KR20180108704A - 무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템 - Google Patents

무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20180108704A
KR20180108704A KR1020187024372A KR20187024372A KR20180108704A KR 20180108704 A KR20180108704 A KR 20180108704A KR 1020187024372 A KR1020187024372 A KR 1020187024372A KR 20187024372 A KR20187024372 A KR 20187024372A KR 20180108704 A KR20180108704 A KR 20180108704A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transmission
radio
station
reception
wireless
Prior art date
Application number
KR1020187024372A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102019459B1 (ko
Inventor
아키요시 이노키
히란타 아베이세케라
무네히로 마츠이
다케오 이치카와
마사토 미조구치
아키라 기시다
다이스케 고이즈미
아키라 야마다
요시후미 모리히로
다카히로 아사이
Original Assignee
니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤 filed Critical 니폰 덴신 덴와 가부시끼가이샤
Publication of KR20180108704A publication Critical patent/KR20180108704A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102019459B1 publication Critical patent/KR102019459B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0808—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA
    • H04W74/0816—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using carrier sensing, e.g. as in CSMA carrier sensing with collision avoidance
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/22—Traffic simulation tools or models
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/06—Testing, supervising or monitoring using simulated traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/08—Testing, supervising or monitoring using real traffic
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/0284—Traffic management, e.g. flow control or congestion control detecting congestion or overload during communication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/10—Small scale networks; Flat hierarchical networks
    • H04W84/12—WLAN [Wireless Local Area Networks]

Abstract

복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 이 송수신 이력에 기초하여 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하는 단계 1; 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 산출하는 단계 2; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 취득하는 단계 3; 및 정상 수신율(S)에 대한 정상 수신율(S')의 비율에 따라 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 갖는 무선 환경 판정 방법이 제공된다.

Description

무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템
본 발명은, 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템에 있어서, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황 또는 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황을 판정하는 무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
국제 표준 규격 IEEE 802.11 준거의 무선 LAN(Local Area Network) 시스템은 스루풋이 해마다 향상되고 있고, 주요한 무선 액세스의 하나로서 보급되어 있다. 무선 LAN 시스템은 면허 불요의 주파수대인 언라이센스 밴드(unlicensed band)를 이용할 수 있기 때문에, 다종다양한 무선 단말이 보급되어 있다. 이 언라이센스 밴드에서의 무선 통신은 CSMA/CA 방식에 의한 랜덤 액세스 제어를 행하기 때문에, 숨은 단말 문제가 큰 장애가 되고 있다.
숨은 단말 문제는, 서로 캐리어 감지(carrier sensing)가 기능하지 않는 무선국의 송신 신호가 충돌하여 스루풋 특성을 악화시키는 문제로서, 그 해결 방법으로서 예를 들어 RTS(Request To Send)/CTS(Clear To Send)를 이용한 흐름 제어가 제안되어 있다. RTS 프레임과 CTS 프레임의 교환은, 송신국으로부터의 검출할 수 없는 무선 신호가 수신국에 존재하는 경우에도, 송신국으로부터의 RTS 프레임에 따라 수신국이 CTS 프레임에 의해 NAV를 설정함으로써, 숨은 단말 문제를 해소하여 스루풋 특성의 악화를 막을 수 있다.
그런데, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국이 각각 송신하는 무선 신호를 감지할 수 있는 수신국에서는, 이 무선 신호로부터 노출되어 원하는 무선 신호의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황이 되는 경우가 있다. 한편, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국의 각 송신 신호를 검출할 수 있는 송신국에서는, 이 무선 신호로부터 노출되어 자국의 무선 신호를 송신하기 위한 송신권 획득률이 저하되는, 송신시 노출 상황이 되는 경우가 있다.
단, 수신국에서 정상 수신율이 저하되는 요인은, CSMA/CA 방식에 의한 랜덤 액세스 제어 중에서 복수의 송신국의 송신 타이밍이 겹치는 경우도 있다. 또한, 송신국에서 송신권 획득률이 저하되는 요인은, CSMA/CA 방식에 의한 랜덤 액세스 제어를 행하는 무선국이 많은 경우도 있다. 자세한 것은 후술한다.
따라서, 정상 수신율을 저하시키는 수신시 노출 상황과, 송신권 획득률을 저하시키는 송신시 노출 상황을 각각 정확하게 판정하고, 송신국 및 수신국의 액세스 제어에 반영시켜 스루풋 특성을 개선할 필요가 있다.
특허문헌 1에서는, 액세스 포인트에서 검출한 BSSID와 단말에서 검출한 BSSID의 비교에 의해 패킷 충돌의 위험을 판단하고, 액세스 포인트에서의 트래픽 경향의 기억으로부터 숨은 단말 문제/노출 단말 문제에 의한 스루풋 저하를 평가하는 방법이 나타나 있다.
특허문헌 1: 일본공개특허 2015-115667호 공보
특허문헌 1의 방법에서는, 숨은 단말 문제/노출 단말 문제의 발생 위험을 판단할 수 있지만, 구체적으로 숨은 단말 문제/노출 단말 문제가 발생하는지 여부, 또는 발생 범위의 판단은 불가능하다. 예를 들어, 검출한 BSSID의 비교에 의해 패킷 충돌의 가능성을 판단하는 것에 더하여, 액세스 포인트에서의 트래픽 경향으로부터 숨은 단말 문제/노출 단말 문제에 의해 스루풋이 저하되는지를 판단하고 있지만, 어디까지나 그 위험을 파악하는 것이다. 따라서, 예를 들어 예상치 못한 무선 통신 시스템에 의해 위험 판단 결과와 다를 가능성이 있다.
본 발명은, 무선국의 CSMA/CA 방식의 액세스 제어에 있어서 스루풋 특성을 개선하기 위해, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황 또는 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황의 정도를 정확하게 판정할 수 있는 무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
제1 발명에 따르면, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서, 복수의 무선국은 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하며, 상기 무선 환경 판정 방법은 : 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 이 송수신 이력에 기초하여 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하는 단계 1; 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 산출하는 단계 2; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 취득하는 단계 3; 및 정상 수신율(S)에 대한 정상 수신율(S')의 비율에 따라 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 가지는, 무선 환경 판정 방법이 제공된다.
제2 발명에 따르면, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서, 복수의 무선국은 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하며, 상기 무선 환경 판정 방법은 : 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여, 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황이 상기 소정의 무선국과 동일하다고 추정되는 다른 무선국에서 측정되는 정상 수신율(S)을 취득하는 단계 1; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 취득하는 단계 3; 및 정상 수신율(S)에 대한 정상 수신율(S')의 비율에 따라 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 가지는, 무선 환경 판정 방법이 제공된다.
제3 발명에 따르면, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서, 복수의 무선국은 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하며, 상기 무선 환경 판정 방법은 : 복수의 무선국 사이에서 정기적으로 송수신되는 특정 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 이 송수신 이력으로부터 특정 신호의 정상 수신율을 취득하는 단계 1; 및 특정 신호의 정상 수신율에 따라 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 2;를 가지는, 무선 환경 판정 방법이 제공된다.
제3 발명의 무선 환경 판정 방법에 있어서, 특정 신호의 우선도, 송신 간격, 채널 사용 시간에 따라, 특정 신호의 정상 수신율에 따른 수신시 노출 상황의 판정 정밀도를 설정할 수 있다.
제4 발명에 따르면, 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경에 대해, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서, 상기 무선 환경 판정 방법은 : 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 이 송수신 이력에 기초하여 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하는 단계 1; 송신 대기의 무선국 수에 따른 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)을 산출하는 단계 2; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 이 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 단계 3; 및 송신권 획득률(F)에 대한 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 가지는, 무선 환경 판정 방법이 제공된다.
제5 발명에 따르면, 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경에 대해, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서, 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 이 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 단계 3; 및 송신권 획득률(F)에 대한 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 가지는, 무선 환경 판정 방법이 제공된다.
제6 발명에 따르면, 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경에 대해, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서, 상기 무선 환경 판정 방법은 : 복수의 무선국 사이에서 정기적으로 송수신되는 특정 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 이 송수신 이력으로부터 특정 신호의 송신 지연을 취득하는 단계 1; 및 특정 신호의 송신 지연에 따라 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 2;를 가지는, 무선 환경 판정 방법이 제공된다.
제6 발명의 무선 환경 판정 방법에 있어서, 특정 신호의 우선도, 송신 간격, 채널 사용 시간에 따라, 특정 신호의 송신 지연에 따른 송신시 노출 상황의 판정 정밀도를 설정할 수 있다.
제7 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에 있어서, 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하며, 상기 무선 통신 시스템은 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해, 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황 또는 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황을 판정하며, 상기 무선 통신 시스템은 : 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하는 수단; 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하고, 이 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S) 및 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)을 산출하는 수단; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 측정하는 수단; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 이 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 수단; 및 정상 수신율(S)에 대한 정상 수신율(S')의 비율에 따라 수신시 노출 상황의 정도를 판정하고, 송신권 획득률(F)에 대한 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 수단;을 구비하는, 무선 통신 시스템이 제공된다.
제8 발명에 따르면, 무선 통신 시스템에 있어서, 복수의 무선국이 CSMA/CA 방식을 이용하여 무선 통신을 행하고, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황 또는 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황이 판정되며, 상기 무선 통신 시스템은 : 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하는 수단; 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여, 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황이 소정의 무선국과 동일하다고 추정되는 다른 무선국에서의 정상 수신율(S)을 취득하고, 송신 대기의 무선국 수에 따른 송신시 혼잡 상황이 소정의 무선국과 동일하다고 추정되는 다른 무선국에서의 송신권 획득률(F)을 취득하는 수단; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 측정하는 수단; 소정의 무선국에서의 송수신 이력으로부터 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 이 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 수단; 및 정상 수신율(S)에 대한 정상 수신율(S')의 비율에 따라 수신시 노출 상황의 정도를 판정하고, 송신권 획득률(F)에 대한 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 수단;을 구비하는, 무선 통신 시스템이 제공된다.
본 발명은, 무선 통신 시스템을 구성하는 무선국의 송수신 이력의 정보를 이용하여, 수신국에서의 수신시 노출 상황의 정도에 대해 수신시 혼잡 상황을 고려하여 정확하게 판정할 수 있고, 송신국에서의 송신시 노출 상황의 정도에 대해 송신시 혼잡 상황을 고려하여 정확하게 판정할 수 있다. 이에 의해, 무선 통신 시스템에서 실제로 발생하는 수신시 노출 상황 및 송신시 노출 상황에 따라, 송신국 및 수신국에서의 CSMA/CA 방식의 액세스 제어를 정확하게 실시하는 것이 가능해지고, 스루풋 특성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 무선 통신 시스템의 제1 구성예를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 무선 통신 시스템의 제2 구성예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 무선 통신 시스템의 제3 구성예를 나타내는 도면이다.
도 4는 숨은 단말과 수신시 노출 상황의 관계를 설명하는 도면이다.
도 5는 숨은 단말과 송신시 노출 상황의 관계를 설명하는 도면이다.
도 6은 A국에서의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황의 관계 1을 설명하는 도면이다.
도 7은 A국에서의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황의 관계 2를 설명하는 도면이다.
도 8은 A국에서의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황의 관계 3을 설명하는 도면이다.
도 9는 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 처리 순서예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 처리 순서예를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 정상 수신율과 송신 지연을 취득하는 통계 처리 순서예를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 채널 사용 시간에 대한 정상 수신율을 산출하는 통계 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 13은 송신 지연을 취득하는 통계 처리 방법을 설명하는 도면이다.
도 14는 송신 지연에 관한 정보의 취득 방법을 설명하는 도면이다.
도 15는 송신 지연에 관한 정보의 취득 방법을 설명하는 도면이다.
도 16은 비콘 신호에 의한 송신시 노출 상황, 수신시 노출 상황의 판정 순서예를 나타내는 흐름도이다.
도 17은 비콘 신호의 송신 지연 및 수신 간격의 누적 분포를 나타내는 도면이다.
도 18은 테스트 패킷에 의한 송신시 노출 상황, 수신시 노출 상황의 판정 순서예를 나타내는 흐름도이다.
(본 발명의 무선 통신 시스템의 구성예)
본 발명의 무선 통신 시스템은, 무선 회선으로 접속되는 마스터 무선국(master wireless station)과 적어도 하나의 슬레이브 무선국(slave wireless station)이 CSMA/CA 방식으로 액세스 제어를 행하는 구성이다. IEEE802.11 규격의 무선 LAN 시스템의 경우는, 마스터 무선국은 액세스 포인트(AP)이고, 슬레이브 무선국은 스테이션(STA)에 해당한다. 이하, 무선 LAN 시스템의 AP와 STA를 예로 설명한다.
도 1은, 본 발명의 무선 통신 시스템의 제1 구성예를 나타낸다.
도 1에서, AP(10) 및 STA(20)는, CSMA/CA 방식에 기초한 무선 회선(40)을 통해 접속되고, 무선 회선(40)을 통해 전송되는 무선 신호를 송수신하는 무선 신호 송수신부(11, 21)와, 그 무선 신호 송수신부의 제어를 행하는 무선 신호 송수신 제어부(12, 22)와, 무선 신호 송수신부에서 송수신한 무선 신호의 송수신 이력을 기록하는 무선 신호 송수신 이력 취득부(13, 23)와, 그 송수신 이력을 무선 환경 판정에 적합한 무선 환경 정보로 처리하는 이력 처리부(14, 24)를 구비한다. AP(10)는, 무선 환경 판정부(15)를 더 구비한다.
STA(20)는, AP(10)로부터 송신된 무선 신호를 무선 신호 송수신부(21)에서 수신하고, 무선 신호 송수신 이력 취득부(23)에 입력한다. 무선 신호 송수신 이력 취득부(23)는, 무선 신호의 송수신 이력을 이력 처리부(24)에 입력한다. 이력 처리부(24)는, STA(20)에서 송수신한 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여 무선 환경 정보를 취득 또는 추정하고, 그 무선 환경 정보를 무선 신호 송수신부(21)에서 AP(10)로 송신한다.
AP(10)는, STA(20)로부터 송신된 무선 신호 및 무선 환경 정보를 무선 신호 송수신부(11)에서 수신하고, 무선 신호를 무선 신호 송수신 이력 취득부(13)에 입력하며, 무선 환경 정보를 무선 환경 판정부(15)에 입력한다. 무선 신호 송수신 이력 취득부(13)는, 무선 신호의 송수신 이력을 이력 처리부(14)에 입력한다. 이력 처리부(14)는, AP(10)에서 송수신한 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여 무선 환경 정보를 취득 또는 추정하고, 그 무선 환경 정보를 무선 환경 판정부(15)에 입력한다. 무선 환경 판정부(15)는, AP(10)에서의 무선 환경 정보 또는 STA(20)에서의 무선 환경 정보를 판정하고, 각각 필요한 제어를 검토한다. 이 무선 환경 판정부(15)의 판정에 의해 필요하다고 판단된 제어 정보는, AP(10)의 무선 신호 송수신 제어부(12)가 무선 신호 송수신부(11)의 제어에 이용함과 아울러 무선 신호 송수신부(11)에서 STA(20)로 송신된다. STA(20)는, 무선 신호 송수신부(21)에서 AP(10)로부터 송신된 제어 정보를 수신하고, 무선 신호 송수신 제어부(22)가 무선 신호 송수신부(21)의 제어에 이용한다.
또, AP(10)의 무선 환경 판정부(15)는, STA(20)에 탑재해도 되고 AP(10) 및 STA(20) 둘 다에 탑재해도 된다. 각각의 탑재 장소에 따라, AP(10)와 STA(20)의 사이에서 필요한 환경 정보 및 제어 정보의 주고받음이 이루어진다.
도 2는, 본 발명의 무선 통신 시스템의 제2 구성예를 나타낸다.
도 2에서, 제2 구성예는 무선국 관리 장치(30)를 구비하고, 무선국 관리 장치(30)는 제1 구성예에서의 AP(10)의 무선 환경 판정부(15)와 동등한 무선 환경 판정부(31)를 구비한다. AP(10)의 별도 회선 통신부(16)와 무선국 관리 장치(30)의 별도 회선 통신부(32)가 별도 회선(41)을 통해 접속된다. AP(10)에서는, 무선 신호 송수신부(11), 무선 신호 송수신 제어부(12) 및 이력 처리부(14)와 별도 회선 통신부(16)를 접속한다. 무선국 관리 장치(30)에서는, 무선 환경 판정부(31)와 별도 회선 통신부(32)를 접속한다. 여기서, 별도 회선(41)은, 유선 회선으로도 되고 CSMA/CA 방식과는 다른 무선 회선, 예를 들어 모바일 회선으로도 된다.
AP(10)의 이력 처리부(14)에서 얻어진 무선 환경 정보는, 별도 회선 통신부(16)에서 별도 회선(41)을 통해 무선국 관리 장치(30)의 별도 회선 통신부(32)로 보내지고, 나아가 무선 환경 판정부(31)에 입력된다. STA(20)의 이력 처리부(24)에서 얻어진 무선 환경 정보는 AP(10)로 전송되고, 나아가 별도 회선 통신부(16)에서 별도 회선(41)을 통해 무선국 관리 장치(30)의 별도 회선 통신부(32)로 보내지고, 나아가 무선 환경 판정부(31)에 입력된다. 무선 환경 판정부(31)의 판정에 의해 얻어진 제어 정보는, 별도 회선(41)을 통해 AP(10)의 무선 신호 송수신 제어부(12) 및 무선 신호 송수신부(11)로 보내지고, 나아가 AP(10)에서 STA(20)의 무선 신호 송수신 제어부(22)로 보내진다.
도 3은, 본 발명의 무선 통신 시스템의 제3 구성예를 나타낸다.
도 3에서, 제3 구성예는, 제2 구성예와 동일한 무선국 관리 장치(30)를 구비하지만, 이 무선국 관리 장치(30)는 AP(10) 및 STA(20)에 접속하는 구성으로 한다. AP(10)와 무선국 관리 장치(30)의 접속은, 제2 구성예와 같이 별도 회선(41)을 통해 이루어진다. STA(20)와 무선국 관리 장치(30)의 접속은, 별도 회선(41)과 다른 별도 회선(42)을 통해 이루어진다. STA(20)는, 별도 회선(42)에 접속하는 별도 회선 통신부(25)를 구비하고, 무선 신호 송수신 제어부(22) 및 이력 처리부(24)는 별도 회선 통신부(25)에 접속된다. 무선국 관리 장치(30)는, 제2 구성예의 별도 회선 통신부(32) 대신에 별도 회선 통신부(33)를 구비하고, 별도 회선(41) 및 별도 회선(42) 둘 다에 접속 가능한 구성으로 한다. 여기서, 별도 회선(42)은 CSMA/CA 방식과는 다른 무선 회선, 예를 들어 모바일 회선으로 한다. 즉, STA(20)는, CSMA/CA 방식에 기초한 무선 회선(40)과 별도 회선(42)으로서 모바일 회선 둘 다를 사용 가능한 구성으로 한다.
AP(10)의 이력 처리부(14)에서 얻어진 무선 환경 정보는, 별도 회선 통신부(16)에서 별도 회선(41)을 통해 무선국 관리 장치(30)의 별도 회선 통신부(33)로 보내지고, 나아가 무선 환경 판정부(31)에 입력된다. STA(20)의 이력 처리부(24)에서 얻어진 무선 환경 정보는, 별도 회선 통신부(25)에서 별도 회선(42)을 통해 무선국 관리 장치(30)의 별도 회선 통신부(33)로 보내지고, 나아가 무선 환경 판정부(31)에 입력된다. 무선 환경 판정부(31)의 판정에 의해 얻어진 제어 정보는, 별도 회선(41)을 통해 AP(10)의 무선 신호 송수신 제어부(12)로 보내지고, 별도 회선(42)을 통해 STA(20)의 무선 신호 송수신 제어부(22)로 보내진다.
제3 구성예의 무선 통신 시스템의 이점은, AP(10)와 STA(20)의 사이에서 CSMA/CA 방식에 기초한 무선 회선(40)의 통신이 혼잡이나 노출 상황에 의해 막혀 있는 경우에도, STA(20)는 별도 회선(42)을 통해 무선국 관리 장치(30)와 통신이 가능한 점이다. 본 발명은, 무선국의 CSMA/CA 방식의 무선 회선에서의 노출 상황에 대해 판정을 행하는 것인데, 노출 상황이 발생하는 경우, 판정을 행하기 위해 이용하는 데이터나 그 판정에 기초하여 각 무선국을 제어하기 위한 데이터에 대해, CSMA/CA 방식에 기초한 무선 회선(40)으로는 만족하게 송수신할 수 없는 경우를 생각할 수 있다. 따라서, 제3 구성예와 같이 STA(20)와 무선국 관리 장치(30)가 별도 회선(42)으로 접속되는 것은, 본 발명에 의한 효과의 유효성을 높일 수 있다. 또한, 별도 회선(42)의 용량에 여유가 있는 경우는, 노출 상황에 있는 STA(20)로부터의 데이터를 CSMA/CA 방식에 기초한 무선 회선(40) 및 AP(10)를 경유하지 않고 직접 무선국 관리 장치(30)와의 사이에서 송수신함으로써 시스템 용량을 최대화할 수 있다.
(실시예 1: 노출 상황의 정의와 노출 상황 판정 방법의 개요)
본 발명에서는, 수신국에서 숨은 단말의 영향에 의해 송신국으로부터의 신호의 정상 수신율이 낮은 상황을 「수신시 노출 상황」으로 정의하고, 송신국에서 숨은 단말의 영향에 의해 송신권 획득률이 낮은 상황을 「송신시 노출 상황」으로 정의한다.
단, 수신국에서 정상 수신율이 낮은 상황으로서, 후술하는 바와 같이 복수의 송신국의 송신 타이밍이 겹치는 「수신시 혼잡 상황」이 있다. 따라서, 수신국은, 취득하는 정상 수신율로부터 「수신시 혼잡 상황」을 고려하여 「수신시 노출 상황」의 정도를 산출한다. 또한, 송신국에서 송신권 획득률이 낮은 상황으로서, 후술하는 바와 같이 송신국 수가 많은 「송신시 혼잡 상황」이 있다. 따라서, 송신국은, 취득하는 송신권 획득률로부터 「송신시 혼잡 상황」을 고려하여 「송신시 노출 상황」의 정도를 산출한다.
도 4는, 숨은 단말과 수신시 노출 상황의 관계를 나타낸다.
도 4에서, 동일한 주파수 채널을 이용하여 CSMA/CA 방식에 의한 액세스 제어를 행하는 A국, B국, C국이 존재하고, 송신국의 B국에서 수신국의 A국으로 신호를 송신하는 경우를 상정하여 A국에서의 정상 수신율을 평가한다.
도 4의 (1)은, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 없는 경우를 나타낸다. 이 때 B국과 C국은 서로 CSMA/CA 방식에 의한 액세스 제어를 행하기 때문에, B국이 A국에 대해 신호를 송신하는 S11일 때는 C국이 송신하지 않으므로, A국에서는 B국의 신호를 정상 수신할 수 있다. 단, CSMA/CA 방식에서는 랜덤 백 오프 제어에 의해 충돌 회피를 행하고 있으므로, 어떤 확률로 B국과 C국의 송신 타이밍이 겹치는 S12의 경우에는 A국에서는 B국의 신호를 정상 수신할 수 없는 경우가 있다. 이와 같이, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 없는 경우 A국의 정상 수신율은 복수의 무선국의 송신 타이밍이 겹치는 확률에 의존하고, 송신 대기의 무선국 수가 많아질수록 저하된다. 따라서, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 없을 때에 A국의 정상 수신율이 저하되는 상황이 「수신시 혼잡 상황」이다.
도 4의 (2)는, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 있는 경우를 나타낸다. 이 때 B국과 C국이 서로 신호를 검출할 수 없기 때문에 독립적으로 송신하므로, B국의 신호와 C국의 신호가 S13과 같이 충돌할 가능성이 높아 A국은 B국의 신호를 정상 수신할 수 없다. 한편, S14와 같이 C국이 신호를 송신하지 않을 때에 B국이 신호를 송신하는 경우는, A국은 B국의 신호를 정상 수신할 수 있다. 즉, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 있을 때에 A국의 정상 수신율이 저하되는 상황이 「수신시 노출 상황」이다.
이와 같이, 수신국의 정상 수신율이 저하되는 요인으로서, 송신 대기의 무선국이 많아 송신 타이밍이 겹치는 확률이 높아지는 수신시 혼잡 상황과, 숨은 단말의 영향을 받는 수신시 노출 상황이 있다. 단, 수신시 혼잡 상황에 의한 정상 수신율의 저하는 CSMA/CA의 파라미터에 기인하므로, 주위의 다른 무선국에서도 마찬가지이며, 무선국 사이에서 불공평하게 되지 않는다. 한편, 수신시 노출 상황에 의해 정상 수신율이 저하되는 수신국은, 수신시 노출 상황에 없는 주위의 다른 무선국의 정상 수신율보다 낮아지는 경향이 있고, 무선국 사이에서 불공평하게 된다.
따라서, 이하의 2가지 방법에 의해 수신국에서의 수신시 노출 상황의 정도를 판정할 수 있다.
a1: 실제로 측정된 정상 수신율(S')과, 송신 대기의 무선국 수로부터 추정되는 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 비교한다. S'<S이면 수신시 노출 상황으로 판정하고, S'가 S보다 작을수록 수신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정한다.
a2: 실제로 측정된 정상 수신율(S')과, 동일한 수신시 혼잡 상황인 주위의 다른 무선국(i)의 정상 수신율(S(i))을 비교한다. S'<S(i)이면 수신시 노출 상황으로 판정하고, S'가 S(i)보다 작을수록 수신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정한다.
도 5는, 숨은 단말과 송신시 노출 상황의 관계를 나타낸다.
도 5에서, 동일한 주파수 채널을 이용하여 CSMA/CA 방식에 의한 액세스 제어를 행하는 A국, B국, C국이 존재하고, 송신국의 A국으로부터 신호를 송신하는 경우를 상정하여 A국에서의 송신권 획득률을 평가한다.
도 5의 (1)은, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 없는 경우를 나타낸다. 이 때 A국과 B국과 C국은 서로 CSMA/CA 방식에 의한 액세스 제어를 행하기 때문에, B국과 A국과 C국이 S21, S22, S23에서 순차적으로 송신권을 획득하고, 각각의 송신권 획득률은 공평하게 된다. 단, 무선국 사이에서 대역을 서로 공평하게 나누기 때문에, 송신권 획득률은 송신 대기의 무선국 수가 많을수록 저하된다. 이와 같이, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 없는 경우 A국의 송신권 획득률은, 송신 대기의 무선국 수가 많아질수록 저하된다. 따라서, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 없을 때에 A국의 송신권 획득률이 저하되는 상황이 「송신시 혼잡 상황」이다.
도 5의 (2)는, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 있는 경우를 나타낸다. 이 때 B국과 C국이 서로 신호를 검출할 수 없기 때문에 독립적으로 송신하므로, B국의 S24와 C국의 S25와 같이 각각의 송신권 획득률은 높다. 한편, A국이 송신권을 획득할 수 있는 것은 B국과 C국이 모두 송신하지 않은 S26으로 한정된다. 즉, B국과 C국이 숨은 단말의 관계에 있을 때에 A국의 송신권 획득률이 B국 및 C국에 비해 저하되는 상황이 「송신시 노출 상황」이다.
이와 같이, 송신국의 송신권 획득률이 저하되는 요인으로서, 송신 대기의 무선국 수가 많은 송신시 혼잡 상황과, 숨은 단말의 영향을 받는 송신시 노출 상황이 있다. 단, 송신시 혼잡 상황에 의한 송신권 획득률의 저하는 CSMA/CA 제어에 의해 송신권이 공평하게 얻어지고 있는 결과이므로, 주위의 다른 무선국에서도 마찬가지이며, 무선국 사이에서 불공평하게 되지 않는다. 한편, 송신시 노출 상황에 의해 송신권 획득률이 저하되는 송신국은, 송신시 노출 상황에 없는 주위의 다른 무선국의 송신권 획득률보다 낮아지는 경향이 있고, 무선국 사이에서 불공평하게 된다.
따라서, 이하의 2가지 방법에 의해 송신국에서의 송신시 노출 상황의 정도를 판정할 수 있다.
b1: 실제로 측정된 송신권 획득률(F')와, 송신 대기의 무선국 수로부터 추정되는 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)을 비교한다. F'<F이면 송신시 노출 상황으로 판정하고, F'가 F보다 작을수록 송신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정한다.
b2: 실제로 측정된 송신권 획득률(F')와, 동일한 송신시 혼잡 상황인 주위의 다른 무선국(i)의 송신권 획득률(F)을 비교한다. F'<F(i)이면 송신시 노출 상황으로 판정하고, F'가 F(i)보다 작을수록 송신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정한다.
(송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황의 가역 관계, 불가역 관계)
도 6은, A국에서의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황의 관계 1을 나타낸다.
도 6에서, A국, B국, C국, D국은, 동일한 주파수 채널을 이용하여 CSMA/CA 방식에 의한 액세스 제어를 행한다. A국은 B국 및 C국의 신호를 검출할 수 있다. B국과 C국은 서로의 신호를 검출하지 못하고 숨은 단말의 관계에 있다. D국은 B국 및 C국의 신호를 검출하지 못하고 D국과 B국 및 C국은 숨은 단말의 관계에 있다.
도 6의 (1)에서는, 송신국의 A국은 B국 또는 C국이 신호를 송신하고 있을 때에 송신시 노출 상황에 있고, 송신권 획득률은 낮아진다. 도 6의 (2)에서는, D국이 송신하는 신호를 수신하는 A국은 B국 또는 C국이 신호를 송신하고 있을 때에 수신시 노출 상황에 있고, 정상 수신율은 낮아진다. 즉, A국이 송신시 노출 상황 및 수신시 노출 상황에 있는 것은, B국 또는 C국이 신호를 송신하고 있을 때가 된다.
도 7은, A국에서의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황의 관계 2를 나타낸다.
도 7에서, A국, B국, C국, D국은, 동일한 주파수 채널을 이용하여 CSMA/CA 방식에 의한 액세스 제어를 행한다. A국은 B국 및 C국의 신호를 검출할 수 있다. B국과 C국은 서로의 신호를 검출하지 못하고 숨은 단말의 관계에 있다. D국은 C국의 신호를 검출할 수 있지만 B국의 신호를 검출하지 못하고 D국과 B국은 숨은 단말의 관계에 있다.
도 7의 (1)에서는, 송신국의 A국은 B국 또는 C국이 신호를 송신하고 있을 때에 송신시 노출 상황에 있고, 송신권 획득률은 낮아진다. 도 7의 (2)에서는, D국은 C국의 신호를 검출하고, D국이 송신하는 신호를 수신하는 A국은 C국이 송신하지 않을 때이므로, B국이 신호를 송신하고 있을 때에 수신시 노출 상황이 된다. 즉, A국이 송신시 노출 상황에 있는 것은 B국 또는 C국이 신호를 송신하고 있을 때이고, A국이 수신시 노출 상황에 있는 것은 B국이 신호를 송신하고 있을 때로 한정된다.
도 8은, A국에서의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황의 관계 3을 나타낸다.
도 8에서, A국, B국, C국, D국은, 동일한 주파수 채널을 이용하여 CSMA/CA 방식에 의한 액세스 제어를 행한다. A국은 B국 및 C국의 신호를 검출할 수 있지만, B국과 C국은 서로의 신호를 검출하지 못하고 숨은 단말의 관계에 있고, D국은 B국 및 C국의 신호를 검출할 수 있다.
도 8의 (1)에서는, 송신국의 A국은 B국 및 C국이 신호를 송신하고 있을 때에 송신시 노출 상황에 있고, 송신권 획득률은 낮아진다. 도 8의 (2)에서는, D국은 B국 및 C국의 신호를 검출하고, D국이 송신하는 신호를 수신하는 A국은 B국 및 C국이 송신하지 않을 때이므로, 수신시 노출 상황에 없다. 즉, A국이 송신시 노출 상황에 있는 것은 B국 또는 C국이 신호를 송신하고 있을 때이지만, D국의 신호를 수신할 때는 수신시 노출 상황에 없다.
이와 같이, 도 6의 (1), 도 7의 (1), 도 8의 (1)의 경우는, B국 또는 C국이 신호를 송신하고 있을 때에 송신국의 A국이 송신시 노출 상황에 있다. 한편, 동일한 위치 관계에 있어서 A국이 수신국이 될 때에, 도 6의 (2)의 경우는 수신시 노출 상황에 있고, 도 7의 (2)의 경우는 송신국의 D국에서 보아 숨은 단말의 B국이 신호를 송신하고 있을 때에 수신시 노출 상황에 있고, 도 8의 (2)의 경우는 수신시 노출 상황에 없다. 즉, A국이 송신국일 때에 송신시 노출 상황이어도 수신국일 때에 수신시 노출 상황이 된다고는 할 수 없고, 주위의 무선 환경에 따르게 된다. 도시하지 않았지만 마찬가지로, A국이 수신국일 때에 수신시 노출 상황이어도 송신국일 때에 송신시 노출 상황이 된다고는 할 수 없고, 주위의 무선 환경에 따르게 된다.
따라서, 각 무선국에서 수신시 노출 상황인지의 여부에 대해 상기의 a1 또는 방법 a2에 기초하여 판정하고, 나아가 송신시 노출 상황인지의 여부에 대해 상기의 방법 b1 또는 방법 b2에 기초하여 판정하며, 각각의 판정에 기초하여 액세스 제어를 행할 필요가 있다. 또한, 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황 중 한쪽만 명백한 경우는, 그 상황에 따른 액세스 제어를 행할 필요가 있다.
(수신시 노출 상황의 정도 판정)
도 9는, 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 처리 순서예를 나타낸다. 상기의 방법 a1에 대응한다.
도 9에서, 도 1의 15, 도 2 및 도 3의 31인 무선 환경 판정부는, 무선 통신 시스템에서의 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하고(S101), 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 산출한다(S102). 다음에, 판정 대상 무선국에서의 무선 신호의 정상 수신율(S')을 취득한다(S103). 다음에, 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)와, 판정 대상 무선국에서 취득한 정상 수신율(S')을 비교하여, 판정 대상 무선국에서의 수신시 노출 상황의 정도(EXPRX)를 다음 식에 기초하여 판정한다(S104).
EXPRX=S'/S
EXPRX가 1 미만인 경우, 즉 S'<S인 경우에 수신시 노출 상황으로 판정한다. 나아가 EXPRX의 값이 작을수록 수신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정할 수 있다.
