JP6440076B2 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents
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Description
図3において、宅内もしくはオフィス内に、既存WLANの既存AP(Access Point) 11および既存STA(Station )12と、RoF−WLANのRoF−APのRF処理部21およびRoF−STA24が存在する。ここで、RoF−APの機能は、光ファイバ23を介して接続されるRF処理部21と局舎内のAP処理部22に分割されている。RoF−APのRF処理部21は、光信号と電波との変換を行う構成であり、RoF−APのAP処理部22は、PHY(Physical)層およびMAC(Medium Access Control )層のAP処理を行う。したがって、RF処理部21とAP処理部22と間には光ファイバ23を介して通信することによる伝搬遅延が発生し、RoF−APとしてフレーム送受信やキャリア検出が遅れる。
図5において、RoF−APのRF処理部21,AP処理部22およびRoF−STA24は、既存WLANのRTS/CTSフレームを受信してNAV(Network Allocation Vector )期間を取得し、そのNAV期間の送信を控える。ただし、RoF−APでは、RTS/CTSフレームの遅れにより、設定されるNAV期間も遅れて設定される。そのため、RoF−APでは送信データがある場合に、NAV期間の終了時刻から往復伝搬遅延(RTT)時間前のタイミングで送信制御に入り、DIFS時間以下のTw 時間後に、ランダムバックオフ期間を設けずにRTSフレームを送信する。これにより、RoF−APからRoF−STAへのRTSフレームの送信は成功し、RoF−WLANにおける下りスループットの改善が可能になる。なお、Tw =DIFSとした場合でも、既存WLANがデータ送受信を終えてDIFS後にランダムバックオフ期間0でRTSフレームを送信する場合を除き、RoF−APからRoF−STAへのRTSフレームの送信は成功する。
図1において、RoF−APは、光ファイバ23を介して接続されるRF処理部21とAP処理部22により構成され、RF処理部21は光信号と電波との変換を行う機能を備える。AP処理部22は、AP機能を有する制御部として、NAV設定部221、RTS送信制御部222、CTS送信制御部223、データ送受信部224およびACK送信部225を備え、さらにRF処理部21との間で光通信を行う光通信部226を備える。
算出方法1は、実スループットに基づいて算出する。ある時点で算出される送信待機確率をαk とする。αk を算出した時点で計測される自局の実スループットをTk とする。実スループットTk の計測方法は限定しないが、例えば、算出時点から一定時間t遡った間における平均スループットとしてもよいし、重み付け平均としてもよい。
N>Nth1 :TT =TT1 …(1-1)
Nth1 ≧N≧Nth2 :TT =TT1+Tt2×N …(1-2)
Nth2 >N :TT =TT3 …(1-3)
TT2=(TT3−TT1)/(Nth1−Nth2)=(51−1)/(51−1)=1Mbps …(2)
αk =f(αk-1 ,ek) …(3)
αk =g(αk-1 ,ek,ek-1,ek-2) …(4)
(3)式:
ek >Th1 :αk =αk-1 −Δα' …(5-1)
Th1 ≧ek ≧Th2 :αk =0 …(5-2)
Th2 ≧ek :αk =αk-1 +Δα" …(5-3)
(4)式:
αk =αk-1−a×ek−b(ek−ek-1)−c((ek−ek-1)−(ek-1−ek-2))
…(6)
算出方法2は、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づいて送信待機確率αを算出する。送信待機確率αk を求める時点での共存端末数をNk とする。Nk は、予め定めた過去tN 秒間に通信を行ったSTAおよびAPの数とすればよい。MACアドレスまたはIPアドレスまたはその他の識別子を解読することで算出することができる。
αk =d×Nk +e …(7)
α51M =d+e
α1M =50×d+e …(8)
例えば(α51M ,α1M)=(0.1 ,0.99)とすると、d=0.018 、e=0.081 となる。
算出方法3は、使用するチャネルの時間占有率を基に算出する。時間占有率とは、測定期間に対するビジー状態の期間の占める割合とする。時間占有率の算出方法の例を以下に示す。例えば、RoF−STAで定期的にキャリアセンスを行い、過去na 回のキャリアセンス施行のうち、nb 回ビジー状態を検出したとすると、時間占有率rb は、式(9) で示される。
rb =nb /na …(9)
αk =f×rb +g …(10)
α51M =0+g
α1M =f+g …(11)
例えば(α51M ,α1M)=(0.1 ,0.99)とすると、f=0.89、g=0.1 となる。
12 既存WLANのSTA
21 RoF−APのRF処理部
22 RoF−APのAP処理部
23 光ファイバ
24 RoF−STA
221 NAV設定部
222 RTS送信制御部
223 CTS送信制御部
224 データ送受信部
225 ACK送信部
226 光通信部
Claims (4)
- CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance )方式によるアクセス制御を行う既存の無線通信システムと共存し、キャリアセンスを行わずにアクセス制御を行う無線通信システムにおいて、
前記既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定する手段と、
前記NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、前記CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合に前記アクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機する送信制御手段と
を備え、
前記送信制御手段は、前記送信待機確率αとして、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 - CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance )方式によるアクセス制御を行う既存の無線通信システムと共存し、キャリアセンスを行わずにアクセス制御を行う無線通信システムにおいて、
前記既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定する手段と、
前記NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、前記CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合に前記アクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機する送信制御手段と
を備え、
前記送信制御手段は、前記送信待機確率αとして、使用するチャネルの時間占有率に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。 - CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance )方式によるアクセス制御を行う既存の無線通信システムと共存し、キャリアセンスを行わずにアクセス制御を行う無線通信方法において、
前記既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定するステップと、
前記NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、前記CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合に前記アクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機するステップと
を有し、
前記送信待機確率αは、アクティブ状態にあって共存する端末数に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定される
ことを特徴とする無線通信方法。 - CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance )方式によるアクセス制御を行う既存の無線通信システムと共存し、キャリアセンスを行わずにアクセス制御を行う無線通信方法において、
前記既存の無線通信システムでデータ送受信を行うためのアクセス制御信号から、データ送受信が行われるNAV期間を取得して設定するステップと、
前記NAV期間の終了時刻から内部遅延時間前を起点に、前記CSMA/CA方式におけるDIFS時間以下、0以上の時間Tw 後に、送信データがある場合に前記アクセス制御信号を送信する際に、所定の送信待機確率αで送信を待機するステップと
を有し、
前記送信待機確率αは、使用するチャネルの時間占有率に基づき、目標スループットと実スループットが近づく値に設定される
ことを特徴とする無線通信方法。
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