JP2004023564A - 無線通信制御装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ポーリング制御方法におけるデータ送信制御での伝送路の利用効率を改善すること。
【解決手段】アクセスポイント(102)はビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアント端末1,2(104a、104b)及び無線周辺装置103にプロファイル情報を通知し、無線クライアント端末及び無線周辺装置を収容する収容手段と、前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報(502,503)を付加して送信する情報送信手段とを有する。
【選択図】 図4
【解決手段】アクセスポイント(102)はビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアント端末1,2(104a、104b)及び無線周辺装置103にプロファイル情報を通知し、無線クライアント端末及び無線周辺装置を収容する収容手段と、前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報(502,503)を付加して送信する情報送信手段とを有する。
【選択図】 図4
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信制御装置及び方法に関し、例えば、無線信号を各種装置に伝送して、複数の機器間でLAN(ローカル・エリア・ネットワーク)を構成する場合に適用して好適な無線通信制御装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、制御局を配した集中制御型無線ネットワークにおけるアクセス制御方法としては、例えば、制御局からネットワーク上の端末局に対して順番にポーリング動作を行い、情報伝送のある端末局がこれに応答することで、伝送路を占有する方法が考えられていた。
【0003】
また、制御局を必要としない分散制御型無線ネットワークにおけるアクセス制御方法としては、例えば、キャリア検出によるランダムアクセス制御方法などが考えられてきた。
【0004】
さらに、無線LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)システムなどのように、直接、衝突を検出する手段を持ち得ない装置を複数利用してネットワークを構成する場合、図17の従来の非同期情報伝送領域における無線伝送シーケンス図を用いて説明する。
【0005】
まず、送信側の装置から受信側の装置に対して、送信要求(RTS:Request To Send)を送信し、これに続いて、受信側の装置から送信側の装置に対して、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、送信許可(CTS:Clear To Send)を返送して、周辺に存在する他の装置に対して、伝送路が利用されることを知らしめる。その後、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、送信側の装置から受信側の装置に対してDATA(送信データ)が送信され、受信側では、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を送信側の装置に対して送信する。NAV(RTS)はRTSの情報要素の一部であり、RTSを送信してからデータの送受信に要する送信予定時間を示したものであり、またNAV(CTS)はCTSの情報要素の一部であり、CTSを送信してからデータの送受信に要する送信予定時間を示したものである。引き続きDIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、送信占有時間は終了する。
【0006】
図18は、従来方法による無線伝送フレーム構成例を示す図である。ここでは、便宜的にフレームを規定して示しているが、必ずしもこのようなフレーム構造を取る必要はない。図18は、一定の伝送フレーム周期305毎に到来する伝送フレームが規定されて、この中に管理情報伝送領域306と情報伝送領域304が設けられていることを表している。
【0007】
このフレームの先頭にはフレーム周期やネットワーク共通情報の報知のためのビーコン情報区間301が配置されている。ビーコン情報はフレーム同期情報を含む管理領域(フレーム同期エリア)であり、ネットワークを構成する各通信局に対して割当てられていて、複数の通信局での送信が衝突することを防ぐ構成が考えられている。
【0008】
この情報として、情報伝送領域において帯域予約されている領域や、非同期伝送領域の情報などが含まれている。つまり、情報伝送領域304は、必要に応じて設定される帯域予約伝送領域302と、それ以外の部分の非同期伝送領域303とによって構成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前述したポーリング制御方法においては、制御局によって伝送路を一元的に管理することができるので、複数の伝送装置間の情報送信が重なり合うという衝突が発生する危険性が少ないという利点もあった。しかし、情報伝送が行われなくてもポーリング信号が伝送路上を送信されてしまうという問題があり、伝送路利用効率が悪化するばかりか、他の無線伝送システムとの共存が困難であるという不都合があった。
【0010】
また、前述したランダムアクセス制御においては、伝送が行われていない間は、他の無線伝送システムのために無線伝送路を利用することができるというメリットがあった。しかし、各伝送装置では、伝送路の状態を一元的に管理できないため、自局が認識できない隠れ端末局からの情報送信とが重なり合ってしまい、衝突が発生してしまう危険性が高いという不都合があった。
【0011】
さらに、無線LANシステムに適用される、RTS/CTSによる制御方法では、送信了解(CTS)を受信することのできなかった隠れ端末局において、伝送路が占有されていることを検出することができないため、やはり衝突が発生してしまうという不都合があった。
【0012】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、ポーリング制御方法におけるデータ送信制御での伝送路の利用効率を改善することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、ビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアントにプロファイル情報を通知する本発明の無線通信制御装置は、無線クライアントを収容する収容手段と、前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報を付加して送信する情報送信手段を有する。
【0014】
また、ビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアントにプロファイル情報を通知する本発明の無線通信制御方法は、無線クライアントを収容する収容工程と、前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報を付加して送信する情報送信工程とを有する。
【0015】
上記構成によれば、各無線クライアント端末の使用する伝送路の状態を一元的に管理できるため、自局が認識できない隠れ端末局からのデータ送信とが重なり合うといった衝突を回避することができる。
【0016】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記無線クライアントに関する情報が、非同期伝送モードにおける前記収容している無線クライアント間のデータ送信方式を識別する固有の制御情報を含む。
【0017】
また、本発明の好適な別の一様態によれば、前記無線クライアントに関する情報が、非同期伝送モードにおける前記収容している各無線クライアント固有の送信順序情報を含む。
【0018】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記非同期伝送モードにおける前記各無線クライアント固有の送信順序情報をもとに、送信許可(CTS)信号を用いることなく、前記収容された無線クライアント間でデータの送受信が行われる。
【0019】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記非同期伝送モードにおける前記各無線クライアント固有の送信順序情報をもとに、送信要求(RTS)信号を用いることなく、前記収容された無線クライアント間でデータの送受信が行われる。
【0020】
上記構成によれば、非同期伝送領域におけるRTS/CTSによる制御方法では、送信了解(CTS)を受信することのできなかった隠れ端末局において、予め伝送路が占有される時間を検出することができるため、複数の端末からの同時に発生しうるデータ送信が衝突を回避することができる。
【0021】
前記無線クライアントに関する情報が、前記収容している無線クライアントの総数情報を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の無線通信制御装置。
【0022】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記無線クライアントに関する情報が、前記収容している無線クライアントの内、データの送信を要求している無線クライアントの総数情報を含む。
【0023】
更に、本発明の好適な別の一様態によれば、前記無線クライアント端末がデータの送信中に、前記総数情報が変化した場合、各無線クライアントが非同期伝送に使用可能な時間と変化後の総数情報とを基に、前記データの送信タイミングを変更する。
【0024】
好ましくは、前記総数情報が減少した場合、比例して前記送信データの送信間隔を小さくし、及び/又は前記総数情報が増加した場合、比例して前記送信データの送信間隔を大きくする。
【0025】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記無線クライアント端末に関する情報は、帯域予約伝送領域における前記各無線クライアント端末固有の送信順序情報を含む。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0027】