여기서, 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 산출하는 방법에 대해 IEEE802.11 규격의 CSMA/CA 방식을 예로 설명한다. 또, 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)는, 도 4의 (1)의 S12와 같이 송신 대기의 무선국의 송신 타이밍이 겹치는 확률에 대응하고, 송신 대기의 무선국 수에 의존한다.
CSMA/CA 방식에서는, 액세스 카테고리(AC)라고 불리는 송신 우선도와, 그 신호의 재송 횟수(n)에 대해, AC에 따른 AIFS(AC)와, AC와 재송 횟수(n)에 따라 랜덤 백 오프 시간이 취할 수 있는 범위를 정하는 CW(AC, n)가 주어진다. AC와 재송 횟수(n)의 신호의 정상 수신율(S)는, AC에서 송신 대기의 무선국 수 M(AC), AIFS(AC), CW(AC, n)를 파라미터로 하는 소정의 계산식 또는 시뮬레이션에 기초하여 산출할 수 있다.
송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 조사 또는 추정하는 방법을 나타낸다.
방법 1: 모든 무선국이 동일한 시스템 내에서 관리되고 그 이력 정보를 수집할 수 있는 경우는, 도 1, 도 2, 도 3에 도시된 각 무선국의 무선 신호 송수신 이력 취득부(13, 23)에서 송신한 신호의 시각과 양과 액세스 카테고리를 취득하고, 이들의 관계를 이력 처리부(14, 24)에서 가공하여 이를 무선 환경 판정부(15, 31)에서 통계 처리함으로써, 시스템에서 송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 추정할 수 있다.
또한, AP(10) 또는 무선국 관리 장치(30)가 STA(20)와 외부 네트워크 사이의 트래픽의 게이트웨이의 역할을 하는 경우는, 그 게이트웨이 부분을 통과한 트래픽의 이력을 이용함으로써 송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 추정할 수 있다.
방법 2: 동일한 시스템 내에서 관리되지 않은 무선국이 존재하는 경우는, 관리 내의 AP(10)가 커버하는 영역의 넓이와 인구 밀도, 입지, 시각 등의 환경의 상황이나, 패킷 캡처 등의 환경 측정에 의한 경험적인 관리 밖의 무선국의 존재 상황으로부터 송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 추정할 수 있다. 또, 관리 내의 무선국의 신호 송신을 정지시킬 수 있는 경우, 예를 들어 AP(10)가 IEEE802.11 규격에서의 비콘 중의 Quiet IE 등을 이용하여 자신 및 슬레이브 무선국의 신호 송신을 일정 기간 정지시키거나, 또는 무선국이 별도 회선을 구비하는 경우에 별도 회선으로부터 CSMA/CA 방식 회선의 신호 송신 정지를 지시할 수 있는 경우, 관리 내의 무선국이 통신을 정지하고 있는 동안에 검출되는 신호는 관리 밖의 무선국으로부터의 신호만 된다. 따라서, 이 동안에 관리 내의 무선국에서 검출된 신호의 내용을 분석함으로써, 송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 고정밀도로 추정할 수 있다.
이와 같이 하여 추정된 송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 이용함으로써, 도 9의 단계 S102에서 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 산출할 수 있고, 단계 S103에서 무선국의 정상 수신율(S')을 취득하며, 단계 S104에서 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)와 취득한 정상 수신율(S')의 비교에 의해 무선국이 수신시 노출 상황의 정도를 판정할 수 있다.
또한, 상기의 방법 a2에서는, 도 9의 단계 S101, S102 대신에 수신시 혼잡 상황이 동일하다고 추정되는 주변 무선국(i), 예를 들어 AP에 귀속하는 STA에서 측정되는 정상 수신율(S(i))을 취득한다. 다음에, 단계 S104에서, 이 주변 무선국(i)의 정상 수신율(S(i))와, 판정 대상 무선국에서 취득한 정상 수신율(S')을 비교하여, 판정 대상 무선국의 수신시 노출 상황의 정도(EXPRX(i))를 다음 식에 기초하여 판정한다.
EXPRX(i)=S'/S(i)
EXPRX(i)가 1 미만인 경우, 즉 S'<S(i)인 경우에 수신시 노출 상황으로 판정한다. 나아가 EXPRX(i)의 값이 작을수록 수신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정할 수 있다.
또한, 충돌이 없도록 설정된 신호의 경우, IEEE802.11 규격에서는 채널 아이들로 판단하기 위해 필요한 PIFS 시간을 이용하고, 랜덤 백 오프를 실시하지 않는 폴링에 관련된 신호 등의 경우는, 수신국에서 취득한 정상 수신율(S')가 100%가 아닌 경우에 수신시 노출 상황이 발생한다고 판정하고, 값이 작을수록 수신시 노출 상황이 크다고 판정해도 된다. 이 방법을 a3으로 한다.
또한, 송신된 신호의, 채널 사용 시간마다의 정상 수신율의 차이를 조사해도 된다. 수신시 혼잡 상황에서 발생하는 신호의 충돌은, 송신국의 송신 타이밍과 동시에 서로 숨은 단말의 관계가 아닌 송신 대기의 다른 무선국이 존재하는 경우에 발생하기 때문에, 신호의 채널 사용 시간에 관계없이 수신국에서는 동일한 정상 수신율이 된다. 한편, 수신시 노출 상황이 발생하는 경우, 채널 사용 시간이 짧은 신호일수록 충돌되는 확률은 낮고 정상 수신율이 높아지며, 반대로 채널 사용 시간이 긴 신호일수록 충돌되는 확률은 높고 정상 수신율이 낮아지기 때문에, 채널 사용 시간에 대해 정상 수신율을 비교함으로써 차이가 있으면 수신시 노출 상황이 발생한다고 판정할 수도 있다. 이 방법을 a4로 한다.
(송신시 노출 상황의 정도 판정)
도 10은, 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 처리 순서예를 나타낸다. 상기의 방법 b1에 대응한다.
도 10에서, 도 1의 15, 도 2 및 도 3의 31의 무선 환경 판정부는, 무선 통신 시스템에서의 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하고(S201), 송신 대기의 무선국 수에 대응하는 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)을 산출한다(S202). 다음에, 판정 대상 무선국의 송신 지연을 취득하고(S203), 판정 대상 무선국의 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출한다(S204). 다음에, 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)와, 판정 대상 무선국에서의 송신권 획득률(F')을 비교하여, 판정 대상 무선국에서의 송신시 노출 상황의 정도(EXPTX)를 다음 식에 기초하여 판정한다(S205).
EXPTX=F'/F
EXPTX가 1 미만인 경우, 즉 F'<F인 경우에 송신시 노출 상황으로 판정한다. 나아가 EXPTX의 값이 작을수록 송신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정할 수 있다.
여기서, 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)을 산출하는 방법은, 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 구하는 경우와 같이 AC에서 송신 대기의 무선국 수 M(AC)에 따라 산출할 수 있다.
또한, 무선국에서 취득한 송신 지연으로부터 산출되는 송신권 획득률(F')는, 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs), 자신의 송신 지연의 평균 시간(DM), 자신의 평균의 송신권 보유 기간(HM)에 기초하여 다음 식의 계산에 의해 얻을 수 있다.
F'=Hs/(DM+HM)
또, Hs는 송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 추정하는 방법 1 및 방법 2와 동일한 순서로 취득하고, DM, HM은 송신 대기의 무선국 수 M(AC)를 추정하는 방법 1 또는 자신의 무선 신호 송수신 이력 취득부에서 취득할 수 있다.
또한, 상기의 방법 b2에서는, 도 10의 단계 S201, S202 대신에 송신시 혼잡 상황이 동일하다고 추정되는 주변 무선국(i), 예를 들어 AP에 귀속하는 STA의 송신권 획득률(F(i))을 취득하고, 단계 S205에서, 이 주변 무선국(i)의 송신권 획득률(F(i))과, 판정 대상 무선국에서 취득한 송신 지연으로부터 산출되는 송신권 획득률(F')을 비교하여, 판정 대상 무선국이 송신시 노출 상황의 정도(EXPTX(i))를 다음 식에 기초하여 판정한다.
EXPTX(i)=F'/F(i)
EXPTX(i)가 1 미만인 경우, 즉 F'<F(i)인 경우에 송신시 노출 상황으로 판정한다. 나아가 EXPTX(i)의 값이 작을수록 송신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정할 수 있다.
여기서, 주변 무선국(i)의 송신권 획득률(F(i))과 판정 대상 무선국의 송신권 획득률(F')의 비교에서는, 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs)은 동일한 값을 취하기 때문에, DM+HM의 값을 비교해도 송신시 노출 상황을 판정할 수 있다.
또한, 채널이 아이들이라고 판단할 수 있는 시간과 그 백 오프 시간으로부터 생각하여, 송신에 있어서 다른 무선국으로부터의 신호와 경합하지 않는 신호는, 채널이 아이들이라고 판단되면 확실히 신호를 송신할 수 있기 때문에, 송신 지연의 정보에서 송신시 혼잡 상황의 영향을 제거할 수 있다. 예를 들어, IEEE802.11 규격에서 채널 아이들이라고 판단하기 위해 필요한 PIFS 시간을 이용하면서 랜덤 백 오프를 실시하지 않는 폴링에 관련된 신호 등의 경우는, 채널이 아이들이라고 판단되면 확실히 신호를 송신할 수 있다. 그 송신시 혼잡 상황의 경우의 송신 지연은, 송신 지연의 평균 시간은 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs)의 1/2이 된다. 이에 따라, 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs)의 1/2 시간을 기준으로 하여 자신의 송신 지연의 평균 시간(DM')으로부터 감산하여 0을 초과하는 경우에 송신시 노출 상황으로 판정할 수 있고, 이 값이 클수록 송신시 노출 상황의 정도가 크다고 판정할 수 있다. 이 방법을 b3으로 한다.
또한, 무선국의 송신 신호가 액세스 카테고리(AC)와 재송 횟수(n)에 따른 확률로 다른 무선국으로부터의 신호와 경합하지 않는 경우, 송신 지연의 통계에서 작은 순으로 상위 확률의 신호만을 이용하여 계산한 자신의 송신 지연의 평균 시간(DM')과, 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs)의 1/2 시간을 상기와 동일한 방법으로 비교함으로써 송신시 노출 상황을 판정할 수 있다. 이 방법을 b4로 한다.
(실시예 2: 정상 수신율 및 송신 지연·송신권 획득률을 취득하는 통계 처리 방법)
실시예 1에서 설명한 바와 같이, 수신시 노출 상황의 정도를 판정하려면 정상 수신율의 정보가 필요하고, 송신시 노출 상황의 정도를 판정하려면 송신 지연·송신권 획득률의 정보가 필요하다.
도 11은, 실시예 2에서의 정상 수신율과 송신 지연을 취득하는 통계 처리 방법의 처리 순서예를 나타낸다.
도 11에서, 송신국에서의 송신 이력의 정보를 취득하고(S301), 수신국에서의 수신 이력의 정보를 취득한다(S302). 다음에, 각각 취득한 수신 이력 정보로부터 정상 수신의 정보를 추출하고(S303), 액세스 카테고리 및 재송 횟수마다 채널 사용 시간을 통계 처리하여 채널 사용 시간에 대한 정상 수신율을 취득한다(S304). 혹은, 각각 취득한 송신 이력 정보로부터 송신 지연의 정보를 추출하고(S305), 액세스 카테고리 및 재송 횟수마다 통계 처리하여 송신 지연을 취득한다(S306).
우선, 채널 사용 시간에 대한 정상 수신율을 산출하는 통계 처리 방법인 S303, S304에 대해 도 12를 참조하여 설명한다.
도 12의 (1)은, 송신국이 송신한 신호 중 수신국에서 수신 가능한 형식의 신호에 대해, 시각(T1, T2, …)마다 액세스 카테고리(AC VO, AC BE, …), 재송 횟수(0, 1, …), 채널 사용 시간(e, f, …), 정상 수신(OK, NG, …)의 정보를 기록한 예를 나타낸다. 또, 송신국은, 수신국이 수신 가능한 신호의 형식으로 송신하는 것으로 한다. IEEE802.11 규격에서는, 전송 레이트에 대응하는 변조 방식과 오류 정정 부호화율의 조합인 MCS 세트가 결정되어 있고, 수신국에서 수신되는 전파 강도나 잡음 상황 등에 따라 정상 수신할 수 있는지가 바뀌기 때문에, 그 상황에 따라 송신국은 전송 레이트나 MCS 세트를 결정한다. 기본적으로 송신국으로부터의 신호 중 자신이 정상 수신할 수 있는 전송 레이트보다 전송 레이트가 낮은 신호나, 자신이 정상 수신할 수 있는 MCS보다 MCS가 낮은 신호에 대해서는, 자신용 신호가 아니어도 정상 수신할 수 있기 때문에, 이들 신호에 대해서도 수신국이 수신 가능한 신호의 형식으로서 정상 수신할 수 있는지 여부에 대한 정보를 취득함으로써, 통계 처리에 이용하는 정보수를 늘릴 수 있다.
이 기록한 정보는, 정상 수신율을 산출하기 위해 통계 처리된다. 이 통계 처리 방법으로서, 도 12의 (2)에 도시된 예와 같이, 액세스 카테고리와 재송 횟수마다 일정한 범위 내의 채널 사용 시간인 신호에 대해 그 정상 수신율(C, D, …)을 계산하는 방법을 들 수 있다. 수신시 노출 상황의 경우는 채널 사용 시간에 따라 정상 수신율이 바뀌는 것이 예상되지만, 채널 사용 시간은 신호의 길이나 전송 레이트에 따라 다양한 값을 취할 수 있기 때문에, 채널 사용 시간마다의 정상 수신율은 통계의 모수가 작아질 우려가 있기 때문에, 일정한 범위 내의 채널 사용 시간으로 구획되어 통계를 취함으로써, 일정한 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율로부터 수신시 노출 상황의 정도를 판정할 수 있게 된다.
다음에, 송신 지연을 취득하는 통계 처리 방법인 S305, S306에 대해 도 13을 참조하여 설명한다.
도 13의 (1)은, 송신국이 송신한 신호 중 수신국에서 수신 가능한 형식의 신호에 대해, 시각(T1, T2, …)마다 액세스 카테고리(AC VO, AC BE, …), 재송 횟수(0, 1, …), 송신 지연(a, b, …)의 정보를 기록한 예를 나타낸다. 이 기록한 정보를 이용하여 액세스 카테고리 및 재송 횟수마다 송신 지연의 평균 시간을 계산함으로써 송신권 획득률의 평균값을 구하는 방법이 있다. 한편, 도 13의 (2)에 도시된 예와 같이, 송신 지연과 그 신호 비율(α, β, …)을 히스토그램으로서 저장하고, 도 13의 (3)과 같이 송신 지연에 대한 누적 분포로서 그래프화한 경우에, 실시예 1에 나타낸 방법 b4와 같이, 송신 지연의 통계에서 작은 순으로 상위 확률의 신호만을 이용하여 계산한 자신의 송신 지연의 평균 시간(DM')과, 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs)의 1/2 시간을 비교함으로써 송신시 노출 상황을 판정하는 방법으로서 이용할 수 있다.
다음에, 송신 지연 정보의 취득 방법에 대해 도 14~도 15를 참조하여 설명한다.
도 14는, 송신국에서 송신한 신호의 신호 ID(A, B, …)마다 액세스 카테고리(AC VO, AC BE, …), 재송 횟수(0, 1, …), 채널 사용 시간(e, f, …), 송신 준비 완료 시각(TT1, TT2, …), 송신 개시 시각(T1, T2, …), 수신국 수신 여부(OK, OK, …)의 정보를 기록한 예를 나타낸다. 신호 ID는, 신호를 특유의 형태로 판별할 수 있는 것이면 무엇이든지 문제없고, 특별히 마련된 ID로도 되고, 신호에 포함되는 타임스탬프의 정보나 신호의 송신 시각·수신 시각 등의 정보로도 된다. 또, IEEE802.11에서의 신호 중의 시퀀스 넘버를 신호 ID로서 이용하는 경우는, 동일한 내용의 신호를 재송한 경우는 시퀀스 넘버가 동일해지는 경우가 있다. 따라서, 시퀀스 넘버 하나에 대해 복수의 신호가 존재할 가능성이 있기 때문에, 재송 유무의 정보를 이용하여 재송을 행하지 않은 신호로 한정함으로써 특유의 형태로 판별할 수 있도록 할 수 있다.
수신국 수신 여부의 정보는, 송신국이 송신한 신호의 전송 레이트 및 MCS의 정보와, 수신국에서 수신할 수 있다고 생각되는 전송 레이트 및 MCS의 정보를 비교하여 판단한다. 송신 신호의 빔 방향을 변화시킬 수 있는 시스템의 경우는, 방향의 변화에 의한 수신국 수신 여부를 판단할 필요가 있다. 송신 지연은, 송신 개시 시각에서 송신 준비 완료 시각을 감산함으로써 구할 수 있다.
또한, 도 14의 예에서는, 수신시 노출 상황의 판정에 필요한 정상 수신에 관한 정보만이 송신국에서 부족하다. 이는, 수신국에서 정상 수신한 송신국으로부터의 신호의 신호 ID의 정보를 기록하고, 송신국에서 보유하고 있는 정보 중에서 수신국 수신 여부에서 가능하다고 되어 있는 신호의 정보와 대조한다. 그리고, 수신국 수신 여부에서 가능함에도 불구하고 수신국에서 정상 수신할 수 있는 신호의 신호 ID 중에 정보가 없는 신호는, 정상 수신할 수 없는 것으로서 판단할 수 있게 된다. 따라서, 수신시 노출 정보에 대해서는 송신국과의 정보 대조를 행할 필요가 있다.
도 14의 정보를 이용함으로써, 예를 들어 무선 환경 판정부가 송신국에 존재하는 경우 등에, CSMA/CA 방식 회선이나 별도 회선의 대역을 최대한 사용하지 않고 정보를 공유하여 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황을 판정할 수 있다.
도 15는, 송신국에서 송신한 신호의 신호 ID(A, B, …), 송신 준비 완료 시각(TT1, TT2, …), 수신국 수신 여부의 정보(OK, OK, …)만을 준비하고, 수신국에서 신호 ID(A, B, …), 액세스 카테고리(AC VO, AC BE, …), 재송 횟수(0, 1, …), 채널 사용 시간(e, f, …), 송신 개시 시각(T1, T2, …)의 정보를 기록한 예를 나타낸다. 또, 송신 개시 시각은 송신국으로부터 수신국까지의 신호의 전반 지연은 매우 작기 때문에, 수신국에서의 수신 개시 시각을 송신 개시 시각으로 치환하고, 송수신 이력에 수신 신호의 수신 개시 시각의 타임스탬프가 신호의 내용과 함께 기록되어 있는 경우는, 송신 지연을 수신 개시 시각에서 송신 준비 완료 시각을 감산한 것으로 해도 문제없다. 또, 본 방법에서는 수신국에서 정상 수신한 신호의 정보밖에 획득할 수 없기 때문에, 수신국이 수신시 혼잡 상황이나 수신시 노출 상황의 경우는, 획득할 수 있는 송신국의 송신시 노출 정보가 적어지고 통계에 시간이 걸리는 경우가 있다.
도 15의 정보를 이용함으로써, 예를 들어 무선 환경 판정부가 수신국에 존재하는 경우 등에, CSMA/CA 방식 회선이나 별도 회선의 대역을 최대한 사용하지 않고 정보를 공유할 수 있다.
도 14 및 도 15에 도시된 정보를 이용하여 도 12의 (1), 도 13의 (1)에 도시된 표를 작성할 수 있기 때문에, 송신국의 송신시 노출 상황의 정도와 수신국의 수신시 노출 상황의 정도 판단이 가능하다. 이 방법을 송신국과 수신국의 관계가 반대인 경우에 대해서도 행함으로써, 어떤 무선국의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황 둘 다에 대해 명백하게 할 수 있다.
또, 정보의 획득 방법은, 도 14와 도 15에 도시된 방법에 한정하는 것은 아니고, 정보를 모두 수집할 수 있다면 송신국과 수신국 중 어느 하나에서 이들 정보를 수집해도 문제없다.
(실시예 3: AP가 송신하는 비콘 신호의 이용예)
실시예 3은, 실시예 1에서 정상 수신율, 실시예 2에서 송신 지연을 취득하기 위한 신호로서, AP가 정기적으로 송신하는 비콘 신호를 이용하는 예를 나타낸다.
도 16은, 비콘 신호에 의한 송신시 노출 상황 및 수신시 노출 상황의 판정 처리 순서예를 나타낸다.
도 16에서, STA는, AP가 송신하는 비콘 신호를 수신하고(S401), 비콘 신호의 송수신 이력의 정보를 취득하며(S402), 비콘 신호의 송수신 이력의 정보로부터 비콘 신호의 정상 수신율을 취득하고(S403), STA의 수신시 노출 상황의 정도를 산출한다(S404). 또한, 비콘 신호의 송수신 이력의 정보로부터 비콘 신호의 송신 지연을 취득하고(S405), AP의 송신시 노출 상황의 정도를 산출한다(S406).
IEEE802.11 규격에서, AP는 STA에 대해 신호 송수신에 관한 결정을 공유하는 목적 등을 위해 비콘 신호를 정기적으로 브로드캐스트한다. 이 신호는 AP와 통신 가능한 STA 전부에 정보를 공유하기 때문에, 자신이 STA로서 귀속되어 있는 AP의 비콘 신호는 전송 레이트 및 MCS에 관계없이 수신 가능하고, 모든 비콘 신호는 수신 가능하다고 생각할 수 있다.
또한, 비콘 신호 중에 포함되는 정보량은 증감하지 않는 경우도 있고, 이 경우는 그 송신에서의 채널 사용 시간은 바뀌지 않고 채널 사용 시간을 일정하게 하여 생각할 수 있다.
또한, 비콘 신호의 송신은 정기적으로 이루어지고, IEEE802.11 규격에서 신호 송신 간격(TBTT)으로 예정되어 있다. 비콘 신호 중에는 비콘을 송신하는 주기에 관한 정보, 즉 비콘 인터벌이 포함되어 있기 때문에, 비콘 신호를 송신하고 있는 국(station)이 아니어도 TBTT의 시각을 판단할 수 있으므로, 비콘 신호를 수신하고 있는 국은 비콘의 송신 예정 시각을 취득할 수 있다. 또한, 비콘 신호의 송신은 기본적으로 특정 우선도, 특정 타이밍에서는 고우선도로 송신되는 경우가 있다. 이 특정 우선도에 대해서도 이를 판단 가능한 정보가 비콘 중에 포함되어 있기 때문에, 우선도에 대해서도 STA에서 취득 가능하다.
따라서, 비콘 신호를 송신하고 있는 AP에 귀속되어 비콘 신호를 수신하는 STA에서는, 도 15에서 AP에서 취득하는 정보로 되어 있는 송신 준비 완료 시각 및 송신 개시 시각도 STA에서 취득할 수 있다. 이 때, 수신국 수신 여부는 고려할 필요가 없기 때문에, 도 15에 도시된 각종 정보를 STA에서만 수집 가능하다. 즉, 비콘 신호에 송신 개시 시각의 타임스탬프가 기록되어 있는 경우에는, 그 송신 개시 시각에서 송신 준비 완료 시각을 감산하여 송신 지연으로 할 수 있다. 따라서, AP가 본 발명에서 제안하는 방식에 대응하지 않아도, STA가 대응하고 있으면, 비콘 신호로부터 얻어지는 정보에 의해 AP의 송신시 노출 상황 및 STA 자신의 수신시 노출 상황을 취득할 수 있는 경우가 있다.
또한, 비콘 신호는 AP에서 서포트하는 통신 가능한 최저의 전송 레이트, 최저의 MCS로 송신되므로, STA 자신이 귀속되지 않은 AP의 비콘 신호에 대해서도 통신 가능한 관계에 있으면 정상 수신 가능하다.
또, 비콘 신호는 재송되지 않기 때문에, 재송 횟수의 정보 획득은 행하지 않아도 문제없다. 또한, 비콘 신호의 우선도가 변화하지 않는 경우는 우선도를 일정하게 하여 생각해도 문제없다. 또한, 비콘 신호의 채널 사용 시간을 일정하게 한 경우는, 도 12의 (1), (2)와 같은 형식으로 이력 취득하여 통계 처리할 필요는 없고, 단지 송신되어야 할 비콘을 수신할 수 있는지 여부의 정보를 시각에 대해 기록하는 것만으로 된다.
도 17의 (1)은, 비콘 신호의 송신 지연의 누적 분포를 그래프화한 예를 나타낸다. STA는, 비콘 신호를 수신할 수 있는 경우만 송신 지연을 기록할 수 있다. 이에 따라, 기록되어 있는 분포의 세로축 높이가 정상 수신율이 되고, 기록되지 않은 부분은 정상 수신할 수 없었던 비율이 된다. 즉, 하나의 그래프로부터 AP의 송신시 노출 상황과 STA의 수신시 노출 상황을 판정할 수 있다.
또한, 비콘 신호는 정기적으로 송신되는 특성을 이용하여 도 17의 (2)와 같이 비콘 신호의 수신 간격 정보로서 저장해도 된다. 이는, 비콘 신호의 수신 간격의 불균일이 크면 AP에서 송신시 노출 상황이 발생하는 것을 판단할 수 있다. 덧붙여, STA에서 수신시 노출 상황이 발생하면, 그 수신 간격이 비콘 인터벌의 정수배로 늘어나는 것을 이용하여, 몇회 연속으로 비콘 신호를 정상 수신할 수 있는지 여부의 정보를 용이하게 나타냄으로써 노출 상황의 발생 빈도를 취득할 수 있다.
이상의 방법을 이용한 경우, AP의 송신시 노출 상황과 STA의 수신시 노출 상황에 대해서는 취득할 수 있다. 그러나, 비콘은 AP만이 송신하기 때문에, STA의 송신시 노출 상황과 STA의 송신에 대한 AP의 수신시 노출 상황은 추정할 수 없다. 단, STA가 귀속되지 않은 다른 AP의 비콘 신호가 수신 가능하다고 판단되는 경우는, 다음과 같이 STA의 송신시 노출 상황을 추정할 수 있는 경우가 있다. AP국이 송신시 노출 상황이고 STA 자신이 수신시 노출 상황이 아니라고 판단되는 경우이다. 이 때, 송신시 노출 상황에 없는 다른 AP의 비콘 신호가 STA 자신에서 정상 수신할 수 있다고 판단되는 조건으로 수신되어 있는 경우에, 그 비콘 신호로부터 판단하여 STA 자신이 수신시 노출 상황이 아닌 경우는, 도 6 또는 도 7의 상황에 따라 AP가 송신시 노출 상황으로 되어 있다고 판단할 수 있다. 또한, STA 자신은 송신시 노출 상황이 아니고, AP는 STA 자신으로부터의 송신 신호에 대해 수신시 노출 상황에 있다고 판정할 수 있다.
(실시예 4: 노출 상황 판정용 테스트 패킷의 이용예)
실시예 4는, 실시예 1 및 실시예 2에 있어서, 정상 수신율 및 송신 지연을 취득하기 위한 신호로서 노출 상황 판정용으로 작성한 테스트 패킷을 이용하는 예를 나타낸다.
도 18은, 테스트 패킷에 의한 AP의 송신시 노출 상황 및 STA의 수신시 노출 상황의 판정 처리 순서를 나타낸다.
도 18에서, AP는 테스트 패킷을 생성하여 송신하고(S501), STA는 테스트 패킷을 수신하며(S502), 테스트 패킷의 송수신 이력의 정보를 취득하고(S503), 테스트 패킷의 송수신 이력의 정보로부터 정상 수신율을 취득하며(S504), STA의 수신시 노출 상황의 정도를 산출한다(S505). 또한, 테스트 패킷의 송수신 이력의 정보로부터 송신 지연을 취득하고(S506), AP의 송신시 노출 상황의 정도를 산출한다(S507).
테스트 패킷은 노출 상황 판정용으로 특별히 작성하기 때문에, 각 노출 상황을 추정하기 쉬운 조건으로 작성 가능하다. 또한, 테스트 패킷에는 노출 상황 판정에 필요하지만 수신국에서 획득할 수 없는 정보, 예를 들어 송신 준비 완료 시각에 대해 송신국에서 송신 준비 완료가 된 시각을 신호 중에 기입하거나 혹은 송신 준비 완료가 될 시각을 예측하여 기입한다. 이에 의해, 수신국의 송수신 이력 취득부는, 신호 내용을 읽어들임으로써 수신국에서도 신호의 송신 준비 완료 시각을 취득 혹은 추정할 수 있다.
또한, 상기 송신 준비 완료 시각, 송신 개시 시각, 수신 개시 시각 등의 정보는, 예를 들어 IEEE802.11 규격의 무선국에서는 MAC 레이어라고 불리는 저위 레이어 정보이다. 저위 레이어 정보의 취득은 어려운 경우가 있기 때문에, 본 예에서는 보다 상위의 레이어에서 노출 상황을 추정할 수 있도록 어플리케이션 레이어에서 각종 처리를 행하여 MAC 레이어 정보를 추정하는 방법에 대해 설명한다.
송신국의 어플리케이션 레이어에서 테스트 패킷을 작성하고 나서 수신국의 어플리케이션 레이어에 닿기까지의 시간인 도착 지연에는, 이하의 d1~d6의 합계 시간이 된다.
d1: 어플리케이션 레이어에서 테스트 패킷을 작성하고 나서 MAC 레이어에 도착하기까지의 시간
d2: MAC 레이어에 도착하고 나서 송신 준비 완료가 되기까지 필요로 한 시간
d3: 송신 준비 완료가 되고 나서 송신 개시까지 필요로 한 시간, 즉 MAC 레이어에서의 송신 지연
d4: MAC 레이어에서 재송이 발생한 경우는, 재송 처리에 필요로 한 시간
d5: 송신 개시부터 수신국에서 수신 완료가 되기까지 필요로 한 시간, 즉 MAC 레이어에서의 채널 사용 시간
d6: 수신국에서 수신 완료 후 어플리케이션 레이어에 테스트 패킷이 닿기까지 필요로 한 시간
d3과 d4와 d5에 대해, d1과 d6은 무시할 수 있는 것으로 하고, d2에 대해서는 송신국의 송신 버퍼에 다른 신호가 축적되지 않은 경우는 무시할 수 있는 것으로서 취급할 수 있다. 따라서,
·송신 버퍼에 신호가 축적되지 않을 정도로 소량의 테스트 패킷으로 한다
·테스트 패킷 도착시에 송신 버퍼에 축적되어 있는 신호를 소거한다
·테스트 패킷을 송신 버퍼의 맨 앞줄에 끼워넣는 구조를 이용한다
·테스트 패킷 전용의 송신 버퍼를 이용한다
등에 의해 d2를 무시할 수 있게 된다. 또한, d5에 대해서는 테스트 패킷의 패킷 길이와 전송 레이트·MCS로부터 용이하게 산출할 수 있기 때문에, d2에 대한 대책을 행함으로써 d3+d4의 시간이 추정 가능해진다.
그리고, 수신국의 어플리케이션 레이어에서 패킷을 수신할 수 없는 경우, 즉 패킷 손실이 발생하는 경우는, MAC 레이어에서 설정되어 있는 재송 상한 횟수 연속으로 수신국의 무선 신호 송수신부에서 패킷이 정상 수신할 수 없었음을 의미한다. 따라서, MAC 레이어에서의 정상 수신율(S)는, 패킷 손실율(L), 재송 상한 횟수(MAX)로 한 경우 다음 식의 계산에 의해 추측 가능하다.
L=(1-S)MAX+1
이 정상 수신율(S)을 이용하여, 실시예 1 및 실시예 2의 방법에 따라 수신시 노출 상황을 판정할 수 있다.
또한, 정상 수신율이 100%가 아닌 경우는 MAC 레이어에서 재송이 발생하기 때문에, 도착 지연의 통계에는 d4의 정보도 포함되어 있게 된다. 따라서, 어플리케이션 레이어에서 보유하고 있는 도착 지연의 통계에서 작은 순으로 상위 S의 데이터만을 이용한다고 한정함으로써, d4의 정보가 포함되지 않은 도착 지연 정보를 추출할 수 있고 d3만의 정보로 할 수 있다. 이와 같이 하여 MAC 레이어의 송신 지연을 추정할 수 있으므로, 실시예 1 및 실시예 2의 방법에 따라 송신시 노출 상황을 판정할 수 있다.
또, 본 실시예에서는, 수신국에서 송신국이 어플리케이션 레이어에서 테스트 패킷을 작성한 시각을 취득할 수 있도록 패킷의 페이로드 부분에 패킷 작성 시각을 기재하고, 정상 수신할 수 있는지 여부에 대해서도 판단할 수 있도록 패킷의 생성 간격 혹은 패킷의 작성 번호 등의 정보를 페이로드 부분에 기재해 둠으로써, 수신국에서만 정상 수신율과 송신 지연을 취득할 수 있다.
이상의 방법에 의해, 어플리케이션의 도입만으로 송신시 노출 상황 및 수신시 노출 상황을 추정 가능해진다. 이 방법을 송신국과 수신국의 관계가 반대인 경우에 대해서도 행함으로써, 어떤 무선국의 송신시 노출 상황과 수신시 노출 상황 둘 다에 대해 명백하게 할 수 있다.
(실시예 5: 노출 상황의 판정 정밀도 및 유효성 향상)
실시예 5는, 실시예 3의 비콘 신호를 이용하는 경우, 실시예 4의 테스트 패킷을 이용하는 경우에, 노출 상황의 판정 정밀도 및 판정의 유효성을 높이는 연구에 대해 설명한다.
실시예 1에 기재된 방법 a3에서는, 충돌이 없도록 설정된 신호이며, 채널이 아이들이라고 판단할 수 있는 시간과 그 백 오프 시간으로부터 생각하여 송신시에 다른 무선국으로부터의 신호와 경합하지 않는 신호, 구체적으로 IEEE802.11 규격에서 CFP 기간이 시작되는 타이밍에 송신되는 비콘 신호를 이용한다. 비콘 신호는, 채널 아이들이라고 판단하기 위해 필요한 시간으로서 PIFS 시간을 이용하고, 랜덤 백 오프를 실시하지 않는 신호이기 때문에, 수신국에서 정상 수신율이 100%가 아닌 경우에 수신시 노출 상황이 발생하는 것을 판정할 수 있다. 또한, 방법 b3에서는, 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs)의 1/2 시간을 기준으로 하여 자신의 송신 지연의 평균 시간(DM')에서 감산하여 0을 초과하는 경우에 송신시 노출 상황으로 판정할 수 있다. 따라서, 이 비콘 신호를 이용한 경우는 수신시 혼잡 상황과 송신시 혼잡 상황을 고려할 필요가 없기 때문에, 시스템에서 송신 대기의 무선국 수 M(AC)의 추정에 의한 오차가 포함되지 않는다. 따라서, 비콘 신호의 송신 타이밍을 CFP 기간의 개시로 함으로써, 노출 상황의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 신호 송신의 우선도가 높을수록 송신시 혼잡 상황의 영향을 저감시킬 수 있으므로, 시스템에서 송신 대기의 무선국 수 M(AC)의 추정에 의한 오차를 줄일 수 있다. 따라서, IEEE802.11 규격에서는, 우선도가 가장 높은 액세스 카테고리인 AC VO 클래스의 신호를 이용함으로써, 송신시 노출 상황의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또, 액세스 카테고리의 개념을 사용할 수 있는 시스템에서 비콘 신호는 AC VO 클래스를 이용한다. 또한, AC VO 클래스는 음성 데이터용 액세스 카테고리이기 때문에, 예를 들어 음성 데이터와 같이 행동할 수 있는 테스트 패킷을 작성함으로써, 테스트 패킷의 우선도를 높이는 것이 가능하다.
