JP4510730B2 - 無線パケットスケジューリング拡張方法および無線基地局装置 - Google Patents
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Description
本発明は、無線パケットスケジューリング拡張方法および無線基地局装置に係り、特に、無線ローカルエリアネットワーク（無線ＬＡＮ）において、無線基地局装置（アクセスポイント）による無線端末装置（ステーション）の集中管理によって他の無線基地局装置との周波数共用機能を有し、かつ、周期性を持つデータの送受信を行うスケジューリング制御手順を有する無線パケットスケジューリングの拡張方法に関する。
無線ＬＡＮの標準化作業を行っているIEEE 802.11では、有線系と同等の音声や動画といった品質要求の高いサービスに対し、ＭＡＣレイヤを拡張し、ＱｏＳ（Quality of Service）サポートを行うための標準化がタスクグループＥ（ＴＧｅ）で進められている。
アクセスメカニズムとしては、自律分散制御をベースとしたＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）とポーリングを用いた集中制御のＨＣＣＡ（Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access）が検討されている。
例として、ＱｏＳサポートを要求するサービスには、音声コミュニケーションで用いられるＶｏＩＰ（Voice over IP）や映像ストリームなどがあり、これらのリアルタイムストリームでは、帯域保証、低遅延などの所要通信品質を満たす必要がある。
特に、ＶｏＩＰは、音声データ符号化技術であるＣＯＤＥＣにより一定の送信周期性を持つパケットを生成する特徴がある。
この音声ＣＯＤＥＣには一般に使われるG.729（ビットレート８ｋｂｐｓ）や、G.711（ビットレート６４ｋｂｐｓ）などがあり、これらは音声コミュニケーションの要求帯域となる。また、ＣＯＤＥＣの種類や音声をパケット化する時間によって送信周期やパケット長が異なる。
ＶｏＩＰなどのリアルタイムストリーム系データを、無線ＬＡＮで提供する場合において、無線基地局でＨＣＣＡ方式により集中制御を行う方法は、前述のＶｏＩＰや映像ストリームのＱｏＳサポートを行うためのスケジューリングが容易に実現できる解決方法の一つとなる。
アクセスメカニズムとしては、自律分散制御をベースとしたＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access）とポーリングを用いた集中制御のＨＣＣＡ（Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access）が検討されている。
例として、ＱｏＳサポートを要求するサービスには、音声コミュニケーションで用いられるＶｏＩＰ（Voice over IP）や映像ストリームなどがあり、これらのリアルタイムストリームでは、帯域保証、低遅延などの所要通信品質を満たす必要がある。
特に、ＶｏＩＰは、音声データ符号化技術であるＣＯＤＥＣにより一定の送信周期性を持つパケットを生成する特徴がある。
この音声ＣＯＤＥＣには一般に使われるG.729（ビットレート８ｋｂｐｓ）や、G.711（ビットレート６４ｋｂｐｓ）などがあり、これらは音声コミュニケーションの要求帯域となる。また、ＣＯＤＥＣの種類や音声をパケット化する時間によって送信周期やパケット長が異なる。
ＶｏＩＰなどのリアルタイムストリーム系データを、無線ＬＡＮで提供する場合において、無線基地局でＨＣＣＡ方式により集中制御を行う方法は、前述のＶｏＩＰや映像ストリームのＱｏＳサポートを行うためのスケジューリングが容易に実現できる解決方法の一つとなる。
無線ＬＡＮは、IEEE802.11b規格では２，４ＧＨｚ帯、IEEE802.11a規格では５ＧＨｚ帯で運用されている。
２．４ＧＨｚ帯はＩＳＭ（Industry Science Medical band）バンドと呼ばれ、免許不要で利用できるよう開放されているため、産業・科学・医学用の機器に用いられている。２．４ＧＨｚ帯は、このような様々な機器に利用されているため、チャネル干渉による無線ＬＡＮへの通信へ影響を与える可能性が大きいとされている。
そこで近年、５ＧＨｚ帯で無線ＬＡＮの運用を行う需要が高まり、従来は、周波数帯５．１５〜５．２５ＧＨｚに４チャネル割り当てられているのに対し、電波法施行規則の一部改正により周波数帯の追加（５．２５〜５．３５ＧＨｚ、５．０３〜５．０９１ＧＨｚ、４．９〜５．０ＧＨｚなど）がされ始めている。
しかし、追加された周波数帯も、５．１５〜５．２５ＧＨｚ帯同様に、衛星通信、気象レーダなど他の目的に利用されているため、無線ＬＡＮは電波の混信を避けるＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）や、ＴＰＣ（Transmit Power Contro1）などの機能を実装しなければならない。
今後、このような機能が実装された製品が一般的に市販され普及するまでは従来の周波数帯（５．１５〜５．２５ＧＨｚ）に割り当てられる（１０ＭＨｚシフトした世界標準の中心周波数を含む）４チャネルで運用されると考えられる。
２．４ＧＨｚ帯はＩＳＭ（Industry Science Medical band）バンドと呼ばれ、免許不要で利用できるよう開放されているため、産業・科学・医学用の機器に用いられている。２．４ＧＨｚ帯は、このような様々な機器に利用されているため、チャネル干渉による無線ＬＡＮへの通信へ影響を与える可能性が大きいとされている。
そこで近年、５ＧＨｚ帯で無線ＬＡＮの運用を行う需要が高まり、従来は、周波数帯５．１５〜５．２５ＧＨｚに４チャネル割り当てられているのに対し、電波法施行規則の一部改正により周波数帯の追加（５．２５〜５．３５ＧＨｚ、５．０３〜５．０９１ＧＨｚ、４．９〜５．０ＧＨｚなど）がされ始めている。
しかし、追加された周波数帯も、５．１５〜５．２５ＧＨｚ帯同様に、衛星通信、気象レーダなど他の目的に利用されているため、無線ＬＡＮは電波の混信を避けるＤＦＳ（Dynamic Frequency Selection）や、ＴＰＣ（Transmit Power Contro1）などの機能を実装しなければならない。
今後、このような機能が実装された製品が一般的に市販され普及するまでは従来の周波数帯（５．１５〜５．２５ＧＨｚ）に割り当てられる（１０ＭＨｚシフトした世界標準の中心周波数を含む）４チャネルで運用されると考えられる。
しかし、無線ＬＡＮを用いたサービスの需要が高まり、通信エリア（ＢＳＳ）数が増加した場合には隣接する通信エリア（ＢＳＳ）と利用周波数を共用しながら通信を行うこととなる。
例えば、図１に示すように、無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）と、無線端末１（ＳＴＡ１）（１１３）は通信エリアＡ（１１５）内で通信を行い、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）と無線端末２（ＳＴＡ２）（１１４）は、通信エリアＢ（１１６）内で通信を行い、通信エリアＡ（１１５）と通信エリアＢ（１１６）とでは利用周波数を共用する場合が現れる。
そして、無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）が与える干渉エリアＡ（１１７）は通信エリアＡ（１１５）よりも更に広く、同じく、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）が与える干渉エリアＢ（１１８）も通信エリアＢ（１１６）のエリアよりも広くなる場合がある。
ＨＣＣＡのポーリングフレームは、ＥＤＣＡなどの自律分散制御手順で用いられるキャリアセンス時間ＤＩＦＳと、衝突を回避する、Back offアルゴリズムを用いずに、ＰＩＦＳ（ＰＩＦＳ＜ＤＩＦＳ）という短いキャリアセンス時間の後に送信される。
干渉エリアＡ（１１７）が、通信エリアＢ（１１６）に干渉を与える無線通信環境下（１０１）、あるいは干渉エリアＢ（１１８）が通信エリアＡ（１１５）に干渉を与える無線通信環境下（１０２）で、無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）と、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）がポーリングフレームを同時送信した場合、ポーリングフレームの衝突が発生する。
例えば、図１に示すように、無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）と、無線端末１（ＳＴＡ１）（１１３）は通信エリアＡ（１１５）内で通信を行い、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）と無線端末２（ＳＴＡ２）（１１４）は、通信エリアＢ（１１６）内で通信を行い、通信エリアＡ（１１５）と通信エリアＢ（１１６）とでは利用周波数を共用する場合が現れる。
そして、無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）が与える干渉エリアＡ（１１７）は通信エリアＡ（１１５）よりも更に広く、同じく、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）が与える干渉エリアＢ（１１８）も通信エリアＢ（１１６）のエリアよりも広くなる場合がある。
ＨＣＣＡのポーリングフレームは、ＥＤＣＡなどの自律分散制御手順で用いられるキャリアセンス時間ＤＩＦＳと、衝突を回避する、Back offアルゴリズムを用いずに、ＰＩＦＳ（ＰＩＦＳ＜ＤＩＦＳ）という短いキャリアセンス時間の後に送信される。
干渉エリアＡ（１１７）が、通信エリアＢ（１１６）に干渉を与える無線通信環境下（１０１）、あるいは干渉エリアＢ（１１８）が通信エリアＡ（１１５）に干渉を与える無線通信環境下（１０２）で、無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）と、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）がポーリングフレームを同時送信した場合、ポーリングフレームの衝突が発生する。
また、ＶｏＩＰのような送信間隔に周期性を持つデータの場合は一度衝突が発生すると連続で衝突が生じる。
図２は、通信エリアと干渉エリアがオーバラップする通信環境下で生じるポーリングフレームの衝突の例を示す。
無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）から同時にＰＩＦＳ（２１５，２１６）間後にポーリングフレーム（２１９，２２０）を送信したとき、受信側の無線端末１（ＳＴＡ１）（２１３）、無線端末２（ＳＴＡ２）（２１４）では衝突によるポーリングフレーム受信誤り（２２３）が生じる。
更に、ＶｏＩＰの場合は、送信周期性を持つため次周期送信のポーリングフレーム（２２１，２２２）も連続して衝突が生じる可能性がある。
これは、低遅延を要求するＶｏＩＰトラヒックに対して遅延時間の増加が生じ、要求する帯域を満たすことができない可能性がある。
下記特許文献１（特開２００５−８０１６２号公報）によれば、このような課題を解決するＶｏＩＰトラヒックのためのスケジューリング方法が開示されている。
このスケジューリング方法は、予め決められた同一のデータ送受信周期を、ＨＣＣＡ手順を用いたＶｏＩＰデータの送受信時間に相当する時間間隔で仮想的なスロット化を行い、無線基地局（ＡＰ）はチャネルが使用されていない仮想スロットを選択し、選択した仮想スロットの先頭に同期させて、ＨＣＣＡ手順を用いたＶｏＩＰデータの送受信を行う。