図1は、本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例である。同図において、有線クライアント端末110,111と、認証サーバー端末113と、HPサーバ端末112と、アクセスポイント102とはネットワーク101に有線接続されている。アクセスポイント102は、無線周辺装置103と無線クライアント端末104a,104bとの無線通信リンクを確立し、ネットワークにおけるデータ搬送制御/経路選択機能を提供する。また、認証サーバー端末は、ネットワーク101内における任意のクライアント端末との間で認証処理に関する制御を行う。
【0028】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態における上記構成を有する無線通信システムの動作について説明する。本第1の実施形態において、無線通信システムは無線クライアント端末1(104a)、無線クライアント端末2(104b)と、アクセスポイント102間の通信順序を指定するモード1と、通信順序を指定しないモード2とにより動作可能であるものとする。
【0029】
アクセスポイント102は、ブロードキャスト(放送形式)により、定常的に一定時間間隔でビーコンフレームを送信する。ここでは、例えば図2に示すようなISO8802.11規格のフォーマットのビーコンフレームを用いることができる。Capability情報403は2オクテットで構成され、図3(a)に示す構成を有し、本第1の実施形態においては図3(b)に示すように、予約501の領域(bit5−bit15)に、モード1又はモード2を指定するモード指定領域502(bit5−bit7)と、送信指定番号/収容台数領域503(bit8−bit15)とを定義している。
【0030】
まず、モード指定領域502を用いてモード1が指定されている場合の動作について説明する。
【0031】
図5は、モード1における図1に示すアクセスポイント102、無線クライアント端末1(104a)、無線クライアント端末2(104b)、無線周辺装置103間の信号の送受信シーケンスを示す図であり、図6及び図7はそれぞれ、アクセスポイント102及び無線クライアント端末1及び2(104a,104b)での処理を示すフローチャートである。
【0032】
まず、アクセスポイント102が統括するエリア内に存在する無線クライアント端末1(104a)に対して当該エリアのプロファイル情報を通知するために、無線クライアント端末1(104a)とアクセスポイント102の間で、アソシエーション処理(M901)が実施される。アソシエーションが完了すると(ステップS1001でYES)、アクセスポイント102は、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(ステップS1002)(M902)。なお、ビーコン情報(M902)は図2及び図3(b)に示すフォーマットを有しており、図2の宛先アドレス402、発信アドレス403及び図3(b)のモード指定520及び送信指定番号/収容台数503に挿入されるデータは、図4の表中601に示すものであり、宛先アドレスが無線クライアント端末1、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード1、収容する台数が8台で、無線クライアント端末1の送信指定番号が1であることを示している。
【0033】
また、無線周辺装置103とアクセスポイント102間のアソシエーションは同様にしてすでに実施されているものとし、また、無線クライアント端末2(104b)とアクセスポイント102間においても、同様にしてアソシエーション処理が実施される(M903)。アソシエーションが完了すると(ステップS1001でYES)、アクセスポイント102は、既に収容している無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信し(ステップS1002)(M904)、引き続き、収容済みの無線クライアント端末すべてにビーコン情報を送信したかを確認し、ビーコン情報を送信していない無線クライアント端末(ここでは無線クライアント端末2(104b))がある場合には(ステップS1003でNO)、ステップS1002に戻って残りの無線クライアント端末(ここでは無線クライアント端末2(104b))に対してビーコン情報を送信する(ステップS1002)(M905)。
【0034】
なお、ビーコン情報(M904)には、図4の表中601に示す情報が用いられ、ビーコン情報(M905)には、図4の表中602に示す情報が用いられる。602に示すように、無線クライアント端末2(104b)の送信指定番号、すなわち送信優先順位は2である。その他の収容中の送信機能を有していない無線周辺装置103に対するビーコン情報には、図4の表中603に示す情報が用いられる。送信機能を有さないため、送信指定番号は0とする。
【0035】
次に、ビーコン情報を受信した無線クライアント端末1(104a)と無線クライアント端末2(104b)から無線周辺装置103に対してデータ送信を行う場合について説明する。図8はこの動作のタイミングチャートを示す。
【0036】
無線クライアント端末1(104a)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(図7のステップS1101でYES)(M901)、送信指定番号が含まれたビーコン情報(M904)を受信すると(ステップS1102でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミングであれば(ステップS1103でYES)、図8に示すようにDIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線周辺装置103に対して、送信要求(RTS)メッセージ(M906)を送信する。その後、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M907)を送信し(ステップS1104)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末1(104a)に対して送信する。ACK(受信確認)(M908)を受信した無線クライアント端末1(104a)は(ステップS1105でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1107でNO)、ステップS1103に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1105でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1106)、ステップS1103に戻って再送する。
【0037】
ACK(受信確認)(M908)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間は終了する。
【0038】
次に、無線クライアント端末2(104b)における処理に移るが、処理手順は無線クライアント端末1(104a)と同様であるため、図7を流用する。
【0039】
無線クライアント端末2(104b)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(図7のステップS1101でYES)、送信指定番号が含まれたビーコン情報(M905)を受信すると(ステップS1102でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミング、すなわち、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間の終了後であれば(ステップS1103でYES)、無線周辺装置103に対して、図8に示すように送信要求(RTS)メッセージ(M909)を送信する。その後、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M910)を送信し(ステップS1104)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末2(104b)に対して送信する。ACK(受信確認)(M911)を受信した無線クライアント端末2(104b)は(ステップS1105でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1107でNO)、ステップS1103に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1105でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1106)、ステップS1103に戻って再送する。
【0040】
ACK(受信確認)(M911)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)における送信占有時間は終了する。
【0041】
以降、ステップS1103〜S1107(メッセージM906〜M911)を繰り返す。
【0042】
一方、モード2においては、収容中の無線クライアント端末の送信順序情報をビーコン情報に含めない。この場合、ビーコン情報は、図4の604に示す情報を有し、宛先アドレスは無線クライアント端末1及び2の両方となり、モード指定502はモード2を示し、送信指定番号/収容台数は指定されない。
【0043】
なお、本第1の実施形態においては、モード1とモード2の2つのモードを有する場合について説明したが、必ずしもモード2を有する必要はなく、その場合はモード指定が必要無くなる。また、モードは2種類に限るものではなく、少なくともモード1の動作を行うように構成すればよい。
【0044】
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態における図1に示す構成を有する無線通信システムの動作について説明する。本第2の実施形態においては、第1の実施形態におけるモード1及び2とは異なる、モード3を実施する場合について説明する。なお、モード3に移行する前には、モード2を実施するものとする。
【0045】
アクセスポイント102は、ブロードキャスト(放送形式)により、定常的に一定時間間隔で図2及び図3を参照して説明したようなビーコンフレームを送信するのは、上記第1の実施形態と同様である。
【0046】
以下、モード指定領域502を用いてモード3が指定されている場合の動作について説明する。
【0047】
図10は、モード3における図1に示すアクセスポイント102、無線クライアント端末1(104a)、無線クライアント端末2(104b)、無線周辺装置103間の信号の送受信シーケンスを示す図であり、図11及び図12はそれぞれ、アクセスポイント102及び無線クライアント端末1及び2(104a,104b)での処理を示すフローチャートである。