나아가 비콘 신호 및 테스트 패킷에 대해 그 송신 빈도를 연구한다. 예를 들어, 비콘 신호는 비콘 인터벌마다 송신되는데, 그 비콘 인터벌은 100msec 등의 시간으로 설정되는 경우가 많고, 이 경우는 1초간 10개의 신호밖에 송신되지 않는다. 따라서, 통계 작업에 시간이 걸리기 때문에, 이 비콘 인터벌을 짧게 하여 단기간에 많은 정보를 획득할 수 있도록 해도 된다. 이는 테스트 패킷에 대해서도 마찬가지이다. 또, 송신 간격을 짧게 하면 다른 신호에서 사용 가능한 대역이 감소하는 것에 대한 고려와, 덧붙여 어플리케이션 레이어에서 테스트 패킷을 작성하는 경우는 송신 버퍼에의 신호의 축적에 대한 고려가 필요하다.
또한, 실시예 1에 기재된 방법 a4에서는, 송신된 신호의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율의 차이를 조사함으로써 수신시 노출 상황을 판정할 수 있기 때문에, 비콘 신호 및 테스트 패킷에 대해 채널 사용 시간에 변화를 갖게 함으로써, 수신시 노출 상황의 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또, 채널 사용 시간은 많은 시간을 취할 수 있기 때문에, 예를 들어 2종류 또는 3종류와 같이 어떤 일정한 채널 사용 시간으로 한정함으로써, 통계 처리에 따른 부하를 경감시킬 수 있다. 또한, IEEE802.11 규격에서의 RTS/CTS 방식과 같이 짧은 신호를 사용하는 경우의 정상 수신율이나, 프레임의 어그리게이션에 의해 길어진 신호의 정상 수신율을 취득하고자 하는 경우는, 채널 사용 시간을 이들 신호에 맞춘 비콘 신호나 테스트 패킷을 작성하여 수신시 노출 상황을 추정해도 된다.
(실시예 6)
노출 상황이 의심되는 타이밍에서만 본 발명의 방법을 실시한다고 해도 된다.
노출 상황이 의심되는 타이밍으로서는 이하를 예로서 들 수 있다.
·재송율이 높다
·스루풋이 낮다
·트래픽의 지연이 크다
본 발명의 무선 통신 시스템에서는, CSMA/CA 회선이나 별도 회선을 이용하여 이력을 대조하여 통계 처리를 행하기 때문에, 통계 정보를 무선 환경 판정부에 송신할 필요가 있어 회선에 부하를 걸게 된다. 또한, 노출 상황 판정용으로 비콘 신호나 테스트 패킷을 마련하는 경우는, 다른 신호에서 사용 가능한 대역이 감소한다. 따라서, 상기와 같이 노출 상황이 의심되어 그 판정을 행하고자 하는 경우만 본 발명의 방법을 실시함으로써 회선 부하를 저감할 수 있다.
또, 본 실시예의 경우는, 각 무선국에서는 이력 정보를 항상 취득 및 통계 처리해 두고, 노출 상황이 의심되는 타이밍이 되고 나서 그 정보를 무선 환경 판정부에 송신해도 되고, 노출 상황이 의심되는 타이밍이 되고 나서 이력 정보를 취득하여 통계 처리를 개시해도 된다. 또한, 노출 상황이 의심되는 타이밍을 판단하는 것은 무선 환경 판정부로 한정할 필요는 없고, STA나 AP에서도 문제없다.
(실시예 7)
실시예 1~6의 방법으로 추정된 송신국에서의 송신시 노출 상황 및 수신국에서의 수신시 노출 상황으로부터 송신국 및 수신국의 제어를 행하는 예를 나타낸다.
송신시 노출 상황에서는, 송신권 획득률이 주위의 무선국에 비해 작아진다. 따라서, 한 번 획득한 송신권에 있어서 그 송신권 보유 기간을 길게 함으로써 이 불공평성을 해결한다. 예를 들어, IEEE802.11 규격에서, 액세스 카테고리마다 송신권 보유 기간의 최대값인 TXOP Limit의 디폴트값이 설정되어 있고, 무선국은 이 디폴트값에 따라 송신을 행한다. 송신시 노출 상황에 있는 무선국에 대해, 이 TXOP Limit를 디폴트값보다 길어지도록 설정한다. 이 설정하는 값에 대해서는, 송신시 노출 상황의 정도(EXPTX)가 1, 즉 무선국에서 취득한 송신 지연으로부터 산출되는 송신권 획득률(F')이 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)과 동일해지는 값으로 함으로써 불공평성을 해결할 수 있다. 또, F'의 계산식인
F'=Hs/(DM+HM)
에 있어서, 시스템에서의 평균의 송신권 보유 기간(Hs)과 자신의 송신 지연의 평균 시간(DM)은 바뀌지 않는 것으로 하고, 자신의 평균의 송신권 보유 기간(HM)만을 조정함으로써 계산 부하를 경감해도 된다.
수신시 노출 상황에서는, 정상 수신율이 주위의 무선국에 비해 작아진다. 따라서, 송신국은 수신국이 수신할 수 없음에도 불구하고 데이터를 송신하는 횟수가 많아지고, 대역의 불필요한 소비에 의해 시스템 용량이 감소한다. 이는 수신국에서의 스루풋 저하뿐만 아니라 다른 무선국의 스루풋 저하로도 이어진다. 이 해결·회피 방법으로서는 이하를 들 수 있다.
e1: 송신국에서 RTS를 이용한다
e2: 수신국에서 송신권을 획득하여 송신국으로 양도하는 방식을 사용한다
e3: 송신국으로부터 수신국용 데이터를 별도 회선을 이용하여 송신한다
e4: AP가 수신시 노출의 경우, 자신이 사용하는 채널을 변경한다
e5: STA가 수신시 노출의 경우, 귀속되는 AP를 변경한다
e1에서는, 수신시 노출 상황의 경우는, 채널 사용 시간이 긴 신호일수록 수신국에서 정상 수신할 수 있는 확률이 낮아진다. 따라서, 채널 사용 시간이 짧은 RTS 신호이면 수신국에서 정상 수신할 수 있는 확률이 높고, RTS를 정상 수신할 수 있는 경우에 송신되는 CTS 신호의 설정하는 NAV에 의해 수신국은 데이터를 확실히 수신할 수 있게 된다.
e2는, 숨은 단말에 의한 정상 수신할 수 없는 문제를 해결할 수 있는 수법이다. 따라서, 수신시 노출 상황으로 판단된 수신국으로 향한 데이터가 있는 송신국은, 수신국에 대해 송신권을 취득하여 양도시키는 제어를 행함으로써, 이 수신국으로 향하여 신호를 확실히 송신할 수 있게 된다. 또, 이 경우는 송신국과 수신국이 별도 회선으로 연결되어 있는 것이 전제가 된다.
e3에서는, 수신시 노출 상황의 수신국으로 별도 회선을 이용하여 신호를 송신한다. 이에 의해, CSMA/CA 방식 회선에 있어서 대역을 불필요한 재송에 의해 소비하는 일이 없어지기 때문에, 다른 무선국의 스루풋 향상으로도 이어진다. 또, 별도 회선에도 사용 가능한 대역이 존재하기 때문에, 본 방법을 이용할 수 있는 무선국 수는 한정되는 것이 상정된다. 따라서, 시스템에서 사용 가능한 별도 회선의 대역을 미리 결정해 두고, 수신시 노출 상황의 정도가 큰 단말부터 차례대로 그 별도 회선의 사용 가능한 대역의 범위 내에서 별도 회선을 이용하는 것으로 해도 된다.
e4에서는, AP가 수신시 노출의 경우는, 자신의 채널을 변경함으로써 수신시 노출 상황 그 자체를 회피하는 것이 가능해진다.
e5에서는, 동일한 채널의 AP로 귀속 변경하는 경우는, 자신으로부터 관측 가능한 동일한 채널의 AP를 비교하여 대역의 사용율이 가장 높은 AP에 귀속된다. 이는, 대역의 사용율이 낮은 AP는 신호를 내는 빈도가 적어 자신을 노출시키는 원인이 되기 어렵고 수신시 노출 상황이 되기 어렵기 때문이다.
또한, 다른 채널의 AP로 귀속 변경하는 경우는, 실시예 3의 방법에서는 자신이 귀속되지 않은 AP이어도, 그 AP와 통신 가능한 관계인 경우는 수신시 노출 상황에 대해 판정이 가능하기 때문에, 이 AP로 귀속 변경함으로써 수신시 노출 상황을 회피하는 것이 가능하다.
또, 수신시 노출 상황 및 송신시 노출 상황에 따라 상기 대책의 조합에 우열·연구에 의한 개선이 있기 때문에 이하에 서술한다.
AP와 STA가 모두 수신시 노출 상황인 경우는, CSMA/CA 방식 회선으로는 송수신 모두 성공할 확률이 낮고, 수신시 노출 상황의 정도가 커지면, e1, e2의 방법은 유효성이 저하되는 데다가 대역을 불필요한 재송에 의해 소비할 확률이 상승하기 때문에 e3 또는 e4의 방법이 유효하다.
한쪽의 무선국이 송신시 노출 상태이고 다른 쪽의 무선국이 수신시 노출 상태인 경우는, 방법 e1과 송신권 보유 기간을 길게 하는 방법 둘 다 설정한 경우, 실패한 RTS 신호에 의해 주위의 무선국에 긴 시간(NAV)이 설정될 가능성이 있기 때문에 병용하지 않는 것이 좋다. 방법 e2를 이용하는 경우는, 획득하여 양도하는 송신권에 대해 그 획득하는 송신권의 보유 기간을 길게 함으로써 불공평성을 해결하는 것이 가능하다.