また、ＶｏＩＰデータの送受信周期で繰り返し選択した仮想スロットと同じタイミングでＨＣＣＡ手順を実行するスケジューリング方法が示されている。
図２は、通信エリアと干渉エリアがオーバラップする通信環境下で生じるポーリングフレームの衝突の例を示す。
無線基地局１（ＡＰ１）（１１１）、無線基地局２（ＡＰ２）（１１２）から同時にＰＩＦＳ（２１５，２１６）間後にポーリングフレーム（２１９，２２０）を送信したとき、受信側の無線端末１（ＳＴＡ１）（２１３）、無線端末２（ＳＴＡ２）（２１４）では衝突によるポーリングフレーム受信誤り（２２３）が生じる。
更に、ＶｏＩＰの場合は、送信周期性を持つため次周期送信のポーリングフレーム（２２１，２２２）も連続して衝突が生じる可能性がある。
これは、低遅延を要求するＶｏＩＰトラヒックに対して遅延時間の増加が生じ、要求する帯域を満たすことができない可能性がある。
下記特許文献１（特開２００５−８０１６２号公報）によれば、このような課題を解決するＶｏＩＰトラヒックのためのスケジューリング方法が開示されている。
このスケジューリング方法は、予め決められた同一のデータ送受信周期を、ＨＣＣＡ手順を用いたＶｏＩＰデータの送受信時間に相当する時間間隔で仮想的なスロット化を行い、無線基地局（ＡＰ）はチャネルが使用されていない仮想スロットを選択し、選択した仮想スロットの先頭に同期させて、ＨＣＣＡ手順を用いたＶｏＩＰデータの送受信を行う。
また、ＶｏＩＰデータの送受信周期で繰り返し選択した仮想スロットと同じタイミングでＨＣＣＡ手順を実行するスケジューリング方法が示されている。
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
特開２００５−８０１６２号公報
このように、従来、複数の通信エリアが周波数を共用する無線ネットワーク環境下において、無線基地局がポーリングを用いた周期性を有するデータの送受信を行う際には、ポーリング同士の衝突が生じるという課題があった。
前述の特許文献１には、このような課題を解決する方法が示されている。しかし、前述の特許文献１は、同一の送信周期性を持つＶｏＩＰトラヒックのみに適用されるアルゴリズムについて記載されたものであり、送信周期性が異なるトラヒックのサポートに対応していない。
また、無線ＬＡＮの機能として、無線通信環境下で最適な伝送速度を選択する機能であるリンクアダプテーションが用いられた場合には、ＶｏＩＰデータの送受信手順に利用されるＨＣＣＡシーケンスの帯域使用時間が変動することが予想される。
ＨＣＣＡシーケンスの帯域使用時間が短い場合には、ＶｏＩＰデータの送受信間隔は広くなり、自律分散制御ベースのＥＤＣＡアクセス方式などのシーケンスに割り込まれてしまい、最適なスケジューリングが行えない可能性がある。しかしこのようなケースヘの対処方法が定義されていない。
また、ＶｏＩＰのアプリケーションや有線ネットワークの遅延／揺らぎにより、選択された仮想スロットのタイミングでデータが未到達である場合、あるいは電波干渉やパケットが衝突した場合の再送方法が定義されていないため遅延時間が増加し、要求する帯域を満足することができないという課題がある。
前述の特許文献１には、このような課題を解決する方法が示されている。しかし、前述の特許文献１は、同一の送信周期性を持つＶｏＩＰトラヒックのみに適用されるアルゴリズムについて記載されたものであり、送信周期性が異なるトラヒックのサポートに対応していない。
また、無線ＬＡＮの機能として、無線通信環境下で最適な伝送速度を選択する機能であるリンクアダプテーションが用いられた場合には、ＶｏＩＰデータの送受信手順に利用されるＨＣＣＡシーケンスの帯域使用時間が変動することが予想される。
ＨＣＣＡシーケンスの帯域使用時間が短い場合には、ＶｏＩＰデータの送受信間隔は広くなり、自律分散制御ベースのＥＤＣＡアクセス方式などのシーケンスに割り込まれてしまい、最適なスケジューリングが行えない可能性がある。しかしこのようなケースヘの対処方法が定義されていない。
また、ＶｏＩＰのアプリケーションや有線ネットワークの遅延／揺らぎにより、選択された仮想スロットのタイミングでデータが未到達である場合、あるいは電波干渉やパケットが衝突した場合の再送方法が定義されていないため遅延時間が増加し、要求する帯域を満足することができないという課題がある。
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、複数の通信エリアで周波数を共用する無線ネットワーク通信環境下において、無線基地局がポーリング信号を用いた複数のデータの送受信を行う際にポーリング信号の衝突を回避し、送受信周期性が異なるトラヒックのサポートとその再送方法とを実現する無線パケットスケジューリング拡張方法および無線基地局装置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。
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。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明は、無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、前記無線基地局装置は、時間間隔ＴＢＣＮの周期で無線ネットワークの基本的な情報を報知するためのビーコンを送信する手段と、パケット送受信手段と、キャリアセンス手段とを有し、前記無線基地局装置は、前記パケット送受信手段により、前記無線端末装置に下りデータの送信および上りデータの送信指示をするためのポーリング信号を送信し、当該ポーリング信号の送信後に前記上りデータを受信した場合には受信応答フレームを前記無線端末装置ヘ送信するシーケンス手順に従い、前記無線端末装置との間でデータの送受信を実行し、前記ポーリング信号を送信する前に、前記キャリアセンス手段により、チャネルのキャリアセンスを行い、当該チャネルが一定期間Idleである場合に、前記ポーリング信号を送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置の無線パケットスケジューリング拡張方法であって、前記無線基地局装置は、前記ビーコン送信周期ＴＢＣＮを、ＴＢＣＮ＝ｎ×ＴＶＳ（ｎは１以上の自然数）の関係を有する一定時間間隔ＴＶＳで仮想的にスロット化を行い、当該スロットに、前記ＴＢＣＮの周期で繰り返す＃１〜＃ｎのスロット番号の割り当てを行う手段と、チャネルの使用状況として、前記スロット番号毎に、未使用、使用、あるいは、自局が前記シーケンス手順で使用していることを表す自局使用を記憶する管理テーブルと、前記ＴＶＳ単位にチャネルの使用状況の検査を行う検査手段と、前記検査手段での検査結果に基づき、チャネルの使用状況を前記スロット番号毎に前記管理テーブルに記憶する管理手段と、スケジューリング手段とを有し、前記無線基地局装置は、前記無線端末装置との間で、異なる周期性を有する複数のデータの送受信を開始する際に、スケジューリング手段が、前記管理テーブルに基づき、前記ＴＢＣＮ期間内で、前記送受信を開始するデータの時間間隔Ｔ ＴＳ （Ｔ ＢＣＮ ≧Ｔ ＴＳ ）毎に未使用と記憶されているスロット番号を選択し、当該選択した全てのスロット番号を前記データの送受信に対して割り当てを行い、前記ＴＴＳ周期で繰り返す前記データの送受信に対して前記割り当てを行ったスロット番号に対応する前記スロットの先頭で、前記ポーリング信号の送信処理を開始する。
（１）本発明は、無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、前記無線基地局装置は、時間間隔ＴＢＣＮの周期で無線ネットワークの基本的な情報を報知するためのビーコンを送信する手段と、パケット送受信手段と、キャリアセンス手段とを有し、前記無線基地局装置は、前記パケット送受信手段により、前記無線端末装置に下りデータの送信および上りデータの送信指示をするためのポーリング信号を送信し、当該ポーリング信号の送信後に前記上りデータを受信した場合には受信応答フレームを前記無線端末装置ヘ送信するシーケンス手順に従い、前記無線端末装置との間でデータの送受信を実行し、前記ポーリング信号を送信する前に、前記キャリアセンス手段により、チャネルのキャリアセンスを行い、当該チャネルが一定期間Idleである場合に、前記ポーリング信号を送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置の無線パケットスケジューリング拡張方法であって、前記無線基地局装置は、前記ビーコン送信周期ＴＢＣＮを、ＴＢＣＮ＝ｎ×ＴＶＳ（ｎは１以上の自然数）の関係を有する一定時間間隔ＴＶＳで仮想的にスロット化を行い、当該スロットに、前記ＴＢＣＮの周期で繰り返す＃１〜＃ｎのスロット番号の割り当てを行う手段と、チャネルの使用状況として、前記スロット番号毎に、未使用、使用、あるいは、自局が前記シーケンス手順で使用していることを表す自局使用を記憶する管理テーブルと、前記ＴＶＳ単位にチャネルの使用状況の検査を行う検査手段と、前記検査手段での検査結果に基づき、チャネルの使用状況を前記スロット番号毎に前記管理テーブルに記憶する管理手段と、スケジューリング手段とを有し、前記無線基地局装置は、前記無線端末装置との間で、異なる周期性を有する複数のデータの送受信を開始する際に、スケジューリング手段が、前記管理テーブルに基づき、前記ＴＢＣＮ期間内で、前記送受信を開始するデータの時間間隔Ｔ ＴＳ （Ｔ ＢＣＮ ≧Ｔ ＴＳ ）毎に未使用と記憶されているスロット番号を選択し、当該選択した全てのスロット番号を前記データの送受信に対して割り当てを行い、前記ＴＴＳ周期で繰り返す前記データの送受信に対して前記割り当てを行ったスロット番号に対応する前記スロットの先頭で、前記ポーリング信号の送信処理を開始する。
（２）また、本発明では、再スケジューリング手段を有し、前記パケット送受信手段において、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットで、前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、前記データの送受信ができないと判断した場合、あるいは、前記シーケンス手順を行った際に前記データの送受信がされなかった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記管理テーブルに基づき、前記割り当てたスロット番号の次に割り当てられているスロット番号までに前記未使用であるスロット番号の一時的な再割り当てを行い、前記一時的な再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
（３）また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記データの送受信ができないと判断し、前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
（３）また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記データの送受信ができないと判断し、前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