【0048】
まず、アクセスポイント102が統括するエリア内に存在する無線クライアント端末1(104a)に対して当該エリアのプロファイル情報を通知するために、無線クライアント端末1(104a)とアクセスポイント102の間で、アソシエーション処理(M1201)が実施される。アソシエーションが完了すると(ステップS1301でYES)、アクセスポイント102は、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(ステップS1302)(M1202)。この段階ではモード2に設定され、ビーコン情報(M1202)では、図2の宛先アドレス402、発信アドレス403及び図3(b)のモード指定520及び送信指定番号/収容台数503に挿入されるデータは、図9の表中610に示すものであり、宛先アドレスが無線クライアント端末1及び2、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード2を示し、送信指定番号/収容台数は指定されない。
【0049】
また、無線周辺装置103とアクセスポイント102間のアソシエーションは同様にしてすでに実施されているものとし、また、無線クライアント端末2(104b)とアクセスポイント102間においても、同様にしてアソシエーション処理(M1203)が実施される。アソシエーションが完了すると(ステップS1301でYES)、アクセスポイント102は、無線クライアント端末2(104b)に対してビーコン情報を送信する(ステップS1302)(M1204)。ここでもビーコン情報(M1204)として、図9の表中610に示す情報を用いる。この段階では、無線クライアント端末1(104a)も2(104b)も、送信データの送信を行うことはできない。
【0050】
無線クライアント端末1(104a)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(図12のステップS1401でYES)(M1201)、無線周辺装置103に対して送信データがある場合(ステップS1402でYES)、アクセスポイント102に対して送信順序設定要求メッセージ(M1205)を送信する(ステップS1403)。アクセスポイント102では、送信順序設定要求メッセージ(M1205)を受信すると(ステップS1303でYES)、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信し(ステップS1304)(M1206)、引き続き、収容済みで送信要求中の無線クライアント端末を確認し、該当する端末があれば(ステップS1305でNO)、ステップS1304に戻ってビーコン情報を送信する。該当端末が無ければ(ステップS1305でYES)処理を終了する。なお、ここでは、無線クライアント端末1(104a)のみが送信を要求しているので、ビーコン情報(M1206)には、図9の表中611が用いられ、宛先アドレスが無線クライアント端末1、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード3、現在データ送信を要求している収容台数が1台で、無線クライアント端末1の送信指定番号が1であることを示している。
【0051】
続いて、無線クライアント端末2(104b)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(ステップS1401でYES)、無線周辺装置103に対して送信データがある場合(ステップS1402でYES)、アクセスポイント102に対して送信順序設定要求メッセージ(M1207)を送信する(ステップS1403)。アクセスポイント102では、送信順序設定要求メッセージ(M1207)を受信すると(ステップS1303でYES)、無線クライアント端末2(104b)に対してビーコン情報を送信し(ステップS1304)(M1208)、引き続き、収容済みで送信要求中の無線クライアント端末を確認し、該当する端末があれば(ステップS1305NO)、ステップS1304に戻ってビーコン情報を送信する。この場合、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(M1209)。該当端末が無ければ(ステップS1305でYES)処理を終了する。
【0052】
ビーコン情報(M1208)には図9の表中613が用いられ、宛先アドレスが無線クライアント端末2、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード3、現在データ送信を要求している収容台数が2台で、無線クライアント端末2の送信指定番号が2であることを示している。ビーコン情報(M1209)には、図9の表中612が用いられ、宛先アドレスが無線クライアント端末1、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード3、現在データ送信を要求している収容台数が2台で、無線クライアント端末1の送信指定番号が1であることを示している。なお、その他の収容中の送信機能を有していない無線周辺装置103に対するビーコン情報には、図9の表中614が用いられる。
【0053】
次に、ビーコン情報を受信した無線クライアント端末1(104a)と無線クライアント端末2(104b)から無線周辺装置103に対してデータ送信を行う場合について説明する。図13はこの動作のタイミングチャートを示す。
【0054】
無線クライアント端末1(104a)は、アクセスポイント102から送信指定番号が含まれた最新のビーコン情報(M1209)を受信すると(ステップS1404でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミングであれば(ステップS1405でYES)、図13で示すようにSIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M1210)を送信し(ステップS1406)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末1(104a)に対して送信する。ACK(受信確認)(M1211)を受信した無線クライアント端末1(104a)は(ステップS1407でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1409でNO)、ステップS1405に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合(ステップS1407でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1408)、ステップS1405に戻って無線周辺装置103に対して再送する。
【0055】
ACK(受信確認)(M1211)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間は終了する。
【0056】
次に、無線クライアント端末2(104b)は、アクセスポイント102から送信指定番号が含まれた最新のビーコン情報(M1208)を受信すると(ステップS1404でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミングであれば(ステップS1405でYES)、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M1212)を送信し(ステップS1406)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末2(104b)に対して送信する。ACK(受信確認)(M1213)を受信した無線クライアント端末2(104b)は(ステップS1407でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1409でNO)、ステップS1405に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1407でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1408)、ステップS1405に戻って無線周辺装置103に対して再送する。
【0057】
ACK(受信確認)(M1213)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)における送信占有時間は終了する。
【0058】
以降、無線クライアント端末1(104a)と無線クライアント端末2(104b)から無線周辺装置103に対するデータ送信処理はそれぞれの端末において自局の送信タイミングを検出しながら繰り返される。(ステップS1405〜S1409)(M1214〜M1217)
【0059】
第1の実施形態においては、実際に送信データを有する端末数に関わらず、収容台数を8台としていたため、データ送信の周期は各端末に割り当てられた送信占有時間×8であった。一方、第2の実施形態においては、実際に送信データを有する端末数により周期が変わるために、例えばそういった端末数が2台である場合、送信占有時間×2となり、通信リソースをより効率的に使用することが可能となる。
【0060】
なお、モード3は、モード1及び/又はモード2と切り換えて実施するようにしても良いし、単独で実施しても良い。後者の場合は、モード指定が必要無くなる。
【0061】
(第2の実施形態の変形例)
次に、上記第2の実施形態において、無線クライアント端末(本変形例では 無線クライアント端末2(104b))が、無線周辺装置に対するデータ送信の継続が終了した場合の処理の一例について、図10の続きとなる信号の送受信を示す図14及び、アクセスポイント102及び無線クライアント端末1及び2(104a,104b)での処理を示す図15及び図16を参照して説明する。なお、図15のステップS1301〜S1305及び図16のステップS1401〜1409は、図11及び図12のものと同様であるので、説明を省略する。
【0062】
