JP5711547B2 - Wireless communication system, communication apparatus, control method therefor, and program - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信路を使用してデータ転送を行う際の無線通信設定の変更を行う無線通信システム、無線通信システムの制御方法、およびプログラムに関する。 The present invention relates to a wireless communication system that changes a wireless communication setting when performing data transfer using a wireless communication path, a control method for a wireless communication system, and a program.
IEEE802.11シリーズに準拠した無線通信ネットワークは、ネットワークを制御する無線基地局(AP、Access Point)と被制御局としての無線端末(MT、Mobile Terminal)とから構成される。なお、IEEEとはInstitute of Electrical and Electronic Engineersの略である。 A wireless communication network conforming to the IEEE802.11 series includes a wireless base station (AP, Access Point) that controls the network and a wireless terminal (MT, Mobile Terminal) as a controlled station. IEEE stands for Institute of Electrical and Electronic Engineers.
また、IEEE802.11nでは、複数のパケットを集約して送信するアグリゲーションが規定されている。このアグリゲーションを行うか否かをパケットの送信側で決定する構成が特許文献1には開示されている。 In addition, IEEE 802.11n defines an aggregation that aggregates and transmits a plurality of packets. Patent Document 1 discloses a configuration in which whether or not to perform this aggregation is determined on the packet transmission side.
しかしながら、従来ではパケットの受信側からアグリゲーションに関する設定を変更することはできなかった。例えば、どれだけのパケットを集約して送信するか(以下、パケットの集約量)を送信側に変更させるための処理を受信側から行わせることはできなかった。 However, conventionally, it has not been possible to change the settings related to aggregation from the packet receiving side. For example, it has not been possible for the receiving side to perform processing for changing how many packets are aggregated and transmitted (hereinafter, the amount of packet aggregation) to the transmitting side.
従って、受信側にとって適切でないパケットの集約量でデータが送信され続け、受信側のバッファが一杯(Full)となってしまうことがあった。この結果、パケットの再送や消失が起こり、通信速度が低下してしまう場合があった。 Therefore, data may continue to be transmitted with a packet aggregation amount that is inappropriate for the receiving side, and the receiving side buffer may become full. As a result, packet retransmission and loss may occur, resulting in a decrease in communication speed.
上記の課題に鑑み、受信側の状態変化に応じたアグリゲーション処理の設定変更を行うことを目的とする。 In view of the above problems, it is an object to change the setting of the aggregation process according to the state change on the receiving side.
上記の目的を達成する本発明に係る無線通信システムは、
複数の無線端末と無線基地局とを備える無線通信システムであって、
前記無線基地局は、
複数のパケットを集約して1つの通信パケットとして送信する送信手段を備え、
前記無線端末は、
前記送信手段により集約されて送信された前記通信パケットを受信する受信手段と、
前記無線端末の動作状態として、バッファに蓄積されている前記通信パケットの情報量、前記無線端末のバスの使用率を示す稼働率、もしくは、前記無線端末と前記無線基地局との間の通信に使用されている通信プロトコル種別又は通信ソケット数を検出する検出手段と、
前記送信手段により前記無線基地局から前記無線端末へ集約された前記通信パケットが送信されている際に、前記検出手段により検出された前記無線端末の動作状態に応じて、前記無線基地局に対してパケットの集約量の変更を通知する通知手段と、を備え、
前記無線基地局は、
前記通知手段による前記通知に応じて前記集約量を変更する変更手段を備えることを特徴とする。
A wireless communication system according to the present invention that achieves the above-described object,
A wireless communication system comprising a plurality of wireless terminals and a wireless base station,
The radio base station is
Comprising a transmission means for aggregating a plurality of packets and transmitting them as one communication packet;
The wireless terminal is
Receiving means for receiving the communication packets aggregated and transmitted by the transmitting means;
As the operating state of the wireless terminal, the information amount of the communication packet stored in the buffer, the operation rate indicating the bus usage rate of the wireless terminal, or the communication between the wireless terminal and the wireless base station Detection means for detecting the type of communication protocol used or the number of communication sockets ;
When the communication packet aggregated from the radio base station to the radio terminal is transmitted by the transmission means, depending on the operating state of the radio terminal detected by the detection means, to the radio base station And a notification means for notifying the change of the aggregate amount of packets,
The radio base station is
The information processing apparatus includes a changing unit that changes the aggregate amount in response to the notification by the notification unit.
本発明によれば、受信側の状態変化に応じたアグリゲーション処理の設定変更を行うことが可能となる。これにより、現在実行しているアグリゲーション処理を継続しても、データの消失または再送によるスループットの低下を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to change the setting of the aggregation process according to the state change on the receiving side. Thereby, even if the aggregation process currently being executed is continued, it is possible to suppress a decrease in throughput due to data loss or retransmission.
(第1実施形態)
図1は、複数の無線端末(以下、“MT(Mobile Terminal)”と称する)と無線基地局(以下、“AP(Access Point)”と称する)を備える無線通信系と、有線端末(以下、“ND(Network Device)”と称する)を備える有線通信系とが接続する本実施形態の通信ネットワークである。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a wireless communication system including a plurality of wireless terminals (hereinafter referred to as “MT (Mobile Terminal)”) and a wireless base station (hereinafter referred to as “AP (Access Point)”), and a wired terminal (hereinafter referred to as “AP”). This is a communication network according to the present embodiment connected to a wired communication system including “ND (Network Device)”.
AP101は、複数のMT102、MT103と無線接続を行って無線通信系の無線ネットワーク104を構成し、さらに有線の基幹ネットワーク105とも接続する。
The AP 101 performs wireless connection with a plurality of
基幹ネットワーク105には、各ND106乃至ND109が接続されており、有線ネットワークが形成されている。そして、無線ネットワークと有線ネットワークは、AP101を経由して接続されるので、任意のMTと任意のNDとの間でも通信が可能となっている。
The
図2を参照して、本発明に係る無線通信システムを構成するAP(無線基地局)の機能構成について説明する。APは、プロセッサ201と、メモリコントローラ203と、メモリ204と、時計/タイマ205と、有線通信コントローラ206と、無線通信コントローラ207と、DMAコントローラ208とを備える。これらの各構成要素は、メインバス202によって接続されている。
With reference to FIG. 2, a functional configuration of an AP (radio base station) constituting the radio communication system according to the present invention will be described. The AP includes a
プロセッサ201は、メインバス202を介して各構成要素を制御する。メモリコントローラ203は、各構成要素からのメモリ204へのアクセスを制御する。これによって、メモリ204に対するプロセッサ201からの/へのリード/ライト等のアクセスが可能となっている。メモリ204は、各種データを記憶する。時計/タイマ205は、日時や時刻などの時間情報やプロセッサ201からの制御によって、時間間隔を計測するタイマ機能を有する。時計/タイマ205には、プロセッサ201からアクセスが可能となっている。プロセッサ201は、通信処理を実行するために各種の通信プロトコルの処理機能を有しており、時計/タイマ205から必要となる時間情報を取得する。
The
有線通信コントローラ206は、MAC層およびPHY層の部分を装置に実装しており、Ethernetと接続可能な構成になっている。有線通信コントローラ206は、基幹ネットワーク105と接続するための通信インタフェースである。
The
また、無線通信コントローラ207は、図1に示される無線ネットワーク内の各MT102、MT103と無線接続を行う通信インタフェースである。無線通信コントローラ207は、IEEE802.11関連規格に準拠した無線LANモジュールと接続するHost_IF(USB or SDIO or PCI等)により構成される。無線通信コントローラ207は、プロセッサ201からの指示によって、該無線LANモジュールに搭載されるコントロールLSIを制御する機能を有する。IEEE802.11nに規定される無線パケットを集約するアグリゲーション処理は、プロセッサ201が、無線通信コントローラ207を介して無線LAN制御を行うコントロールLSIを制御することにより実行される仕組みとなっている。あるいは、プロセッサ201がアグリゲーション処理を施した通信パケットを生成し、無線通信コントローラ207を介して該コントロールLSIへ送信することにより実行される場合もあり得る。
The
また、使用している通信規格の切り替え手順についても、プロセッサ201からの制御により、無線通信コントローラ207を介して無線LAN制御を行うコントロールLSIに指示が与えられることによって実行される。例えば、IEEE802.11nに準拠した通信方式からIEEE802.11gといった別の規格に準拠した通信方式へ切り替える手順を実行することができる。
The procedure for switching the communication standard being used is also executed by giving an instruction to the control LSI that performs wireless LAN control via the
DMAコントローラ208は、プロセッサ201からの設定により、各構成要素とメモリ204との間で、メインバス202を介してデータを転送する。
The
次に、図3を参照して、本発明に係る無線通信システムを構成するMT(無線端末)の機能構成について説明する。MTは、プロセッサ301と、メモリコントローラ303と、メモリ304と、時計/タイマ305と、状態検出部306と、無線通信コントローラ307と、DMAコントローラ308とを備える。これらの各構成要素は、メインバス302によって接続されている。
Next, with reference to FIG. 3, a functional configuration of an MT (wireless terminal) configuring the wireless communication system according to the present invention will be described. The MT includes a
プロセッサ301は、メインバス302を介して各構成要素を制御する。メモリコントローラ303は、各構成要素からのメモリ304へのアクセスを制御する。これによって、メモリ304に対する、プロセッサ301からの/へのリード/ライト等のアクセスが可能となっている。メモリ304は、各種データを記憶する。時計/タイマ305は、日時や時刻などの時間情報やプロセッサ301からの制御によって、時間間隔を計測するタイマ機能を有する。時計/タイマ305には、プロセッサ301からアクセスが可能となっている。プロセッサ301は、通信処理を実行するために各種の通信プロトコルの処理機能を有しており、時計/タイマ305から必要となる時間情報を取得する。時計/タイマ305は、プロセッサ301により設定されたタイマ周期で、状態検出部306に対してタイミング情報を通知する機能も有する。
The
状態検出部306は、MTにおいて実行されているアプリケーションの種別やプロセッサ301の稼働率、受信バッファの空き容量(受信バッファに蓄積されている情報量)など、自己の状態を検出する。また、DMAコントローラ308の内部レジスタや、メモリ304に対してアクセスする機能を有する。状態検出部306により検出された状態情報は、メモリ304の所定の場所に書き込まれる。また、時計/タイマ305により通知されるタイミング情報に応じて、メモリ304に対してアクセスする機能や、プロセッサ301に対して割り込み通知をする機能も有している。
The
また、無線通信コントローラ307は、図1に示される無線ネットワーク内の無線ネットワーク内のAPと無線接続を行う通信インタフェースである。無線通信コントローラ307は、IEEE802.11関連規格に準拠した無線LANモジュールと接続するHost_IF(USB or SDIO or PCI等)により構成される。プロセッサ301からの指示によって該無線LANモジュールに搭載されるコントロールLSIを制御する機能を有する。
The
IEEE802.11nに規定される無線パケットのアグリゲーション処理は、プロセッサ301が、無線通信コントローラ307を介して無線LAN制御を行うコントロールLSIを制御することにより実行される仕組みとなっている。あるいは、プロセッサ301がアグリゲーション処理を施した通信パケットを生成し、無線通信コントローラ307を介して該コントロールLSIへ送信することにより実行される場合もあり得る。
The wireless packet aggregation processing stipulated in IEEE802.11n has a mechanism that is executed by the
また、使用している通信規格の切り替え手順についても、プロセッサ301からの制御により、無線通信コントローラ307を介して無線LAN制御を行うコントロールLSIに指示が与えられることによって実行される。例えば、IEEE802.11nに準拠した通信方式からIEEE802.11gといった別の規格に準拠した通信方式へ切り替える手順を実行することができる。
The procedure for switching the communication standard being used is also executed by giving an instruction to the control LSI that performs wireless LAN control via the
DMAコントローラ308は、プロセッサ301からの設定により、各構成要素とメモリ304との間で、メインバス302を介してデータを転送する。DMAコントローラ308は、カウンタを備えており、バッファとして使用するメモリ304の所定の領域に対してライトされる場合はカウントアップし、リードされる場合はカウントダウンする機能を有する。この際、単位データが転送される毎に1カウントアップまたは1カウントダウンする仕組みとなっている。また、カウンタの値はレジスタとして内部に随時記憶され、メインバス302を介してアクセス可能な仕組みとなっている。
The
図4は、MTの動作状態に応じた無線通信設定を行うための基準となる状態管理表である。この管理表は、メモリ304の内部に記憶され、プロセッサ301や状態検出部306によって状態情報が書き込まれる。表中の縦の項目は、MTの動作状態を表しており、プロセッサ301や状態検出部306によって検出される項目である。
FIG. 4 is a state management table serving as a reference for performing wireless communication setting according to the operation state of the MT. This management table is stored inside the
受信バッファの空き容量は、DMAコントローラ308の内部レジスタの情報に基づいて判断される。状態検出部306が時計/タイマ305から所定の周期でタイミング情報が通知されたことに応じて、状態検出部306は、DMAコントローラ308の内部レジスタの情報を読み取る。状態検出部306は、読み取ったレジスタ情報(カウンタ値)と受信バッファとして用意されているメモリ領域とを比較し、その比較結果をメモリ304の所定の場所に記録する。ここで、受信バッファとして用意されているメモリ領域からの/へのリード/ライトの各処理は、DMAコントローラ308を使用したDMA転送によって行われる。
The free capacity of the reception buffer is determined based on the information in the internal register of the
次に、MTの稼働率は、状態検出部306によって検出される。状態検出部306は、プロセッサ301およびDMAコントローラ308からのアクセスを監視し、所定時間を基準としたアクセス発生頻度を計測する。状態検出部306は、この計測結果に基づいて、MTの稼動率を算出して数値化し、時計/タイマ305から通知されるタイミング情報に従ってメモリ304内部の該状態管理表に記録する。
Next, the operation rate of MT is detected by the
次に、通信種別は、プロセッサ301によって検出される。プロセッサ301は、MTとして必要となる各種の通信プロトコル処理を実行する機能を有する。そのため、現在どのような通信プロトコルが使用されているかを検出し、使用されている通信プロトコル種別に変化が生じた場合、メモリ304内部の状態管理表に通信種別を記録する。
Next, the communication type is detected by the
最後に、通信ソケットの総数は、プロセッサ301によって検出される。通信ソケットとは、TCP/IPプロトコルを使用してデータ通信を行う場合、IPアドレスとポート番号との組み合わせである。通信ソケットを使用して通信相手を特定し、接続処理やデータ通信処理が実行される。プロセッサ301は、MTとして必要となる各種の通信プロトコル処理を実行する機能を有する。そのため、プロセッサ301は、現在どの程度の数の通信ソケットを使用しているかを検出し、使用されている通信ソケットの総数に変化が生じた場合に、メモリ304内部の状態管理表に通信ソケットの総数を記録する。
Finally, the total number of communication sockets is detected by the
次に、表中の横の項目は、MTとAPが無線接続されAPからMTへデータが転送されている間に、無線通信設定を変更するかどうかの各条件を検出条件1乃至4および検出条件A乃至Dとして表している。検出条件1乃至4および検出条件A乃至Dは、すべてMTの動作状態に基づいており、MTの動作状態として検出された情報の組み合わせにより表現されている。また、プロセッサ301が、どの検出条件をenable/disableにするかを選択する仕組みとなっている。
Next, the horizontal items in the table indicate detection conditions 1 to 4 and detection conditions for whether or not to change wireless communication settings while MT and AP are wirelessly connected and data is transferred from AP to MT. This is expressed as conditions A to D. The detection conditions 1 to 4 and the detection conditions A to D are all based on the operation state of the MT, and are expressed by a combination of information detected as the operation state of the MT. In addition, the
検出条件1は、MTの受信バッファの空き容量が所定値10%以下の状態であるかどうかと、APからMTへ送信される通信パケットがUDPパケットを使用している状態であるかどうか、を検出条件としたものである。プロセッサ301の制御により予めこの検出条件をenableと設定した場合は、状態検出部306が上記の条件を検出した場合に、状態検出部306からプロセッサ301へ割り込み通知を送信する。図4の401は、この検出条件1がプロセッサ301によってイネーブルに設定されていることを示している。
The detection condition 1 is whether or not the free space of the reception buffer of the MT is in a state of 10% or less and whether or not the communication packet transmitted from the AP to the MT is using a UDP packet. This is a detection condition. When this detection condition is set to “enable” in advance by the control of the
検出条件1が検出されるような場合は、MTの受信バッファの空き容量が極端に少なくなっていて、かつ通信プロトコル上の通信制御がフロー制御ではないUDPパケットを使用している状態である。つまり、通信プロトコル上でも再送制御手段がないので、受信したデータが消失してしまう可能性が高い状況を示している。 When the detection condition 1 is detected, the free space of the MT reception buffer is extremely small, and a UDP packet that is not flow control is used for communication control in the communication protocol. That is, since there is no retransmission control means even in the communication protocol, it indicates a situation in which received data is highly likely to be lost.
検出条件2は、MTの受信バッファの空き容量が30%以下の状態であるかどうかと、MTの稼働状態(バスの使用率)が80%以上の状態であるかどうかを検出条件としたものである。図4の402は、この検出条件2がプロセッサ301によってdisableに設定されていることを示している。
検出条件2が検出されるような場合は、MTの受信バッファの空き容量にまだ多少の余裕があるが、MTの処理能力が限界に近い状態である。つまり、MTの処理能力が不十分なため受信したデータが消失してしまう可能性が高い状況を示している。
When the
検出条件3は、MTの稼働状態(バスの使用率)が80%以上の状態であるかどうかと、MTが通信を行っている通信ソケットの総数が5つ以上の状態であるかどうかを検出条件としたものである。図4の403は、この検出条件2がプロセッサ301によってdisableに設定されていることを示している。
Detection condition 3 detects whether the operating state (bus usage rate) of the MT is 80% or more and whether the total number of communication sockets with which the MT is communicating is 5 or more. It is a condition.
検出条件3が検出されるような場合は、各通信ソケットのそれぞれの通信容量は少なくても、総合的なMTの処理能力が限界状態に近い状態である。つまり、MTの処理能力が不十分なため受信したデータが消失してしまう可能性が高い状況を示している。 When the detection condition 3 is detected, even if the communication capacity of each communication socket is small, the overall MT processing capacity is close to the limit state. That is, this indicates a situation in which the received data is highly likely to be lost because the MT processing capability is insufficient.
検出条件4は、APから送られてくる通信パケットはUDPパケットを使用している状態であるかどうかと、MTが通信を行っている通信ソケットの総数が15以上の状態であるかどうかを検出条件としたものである。図4の404は、この検出条件4がプロセッサ301によってdisableに設定されていることを示している。
検出条件4が検出されるような場合は、通信ソケットの総数が多い状態でフロー制御となっていないデータ通信を行っている状態である。つまり、MT内部処理のタイミング条件が厳しくなることによって、少ない通信ソケット数で行っている通信状態に比べて受信データを消失してしまう可能性が増加していることを示している。
When the
検出条件Aは、MTの受信バッファの空き容量が60%以上の状態であるかどうかと、APからMTへ送信される通信パケットはTCPパケットを使用している状態であるかどうかを検出条件としたものである。プロセッサ301の制御により予めこの検出条件をenableと設定した場合は、状態検出部306が上記の条件を検出した場合に、状態検出部306からプロセッサ301に割り込み通知を送信する。図4の405は、この検出条件Aがプロセッサ301によってdisableに設定されていることを示している。
The detection condition A is whether or not the free space of the MT reception buffer is 60% or more, and whether or not the communication packet transmitted from the AP to the MT is using the TCP packet. It is a thing. When this detection condition is set to “enable” in advance by the control of the
検出条件Aが検出されるような場合は、MTの受信バッファの空き容量が充分に確保されていて、かつ通信プロトコル上の通信制御がフロー制御であるTCPパケットを使用している状態である。つまり、通信プロトコル上でも再送制御手段があり、MTの受信バッファも余裕があるので受信したデータが消失してしまう可能性が低い状況を示している。 When the detection condition A is detected, a free space of the MT reception buffer is sufficiently secured, and a TCP packet whose communication control on the communication protocol is flow control is used. That is, there is a retransmission control means on the communication protocol, and the MT reception buffer has a margin, so that the possibility that the received data is lost is low.
検出条件Bは、MTの受信バッファの空き容量が40%以上の状態であるかどうかと、MTの稼働状態(バスの使用率)が20%以下の状態であるかどうかを検出条件としたものである。図4の406は、この検出条件Bがプロセッサ301によってdisableに設定されていることを示している。
The detection condition B is based on whether or not the free space of the MT reception buffer is 40% or more and whether or not the MT operating state (bus usage rate) is 20% or less. It is. 4 indicates that the detection condition B is set to disable by the
検出条件Bが検出されるような場合は、MTの受信バッファの空き容量にまだ多少の余裕があり、さらにMTの処理能力も充分余裕がある状態である。つまり、MTの処理能力が充分なため受信したデータが消失してしまう可能性が低い状況を示している。 When the detection condition B is detected, there is still a margin in the free capacity of the MT reception buffer, and the MT processing capability is also sufficient. In other words, this indicates a situation in which the received data is unlikely to be lost because the MT processing capability is sufficient.
検出条件Cは、MTの稼働状態(バスの使用率)が20%以下の状態であるかどうかと、MTが通信を行っている通信ソケットの総数が2つ以下の状態であるかどうかを検出条件としたものである。図4の407は、この検出条件Cがプロセッサ301によってenableに設定されていることを示している。
Detection condition C detects whether the operating state of the MT (bus usage rate) is 20% or less and whether the total number of communication sockets with which the MT is communicating is 2 or less. It is a condition.
検出条件Cが検出されるような場合は、各通信ソケットのそれぞれの通信容量は少なく、かつMTの処理能力に充分な余裕がある状態である。つまり、MTの処理能力が充分なため受信したデータが消失してしまう可能性が低い状況を示している。 When the detection condition C is detected, the communication capacity of each communication socket is small and there is a sufficient margin in the MT processing capability. In other words, this indicates a situation in which the received data is unlikely to be lost because the MT processing capability is sufficient.
検出条件Dは、APからMTへ送信される通信パケットはTCPパケットを使用している状態であるかどうかと、MTが通信を行っている通信ソケットの総数が5以下の状態であるかどうかを検出条件としたものである。図4の407は、この検出条件Dがプロセッサ301によってdisableに設定されていることを示している。
The detection condition D is whether the communication packet transmitted from the AP to the MT is using a TCP packet, and whether the total number of communication sockets with which the MT is communicating is 5 or less. This is a detection condition. 4 indicates that the detection condition D is set to disable by the
検出条件Dが検出されるような場合は、通信ソケットの総数が少ない状態でフロー制御となっているデータ通信を行っている状態である。つまり、MT内部処理のタイミング条件等の要因によって、受信データを消失してしまう可能性はかなり低いことを示している。 When the detection condition D is detected, it is a state in which data communication is performed with flow control while the total number of communication sockets is small. That is, the possibility that the received data is lost due to factors such as the timing condition of the MT internal processing is considerably low.
なお、上述した各検出条件は、バッファに蓄積される通信パケットの情報量と、無線端末と無線基地局との間の通信に使用されている通信プロトコル種別と、無線端末の稼働率と、無線端末と無線基地局との間の通信に使用されている通信ソケット数と、のうちの少なくとも1つを無線端末の動作状態を検出するための検出条件として管理されてもよい。これらの組み合わせの種類は任意に設定可能であり、またさらなる条件が追加されてもよい。 Each detection condition described above includes the information amount of communication packets accumulated in the buffer, the type of communication protocol used for communication between the wireless terminal and the wireless base station, the operating rate of the wireless terminal, and the wireless At least one of the number of communication sockets used for communication between the terminal and the wireless base station may be managed as a detection condition for detecting the operating state of the wireless terminal. These kinds of combinations can be arbitrarily set, and further conditions may be added.
次に、図5のフローチャートを参照して、図1に示すような通信システムにおいて、MTがAPと無線接続してAP経由でNDから画像などのデータ受信を行っている時の動作手順を説明する。図5の処理は、MTが通信を開始してから終了するまでの間の処理であって、通信中に無線通信設定の変更を実行する処理である。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 5, in the communication system as shown in FIG. 1, an operation procedure when the MT wirelessly connects to the AP and receives data such as images from the ND via the AP will be described. To do. The process in FIG. 5 is a process from when MT starts communication until it ends, and is a process for executing a change in wireless communication settings during communication.
処理開始時の状態は、図1に示すような通信システム内のMT102またはMT103の何れかと、ND106乃至ND109の何れかとの間で、AP101を経由してデータ通信を始めようとしている状態である。MTの動作状態は電源投入直後の状態となる。
The state at the start of processing is a state in which data communication is going to be started via the
S501において、プロセッサ301は、MTからAPに対して無線通信接続要求があったか否かを判定する。無線通信接続要求があったと判定された場合(S501;YES)、S502へ進む。一方、無線通信接続要求がないと判定された場合(S501;NO)、無線通信接続要求があるまで待機する。
In S501, the
S502において、プロセッサ301は、MTがAPと無線接続する手順を実行する。MTとAPとの間でアソシエーション要求/応答フレームの送受信を行うことで無線通信に必要なパラメータの設定を実行する。IEEE802.11nやIEEE802.11eで規定されるアグリゲーション処理の種別やアグリゲーション量(集約量)などの設定も同時に実行される。
In S502, the
S503において、プロセッサ301は、NDからMTへAP経由でデータ転送が開始されたか否かを判定する。NDからMTへのデータ転送が開始されたと判定された場合(S503;YES)、S504へ進む。一方、NDからMTへのデータ転送が開始されていないと判定された場合(S503;NO)、データ転送が開始されるまで待機する。
In step S503, the
S504において、プロセッサ301は、S502で設定された無線通信設定を変更しなければならない検出条件を設定する。ここでは、図4に示したMTの状態管理表の中でアグリゲーション量を減らすために必要となる検出条件1乃至4の中から1つを選択する処理となる。あるいは、アグリゲーション量を増やすために必要となる検出条件A乃至Dの中から1つを選択する処理となる。
In S504, the
仮にNDから映像ストリーミング等の映像情報が送信され、通信プロトコル上ではUDPパケットを使用した伝送方法が選択された場合は、図4に示した検出条件1を選択する処理となる。 If video information such as video streaming is transmitted from the ND and a transmission method using a UDP packet is selected on the communication protocol, the detection condition 1 shown in FIG. 4 is selected.
S505において、状態検出部306は、所定周期のタイミング通知を受信したか否かを判定する。タイミング情報の通知を受信したと判定された場合(S505;YES)、S506へ進む。一方、タイミング情報の通知を受信していないと判定された場合(S505;NO)、S509へ進む。ここで所定周期とは、プロセッサ301によって時計/タイマ305に設定されたタイマ周期であり、無線設定の変更処理を行うのに必要な周期である。
In step S <b> 505, the
S506において、状態検出部306は、MTの状態を検出し、その検出結果を取得する。具体的には、状態検出部306は、実行されているアプリケーションの種別やプロセッサ301の稼働率、蓄積手段として機能する受信バッファの空き容量などのMTの状態を検出する。また、状態検出部306は、DMAコントローラ308の内部レジスタへアクセスして、検出した情報をメモリ304内の所定の場所に書き込む。また、メモリ304へアクセスして、所定の場所に記載されている情報を読み取る。
In step S506, the
S507において、状態検出部306は、S504で設定された検出条件がS506で検出/取得された動作状態に合致するか否かを判定する。S504で設定された検出条件がS506で検出/取得された動作状態に合致すると判定された場合(S507;YES)、S508へ進む。一方、S504で設定された検出条件がS506で検出/取得された動作状態に合致しないと判定された場合(S507;NO)、S509へ進む。
In step S507, the
S508において、プロセッサ301は、現在実行されているアグリゲーション処理のアグリゲーション量を変更する通知をAPに対して送信する。MTからAPへの通知には、Probe Request frame(プローブ・リクエスト・フレーム)を使用して通知する。詳細な事例については後述する。また、他の例として、現在使用している通信規格の切り替え処理を起動する場合もある。例えば、プロセッサ301の制御によりIEEE802.11nに準拠した通信方式からIEEE802.11gといった別の規格に準拠した通信方式へ切り替える処理を実行する(切替処理)。
In step S <b> 508, the
S509において、プロセッサ301は、通信が終了したか否かを判定する。通信が終了したと判定された場合(S509;YES)、処理を終了する。一方、通信が終了していないと判定された場合(S509;NO)、S503へ戻る。
In S509, the
以上で図5に示すフローチャートの各処理が終了する。 Thus, the processes in the flowchart shown in FIG. 5 are completed.
次に、図6のフローチャートを参照して、図1に示すような通信システムにおいて、MTがAPと無線接続してAP経由でNDから画像などのデータ受信を行っている時の動作を説明する。図6の処理は、APが通信を開始してから終了するまでの間の処理であって、通信中に無線通信設定の変更を実行する処理である。 Next, with reference to the flowchart of FIG. 6, the operation when the MT wirelessly connects to the AP and receives data such as images from the ND via the AP in the communication system as shown in FIG. . The process in FIG. 6 is a process from when the AP starts communication until it ends, and is a process for executing a change in wireless communication setting during communication.
処理開始時の状態は、図1に示すような通信システム内のMT102またはMT103の何れかと、ND106乃至ND109の何れかとの間で、AP101を経由してデータ通信を始めようとしている状態である。APの動作状態はスタンバイ状態となる。
The state at the start of processing is a state in which data communication is going to be started via the
S601において、プロセッサ201は、MTからAPに対して無線通信接続要求があったか否かを判定する。無線通信接続要求があったと判定された場合(S601;YES)、S602へ進む。一方、無線通信接続要求がないと判定された場合(S601;NO)、無線通信接続要求があるまで待機する。
In step S601, the
S602において、MTとAPとの間で無線接続処理が実行される。MTとAPとの間でアソシエーション要求/応答フレームの送受信を行うことで無線通信に必要なパラメータの設定を実行する。IEEE802.11nやIEEE802.11eで規定されるアグリゲーション処理の種別やアグリゲーション量などの設定も同時に実行される。 In S602, a wireless connection process is executed between the MT and the AP. Setting of parameters necessary for wireless communication is performed by transmitting / receiving an association request / response frame between the MT and the AP. Settings such as the type of aggregation processing and the amount of aggregation defined by IEEE 802.11n and IEEE 802.11e are also executed simultaneously.
S603において、プロセッサ201は、NDから受け取ったデータをAPがMTへ送信したか否かを判定する。NDから受け取ったデータをAPがMTへ送信したと判定された場合(S603;YES)、S604へ進む。一方、NDから受け取ったデータをAPがMTへ送信していないと判定された場合(S603;NO)、データ転送が開始されるまで待機する。
In step S603, the
S604において、プロセッサ201は、アグリゲーション量の変更依頼通知をMTから受信したか否かを判定する。アグリゲーション量の変更依頼通知をMTから受信したと判定された場合(S604;YES)、S605へ進む。一方、アグリゲーション量の変更依頼通知をMTから受信していないと判定された場合(S604;NO)、S607へ進む。ここで、アグリゲーション量の変更依頼は、Probe Request frame(プローブ・リクエスト・フレーム)を使用してMTからAPへ通知される。S605において、プロセッサ201は、現在のアグリゲーション量の変更設定が可能であるか否かを判定する。ここでは、MTか通知されたアグリゲーション量の変更依頼に対して、APとして対応できるか否かが条件判断の基準となる。現在のアグリゲーション量の変更設定が可能であると判定された場合(S605;YES)、S606へ進む。一方、現在のアグリゲーション量の変更設定が可能ではないと判定された場合(S605;NO)、S607へ進む。
In step S604, the
S606において、プロセッサ201は、アグリゲーション量の変更設定を行う。プロセッサ201は、無線通信コントローラ207を経由して無線LANコントロールLSIの内部設定を変更してアグリゲーション量の変更設定を行う。あるいは、アグリゲーション処理した通信パケットを生成して無線通信コントローラ207に対して受け渡す際に、アグリゲーション量を変更して通信パケットを生成する場合もある。
In S606, the
S607において、プロセッサ201は、通信が終了したか否かを判定する。通信が終了したと判定された場合(S607;YES)、処理を終了する。一方、通信が終了していないと判定された場合(S607;NO)、S603へ戻る。
In step S <b> 607, the
以上で図6に示すフローチャートの各処理が終了する。 Thus, the processes in the flowchart shown in FIG. 6 are completed.
次に、図7を参照して、IEEE802.11nで規定されるMACフレームの構成例を説明する。このMACフレームは、図5に示すS508の処理において、アグリゲーション量の変更通知を行うためにMTからAPへ送信されるMACフレームである。このMACフレームは、マネジメント・フレームのサブタイプがプローブ・リクエストであるフレームである。 Next, with reference to FIG. 7, a configuration example of a MAC frame defined in IEEE 802.11n will be described. This MAC frame is a MAC frame transmitted from the MT to the AP in order to notify the aggregation amount change in the processing of S508 shown in FIG. This MAC frame is a frame whose management frame subtype is a probe request.
フレームフォーマット701は、IEEE802.11nで規定されるマネジメント・フレーム(Management frame)のフレームフォーマット(frame format)を示している。ここではマネジメント・フレームの一種であるプローブ・リクエスト・フレーム(Probe Request frame)である。
A
HT Capabilities element format 702は、プローブ・リクエスト・フレームが有するフレーム・ボディ(Frame Body)に含まれるHT Capabilitiesのフォーマットである。このHT Capabilities element format702は、HT Capabilities Info field703と、A−MPDU Parameters field704とを含んでいる。
HT
MTからAPにアグリゲーション量の変更通知を行うためには、このHT Capabilities Info field703、あるいはA−MPDU Parameters field704の記載内容を変更して送信する。
In order to notify the aggregation amount change from the MT to the AP, the description content of the HT
HT Capabilities Info field703における変更は、内部のMaximum A−MSDU Lengthの値を変更することにより行われる。そして、A−MPDU Parameters field704における変更は、Maximum A−MPDU Length Exponentの値と、Maximum A−MPDU Length Spacingの値とを変更することにより行われる。
The change in HT
本発明によれば、受信側の状態変化に応じたアグリゲーション処理の設定変更を行うことが可能となる。これにより、現在実行しているアグリゲーション処理を継続しても、データの消失または再送によるスループットの低下を抑制することができる。また、現在実行しているアグリゲーション処理を続けても受信側であるMTの動作状態として受信データの処理能力に余裕がある場合にはスループットを向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to change the setting of the aggregation process according to the state change on the receiving side. Thereby, even if the aggregation process currently being executed is continued, it is possible to suppress a decrease in throughput due to data loss or retransmission. Further, even if the aggregation process currently being executed is continued, the throughput can be improved if there is a margin in received data processing capacity as the operating state of the MT on the receiving side.
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
Claims (13)
前記無線基地局は、
複数のパケットを集約して1つの通信パケットとして送信する送信手段を備え、
前記無線端末は、
前記送信手段により集約されて送信された前記通信パケットを受信する受信手段と、
前記無線端末の動作状態として、バッファに蓄積されている前記通信パケットの情報量、前記無線端末のバスの使用率を示す稼働率、もしくは、前記無線端末と前記無線基地局との間の通信に使用されている通信プロトコル種別又は通信ソケット数を検出する検出手段と、
前記送信手段により前記無線基地局から前記無線端末へ集約された前記通信パケットが送信されている際に、前記検出手段により検出された前記無線端末の動作状態に応じて、前記無線基地局に対してパケットの集約量の変更を通知する通知手段と、を備え、
前記無線基地局は、
前記通知手段による前記通知に応じて前記集約量を変更する変更手段を備えることを特徴とする無線通信システム。 A wireless communication system comprising a plurality of wireless terminals and a wireless base station,
The radio base station is
Comprising a transmission means for aggregating a plurality of packets and transmitting them as one communication packet;
The wireless terminal is
Receiving means for receiving the communication packets aggregated and transmitted by the transmitting means;
As the operating state of the wireless terminal, the information amount of the communication packet stored in the buffer, the operation rate indicating the bus usage rate of the wireless terminal, or the communication between the wireless terminal and the wireless base station Detection means for detecting the type of communication protocol used or the number of communication sockets ;
When the communication packet aggregated from the radio base station to the radio terminal is transmitted by the transmission means, depending on the operating state of the radio terminal detected by the detection means, to the radio base station And a notification means for notifying the change of the aggregate amount of packets,
The radio base station is
A wireless communication system, comprising: changing means for changing the aggregate amount in response to the notification by the notification means.
前記検出手段により所定の通信プロトコルが検出された場合に、前記無線端末と前記無線基地局との間の通信に使用されている通信方式を他の通信方式へ切り替える切替手段をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の無線通信システム。 The wireless terminal is
When the predetermined communication protocol is detected by the detecting means, the apparatus further comprises a switching means for switching a communication method used for communication between the wireless terminal and the wireless base station to another communication method. The wireless communication system according to claim 1 .
前記無線基地局は、
送信手段が、複数のパケットを集約して1つの通信パケットとして送信する送信工程を備え、
前記無線端末は、
受信手段が、前記送信工程により集約されて送信された前記通信パケットを受信する受信工程と、
検出手段が、前記無線端末の動作状態として、バッファに蓄積されている前記通信パケットの情報量、前記無線端末のバスの使用率を示す稼働率、もしくは、前記無線端末と前記無線基地局との間の通信に使用されている通信プロトコル種別又は通信ソケット数を検出する検出工程と、
通知手段が、前記送信工程により前記無線基地局から前記無線端末へ集約された前記通信パケットが送信されている際に、前記検出工程により検出された前記無線端末の動作状態に応じて、前記無線基地局に対してパケットの集約量の変更を通知する通知工程と、を備え、
前記無線基地局は、
変更手段が、前記通知工程による前記通知に応じて前記集約量を変更する変更工程を備えることを特徴とする無線通信システムの制御方法。 A method for controlling a wireless communication system comprising a plurality of wireless terminals and a wireless base station,
The radio base station is
The transmission means comprises a transmission step of aggregating a plurality of packets and transmitting them as one communication packet,
The wireless terminal is
A receiving step for receiving the communication packets aggregated and transmitted by the transmitting step;
The detection means, as the operating state of the wireless terminal, the information amount of the communication packet stored in the buffer, the operation rate indicating the bus usage rate of the wireless terminal, or between the wireless terminal and the wireless base station A detection step of detecting the communication protocol type or the number of communication sockets used for communication between ,
When the communication packet aggregated from the radio base station to the radio terminal is transmitted in the transmission step, the notification unit is configured to change the radio depending on the operation state of the radio terminal detected in the detection step. A notification step of notifying the base station of a change in the aggregate amount of packets,
The radio base station is
A control method for a wireless communication system, characterized in that a changing means includes a changing step of changing the aggregate amount in response to the notification in the notification step.
他の通信装置から、複数のパケットが集約された集約パケットを受信する受信手段と、Receiving means for receiving an aggregate packet in which a plurality of packets are aggregated from another communication device;
前記受信手段により受信された前記集約パケットを記憶する記憶手段と、Storage means for storing the aggregated packets received by the receiving means;
前記記憶手段により記憶されている情報量、前記通信装置が有するバスの使用率、前記他の通信装置との間の通信種別、もしくは、前記通信装置が通信しているコネクションの数に基づいて、前記他の通信装置が前記通信装置に対して送信する集約パケットの集約量の変更を、前記他の通信装置に要求する要求手段と、Based on the amount of information stored by the storage means, the bus usage rate of the communication device, the type of communication with the other communication device, or the number of connections with which the communication device is communicating, Request means for requesting the other communication device to change the aggregate amount of aggregate packets transmitted from the other communication device to the communication device;
を有することを特徴とする通信装置。A communication apparatus comprising:
受信手段が、他の通信装置から、複数のパケットが集約された集約パケットを受信する受信工程と、A receiving step for receiving an aggregate packet in which a plurality of packets are aggregated from another communication device; and
記憶手段が、前記受信工程により受信された前記集約パケットを記憶する記憶工程と、A storage step of storing the aggregated packet received by the reception step;
要求手段が、前記記憶工程により記憶されている情報量、前記通信装置が有するバスの使用率、前記他の通信装置との間の通信種別、もしくは、前記通信装置が通信しているコネクションの数に基づいて、前記他の通信装置が前記通信装置に対して送信する集約パケットの集約量の変更を、前記他の通信装置に要求する要求工程と、The request means stores the amount of information stored in the storage step, the bus usage rate of the communication device, the type of communication with the other communication device, or the number of connections with which the communication device is communicating. A requesting step for requesting the other communication device to change the aggregate amount of the aggregate packet that the other communication device transmits to the communication device;
を有することを特徴とする通信装置の制御方法。A method for controlling a communication apparatus, comprising:
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