（４）また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理手順を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、ＰＨＹレイヤからＭＡＣへ一定間隔でチャネルがBusyであることを通知するプリミティブ情報を、当該スロットの先頭からカウントし、前記カウント回数が閾値以下でチャネルがIdleとなった場合に前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記カウント回数が前記閾値を超えた場合は前記データの送受信ができないと判断し、前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
（５）また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記Busyの原因となるデータの受信完了後に、前記スロット内で前記シーケンスの手順が完了すると判定された場合は、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記シーケンスの手順が完了しないと判定された場合は、前記スロット内で前記データの送受信ができないと判断し、前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
（６）また、本発明では、判断手段を有し、前記判断手段は、前記管理テーブルに、前記割り当てたスロット番号の後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合に、前記割り当てたスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号の送信処理および前記シーケンス手順を開始し、当該シーケンス手順が完了した直後に、前記後続のポーリング信号の送信処理を開始し、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応する前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行する。
（７）また、本発明では、前記判断手段は、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応するスロットで前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行する際に、当該スロット以内で、後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定される場合は、前記シーケンス手順を連続で実行することを中止し、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号送信処理を実行する。
（７）また、本発明では、前記判断手段は、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応するスロットで前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行する際に、当該スロット以内で、後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定される場合は、前記シーケンス手順を連続で実行することを中止し、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号送信処理を実行する。
（８）また、本発明では、前記パケット送受信手段において、前記無線端末装置に対してポーリング信号の送信を行い、前記上りデータの送信を指示し、その後、前記無線端末装置からデータを含まないパケットを受信した場合、あるいは、受信誤りであった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する。
（９）また、本発明は、前述の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行する無線基地局である。
（９）また、本発明は、前述の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行する無線基地局である。
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、複数の通信エリアで周波数を共用する無線ネットワーク通信環境下において、無線基地局がポーリングを用いた複数のデータの送受信を行う際にポーリングの衝突を回避し、送受信周期性が異なるトラヒックのサポートとその再送方法とを実現することが可能となる。
本発明によれば、複数の通信エリアで周波数を共用する無線ネットワーク通信環境下において、無線基地局がポーリングを用いた複数のデータの送受信を行う際にポーリングの衝突を回避し、送受信周期性が異なるトラヒックのサポートとその再送方法とを実現することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
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］
以下、無線基地局（ＡＰ）が、ＨＣＣＡシーケンス手順に従いデータの送受信を実行する場合を想定して説明する。
無線基地局（ＡＰ）は、サポートするトラヒックストリームが要求する無線リソースを管理し、かつ、周辺の他局無線基地局（ＡＰ）との周波数共用ができるスケジューリングを行うため、仮想的にチャネルのスロット化をし、仮想スロット（ＶＳ：Virtual Slot）毎のチャネル使用状況検査（使用中または未使用）を実行する。
図３に、このＶＳ単位でチャネルをスロット化した例を示す。なお、図３は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、ＶＳ単位でチャネルをスロット化した状態を説明するための図ある。
図３において、ＶＳのスロット期間はＴＶＳ（３−１）とし、各ＶＳには、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）で繰り返すＶＳ番号＃１〜＃ｎを割り当てる。また、ビーコン周期ＴＢＣＮは、ＴＢＣＮ＝ｎ×ＴＶＳの関係を有するＶＳのスロット期間ＴＶＳの整数倍に設定する。
無線基地局（ＡＰ）はＶＳ毎にチャネル使用状況の検査を行い、ＶＳ番号毎に、チャネル使用中、未使用、あるいは、自局使用中の使用状況を管理テーブルに記憶することにより、無線リソースの管理を行う。また、無線基地局（ＡＰ）の起動中は、このチャネル使用状況検査を継続して行う。
チャネル状況検査方法は、ＶＳのスロット期間ＴＶＳにおいてチャネル上にキャリアが検出されない場合は未使用とし、キャリアが検出された場合は使用中と判断し、管理テーブルに記憶する。ただし、自局の無線基地局（ＡＰ）がＨＣＣＡシーケンス手順の使用のため割り当てられているＶＳ番号は自局使用中と管理テーブルに記憶する。
図３では、無線基地局（ＡＰ）は、ＶＳ番号＃２（３−３）、＃４（３−４）、＃ｎ−２（３−５）を未使用、その他は使用中と判断し、ＶＳ番号毎に状態を記憶する例を示している。
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］
以下、無線基地局（ＡＰ）が、ＨＣＣＡシーケンス手順に従いデータの送受信を実行する場合を想定して説明する。
無線基地局（ＡＰ）は、サポートするトラヒックストリームが要求する無線リソースを管理し、かつ、周辺の他局無線基地局（ＡＰ）との周波数共用ができるスケジューリングを行うため、仮想的にチャネルのスロット化をし、仮想スロット（ＶＳ：Virtual Slot）毎のチャネル使用状況検査（使用中または未使用）を実行する。
図３に、このＶＳ単位でチャネルをスロット化した例を示す。なお、図３は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、ＶＳ単位でチャネルをスロット化した状態を説明するための図ある。
図３において、ＶＳのスロット期間はＴＶＳ（３−１）とし、各ＶＳには、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）で繰り返すＶＳ番号＃１〜＃ｎを割り当てる。また、ビーコン周期ＴＢＣＮは、ＴＢＣＮ＝ｎ×ＴＶＳの関係を有するＶＳのスロット期間ＴＶＳの整数倍に設定する。
無線基地局（ＡＰ）はＶＳ毎にチャネル使用状況の検査を行い、ＶＳ番号毎に、チャネル使用中、未使用、あるいは、自局使用中の使用状況を管理テーブルに記憶することにより、無線リソースの管理を行う。また、無線基地局（ＡＰ）の起動中は、このチャネル使用状況検査を継続して行う。
チャネル状況検査方法は、ＶＳのスロット期間ＴＶＳにおいてチャネル上にキャリアが検出されない場合は未使用とし、キャリアが検出された場合は使用中と判断し、管理テーブルに記憶する。ただし、自局の無線基地局（ＡＰ）がＨＣＣＡシーケンス手順の使用のため割り当てられているＶＳ番号は自局使用中と管理テーブルに記憶する。
図３では、無線基地局（ＡＰ）は、ＶＳ番号＃２（３−３）、＃４（３−４）、＃ｎ−２（３−５）を未使用、その他は使用中と判断し、ＶＳ番号毎に状態を記憶する例を示している。
無線基地局（ＡＰ）は、サポートするトラヒックストリームに無線リソースの割り当てを行う際に、トラヒックストリームが使用する仮想スロットを決定する。
この場合、トラヒックストリームが要求するトラヒック周期を時間間隔ＴＴＳとした場合、図４で示すように、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）から、トラヒック周期ＴＴＳ（４−２）毎に含まれるＶＳのチャネル使用状況検査の結果を管理テーブルから取り出し、図５の例に示すマッピングテーブルを作成する。
なお、図４は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、ビーコン周期ＴＢＣＮと、スロット期間ＴＶＳと、トラヒック周期ＴＴＳの関係の一例を示す図である。
図５は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、マッピングテーブルの一例を示す図である。
マッピングテーブルの情報で、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）の複数周期分のチャネル使用状況検査は管理テーブルの情報を使用する。更に、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）の複数周期をトラヒック周期ＴＴＳ（４−２）毎にＶＳを揃えたマッピングテーブルの作成を行う。
また、マッピングテーブルでは、チャネル使用状況検査の結果について、未使用は０、使用は１として扱う。
割り当てるＶＳを決定するための判断基準は次の（１）〜（３）を用いる。
（１）割り当てを行う直前の複数のトラヒック周期ＴＴＳにおいて、列要素が０である列を選択
（２）且つ、（１）の列の中でテーブル全体での使用率が最小である列を選択
（３）且つ、（２）の中で使用率がｘ％以下である列を選択
前述の条件を満たす列をマッピングテーブルから選択し、トラヒックストリームのデータ送受信に該当するＶＳ番号を割り当てる。
この場合、トラヒックストリームが要求するトラヒック周期を時間間隔ＴＴＳとした場合、図４で示すように、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）から、トラヒック周期ＴＴＳ（４−２）毎に含まれるＶＳのチャネル使用状況検査の結果を管理テーブルから取り出し、図５の例に示すマッピングテーブルを作成する。
なお、図４は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、ビーコン周期ＴＢＣＮと、スロット期間ＴＶＳと、トラヒック周期ＴＴＳの関係の一例を示す図である。
