JP4596893B2 - 無線制御局及び無線制御方法 - Google Patents

Description

本発明は無線制御局及び無線制御方法に関し、例えば、無線LAN装置による集中制御及び分散制御の切り替えを最適に行うために用いて好適な技術に関する。

無線LANの標準仕様であるIEEE802.11規格では、同一の無線チャンネルを複数の無線端末局で共有するためのアクセス制御方式として、ＭＡＣ(Medium Access Control)層の機能で、分散制御のＤＣＦ(Distributed Coordination Function)及び集中制御のＰＣＦ(Point Coordination Function)の２種の方式を規定している。

分散制御方式であるＤＣＦは、各無線端末局が自立的にCSMA/CA(Career Sense Multiple Access with Collision Avoidance)機能によって無線チャンネルの衝突回避を行い、所謂早い者勝ち、によって無線チャンネルを確保して端末間の通信を行っている。

集中制御方式であるＰＣＦは、１つの無線制御局が各無線端末局の通信タイミングを一括して調停することで通信タイミングの衝突を回避し、無線制御局の指示に従って各無線端末局が通信を行っている。

前述のIEEE802.11規格では、ＤＣＦ及びＰＣＦの各種パラメータが規定されているが、その実装方法については特に規定していない。具体的な実装方法は、各製造者の自主的な判断にまかされていて、いくつかの実装方式が提案されている。

そのひとつの例では、受信したデータに付随している最小帯域幅もしくは最大遅延時間などの優先制御情報に従って、無線制御局から無線端末局への前記データの各無線端末局への転送をＤＣＦもしくはＰＣＦの何れにするかを振り分ける方式が提案されている（例えば、特許文献１）。

また、別の実装方法として、通信しているデータの平均データサイズが大きくなった時や、送信バッファの未送信データ残量が大きくなった時、伝送データフレームの空き時間が少なくなった時、といったトラフィックの増大現象に従って、無線制御局から無線端末局へ無線データ転送方式を分散制御から集中制御に切り換える方式が提案されている（例えば特許文献２）。

そして、さらに近年では、無線で伝送するこれらデータにQoS(Quality of Service)という概念を導入し、データの内容や用途によって優先順位や帯域保証をするべくIEEE802.11の作業グループTGeにおいて検討が行われている。

より具体的には、無線伝送するデータの接続路をトラフィックストリームＴＳ(Traffic Stream)とし、ＴＳ毎にデータ内容に応じたアクセスカテゴリAC(Access Category)というデータ種別を規定し、さらにアクセスカテゴリAC毎に優先順位を規定し、それらの優先順位に応じたアクセス制御を実現する分散制御方式として「EDCAモード」（Enhanced Distributed Channel Access）方式を規定し、そして、さらにそれらの優先順位に応じたアクセス制御を実現する集中制御方式として「HCCAモード」（Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access）方式の規定を検討している（非特許文献２）。

特許第３４８９４７２号公報 特開２００３−１９８５６４号公報 ANSI/IEEE Std 802.11,1999 Edition IEEE802.11e/D8.0 February 2004

しかしながら、前記の特許文献１の例では、無線制御局が受信したデータの付随情報に基づいて、無線制御局から無線端末局への下り方向の接続を制御しているため、無線端末局から無線制御局方向への上り接続には適用することができない問題があった。

また、前記の特許文献２の例でも、無線制御局から無線端末局への下り接続において、無線制御局内のデータバッファの残量をもとにトラフィックの状況を判定しているために、無線端末局から無線制御局方向への上り接続には適用することができない問題があった。

このように、前記のような従来例では、ＰＣＦモードを制御するコーディネーターから端末への下り方向の接続に関して述べているだけで、端末からポイントコーディネーターへの上り方向の接続に関しては未だ解決方法が示されていない。また、さらにどちらも、帯域が混雑していること等を判定してＤＣＦモードからＰＣＦモードに移行する方法を提示しているのみで、ＰＣＦモードからＤＣＦモードへの移行に関しては未だ解決策が示されていない問題があった。

本発明は前述の問題点にかんがみ、各無線接続チャンネルのアクセスカテゴリの優先度を考慮し、各無線接続チャンネルの接続方式を適応的に変更できるようにすることを目的とする。

本発明の無線制御局は、無線制御局であって、各無線接続チャンネルのデータ内容に基づいて定められるアクセスカテゴリと、集中制御方式及び／又は分散制御方式で接続可能かを示す各無線接続チャンネルの接続方式情報と、を管理する管理手段と、所定の優先度より低い優先度アクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数を判定する判定手段と、前記判定手段により判定した前記無線接続チャンネルの数に基づいて、前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの複数の無線接続チャンネルの中から、接続方式を変更する無線接続チャンネルを選択する選択手段と、前記選択手段により選択した無線接続チャンネルを、集中制御方式から分散制御方式に、もしくは、分散制御方式から集中制御方式に変更する変更手段とを有し、前記判定手段により判定した無線接続チャンネルの数が第１の閾値よりも大きい場合、前記選択手段は、分散制御方式で接続している無線接続チャンネルのうち前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの中から集中制御方式に変更する無線接続チャネルを選択し、該選択された無線接続チャンネルを前記変更手段が分散制御方式から集中制御方式に変更することを有することを特徴とする。

本発明の無線制御方法は、無線制御方法であって、各無線接続チャンネルのデータ内容に基づいて定められるアクセスカテゴリと、集中制御方式及び／又は分散制御方式で接続可能かを示す各無線接続チャンネルの接続方式情報と、を管理する管理工程と、所定の優先度より低い優先度アクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数を判定する判定工程と、前記判定工程において判定した前記無線接続チャンネルの数に基づいて、前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの複数の無線接続チャンネルの中から、接続方式を変更する無線接続チャンネルを選択する選択工程と、前記選択工程において選択した無線接続チャンネルを、集中制御方式から分散制御方式に、もしくは、分散制御方式から集中制御方式に変更する変更工程とを有し、前記判定工程において判定した無線接続チャンネルの数が第１の閾値よりも大きい場合、前記選択工程は、分散制御方式で接続している無線接続チャンネルのうち前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの中から集中制御方式に変更する無線接続チャネルを選択し、該選択された無線接続チャンネルを前記変更工程が分散制御方式から集中制御方式に変更することを有することを特徴とする。

本発明のコンピュータプログラムは、前記に記載の無線制御方法を行う各工程をコンピュータに実行させることを特徴とする。

本発明の無線通信システムは、前記の何れかに記載の無線制御局を有することを特徴としている。

本発明によれば、低優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数に基づいて、高優先度のアクセスカテゴリの複数の無線接続チャンネルのうち、少なくとも一部の無線接続チャンネルの接続方式を変更することができる。特に、低優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数が増加した場合であっても、低優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルにも接続機会をできるだけ多く提供しつつ、高優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルにおけるスループットの低下を抑えることができる。

次に、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、「IEEE802.11e/D8.0 February 2004」で検討中のQoS機能に対応した、本発明による無線LANアクセスポイント機能を備えた映像表示装置の例を説明する。また、本実施の形態で述べる無線LANとは、IEEE802.11g規格に対応した2.4GHz帯無線LAN方式に、前記非特許文献２のIEEE802.11eドラフトで検討中のQoS機能を追加した無線LANである。また、このQoS無線端末局に対して、「IEEE802.11e/D8.0 February 2004」に対応していない従来の無線LAN端末を非QoS無線端末局と呼ぶ。