10 AP(마스터 무선국)
20 STA(슬레이브 무선국)
30 무선국 관리 장치
11, 21 무선 신호 송수신부
12, 22 무선 신호 송수신 제어부
13, 23 무선 신호 송수신 이력 취득부
14, 24 이력 처리부
15, 31 무선 환경 판정부
16, 25, 32, 33 별도 회선 통신부
40 CSMA/CA 방식에 기초한 무선 회선
41, 42 별도 회선

Claims (10)

  1. 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경으로서, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서,
    상기 무선 환경 판정 방법은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 상기 송수신 이력에 기초하여 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하는 단계 1;
    상기 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S)을 산출하는 단계 2;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 취득하는 단계 3; 및
    상기 정상 수신율(S)에 대한 상기 정상 수신율(S')의 비율에 따라 상기 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  2. 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경으로서, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서,
    상기 무선 환경 판정 방법은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여, 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황이 상기 소정의 무선국과 동일하다고 추정되는 다른 무선국에서 측정되는 정상 수신율(S)을 취득하는 단계 1;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 취득하는 단계 3; 및
    상기 정상 수신율(S)에 대한 상기 정상 수신율(S')의 비율에 따라 상기 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  3. 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경으로서, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서,
    상기 무선 환경 판정 방법은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 정기적으로 송수신되는 특정 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 상기 송수신 이력으로부터 특정 신호의 정상 수신율을 취득하는 단계 1; 및
    상기 특정 신호의 정상 수신율에 따라 수신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 2;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 특정 신호의 우선도, 송신 간격, 채널 사용 시간에 따라, 상기 특정 신호의 정상 수신율에 따른 상기 수신시 노출 상황의 판정 정밀도를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  5. 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경으로서, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황에 있는 무선 통신 시스템의 무선 환경을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서,
    상기 무선 환경 판정 방법은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 상기 송수신 이력에 기초하여 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하는 단계 1;
    상기 송신 대기의 무선국 수에 따른 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)을 산출하는 단계 2;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 상기 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 단계 3; 및
    상기 송신권 획득률(F)에 대한 상기 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 상기 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  6. 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경에 대해, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서,
    상기 무선 환경 판정 방법은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여, 송신 대기의 무선국 수에 따른 송신시 혼잡 상황이 상기 소정의 무선국과 동일하다고 추정되는 다른 무선국에서 측정되는 송신권 획득률(F)을 취득하는 단계 1;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 상기 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 단계 3; 및
    상기 송신권 획득률(F)에 대한 상기 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 상기 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 4;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  7. 복수의 무선국이 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하는 무선 통신 시스템의 무선 환경에 대해, 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황을 판정하는 무선 환경 판정 방법으로서,
    상기 무선 환경 판정 방법은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 정기적으로 송수신되는 특정 무선 신호의 송수신 이력을 취득하고, 상기 송수신 이력으로부터 특정 신호의 송신 지연을 취득하는 단계 1; 및
    상기 특정 신호의 송신 지연에 따라 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 단계 2;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 특정 신호의 우선도, 송신 간격, 채널 사용 시간에 따라, 상기 특정 신호의 송신 지연에 따른 상기 송신시 노출 상황의 판정 정밀도를 설정하는 것을 특징으로 하는 무선 환경 판정 방법.
  9. 무선 통신 시스템에 있어서,
    복수의 무선국은 동일한 무선 채널을 공유하고, CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하며,
    상기 무선 통신 시스템은 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해, 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황 또는 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황을 판정하며,
    상기 무선 통신 시스템은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하는 수단;
    상기 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여 송신 대기의 무선국 수를 취득 또는 추정하고, 상기 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황에서의 정상 수신율(S) 및 송신시 혼잡 상황에서의 송신권 획득률(F)을 산출하는 수단;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 측정하는 수단;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 상기 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 수단; 및
    상기 정상 수신율(S)에 대한 상기 정상 수신율(S')의 비율에 따라 상기 수신시 노출 상황의 정도를 판정하고, 상기 송신권 획득률(F)에 대한 상기 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 상기 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
  10. 무선 통신 시스템에 있어서,
    복수의 무선국은 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance) 방식을 이용하여 무선 통신을 행하고,
    상기 무선 통신 시스템은 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 정상 수신율이 저하되는 수신시 노출 상황 또는 숨은 단말의 관계에 있는 무선국에 의해 소정의 무선국의 송신권 획득률이 저하되는 송신시 노출 상황을 판정하며,
    상기 무선 통신 시스템은 :
    상기 복수의 무선국 사이에서 송수신되는 무선 신호의 송수신 이력을 취득하는 수단;
    상기 무선 신호의 송수신 이력에 기초하여, 송신 대기의 무선국 수에 따른 수신시 혼잡 상황이 상기 소정의 무선국과 동일하다고 추정되는 다른 무선국에서의 정상 수신율(S)을 취득하고, 송신 대기의 무선국 수에 따른 상기 송신시 혼잡 상황이 상기 소정의 무선국과 동일하다고 추정되는 다른 무선국에서의 송신권 획득률(F)을 취득하는 수단;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 일정 범위 내의 채널 사용 시간마다의 정상 수신율(S')을 측정하는 수단;
    상기 소정의 무선국에서의 상기 송수신 이력으로부터 상기 무선 신호의 송신 지연을 취득하고, 상기 송신 지연으로부터 송신권 획득률(F')을 산출하는 수단; 및
    상기 정상 수신율(S)에 대한 상기 정상 수신율(S')의 비율에 따라 상기 수신시 노출 상황의 정도를 판정하고, 상기 송신권 획득률(F)에 대한 상기 송신권 획득률(F')의 비율에 따라 상기 송신시 노출 상황의 정도를 판정하는 수단;을 구비한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템.
KR1020187024372A 2016-02-26 2017-02-23 무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템 KR102019459B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2016-035593 2016-02-26
JP2016035593A JP6162278B1 (ja) 2016-02-26 2016-02-26 無線環境判定方法および無線通信システム
PCT/JP2017/006950 WO2017146179A1 (ja) 2016-02-26 2017-02-23 無線環境判定方法および無線通信システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180108704A true KR20180108704A (ko) 2018-10-04
KR102019459B1 KR102019459B1 (ko) 2019-11-04

Family

ID=59308923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187024372A KR102019459B1 (ko) 2016-02-26 2017-02-23 무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10681735B2 (ko)
EP (1) EP3422759B1 (ko)
JP (1) JP6162278B1 (ko)
KR (1) KR102019459B1 (ko)
CN (1) CN108702640B (ko)
WO (1) WO2017146179A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107920358B (zh) * 2016-10-11 2021-01-26 富士通株式会社 节点诊断装置以及系统
US20210006987A1 (en) * 2018-02-21 2021-01-07 Sony Corporation Communication apparatus and communication method
US10917919B2 (en) * 2018-05-31 2021-02-09 Qualcomm Incorporated Reference signal design for medium access in cellular V2X communication
US11044753B2 (en) * 2019-02-12 2021-06-22 Qts Holdings, Llc Method for collision avoidance in transfer of network packets
CN110213623B (zh) * 2019-06-03 2021-08-06 上海哔哩哔哩科技有限公司 视频上传方法、视频上传装置及计算机可读存储介质
TWI737191B (zh) 2020-02-24 2021-08-21 國立陽明交通大學 無線裝置模擬之系統與方法
US11467624B2 (en) * 2020-04-17 2022-10-11 Building Robotics, Inc. Clock domain translation for non-synchronized sensors
US11451552B2 (en) * 2020-06-04 2022-09-20 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Basic service set (BSS) color-based containment and mitigation

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007235533A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Nec Corp 干渉量推量装置、方法、無線通信システム、及び、その制御方法
JP2011155321A (ja) * 2010-01-25 2011-08-11 Sony Corp 無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法
WO2011124744A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Nokia Corporation Radio performance policy extraction based on spectrum sensing
JP2015115667A (ja) 2013-12-09 2015-06-22 日本電信電話株式会社 ヘテロジニアスネットワークシステム、及び、通信回線選択方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100582727B1 (ko) * 2004-12-08 2006-05-22 삼성전자주식회사 무선랜의 송신전력 제어 시스템 및 그 방법
CN101437264B (zh) * 2008-12-17 2010-09-08 西安交通大学 一种避免冲突的Ad Hoc网络介质访问方法
CN102083094B (zh) * 2009-11-30 2015-04-08 西门子公司 无线通信系统中的干扰测量方法及其装置
US8675678B2 (en) * 2010-09-10 2014-03-18 The Johns Hopkins University Adaptive medium access control
CN103220788B (zh) * 2012-01-19 2016-08-24 华为技术有限公司 对节点进行分组的方法、节点和接入点
EP2736285A1 (en) * 2012-11-21 2014-05-28 Thomson Licensing Method for optimizing a wireless network connection
US20150182867A1 (en) * 2013-05-14 2015-07-02 Joshua C. Kelly Hand held spinning toy with illuminated image
WO2015015891A1 (ja) * 2013-07-29 2015-02-05 ソニー株式会社 無線通信装置及び無線通信方法
US9986586B2 (en) * 2015-01-29 2018-05-29 Intel IP Corporation Reservation of unlicensed spectrum in a wireless communications network
CN104967670B (zh) * 2015-06-01 2018-07-06 南京邮电大学 一种基于IEEE 802.11p的车辆接入网络的方法
US20170026819A1 (en) * 2015-07-24 2017-01-26 Qualcomm Incorporated Out-of-band hidden node detection

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007235533A (ja) * 2006-03-01 2007-09-13 Nec Corp 干渉量推量装置、方法、無線通信システム、及び、その制御方法
JP2011155321A (ja) * 2010-01-25 2011-08-11 Sony Corp 無線通信装置、無線通信システム、プログラム、および無線通信方法
WO2011124744A1 (en) * 2010-04-08 2011-10-13 Nokia Corporation Radio performance policy extraction based on spectrum sensing
JP2015115667A (ja) 2013-12-09 2015-06-22 日本電信電話株式会社 ヘテロジニアスネットワークシステム、及び、通信回線選択方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Akiyoshi Inoki et al., "Hidden/exposed terminal estimation method using Beacon for Wireless LANs" *
Daisuke Kawasaki et al., "A QoS Management Scheme for VoWLAN in Radio Interference" *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108702640B (zh) 2021-12-03
WO2017146179A1 (ja) 2017-08-31
US20190059107A1 (en) 2019-02-21
EP3422759A4 (en) 2020-02-05
KR102019459B1 (ko) 2019-11-04
JP6162278B1 (ja) 2017-07-12
EP3422759A1 (en) 2019-01-02
JP2017153022A (ja) 2017-08-31
EP3422759B1 (en) 2021-06-09
US10681735B2 (en) 2020-06-09
CN108702640A (zh) 2018-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102019459B1 (ko) 무선 환경 판정 방법 및 무선 통신 시스템
US9521587B2 (en) System and method for determining a clear channel assessment threshold
CN105636233B (zh) 一种laa系统中同时考虑上下行链路的lbt方法
US8085683B2 (en) Method and apparatus for estimating link quality
US10009893B2 (en) Data transmission scheduling method, a data scheduling device and a data transmission scheduling system
US8054852B2 (en) Wireless communication terminal and wireless communication method
US9125214B2 (en) Dynamic enabling of wider channel transmissions with radio monitoring
US20070286122A1 (en) Clear channel assessment threshold adaptation in a wireless network
KR101529204B1 (ko) 무선 랜 시스템의 매체접근제어 장치 및 방법
EP4099588A1 (en) Method and system for detecting idle channel in wireless communication system
US10602547B2 (en) Wireless device, an access point and respective methods performed thereby for communicating with the other
KR102166093B1 (ko) 무선통신시스템에서 액세스 포인트 연결장치 및 방법
US7373135B2 (en) Communication system, communication apparatus, communication method, and program
US8023495B1 (en) Method and system for WLAN synchronization
JP5725552B2 (ja) 無線通信装置、通信システム、通信処理方法、およびプログラム
CN110226357B (zh) 用于信道接入的方法和相关的网络节点
WO2017061492A1 (ja) 無線通信システムおよび無線通信方法
EP3915310B1 (en) Cooperative inter-network channel selection
KR101094994B1 (ko) 무선 랜용 우선 순위 접근에 기반한 수락 제어 방법
KR20160094875A (ko) 비면허대역 이동통신 시스템과 무선랜 시스템간의 채널 공유 장치 및 방법
김성원 Enriching Simultaneous Transmission in High-Density WLAN
Chen et al. Enhancing Efficiency and Effectiveness of 802.11 MAC in Wireless Mesh Networks
Aneke et al. Effects of Data Frame Size Distribution on Wireless Lans

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant