scheme. Means for acquiring and setting the NAV period in which data transmission / reception is performed from the access control signal of the CSMA / CA system, the time Tw being equal to or less than the DIFS time in the CSMA / CA system, starting from the end of the NAV period and before the internal delay time Later, when there is transmission data, transmission control means for waiting for transmission with a predetermined transmission standby probability α when transmitting an access control signal.
第1の発明の無線通信システムにおいて、送信制御手段は、送信待機確率αとして、実スループットを測定し、実スループットが目標スループットに近づく値に設定する構成である。 In the wireless communication system of the first invention, the transmission control means is configured to measure the actual throughput as the transmission standby probability α and set the actual throughput to a value close to the target throughput.
第1の発明の無線通信システムにおいて、送信制御手段は、送信待機確率αとして、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定する構成である。 In the wireless communication system of the first invention, the transmission control means is configured to set the transmission standby probability α to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the number of coexisting terminals in the active state.
第1の発明の無線通信システムにおいて、送信制御手段は、送信待機確率αとして、使用するチャネルの時間占有率に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定する構成である。 In the wireless communication system of the first invention, the transmission control means is configured to set the transmission standby probability α to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the time occupancy rate of the channel to be used.
第2の発明は、CSMA/CA方式によるアクセス制御を行う既存の無線通信システムと共存し、キャリアセンスを行わずにアクセス制御を行う無線通信方法において、既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定するステップと、NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合にアクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機するステップとを有する。 A second aspect of the present invention is a wireless communication method in which access control is performed without performing carrier sense coexisting with an existing wireless communication system that performs access control according to the CSMA / CA scheme. A step of acquiring and setting a NAV period in which data transmission / reception is performed from the access control signal of the CSMA / CA system, and a time Tw which is less than or equal to DIFS time in the CSMA / CA system starting from the end time of the NAV period and before the internal delay time And a step of waiting for transmission with a predetermined transmission standby probability α when transmitting an access control signal when there is transmission data.
第2の発明の無線通信方法において、送信待機確率αは、実スループットを測定し、実スループットが目標スループットに近づく値に設定される。 In the wireless communication method of the second invention, the transmission standby probability α is set to a value in which the actual throughput approaches the target throughput by measuring the actual throughput.
第2の発明の無線通信方法において、送信待機確率αは、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定される。 In the wireless communication method of the second invention, the transmission standby probability α is set to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the number of coexisting terminals in the active state.
第2の発明の無線通信方法において、送信待機確率αは、使用するチャネルの時間占有率に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定される。 In the wireless communication method of the second invention, the transmission standby probability α is set to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the time occupancy rate of the channel to be used.
本発明は、CSMA/CA制御を行う既存WLANと共存するRoF−WLANのRoF−APにおいて、算出した送信待機確率αに基づいてRTSフレームの送信および送信待機を制御することにより、リアルタイムでのキャリアセンスができない場合でも、効率的にデータ送信を行うことができる。 In the RoF-AP of RoF-WLAN coexisting with an existing WLAN that performs CSMA / CA control, the present invention controls transmission of RTS frames and transmission standby based on the calculated transmission standby probability α, thereby providing a carrier in real time. Even when sensing is not possible, data transmission can be performed efficiently.
また、実スループットを測定し、実スループットが目標スループットに近づく値に送信待機確率αが設定される場合は、スループットの適応制御が可能になるので、例えば上り下りスループット比を1とする制御を行うことも可能である。例えば図4に示すように、伝送遅延が30μsのRoF−APにおいて、通常のCSMA−CA制御を行う場合、あるいは図5に示すRoF−APのRTS送信制御を行う場合には、それぞれ上り下りスループット比が1から大きくずれるが、算出方法1による送信待機確率αを用いることにより、既存WLANの通信品質を保護しつつ、RoF−WLANを共存させることができる。
Further, when the actual throughput is measured and the transmission standby probability α is set to a value that approximates the target throughput, the adaptive control of the throughput becomes possible. It is also possible. For example, as shown in FIG. 4, when performing normal CSMA-CA control in RoF-AP with a transmission delay of 30 μs, or when performing RTS transmission control of RoF-AP shown in FIG. Although the ratio greatly deviates from 1, RoF-WLAN can coexist while protecting the communication quality of the existing WLAN by using the transmission standby probability α by the
また、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に送信待機確率αが設定される場合は、共存する端末数に応じた制御が可能になるので、共存する端末数が多い場合は、送信待機確率αを大きくして、他の端末の通信品質を保護することができる。 In addition, when the transmission standby probability α is set to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the number of coexisting terminals in the active state, control according to the number of coexisting terminals becomes possible, so coexistence When the number of terminals is large, the transmission standby probability α can be increased to protect the communication quality of other terminals.
