JP6527400B2 - Communications system - Google Patents
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Description
本発明は、無線LAN(Local Area Network)の帯域を制御する制御手段を有する通信システムに関する。 The present invention relates to a communication system having control means for controlling a band of a wireless LAN (Local Area Network).
近年、図1に示すような無線LAN通信システムが普及している。ある無線LAN端末(STA)22から通信相手40宛に送信されたデータは、STA22が所属する無線LAN NW(無線LANネットワーク)のAP(Access Point)21と1以上の中継装置10を経由し、通信相手40に到達する。通信相手40からSTA22の一つに送信されたデータは、逆の順序を辿り、当該STAに到着する。
In recent years, wireless LAN communication systems as shown in FIG. 1 have become widespread. Data transmitted from a certain wireless LAN terminal (STA) 22 to the
非特許文献1は、無線LAN NWにおける無線データ信号の衝突を回避するため、例えばCSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式のようなアクセス制御方式を規定する。CSMA/CA方式においては、各STAが無線チャネルの使用状況をキャリアセンスによって確認し、無線チャネルがアイドルのときに送信し、ビジーのときにIFS(Inter Frame Space)時間+バックオフ時間だけ送信を見合わせることによって衝突を回避する。CSMA/CA方式は、各STAのバックオフ時間をランダムに設定することで、各STAに均等に送信機会を与える。APは、無線チャネルがアイドル状態になってから、STAの最小待ち合わせ時間(IFS時間)以内にデータ送信を開始すれば、送信機会を獲得できる。
Non-Patent
図2は、CSMA/CA方式を適用した際の、AP、STA1、STA2の使用帯域の推移例を表す。BWmaxは該当無線LAN NWの無線帯域の総量を表す。期間t1においてSTA1は送信すべきデータが無く、期間t4においてSTA2は送信すべきデータが無い場合を想定している。STA1とSTA2は、送信機会ごとに同量のデータ量を送信し、また同じ伝送速度を持つと仮定すると、期間t2からt3に示すように、各STAが均等に上り帯域を使用する。例えば、期間t2においては、STA1とSTA2は、上り帯域として利用できる60Mbpsを、それぞれ30Mbpsごと公平に利用している。 FIG. 2 shows a transition example of the use band of AP, STA1 and STA2 when the CSMA / CA method is applied. BWmax represents the total amount of wireless bands of the corresponding wireless LAN NW. It is assumed that STA1 has no data to be transmitted in period t1 and STA2 has no data to be transmitted in period t4. STA1 and STA2 transmit the same amount of data for each transmission opportunity, and assuming that they have the same transmission rate, each STA equally uses the upstream band, as shown in the period t2 to t3. For example, in the period t2, the STA1 and the STA2 use 60 Mbps, which can be used as the upstream band, at 30 Mbps fairly.
無線LAN NWにおける無線帯域は、各STAからAPへの上り通信と、APから各STAへの下り通信で、共有される。したがって、無線LAN NWにおける各STAの使用帯域を評価する際は、上り使用帯域と下り使用帯域の両方を考慮すべきである。 The wireless band in the wireless LAN NW is shared by uplink communication from each STA to the AP and downlink communication from the AP to each STA. Therefore, when evaluating the use band of each STA in the wireless LAN NW, both the uplink use band and the downlink use band should be considered.
図3は、図2で示した使用帯域の推移を、送信装置と受信装置という観点で再整理したものである。例えば、点線のように、STA1とSTA2に帯域を50Mbpsずつ配分することが目的であるとする。送信使用帯域(上り使用帯域)と受信使用帯域(下り使用帯域)を合計すると、STA2はSTA1より、常に多くの帯域を使用してしまう。例えば期間t1において、STA1は送受信で30Mpbs使用しているのに対し、STA2は送受信で70Mbps使用する。 FIG. 3 rearranges the transition of the use band shown in FIG. 2 from the viewpoint of the transmitting device and the receiving device. For example, as shown by the dotted line, it is assumed that the purpose is to allocate bandwidths of 50 Mbps to STA1 and STA2. When the transmission use band (uplink use band) and the reception use band (downlink use band) are summed, STA2 always uses more band than STA1. For example, in period t1, STA1 uses 30 Mbps for transmission and reception, while STA2 uses 70 Mbps for transmission and reception.
しかし、CSMA/CA方式は、STAに送信機会(上り帯域使用機会)を均等に分配することしかできないため、図4のように、各STAに無線LAN NWの帯域を公平に配分することが困難という課題を持つ。 However, since the CSMA / CA scheme can only equally distribute transmission opportunities (uplink bandwidth usage opportunities) to STAs, it is difficult to fairly allocate the bandwidth of the wireless LAN NW to each STA as shown in FIG. Have the task of
そこで、本発明は、上記課題を解決すべく、各STAの上り使用帯域と下り使用帯域の双方を考慮し、無線LAN NWに含まれる各STAの帯域を制御する通信システムを提供することを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present invention aims to provide a communication system that controls the bandwidth of each STA included in the wireless LAN NW, considering both the upstream usage bandwidth and the downstream usage bandwidth of each STA. I assume.
上記目的を達成するため、本発明に係る通信システムは、各STAの上り使用帯域と下り使用帯域の重み付きの合計値に関する情報をもとに制御対象とするSTAの集合Sを判定し、集合Sに対して帯域制御を行うよう通信中継部に指示を出すこととした。 In order to achieve the above object, the communication system according to the present invention determines a set S of STAs to be controlled based on information on the weighted total value of the uplink use band and the downlink use band of each STA, and sets the set S. An instruction is issued to the communication relay unit to perform bandwidth control on S.
