JP5494382B2 - アクセスポイント、通信制御方法、プログラム、及び記録媒体 - Google Patents

アクセスポイント、通信制御方法、プログラム、及び記録媒体 Download PDF

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Description

本発明は、無線LAN(Local Area Network)に関する。
無線LANは従来の有線LANからケーブル配線を排除することが可能である。また、無線LANは、ある程度場所に制限されること無く通信を行うことができる。以上の利点から、無線LAN技術は今後益々注目を浴びていくものと思われる。
最近では無線LANの通信速度が益々向上し、その使用目的も大幅に広がっている。例えば、無線LANで、音声やビデオストリームなどのリアルタイム性の高いトラフィック、即ちマルチメディア通信を行う需要も増えてきている。マルチメディア通信では、データ送信の遅延、及び損失には敏感である。このため、QoS(Quality of Service)制御機能が必須になる。
IEEE（The Institute of Electrical and Electronics Engineers）802.11e規格では、QoS制御機能が実現されることが定められている。IEEE802.11e規格では、アクセス制御方式としてEDCA（Enhanced Distribution Channel Access）とHCCA（HCF Control Channel Access）とが新規に定められる。IEEE802.11e規格では、通信トラフィックが、その種類によって4種類のアクセスカテゴリーに分類される。該アクセスカテゴリーにはプライオリティが与えられ、該プライオリティにより各通信トラフィックが送信される際の優先順位が決定される。
更に、IEEE802.11e規格が正式に発行されるまでには、Wi-Fi AllicanceによりWMM(Wi-Fi Multi Media)規格において、アクセス制御方式をEDCAのみに限定した簡易なQoS制御機能が定められた。この規格においても、通信トラフィックが4種類のアクセスカテゴリーに分類される。該アクセスカテゴリーにはプライオリティが与えられ、通信トラフィックのプライオリティ制御が実現される。
EDCAアクセス制御方式は、データ送信を開始するまでの待機時間をアクセスカテゴリー毎に設定する。優先度の高いトラフィックの待機時間を短くすることにより、優先順位の高いトラフィックが優先度の低いトラフィックより先に送信できるようにしている。また、待機時間をアクセスカテゴリー毎に設定することにより、音声や映像などのデータは他のデータよりも優先的に送信できる。
しかし、ネットワーク内の無線ノード数が多くなり、複数の音声、映像データが同時にやり取りされる状況下では、パケットが衝突する可能性が高くなり、QoS制御による効果が薄れてしまう問題点がある。
HCCAアクセス制御方式は、データの種類に応じてAP(アクセスポイント)が送信時間の割り当てを行う。APに実装されるスケジューラが各STA（アクセスポイント機能を持たない無線ノード）の通信要求を比べて、各無線ノードの送信時間とタイミングとを決定し、通知する。この方式では、通信帯域は確実に保証される。しかし、ネットワークの制御が複雑になりやすく、またパフォーマンスがEDCA制御方式に比べて落ちてしまう。
上記2つのアクセス制御方式の問題点をある程度解決するために、IEEE802.11eとWMM両方の規格では、アドミッション制御機能が定められる。
アドミッション制御機能では、APと複数の無線ノードとの間で構成される無線ネットワークにおいて、APが定めた特定のアクセスカテゴリーを使用して通信を行いたい場合、STAはAPに対してADDTS（Add Traffic Stream）要求管理フレームを送信する。
APは、STAが要求する無線リソース量と現在使用されている無線リソースの使用状況とを照らし合わせて、その要求に対する応答を行う。APから許可されたSTAはそのアクセスカテゴリーを使用して与えられた時間でデータ送信を行うことができる。逆にAPから拒否されたSTAはそのアクセスカテゴリーでデータ送信を行うことができない。また、そのアクセスカテゴリーでデータ送信を行わない場合、もしくは中止させる場合、DELTS(Delete Traffic Stream)管理フレームを送信することで、STAがそのアクセスカテゴリーを使用して通信を行うことを中止させることができる。
アドミッション制御機能において、APが無線リソースの使用量をスケジューリングするアルゴリズムは、上記両方の規格では定められておらず、実装依存になっている。
また、無線デバイスをモバイル用途の製品に組み込んで使用する要求が近年益々増えてきている。無線デバイスをモバイル用途の製品に組み込む場合には、無線デバイスの省電力化も重要な課題となる。無線デバイスは通信を行わない場合、その動作を止めることで省電力化を実現するのが一般的であり、できるだけ動作時間を短くすることが重要になる。
以上のように、これからの無線デバイスは音声、映像データなど、リアルタイム性の必要なトラフィックを遅延、損失無く転送することが求められて、それと同時に省電力化も求められていくことになる。
アドミッション制御を使用する無線ネットワークについては、無線通信装置が無線リソースの使用を要求する場合に、平均データレート、バーストサイズ、平均データサイズなどの無線リソース要求と一緒に標準パラメータセットも送信して、そのパラメータセットと現在の無線リソースの使用状況から無線通信装置に割り当てることが提案されている（例えば、特許文献１−３参照）。パラメータセットと現在の無線リソースの使用状況から無線通信装置に割り当てることにより、効率良く無線リソースを割り当てることができ、またリアルタイム転送に必要な無線リソースを確実に割り当てることができる。
しかし、パワーセーブ機能を使用した無線通信端末がスリープ状態でいる場合においても、無線リソースを割り当てることになり、他の無線通信端末が使用できる無線リソースが限定される。
すなわち、IEEE802.11e規格、若しくはWMM規格で定められているアドミッション制御機能では、アクセスポイントから特定のAC（アクセスカテゴリー）を使用して無線通信を行うことを許可された無線通信装置は、パワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移した場合でも、無線リソースの割り当ては継続される。