図１に、本実施の形態によるアクセスポイント機能を備えた映像表示装置１００の構成例を示すブロック図を示す。
図１において、１０１は本実施の形態によるQoS対応のアクセスポイント（ＱＡＰ）である。以下、単にアクセスポイント１０１とする。１０２は無線LANの物理層機能を処理するＰＨＹ処理部、１０３は無線LANのＭＡＣ機能を処理するＭＡＣ処理部である。

ＭＡＣ処理部１０３は、アクセスポイント１０１の各種機能を処理する機能を有している。アクセスポイント（以下、ＡＰとする）サービス処理部１０４は受信データに付随して示されている送り先アドレスの無線端末装置に転送する機能を有している。制御部１０５は、映像表示装置の全体動作とユーザの操作に従った動作を処理する制御機能を有している。操作部１０６はユーザの操作を入力するとともに、操作に対応した情報を表示する機能を有している。１０７は受信した音声データを音響信号に変換するオーディオ処理部である。１０８はオーディオ処理部１０７から送られる音響信号を発音するスピーカである。１０９は受信した映像データをビデオ信号に変換するビデオ処理部である。１１０はビデオ信号の映像を表示する表示部である。

アクセスポイント１０１は、無線LAN機能を備えた外部のデジタルビデオカメラ装置、デジタルカメラ装置、監視カメラ装置、オーディオ装置、等の無線端末装置(STA)、及びQoS対応無線端末局装置(QSTA)と接続するとともに、各無線端末局のアクセス制御と調停機能を備えている。そして、さらに、アクセスポイント１０１は、受信したデータをデータ種別毎に分離して、上位処理機能を有する制御部１０５、オーディオ処理部１０７、ビデオ処理部１０９に転送する。また、アクセスポイント１０１は、アクセスポイント１０１に接続する各無線LAN端末同士の相互通信を仲介するハブ機能も備えている。

ＰＨＹ処理部１０２は、IEEE802.11gで規定される周波数2.4GHz帯の無線LANの物理層機能を処理し、上位プロトコルであるＭＡＣ処理部１０３から送信データを受け取ってアンテナから送信し、またアンテナで受信した受信データをＭＡＣ処理部１０３に渡す機能を備えている。

またさらに、ＰＨＹ処理部１０２は、ビーコン処理、CSMA/CA処理、プリアンブル生成処理などを行う機能も備えている。また、ＰＨＹ処理部１０２は、受信するデータが何らかの妨害電波もしくは複数端末からの同時送信によるデータ衝突が発生したことを検出する機能も備えている。

具体的には、IEEE802.11規格に従った受信データでは、フレームの先頭にプリアンブル信号が設定されている。IEEE802.11と同じ周波数帯域の電波を検出しているにもかかわらず、このプリアンブル信号が正常に受信できない時、及び受信したデータのエラーチェックがNGである時には、ＰＨＹ処理部１０２は受信のデータ衝突が発生したと判定してＭＡＣ処理部１０３及びＡＰサービス処理部１０４に通知する。

ＭＡＣ処理部１０３は、受信したデータの種別を判定し、種別に応じたＭＡＣ処理を行って上位のＡＰサービス処理部１０４に渡すとともに、ＡＰサービス処理部１０４から受け取ったデータに、データ種別に応じたＭＡＣ処理を行ってＰＨＹ処理部１０２に送信する。またさらに、ＭＡＣ処理部１０３は、QoSサービスを実現するためのデータ種別毎の優先順位制御とデータ種別毎のバッファリングも処理する。

ＡＰサービス処理部１０４は、ＭＡＣ処理部１０３から受け取った受信データを、受信データに付随して示されている送り先アドレスの無線端末局に転送する機能を提供する。そしてさらに、アクセスポイント１０１宛のデータについては、ＴＳ(Traffic Stream)のデータ種別に応じて制御部１０５、オーディオ処理部１０７、ビデオ処理部１０９のそれぞれにデータを転送する。

また、データの送り先が、アクセスポイント１０１に接続した他の無線端末局宛の場合は、ＡＰサービス処理部１０４は受信したデータをＭＡＣ処理部１０３に送り返し、ＰＨＹ処理部１０２を経由してあて先アドレスに指定された無線端末局に転送する。

図２は、本実施の形態によるアクセスポイント１０１に、複数の無線LAN端末が接続されている状態を概念的に示した図である。
図２において、２０１はQoS無線端末局機能を備えたメディアプレーヤであり、第１の無線端末装置（ＱＳＴＡ１）である。また、２０２はQoS無線端末局機能を備えたデジタルビデオカメラであり、第２の無線端末装置（ＱＳＴＡ２）である。２０３はQoS無線端末局機能を備えたＣＤプレーヤであり、第３の無線端末装置（ＱＳＴＡ３）である。２０４はQoS無線端末局機能を備えた多機能リモコンであり、第４の無線端末装置（ＱＳＴＡ４）である。２０５は、非QoS無線端末局機能を備えた第１のパソコン（ＳＴＡ１）である。また、２０６は、同じく非QoS無線端末局機能を備えた第２のパソコン（ＳＴＡ２）である。

前記第１の無線端末装置２０１は、内部にハードディスクを備え、ビデオデータやオーディオデータを蓄積し、再生することができる。また、本実施の形態の第１の無線端末装置２０１は、１つの無線LAN通信機能を備えており、さらに無線LAN通信機能には、通信するデータのアクセスカテゴリ(AC)に対応した仮想的な無線チャンネルである３つのアクセスチャンネルを備えている。

３つのアクセスチャンネルの１つは、ビデオデータのデータストリームを伝送する映像チャンネル（映像データ伝送チャンネル）２１１である。また、他の１つはオーディオデータのデータストリームを伝送する音声チャンネル（音声データ伝送チャンネル）２１２である。そして、もう１つは操作者の操作情報や装置の制御情報を伝送する制御チャンネル（不定期データ伝送チャンネル）２１３である。これらの伝送チャンネル２１１〜２１３は、第１の無線端末装置２０１の動作状況に応じてそれぞれ独立にアクセスポイント１０１との接続を設定及び解除することができる。

前記第２の無線端末装置２０２も、前述した第１の無線端末装置２０１と同様に、内部に１つの無線LAN通信機能を備えており、さらに無線LAN通信機能の中には、通信するデータのアクセスカテゴリに対応した２つのアクセスチャンネルを備えている。２つのアクセスチャンネルの内、１つはビデオデータのデータストリームを伝送する映像チャンネル２１４である。また、もう１つのアクセスチャンネルは、操作者の操作情報や装置の制御情報を伝送する制御チャンネル２１５である。

前記第３の無線端末装置２０３は、内部に１つの無線LAN通信機能を備えており、さらに無線LAN通信機能の中には、通信するデータのアクセスカテゴリに対応したオーディオデータのデータストリームを伝送する音声データ伝送チャンネル２１６を備えている。

前記第４の無線端末装置２０４は、内部に１つの無線LAN通信機能を備えており、さらに無線LAN通信機能の中には、通信するデータのアクセスカテゴリに対応した２つのアクセスチャンネルを備えている。

前記２つのアクセスチャンネルの内、１つは操作者の操作に応じて不定期に発生するデータを伝送する不定期データ伝送チャンネル２１７である。また、もう１つのアクセスチャンネルは、定期的に発生する多機能リモコンとアクセスポイント１０１との共有制御情報を伝送する共有制御データ伝送チャンネル２１８である。

