JP3844971B2 - 無線パケット通信装置及び方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線局が同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおいて用いられる無線パケット通信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のIEEE802.11で規定される無線LANでは、2．4GHz帯と、5．2GHz帯の２つの周波数帯におけるシステムがある。このうち2．4GHz帯の無線LANでは無線伝送方式としてスペクトラム拡散方式を採用しているが、その中に直接拡散方式（ＤＳ−ＳＳ方式）を使用するシステムと周波数ホッピング方式（ＦＨ−ＳＳ方式）を使用するシステムの２種類のシステムが存在する。
【０００３】
2．4GHz帯周波数ホッピング方式の無線LANでは1Mbps、2Mbpsの２種類の無線伝送速度を採用し、2．4GHz帯直接拡散方式の無線LANでは1Mbps、2Mbps、5．5Mbps、11Mbpsの４種類の無線伝送速度を採用し、また同標準規定の5．2GHz帯無線LANでは、オプションの規定を含めて6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbpsの８種類の無線伝送速度を採用している。
【０００４】
これらの無線LAN機器は１つのシステムで無線伝送速度の異なる複数の無線伝送方式をサポートしており、各無線局は送受間の伝搬路におけるフェ−ジング変動等によって生じる無線回線の品質の変化に応じて、使用する無線伝送方式を変更することが可能である。
【０００５】
複数の無線局が無線チャネルを共有して無線パケット通信を行う場合、各無線局間の伝搬状況はそれぞれ異なるため無線回線の品質に差異が生じ、各無線局は異なる無線伝送方式を用いてパケットを送信する場合がある。
【０００６】
このため、速い無線伝送速度で送信されたパケットと遅い無線伝送速度で送信されたパケットが同一のチャネルに混在する現象が発生する。
【０００７】
一方、従来のIEEE802.11で規定される無線LANシステムのパケット送信方法では、図１８に示すように、周期的に送信されるビーコンにより分割されている無線回線において、パケット送信に使用される無線伝送速度に関わらず、送信バッファの先頭にあるパケットから順次送信している。即ち、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３が特にグループ化されることなく、送信バッファの先頭側から順に送信される。
【０００８】
近年の無線パケット通信機器は、１つの無線機器を用いて広いエリアで高速に通信を可能にするため、各無線局が通信品質や無線伝送速度の異なる複数の無線伝送方式を使用する無線回線の品質に応じて切り替えて通信を行う機能を有している。
【０００９】
これらのシステムは、使用する無線回線の品質が異なる複数の無線局が同一チャネルに混在する環境下においてパケットを送信する場合、無線回線の品質が良好な無線局は高速の無線伝送速度を有する無線伝送方式を、無線回線品質が劣悪な無線局は低速の無線伝送速度を有する無線伝送方式を選択する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記無線パケット通信機器を用いたシステムでは、同一のデータ量を有するパケットを送信する場合、使用する無線伝送速度により１パケットを送信するために占有する時間に差異が生じることとなる。つまり、高速の無線伝送速度でパケットを送信する無線局は短い時間でパケットの送信処理を終了するが、低速の無線伝送速度でパケットを送信する無線局はパケットの送信処理を終了するまでに、高速の無線伝送速度を使用する無線局に比べて長い時間が必要となる。
【００１１】
このため、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合、無線回線に送出されたパケットのトラヒックの状態により低速の無線伝送速度を使用する無線局が帯域の大半を占有し、システム全体の伝送効率を劣化させる問題がある。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、システム全体の伝送効率を良好に維持することができる無線パケット通信装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る無線パケット通信装置は、無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局の各々に設けられ、前記複数の無線局が同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する検出手段と、検出されたトラヒックの状況に応じて、前記使用される複数の無線伝送速度群を区分する区分手段と、送信バッファ内のパケットを、同一の区分枝に属する無線伝送速度毎にグループ化するグループ化手段と、グループ化された送信バッファ内のパケットを、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てる割当手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、検出手段が、無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量のうち、少なくとも１つに基づいて、トラヒックの状況を検出することを特徴とする。
【００１５】
一方、本発明に係る無線パケット通信方法は、無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局が、同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおける無線パケット通信方法であって、前記無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する検出工程と、検出されたトラヒックの状況に応じて、前記使用される複数の無線伝送速度群を区分する区分工程と、送信バッファ内のパケットを、同一の区分枝に属する無線伝送速度毎にグループ化するグループ化工程と、当該グループ化された送信バッファ内のパケットを、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てる割当工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る無線パケット通信方法は、検出工程では、無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量のうち、少なくとも１つに基づいて、トラヒックの状況を検出することを特徴とする。
【００１７】
ところで、上記本発明に係る無線パケット通信装置及び無線パケット通信方法は同じ技術的思想に基づくものであり、それぞれ当該技術的思想を、装置として捉えたもの、方法として捉えたものである。
【００１８】
そこで、以下では、本発明に係る無線パケット通信装置による課題解決手段を説明するが、無線パケット通信方法についての課題解決手段も同一思想に基づくものである。
【００１９】
