JPWO2003026215A1 - 通信管理方法、通信端末、中央管理装置、通信管理プログラム、通信管理プログラムを記録した記録媒体、および通信システム - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の通信装置が1つのネットワーク経路を時分割で共用するネットワークにおける通信管理方法に関するものであり、特にIEEE802.11無線通信方式に関するものである。
背景技術
従来、コンピュータネットワークなどにおいては、パケット通信方式と呼ばれる通信方式によってフレームの送受信が行われている。昨今では、例えば家庭内LAN(Local Area Network)などにおいて、無線を利用したネットワークを構築する需要が高まっている。このような無線LANは、有線のLANと比較して、ケーブルなどの配線を設置する必要がなく、また、LANに接続される端末の移動の自由度が増大するという利点を有している。
このような無線LANなどのネットワークにおいては、ネットワークに接続される複数の通信装置は、フレームの送受信に関して、1つのネットワーク経路を時分割で共用していることになる。このようなシステムでは、送信権の管理方法によって、帯域利用の効率が大きく変化することになる。
例えば、無線LANのために規格化された標準であるIEEE802.11無線通信方式(ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Editionに準拠する方式)の仕様に対して、HCF(Hybrid Coordination Function)方式(IEEE Std 802.11e/D1.2, July 2001に準拠する方式)と呼ばれる、ネットワーク経路の帯域管理を行うための方式の追加が検討されている。
HCF方式においては、HC(Hybrid Coordinator)と呼ばれる中央管理装置がネットワークに属する全ての通信装置の送信権を管理することが前提となっている。ここで、ネットワークに属する通信装置のうち、HC以外の通信装置はESTA(Enhanced Station)と呼ばれる。
HCF方式は、動画像などのリアルタイムデータを送信するために策定された方式である。このHCF方式では、まず、各ESTAは、自局から送信しようとしているデータの特性に関する情報をHCに通知する。ここで言うデータの特性に関する情報とは、例えばどのような時間間隔で、どのような大きさのデータを送信したいか、というような情報である。このような情報を各ESTAから受信したHCは、各ESTAからの要求が満たされるように自主送信権の付与の順序とその期間をスケジューリングし、このスケジュールに基づいて各ESTAに対して自主送信権の付与が行われる。
HCは、TXOP(Transmission Opportunity)と呼ばれる制限時間付きの自主送信権をESTAに付与し、それを通知するためにQoSCF−POLLと呼ばれるパケットを、自主送信権を与えようとするESTAに向けて送信する。QoS CF−POLLには、TXOP LIMITと呼ばれる、自主送信権が付与される期間の情報が含まれており、QoS CF−POLLの宛先となっているESTAは、この期間中データの送信が許される。以降、TXOPを付与されたESTAをTXOP保持者と呼ぶことにする。
各ESTAは、自局に自主送信権が与えられているか否かを管理するために、NAV(Network Allocation Vector)と呼ばれる値を有している。ESTAは、自局のNAVの値が0より大きい場合には、他局から送信されたフレームに対する応答(例えば、データフレームに対する送達確認フレームの返送など)のみが許可され、自局からのデータの送信は開始できないように設定される。
QoS CF−POLLの宛先となっていないESTAは、QoS CF−POLLを受信した時に、TXOP LIMITで示される値をNAVに設定する。NAVの値は、時間の経過に従って減算されていき、NAVの値が0となった時点で、ESTAは自局に送信が許可されたことを認識し、DCF(Distributed Coordination Function)と呼ばれる方式で自局からのデータの送信を試みる。
DCF方式においては、DIFS(Distributed Coordination Function Inter Frame Space)と呼ばれる期間、無線メディアがアイドルであることを検出すると、各ESTAは、バックオフタイマと呼ばれるダウンタイマを開始する。このバックオフタイマとは、各ESTAにおいて、所定の範囲でランダムな値から開始されるダウンタイマである。このバックオフタイマが0となった時点で無線メディアがアイドルであれば、そのESTAは自主送信権を獲得し、データの送信が開始される。すなわち、乱数によってバックオフタイマを小さな値に設定できたESTAが、自主送信権を獲得することになるので、実質的に、DCFによって自主送信権を獲得しようとする各ESTAに平等の確率で自主送信権が付与されることになる。
以上のように、HCF方式では、HCからESTAに対してTXOPが付与される期間と、上記のDCF方式によって自主送信権が獲得されるCP(Contention Period)期間とが設けられていることになる。ここで、例えば、CP期間を全く設けなければ、通常のデータ、すなわち、緊急性の低いデータの送信を行おうとしているESTAには、TXOPがなかなか与えられない、という弊害が生じる。よって、上記のように、CP期間を設けることによって、緊急性の低いデータの送信を行うESTAが自主送信権を確保する機会を増やしている。このCP期間をどの程度の時間設けるかは、各ESTAの要求するデータの特性によって、HCによって適宜設定されることになる。
ここで、TXOPの取り扱いについて詳しく説明する。上記のように、HCから自主送信権が付与されるESTAに送信されるQoS CF−POLLには、付与されるTXOPの有効期間であるTXOP LIMITが示されている。すなわち、TXOPを与えられたESTA、すなわちTXOP保持者は、与えられたTXOP LIMITを超えて送信を行うことは許可されない。逆に言えば、TXOP保持者は、TXOP LIMITが0となるまでは自由にデータフレームを送信することが可能である。
また、TXOP中に送信されるデータフレームは、上記のDIFSよりも短い期間である、SIFS(Short Inter Frame Space)の間隔で連続して送信される。なお、このSIFSは、IEEE802.11における最小のフレーム間隔に相当するものである。そして、送信されたデータフレームに対して、受信側から送達確認を送信する必要がある場合には、受信局はデータフレームの受信が完了してからSIFS後に送達確認フレームを送信することになる。
TXOP保持者は、基本的にはTXOPの期間中データ送信を継続することになる。しかしながら、TXOPの期間の途中、すなわち、与えられたTXOP LIMITが0になっていない時点で、TXOP保持者において送信するべきデータフレームがなくなる場合も考えられる。この場合には、TXOP保持者は、最後に送信したデータフレームの送信終了からSIFS後に、TXOP終了フレームと呼ばれるフレームを受信局またはHC宛てに送信する。HCは、このTXOP終了フレームを受信することによって、送信元のESTAに対して付与したTXOPが返却されたものとして認識し、別のESTAに自主送信権を付与するためにQoS CF−POLLを送信するなどの次のシーケンスを開始する。
また、TXOPが終了した後に、即座にDCFを開始できるようにするために、TXOP保持者以外のESTAは、TXOP終了フレームを受信した際に自局のNAVの値を0にリセットするように設定しておく。これによって、TXOP保持者以外のESTAが、TXOP終了フレームが送信された直後にDCFによる自主送信権獲得を試みることが可能となる。
ところで、無線による通信ネットワークでは、通信路の信頼性が比較的低く、送信されたデータフレームが受信側に正確に届かない可能性が比較的高くなっている。このような送信失敗が生じると、HCによるスケジューリング通りに送信が行われずに、HCが予期しない送信シーケンスが行われ、自主送信権の管理が徹底されない可能性がある。
ここで、一例として、HCによるスケジューリングが、第1のESTAに対してTXOP▲1▼を付与し、その後第2のESTAに対してTXOP▲2▼を付与するものとし、その後、所定の期間でCPを設けるようになっている状態を想定する。この場合、HCのスケジューリング通りに送信が行われた場合には、図12(a)に示すようなシーケンスが行われることになる。
すなわち、まず第1のESTAに対してHCからQoS CF−POLL▲1▼が送信され、これにより、第1のESTAがTXOP▲1▼の間データフレームの送信を行う。その後、TXOP▲1▼が終了すると、HCから第2のESTAに対してQoS CF−POLL▲2▼が送信され、これにより、第2のESTAがTXOP▲2▼の間データフレームの送信を行う。その後、TXOP▲2▼が終了すると、CPが開始され、その他のESTAによってDCFによる自主送信権が獲得され、DCF▲1▼およびDCF▲2▼がCP期間中に行われる。
ここで、第1のESTAが、与えられたTXOP LIMITが0になっていない時点で、TXOP終了フレームを送信した場合は、図12(b)に示すようなシーケンスを行っても良いとされている。
すなわち、第1のESTAからTXOP終了フレームFFが送信されると、HCがこれを受信することによって、第1のESTAがTXOP▲1▼を途中で放棄したことを認識する。そして、次のスケジュールである第2のESTAに対するTXOP▲2▼の付与を行うために、第2のESTAに対してQoS CF−POLL▲2▼が送信される。第2のESTAは予定通りの期間のTXOP▲2▼を使用して、データの送信を行う。この場合、TXOP▲2▼が予定より早く付与されたことにより、CP期間が長く設定することが可能になり、DCFで送信を行っているESTAはより多くのデータを送信できるという恩恵を受けることができる。
この場合において、次のような問題が生じる可能性がある。基本的には、TXOP保持者によって送信されたTXOP終了フレームは、HCによって受信されることになるが、何らかの原因によって、HCがTXOP終了フレームの受信に失敗することが考えられる。この場合、TXOP保持者は自主送信権の返却が完了したと認識している一方、HCは自主送信権が返却されていないと認識していることになる。
TXOP保持者は、自局に自主送信権はないものと判断しているので、次にTXOPを付与されるか、DCFによって自主送信権を獲得するまではデータフレームの送信を開始しない。また、HCも、最初に付与したTXOPの期間が経過するまでは、TXOP保持者に自主送信権を付与しているものと判断しているので、別のESTAにTXOPを付与するためにQoS CF−POLLを送信するなどのシーケンスに移行できない。すなわち、図12(c)に示すように、第1のESTAからTXOP終了フレームFFが送信されてから、QoS CF−POLL▲2▼が送信されるまでの期間で通信経路がアイドル状態となり、帯域の利用効率が低下することになる。HCF方式は、動画伝送などのリアルタイムデータの送信を意図して策定されたものであり、少しでも多くのデータをなるべく早く伝送しなければならないので、このような通信帯域の無駄は避けなければならないものである。
さらに、現在のIEEE802.11eの仕様では、TXOP保持者以外のESTAは、TXOP終了フレームを受信した際に、自局のNAVの値をリセットするように設定されている。したがって、上記の例において、第1のESTAからTXOP終了フレームFFが送信されてから、どの通信装置も信号を送出しない期間がDIFS以上継続すると、TXOP保持者以外のESTAによってDCFによる自主送信権獲得が試みられることになる。よって、場合によっては、HCがスケジューリングの際に、予期していなかったESTAによって自主送信権が取得されることも考えられる。
図12(d)は、第1のESTAからTXOP終了フレームFFが送信された後に、HCがこれの受信に失敗し、かつ、その直後に他のESTAがDCFによって自主送信権を獲得した場合を示している。この場合、HCがスケジューリングの際に予定していなかったDCF▲1▼による送信が行われており、QoS CF−POLL▲2▼の送信が、DCF▲1▼の送信が終了した後、すなわち、予定よりも大幅に遅れた時点で行われることになる。
ここで、緊急性の低いデータや、定期的に送信する必要の無いデータを各ESTAに送信させるために、HCはあらかじめ一定の期間をCPのために準備しなければならない。もし、HCが予定していなかったDCF▲1▼が、準備したCP期間よりも長かった場合には、結果としてTXOP▲2▼の期間は予定よりも短く設定されることになる。すなわち、TXOP▲2▼を付与された第2のESTAは、要求した条件での自主送信権が与えられないことになり、予定していたデータの送信ができなくなる。よって、第2のESTAがリアルタイムデータを送信している場合には、その受信局においては、画像の乱れなどの不具合が生じる可能性も考えられる。
また、QoS CF−POLLの送受信に関しても、上記のような問題が同様に発生することになる。すなわち、まず、QoS CF−POLLが宛先のESTAに正しく受信された場合は、宛先のESTAは自局にTXOPが付与されたことを認識し、データの送信を開始するので、SIFS後に無線信号が送出されることになる。しかしながら、QoS CF−POLLが宛先のESTAに正しく受信されなかった場合、SIFS後には宛先のESTAは無線信号を送出しないはずである。
この場合、QoS CF−POLLの宛先となっていないESTAが割り込んできて送信することは起こらないという前提に基づいて、HCはQoS CF−POLLを送信し終えてから、PIFS期間の間にどのESTAからも無線信号が送出されなかったことを検出すると、QoS CF−POLLフレームは宛先のESTAに正しく受信されなかったものと判断し、QoS CF−POLLフレームを再送する。この再送は、ある条件(ある回数以上再送してもデータの送信が開始されなかった等)が満たされるまで続けられることになる。
このとき、QoS CF−POLLの送信のSIFS後には、無線信号はどのESTAからも送出されないはずであるが、何らかの理由でHCが無線信号を検出してしまう可能性がある。この場合、QoS CF−POLLが宛先のESTAに正しく受信されていないため、宛先のESTAはTXOPを付与されたことを認識していないにも関わらず、HCはTXOPの付与が完了したものと誤認識してしまう。
HCが誤って無線信号を検出してしまう理由としては、ノイズ、QoS CF−POLLの受信を失敗し、NAVを設定しなかったESTAのDCFによるフレームの送信、付近にある別のネットワークに所属するESTAからのフレームの送信等の理由が考えられる。
このような場合には、TXOP終了時と同様に、どの端末もデータを送信しない期間が生じてしまい、通信帯域が無駄になってしまったり、場合によっては、DCFのESTAによってHCが予期せず自主送信権を取得されたりする等の問題が起こる。
本発明は上記の問題点を解決するためになされたもので、その目的は、複数の通信装置が1つのネットワーク経路を時分割で共用するネットワークにおいて、通信経路の信頼性が低い場合でも、自主送信権の管理を的確に行うことが可能な通信管理方法、通信端末、中央管理装置、通信管理プログラム、通信管理プログラムを記録した記録媒体、および通信システムを提供することにある。
発明の開示
上記の課題を解決するために、本発明に係る通信管理方法は、複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムの通信管理方法であって、上記中央管理装置から自主送信権を与えられた通信端末が、自主的に該自主送信権を上記中央管理装置に返却する際に、送信権返却フレームを上記中央管理装置に対して送信するものとすることを特徴としている。
従来では、送信権返却フレームの送信先が中央管理装置ではなく、自主送信権を所持している通信端末からデータを受信している通信端末である場合があった。この場合、送信権返却フレームはいつ送信されるかわからないので、中央管理装置は送信権付与フレームを送信した後、自局宛て以外のフレームも含めて、全てのフレームに対して受信処理を行い、そのフレームが送信権返却フレームであるかどうか等の判定処理を行わなければならない。これにより、中央管理装置はより負荷の高い処理を行う必要が生じるため、実装が複雑になり、生産コスト等も高価になるという問題が発生していた。
これに対して上記の方法では、送信権返却フレームは中央管理装置宛てに送信するものとしている。よって、以上のような方法によれば、中央管理装置は自局宛てのフレームのみに対して受信処理を行っていれば、送信権返却フレームを見落とすといったことは発生しなくなる。したがって、中央管理装置における処理負担を軽減することが可能となることにより、実装をより簡素なものとすることが可能となり、生産コストおよび装置コストを低減することができる。
また、本発明に係る通信管理方法は、複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムの通信管理方法であって、上記中央管理装置が、特定の通信端末に対して自主送信権を付与する際に、送信権付与フレームを該通信端末に対して送信するものとし、上記中央管理装置が、誤り訂正符号化処理を施さずに上記送信権付与フレームを送信するものとすることを特徴としている。
送信権付与フレームを受信した通信端末は、該送信権付与フレームの受信が終了した時点から所定の期間内に何らかのフレームの送信を行わないと、例えばDCFによって他の通信端末によって自主送信権が奪われてしまうような状況が考えられる。したがって、送信権付与フレームを受信した通信端末は、受信したフレームが送信権付与フレームであることを短期間で判断する必要があることになる。
ここで、上記の方法のように、中央管理装置によって送信される送信権付与フレームが、誤り訂正符号化処理が施されていないものであれば、これを受信した通信端末は、誤り訂正符号化されたフレームのデコード処理をすることなく、受信したフレームが送信権付与フレームであることを判別することが可能となる。よって、通信端末において、フレームの受信から送信権付与フレームであることを判別するまでの期間を短くすることが可能となり、他の通信端末に自主送信権が奪われることなく、送信すべきフレームの送信処理を開始することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムの通信管理方法であって、上記中央管理装置が、特定の通信端末に対して自主送信権を付与する際に、送信権付与フレームを該通信端末に対して送信するものとし、送信権付与フレームを受信した通信端末が、上記中央管理装置から送信権付与フレームを受信してから所定の第6の期間以内に、該中央管理装置に対して送達確認フレームを必ず返送することを特徴としている。
従来では、送信権付与フレームとして送達確認の不要なフレームが用いられ、通信端末はそのようなフレームを受信しても送達確認フレームを返送しない場合があった。この場合、中央管理装置が送信権付与フレームを送信した際に、そのフレームが送信先の通信端末によって的確に受信されたかどうか確認する事ができなかった。
これに対して、上記の方法では、送信権付与フレームを受信した通信端末は、送信権付与フレームに対して必ず送達確認フレームを返送するものとしている。よって、送信権付与フレームを送信した中央管理装置には常に送達確認フレームが返送されることになるので、中央管理装置は、送信権付与フレームがその送信先の通信端末に的確に受信されたかどうかを確実に確認することが可能となる。したがって、例えば送信権付与フレームが送信先の通信端末に的確に受信されたことが確認できなかった場合に、中央管理装置は、何らかの処置、例えば送信権付与フレームの再送処理等を行うことが可能となり、自主送信権の付与処理をより確実に行うことが可能となる。
本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分わかるであろう。また、本発明の利益は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
発明を実施するための最良の形態
本発明の実施の一形態について図1ないし図11に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
(通信システムの構成)
図2は、本実施形態に係る通信システムの構成例を示す説明図である。同図に示すように、該通信システムは、中央管理装置としてのHC1、通信端末としてのESTA−A2、ESTA−B3、ESTA−C4、およびESTA−D5を備えた構成となっている。これらの各構成は、図示はしないが、互いに無線LANによって接続されている。また、この通信システムは、さらに図示していない他の通信端末とも接続されていてもよい。
なお、本実施形態に示す通信システムは、様々な形態の通信システムで適用可能なものであるが、一例としては、家庭用電化製品に無線通信機能が内蔵され、これらを家庭内LANとして相互に接続するようなネットワークシステムなどに好適に用いることができるものである。この例でいえば、中央管理装置としてのHC1を、家庭内の全ての無線通信機器の管理を行うためのセットトップボックスに対応させ、データ送信局としての通信端末を、DVDプレイヤーに対応させ、データ受信局としての通信端末をTVに対応させ、DVDプレイヤーがTVに対して動画像を送信していて、セットトップボックスがその通信を管理しているという具体的な実施例が想定される。
また、本実施形態に示す通信システムにおいて用いられている無線LANは、無線LANのために規格化されたIEEE802.11無線通信方式に準じたものとなっている。さらに、このIEEE802.11無線通信方式の中でも、リアルタイムAVデータ伝送のようなQoS(Quality of Service)通信を実現するためのIEEE802.11e規格が採用されているものとし、前記したHCFが行われているものとする。
ここで、HC1が、次に示すようなスケジューリングを設定した場合を想定する。まず、図2に示す構成において、例えばESTA−A2およびESTA−B3が、それぞれQoS CF−POLL▲1▼およびQoS CF−POLL▲2▼を対応したタイミングで受信し、TXOP▲1▼においてESTA−A2が任意の通信端末に向けてデータ送信を行い、TXOP▲2▼においてESTA−B3が任意の通信端末に向けてデータ送信を行うものとする。また、CP中に、ESTA−C4およびESTA−D5が、それぞれDCF▲1▼およびDCF▲2▼によって任意の通信端末にデータ送信を行うものとする。すなわち、HC1によるスケジューリングが正常に行われた場合には、前記した図12(a)に示すようなシーケンスで処理が行われることになる。
(HCおよびESTAの構成)
次に、HCおよびESTAの機能的な構成について説明する。なお、ここでは、HCおよびESTAにおいて、データの送受信を行う機能に関して説明を行う。このデータの送受信に関しては、HCとESTAとでは機能的には同様となっているので、HCとESTAとで、以下に示すように同じ機能ブロック図を用いて説明を行う。なお、その他の機能については、HCとESTAとでは言うまでもなく異なっていることになるが、ここでは説明しない。
図4は、HCおよびESTAの機能ブロック図である。同図に示すように、HCおよびESTAは、CPU(Central Processing Unit)6、フレーム解析部7、受信バッファ8、プロトコル制御部9、信号送受信部10、送信バッファ11、およびフレーム生成部12を備えた構成となっている。
上記の構成において、HCがあるESTAにTXOPを付与するためにQoS CF−POLLを送信し、その宛先であるESTAがQoS CF−POLLを正しく受信したことを認識するか、フレームを正しく受信できなかったことを認識するまでの処理について以下に説明する。
まず、HCにおけるCPU6において、予めネットワークに属する各ESTAから通知された情報を元に、スケジューリングによってあるESTAへのTXOPの付与が決定される。すると、HCにおけるCPU6は、HCにおけるフレーム生成部12に対して、TXOPを付与する期間の情報と、TXOPを付与する宛先を通知し、QoS CF−POLLのフレームの作成開始を命じる。
HCにおけるフレーム生成部12は、TXOPの期間の情報、および、宛先情報として、TXOPを付与するESTAのアドレス情報を含んだQoS CF−POLLフレームを作成し、HCにおける送信バッファ11に格納する。
その後、HCにおけるプロトコル制御部9は、まず、現在自局が送信可能な状況にあるか否かをプロトコルに規定された手順(例えば他の通信端末によって通信経路上に無線信号が送出されている場合は、その信号が途切れるまで待つなど)に従って判断する。ここで、フレーム送信が可能であると判断された場合には、HCにおけるプロトコル制御部9は、HCにおける送信バッファ11よりQoS CF−POLLのフレームを取得して無線信号に変換する。そして、この無線信号が、HCにおける信号送受信部10を経て無線メディアに送出される。
HCによって送出された無線信号がESTAにおける信号送受信部10において受信されると、この信号はESTAにおける受信バッファ8に格納される。そして、ESTAにおけるフレーム解析部7は、場合によっては誤り検出処理を行う等して、ESTAにおける受信バッファ8に格納された信号を解析する。この信号が正しいフレームであると判断された場合は、ESTAにおけるフレーム解析部7は、受信したフレームの種類等のフレームに含まれる情報をESTAにおけるCPU6に通知して、受信処理が終了する。
もし、誤り検出処理等によって、受信した信号が正しいフレームでは無い(信号にノイズがあったり、信号に抜けがあったりした場合)と判断された場合には、ESTAにおけるフレーム解析部7は、受信に失敗したことをESTAにおけるCPU6に通知して、受信処理が終了する。
ESTAにおけるCPU6において、QoS CF−POLLのフレームが正しく受信されたことが認識されると、該CPU6は受信したQoS CF−POLLに含まれていた、ESTAにおけるフレーム解析部7から通知されたTXOPの期間の情報に基づいて、自局に与えられたTXOPの期間を記憶するとともに、TXOPが開始されたことを認識する。そして、与えられたTXOPの期間が経過するまでの間、ESTAはCPU6の判断により自局の送信するべきデータフレームなどを送信する。
次に、TXOPを与えられたESTA(以後TXOP保持者と記述する)がTXOPを終了させるためにFINAL FRAME(送信権返却フレーム)を送信し、その宛先であるHCがFINAL FRAMEを正しく受信したことを認識するか、フレームを正しく受信できなかったことを認識するまでの処理について図4を用いて説明する。
TXOP保持者において、与えられたTXOPの期間が経過する前に、自局の送信するべきデータフレームが無くなった場合、TXOP保持者はFINAL FRAMEと呼ばれるフレームを送信する。FINAL FRAMEとしては、数種類のフレームを用いることができるが、本実施形態ではFINAL FRAMEとしてQUEUE STATEフレームと呼ぶフレームを用いた例について説明する。
QUEUE STATEフレームは、TXOP保持者において送信するべきデータの残量の情報が含まれているものとする。このデータの残量の情報は、複数のストリームごとに含めることができるものとする。よって、与えられたTXOPの期間中に、TXOP保持者が複数のストリームに対してデータを送信していた場合には、各ストリームに関するデータの残量を含めることが可能である。
ここで、上記のストリームに関して、より詳しく説明する。図11(a)に示すように、従来のIEEE802.11の仕様では、TXOPを与えられたESTAは、与えられた時間以内であれば、複数のESTAに対してデータを送信する、すなわち、複数のストリームの送信を行うことが可能となっている。また、複数のストリームを送信するESTAでは、図11(b)に示すように、与えられたTXOPの期間内でストリーム1のデータとストリーム2のデータとをどのような割合で送信するかということを設定することが可能となっている。
この場合、残りデータの量もストリームごとにHCに対して報告したほうが好ましいが、従来のFINAL FRAMEでは、1つのストリームに関する情報しか含められないようになっている。よって、本実施形態では、上記のようなQUEUE STATEフレームと呼ばれるフレームをFINAL FRAMEとして新たに設定し、このQUEUE STATEフレームによってストリームごとの残りのデータ量をHCに報告できるようにしている。これにより、HCは各ESTAにおけるストリームごとのデータ残量を知ることが可能となり、より正確にスケジューリングの調整を行うことが可能となっている。
すなわち、TXOP保持者におけるCPU6がQUEUE STATEフレームを送信することを決定すると、該CPU6は、TXOP保持者におけるフレーム生成部12に対して、HCに対して報告することを望む全てのストリームに対するデータの残量の情報を通知し、QUEUE STATEフレームの作成開始を命じる。TXOP保持者におけるフレーム生成部12は、通知されたデータの残量の情報、および、宛先情報としてHCのアドレス情報を含めた、QUEUE STATEフレームを作成し、TXOP保持者における送信バッファ11に格納する。
その後、TXOP保持者におけるプロトコル制御部9は、まず、現在自局が送信可能な状況にあるか否かをプロトコルに規定された手順に従って判断する。そして、データ送信が可能であると判断された場合は、TXOP保持者におけるプロトコル制御部9は、TXOP保持者における送信バッファ11より先のQUEUE STATEフレームを取得して無線信号に変換する。その後、この無線信号が、信号送受信部10を経て無線メディアに送出される。
TXOP保持者によって送出された無線信号が、HCにおける信号送受信部10において受信されると、この信号はHCにおける受信バッファ8に格納される。その後、HCにおけるフレーム解析部7が受信バッファ5に格納された信号を解析し、その結果をHCにおけるCPU6に通知する。これらのHCにおける処理は、上記したQoS CF−POLLがESTAによって受信される際の処理と同様であるのでここでは詳細に説明しない。
次に、誤り訂正処理に関して以下に詳細に説明する。IEEE802.11のHCF方式においては、フレームの伝送の際に誤り訂正処理であるReed Solomon符号化処理(以降、RS符号化処理と略称する)が使用される場合がある。この誤り訂正処理は、フレームの送信側でフレームに対してある種の符号化処理を施す手法である。すなわち、受信局側では符号化された信号を復号化しないと、そのフレームの内容を解析することができない。よって、あるフレームの種類や、そのフレームに対して送達確認が必要であるか否かを、受信局が知ることができるのは、RS復号化処理が完了した後となる。
IEEE802.11のHCF方式においては、TXOP期間中に送達確認の必要なフレームを受信したESTAは、受信終了のSIFS期間後に送達確認フレームを返送することが規定されている。また、本実施形態においては、送信権返却フレームとしてのFINAL FRAMEおよび送信権付与フレームとしてのQoS CF−POLLに対して送達確認フレームを送信するものとしている。そして、FINAL FRAMEまたはQoS CF−POLLを受信した通信端末は、フレームの受信終了からSIFS後に送達確認フレームを送信する必要がある。
このSIFS期間は比較的短い時間であるため、FINAL FRAMEまたはQoS CF−POLLにRS符号化処理が施されて送信された場合、受信局の実装方法によっては、受信したフレームに対する送達確認フレームを送信するべきSIFS期間までにRS復号化処理を完了させることができない場合がある。この場合、FINAL FRAMEまたはQoS CF−POLLの受信局が、受信したフレームに対する送達確認フレームを返送する必要がある、と言うことを認識するのが該当フレームの受信からSIFS以上経過した後になってしまい、送達確認フレームの返送期限に間に合わなくなってしまう。したがって、本実施形態においては、FINAL FRAMEおよびQoS CF−POLLにはRS符号化処理を施して送信することが禁止されているものとする。
次に、何らかのフレームを受信した第1の通信装置(ESTAまたはHC)がそのフレームに対する送達確認フレームを返送し、その宛先である第2の通信装置が送達確認フレームを正しく受信したことを認識するか、フレームを正しく受信できなかったことを認識するまでの処理について図4を用いて説明する。
まず、QoS CF−POLLがESTAによって受信された際と同様の方法で、第1の通信装置におけるフレーム解析部7が受信バッファ8に格納された信号を解析する。その結果、正しく受信に成功したことが判定され、その旨を第1の通信装置におけるCPU6に通知すると共に、受信したフレームに送達確認が必要であるか否かについてもCPU6に通知する。
第1の通信装置におけるCPU6が、通知された情報から受信したフレームに対する送達確認が必要であると判断した場合、該CPU6は、第1の通信装置におけるフレーム生成部12に対して、送達確認フレームの送信先の情報を通知すると共に、送達確認フレームの作成開始を命じる。第1の通信装置におけるフレーム生成部12は、宛先情報として通知された送信先通信装置のアドレス情報を含めた送達確認フレームを作成し、第1の通信装置における送信バッファ11に格納する。
その後、第1の通信装置におけるプロトコル制御部9は、まず、現在自局が送信可能な状況にあるか否かをプロトコルに規定された手順に従って判断する。そして、データ送信が可能であると判断された場合は、第1の通信装置におけるプロトコル制御部9は、第1の通信装置における送信バッファ11より先の送達確認フレームを取得して無線信号に変換する。そして、この無線信号が、第1の通信装置における信号送受信部10を経て無線メディアに送出される。
第1の通信装置によって送出された無線信号が、第2の通信装置における信号送受信部10において受信されると、この信号は第2の通信装置における受信バッファ8に格納される。その後、第2の通信装置におけるフレーム解析部7が受信バッファ8に格納された信号を解析し、その結果を第2の通信装置におけるCPU6に通知する。これらの第2の通信装置における処理は、上記したQoS CF−POLLがESTAによって受信される際の処理と同様であるのでここでは詳細に説明しない。
(TXOP終了時の処理)
次に、TXOP終了時の処理の詳細について説明する。図3は、HC、データの送信局、データの受信局、およびその他のESTAにおけるデータ送受信時のシーケンスを示したタイミングチャートである。ここで、HCは、図2に示すHC1に相当し、送信局は、図2に示すESTA−A2あるいはESTA−B3に相当することになる。また、受信局は、データを受信するESTAに相当し、その他のESTAは、TXOP中のデータの送受信に基本的には関与しないことになるESTAに相当することになる。
まず、HCから、送信局としてのESTA−A2に対してQoS CF−POLL▲1▼が送信される。ESTA−A2は、このQoS CF−POLL▲1▼の受信に成功すると、自主送信権を獲得したことを認識し、複数のフレームからなるデータフレーム▲1▼〜▲5▼を連続して受信局としてのESTAに対して送信する。
ここで、ESTA−A2において、データフレーム▲5▼を送信した時点で、これ以上送信すべきフレームがなくなったとする。すなわち、ESTA−A2が、QoS CF−POLL▲1▼によって与えられたTXOP LIMITが0になっていない時点で、自局において送信するべきデータフレームがなくなったとする。この場合には、ESTA−A2は、最後に送信したデータフレーム▲5▼の送信終了からSIFS後に、TXOP終了フレームとしてのFINAL FRAMEをHC宛に送信する。HCは、FINAL FRAMEを受信すると、そのSIFS後に送達確認フレームとしてのACKをTXOP保持者としてのESTA−A2宛に送信する。
ESTA−A2は、FINAL FRAMEの送信後に、DIFSよりも短い期間であり、SIFSよりも長い期間であるPIFS(Pointcoordination Inter Frame Space)と呼ばれる期間で、他局から無線信号が送出されているか否かを観測し続ける。ここで、PIFSの間に他局から無線信号が送出されたことが検知された場合には、ESTA−A2はその無線信号が途切れるまで待機する。無線信号が途切れると、その無線信号によって送信されたフレームが確定するので、ESTA−A2はそのフレームの内容を知ることができる。ここで、HCが正常にFINAL FRAMEを受信できていれば、HCによって送信されたFINAL FRAMEに対する送達確認フレームとしてのACKが検出されるはずである。
ESTA−A2が予測どおりにHCによって送信された送達確認フレームACKを検出した場合には、ESTA−A2は、FINAL FRAMEがHCによって正しく受信され、HCに対して自主送信権の返却が正しく終了したと判断し、それ以降は自局に自主送信権が無いものとして動作を行う。すなわち、再び自局宛のQoS CF−POLLを受信して自主送信権を獲得するか、DCFによって自主送信権を獲得するまでは、ESTA−A2は自局からのフレームの送信は行わない。
以上のようなシーケンスは、TXOPの途中で送信局がフレーム送信を終了する際に、HCと送信局との間で正常にフレームの送受信が行われた場合に相当するものである。次に、同じくTXOPの途中で送信局がフレーム送信を終了する際に、HCと送信局との間でフレームの送受信がうまく行われなかった場合のシーケンスについて図1を参照しながら説明する。
まず、HCから、送信局としてのESTA−A2に対してQoS CF−POLL▲1▼が送信される。そして、ESTA−A2は、複数のフレームからなるデータフレーム▲1▼〜▲5▼を連続して受信局としてのESTAに対して送信する。その後、ESTA−A2は、最後に送信したデータフレーム▲5▼の送信終了からSIFS後に、TXOP終了フレームとしてのFINAL FRAMEをHC宛に送信する。HCは、FINAL FRAMEを受信すると、そのSIFS後に送達確認フレームとしてのACKをTXOP保持者としてのESTA−A2宛に送信する。
ESTA−A2は、FINAL FRAMEの送信後に、PIFS期間経過するまで、他局から無線信号が送出されているか否かを観測し続ける。ここで、PIFSの間に他局から無線信号が送出されたことが検知された場合には、ESTA−A2はその無線信号が途切れるまで待機する。無線信号が途切れると、その無線信号によって送信されたフレームが確定するので、ESTA−A2はそのフレームの内容を知ることができる。
ここで、ESTA−A2が受信した無線信号が雑音である、あるいは、CRC(cyclic redundancy checksum)エラーなどの理由で正しいフレームではないと判断された場合、もしくは、正しいフレームではあるが、予期されたFINAL FRAMEに対する送達確認フレームACKではない場合が考えられる。この場合、ESTA−A2は、FINAL FRAMEがHCによって正しく受信されなかったと判断し、その無線信号が途切れてからSIFS後にFINAL FRAMEを再送信する。すなわち、ESTA−A2は、送達確認フレームACKが送信されると予測される時間まで待機してから、FINAL FRAMEを再送するか否かの判断を行うことになる。
一方、HCは、送達確認フレームACKを送信し終えてからPIFSの間、他局から無線信号が送出されているか否かを観測し続ける。ここで、ESTA−A2がFINAL FRAMEに対する送達確認フレームACKを正しく受信できていれば、FINAL FRAMEの再送を行わないので、無線信号を送出することはない。また、TXOP中には、TXOP保持者以外のESTAはQoS CF−POLLのTXOP LIMITによって設定されたNAVが0にはなっていないので、フレームの送信は行われない。よって、ネットワーク中のどの通信端末からも無線信号は送出されないはずである。もし、ESTA−A2が送達確認フレームACKを正しく受信できていなければ、FINAL FRAMEの再送が行われ、ESTA−A2から無線信号が送出される。
HCは、PIFSの間、どの通信端末からも無線信号が送出されていないことを検出した場合は、ESTA−A2が送達確認フレームACKを正しく受信し、自主送信権の返却が終了したことを認識していると判断する。そして、ESTA−B3にTXOPを付与するために、QoS CF−POLL▲2▼を送信するなどの次のシーケンスを開始することになる。
一方、HCは、PIFSの間に、いずれかの通信端末から無線信号が送出されたことを検出した場合には、ESTA−A2が送達確認フレームACKを正しく受信しておらず、自主送信権の返却が終了していないと認識していると判断する。この場合、次のシーケンスは開始せずに、再びESTA−A2からFINAL FRAMEが送信されるまで待機する。
すなわち、HCは、FINAL FRAMEが再送されると予測される時間まで待機してから、次のシーケンスを開始するかどうかの判断を行うことになる。ただし、ESTA−A2宛に送信したQoS CF−POLL▲1▼に含めたTXOP LIMITの期間が経過した場合には、ESTA−A2は必ず自主送信権を放棄することになるので、HCは次のシーケンスを開始する。
なお、ここでは、FINAL FRAMEに対する送達確認フレームACKをHCが送信した後で、次のシーケンスとして、ESTA−B3に対してQoS CF−POLLを送信する、すなわち、HCがESTAに対して送信権を付与する処理について述べたが、HC自身が、自局以外の通信端末に対してデータフレームを送信することも考えられる。ここでデータフレームとして送信するデータの内容としては、HC自身が所有する動画像等のデータ等が考えられる。
HCが送信するデータフレームに送達確認が必要無い場合は、SIFS間隔もしくはPIFS間隔でデータフレームを連続して送信する。HCにおいて再びESTAに対して送信権を付与する必要が発生した場合は、データフレームの送信終了からPIFS後にQoS CF−POLLを送信する。
また、HCが送信するデータフレームに送達確認が必要な場合は、HCからデータフレームが送信されると、そのフレームを受信した通信端末は、対応する送達確認フレームをSIFS後に返送する。HCは送達確認フレームの受信終了からSIFS後もしくはPIFS後に、次のデータフレームを送信する。HCにおいて再びESTAに対して送信権を付与する必要が発生した場合は、データフレームに対する送達確認フレームの受信終了からPIFS後にQoS CF−POLLを送信する。
このように本実施の形態においては、無線信号がどの通信端末からも送出されない状況がDIFS以上継続することが無いので、DCF方式を用いている通信端末が割り込んでフレームの送信を開始し、HCにおける送信権付与のスケジューリングが乱されることは無い。
(TXOPの終了処理の流れ)
次に、本実施形態に係る通信システムにおいて、TXOPの終了に関する処理の流れについて、図5ないし図7に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。図5は、通信システム全体におけるTXOPの終了に関する処理の概要を示すフローチャートである。
まずステップ1(以降、S1のように称する)において、TXOP保持者がHCに向けてTXOP終了フレームとしてのFINAL FRAMEを送信する。ここで、HCがTXOP終了フレームを正しく受信できなかった場合(S2においてNO)には、S1のステップに戻って、再びTXOP保持者によってTXOP終了フレームの送信が行われる。
一方、HCがTXOP終了フレームを正しく受信した場合(S2においてYES)には、HCが、TXOP終了フレームを受信完了してからSIFS後に、送達確認フレームの送信を行う(S3)。ここで、TXOP保持者が送達確認フレームを正しく受信できなかった場合(S4においてNO)には、S3のステップに戻って、再びHCによって送達確認フレームの送信が行われる。
一方、TXOP保持者がFINAL FRAMEに対する送達確認フレームを正しく受信した場合(S4においてYES)には、TXOP保持者はTXOP終了処理が的確に完了したと認識し(S5)、処理が終了する。
次に、上記のTXOP終了処理におけるTXOP保持者側での処理の流れについて、図6に示すフローチャートに基づいて説明する。まずS11において、TXOP保持者は、TXOP終了フレームをHC宛に送信する。そして、TXOP終了フレームの送信が完了してからPIFS内に、いずれかのESTAから無線信号がネットワークに送出されたか否かが判定される(S12)。ここで、無線信号が検出できなかった場合(S12においてNO)には、S11に戻って、再びTXOP終了フレームがHC宛に送信される。
一方、S12においてYES、すなわち、何らかの無線信号が検出された場合には、まずS13において、無線信号の送出が完了するまで待機する。無線信号の送出が完了すると、これを解析することによって、まず正しいフレームであったか否かが判定される(S14)。ここで、正しいフレームとは、その内容を確認することが可能なフレーム、すなわちノイズや信号に欠落のあるフレームではないことを示すものとする。
S14においてNO、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームではないと判定された場合には、その無線信号の受信が完了してからSIFSを経過した後に(S15)、S11に戻ってTXOP終了フレームをHC宛に再送する。
一方、S14においてYES、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームであると判定された場合には、S16において、受信したフレームが、先に送信したTXOP終了フレームに対応する送達確認フレームであるか否かが判定される。
S16においてNO、すなわち、受信したフレームが適当な送達確認フレームではないと判定された場合には、そのフレームの受信が完了してからSIFSを経過した後に(S15)、S11に戻ってTXOP終了フレームをHC宛に再送する。
一方、S16においてYES、すなわち、受信したフレームが適当な送達確認フレームであると判定された場合には、TXOP保持者は、TXOP終了処理が的確に完了したことを認識し(S17)、処理を終了する。
次に、上記のTXOP終了処理におけるHC側での処理の流れについて、図7に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、S21では、HCは、TXOP保持者からのTXOP終了フレームの受信を待機している状態となっている。そして、TXOP終了フレームを受信すると、S22に遷移し、TXOP終了フレームの受信完了からSIFS後に、送達確認フレームをTXOP保持者に対して送信する。
その後、送達確認フレームの送信完了からPIFS内に、いずれかのESTAから無線信号が送出されたか否かが判定される(S23)。ここで、無線信号の送出が確認された場合(S23においてYES)には、S24において、受信した無線信号が正しいフレームであるか否かが判定される。
S24においてNO、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームではないと判定された場合には、S21に戻って、TXOP終了フレームが受信されるまで待機する。一方、S24においてYES、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームであると判定された場合には、S25において、受信したフレームがTXOP終了フレームであるか否かが判定される。
S25においてNO、すなわち、受信したフレームがTXOP終了フレームでないと判定された場合には、S21に戻って、TXOP保持者からのTXOP終了フレームの受信の待機状態に移行する。一方、S25においてYES、すなわち、受信したフレームがTXOP終了フレームであると判定された場合には、HCはS22において送信した送達確認フレームがTXOP保持者に的確に到達せずに、TXOP保持者がTXOP終了フレームを再送してきたものと判断される。そして、S22に戻って、TXOP終了フレームの受信完了からSIFS後に送達確認フレームの再送が行われる。
一方、S23においてNO、すなわち、送達確認フレームの送信完了からPIFS内に、いずれのESTAからも無線信号が送出されなかったと判定された場合には、HCはTXOP終了処理が的確に完了したと認識し、処理を終了する。
なお、本実施形態においては、FINAL FRAMEを受信したTXOP保持者以外のESTAは、NAVの値を0にリセットしないものとなっている。よって、TXOP中ではTXOP保持者以外のESTAにおけるNAVの値が0とならないことが保証される。つまり、通常は、TXOP保持者以外のESTAはTXOP中に送信を開始することはないことになる。
しかしながら、もしQoS CF−POLLの受信に失敗したESTAがネットワーク内に存在した場合、このESTAのNAVはQoS CF−POLLのTXOP LIMITに設定されないことになる。よって、このESTAでは、TXOP中であるにも拘らずNAVの値が0となってしまう可能性がある。このような場合に、TXOP保持者とHCとの間のフレーム交換シーケンス中に、無線信号がどの通信端末からも送出されない状況がDIFS以上継続すると、上記のような要因によってNAVの値が0となっているESTAによって送信が割り込まれてしまう場合が考えられる。
このような問題に対しては、本実施形態では、無線信号がどの通信端末からも送出されない状況がDIFS以上継続することのないように、各フレームの間隔を定めているので、TXOP終了処理中に他のESTAに割り込まれる可能性はほとんどなくなっている。
あるTXOP保持者がQoS CF−POLLによって与えられたTXOPが終了するよりも前に送信するべきフレームが無くなった場合、TXOP保持者は先に述べたような、TXOPの終了処理を行う。そのTXOPの終了処理が完了した後で、HCが別のESTAに自主送信権を付与しない場合、ネットワークに所属する各ESTAはDCF方式による送信を開始することができる。なお、DCF方式ではNAVの値が0になっているESTAのみが自主送信権を獲得可能である。
従来のTXOPの終了方法においては、TXOP終了フレームを受信したESTAは自局のNAVの値を0にリセットするため、TXOPの終了処理が完了した直後からDCF方式で送信を開始する事ができた。
これに対して、本実施形態では、TXOP終了処理をより確実にするために、TXOP終了フレームを受信してもESTAはNAVを0にリセットしないという規則を設けている。よって、何もしなければESTAはNAVの値を0にリセットせず、先のTXOP開始時のQoS CF−POLLによって設定されたNAVの値が時間経過によって0にカウントダウンされるまで、各ESTAはDCFによる送信を開始することができない。この間、HCが別のESTAに送信権を付与する予定も、自発的なデータの送信の予定も無い場合は、ネットワーク中のどのESTAも送信を行わない状態となり、帯域が無駄になってしまう。よって、ESTAに対してDCFによる送信を開始させるためにNAVをリセットさせる何らかの仕組みが必要である。
この仕組みとして、本実施形態では、DCFによる送信の開始を許可する事を明示するために、HCが何らかのフレームを送信するものとする。このフレームとしては、TXOP LIMITの値を0としてHCが自局宛に送信したQoS CF−POLLフレームを使用することが考えられる。
TXOP保持者およびHCは先に述べたような方法でTXOP終了処理を行い、HCがTXOPの終了処理が正常に完了したと判断したとする。ここで、別のESTAに自主送信権を付与する予定も、自局からの自発的なデータ送信の予定も無い場合は、TXOP LIMITの値を0としてHCがQoS CF−POLLフレームを自局宛に送信する。このQoS CF−POLLフレームを受信したESTAは自局のNAVを0に設定するようにする。これにより、HCが明示した場合のみ、NAVのリセットが行われ、HCが意図しないESTAから割り込まれることがなくなる。
HCが、DCFによる送信の開始を許可する事を明示するために送信するフレームとしては、この他に、CF−ENDフレーム、QoS CF−ENDフレーム等を使用することが考えられる。CF−ENDフレームは、本来はIEEE802.11で設けられているCFP(Contention Free Period)と呼ばれる期間の終了の際に、その期間の終了を明示するために送信されるフレームである。QoS CF−ENDフレームとは、IEEE802.11のHCF方式において定義されているフレームであるが、その用途は現時点の仕様では明確化されていない。
(TXOP付与処理)
以上では、TXOP終了処理に関して説明してきたが、同様の処理によって、TXOP付与処理にも対応することが可能である。以下に、TXOP付与処理について説明する。
HCは、あるESTAにTXOPを付与することを決定すると、そのESTA宛に、QoS CF−POLLフレーム(送信権付与フレーム)を送信する。TXOP保持者は、QoS CF−POLLフレームの受信からSIFS後に送達確認フレームをHC宛に送信する。
HCは、QoS CF−POLLフレームの送信後に、DIFSよりも短い期間であり、SIFSよりも長い期間であるPIFSの間、他局から無線信号が送出されているか否かを観測し続け、PIFSの間に他局から無線信号が送出されたことを認識した場合は、その無線信号が途切れるまで待機する。
無線信号が途切れた時点でHCはフレームの内容を知ることができる。このとき、もしTXOP保持者が正常にQoS CF−POLLフレームを受信できていれば、TXOP保持者によって送信されたFINAL FRAMEに対する送達確認フレームが検出されるはずである。
ここで、予期したとおりTXOP保持者によって送信された送達確認フレームが検出されれば、HCは、QoS CF−POLLフレームがTXOP保持者によって正しく受信され、TXOP保持者に対する自主送信権の付与が正しく終了したと判断する。そして、HCは、それ以後は自局に自主送信権がないものとして振舞う。すなわち、付与したTXOP期間が経過するか、TXOP保持者によってTXOP終了フレームが送信されるまでは、HCは、自局からのフレームの送信は行わない。
一方、HCが受信した無線信号が雑音であるか、CRCエラー等の理由で正しいフレームでは無かった場合、もしくは、正しいフレームではあるが、予期された送達確認フレームではなかった場合は、QoS CF−POLLフレームがTXOP保持者によって正しく受信されなかったと判断される。そして、HCはその無線信号が途切れてからSIFS後にQoS CF−POLLフレームを再送信する。すなわち、送達確認フレームが送信されると予測される時間まで待ってから、QoS CF−POLLフレームを再送するかどうかの判断を行うことになる。
送達確認フレームの受信に成功するまでは、HCはQoS CF−POLLフレームの再送を続けるが、いつまでもこれを続けていると、別のESTAに自主送信権を付与する予定までが狂ってしまうので、何らかの条件で再送を中止することになる。再送を中止するまでの条件としては、例えば最初にQoS CF−POLLの送信を開始してから、当初このESTAに付与する予定だったTXOP期間が経過したら、再送をあきらめる等が考えられるが、これはべつの条件でも良い。
一方、TXOP保持者は送達確認フレームを送信し終えてから、PIFSの間、他局から無線信号が送出されているかどうかを観測し続ける。ここで、HCが送達確認フレームACKを正しく受信できていれば、QoS CF−POLLフレームの再送が行われないので、HCは無線信号を送出しない。また、TXOP期間中は、TXOP保持者以外のESTAは、QoS CF−POLLのTXOP LIMITによって設定されたNAVの値が0にはなっていないので、フレームの送信は開始しない。よって、ネットワーク中のどの端末からも無線信号は送出されていないはずである。
一方、HCが送達確認フレームACKを正しく受信できていなければ、QoS CF−POLLフレームの再送が行われ、HCから無線信号が送出されることになる。
TXOP保持者はPIFSの間、どの局からも無線信号が送出されていないことを検出した場合は、HCが送達確認フレームを正しく受信し、自主送信権の付与が終了したことを認識していると判断する。そして、TXOP保持者は、自局から送信しようとしているフレームの送信を開始する。
一方、TXOP保持者は、PIFSの間に、いずれかの局から無線信号が送出されたことを検出した場合は、HCが送達確認フレームを正しく受信しておらず、自主送信権の付与がまだ終了していないと認識していると判断する。そして、TXOP保持者は、自局から送信しようとしているフレームの送信を開始せずに、再びHCからQoS CF−POLLフレームが送信されるのを待つ。すなわち、TXOP保持者は、QoS CF−POLLフレームが再送されると予測される時間まで待ってから、自局から送信しようとしているフレームの送信を開始するかどうかの判断を行う。
TXOP保持者が送信するべきデータを所有している場合、以下のようなシーケンスでデータフレームを送信する。TXOP保持者が送信するデータフレームに送達確認が必要無い場合は、SIFS間隔でデータフレームを連続して送信する。TXOP保持者において送信するべきデータが無くなった等の理由で、再びHCに対して送信権を返却する必要が発生した場合は、最後のデータフレームの送信終了からSIFS後にHC宛てにFINAL FRAMEを送信する。
また、TXOP保持者が送信するデータフレームに送達確認が必要な場合は、TXOP保持者からデータフレームが送信されると、そのフレームを受信した通信端末は、対応する送達確認フレームをSIFS後に返送する。TXOP保持者は送達確認フレームの受信終了からSIFS後に、次のデータフレームを送信する。TXOP保持者において送信するべきデータが無くなった等の理由で、再びHCに対して送信権を返却する必要が発生した場合は、データフレームに対する送達確認フレームの受信終了からSIFS後にHC宛てにFINAL FRAMEを送信する。
一方、TXOP保持者が送信するべきデータを所有していない場合は、HCに対してすぐに送信権を返却するために、HC宛てにFINAL FRAMEを送信する。この場合の処理については、前記した通りである。
このように本実施の形態においては、送信権付与の処理中に無線信号がどの通信端末からも送出されない状況がDIFS以上継続することが無いので、DCF方式を用いている通信端末が割り込んでフレームの送信を開始し、HCにおける送信権付与のスケジューリングが乱されることは無い。
(TXOP付与処理の流れ)
次に、上記したTXOP付与処理の流れについて、図8ないし図10に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。図8は、通信システム全体におけるTXOP付与処理の概要を示すフローチャートである。
まずS31において、HCがTXOP付与先ESTAに向けてQoS CF−POLLフレームを送信する。ここで、TXOP付与先ESTAがQoS CF−POLLフレームを正しく受信できなかった場合(S32においてNO)には、S31のステップに戻って、再びHCによってQoS CF−POLLフレームの送信が行われる。
一方、TXOP付与先ESTAがQoS CF−POLLフレームを正しく受信した場合(S32においてYES)には、TXOP付与先ESTAが、QoS CF−POLLフレームを受信完了してからSIFS後に、送達確認フレームの送信を行う(S33)。ここで、HCが送達確認フレームを正しく受信できなかった場合(S34においてNO)には、S33のステップに戻って、再びTXOP付与先ESTAによって送達確認フレームの送信が行われる。
一方、HCが送達確認フレームを正しく受信した場合(S34においてYES)には、HCはTXOP付与処理が的確に完了したと認識し(S35)、処理が終了する。
次に、上記のTXOP付与処理におけるHC側での処理の流れについて、図9に示すフローチャートに基づいて説明する。まずS41において、HCは、QoS CF−POLLフレームをTXOP付与先ESTA宛に送信する。そして、QoS CF−POLLフレームの送信が完了してからPIFS内に、いずれかのESTAから無線信号がネットワークに送出されたか否かが判定される(S42)。ここで、無線信号が検出できなかった場合(S42においてNO)には、S41に戻って、再びQoS CF−POLLフレームがTXOP付与先ESTA宛に送信される。
一方、S42においてYES、すなわち、何らかの無線信号が検出された場合には、まずS43において、無線信号の送出が完了するまで待機する。無線信号の送出が完了すると、これを解析することによって、まず正しいフレームであったか否かが判定される(S44)。ここで、正しいフレームとは、その内容を確認することが可能なフレーム、すなわちノイズや信号に欠落のあるフレームではないことを示すものとする。
S44においてNO、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームではないと判定された場合には、その無線信号の受信が完了してからSIFSを経過した後に(S45)、S41に戻ってQoS CF−POLLフレームをTXOP付与先ESTA宛に再送する。
一方、S44においてYES、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームであると判定された場合には、S46において、受信したフレームが、先に送信したQoS CF−POLLフレームに対応する送達確認フレームであるか否かが判定される。
S46においてNO、すなわち、受信したフレームが適当な送達確認フレームではないと判定された場合には、そのフレームの受信が完了してからSIFSを経過した後に(S45)、S41に戻ってQoS CF−POLLフレームをTXOP付与先ESTA宛に再送する。
一方、S46においてYES、すなわち、受信したフレームが適当な送達確認フレームであると判定された場合には、HCは、TXOP付与処理が的確に完了したことを認識し(S47)、処理を終了する。
次に、上記のTXOP付与処理におけるTXOP付与先ESTA側での処理の流れについて、図10に示すフローチャートに基づいて説明する。まず、S51では、TXOP付与先ESTAは、HCからのQoS CF−POLLフレームの受信を待機している状態となっている。そして、QoS CF−POLLフレームを受信すると、S52に遷移し、QoS CF−POLLフレームの受信完了からSIFS後に、送達確認フレームをHCに対して送信する。
その後、送達確認フレームの送信完了からPIFS内に、いずれかのESTAから無線信号が送出されたか否かが判定される(S53)。ここで、無線信号の送出が確認された場合(S53においてYES)には、S54において、受信した無線信号が正しいフレームであるか否かが判定される。
S54においてNO、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームではないと判定された場合には、S51に戻って、QoS CF−POLLフレームが受信されるまで待機する。一方、S54においてYES、すなわち、受信した無線信号が正しいフレームであると判定された場合には、S55において、受信したフレームがQoS CF−POLLフレームであるか否かが判定される。
S55においてNO、すなわち、受信したフレームがQoS CF−POLLフレームでないと判定された場合には、S51に戻って、HCからのQoS CF−POLLフレームの受信の待機状態に移行する。一方、S55においてYES、すなわち、受信したフレームがQoS CF−POLLフレームであると判定された場合には、TXOP付与先ESTAはS52において送信した送達確認フレームがHCに的確に到達せずに、HCがQoS CF−POLLフレームを再送してきたものと判断される。そして、S52に戻って、QoS CF−POLLフレームの受信完了からSIFS後に送達確認フレームの再送が行われる。
一方、S53においてNO、すなわち、送達確認フレームの送信完了からPIFS内に、いずれのESTAからも無線信号が送出されなかったと判定された場合には、TXOP付与先ESTAはTXOP付与処理が的確に完了したと認識し、処理を終了する。
(フレーム間隔)
ここで、本実施形態における、フレームの送受信シーケンス中のフレームの間隔についてまとめて説明する。
まず、自主送信権を付与されていない通信端末が、フレーム送信を開始する可能性のある期間(第11の期間、第3の期間、第8の期間)を、IEEE802.11の仕様におけるDIFSとしている。また、自主送信権の委譲先である通信端末(HC、TXOP付与先ESTA)が、自主送信権委譲フレーム(FINAL FRAME(送信権返却フレーム)、QoS CF−POLLフレーム(送信権付与フレーム))を受信してから、送達確認フレームの送信を行うまでの期間(第12の期間、第1の期間、第6の期間)をSIFSとしている。また、自主送信権を所持している通信端末(TXOP保持者、HC)が送信件委譲フレーム(FINAL FRAME、QoS CF−POLLフレーム)を送信してから、送達確認フレームの送信が行われたか否かの判定を行うまでの期間(第13の期間、第2の期間、第7の期間)をPIFSとしている。これらの期間は、第11の期間>第13の期間>第12の期間という大小関係が守られていれば任意の大きさの間隔でよい。
さらに、自主送信権を所持している通信端末が、自主送信権委譲フレームに対する送達確認フレームが送信されなかったと判断してから、自主送信権委譲フレームの再送を行うまでの期間(第15の期間)をSIFSとしている。また、自主送信権の委譲先の端末が、送達確認フレームを送信してから、自主送信権委譲フレームの再送が行われたか否かの判定を行うまでの期間(第14の期間)をPIFSとしている。これらの期間は、第11の期間>第14の期間>第15の期間という大小関係が守られていれば任意の大きさの間隔でよい。
(本発明の作用・効果)
以上のように、本発明に係る通信管理方法は、複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムの通信管理方法であって、上記中央管理装置から自主送信権を与えられた通信端末が、自主的に該自主送信権を上記中央管理装置に返却する際に、送信権返却フレームを上記中央管理装置に対して送信する方法である。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、上記送信局としての通信端末が、誤り訂正符号化処理を施さずに上記送信権返却フレームを送信するものとしてもよい。
この方法によれば、送信権返却フレームを受信した中央管理装置は、誤り訂正符号化されたフレームのデコード処理をすることなく、受信したフレームが送信権返却フレームであることを判別することが可能となる。よって、中央管理装置において、フレームの受信から送信権返却フレームであることを判別するまでの期間を短くすることが可能となり、他の通信端末に自主送信権が奪われることなく、次のアクションとしてのフレームの送信処理を開始することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記中央管理装置が、上記通信端末から送信権返却フレームを受信してから所定の第1の期間以内に、該通信端末に対して送達確認フレームを必ず返送するものとしてもよい。
この方法によれば、送信権返却フレームを送信した通信端末には常に送達確認フレームが返送されることになるので、該通信端末は、送信権返却フレームが中央管理装置に的確に受信されたかどうかを確実に確認することが可能となる。したがって、例えば送信権返却フレームが中央管理装置に的確に受信されたことが確認できなかった場合に、該通信端末は、何らかの処置、例えば送信権返却フレームの再送処理等を行うことが可能となり、自主送信権の返却処理をより確実に行うことが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記通信端末が、上記送信権返却フレームを送信した時点から上記第1の期間より長い第2の期間が経過した時点で、該送信権返却フレームに対する送達確認フレームを受信しなかった場合に、送信権返却フレームを再送するものとしてもよい。
自主送信権を所持している通信端末が送信権返却フレームを送信した後で、送達確認フレームを受信できた場合には、中央管理装置が送信権返却フレームを的確に受信した、すなわち、送信権返却の意図が正しく伝わったと言えるので、送信権返却フレームの再送は行わない。
自主送信権を所持している通信端末が送信権返却フレームを送信した後で、中央管理装置が送達確認フレームを送信すると予想される時間になっても送達確認フレームを受信できない場合は、以下の2つの理由が考えられる。
第1の理由は、中央管理装置は送信権返却フレームを的確に受信し、送達確認フレームを返送したが、その送達確認フレームを自主送信権を所持している通信端末が何らかの理由で受信できなかったためである。第2の理由は、中央管理装置が何らかの理由で送信権返却フレームを的確に受信できなかったために、送達確認フレームを返送しなかったためである。
第2の理由の場合、自主送信権を所持している通信端末は送信権返却フレームを送信したので、送信権を返却したものと認識し、中央管理装置は送信権返却フレームを受信していないので、送信権は返却されていないものと認識する。この場合、どの通信端末もフレームの送信を行わない期間が発生し、帯域の利用効率が低下してしまう。
これに対して、上記の方法では、自主送信権を所持している通信端末が送信権返却フレームを送信した後で、中央管理装置が送達確認フレームを送信すると予想される時間が経過しても送達確認フレームを受信できていない場合は送信権返却フレームを再送するものとなっている。よって、中央管理装置が送信権返却フレームを的確に受信できるまで、自主送信権を所持している通信端末が送信権返却フレームを再送するので、確実に中央管理装置に送信権返却フレームを受信させ、送信権の返却処理を完了させることが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記通信ネットワーク上で、いずれの通信端末からもフレーム送信が行われない期間が所定の第3の期間以上となったことを検出した通信端末には、自主送信権を獲得する権利が与えられるものとし、自主送信権を所持している通信端末は、上記送信権返却フレームの再送をする際に、直前のフレーム送信またはフレーム受信が終了した時点から上記第3の期間が経過する前に、送信権返却フレームを再送するものとしてもよい。
上記の方法では、通信ネットワーク上で第3の期間(上記実施形態ではDIFSに相当する)以上、いずれの通信端末からもフレームの送信が行われなかった場合には、この通信ネットワークに接続されている全ての通信端末が自主送信権を獲得する事を試みることが可能となっている。すなわち自主送信権を所持している通信端末が、何らかの理由で第3の期間以上フレーム送信を行わなかった場合には、その通信端末が自主送信権を所持し続けたい場合でも、他の通信端末に自主送信権が奪われる可能性があることになる。
自主送信権の返却処理中に、自主送信権を所持している通信端末が送信権返却フレームを送信してから、送達確認フレームが受信できなかった等の理由で送信権返却フレームを再送する際に、フレーム送信の間隔が前記第3の期間以上となってしまうと、他の通信端末に自主送信権を奪われる可能性が発生し、他の通信端末に割り込まれてフレームを送信されたために、送信権返却フレームの再送を適切に完了させることができなくなる場合がある。
これに対して、上記の方法では、自主送信権を所持している通信端末が送信権返却フレームを送信してから、送達確認フレームが受信できなかったり、何らかのフレームを受信したがその種類を識別できなかった等の理由で送信権返却フレームを再送する際には、最後のフレーム送信またはフレーム受信の終了から前記第3の期間以内に送信権返却フレームを再送するものとしている。よって、自主送信権返却処理中に、いずれの通信端末からもフレーム送信が行われない期間が第3の期間以上継続することが無いので、他の通信端末に送信を割り込まれること無く、確実に送信権返却フレームの再送を行う事が可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記中央管理装置が、特定の通信端末に対して自主送信権を付与する際に、自主送信権を付与する期間を示す送信権付与期間を含んだ送信権付与フレームを該通信端末に対して送信するものとし、上記中央管理装置が、送信権付与フレームの送信終了から送信権付与期間が終了するまでの期間、または、送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信した時点から所定の第4の期間内でいずれの通信端末からも無線信号が送信されなかったことを検出するまでの期間では、フレームの送信を自主的に開始しないものとしてもよい。
中央管理装置が、送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信したが、何らかの理由で送信権返却フレームを送信した通信端末がその送達確認フレームの受信に失敗した場合は、送信権返却フレームの再送が行われるはずである。この際、もし、中央管理装置が、送達確認フレームの送信を終了してすぐにフレームの送信を自主的に開始してしまうと、送信権返却フレームの再送と、中央管理装置による自主的なフレームの送信が同時に行われてしまい、両者のフレームがネットワーク上で混信してしまう等の弊害が生じる可能性が有る。
これに対して上記の方法では、中央管理装置は送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信した後に送信権返却フレームの再送が行われる可能性があると言う予想に基づき、所定の第4の期間が経過した時点で他の通信端末からフレーム送信が開始されていないと確認できた後で、自局のフレームの送信を開始するので、上記のような弊害が発生しない。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記中央管理装置が、送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信してから上記第3の期間以内にフレームの送信を自主的に開始するものとしてもよい。
中央管理装置が送信権返却フレームの再送を予想して、一定の期間が経過するまで送信を開始せずに待機する場合に、第3期間より長い期間待機すると、無線メディアが第3の期間以上アイドルになったことを検出した他の通信端末により自主送信権が予期せず奪われる場合がある。この場合、中央管理装置の自主送信権送信権付与のスケジューリングが乱されてしまう等の弊害が発生する。
これに対して上記の方法では、中央管理装置は第3の期間以内にフレームの送信を自主的に開始するので、上記のような弊害が発生しない。
また、本発明に係る通信管理方法は、送信権返却フレームを送信した通信端末が、該送信権返却フレームを送信した直後に受信したフレームの種類を識別できなかった、もしくは、前記受信したフレームが直前に送信した送信権返却フレームに対する送達確認フレームではなかった場合に、前記受信したフレームの受信終了から、上記中央管理装置が自主的にフレームの送信を開始するまでの期間となる第4の期間よりも短い第5の期間内に送信権返却フレームを再送するものとしてもよい。
中央管理装置が送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信したが、送信権返却フレームを送信した通信端末において、何らかの理由でそのフレームの種類を識別できなかった場合は、中央管理装置は送信権を返却されたと認識する一方、送信権返却フレームを送信した通信端末は送信権の返却処理が終了したことを認識できないため、送信権返却フレームの再送を行う。この場合、送信権返却フレームを送信した通信端末によるフレーム送信と、中央管理装置によるフレーム送信が同時に行われてしまい、両者のフレームがネットワーク上で混信してしまう。この状態は、送信権返却フレームを送信した通信端末が自主送信権を与えられた期間が終了したと判断するまで継続する可能性がある。
これに対して上記の方法では、このような状況において、送信権返却フレームを送信した通信端末は、中央管理装置が自主的なフレームの送信を開始すると予想される第5の期間が経過する前に、送信権返却フレームを再送するので、中央管理装置が自主的なフレームの送信を開始する前に他の端末がフレーム送信を行っているかどうかを確認して、自主的なフレーム送信を中止する等の処理を行えば、上記のような弊害は発生しない。
また、本発明に係る通信管理方法は、複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されており、上記自主送信権を与えられた通信端末のみがフレームの送信を行うことが可能となっている通信システムの通信管理方法であって、上記中央管理装置が、特定の通信端末に対して自主送信権を付与する際に、送信権付与フレームを該通信端末に対して送信するものとし、送信権付与フレームを受信した通信端末が、上記中央管理装置から送信権付与フレームを受信してから所定の第6の期間以内に、該中央管理装置に対して送達確認フレームを必ず返送するものとする方法である。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、上記中央管理装置が、上記送信権付与フレームを送信した時点から上記第6の期間より長い第7の期間が経過した時点で、該送信権付与フレームに対する送達確認フレームを受信しなかった場合に、送信権付与フレームを再送するものとしてもよい。
中央管理装置が送信権付与フレームを送信した後で、送達確認フレームを受信できた場合には、通信端末が送信権付与フレームを的確に受信した、すなわち、送信権付与の意図が正しく伝わったと言えるので、送信権付与フレームの再送は行わない。
中央管理装置が送信権付与フレームを送信した後で、通信端末が送達確認フレームを送信すると予想される時間になっても送達確認フレームを受信できない場合は、以下の2つの理由が考えられる。
第1の理由は、通信端末は送信権付与フレームを的確に受信し、送達確認フレームを返送したが、その送達確認フレームを中央管理装置が何らかの理由で受信できなかったためである。第2の理由は、通信端末が何らかの理由で送信権付与フレームを的確に受信できなかったために、送達確認フレームを返送しなかったためである。
第2の理由の場合、中央管理装置は送信権付与フレームを送信したので、送信権を付与したものと認識し、通信端末は送信権付与フレームを受信していないので、送信権は付与されていないものと認識する。この場合、どの通信端末もフレームの送信を行わない期間が発生し、帯域の利用効率が低下してしまう。
これに対して、上記の方法では、中央管理装置が送信権付与フレームを送信した後で、通信端末が送達確認フレームを送信すると予想される時間になっても送達確認フレームを受信できない場合は送信権付与フレームを再送するものとなっている。よって、通信端末が送信権付与フレームを的確に受信できるまで、中央管理装置が送信権付与フレームを再送するので、確実に通信端末に送信権付与フレームを受信させることが可能となり、どの通信端末もフレームの送信を行わない期間が発生する確率を減少させることが可能となるので、帯域の利用効率が向上する。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記通信ネットワーク上で、いずれの通信端末からもフレーム送信が行われない期間が所定の第8の期間以上となったことを検出した通信端末には、自主送信権を獲得する権利が与えられるものとし、上記中央管理装置は、上記送信権付与フレームを送信した時点から上記第8の期間が経過する前に、送信権付与フレームを再送するものとしてもよい。
上記の方法では、通信ネットワーク上で第8の期間(上記実施形態ではDIFSに相当する)以上、いずれの通信端末からもフレームの送信が行われなかった場合には、この通信ネットワークに接続されている全ての通信端末が自主送信権を獲得する事を試みることが可能となっている。すなわち自主送信権を所持している通信端末が、何らかの理由で第8の期間以上フレーム送信を行わなかった場合には、その通信端末が自主送信権を所持し続けたい場合でも、他の通信端末に自主送信権が奪われる可能性があることになる。
自主送信権の付与処理中に、中央管理装置が送信権付与フレームを送信してから、送達確認フレームが受信できなかった等の理由で送信権付与フレームを再送する際に、フレーム送信の間隔が前記第8の期間以上となってしまうと、他の通信端末に自主送信権を奪われる可能性が発生し、他の通信端末に割り込まれてフレームを送信されたために、送信権付与処理を適切に完了させることができなくなる場合がある。
これに対して、上記の方法では、中央管理装置が送信権付与フレームを送信してから、送達確認フレームが受信できなかった等の理由で送信権付与フレームを再送する際には、前記第8の期間以内に送信権付与フレームを再送するものとしている。よって、自主送信権付与処理中に、いずれの通信端末からもフレーム送信が行われない期間が第8の期間以上継続することが無いので、他の通信端末に送信を割り込まれること無く、確実に送信権付与フレームの再送を行う事が可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、送信権付与フレームを受信した通信端末が、送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信した時点から所定の第9の期間内でいずれの通信端末からも無線信号が送信されなかったことを検出するまでの期間では、フレームの送信を自主的に開始しないものとしてもよい。
送信権付与フレームを受信した通信端末が、送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信したが、何らかの理由で中央管理装置末がその送達確認フレームの受信に失敗した場合は、送信権付与フレームの再送が行われるはずである。この際、もし、送信権付与フレームを受信した通信端末が、送達確認フレームの送信を終了してすぐにフレームの送信を自主的に開始してしまうと、送信権付与フレームの再送と、送信権付与フレームを受信した通信端末による自主的なフレームの送信が同時に行われてしまい、両者のフレームがネットワーク上で混信してしまう等の弊害が生じる可能性が有る。
これに対して上記の方法では、送信権付与フレームを受信した通信端末は送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信した後に送信権返却フレームの再送が行われる可能性があると言う予想に基づき、所定の第9の期間が経過した時点で他の通信端末からフレーム送信が開始されていないと確認できた後で、自局のフレームの送信を開始するので、上記のような弊害が発生しない。
また、本発明に係る通信管理方法は、送信権付与フレームを受信した通信端末が、送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信してから上記第8の期間以内にフレームの送信を自主的に開始するものとしてもよい。
送信権付与フレームを受信した通信端末が送信権付与フレームの再送を予想して、一定の期間が経過するまで送信を開始せずに待機する場合に、第8期間より長い期間待機すると、無線メディアが第8の期間以上アイドルになったことを検出した他の通信端末により自主送信権が予期せず奪われる場合がある。この場合、中央管理装置の自主送信権送信権付与のスケジューリングが乱されてしまう等の弊害が発生する。
これに対して上記の方法では、送信権付与フレームを受信した通信端末は第8の期間以内にフレームの送信を自主的に開始するので、上記のような弊害が発生しない。
また、本発明に係る通信管理方法は、中央管理装置が、送信権付与フレームを送信した直後に受信したフレームの種類を識別できなかった、もしくは、前記受信したフレームが直前に送信した送信権付与フレームに対する送達確認フレームではなかった場合に、前記受信したフレームの受信終了から、上記送信権付与フレームを受信した通信端末が自主的にフレームの送信を開始するまでの間となる第9の期間よりも短い第10の期間内に送信権付与フレームを再送するものとしてもよい。
送信権付与フレームを受信した通信端末が送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信したが、中央管理装置において、何らかの理由でそのフレームの種類を識別できなかった場合は、送信権付与フレームを受信した通信端末は送信権を付与されたと認識する一方、中央管理装置は送信権の付与が終了したことを認識できないため、送信権付与フレームの再送を行う。この場合、中央管理装置によるフレーム送信と、送信権付与フレームを受信した通信端末によるフレーム送信が同時に行われてしまい、両者のフレームがネットワーク上で混信してしまう。この状態は、送信権付与フレームを受信した通信端末が自主送信権を与えられた期間が終了したと判断するまで継続する可能性がある。
これに対して上記の方法では、このような状況において、中央管理装置は、送信権付与フレームを受信した通信端末が自主的なフレームの送信を開始すると予想される第9の期間が経過する前に、送信権付与フレームを再送するので、送信権付与フレームを受信した通信端末が自主的なフレームの送信を開始する前に他の端末がフレーム送信を行っているかどうかを確認して、自主的なフレーム送信を中止する等の処理を行えば、上記のような弊害は発生しない。
また、本発明に係る通信管理方法は、自主送信権を有している通信端末のみが、フレーム交換シーケンスを開始することが可能であり、自主送信権を有さない端末は、受信したフレームに対する応答としてのフレームのみを送信することが可能であるネットワークシステムで用いられる通信管理方法であって、いずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていない期間が第11の期間以上となったことを検出した通信端末は、自主送信権を獲得する可能性があるものとし、自主送信権を所持している通信端末が、自主送信権を他の通信端末に委譲したい場合には、自主送信権の委譲先の通信端末に宛てて自主送信権委譲フレームを送信するものとし、自主送信権委譲フレームを受信した通信端末が、該自主送信権委譲フレームの受信完了から第12の期間後に送達確認フレームを自主送信権委譲フレームの送信元の通信端末に向けて送信するものとし、自主送信権委譲フレームを送信した通信端末が、該自主送信権委譲フレームの送信終了から第13の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていないことを検出した場合に、上記自主送信権委譲フレームの送信終了から第11の期間以内に、自主送信権委譲フレームを再送信するものとし、上記第11の期間、第12の期間、および第13の期間が、第11の期間>第13の期間>第12の期間なる関係を満たすものとする方法である。
上記の方法では、まず、通信ネットワーク上で第11の期間以上フレームの送信が行われなかった場合には、この通信ネットワークに接続されているいずれの通信端末も、自主送信権を獲得することを試みることが可能となっている。すなわち、自主送信権を所持している通信端末が、何らかの理由で第11の期間以上フレームの送信を行わなかった場合には、その通信端末が自主送信権を委譲するつもりがなくても、他の通信端末に自主送信権が奪われる可能性があることになる。これは、緊急性の低いデータや定期的に送信する必要の無いデータを送信するために、自主送信権を明示的に要求しない通信端末に対しても自主送信権を付与することを目的としている。
また、自主送信権を所持している通信端末が、自主送信権を特定の通信端末に委譲したいときには、自主送信権委譲フレームを委譲先の通信端末に送信することになっている。すなわち、自主送信権を所持している通信端末が、自主送信権の委譲先を指定することが可能となっていることになる。これにより、通信ネットワークにおける自主送信権の管理を行うことが可能になり、利用効率の高い送信スケジューリングを構築することが可能となる。
また、自主送信権委譲フレームを受信した通信端末は、送達確認フレームを自主送信権委譲フレームの送信元に対して、自主送信権委譲フレームの受信完了から第12の期間後に送信することになっている。ここで、第12の期間は、第11の期間よりも短く設定されている。よって、自主送信権委譲フレームを受信した通信端末は、自主送信権委譲フレームの受信完了の後に、他の通信端末によって自主送信権が奪われてしまうことなく、送達確認フレームの送信を行うことが可能となる。
しかしながら、例えば無線を利用した通信ネットワークなどのように、通信経路における信頼性が低い通信ネットワークにおいては、自主送信権委譲フレームが、自主送信権委譲先の通信端末に的確に届かないことなどが考えられる。この場合、自主送信権委譲先の通信端末は、自局に自主送信権が与えられていることに気がつかないので、フレームの送信を開始しないことになる。すると、フレームの送信が行われない期間が第11の期間を超えることになり、自主送信権委譲先の通信端末以外の通信端末に自主送信権が獲得される可能性が生じることになる。したがって、送信スケジューリング通りに送信シーケンスが行われなくなり、通信ネットワークにおける利用効率が低下する虞も生じることになる。
これに対して、上記の方法では、自主送信権委譲フレームを送信した通信端末が、該自主送信権委譲フレームの送信終了から第13の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていないことを検出した場合に、上記自主送信権委譲フレームの送信終了から第11の期間以内に、自主送信権委譲フレームを再送信するものとしている。ここで、第13の期間は、第11の期間より短く、第12の期間より長い期間となっている。
自主送信権委譲先の通信端末に自主送信権委譲フレームが的確に送信された場合には、第13の期間よりも短い第12の期間後に、送達確認フレームが送信されることになるので、第13の期間の間に通信ネットワーク上でフレームの送信が行われることになる。すなわち、自主送信権委譲フレームを送信した通信端末は、自主送信権の委譲が的確に行われたことを確認できるので、自主送信権委譲フレームの再送は行わない。
一方、自主送信権委譲先の通信端末に自主送信権委譲フレームが的確に送信されなかった場合には、送達確認フレームが送信されないので、第13の期間の間に通信ネットワーク上でフレームの送信は行われないことになる。また、第13の期間は、第11の期間よりも短いものであるので、その他の通信端末からフレーム送信が行われることはない。したがって、自主送信権委譲フレームを送信した通信端末は、自主送信権の委譲に失敗したことを確認できるので、自主送信権委譲フレームの再送を第11の期間以内に行う。ここで、自主送信権委譲フレームの再送は、第11の期間以内に行われるので、他の通信端末に自主送信権を奪われることはない。
よって、以上のような方法によれば、自主送信権委譲先の通信端末に自主送信権を確実に委譲することが可能となるので、通信経路の信頼性が低い通信ネットワークにおいても、自主送信権の管理を的確に行うことが可能となる。したがって、例えば、無線を利用して動画などのリアルタイムデータなどの送受信が行われるような通信ネットワークにおいて、表示が途切れたりするような不具合が生じない、快適な通信が実現される通信ネットワークを構築することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、自主送信権委譲フレームを受信した通信端末が、送達確認フレームの送信終了から第14の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていないことを検出した場合に、自主送信権が自局に委譲されたことを認識する一方、送達確認フレームの送信終了から第14の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われたことを検出した場合に、自主送信権が自局に委譲されていないと認識するものとし、上記第11の期間および第14の期間が、第11の期間>第14の期間なる関係を満たすものとしてもよい。
自主送信権委譲フレームを受信した通信端末によって送達確認フレームが送信された後は、送達確認フレームの受信が、自主送信権委譲フレームを送信した通信端末に的確に行われていれば、第11の期間以内である第14の期間内で通信ネットワーク上でデータの送信が行われることはない。一方、送達確認フレームの受信が、自主送信権委譲フレームを送信した通信端末において的確に行われていない場合には、上記したように、自主送信権委譲フレームの再送が第11の期間以内に行われることになる。よって、上記の方法によれば、送達確認フレームの送受信に失敗した場合でも、他の通信端末に自主送信権を不用意に奪われることなく、自主送信権の委譲を確実に行うことが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、自主送信権委譲フレームを送信した通信端末が、該自主送信権委譲フレームの送信完了から第13の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていることを検出した場合に、該フレームの内容を認識できなかった、もしくは、該フレームが送達確認フレームではないと判断した際に、該フレームの送信終了から第15の期間以内に、自主送信権委譲フレームを再送するものとし、上記第11の期間、および第15の期間が、第11の期間>第15の期間なる関係を満たすものとしてもよい。
自主送信権委譲フレームの送信が完了してから第13の期間の間に、通信ネットワーク上でフレームの送信が行われるということは、送達確認フレームの送信が行われているか、その他ノイズや予定外のフレーム送信が行われているかのどちらかである。ここで、送達確認フレームの送信が行われているのであれば、自主送信権の委譲が的確に行われたことになるので問題はないが、その他ノイズや予定外のフレーム送信が行われている場合には、自主送信権の委譲が確実には行われていないことになる。そこで、上記の方法では、その他ノイズや予定外のフレーム送信が行われている場合には、第11の期間よりも短い第15の期間以内で、自主送信権委譲フレームを再送するものとしている。これにより、自主送信権の委譲処理をより確実に行うことが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、上記第14の期間が上記第13の期間に等しく、上記第15の期間が上記第12の期間に等しいものとしてもよい。
上記の方法によれば、実際に管理すべき期間が3種類となるので、期間を管理する処理の簡素化を図ることができる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、自主送信権委譲フレームの送信元である通信端末、および自主送信権委譲フレームの送信先である通信端末以外の通信端末が、自主送信権委譲フレームに含まれる自主送信権委譲期間の間でフレームの送信を開始しないものとしてもよい。
従来では、自主送信権委譲フレームの送信元である通信端末、および自主送信権委譲フレームの送信先である通信端末以外の通信端末は、自主送信権委譲フレームを受信した際には、その受信完了から第11の期間以上の期間でどの通信装置からも信号が送出されないと、自主送信権獲得を試みるようになっていた。したがって、場合によっては、自主送信権委譲フレームの送信先である通信端末ではない通信端末によって自主送信権が取得されることも考えられ、送信スケジューリング通りに送信シーケンスが行われなくなる可能性があった。
これに対して、上記の方法によれば、自主送信権委譲フレームの送信元である通信端末、および自主送信権委譲フレームの送信先である通信端末以外の通信端末は、自主送信権委譲フレームを受信すると、それに含まれている自主送信権委譲期間をチェックし、この期間中はフレームの送信を開始しないことになる。よって、自主送信権委譲フレームの送信先である通信端末ではない通信端末によって自主送信権が取得されることを防止することができるので、送信スケジューリング通りの送信シーケンスを実現することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、自主送信権委譲フレームを受信し、自主送信権を獲得した通信端末が、フレームの送信の予定、および、次に自主送信権を委譲する予定がない場合に、上記通信ネットワークに接続されている全ての通信端末に対して、自主送信権の獲得を試みることを許可するフレームを送信するものとしてもよい。
前記した方法では、自主送信権委譲フレームの送信元である通信端末、および自主送信権委譲フレームの送信先である通信端末以外の通信端末は、自主送信権委譲フレームを受信すると、それに含まれている自主送信権委譲期間をチェックし、この期間中はフレームの送信を開始しないことになっていた。この場合、自主送信権を獲得した通信端末が、フレームの送信の予定、および、次に自主送信権を委譲する予定がないと、自主送信権を獲得した通信端末からフレームの送信が行われないとともに、他の通信端末からもフレームの送信を行えないことになる。すなわち、不要に通信ネットワークがアイドルとなってしまうことになる。
これに対して、上記の方法によれば、自主送信権を獲得した通信端末が、フレームの送信の予定、および、次に自主送信権を委譲する予定がない場合に、上記通信ネットワークに接続されている全ての通信端末に対して、自主送信権の獲得を試みることを許可するフレームを送信するようになっているので、通信帯域をより有効に利用することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、上記第11の期間が、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 EditionにおけるDIFSであり、上記第12の期間および上記第15の期間が、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 EditionにおけるSIFSであり、上記第13の期間および上記第14の期間が、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 EditionにおけるPIFSであるものとしてもよい。
上記の方法によれば、上記の各期間を、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 Editionにおいて規格化されている期間で実現することができるので、期間に関する新たな規格を設ける必要がなくなる。よって、本発明に係る通信管理方法を、容易に導入することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、上記通信ネットワークに、該通信ネットワークにおける送信スケジュールを管理する中央管理装置が設けられており、上記自主送信権委譲フレームの送信先の通信端末が、上記中央管理装置であり、上記自主送信権委譲フレームが、自主送信権を与えられた期間を終了することを示すフレームであるものとしてもよい。
上記の方法によれば、通信ネットワークにおける送信スケジュールを管理する中央管理装置に対して、自主送信権を与えられた期間を終了することを示すフレームが的確に送信されることになる。よって、中央管理装置が予期しないフレーム送信が行われることなく、送信スケジュールを確実に実現することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理方法は、上記の方法において、上記通信ネットワークに、該通信ネットワークにおける送信スケジュールを管理する中央管理装置が設けられており、上記自主送信権委譲フレームの送信元の通信端末が、上記中央管理装置であり、上記自主送信権委譲フレームが、自主送信権を付与することを示すフレームであるものとしてもよい。
上記の方法によれば、通信ネットワークにおける送信スケジュールを管理する中央管理装置が、送信スケジュールに従って自主送信権を所定の通信端末に送信することを確実に行うことが可能となる。よって、中央管理装置による送信スケジュールを確実に実現することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理プログラムは、上記の通信管理方法をコンピュータに実行させるものである。
上記プログラムをコンピュータシステムにロードすることによって、上記通信管理方法をユーザに提供することが可能となる。
また、本発明に係る通信管理プログラムを記録した記録媒体は、上記の通信管理方法をコンピュータに実行させる通信管理プログラムを記録しているものである。
上記記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムにロードすることによって、上記通信管理方法をユーザに提供することが可能となる。
(結語)
発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
産業上の利用の可能性
本発明に係る通信管理方法は、例えば家庭用電化製品に無線通信機能が内蔵され、これらを家庭内LANとして相互に接続するようなネットワークシステムなどに好適に用いることができるものである。より具体的には、DVDプレイヤー、ケーブルテレビジョン用モデムなどの、映像データを出力する装置、および、このような映像データに基づいて映像を表示するディスプレイ装置などが通信ネットワークを介して接続されるシステムなどに適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システムにおいて、HC、データの送信局、データの受信局、およびその他のESTAにおける、TXOP終了処理時のシーケンスを示したタイミングチャートであり、HCと送信局との間でフレームの送受信がうまく行われなかった場合を示している。
図2は、本実施形態に係る通信システムの構成例を示す説明図である。
図3は、上記通信システムにおいて、HC、データの送信局、データの受信局、およびその他のESTAにおける、TXOP終了処理時のシーケンスを示したタイミングチャートであり、HCと送信局との間でフレームの送受信がうまく行われた場合を示している。
図4は、HCおよびESTAの機能ブロック図である。
図5は、通信システム全体におけるTXOPの終了に関する処理の概要を示すフローチャートである。
図6は、TXOP終了処理におけるTXOP保持者側での処理の流れを示すフローチャートである。
図7は、TXOP終了処理におけるHC側での処理の流れを示すフローチャートである。
図8は、通信システム全体におけるTXOPの付与に関する処理の概要を示すフローチャートである。
図9は、TXOP付与処理におけるHC側での処理の流れを示すフローチャートである。
図10は、TXOP付与処理におけるTXOP付与先ESTA側での処理の流れを示すフローチャートである。
図11(a)は、TXOPを与えられたESTAが、複数のストリームの送信を行う状態を示す説明図であり、図11(b)は、TXOPを与えられたESTAが、複数のストリームの送信を行う際に、TXOP期間における各ストリームの時間の割り当ての例を示す説明図である。
図12(a)ないし図12(d)は、従来のHCF方式によるデータの送受信の例を示すタイミングチャートである。
Claims (37)
- 複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムの通信管理方法であって、
上記中央管理装置から自主送信権を与えられた通信端末が、自主的に該自主送信権を上記中央管理装置に返却する際に、送信権返却フレームを上記中央管理装置に対して送信するものとすることを特徴とする通信管理方法。 - 上記送信局としての通信端末が、誤り訂正符号化処理を施さずに上記送信権返却フレームを送信するものとすることを特徴とする請求の範囲1記載の通信管理方法。
- 上記中央管理装置が、上記通信端末から送信権返却フレームを受信してから所定の第1の期間以内に、該通信端末に対して送達確認フレームを必ず返送することを特徴とする請求の範囲1記載の通信管理方法。
- 上記通信端末が、上記送信権返却フレームを送信した時点から上記第1の期間より長い第2の期間が経過した時点で、該送信権返却フレームに対する送達確認フレームを受信していない場合に、送信権返却フレームを再送するものとすることを特徴とする請求の範囲3記載の通信管理方法。
- 上記通信ネットワーク上で、いずれの通信端末からもフレーム送信が行われない期間が所定の第3の期間以上となったことを検出した通信端末には、自主送信権を獲得する権利が与えられるものとし、
自主送信権を所持している通信端末は、直前のフレーム送信またはフレーム受信が終了した時点から上記第3の期間が経過する前に、送信権返却フレームを再送するものとすることを特徴とする請求の範囲4記載の通信管理方法。 - 上記中央管理装置が、特定の通信端末に対して自主送信権を付与する際に、自主送信権を付与する期間を示す送信権付与期間を含んだ送信権付与フレームを該通信端末に対して送信するものとし、
上記中央管理装置が、送信権付与フレームの送信終了から送信権付与期間が終了するまでの期間、または、送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信した時点から所定の第4の期間内でいずれの通信端末からも無線信号が送信されなかったことを検出するまでの期間では、フレームの送信を自主的に開始しないものとすることを特徴とする請求の範囲5記載の通信管理方法。 - 上記中央管理装置が、送信権付与フレームの送信終了から送信権付与期間が終了した際、または、送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信した時点から所定の第4の期間内でいずれの通信端末からも無線信号が送信されなかったことを検出した際に、送信権付与フレーム、または、他の通信端末に対して送信する必要のあるデータフレームを送信するものとすることを特徴とする請求の範囲5記載の通信管理方法。
- 上記中央管理装置が、送信権返却フレームに対する送達確認フレームを送信してから上記第3の期間以内にフレームの送信を自主的に開始するものとすることを特徴とする請求の範囲6または7記載の通信管理方法。
- 送信権返却フレームを送信した通信端末は、該送信権返却フレームを送信した直後に受信したフレームの種類を識別できなかった、もしくは、前記受信したフレームが直前に送信した送信権返却フレームに対する送達確認フレームではなかった場合に、前記受信したフレームの受信終了から、上記中央管理装置が自主的にフレームの送信を開始するまでの間となる第4の期間よりも短い第5の期間内に送信権返却フレームを再送するものとすることを特徴とする請求の範囲6または7記載の通信管理方法。
- 複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムの通信管理方法であって、
上記中央管理装置が、特定の通信端末に対して自主送信権を付与する際に、送信権付与フレームを該通信端末に対して送信するものとし、
上記中央管理装置が、誤り訂正符号化処理を施さずに上記送信権付与フレームを送信するものとすることを特徴とする通信管理方法。 - 複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムの通信管理方法であって、
上記中央管理装置が、特定の通信端末に対して自主送信権を付与する際に、送信権付与フレームを該通信端末に対して送信するものとし、
送信権付与フレームを受信した通信端末が、上記中央管理装置から送信権付与フレームを受信してから所定の第6の期間以内に、該中央管理装置に対して送達確認フレームを必ず返送するものとすることを特徴とする通信管理方法。 - 上記中央管理装置が、上記送信権付与フレームを送信した時点から上記第6の期間より長い第7の期間が経過した時点で、該送信権付与フレームに対する送達確認フレームを受信していない場合に、送信権付与フレームを再送するものとすることを特徴とする請求の範囲11記載の通信管理方法。
- 上記通信ネットワーク上で、いずれの通信端末からもフレーム送信が行われない期間が所定の第8の期間以上となったことを検出した通信端末には、自主送信権を獲得する権利が与えられるものとし、
上記中央管理装置は、直前のフレーム送信またはフレーム受信が終了した時点から上記第8の期間が経過する前に、送信権付与フレームを再送するものとすることを特徴とする請求の範囲12記載の通信管理方法。 - 自主送信権を付与された通信端末が、送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信した時点から所定の第9の期間内でいずれの通信端末からも無線信号が送信されなかったことを検出するまでの期間では、フレームの送信を自主的に開始しないものとすることを特徴とする請求の範囲13記載の通信管理方法。
- 自主送信権を付与された通信端末が、送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信した時点から所定の第9の期間内でいずれの通信端末からも無線信号が送信されなかったことを検出した際に、送信権返却フレーム、または他の通信端末に対して送信する必要のあるデータフレームを送信するものとすることを特徴とする請求の範囲13記載の通信管理方法。
- 自主送信権を付与された通信端末が、送信権付与フレームに対する送達確認フレームを送信してから上記第3の期間以内にフレームの送信を自主的に開始するものとすることを特徴とする請求の範囲14または15記載の通信管理方法。
- 中央管理装置が、送信権付与フレームを送信した直後に受信したフレームの種類を識別できなかった、もしくは、前記受信したフレームが直前に送信した送信権付与フレームに対する送達確認フレームではなかった場合に、前記受信したフレームの受信終了から、自主送信権を付与された通信端末が自主的にフレームの送信を開始するまでの間となる第10の期間内に送信権付与フレームを再送するものとすることを特徴とする請求の範囲14または15記載の通信管理方法。
- 上記中央管理装置は、自主送信権が付与されていた通信端末から送信権返却フレームを受信した後に、複数の通信端末に宛てて、自主送信権を獲得する権利を与える自由送信許可フレームを送信することを特徴とする請求の範囲1記載の通信管理方法。
- 上記中央管理装置は、自主送信権が付与されていた通信端末から送信権返却フレームを受信した後に、自局においてフレーム送信の予定がない場合にのみ、上記自由送信許可フレームを送信することを特徴とする請求の範囲18記載の通信管理方法。
- 請求の範囲1ないし19のいずれか一項に記載の通信管理方法に基づいて動作する通信端末。
- 請求の範囲20記載の通信端末の動作をコンピュータに実行させる通信管理プログラム。
- 請求の範囲20記載の通信端末の動作をコンピュータに実行させる通信管理プログラムを記録した記録媒体。
- 請求の範囲1ないし19のいずれか一項に記載の通信管理方法に基づいて動作する中央管理装置。
- 請求の範囲23記載の中央管理装置の動作をコンピュータに実行させる通信管理プログラム。
- 請求の範囲23記載の中央管理装置の動作をコンピュータに実行させる通信管理プログラムを記録した記録媒体。
- 複数の通信端末と、前記複数の通信端末に対する自主送信権の付与を管理する中央管理装置とが通信ネットワークを介して接続されている通信システムであって、
請求の範囲1ないし19のいずれか一項に記載の通信管理方法に基づいて通信が行われることを特徴とする通信システム。 - 自主送信権を有している通信端末のみが、フレーム交換シーケンスを開始することが可能であり、自主送信権を有さない端末は、受信したフレームに対する応答としてのフレームのみを送信することが可能であるネットワークシステムで用いられる通信管理方法であって、
いずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていない期間が第1の期間以上となったことを検出した通信端末は、自主送信権を獲得する可能性があるものとし、
自主送信権を所持している通信端末が、自主送信権を他の通信端末に委譲したい場合には、自主送信権の委譲先の通信端末に宛てて自主送信権委譲フレームを送信するものとし、
自主送信権委譲フレームを受信した通信端末が、該自主送信権委譲フレームの受信完了から第2の期間後に送達確認フレームを自主送信権委譲フレームの送信元の通信端末に向けて送信するものとし、
自主送信権委譲フレームを送信した通信端末が、該自主送信権委譲フレームの送信終了から第3の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていないことを検出した場合に、上記自主送信権委譲フレームの送信終了から第1の期間以内に、自主送信権委譲フレームを再送信するものとし、
上記第1の期間、第2の期間、および第3の期間が、
第1の期間>第3の期間>第2の期間
なる関係を満たすものとすることを特徴とする通信管理方法。 - 自主送信権委譲フレームを受信した通信端末が、送達確認フレームの送信終了から第4の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていないことを検出した場合に、自主送信権が自局に委譲されたことを認識する一方、送達確認フレームの送信終了から第4の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われたことを検出した場合に、自主送信権が自局に委譲されていないと認識するものとし、
上記第1の期間および第4の期間が、
第1の期間>第4の期間
なる関係を満たすものとすることを特徴とする請求の範囲27記載の通信管理方法。 - 自主送信権委譲フレームを送信した通信端末が、該自主送信権委譲フレームの送信完了から第3の期間の間に、他のいずれかの通信端末による通信ネットワーク上でのフレームの送信が行われていることを検出した場合に、該フレームの内容を認識できなかった、もしくは、該フレームが送達確認フレームではないと判断した際に、該フレームの送信終了から第5の期間以内に、自主送信権委譲フレームを再送するものとし、
上記第1の期間、および第5の期間が、
第1の期間>第5の期間
なる関係を満たすものとすることを特徴とする請求の範囲28記載の通信管理方法。 - 上記第4の期間が上記第3の期間に等しく、上記第5の期間が上記第2の期間に等しいことを特徴とする請求の範囲29記載の通信管理方法。
- 自主送信権委譲フレームの送信元である通信端末、および自主送信権委譲フレームの送信先である通信端末以外の通信端末が、自主送信権委譲フレームに含まれる自主送信権委譲期間の間でフレームの送信を開始しないものとすることを特徴とする請求の範囲27ないし30のいずれか一項に記載の通信管理方法。
- 自主送信権委譲フレームを受信し、自主送信権を獲得した通信端末が、フレームの送信の予定、および、次に自主送信権を委譲する予定がない場合に、上記通信ネットワークに接続されている全ての通信端末に対して、自主送信権の獲得を試みることを許可するフレームを送信することを特徴とする請求の範囲31記載の通信管理方法。
- 上記第1の期間が、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 EditionにおけるDIFSであり、
上記第2の期間および上記第5の期間が、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 EditionにおけるSIFSであり、
上記第3の期間および上記第4の期間が、ANSI/IEEE Std 802.11, 1999 EditionにおけるPIFSであることを特徴とする請求の範囲29記載の通信管理方法。 - 上記通信ネットワークに、該通信ネットワークにおける送信スケジュールを管理する中央管理装置が設けられており、
上記自主送信権委譲フレームの送信先の通信端末が、上記中央管理装置であり、
上記自主送信権委譲フレームが、自主送信権を与えられた期間を終了することを示すフレームであることを特徴とする請求の範囲27記載の通信管理方法。 - 上記通信ネットワークに、該通信ネットワークにおける送信スケジュールを管理する中央管理装置が設けられており、
上記自主送信権委譲フレームの送信元の通信端末が、上記中央管理装置であり、
上記自主送信権委譲フレームが、自主送信権を付与することを示すフレームであることを特徴とする請求の範囲27記載の通信管理方法。 - 請求の範囲27ないし35のいずれか一項に記載の通信管理方法をコンピュータに実行させる通信管理プログラム。
- 請求の範囲27ないし35のいずれか一項に記載の通信管理方法をコンピュータに実行させる通信管理プログラムを記録した記録媒体。
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