図５は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、マッピングテーブルの一例を示す図である。
マッピングテーブルの情報で、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）の複数周期分のチャネル使用状況検査は管理テーブルの情報を使用する。更に、ビーコン周期ＴＢＣＮ（３−２）の複数周期をトラヒック周期ＴＴＳ（４−２）毎にＶＳを揃えたマッピングテーブルの作成を行う。
また、マッピングテーブルでは、チャネル使用状況検査の結果について、未使用は０、使用は１として扱う。
割り当てるＶＳを決定するための判断基準は次の（１）〜（３）を用いる。
（１）割り当てを行う直前の複数のトラヒック周期ＴＴＳにおいて、列要素が０である列を選択
（２）且つ、（１）の列の中でテーブル全体での使用率が最小である列を選択
（３）且つ、（２）の中で使用率がｘ％以下である列を選択
前述の条件を満たす列をマッピングテーブルから選択し、トラヒックストリームのデータ送受信に該当するＶＳ番号を割り当てる。
図６に示すように、割り当てられた仮想スロットの先頭に同期したタイミングでＨＣＣＡシーケンス（６−１）の手順を実行する。
図６は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順の一例を示す図である。
また、トラヒックストリームのサポートが終了するまで、ビーコンの送信周期で繰り返し割り当てられたＶＳ番号で、ＨＣＣＡシーケンスを実行する。
以上説明したように、従来技術では、無線基地局（ＡＰ）が、周波数を共用し複数通信エリアを有する無線ネットワーク通信環境下において、１種類のデータ送受信周期間隔を対象に仮想的にスロット化し、送信周期間隔毎にチャネルが未使用と判定されたスロットを選択し、データの送受信を割り当てるスケジューリング方法が定義されているのに対して、本実施例では、ビーコン送信周期間隔ＴＢＣＮを仮想的にスロット化することにより、スロットの割り当ての際にデータの送受信が有する送信周期間隔ＴＴＳで未使用と判定されたスロットを選択し、割り当てを行う。
これにより、異なる周期性を有するデータの送受信をサポート（トラヒック遅延の抑制、および要求帯域の確保）した無線パケットのスケジューリングと、ポーリングの衝突を回避することが可能となり、遅延の低減と要求帯域を満たすことが可能となる。
図６は、本発明の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順の一例を示す図である。
また、トラヒックストリームのサポートが終了するまで、ビーコンの送信周期で繰り返し割り当てられたＶＳ番号で、ＨＣＣＡシーケンスを実行する。
以上説明したように、従来技術では、無線基地局（ＡＰ）が、周波数を共用し複数通信エリアを有する無線ネットワーク通信環境下において、１種類のデータ送受信周期間隔を対象に仮想的にスロット化し、送信周期間隔毎にチャネルが未使用と判定されたスロットを選択し、データの送受信を割り当てるスケジューリング方法が定義されているのに対して、本実施例では、ビーコン送信周期間隔ＴＢＣＮを仮想的にスロット化することにより、スロットの割り当ての際にデータの送受信が有する送信周期間隔ＴＴＳで未使用と判定されたスロットを選択し、割り当てを行う。
これにより、異なる周期性を有するデータの送受信をサポート（トラヒック遅延の抑制、および要求帯域の確保）した無線パケットのスケジューリングと、ポーリングの衝突を回避することが可能となり、遅延の低減と要求帯域を満たすことが可能となる。
［実施例２］
本実施例では、前述の実施例１のシーケンス手順により、割り当てられた仮想スロットでＨＣＣＡシーケンスを実行する。
このとき、（１）パケットの衝突や伝送誤りにより、正常なデータの送信、あるいは、受信ができない場合、または、（２）ネットワークやアプリケーションなどの遅延・揺らぎにより、割り当てられたＶＳ番号のスロットで無線基地局（ＡＰ）がポーリングを行う際に、送信すべきデータが未到達のためデータを含むポーリングの送信できない場合、または、（３）無線基地局（ＡＰ）が宛先無線端末（ＳＴＡ）にポーリングを行い、宛先無線端末（ＳＴＡ）からデータを含まないＮｕｌｌフレームを受信した場合（即ち、データを含まないパケットを受信した場合）、または、（４）無線基地局（ＡＰ）が割り当てられたＶＳでＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断した場合に、無線基地局（ＡＰ）は、この該当するＨＣＣＡシーケンスに対して、管理テーブルを参照し、未使用スロットを一時的に割り当てる再スケジューリングを行う。
一時的に割り当てられたスロットでＨＣＣＡシーケンスが完了した場合は、一時的な割り当ての取り消しを行う。
本実施例では、前述の実施例１のシーケンス手順により、割り当てられた仮想スロットでＨＣＣＡシーケンスを実行する。
このとき、（１）パケットの衝突や伝送誤りにより、正常なデータの送信、あるいは、受信ができない場合、または、（２）ネットワークやアプリケーションなどの遅延・揺らぎにより、割り当てられたＶＳ番号のスロットで無線基地局（ＡＰ）がポーリングを行う際に、送信すべきデータが未到達のためデータを含むポーリングの送信できない場合、または、（３）無線基地局（ＡＰ）が宛先無線端末（ＳＴＡ）にポーリングを行い、宛先無線端末（ＳＴＡ）からデータを含まないＮｕｌｌフレームを受信した場合（即ち、データを含まないパケットを受信した場合）、または、（４）無線基地局（ＡＰ）が割り当てられたＶＳでＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断した場合に、無線基地局（ＡＰ）は、この該当するＨＣＣＡシーケンスに対して、管理テーブルを参照し、未使用スロットを一時的に割り当てる再スケジューリングを行う。
一時的に割り当てられたスロットでＨＣＣＡシーケンスが完了した場合は、一時的な割り当ての取り消しを行う。
また、再スケジューリング時に、再度ＨＣＣＡシーケンスが完了されない場合は、対象のトラヒックストリームに対して、ＨＣＣＡシーケンスが完了するまで再スケジューリング実行する。
ただし、対象トラヒックストリームが、次に割り当てられているＶＳまでに未使用であるスロットがない場合、再スケジューリングは行わない。なお、データを含むポーリングの送信の場合は、当該データを破棄する。
以上説明したように、従来技術では、割り当てられた仮想スロットで、シーケンス手順を実施できないと判断した場合、あるいは、シーケンス手順を実施した際にデータの送受信がなされなかった場合、再割り当てを行うスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加あるいはパケット破棄により要求帯域を満たせない可能性があるのに対して、本実施例では、割り当てたデータの送受信のシーケンス実施不可、あるいは、データの送受信がなされなかった際に、次に割り当てられているスロット番号までに、未使用と記憶されているスロット番号を、一時的に再割り当てを行う。
これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
ただし、対象トラヒックストリームが、次に割り当てられているＶＳまでに未使用であるスロットがない場合、再スケジューリングは行わない。なお、データを含むポーリングの送信の場合は、当該データを破棄する。
以上説明したように、従来技術では、割り当てられた仮想スロットで、シーケンス手順を実施できないと判断した場合、あるいは、シーケンス手順を実施した際にデータの送受信がなされなかった場合、再割り当てを行うスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加あるいはパケット破棄により要求帯域を満たせない可能性があるのに対して、本実施例では、割り当てたデータの送受信のシーケンス実施不可、あるいは、データの送受信がなされなかった際に、次に割り当てられているスロット番号までに、未使用と記憶されているスロット番号を、一時的に再割り当てを行う。
これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
［実施例３］
図７は、本発明の実施例３の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順にしたがって、図７に示す例のように、ある割り当てられたＶＳ番号１（７−１）のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたＤＣＦ／ＥＤＣＡデータ送信や、その他の干渉波によりチャネルがBusy（７−２）であると判定された場合、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号（７−３）のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合にはチャネルがIdleになり次第、ＶＳ番号１に割り当てられたＨＣＣＡシーケンス手順（７−４）を開始する。
ただし、無線基地局（ＡＰ）は、次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、無線基地局（ＡＰ）はＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例２の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなりポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を開始し、チャネルがBusyであると判断した場合、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、無線基地局（ＡＰ）は、チャネルがIdleになり次第、ポーリング信号送信処理を行い、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、前述の実施例２の再割り当てを行う。
これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
図７は、本発明の実施例３の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順にしたがって、図７に示す例のように、ある割り当てられたＶＳ番号１（７−１）のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたＤＣＦ／ＥＤＣＡデータ送信や、その他の干渉波によりチャネルがBusy（７−２）であると判定された場合、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号（７−３）のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合にはチャネルがIdleになり次第、ＶＳ番号１に割り当てられたＨＣＣＡシーケンス手順（７−４）を開始する。
ただし、無線基地局（ＡＰ）は、次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、無線基地局（ＡＰ）はＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例２の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなりポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を開始し、チャネルがBusyであると判断した場合、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、無線基地局（ＡＰ）は、チャネルがIdleになり次第、ポーリング信号送信処理を行い、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、前述の実施例２の再割り当てを行う。
これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
［実施例４］
図８は、本発明の実施例４の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従って、図８に示す例のように、ある割り当てられたＶＳ番号１（７−１）のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたＤＣＦ／ＥＤＣＡデータ送信や、その他の干渉波により、チャネルがBusy（７−２）であると判定された場合、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合はチャネルがIdleになり次第、ＨＣＣＡシーケンス手順を開始する。
ただし、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、IEEE 802.11規格で規定するＰＨＹレイヤからＭＡＣ副層へ通知される、PHY-CCA.indicate（busy）（８−３）プリミティブのカウントを行う。
PHY-CCA.indicate（busy）は一定間隔で、Busyの状態を通知するプリミティブであり、例えば、４μｓで、PHY-CCA.indicate（busy）が通知され、予定するＨＣＣＡシーケンスに使われる無線帯域の利用時間が８００μｓ、ＴＶＳが１ｍｓである場合、無線基地局（ＡＰ）は、PHY-CCA.indicate（busy）が５０回以下のカウント後、チャネルがIdleとなるなら、割り当てられたＶＳ内でＨＣＣＡシーケンスを完了することが可能であると判断し、ＶＳ番号１に割り当てられたＲＣＣＡシーケンス手順（７−４）を開始する。
図８は、本発明の実施例４の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従って、図８に示す例のように、ある割り当てられたＶＳ番号１（７−１）のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたＤＣＦ／ＥＤＣＡデータ送信や、その他の干渉波により、チャネルがBusy（７−２）であると判定された場合、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合はチャネルがIdleになり次第、ＨＣＣＡシーケンス手順を開始する。
ただし、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、IEEE 802.11規格で規定するＰＨＹレイヤからＭＡＣ副層へ通知される、PHY-CCA.indicate（busy）（８−３）プリミティブのカウントを行う。
PHY-CCA.indicate（busy）は一定間隔で、Busyの状態を通知するプリミティブであり、例えば、４μｓで、PHY-CCA.indicate（busy）が通知され、予定するＨＣＣＡシーケンスに使われる無線帯域の利用時間が８００μｓ、ＴＶＳが１ｍｓである場合、無線基地局（ＡＰ）は、PHY-CCA.indicate（busy）が５０回以下のカウント後、チャネルがIdleとなるなら、割り当てられたＶＳ内でＨＣＣＡシーケンスを完了することが可能であると判断し、ＶＳ番号１に割り当てられたＲＣＣＡシーケンス手順（７−４）を開始する。
また、無線基地局（ＡＰ）は、PHY-CCA.indicate（busy）が５０回を越えた場合、無線基地局（ＡＰ）はＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例２の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなり、ポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を開始し、チャネルがBusyであると判断した場合、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、チャネルがIdleになり次第ポーリング信号送信処理を行い、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、ＰＨＹレイヤからＭＡＣレイヤにBusy状態を一定間隔で通知するプリミティブ情報の指示をカウントし、閾値以下でチャネルがIdleに変わった場合は、ポーリング信号送信処理を行い、一方、閾値を越えた場合は、前述の実施例２の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなり、ポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を開始し、チャネルがBusyであると判断した場合、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、チャネルがIdleになり次第ポーリング信号送信処理を行い、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、ＰＨＹレイヤからＭＡＣレイヤにBusy状態を一定間隔で通知するプリミティブ情報の指示をカウントし、閾値以下でチャネルがIdleに変わった場合は、ポーリング信号送信処理を行い、一方、閾値を越えた場合は、前述の実施例２の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
［実施例５］
図９は、本発明の実施例５の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従い、図９に示す例のように、ある割り当てられたＶＳ番号１（７−１）のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたＤＣＦ／ＥＤＣＡのデータ送信シーケンス（７−２）により、チャネルがBusyであると判定された場合、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合はチャネルがIdleになり次第、ＨＣＣＡシーケンス手順を開始する。
ただし、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、無線基地局（ＡＰ）は割り込みとなるデータが正常受信できた場合には、割り込んだシーケンス（７−２）の終了後に、当該ＶＳでのＨＣＣＡシーケンスを実行した場合に、ＨＣＣＡシーケンスが当該ＶＳ内で完了かどうかの判定を行う。
図９は、本発明の実施例５の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従い、図９に示す例のように、ある割り当てられたＶＳ番号１（７−１）のスロット先頭でポーリングを送信するためにキャリアセンスを行う。
このとき、自律分散制御をベースとしたＤＣＦ／ＥＤＣＡのデータ送信シーケンス（７−２）により、チャネルがBusyであると判定された場合、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、自局使用あるいは未使用と記憶されている場合はチャネルがIdleになり次第、ＨＣＣＡシーケンス手順を開始する。
ただし、無線基地局（ＡＰ）は次のＶＳ番号のチャネル使用状況検査の結果を確認し、使用中と記憶されている場合は、無線基地局（ＡＰ）は割り込みとなるデータが正常受信できた場合には、割り込んだシーケンス（７−２）の終了後に、当該ＶＳでのＨＣＣＡシーケンスを実行した場合に、ＨＣＣＡシーケンスが当該ＶＳ内で完了かどうかの判定を行う。
判定方法は、割り込みとなるデータフレームのDurationフィールド（９−３）の時間（シーケンス終了までの残り時間）を元に計算し、残りのＴＶＳでＨＣＣＡシーケンスが完了すると判定した場合は、チャネルがIdleになり次第、ＶＳ番号１に割り当てられたＨＣＣＡシーケンス手順（７−４）を開始する。
ＨＣＣＡシーケンスが完了しないと判定した場合は、無線基地局（ＡＰ）はＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例２の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなりポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を行い、チャネルがBusyであると判断した場合には、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、チャネルがIdleになり次第、ポーリング信号送信処理を行い、一方、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、無線基地局（ＡＰ）は、Busyの原因となるデータフレームの受信終了後、仮想スロットの残り時間内にシーケンス手順が完了すると判定したならポーリング信号送信処理を行い、シーケンス手順が完了しないと判定したならば、前述の実施例２の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
ＨＣＣＡシーケンスが完了しないと判定した場合は、無線基地局（ＡＰ）はＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断し、ポーリングの送信を中止する。その後、前述の実施例２の手順に従い再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、仮想スロットの先頭で、チャネルがBusyとなりポーリングの送信を開始できない場合のスケジューリング方法が定義されていないため、遅延の増加やポーリング同士の衝突が生じる可能性があるのに対して、本実施例では、ポーリング信号送信処理を行い、チャネルがBusyであると判断した場合には、次のスロット番号が使用と記憶されている以外は、チャネルがIdleになり次第、ポーリング信号送信処理を行い、一方、次のスロット番号が使用と記憶されている場合は、無線基地局（ＡＰ）は、Busyの原因となるデータフレームの受信終了後、仮想スロットの残り時間内にシーケンス手順が完了すると判定したならポーリング信号送信処理を行い、シーケンス手順が完了しないと判定したならば、前述の実施例２の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
［実施例６］
図１０は、本発明の実施例６の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従い、図１０に示す例のように、最初に実行するＨＣＣＡシーケンス（１０−１）のみを割り当てられたＶＳの先頭に同期させて実行する。
後続のＶＳ番号が１スロット以上連続で自局使用と記憶されている場合、後続のＨＣＣＡシーケンス（１０−２〜１０−３）は前シーケンスが完了後、ＰＩＦＳ間隔（１０−４）で連続して実行するスケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、常に仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始するのに対して、本実施例では、仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始後、後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合は、シーケンス手順を連続で実行する。これにより、効率的な無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