具体的には、本発明に係る通信システムの帯域制御方法は、1つの無線LANネットワークのアクセスポイント(AP)と通信する複数の無線LAN端末(STA)の帯域を制御する帯域制御方法であって、
前記STAのうち、使用帯域に関する値が所定の判定条件に合致するSTAを制御対象STAの集合Sとして判定する判定手順と、
集合Sに属するSTAに対して所定の帯域制御の指示を出す指示手順と、
を行うことを特徴とする。
Specifically, the band control method of the communication system according to the present invention is a band control method of controlling the bands of a plurality of wireless LAN stations (STAs) communicating with an access point (AP) of one wireless LAN network, ,
Among the STAs, a determination procedure of determining STAs whose values relating to a use band match a predetermined determination condition as a set S of control target STAs;
An instruction procedure for instructing a STA belonging to the set S to perform predetermined band control;
It is characterized by doing.
上りと下りを含む使用帯域の大きいSTAを検出し、当該STAに対して帯域を制限するように制御する。このため、本帯域制御方法は、図3の期間t1、t2、t4のSTA2を検出し、STA2の帯域を制御するため、図4のように帯域をONU1とONU2で公平に分配することができる。従って、本発明は、各STAの上り使用帯域と下り使用帯域の双方を考慮し、無線LAN NWに含まれる各STAの帯域を制御する通信システムを提供することができる。 It detects a STA with a large used band including uplink and downlink, and controls the STA to limit the band. Therefore, in the bandwidth control method, since the STA2 in the periods t1, t2 and t4 in FIG. 3 is detected and the bandwidth of the STA2 is controlled, the bandwidth can be equally distributed between the ONU1 and ONU2 as shown in FIG. . Therefore, the present invention can provide a communication system that controls the band of each STA included in the wireless LAN NW in consideration of both the uplink use band and the downlink use band of each STA.
本発明に係る通信システムの帯域制御方法は、前記判定手順で判定に用いる前記使用帯域に関する値が、上り使用帯域と下り使用帯域の合計値、少なくとも一方に重み付けがされた上り使用帯域と下り使用帯域の合計値、又は前記合計値を判定対象のSTAの伝送速度で除算した値であることを特徴とする。 In the bandwidth control method of the communication system according to the present invention, the value relating to the used bandwidth used for the determination in the determination procedure is the total value of the uplink used bandwidth and the downlink used bandwidth, the uplink used bandwidth and the downlink used It is characterized in that it is a total value of the bands or a value obtained by dividing the total value by the transmission rate of the STA to be determined.
本発明に係る通信システムの帯域制御方法は、前記判定手順での前記判定条件を前記STA毎に設定することを特徴とする。 The bandwidth control method of the communication system according to the present invention is characterized in that the determination condition in the determination procedure is set for each STA.
本発明に係る通信システムの帯域制御方法は、前記判定手順での前記判定条件を前記無線LANネットワークの帯域の利用率に応じて設定することを特徴とする。 The bandwidth control method of the communication system according to the present invention is characterized in that the determination condition in the determination procedure is set according to a bandwidth utilization rate of the wireless LAN network.
本発明に係る通信システムの帯域制御方法は、前記指示手順で指示される前記所定の帯域制御が、
集合Sに属さないSTAに優先的に帯域を割り当てる優先制御、
集合Sに属するSTA宛の信号又は集合Sに属するSTAを送信元とする信号に遅延を付加する遅延制御、
集合Sに属するSTA宛の信号又は集合Sに属するSTAを送信元とする信号を破棄する廃棄制御、
あるいは、前記優先制御、前記遅延制御及び前記廃棄制御の少なくとも二つの組み合わせ、であること特徴とする。
In the band control method of the communication system according to the present invention, the predetermined band control instructed in the instruction procedure is:
Priority control for preferentially allocating a bandwidth to STAs not belonging to the set S,
Delay control for adding a delay to a signal addressed to an STA belonging to a set S or a signal whose source is an STA belonging to the set S;
Discard control for discarding a signal addressed to an STA belonging to the set S or a signal whose source is an STA belonging to the set S,
Alternatively, it is characterized in that it is at least two combinations of the priority control, the delay control and the discard control.
前記帯域制御方法を実現できる通信システムの構成には次の3つがある。 There are the following three configurations of the communication system which can realize the above-mentioned band control method.
本発明に係る通信システムは、複数のSTAと通信する1つの無線LANネットワークのAPを含む通信システムであって、
前記APは、
前記帯域制御方法の前記判定手順を行う判定部及び前記指示手順を行う指示部を有する帯域制御部と、
前記帯域制御部へ使用帯域に関する値を通知し、前記帯域制御部からの前記所定の帯域制御の指示に基づいて、集合Sに属するSTAとの間の帯域を制御する通信中継部と、
を備えることを特徴とする。
A communication system according to the present invention is a communication system including an AP of one wireless LAN network that communicates with a plurality of STAs,
The AP is
A band control unit having a determination unit performing the determination procedure of the band control method, and an instruction unit performing the instruction procedure;
A communication relay unit for notifying the bandwidth control unit of a value relating to a used bandwidth and controlling a bandwidth between STAs belonging to the set S based on the predetermined bandwidth control instruction from the bandwidth control unit;
And the like.
本発明に係る通信システムは、複数のSTAと通信する1つの無線LANネットワークのAP、及び前記APから前記STAの通信相手へのデータ及び前記通信相手から前記APへのデータを中継する中継装置を含む通信システムであって、
前記中継装置は、
前記帯域制御方法の前記判定手順を行う判定部及び前記指示手順を行う指示部を有する帯域制御部と、
前記帯域制御部へ使用帯域に関する値を通知し、前記帯域制御部からの前記所定の帯域制御の指示に基づいて、集合Sに属するSTAとの間の帯域を制御する通信中継部と、
を備えることを特徴とする。
The communication system according to the present invention includes an AP of one wireless LAN network that communicates with a plurality of STAs, and a relay apparatus that relays data from the AP to the communication partner of the STA and data from the communication partner to the AP. A communication system including
The relay device is
A band control unit having a determination unit performing the determination procedure of the band control method, and an instruction unit performing the instruction procedure;
A communication relay unit for notifying the bandwidth control unit of a value relating to a used bandwidth and controlling a bandwidth between STAs belonging to the set S based on the predetermined bandwidth control instruction from the bandwidth control unit;
And the like.
本発明に係る通信システムは、複数のSTAと通信する1つの無線LANネットワークのAP、及び前記APから前記STAの通信相手へのデータ及び前記通信相手から前記APへのデータを中継する中継装置を含む通信システムであって、
前記中継装置は、
前記帯域制御方法の前記判定手順を行う判定部を有する帯域制御部と、
前記帯域制御部へ使用帯域に関する値を通知し、前記前記帯域制御部から集合Sに属するSTAの情報を受け、前記APへ集合Sに属しているSTAであることを通知する第1通信中継部と、を備え、
前記APは、
前記帯域制御方法の前記指示手順を行う指示部を有する帯域制御部と、
前記帯域制御部からの前記所定の帯域制御の指示に基づいて、集合Sに属するSTAとの間の帯域を制御する第2通信中継部と、を備えることを特徴とする。
The communication system according to the present invention includes an AP of one wireless LAN network that communicates with a plurality of STAs, and a relay apparatus that relays data from the AP to the communication partner of the STA and data from the communication partner to the AP. A communication system including
The relay device is
A bandwidth control unit having a determination unit that performs the determination procedure of the bandwidth control method;
A first communication relay unit that notifies the bandwidth control unit of a value related to the used bandwidth, receives information of STAs belonging to the set S from the bandwidth control unit, and notifies the AP that the STA belongs to the set S And
The AP is
A band control unit having an instruction unit that performs the instruction procedure of the band control method;
And a second communication relay unit configured to control a band between STAs belonging to the set S based on the predetermined band control instruction from the band control unit.
通信システムをこれらのような構成とすることで本帯域制御方法を実現できる。従って、本発明は、各STAの上り使用帯域と下り使用帯域の双方を考慮し、無線LAN NWに含まれる各STAの帯域を制御する通信システムを提供することができる。 The band control method can be realized by configuring the communication system as such. Therefore, the present invention can provide a communication system that controls the band of each STA included in the wireless LAN NW in consideration of both the uplink use band and the downlink use band of each STA.
本発明は、各STAの上り使用帯域と下り使用帯域の双方を考慮し、無線LAN NWに含まれる各STAの帯域を制御する通信システムを提供することができる。 The present invention can provide a communication system that controls the band of each STA included in the wireless LAN NW in consideration of both the uplink use band and the downlink use band of each STA.
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施形態であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are embodiments of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In the present specification and drawings, components having the same reference numerals denote the same components.
(実施形態1)
図5は、本実施形態の通信システム301の構成を説明する図である。通信システム301は、無線LAN NWのAP21aと中継装置10を含む。なお、図5では説明のため、AP21aに接続するSTA22が1つだけであるが、実際は図1のように1つのAP21aには複数のSTAが接続している。本実施形態は、図3のような状態において、AP21aがSTA22との間の帯域制御を実行する例である。
(Embodiment 1)
FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the
AP21aは通信中継部51と、帯域制御部52と、からなる。通信中継部51は、帯域制御部52と、AP21aに接続するSTA22と、AP21aに接続する中継装置10との間の通信を中継する。帯域制御部52は、帯域制御方法を実行する。帯域制御部52はインターフェース部53と、判定部54と、指示部55からなる。インターフェース部53は、通信中継部51と判定部54の通信、および通信中継部51と指示部55の通信を中継する。判定部54及び指示部55はそれぞれ後述する判定手順及び指示手順を実行する。
The
本実施形態の帯域制御方法は、1つの無線LANネットワークのアクセスポイント(AP)と通信する複数の無線LAN端末(STA)の帯域を制御する帯域制御方法であって、
前記STAのうち、使用帯域に関する値が所定の判定条件に合致するSTAを制御対象STAの集合Sとして判定する判定手順と、
集合Sに属するSTAに対して所定の帯域制御の指示を出す指示手順と、
を行うことを特徴とする。
The band control method according to the present embodiment is a band control method for controlling the bands of a plurality of wireless LAN stations (STAs) communicating with an access point (AP) of one wireless LAN network,
Among the STAs, a determination procedure of determining STAs whose values relating to a use band match a predetermined determination condition as a set S of control target STAs;
An instruction procedure for instructing a STA belonging to the set S to perform predetermined band control;
It is characterized by doing.
判定部54は、少なくとも一つのSTAが送受信する信号数、信号長、ヘッダ情報、チャネル伝送速度の少なくとも一つをもとに、STAの使用帯域を計算し、所定の判定条件をもとに、制御対象とするSTA集合Sを判定する。ここで信号とは、通信中継部51で中継されるデータ単位を示し、例えば、イーサネット(登録商標)フレーム、IPパケット、TCPセグメント、UDPセグメントなどが考えられるが、他のデータ単位でも構わない。
The
また、STAの使用帯域を計算する方法は、例えば、一定期間中に通信中継部で中継された、該当STAを送信元あるいは宛先とする全ての信号の信号長の和を計算する方法が考えられる。また、STAが送受信する信号数、信号長、ヘッダ情報、チャネル伝送速度の少なくとも一つをもとに計算する方法であれば他の方法でも構わない。 Further, as a method of calculating the use band of the STA, for example, a method of calculating the sum of the signal lengths of all signals relayed by the communication relay unit during a predetermined period and having the corresponding STA as a transmission source or destination can be considered. . Further, any other method may be used as long as the calculation is performed based on at least one of the number of signals transmitted and received by the STA, the signal length, the header information, and the channel transmission rate.
