JP5366993B2 - 無線lanアクセス制御方法および無線lanシステム - Google Patents
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Description
IEEE802.11規格では、信号の送信間隔としてフレーム間隔(SIFS,DIFS)が定義されている。無線端末STA1〜STA3は、無線チャネルのキャリアセンスを行い、ビジーからアイドルの移行を契機にDIFS時間だけ待ち(SIFS<DIFS)、コンテンション・ウインドウ(CW)の範囲から発生させた乱数から選択したバックオフ値の時間だけキャリアセンスを継続する。ここで、STA1のバックオフ値の時間がSTA2,STA3よりも短い場合に、STA1はバックオフ値の時間の経過まで無線チャネルのアイドルを確認してデータを送信する。さらに、無線基地局APがデータを受信してSIFS時間後にACK信号を送信し、STA1がACK信号を受信して無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機にDIFS時間だけ待ち、CWの範囲から新たに発生させた乱数から選択したバックオフ値を設定する。
図10において、無線端末は通信要求が発生するまで待機し、通信要求が発生すると(S21)、CWからバックオフ値をランダムに選択して設定する(S22)。続いて、設定したランダムバックオフ値に応じた時間でキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルでないときはアイドル状態になるまで待機し、その後に残りのバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスを行う(S23,S24)。無線チャネルがアイドル状態でバックオフ時間が経過した後にパケットを送信し(S25)、ACK信号を受信を待ち(S26)、ACK信号を受信した場合にはステップS21に戻り、ACK信号を受信しない場合にはCWの範囲を拡大し(S27)、CWからバックオフ値をランダムに選択して設定する処理に戻る(S22)。
図1において、無線基地局は、例えばネットワークセットアップにより動作を開始したときや以下に示すパケット衝突を検知したときなど、配下の複数の無線端末に一斉にバックオフ値の通知が必要になったタイミングで、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する(S1)。次に、無線チャネルのビジー/アイドルの状態を監視し(S2)、無線チャネルがビジーになって受信したパケットが正常に受信されたか否かを判断する(S3)。なお、このとき受信するパケットは、無線基地局が通知したバックオフ値およびCWから選択されるランダムバックオフ値の中で、最小のバックオフ値が設定される無線端末から送信されたものである。
図2において、無線端末は、無線基地局からバックオフ値の通知があるか否かを判断し(S11)、図1のステップS1またはステップS7の処理で無線基地局からバックオフ値が通知されている場合には、通知されたバックオフ値を設定(S1で通知されたバックオフ値については初期設定)してバックオフ制御を開始する(S12)。続いて、設定したバックオフ値に応じた時間でキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルでないときはアイドル状態になるまで待機し、その後に残りのバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスを行う(S13,S14)。無線チャネルがアイドル状態でバックオフ時間が経過した後にパケットを送信し(S15)、ステップS11に戻る。このとき、送信パケットに後続パケットの有無を設定する。そして、後続パケットがある場合は、図1のステップS7の処理で無線基地局から次のバックオフ値が通知されるので、ステップS11ではステップS12以下の処理に進む。
図3に示す無線LANアクセス制御例1は、複数の無線端末に互いに異なるバックオフ値が設定され、それぞれデータ送信を繰り返す基本となる処理を示す。
図3は、本発明による無線LANアクセス制御例1を示す。
ここでは、無線基地局APと無線端末STA1,STA2,STA3により構成される無線LANシステムにおいて、STA1,STA2,STA3にそれぞれ通知するバックオフ値を1,2,3とする。
図4において、APは、DIFSより短い待機時間IFSでバックオフ値設定信号をマルチキャストで送信する。STA1〜STA3は、一斉にバックオフ値設定信号を受信し、無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機にDIFS時間だけ待ち、バックオフ時間1,2,3でそれぞれキャリアセンスを継続する。この場合、APが送信するビーコン等にバックオフ値を設定して各STAに通知してもよい。
図5において、APは、STA1〜STA3に対してそれぞれ個別にバックオフ値設定信号を送信する。まずAPは、DIFSより短い待機時間IFSでバックオフ値設定信号をSTA1に送信し、STA1からACK信号を受信し、SIFS後にバックオフ値設定信号をSTA2に送信し、STA2からACK信号を受信し、SIFS後にバックオフ値設定信号をSTA3に送信し、STA3からACK信号を受信する。STA1〜STA3は、無線チャネルがビジーからアイドルの移行を契機にDIFS時間だけ待ち、バックオフ時間1,2,3でそれぞれキャリアセンスを継続する。
図6は、本発明による無線LANアクセス制御例2を示す。
ここでは、図3に示す無線LANアクセス制御例1と同一のバックオフ値が設定されるSTA1,STA2,STA3において、最初にデータを送信したSTA1に後続データがない場合を示す。
図7は、本発明による無線LANアクセス制御例3を示す。