本発明に係る無線パケット通信装置は、無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局の各々に設けられており、これら複数の無線局は、同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムを構成している。即ち、この無線通信システムにおいて、各無線局は、送信を予定しているパケットを送信バッファに一旦蓄積し、送信されるパケット毎に使用する無線伝送速度を上記複数の無線伝送速度群から選択し、共有の同一の無線回線を用いてパケットを送信する。
【００２０】
このとき本発明に係る無線パケット通信装置では、検出手段が、無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する。ここで、検出手段は、無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量、のうち少なくとも１つ（即ち、何れか１つ又は２つ以上の組み合わせ）に基づいて、トラヒックの状況を検出することができる。例えば、上記のうち無線局が送信した各パケットが有するデータ量について、無線伝送速度毎に総和し、パケットのヘッダー長等を加味して、各無線伝送速度で送信される総データ量を求め、求めた総データ量を無線伝送速度で除することで、各無線伝送速度についてのパケット送信時間を求める。ここで得られた各無線伝送速度についてのパケット送信時間及び総データ量を、無線通信システムにおけるトラヒックの状況を表す量として、検出することができる。
【００２１】
そして、区分手段が、上記のようにして検出されたトラヒックの状況に応じて、使用される複数の無線伝送速度群を区分する。これにより、システム全体の伝送効率を良好に維持できるようなトラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分が可能となる。また、グループ化手段は、上記のようなトラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎に、送信バッファ内のパケットをグループ化し、割当手段は、グループ化された送信バッファ内のパケットをグループ毎に異なる無線チャネルに割当てる。
【００２４】
このようにして、送信バッファ内のパケットは、トラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎にグループ化され、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てられるので、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、システム全体の伝送効率を良好に維持することができる
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無線パケット通信装置及び方法の一実施形態について説明する。図１に本発明に係る無線パケット通信装置１０の構成例を、図２に無線パケット通信装置１０が送信する無線パケットの構成例を、図３に無線パケット通信装置１０の送信バッファ１５内のパケットの構成例を、それぞれ示す。
【００２６】
図１に示す無線パケット通信装置１０において、受信した無線パケットはアンテナ部１１、共用器１２を順に通過し受信部１３により復調される。これにより、受信データが取得される。無線パケット通信装置１０からの送信データは一度送信バッファ１５に蓄積された後、送信制御部１６からの制御信号により送信部１４に転送され、送信部１４により変調される。変調された送信データは共用器１２、アンテナ部１１を順に通過して無線回線に送信される。
【００２７】
無線伝送速度群区分回路１８は、本発明に係る無線パケット通信方法に基づく後述の処理を実行し、送信制御部１６は、この無線伝送速度群区分回路１８からの制御信号に基づいて、送信するパケットを送信バッファ１５から選択するとともに、パケット送信に使用する無線チャネルを選択する。また、送信制御部１６は、送信パケットが有する送信先アドレスをキーにして、図１７に例示したデータベース１７に格納された当該送信先アドレスに対応する無線伝送速度（パケット送信に使用する無線伝送速度）の情報を読み出し、各パケットが送信に使用する無線伝送速度を決定する。
【００２８】
なお、送信する無線パケットは、図２に示すように、送信データ２４の他に、少なくともパケット送信に用いられる、無線伝送速度２１、パケット長２２及び送信先アドレス２３を示す情報が挿入されており、送信バッファ１５内に蓄積されたパケットは、図３に示すように、送信データ２４の他に、少なくともパケット長２２と送信先アドレス２３とを示す情報が挿入されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用として、無線伝送速度群区分回路１８により実行される本発明の無線パケット通信方法に基づく処理を図４に沿って説明する。無線伝送速度区分回路１８は、まず、ステップ４１にて使用可能な無線チャネルの数を検出し、次のステップ４２では実施可能な全ての無線伝送速度群の区分方法を算出する。
【００３０】
例えば、無線パケット通信装置１０が使用する無線伝送速度の数を３つとし、使用可能な無線チャネルの数を３とした場合、実施可能な全ての無線伝送速度群の区分方法として、図５に示す５つの区分方法が算出される。
【００３１】
このうち区分方法１では、無線伝送速度１と無線伝送速度２と無線伝送速度３を、それぞれ異なる区分枝１、区分枝２、区分枝３に区分する。区分方法２では、無線伝送速度１と無線伝送速度２を同一の区分枝である区分枝１に、無線伝送速度３を区分枝２に区分する。区分方法３では、無線伝送速度１を区分枝１に、無線伝送速度２と無線伝送速度３を同一の区分枝である区分枝２に区分する。
【００３２】
また、区分方法４では、無線伝送速度１と無線伝送速度３を同一の区分枝である区分枝１に、無線伝送速度２を区分枝２に区分する。区分方法５では、無線伝送速度１と無線伝送速度２と無線伝送速度３を、同一の区分枝である区分枝１に区分する。
【００３３】
次のステップ４３では、トラヒック状況の検出処理のサブルーチンを実行する。このトラヒック状況の検出処理のサブルーチンとしては、図６〜図９の各種処理が挙げられるので、各々について概説する。
【００３４】
図６に示すトラヒック状況の検出処理では、最初に送信パケットの観測時間を設定し（ステップ６１）、設定した観測時間だけ送信パケットの観測を行う（ステップ６２）。この観測結果において送信パケットが有るか否かを判定し（ステップ６３）、送信パケットが無ければ図６のサブルーチンからリターンし、送信パケットが有る場合には、各パケットが使用した無線伝送速度と、各パケットが有するデータ量を表すパケット長とを、図２に示す各パケットの無線伝送速度情報部２１及びパケット長情報部２２より取得する（ステップ６４）。そして、取得した各パケットのパケット長情報を無線伝送速度毎に分類して（ステップ６５）、図６のサブルーチンからリターンする。このようにして図６のトラヒック状況の検出処理では、トラヒック状況として、無線伝送速度毎に分類された送信パケットのデータ量が検出される。
【００３５】
また、図７に示すトラヒック状況の検出処理では、最初に受信パケットの観測時間を設定し（ステップ７１）、設定した観測時間だけ受信パケットの観測を行う（ステップ７２）。この観測結果において受信パケットが有るか否かを判定し（ステップ７３）、受信パケットが無ければ図７のサブルーチンからリターンし、受信パケットが有る場合には、各パケットが使用した無線伝送速度と、各パケットが有するデータ量を表すパケット長とを、図２に示す各パケットの無線伝送速度情報部２１及びパケット長情報部２２より取得する（ステップ７４）。そして、取得した各パケットのパケット長情報を無線伝送速度毎に分類して（ステップ７５）、図７のサブルーチンからリターンする。このようにして図７のトラヒック状況の検出処理では、トラヒック状況として、無線伝送速度毎に分類された受信パケットのデータ量が検出される。