非QoS無線端末局である第１のパソコン２０５及び第２のパソコン２０６は、前述のような仮想的なチャンネルは持たず、ＤＣＦ（Distributed Coordination Function）、もしくはＰＣＦ（Point Coordination Function）で動作する１つの伝送チャンネルをそれぞれ備えている。

また、ここで第１の無線端末装置２０１の映像チャンネル２１１とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１とする。以下、
第１の無線端末装置２０１の音声チャンネル２１２と、アクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第１２の無線接続チャンネルＴＳ１２とする。また、第１の無線端末装置２０１の制御チャンネル２１３とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３とする。

また、第２の無線端末装置２０２の映像チャンネル２１４とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第２１の無線接続チャンネルＴＳ２１とする。第２の無線端末装置２０２の不定期データ伝送チャンネル２１５とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第２２の無線接続チャンネルＴＳ２２とする。さらに、第３の無線端末装置２０３の音声データ伝送チャンネル２１６とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第３１の無線接続チャンネルＴＳ３１とする。

第４の無線端末装置２０４の不定期データ伝送チャンネル２１７とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１とする。また、第４の無線端末装置２０４の共有制御データ伝送チャンネル２１８とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２とする。

また、第１のパソコン２０５とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第１の無線接続チャンネルＬ１とし、第２のパソコン２０６とアクセスポイント１０１との無線接続チャンネルを第２の無線接続チャンネルＬ２とする。

前記第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１〜第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２、及び前記第１の無線接続チャンネルＬ１、第２の無線接続チャンネルＬ２は、各端末機器からの通信データの有無に応じて設定されたり削除されたりする。

たとえば、第１の無線端末装置（メディアプレーヤ）２０１は、何もデータを再生していないときは、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３（制御チャンネル２１３）のみ接続している。そして、操作者がビデオデータを再生するように操作指示すると、映像チャンネル２１１用の第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１の接続を追加する。

また、操作者がオーディオデータを再生するように操作指示すると、オーディオデータのデータストリームを伝送する音声チャンネル２１２用の第１２の無線接続チャンネルＴＳ１２の接続を追加する。もちろん、電源が「ＯＦＦ」であれば前記無線接続チャンネルは全て無くなる。

本実施の形態においては、第１の無線端末装置２０１の映像チャンネル２１１と音声チャンネル２１２は、「EDCAモード」及び「HCCAモード」の両方に対応しており、制御チャンネル２１３は「EDCAモード」のみに対応している。

第２の無線端末装置（デジタルビデオカメラ）２０２も、電源をＯＮしただけの状態では不定期データ伝送チャンネル２１５用の第２２の無線接続チャンネルＴＳ２２のみが接続された状態である。そして、操作者がビデオの再生を操作指示すると、映像チャンネル２１４用の第２１の無線接続チャンネルＴＳ２１を接続する。前記映像チャンネル２１４は「EDCAモード」と「HCCAモード」の両方に対応しており、不定期データ伝送チャンネル２１５は「EDCAモード」のみに対応している。

ＣＤプレーヤの第３の無線端末装置２０３は、簡易的な操作のみに対応した装置であり、オーディオの再生を操作指示した時だけ音声データ伝送チャンネル２１６を接続する。この音声データ伝送チャンネル２１６は、「EDCAモード」と「HCCAモード」の両方に対応している。

第４の無線端末装置（多機能リモコン）２０４は、省電力に動作するために、通常の待機時は無線接続しておらず、操作者が操作指示した時に制御チャンネル２１７用の第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１を接続して操作情報データを伝送し、操作が無くなると前記第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１を切断する。

また、第４の無線端末装置２０４には、操作者の操作なしに、カレンダ情報や部屋の明るさ、他端末の動作状況といった情報を定期的に収集、もしくは通知する機能を備えており、これらの情報データは共有制御データ伝送チャンネル２１８用の第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２を使用して伝送される。

この第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２も必要な時だけ接続され、情報データの伝送が終わったら切断される。この不定期データ伝送チャンネル２１７と共有制御データ伝送チャンネル２１８は「EDCAモード」のみに対応している。

次に、図３を用いて、アクセスポイント１０１内のデータの流れについて説明する。
ＭＡＣ処理部１０３の中には、ＭＡＣフレーム解析部３０２、データ分配部３０３、受信バッファ３０４、送信バッファ３０５、チャンネルアクセス調停部３０６及びＭＡＣフレーム構成部３０７が設けられている。

前記ＭＡＣフレーム解析部３０２は、受信したデータのＭＡＣフレームを解析してフレームボディを抽出する機能を有している。
データ分配部３０３は、抽出したフレームボディを、非QoS無線端末局は端末毎に分離し、QoS無線端末局はトラフィックストリームＴＳ毎に分離する機能を有している。
受信バッファ３０４は、端末毎もしくはトラフィックストリームＴＳ毎のフレームボディを格納する機能を有している．

送信バッファ３０５は、非QoS無線端末局は端末毎に、QoS無線端末局はトラフィックストリームＴＳ毎に送信データを格納する機能を有している。チャンネルアクセス調停部３０６は、優先順位に従って送信データの送信を調停する機能を有している。ＭＡＣフレーム構成部３０７は、送信データにＭＡＣヘッダ等を付加してＭＡＣフレームを構成する機能を有している。

また、ＡＰサービス処理部１０４には、アクセスポイント機能を提供するＡＰマネージャー３０１とDHCPサーバ３０８とが設けられている。ＡＰマネージャー３０１は、受信したデータが自端末宛ならば、データ種別に応じて上位の制御部１０５、オーディオ処理部１０７、ビデオ処理部１０９の何れかに転送する。

また、受信したデータが自端末に接続する他の端末（第１の無線端末装置２０１〜第４の無線端末装置２０４、第１のパソコン２０５、第２のパソコン２０６）宛であれば、無線送信部に送り返してあて先の端末に対して送信する機能を有している。

DHCPサーバ３０８は、アクセスポイント１０１に接続する外部の無線端末局がIPアドレスの割当を求めてきた時に、空いているIPアドレスを提供する機能を有している。

データ分配部３０３で分離した端末毎のデータのフレームボディ、もしくはトラフィックストリームＴＳ毎のデータのフレームボディは、受信バッファ３０４内において、それぞれ独立した受信バッファに格納される。より具体的には、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３に第１の受信バッファ１、第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１に第２の受信バッファ２、第ｎの無線接続チャンネルｎには第ｎの受信バッファｎというように、ｎ個の受信バッファｎを割り当てていく。

なお、図３では受信バッファをｎ段に図示しているが、これは概念を図示しているだけで、実際の構成はMPDU(MAC Sublayer Protocol Data Units)で扱うデータ単位に制御する複数段のバッファとなっており、さらにバッファの蓄積状況に応じてオーバーフローにならないように受信バッファ毎に段数を随時変更していく。

また、接続を管理するための制御データや管理データについては、受信バッファを介さずにＡＰマネージャ３０１に直接渡される。なお、この受信バッファはプログラムによってメモリ空間上に一時的に構成される仮想的なバッファで、トラフィックストリームＴＳの接続に応じて生成され、トラフィックストリームＴＳの切断に応じて削除される。

送信するデータは、ＡＰマネージャ３０１で端末毎に、もしくはトラフィックストリームＴＳ毎に生成されて、送信バッファ３０５に転送される。より具体的には、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３に第１の送信バッファ１、第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２に第２の送信バッファ２、第１の無線接続チャンネルＬ１に第ｎの送信バッファｎ、というように送信バッファを割り当てていく。