ここでは、図3に示す無線LANアクセス制御例1と同一のバックオフ値が設定されるSTA1,STA2,STA3において、最小のバックオフ値が設定されるSTA1に送信データがない場合を示す。すなわち、APは、STA1〜STA3の送信データの有無にかかわらず互いに異なるバックオフ値を通知する。
図8は、本発明による無線LANアクセス制御例4を示す。
ここでは、無線基地局APと無線端末STA1,STA2,STA3により構成される無線LANシステムにおいて、STA1,STA2にそれぞれ通知するバックオフ値を1,2とする。また、STA3にはバックオフ値の通知がなく、通信要求が発生した時点でランダムバックオフ値が設定される。
STA 無線端末
Claims (8)
- 無線LANを構成する無線基地局および複数の無線端末がそれぞれ異なるバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスにより衝突を回避してパケット送信を行う無線LANアクセス制御方法において、
前記無線基地局は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知するバックオフ値通知ステップを実行し、
前記無線端末は、前記無線基地局から通知されたバックオフ値を設定してキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルのときに当該バックオフ値をカウントダウンし、バックオフ値が0になったときに後続パケットの有無を示す情報を含むパケットを送信する送信制御ステップを実行し、
前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、受信したパケットに後続パケットがあれば、当該パケットの送信により前記無線チャネルがビジーになってカウンドダウンを停止した他の無線端末が持ち越したバックオフ値を算出し、それ以外のバックオフ値を当該パケットを送信した無線端末に通知し、後続パケットがなければ当該無線端末にバックオフ値を通知せず、
前記無線端末の送信制御ステップは、前記無線基地局からバックオフ値の通知がない場合は、通信要求に応じてコンテンションウインドウから選択したランダムバックオフ値を設定し、無線チャネルがアイドルのときにカウントダウンした当該ランダムバックオフ値が0になったときにパケットを送信する
ことを特徴とする無線LANアクセス制御方法。 - 請求項1に記載の無線LANアクセス制御方法において、
前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、当該無線端末にバックオフ値を通知しない
ことを特徴とする無線LANアクセス制御方法。 - 請求項1に記載の無線LANアクセス制御方法において、
前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する
ことを特徴とする無線LANアクセス制御方法。 - 請求項1に記載の無線LANアクセス制御方法において、
前記無線基地局のバックオフ値通知ステップは、前記無線チャネルがビジーのときに前記パケットを正常に受信できない場合は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する
ことを特徴とする無線LANアクセス制御方法。 - 無線LANを構成する無線基地局および複数の無線端末がそれぞれ異なるバックオフ値に応じた時間のキャリアセンスにより衝突を回避してパケット送信を行う無線LANシステムにおいて、
前記無線基地局は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知するバックオフ値通知手段を備え、
前記無線端末は、前記無線基地局から通知されたバックオフ値を設定してキャリアセンスを行い、無線チャネルがアイドルのときに当該バックオフ値をカウントダウンし、バックオフ値が0になったときに後続パケットの有無を示す情報を含むパケットを送信する送信制御手段を備え、
前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、受信したパケットに後続パケットがあれば、当該パケットの送信により前記無線チャネルがビジーになってカウンドダウンを停止した他の無線端末が持ち越したバックオフ値を算出し、それ以外のバックオフ値を当該パケットを送信した無線端末に通知し、後続パケットがなければ当該無線端末にバックオフ値を通知しない構成であり、
前記無線端末の送信制御手段は、前記無線基地局からバックオフ値の通知がない場合は、通信要求に応じてコンテンションウインドウから選択したランダムバックオフ値を設定し、無線チャネルがアイドルのときにカウントダウンした当該ランダムバックオフ値が0になったときにパケットを送信する構成である
ことを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項5に記載の無線LANシステムにおいて、
前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、当該無線端末にバックオフ値を通知しない構成である
ことを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項5に記載の無線LANシステムにおいて、
前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、前記ランダムバックオフ値が設定された無線端末から送信されたパケットを受信したときに、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する構成である
ことを特徴とする無線LANシステム。 - 請求項5に記載の無線LANシステムにおいて、
前記無線基地局のバックオフ値通知手段は、前記無線チャネルがビジーのときに前記パケットを正常に受信できない場合は、配下の複数の無線端末に対して互いに異なるバックオフ値を通知する構成である
ことを特徴とする無線LANシステム。
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