【００３６】
また、図８に示すトラヒック状況の検出処理では、最初に観測対象とするパケット数を設定する（ステップ８１）。次に、送信バッファ１５内に送信待ちパケットが有るか否かを判定し（ステップ８２）、送信待ちパケットが無ければ図８のサブルーチンからリターンし、送信待ちパケットが有る場合には、送信バッファ１５内の送信待ちパケットを先頭から、設定されたパケット数だけ観測する（ステップ８３）。そして、観測した各パケットについて、図３のパケット長情報部２２及び送付先アドレス情報部２３より、パケット長と送付先アドレスとを取得し（ステップ８４）、取得した送付先に使用する無線伝送速度の情報をデータベースより取得する（ステップ８５）。さらに、取得した無線伝送速度毎に各パケットのパケット長情報を分類して（ステップ８６）、図８のサブルーチンからリターンする。このようにして図８のトラヒック状況の検出処理では、トラヒック状況として、無線伝送速度毎に分類された送信バッファ内のパケットのデータ量が検出される。
【００３７】
さらに、図９に示すトラヒック状況の検出処理では、まず、使用するトラヒックの状況の検出方法を上記図６の処理、図７の処理、図８の処理のうちから、２つ以上選択する（ステップ９１）。次に、選択した全てのトラヒックの状況の検出方法より得られる、パケットが無線伝送速度毎に分類された各パケットのパケット長を全て取得する（ステップ９２）。この場合、選択された２つ以上のトラヒック状況の検出方法より得られる無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量が検出される。
【００３８】
以上のようなトラヒック状況の検出処理（図４のステップ４３）を終え、次のステップ４４では、トラヒック状況として取得された無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量より、以下のようにして各無線伝送速度についてのパケット送信時間を求める。即ち、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量を無線伝送速度毎に総和し、パケットのヘッダー長等を加味して、各無線伝送速度で送信される総データ量を求め、求めた総データ量を無線伝送速度で除することで、各無線伝送速度についてのパケット送信時間を求める。そして、上記求められた各無線伝送速度についてのパケット送信時間及び総データ量の情報を用いて、図５の５つの無線伝送速度の区分方法の各々を使用した場合の無線局のスループット特性を算出し、算出した無線局のスループット特性が最大となる無線伝送速度の区分方法を選択する。
【００３９】
この無線伝送速度の区分方法の選択は、一例として以下のように行われる。
【００４０】
パケットのデータ量をG、パケット送信に必要となる時間をTとし、図５の表に示した例（すなわち無線伝送速度が３種類の場合）で説明する。
【００４１】
まず、無線伝送速度１を使用して送信するパケットのデータ量の総和をG1、全てのパケットを送信するために必要となる時間をT1とする。この計算を無線伝送速度２、無線伝送速度３に対しても同様に行いG2、T2、G3、T3を導出する。
【００４２】
次に、以下の各式を用いて、各区分方法のスループット特性を導出する。
【００４３】
区分方法１のスループット特性S1は以下の式（１）で求められる。
【００４４】
【数１】
区分方法2のスループット特性S2は以下の式（２）で求められる。
【００４５】
【数２】
区分方法3のスループット特性S3は以下の式（３）で求められる。
【００４６】
【数３】
区分方法4のスループット特性S4は以下の式（４）で求められる。
【００４７】
【数４】
区分方法5のスループット特性S5は以下の式（５）で求められる。
【００４８】
【数５】
そして、最後に上記S1からS5のうち最も大きい値を示す区分方法を選択する。
【００４９】
次のステップ４５では、同一の区分枝に属する無線伝送速度を使用するパケット毎に送信バッファ１５内パケットをグループ化し、次のステップ４６では、各グループに属するパケットをグループ毎に異なる無線チャネルへ割当てる。
【００５０】
これらステップ４５、４６の処理を、図５の５つの例で説明すると、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法１を検出した場合、図１０に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１をグループ１、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２をグループ２、無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ３とすることにより送信バッファ１５内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、グループ３に属するパケットを無線チャネル３に、それぞれ割当てる。
【００５１】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法２を検出した場合、図１１に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１及び無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２をグループ１とし、無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ２とすることにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、それぞれ割当てる。
【００５２】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法３を検出した場合、図１２に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１をグループ１とし、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ２とすることにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、それぞれ割当てる。
【００５３】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法４を検出した場合、図１３に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ１とし、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２をグループ２とすることにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、それぞれ割当てる。
【００５４】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法５を検出した場合、図１４に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３を、同一のグループであるグループ１として扱うことにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に割当てる。