判定条件の例として、「あるSTAの上り使用帯域と下り使用帯域の合計が一定値を超えれば、該当STAを集合Sに含める」という条件が考えられる。また、STAの上り使用帯域と下り使用帯域に重み付けをし、その合計値をもとに集合Sを判定してもよい。例えば、上り使用帯域と下り使用帯域の単純な合計値でなく、下り使用帯域に重みを付けた合計値を判定条件として利用することで、上り信号と比べて相対的にトラヒックが多い下り使用帯域を重視して、集合Sの判定を行うことができる。また、判定条件を満たすSTAが存在しない場合は、集合Sは空集合でも構わない。 As an example of the determination condition, the condition that “the corresponding STA is included in the set S if the sum of the uplink use band and the downlink use band of a certain STA exceeds a certain value” can be considered. Also, the uplink use band and the downlink use band of the STA may be weighted, and the set S may be determined based on the total value thereof. For example, by using not the simple sum value of the uplink use band and the downlink use band but the sum value obtained by weighting the downlink use band as the determination condition, the downlink use band having a relatively large amount of traffic compared to the uplink signal The determination of the set S can be made with emphasis on Further, when there is no STA satisfying the determination condition, the set S may be an empty set.
指示部55は、判定部54の判定結果に基づき、制御対象集合Sに属するSTAに対して帯域制御を行うよう通信中継部に指示を出す。前記指示手順で指示される前記所定の帯域制御は、
集合Sに属さないSTAに優先的に帯域を割り当てる優先制御、
集合Sに属するSTA宛の信号又は集合Sに属するSTAを送信元とする信号に遅延を付加する遅延制御、
集合Sに属するSTA宛の信号又は集合Sに属するSTAを送信元とする信号を破棄する廃棄制御、
あるいは、前記優先制御、前記遅延制御及び前記廃棄制御の少なくとも二つの組み合わせ、である。
Based on the determination result of
Priority control for preferentially allocating a bandwidth to STAs not belonging to the set S,
Delay control for adding a delay to a signal addressed to an STA belonging to a set S or a signal whose source is an STA belonging to the set S;
Discard control for discarding a signal addressed to an STA belonging to the set S or a signal whose source is an STA belonging to the set S,
Alternatively, it is at least two combination of the priority control, the delay control, and the discard control.
通信中継部51で行う帯域制御は、AP21aがSTA22に対して送信する制御信号(CTS(Clear to Send)やポーリング信号など)を利用して明示的にSTAに送信権を付与する方法と、宛先STAに応じて信号に遅延を付加する方法と、宛先STAに応じて信号を破棄する方法と、送信元STAに応じて信号に遅延を付加する方法と、送信元STAに応じて信号を破棄する方法の、少なくとも一つを実行する。例えば、集合SのSTAに対し、図6に示すようにSに含まれない全てのSTAを順番に指定してCTSを送信する方法や、図7に示すようにSに含まれない全てのSTA宛の信号を順番に送信する方法や、図8に示すようなSに含まれないSTAからの信号を順番に送信する方法や、図9に示すようなSに含まれる宛の信号を廃棄する方法が考えられる。
The band control performed by the
特に断らない限り、他の実施形態においても、上記の帯域制御方法を実施するものとする。 Unless otherwise stated, the above-mentioned band control method is to be implemented also in the other embodiments.
図3の使用帯域における前記帯域制御方法の動作例を下記に示す。本例では、無線LAN NWにおける使用上下帯域を均等にSTA1、STA2に配分することを目的とし、判定部では「あるSTAの上り使用帯域と下り使用帯域の合計が50Mpbsを超えれば該当STAを制御対象集合Sに含まれる」という判定条件を用いるとする。また通信中継部では、指示部の指示に基づき、制御対象集合Sに属さないSTAに順番にCTSで送信権を付与する方法と、制御対象集合Sに属するSTA宛の下り信号に遅延を付加する方法を、併用して帯域制御するものとする。 An operation example of the band control method in the use band of FIG. 3 will be shown below. In this example, the purpose is to evenly distribute the used upper and lower bandwidths in the wireless LAN NW to STA1 and STA2, and the determination unit “controls the corresponding STA if the total of the uplink used bandwidth and downlink used bandwidth of a certain STA exceeds 50 Mpbs. It is assumed that the determination condition “included in the target set S” is used. Also, the communication relay unit adds a delay to the downlink signal addressed to the STAs belonging to the control target set S, a method of sequentially granting the transmission right by the CTS to STAs not belonging to the control target set S based on the instruction of the instruction unit. It is assumed that the method is used for bandwidth control in combination.
期間t1においては、STA1は、上り使用帯域(0Mpbs)と下り使用帯域(30Mpbs)の合計値(30Mbps)が50Mpbsを下回るため、制御対象集合Sに含まれない。一方、STA2は、上り使用帯域(35Mpbs)と下り使用帯域(35Mpbs)の合計値(70Mbps)が50Mpbsを超えるため、制御対象集合Sに含まれる。したがって、期間t1における判定結果として、制御対象集合S={STA2}が得られる。 In the period t1, the STA1 is not included in the control target set S because the total value (30 Mbps) of the uplink use band (0 Mpbs) and the downlink use band (30 Mpbs) is less than 50 Mpbs. On the other hand, STA2 is included in the control target set S because the total value (70 Mbps) of the uplink use band (35 Mpbs) and the downlink use band (35 Mpbs) exceeds 50 Mpbs. Therefore, the control target set S = {STA2} is obtained as the determination result in the period t1.
通信中継部は、CTSにより、制御対象集合Sに属さないSTA(すなわちSTA1)明示的に送信権を割り当てることで、STA2の上り帯域を抑制する。また、通信中継部は、制御対象集合S1に属するSTA(すなわちSTA2)宛の下り信号に遅延を付加することで、STA2の下り帯域を抑制する。以上の帯域制御の結果、図4に示すように、期間t1において公平に帯域が配分される。
The communication relay unit suppresses the upstream band of the
一方、すでに各STAに公平に帯域が配分されている期間t3においては、判定条件を満たすSTAが存在せず、制御対象集合Sは空集合となるため、帯域制御は実行されない。 On the other hand, in the period t3 in which the bandwidth is allocated fairly to each STA, there is no STA satisfying the determination condition, and the control target set S becomes an empty set, so bandwidth control is not performed.
なお、各機能部間で次のような情報をやりとりし、帯域制御方法を実行する。まず、通信中継部51は、少なくとも一つのSTAが送受信する信号数、信号長、ヘッダ情報、チャネル伝送速度のうち、少なくとも一つの情報を、インターフェース部53を介して判定部54に送信する。判定部54は、少なくとも、制御対象集合Sの情報を指示部55に送信する。指示部55は、少なくとも一つのSTAに対する、帯域制御方法(少なくとも、APにおける明示的な送信権付与、遅延付加、信号破棄のいずれか)に関する情報を、インターフェース部53を介して通信中継部51に送信する。
The following information is exchanged between each functional unit to execute the band control method. First, the
(実施形態2)
図10は、本実施形態の通信システム302の構成を説明する図である。通信システム302は、AP21と中継装置10aを含む。なお、図10では説明のため、APに接続するSTAが1つだけであるが、実際は図1のように1つのAPには複数のSTAが接続している。本実施形態は、図3のような状態において、中継装置10aが通信システム302の帯域制御方法を実行する例である。
Second Embodiment
FIG. 10 is a diagram for explaining the configuration of the
中継装置10aは、通信中継部61と帯域制御部62とからなる。通信中継部61は、帯域制御部62との間の通信、及び、AP21、自身以外の中継装置、又は通信相手40との間の通信を中継する。帯域制御部62は、インターフェース部63と、判定部64と、指示部65からなる。インターフェース部63は、通信中継部61と判定部64の通信、および通信中継部61と指示部65の通信を中継する。判定部64及び指示部65はそれぞれ実施形態1で説明した判定手順及び指示手順を実行する。
The
本実施形態の具体的な判定方法を説明する。
判定部64の判定手順は、実施形態1と同様である。一方で、本実施形態は実施形態1と異なり指示部65が中継装置10aの通信中継部61に指示を出すため、指示部65はAP21の制御信号によりSTA22に対して明示的に送信権を付与する方法を実行することができない。このため、通信中継部61で行う帯域制御は、宛先STAに応じて信号に遅延を付加する方法と、宛先STAに応じて信号を破棄する方法と、送信元STAに応じて信号に遅延を付加する方法と、送信元STAに応じて信号を破棄する方法の、少なくとも一つを実行する。
A specific determination method of the present embodiment will be described.
The determination procedure of the
なお、各機能部間で次のような情報をやりとりし、帯域制御方法を実行する。まず、通信中継部61は、少なくとも一つのSTAが送受信する信号数、信号長、ヘッダ情報、チャネル伝送速度のうち、少なくとも一つの情報を、インターフェース部63を介して判定部64に送信する。判定部64は、少なくとも、制御対象集合Sの情報を指示部65に送信する。指示部65は、少なくとも一つのSTAに対する、帯域制御方法(少なくとも、遅延付加、信号破棄のいずれか)に関する情報を、インターフェース部64を介して通信中継部61に送信する。
The following information is exchanged between each functional unit to execute the band control method. First, the
通信システム302は、図5の通信システム301に対して、中継装置に帯域制御方法に必要な機能を集中させることで、APの機能を単純化することができる、という長所がある。
The
(実施形態3)
図11は、本実施形態の通信システム303の構成を説明する図である。通信システム303は、AP21bと中継装置10bを含む。なお、図11では説明のため、AP21bに接続するSTAが1つだけであるが、実際は図1のように1つのAPには複数のSTAが接続している。本実施形態は、図3のような状態において、中継装置10bが判定手順を行い、AP21bが指示手順を行うことで通信システム303の帯域制御方法を実行する例である。
(Embodiment 3)
FIG. 11 is a diagram for explaining the configuration of the
AP21bは、通信中継部51と帯域制御部52bとからなる。通信中継部51は、帯域制御部52b、APに接続するSTA22、及びAPに接続する中継装置10bの相互間の通信を中継する。帯域制御部52bは、インターフェース部53と指示部55からなる。インターフェース部53は、通信中継部51と指示部55の通信を中継する。指示部55は、実施形態1で説明した指示手順を実行する。
The AP 21 b includes a
中継装置10bは、通信中継部61と帯域制御部62bとからなる。通信中継部61は、帯域制御部62bとの間の通信、及び、AP21b、自身以外の中継装置、又は通信相手40との間の通信を中継する。帯域制御部62bは、インターフェース部63と判定部64からなる。インターフェース部63は、通信中継部61と判定部64の通信を中継する。判定部64は、実施形態1で説明した判定手順を実行する。
The
各機能部間で次のような情報をやりとりし、帯域制御方法を実行する。まず、通信中継部61は、少なくとも一つのSTAが送受信する信号数、信号長、ヘッダ情報、チャネル伝送速度のうち、少なくとも一つの情報を、インターフェース部63を介して判定部64に送信する。判定部64は、少なくとも、制御対象集合Sの情報を、インターフェース部63、通信中継部61、APの通信中継部51、及びAPのインターフェース部53を介して、APの指示部55に送信する。指示部55は、少なくとも一つのSTAに対する、帯域制御方法(少なくとも、遅延付加、信号破棄のいずれか)に関する情報を、APのインターフェース部53を介して、通信中継部51に送信する。
The following information is exchanged between the functional units to execute the bandwidth control method. First, the
通信システム303は、図5の通信システム301や図10の通信システム302に対して、中継装置10bの判定部64の判定結果をAP21bの指示部55に伝達するために、中継装置10bとAP21bの間で制御信号のやりとりが必要になる。一方で、通信システム303は、図5の通信システム301に対して、中継装置10bが判定手順を実行するためAPと機能を単純化することができる、という長所がある。また、通信システム303は、図10の通信システム302に対して、AP21bが指示手順を行うことで、STAに対して明示的に送信権を付与することが可能、という長所がある。
The
(実施形態4)
図12は、本実施形態の通信システム304を説明する図である。通信システム304は、中継装置がPON(Passive Optical Network)10cである通信システムである。
(Embodiment 4)
FIG. 12 is a diagram for explaining a
PON10cは1以上の光加入者線ネットワーク装置(ONU:Optical Network Unit)11と、スプリッタ12と、光加入者線終端装置(OLT:Optical Line Terminal)15からなる。PONは、低コストな受動素子であるスプリッタにより光信号を分岐して、OLTに接続された一心の光ファイバを1以上のONUで共有し、経済的なネットワークを実現する技術である。
The
通信システム304の判定部と指示部の構成は、実施形態1〜3で説明した構成のいずれでも構わない。例えば、実施形態1の通信システム301(図5)のようにAPのみが帯域制御方法を実行しても良いし、実施形態2の通信システム302(図10)のように中継装置(通信システム304ではONU11あるいはOLT15)が帯域制御方法を実行しても良いし、実施形態3の通信システム303(図11)のように中継装置(通信システム304ではONUあるいはOLT)が判定手順を実行し、APが指示手順を実行しても良い。
The configuration of the determination unit and the instruction unit of the
通信システム304は、PONシステムを利用することで、複数のAPで一心の光ファイバを共有し、ネットワークの敷設コストを削減できる、という長所がある。
The
(実施形態5)
本実施形態は、STA毎にそれぞれ判定条件を設定し、優先制御を実行する例である。本実施形態5の優先制御は、実施形態1〜4のいずれの通信システムに対しても適用することができる。
The present embodiment is an example in which determination conditions are set for each STA and priority control is performed. The priority control of the fifth embodiment can be applied to any of the communication systems of the first to fourth embodiments.
例えば、優先STA集合P、閾値T1、閾値T2(T1>T2)としたとき、「集合Pに属するSTAについては、上り使用帯域と下り使用帯域の重み付き合計値が閾値T1を超えれば制御対象集合Sに含め、集合Pに属さないSTAについては、上り使用帯域と下り使用帯域の重み付き合計値が閾値T2を超えれば制御対象集合Sに含める」という判定条件を使用する。少なくとも一つのSTAの、上り使用帯域と下り使用帯域の重みつき合計値をもとに、STA毎に、制御対象集合Sに加えるか否かを判定できれば、他の判定条件でも構わない。また、上記では優先SAT集合が1つの場合を例示したが、優先STA集合は複数のレベルあっても構わない。 For example, assuming that the priority STA set P, the threshold T1, and the threshold T2 (T1> T2), “for STAs belonging to the set P, if the weighted sum of the uplink use band and the downlink use band exceeds the threshold T1, the control target For STAs included in the set S and not belonging to the set P, the determination condition “included in the control target set S” is used if the weighted total value of the uplink use band and the downlink use band exceeds the threshold T2. Other determination conditions may be used as long as it is possible to determine whether or not to add to the control target set S for each STA based on the weighted total value of the uplink usage band and the downlink usage band of at least one STA. In addition, although the case in which the number of preferred SAT sets is one has been illustrated above, there may be a plurality of levels of preferred STA sets.
(実施形態6)
本実施形態の帯域制御方法は、前記判定手順で判定に用いる前記使用帯域に関する値が、上り使用帯域と下り使用帯域の合計値、又は少なくとも一方に重み付けがされた上り使用帯域と下り使用帯域の合計値、を判定対象のSTAの伝送速度で除算した値である。
In the band control method of the present embodiment, the value relating to the use band used for the determination in the determination procedure is the sum of the uplink use band and the downlink use band, or at least one of the uplink use band and the downlink use band weighted. The total value is a value obtained by dividing the transmission rate of the STA to be determined.
本実施形態は、判定部が、制御対象集合Sの判定条件として「帯域占有時間」を利用する例である。チャネル伝送速度が異なるSTAが同一無線LAN NWに混在する場合、例えば使用帯域を公平化するように帯域制御を行うと、チャネル伝送速度が小さいSTAが多くの送信時間を占有してしまう。そこで、本実施形態では、上り使用帯域と下り使用帯域の重み付き合計値を各STAのチャネル伝送速度で除算した値を各STAの「帯域占有時間」の指標とし、これを判定手順における判定基準として利用する。 The present embodiment is an example in which the determination unit uses “band occupancy time” as the determination condition of the control target set S. When STAs having different channel transmission rates coexist in the same wireless LAN NW, for example, if band control is performed so as to make the used bandwidth fair, STAs having small channel transmission rates occupy a large transmission time. Therefore, in the present embodiment, a value obtained by dividing the weighted total value of the uplink use band and the downlink use band by the channel transmission rate of each STA is used as an index of the "band occupancy time" of each STA, and this is a determination criterion in the determination procedure. Use as.
本実施形態は、実施形態1〜4で説明した通信システムにも適用できる。さらに、実施形態5に示す優先制御を併用することもできる。 The present embodiment is also applicable to the communication system described in the first to fourth embodiments. Furthermore, the priority control shown in the fifth embodiment can be used in combination.
(実施形態7)
本実施形態は、無線LAN帯域の利用率に応じて、判定条件を変更する例である。ここで利用率として、無線LAN NWにおける信号の輻輳具合を示す比率であればどのようなものも用いることができる。例えば、無線LAN NWの最大伝送帯域のうち、使用されている帯域の割合を用いることもできるし、一定期間のうち、無線LAN NW内で信号の伝送が行われる期間の割合を用いることもできる。
Seventh Embodiment
The present embodiment is an example in which the determination condition is changed according to the usage rate of the wireless LAN band. Here, as the utilization rate, any ratio may be used as long as it indicates the degree of congestion of signals in the wireless LAN NW. For example, it is possible to use the ratio of the used band to the maximum transmission band of the wireless LAN NW, or to use the ratio of the period during which signal transmission is performed within the wireless LAN NW within a fixed period. .
例えば、期間t、利用率r、閾値T3、閾値T4(T3>T4)としたとき、連続して期間t以上無線LAN帯域の利用率がr以上となった場合は、「上り使用帯域と下り使用帯域の合計値が閾値T4を超えれば制御対象集合Sに含める」という判定条件を利用するが、それ以外の場合(平常時)は、「上り使用帯域と下り使用帯域の合計値が閾値T3を超えれば制御対象集合Sに含める」という判定条件を利用する方法が考えられる。また、少なくとも一つのSTAの、上り使用帯域と下り使用帯域の重み付き合計値をもとに、無線LAN帯域の混み具合に応じて判定条件を変更してもよい。 For example, assuming that period t, utilization r, threshold T3, and threshold T4 (T3> T4), the utilization of the wireless LAN band becomes r or more continuously for period t or more. If the total value of the used band exceeds the threshold T4, the judgment condition of including it in the control target set S is used, but in other cases (normal), the total value of the uplink used band and the downlink used band is the threshold T3. If the above condition is exceeded, a method of using the determination condition "included in the control target set S" can be considered. Further, the determination condition may be changed according to the congestion degree of the wireless LAN band based on the weighted total value of the uplink use band and the downlink use band of at least one STA.
本実施形態は、実施形態1〜4で説明した通信システムにも適用可能である。また、本実施形態は、実施形態5に示す優先制御を併用しても構わないし、実施形態6に示す帯域占有時間に基づいた帯域制御と併用しても構わない。 The present embodiment is also applicable to the communication system described in the first to fourth embodiments. In addition, the present embodiment may use the priority control shown in the fifth embodiment in combination, and may use it together with the band control based on the band occupancy time shown in the sixth embodiment.
10、10a、10b、10c:中継装置
11:ONU
12:スプリッタ
15:OLT
20:無線LAN NW
21、21a、21b:AP
22:STA
40:通信相手
51、61:通信中継部
52、52b、62、62b:帯域制御部
53、63:インターフェース部
54、64:判定部
55、65:指示部
301、302、303、304:通信システム
10, 10a, 10b, 10c: relay device 11: ONU
12: Splitter 15: OLT
20: Wireless LAN NW
21, 21a, 21b: AP
22: STA
40:
Claims (8)
前記APは、
前記STAのうち、APからSTAへの下り方向とSTAからAPへの上り方向を合わせた使用帯域に関する値が所定の判定条件に合致するSTAを集合Sとして判定する判定部、及びSTA毎に下り方向と上り方向を合わせた使用帯域が公平になるように集合Sに含まれるSTAの少なくとも下り方向の使用帯域を減じる制限制御、集合Sに含まれないSTAの少なくとも下り方向の使用帯域を増やす促進制御、又は前記制限制御と前記促進制御の組み合わせ制御である所定の帯域制御の指示を出す指示部、を有する帯域制御部と、
前記帯域制御部へ前記使用帯域に関する値を通知し、前記帯域制御部からの前記所定の帯域制御の指示に基づいて、STAの使用帯域を制御する通信中継部と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A communication system comprising an access point (AP) of one wireless LAN network in communication with a plurality of wireless LAN stations (STAs),
The AP is
Among the STAs, a determination unit that determines, as a set S, STAs in which the values regarding the use band obtained by combining the downlink direction from AP to STA and the uplink direction from STA to AP as a set S, and downlink Restriction control to reduce at least the downstream usage band of STAs included in the set S so that the usage bandwidth in the direction and the upstream direction is equaled, promote promotion to increase at least the downstream usage band of STAs not included in the set S A band control unit having an instruction unit that issues a predetermined band control instruction that is control combination or combination control of the restriction control and the promotion control;
A communication relay unit that notifies the bandwidth control unit of a value related to the usage bandwidth and controls the usage bandwidth of the STA based on the predetermined bandwidth control instruction from the bandwidth control unit;
A communication system comprising:
前記中継装置は、
前記APと接続する光加入者線ネットワーク装置(ONU:Optical Network Unit)と、スプリッタと、前記通信相手と接続する光加入者線終端装置(OLT:Optical Line Terminal)からなるPON(Passive Optical Network)である
ことを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The relay device further relays data from the AP to the communication partner of the STA and data from the communication partner to the AP,
The relay device is
PON (Passive Optical Network) comprising an optical subscriber line network unit (ONU: Optical Network Unit) connected to the AP, a splitter, and an optical subscriber line termination unit (OLT: Optical Line Terminal) connected to the communication partner The communication system according to claim 1, characterized in that:
前記中継装置は、
前記STAのうち、APからSTAへの下り方向とSTAからAPへの上り方向を合わせた使用帯域に関する値が所定の判定条件に合致するSTAを集合Sとして判定する判定部、及びSTA毎に下り方向と上り方向を合わせた使用帯域が公平になるように集合Sに含まれるSTAの少なくとも下り方向の使用帯域を減じる制限制御、集合Sに含まれないSTAの少なくとも下り方向の使用帯域を増やす促進制御、又は前記制限制御と前記促進制御の組み合わせ制御である所定の帯域制御の指示を出す指示部、を有する帯域制御部と、
前記帯域制御部へ前記使用帯域に関する値を通知し、前記帯域制御部からの前記所定の帯域制御の指示に基づいて、STAの使用帯域を制御する通信中継部と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A communication system including: an AP of one wireless LAN network that communicates with a plurality of STAs; and a relay apparatus that relays data from the AP to a communication partner of the STA and data from the communication partner to the AP.
The relay device is
Among the STAs, a determination unit that determines, as a set S, STAs in which the values regarding the use band obtained by combining the downlink direction from AP to STA and the uplink direction from STA to AP as a set S, and downlink Restriction control to reduce at least the downstream usage band of STAs included in the set S so that the usage bandwidth in the direction and the upstream direction is equaled, promote promotion to increase at least the downstream usage band of STAs not included in the set S A band control unit having an instruction unit that issues a predetermined band control instruction that is control combination or combination control of the restriction control and the promotion control;
A communication relay unit that notifies the bandwidth control unit of a value related to the usage bandwidth and controls the usage bandwidth of the STA based on the predetermined bandwidth control instruction from the bandwidth control unit;
A communication system comprising:
前記APと接続するONUと、スプリッタと、前記通信相手と接続するOLTからなるPONであり、前記帯域制御部と前記通信中継部が前記ONU又は前記OLTに配置されることを特徴とする請求項3に記載の通信システム。 The relay device is
A PON comprising an ONU connected to the AP, a splitter, and an OLT connected to the communication partner, wherein the bandwidth control unit and the communication relay unit are disposed in the ONU or the OLT. The communication system according to 3.
前記中継装置は、
前記STAのうち、APからSTAへの下り方向とSTAからAPへの上り方向を合わせた使用帯域に関する値が所定の判定条件に合致するSTAを集合Sとして判定する判定部を有する第1帯域制御部と、
前記第1帯域制御部へ前記使用帯域に関する値を通知し、前記第1帯域制御部から集合Sに属するSTAの情報を受け、前記APへ集合Sに属しているSTAであることを通知する第1通信中継部と、
を備え、
前記APは、
STA毎に下り方向と上り方向を合わせた使用帯域が公平になるように集合Sに含まれるSTAの少なくとも下り方向の使用帯域を減じる制限制御、集合Sに含まれないSTAの少なくとも下り方向の使用帯域を増やす促進制御、又は前記制限制御と前記促進制御の組み合わせ制御である所定の帯域制御の指示を出す指示部を有する第2帯域制御部と、
前記第2帯域制御部からの前記所定の帯域制御の指示に基づいて、STAの使用帯域を制御する第2通信中継部と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A communication system including: an AP of one wireless LAN network that communicates with a plurality of STAs; and a relay apparatus that relays data from the AP to a communication partner of the STA and data from the communication partner to the AP.
The relay device is
A first band control having a determination unit that determines, as a set S, STAs whose values regarding the use band obtained by combining the downlink direction from AP to STA and the uplink direction from STA to the AP among the STAs match a predetermined determination condition Department,
The first band control unit is notified of the value regarding the used band, the information of the STAs belonging to the set S is received from the first band control unit, and the STA belonging to the set S is notified to the AP 1 Communication relay unit,
Equipped with
The AP is
Using the combined downlink and uplink for each STA band reduces at least downlink bandwidth used STA included in the set S to be fair limit control, the use of at least the downlink STA that is not included in the set S A second band control unit having an acceleration control for increasing the frequency band, or an instruction unit that issues an instruction for predetermined bandwidth control that is combination control of the limit control and the acceleration control;
A second communication relay unit configured to control a band used by the STA based on the predetermined band control instruction from the second band control unit;
A communication system comprising:
前記APと接続するONUと、スプリッタと、前記通信相手と接続するOLTからなるPONであり、前記第1帯域制御部と前記第1通信中継部が前記ONU又は前記OLTに配置されることを特徴とする請求項5に記載の通信システム。 The relay device is
The PON includes an ONU connected to the AP, a splitter, and an OLT connected to the communication partner, and the first band control unit and the first communication relay unit are disposed in the ONU or the OLT. The communication system according to claim 5.
集合Sに属さないSTAに優先的に帯域を割り当てる優先制御、
集合Sに属するSTA宛の信号又は集合Sに属するSTAを送信元とする信号に遅延を付加する遅延制御、
集合Sに属するSTA宛の信号又は集合Sに属するSTAを送信元とする信号を破棄する廃棄制御、
あるいは、前記優先制御、前記遅延制御及び前記廃棄制御の少なくとも二つの組み合わせであることを特徴とする請求項1から7のいずれかに記載の通信システム。 The predetermined band control is
Priority control for preferentially allocating a bandwidth to STAs not belonging to the set S,
Delay control for adding a delay to a signal addressed to an STA belonging to a set S or a signal whose source is an STA belonging to the set S;
Discard control for discarding a signal addressed to an STA belonging to the set S or a signal whose source is an STA belonging to the set S,
Alternatively, the communication system according to any one of claims 1 to 7, which is a combination of at least two of the priority control, the delay control, and the discard control.
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