また、使用するチャネルの時間占有率に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に送信待機確率αが設定される場合は、電波資源の混み具合に応じた制御が可能になるので、共存する端末(WLAN以外のシステムを含む)が頻繁に通信を行っているときには、送信待機確率αを大きくして、WLAN以外のシステムを含む他の端末の通信品質を保護することができる。 In addition, when the transmission standby probability α is set to a value that approximates the target throughput and actual throughput based on the time occupancy rate of the channel to be used, it becomes possible to control according to the radio resource congestion, so that coexisting terminals When communication is frequently performed (including systems other than WLAN), the transmission standby probability α can be increased to protect the communication quality of other terminals including systems other than WLAN.
図1は、本発明におけるRoF−APの構成例を示す。
図1において、RoF−APは、光ファイバ23を介して接続されるRF処理部21とAP処理部22により構成され、RF処理部21は光信号と電波との変換を行う機能を備える。AP処理部22は、AP機能を有する制御部として、NAV設定部221、RTS送信制御部222、CTS送信制御部223、データ送受信部224およびACK送信部225を備え、さらにRF処理部21との間で光通信を行う光通信部226を備える。
FIG. 1 shows a configuration example of RoF-AP in the present invention.
In FIG. 1, RoF-AP includes an
なお、既存AP、既存STA、RoF−STAはキャリアセンス機能部を備え、DIFSおよびランダムバックオフ期間のキャリアセンスによってチャネルアイドルであればデータ送信を行うか、あるいはデータ送信のためのRTS/CTSフレームの送受信処理を開始する。しかし、RoF−APの場合、RF処理部21でキャリアセンスを行っても、AP処理部22においてリアルタイムでキャリアセンスに対応する処理ができないので、AP処理部22にはキャリアセンス機能部を備えない構成としている。
The existing AP, the existing STA, and the RoF-STA have a carrier sense function unit, and perform data transmission if the channel is idle by carrier sense in the DIFS and the random backoff period, or an RTS / CTS frame for data transmission. Starts transmission / reception processing. However, in the case of RoF-AP, even if carrier sensing is performed by the
このように本発明は、一般的には内部遅延時間が大きく、リアルタイムでキャリアセンス処理を行うことができない通信装置(APまたはSTA)に適用可能であるが、以下その代表例としてRoF−APに適用する場合について、図2に示すRoF−APのRTS送信手順例を参照して各部の動作について説明する。なお、基本的な動作は図5に示すRTSフレーム送信制御例と同様である。 As described above, the present invention is generally applicable to a communication apparatus (AP or STA) that has a large internal delay time and cannot perform carrier sense processing in real time. In the case of application, the operation of each unit will be described with reference to the RTS transmission procedure example of RoF-AP shown in FIG. The basic operation is the same as in the RTS frame transmission control example shown in FIG.
NAV設定部221は、自局宛でないRTSフレームまたはCTSフレームを受信すると(S1)、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定する(S2)。RTS送信制御部222は、NAV期間の終了時刻から往復伝搬遅延(RTT)時間前のタイミングになったときに(S3:Yes )、データ送受信部224に送信データがあるか否かを判定する(S4)。なお、このRoF−APにおける往復伝搬遅延(RTT)時間が、一般的には通信装置の内部遅延時間に相当する。送信データがあった場合にはRTSフレームの送信を控える送信待機確率αを算出し(S5)、送信データがない場合には、ステップS1のRTSフレームまたはCTSフレームの受信動作に戻る。
When the
ここで、本発明の特徴は、後述する方法により上下スループット比を調整する送信待機確率αを算出するところにあり、その送信待機確率αに基づいてRTSフレームの送信判定を行う(S6)。すなわち、確率αでRTSフレームの送信を控え、確率(1−α)でRTSフレームを送信する。例えば、乱数x(0≦x≦1)を生成し、x<αであれば送信を控え、x≧αの場合にRTSフレームを送信する処理に進む。 Here, a feature of the present invention is that a transmission standby probability α for adjusting the vertical throughput ratio is calculated by a method described later, and RTS frame transmission determination is performed based on the transmission standby probability α (S6). That is, the RTS frame is transmitted with a probability α, and the RTS frame is transmitted with a probability (1−α). For example, a random number x (0 ≦ x ≦ 1) is generated. If x <α, transmission is suspended, and if x ≧ α, the process proceeds to a process of transmitting an RTS frame.