【００５５】
ここで、パケット送信状況の変化に応じて、送信バッファ内パケットの割り当てが動的に変動する例を示す。
【００５６】
図１５はチャネルとして周波数分割方式を採用した場合を示す。この図１５（ａ）では、送信バッファ内パケットを、伝送速度が３Ｍｂｐｓのパケットと、伝送速度が１Ｍｂｐｓのパケット（斜線を施したパケット）とにグループ化し、周波数分割方式で分割された２つのチャネルに対し、チャネル１には３Ｍｂｐｓのパケットを、チャネル２には１Ｍｂｐｓのパケットを、それぞれ割当てる。
【００５７】
その後、トラヒック状況が変動し、最適な区分方法が変更され、例えば、１Ｍｂｐｓのパケットと３Ｍｂｐｓのパケットとが同一のグループになり、チャネルが１つになったとする。この場合、図１５（ｂ）に示すように、送信バッファ内パケットをＦＩＦＯで順に１つずつ取り出し、周波数分割された２つの周波数帯域での伝送に割当てる。
【００５８】
図１６はチャネルとして時分割方式を採用した場合を示す。この図１６（ａ）では、送信バッファ内パケットを、伝送速度が３Ｍｂｐｓのパケットと、伝送速度が１Ｍｂｐｓのパケット（斜線を施したパケット）とにグループ化し、時分割方式で分割された２つのチャネルに対し、チャネル１には３Ｍｂｐｓのパケットを、チャネル２には１Ｍｂｐｓのパケットを、それぞれ割当てる。
【００５９】
その後、トラヒック状況が変動し、最適な区分方法が変更され、例えば、１Ｍｂｐｓのパケットと３Ｍｂｐｓのパケットとが同一のグループになり、チャネルが１つになったとする。この場合、図１６（ｂ）に示すように、送信バッファ内パケットをＦＩＦＯで順に１つずつ取り出し、時分割された２つのタイムスロットでの伝送に割当てる。
【００６０】
このように、本実施形態は、トラヒック状況の変動に応じて動的に送信バッファ内パケットの割り当てを変化させることを特徴とする。
【００６１】
以上説明した図４に示す無線パケット通信方法に基づく処理により、トラヒック状況の検出結果に基づき無線局のスループット特性が最大となる無線伝送速度の区分方法が選択され、当該区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎に、送信バッファ内パケットがグループ化され、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てられる。このため、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、無線通信システム全体の伝送効率を良好に維持することができる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、図５に示すように、無線伝送速度が３種類で、区分方法が５つ存在するケースについて説明したが、本発明はこれ以外のケースに適用しうることは言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信バッファ内のパケットは、トラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎にグループ化され、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てられるので、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、システム全体の伝送効率を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の無線パケット通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】無線パケット通信装置が使用する送信パケットの構成例を示す概念図である。
【図３】無線パケット通信装置の送信バッファ内のパケットの構成例を示す概念図である。
【図４】無線伝送速度群区分回路により実行される無線パケット通信方法に基づく処理を示すフローチャートである。
【図５】実施可能な全ての無線伝送速度群の区分方法の算出例を示す図である。
【図６】送信パケットからトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図７】受信パケットからトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図８】送信待ちパケットからトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図９】図６〜図８の方法を２つ以上組み合わせてトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図１０】区分方法１を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１１】区分方法２を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１２】区分方法３を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１３】区分方法４を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１４】区分方法５を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１５】（ａ）は周波数分割方式で分割された２つのチャネルに、速度毎にグループ化された送信バッファ内パケットを割り当てた例を示す概念図であり、（ｂ）はチャネルを１つにした場合の送信バッファ内パケットの割り当て例を示す概念図である。
【図１６】（ａ）は時分割方式で分割された２つのチャネルに、速度毎にグループ化された送信バッファ内パケットを割り当てた例を示す概念図であり、（ｂ）はチャネルを１つにした場合の送信バッファ内パケットの割り当て例を示す概念図である。
【図１７】データベースに格納された情報の一例を示す図である。
【図１８】従来方式のパケット送信方法の例を示す概念図である。
【符号の説明】
１０…無線パケット通信装置、１１…アンテナ、１２…共用器、１３…受信部、１４…送信部、１５…送信バッファ、１６…送信制御部、１７…データベース、１８…無線伝送速度群区分回路
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の無線局が同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおいて用いられる無線パケット通信装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のIEEE802.11で規定される無線LANでは、2．4GHz帯と、5．2GHz帯の２つの周波数帯におけるシステムがある。このうち2．4GHz帯の無線LANでは無線伝送方式としてスペクトラム拡散方式を採用しているが、その中に直接拡散方式（ＤＳ−ＳＳ方式）を使用するシステムと周波数ホッピング方式（ＦＨ−ＳＳ方式）を使用するシステムの２種類のシステムが存在する。
【０００３】
2．4GHz帯周波数ホッピング方式の無線LANでは1Mbps、2Mbpsの２種類の無線伝送速度を採用し、2．4GHz帯直接拡散方式の無線LANでは1Mbps、2Mbps、5．5Mbps、11Mbpsの４種類の無線伝送速度を採用し、また同標準規定の5．2GHz帯無線LANでは、オプションの規定を含めて6Mbps、9Mbps、12Mbps、18Mbps、24Mbps、36Mbps、48Mbps、54Mbpsの８種類の無線伝送速度を採用している。