また、受信バッファ３０４と同様に、送信バッファ３０５も、実際の構成はMPDU(MAC Sublayer Protocol Data Units)で扱うデータ単位に制御する複数段のバッファであり、さらにバッファの蓄積状況に応じてオーバーフローにならないように受信バッファ毎に段数を随時変更していく。また、接続を管理するための制御データや管理データは送信バッファ３０５を介さずに、チャンネルアクセス調停部３０６に直接渡される。

また、受信バッファ３０４と同様に、この送信バッファ３０５もプログラムによってメモリ空間上に一時的に構成される仮想的なバッファであり、トラフィックストリームＴＳの接続に応じて生成され、トラフィックストリームＴＳの切断に応じて削除される。

ここで、各端末装置が本実施の形態のアクセスポイント１０１と接続する手順について、図４及び図５を用いて説明する。
図４は、非QoS無線端末局のSTAnが本実施の形態のアクセスポイント１０１と接続してデータを転送する手順の概要を示したシーケンス図である。

図４のシーケンス図で示している各情報の詳細については、前述の非特許文献１に詳細に記述してあるので、ここでは省略する。
まず、始めに無線端末局装置STAn（以下、単にSTAnとする）は、QoS対応のアクセスポイントであるアクセスポイント（ＱＡＰ）１０１に対して、Probe Request を送信する。

すると、ＱＡＰから Probe Response が返されて、STAnはＱＡＰの存在を確認するとともにBSSIDなどの情報を取得する。
次に、STAnがＱＡＰにオープン認証要求の Authentication(request) を送信すると、ＱＡＰ側から結果通知の Authentication(result) が返されてオープン認証が完了する。そして、STAnから接続要求の Association Request を送信すると、ＱＡＰからAssociation Response が返されて、結果のステータスが成功であれば接続が完了する。

接続が完了した後は、STAnにIPアドレスがない場合はDHCPサーバ３０８にIPアドレスの付与を要求してIPアドレスを取得する。なお、STAnのIPアドレスが固定の無線端末局の場合は、この処理は行わない。

STAnがＤＣＦモードで動作する場合は、STAnに送信データがある時には、STAnがCSMD/CA方式で無線チャンネルの使用権を獲た後にデータを送信し、ＱＡＰからのACK返信によってデータ転送の成功をSTAnが確認する。また、ＱＡＰに送信データがある時には、ＱＡＰがCSMD/CA方式で無線チャンネルの使用権を獲た後にデータを送信し、STAnからのACK返信によってデータ転送の成功をＱＡＰが確認する。

STAnがＰＣＦモードで動作する場合は、ＱＡＰからCF-PollによってSTAnに送信権が付与された時に、STAnがCF-ACK付きDATAを返送して、データ転送とCF-Pollの受付を確認する。また、ＱＡＰに送信データがある時には、ＱＡＰがCF-Poll付きDATAを送信し、STAnからのACK返送によってデータ転送の成功を確認する。

図５は、QoS無線端末局のQSTAnが、本実施の形態のＱＡＰと接続してデータを転送する手順の概要を示したシーケンス図である。このシーケンス図で示している各情報の詳細については、前述の非特許文献２に詳細に記述してあるので、ここでは省略する。

まず、始めに、QSTAnはＱＡＰに対して Probe Request を送信する。すると、ＱＡＰから Probe Response が返されて、QSTAnはＱＡＰの存在を確認するとともにBSSIDなどの情報を取得する。

次に、QSTAnはＱＡＰにオープン認証要求の Authentication(request) を送信すると、ＱＡＰ側から結果通知の Authentication(result) が返されてオープン認証が完了する。そして、QSTAnから接続要求の Association Request を送信すると、ＱＡＰからAssociation Response が返されて、結果のステータスが成功であれば接続が完了する。

接続が完了した後は、QSTAnにIPアドレスがない場合はDHCPサーバ３０８にIPアドレスの付与を要求してIPアドレスを取得する。QSTAnのIPアドレスが固定の無線端末局の場合は、この処理は行わない。ここまでの処理は、STAnとQSTAnともに同じである。

QSTAnは、この後、QoSストリームを設定するために、前述のＤＣＦモードの状態で、ADDTS Request を送信する。ADDTS Request は、QSTAnがＱＡＰに対してQoS対応のデータストリームを設定要求するコマンドで、その情報フレームには TSPEC(Traffic Specification) の情報要素が含まれている。このTSPECは、QoS対応するのに必要な情報が含まれている。TSPECの情報要素の詳細については後述する。

ADDTS Request を受信したＱＡＰは、その内容を解析して、接続可能なQoS対応の各モードの情報を含んだ ADDTS Response を返送し、トラフィックストリームＴＳの設定が完了する。なお、最初に接続設定するトラフィックストリームＴＳは「EDCAモード」で設定を行う。また、ADDTS Request は Association Request のフレームボディに含ませて同時に行うことも可能で、その場合はさらに Association Response のフレームボディに ADDTS Response が含まれて返送される。

そして、さらにQSTAnが「HCCAモード」のトラフィックストリームＴＳを追加する場合には、QSTAnからＱＡＰに ADDTS Request を送信する。この時送信するTSPECの情報要素に「HCCAモード」対応のＴＳであることを通知する。

ADDTS Request を受信したＱＡＰは、その内容を解析して、接続可能なQoS対応の各モードの情報を含んだ ADDTS Response を返送し、トラフィックストリームＴＳの設定が完了する。この時ＱＡＰが、STAnから追加要求されたトラフィックストリームＴＳを「HCCAモード」で接続すると判定したら、ＱＡＰはTSPEC情報に基づいてQoS帯域を保証した周期で QoS CF-Poll を送信し、QSTAnにデータの送信権を通知する。QSTAnは、QoS CF-Poll を受信すると、QoS DATA+ACK のフレームでデータ送信を実行する。

前述のようにして設定した全てのトラフィックストリームＴＳにはTSIDという識別番号が個別に付与されており、必要なくなったトラフィックストリームＴＳは、TSIDを指定した DELTS Request を接続相手に送信することでＴＳを削除する。なお、DELTS Request はQSTAnもしくはＱＡＰのどちらから送信してもよい。

次に、前述のTSPECについて説明する。TSPECは、各端末が対応可能なトラフィックストリームＴＳの特性について記述した情報要素で、そのフレーム構成は、図６のように合計５７オクテット（octet：１オクテットは８ビットのことで１バイトと同じ）長のフレームなっている。TSPECの各情報要素の詳細は前述の非特許文献２の7.3.2.15章に詳細に記述されているので、ここでは主な部分の説明をする。

Element ID は、フレームの種別を表すID番号で、TSPECの場合は１３である。
Length は、このフレームの長さなので、残り５５オクテットであることから固定値55となっている。

TS info は、TS識別情報であるTSIDと、「EDCAモード」のみに対応か、「HCCAモード」のみに対応か、「EDCAモード」と「HCCAモード」の両方に対応かを示すAccess Policy と、ユーザ優先順位、等の情報を含んでいる３オクテット長の情報である。TS Info のさらに詳細な内容は前述の非特許文献２を参照。

Minimum Data RateとMean Data RateとPeak Data Rateは、それぞれトラフィックストリームＴＳの最小データデート、実効データレート、最大データレート、を示す３オクテットの情報である。ＱＡＰがＴＳのポーリングスケジュールを判定する時に、本情報に基づいて最小データレート及び最大データレートの範囲で、かつ実効データレートを満足するようにスケジュールする必要がある。