該特定のACを使用する無線リソースに空きが無い状態で、該特定のACを使用して通信を行いたい使用要求が他の無線通信装置から挙げられた場合には、該使用要求が却下される。スリープ状態に遷移し、無線リソースを一時的に使用していないにもかかわらず、無線リソースの割り当てが継続されるためである。
そこで、本発明は、上述した問題点の少なくとも１つに鑑みてなされたものであり、無線リソースの使用効率を改善することである。
本アクセスポイントは、
無線通信装置との間でアドミッション制御により無線リソースを割り当てるアクセスポイントであって、
パワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定する状態判定部と、
該状態判定部により存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てる割り当て部と
を有する。
本通信制御方法は、
無線通信装置との間でアドミッション制御により無線リソースを割り当てるアクセスポイントにおける通信制御方法であって、
パワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定するステップと、
該判定するステップにより存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てるステップと
を有する。
本プログラムは、上記の通信制御方法をコンピュータに実行させるものである。
本記録媒体は、上記のプログラムを記録したものである。
開示の実施例によれば、無線リソースの使用効率を改善できる。
本実施例に従った無線ネットワークの一例を示す図である。 本実施例に従ったアクセスポイントの一例を示す機能ブロック図である。 本実施例に従ったアクセスポイントの一例を示す部分ブロック図である。 本実施例に従った無線ネットワークの動作の一例を示すタイムチャートである。 アクセスカテゴリーの一例を示す図である。 本実施例に従った無線ネットワークの動作の一例を示すフローチャートである。 本実施例に従った無線ネットワークの動作の一例を示すフローチャートである。
次に、本発明を実施するための形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
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用い、繰り返しの説明は省略する。
＜無線ネットワーク＞
図１は、本実施例に従った無線ネットワークの一例を示す。
本無線ネットワークには、好適には無線LANが含まれるが、無線LAN以外のネットワークが含まれてもよい。本無線ネットワークは、自律分散制御に基づき優先制御を行うEDCA(Enhanced Distributed Channel Access)が適用される分散制御ネットワークに適用されてもよいし、アクセスポイントによるポーリングを用いた集中制御により品質を保証するHCCA(Hybrid Coordination Function Controlled Channel Access)が適用される集中制御ネットワークに適用されてもよい。
本無線ネットワークは、アクセスポイント(AP: Access Point)１００と、無線通信装置(STA: Station)２００ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数）とが含まれる。図１には、一例として、１台のアクセスポイント１００と、６台の無線通信装置２００１−２００６とが描かれている。アクセスポイント１００によりカバーされるエリア（無線LANネットワークエリア）１６０に、無線通信装置２００１−２００６は存在する。
アクセスポイント１００は、スケジュール機能を有する。スケジュール機能によりアドミッション制御が実施される。
無線通信装置２００ｎは、アクセスポイント１００によるスケジューリングに従ってデータ通信を行う。該無線通信装置２００ｎはパワーセーブ機能を有する。例えば、該パワーセーブ機能は、無線LAN規格（IEEE802.11規格）に規定されるものであってもよい。パワーセーブ機能を有する無線通信装置２００ｎが遷移する状態には、通常動作状態（アクティブ状態）と、スリープ状態とが含まれる。
本無線ネットワークは、無線通信装置２００ｎが含まれていれば、該無線ネットワークの一部が有線であってもよい。
本実施例では、一例として、無線通信装置２００ｎは、IEEE802.11規格による規定に従って無線通信を行う場合について説明する。他の無線通信の規格に従って無線通信を行うようにしてもよい。また、無線通信装置２００ｎは、QoS(Quality Of Service)制御機能を実装する。該QoS制御機能は、IEEE802.11e規格に規定されているものであってもよい。
＜アクセスポイント＞
図２は、本アクセスポイント１００を示す機能ブロック図である。
本アクセスポイント１００は、無線LAN回路１０２を有する。無線LAN回路１０２は、無線通信の規格に従って、本アクセスポイント１００を制御する。
無線LAN回路１０２は、MAC(Medium Access Control)処理部１０４を有する。MAC処理部１０４は、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルでMAC副層の機能を実現する。
無線LAN回路１０２は、無線部１０６を有する。無線部１０６は、MAC処理部１０４と接続される。無線部１０６は、OSI参照モデルで物理層(Physical Layer)の機能を実現する。
無線部１０６は、信号処理部１０８と、RF(Radio Frequency)部１１０とを有する。信号処理部１０８はMAC処理部１０４と接続され、RF部１１０は信号処理部１０８と接続される。
無線LAN回路１０２は、スケジューラ１１２を有する。スケジューラ１１２は、MAC処理部１０４と接続される。スケジューラ１１２は、アドミッション制御機能を実現する。スケジューラ１１２により実行される機能はハードウェアで実現されてもよいし、プロセッサ１１６によりソフトウェアに従って処理されてもよい。
無線LAN回路１０２は、パラメータ記憶テーブル１１４を有する。パラメータ記憶テーブル１１４は、スケジューラ１１２と接続される。パラメータ記憶テーブル１１４は、無線ネットワーク内の無線通信装置２００ｎの通信パラメータ、割り当て時間などを記憶する。
本アクセスポイント１００は、プロセッサ１１６を有する。プロセッサ１１６は、無線通信機能の一部をソフトウェアで処理する。
本アクセスポイント１００は、RAM１１８を有する。