【０００４】
これらの無線LAN機器は１つのシステムで無線伝送速度の異なる複数の無線伝送方式をサポートしており、各無線局は送受間の伝搬路におけるフェ−ジング変動等によって生じる無線回線の品質の変化に応じて、使用する無線伝送方式を変更することが可能である。
【０００５】
複数の無線局が無線チャネルを共有して無線パケット通信を行う場合、各無線局間の伝搬状況はそれぞれ異なるため無線回線の品質に差異が生じ、各無線局は異なる無線伝送方式を用いてパケットを送信する場合がある。
【０００６】
このため、速い無線伝送速度で送信されたパケットと遅い無線伝送速度で送信されたパケットが同一のチャネルに混在する現象が発生する。
【０００７】
一方、従来のIEEE802.11で規定される無線LANシステムのパケット送信方法では、図１８に示すように、周期的に送信されるビーコンにより分割されている無線回線において、パケット送信に使用される無線伝送速度に関わらず、送信バッファの先頭にあるパケットから順次送信している。即ち、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３が特にグループ化されることなく、送信バッファの先頭側から順に送信される。
【０００８】
近年の無線パケット通信機器は、１つの無線機器を用いて広いエリアで高速に通信を可能にするため、各無線局が通信品質や無線伝送速度の異なる複数の無線伝送方式を使用する無線回線の品質に応じて切り替えて通信を行う機能を有している。
【０００９】
これらのシステムは、使用する無線回線の品質が異なる複数の無線局が同一チャネルに混在する環境下においてパケットを送信する場合、無線回線の品質が良好な無線局は高速の無線伝送速度を有する無線伝送方式を、無線回線品質が劣悪な無線局は低速の無線伝送速度を有する無線伝送方式を選択する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記無線パケット通信機器を用いたシステムでは、同一のデータ量を有するパケットを送信する場合、使用する無線伝送速度により１パケットを送信するために占有する時間に差異が生じることとなる。つまり、高速の無線伝送速度でパケットを送信する無線局は短い時間でパケットの送信処理を終了するが、低速の無線伝送速度でパケットを送信する無線局はパケットの送信処理を終了するまでに、高速の無線伝送速度を使用する無線局に比べて長い時間が必要となる。
【００１１】
このため、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合、無線回線に送出されたパケットのトラヒックの状態により低速の無線伝送速度を使用する無線局が帯域の大半を占有し、システム全体の伝送効率を劣化させる問題がある。
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するために成されたものであり、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、システム全体の伝送効率を良好に維持することができる無線パケット通信装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る無線パケット通信装置は、無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局の各々に設けられ、前記複数の無線局が同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する検出手段と、検出されたトラヒックの状況に応じて、前記使用される複数の無線伝送速度群を区分する区分手段と、送信バッファ内のパケットを、同一の区分枝に属する無線伝送速度毎にグループ化するグループ化手段と、グループ化された送信バッファ内のパケットを、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てる割当手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る無線パケット通信装置は、検出手段が、無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量のうち、少なくとも１つに基づいて、トラヒックの状況を検出することを特徴とする。
【００１５】
一方、本発明に係る無線パケット通信方法は、無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局が、同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおける無線パケット通信方法であって、前記無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する検出工程と、検出されたトラヒックの状況に応じて、前記使用される複数の無線伝送速度群を区分する区分工程と、送信バッファ内のパケットを、同一の区分枝に属する無線伝送速度毎にグループ化するグループ化工程と、当該グループ化された送信バッファ内のパケットを、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てる割当工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る無線パケット通信方法は、検出工程では、無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量のうち、少なくとも１つに基づいて、トラヒックの状況を検出することを特徴とする。
【００１７】
ところで、上記本発明に係る無線パケット通信装置及び無線パケット通信方法は同じ技術的思想に基づくものであり、それぞれ当該技術的思想を、装置として捉えたもの、方法として捉えたものである。
【００１８】
そこで、以下では、本発明に係る無線パケット通信装置による課題解決手段を説明するが、無線パケット通信方法についての課題解決手段も同一思想に基づくものである。
【００１９】
本発明に係る無線パケット通信装置は、無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局の各々に設けられており、これら複数の無線局は、同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムを構成している。即ち、この無線通信システムにおいて、各無線局は、送信を予定しているパケットを送信バッファに一旦蓄積し、送信されるパケット毎に使用する無線伝送速度を上記複数の無線伝送速度群から選択し、共有の同一の無線回線を用いてパケットを送信する。
【００２０】
このとき本発明に係る無線パケット通信装置では、検出手段が、無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する。ここで、検出手段は、無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量、のうち少なくとも１つ（即ち、何れか１つ又は２つ以上の組み合わせ）に基づいて、トラヒックの状況を検出することができる。例えば、上記のうち無線局が送信した各パケットが有するデータ量について、無線伝送速度毎に総和し、パケットのヘッダー長等を加味して、各無線伝送速度で送信される総データ量を求め、求めた総データ量を無線伝送速度で除することで、各無線伝送速度についてのパケット送信時間を求める。ここで得られた各無線伝送速度についてのパケット送信時間及び総データ量を、無線通信システムにおけるトラヒックの状況を表す量として、検出することができる。
【００２１】
そして、区分手段が、上記のようにして検出されたトラヒックの状況に応じて、使用される複数の無線伝送速度群を区分する。これにより、システム全体の伝送効率を良好に維持できるようなトラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分が可能となる。また、グループ化手段は、上記のようなトラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎に、送信バッファ内のパケットをグループ化し、割当手段は、グループ化された送信バッファ内のパケットをグループ毎に異なる無線チャネルに割当てる。
【００２４】
このようにして、送信バッファ内のパケットは、トラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎にグループ化され、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てられるので、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、システム全体の伝送効率を良好に維持することができる
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る無線パケット通信装置及び方法の一実施形態について説明する。図１に本発明に係る無線パケット通信装置１０の構成例を、図２に無線パケット通信装置１０が送信する無線パケットの構成例を、図３に無線パケット通信装置１０の送信バッファ１５内のパケットの構成例を、それぞれ示す。
【００２６】
図１に示す無線パケット通信装置１０において、受信した無線パケットはアンテナ部１１、共用器１２を順に通過し受信部１３により復調される。これにより、受信データが取得される。無線パケット通信装置１０からの送信データは一度送信バッファ１５に蓄積された後、送信制御部１６からの制御信号により送信部１４に転送され、送信部１４により変調される。変調された送信データは共用器１２、アンテナ部１１を順に通過して無線回線に送信される。
【００２７】
無線伝送速度群区分回路１８は、本発明に係る無線パケット通信方法に基づく後述の処理を実行し、送信制御部１６は、この無線伝送速度群区分回路１８からの制御信号に基づいて、送信するパケットを送信バッファ１５から選択するとともに、パケット送信に使用する無線チャネルを選択する。また、送信制御部１６は、送信パケットが有する送信先アドレスをキーにして、図１７に例示したデータベース１７に格納された当該送信先アドレスに対応する無線伝送速度（パケット送信に使用する無線伝送速度）の情報を読み出し、各パケットが送信に使用する無線伝送速度を決定する。
【００２８】
なお、送信する無線パケットは、図２に示すように、送信データ２４の他に、少なくともパケット送信に用いられる、無線伝送速度２１、パケット長２２及び送信先アドレス２３を示す情報が挿入されており、送信バッファ１５内に蓄積されたパケットは、図３に示すように、送信データ２４の他に、少なくともパケット長２２と送信先アドレス２３とを示す情報が挿入されている。
【００２９】
次に、本実施形態の作用として、無線伝送速度群区分回路１８により実行される本発明の無線パケット通信方法に基づく処理を図４に沿って説明する。無線伝送速度区分回路１８は、まず、ステップ４１にて使用可能な無線チャネルの数を検出し、次のステップ４２では実施可能な全ての無線伝送速度群の区分方法を算出する。
【００３０】
例えば、無線パケット通信装置１０が使用する無線伝送速度の数を３つとし、使用可能な無線チャネルの数を３とした場合、実施可能な全ての無線伝送速度群の区分方法として、図５に示す５つの区分方法が算出される。
【００３１】
このうち区分方法１では、無線伝送速度１と無線伝送速度２と無線伝送速度３を、それぞれ異なる区分枝１、区分枝２、区分枝３に区分する。区分方法２では、無線伝送速度１と無線伝送速度２を同一の区分枝である区分枝１に、無線伝送速度３を区分枝２に区分する。区分方法３では、無線伝送速度１を区分枝１に、無線伝送速度２と無線伝送速度３を同一の区分枝である区分枝２に区分する。
【００３２】
また、区分方法４では、無線伝送速度１と無線伝送速度３を同一の区分枝である区分枝１に、無線伝送速度２を区分枝２に区分する。区分方法５では、無線伝送速度１と無線伝送速度２と無線伝送速度３を、同一の区分枝である区分枝１に区分する。
【００３３】
次のステップ４３では、トラヒック状況の検出処理のサブルーチンを実行する。このトラヒック状況の検出処理のサブルーチンとしては、図６〜図９の各種処理が挙げられるので、各々について概説する。
【００３４】
図６に示すトラヒック状況の検出処理では、最初に送信パケットの観測時間を設定し（ステップ６１）、設定した観測時間だけ送信パケットの観測を行う（ステップ６２）。この観測結果において送信パケットが有るか否かを判定し（ステップ６３）、送信パケットが無ければ図６のサブルーチンからリターンし、送信パケットが有る場合には、各パケットが使用した無線伝送速度と、各パケットが有するデータ量を表すパケット長とを、図２に示す各パケットの無線伝送速度情報部２１及びパケット長情報部２２より取得する（ステップ６４）。そして、取得した各パケットのパケット長情報を無線伝送速度毎に分類して（ステップ６５）、図６のサブルーチンからリターンする。このようにして図６のトラヒック状況の検出処理では、トラヒック状況として、無線伝送速度毎に分類された送信パケットのデータ量が検出される。
【００３５】
また、図７に示すトラヒック状況の検出処理では、最初に受信パケットの観測時間を設定し（ステップ７１）、設定した観測時間だけ受信パケットの観測を行う（ステップ７２）。この観測結果において受信パケットが有るか否かを判定し（ステップ７３）、受信パケットが無ければ図７のサブルーチンからリターンし、受信パケットが有る場合には、各パケットが使用した無線伝送速度と、各パケットが有するデータ量を表すパケット長とを、図２に示す各パケットの無線伝送速度情報部２１及びパケット長情報部２２より取得する（ステップ７４）。そして、取得した各パケットのパケット長情報を無線伝送速度毎に分類して（ステップ７５）、図７のサブルーチンからリターンする。このようにして図７のトラヒック状況の検出処理では、トラヒック状況として、無線伝送速度毎に分類された受信パケットのデータ量が検出される。
【００３６】
また、図８に示すトラヒック状況の検出処理では、最初に観測対象とするパケット数を設定する（ステップ８１）。次に、送信バッファ１５内に送信待ちパケットが有るか否かを判定し（ステップ８２）、送信待ちパケットが無ければ図８のサブルーチンからリターンし、送信待ちパケットが有る場合には、送信バッファ１５内の送信待ちパケットを先頭から、設定されたパケット数だけ観測する（ステップ８３）。そして、観測した各パケットについて、図３のパケット長情報部２２及び送付先アドレス情報部２３より、パケット長と送付先アドレスとを取得し（ステップ８４）、取得した送付先に使用する無線伝送速度の情報をデータベースより取得する（ステップ８５）。さらに、取得した無線伝送速度毎に各パケットのパケット長情報を分類して（ステップ８６）、図８のサブルーチンからリターンする。このようにして図８のトラヒック状況の検出処理では、トラヒック状況として、無線伝送速度毎に分類された送信バッファ内のパケットのデータ量が検出される。
【００３７】
さらに、図９に示すトラヒック状況の検出処理では、まず、使用するトラヒックの状況の検出方法を上記図６の処理、図７の処理、図８の処理のうちから、２つ以上選択する（ステップ９１）。次に、選択した全てのトラヒックの状況の検出方法より得られる、パケットが無線伝送速度毎に分類された各パケットのパケット長を全て取得する（ステップ９２）。この場合、選択された２つ以上のトラヒック状況の検出方法より得られる無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量が検出される。
【００３８】
以上のようなトラヒック状況の検出処理（図４のステップ４３）を終え、次のステップ４４では、トラヒック状況として取得された無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量より、以下のようにして各無線伝送速度についてのパケット送信時間を求める。即ち、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量を無線伝送速度毎に総和し、パケットのヘッダー長等を加味して、各無線伝送速度で送信される総データ量を求め、求めた総データ量を無線伝送速度で除することで、各無線伝送速度についてのパケット送信時間を求める。そして、上記求められた各無線伝送速度についてのパケット送信時間及び総データ量の情報を用いて、図５の５つの無線伝送速度の区分方法の各々を使用した場合の無線局のスループット特性を算出し、算出した無線局のスループット特性が最大となる無線伝送速度の区分方法を選択する。
【００３９】
この無線伝送速度の区分方法の選択は、一例として以下のように行われる。
【００４０】
パケットのデータ量をG、パケット送信に必要となる時間をTとし、図５の表に示した例（すなわち無線伝送速度が３種類の場合）で説明する。
【００４１】
まず、無線伝送速度１を使用して送信するパケットのデータ量の総和をG1、全てのパケットを送信するために必要となる時間をT1とする。この計算を無線伝送速度２、無線伝送速度３に対しても同様に行いG2、T2、G3、T3を導出する。
【００４２】
次に、以下の各式を用いて、各区分方法のスループット特性を導出する。
【００４３】
区分方法１のスループット特性S1は以下の式（１）で求められる。
【００４４】
【数１】
【００４５】
【数２】
【００４６】
【数３】
【００４７】
【数４】
【００４８】
【数５】
【００４９】
次のステップ４５では、同一の区分枝に属する無線伝送速度を使用するパケット毎に送信バッファ１５内パケットをグループ化し、次のステップ４６では、各グループに属するパケットをグループ毎に異なる無線チャネルへ割当てる。
【００５０】
これらステップ４５、４６の処理を、図５の５つの例で説明すると、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法１を検出した場合、図１０に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１をグループ１、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２をグループ２、無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ３とすることにより送信バッファ１５内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、グループ３に属するパケットを無線チャネル３に、それぞれ割当てる。
【００５１】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法２を検出した場合、図１１に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１及び無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２をグループ１とし、無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ２とすることにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、それぞれ割当てる。
【００５２】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法３を検出した場合、図１２に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１をグループ１とし、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ２とすることにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、それぞれ割当てる。
【００５３】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法４を検出した場合、図１３に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３をグループ１とし、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２をグループ２とすることにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に、グループ２に属するパケットを無線チャネル２に、それぞれ割当てる。
【００５４】
また、最適な無線伝送速度群の区分方法として図５に示した区分方法５を検出した場合、図１４に示すように、無線伝送速度１で送信されるパケットＰ１、無線伝送速度２で送信されるパケットＰ２及び無線伝送速度３で送信されるパケットＰ３を、同一のグループであるグループ１として扱うことにより送信バッファ内のパケットをグループ化する。そして、グループ１に属するパケットを無線チャネル１に割当てる。
【００５５】
ここで、パケット送信状況の変化に応じて、送信バッファ内パケットの割り当てが動的に変動する例を示す。
【００５６】
図１５はチャネルとして周波数分割方式を採用した場合を示す。この図１５（ａ）では、送信バッファ内パケットを、伝送速度が３Ｍｂｐｓのパケットと、伝送速度が１Ｍｂｐｓのパケット（斜線を施したパケット）とにグループ化し、周波数分割方式で分割された２つのチャネルに対し、チャネル１には３Ｍｂｐｓのパケットを、チャネル２には１Ｍｂｐｓのパケットを、それぞれ割当てる。
【００５７】
その後、トラヒック状況が変動し、最適な区分方法が変更され、例えば、１Ｍｂｐｓのパケットと３Ｍｂｐｓのパケットとが同一のグループになり、チャネルが１つになったとする。この場合、図１５（ｂ）に示すように、送信バッファ内パケットをＦＩＦＯで順に１つずつ取り出し、周波数分割された２つの周波数帯域での伝送に割当てる。
【００５８】
図１６はチャネルとして時分割方式を採用した場合を示す。この図１６（ａ）では、送信バッファ内パケットを、伝送速度が３Ｍｂｐｓのパケットと、伝送速度が１Ｍｂｐｓのパケット（斜線を施したパケット）とにグループ化し、時分割方式で分割された２つのチャネルに対し、チャネル１には３Ｍｂｐｓのパケットを、チャネル２には１Ｍｂｐｓのパケットを、それぞれ割当てる。
【００５９】
その後、トラヒック状況が変動し、最適な区分方法が変更され、例えば、１Ｍｂｐｓのパケットと３Ｍｂｐｓのパケットとが同一のグループになり、チャネルが１つになったとする。この場合、図１６（ｂ）に示すように、送信バッファ内パケットをＦＩＦＯで順に１つずつ取り出し、時分割された２つのタイムスロットでの伝送に割当てる。
【００６０】
このように、本実施形態は、トラヒック状況の変動に応じて動的に送信バッファ内パケットの割り当てを変化させることを特徴とする。
【００６１】
以上説明した図４に示す無線パケット通信方法に基づく処理により、トラヒック状況の検出結果に基づき無線局のスループット特性が最大となる無線伝送速度の区分方法が選択され、当該区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎に、送信バッファ内パケットがグループ化され、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てられる。このため、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、無線通信システム全体の伝送効率を良好に維持することができる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、図５に示すように、無線伝送速度が３種類で、区分方法が５つ存在するケースについて説明したが、本発明はこれ以外のケースに適用しうることは言うまでもない。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、送信バッファ内のパケットは、トラヒック状況に応じた無線伝送速度群の区分の結果、同一の区分枝に属するとされた無線伝送速度毎にグループ化され、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てられるので、異なる無線伝送速度を使用してパケットを送信する無線局が同一の無線チャネルに混在した場合でも、システム全体の伝送効率を良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施形態の無線パケット通信装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】無線パケット通信装置が使用する送信パケットの構成例を示す概念図である。
【図３】無線パケット通信装置の送信バッファ内のパケットの構成例を示す概念図である。
【図４】無線伝送速度群区分回路により実行される無線パケット通信方法に基づく処理を示すフローチャートである。
【図５】実施可能な全ての無線伝送速度群の区分方法の算出例を示す図である。
【図６】送信パケットからトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図７】受信パケットからトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図８】送信待ちパケットからトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図９】図６〜図８の方法を２つ以上組み合わせてトラヒック状況を検出する検出処理を示すフローチャートである。
【図１０】区分方法１を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１１】区分方法２を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１２】区分方法３を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１３】区分方法４を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１４】区分方法５を用いたパケットのグループ化方法及びグループ化されたパケット群の無線チャネル割当の例を示す概念図である。
【図１５】（ａ）は周波数分割方式で分割された２つのチャネルに、速度毎にグループ化された送信バッファ内パケットを割り当てた例を示す概念図であり、（ｂ）はチャネルを１つにした場合の送信バッファ内パケットの割り当て例を示す概念図である。
【図１６】（ａ）は時分割方式で分割された２つのチャネルに、速度毎にグループ化された送信バッファ内パケットを割り当てた例を示す概念図であり、（ｂ）はチャネルを１つにした場合の送信バッファ内パケットの割り当て例を示す概念図である。
【図１７】データベースに格納された情報の一例を示す図である。
【図１８】従来方式のパケット送信方法の例を示す概念図である。
【符号の説明】
１０…無線パケット通信装置、１１…アンテナ、１２…共用器、１３…受信部、１４…送信部、１５…送信バッファ、１６…送信制御部、１７…データベース、１８…無線伝送速度群区分回路
Claims (4)
- 無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局の各々に設けられ、
前記複数の無線局が同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する検出手段と、
検出されたトラヒックの状況に応じて、前記使用される複数の無線伝送速度群を区分する区分手段と、
送信バッファ内のパケットを、同一の区分枝に属する無線伝送速度毎にグループ化するグループ化手段と、
グループ化された送信バッファ内のパケットを、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てる割当手段と、
を備えた無線パケット通信装置。 - 前記検出手段は、
無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量のうち、少なくとも１つに基づいて、トラヒックの状況を検出することを特徴とする請求項１記載の無線パケット通信装置。 - 無線でパケットを送受信する機能と、パケット毎に使用する無線伝送速度を選択する機能と、送信を予定しているパケットを送信バッファに蓄積する機能とを備えた複数の無線局が、同一の無線回線を共有し複数の無線伝送速度群を使用して通信を行う無線通信システムにおける無線パケット通信方法であって、
前記無線通信システムにおけるトラヒックの状況であって、無線伝送速度毎に分類されたパケットのデータ量としてのトラヒックの状況を検出する検出工程と、
検出されたトラヒックの状況に応じて、前記使用される複数の無線伝送速度群を区分する区分工程と、
送信バッファ内のパケットを、同一の区分枝に属する無線伝送速度毎にグループ化するグループ化工程と、
当該グループ化された送信バッファ内のパケットを、グループ毎に異なる無線チャネルに割当てる割当工程と、
を備えた無線パケット通信方法。 - 前記検出工程では、
無線伝送速度毎に分類され無線局が送信した各パケットが有するデータ量、無線伝送速度毎に分類され無線局が受信した各パケットが有するデータ量、及び無線伝送速度毎に分類され無線局の送信バッファ内の各パケットが有するデータ量のうち、少なくとも１つに基づいて、トラヒックの状況を検出することを特徴とする請求項３記載の無線パケット通信方法。
Priority Applications (1)
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| JP2001060340A JP3844971B2 (ja) | 2001-03-05 | 2001-03-05 | 無線パケット通信装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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