JP4148272B2

JP4148272B2 - 無線アクセス制御装置

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Publication number: JP4148272B2
Application number: JP2006094941A
Authority: JP
Inventors: 聡清水; 卓大山; 典恭菊池
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2026-03-30
Also published as: JP2007274145A

Description

本発明は、無線アクセス制御装置に関し、例えば、無線通信システムを構成する基地局（アクセスポイント）や無線局の無線通信装置に適用し得る。

近年、オフィスや家庭でパーソナルコンピュータ（以下ＰＣ）の利用が進むにつれ、複数のＰＣの情報をやりとりするためのネットワークの構築も進んできた。一般に、そのネットワークを有線で構築することが多かったが、近年、無線ＬＡＮ機器の価格が下がるとともに、無線機器を利用してネットワークを構築することが進んでいる。

例えば、無線ＬＡＮにおいては、ＩＥＥＥ８０２委員会により標準化されたＩＥＥＥ８０２．１１シリーズの規格を主に採用しており、無線アクセス制御方式として、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access With Collision Avoidance）方式を採用している。

しかしながら、ＣＳＭＡは、一般に受信信号の受信電力レベルを用いてチャネルの使用状況を判断するところ、他の無線局との間に障害物等が存在する場合には、他の無線局との間の相互通信を行なうことができず、お互いの送信状況を把握することができないので、各無線端末からのデータが衝突することがある。

例えば、基地局（アクセスポイント）と、この基地局を通じて無線通信を行なう１又は複数の無線端末局とを有して構成するインフラストラクチャーモードを採用する無線ＬＡＮにおいて、２台の無線端末局間に障害物が存在する場合、基地局とそれぞれの無線端末局との間で無線通信できるが、両無線端末局間で直接無線通信できない。

このような場合、両無線端末局間でＣＳＭＡすることができず、両無線端末局が同時に基地局にパケット送信してしまい、基地局において、両無線端末局からのパケットが衝突してしまうことが生じ得る。この問題がいわゆる隠れ端末問題と呼ばれている。

この隠れ端末問題を解決するために、ＩＥＥＥ８０２．１１ではＲＴＳ（Request To Send）／ＣＴＳ（Clear To Send）と呼ばれる通信の予約を行なう機能がある（非特許文献１参照）。

この機能は、送信したいデータが生じ、かつ、そのデータ長がＲＴＳ閾値より長い場合、送信側がＲＴＳと呼ばれる時間予約のパケットを送信し、受信側ではＣＴＳと呼ばれる承認パケットを返送する機能である。

これにより、いわゆる隠れ端末は、送信側からのＲＴＳを受信することはできないが、受信側（基地局側）からのＣＴＳを受信することができるので、送信側の送信期間だけパケット送信をしないことで、データ衝突を回避することができ、単純なＣＳＭＡ方式に比べて、大幅に隠れ端末問題を改善することができる。

守倉正博、久保田周治監修、「改訂版８０２．１１高速無線ＬＡＮ教科書」、２００５年、株式会社インプレスネットビジネスカンパニー発行、ｐ．９３〜９４

しかしながら、上述したＲＴＳ／ＣＴＳ機能は、送信側が、ＲＴＳ閾値よりデータ長が長い送信データを有する場合には、どのような状況においても行なうようにされているので、例えばいわゆる隠れ端末が存在しない場合や、また例えば基地局への通信トラフィックが少なく、データ衝突の発生確率が低い場合でも行なわれる。その結果、通信のスループットを大きく低下させる要因となってしまうことがある。

そのため、無線通信システムにおける隠れ端末の問題を回避しつつ、基地局が、通信状況の監視結果に応じて、データ衝突の発生確率が低いときには、帯域使用予約要求機能（ＲＴＳ／ＣＴＳ機能）の実行を減らし、データ衝突の発生確率が高いときには帯域使用予約要求機能を実行させるように、１又は複数の無線端末を制御することにより、通信スループットを向上させることができる無線アクセス制御装置が求められている。