図１０は、本発明の実施例６の無線パケットスケジューリング拡張方法における、シーケンス手順を説明するための図である。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従い、図１０に示す例のように、最初に実行するＨＣＣＡシーケンス（１０−１）のみを割り当てられたＶＳの先頭に同期させて実行する。
後続のＶＳ番号が１スロット以上連続で自局使用と記憶されている場合、後続のＨＣＣＡシーケンス（１０−２〜１０−３）は前シーケンスが完了後、ＰＩＦＳ間隔（１０−４）で連続して実行するスケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、常に仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始するのに対して、本実施例では、仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始後、後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合は、シーケンス手順を連続で実行する。これにより、効率的な無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
［実施例７］
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例６の手順に従い、自局無線基地局（ＡＰ）に割り当てられたＨＣＣＡシーケンスを連続で実行する際に、図１０に示す例において、ＶＳ＃４（１０−５）に割り当てられているシーケンス＃４（１０−６）が、ＶＳ＃３のスロット期間ＴＶＳ（１０−７）以内で完了してしまうと判定された場合、シーケンス＃４は、直前のシーケンス＃３（１０−３）に連続させずに、ＶＳ＃４のスロット期間ＴＶＳの先頭から開始するスケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、常に仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始するのに対して、本実施例では、仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始後、後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合には、シーケンス手順を連続で開始し、加えて、現在の仮想スロット内で後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定した場合には、シーケンス手順の連続実施を中止し、割り当てをしたスロット番号に対応する仮想スロットの先頭に同期させてポーリング信号送信処理を行う。これにより、効率的な無線パケットのスケジューリングと、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例６の手順に従い、自局無線基地局（ＡＰ）に割り当てられたＨＣＣＡシーケンスを連続で実行する際に、図１０に示す例において、ＶＳ＃４（１０−５）に割り当てられているシーケンス＃４（１０−６）が、ＶＳ＃３のスロット期間ＴＶＳ（１０−７）以内で完了してしまうと判定された場合、シーケンス＃４は、直前のシーケンス＃３（１０−３）に連続させずに、ＶＳ＃４のスロット期間ＴＶＳの先頭から開始するスケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、常に仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始するのに対して、本実施例では、仮想スロットの先頭でポーリング信号送信処理を開始後、後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合には、シーケンス手順を連続で開始し、加えて、現在の仮想スロット内で後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定した場合には、シーケンス手順の連続実施を中止し、割り当てをしたスロット番号に対応する仮想スロットの先頭に同期させてポーリング信号送信処理を行う。これにより、効率的な無線パケットのスケジューリングと、ポーリング同士の衝突を回避する効果がある。
［実施例８］
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従い、ポーリングの送信を行った際に、ＳＩＦＳ時間後に何も受信処理が始まらない場合、あるいは、ＳＩＦＳ時間後から受信を開始したフレームが誤りであった場合には、前述の実施例２の手順を用いて再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、無線基地局（ＡＰ）は、無線端末（ＳＴＡ）にポーリング信号の送信を行うことにより上りデータの送信を指示することは示されているが、その後において、宛先無線端末（ＳＴＡ）から何も受信しない、あるいは、受信誤りであった場合のスケジューリング方法は定義されていないのに対して、本実施例では、無線基地局（ＡＰ）は、宛先無線端末（ＳＴＡ）にポーリング信号の送信を行うことにより上りデータの送信を指示し、その後において、宛先無線端末（ＳＴＡ）から何も受信しない、あるいは、受信誤りであった場合には、前述の実施例２の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
なお、下りデータとは、無線基地局（ＡＰ）から無線端末（ＳＴＡ）ヘ送信するデータを意味し、上りデータとは、無線端末（ＳＴＡ）から無線基地局（ＡＰ）へ送信するデータを意味する。
まず、無線基地局（ＡＰ）は、前述の実施例１の手順に従い、ポーリングの送信を行った際に、ＳＩＦＳ時間後に何も受信処理が始まらない場合、あるいは、ＳＩＦＳ時間後から受信を開始したフレームが誤りであった場合には、前述の実施例２の手順を用いて再スケジューリングを行う。
以上説明したように、従来技術では、無線基地局（ＡＰ）は、無線端末（ＳＴＡ）にポーリング信号の送信を行うことにより上りデータの送信を指示することは示されているが、その後において、宛先無線端末（ＳＴＡ）から何も受信しない、あるいは、受信誤りであった場合のスケジューリング方法は定義されていないのに対して、本実施例では、無線基地局（ＡＰ）は、宛先無線端末（ＳＴＡ）にポーリング信号の送信を行うことにより上りデータの送信を指示し、その後において、宛先無線端末（ＳＴＡ）から何も受信しない、あるいは、受信誤りであった場合には、前述の実施例２の手順に従い再割り当てを行う。これにより、無線パケットのスケジューリングと、遅延時間を抑え、要求帯域を満たす効果がある。
なお、下りデータとは、無線基地局（ＡＰ）から無線端末（ＳＴＡ）ヘ送信するデータを意味し、上りデータとは、無線端末（ＳＴＡ）から無線基地局（ＡＰ）へ送信するデータを意味する。
［実施例９］
図１１は、本発明の実施例９の無線基地局の概略構成を示すブロック図であり、前述の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行するための無線基地局の概略構成を示すブロック図である。
無線基地局（ＡＰ）は、アンテナ２２と、無線送信部１１と、無線受信部１２と、キャリア検出部１３と、送受信データフレーム１４と、パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）１５と、シーケンス手順指示部１６と、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７と、チャネル使用状況検査部１８と、スケジューリング管理部１９と、スケジューリング処理部２０とを含んで構成される。
キャリアセンスを行う場合、アンテナ２２と無線受信部１２を経由してキャリア検出部１３でキャリアの検出を行う。キャリア検出時には、チャネルが使用中であることをチャネル使用状況検査部１８に伝える。
チャネル使用状況検査部１８では、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７により管理されているＶＳ番号及びＴＶＳタイマを元に、チャネルが使用されたかどうかをＶＳ毎に検査し、その結果をスケジューリング管理部１９へ通知する。
スケジューリング管理部１９は、ＶＳ毎のチャネル使用状況の検査結果から、ＶＳ番号毎に、チャネル使用中、未使用、あるいは、自局使用中の使用状況を管理テーブルに記憶をする。
図１１は、本発明の実施例９の無線基地局の概略構成を示すブロック図であり、前述の実施例１の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行するための無線基地局の概略構成を示すブロック図である。
無線基地局（ＡＰ）は、アンテナ２２と、無線送信部１１と、無線受信部１２と、キャリア検出部１３と、送受信データフレーム１４と、パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）１５と、シーケンス手順指示部１６と、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７と、チャネル使用状況検査部１８と、スケジューリング管理部１９と、スケジューリング処理部２０とを含んで構成される。
キャリアセンスを行う場合、アンテナ２２と無線受信部１２を経由してキャリア検出部１３でキャリアの検出を行う。キャリア検出時には、チャネルが使用中であることをチャネル使用状況検査部１８に伝える。
チャネル使用状況検査部１８では、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７により管理されているＶＳ番号及びＴＶＳタイマを元に、チャネルが使用されたかどうかをＶＳ毎に検査し、その結果をスケジューリング管理部１９へ通知する。
スケジューリング管理部１９は、ＶＳ毎のチャネル使用状況の検査結果から、ＶＳ番号毎に、チャネル使用中、未使用、あるいは、自局使用中の使用状況を管理テーブルに記憶をする。
サポートするトラヒックストリームに無線リソースの割り当てを行う際に、スケジューリング処理部２０が、スケジューリング管理部１９の管理テーブルからＶＳのチャネル使用状況検査の結果を取り出し、マッピングテーブルの作成を行う。
また、スケジューリング処理部２０はマッピングテーブルより割り当てるスロット番号を決定し、スケジューリング管理部１９へ通知する。スケジューリング管理部１９は、割り当てられたスロット番号を記憶する。
シーケンス手順指示部１６は、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７により管理されているＶＳ番号及びＴＶＳタイマを元に、ＶＳの先頭でスケジューリング管理部１９に記憶されている割り当てられたスロット番号のトラヒックに対応したＨＣＣＡシーケンス手順の開始指示を、パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）１５へ通知する。
パケット送受信部１５は、ＨＣＣＡシーケンス手順に従って、無線送信部１１へ送信するパケットを渡し、また無線受信部１２から受信したパケットの処理を行う。