RTSフレームを送信することになった場合には(S6:Yes )、NAV期間の終了時刻から往復伝搬遅延(RTT)時間前を起点に、Tw (0≦Tw ≦DIFS)時間だけ待機し(S7)、ランダムバックオフ期間を設けずにRTSフレームを送信する(S8)。 When an RTS frame is to be transmitted (S6: Yes), the system waits for a time Tw (0 ≦ Tw ≦ DIFS) from the end of the NAV period before the round-trip propagation delay (RTT) time (S7). RTS frame is transmitted without providing a random back-off period (S8).
さらに、RTS送信制御部222は、RoF−STAからRTSフレームに対するCTSフレームを受信した場合に、データ送受信部224からデータを送信する制御を行う。なお、このとき図5に示すように、RoF−APとRoF−STAとの間で送受信されるRTS/CTSフレーム、データ信号、ACK信号に伝搬遅延が生ずるので、その遅延分(RTT×2)を考慮したNAV期間を設定し、既存WLANに対する送信抑制制御を行う。
Further, the RTS
CTS送信制御部223は、RoF−STAからRoF−AP宛のRTSフレームを受信し、かつ受信可能状態であればCTSフレームをRoF−STAに送信し、データ送受信部224でデータ受信を待機する。データ送受信部224でデータを正常に受信した場合には、ACK送信部225からACK信号を送信する。
The CTS
以下、ステップS5における送信待機確率αの算出方法について、実スループットに基づく算出方法1、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づく算出方法2、使用するチャネルの時間占有率(ビジー検出回数)に基づく算出方法3について説明する。
Hereinafter, with respect to the calculation method of the transmission standby probability α in step S5, the
(送信待機確率αの算出方法1)
算出方法1は、実スループットに基づいて算出する。ある時点で算出される送信待機確率をαk とする。αk を算出した時点で計測される自局の実スループットをTk とする。実スループットTk の計測方法は限定しないが、例えば、算出時点から一定時間t遡った間における平均スループットとしてもよいし、重み付け平均としてもよい。
(
The
送信待機確率αは、実スループットTk を目標スループットTT に近づくようにフィードバック制御する。 The transmission standby probability α is feedback-controlled so that the actual throughput T k approaches the target throughput T T.
まず、共存する既存WLANの端末数Nに応じた目標スループットTT の算出方法の一例を式(1-1) 〜式(1-3) に示す。
N>Nth1 :TT =TT1 …(1-1)
Nth1 ≧N≧Nth2 :TT =TT1+Tt2×N …(1-2)
Nth2 >N :TT =TT3 …(1-3)
First, an example of a method of calculating the target throughput T T corresponding to the number of terminals N existing WLAN coexist formula (1-1) to Formula (1-3).
N> N th1 : T T = T T1 (1-1)
N th1 ≧ N ≧ N th2 : T T = T T1 + T t2 × N (1-2)
N th2 > N: T T = T T3 (1-3)
ここで、TT1は最低限確保したいスループット、TT3は最大制限帯域とする。本例では、TT1=1Mbps とし、TT3=51Mbps とする。設置する環境によって、想定する端末数Nの範囲Nth1 ≧N≧Nth2 を決定する。例えば、室内のオフィス環境にて、1から50台程度の端末が共存することを想定する場合、Nth1 =51、Nth2 =1とする。このとき、TT2は、式(2) で求める。
TT2=(TT3−TT1)/(Nth1−Nth2)=(51−1)/(51−1)=1Mbps …(2)
Here, T T1 is a minimum desired throughput and T T3 is a maximum restricted bandwidth. In this example, T T1 = 1 Mbps and T T3 = 51 Mbps. The range N th1 ≧ N ≧ N th2 of the assumed number N of terminals is determined according to the installation environment. For example, when it is assumed that about 1 to 50 terminals coexist in an indoor office environment, N th1 = 51 and N th2 = 1. At this time, T T2 is obtained by equation (2).
T T2 = (T T3 -T T1 ) / (N th1 -N th2 ) = (51-1) / (51-1) = 1 Mbps (2)
次に、目標スループットTT と、実スループットTk の差分ek =(TT−Tk)を基に、送信待機確率αk を例えば式(3) または式(4) で求める。
αk =f(αk-1 ,ek) …(3)
αk =g(αk-1 ,ek,ek-1,ek-2) …(4)
Next, based on the difference e k = (T T −T k ) between the target throughput T T and the actual throughput T k , the transmission standby probability α k is obtained by, for example, Expression (3) or Expression (4).
α k = f (α k−1 , e k ) (3)
α k = g (α k−1 , e k , e k−1 , e k−2 ) (4)
α0 は任意の値を与えてよい。関数f(), g()は、ek を0に近づける機能を有するものとする。例えば、式(3) は式(5-1) 〜式(5-3) を用いることができ、式(4) は式(6) を用いることができる。ここで、Δα' 、Δα" 、Th1 、Th2 、a、b、cは予め定めた定数である。これらの算出方法は特に限定しないが、値を変えた複数回の施行により経験的に求める方法が簡単である。ただし、Δα' >0 、Δα" >0、Th1 ≧0、Th2 ≧0、Th1 >Th2 、a≧0、b≧0、c≧0とすることが望ましい。
(3)式:
ek >Th1 :αk =αk-1 −Δα' …(5-1)
Th1 ≧ek ≧Th2 :αk =0 …(5-2)
Th2 ≧ek :αk =αk-1 +Δα" …(5-3)
(4)式:
αk =αk-1−a×ek−b(ek−ek-1)−c((ek−ek-1)−(ek-1−ek-2))
…(6)
α 0 may be given an arbitrary value. Functions f (), g () is assumed to have a function to approximate e k to zero. For example, Formula (3) can use Formula (5-1) to Formula (5-3), and Formula (4) can use Formula (6). Here, Δα ′, Δα ″,
Equation (3):
e k > Th1: α k = α k−1 −Δα ′ (5-1)
Th1 ≧ e k ≧ Th2: α k = 0 (5-2)
Th2 ≧ e k : α k = α k-1 + Δα "(5-3)
Equation (4):
α k = α k−1 −a × e k −b (e k −e k−1 ) −c ((e k −e k−1 ) − (e k−1 −e k−2 ))
… (6)
(送信待機確率αの算出方法2)
算出方法2は、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づいて送信待機確率αを算出する。送信待機確率αk を求める時点での共存端末数をNk とする。Nk は、予め定めた過去tN 秒間に通信を行ったSTAおよびAPの数とすればよい。MACアドレスまたはIPアドレスまたはその他の識別子を解読することで算出することができる。
(
In the
送信待機確率αk は、例えば、式(7) を用いて求める。ここで、d,eは予め定めた定数である。これらの適切な値は経験的に求める方法が簡単である。d≧0 とすることが望ましい。
αk =d×Nk +e …(7)
The transmission standby probability α k is obtained using, for example, Expression (7). Here, d and e are predetermined constants. These appropriate values are easily determined empirically. It is desirable that d ≧ 0.
α k = d × N k + e (7)
ここで、d,eの算出方法の一例を示す。オフィス環境にて、50から 100台程度の端末が共存することを想定する。共存端末数Nk が1の場合と50の場合の目標スループットを式(1) を用いて求める。それぞれ、51,1Mbps とする。それぞれの端末数が共存するときに、求めた目標スループットと実スループットが近い値となるα(α51M ,α1M)の値を求める。具体的には、当該の状況下で、αの値を変えながら、目標値との差を最小とする値を検索する。求めた(α51M ,α1M)から式(8) を解くことで、d,eを求めることができる。
α51M =d+e
α1M =50×d+e …(8)
例えば(α51M ,α1M)=(0.1 ,0.99)とすると、d=0.018 、e=0.081 となる。
Here, an example of the calculation method of d and e is shown. Assume that about 50 to 100 terminals coexist in an office environment. The target throughput when the number of coexisting terminals N k is 1 and 50 is obtained using equation (1). They shall be 51 and 1 Mbps, respectively. When the number of terminals coexists, the value of α (α 51M , α 1M ) is obtained that makes the calculated target throughput and actual throughput close to each other. Specifically, a value that minimizes the difference from the target value is searched for while changing the value of α under the circumstances. D and e can be obtained by solving the equation (8) from the obtained (α 51M , α 1M ).
α 51M = d + e
α 1M = 50 × d + e (8)
For example, if (α 51M , α 1M ) = (0.1, 0.99), d = 0.018 and e = 0.081.
(送信待機確率αの算出方法3)
算出方法3は、使用するチャネルの時間占有率を基に算出する。時間占有率とは、測定期間に対するビジー状態の期間の占める割合とする。時間占有率の算出方法の例を以下に示す。例えば、RoF−STAで定期的にキャリアセンスを行い、過去na 回のキャリアセンス施行のうち、nb 回ビジー状態を検出したとすると、時間占有率rb は、式(9) で示される。
rb =nb /na …(9)
(Calculation method 3 of transmission standby probability α)
The calculation method 3 is calculated based on the time occupation rate of the channel to be used. The time occupancy rate is the ratio of the busy period to the measurement period. An example of how to calculate the time occupancy rate is shown below. For example, periodically performs carrier sense in RoF-STA, of the last n a single carrier sense enforcement, when detected a n b times busy, the time occupancy r b, represented by the formula (9) .
r b = n b / n a (9)
送信待機確率αk は、例えば、式(10)を用いて求める。ここで、f,gは予め定めた定数である。これらの適切な値は経験的に求める方法が簡単である。f≧0 とすることが望ましい。
αk =f×rb +g …(10)
The transmission standby probability α k is obtained using, for example, Expression (10). Here, f and g are predetermined constants. These appropriate values are easily determined empirically. It is desirable that f ≧ 0.
α k = f × r b + g (10)
ここで、f,gの算出方法の一例を示す。混雑時と閑散時のrb の値は、それぞれ1と0となる。最低でも確保したいスループットを1Mbps 、最大制限スループットを51Mbps とし、rb が1および0のときにαk を変化させて、それぞれ1Mbps 、51Mbps に最も近い値となるような(α51M ,α1M)を検索する。求めた(α51M ,α1M)から式(11)を解くことで、f,gを求めることができる。
α51M =0+g
α1M =f+g …(11)
例えば(α51M ,α1M)=(0.1 ,0.99)とすると、f=0.89、g=0.1 となる。
Here, an example of the calculation method of f and g is shown. The value of r b of the time and off-time congestion is composed of each 1 and 0. 1Mbps throughput to be secured at a minimum, a maximum limit throughput and 51Mbps, by changing the alpha k when r b is 1 and 0, respectively 1Mbps, such that the value closest to 51Mbps (α 51M, α 1M) Search for. By solving Equation (11) from the obtained (α 51M , α 1M ), f and g can be obtained.
α 51M = 0 + g
α 1M = f + g (11)
For example, if (α 51M , α 1M ) = (0.1, 0.99), f = 0.89 and g = 0.1.
11 既存WLANのAP
12 既存WLANのSTA
21 RoF−APのRF処理部
22 RoF−APのAP処理部
23 光ファイバ
24 RoF−STA
221 NAV設定部
222 RTS送信制御部
223 CTS送信制御部
224 データ送受信部
225 ACK送信部
226 光通信部
11 Existing WLAN AP
12 STA of existing WLAN
21 RoF-AP
221
Claims (8)
前記既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定する手段と、
前記NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、前記CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合に前記アクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機する送信制御手段と
を備えたことを特徴とする無線通信システム。 In a wireless communication system that coexists with an existing wireless communication system that performs access control by CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method and performs access control without performing carrier sense.
Means for acquiring and setting a NAV period during which data transmission / reception is performed from an access control signal for performing data transmission / reception in the existing wireless communication system;
When transmitting the access control signal when there is transmission data after a time Tw that is equal to or less than the DIFS time in the CSMA / CA scheme and is equal to or greater than 0, starting from the internal delay time before the end time of the NAV period, A wireless communication system comprising: a transmission control unit that waits for transmission with a transmission standby probability α.
前記送信制御手段は、前記送信待機確率αとして、実スループットを測定し、実スループットが目標スループットに近づく値に設定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
The radio communication system, wherein the transmission control means is configured to measure an actual throughput as the transmission standby probability α and set the actual throughput to a value approaching a target throughput.
前記送信制御手段は、前記送信待機確率αとして、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
The wireless communication system, wherein the transmission control means is configured to set the transmission standby probability α to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the number of coexisting terminals in the active state.
前記送信制御手段は、前記送信待機確率αとして、使用するチャネルの時間占有率に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 The wireless communication system according to claim 1, wherein
The radio communication system, wherein the transmission control unit is configured to set the transmission standby probability α to a value that approximates a target throughput and an actual throughput based on a time occupation ratio of a channel to be used.
前記既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定するステップと、
前記NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、前記CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合に前記アクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機するステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。 In a wireless communication method that coexists with an existing wireless communication system that performs access control by CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance) method and performs access control without performing carrier sense,
Acquiring and setting a NAV period in which data transmission / reception is performed from an access control signal for performing data transmission / reception in the existing wireless communication system;
When transmitting the access control signal when there is transmission data after a time Tw that is equal to or less than the DIFS time in the CSMA / CA scheme and is equal to or greater than 0, starting from the internal delay time before the end time of the NAV period, And a step of waiting for transmission with a transmission standby probability α.
前記送信待機確率αは、実スループットを測定し、実スループットが目標スループットに近づく値に設定される
ことを特徴とする無線通信方法。 The wireless communication method according to claim 5, wherein
The transmission standby probability α is set to a value in which the actual throughput is measured and the actual throughput approaches the target throughput.
前記送信待機確率αは、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定される
ことを特徴とする無線通信方法。 The wireless communication method according to claim 5, wherein
The transmission standby probability α is set to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the number of coexisting terminals in the active state.
前記送信待機確率αは、使用するチャネルの時間占有率に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定される
ことを特徴とする無線通信方法。 The wireless communication method according to claim 5, wherein
The transmission standby probability α is set to a value that approximates the target throughput and the actual throughput based on the time occupancy rate of the channel to be used.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015146964A JP6440076B2 (en) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Wireless communication system and wireless communication method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015146964A JP6440076B2 (en) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Wireless communication system and wireless communication method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017028582A true JP2017028582A (en) | 2017-02-02 |
JP6440076B2 JP6440076B2 (en) | 2018-12-19 |
Family
ID=57950755
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015146964A Active JP6440076B2 (en) | 2015-07-24 | 2015-07-24 | Wireless communication system and wireless communication method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6440076B2 (en) |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06169312A (en) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Hitachi Ltd | Communication controller |
JP2010517482A (en) * | 2007-01-31 | 2010-05-20 | ハリス コーポレイション | Communication system and method for communicating digital audio data |
-
2015
- 2015-07-24 JP JP2015146964A patent/JP6440076B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06169312A (en) * | 1992-11-30 | 1994-06-14 | Hitachi Ltd | Communication controller |
JP2010517482A (en) * | 2007-01-31 | 2010-05-20 | ハリス コーポレイション | Communication system and method for communicating digital audio data |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
船引魁斗, 西尾理志, 守倉正博, 山本高至, 村山大輔, 杉山隆利: "RoF無線LANと既存無線LANの共存方式の提案", 信学技報, vol. vol. 114, no. 492, SRW2014-50, JPN6018013802, March 2015 (2015-03-01), pages p. 19-24 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6440076B2 (en) | 2018-12-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11711850B2 (en) | Access method and apparatus | |
EP3139680B1 (en) | Channel access method, system and computer readable storage medium | |
US10727922B2 (en) | Integrated OFDMA and EDCA channel access mechanism | |
CN104284441B (en) | Channel access method and website under a kind of spatial reuse | |
JP6591550B2 (en) | Listen before talk load based channel access for coexistence with Wi-Fi | |
CN107615869B (en) | Wireless device, access point and method using different Clear Channel Assessment (CCA) thresholds | |
US10128966B1 (en) | Method and apparatus for communication | |
KR20180093122A (en) | System and method for power control | |
WO2016192510A1 (en) | Channel access method, station and system | |
US20240090043A1 (en) | Wireless Communication System And Wireless Communication Method | |
WO2017114032A1 (en) | Backoff method and device based on spatial reuse | |
US11419149B2 (en) | Systems and methods for latency reduction in backhaul | |
WO2014173164A1 (en) | Method, device and computer readable storage medium for processing channel access | |
EP3245834B1 (en) | Efficient multi-client access using dynamic contention window | |
JP2015035744A (en) | Radio communication system, radio terminal and radio communication method | |
JP6440076B2 (en) | Wireless communication system and wireless communication method | |
US9775172B2 (en) | Method and apparatus for wireless communication | |
JP6474136B2 (en) | Communication apparatus and wireless communication method | |
JP5855551B2 (en) | Wireless communication system and wireless communication method | |
JP5758350B2 (en) | Wireless communication system and wireless communication method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7426 Effective date: 20170307 |
|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20170307 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20170308 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170310 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170704 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20170704 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180410 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180417 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180613 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181109 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6440076 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |