JP6267046B2 - 無線通信装置及び通信制御方法 - Google Patents
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Description
図7において、LSは、バックオフスロット長を表す。TB3は、バックオフスロット数Cの値に3が選択された場合のバックオフ時間である。このとき、バックオフ時間TB3は、バックオフスロット長LSの3倍の長さの時間として生成される。同様に、TB5は、バックオフスロット数Cの値に5が選択された場合のバックオフ時間である。このとき、バックオフ時間TB5は、バックオフスロット長LSの5倍の長さの時間として生成される。なお、図7においては、説明を簡単にするために、IFS(Inter Frame Space)等の調整時間を省略している。
図8において、横軸は時間を表す。図8には、無線通信装置1及び無線通信装置2がデータの送信機会を取得する様子が示されている。図8において、搬送路の状態は、時刻t1から時刻t2において無線通信装置1によってデータ送信(データ送信1)が行われておりビジー状態となっている。無線通信装置1は、時刻t2において搬送路がアイドル状態になると、バックオフ時間TB11を生成する。そして、バックオフ時間TB11の間、キャリアセンスを継続しデータ送信を待機する。同様に、無線通信装置2は、時刻t2において搬送路がアイドル状態になると、バックオフ時間TB21を生成する。そして、バックオフ時間TB21の間、キャリアセンスを継続しデータ送信を待機する。無線通信装置1及び無線通信装置2は、自装置のバックオフ時間を待機した後、搬送路の状態がアイドル状態であればデータの送信機会を得て、データ送信を開始する。
図1は、実施形態の無線通信システム1のシステム構成を示すシステム構成図である。
実施形態の無線通信システム1は、無線通信装置10A〜10Cを備える。各無線通信装置は、CSMA/CAを用いた無線通信によりデータ送信を行う。各無線通信端末では、無線通信に使用する周波数帯域が固定される。各無線通信端末に固定される周波数帯域を周波数チャネル(以下、「チャネル」という。)という。以下の説明では、説明を簡単にするために、特に区別しない限り、無線通信装置10A〜10Cを無線通信装置10と記載する。なお、無線通信システム1が備える無線通信装置10の数は、図1と異なる数であってもよい。
図2において、横軸は周波数(チャネル)を示し、縦軸は電力を表す。図2では、チャネル1A〜1Cの3つのチャネルが示されている。説明を簡単にするために、チャネル1A〜1Cは、それぞれ、図1における無線通信装置10A〜10Cが使用するチャネルであると仮定する。チャネル1A〜1Cは、それぞれ、周波数fa、fb及びfcを中心周波数とするチャネルである。
図3において、横軸は時間を示し、縦軸は周波数(チャネル)を示す。図3では、図1における無線通信装置10A及び無線通信装置10Cの動作例が示されている。図2に示したように、無線通信装置10Aと無線通信装置10Cとは、使用するチャネルの周波数帯域が競合しないため、それぞれ、任意のタイミングでデータ送信することができる。
従来の無線通信システムでは、このように競合の状況が異なる場合であっても、無線通信装置10は、共通のバックオフパラメータを用いてバックオフ時間TBを決定していた。そのため、無線装置10Bがデータの送信機会を得る確率は、無線通信装置10A及び無線通信10Cが送信機会を得る確率に比べて低くなり、不公平を生じていた。
無線通信装置10は、バスで接続されたCPU(Central Processing Unit)やメモリや補助記憶装置などを備え、通信制御プログラムを実行する。無線通信装置10は、通信制御プログラムの実行によって受信部11、復調部12、外部通信インターフェース部13、変調部14、キャリアセンス部15、バックオフ制御部16及び送信部17を備える装置として機能する。
なお、無線通信装置10の各機能の全て又は一部は、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やPLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されてもよい。通信制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。通信制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
図2の例に示したように、無線通信装置10は、使用するチャネルの競合状況によってデータの送信機会に不公平が生じる。すなわち、競合あり(片側競合又は両側競合)の状況にある無線通信装置10は、競合なしの状況にある無線通信装置10よりもデータの送信機会を得にくい。また、両側競合の状況にある無線通信装置10は、片側競合の状況にある無線通信装置10よりもデータの送信機会を得にくい。また、図3の例に示したように、無線通信装置10は、使用するチャネルの周波数帯域によってデータの送信機会に不公平が生じる。すなわち、低い周波数帯域のチャネルを使用する無線通信装置10は、高い周波数帯域のチャネルを使用する無線通信装置10よりもデータの送信機会を得にくい。
まず、無線通信装置10のキャリアセンス部15は、所定のタイミングにおいて、受信部11によって受信された信号についてキャリアセンスを行う。このとき、キャリアセンス部15は、他装置が使用するチャネルを含む全てのチャネルについてキャリアセンスを行う(ステップS11)。なお、所定のタイミングは、定期的なタイミングであってもよし、データの送信が発生したタイミングであってもよい。
バックオフ制御部16が行うバックオフパラメータの重み付けは、バックオフスロット長LS及びバックオフスロット数の最大値Cmax以外のパラメータに対して行われてもよい。例えば、バックオフスロット数の最大値Cminに対して重み付けが行われてもよい。その場合、無線通信装置10の競合状況において、競合が大きい場合にはCminがより小さい値となるように重み付けがされてもよい。
また、バックオフ制御部16は、無線通信装置10の競合状況に応じて、直接バックオフ時間を生成してもよい。
10、10A、10B、10C…無線通信装置
11…受信部
12…復調部
13…外部通信インターフェース部
14…変調部
15…キャリアセンス部
16…バックオフ制御部
17…送信部
Claims (5)
- 全ての周波数チャネルに対してキャリアセンスを行い、自装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域と、他装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域との競合状況を判断するキャリアセンス部と、
前記キャリアセンス部が判断した前記競合状況に応じて待機時間の長さを制御する制御部と、
自装置が使用する周波数チャネルがアイドル状態となってから、前記待機時間を待機した後、前記周波数チャネルがアイドル状態であれば、前記周波数チャネルを使用してデータを送信する送信部と、
を備え、
前記制御部は、前記競合状況に応じて、自装置に設定されている前記待機時間を決定するためのパラメータに対し、前記周波数帯域の競合状況を示す値に基づく重み付けを行い、自装置に設定されているパラメータを重み付けされた前記パラメータで更新することによって、前記待機時間の長さを制御する、
無線通信装置。 - 前記キャリアセンス部によって判断された前記競合状況に基づいて、前記制御部は、競合が大きいほど前記待機時間の長さが短くなる方向に制御する、
請求項1に記載の無線通信装置。 - 全ての周波数チャネルに対してキャリアセンスを行い、自装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域と、他装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域との競合状況を判断するキャリアセンスステップと、
前記キャリアセンスステップにおいて判断された前記競合状況に応じて待機時間の長さを制御する制御ステップと、
自装置が使用する周波数チャネルがアイドル状態となってから、前記待機時間を待機した後、前記周波数チャネルがアイドル状態であれば、前記周波数チャネルを使用してデータを送信する送信ステップと、
を有し、
前記制御ステップにおいて、前記競合状況に応じて、自装置に設定されている前記待機時間を決定するためのパラメータに対し、前記周波数帯域の競合状況を示す値に基づく重み付けを行い、自装置に設定されているパラメータを重み付けされた前記パラメータで更新することによって、前記待機時間の長さを制御する、
通信制御方法。 - 全ての周波数チャネルに対してキャリアセンスを行い、自装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域と、他装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域との競合状況を判断するキャリアセンス部と、
前記キャリアセンス部が判断した前記競合状況に応じて待機時間の長さを制御する制御部と、
自装置が使用する周波数チャネルがアイドル状態となってから、前記待機時間を待機した後、前記周波数チャネルがアイドル状態であれば、前記周波数チャネルを使用してデータを送信する送信部と、
を備え、
前記キャリアセンス部は、前記競合状況を、競合のない第1の状況と、周波数帯域の下限方向又は上限方向の一方向側でのみ周波数帯域が競合する第2の状況と、周波数帯域の下限方向及び上限方向の両方向側で周波数帯域が競合する第3の状況と、に分類し、
前記制御部は、前記競合状況が前記第1の状況にあるとき、前記待機時間の長さが維持されるように前記パラメータを重み付けし、前記競合状況が前記第2の状況にあるとき、
前記待機時間の長さが短くなるように前記パラメータを重み付けし、前記競合状況が前記第3の状況にあるとき、前記待機時間の長さがさらに短くなるように前記パラメータを重み付けする、
無線通信装置。 - 全ての周波数チャネルに対してキャリアセンスを行い、自装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域と、他装置が使用する周波数チャネルの周波数帯域との競合状況を判断するキャリアセンスステップと、
前記キャリアセンスステップにおいて判断された前記競合状況に応じて待機時間の長さを制御する制御ステップと、
自装置が使用する周波数チャネルがアイドル状態となってから、前記待機時間を待機した後、前記周波数チャネルがアイドル状態であれば、前記周波数チャネルを使用してデータを送信する送信ステップと、
を有し、
前記キャリアセンスステップにおいて、前記競合状況を、競合のない第1の状況と、周波数帯域の下限方向又は上限方向の一方向側でのみ周波数帯域が競合する第2の状況と、周波数帯域の下限方向及び上限方向の両方向側で周波数帯域が競合する第3の状況と、に分類し、
前記制御ステップにおいて、前記競合状況が前記第1の状況にあるとき、前記待機時間の長さが維持されるように前記パラメータを重み付けし、前記競合状況が前記第2の状況にあるとき、前記待機時間の長さが短くなるように前記パラメータを重み付けし、前記競合状況が前記第3の状況にあるとき、前記待機時間の長さがさらに短くなるように前記パラメータを重み付けする、
通信制御方法。
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