JP7486174B2 - Congestion controller, congestion control method and receiving method - Google Patents
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Description
本発明の実施の形態は、輻輳制御器及び輻輳制御方法に関する。 The present invention relates to a congestion controller and a congestion control method.
例えば特許文献1には、周波数資源を平等かつ効率的に行えるネットワーク形成を実現する手法が記載されている。
For example,
しかしながら特許文献1に記載されたような従来の手法では、無線チャネルにおいて複数の端末による輻輳が発生することがあるという課題がある。
However, conventional methods such as those described in
本発明の実施の形態の一態様は、複数の端末は同一無線チャネルにおいて通信が可能であって、かつ、複数の端末による輻輳の発生を抑制することが可能な輻輳制御器及び輻輳制御方法を提供することを目的とする。 One aspect of the embodiment of the present invention aims to provide a congestion controller and congestion control method that allows multiple terminals to communicate on the same wireless channel and that can suppress the occurrence of congestion caused by multiple terminals.
他の端末とフレームを介して信号をやり取りする端末が備える輻輳制御器であって、端末が信号を送信する際に必要な権利情報であるチャネルアクセス権を取得しているか確認し、処理中のフレームの開始時からチャネルアクセス権を取得するまでの時間である送信待ち時間を計測するチャネルアクセス権取得確認部と、次のフレームで使用する減衰値を送信待ち時間を用いて算出する減衰値算出部と、を備え、端末が受信する信号を、減衰値を用いてフレームごとに減衰することで輻輳を制御する輻輳制御を発生させる輻輳制御器を提供する。 A congestion controller provided in a terminal that exchanges signals with other terminals via frames, the congestion controller includes a channel access right acquisition confirmation unit that confirms whether the terminal has acquired a channel access right, which is rights information required when transmitting a signal, and measures a transmission waiting time, which is the time from the start of the frame being processed until the channel access right is acquired, and an attenuation value calculation unit that calculates an attenuation value to be used in the next frame using the transmission waiting time, and generates congestion control that controls congestion by attenuating the signal received by the terminal for each frame using the attenuation value.
他の端末とフレームを介して信号をやり取りする端末が備える輻輳制御器による輻輳制御方法であって、端末が信号を送信する際に必要な権利情報であるチャネルアクセス権を取得しているか確認し、処理中のフレームの開始時からチャネルアクセス権を取得するまでの時間である送信待ち時間を計測する第1のステップと、次のフレームで使用する減衰値を送信待ち時間を用いて算出する第2のステップと、を備え、端末が受信する信号を、減衰値を用いてフレームごとに減衰することで輻輳を制御する輻輳制御方法を提供する。 A congestion control method using a congestion controller provided in a terminal that exchanges signals with other terminals via frames is provided, which includes a first step of checking whether the terminal has acquired a channel access right, which is rights information required for transmitting a signal, and measuring a transmission latency time, which is the time from the start of the frame being processed until the channel access right is acquired, and a second step of calculating an attenuation value to be used in the next frame using the transmission latency time, and controls congestion by attenuating the signal received by the terminal for each frame using the attenuation value.
本発明の実施の形態の一態様によれば複数の端末は同一無線チャネルにおいて通信が可能であって、かつ、複数の端末による輻輳の発生を抑制することが可能な輻輳制御器を実現できる。 According to one aspect of the embodiment of the present invention, it is possible to realize a congestion controller that allows multiple terminals to communicate on the same wireless channel and can suppress the occurrence of congestion caused by multiple terminals.
以下図面を用いて、本発明の実施の形態の一態様を詳述する。例えば本発明の実施の形態の一態様においては、国際標準規格IEEE802.15.8-2017に記載されているようなPeer Aware Communication(PAC)仕様を用いてもよい。 The following describes in detail one embodiment of the present invention with reference to the drawings. For example, one embodiment of the present invention may use the Peer Aware Communication (PAC) specification as described in the international standard IEEE 802.15.8-2017.