本アクセスポイント１００は、DMAC(Direct Memory Access controller)１２０を有する。DMAC１２０は、無線LAN回路１０２と、RAM１１８との間で、プロセッサ１１６による処理を介さずに、データ転送を行う。
MAC処理部１０４と、プロセッサ１１６と、RAM１１８と、DMAC１２０との間は、バス１５０により接続される。
＜無線LAN回路＞
無線LAN回路１０２について詳細に説明する。
信号処理部１０８は、MAC処理部１０４により入力された送信データを変調して、アナログデータに変換し、RF部１１０に入力する。RF部１１０は、信号処理部１０８により入力されたアナログデータを無線信号に変換し、電波として送信する。
また、RF部１１０は、受信した電波をアナログデータに変換し、信号処理部１０８に入力する。信号処理部１０８は、RF部１１０により入力されたアナログデータをデジタルデータに変換し、復調を行い、必要なデータをMAC処理部１０４に入力する。
MAC処理部１０４は、送信データを無線パケットに加工し、信号処理部１０８に入力する。また、MAC処理部１０４は、信号処理部１０８により入力されたデータを抽出する。また、MAC処理部１０４は、必要に応じてパケットの暗号化、復号を行う。また、MAC処理部１０４は、パケットを送信できる時間を判断し、該判断に従って無線部１０６に送信指示を行う。
スケジューラ１１２は、アドミッション制御機能を実現する。スケジューラ１１２は、パラメータ記憶テーブル１１４に格納されているパラメータに従って、アクセスカテゴリー毎に各無線通信装置２００ｎに割り当てる無線リソースを計算する。該無線リソースは、データ送信可能時間により表されてもよい。また、パラメータ記憶テーブル１１４に格納されるべきパラメータは、各無線通信装置２００ｎから受信したTSPEC（Traffic Specification）値から抽出したものであってもよい。
スケジューラ１１２は、無線通信装置２００ｎにより要求されたデータ送信時間に応じて、現状の無線リソースに空きがある場合に、MAC処理部１０４に、無線リソースに空きがあることと、割り当て時間とを通知する。一方、スケジューラ１１２は、無線通信装置２００ｎにより要求されたデータ送信時間に応じて、現状の無線リソースに空きが無い場合に、MAC処理部１０４に、要求を却下することを通知する。
パラメータ記憶テーブル１１４は、各無線通信装置２００ｎから受信したTSPEC（Traffic Specification）値から抽出されたパラメータを格納する。
＜スケジューラ＞
スケジューラ１１２の機能について詳細に説明する。
図３は、スケジューラ１１２を示す機能ブロック図である。
スケジューラ１１２は、データ転送時間設定部１１２２を有する。IEEE802.11e規格に従う場合、通信トラヒックは4種類のアクセスカテゴリーに分類される。該アクセスカテゴリー毎に送信する際の優先順位が決定される。データ転送時間設定部１１２２は、例えば、アクセスカテゴリーが音声(Voice)及び映像(Video)であるデータを転送できる時間を設定する。例えば、データ転送時間設定部１１２２は、データを転送できる時間を予め決められた固定値としてもよい。また、データ転送時間設定部１１２２は、ユーザにより入力された値にデータを転送できる時間を設定してもよい。データ転送時間設定部１１２２は、スケジューリング部１１２４に、設定したデータ転送時間を示す情報を入力する。
以下、音声のアクセスカテゴリーを「AC_VO」により表し、映像のアクセスカテゴリーを「AC_VI」により表す。また、AC_VOに所属するデータを転送できる時間を「TOTAL_TIME(AC_VO)」により表し、AC_VIに所属するデータを転送できる時間を「TOTAL_TIME(AC_VI)」により表す。
スケジューラ１１２はスケジューリング部１１２４を有する。スケジューリング部１１２４は、データ転送時間設定部１１２２と接続される。スケジューリング部１１２４には、MAC処理部１０４からパラメータ情報が入力される。該パラメータ情報には、平均データレート、最大データレート、バーストサイズ、平均パケットサイズなどの情報が含まれてもよい。該パラメータ情報は、AC_VOに所属するデータを送信するために、無線通信装置２００ｎが送信する送信要求信号(ADDTS-REQフレーム)のTSPEC値に含まれてもよい。以下送信要求を行った無線通信装置は「REQ_STA」により表されることもある。
スケジューリング部１１２４は、パラメータ情報からREQ_STAに割り当てるべき送信可能時間(Admitted Time or Medium Time)を計算する。スケジューリング部１１２４は、データ転送時間格納部１１２６に格納された「TOTAL_TIME(AC_VO)」に、送信可能時間を割り当てるだけの空きがあるかどうかを判断する。
空きがある場合、該REQ_STAに、送信可能時間を割り当てる。スケジューリング部１１２４は、「TOTAL_TIME(AC_VO)」を更新する。例えば、スケジューリング部１１２４は、「TOTAL_TIME(AC_VO)」から送信可能時間を減算し、該減算した値を新たな「TOTAL_TIME(AC_VO)」とする。
空きがない場合、該スケジューリング部１１２４は、状態管理部１１２８を参照し、無線ネットワークに属するREQ_STA以外の無線通信装置のうち、AC_VOに所属するデータを送信するための無線リソースが割り当てられ、且つスリープ状態の無線通信装置が存在するかどうかを判定する。
存在すると判定した場合、該スケジューリング部１１２４は、データ転送時間格納部１１２６に格納された「TOTAL_TIME(AC_VO)」のうち、該スリープ状態の無線通信装置の「TOTAL_TIME(AC_VO)」に、送信可能時間を割り当てるだけの空きがあるかどうかを判断する。
空きがある場合、該REQ_STAに、該スリープ状態の無線通信装置に割り当てていた無線リソースから、送信可能時間を割り当てる。スケジューリング部１１２４は、該スリープ状態の無線通信装置の「TOTAL_TIME(AC_VO)」を更新する。例えば、スケジューリング部１１２４は、該スリープ状態の無線通信装置の「TOTAL_TIME(AC_VO)」から送信可能時間を減算し、該減算した値を新たな「TOTAL_TIME(AC_VO)」とする。
空きがない場合、該スケジューリング部１１２４は、状態管理部１１２８を参照し、無線ネットワークに属するREQ_STA以外の無線通信装置のうち、AC_VIに所属するデータを送信するための無線リソースが割り当てられ、且つスリープ状態の無線通信装置が存在するかどうかを判定する。
存在すると判定した場合、該スケジューリング部１１２４は、データ転送時間格納部１１２６に格納された「TOTAL_TIME(AC_VI)」のうち、該スリープ状態の無線通信装置の「TOTAL_TIME(AC_VI)」に、送信可能時間を割り当てるだけの空きがあるかどうかを判断する。
空きがある場合、該REQ_STAに、該スリープ状態の無線通信装置に割り当てていた無線リソースから、送信可能時間を割り当てる。スケジューリング部１１２４は、該スリープ状態の無線通信装置の「TOTAL_TIME(AC_VI)」を更新する。例えば、スケジューリング部１１２４は、該スリープ状態の無線通信装置の「TOTAL_TIME(AC_VI)」から送信可能時間を減算し、該減算した値を新たな「TOTAL_TIME(AC_VI)」とする。
スリープ状態の無線通信装置が存在しない場合、及び送信可能時間を割り当てるだけの空きがない場合、該スケジューリング部１１２４は、MAC処理部１０４に、割り当てることができないことを示す情報を入力する。該割り当てることができないことを示す情報は、ステータスコードがエラーであることが含まれたADDTS-RESPであってもよい。
スケジューラ１１２はデータ転送時間格納部１１２６を有する。データ転送時間格納部１１２６は、スケジューリング部１１２４と接続される。データ転送時間格納部１１２６には、当該アクセスポイント１００の配下の無線通信装置２００ｎ毎に、該無線通信装置２００ｎに割り当てている無線リソースの情報が格納される。該無線リソースの情報には、AC_VOに所属するデータを転送できる時間「TOTAL_TIME(AC_VO)」と、AC_VIに所属するデータを転送できる時間「TOTAL_TIME(AC_VI)」とが含まれる。
スケジューラ１１２は状態管理部１１２８を有する。状態管理部１１２８は、スケジューリング部１１２４と接続される。状態管理部１１２８には、当該アクセスポイント１００の配下の無線通信装置２００ｎ毎に、該無線通信装置２００ｎの状態を示す情報が格納される。該状態を示す情報には、アクティブ状態と、スリープ状態とが含まれる。
＜無線ネットワークの動作＞
本無線ネットワークでは、IEEE802.11e規格に従って無線通信装置(STA1)２００１がパワーセーブ機能を使用する。
STA1がスリープ期間中に、無線通信装置(STA2)２００２は無線リソース使用要求を行う。例えば、無線通信装置２００２は、ADDTS-REQフレームを送信することにより無線リソースの使用要求を行う。
アクセスポイント(AP)１００は、STA2により送信されたADDTS-REQに従って、無線リソースの割り当てを行う。
STA2は、AP１００により割り当てられた無線リソースに従ってデータ送信を行う。
図４は、本無線ネットワークに含まれるアクセスポイント１００と、無線通信装置２００１と、無線通信装置２００２との間の処理の一例を示す。
図４に示される例では、STA１がスリープ状態に遷移するまでは無線リソースに空きが無い場合を前提として説明する。
STA１はスリープ状態から復帰するとトリガーフレームをアクセスポイント（AP）１００に送信する（１）。該トリガーフレームにより、STA1は、スリープ状態に遷移していた間に、AP１００にバッファされた当該STA1宛のデータを送信するように要求する。
該トリガーフレームを受信したAP１００は、肯定応答(ACK)を送信する（２）。STA1は、AP１００から全てのバッファデータを受信する（３）−（６）。STA1は、再度スリープ状態に遷移する。
STA1がスリープ状態に遷移した後に、STA2が、ADDTS-Reqを送信することにより、無線リソースの使用要求を行う（７）。AP１００は、STA2からのADDTS-Reqを受信すると、パラメータ情報からSTA2に割り当てるべき送信可能時間を計算する。AP100は、AC_VOに所属するデータを転送できる時間TOTAL_TIME(AC_VO)」に、送信可能時間を割り当てるだけの空きが無い場合に、STA2に、STA1に割り当てられている無線リソースを一時的に割り当てる。AP１００は、ADDTS-Reqに対する応答(ADDTS-Resp)を行う（８）。
STA2は、AP１００により割り当てられた無線リソースにより、データフレームを送信する（９）。該無線リソースは、スリープ状態のSTA1に割り当てられている無線リソースである。
＜アドミッション制御方法＞
アドミッション制御方法について説明する。
例えば、IEEE802.11e規格に従う場合、4種類のアクセスカテゴリーが定義される。
図５は、4種類のアクセスカテゴリーを示す。
4種類のアクセスカテゴリーには、「AC_VO」、「AC_VI」、「AC_BE」、「AC_BK」が含まれる。「AC_VO」は音声(Voice)を表し、「AC_VI」は映像(Video) を表し、「AC_BE」はベストエフォート(Best Effort) を表し、「AC_BK」はバックグラウンド(Back Ground)を表す。
「AC_VO」に所属するデータが最もデータ送信の優先度が高い。「AC_VI」、「AC_BE」、「AC_BK」の順番に優先度が低くなる。
また、アドミッション制御を使用するアクセスカテゴリー（AC）は、「AC_VO」と「AC_VI」の2つにすることがIEEE802.11e規格で推奨されている。本実施例でもその推奨条件に従う。３以上のアクセスカテゴリーに対してアドミッション制御が行われてもよい。本実施例では、一例として、「AC_BE」と「AC_BK」に所属するデータに対してはアドミッション制御を使用しない場合について示す。従って、「AC_BE」と「AC_BK」に所属するデータについては、使用するアクセス制御方式（EDCA、またはHCCA）に従ってデータ送信を行うため、APにデータ送信時間の割り当てを許可してもらう必要は無い。
＜送信時間の計算方法＞
以下、APにより割り当てられるべき送信時間の計算方法について説明する。以下に示される計算方法は、一例であり、他の計算方法を使用しても構わない。
「AC_VO」と「AC_VI」に所属するデータが使用できるデータ転送時間「TOTAL_TIME(AC_VO)」、「TOTAL_TIME(AC_VI)」を決定する。該決定方法は、毎回固定値を使用してもよいし、ネットワーク環境に合わせてユーザーが自由に設定できるようにしてもよい。この時間は、1秒間に例えばAC_VOに所属するデータ送信のためにどれだけの時間を割り当てるかにより決定されてもよい。すなわち、式（１）が成り立つように決定してもよい。
TOTAL_TIME(AC_VO) + TOTAL_TIME(AC_VI) = 1 (1)
図６は、本無線ネットワークの動作の一例を示すフローチャート（その１）である。
本アクセスポイント１００は、「AC_VO」と「AC_VI」でアドミッション制御を使用している。これは一例であり、３以上のカテゴリに対してアドミッション制御が行われてもよいし、１つのカテゴリ、例えば「AC_VO」のみに対してアドミッション制御が行われてもよい。
無線ネットワークに所属する無線通信装置（REQ_STA）２００ｎは、「AC_VO」に所属するデータ送信を行うために、TSPEC値を含めたADDTS-REQフレームをAPに送信する（ステップＳ６０２）。
AP１００は、無線通信装置２００ｎからADDTS−REQフレームを受信すると、TSPEC値に含まれるパラメータ情報から、そのREQ−STAに割り当てる送信可能時間（Admitted Time or Medium Time）を計算する（ステップＳ６０４）。該パラメータ情報には、平均データレート、最大データレート、バーストサイズ、平均パケットサイズなどが含まれる。
AP１００は、AC_VOに所属するデータ送信を行うための時間に、ステップＳ６０４により計算された送信可能時間を割り当てることができる空きがあるかどうかを判断する（ステップＳ６０６）。例えば、スケジューリング部１１２４は、AC_VOに所属するデータ送信を行うための時間に、送信可能時間を割り当てることができる空きがあるかどうかを判断する。
ステップＳ６０６により送信可能時間を割り当てることができる空きがあると判断された場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、AP１００は、「AC_VO」に所属するデータ通信のために使用できる合計時間を以下の式（２）に従って更新する（ステップＳ６０８）。例えば、スケジューリング部１１２４は、「AC_VO」に所属するデータ通信のために使用できる合計時間を更新する。
TOTAL_TIME(AC_VO) = TOTAL_TIME(AC_VO) - MEDIUM_TIME(REQ-STA) （２）
AP１００は、割り当てた時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」情報を含むADDTS-RESPフレームを送信することにより、通知する（ステップＳ６１０）。例えば、スケジューリング部１１２４は、MAC処理部１０４に、ADDTS-RESPフレームとして送信できるように、割り当てた時間情報を入力する。
一方、ステップＳ６０６により送信可能時間を割り当てることができる空きがあると判断されない場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）、AP１００は、無線ネットワークに含まれる無線通信装置２００ｎのうち、「AC_VO」に所属するデータ送信時間を割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置（STA）が存在するかどうかを判定する（ステップＳ６１２）。例えば、スケジューリング部１１２４は、データ転送時間格納部１１２６、及び状態管理部１１２８を参照し、無線ネットワークに含まれる無線通信装置２００ｎのうち、「AC_VO」に所属するデータ送信時間を割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置（STA）が存在するかどうかを判定する。
ステップＳ６１２により無線通信装置（STA）が存在すると判定された場合（ステップＳ６１２：ＹＥＳ）、該無線通信装置（STA）への割り当て時間「MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)」内で、REQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まるかどうかの判定を行う（ステップＳ６１４）。例えば、式（３）が成立するかどうかが判断される。例えば、スケジューリング部１１２４は、「AC_VO」に所属するデータ送信時間を割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置（STA）への割り当て時間「MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)」内で、REQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まるかどうかの判定を行う。
MEDIUM_TIME(REQ-STA)≦MEDIUM_TIME(SLEEP_STA) （３）
ステップＳ６１４によりREQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まると判定された場合（ステップＳ６１４：ＹＥＳ）、AP１００は、式（４）に従って、一時的に割り当て可能な時間の合計を更新する。例えば、スケジューリング部１１２４は、「AC_VO」に所属するデータ送信時間を割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置（STA）への割り当て時間「MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)」の合計を更新する。
MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)=MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)-MEDIUM_TIME(REQ-STA) （４）
AP１００は、MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)を一時的に割り当てる（ステップＳ６１８）。例えば、スケジューリング部１１２４は、MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)を一時的に割り当てる。
AP１００は、ステップＳ６１８により一時的に割り当てた割り当て時間情報を含むADDTS-RESPフレームを送信することにより、通知する（ステップＳ６２０）。例えば、スケジューリング部１１２４は、ADDTS-RESPフレームにより送信できるように、MAC処理部１０４に、一時的に割り当てた割り当て時間情報を入力する。
ステップＳ６１２により無線通信装置（STA）が存在すると判定されない場合（ステップＳ６１２：ＮＯ）、及びステップＳ６１４によりREQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まると判定されない場合（ステップＳ６１４：ＮＯ）、AP１００は、「AC_VO」よりも優先度が低い「AC_VI」で無線リソースが割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置(STA)が存在するかどうかを判定する（ステップＳ６２２）。例えば、スケジューリング部１１２４は、データ転送時間格納部１１２６、及び状態管理部１１２８を参照し、無線ネットワークに含まれる無線通信装置２００ｎのうち、「AC_VI」に所属するデータ送信時間を割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置（STA）が存在するかどうかを判定する。
ステップＳ６２２により無線通信装置（STA）が存在すると判定された場合（ステップＳ６２２：ＹＥＳ）、該無線通信装置（STA）への割り当て時間「MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)」内で、REQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まるかどうかの判定を行う（ステップＳ６２４）。例えば、式（３）が成立するかどうかが判断される。例えば、スケジューリング部１１２４は、「AC_VI」に所属するデータ送信時間を割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置（STA）への割り当て時間「MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)」内で、REQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まるかどうかの判定を行う。
ステップＳ６２４によりREQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まると判定された場合（ステップＳ６２４：ＹＥＳ）、AP１００は、式（４）に従って、一時的に割り当て可能な時間の合計を更新する。例えば、スケジューリング部１１２４は、「AC_VI」に所属するデータ送信時間を割り当てられていてスリープ状態に遷移している無線通信装置（STA）への割り当て時間「MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)」を更新する。
AP１００は、MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)を一時的に割り当てる（ステップＳ６２８）。例えば、スケジューリング部１１２４は、MEDIUM_TIME(SLEEP_STA)を一時的に割り当てる。
AP１００は、ステップＳ６２８により一時的に割り当てた割り当て時間情報を含むADDTS-RESPフレームを送信することにより、通知する（ステップＳ６３０）。例えば、スケジューリング部１１２４は、ADDTS-RESPフレームにより送信できるように、MAC処理部１０４に、一時的に割り当てた割り当て時間情報を入力する。
ステップＳ６２２により無線通信装置（STA）が存在すると判定されない場合（ステップＳ６２２：ＮＯ）、及びステップＳ６２４によりREQ-STAが要求している時間「MEDIUM_TIME(REQ-STA)」が収まると判定されない場合（ステップＳ６２４：ＮＯ）、要求してきたSTAに対して無線リソースを割り当てることができないので、AP１００は、STATUS CODEがエラーのADDTS-RESPフレームを送信することにより、通知する（ステップＳ６３２）。例えば、スケジューリング部１１２４は、ADDTS-RESPフレームにより送信できるように、MAC処理部１０４に、STATUS CODEがエラーとなる情報を入力する。
ステップＳ６０４−Ｓ６３２の処理は、プロセッサ１１６がスケジューラ１１２に従って処理を行うことにより実行される。プロセッサ１１６をスケジューラ１１２として機能させるためのプログラムは、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体に記録された状態で提供される。また、プログラムを、通信網を介してダウンロードするようにしてもよい。この記録媒体をコンピュータの補助記憶装置に挿入すると、記録媒体に記録されたプログラムが読み取られる。プロセッサ１１６は、読み込んだプログラムをRAM１１８あるいはＨＤＤに書き込み、処理を実行する。プログラムは、コンピュータに、図６の各ステップＳ６０４−Ｓ６３２を実行させる。また、例えば、プログラムは、少なくとも一部のステップを実行されるようにしてもよい。
次に、「AC_VO」に所属するデータ送信時間をAP１００から割り当てられていて、スリープ状態に遷移していた無線通信装置（STA1）２００ｎが通常動作状態に復帰する場合について説明する。
図７は、本無線ネットワークの動作の一例を示すフローチャート（その２）である。
無線通信装置(STA1)２００１が、スリープ状態から通常動作状態に復帰する（ステップＳ７０２）。
AP１００は、他の無線通信装置(STA2)２００２に、通常状態に復帰した無線通信装置(STA1)２００ｎに割り当てていたデータ送信時間を割り当てていたかどうかを判定する（ステップＳ７０４）。例えば、スケジューリング部１１２４は、データ転送時間格納部１１２６、及び状態管理部１１２８を参照し、通常状態に復帰した無線通信装置(STA1)２００ｎに割り当てていたデータ送信時間を割り当てていたかどうかを判定する。
他の無線通信装置(STA2)２００２に、通常状態に復帰した無線通信装置(STA1)２００ｎに割り当てていたデータ送信時間を割り当てていたと判断した場合（ステップＳ７０４：ＹＥＳ）、AP１００は、無線通信装置(STA1)２００１に、他の無線通信装置(STA2)２００２に割り当てていたデータ送信時間を戻す（ステップＳ７０６）。例えば、スケジューリング部１１２４は、無線通信装置(STA1)２００１に、他の無線通信装置(STA2)２００２に割り当てていたデータ送信時間を戻す。
AP１００は、AC_VOに所属するデータ送信を行うための時間が、一時的に無線通信装置(STA2)２００２が使用していたデータ送信時間以上であるかどうかを判定する（ステップＳ７０８）。例えば、AP１００は、式（５）であるかどうかを判断する。例えば、スケジューリング部１１２４は、AC_VOに所属するデータ送信を行うための時間が、一時的に無線通信装置(STA2)２００２が使用していたデータ送信時間以上であるかどうかを判定する。