ここで、各無線端末局の各チャンネルが送信するTSPEC情報の一部をまとめて図７に示す。ここで、第１のパソコン２０５と第２のパソコン２０６は非QoS端末であるが、ＱＡＰは非QoS端末を、アクセスカテゴリがBEの端末とみなして処理する。

第１の無線端末装置２０１の映像チャンネル２１１は、アクセスカテゴリ(AC)が映像のストリームで、接続モード７０５は「EDCAモード」と「HCCAモード」が可能で、実効データレート７０８は2048kbpsである。

また、第１の無線端末装置２０１の音声チャンネル２１２は、ＡＣ７０６が音声データのストリームで、接続モード７０５は「EDCAモード」と「HCCAモード」が可能で、実効データレート７０８は256kbps、第１の無線端末装置２０１の制御チャンネル２１３は、ＡＣ７０６がＢＥで接続モード７０５は「EDCAモード」のみが可能で、実効データレート７０８が128kbps、であることを示している。

同様に、第２の無線端末装置２０２の映像チャンネル２１４は、ＡＣ７０６が映像のストリームで、接続モード７０５は「EDCAモード」と「HCCAモード」が可能で、実効データレート７０８は2048kbps。第２の無線端末装置２０２の不定期データ伝送チャンネル２１５は、ＡＣ７０６がＢＥのストリームで、接続モード７０５は「EDCAモード」のみが可能で、実効データレート７０８は64kbps、であることを示している。

また、第３の無線端末装置２０３の音声データ伝送チャンネル２１６は、ＡＣ７０６が音声データのストリームで、接続モード７０５は「EDCAモード」と「HCCAモード」が可能で、実効データレート７０８は128kbpsであることを示している。

そして、第４の無線端末装置２０４の不定期データ伝送チャンネル２１７は、ＡＣ７０６がＢＥのストリームで、接続モード７０５は「EDCAモード」のみが可能で、実効データレート７０８が64kbpsであることを示している。また、第４の無線端末装置２０４の共有制御データ伝送チャンネル２１８は、ＡＣ７０６がＢＫのストリームで、接続モード７０５は「EDCAモード」のみが可能で、実効データレート７０８が8kbpsであることを示している。

次に、本実施の形態によるＱＡＰのトラフィックストリームの接続モード切替方式について説明する。
本実施の形態のＱＡＰは、前述の無線端末局第１のパソコン２０５、第２のパソコン２０６から、図４に示した手順で各リンクが接続されると、ＡＰマネージャ３０１が各無線接続について情報テーブルを作成する。また、前述した第１の無線端末装置２０１〜第４の無線端末装置２０４から、図５に示した手順で各チャンネルのトラフィックストリーム接続が行われると、ＡＰマネージャ３０１が各無線接続について情報テーブルを作成する。

また、各無線接続の通信モード、AC、Mean Data Rateを元に、各無線接続の優先順位を決定して情報テーブルに追加する。それぞれの優先順位は、「HCCAモード」＞「EDCAモード」、VI＞VO＞BE＞BK、の順で、さらに通信レートのMean Data Rateは大きいほど優先順位が大きいと判断し、これらを重み計算して各無線接続の優先順位を決定する。このようにして作成した情報テーブルの具体例を図１０、図１１に示す。

また、本実施の形態のアクセスポイント（ＱＡＰ）１０１のＡＰマネージャ３０１は３つの閾値「α、β、γ」を持っている。
第１の閾値αは、アクセスカテゴリが映像及び音声データ以外のチャンネルの接続数が少ない状態かどうかを判定するための閾値であり、アクセスポイント１０１を立ち上げた時の初期値は、出荷時に予め設定した整数値である。

第２の閾値βは、アクセスカテゴリが映像及び音声データ以外のチャンネルの接続数が多い状態かどうかを判定するための閾値であり、アクセスポイント１０１を立ち上げた時の初期値は、出荷時に予め設定した整数値であり、第１の閾値αよりも大きい値か同じ値にしてある。

第３の閾値γは、無線回線の衝突が多いかどうかを判断する閾値であり、アクセスポイント１０１を立ち上げた時の初期値は、出荷時に予め設定した整数値である。

これらの３つの閾値「α、β、γ」は、アクセスポイント１０１のビーコン周期で図８に示す手順で値の更新を繰返す。
ビーコン周期を開始すると、図８に示した手順で処理が開始される。
まず、始めに、ステップＳ１において、無線データの衝突発生回数をあらわす変数ｍを「０」に初期化する処理を行う。

次に、ステップＳ２に進み、前記ＰＨＹ処理部１０２が受信データの衝突を検出したかどうかを判定する。この判定の結果、衝突を検出したらステップＳ３に進み、変数ｍを「１」だけ加算する処理を行う。また、ステップＳ２の判定の結果、受信データの衝突を検出しなかった場合にはステップＳ４に進み、ビーコン周期が完了したか判定する。この判定の結果、ビーコン周期を終了していない場合にはステップＳ２に戻り、前述した処理を繰り返し行う。

また、ステップＳ４の判定の結果、１回のビーコン周期が完了すると判定した場合にはステップＳ５に進み、衝突回数ｍを第３の閾値γと比較する。この比較の結果、衝突回数ｍが第３の閾値γよりも多く発生した時にはステップＳ６に進み、第１の閾値αと第２の閾値βをそれぞれ「１」だけ減算する処理を行う。

また、ステップＳ５の判定の結果、衝突回数ｍが第３の閾値γよりも多く発生しなかった場合には、ステップＳ７に進み、第１の閾値αと第２の閾値βを「１」だけそれぞれ加算する処理を行う。ステップＳ６の処理、またはステップＳ７の処理を終了したらステップＳ１のビーコン開始時の処理に戻る。

つまり、受信データの衝突回数が第３の閾値γより多かったら、チャンネル数が多いか少ないを判定するパラメータα及びβを減算し、受信データの衝突回数が第３の閾値γより少なかったら、チャンネル数が多いか少ないかを判定するパラメータαとβを加算する処理をビーコン周期で繰返し行う。なお、この加算処理は他の処理と平行して実行処理され、接続が無くなったときに終了する。

本実施の形態のＡＰマネージャ３０１は、内部タイマーによって予め定めた周期で、図９に示すフローに従って接続している無線チャンネルの数を評価し、「HCCAモード」及び「EDCAモード」の移行判定を行っている。

すなわち、図示していない内部タイマーによって本処理が開始されると、まず、ステップＳ１１において、図７と同様な端末情報を記録したＡＰマネージャ３０１内のテーブルから、アクセスカテゴリが映像及び音声データ以外のチャンネル数を調べ、そのチャンネル数が第１の閾値αより少ないかどうかを判定する。

この判定の結果、映像及び音声データ以外のチャンネル数が第１の閾値αより少ない時にはステップＳ１３に進み、前記テーブルから「HCCAモード」で接続している「EDCAモード」対応可能なチャンネルをピックアップする。

次に、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１３でピックアップしたチャンネルの中で、最も優先順位が低いチャンネルを「HCCAモード」から「EDCAモード」に変更する処理を行う。優先順位は、アクセスカテゴリが映像が最も高く、続いてVO、BE、BKの順で低く設定してある。

また、同じアクセスカテゴリのチャンネルが複数ある時は、さらに Mean Data Rate の値が大きいほうを優先順位が高いと判断する。「HCCAモード」から「EDCAモード」に切り換える時は、アクセスポイント１０１側からQSTA側にDELＴＳ Requestを送信して「HCCAモード」の接続を削除し、再びアクセスポイント１０１側からQSTA側にＡＤＤＴＳ Request を送って「EDCAモード」を設定する。

また、ステップＳ１１の判定の結果、映像及び音声データ以外のチャンネル数が第１の閾値αより多い時には、ステップＳ１２に進み、さらに映像及び音声データ以外のチャンネル数が第２の閾値βより多いかどうかを判定する。

この判定の結果、映像及び音声データ以外のチャンネル数が第２の閾値βより多い時にはステップＳ１５に進み、前記テーブルから「EDCAモード」で接続している「HCCAモード」対応可能なチャンネルをピックアップする。

その後、ステップＳ１６に進み、ピックアップしたチャンネルの中で最も優先順位が高いチャンネルを「EDCAモード」から「HCCAモード」に変更する処理を行う。また、ステップＳ１２の判定の結果、映像及び音声データ以外のチャンネル数が第２の閾値βより多くない場合にはメインルーチンに戻る。

前述の「HCCAモード」または「EDCAモード」移行判定処理は、一度の処理は１つのチャンネルのみの移行処理であるが、タイマーによって繰り返し呼び出されることにより、ある定常状態に収束して行く。

以下、具体的な例で説明する。
本実施の形態のアクセスポイント１０１には、前記の各閾値はα＝５、β＝５、γ＝５、と設定する。そして、電源立ち上げ後、前記図２の第１の無線接続チャンネルＬ１が接続され、さらに第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１と第３１の無線接続チャンネルＴＳ３１は「HCCAモード」と「EDCAモード」の両モードが可能で、現在は「HCCAモード」で接続設定され、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３と第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１、ＴＳ４２が「EDCAモード」のみが可能で「EDCAモード」で接続設定されている。

このとき、図１０に示すように、アクセスポイント１０１のＡＰマネージャ３０１内には、第１の無線接続チャンネルＬ１のAssociation Requestの情報と、第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３、第３１の無線接続チャンネルＴＳ３１、第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１、第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２のTSPECから得られた情報の情報テーブルTaが作成されている。

また、各チャンネルの優先順位(807a)はモード(804a)とAC(805a)とMean Data Rate(806a)の内容から判断して、
（ＴＳ１１＞ＴＳ３１＞ＴＳ４１＞ＴＳ１３＞Ｌ１＞ＴＳ４２）
と設定する。このとき、ビーコン間隔で発生している無線データの衝突は５回以下で、図８に示す閾値の更新は発生していない状態とする。

この状態で、図９に示す接続モード移行判定フローの処理が実行されると、映像、音声データ以外のチャンネルは、第１の無線接続チャンネルＬ１、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３、第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１、第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２、の４チャンネルとなり、α（＝５）より少ない。

これにより、ステップＳ１３に進み、「HCCAモード」で接続している端末の中から「EDCAモード」で接続可能なチャンネルをピックアップする。次に、ステップＳ１４に進み、ステップＳ１３でピックアップしたチャンネルの中で、優先順位が最低のチャンネルを「EDCAモード」に変更し、テーブルの情報を更新する。

そして、タイマーによって前記接続モード移行判定フローの処理が再び実行されると、映像、音声データ以外のチャンネル数がα（＝５）より少ないので、第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１も「HCCAモード」から「EDCAモード」に変更し、テーブルの情報を更新する。この処理で「HCCAモード」の端末は無くなったので、以降の前記接続モード移行判定フローではステップＳ１３とステップＳ１４が実行されるが、各無線端末局の接続状態は変わらないことになる。

次に、第２のパソコン２０６の第２の無線接続チャンネルＬ２接続と、第２の無線端末装置２０２の第２１の無線接続チャンネルＴＳ２１と、第２２の無線接続チャンネルＴＳ２２との接続があらたに追加してきたとする。

前記第２１の無線接続チャンネルＴＳ２１は、「HCCAモード」と「EDCAモード」の両モードが可能であり、現状は「HCCAモード」で接続設定され、第２２の無線接続チャンネルＴＳ２２は「EDCAモード」のみが可能で、「EDCAモード」で接続設定されている。

このとき、アクセスポイント１０１のＡＰマネージャ３０１内には、図１１に示すように、第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２、第２の無線接続チャンネルＬ２の「Association Request」の情報と、第１１の無線接続チャンネルＴＳ１１、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３、第２１の無線接続チャンネルＴＳ２１、第２２の無線接続チャンネルＴＳ２２、第３１の無線接続チャンネルＴＳ３１、第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１、第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２のTSPECから得られた情報の情報テーブルＴｂが作成されている。

また、各チャンネルの優先順位（８０７a）はモード（８０４a）とＡＣ（８０５a）とMean Data Rate（８０６ａ）の内容から判断して、
（TS11＞TS21＞TS31＞TS41＞TS13＞TS22＞L1＞L2＞TS42）、
と設定する。

このときも、ビーコン間隔で発生している無線データの衝突は「５回以下」で、図８に示す閾値の更新は発生していない状態とする。この状態で、図９に示す接続モード移行判定フローの処理が再び実行されると、映像、音声データ以外のチャンネルは第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２、第２の無線接続チャンネルＬ２、第１３の無線接続チャンネルＴＳ１３、第２２の無線接続チャンネルＴＳ２２、第４１の無線接続チャンネルＴＳ４１、第４２の無線接続チャンネルＴＳ４２、の６チャンネルとなる。

この状態は、第１の閾値α（＝５）より多く、さらに第２の閾値β（＝５）より多いので、ステップＳ１５において、「EDCAモード」で接続している「HCCAモード」可能なチャンネルをピックアップする。次に、ステップＳ１６に進み、ステップＳ１５でピックアップした中で優先順位が最高のチャンネルを「HCCAモード」に変更し、テーブルの情報を更新する。

そして、タイマーによって前記接続モード移行判定フローの処理が再び実行されると、映像、音声データ以外のチャンネル数がβ（＝５）より多いので、第３１の無線接続チャンネルＴＳ３１も「EDCAモード」から「HCCAモード」に変更し、テーブルの情報を更新する。この処理で「HCCAモード」に対応可能な「EDCAモード」端末は無くなったので、以降の前記接続モード移行判定フローでは、ステップＳ１５とステップＳ１６が実行されるが、各無線端末局の接続状態は変わらないことになる。

このような定常状態において、無線LANとは互換性の無い他の無線端末局やノイズ源が無線ノイズを出す状況が発生し、ビーコン間隔内の衝突が５回以上発生する状況になると、前記図８の閾値更新フローによって第１の閾値α、第２の閾値βの値が「−１」され、前記接続モード移行判定フローの判定ステップＳ１１及びステップＳ１２のチャンネル数判定基準が小さくなって、前述の処理が定常状態になるまで再び繰り返し行われる。

（第２の実施の形態）
前述の第１の実施の形態では、第３の閾値γを固定値にした例で説明したが、この第３の閾値γを接続台数などの要因に従って可変値にしてもよい。第３の閾値γを可変値にした場合の実施の形態を次に説明する。

図１２は、第２の実施の形態の処理の一例を示し、第３の閾値γを可変値にした場合の第１の閾値α、第２の閾値β、第３の閾値γの更新手順を示したフローチャートである。第２の実施の形態においても、第１の閾値α、第２の閾値β、第３の閾値γの更新フローは、図８の処理と同様にビーコン周期で更新される。

図１２において、ステップＳ２１は前述のステップＳ１と同じ処理であり、ステップＳ３１〜ステップＳ３６はそれぞれ前述のステップＳ２〜ステップＳ７と同じ処理であるので説明を省略する。
本処理の開始もしくはビーコン周期が完了して第１の閾値α、第２の閾値βがステップＳ３５またはステップＳ３６で更新されると、ステップＳ２１において、衝突発生回数のパラメータ「ｍ」は「０」に初期化される。

続いて、ステップＳ２２に進み、ＡＰマネージャ３０１は前述の情報テーブルから「DCFモード」もしくは「EDCAモード」の「接続数ｋ」を調査する。

ステップＳ２２の調査が終了すると、次に、ステップＳ２３に進み、「接続数ｋ」が「０」か判定する。この判定の結果、「接続数ｋ」が「０」の時は接続している端末が無いので、本処理を終了する。

また、ステップＳ２３の判定の結果、「接続数ｋ」が「０」ではないときは、ステップＳ２４〜ステップＳ２６に進む。そして、続くステップＳ２４からステップＳ２６の処理を行うことによって「接続数ｋ」の値に応じて第３の閾値γの値を設定するステップＳ２７〜ステップＳ３０を実行する。

すなわち、ステップＳ２４においては、「接続数ｋ」が「１」か判定する。この判定の結果、「接続数ｋ」が「１」の時はステップＳ２７に進み、第３の閾値γを最大値にセット)する。

本実施の形態における最大値は、例えば32bits のＣＰＵを用いている場合は、「FFFFFFFFh」であり、16bits のＣＰＵを用いている場合は「FFFFh」である。この最大値は、ＣＰＵのビット幅によらず通常、「０−１」の演算によって容易に得ることができる。

また、ステップＳ２４の判定の結果、「接続数ｋ」が「１」でない場合にはステップＳ２５に進み、「接続数ｋ」が「４」以下か判定する。この判定の結果、「接続数ｋ」が「４」以下である場合にはステップＳ２８に進み、第３の閾値γを４にセットする。

また、ステップＳ２５の判定の結果、「接続数ｋ」が「４」以上である場合にはステップＳ２６に進み、「接続数ｋ」が「６」以下か判定する。この判定の結果、「接続数ｋ」が「６」以下の時はステップＳ２９に進み、第３の閾値γを「２」にセットする。また、「接続数ｋ」が「６」以下でないときはステップＳ３０に進み、第３の閾値γを「０」にセットする。こうして、「接続数ｋ」に従って第３の閾値γが設定されると、続くステップＳ３４での「接続数ｋ」に従って衝突回数の判定基準が変わることになる。

第３の閾値γが最大値にセットされると、ステップＳ３４の判定では常に衝突回数ｍが第３の閾値γを超えることが無くなるので、常にステップＳ３６が実行される。つまり、「接続数ｋ」が「１」の時に検出された衝突は、IEEE802.11規格に準拠した無線LAN端末との衝突ではなく、他の電子レンジやBlue toothやCB無線等の妨害電波によるものと判断できるので、「HCCAモード」で動作しても衝突発生数は改善されないと判断する。

したがって、第１の閾値α、第２の閾値βが順次「＋１」されて増大し、やがて、前述のステップＳ１１で映像、音声データ以外のチャンネル数が第１の閾値αより小さいと判断されるので、前述のステップＳ１３及びステップＳ１４によって「EDCAモード」に移行可能な接続がすべて「HCCAモード」から「EDCAモード」に移行することになる。

第３の閾値γが「０」にセットされると、ステップＳ３４で衝突が１回以上発生していればステップＳ３５が実行される。また、衝突が１回もない時にステップＳ３６が実行される。

したがって、接続数が「６」以上の時に衝突が１回でも発生したら、第１の閾値α、第２の閾値βが順次「−１」されて、前述のステップＳ１５及びステップＳ１６が実行されやすくなり、「HCCAモード」で接続可能な端末が「HCCAモード」に移行していくことになる。

第３の閾値γが「４」にセットされると、ステップＳ３４で衝突が５回以上発生していれば処置ステップＳ３５が実行される。また、衝突が「５」回以下であればステップＳ３６が実行される。

第３の閾値γが「２」にセットされると、ステップＳ３４で衝突が３回以上発生していれば処置ステップＳ３５が実行され、衝突が３回以下であればステップＳ３６が実行される。

したがって、第３の閾値γが小さいと、つまり「接続数ｋ」が大きいと、少ない衝突回数でステップＳ３５が実行され、その結果ステップＳ１５とステップＳ１６が実行される期待値が高くなり、「EDCAモード」から「HCCAモード」への移行が発生しやすくなる。
また、第３の閾値γが大きいと、つまり「接続数ｋ」が少ないと、多くの衝突が発生するまではステップＳ３６が実行されるので、その結果ステップＳ１３とステップＳ１４が実行される期待値が高くなり、「HCCAモード」から「EDCAモード」への移行が発生しやすくなる。

（第３の実施の形態）
前述した第１の実施の形態では、情報テーブルの優先順位をモード、AC、Mean Data Rate から決定しているが、TSPECから得られる Minimum Data Rate 、もしくは Peak Data Rate などのパラメータを使用して決定してもよく、また、TSPEC内のその他の情報に従って決定してもよい。

またさらには、複数の無線チャンネルを備える第１の無線端末装置２０１や第２の無線端末装置２０２などでは、映像チャンネルや音声データ伝送チャンネルの接続に先立って不定期データ伝送チャンネルを接続し、不定期データ伝送チャンネルを使用してアクセスポイント１０１のアプリケーションが第１の無線端末装置２０１もしくは第２の無線端末装置２０２のアプリケーションからTSPECの情報要素と同様な端末制御情報を受け取るようにしてもよい。

また、第１の実施の形態では、ＡＰマネージャ３０１は内部タイマーによって予め定めた周期で図９に示すフローに従って接続している無線チャンネルの数を評価し、「HCCAモード」及び「EDCAモード」の移行判定を行っているが、アクセスポイント１０１に接続するチャンネル数に変化があったときに、図９に示すフローに従って接続モードの移行判定処理を行うようにしてもよい。

また、第２の実施の形態では「接続数ｋ」が「２」か「３」の時に、第３の閾値γを「４」に設定し、「接続数ｋ」が「４」か「５」の時に、第３の閾値γを「２」に設定しているが、この値は処理順序が変わらない範囲で、ユーザの好みに応じて変更できるようにしてもよい。

（本発明に係る他の実施の形態）
前述した本発明の実施の形態における無線制御局を構成する各手段、並びに無線制御方法の各ステップは、コンピュータのＲＡＭやＲＯＭなどに記憶されたプログラムが動作することによって実現できる。このプログラム及び前記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は本発明に含まれる。

また、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施の形態も可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

なお、本発明は、前述した実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム（実施の形態では図８、９、１２に示すフローチャートに対応したプログラム）を、システムあるいは装置に直接、あるいは遠隔から供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータが前記供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される場合を含む。

したがって、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、前記コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明は、本発明の機能処理を実現するためのコンピュータプログラム自体も含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等の形態であっても良い。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＭＯ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ、ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−Ｒ）などがある。

その他、プログラムの供給方法としては、クライアントコンピュータのブラウザを用いてインターネットのホームページに接続し、前記ホームページから本発明のコンピュータプログラムそのもの、もしくは圧縮され自動インストール機能を含むファイルをハードディスク等の記録媒体にダウンロードすることによっても供給できる。

また、本発明のプログラムを構成するプログラムコードを複数のファイルに分割し、それぞれのファイルを異なるホームページからダウンロードすることによっても実現可能である。つまり、本発明の機能処理をコンピュータで実現するためのプログラムファイルを複数のユーザに対してダウンロードさせるＷＷＷサーバも、本発明に含まれるものである。

また、本発明のプログラムを暗号化してＣＤ−ＲＯＭ等の記憶媒体に格納してユーザに配布し、所定の条件をクリアしたユーザに対し、インターネットを介してホームページから暗号化を解く鍵情報をダウンロードさせ、その鍵情報を使用することにより暗号化されたプログラムを実行してコンピュータにインストールさせて実現することも可能である。

また、コンピュータが、読み出したプログラムを実行することによって、前述した実施の形態の機能が実現される他、そのプログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施の形態の機能が実現される。

本発明の第１の実施の形態を示し、アクセスポイント機能を備えた映像表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、アクセスポイントに無線LAN端末が接続している状態を概念的に示した図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、アクセスポイント内のデータの流れを概念的に示した図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、非QoS無線端末局がアクセスポイント（ＱＡＰ）と接続を確立してデータ転送する手順を説明するシーケンス図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、QoS無線端末局がアクセスポイント（ＱＡＰ）とＴＳ接続を確立してデータ転送するシーケンスを説明する図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、TSPECのフレーム構成を示した図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、各無線端末局の各チャンネルのTSPEC情報の一部をまとめた図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、第１の閾値α、第２の閾値βの更新手順を示したフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態を示し、接続モード移行判定の手順を説明するフローチャートである。 本発明の第１の実施の形態を示し、アクセスポイント内の情報テーブルを示した図である。 本発明の第１の実施の形態を示し、アクセスポイント内の情報テーブルを示した図である。 本発明の第２の実施の形態を示し、第１の閾値α、第２の閾値β、第３の閾値γの更新手順を説明するフローチャートである。

符号の説明

１００ 映像表示装置
１０１ アクセスポイント
１０２ ＰＨＹ処理部
１０３ ＭＡＣ処理部
１０４ ＡＰサービス処理部
１０５ 制御部
１０６ 操作部
１０７ オーディオ処理部
１０８ スピーカ
１０９ ビデオ処理部
１１０ 表示部
２０１ 第１の無線端末装置
２０２ 第２の無線端末装置
２０３ 第３の無線端末装置
２０４ 第４の無線端末装置
２０５ 第１のパソコン
２０６ 第２のパソコン

Claims (12)

1. 無線制御局であって、
   各無線接続チャンネルのデータ内容に基づいて定められるアクセスカテゴリと、集中制御方式及び／又は分散制御方式で接続可能かを示す各無線接続チャンネルの接続方式情報と、を管理する管理手段と、
   所定の優先度より低い優先度アクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数を判定する判定手段と、
   前記判定手段により判定した前記無線接続チャンネルの数に基づいて、前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの複数の無線接続チャンネルの中から、接続方式を変更する無線接続チャンネルを選択する選択手段と、
   前記選択手段により選択した無線接続チャンネルを、集中制御方式から分散制御方式に、もしくは、分散制御方式から集中制御方式に変更する変更手段とを有し、
   前記判定手段により判定した無線接続チャンネルの数が第１の閾値よりも大きい場合、前記選択手段は、分散制御方式で接続している無線接続チャンネルのうち前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの中から集中制御方式に変更する無線接続チャネルを選択し、該選択された無線接続チャンネルを前記変更手段が分散制御方式から集中制御方式に変更する
   ことを有することを特徴とする無線制御局。
2. 前記管理手段により管理されたアクセスカテゴリと接続方式情報とに基づいて、各無線接続チャンネルの優先順位を決定する決定手段を有し、
   前記選択手段は、前記決定手段により決定された優先順位に基づいて、接続方式を変更する無線接続チャンネルを選択することを特徴とする請求項１に記載の無線制御局。
3. 前記選択手段は、前記所定の優先度より低い優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数が第２の閾値以下になった時に、集中制御方式で接続されている複数の無線接続チャンネルのうち、前記決定手段により決定された優先順位が最も低い無線接続チャンネルを選択し、
   前記変更手段は、前記選択手段により選択された無線接続チャンネルの接続方式を、集中制御方式から分散制御方式に変更することを特徴とする請求項２に記載の無線制御局。
4. 前記選択手段は、前記所定の優先度より低い優先度のアクセスカテゴリの無線接続数が前記第１の閾値以上になった時に、分散制御方式で接続されている複数の無線接続チャンネルのうち、前記決定手段により決定された優先順位が最も高い無線接続チャンネルを選択し、
   前記変更手段は、前記選択手段により選択された無線接続チャンネルの接続方式を、分散制御方式から集中制御方式に変更することを特徴とする請求項２または３に記載の無線制御局。
5. 前記管理手段は、各無線接続チャンネルでの通信に必要とされるデータレートを表すデータレート情報を管理し、
   更に前記決定手段は、前記アクセスカテゴリと、前記接続方式情報と、前記データレート情報と、に基づいて、前記無線接続チャンネルの優先順位を決定することを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の無線制御局。
6. 各無線接続チャンネルにより通信したデータの衝突を検出する衝突検出手段と、
   前記衝突検出手段により検出された衝突の回数を計数する計数手段と、を有し、
   前記計数手段による計数結果が予め定めた閾値より大きいときには、前記第１の閾値を小さくし、前記計数手段による計数結果が予め定めた閾値より小さいときには、前記第１の閾値を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の無線制御局。
7. 各無線接続チャンネルにより通信したデータの衝突を検出する衝突検出手段と、
   前記衝突検出手段により検出された衝突の回数を計数する計数手段と、を有し、
   前記計数手段による計数結果が予め定めた閾値より大きいときには、前記第２の閾値を小さくし、前記計数手段による計数結果が予め定めた閾値より小さいときには、前記第２の閾値を大きくすることを特徴とする請求項３に記載の無線制御局。
8. 前記判定手段による前記所定の優先度より低い優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数の判定を、周期的に繰り返すことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の無線制御局。
9. 前記判定手段による前記所定の優先度より低い優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数の判定を、無線接続チャンネルの数の変化に応じて実行することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の無線制御局。
10. 無線制御方法であって、
    各無線接続チャンネルのデータ内容に基づいて定められるアクセスカテゴリと、集中制御方式及び／又は分散制御方式で接続可能かを示す各無線接続チャンネルの接続方式情報と、を管理する管理工程と、
    所定の優先度より低い優先度アクセスカテゴリの無線接続チャンネルの数を判定する判定工程と、
    前記判定工程において判定した前記無線接続チャンネルの数に基づいて、前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの複数の無線接続チャンネルの中から、接続方式を変更する無線接続チャンネルを選択する選択工程と、
    前記選択工程において選択した無線接続チャンネルを、集中制御方式から分散制御方式に、もしくは、分散制御方式から集中制御方式に変更する変更工程とを有し、
    前記判定工程において判定した無線接続チャンネルの数が第１の閾値よりも大きい場合、前記選択工程は、分散制御方式で接続している無線接続チャンネルのうち前記所定の優先度以上の優先度のアクセスカテゴリの無線接続チャンネルの中から集中制御方式に変更する無線接続チャネルを選択し、該選択された無線接続チャンネルを前記変更工程が分散制御方式から集中制御方式に変更する
    ことを有することを特徴とする無線制御方法。
11. 請求項１０に記載の無線制御方法を行う各工程をコンピュータに実行させることを特徴とするコンピュータプログラム。
12. 請求項１から９のいずれか１項に記載の無線制御局を有することを特徴とする無線通信システム。

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