図1は、本実施の形態による端末1が備える輻輳制御器4を含む通信システムの構成を示すブロック図である。図1に示す通信システムにおいて、ドローンや船舶などの移動体に搭載される端末1(以下これを自端末と呼んでもよい)と1又は複数の移動体に搭載される1又は複数の端末15(以下これを他端末と呼んでもよい)とは、ブロードキャストによる通信を行う。
Fig. 1 is a block diagram showing the configuration of a communication system including a
具体的には、端末1は、1又は複数の端末15が備えるそれぞれの送信器3から送信される信号を受信する受信器2及び受信器2が受信した信号をフレームごとに減衰することで輻輳を制御する輻輳制御器4を備える。
Specifically,
最大受信可能距離dmaxは、周囲の存在する端末15のブロードキャストによる信号を受信可能な最大の距離であって、端末1が備える受信器2のハードウェア性能で決まる。なお本願において受信とは、キャリアセンスを行うためのものを指す。
The maximum receivable distance d max is the maximum distance at which a signal broadcast by a
スレッショルド距離dthは周囲の端末15のブロードキャストによる信号を受信すべき最小の距離であって、端末1が備える受信器2のソフトウェアの仕様で決まる設定指標である。端末1が備える受信器2のソフトウェアは例えば、他の受信器2との間での相互位置通知によってドローンや船舶などの移動体間の衝突の防止を図る。受信距離dRは、実際に測定される距離であって、スレッショルド距離dth以上最大受信可能距離dmax以下となる。
The threshold distance d th is the minimum distance at which a signal broadcast by a surrounding
輻輳制御器4は、端末1が備える受信器2がCSMA(Carrier Sense Multiple Access)を行うことで取得するチャネルアクセス権(以下、これを送信権と呼んでもよい)を取得しているか確認するチャネルアクセス権取得確認部5と後述の減衰値ATTを算出する減衰値算出部6とを備える。例えばチャネルアクセス権取得確認部5及び減衰値算出部6は集積回路とする。
The
端末1は減衰値ATTによって受信距離dRを変更して受信感度の制御を行う。輻輳が発生した場合は、端末1から近い距離にある他の端末15ほどブロードキャストによる通信の対象としての優先度が高くなる。なお測定している移動体に近い移動体ほど衝突の危険が高いため、近い移動体の位置情報が重要なため、ブロードキャストによる通信の優先度が高くなる。
The
ここでチャネルアクセス権とは端末1が例えばデータパケットなどの信号を端末1が備える送信器3を介して送信する際に必要となる権利(以下、これを権利情報と呼んでもよい)とし、チャネルアクセス権取得確認部5は後述の送信待ち時間tを計測し、減衰値算出部6は計測された送信待ち時間tを取得する。
Here, the channel access right refers to the right (hereinafter, this may be referred to as right information) required when the
なおn番目のフレームにおいて算出される減衰値ATT(以下、これをATT〔n+1〕と呼んでもよい)は、次のフレームであるn+1番目のフレームにおいて使用される値とする。本実施の形態による輻輳制御器4は、次のフレームにおいて、端末1の周囲に存在する端末15のブロードキャストによる信号を受信する際に、減衰値算出部6が算出した減衰値ATTによって受信する信号を減衰させることで輻輳を制御する。
The attenuation value ATT (hereinafter, this may be referred to as ATT[n+1]) calculated in the nth frame is the value used in the next frame, the n+1th frame. In this embodiment, when receiving a signal broadcast by
次に図2を用いて端末1がチャネルアクセス権を取得し、送信器3を介してデータパケットを送信するまでの、処理中のフレームの開始時からの送信待ち時間tについて説明する。図2は端末1がチャネルアクセス権を取得しデータパケットを送信するまでのフレームの開始時からの送信待ち時間tについての概念図である。
Next, using Figure 2, we will explain the transmission waiting time t from the start of the frame being processed until
フレームとは、データリンク層プロトコルにおける時間単位であって図2に示すように周期Tで繰り返される。またデータパケットは、実際のデータであって図2に示すように送信に必要な時間を送信時間tsとする。 A frame is a time unit in the data link layer protocol, and is repeated at a period T as shown in Fig. 2. A data packet is actual data, and the time required for transmission is designated as transmission time ts as shown in Fig. 2.
端末1と1又は複数の他の端末15とは、1フレームごとにそれぞれの持っている情報をブロードキャストによる信号として送信し、送信した端末1又は1又は複数の他の端末15以外は、送信された情報を受信する必要がある。
コンテンションウィンド値CWは、データパケット同士の衝突を回避するための機構であるコンテンションウィンド1つ当たりの時間を指す。バックオフスロット値bkoffsltは、端末内のプロセッサーが進む最小時間ステップの値であって、送信待ち時間tを計測するためにも用いられる。バックオフスロット値bkoffsltを利用してカウントするバックオフカウンタ値が0になったときに、端末1がチャネルアクセス権を取得する。
The contention window value CW indicates the time per contention window, which is a mechanism for avoiding collisions between data packets. The backoff slot value bkoffslt is the value of the minimum time step that the processor in the terminal advances through, and is also used to measure the transmission waiting time t. When the backoff counter value, which is counted using the backoff slot value bkoffslt, reaches 0,
n番目のフレームにおける離散時間kCW(以下、これをkCW〔n〕と呼んでもよい)は、輻輳の発生状況を示す指標であって0及び正の整数によって示される経時的な値であり、下記式(1)によって表せる。また送信待ち時間tの最大値は周期Tであるため、離散時間kCWの最大値である最大離散時間kCW_maxは、下記式(2)によって表せる。int()は、()内の数値の整数を指す。
なお離散時間kCWが小さいほど輻輳の発生率は小さくなる。離散時間kCWが0などと十分に小さい場合端末1が備える受信器2は、減衰値ATTを0として、次のフレームにおいて減衰値ATTによる減衰をせずに端末1の周囲に存在する端末15のブロードキャストによる信号を、受信することができる。
The smaller the discrete time k CW is, the lower the occurrence rate of congestion. When the discrete time k CW is sufficiently small, such as 0, the
離散時間kCWが、後述の上限離散時間B以上となるときは、その時点におけるフレーム内ではデータパケットを送信しきれないために端末1の送信器3は、その時点のフレームにおいてはブロードキャストによる信号の送信をすることができない。
When the discrete time k CW is equal to or greater than the upper discrete time B described below, the data packet cannot be transmitted within the frame at that time, and therefore the
本実施の形態による輻輳制御器4は、チャネルアクセス権を獲得するのに要した時間である送信待ち時間tを用いて、減衰値ATTを決める。本実施の形態による輻輳制御器4は、ブロードキャストによる信号を受信する際に、受信する信号に減衰値ATTに応じた減衰を、フレームごとに行うことで輻輳を制御する。
The
次に図3を用いて輻輳制御器4が行う輻輳制御処理について説明する。図3は、輻輳制御処理の処理手順を示すフローチャートである。図3に示すように減衰値ATTは、チャネルアクセス権を取得できたか否かと、前フレーム(以下、これをn-1番目のフレームと呼んでもよい)で輻輳制御が発生したか否かと、によって算出方法が異なる。
Next, the congestion control process performed by the
まずチャネルアクセス権取得確認部5は、処理中のフレームが終了していないか否かをフレームが開始した際からの時間を計測することなどで判断する(S1)。ステップS1の判断が肯定結果となり(S1:YES)、処理中のフレームが終了していないと判断されると、チャネルアクセス権取得確認部5は、受信器2に確認することでチャネルアクセス権を獲得したか否かを判断する(S2)。
First, the channel access
ステップS1の判断が否定結果となり(S1:NO)、チャネルアクセス権が獲得されなかったと判断されると、減衰値算出部6は、後述の図7に示すチャネルアクセス権非獲得時減衰値算出処理を行う(S40)。
If the determination in step S1 is negative (S1: NO) and it is determined that the channel access right has not been acquired, the attenuation
ステップS2の判断が否定結果となり(S2:NO)、チャネルアクセス権が獲得されていないと判断されると、チャネルアクセス権取得確認部5は再びステップS1の処理を行う。
If the determination in step S2 is negative (S2: NO) and it is determined that channel access rights have not been acquired, the channel access right
ステップS2の判断が肯定結果となり(S2:YES)、チャネルアクセス権が獲得されていると判断すると、チャネルアクセス権取得確認部5は、チャネルアクセス権取得確認部5に保存されている前フレームの輻輳制御記録を確認することで前フレームにおいて輻輳制御が発生したか否かを判断する(S3)。
If the determination in step S2 is positive (S2: YES) and it is determined that channel access rights have been acquired, the channel access right
ステップS3の判断が否定結果となり(S3:NO)、前フレームにおいて輻輳が発生していないと判断されると、減衰値算出部6は、後述の図4に示す前フレーム輻輳制御無し時減衰値算出処理を行う(S10)。
If the determination in step S3 is negative (S3: NO), and it is determined that congestion did not occur in the previous frame, the attenuation
ステップS3の判断が肯定結果となり(S3:YES)、前フレームにおいて輻輳が発生したと判断されると、減衰値算出部6は、後述の図6に示す前フレーム輻輳制御有り時処理を行う(S20)。
If the determination in step S3 is positive (S3: YES), and it is determined that congestion occurred in the previous frame, the attenuation
次に図4を用いて端末1が処理中のフレームの離散時間kCWにおいてチャネルアクセス権を取得し、かつ、前のフレームで輻輳制御が発生しなかった(以下、これを前フレームで求めた減衰値ATT〔n〕は0であったとしてもよい)場合に減衰値算出部6が行う前フレーム輻輳制御無し時減衰値算出処理S10について説明する。
Next, with reference to FIG. 4, the attenuation value calculation process S10 when no congestion control occurred in the previous frame, which is performed by the attenuation
図4は、前フレーム輻輳制御無し時減衰値算出処理S10の処理手順を示すフローチャートである。前フレーム輻輳制御無し時減衰値算出処理S10では、減衰値算出部6は、離散時間kCWに基づいて減衰値ATTを算出する。
4 is a flowchart showing the procedure of the attenuation value calculation process S10 when no congestion control is performed in the previous frame. In the attenuation value calculation process S10 when no congestion control is performed in the previous frame, the attenuation
まず減衰値算出部6は、離散時間kCWの値がどの範囲かを判断する(S11)。離散時間kCWが下限離散時間Aより小さいと判断した場合、減衰値算出部6は、減衰値を0に設定する(S12)。
First, the damping
下限離散時間Aは、下記式(3)によって表せる。係数aは、1つのフレームにおいて減衰値ATTを考慮しだす位置を決めるための係数で、端末1が利用される際の具体的な状況を想定したような利用シナリオを考慮したうえで例えば1より大きく2より小さい数値とする。
離散時間kCWが下限離散時間Aだと判断した場合、減衰値算出部6は、減衰値ATTに下限減衰値ASを設定する(S13)。下限減衰値ASは、利用シナリオを考慮したうえで予め設定した所定の値である。
When it is determined that the discrete time k CW is the lower limit discrete time A, the attenuation
離散時間kCWが下限離散時間Aより大きく上限離散時間Bより小さいと判断した場合、減衰値算出部6は、減衰値ATTに後述の図5に示すような第1の関数f(kCW)によって求まる値を設定する(S14)。上限離散時間Bは、下記式(4)によって表せる。
離散時間kCWが上限離散時間B以上だと判断した場合、減衰値算出部6は、減衰値ATTに上限減衰値AEを設定する(S15)。上限減衰値AEは、利用シナリオを考慮したうえで予め設定した所定の値である。
When it is determined that the discrete time k CW is equal to or greater than the upper discrete time B, the attenuation
下限減衰値AS、上限減衰値AE、下限離散時間A及び上限離散時間Bは、それぞれ第1の関数f(kCW)における、減衰値ATTの取りうる下限値、減衰値ATTの取りうる上限値、離散時間kCWの取りうる下限値及び離散時間kCWの取りうる上限値を示す。 The lower limit attenuation value A S , the upper limit attenuation value A E , the lower limit discrete time A and the upper limit discrete time B respectively indicate the lower limit value that the attenuation value ATT can take, the upper limit value that the attenuation value ATT can take, the lower limit value that the discrete time k CW can take, and the upper limit value that the discrete time k CW can take in the first function f( k CW ).
下限減衰値ASは例えば1dB以上とし、上限減衰値AEは下限減衰値ASよりも例えば2~100倍程度などと十分に大きい値として例えば3~20dBとする。上限減衰値AEはバックオフカウンタ値が0になったが、処理中のフレームの残り時間が送信時間tsよりも小さい際の減衰値ATTの値である。 The lower limit attenuation value A S is, for example, 1 dB or more, and the upper limit attenuation value A E is, for example, 3 to 20 dB, which is a sufficiently large value, for example, 2 to 100 times larger than the lower limit attenuation value A S. The upper limit attenuation value A E is the value of the attenuation value ATT when the back-off counter value becomes 0 but the remaining time of the frame being processed is shorter than the transmission time t s .
次に図5を用いて前フレーム輻輳制御無し時減衰値算出処理S10における減衰値ATTと離散時間kCWとの関係について説明する。図5は、前フレーム輻輳制御無し時減衰値算出処理S10を説明する図である。 Next, the relationship between the attenuation value ATT and the discrete time k CW in the attenuation value calculation process S10 when no congestion control is performed in the previous frame will be described with reference to Fig. 5. Fig. 5 is a diagram for explaining the attenuation value calculation process S10 when no congestion control is performed in the previous frame.
図5に示すように減衰値ATTは、例えばdBを単位とし、離散時間kCWは例えばミリ秒やマイクロ秒単位の整数値によって表される。グラフ21は図4におけるステップS12,S13の場合を示し、グラフ22,23はステップS14の場合を示し、グラフ24は、ステップS15の場合を示している。
As shown in Fig. 5, the attenuation value ATT is expressed in dB, for example, and the discrete time kCW is expressed by an integer value in milliseconds or microseconds, for example.
第1の関数f(kCW)は、例えばグラフ22に示す線形関数(以下、これをオプションAと呼んでもよい)又はグラフ23に示す指数関数(以下、これをオプションBと呼んでもよい)のように表すことができる。 The first function f(k CW ) can be expressed, for example, as a linear function as shown in graph 22 (which may hereinafter be referred to as option A) or as an exponential function as shown in graph 23 (which may hereinafter be referred to as option B).
オプションAは、下記式(5)によって表せる。前述のとおり減衰値ATTは、次のフレームに関しており、離散時間kCWは、処理中のフレームに関している。
オプションBは、下記式(6)によって表せる。前述のとおり減衰値ATTは、次のフレームに関しており、離散時間kCWは、処理中のフレームに関している。
次に図6を用いて端末1が処理中のフレームの離散時間kCWにおいてチャネルアクセス権を取得し、かつ、前のフレームで輻輳制御が発生した(以下、これを前フレームで求めた減衰値ATT〔n〕は0でなかったとしてもよい)場合に減衰値算出部6が行う前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20について説明する。
Next, with reference to FIG. 6, an explanation will be given of the attenuation value calculation process S20 when the
前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20においては、離散時間kCWは、例えば下限離散時間A以上上限離散時間B以下となる。また前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20においては、前フレームで求めた減衰値ATT〔n〕(以下、これを前減衰値ATTpreと呼んでもよい)は例えば下限減衰値AS以上上限減衰値AE以下となる。 In the attenuation value calculation process S20 when congestion control is present in the previous frame, the discrete time k CW is, for example, equal to or greater than the lower limit discrete time A and equal to or less than the upper limit discrete time B. Also, in the attenuation value calculation process S20 when congestion control is present in the previous frame, the attenuation value ATT[n] (hereinafter, this may be referred to as the previous attenuation value ATT pre ) calculated in the previous frame is, for example, equal to or greater than the lower limit attenuation value A S and equal to or less than the upper limit attenuation value A E.
図6は、前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20の処理手順を示すフローチャートである。前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20では、減衰値算出部6は、離散時間kCWの変化に基づいて減衰値ATTを算出する。
6 is a flowchart showing the procedure of the attenuation value calculation process S20 when congestion control is present in the previous frame. In the attenuation value calculation process S20 when congestion control is present in the previous frame, the attenuation
まず減衰値算出部6は、端末1による信号の送信が可能か否かを判断する(S21)。具体的には、離散時間kCWが上限離散時間Bより小さいか否かを判断する。ステップS21の判断が肯定結果となり(S21:YES)、端末1による信号の送信が可能と判断すると、減衰値算出部6は、第2の関数g(kCW)を使用して第1の暫定減衰値ATTpgを算出する(S22)。
First, the attenuation
第2の関数g(kCW)は、第1の関数f(kCW)で使用する関数に応じたものとする。第1の関数f(kCW)で使用する関数を線形関数とした場合第2の関数g(kCW)は下記式(7)によって表せ、第1の関数f(kCW)で使用する関数を指数関数とした場合第2の関数g(kCW)は下記式(8)によって表せる。なお式(7)及び式(8)においては前フレームにおける離散時間kCWpre(以下、これをkCW〔n-1〕と呼んでもよい)を使用する。
ステップS21の判断が否定結果となり(S21:NO)、端末1による信号の送信が可能でないと判断すると、減衰値算出部6は、式(9)に示すように予め設定した所定の値であるステップ変化値Δ1を考慮して第1の暫定減衰値ATTpgを算出し(S23)、後述のステップS26へと処理を進める。ステップ変化値Δ1は、例えば1~3dB程度であって、減衰値ATTを少しずつ増やす場合に使用する。
ステップS22において、第2の関数g(kCW)を使用して第1の暫定減衰値ATTpgを算出すると減衰値算出部6は、減衰値の変化量ΔATTがチャタリング防止値Δ2以上か否かを判断する(S24)。
In step S22, after calculating the first provisional attenuation value ATT pg using the second function g(k CW ), the attenuation
減衰値の変化量ΔATTは下記式(10)で表わせ、チャタリング防止値Δ2は、予め設定した所定の値とする。チャタリング防止値Δ2は、減衰値ATTが経時変化において一定の値の間で行き来するようなチャタリングを防ぐための値であって例えば1~3dBとする。
ステップS24の判断が否定結果となり(S24:NO)、チャタリングが発生していると判断すると、減衰値算出部6は、減衰値ATTに前減衰値ATTpreを設定して(S30)前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20を終了する。
If the judgment in step S24 is negative (S24: NO) and it is determined that chattering is occurring, the attenuation
ステップS24の判断が肯定結果となり(S24:NO)、チャタリングが発生していないと判断すると、減衰値算出部6は、第1の暫定減衰値ATTpgが下限減衰値ASより小さいか否かを判断する(S25)。
If the determination in step S24 is positive (S24: NO), that is, if it is determined that chattering is not occurring, the damping
ステップS25の判断が肯定結果となると(S25:YES)、減衰値算出部6は、減衰値ATTを0に設定し(S28)、前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20を終了する。ステップS25の判断が否定結果となると(S25:NO)、減衰値算出部6は、ステップS26へと処理を進める。
If the determination in step S25 is positive (S25: YES), the attenuation
ステップS23の処理が終了する、又は、ステップS25の判断が否定結果となると、減衰値算出部6は、第1の暫定減衰値ATTpgがスレッショルド距離時減衰値Athより大きいか否かを判断する(S26)。スレッショルド距離時減衰値Athは、スレッショルド距離dthである際に予め測定された減衰値ATTとする。
When the process of step S23 is completed or the determination in step S25 is negative, the attenuation
ステップS26の判断が否定結果となると(S26:NO)、減衰値算出部6は、減衰値ATTに第1の暫定減衰値ATTpgを設定して前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20を終了する。
If the determination in step S26 is negative (S26: NO), the attenuation
ステップS26の判断が肯定結果となると(S26:YES)、減衰値算出部6は、減衰値ATTにスレッショルド距離時減衰値Athを設定して前フレーム輻輳制御有り時減衰値算出処理S20を終了する。
If the determination in step S26 is positive (S26: YES), the attenuation
次に図7を用いて端末1が処理中のフレームにおいてチャネルアクセス権を取得しなかった場合に減衰値算出部6が行うチャネルアクセス権非獲得時減衰値算出処理S40について説明する。チャネルアクセス権非獲得時減衰値算出処理S40においては、離散時間kCWは、最大離散時間kCW_maxより大きくなる。
7, a description will be given of a channel access right non-acquired attenuation value calculation process S40 performed by the attenuation
図7は、チャネルアクセス権非獲得時減衰値算出処理S40の処理手順を示すフローチャートである。減衰値算出部6は、前記端末に最も近い前記他の端末15の距離である最近接端末距離dnstに基づいて前記減衰値を算出する。
7 is a flowchart showing the procedure of the attenuation value calculation process S40 when the channel access right is not acquired. The attenuation
まず減衰値算出部6は、最近接端末距離dnstがどの範囲かを判断する(S41)。最近接端末距離dnstがスレッショルド距離dth以上の場合、減衰値算出部6は、第2の暫定減衰値ATTRに最近接端末距離及びスレッショルド距離反映減衰値Aεを設定する(S42)。
First, the attenuation
最近接端末距離及びスレッショルド距離反映減衰値Aεは、下記式(11)によって表せる。
最近接端末距離dnstがスレッショルド距離dthの半分以上かつスレッショルド距離dthより小さい場合、減衰値算出部6は、第2の暫定減衰値ATTRに最近接端末距離反映減衰値Aδを設定する(S43)。
If the nearest terminal distance d_nst is equal to or greater than half the threshold distance d_th and smaller than the threshold distance d_th , the attenuation
最近接端末距離反映減衰値Aδは、下記式(12)によって表せる。
最近接端末距離dnstがスレッショルド距離dthの半分より小さい場合、減衰値算出部6は、第2の暫定減衰値ATTRにスレッショルド距離時減衰値Athを設定する(S44)。
If the nearest terminal distance d_nst is smaller than half the threshold distance d_th , the attenuation
次に減衰値算出部6は、第2の暫定減衰値ATTRが上限減衰値AEとステップ変化値Δ1との和より小さいか否かを判断する(S45)。ステップS45の判断が否定結果となると(S45:NO)、減衰値算出部6は、減衰値ATTに第2の暫定減衰値ATTRを設定してチャネルアクセス権非獲得時減衰値算出処理S40を終了する。
Next, the attenuation
ステップS45の判断が肯定結果となると(S45:YES)、減衰値算出部6は、減衰値ATTに上限減衰値AEとステップ変化値Δ1との和を設定してチャネルアクセス権非獲得時減衰値算出処理S40を終了する。
If the determination in step S45 is positive (S45: YES), the attenuation
以上のように本実施の形態による輻輳制御器4は、端末1がチャネルアクセス権を獲得するのに要する時間を用いて輻輳の制御を行う。端末1における処理中のフレームの開始時からの経過時間(例えば離散時間KCW)を計測することで輻輳の制御が可能であるため、過去のフレームにおける輻輳制御が発生したか否かなどの制御結果に基づく適応制御が可能となり、より現実に起こっていることに即した制御が可能となる。
As described above, the
本実施の形態による輻輳制御器4は、例えばドローン、車、船舶及びロボットなどの移動体から構成される通信ネットワークにおいて、それぞれの移動体が、それぞれの移動体自身の位置情報をブロードキャストによる信号として送信する際に有効である。
The
他の移動体は、移動体が送信した位置情報を基に移動体と衝突しないような制御を行い移動するうえでの安全を確保する。輻輳を発生しにくくすることで、位置情報が通知できないような可能性を減らし、移動体同士が衝突してしまう可能性を減らすことができる。 Other moving objects use the location information sent by a moving object to control themselves so as not to collide with the moving object, ensuring safety during movement. By making it less likely for congestion to occur, the possibility of location information not being notified can be reduced, and the possibility of moving objects colliding with each other can be reduced.
上述の実施の形態においてはチャネルアクセス権取得確認部5及び減衰値算出部6が、集積回路の場合について述べたが、本実施の形態はこれに限らない。チャネルアクセス権取得確認部5及び減衰値算出部6は、例えばスマートフォンなどに記憶されたプログラムによって実装されてもよい。
In the above embodiment, the channel access right
1,15……端末、2……受信器、3……送信器、4……輻輳制御器、5……チャネルアクセス権取得確認部、6……減衰値算出部。 1, 15... terminal, 2... receiver, 3... transmitter, 4... congestion controller, 5... channel access right acquisition confirmation unit, 6... attenuation value calculation unit.
Claims (6)
前記端末が前記信号を送信する際に必要な権利情報であるチャネルアクセス権を取得しているか確認し、処理中のフレームの開始時からチャネルアクセス権を取得するまでの時間である送信待ち時間を計測するチャネルアクセス権取得確認部と、
次のフレームで使用する減衰値を前記送信待ち時間を用いて算出する減衰値算出部と、を備え、
前記端末が受信する前記他の端末から送信された前記信号を、前記減衰値を用いてフレームごとに減衰することで輻輳を制御する輻輳制御を発生させる輻輳制御器。 A congestion controller provided in a terminal that exchanges signals with other terminals via frames,
a channel access right acquisition confirmation unit that confirms whether the terminal has acquired a channel access right, which is rights information required when the terminal transmits the signal, and measures a transmission waiting time that is a time from the start of a frame being processed to the acquisition of the channel access right;
an attenuation value calculation unit that calculates an attenuation value to be used in a next frame by using the transmission waiting time,
A congestion controller that generates congestion control to control congestion by attenuating the signal transmitted from the other terminal and received by the terminal for each frame using the attenuation value.
請求項1に記載の輻輳制御器。 The attenuation value is calculated in different ways depending on whether the terminal has acquired the channel access right and whether the congestion control has occurred in the previous frame.
The congestion controller of claim 1 .
請求項1に記載の輻輳制御器。 When the terminal acquires a channel access right in the frame being processed and congestion control does not occur in the previous frame, the attenuation value calculation unit calculates the attenuation value based on a discrete time, which is an index indicating the occurrence state of the congestion and is a time-dependent value indicated by 0 and a positive integer.
The congestion controller of claim 1 .
請求項1に記載の輻輳制御器。 When the terminal acquires a channel access right in the frame being processed and congestion control occurs in the previous frame, the attenuation value calculation unit calculates the attenuation value based on a change in a discrete time, which is an index indicating the occurrence state of the congestion and is a time-dependent value indicated by 0 and a positive integer.
The congestion controller of claim 1 .
請求項1に記載の輻輳制御器。 When the terminal does not acquire a channel access right in the frame being processed, the attenuation value calculation unit calculates the attenuation value based on a nearest terminal distance, which is a distance of the other terminal that is nearest to the terminal.
The congestion controller of claim 1 .
前記端末が前記信号を送信する際に必要な権利情報であるチャネルアクセス権を取得しているか確認し、処理中のフレームの開始時からチャネルアクセス権を取得するまでの時間である送信待ち時間を計測する第1のステップと、
次のフレームで使用する減衰値を前記送信待ち時間を用いて算出する第2のステップと、を備え、
前記端末が受信する前記他の端末から送信された前記信号を、前記減衰値を用いてフレームごとに減衰することで輻輳を制御する輻輳制御方法。 A congestion control method by a congestion controller provided in a terminal that exchanges signals with other terminals via frames, comprising:
a first step of checking whether the terminal has acquired a channel access right, which is rights information required when the terminal transmits the signal, and measuring a transmission waiting time, which is a time from the start of a frame being processed to the acquisition of the channel access right;
a second step of calculating an attenuation value to be used in a next frame using the transmission latency time;
A congestion control method for controlling congestion by attenuating the signal received by the terminal and transmitted from the other terminal for each frame using the attenuation value.
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