MEDIUM_TIME(STA2)≦TOTAL_TIME(AC_VO) （５）
式（５）において、TOTAL_TIME(AC_VO)は、現状でAC_VOに所属するデータ送信が可能な合計時間であり、MEDIUM_TIME(STA2)は、STA１がスリープの期間、一時的にSTA2が割り当てられていたデータ送信時間を示す。
ステップＳ７０８において、AC_VOに所属するデータ送信を行うための時間が、一時的に無線通信装置(STA2)２００２が使用していたデータ送信時間以上であると判定された場合（ステップＳ７０８：ＹＥＳ）、AP１００は、無線通信装置(STA2)２００２にデータ送信可能時間を割り当てる。例えば、スケジューリング部１１２４は、無線通信装置(STA2)２００２にデータ送信可能時間を割り当てる。
AP１００は、ADDTS-RESPフレームを送信することにより、通知する。
一方、ステップＳ７０８において、AC_VOに所属するデータ送信を行うための時間が、一時的に無線通信装置(STA2)２００２が使用していたデータ送信時間未満であると判定された場合（ステップＳ７０８：ＮＯ）、AP１００は、無線通信装置(STA2)２００２に、DELTSフレームを送信することにより、そのアクセスカテゴリーを使用した通信を中止させる（ステップＳ７１０）。例えば、スケジューリング部１１２４は、そのアクセスカテゴリーを使用した通信を中止させる。
ステップＳ７０４−Ｓ７１０の処理は、プロセッサ１１６がスケジューラ１１２に従って処理を行うことにより実行される。プロセッサ１１６をスケジューラ１１２として機能させるためのプログラムは、例えば、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、メモリカード等の記録媒体に記録された状態で提供される。また、プログラムを、通信網を介してダウンロードするようにしてもよい。この記録媒体をコンピュータの補助記憶装置に挿入すると、記録媒体に記録されたプログラムが読み取られる。プロセッサ１１６は、読み込んだプログラムをRAM１１８あるいはＨＤＤに書き込み、処理を実行する。プログラムは、コンピュータに、図７の各ステップＳ７０４−Ｓ７１０を実行させる。また、例えば、プログラムは、少なくとも一部のステップを実行されるようにしてもよい。
本実施例によれば、アドミッション制御を使用する無線ネットワークにおいて、あるアクセスカテゴリーに対する無線リソースの割り当てが行われている無線通信装置がスリープ状態の場合、該無線通信装置に割り当てられている無線リソースを、該無線通信装置がスリープ状態である場合に限り、他の無線通信装置に一時的に割り当てることができる。
他の無線通信装置に、スリープ状態である無線通信装置に割り当てていた無線リソースを割り当てることができるため、効率よく、最大限に無線リソースを使用することができる。
本アクセスポイントは、
無線通信装置との間でアドミッション制御により無線リソースを割り当てるアクセスポイントであって、
パワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定するスケジューリング部としての、状態判定部と、
該状態判定部により存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てるスケジューリング部としての、割り当て部と
を有する。
さらに、
前記割り当て部は、前記第１の無線通信装置が通常動作状態に復帰する場合、該第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行う。
さらに、
前記割り当て部により前記第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行った結果、前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースがあるかどうかを判断するスケジューリング部としての、無線リソース判断部と、
該無線リソース判断部により前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースが無いと判断された場合に、前記第２の無線通信装置に無線リソースの使用を中止することを通知する通知部と
を有する。
さらに、
前記第２の無線通信装置が、無線リソースの空きの無い第１のアクセスカテゴリーでの送信を要求した場合、前記状態判定部は、前記第１のアクセスカテゴリー以外の第２のアクセスカテゴリーで使用可能な無線リソースを割り当てられ、且つパワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定し、
前記割り当て部は、前記状態判定部により存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てる。
本通信制御方法は、
無線通信装置との間でアドミッション制御により無線リソースを割り当てるアクセスポイントにおける通信制御方法であって、
パワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定するステップと、
該判定するステップにより存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てるステップと
を有する。
さらに、
前記第１の無線通信装置が通常動作状態に復帰する場合、該第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行うステップ
を有する。
さらに、
前記再割り当てを行うステップにより、前記第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行った結果、前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースがあるかどうかを判断するステップと、
該判断するステップにより前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースが無いと判断された場合に、前記第２の無線通信装置に無線リソースの使用を中止することを通知するステップと
を有する。
さらに、
前記第２の無線通信装置が、無線リソースの空きの無い第１のアクセスカテゴリーでの送信を要求した場合、前記判定するステップでは、前記第１のアクセスカテゴリー以外の第２のアクセスカテゴリーで使用可能な無線リソースを割り当てられ、且つパワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定し、
前記割り当てるステップでは、該判定するステップにより存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てる。
本プログラムは、
上記通信制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
本記録媒体は、
上記プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体である。
以上、本発明は特定の実施例を参照しながら説明されてきたが、各実施例は単なる例示に過ぎず、当業者は様々な変形例、修正例、代替例、置換例等を理解するであろう。説明の便宜上、本発明の実施例に従った装置は機能的なブロック図を用いて説明されたが、そのような装置はハードウェアで、ソフトウエアで又はそれらの組み合わせで実現されてもよい。本発明は上記実施例に限定されず、本発明の精神から逸脱することなく、様々な変形例、修正例、代替例、置換例等が包含される。
１００ アクセスポイント(AP: Access Point)
１０２ 無線LAN回路
１０４ MAC(Medium Access Control)処理部
１０６ 無線部
１０８ 信号処理部
１１０ RF(Radio Frequency)部
１１２ スケジューラ
１１２２ データ転送時間設定部
１１２４ スケジューリング部
１１２６ データ転送時間格納部
１１２８ 状態管理部
１１４ パラメータ記憶テーブル
１１６ プロセッサ
１１８ RAM
１２０ DMAC(Direct Memory Access controller)
２００ｎ（ｎは、ｎ＞０の整数） 無線通信装置
特開２００９−１７７８３９号公報 特表２０１０−５１７３５３号公報 特表２００６−５２８８６１号公報

Claims (10)

  1. 無線通信装置との間でアドミッション制御により無線リソースを割り当てるアクセスポイントであって、
    パワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定する状態判定部と、
    該状態判定部により存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てる割り当て部と
    を有するアクセスポイント。
  2. 請求項１に記載のアクセスポイントにおいて、
    前記割り当て部は、前記第１の無線通信装置が通常動作状態に復帰する場合、該第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行うアクセスポイント。
  3. 請求項２に記載のアクセスポイントにおいて、
    前記割り当て部により前記第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行った結果、前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースがあるかどうかを判断する無線リソース判断部と、
    該無線リソース判断部により前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースが無いと判断された場合に、前記第２の無線通信装置に無線リソースの使用を中止することを通知する通知部と
    を有するアクセスポイント。
  4. 請求項１に記載のアクセスポイントにおいて、
    前記第２の無線通信装置が、無線リソースの空きの無い第１のアクセスカテゴリーでの送信を要求した場合、前記状態判定部は、前記第１のアクセスカテゴリー以外の第２のアクセスカテゴリーで使用可能な無線リソースを割り当てられ、且つパワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定し、
    前記割り当て部は、前記状態判定部により存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てるアクセスポイント。
  5. 無線通信装置との間でアドミッション制御により無線リソースを割り当てるアクセスポイントにおける通信制御方法であって、
    パワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定するステップと、
    該判定するステップにより存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てるステップと
    を有する通信制御方法。
  6. 請求項５に記載の通信制御方法において、
    前記第１の無線通信装置が通常動作状態に復帰する場合、該第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行うステップ
    を有する通信制御方法。
  7. 請求項６に記載の通信制御方法において、
    前記再割り当てを行うステップにより、前記第１の無線通信装置に、前記第２の無線通信装置に一時的に割り当てていた無線リソースの再割り当てを行った結果、前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースがあるかどうかを判断するステップと、
    該判断するステップにより前記第２の無線通信装置に割り当てる無線リソースが無いと判断された場合に、前記第２の無線通信装置に無線リソースの使用を中止することを通知するステップと
    を有する通信制御方法。
  8. 請求項５に記載の通信制御方法において、
    前記第２の無線通信装置が、無線リソースの空きの無い第１のアクセスカテゴリーでの送信を要求した場合、前記判定するステップでは、前記第１のアクセスカテゴリー以外の第２のアクセスカテゴリーで使用可能な無線リソースを割り当てられ、且つパワーセーブ機能によりスリープ状態に遷移している第１の無線通信装置が存在するかどうかを判定し、
    前記割り当てるステップでは、該判定するステップにより存在すると判定された場合に、第２の無線通信装置に、前記第１無線通信装置に割り当てていた無線リソースを一時的に割り当てる通信制御方法。
  9. 請求項５に記載の通信制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
  10. 請求項９に記載のプログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体。
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