無線クライアント端末2(104b)が、無線周辺装置103に対するデータ送信の継続が終了すると(ステップS1409でYES)、アクセスポイント102に対して送信処理終了メッセージ(M1501)を送信する(ステップS1701)。アクセスポイント102は、送信処理終了メッセージ(M1501)を受信すると(ステップS1601でYES)、収容済みで送信要求中の無線クライアント端末を確認し、該当する端末があれば、ビーコン情報を送信する(ステップS1304)。ここでは、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(M1502)。ビーコン情報(M1502)には、図9の表中611が用いられ、その他の収容中の送信機能を有していない無線周辺装置103に対するビーコン情報には、図9の表中614において、収容台数が2台から1台に減ったことを示す情報に変更されたものが用いられる。
【0063】
一方、アクセスポイント102から最新のビーコン情報1502を受信した無線クライアント端末1(104a)は(図16のステップS1404でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングの再検出を実施する。次に自端末の送信タイミングであれば(ステップS1405でYES)、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M1503)を送信し(ステップS1406)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末1(104a)に対して送信する。ACK(受信確認)(M1504)を受信した無線クライアント端末1(104a)は(ステップS1407でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1409でNO)、送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1407でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1408)、無線周辺装置103に対して再送する。
【0064】
ACK(受信確認)(M1504)を受信した後、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間は終了する。
【0065】
引き続き、無線クライアント端末1(104a)は、新たな自端末の送信タイミングによりデータ送信処理(ステップS1405〜S1409)を継続する(M1505〜M1506)。図14には不図示であるが、無線クライアント端末1(104a)のデータ送信処理が終了した場合には(ステップS1409でYES)、送信処理終了メッセージをアクセスポイント102に対して送信し、アクセスポイント102では無線クライアント端末2(104b)の時と同様の処理を行う。
【0066】
前記、第1、2およびその他の実施例では、非同期伝送領域における無線クライアント端末と無線周辺装置間のデータ伝送を例にして説明されているが、本発明は、帯域予約伝送領域における各無線クライアント端末のデータ伝送処理においても同様に実現される。
【0067】
上記の通り第2の実施形態の変形例によれば、端末装置のデータ送信終了に応じて収容台数を減らすため、データ送信の周期が短くなるため、通信リソースを更に効率的に使用することが可能となる。
【0068】
なお、上記実施の形態においては無線LANのネットワークを一例として、クライアント端末からのネットワークリソースへのアクセス制限方法を備える無線通信システムについて説明したが、本発明はこれに限ることなく、クライアント端末が無線伝送路を利用してネットワークに接続される形態を構成するものであれば、取扱う信号のアナログ/デジタルを問わず、いかなるシステムであっても適用可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【0069】
図3(a)は、前記Capability情報403の詳細フォーマットを表したものであり、bit5−bit15が予約エリア506となっている。
【0070】
【他の実施形態】
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、CD−ROM、CD−R、DVD、光ディスク、光磁気ディスク、MOなどが考えられる。
【0071】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0072】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図6および図7、又は図11及び図12、又は図15及び図16に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポーリング制御方法におけるデータ送信制御での伝送路の利用効率が改善される。
【0074】
また、各無線クライアント端末の使用する伝送路の状態を一元的に管理できるため、自局が認識できない隠れ端末局からのデータ送信とが重なり合うといった衝突を回避することができる。
【0075】
さらに、非同期伝送領域におけるRTS/CTSによる制御方法では、送信了解(CTS)を受信することのできなかった隠れ端末局において、予め伝送路が占有される時間を検出することができるため、複数の端末からの同時に発生しうるデータ送信が衝突を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態における無線通信システムの構成図である。
【図2】ISO 8802.1規格のビーコン信号フレームフォーマットを示す図である。
【図3】(a)はCapability情報の一般的な詳細構成を、(b)は本発明のCapability情報の構成を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施形態におけるビーコン情報の主要情報要素設定例を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施形態における信号の送受信手順を示すシーケンスチャートである。
【図6】本発明の第1の実施形態におけるアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施形態における無線クライアント端末の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第1の実施形態における非同期情報伝送領域のタイミングチャートである。
【図9】本発明の第2の実施形態におけるビーコン情報の主要情報要素設定例を示す図である。
【図10】本発明の第2の実施形態における信号の送受信手順を示すシーケンスチャートである。
【図11】本発明の第2の実施形態におけるアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。
【図12】本発明の第2の実施形態における無線クライアント端末の動作を示すフローチャートである。
【図13】本発明の第2の実施形態における非同期情報伝送領域のタイミングチャートである。
【図14】本発明の第2の実施形態の変形例における信号の送受信手順を示すシーケンスチャートである。
【図15】本発明の第2の実施形態の変形例におけるアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。
【図16】本発明の第2の実施形態の変形例における無線クライアント端末の動作を示すフローチャートである。
【図17】従来の非同期情報伝送領域におけるタイミングチャートである。
【図18】従来の無線伝送フレームフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
101 ネットワーク
102 アクセスポイント
103 無線周辺装置
104a 無線クライアント端末1
104b 無線クライアント端末2(隠れ端末)
110,111 優先クライアント端末
112 HPサーバー
113 認証サーバー
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線通信制御装置及び方法に関し、例えば、無線信号を各種装置に伝送して、複数の機器間でLAN(ローカル・エリア・ネットワーク)を構成する場合に適用して好適な無線通信制御装置及び方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、制御局を配した集中制御型無線ネットワークにおけるアクセス制御方法としては、例えば、制御局からネットワーク上の端末局に対して順番にポーリング動作を行い、情報伝送のある端末局がこれに応答することで、伝送路を占有する方法が考えられていた。
【0003】
また、制御局を必要としない分散制御型無線ネットワークにおけるアクセス制御方法としては、例えば、キャリア検出によるランダムアクセス制御方法などが考えられてきた。
【0004】
さらに、無線LAN(ローカル・エリア・ネットワーク)システムなどのように、直接、衝突を検出する手段を持ち得ない装置を複数利用してネットワークを構成する場合、図17の従来の非同期情報伝送領域における無線伝送シーケンス図を用いて説明する。
【0005】
まず、送信側の装置から受信側の装置に対して、送信要求(RTS:Request To Send)を送信し、これに続いて、受信側の装置から送信側の装置に対して、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、送信許可(CTS:Clear To Send)を返送して、周辺に存在する他の装置に対して、伝送路が利用されることを知らしめる。その後、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、送信側の装置から受信側の装置に対してDATA(送信データ)が送信され、受信側では、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を送信側の装置に対して送信する。NAV(RTS)はRTSの情報要素の一部であり、RTSを送信してからデータの送受信に要する送信予定時間を示したものであり、またNAV(CTS)はCTSの情報要素の一部であり、CTSを送信してからデータの送受信に要する送信予定時間を示したものである。引き続きDIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、送信占有時間は終了する。
【0006】
図18は、従来方法による無線伝送フレーム構成例を示す図である。ここでは、便宜的にフレームを規定して示しているが、必ずしもこのようなフレーム構造を取る必要はない。図18は、一定の伝送フレーム周期305毎に到来する伝送フレームが規定されて、この中に管理情報伝送領域306と情報伝送領域304が設けられていることを表している。
【0007】
