JP6484568B2 - Wireless communication control method, wireless communication apparatus, and wireless communication system - Google Patents

Wireless communication control method, wireless communication apparatus, and wireless communication system

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JP6484568B2 JP2016003549A JP2016003549A JP6484568B2 JP 6484568 B2 JP6484568 B2 JP 6484568B2 JP 2016003549 A JP2016003549 A JP 2016003549A JP 2016003549 A JP2016003549 A JP 2016003549A JP 6484568 B2 JP6484568 B2 JP 6484568B2
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Description

本発明は、無線通信制御方法、無線通信装置、及び、無線通信システムに係り、特に無線QoS(Quality of Service)保証に関する。   The present invention relates to a wireless communication control method, a wireless communication apparatus, and a wireless communication system, and more particularly to wireless QoS (Quality of Service) guarantee.

近年、製造現場における少量多品種生産のニーズが拡大しつつある。これにより、製造工数が増加し、中間製品の搬送や製造機械の自動化等、無線利用が制御分野へ拡大しつつある。一方、通信インフラはその都度拡張できないため、既存通信との共存が必須である。   In recent years, the need for small-lot, multi-product production at manufacturing sites is expanding. As a result, the number of manufacturing steps increases, and wireless use such as conveyance of intermediate products and automation of manufacturing machines is expanding to the control field. On the other hand, since the communication infrastructure cannot be expanded each time, coexistence with existing communication is essential.

一般的に、通信要件の異なる、制御系通信と、作業者のタブレット等を対象とした一般的通信である情報系通信、及びそれらの中間である監視用通信、とを1つの物理インフラで収容するためには、物理的に一つのものを論理的に複数に見せるネットワーク仮想化技術が必要である。そのために、パソコンやサーバ、プリンタ等のIT関連機器が接続されたインターネットにそれ以外の様々な"モノ"を接続する技術であるIoT(Internet of Things)において、仮想ネットワーク構築に必要な「保証可能な無線通信」が必要となる。   In general, a single physical infrastructure accommodates control-related communications with different communication requirements, information-related communications that are general communications targeted at workers' tablets, etc., and monitoring communications that are intermediate between them. In order to do this, a network virtualization technology is necessary that physically shows one thing in a logical manner. To that end, IoT (Internet of Things), a technology that connects various other “things” to the Internet, which is connected to IT-related devices such as personal computers, servers, and printers, provides the “guarantee” necessary for building virtual networks. Wireless communication "is required.

ここで、無線通信品質であるSINR(Signal-to-Interference Noise Ratio)の劣化要因である干渉として、システム外の干渉とシステム内の干渉がある。システム外の干渉は制御不可能であるが、システム内の干渉については、製造工場のような管理された閉域システムでは干渉源の持ち込みを制限できると仮定すれば閉環境でのマネージメントは可能である。一方、システム内の干渉は他端末の通信由来の干渉であり、例えば、通信規格IEEE802.11eの制御により、QoS通信タイミングにおける非QoSの通信を回避し、QoS通信の被干渉を抑圧することで対応可能となる。   Here, interference that is a cause of deterioration of SINR (Signal-to-Interference Noise Ratio) that is wireless communication quality includes interference outside the system and interference inside the system. Inter-system interference is uncontrollable, but intra-system interference can be managed in a closed environment assuming that a controlled closed system such as a manufacturing plant can limit the introduction of interference sources. . On the other hand, the interference in the system is interference derived from communication of other terminals. For example, by controlling the communication standard IEEE802.11e, non-QoS communication at the QoS communication timing is avoided and interference of QoS communication is suppressed. It becomes possible to respond.

ここで、IEEE802.11eのQoS保証は、データの要求遅延に対する保証制御がないという問題がある。   Here, the QoS guarantee of IEEE802.11e has a problem that there is no guarantee control for a data request delay.

そこで、これらを解決するための背景技術として、特開2015−103849号公報(特許文献1)や、特開2013−131834号公報(特許文献2)がある。   Therefore, as background techniques for solving these problems, there are JP-A-2015-103849 (Patent Document 1) and JP-A-2013-131835 (Patent Document 2).

特許文献1は、システム要求値を満たし、再送後のパケット衝突を低減できる最適なバックオフ長を得ることを目的とし、CSMA/CAの通信手順を用いる無線ネットワークに設けられる無線通信装置は、システム要求値として予め設定されるリンクあたりの最大再送回数と、パケット到達率と、遅延時間と、送信データのパケット長と、に基づいて、再送回数毎のCWの値を算出し、パケット到達率を満たす最も小さい再送回数と、再送回数におけるCWの値と、を再送時のパラメータとして選択してパケットを再送制御するプロセッサを有する点が開示されている。   Patent Document 1 aims to obtain an optimal backoff length that satisfies system requirements and can reduce packet collisions after retransmission. A wireless communication device provided in a wireless network using a CSMA / CA communication procedure is Based on the maximum number of retransmissions per link, the packet arrival rate, the delay time, and the packet length of the transmission data set in advance as a request value, the CW value for each number of retransmissions is calculated, and the packet arrival rate is calculated. It is disclosed that a processor is provided that performs retransmission control of a packet by selecting the smallest number of retransmissions to be satisfied and the CW value at the number of retransmissions as parameters at the time of retransmission.

また、特許文献2は、同一トラフィック量や同一データ種別間であっても要求遅延時間に対する遅延制御を可能とし、タイムアウト時間までにより確実にデータ送信を完了することの出来る高信頼な無線通信装置を提供することを目的とし、無線通信装置は、キャリアセンスによるチャネルの空き状態を検出後、コンテンションウィンドウ幅から選択されたランダム値に基づくバックオフ時間が経過した後に送信を開始するアクセス制御を行う。残余時間算出部は、データの発生から許容される要求遅延時間までの残余時間を算出する。設定部は、前記残余時間算出部で算出した残余時間に応じて、前記コンテンションウィンドウ幅を設定する。前記設定部は、第1の残余時間で設定される第1のコンテンションウィンドウ幅を、第1の残余時間よりも長い第2の残余時間で設定される第2のコンテンションウィンドウ幅よりも小さくする点が開示されている。   Further, Patent Document 2 discloses a highly reliable wireless communication apparatus that enables delay control with respect to a requested delay time even between the same traffic amount and the same data type, and that can complete data transmission more reliably by a timeout time. For the purpose of providing, a wireless communication apparatus performs access control to start transmission after a back-off time based on a random value selected from a contention window width has elapsed after detecting a free state of a channel by carrier sense . The remaining time calculation unit calculates the remaining time from the generation of data to the allowable request delay time. The setting unit sets the contention window width according to the remaining time calculated by the remaining time calculating unit. The setting unit makes the first contention window width set by the first remaining time smaller than the second contention window width set by the second remaining time longer than the first remaining time. This is disclosed.

特開2015−103849号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-103849 特開2013−131834号公報JP2013-131835A

特許文献1は、許容遅延内での到達率が要件を満たす最小の再送回数を選択し、許容遅延内での到達率が要件を満たす最小の再送回数を選択する。また、特許文献2は、データの発生から許容される要求遅延時間までの残余時間に応じて、コンテンションウィンドウ幅を設定し、残り時間が短くなるほど接続試行頻度が上がり、要求遅延内での到達率が向上する。   Patent Document 1 selects the minimum number of retransmissions for which the arrival rate within the allowable delay satisfies the requirement, and selects the minimum number of retransmissions for which the arrival rate within the allowable delay satisfies the requirement. Further, Patent Document 2 sets the contention window width according to the remaining time from the generation of data to the allowable request delay time, and the connection attempt frequency increases as the remaining time becomes shorter and reaches within the request delay. The rate is improved.

しかし、特許文献1、2は何れも、輻輳の度合いを考慮していないため、要求遅延の長い情報系の通信速度が必要以上に低下するという課題があった。   However, since Patent Documents 1 and 2 do not consider the degree of congestion, there is a problem that the communication speed of an information system with a long request delay is unnecessarily lowered.

そこで、本発明の目的は、制御系通信の遅延保証と情報系通信の通信速度向上の両立を図った、無線通信制御方法、無線通信装置、及び、無線通信システムを提供することである。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wireless communication control method, a wireless communication apparatus, and a wireless communication system, which are compatible with delay guarantee of control communication and improvement of communication speed of information communication.

上記課題を解決するために、本発明は、その一例を挙げるならば、CSMA/CA方式のアクセス制御を行う無線通信システムに用いる無線通信装置の無線通信制御方法であって、無線通信システムの輻輳状況を受信するステップと、アプリケーション種別を受信するステップと、要求遅延時間を受信するステップと、要求遅延時間とデータ発生からの経過時間の差分である要求遅延時間までの余裕時間を算出するステップと、アプリケーション種別と要求遅延時間までの余裕時間と輻輳状況に基づきコンテンションウィンドウ値を決定し、決定したコンテンションウィンドウ値を基にCSMA/CA方式のアクセス制御を行うステップを有する。   In order to solve the above-described problems, the present invention is, for example, a wireless communication control method for a wireless communication apparatus used in a wireless communication system that performs CSMA / CA access control. A step of receiving a status; a step of receiving an application type; a step of receiving a request delay time; and calculating a margin time to a request delay time which is a difference between the request delay time and an elapsed time from data generation; , Determining the contention window value based on the application type, the margin time until the request delay time, and the congestion state, and performing access control of the CSMA / CA scheme based on the determined contention window value.

本発明によれば、制御系通信の遅延保証と情報系通信の通信速度向上の両立を図った、無線通信制御方法、無線通信装置、及び、無線通信システムを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a wireless communication control method, a wireless communication apparatus, and a wireless communication system that are compatible with delay guarantee of control communication and improvement of communication speed of information communication.

実施例1における無線通信システムの構成図である。1 is a configuration diagram of a wireless communication system in Embodiment 1. FIG. 実施例1における端末側の機能ブロック図である。3 is a functional block diagram on a terminal side in Embodiment 1. FIG. 実施例1における、基地局側の機能ブロック図である。3 is a functional block diagram on the base station side in Embodiment 1. FIG. 実施例1における端末側の装置構成図である。1 is a device configuration diagram on a terminal side in Embodiment 1. FIG. 実施例1における基地局側の装置構成図である。1 is a device configuration diagram on a base station side in Embodiment 1. FIG. 実施例1における端末側の通信端末の輻輳状況受信更新の動作フローである。It is an operation | movement flow of the congestion condition reception update of the communication terminal by the side of the terminal in Example 1. FIG. 実施例1における端末側の通信端末のCW決定とアクセス制御の動作フローである。It is an operation | movement flow of CW determination and access control of the communication terminal of the terminal side in Example 1. FIG. 実施例1における輻輳状況、余裕時間からCWを決定する関数例である。It is an example of a function which determines CW from the congestion condition in Example 1, and margin time. 実施例1における基地局側の通信端末の輻輳状況更新、送信の動作フローである。6 is an operation flow of congestion status update and transmission of a communication terminal on the base station side in the first embodiment. 実施例1における基地局側の通信端末のCW決定とアクセス制御の動作フローである。6 is an operation flow of CW determination and access control of a communication terminal on the base station side in the first embodiment. 実施例2における端末側の通信端末のCW決定とアクセス制御の動作フローである。It is an operation | movement flow of CW determination and access control of the communication terminal of the terminal side in Example 2. FIG. 実施例2における、輻輳状況から余裕時間の係数αの値を決定する関数例である。10 is a function example for determining a value of a margin time coefficient α from a congestion state in the second embodiment. 実施例2における余裕時間と係数αからCW値を決定する関数例である。It is an example of a function which determines CW value from margin time and coefficient alpha in Example 2. 実施例3における端末側の通信端末のCW決定とアクセス制御の動作フローである。It is the operation flow of CW determination and access control of the communication terminal on the terminal side in the third embodiment. 実施例3における、輻輳状況、アプリケーション種別、余裕時間から評価値βを決定する関数の例である。It is an example of the function in Example 3 which determines evaluation value (beta) from a congestion condition, application classification, and margin time. 実施例3における評価値βからCW値を決定する関数例である。It is an example of a function which determines CW value from evaluation value beta in Example 3.

以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。なお、本発明はこれにより限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this.

図1は本実施例における無線通信システムの構成図である。図1において、101は制御対象機器、102は制御対象機器101の制御系通信を行う通信装置である。同様に、105は情報端末、106は情報端末105の情報系通信を行う通信装置である。また、通信装置102、106との通信を行なう通信装置103により、センタ装置104と制御対象機器101、情報端末105とは情報の送受信を行う。すなわち、図1においては、センタ装置104からの無線利用よる遠隔制御での制御対象機器101、例えば産業機器、の自動化等の制御を想定し、同時に、作業者が用いるPCやタブレット等の情報端末105との情報通信を行う場合を想定する。   FIG. 1 is a configuration diagram of a wireless communication system in the present embodiment. In FIG. 1, reference numeral 101 denotes a control target device, and reference numeral 102 denotes a communication device that performs control system communication of the control target device 101. Similarly, reference numeral 105 denotes an information terminal, and reference numeral 106 denotes a communication apparatus that performs information communication of the information terminal 105. Further, the center device 104, the control target device 101, and the information terminal 105 perform transmission and reception of information by the communication device 103 that performs communication with the communication devices 102 and 106. That is, in FIG. 1, it is assumed that the control target device 101, for example, an industrial device, is controlled remotely by wireless control from the center device 104, and at the same time, an information terminal such as a PC or a tablet used by an operator. A case where information communication with 105 is performed is assumed.

なお、各通信装置102、103、106は、それぞれ、制御対象機器101、センタ装置104、情報端末105に内蔵されていても良い。また、以降、センタ装置104側の通信装置103を基地局側通信装置、制御対象機器101や情報端末105側の通信装置102、106を端末側通信装置と呼ぶ。   Note that the communication devices 102, 103, and 106 may be incorporated in the control target device 101, the center device 104, and the information terminal 105, respectively. Hereinafter, the communication device 103 on the center device 104 side is referred to as a base station side communication device, and the communication devices 102 and 106 on the control target device 101 or the information terminal 105 side are referred to as terminal side communication devices.

図2は本実施例における端末側通信装置の機能ブロック図である。図2において、送信すべきデータを符号化する符号化部201、符号化したデータを変調する変調部202、受信データを復調する復調部204、復調したデータを復号する復号部205、データの送受信を行う送受信部203、送信すべきデータや復号後データのアプリケーションとのやり取りを行うアプリケーションI/F206、全体制御を行う制御部207からなる。   FIG. 2 is a functional block diagram of the terminal side communication apparatus in the present embodiment. In FIG. 2, an encoding unit 201 that encodes data to be transmitted, a modulation unit 202 that modulates encoded data, a demodulation unit 204 that demodulates received data, a decoding unit 205 that decodes demodulated data, and data transmission / reception A transmission / reception unit 203, an application I / F 206 that exchanges data to be transmitted and an application of decrypted data with an application, and a control unit 207 that performs overall control.

制御部207は、送信するデータや輻輳状況の情報の格納、余裕時間の管理、 送信毎のCW(Contention Window)値計算、その他CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)の制御に関わる処理を行う。   The control unit 207 stores data to be transmitted and information on congestion status, manages margin time, calculates a CW (Contention Window) value for each transmission, and other processes related to control of CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) I do.

図3は本実施例における基地局側の通信装置の機能ブロック図である。図3において、送信すべきデータを符号化する符号化部301、符号化したデータを変調する変調部302、受信データを復調する復調部304、復調したデータを復号する復号部305、データの送受信を行う送受信部303、送信すべきデータや復号後データのネットワークとのやり取りを行うネットワークI/F306、全体制御を行う制御部307からなる。   FIG. 3 is a functional block diagram of the communication apparatus on the base station side in the present embodiment. In FIG. 3, an encoding unit 301 that encodes data to be transmitted, a modulation unit 302 that modulates encoded data, a demodulation unit 304 that demodulates received data, a decoding unit 305 that decodes demodulated data, and data transmission / reception A transmission / reception unit 303, a network I / F 306 that exchanges data to be transmitted and decoded data with the network, and a control unit 307 that performs overall control.

制御部307は、送信するデータや輻輳状況の情報の格納や、輻輳状況の計算、輻輳状況の通知要否判断、および通知、その他CSMA/CAの制御に関わる処理を行う。   The control unit 307 performs processing related to storage of data to be transmitted and information on congestion status, calculation of congestion status, determination of necessity of notification of congestion status, notification, and other CSMA / CA control.

図4は、本実施例における端末側の通信装置の装置構成図である。図4において、210はプロセッサ、211はデータバッファ、212はメモリ、213はアプリケーションI/F、214は無線送受信部、215は記憶装置、220はデータバスである。通信制御動作は、プロセッサ210でプログラムに従い実行され、それらのプログラムは、記憶装置215内に格納されている。   FIG. 4 is a device configuration diagram of the communication device on the terminal side in the present embodiment. 4, 210 is a processor, 211 is a data buffer, 212 is a memory, 213 is an application I / F, 214 is a wireless transmission / reception unit, 215 is a storage device, and 220 is a data bus. The communication control operation is executed by the processor 210 according to programs, and these programs are stored in the storage device 215.

記憶装置215内に格納されているプログラムとしては、アプリケーションとのデータ授受や、CW値決定以外の標準的な通信制御を行う通信制御プログラム216、基地局から輻輳状況を受信し、パラメータ管理テーブルを更新する輻輳状況管理プログラム217、パラメータ管理テーブル219に格納されたパケットのアプリケーション種別、遅延要件、輻輳状況、キュー投入からの経過時間の情報からCW値を決定するCW値決定プログラム218である。   The programs stored in the storage device 215 include a communication control program 216 that performs standard communication control other than data exchange with applications and CW value determination, receives congestion status from the base station, and sets a parameter management table. A congestion status management program 217 to be updated, and a CW value determination program 218 for determining a CW value from information on the application type, delay requirement, congestion status, and elapsed time from queue input stored in the parameter management table 219.

また、図5は、本実施例における基地局側の通信装置の装置構成図である。図5において、310はプロセッサ、311はデータバッファ、312はメモリ、313はネットワークI/F、314は無線送受信部、315は記憶装置、320はデータバスである。通信制御動作は、プロセッサ310でプログラムに従い実行され、それらのプログラムは、記憶装置315内に格納されている。   FIG. 5 is a device configuration diagram of the communication device on the base station side in the present embodiment. In FIG. 5, 310 is a processor, 311 is a data buffer, 312 is a memory, 313 is a network I / F, 314 is a wireless transmission / reception unit, 315 is a storage device, and 320 is a data bus. The communication control operation is executed by the processor 310 according to programs, and these programs are stored in the storage device 315.

記憶装置315内に格納されているプログラムとしては、ネットワークとのデータ授受や、標準的な通信制御を行う通信制御プログラム316、輻輳状況を算出し、送信要否を判断し、端末へ送信する輻輳状況管理プログラム317であり、輻輳状況、輻輳状況の算出方法、輻輳状況の通知要否の判定基準等の情報を格納するパラメータ管理テーブル318を有している。   As a program stored in the storage device 315, a communication control program 316 for performing data exchange with a network or standard communication control, a congestion state is calculated, a congestion state is determined, transmission necessity is determined, and congestion is transmitted to a terminal The status management program 317 has a parameter management table 318 for storing information such as a congestion status, a calculation method of the congestion status, and a criterion for determining whether or not to notify the congestion status.

図6は、本実施例における端末側の通信端末の輻輳状況受信更新の動作フローである。図6において、まず、S201にて基地局から輻輳状況の情報を受信しているかを判断し、S202にて受信している場合は、輻輳状況を更新する。   FIG. 6 is an operation flow of congestion status reception update of the communication terminal on the terminal side in this embodiment. In FIG. 6, it is first determined whether or not the congestion status information is received from the base station in S201, and if it is received in S202, the congestion status is updated.

図7は、本実施例における端末側の通信端末のCW決定とアクセス制御の動作フローである。図7おいて、まず、S203にて送信データがあるかを判断し、送信データがあるか場合にはS204にてデータ本体と共にアプリケーション種別、要求遅延の情報を取得する。これは、例えばどのバッファから取り出したか等で決定する。そして、S205にて要求遅延時間までの余裕時間を算出する。ここで、余裕時間=要求遅延時間−データ発生からの経過時間である。そしてS206にて最新の輻輳状況を取得し、S207でアプリケーション種別、余裕時間、輻輳状況からCW値を決定する。   FIG. 7 is an operation flow of CW determination and access control of the communication terminal on the terminal side in this embodiment. In FIG. 7, first, in S203, it is determined whether there is transmission data. If there is transmission data, the application type and request delay information are acquired together with the data body in S204. This is determined by, for example, from which buffer the data has been taken out. In S205, a margin time until the requested delay time is calculated. Here, margin time = request delay time−elapsed time from data generation. In S206, the latest congestion status is acquired, and in S207, the CW value is determined from the application type, margin time, and congestion status.

その後は、標準のCSMA/CA制御と同じ制御により、データ送信を行なう。すなわち、S208で他端末の送信有無を確認(Carrier Sense)し、送信無の場合、S209でバックオフ時間を決定する。バックオフは1〜CWのランダムな値を選択する。そして、S210でバックオフ時間だけ待機してから他端末の送信がない場合送信を開始する。そして、S212にて、アプリケーションからのACK返信を待ち、なければ衝突発生と判定し、再度CW値の決定フローとしてS205に戻る。一方、ACK返信があれば次の送信データ処理としてS203に戻る。   Thereafter, data transmission is performed under the same control as the standard CSMA / CA control. That is, the presence / absence of transmission of another terminal is confirmed in S208 (Carrier Sense), and if there is no transmission, the back-off time is determined in S209. For the backoff, a random value of 1 to CW is selected. Then, after waiting for the back-off time in S210, transmission is started when there is no transmission from another terminal. Then, in S212, it waits for an ACK response from the application, and if not, determines that a collision has occurred, and returns to S205 as a CW value determination flow again. On the other hand, if there is an ACK reply, the process returns to S203 as the next transmission data processing.

なお、図6の輻輳状況受信更新の動作と、図7のCW決定とデータ送信の動作は独立であり、データ送信中に輻輳状況受信更新の動作を行っても良い。   It should be noted that the congestion status reception update operation of FIG. 6 and the CW determination and data transmission operations of FIG. 7 are independent, and the congestion status reception update operation may be performed during data transmission.

また、アプリケーション毎に通信キューを持ち、送信パケットが格納されていた通信キューに基づきアプリケーション種別と要求遅延時間を決定しても良い。   Further, each application may have a communication queue, and the application type and the request delay time may be determined based on the communication queue in which the transmission packet is stored.

図8は、本実施例における輻輳状況、要求遅延時間までの余裕時間からCW値を決定する関数の例である。図8(A)はアプリケーション種別として制御系通信の場合、(B)はアプリケーション種別として情報系通信の場合を示している。   FIG. 8 shows an example of a function for determining the CW value from the congestion status and the margin time until the request delay time in this embodiment. FIG. 8A shows the case of control communication as the application type, and FIG. 8B shows the case of information communication as the application type.

図8(A)、(B)ともに、要求遅延時間までの余裕時間が大きい程、また輻輳が大きいほど、CW値を大きくする。言い換えれば、輻輳が大きいほど程、余裕時間に対するCW値の最小値及び最大値が大きくなるように、輻輳が小さい程、余裕時間に対するCW値の最小値及び最大値が小さくなるように制御する。また、余裕時間が大きいほど程、輻輳に対するCW値の最小値及び最大値が大きくなるように、余裕時間が小さい程、輻輳に対するCW値の最小値及び最大値が小さくなるように制御する。また、輻輳状況が大きいほど、同じ余裕時間に対して大きなCW値となるようにCW値を決定する。   In both FIGS. 8A and 8B, the CW value is increased as the margin time until the request delay time increases and as the congestion increases. In other words, the control is performed such that the minimum value and the maximum value of the CW value with respect to the margin time become larger as the congestion becomes larger, and the minimum value and the maximum value of the CW value with respect to the margin time become smaller as the congestion becomes smaller. Further, control is performed so that the minimum value and the maximum value of the CW value for congestion increase as the margin time increases, and the minimum value and the maximum value of the CW value for congestion decrease as the margin time decreases. Further, the CW value is determined such that the larger the congestion state, the larger the CW value for the same margin time.

また、アプリケーション種別として一般的に要求遅延時間が厳しい制御系通信の場合に比べて、例えば、一般的に遅れてもユーザを待たせるだけであるので遅延時間に対しては制限が緩く要求遅延時間が大きい情報系通信の場合のCW値を大きく設定する。また、情報系は輻輳状況(輻輳度合い)が低ければ従来のCW値(最初は短く、衝突毎に長くする)とし、輻輳状況が高ければ余裕時間が多い程CW値を大きくする遅延保証型とする。これにより、例えば、情報系においては、輻輳状況が低ければCW値を小さくして、待ち時間が短くなるように制御することで通信速度を向上できる。   Also, compared to control system communication, where the required delay time is generally strict as an application type, for example, the delay time is generally less restrictive because the user only has to wait even if the delay is generally delayed. The CW value in the case of information communication with a large is set large. The information system is a delay guarantee type in which the CW value is low when the congestion state (congestion degree) is low (initially short and long for each collision), and the CW value is increased as the allowance time increases when the congestion state is high. To do. Thereby, for example, in the information system, the communication speed can be improved by controlling the CW value to be small and the waiting time to be shortened when the congestion state is low.

なお、図8では、折れ線の特性としたが、直線や二次関数であっても良く、制御系は輻輳状況に非依存でも良い。   In FIG. 8, the characteristic is a polygonal line, but it may be a straight line or a quadratic function, and the control system may be independent of the congestion state.

また、輻輳状況が所定の閾値以下であれば、従来の通信規格IEEE802.11eに準じて輻輳状況を考慮せずCW値を決定しても良い。   Further, if the congestion state is equal to or less than a predetermined threshold, the CW value may be determined according to the conventional communication standard IEEE802.11e without considering the congestion state.

このように、アプリケーション種別と要求遅延時間までの余裕時間と輻輳状況に応じてCWを決定するCW制御方式を提供する。これにより、輻輳状況が低い間は通信速度を優先する制御により、制御系通信の遅延保証と情報系通信の通信速度向上を両立することができる。   In this way, a CW control method is provided in which CW is determined according to the application type, the margin time until the request delay time, and the congestion status. As a result, it is possible to achieve both the guarantee of the delay of the control system communication and the improvement of the communication speed of the information system communication by the control giving priority to the communication speed while the congestion state is low.

図9は、本実施例における基地局側の輻輳状況更新、送信の動作フローである。図9において、まず、S301にて輻輳状況を更新する。輻輳状況の評価指標としては、例えば無線通信リソース使用率や、端末に通知させたキャリアセンス成功率を使用する。次に、S302にて輻輳状況の端末側への送信要否を判定し、必要であればS303で輻輳状況を端末側へ送信する。例えば、一定周期や輻輳状況が所定の閾値以上変動した場合に送信する。   FIG. 9 is an operational flow of congestion status update and transmission on the base station side in this embodiment. In FIG. 9, first, the congestion state is updated in S301. As an evaluation index of the congestion state, for example, a wireless communication resource usage rate or a carrier sense success rate notified to the terminal is used. Next, in S302, it is determined whether or not the congestion status needs to be transmitted to the terminal side. If necessary, the congestion status is transmitted to the terminal side in S303. For example, it is transmitted when a certain period or congestion state fluctuates by a predetermined threshold or more.

図10は、本実施例における基地局側のCW決定とアクセス制御の動作フローである。図10おいては、標準のCSMA/CA制御と同じ制御により、データ送信を行なう。すなわち、S304にて送信データがあるかを判断し、S305にて送信データがある場合にはデータを取得し再送回数を0にセットする。そして、S306にて再送回数に応じてCW値を決定する。そして、S307で他端末の送信有無を確認(Carrier Sense)し、送信無の場合、S308でバックオフ時間を決定する。バックオフは1〜CWのランダムな値を選択する。そして、S309でバックオフ時間だけ待機してから他端末の送信がない場合S310で送信を開始する。そして、S311にて、アプリケーションからのACK返信を待ち、なければ衝突発生と判定し、再送回数を+1カウントし再度CW値の決定フローとしてS306に戻る。一方、ACK返信があれば次の送信データ処理としてS304に戻る。   FIG. 10 is an operation flow of CW determination and access control on the base station side in this embodiment. In FIG. 10, data transmission is performed by the same control as the standard CSMA / CA control. That is, it is determined whether there is transmission data in S304. If there is transmission data in S305, the data is acquired and the number of retransmissions is set to zero. In S306, the CW value is determined according to the number of retransmissions. Then, in S307, the presence / absence of transmission of another terminal is confirmed (Carrier Sense). If there is no transmission, the back-off time is determined in S308. For the backoff, a random value of 1 to CW is selected. If there is no transmission from another terminal after waiting for the back-off time in S309, transmission is started in S310. In step S311, if an ACK reply from the application is not waited, it is determined that a collision has occurred, the number of retransmissions is incremented by 1, and the flow returns to step S306 as a CW value determination flow. On the other hand, if there is an ACK reply, the process returns to S304 as the next transmission data processing.

なお、図9の輻輳状況更新、送信の動作と、図10のCW決定とデータ送信の動作は独立であり、データ送信中に輻輳状況更新、送信の動作を行っても良い。   Note that the congestion status update and transmission operations in FIG. 9 and the CW determination and data transmission operations in FIG. 10 are independent, and the congestion status update and transmission operations may be performed during data transmission.

以上のように、本実施例は、CSMA/CA方式のアクセス制御を行う無線通信システムに用いる端末側の無線通信装置の無線通信制御方法であって、無線通信システムの輻輳状況を受信するステップと、アプリケーション種別を受信するステップと、要求遅延時間を受信するステップと、要求遅延時間とデータ発生からの経過時間の差分である要求遅延時間までの余裕時間を算出するステップと、アプリケーション種別と要求遅延時間までの余裕時間と輻輳状況に基づきコンテンションウィンドウ値を決定し、決定したコンテンションウィンドウ値を基にCSMA/CA方式のアクセス制御を行うステップを有する。   As described above, the present embodiment is a radio communication control method for a radio communication apparatus on a terminal side used in a radio communication system that performs CSMA / CA access control, and includes a step of receiving a congestion status of the radio communication system; A step of receiving an application type, a step of receiving a request delay time, a step of calculating a margin time until a request delay time which is a difference between the request delay time and an elapsed time from data generation, an application type and a request delay There is a step of determining a contention window value based on a margin time to time and a congestion state, and performing access control of the CSMA / CA method based on the determined contention window value.

また、CSMA/CA方式のアクセス制御を行う無線通信システムに用いる基地局側無線通信装置の無線通信制御方法であって、無線通信システムの輻輳状況を更新するステップと、更新した輻輳状況を送信するステップとを有する。   A wireless communication control method for a base station-side wireless communication apparatus used in a wireless communication system that performs CSMA / CA access control, the step of updating a congestion state of the wireless communication system, and transmitting the updated congestion state Steps.

また、CSMA/CA方式のアクセス制御を行う無線通信システムに用いる端末側の無線通信装置であって、データの送受信を行う送受信部と、送受信部から無線通信システムの輻輳状況とアプリケーション種別と要求遅延時間を受信し、要求遅延時間とデータ発生からの経過時間の差分である要求遅延時間までの余裕時間を算出し、アプリケーション種別と要求遅延時間までの余裕時間と輻輳状況に基づきコンテンションウィンドウ値を決定し、決定したコンテンションウィンドウ値を基にCSMA/CA方式のアクセス制御を行う制御部とを有する構成とする。   A terminal-side wireless communication apparatus used in a wireless communication system that performs CSMA / CA access control, a transmission / reception unit that transmits / receives data, a congestion state, an application type, and a request delay of the wireless communication system from the transmission / reception unit Receive the time, calculate the allowance time until the request delay time, which is the difference between the request delay time and the elapsed time from data generation, and calculate the contention window value based on the application type, the allowance time until the request delay time and the congestion status And a control unit that performs CSMA / CA access control based on the determined contention window value.

また、CSMA/CA方式のアクセス制御を行う無線通信システムに用いる基地局側の無線通信装置であって、データの送受信を行う送受信部と、無線通信システムの輻輳状況を更新し、送受信部から更新した輻輳状況を送信する制御部を有する構成とする。   In addition, a wireless communication device on the base station side used in a wireless communication system that performs access control according to the CSMA / CA scheme, a transmission / reception unit that transmits and receives data, and updates the congestion status of the wireless communication system and updates from the transmission / reception unit The control unit is configured to transmit the congestion state.

これにより、制御系通信の遅延保証と情報系通信の通信速度向上の両立を図った、無線通信制御方法、無線通信装置、及び、無線通信システムを提供することができる。   As a result, it is possible to provide a wireless communication control method, a wireless communication apparatus, and a wireless communication system that are compatible with delay guarantee of control communication and improvement of communication speed of information communication.

本実施例は、余裕時間に輻輳状況に応じた係数をかけることでCW値を決定する例について説明する。   In this embodiment, an example will be described in which the CW value is determined by multiplying the margin time by a coefficient corresponding to the congestion state.

図11は、本実施例における端末側の通信端末のCW決定とアクセス制御の動作フローである。図11において、S225、S226以外は実施例1の図7と同じであるので、その説明を省略する。図7のS207では、アプリケーション種別、余裕時間、輻輳状況からCW値を決定していたが、図11では、S225にてアプリケーション種別と輻輳状況から係数αを決定する。次に、S226で、アプリケーション種別と、余裕時間×αからCW値を決定する。   FIG. 11 is an operation flow of CW determination and access control of the communication terminal on the terminal side in this embodiment. In FIG. 11, the steps other than S225 and S226 are the same as those of FIG. In S207 of FIG. 7, the CW value is determined from the application type, margin time, and congestion status. In FIG. 11, the coefficient α is determined from the application type and congestion status in S225. Next, in S226, the CW value is determined from the application type and the margin time × α.

図12は、本実施例における、輻輳状況から余裕時間の係数αの値を決定する関数例である。図12(A)はアプリケーション種別として制御系通信の場合、(B)はアプリケーション種別として情報系通信の場合を示している。   FIG. 12 is a function example for determining the value of the margin time coefficient α from the congestion state in this embodiment. FIG. 12A shows the case of control communication as the application type, and FIG. 12B shows the case of information communication as the application type.

図12(A)、(B)ともに、輻輳が大きいほど係数αを大きく設定する。
また、アプリケーション種別として一般的に要求遅延時間が厳しい制御系通信の場合に比べて、一般的に要求遅延時間が大きい情報系通信の場合のCW値を大きく設定する。なお、図12では、折れ線の特性としたが、直線や二次関数であっても良い。
In both FIGS. 12A and 12B, the coefficient α is set larger as the congestion increases.
In addition, the CW value is set larger in the case of information-related communication in which the required delay time is generally longer than in the case of control-related communication in which the required delay time is generally strict as the application type. In addition, in FIG. 12, although it was set as the characteristic of a broken line, it may be a straight line or a quadratic function.

図13は、本実施例における余裕時間と係数αからCW値を決定する関数例である。図13(A)はアプリケーション種別として制御系通信の場合、(B)はアプリケーション種別として情報系通信の場合を示している。横軸は、余裕時間×係数αであって、図12で示した係数αの関数が反映されたCW値を決定する関数となっている。したがって、図13(A)、(B)ともに、余裕時間×αが大きいほどCW値を大きく設定する。また、アプリケーション種別として一般的に要求遅延時間が厳しい制御系通信の場合に比べて、一般的に要求遅延時間が大きい情報系通信の場合のCW値を大きく設定する。   FIG. 13 is a function example for determining the CW value from the margin time and the coefficient α in the present embodiment. FIG. 13A shows the case of control communication as the application type, and FIG. 13B shows the case of information communication as the application type. The horizontal axis is the margin time × coefficient α, which is a function that determines the CW value reflecting the function of the coefficient α shown in FIG. Therefore, in both FIGS. 13A and 13B, the larger the margin time × α, the larger the CW value is set. In addition, the CW value is set larger in the case of information-related communication in which the required delay time is generally longer than in the case of control-related communication in which the required delay time is generally strict as the application type.

なお、本実施例における基地局側の動作フローは実施例1と同様である。   The operation flow on the base station side in this embodiment is the same as that in the first embodiment.

本実施例は、輻輳状況を加味した係数αを算出することで、余裕時間と係数αとアプリケーション種別により、CW値を決定する。なお、アプリケーション種別として一般的に要求遅延時間が厳しく要求遅延時間が小さい制御系通信と、一般的に要求遅延時間がゆるく要求遅延時間が大きい情報系通信は、その余裕時間についても同様の関係があるので、余裕時間の大小=アプリケーション種別(制御系通信か情報系通信)と見做せる。よって、余裕時間の小さい範囲を制御系通信、大きい範囲を情報系通信と見做せば、1つの余裕時間―CW値の関数で制御できるので、アプリケーション種別によらず1つの関数としても良い。   In the present embodiment, the CW value is determined based on the margin time, the coefficient α, and the application type by calculating the coefficient α taking into account the congestion state. Note that the control system communication generally has a strict request delay time and a small request delay time as an application type, and the information system communication generally has a loose request delay time and a large request delay time. Therefore, it can be considered that the margin time is equal to the application type (control communication or information communication). Therefore, if a range with a small margin time is regarded as control-system communication and a large range is information-system communication, it can be controlled by a function of one margin time-CW value.

このように、アプリケーション種別と要求遅延時間までの余裕時間と輻輳状況を加味した係数αに応じてCWを決定するCW制御方式を提供する。これにより、輻輳状況が低い間は通信速度を優先する制御を行うことができ、制御系通信の遅延保証と情報系通信の通信速度向上を両立することができる。   In this way, a CW control method is provided in which CW is determined in accordance with the coefficient α taking into account the application type, the margin time until the request delay time, and the congestion state. As a result, it is possible to perform control giving priority to the communication speed while the congestion state is low, and it is possible to achieve both the guarantee of the delay of the control communication and the improvement of the communication speed of the information communication.

本実施例は、アプリケーション種別と余裕時間と輻輳状況から求める評価値に応じてCW値を決定する例について説明する。   In this embodiment, an example will be described in which the CW value is determined according to an evaluation value obtained from the application type, margin time, and congestion status.

図14は、本実施例における端末側の通信端末のCW決定とアクセス制御の動作フローである。図14において、S245、S246以外は実施例1の図7と同じであるので、その説明を省略する。図7のS207では、アプリケーション種別、余裕時間、輻輳状況からCW値を決定していたが、図14では、S245にてアプリケーション種別、輻輳状況、余裕時間から評価値βを決定する。次に、S246で、評価値βからCW値を決定する。   FIG. 14 is an operation flow of CW determination and access control of the communication terminal on the terminal side in this embodiment. In FIG. 14, the steps other than S245 and S246 are the same as those in FIG. In S207 of FIG. 7, the CW value is determined from the application type, margin time, and congestion status. In FIG. 14, the evaluation value β is determined from the application type, congestion status, and margin time in S245. Next, in S246, a CW value is determined from the evaluation value β.

図15は、本実施例における、輻輳状況、アプリケーション種別、余裕時間から評価値βを決定する関数の例である。図15(A)はアプリケーション種別として制御系通信の場合、(B)はアプリケーション種別として情報系通信の場合を示している。   FIG. 15 is an example of a function for determining the evaluation value β from the congestion status, application type, and margin time in this embodiment. FIG. 15A shows the case of control communication as the application type, and FIG. 15B shows the case of information communication as the application type.

図15(A)、(B)ともに、要求遅延時間までの余裕時間が大きい程、また輻輳が大きいほど、評価値βを大きくする。言い換えれば、輻輳が大きいほど程、余裕時間に対する評価値βの最小値及び最大値が大きくなるように、輻輳が小さい程、余裕時間に対する評価値βの最小値及び最大値が小さくなるように制御する。また、余裕時間が大きいほど程、輻輳に対する評価値βの最小値及び最大値が大きくなるように、余裕時間が小さい程、輻輳に対する評価値βの最小値及び最大値が小さくなるように制御する。   In both FIGS. 15A and 15B, the evaluation value β is increased as the margin time to the request delay time is larger and the congestion is larger. In other words, control is performed so that the minimum value and the maximum value of the evaluation value β with respect to the margin time increase as the congestion increases, and the minimum value and the maximum value of the evaluation value β with respect to the margin time decrease as the congestion decreases. To do. Further, control is performed so that the minimum value and the maximum value of the evaluation value β for congestion increase as the margin time increases, and the minimum value and the maximum value of the evaluation value β for congestion decrease as the margin time decreases. .

また、アプリケーション種別として一般的に要求遅延時間が厳しい制御系通信の場合に比べて、一般的に要求遅延時間が大きい情報系通信の場合の評価値βを大きく設定する。なお、図15では、折れ線の特性としたが、直線や二次関数であっても良い。   Also, the evaluation value β in the case of information-related communication in which the request delay time is generally large is set larger than in the case of control-type communication in which the request delay time is generally strict as the application type. In FIG. 15, the characteristic is a polygonal line, but it may be a straight line or a quadratic function.

図16は、本実施例における評価値βからCW値を決定する関数例である。図16(A)はアプリケーション種別として制御系通信の場合、(B)はアプリケーション種別として情報系通信の場合を示している。横軸は、評価値βであって、図15で示した評価値βの関数が反映されたCW値を決定する関数となっている。したがって、図16(A)、(B)ともに、評価値βが大きいほどCW値を大きく設定する。また、アプリケーション種別として一般的に要求遅延時間が厳しい制御系通信の場合に比べて、一般的に要求遅延時間が大きい情報系通信の場合のCW値を大きく設定する。   FIG. 16 shows an example of a function for determining the CW value from the evaluation value β in this embodiment. FIG. 16A shows the case of control communication as the application type, and FIG. 16B shows the case of information communication as the application type. The horizontal axis is the evaluation value β, which is a function that determines the CW value reflecting the function of the evaluation value β shown in FIG. Accordingly, in both FIGS. 16A and 16B, the larger the evaluation value β, the larger the CW value is set. In addition, the CW value is set larger in the case of information-related communication in which the required delay time is generally longer than in the case of control-related communication in which the required delay time is generally strict as the application type.

なお、本実施例における基地局側の動作フローは実施例1と同様である。   The operation flow on the base station side in this embodiment is the same as that in the first embodiment.

このように、アプリケーション種別、要求遅延時間までの余裕時間、輻輳状況から求めた評価値βからCW値を決定するCW制御方式を提供する。これにより、輻輳状況が低い間は通信速度を優先する制御を行うことができ、制御系通信の遅延保証と情報系通信の通信速度向上を両立することができる。   In this way, a CW control method is provided in which the CW value is determined from the evaluation value β obtained from the application type, the margin time until the request delay time, and the congestion state. As a result, it is possible to perform control giving priority to the communication speed while the congestion state is low, and it is possible to achieve both the guarantee of delay of control communication and the improvement of the communication speed of information communication.

以上実施例について説明したが、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加、削除、置換をすることが可能である。   Although the embodiments have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes various modifications. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace other configurations for a part of the configuration of each embodiment.

101:制御対象機器、102、103、106:通信装置、105:情報端末、104:センタ装置、201、301:符号化部、202、302:変調部、204、304:復調部、205、305:復号部、203、303:送受信部、206、213:アプリケーションI/F、207、307:制御部、306:ネットワークI/F、210、310:プロセッサ、211、311:データバッファ、212、312:メモリ、214、314:無線送受信部、215、315:記憶装置、220、320:データバス、313:ネットワークI/F、216、316:通信制御プログラム、217、317:輻輳状況管理プログラム、218:CW値決定プログラム、219、318:パラメータ管理テーブル 101: Control target device, 102, 103, 106: Communication device, 105: Information terminal, 104: Center device, 201, 301: Encoding unit, 202, 302: Modulation unit, 204, 304: Demodulation unit, 205, 305 : Decoding unit, 203, 303: Transmission / reception unit, 206, 213: Application I / F, 207, 307: Control unit, 306: Network I / F, 210, 310: Processor, 211, 311: Data buffer, 212, 312 : Memory, 214, 314: Wireless transmission / reception unit, 215, 315: Storage device, 220, 320: Data bus, 313: Network I / F, 216, 316: Communication control program, 217, 317: Congestion status management program, 218 : CW value determination program, 219, 318: Parameter management table

Claims (8)

CSMA/CA方式のアクセス制御を行う無線通信システムに用いる無線通信装置の無線通信制御方法であって、
無線通信システムの輻輳状況を受信するステップと、
アプリケーション種別を受信するステップと、
要求遅延時間を受信するステップと、
前記要求遅延時間とデータ発生からの経過時間の差分である要求遅延時間までの余裕時間を算出するステップと、
前記アプリケーション種別と前記要求遅延時間までの余裕時間と前記輻輳状況に基づきコンテンションウィンドウ値を決定するステップと
該決定したコンテンションウィンドウ値を基にCSMA/CA方式のアクセス制御を行うステップをし、
前記コンテンションウィンドウ値を決定するステップは、前記余裕時間が大きいほど前記コンテンションウィンドウ値を大きくするとともに、前記輻輳状況が大きいほど前記余裕時間に対する前記コンテンションウィンドウ値の最小値および最大値が大きくなるように前記コンテンションウィンドウ値を決定することを特徴とする無線通信制御方法。
A wireless communication control method for a wireless communication apparatus used in a wireless communication system that performs CSMA / CA access control,
Receiving a congestion status of the wireless communication system;
Receiving an application type;
Receiving a request delay time; and
Calculating a margin time to a request delay time which is a difference between the request delay time and an elapsed time from data generation;
Determining a contention window value based on the application type, margin time until the request delay time and the congestion state;
Have a steps for performing access control of CSMA / CA scheme based on contention window value the decision,
The step of determining the contention window value increases the contention window value as the margin time increases, and increases the minimum and maximum values of the contention window value for the margin time as the congestion state increases. The contention window value is determined so as to become a wireless communication control method.
請求項1に記載の無線通信制御方法であって、
前記アプリケーション種別は、制御系通信と情報系通信であることを特徴とする無線通信制御方法。
The wireless communication control method according to claim 1,
The wireless communication control method, wherein the application type is control communication and information communication.
請求項1に記載の無線通信制御方法であって、
前記輻輳状況が所定の閾値以下であれば該輻輳状況を考慮せずコンテンションウィンドウ値を決定することを特徴とする無線通信制御方法。
The wireless communication control method according to claim 1,
A wireless communication control method, comprising: determining a contention window value without considering the congestion state if the congestion state is equal to or less than a predetermined threshold value.
請求項1に記載の無線通信制御方法であって、
前記輻輳状況が大きいほど、同じ要求遅延時間までの余裕時間に対して大きなコンテンションウィンドウ値となるように前記コンテンションウィンドウ値を決定することを特徴とする無線通信制御方法。
The wireless communication control method according to claim 1,
The wireless communication control method, wherein the contention window value is determined such that the larger the congestion state, the larger the contention window value with respect to a margin time until the same request delay time.
請求項1に記載の無線通信制御方法であって、
アプリケーション毎に通信キューを持ち、送信パケットが格納されていた通信キューに基づき前記アプリケーション種別と要求遅延時間を決定することを特徴とする無線通信制御方法。
The wireless communication control method according to claim 1,
A wireless communication control method, wherein a communication queue is provided for each application, and the application type and request delay time are determined based on a communication queue in which transmission packets are stored.
CSMA/CA方式のアクセス制御を用いて基地局側の無線通信装置と端末側の無線通信装置とで通信する無線通信システムの無線通信制御方法であって、
前記基地局側の無線通信装置は、
前記無線通信システムの輻輳状況を更新するステップと、
該更新した輻輳状況を送信するステップと、を有し、
前記端末側の無線通信装置は、
前記基地局側の無線通信装置から送信された輻輳状況を受信するステップと、
アプリケーション種別を受信するステップと、
要求遅延時間を受信するステップと、
前記要求遅延時間とデータ発生からの経過時間の差分である要求遅延時間までの余裕時間を算出するステップと、
前記アプリケーション種別と前記要求遅延時間までの余裕時間と前記輻輳状況に基づきコンテンションウィンドウ値を決定するステップと
該決定したコンテンションウィンドウ値を基にCSMA/CA方式のアクセス制御を行うステップをし、
前記コンテンションウィンドウ値を決定するステップは、前記余裕時間が大きいほど前記コンテンションウィンドウ値を大きくするとともに、前記輻輳状況が大きいほど前記余裕時間に対する前記コンテンションウィンドウ値の最小値および最大値が大きくなるように前記コンテンションウィンドウ値を決定することを特徴とする無線通信制御方法。
A wireless communication control method for a wireless communication system in which communication is performed between a base station-side wireless communication device and a terminal-side wireless communication device using CSMA / CA access control,
The base station side wireless communication device is:
Updating the congestion status of the wireless communication system;
Transmitting the updated congestion status; and
The terminal side wireless communication device is:
Receiving the congestion status transmitted from the base station side wireless communication device;
Receiving an application type;
Receiving a request delay time; and
Calculating a margin time to a request delay time which is a difference between the request delay time and an elapsed time from data generation;
Determining a contention window value based on the application type, margin time until the request delay time and the congestion state;
Have a steps for performing access control of CSMA / CA scheme based on contention window value the decision,
The step of determining the contention window value increases the contention window value as the margin time increases, and increases the minimum and maximum values of the contention window value for the margin time as the congestion state increases. The contention window value is determined so as to become a wireless communication control method.
CSMA/CA方式のアクセス制御を行う無線通信システムに用いる無線通信装置であって、
データの送受信を行う送受信部と、
前記送受信部から前記無線通信システムの輻輳状況とアプリケーション種別と要求遅延時間を受信し、該要求遅延時間とデータ発生からの経過時間の差分である要求遅延時間までの余裕時間を算出し、前記アプリケーション種別と前記要求遅延時間までの余裕時間と前記輻輳状況に基づきコンテンションウィンドウ値を決定し、該決定したコンテンションウィンドウ値を基にCSMA/CA方式のアクセス制御を行う制御部し、
前記制御部は、前記余裕時間が大きいほど前記コンテンションウィンドウ値を大きくするとともに、前記輻輳状況が大きいほど前記余裕時間に対する前記コンテンションウィンドウ値の最小値および最大値が大きくなるように前記コンテンションウィンドウ値を決定することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication apparatus used in a wireless communication system that performs CSMA / CA access control,
A transmission / reception unit for transmitting / receiving data; and
The congestion status, application type, and request delay time of the wireless communication system are received from the transmission / reception unit, and a margin time until the request delay time that is a difference between the request delay time and the elapsed time from data generation is calculated determining a contention window value based classification and allowance time until the required delay time and the congestion status, have a control unit for controlling access CSMA / CA scheme based on contention window value the decision,
The control unit increases the contention window value as the margin time increases, and increases the contention window value so that the minimum value and the maximum value of the contention window value with respect to the margin time increase as the congestion state increases. A wireless communication apparatus that determines a window value .
CSMA/CA方式のアクセス制御を用いて基地局側の無線通信装置と端末側の無線通信装置とで通信する無線通信システムであって、
前記基地局側の無線通信装置は、
データの送受信を行う基地局側送受信部と、
前記無線通信システムの輻輳状況を更新し前記基地局側送受信部から該更新した輻輳状況を送信する基地局側制御部と、を有し、
前記端末側の無線通信装置は、
データの送受信を行う端末側送受信部と、
前記端末側送受信部から前記基地局側送受信部から送信された前記無線通信システムの輻輳状況とアプリケーション種別と要求遅延時間を受信し、該要求遅延時間とデータ発生からの経過時間の差分である要求遅延時間までの余裕時間を算出し、前記アプリケーション種別と前記要求遅延時間までの余裕時間と前記輻輳状況に基づきコンテンションウィンドウ値を決定し、該決定したコンテンションウィンドウ値を基にCSMA/CA方式のアクセス制御を行う端末側制御部し、
前記端末側制御部は、前記余裕時間が大きいほど前記コンテンションウィンドウ値を大きくするとともに、前記輻輳状況が大きいほど前記余裕時間に対する前記コンテンションウィンドウ値の最小値および最大値が大きくなるように前記コンテンションウィンドウ値を決定することを特徴とする無線通信システム。
A wireless communication system that communicates between a base station-side wireless communication device and a terminal-side wireless communication device using CSMA / CA access control,
The base station side wireless communication device is:
A base station side transceiver for transmitting and receiving data; and
A base station side control unit for updating the congestion status of the wireless communication system and transmitting the updated congestion status from the base station side transceiver unit,
The terminal side wireless communication device is:
A terminal side transmitting / receiving unit for transmitting and receiving data;
A request which is a difference between the request delay time and the elapsed time since the data generation is received from the terminal side transceiver unit, the congestion status of the wireless communication system, the application type and the request delay time transmitted from the base station side transceiver unit A margin time to a delay time is calculated, a contention window value is determined based on the application type, a margin time to the request delay time, and the congestion status, and a CSMA / CA scheme is based on the determined contention window value have a terminal-side control unit that performs access control,
The terminal-side control unit increases the contention window value as the margin time increases, and increases the minimum and maximum values of the contention window value for the margin time as the congestion state increases. A wireless communication system, wherein a contention window value is determined .
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