パケット送受信部１５では、パケットとして送信するデータ（有線ネットワークから無線端末（ＳＴＡ）へ送信するデータ）は、送受信データフレーム１４から入力され、受信したデータ（無線端末（ＳＴＡ）から有線ネットワークヘ送信するデータ）は送受信データフレーム１４へ出力する。
また、スケジューリング処理部２０はマッピングテーブルより割り当てるスロット番号を決定し、スケジューリング管理部１９へ通知する。スケジューリング管理部１９は、割り当てられたスロット番号を記憶する。
シーケンス手順指示部１６は、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７により管理されているＶＳ番号及びＴＶＳタイマを元に、ＶＳの先頭でスケジューリング管理部１９に記憶されている割り当てられたスロット番号のトラヒックに対応したＨＣＣＡシーケンス手順の開始指示を、パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）１５へ通知する。
パケット送受信部１５は、ＨＣＣＡシーケンス手順に従って、無線送信部１１へ送信するパケットを渡し、また無線受信部１２から受信したパケットの処理を行う。
パケット送受信部１５では、パケットとして送信するデータ（有線ネットワークから無線端末（ＳＴＡ）へ送信するデータ）は、送受信データフレーム１４から入力され、受信したデータ（無線端末（ＳＴＡ）から有線ネットワークヘ送信するデータ）は送受信データフレーム１４へ出力する。
［実施例１０］
図１２は、本発明の実施例１０の無線基地局の概略構成を示すブロック図であり、前述の実施例２〜実施例８の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行するための無線基地局の概略構成を示すブロック図である。
無線基地局（ＡＰ）は、アンテナ２２と、無線送信部１１と、無線受信部１２と、キャリア検出部１３と、送受信データフレーム１４と、パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）１５と、シーケンス手順指示部１６と、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７と、チャネル使用状況検査部１８と、スケジューリング管理部１９と、スケジューリング処理部２０と、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１とを含んで構成される。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１以外の部分は、図１１と同じであるので、再度の詳細な説明は省略する。
パケット送受信部１５において、正常なデータの送信あるいは受信ができない場合、あるいは、割り当てられたＶＳ番号のスロットで無線基地局（ＡＰ）がポーリングを行う際に送信すべきデータが未到達のためデータを付随したポーリングの送信できない場合、あるいは、無線基地局（ＡＰ）が宛先無線端末（ＳＴＡ）にポーリングを行い宛先無線端末（ＳＴＡ）からデータを含まないＮｕｌｌフレームを受信した場合、あるいは、無線基地局（ＡＰ）が割り当てられたＶＳの先頭でＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断した場合、パケット送受信部１５は、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１へこれらの状態を通知する。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１は、再スケジューリングが必要と判断した場合は、一時的に割り当てる未使用スロットを決定し、決定したスロット番号をスケジューリング管理部１９に記憶する。
図１２は、本発明の実施例１０の無線基地局の概略構成を示すブロック図であり、前述の実施例２〜実施例８の無線パケットスケジューリング拡張方法を実行するための無線基地局の概略構成を示すブロック図である。
無線基地局（ＡＰ）は、アンテナ２２と、無線送信部１１と、無線受信部１２と、キャリア検出部１３と、送受信データフレーム１４と、パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）１５と、シーケンス手順指示部１６と、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７と、チャネル使用状況検査部１８と、スケジューリング管理部１９と、スケジューリング処理部２０と、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１とを含んで構成される。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１以外の部分は、図１１と同じであるので、再度の詳細な説明は省略する。
パケット送受信部１５において、正常なデータの送信あるいは受信ができない場合、あるいは、割り当てられたＶＳ番号のスロットで無線基地局（ＡＰ）がポーリングを行う際に送信すべきデータが未到達のためデータを付随したポーリングの送信できない場合、あるいは、無線基地局（ＡＰ）が宛先無線端末（ＳＴＡ）にポーリングを行い宛先無線端末（ＳＴＡ）からデータを含まないＮｕｌｌフレームを受信した場合、あるいは、無線基地局（ＡＰ）が割り当てられたＶＳの先頭でＨＣＣＡシーケンスを実施できないと判断した場合、パケット送受信部１５は、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１へこれらの状態を通知する。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１は、再スケジューリングが必要と判断した場合は、一時的に割り当てる未使用スロットを決定し、決定したスロット番号をスケジューリング管理部１９に記憶する。
パケット送受信部１５は、無線基地局（ＡＰ）が割り当てられたＶＳの先頭でＨＣＣＡシーケンスを開始する際に、キャリア検出部１３からチャネルがBusyであることを通知された場合、当該通知を再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１へ転送する。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１は、チャネルがIdleになり次第、ＨＣＣＡシーケンスを実施できると判断した場合は、シーケンス手順指示部１６へＨＣＣＡシーケンス手順実施の指示を通知する。
また、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１は、スケジューリング管理部１９において記憶されている割り当てＶＳ番号を元に、ＶＳ番号が１スロット以上連続で自局使用と割り当てが記憶されていて、かつ、連続してＨＣＣＡシーケンスが実施可能と判断した場合は、シーケンス手順指示部１６へＨＣＣＡシーケンス手順実施の指示を通知する。
以上の場合に、シーケンス手順指示部１６は、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７により管理されているＶＳ番号及びＴＶＳタイマを元にしたＶＳの先頭に係わらず、スロット番号のトラヒックに対応したＨＣＣＡシーケンス手順の開始指示をパケット送受信部１５へ通知する。
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。
再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１は、チャネルがIdleになり次第、ＨＣＣＡシーケンスを実施できると判断した場合は、シーケンス手順指示部１６へＨＣＣＡシーケンス手順実施の指示を通知する。
また、再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部２１は、スケジューリング管理部１９において記憶されている割り当てＶＳ番号を元に、ＶＳ番号が１スロット以上連続で自局使用と割り当てが記憶されていて、かつ、連続してＨＣＣＡシーケンスが実施可能と判断した場合は、シーケンス手順指示部１６へＨＣＣＡシーケンス手順実施の指示を通知する。
以上の場合に、シーケンス手順指示部１６は、ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部１７により管理されているＶＳ番号及びＴＶＳタイマを元にしたＶＳの先頭に係わらず、スロット番号のトラヒックに対応したＨＣＣＡシーケンス手順の開始指示をパケット送受信部１５へ通知する。
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。
３−１ ＴＶＳ
３−２ ＴＢＣＮ期間
３−３ ＶＳ番号＃２
３−４ ＶＳ番号＃４
３−５ ＶＳ番号＃ｎ−２
４−２，５−２ ＴＴＳ
６−１ ＨＣＣＡシーケンス
７−１ ＶＳ番号１のＴＶＳ期間
７−２ チャネルBusy
７−３ ＶＳ番号３のＴＶＳ期間
７−４ ＶＳ番号１に割り当てられたＨＣＣＡシーケンス手順
８−３ PHY-CCA.indicate（busy）のプリミティブ
９−３ データフレームＤurationフィールドの参照
１０−１ ＨＣＣＡシーケンス＃１
１０−２ ＨＣＣＡシーケンス＃２
１０−３ ＨＣＣＡシーケンス＃３
１０−４ PIFS間隔
１０−５ ＶＳ＃４のＴＶＳ期間
１０−６ ＨＣＣＡシーケンス＃４
１０−７ ＶＳ＃３のＴＶＳ期間
１１ 無線送信部
１２ 無線受信部
１３ キャリア検出部
１４ 送受信データフレーム
１５ パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）
１６ シーケンス手順指示部
１７ ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部
１８ チャネル使用状況検査部
１９ スケジューリング管理部
２０ スケジューリング処理部
２１ 再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部
２２ アンテナ
１１１ 無線基地局１（ＡＰ１）
１１２ 無線基地局２（ＡＰ２）
１１３，２１３ 無線端末１（ＳＴＡ１）
１１４，２１４ 無線端末２（ＳＴＡ２）
１１５ 通信エリアＡ
１１６ 通信エリアＢ
１１７ 無線基地局１（ＡＰ１）の干渉エリアＡ
１１８ 無線基地局２（ＡＰ２）の干渉エリアＢ
２１５，２１６ PIFS
２１９〜２２２ ポーリングフレーム
２２３ 衝突によるポーリングフレーム受信誤り
３−２ ＴＢＣＮ期間
３−３ ＶＳ番号＃２
３−４ ＶＳ番号＃４
３−５ ＶＳ番号＃ｎ−２
４−２，５−２ ＴＴＳ
６−１ ＨＣＣＡシーケンス
７−１ ＶＳ番号１のＴＶＳ期間
７−２ チャネルBusy
７−３ ＶＳ番号３のＴＶＳ期間
７−４ ＶＳ番号１に割り当てられたＨＣＣＡシーケンス手順
８−３ PHY-CCA.indicate（busy）のプリミティブ
９−３ データフレームＤurationフィールドの参照
１０−１ ＨＣＣＡシーケンス＃１
１０−２ ＨＣＣＡシーケンス＃２
１０−３ ＨＣＣＡシーケンス＃３
１０−４ PIFS間隔
１０−５ ＶＳ＃４のＴＶＳ期間
１０−６ ＨＣＣＡシーケンス＃４
１０−７ ＶＳ＃３のＴＶＳ期間
１１ 無線送信部
１２ 無線受信部
１３ キャリア検出部
１４ 送受信データフレーム
１５ パケット送受信部（ＨＣＣＡシーケンス処理）
１６ シーケンス手順指示部
１７ ＴＶＳタイマ及びＶＳ番号管理部
１８ チャネル使用状況検査部
１９ スケジューリング管理部
２０ スケジューリング処理部
２１ 再スケジューリング処理及びシーケンス実施判断部
２２ アンテナ
１１１ 無線基地局１（ＡＰ１）
１１２ 無線基地局２（ＡＰ２）
１１３，２１３ 無線端末１（ＳＴＡ１）
１１４，２１４ 無線端末２（ＳＴＡ２）
１１５ 通信エリアＡ
１１６ 通信エリアＢ
１１７ 無線基地局１（ＡＰ１）の干渉エリアＡ
１１８ 無線基地局２（ＡＰ２）の干渉エリアＢ
２１５，２１６ PIFS
２１９〜２２２ ポーリングフレーム
２２３ 衝突によるポーリングフレーム受信誤り
Claims (10)
- 無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、
前記無線基地局装置は、時間間隔ＴＢＣＮの周期で無線ネットワークの基本的な情報を報知するためのビーコンを送信する手段と、パケット送受信手段と、キャリアセンス手段とを有し、
前記無線基地局装置は、前記パケット送受信手段により、前記無線端末装置に下りデータの送信および上りデータの送信指示をするためのポーリング信号を送信し、当該ポーリング信号の送信後に前記上りデータを受信した場合には受信応答フレームを前記無線端末装置ヘ送信するシーケンス手順に従い、前記無線端末装置との間でデータの送受信を実行し、
前記ポーリング信号を送信する前に、前記キャリアセンス手段により、チャネルのキャリアセンスを行い、当該チャネルが一定期間Idleである場合に、前記ポーリング信号を送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置の無線パケットスケジューリング拡張方法であって、
前記無線基地局装置は、前記ビーコン送信周期ＴＢＣＮを、ＴＢＣＮ＝ｎ×ＴＶＳ（ｎは１以上の自然数）の関係を有する一定時間間隔ＴＶＳで仮想的にスロット化を行い、当該スロットに、前記ＴＢＣＮの周期で繰り返す＃１〜＃ｎのスロット番号の割り当てを行う手段と、
チャネルの使用状況として、前記スロット番号毎に、未使用、使用、あるいは、自局が前記シーケンス手順で使用していることを表す自局使用を記憶する管理テーブルと、
前記ＴＶＳ単位にチャネルの使用状況の検査を行う検査手段と、
前記検査手段での検査結果に基づき、チャネルの使用状況を前記スロット番号毎に前記管理テーブルに記憶する管理手段と、
スケジューリング手段とを有し、
前記無線基地局装置は、前記無線端末装置との間で、異なる周期性を有する複数のデータの送受信を開始する際に、スケジューリング手段が、前記管理テーブルに基づき、前記ＴＢＣＮ期間内で、前記送受信を開始するデータの時間間隔Ｔ ＴＳ （Ｔ ＢＣＮ ≧Ｔ ＴＳ ）毎に未使用と記憶されているスロット番号を選択し、当該選択した全てのスロット番号を前記データの送受信に対して割り当てを行い、前記ＴＴＳ周期で繰り返す前記データの送受信に対して前記割り当てを行ったスロット番号に対応する前記スロットの先頭で、前記ポーリング信号の送信処理を開始することを特徴とする無線パケットスケジューリング拡張方法。 - 再スケジューリング手段を有し、
前記パケット送受信手段において、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットで、前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、前記データの送受信ができないと判断した場合、あるいは、前記シーケンス手順を行った際に前記データの送受信がされなかった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記管理テーブルに基づき、前記割り当てたスロット番号の次に割り当てられているスロット番号までに前記未使用であるスロット番号の一時的な再割り当てを行い、前記一時的な再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項１に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。 - 判断手段を有し、
前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記データの送受信ができないと判断し、
前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。 - 判断手段を有し、
前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理手順を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、ＰＨＹレイヤからＭＡＣへ一定間隔でチャネルがBusyであることを通知するプリミティブ情報を、当該スロットの先頭からカウントし、前記カウント回数が閾値以下でチャネルがIdleとなった場合に前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記カウント回数が前記閾値を超えた場合は前記データの送受信ができないと判断し、
前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。 - 判断手段を有し、
前記判断手段は、前記パケット送受信手段において、前記割り当てた前記スロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、チャネルがBusyであると判断された場合に、前記スロット番号の次のスロット番号が、未使用、あるいは、自局使用であるならば、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記スロット番号の次のスロット番号が使用であるならば、前記Busyの原因となるデータの受信完了後に、前記スロット内で前記シーケンスの手順が完了すると判定された場合は、チャネルがIdleになり次第、前記ポーリング信号の送信処理を開始し、前記シーケンスの手順が完了しないと判定された場合は、前記スロット内で前記データの送受信ができないと判断し、
前記再スケジューリング手段は、前記判断手段が前記データの送受信ができないと判断した場合に、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。 - 判断手段を有し、
前記判断手段は、前記管理テーブルに、前記割り当てたスロット番号の後続のスロット番号が連続で自局使用と記憶されている場合に、前記割り当てたスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号の送信処理および前記シーケンス手順を開始し、当該シーケンス手順が完了した直後に、前記後続のポーリング信号の送信処理を開始し、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応する前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行することを特徴とする請求項１に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。 - 前記判断手段は、前記連続で自局使用と記憶されているスロット番号に対応するスロットで前記ポーリング信号の送信処理およびシーケンス手順を連続で実行する際に、当該スロット以内で、後続のスロット番号に割り当てられたシーケンス手順が完了すると判定される場合は、前記シーケンス手順を連続で実行することを中止し、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットの先頭に同期させて、前記ポーリング信号送信処理を実行することを特徴とする請求項６に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。
- 前記パケット送受信手段において、前記無線端末装置に対してポーリング信号の送信を行い、前記上りデータの送信を指示し、その後、前記無線端末装置からデータを含まないパケットを受信した場合、あるいは、受信誤りであった場合に、前記再スケジューリング手段は、前記一時的なスロットの再割り当てを行い、前記再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行することを特徴とする請求項２に記載の無線パケットスケジューリング拡張方法。
- 無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置から構成され、
前記無線基地局装置は、時間間隔ＴＢＣＮの周期で無線ネットワークの基本的な情報を報知するためのビーコンを送信する手段と、パケット送受信手段と、キャリアセンス手段とを有し、
前記無線基地局装置は、前記パケット送受信手段により、前記無線端末装置に下りデータの送信および上りデータの送信指示をするためのポーリング信号を送信し、当該ポーリング信号の送信後に前記上りデータを受信した場合には受信応答フレームを前記無線端末装置ヘ送信するシーケンス手順に従い、前記無線端末装置との間で、データの送受信を実行し、
前記ポーリング信号を送信する前に、キャリアセンス手段により、チャネルのキャリアセンスを行い、当該チャネルが一定期間Idleである場合に、前記ポーリング信号を送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置であって、
前記無線基地局装置は、前記ビーコン送信周期ＴＢＣＮを、ＴＢＣＮ＝ｎ×ＴＶＳ（ｎは１以上の自然数）の関係を有する一定時間間隔ＴＶＳで仮想的にスロット化を行い、当該スロットには、前記ＴＢＣＮの周期で繰り返す＃１〜＃ｎのスロット番号の割り当てを行う手段と、
チャネルの使用状況として、前記スロット番号毎に、未使用、使用、あるいは、自局が前記シーケンス手順で使用していることを表す自局使用を記憶する管理テーブルと、
前記ＴＶＳ単位にチャネルの使用状況の検査を行う検査手段と、
前記検査手段での検査結果に基づき、チャネルの使用状況を前記スロット番号毎に前記管理テーブルに記憶する管理手段と、
前記無線端末装置との間で、異なる周期性を有する複数のデータの送受信を開始する際に、前記管理テーブルに基づき、前記ＴＢＣＮ期間内で、前記送受信を開始するデータの時間間隔Ｔ ＴＳ （Ｔ ＢＣＮ ≧Ｔ ＴＳ ）毎に未使用と記憶されているスロット番号を選択し、当該選択した全てのスロット番号を前記データの送受信に対して割り当てを行い、前記ＴＴＳ周期で繰り返す前記データの送受信に対して前記割り当てを行ったスロット番号に対応する前記スロットの先頭で、前記ポーリング信号の送信処理を開始するスケジューリング手段とを備えることを特徴とする無線基地局装置。 - 前記パケット送受信手段において、前記割り当てたスロット番号に対応するスロットで、前記ポーリング信号の送信処理を開始する際に、前記データの送受信ができないと判断された場合、前記シーケンス手順を行った際に前記データの送受信がされなかった場合、前記割り当てたスロットの先頭で前記ポーリング信号の送信処理を開始する際にチャネルがBusyであると判断された場合、または、前記無線端末装置に対してポーリング信号の送信を行うことにより、前記上りデータの送信を指示した後前記無線端末装置からデータを含まないパケットを受信した場合、あるいは、受信誤りであった場合に、前記管理テーブルに基づき、前記割り当てたスロット番号の次に割り当てられているスロット番号までに前記未使用であるスロット番号の一時的な再割り当てを行い、前記一時的な再割り当てを行ったスロットで前記ポーリング信号の送信処理を実行する再スケジューリング手段を有することを特徴とする請求項９に記載の無線基地局装置。
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