このフレームの先頭にはフレーム周期やネットワーク共通情報の報知のためのビーコン情報区間301が配置されている。ビーコン情報はフレーム同期情報を含む管理領域(フレーム同期エリア)であり、ネットワークを構成する各通信局に対して割当てられていて、複数の通信局での送信が衝突することを防ぐ構成が考えられている。
【0008】
この情報として、情報伝送領域において帯域予約されている領域や、非同期伝送領域の情報などが含まれている。つまり、情報伝送領域304は、必要に応じて設定される帯域予約伝送領域302と、それ以外の部分の非同期伝送領域303とによって構成されている。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
前述したポーリング制御方法においては、制御局によって伝送路を一元的に管理することができるので、複数の伝送装置間の情報送信が重なり合うという衝突が発生する危険性が少ないという利点もあった。しかし、情報伝送が行われなくてもポーリング信号が伝送路上を送信されてしまうという問題があり、伝送路利用効率が悪化するばかりか、他の無線伝送システムとの共存が困難であるという不都合があった。
【0010】
また、前述したランダムアクセス制御においては、伝送が行われていない間は、他の無線伝送システムのために無線伝送路を利用することができるというメリットがあった。しかし、各伝送装置では、伝送路の状態を一元的に管理できないため、自局が認識できない隠れ端末局からの情報送信とが重なり合ってしまい、衝突が発生してしまう危険性が高いという不都合があった。
【0011】
さらに、無線LANシステムに適用される、RTS/CTSによる制御方法では、送信了解(CTS)を受信することのできなかった隠れ端末局において、伝送路が占有されていることを検出することができないため、やはり衝突が発生してしまうという不都合があった。
【0012】
本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、ポーリング制御方法におけるデータ送信制御での伝送路の利用効率を改善することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、ビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアントにプロファイル情報を通知する本発明の無線通信制御装置は、無線クライアントを収容する収容手段と、前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報を付加して送信する情報送信手段を有する。
【0014】
また、ビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアントにプロファイル情報を通知する本発明の無線通信制御方法は、無線クライアントを収容する収容工程と、前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報を付加して送信する情報送信工程とを有する。
【0015】
上記構成によれば、各無線クライアント端末の使用する伝送路の状態を一元的に管理できるため、自局が認識できない隠れ端末局からのデータ送信とが重なり合うといった衝突を回避することができる。
【0016】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記無線クライアントに関する情報が、非同期伝送モードにおける前記収容している無線クライアント間のデータ送信方式を識別する固有の制御情報を含む。
【0017】
また、本発明の好適な別の一様態によれば、前記無線クライアントに関する情報が、非同期伝送モードにおける前記収容している各無線クライアント固有の送信順序情報を含む。
【0018】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記非同期伝送モードにおける前記各無線クライアント固有の送信順序情報をもとに、送信許可(CTS)信号を用いることなく、前記収容された無線クライアント間でデータの送受信が行われる。
【0019】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記非同期伝送モードにおける前記各無線クライアント固有の送信順序情報をもとに、送信要求(RTS)信号を用いることなく、前記収容された無線クライアント間でデータの送受信が行われる。
【0020】
上記構成によれば、非同期伝送領域におけるRTS/CTSによる制御方法では、送信了解(CTS)を受信することのできなかった隠れ端末局において、予め伝送路が占有される時間を検出することができるため、複数の端末からの同時に発生しうるデータ送信が衝突を回避することができる。
【0021】
前記無線クライアントに関する情報が、前記収容している無線クライアントの総数情報を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の無線通信制御装置。
【0022】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記無線クライアントに関する情報が、前記収容している無線クライアントの内、データの送信を要求している無線クライアントの総数情報を含む。
【0023】
更に、本発明の好適な別の一様態によれば、前記無線クライアント端末がデータの送信中に、前記総数情報が変化した場合、各無線クライアントが非同期伝送に使用可能な時間と変化後の総数情報とを基に、前記データの送信タイミングを変更する。
【0024】
好ましくは、前記総数情報が減少した場合、比例して前記送信データの送信間隔を小さくし、及び/又は前記総数情報が増加した場合、比例して前記送信データの送信間隔を大きくする。
【0025】
また、本発明の好適な一様態によれば、前記無線クライアント端末に関する情報は、帯域予約伝送領域における前記各無線クライアント端末固有の送信順序情報を含む。
【0026】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【0027】
図1は、本発明の実施の形態における無線通信システムの構成例である。同図において、有線クライアント端末110,111と、認証サーバー端末113と、HPサーバ端末112と、アクセスポイント102とはネットワーク101に有線接続されている。アクセスポイント102は、無線周辺装置103と無線クライアント端末104a,104bとの無線通信リンクを確立し、ネットワークにおけるデータ搬送制御/経路選択機能を提供する。また、認証サーバー端末は、ネットワーク101内における任意のクライアント端末との間で認証処理に関する制御を行う。
【0028】
(第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態における上記構成を有する無線通信システムの動作について説明する。本第1の実施形態において、無線通信システムは無線クライアント端末1(104a)、無線クライアント端末2(104b)と、アクセスポイント102間の通信順序を指定するモード1と、通信順序を指定しないモード2とにより動作可能であるものとする。
【0029】
アクセスポイント102は、ブロードキャスト(放送形式)により、定常的に一定時間間隔でビーコンフレームを送信する。ここでは、例えば図2に示すようなISO8802.11規格のフォーマットのビーコンフレームを用いることができる。Capability情報403は2オクテットで構成され、図3(a)に示す構成を有し、本第1の実施形態においては図3(b)に示すように、予約501の領域(bit5−bit15)に、モード1又はモード2を指定するモード指定領域502(bit5−bit7)と、送信指定番号/収容台数領域503(bit8−bit15)とを定義している。
【0030】
まず、モード指定領域502を用いてモード1が指定されている場合の動作について説明する。
【0031】
図5は、モード1における図1に示すアクセスポイント102、無線クライアント端末1(104a)、無線クライアント端末2(104b)、無線周辺装置103間の信号の送受信シーケンスを示す図であり、図6及び図7はそれぞれ、アクセスポイント102及び無線クライアント端末1及び2(104a,104b)での処理を示すフローチャートである。
【0032】
まず、アクセスポイント102が統括するエリア内に存在する無線クライアント端末1(104a)に対して当該エリアのプロファイル情報を通知するために、無線クライアント端末1(104a)とアクセスポイント102の間で、アソシエーション処理(M901)が実施される。アソシエーションが完了すると(ステップS1001でYES)、アクセスポイント102は、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(ステップS1002)(M902)。なお、ビーコン情報(M902)は図2及び図3(b)に示すフォーマットを有しており、図2の宛先アドレス402、発信アドレス403及び図3(b)のモード指定520及び送信指定番号/収容台数503に挿入されるデータは、図4の表中601に示すものであり、宛先アドレスが無線クライアント端末1、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード1、収容する台数が8台で、無線クライアント端末1の送信指定番号が1であることを示している。
【0033】
また、無線周辺装置103とアクセスポイント102間のアソシエーションは同様にしてすでに実施されているものとし、また、無線クライアント端末2(104b)とアクセスポイント102間においても、同様にしてアソシエーション処理が実施される(M903)。アソシエーションが完了すると(ステップS1001でYES)、アクセスポイント102は、既に収容している無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信し(ステップS1002)(M904)、引き続き、収容済みの無線クライアント端末すべてにビーコン情報を送信したかを確認し、ビーコン情報を送信していない無線クライアント端末(ここでは無線クライアント端末2(104b))がある場合には(ステップS1003でNO)、ステップS1002に戻って残りの無線クライアント端末(ここでは無線クライアント端末2(104b))に対してビーコン情報を送信する(ステップS1002)(M905)。
【0034】