かかる課題を解決するために、第１の本発明の無線アクセス装置は、データ送信の際、送信データ量が要求実行閾値を超えるときに、通信帯域の使用予約を基地局に要求する帯域使用予約要求手段を備える、１又は複数の無線端末と無線接続する基地局の無線アクセス制御装置において、（１）無線接続している各無線端末との間の通信状況を監視する通信状況監視手段と、（２）通信状況監視手段による通信状況監視結果に基づいて、各無線端末が帯域使用予約の要求を実行するための要求実行閾値を決定する要求実行閾値決定手段と、（３）各無線端末の帯域使用予約要求手段に設定されている要求実行閾値を、要求実行閾値決定手段により決定された要求実行閾値に変更させることを指示する要求実行閾値変更指示手段とを備えることを特徴とする。

第２の本発明の無線アクセス装置は、データ送信の際、送信データ量が要求実行閾値を超えるときに、通信帯域の使用予約を基地局に要求する帯域使用予約要求手段を備える無線端末の無線アクセス制御装置において、（１）基地局から、基地局により決定された要求実行閾値に変更することを指示する要求実行閾値変更指示信号を受信する要求実行閾値変更指示信号受信手段と、（２）帯域使用予約手段に設定される要求実行閾値を、要求実行閾値変更指示信号に含まれている要求実行閾値に変更する要求実行閾値変更手段とを備えることを特徴とする。

本発明の無線アクセス制御装置によれば、無線通信システムにおける隠れ端末を回避しつつ、基地局が、通信状況の監視結果に応じて、帯域使用予約要求機能の実行をさせるか否かの要求実行閾値を変更制御することにより、通信スループットを向上させることができる。

（Ａ）第１の実施形態
以下、本発明の無線アクセス制御装置の第１の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。

本実施形態は、インフラストラクチャーモードを採用した無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント（基地局）及び無線ＬＡＮ端末局に、本発明の無線アクセス制御装置を適用した場合を説明する。

（Ａ−１）第１の実施形態の構成
図１は、本実施形態の無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）の全体構成を示す構成図である。

図１に示すように、本実施形態の無線ネットワーク１は、１台の無線ＬＡＮアクセスポイント１０１、２台の無線ＬＡＮ端末局１０２、１０３を有して構成される。

また、図１では、無線ＬＡＮ端末局１０２と無線ＬＡＮ端末局１０３との間に障害物１０４が存在しており、無線ＬＡＮ端末局１０２と無線ＬＡＮ端末局１０３とは、相互に通信状況を確認することができない状態（いわゆる隠れ端末状態）となっているものとする。

なお、図１では、説明便宜上、１台の無線ＬＡＮアクセスポイント１０１、２台の無線ＬＡＮ端末局１０２、１０３を示すが、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１及び無線ＬＡＮ端末局１０２、１０３の設置数は特に限定されない。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、周期的に、ビーコン信号を放出しており、自局の電波到達範囲内に存在する無線ＬＡＮ端末局１０２、１０３と無線接続を行ない、無線ＬＡＮ端末局１０２、１０３と無線通信をするものである。

図２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の主な内部構成を示すブロック図である。

なお、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１のハードウェア構成は、既存のアクセスポイントと同様に、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ、通信部等を有して構成されるものである。そして、ＣＰＵが、ＲＡＭをワーキングエリアとして、ＥＥＰＲＯＭ等に格納されている処理に必要なデータを用いて、ＲＯＭに格納されている処理プログラムを実行することにより、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１としての機能を実現することができる。

図２において、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、回線側インターフェース部１１、無線ＬＡＮインターフェース部１２、ＭＡＣレイヤ機能部１３を少なくとも有する。

ＭＡＣレイヤ機能部１３は、無線ネットワーク１において、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３の無線通信制御を行なう機能部であり、大別して、アクセス制御機能部１３１と、無線局管理機能部１３２とを有する。

アクセス制御機能部１３１は、複数の無線ＬＡＮ端末局が利用する無線チャネルのアクセス制御を実行する機能部であり、アクセス制御機能部１３１による機能は、更に無線チャネルアクセス制御機能部１３１ａと、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂとを有する。

無線チャネルアクセス制御機能部１３１ａは、ＣＳＭＡ／ＣＡによる無線アクセス制御を行なう機能部である。無線チャネルアクセス制御機能部１３１ａは、既存する技術を適用することができるので、ここでの詳細な機能説明は省略する。

ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、無線接続している無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３からＲＴＳ（送信要求）信号を受信すると、ＣＴＳ（受信準備完了）信号を無線送信するものである。これにより、隠れ端末に対しても、ＣＴＳ信号を送信することができ、回線使用予定時間に基づいて無線チャネルの使用を禁止させることができるので、隠れ端末間のデータ衝突を回避することができる。

ここで、図３は、ＲＴＳ信号及びＣＴＳ信号のフレーム・フォーマット例を示す。図３（Ａ）において、ＲＴＳ信号は、フレーム制御、デュレーション、送信元アドレス、送信先アドレス、ＦＣＳを有して構成される。送信元アドレスは、ＲＴＳ信号の送信元である無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３の通信アドレスを示し、送信先アドレスは、送信先である無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の通信アドレスを示す。また、デュレーションには、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３が無線回線を使用する予定時間（回線使用予定時間）が含まれている。

また、図３（Ｂ）において、ＣＴＳ信号は、フレーム制御、デュレーション、送信元アドレス、ＦＣＳを有して構成される。送信元アドレスは、送信元である無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の通信アドレスを示し、デュレーションには、ＲＴＳ信号のデュレーションに含まれている回線使用予定時間が含まれる。

また、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、後述する無線局管理機能部１３２による通信トラフィックに従って、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３におけるＲＴＳ閾値を制御するものである。また、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、制御したＲＴＳ閾値を、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３に対して送信するものである。

この通信トラフィックは、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１が無線接続している無線ＬＡＮ端末局の台数や、単位時間当たりのデータ通信量などである。

本実施形態では、インフラストラクチャーモードを採用しているため、全ての通信はアクセスポイントを介する。従って、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、各無線ＬＡＮ端末局の通信トラフィックを監視できる。この監視した結果からＲＴＳ閾値を制御し、通信トラフィックを向上させるのが、本発明の基本的な方式である。

ここで、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂによるＲＴＳ閾値の大きさを変更する方法としては、例えば、通信トラフィックが所定のトラフィック量以下で少ない場合には、隠れ端末が存在していたとしても、データ衝突する必要が低いと判断し、ＲＴＳ閾値を長く設定し、通信トラフィックが所定のトラフィック量を超えている場合には、ＲＴＳ閾値を短く設定する方法がある。

また、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、無線ＬＡＮ端末局の台数を判断基準とする場合には、その台数の判断基準値が設定されており、また単位時間当たりのデータ通信量を判断基準とする場合には、そのデータ通信量の判断基準値が設定されている。ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、無線局管理機能部１３２による通信トラフィック（すなわち、現在の接続台数又はデータ通信量）を受け取ると、その接続台数又はデータ通信量を判断基準値と比較することでなされる。

さらに、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、接続台数とデータ通信量の両方を判断基準とすることもできる。この場合、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、例えば、無線局管理機能部１３２からの現在の接続台数とデータ通信量との両方がそれぞれの判断基準値を超えた場合にＲＴＳ閾値を短く設定し、それ以外はＲＴＳ閾値を長く設定するようにしたり、また例えば、現在の接続台数又はデータ通信量のいずれかが判断基準値を超えた場合にＲＴＳ閾値を短く設定するようにしたりしてもよい。

また、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂは、判断基準値を１個だけでなく複数個設定するようにしてもよい。これにより、ＲＴＳ閾値の大きさを多段階的に変更することができる。

さらに、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部１３１ｂが制御したＲＴＳ閾値の送信時期としては、例えば、所定の時間間隔毎で周期的に送信したり、所定トラフィック量以下になったとき又は所定トラフィック量を超えたときに送信したり、及び又は、ある無線ＬＡＮ端末局とのリンク確立時やリンク解消時に送信したりなど、少なくとも通信トラフィックに変化が生じたときに送信する。

無線局管理機能部１３２は、電波到達範囲内に存在し、無線接続する無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３との間で情報を授受し、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３の認証をしたり、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３との接続等を管理したりするものである。また、無線局管理機能部１３２は、無線接続している無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３との間と接続状況を管理し、その管理結果に基づいて、無線接続している無線ＬＡＮ端末局の台数やトラフィック量等の通信トラフィックをも管理するものである。

回線側インターフェース部１１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１が接続する回線側との間で情報を授受するためのインターフェース部である。

無線ＬＡＮインターフェース部１２は、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３との間で情報を授受するためのインターフェース部であり、本実施形態ではＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ等）に規定された通信プロトコルに従って無線通信をするものである。

図１に戻り、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３の構成を説明する。無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３は、例えば、利用者が使用するパーソナルコンピュータ（ノード型も含む）、移動通信端末（例えば、ＰＤＡ、携帯電話機等を含む概念）、家電製品（例えば、冷蔵庫、電子レンジ等）など、無線ＬＡＮ機能を搭載した端末として広く適用できる。

図４は、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３の主な内部構成を示すブロック図である。

図４において、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３は、大別して、無線ＬＡＮインターフェース部２１、ＭＡＣレイヤ機能部２２を有して構成される。また、ＭＡＣレイヤ機能部２２は、アクセス制御機能部２２１と、基地局管理機能部２２２とを有する。

アクセス制御機能部２２１は、複数の無線ＬＡＮ端末局が利用する無線チャネルのアクセス制御を実行する機能部であり、アクセス制御機能部２２１による機能は、更に無線チャネルアクセス制御機能部２２１ａと、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部２２１ｂとを有する。

無線チャネルアクセス制御機能部２２１ａは、ＣＳＭＡ／ＣＡによる無線アクセス制御を行なう機能部である。無線チャネルアクセス制御機能部２２１ａは、既存する技術を適用することができるので、ここでの詳細な機能説明は省略する。

ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部２２１ｂは、予めＲＴＳ閾値２２３が設定されており、送信する送信データのフレーム長がＲＴＳ閾値２２３を超えたときに、ＲＴＳ信号を送信させるものである。

また、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部２２１ｂは、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１により変更されたＲＴＳ閾値２２３を受け取ると、その受け取ったＲＴＳ閾値２２３を新たに設定するものである。これにより、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１における通信トラフィック監視結果に応じた、ＲＴＳ閾値２２３を設定することができるので、通信トラフィックが少ない場合には、ＲＴＳ／ＣＴＳ機能の動作を制限することができるのでスループットを向上させることができる。

基地局管理機能部２２２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１から周期的に送信されるビーコン信号に基づいて、基地局とする無線ＬＡＮアクセスポイント１０１に関する情報を管理するものである。

無線ＬＡＮインターフェース部２１は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１との間で情報を授受するためのインターフェース部であり、本実施形態ではＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ等）に規定された通信プロトコルに従って無線通信をするものである。

（Ａ−２）第１の実施形態の動作
次に、本実施形態の無線ネットワーク１における無線アクセス制御処理の動作を図面を参照しながら説明する。

図５は、本実施形態に係る無線アクセス制御処理を示すシーケンス図である。

図５では、図１に示す無線ＬＡＮ端末局１０２が、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１とリンク確立したときにはＲＴＳ閾値を長く制御し、その後、無線ＬＡＮ端末局１０３が新たに無線ＬＡＮアクセスポイント１０１とリンク確立したときにはＲＴＳ閾値を短くする場合の動作を例に挙げて説明する。

まず、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、いずれの無線ＬＡＮ端末局と無線リンクを確立していないが、周期的にトラフィックを監視している（Ｓ１０１）。

その後、無線ＬＡＮ端末局１０２は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の通信エリアに入ってきたり、又は通信エリア内で起動したりなどして、所定のアクセス制御方式に従って無線ＬＡＮアクセスポイント１０１とリンクを確立する（Ｓ１０２）。

このときも、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１では、トラフィックを監視しているので、何台の（ここでは１台の）無線ＬＡＮ端末局１０２が自局の通信エリアにあるか把握することができる。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１において、無線ＬＡＮ端末局１０２とリンクを確立すると、ＲＴＳ閾値の制御処理が行なわれる（Ｓ１０３）。図６は、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１におけるＲＴＳ閾値の制御処理を示すフローチャートである。

図６に示すように、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１において、ＲＴＳ閾値の制御処理を行なう際、その時点での通信トラフィックの監視結果を取り込む（Ｓ２０１）。

そして、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１において、通信トラフィックと予め設定された判断基準値とを比較する（Ｓ２０２）。ここでは、現在の通信トラフィックが判断基準値より小さいと判定し、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１においてデータ衝突する確率が低いと判断し、ＲＴＳ閾値を長く設定する（Ｓ２０３）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１においてＲＴＳ閾値が長く設定されると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、その長く設定したＲＴＳ閾値を、通信エリア内の無線ＬＡＮ端末局１０２に送信指示する（Ｓ２０５及び図５のＳ１０４）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１からＲＴＳ閾値の変更指示を受け取ると、無線ＬＡＮ端末局１０２は、その受信したＲＴＳ閾値になるように変更する（Ｓ１０５）。

これにより、無線ＬＡＮ端末局１０２におけるＲＴＳ閾値の大きさを大きくすることができるので、ＲＴＳ／ＣＴＳの手順が発生する回数を減らすことができる。

その後、無線ＬＡＮ端末局１０３が、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の通信エリアに入ってきたり、又は通信エリア内で起動したりなどして、所定のアクセス制御方式に従って無線ＬＡＮアクセスポイント１０１とリンクを確立する（Ｓ１０６）。

無線ＬＡＮ端末局１０３とリンクを確立すると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１において、図６に示すＲＴＳ閾値の制御処理が行なわれる（Ｓ１０７）。

ここでは、無線ＬＡＮ端末局１０３のリンク確立により、取り込んだ通信トラフィック（図６のＳ２０１）が予め設定された判断基準値を超えるものと判定すると（図６のＳ２０２）、ＲＴＳ閾値を短く設定する（図６のＳ２０４）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１においてＲＴＳ閾値が短く設定されると、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１は、その短く設定したＲＴＳ閾値を、通信エリア内の無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３に送信指示する（Ｓ２０５及び図５のＳ１０８）。

無線ＬＡＮアクセスポイント１０１からＲＴＳ閾値の変更指示を受け取ると、無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３は、その受信したＲＴＳ閾値になるように変更する（Ｓ１０９及びＳ１１０）。

そうすると、例えば、無線ＬＡＮ端末局１０２において、送信データフレーム長がＲＴＳ閾値を超えるとものとなるとき、無線ＬＡＮ端末局１０２は、ＲＴＳ／ＣＴＳ機能を動作させる（Ｓ１１０）。

このように、通信トラフィックが多くなると、ＲＴＳ／ＣＴＳの手順によるオーバーヘッドより、隠れ端末からの通信の衝突に起因するスループットの劣化要因が多くなる。従って、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１から各無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３にＲＴＳ閾値を短く設定するように指示し、ＲＴＳ／ＣＴＳの手順を行なう回数を増やすことで衝突を回避する。

（Ａ−３）第１の実施形態の効果
以上のように、第１の実施形態によれば、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１が、通信トラフィック（接続台数及び又はデータ通信量）に応じて、ＲＴＳ閾値を制御することにより、ＲＴＳ／ＣＴＳ機能の動作手順の実行を制御することができる。

その結果、通信トラフィックが少なく、衝突する発生確率が低い場合に、ＲＴＳ閾値を大きく設定し、ＲＴＳ／ＣＴＳ動作手順を減らすことで、オーバーヘッドを減らし、スループットを向上させることができ、また通信トラフィックが多く、上りの通信での衝突の可能性が高くなる場合に、ＲＴＳ閾値を小さく設定し、ＲＴＳ／ＣＴＳ動作手順を行なわせることで、衝突によるスループット劣化を回避することができる。

（Ｂ）第２の実施形態
次に、本発明の無線アクセス制御装置の第２の実施形態を図面を参照しながら説明する。

第２の実施形態も、第１の実施形態と同様に、インフラストラクチャーモードを採用した無線ネットワーク（無線ＬＡＮ）を構成する無線ＬＡＮアクセスポイント（基地局）及び無線ＬＡＮ端末局に、本発明の無線アクセス制御装置を適用した場合を説明する。

第１の実施形態では、無線ＬＡＮアクセスポイント１０１が、通信トラフィックに応じてＲＴＳ閾値を制御する場合を示したが、第２の実施形態では、予め無線ＬＡＮ端末局に優先度が設定されており、無線ＬＡＮアクセスポイントが、その端末優先度に応じて、無線ＬＡＮ端末局について個別にＲＴＳ閾値を設定させるように制御する点に特徴がある。

（Ｂ−１）第２の実施形態の構成及び動作
図７は、第２の実施形態の無線ネットワーク２の全体構成を示す図である。図７において、第２の実施形態の無線ネットワーク２は、１台の無線ＬＡＮアクセスポイント２０１、２台の無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３を有して構成する。

以下、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１と、無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３の内部構成を図面を参照して説明する。

図８は、無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３の内部構成を示すブロック図である。

図８において、本実施形態の無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３が、図４に示す無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３の内部構成と異なる点は、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部３２１ｂの機能であり、それ以外の内部構成は、第１の実施形態の無線ＬＡＮ端末局１０２及び１０３の内部構成と対応するので、ここでの詳細な説明は省略し、図８では対応する符号を付して示す。

ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部３２１ｂは、第１の実施形態と同様に、ＲＴＳ閾値を予め有し、ＲＴＳ／ＣＴＳ機能を実行するものである。また、本実施形態では、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部３２１ｂは、図８に示すように、予め端末優先度３１が設定されている。

図７において、無線ＬＡＮ端末局２０２には、高優先度の端末優先度が設定されており、無線ＬＡＮ端末局２０３には、一般の優先度（高優先度より低いもの）の端末優先度が設定されている。ここで、本実施形態では、高優先度と一般優先度との２種類ある場合を示すが、その優先度の階級数は３以上であってもよい。

無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１とリンクを確立する際、この端末優先度３１を含む制御信号を無線ＬＡＮアクセスポイント２０１に送信する。これにより、当該無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３の端末優先度をアクセスポイント側に知らせることができる。

また、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部３２１ｂは、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１からＲＴＳ閾値の変更指示を受け取ると、そのＲＴＳ閾値になるように変更するものである。

続いて、図９は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１の内部構成を示すブロック図である。

図９において、本実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント２０１が、図２に示す無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の内部構成と異なる点は、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部４３１ｂの機能であり、それ以外の内部構成は、第１の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイント１０１の内部構成と対応するので、ここでの詳細な説明は省略し、図９では対応する符号を付して示す。

ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部４３１ｂは、無線接続する無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３から受信した制御信号に含まれている端末優先度に応じて、ＲＴＳ閾値を決定し、そのＲＴＳ閾値をその無線ＬＡＮ端末局２０２及び２０３に対して変更指示するものである。

ここで、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部４３１ｂにおいてＲＴＳ閾値の決定方法は、例えば、ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部４３１ｂが、端末優先度・ＲＴＳ閾値対応テーブル４１を予め設定されており、この端末優先度・ＲＴＳ閾値対応テーブル４１を参照して、受信した制御信号に含まれている端末優先度に対応するＲＴＳ閾値を決定する方法を適用できる。

このとき、端末優先度・ＲＴＳ閾値対応テーブル４１は、端末優先度が高優先度の場合には、一般優先度の場合よりもＲＴＳ閾値を低く設定してある。これにより、高優先度の無線ＬＡＮ端末局２０２におけるＲＴＳ／ＣＴＳ動作をさせることができるので、高優先度の無線ＬＡＮ端末局２０２の通信帯域を確保することができ、高優先度の無線ＬＡＮ端末局２０２についてのデータ衝突を少なくすることができる。

図１０は、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１における無線アクセス制御処理の動作を示すフローチャートである。

図１０において、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１の通信エリアに存在する無線ＬＡＮ端末局とリンクを確立すると、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１は、その無線ＬＡＮ端末局から制御信号を受信する（Ｓ３０１）。

無線ＬＡＮ端末局から制御信号を受信すると、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１は、その受信した制御信号に含まれている端末優先度を抽出する（Ｓ３０２）。

無線ＬＡＮアクセスポイント２０１は、端末優先度を抽出すると、端末優先度・ＲＴＳ閾値対応テーブル４１を参照して、抽出した端末優先度に対応するＲＴＳ閾値を決定する（Ｓ３０３）。

無線ＬＡＮアクセスポイント２０１によりＲＴＳ閾値が決定されると、無線ＬＡＮアクセスポイント２０１は、その決定したＲＴＳ閾値を載せたＲＴＳ閾値の変更指示をする制御信号を、当該無線ＬＡＮ端末局に送信する（Ｓ３０４）。

これにより、当該無線ＬＡＮ端末局では、その無線ＬＡＮアクセスポイント２０１により決定されたＲＴＳ閾値に変更することができる。

なお、ここでは、他の無線ＬＡＮ端末局に比べて優先度が高い場合を示したが、逆に、端末優先度に応じてＲＴＳ閾値を下げるようにし、品質よりも通信トラフィックを減らすことを主眼においた設定も可能である。

（Ｂ−３）第２の実施形態の効果
以上のように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、第２の実施形態によれば、高優先度の無線ＬＡＮ端末局２０２の送信信号は、他の一般無線ＬＡＮ端末局２０３に比べて、オーバーヘッドは多くなるが衝突の確率が低くなる。その結果、高優先度無線ＬＡＮ端末局２０２からの送信信号は、他の一般無線ＬＡＮ端末局２０３からの送信信号に比べて高い品質で伝送することが可能になる。

（Ｃ）他の実施形態
第１の実施形態ではトラフィックにより、第２の実施形態では優先度によりＲＴＳ閾値を変更することを示したが、それ以外にも、伝送されているＥｔｈｅｒパケットの内容を分析し、そのアプリケーションによってＲＴＳ閾値を変更することも可能である。

また、図１及び図７において、隠れ端末状態であることを示したが、隠れ端末状態でなくてもＲＴＳ／ＣＴＳを用いるのであれば、本発明は有効である。

第１の実施形態の無線ネットワークの全体構成を示す構成図である。第１の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントの内部構成を示すブロック図である。第１の実施形態のＲＴＳ・ＣＴＳのフレーム・フォーマットを示す説明図である。第１の実施形態の無線ＬＡＮ端末局の内部構成を示すブロック図である。第１の実施形態の無線アクセス制御処理を示すシーケンスである。第１の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントにおける動作を示すフローチャートである。第２の実施形態の無線ネットワークの全体構成を示す構成図である。第の実施形態の無線ＬＡＮ端末局の内部構成を示すブロック図である。第２の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントの内部構成を示すブロック図である。第２の実施形態の無線ＬＡＮアクセスポイントにおける動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１及び２…無線ネットワーク、１０１及び２０１…無線ＬＡＮアクセスポイント、１０２及び１０３…無線ＬＡＮ端末局、２０２…高優先度無線ＬＡＮ端末局、２０３…一般無線ＬＡＮ端末局、１３１、２２１…アクセス制御機能部、１３１ａ、２２１ａ…無線チャネルアクセス制御機能部、１３１ｂ、２２１ｂ、３２１ｂ、４３１ｂ…ＲＴＳ／ＣＴＳ制御機能部、１３２…無線局管理機能部、２２２…基地局管理機能部、２２３…ＲＴＳ閾値、３１…端末優先度、４１…端末優先度・ＲＴＳ閾値対応テーブル４１。

Claims

データ送信の際、送信データ量が要求実行閾値を超えるときに、通信帯域の使用予約を基地局に要求する帯域使用予約要求手段を備える、１又は複数の無線端末と無線接続する基地局の無線アクセス制御装置において、
無線接続している上記各無線端末との間の通信状況を監視する通信状況監視手段と、
上記通信状況監視手段による通信状況監視結果に基づいて、上記各無線端末が帯域使用予約の要求を実行するための上記要求実行閾値を決定する要求実行閾値決定手段と、
上記各無線端末の上記帯域使用予約要求手段に設定されている上記要求実行閾値を、上記要求実行閾値決定手段により決定された上記要求実行閾値に変更させることを指示する要求実行閾値変更指示手段と
を備えることを特徴とする無線アクセス制御装置。
上記要求実行閾値決定手段により決定される要求実行閾値は、自局の通信エリア内に存在する上記無線端末の台数及び又は通信トラフィック量に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の無線アクセス制御装置。
上記各無線端末には、他の無線端末との間でデータ送信の優位性を示す優先度が設定されており、
上記要求実行閾値決定手段により決定される要求実行閾値は、上記各無線端末から受信した受信信号に含まれる上記優先度に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の無線アクセス制御装置。
上記要求実行閾値決定手段により決定される要求実行閾値は、上記各無線端末が動作するアプリケーションの種類に応じて決定されることを特徴とする請求項１に記載の無線アクセス制御装置。
データ送信の際、送信データ量が要求実行閾値を超えるときに、通信帯域の使用予約を基地局に要求する帯域使用予約要求手段を備える無線端末の無線アクセス制御装置において、
基地局から、基地局により決定された要求実行閾値に変更することを指示する要求実行閾値変更指示信号を受信する要求実行閾値変更指示信号受信手段と、
上記帯域使用予約手段に設定される上記要求実行閾値を、上記要求実行閾値変更指示信号に含まれている要求実行閾値に変更する要求実行閾値変更手段と
を備えることを特徴とする無線アクセス制御装置。