なお、ビーコン情報(M904)には、図4の表中601に示す情報が用いられ、ビーコン情報(M905)には、図4の表中602に示す情報が用いられる。602に示すように、無線クライアント端末2(104b)の送信指定番号、すなわち送信優先順位は2である。その他の収容中の送信機能を有していない無線周辺装置103に対するビーコン情報には、図4の表中603に示す情報が用いられる。送信機能を有さないため、送信指定番号は0とする。
【0035】
次に、ビーコン情報を受信した無線クライアント端末1(104a)と無線クライアント端末2(104b)から無線周辺装置103に対してデータ送信を行う場合について説明する。図8はこの動作のタイミングチャートを示す。
【0036】
無線クライアント端末1(104a)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(図7のステップS1101でYES)(M901)、送信指定番号が含まれたビーコン情報(M904)を受信すると(ステップS1102でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミングであれば(ステップS1103でYES)、図8に示すようにDIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線周辺装置103に対して、送信要求(RTS)メッセージ(M906)を送信する。その後、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M907)を送信し(ステップS1104)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末1(104a)に対して送信する。ACK(受信確認)(M908)を受信した無線クライアント端末1(104a)は(ステップS1105でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1107でNO)、ステップS1103に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1105でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1106)、ステップS1103に戻って再送する。
【0037】
ACK(受信確認)(M908)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間は終了する。
【0038】
次に、無線クライアント端末2(104b)における処理に移るが、処理手順は無線クライアント端末1(104a)と同様であるため、図7を流用する。
【0039】
無線クライアント端末2(104b)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(図7のステップS1101でYES)、送信指定番号が含まれたビーコン情報(M905)を受信すると(ステップS1102でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミング、すなわち、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間の終了後であれば(ステップS1103でYES)、無線周辺装置103に対して、図8に示すように送信要求(RTS)メッセージ(M909)を送信する。その後、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M910)を送信し(ステップS1104)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末2(104b)に対して送信する。ACK(受信確認)(M911)を受信した無線クライアント端末2(104b)は(ステップS1105でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1107でNO)、ステップS1103に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1105でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1106)、ステップS1103に戻って再送する。
【0040】
ACK(受信確認)(M911)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)における送信占有時間は終了する。
【0041】
以降、ステップS1103〜S1107(メッセージM906〜M911)を繰り返す。
【0042】
一方、モード2においては、収容中の無線クライアント端末の送信順序情報をビーコン情報に含めない。この場合、ビーコン情報は、図4の604に示す情報を有し、宛先アドレスは無線クライアント端末1及び2の両方となり、モード指定502はモード2を示し、送信指定番号/収容台数は指定されない。
【0043】
なお、本第1の実施形態においては、モード1とモード2の2つのモードを有する場合について説明したが、必ずしもモード2を有する必要はなく、その場合はモード指定が必要無くなる。また、モードは2種類に限るものではなく、少なくともモード1の動作を行うように構成すればよい。
【0044】
(第2の実施形態)
以下、本発明の第2の実施形態における図1に示す構成を有する無線通信システムの動作について説明する。本第2の実施形態においては、第1の実施形態におけるモード1及び2とは異なる、モード3を実施する場合について説明する。なお、モード3に移行する前には、モード2を実施するものとする。
【0045】
アクセスポイント102は、ブロードキャスト(放送形式)により、定常的に一定時間間隔で図2及び図3を参照して説明したようなビーコンフレームを送信するのは、上記第1の実施形態と同様である。
【0046】
以下、モード指定領域502を用いてモード3が指定されている場合の動作について説明する。
【0047】
図10は、モード3における図1に示すアクセスポイント102、無線クライアント端末1(104a)、無線クライアント端末2(104b)、無線周辺装置103間の信号の送受信シーケンスを示す図であり、図11及び図12はそれぞれ、アクセスポイント102及び無線クライアント端末1及び2(104a,104b)での処理を示すフローチャートである。
【0048】
まず、アクセスポイント102が統括するエリア内に存在する無線クライアント端末1(104a)に対して当該エリアのプロファイル情報を通知するために、無線クライアント端末1(104a)とアクセスポイント102の間で、アソシエーション処理(M1201)が実施される。アソシエーションが完了すると(ステップS1301でYES)、アクセスポイント102は、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(ステップS1302)(M1202)。この段階ではモード2に設定され、ビーコン情報(M1202)では、図2の宛先アドレス402、発信アドレス403及び図3(b)のモード指定520及び送信指定番号/収容台数503に挿入されるデータは、図9の表中610に示すものであり、宛先アドレスが無線クライアント端末1及び2、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード2を示し、送信指定番号/収容台数は指定されない。
【0049】
また、無線周辺装置103とアクセスポイント102間のアソシエーションは同様にしてすでに実施されているものとし、また、無線クライアント端末2(104b)とアクセスポイント102間においても、同様にしてアソシエーション処理(M1203)が実施される。アソシエーションが完了すると(ステップS1301でYES)、アクセスポイント102は、無線クライアント端末2(104b)に対してビーコン情報を送信する(ステップS1302)(M1204)。ここでもビーコン情報(M1204)として、図9の表中610に示す情報を用いる。この段階では、無線クライアント端末1(104a)も2(104b)も、送信データの送信を行うことはできない。
【0050】
無線クライアント端末1(104a)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(図12のステップS1401でYES)(M1201)、無線周辺装置103に対して送信データがある場合(ステップS1402でYES)、アクセスポイント102に対して送信順序設定要求メッセージ(M1205)を送信する(ステップS1403)。アクセスポイント102では、送信順序設定要求メッセージ(M1205)を受信すると(ステップS1303でYES)、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信し(ステップS1304)(M1206)、引き続き、収容済みで送信要求中の無線クライアント端末を確認し、該当する端末があれば(ステップS1305でNO)、ステップS1304に戻ってビーコン情報を送信する。該当端末が無ければ(ステップS1305でYES)処理を終了する。なお、ここでは、無線クライアント端末1(104a)のみが送信を要求しているので、ビーコン情報(M1206)には、図9の表中611が用いられ、宛先アドレスが無線クライアント端末1、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード3、現在データ送信を要求している収容台数が1台で、無線クライアント端末1の送信指定番号が1であることを示している。
【0051】
続いて、無線クライアント端末2(104b)は、アクセスポイント102との間でアソシエーションが完了し(ステップS1401でYES)、無線周辺装置103に対して送信データがある場合(ステップS1402でYES)、アクセスポイント102に対して送信順序設定要求メッセージ(M1207)を送信する(ステップS1403)。アクセスポイント102では、送信順序設定要求メッセージ(M1207)を受信すると(ステップS1303でYES)、無線クライアント端末2(104b)に対してビーコン情報を送信し(ステップS1304)(M1208)、引き続き、収容済みで送信要求中の無線クライアント端末を確認し、該当する端末があれば(ステップS1305NO)、ステップS1304に戻ってビーコン情報を送信する。この場合、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(M1209)。該当端末が無ければ(ステップS1305でYES)処理を終了する。
【0052】
ビーコン情報(M1208)には図9の表中613が用いられ、宛先アドレスが無線クライアント端末2、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード3、現在データ送信を要求している収容台数が2台で、無線クライアント端末2の送信指定番号が2であることを示している。ビーコン情報(M1209)には、図9の表中612が用いられ、宛先アドレスが無線クライアント端末1、送信アドレスがアクセスポイント102、指定するモードがモード3、現在データ送信を要求している収容台数が2台で、無線クライアント端末1の送信指定番号が1であることを示している。なお、その他の収容中の送信機能を有していない無線周辺装置103に対するビーコン情報には、図9の表中614が用いられる。
【0053】
次に、ビーコン情報を受信した無線クライアント端末1(104a)と無線クライアント端末2(104b)から無線周辺装置103に対してデータ送信を行う場合について説明する。図13はこの動作のタイミングチャートを示す。
【0054】
無線クライアント端末1(104a)は、アクセスポイント102から送信指定番号が含まれた最新のビーコン情報(M1209)を受信すると(ステップS1404でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミングであれば(ステップS1405でYES)、図13で示すようにSIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M1210)を送信し(ステップS1406)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末1(104a)に対して送信する。ACK(受信確認)(M1211)を受信した無線クライアント端末1(104a)は(ステップS1407でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1409でNO)、ステップS1405に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合(ステップS1407でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1408)、ステップS1405に戻って無線周辺装置103に対して再送する。
【0055】
ACK(受信確認)(M1211)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間は終了する。
【0056】
次に、無線クライアント端末2(104b)は、アクセスポイント102から送信指定番号が含まれた最新のビーコン情報(M1208)を受信すると(ステップS1404でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングを検出する。自端末の送信タイミングであれば(ステップS1405でYES)、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M1212)を送信し(ステップS1406)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末2(104b)に対して送信する。ACK(受信確認)(M1213)を受信した無線クライアント端末2(104b)は(ステップS1407でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1409でNO)、ステップS1405に戻って送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1407でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1408)、ステップS1405に戻って無線周辺装置103に対して再送する。
【0057】
ACK(受信確認)(M1213)を受信し、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末2(104b)における送信占有時間は終了する。
【0058】
以降、無線クライアント端末1(104a)と無線クライアント端末2(104b)から無線周辺装置103に対するデータ送信処理はそれぞれの端末において自局の送信タイミングを検出しながら繰り返される。(ステップS1405〜S1409)(M1214〜M1217)
【0059】
第1の実施形態においては、実際に送信データを有する端末数に関わらず、収容台数を8台としていたため、データ送信の周期は各端末に割り当てられた送信占有時間×8であった。一方、第2の実施形態においては、実際に送信データを有する端末数により周期が変わるために、例えばそういった端末数が2台である場合、送信占有時間×2となり、通信リソースをより効率的に使用することが可能となる。
【0060】
なお、モード3は、モード1及び/又はモード2と切り換えて実施するようにしても良いし、単独で実施しても良い。後者の場合は、モード指定が必要無くなる。
【0061】
(第2の実施形態の変形例)
次に、上記第2の実施形態において、無線クライアント端末(本変形例では 無線クライアント端末2(104b))が、無線周辺装置に対するデータ送信の継続が終了した場合の処理の一例について、図10の続きとなる信号の送受信を示す図14及び、アクセスポイント102及び無線クライアント端末1及び2(104a,104b)での処理を示す図15及び図16を参照して説明する。なお、図15のステップS1301〜S1305及び図16のステップS1401〜1409は、図11及び図12のものと同様であるので、説明を省略する。
【0062】
無線クライアント端末2(104b)が、無線周辺装置103に対するデータ送信の継続が終了すると(ステップS1409でYES)、アクセスポイント102に対して送信処理終了メッセージ(M1501)を送信する(ステップS1701)。アクセスポイント102は、送信処理終了メッセージ(M1501)を受信すると(ステップS1601でYES)、収容済みで送信要求中の無線クライアント端末を確認し、該当する端末があれば、ビーコン情報を送信する(ステップS1304)。ここでは、無線クライアント端末1(104a)に対してビーコン情報を送信する(M1502)。ビーコン情報(M1502)には、図9の表中611が用いられ、その他の収容中の送信機能を有していない無線周辺装置103に対するビーコン情報には、図9の表中614において、収容台数が2台から1台に減ったことを示す情報に変更されたものが用いられる。
【0063】
一方、アクセスポイント102から最新のビーコン情報1502を受信した無線クライアント端末1(104a)は(図16のステップS1404でYES)、非同期情報伝送領域の開始と自端末の送信タイミングの再検出を実施する。次に自端末の送信タイミングであれば(ステップS1405でYES)、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)は無線周辺装置103に対してDATA(送信データ)(M1503)を送信し(ステップS1406)、無線周辺装置103は、SIFS(ショートフレーム間隔)経過後、ACK(受信確認)を無線クライアント端末1(104a)に対して送信する。ACK(受信確認)(M1504)を受信した無線クライアント端末1(104a)は(ステップS1407でYES)、引き続き未送信データの有無を判断し、ある場合には(ステップS1409でNO)、送信処理を継続する。また、送信未完了の場合 (ステップS1407でNO)、前回の送信データを送信バッファにセットし(ステップS1408)、無線周辺装置103に対して再送する。
【0064】
ACK(受信確認)(M1504)を受信した後、DIFS(非同期情報伝送フレーム間隔)経過後、無線クライアント端末1(104a)における送信占有時間は終了する。
【0065】
引き続き、無線クライアント端末1(104a)は、新たな自端末の送信タイミングによりデータ送信処理(ステップS1405〜S1409)を継続する(M1505〜M1506)。図14には不図示であるが、無線クライアント端末1(104a)のデータ送信処理が終了した場合には(ステップS1409でYES)、送信処理終了メッセージをアクセスポイント102に対して送信し、アクセスポイント102では無線クライアント端末2(104b)の時と同様の処理を行う。
【0066】
前記、第1、2およびその他の実施例では、非同期伝送領域における無線クライアント端末と無線周辺装置間のデータ伝送を例にして説明されているが、本発明は、帯域予約伝送領域における各無線クライアント端末のデータ伝送処理においても同様に実現される。
【0067】
上記の通り第2の実施形態の変形例によれば、端末装置のデータ送信終了に応じて収容台数を減らすため、データ送信の周期が短くなるため、通信リソースを更に効率的に使用することが可能となる。
【0068】
なお、上記実施の形態においては無線LANのネットワークを一例として、クライアント端末からのネットワークリソースへのアクセス制限方法を備える無線通信システムについて説明したが、本発明はこれに限ることなく、クライアント端末が無線伝送路を利用してネットワークに接続される形態を構成するものであれば、取扱う信号のアナログ/デジタルを問わず、いかなるシステムであっても適用可能である。その他、本発明はその要旨を逸脱しない範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【0069】
図3(a)は、前記Capability情報403の詳細フォーマットを表したものであり、bit5−bit15が予約エリア506となっている。
【0070】
【他の実施形態】
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体(または記録媒体)を、システムあるいは装置に供給し、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているオペレーティングシステム(OS)などが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。ここでプログラムコードを記憶する記憶媒体としては、例えば、フレキシブルディスク、ハードディスク、ROM、RAM、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、CD−ROM、CD−R、DVD、光ディスク、光磁気ディスク、MOなどが考えられる。
【0071】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張カードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張カードや機能拡張ユニットに備わるCPUなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。
【0072】
本発明を上記記憶媒体に適用する場合、その記憶媒体には、先に説明した図6および図7、又は図11及び図12、又は図15及び図16に示すフローチャートに対応するプログラムコードが格納されることになる。
【0073】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ポーリング制御方法におけるデータ送信制御での伝送路の利用効率が改善される。
【0074】
また、各無線クライアント端末の使用する伝送路の状態を一元的に管理できるため、自局が認識できない隠れ端末局からのデータ送信とが重なり合うといった衝突を回避することができる。
【0075】
さらに、非同期伝送領域におけるRTS/CTSによる制御方法では、送信了解(CTS)を受信することのできなかった隠れ端末局において、予め伝送路が占有される時間を検出することができるため、複数の端末からの同時に発生しうるデータ送信が衝突を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態における無線通信システムの構成図である。
【図2】ISO 8802.1規格のビーコン信号フレームフォーマットを示す図である。
【図3】(a)はCapability情報の一般的な詳細構成を、(b)は本発明のCapability情報の構成を示す図である。
【図4】本発明の第1の実施形態におけるビーコン情報の主要情報要素設定例を示す図である。
【図5】本発明の第1の実施形態における信号の送受信手順を示すシーケンスチャートである。
【図6】本発明の第1の実施形態におけるアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。
【図7】本発明の第1の実施形態における無線クライアント端末の動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の第1の実施形態における非同期情報伝送領域のタイミングチャートである。
【図9】本発明の第2の実施形態におけるビーコン情報の主要情報要素設定例を示す図である。
【図10】本発明の第2の実施形態における信号の送受信手順を示すシーケンスチャートである。
【図11】本発明の第2の実施形態におけるアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。
【図12】本発明の第2の実施形態における無線クライアント端末の動作を示すフローチャートである。
【図13】本発明の第2の実施形態における非同期情報伝送領域のタイミングチャートである。
【図14】本発明の第2の実施形態の変形例における信号の送受信手順を示すシーケンスチャートである。
【図15】本発明の第2の実施形態の変形例におけるアクセスポイントの動作を示すフローチャートである。
【図16】本発明の第2の実施形態の変形例における無線クライアント端末の動作を示すフローチャートである。
【図17】従来の非同期情報伝送領域におけるタイミングチャートである。
【図18】従来の無線伝送フレームフォーマットを示す図である。
【符号の説明】
101 ネットワーク
102 アクセスポイント
103 無線周辺装置
104a 無線クライアント端末1
104b 無線クライアント端末2(隠れ端末)
110,111 優先クライアント端末
112 HPサーバー
113 認証サーバー
Claims (15)
- ビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアントにプロファイル情報を通知する無線通信制御装置において、
無線クライアントを収容する収容手段と、
前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報を付加して送信する情報送信手段と
を有することを特徴とする無線通信制御装置。 - 前記無線クライアントに関する情報が、非同期伝送モードにおける前記収容している無線クライアント間のデータ送信方式を識別する固有の制御情報を含むことを特徴とする請求項1に記載の無線通信制御装置。
- 前記無線クライアントに関する情報が、非同期伝送モードにおける前記収容している各無線クライアント固有の送信順序情報を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の無線通信制御装置。
- 前記非同期伝送モードにおける前記各無線クライアント固有の送信順序情報をもとに、送信許可(CTS)信号を用いることなく、前記収容された無線クライアント間でデータの送受信が行われることを特徴とする請求項3に記載の無線通信制御装置。
- 前記非同期伝送モードにおける前記各無線クライアント固有の送信順序情報をもとに、送信要求(RTS)信号を用いることなく、前記収容された無線クライアント間でデータの送受信が行われることを特徴とする請求項3に記載の無線通信制御装置。
- 前記無線クライアントに関する情報が、前記収容している無線クライアントの総数情報を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の無線通信制御装置。
- 前記無線クライアントに関する情報が、前記収容している無線クライアントの内、データの送信を要求している無線クライアントの総数情報を含むことを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の無線通信制御装置。
- 前記無線クライアント端末がデータの送信中に、前記総数情報が変化した場合、各無線クライアントが非同期伝送に使用可能な時間と変化後の総数情報とを基に、前記データの送信タイミングを変更することを特徴とする請求項6又は7に記載の無線通信制御装置。
- 前記総数情報が減少した場合、比例して前記送信データの送信間隔を小さくすることを特徴とする請求項8に記載の無線通信制御装置。
- 前記総数情報が増加した場合、比例して前記送信データの送信間隔を大きくすることを特徴とする請求項8に記載の無線通信制御装置。
- 前記無線クライアント端末に関する情報が、帯域予約伝送領域における前記各無線クライアント端末固有の送信順序情報を含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の無線通信制御装置。
- ビーコンフレームを送信し、複数の無線クライアントにプロファイル情報を通知する無線通信制御方法において、
無線クライアントを収容する収容工程と、
前記ビーコンフレーム情報に、前記収容している無線クライアントに関する情報を付加して送信する情報送信工程と
を有することを特徴とする無線通信制御方法。 - 請求項12に記載の無線通信制御方法を実現するためのプログラムコードを有する情報処理装置が実行可能なプログラム。
- 情報処理装置が実行可能なプログラムであって、前記プログラムを実行した情報処理装置を、請求項1乃至11のいずれかに記載の無線通信制御装置として機能させることを特徴とするプログラム。
- 請求項13又は14に記載のプログラムを記憶したことを特徴とする情報処理装置が読み取り可能な記憶媒体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002177643A JP2004023564A (ja) | 2002-06-18 | 2002-06-18 | 無線通信制御装置及び方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002177643A JP2004023564A (ja) | 2002-06-18 | 2002-06-18 | 無線通信制御装置及び方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004023564A true JP2004023564A (ja) | 2004-01-22 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002177643A Withdrawn JP2004023564A (ja) | 2002-06-18 | 2002-06-18 | 無線通信制御装置及び方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004023564A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009510803A (ja) * | 2005-06-08 | 2009-03-12 | アバイア テクノロジー コーポレーション | 無線ローカル・エリア・ネットワーク内の露出ノード問題の回避 |
| US8588191B2 (en) | 2004-10-20 | 2013-11-19 | Thomson Licensing | Method for mobile terminal access to wireless LAN based on access point services and service parameters |
| US10314107B2 (en) | 2015-04-21 | 2019-06-04 | Mitsubishi Electric Corporation | Communication device, communication method, and communication system |
-
2002
- 2002-06-18 JP JP2002177643A patent/JP2004023564A/ja not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8588191B2 (en) | 2004-10-20 | 2013-11-19 | Thomson Licensing | Method for mobile terminal access to wireless LAN based on access point services and service parameters |
| JP2009510803A (ja) * | 2005-06-08 | 2009-03-12 | アバイア テクノロジー コーポレーション | 無線ローカル・エリア・ネットワーク内の露出ノード問題の回避 |
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