JP2011188451A - 通信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】無線ＬＡＮでＱｏＳを効率的に行う通信装置を提供する。
【解決手段】
送信するデータに含まれる優先度に関する情報に従い、上位層のスケジューリング手段にて下位層にデータを渡す順序のスケジューリングを行う。このスケジューリングにより計算された新たな優先度に関する情報を、改めてスケジューリング手段がデータに付与する。この上で、下位層では、スケジューリング手段から受け取った優先度の異なるデータを一つの送信キューに記憶する。そして、送信制御手段が、送信キューに記憶されたデータに付与されている新たな優先度に関する情報を基に、データに送信待ち時間を設定する。最終的に、送信制御手段は、設定された送信待ち時間に従って、データの送信制御を行う。
【選択図】図３
【解決手段】
送信するデータに含まれる優先度に関する情報に従い、上位層のスケジューリング手段にて下位層にデータを渡す順序のスケジューリングを行う。このスケジューリングにより計算された新たな優先度に関する情報を、改めてスケジューリング手段がデータに付与する。この上で、下位層では、スケジューリング手段から受け取った優先度の異なるデータを一つの送信キューに記憶する。そして、送信制御手段が、送信キューに記憶されたデータに付与されている新たな優先度に関する情報を基に、データに送信待ち時間を設定する。最終的に、送信制御手段は、設定された送信待ち時間に従って、データの送信制御を行う。
【選択図】図３
Description
本発明は、通信装置に係り、特に無線ＬＡＮや無線ＰＡＮにおいて、ＱｏＳ制御を行う通信装置に関する。
近年、無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）技術が一般に普及し、家庭、オフィス、鉄道の駅、飲食店、ホテル等の様々な場所で用いられるようになってきた。
この無線ＬＡＮには、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）のＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ、すなわちＩＥＥＥ ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ等の無線ＬＡＮ技術が存在する。
また、ＩＥＥＥ ８０２．１５シリーズのように、より短距離で機器間を接続するための規格も存在し、これらは無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれることもある。
このような無線ＬＡＮにおいては、複数の端末が周波数帯域（チャネル）を共有するという特徴がある。
このため、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ等では、基本的な通信手順（通信プロトコル）としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）を用いている。
ＣＳＭＡ／ＣＡにおいては、所定時間、チャンネルがビジー状態（使用状態）からアイドル状態（未使用状態）に変化することを確認してデータを送信する。
この無線ＬＡＮには、ＩＥＥＥ（米国電気電子学会）のＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ、すなわちＩＥＥＥ ８０２．１１ａ、ｂ、ｇ、ｎ等の無線ＬＡＮ技術が存在する。
また、ＩＥＥＥ ８０２．１５シリーズのように、より短距離で機器間を接続するための規格も存在し、これらは無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）と呼ばれることもある。
このような無線ＬＡＮにおいては、複数の端末が周波数帯域（チャネル）を共有するという特徴がある。
このため、ＩＥＥＥ ８０２．１１シリーズ等では、基本的な通信手順（通信プロトコル）としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）を用いている。
ＣＳＭＡ／ＣＡにおいては、所定時間、チャンネルがビジー状態（使用状態）からアイドル状態（未使用状態）に変化することを確認してデータを送信する。
このように電波帯域を共有する無線ＬＡＮにおいて、放送中継等でデータを途切れさせない無線通信を行う目的のためには、特定の種類のデータだけを優先的に送るＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ、優先処理）の制御が必要になる。
無線ＬＡＮにおいて、ＱｏＳ制御を行う規格としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格が策定されて用いられている。
ＩＥＥＥ８０２．１１ｅでは、ＱｏＳを実現するために、ＥＤＣＡ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ、拡張自律分散チャネル・アクセス）とＨＣＣＡ（ｈｙｂｒｉｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）の２種類の方式を用いている。ＥＤＣＡは、優先度の高いフレームを先に送るようにする方式である。また、ＨＣＣＡは、優先度の高いフレームに専用の帯域を割り当てる方式である。
無線ＬＡＮにおいて、ＱｏＳ制御を行う規格としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ規格が策定されて用いられている。
ＩＥＥＥ８０２．１１ｅでは、ＱｏＳを実現するために、ＥＤＣＡ（ｅｎｈａｎｃｅｄ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ、拡張自律分散チャネル・アクセス）とＨＣＣＡ（ｈｙｂｒｉｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ ｃｈａｎｎｅｌ ａｃｃｅｓｓ）の２種類の方式を用いている。ＥＤＣＡは、優先度の高いフレームを先に送るようにする方式である。また、ＨＣＣＡは、優先度の高いフレームに専用の帯域を割り当てる方式である。
これらＥＤＣＡ、ＨＣＣＡとも、具体的には、ＭＡＣフレーム（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｆｒａｍｅ）のヘッダー部分を拡張して設けたＱｏＳコントロール・フィールドに優先度を指定することで、優先度を指定する。なお、ＭＡＣフレームは、イーサネット（登録商標）技術の通信にて、送信先のアドレス等の制御情報が付加されたデータの塊であり、無線ＬＡＮにも用いられる。
ここで、ＱｏＳ制御を行わない通常のＣＳＭＡ／ＣＡでは、データ送信中の端末がほかにあれば計算された待ち時間だけ待機し、なければ送信を開始する。この際に、端末はＤＩＦＳ（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ｉｎｔｅｒ ｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ、分散制御用フレーム間隔）の時間だけ電波を検知しなければデータ送信中の端末がないと判断する。ＤＩＦＳは、端末の送信や受信の処理時間を基にしたフレームと次に送出するフレームとの間の時間間隔であるＩＦＳ（Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）において、送出信号間の間隔が最も長く、最も優先度の低い間隔である。
ＣＳＭＡ／ＣＡでは、この待ち時間の計算については、ＤＩＦＳにランダムな長さの待ち時間である「バックオフ」を加えて計算する。バックオフは、発生された乱数の値に応じて端末が送信を待機し、複数の端末が一斉に送信する事態を避けるための送信待機待ち時間である。バックオフは、電波送信に係る所定の時間間隔であるスロットタイム（ｓｌｏｔ ｔｉｍｅ）×乱数分の時間間隔を用いる。この乱数分については、ＣＷ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）と呼ばれる範囲内の値を生成して用いる。
このように、通常のＣＳＭＡ／ＣＡでは、ＤＩＦＳとバックオフを加えたランダムな待ち時間だけ待機してからデータを送信する。
ＤＩＦＳの値やバックオフのランダムな時間の範囲はすべての端末で同じであるため、各端末は平等に通信機会を得るような制御になる。
ＣＳＭＡ／ＣＡでは、この待ち時間の計算については、ＤＩＦＳにランダムな長さの待ち時間である「バックオフ」を加えて計算する。バックオフは、発生された乱数の値に応じて端末が送信を待機し、複数の端末が一斉に送信する事態を避けるための送信待機待ち時間である。バックオフは、電波送信に係る所定の時間間隔であるスロットタイム（ｓｌｏｔ ｔｉｍｅ）×乱数分の時間間隔を用いる。この乱数分については、ＣＷ（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ Ｗｉｎｄｏｗ）と呼ばれる範囲内の値を生成して用いる。
このように、通常のＣＳＭＡ／ＣＡでは、ＤＩＦＳとバックオフを加えたランダムな待ち時間だけ待機してからデータを送信する。
ＤＩＦＳの値やバックオフのランダムな時間の範囲はすべての端末で同じであるため、各端末は平等に通信機会を得るような制御になる。
これに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのＱｏＳの方式の１つであるＥＤＣＡでは、ＱｏＳコントロール・フィールドにて、端末がフレームを送信するまでの待ち時間を調整することで、優先度の高いフレームを送りやすくする。
ＥＤＣＡでは、フレームを優先度別に４種類のＡＣ（Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｔｅｇｏｒｙ、アクセス分類）に分け、優先度の高いフレームは、他の端末の送信が終わった後での送信を開始するまでの時間を短めにすることでＱｏＳ制御（優先処理）している。
具体的に、ＥＤＣＡでは、優先度の高いデータほど待機するランダム時間を短くし、ＤＩＦＳの代わりに「ＡＩＦＳ」（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ ＩＦＳ）と呼ぶ時間を利用する。ＡＩＦＳは、ＡＣの優先度に応じて、ＩＦＳのフレーム送信間隔の調整を行うものである。
ＥＤＣＡでは、優先度に応じてＡＩＦＳの時間の差をつけ、優先度の高いデータほど短く設定することができる。これにより、音声や映像パケット等の優先度の高いパケットの待機時間を短くし、ほかの端末よりも先に送信できる確率を高くできる。逆に、優先度の低いフレームは、優先度の高いフレームの送信が完了するのを待って、改めて送信処理を行う。このように待ち時間の差を付けることで、優先処理を実現している。
ＥＤＣＡでは、フレームを優先度別に４種類のＡＣ（Ａｃｃｅｓｓ Ｃａｔｅｇｏｒｙ、アクセス分類）に分け、優先度の高いフレームは、他の端末の送信が終わった後での送信を開始するまでの時間を短めにすることでＱｏＳ制御（優先処理）している。
具体的に、ＥＤＣＡでは、優先度の高いデータほど待機するランダム時間を短くし、ＤＩＦＳの代わりに「ＡＩＦＳ」（Ａｒｂｉｔｒａｔｉｏｎ ＩＦＳ）と呼ぶ時間を利用する。ＡＩＦＳは、ＡＣの優先度に応じて、ＩＦＳのフレーム送信間隔の調整を行うものである。
ＥＤＣＡでは、優先度に応じてＡＩＦＳの時間の差をつけ、優先度の高いデータほど短く設定することができる。これにより、音声や映像パケット等の優先度の高いパケットの待機時間を短くし、ほかの端末よりも先に送信できる確率を高くできる。逆に、優先度の低いフレームは、優先度の高いフレームの送信が完了するのを待って、改めて送信処理を行う。このように待ち時間の差を付けることで、優先処理を実現している。
ところが、ＥＤＣＡは、優先度が高いフレームの送信が増えると、効果が小さくなり、多くの端末が高い優先度でフレームを送信しようとすると優先制御の効果がなくなってしまうという問題があった。
ＥＤＣＡ方式では優先度は、各機器で送信キューを４つ用意し、異なるＡＣを割り当てるというものである。
各ＡＣでは、優先度に応じて異なるキャリアセンス時間とバックオフの乱数範囲が当てられている。つまり、待ち時間の調整において、優先度の高いＡＣは、優先度の低いＡＣと競争した場合でも先に次のデータを送信できるようにしていた。
このため、優先度の高いＡＣに多量のデータが送られると、ＱｏＳを適用しない状態と変わりなくなってしまうという問題があった。
つまり、ＥＤＣＡは優先度に基づくＱｏＳであるため、多数の無線ＬＡＮ端末が存在する環境では効果が低下し、効率的ではなくなっていた。
加えて、従来、各無線機器メーカが実装しているＱｏＳは、アクセス・ポイントの送信キューに優先度を独自に割り当て実現しているものが殆どであり、必ずしもＥＤＣＡ方式を忠実に実装しているという訳ではなかった。
ＥＤＣＡ方式では優先度は、各機器で送信キューを４つ用意し、異なるＡＣを割り当てるというものである。
各ＡＣでは、優先度に応じて異なるキャリアセンス時間とバックオフの乱数範囲が当てられている。つまり、待ち時間の調整において、優先度の高いＡＣは、優先度の低いＡＣと競争した場合でも先に次のデータを送信できるようにしていた。
このため、優先度の高いＡＣに多量のデータが送られると、ＱｏＳを適用しない状態と変わりなくなってしまうという問題があった。
つまり、ＥＤＣＡは優先度に基づくＱｏＳであるため、多数の無線ＬＡＮ端末が存在する環境では効果が低下し、効率的ではなくなっていた。
加えて、従来、各無線機器メーカが実装しているＱｏＳは、アクセス・ポイントの送信キューに優先度を独自に割り当て実現しているものが殆どであり、必ずしもＥＤＣＡ方式を忠実に実装しているという訳ではなかった。
ここで、図９の概念図を参照して、従来のＥＤＣＡのように、複数の送信キューを割り当てた場合の実装例の問題について具体的に説明する。
図９の例では、無線ＭＡＣ層部２４０に、複数の従来型送信キュー２４１−１〜２４１−４を備えている。そして、従来型送信キュー２４１−１〜２４１−４それぞれに対して、ＣＳＭＡ／ＣＡブロックであるＣＳＭＡ／ＣＡ部２４５−１〜２４５−４がセットになって備えられている。
このような構成の場合、各送信に対するＣＳＭＡ／ＣＡブロックが、それぞれ独立して、各優先度に応じた送信処理を行う。すなわち、従来型送信キュー２４１−１〜２４１−４それぞれに割当てられた優先度に応じて、固定された待ち時間で、ＣＳＭＡ／ＣＡ部２４５−１〜２４５−４がキャリアセンスを行う。
このため、衝突回避部２６０のような、いわゆる「衝突回避メカニズム」の回路が別途必要になるという問題があった。
図９の例では、無線ＭＡＣ層部２４０に、複数の従来型送信キュー２４１−１〜２４１−４を備えている。そして、従来型送信キュー２４１−１〜２４１−４それぞれに対して、ＣＳＭＡ／ＣＡブロックであるＣＳＭＡ／ＣＡ部２４５−１〜２４５−４がセットになって備えられている。
このような構成の場合、各送信に対するＣＳＭＡ／ＣＡブロックが、それぞれ独立して、各優先度に応じた送信処理を行う。すなわち、従来型送信キュー２４１−１〜２４１−４それぞれに割当てられた優先度に応じて、固定された待ち時間で、ＣＳＭＡ／ＣＡ部２４５−１〜２４５−４がキャリアセンスを行う。
このため、衝突回避部２６０のような、いわゆる「衝突回避メカニズム」の回路が別途必要になるという問題があった。
ここで、従来の効率的な無線通信を実現する技術として特許文献１を参照すると、固定長のデータ伝送用スロットに複数の伝送データフレームを格納して無線送信することを可能ならしめるとともに、無線送信用キュー内の滞留及びそれに起因して発生する遅延を低減して、効率的なデータ伝送による無線伝送媒体の有効活用を実現する無線伝送装置が記載されている（以下、従来技術１とする。）。
従来技術１によると、伝送データを連結させて無線区間のデータ伝送用スロットに載せて無線送信する際、当該連結データを送信待ちの無線送信用キューへエンキューする処理を当該無線送信用キューからのデキューに応答して制御するようにしたため、無線送信用キュー内の滞留及びそれに起因して発生する遅延を低減して、効率的なデータ伝送による無線伝送媒体の有効活用を実現することができる。
従来技術１によると、伝送データを連結させて無線区間のデータ伝送用スロットに載せて無線送信する際、当該連結データを送信待ちの無線送信用キューへエンキューする処理を当該無線送信用キューからのデキューに応答して制御するようにしたため、無線送信用キュー内の滞留及びそれに起因して発生する遅延を低減して、効率的なデータ伝送による無線伝送媒体の有効活用を実現することができる。
従来のＱｏＳ制御においては、優先度に応じた送信キューを用意する必要があるため、優先度の種別が多くなればなるほど、キューとしてデータを保存するための領域が多く必要になるという問題があった。
また、従来のＱｏＳ制御においては、先の優先度に応じた送信キュー毎にＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックを有する構成をとるため、優先度の種別が多くなると送信キューも増えるため、それに伴ってＣＳＭＡ／ＣＡの回路の規模が増えるという問題があった。
さらに、従来のＱｏＳ制御においては、優先度の種別毎に送信キュー＋ＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックの構成とした場合、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行うため、複数の送信キューの送信タイミングが重なった場合に制御する衝突回避メカニズムが必要となるという問題があった。そのため、優先度の種別が多くなれば衝突回避メカニズムもより複雑になってしまっていた。
また、従来のＱｏＳ制御においては、先の優先度に応じた送信キュー毎にＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックを有する構成をとるため、優先度の種別が多くなると送信キューも増えるため、それに伴ってＣＳＭＡ／ＣＡの回路の規模が増えるという問題があった。
さらに、従来のＱｏＳ制御においては、優先度の種別毎に送信キュー＋ＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックの構成とした場合、それぞれＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行うため、複数の送信キューの送信タイミングが重なった場合に制御する衝突回避メカニズムが必要となるという問題があった。そのため、優先度の種別が多くなれば衝突回避メカニズムもより複雑になってしまっていた。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上述の課題を解消することを課題とする。
本発明の通信装置は、データに含まれる優先度に関する情報に従い、下位層に該データを渡す順序をスケジューリングするスケジューリング手段と、前記スケジューリング手段から受け取った優先度の異なる前記データを一つの送信キューに記憶し、該送信キューに記憶された前記データに付与されている優先度に関する情報を基に前記データに送信待ち時間を設定し、設定した該送信待ち時間に従って前記データの送信制御を行う送信制御手段とを備えることを特徴とする。
本発明によれば、優先度に関する情報に従い下位層に前記データを渡す順序をスケジューリングすることで、送信キューが少なく、ＣＳＭＡ／ＣＡの回路規模が少なく、衝突回避回路が不要であり、無線ＬＡＮのＱｏＳ（優先度）制御ができる通信装置を提供することができる。
＜実施の形態＞
〔通信システムＸの制御構成〕
以下で、本発明の実施の形態に係る通信システムＸについて、図面を参照して詳しく説明する。
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る通信システムＸの構成例を説明する。通信システムＸは、無線ＬＡＮの送受信装置２を含む通信システムであり、この送受信装置２は、ベースバンド部１０と、ＲＦ部２０とを含み、電気／電波信号を送受信する、イーサネット（登録商標）４、同軸ケーブル５、ＲＦ同軸ケーブル６、空中線７等を備えて構成される。
本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、複数の無線端末間でランダムアクセスによりデータ通信を行う無線通信システムにおいて、予め優先度付けされた送信データを各優先度に関する情報に応じた送信待ち時間に制御することで、優先度の高いデータをより短い待ち時間で送信することでＱｏＳ制御を行う。
〔通信システムＸの制御構成〕
以下で、本発明の実施の形態に係る通信システムＸについて、図面を参照して詳しく説明する。
まず、図１を参照して、本発明の実施の形態に係る通信システムＸの構成例を説明する。通信システムＸは、無線ＬＡＮの送受信装置２を含む通信システムであり、この送受信装置２は、ベースバンド部１０と、ＲＦ部２０とを含み、電気／電波信号を送受信する、イーサネット（登録商標）４、同軸ケーブル５、ＲＦ同軸ケーブル６、空中線７等を備えて構成される。
本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、複数の無線端末間でランダムアクセスによりデータ通信を行う無線通信システムにおいて、予め優先度付けされた送信データを各優先度に関する情報に応じた送信待ち時間に制御することで、優先度の高いデータをより短い待ち時間で送信することでＱｏＳ制御を行う。
ここで、本発明の実施の形態に係る通信システムＸの上述の基本的な構成を、送信データの流れを基に更に説明する。
まず、データ送信端末（図示せず）などから送信されたデータ（ＩＰパケット）がイーサネット（登録商標）４を介して送受信装置２のベースバンド部１０に入力データとして入力される。
ベースバンド部１０は、イーサネット（登録商標）４から入力された有線ＭＡＣフレームの無線ＭＡＣフレームへの変換、アクセス方式の制御、ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ＰｒｏｔｏｃｏＩ）フレームへの変換、誤り訂正、変調処理、同期信号の付加、Ｄ／Ａ変換等の処理を行う。
ベースバンド部１０で最終的にＤ／Ａ変換されたベースバンド信号（アナログ信号）は、同軸ケーブル５を経由して、ＲＦ部２０に入力される。
ＲＦ部２０は、ベースバンド信号を無線信号に変換、フィルタリング、出力増幅する。
そして、ＲＦ部２０で最終的に増幅された無線信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、高周波）用のＲＦ同軸ケーブル６、アンテナ等である空中線７を経由して無線電波として空間へ出力される。
この際、本発明の実施の形態に係る通信システムＸにおいては、送信データのＱｏＳ（優先度）制御は、ベースバンド部１０のＣＳＭＡ／ＣＡの制御を行う無線ＭＡＣ層部１４０（図２）にて行う。
まず、データ送信端末（図示せず）などから送信されたデータ（ＩＰパケット）がイーサネット（登録商標）４を介して送受信装置２のベースバンド部１０に入力データとして入力される。
ベースバンド部１０は、イーサネット（登録商標）４から入力された有線ＭＡＣフレームの無線ＭＡＣフレームへの変換、アクセス方式の制御、ＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ ＰｒｏｔｏｃｏＩ）フレームへの変換、誤り訂正、変調処理、同期信号の付加、Ｄ／Ａ変換等の処理を行う。
ベースバンド部１０で最終的にＤ／Ａ変換されたベースバンド信号（アナログ信号）は、同軸ケーブル５を経由して、ＲＦ部２０に入力される。
ＲＦ部２０は、ベースバンド信号を無線信号に変換、フィルタリング、出力増幅する。
そして、ＲＦ部２０で最終的に増幅された無線信号は、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ、高周波）用のＲＦ同軸ケーブル６、アンテナ等である空中線７を経由して無線電波として空間へ出力される。
この際、本発明の実施の形態に係る通信システムＸにおいては、送信データのＱｏＳ（優先度）制御は、ベースバンド部１０のＣＳＭＡ／ＣＡの制御を行う無線ＭＡＣ層部１４０（図２）にて行う。
〔ベースバンド部１０の制御構成〕
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態に係るベースバンド部１０の制御構成について説明する。
ベースバンド部１０は、有線ＰＨＹ層部１１０（有線物理層）と、有線ＭＡＣ層部１２０（有線ＭＡＣ層）と、上位層部１３０（スケジューリング手段）と、無線ＭＡＣ層部１４０（送信制御手段）と、無線ＰＨＹ層部１５０とを主に備えて構成される。これらの部位は、各制御部や記憶部を含む回路、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とこのプログラム等や信号変換回路等を含んで構成することができる。
図２に示すように、このベースバンド部１０の制御構成としては、有線側の処理部と無線側の処理部に分類できる。
有線側の処理部は、有線ＰＨＹ層部１１０と有線ＭＡＣ層部１２０を含み、上位層部１３０に接続している。有線側の処理部は、イーサネット（登録商標）のパケットから、優先順位を付けるためのＩＰパケットを生成する。
無線側の処理部としては、無線ＭＡＣ層部１４０、無線ＰＨＹ層部１５０を含んで構成する。無線側の処理部は、フレーム生成及び無線ＬＡＮの制御を行い、ベースバンド信号を生成する。
以下で、データの流れを基に、ベースバンド部１０の送信データの流れ及び、各ブロックでの処理内容について説明する。
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態に係るベースバンド部１０の制御構成について説明する。
ベースバンド部１０は、有線ＰＨＹ層部１１０（有線物理層）と、有線ＭＡＣ層部１２０（有線ＭＡＣ層）と、上位層部１３０（スケジューリング手段）と、無線ＭＡＣ層部１４０（送信制御手段）と、無線ＰＨＹ層部１５０とを主に備えて構成される。これらの部位は、各制御部や記憶部を含む回路、例えばＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）とこのプログラム等や信号変換回路等を含んで構成することができる。
図２に示すように、このベースバンド部１０の制御構成としては、有線側の処理部と無線側の処理部に分類できる。
有線側の処理部は、有線ＰＨＹ層部１１０と有線ＭＡＣ層部１２０を含み、上位層部１３０に接続している。有線側の処理部は、イーサネット（登録商標）のパケットから、優先順位を付けるためのＩＰパケットを生成する。
無線側の処理部としては、無線ＭＡＣ層部１４０、無線ＰＨＹ層部１５０を含んで構成する。無線側の処理部は、フレーム生成及び無線ＬＡＮの制御を行い、ベースバンド信号を生成する。
以下で、データの流れを基に、ベースバンド部１０の送信データの流れ及び、各ブロックでの処理内容について説明する。
まず、イーサネット（登録商標）４から、ＩＰパケットとヘッダ情報を含むビットデータ４０がベースバンド部１０の有線ＰＨＹ層部１１０に入力される。
有線ＰＨＹ層部１１０は、インタフェースとしてイーサネット（登録商標）４が接続され、通信回線にデータを送るための電気的な変換を行う物理層の部位である。ここで、物理層とは、国際標準化機構（ＩＳＯ）のネットワーク構造の設計方針ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）モデルのように通信機器の機能を階層構造に分割したモデルにおいて、データを通信回線に送出するための電気的な変換等を行う部位である。有線ＰＨＹ層部１１０は、ビットデータ４０を通信データの単位である「フレーム」への変換を行う。
有線ＰＨＹ層部１１０にて、ビットデータ４０内のデータから変換された有線用ＭＡＣフレーム４１は、有線ＭＡＣ層部１２０に送られる。
有線ＭＡＣ層部１２０は、フレームの生成や受信、他の機器へのアクセスを行う部位である。ここで、ＭＡＣ層は、ＯＳＩモデルのデータリンク層のようにネットワーク上で直結されている機器同士での通信を行う階層の下部に位置する層で、信号の誤り訂正や再送要求等を行う。有線ＭＡＣ層部１２０は、有線のＭＡＣフレームのＭＡＣヘッダのデータを取り外し、ＩＰパケットに変換する。
有線ＭＡＣ層部１２０にて有線用ＭＡＣフレーム４１は解析され、ＭＡＣヘッダが取り外され、ＩＰパケット４２に変換されて上位層部１３０へ送られる。
上位層部１３０は、有線ＭＡＣ層部１２０より受信したＩＰパケット４２のアクセスカテゴリ、例えば、ＩＰヘッダに含まれる優先度に関する情報（ＴｏＳ、ＤＳＣＰ方式）を解析し、優先度に応じたキューに振分け、無線ＭＡＣ層部１４０に渡すためのデータをスケジューリングする部位である。上位層部１３０は、スケジューリングに応じてＩＰフレームを選定し、改めてＩＰパケットのデータに優先度情報（優先度に関する情報）を付与する。
上位層部１３０によりスケジュールリングされたＩＰパケット４２は、無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３となり、無線ＭＡＣ層部１４０に送られる。
無線ＭＡＣ層部１４０は、無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３の優先度情報を解析し、現在の状態に応じた送信待ち時間の制御をし、無線用ＭＡＣフレーム４４を生成する部位である。
無線ＭＡＣ層部１４０にて、優先度に応じた送信待ち時間が経過した後、無線用ＭＡＣフレーム４４は、無線ＰＨＹ層部１５０へ送られる。
無線ＰＨＹ層部１５０は、無線用ＭＡＣフレーム４４に対して、変調方式（伝送速度）、データ長などの情報があるヘッダであるＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダを付与し、ＰＬＣＰフレームを生成し、誤り訂正、変調処理、同期信号の付加、Ｄ／Ａ変換などの処理を行い、ベースバンド信号４５を生成する部位である。
無線ＰＨＹ層部１５０にて生成されたベースバンド信号４５は、同軸ケーブル５に出力される。
有線ＰＨＹ層部１１０は、インタフェースとしてイーサネット（登録商標）４が接続され、通信回線にデータを送るための電気的な変換を行う物理層の部位である。ここで、物理層とは、国際標準化機構（ＩＳＯ）のネットワーク構造の設計方針ＯＳＩ（Ｏｐｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ）モデルのように通信機器の機能を階層構造に分割したモデルにおいて、データを通信回線に送出するための電気的な変換等を行う部位である。有線ＰＨＹ層部１１０は、ビットデータ４０を通信データの単位である「フレーム」への変換を行う。
有線ＰＨＹ層部１１０にて、ビットデータ４０内のデータから変換された有線用ＭＡＣフレーム４１は、有線ＭＡＣ層部１２０に送られる。
有線ＭＡＣ層部１２０は、フレームの生成や受信、他の機器へのアクセスを行う部位である。ここで、ＭＡＣ層は、ＯＳＩモデルのデータリンク層のようにネットワーク上で直結されている機器同士での通信を行う階層の下部に位置する層で、信号の誤り訂正や再送要求等を行う。有線ＭＡＣ層部１２０は、有線のＭＡＣフレームのＭＡＣヘッダのデータを取り外し、ＩＰパケットに変換する。
有線ＭＡＣ層部１２０にて有線用ＭＡＣフレーム４１は解析され、ＭＡＣヘッダが取り外され、ＩＰパケット４２に変換されて上位層部１３０へ送られる。
上位層部１３０は、有線ＭＡＣ層部１２０より受信したＩＰパケット４２のアクセスカテゴリ、例えば、ＩＰヘッダに含まれる優先度に関する情報（ＴｏＳ、ＤＳＣＰ方式）を解析し、優先度に応じたキューに振分け、無線ＭＡＣ層部１４０に渡すためのデータをスケジューリングする部位である。上位層部１３０は、スケジューリングに応じてＩＰフレームを選定し、改めてＩＰパケットのデータに優先度情報（優先度に関する情報）を付与する。
上位層部１３０によりスケジュールリングされたＩＰパケット４２は、無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３となり、無線ＭＡＣ層部１４０に送られる。
無線ＭＡＣ層部１４０は、無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３の優先度情報を解析し、現在の状態に応じた送信待ち時間の制御をし、無線用ＭＡＣフレーム４４を生成する部位である。
無線ＭＡＣ層部１４０にて、優先度に応じた送信待ち時間が経過した後、無線用ＭＡＣフレーム４４は、無線ＰＨＹ層部１５０へ送られる。
無線ＰＨＹ層部１５０は、無線用ＭＡＣフレーム４４に対して、変調方式（伝送速度）、データ長などの情報があるヘッダであるＰＬＣＰ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）ヘッダを付与し、ＰＬＣＰフレームを生成し、誤り訂正、変調処理、同期信号の付加、Ｄ／Ａ変換などの処理を行い、ベースバンド信号４５を生成する部位である。
無線ＰＨＹ層部１５０にて生成されたベースバンド信号４５は、同軸ケーブル５に出力される。
〔無線ＭＡＣ層部１４０の構成〕
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態に係る無線ＭＡＣ層部１４０の構成を説明する。無線ＭＡＣ層部１４０は、無線通信の送信の制御を行う送信ブロックである。
無線ＭＡＣ層部１４０は、主に送信キュー部１４１（送信キュー）と、優先度解析処理部１４２と、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５とを含んで構成される。
また、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１と、バックオフ待ち時間制御部１４５２と、総待ち時間比較部１４５３とを含んで構成される。
次に、図３を参照して、本発明の実施の形態に係る無線ＭＡＣ層部１４０の構成を説明する。無線ＭＡＣ層部１４０は、無線通信の送信の制御を行う送信ブロックである。
無線ＭＡＣ層部１４０は、主に送信キュー部１４１（送信キュー）と、優先度解析処理部１４２と、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５とを含んで構成される。
また、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１と、バックオフ待ち時間制御部１４５２と、総待ち時間比較部１４５３とを含んで構成される。
無線ＭＡＣ層部１４０の送信ブロックとしての動作をより詳細に説明する。
まず、送信キュー部１４１は、上位層部１３０（図２参照）より優先度スケジューリングされた無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図２参照）を送信用のバッファであるキューに記憶する。キュー（Ｑｕｅｕｅ）とは、先に入力したデータが先に出力される（ＦＩＦＯ、Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）データ構造である。
まず、送信キュー部１４１は、上位層部１３０（図２参照）より優先度スケジューリングされた無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図２参照）を送信用のバッファであるキューに記憶する。キュー（Ｑｕｅｕｅ）とは、先に入力したデータが先に出力される（ＦＩＦＯ、Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）データ構造である。
優先度解析処理部１４２は、送信キュー部１４１に保持された無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３の優先度情報を解析する部位である。
優先度解析処理部１４２は、送信データに対する優先度に応じたＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間、バックオフ待ち時間、総待ち時間を算出する。ここで、本実施形態において、総待ち時間は、ＡＩＦＳ待ち時間と、バックオフを足した待ち時間の合計のような値を示す。
優先度解析処理部１４２は、算出したそれぞれの待ち時間を、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５のＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１、バックオフ待ち時間制御部１４５２、総待ち時間比較部１４５３に通知する。
優先度解析処理部１４２は、送信データに対する優先度に応じたＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間、バックオフ待ち時間、総待ち時間を算出する。ここで、本実施形態において、総待ち時間は、ＡＩＦＳ待ち時間と、バックオフを足した待ち時間の合計のような値を示す。
優先度解析処理部１４２は、算出したそれぞれの待ち時間を、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５のＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１、バックオフ待ち時間制御部１４５２、総待ち時間比較部１４５３に通知する。
ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５は、状態に応じて通知された待ち時間（送信待ち時間）の処理を行う。このため、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１、バックオフ待ち時間制御部１４５２、総待ち時間比較部１４５３を含んで構成される。
ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、データ送信完了後、ＩＦＳ待ち時間やＡＩＦＳ待ち時間の変更があった場合に、変更後のＩＦＳ待ち時間やＡＩＦＳ待ち時間を使用する処理を行う部位である。
バックオフ待ち時間制御部１４５２は、総待ち時間比較部１４５３にて総待ち時間との比較により処理を行う部位である。バックオフ待ち時間制御部１４５２は、既に総待ち時間を経過していた場合は、すぐに送信状態に移行し、まだ総待ち時間に達していなかった場合は、変更後のバックオフ待ち時間に変更してバックオフ状態を継続し、変更後のバックオフ時間経過後に送信状態に移行する処理を行う。
総待ち時間比較部１４５３は、その時点の総待ち時間と優先度に応じた総待ち時間とを比較する部位である。
バックオフ待ち時間制御部１４５２は、総待ち時間比較部１４５３にて総待ち時間との比較により処理を行う部位である。バックオフ待ち時間制御部１４５２は、既に総待ち時間を経過していた場合は、すぐに送信状態に移行し、まだ総待ち時間に達していなかった場合は、変更後のバックオフ待ち時間に変更してバックオフ状態を継続し、変更後のバックオフ時間経過後に送信状態に移行する処理を行う。
総待ち時間比較部１４５３は、その時点の総待ち時間と優先度に応じた総待ち時間とを比較する部位である。
〔無線用ＩＰパケット＋優先度情報のフォーマットの構成〕
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態に係る通信システムＸで使用する無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３のフォーマットの一例について説明する。ここでは、上位層部１３０（図２参照）から無線ＭＡＣ層部１４０に送信データを渡す際のデータフォーマットの構成例について説明する。
このデータフォーマットとしては、種別Ｄ１０１、サブ種別Ｄ１０２、ＬＥＮＧＴＨＤ１０３、ＲＥＳＥＲＶＥＤ１０４、ＱｏＳアクセスカテゴリＤ１０５、ランダムバックオフ範囲Ｄ１０６、ぺイロード長Ｄ１０７、ペイロードＤ１０８の各フィールドから構成することができる。
ここで種別Ｄ１０１のフィールドは、メッセージの種別（デー夕、制御等）を示す。
サブ種別Ｄ１０２のフィールドは、各メッセージ種別内における詳細な種別（データＡ、データＢ、制御Ａ、制御Ｂ等）を示す。
ＬＥＮＧＴＨＤ１０３のフィールドは、このＬＥＮＧＴＨＤ１０３のフィールド以降のメッセージ長を示す。
ＲＥＳＥＲＶＥＤ１０４のフィールドは、拡張用であり、又パディング用に使用する。
ＱｏＳアクセスカテゴリＤ１０５のフィールドは、ペイロードＤ１０８のフィールドに含まれる送信データの優先度を示す値が含まれる。これは、本実地形態に係る値であり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのＡＣ（アクセスカテゴリ）のように用いることができる。無線ＭＡＣ層部１４０（図２）は、当該フィールドに含まれる優先度情報から、ＡＩＦＳ待ち時間を算出する。
ランダムバックオフ範囲Ｄ１０６のフィールドは、電波の周波数帯（チャネル）が未使用状態であるアイドル状態となってからランダムな時間だけ送信を待機する、送信待機時間の最小値、最大値を示す。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＷ（コンテンション・ウインドウ、衝突回避制御期間）の最小値ＣＷｍｉｎ、最大値ＣＷｍａｘのように用いられる値である。ランダムバックオフ範囲Ｄ１０６は、バックオフ待ち時間制御部１４５２（図３）にて、送信待機時間のランダム値を算出する際に、当該フィールドに含まれる情報を使用する。
ぺイロード長Ｄ１０７のフィールドは、ぺイロードＤ１０８フィールドのデータ長を示す。
ぺイロードＤ１０８のフィールドには、ユーザデータである送信データが格納される。
次に、図４を参照して、本発明の実施の形態に係る通信システムＸで使用する無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３のフォーマットの一例について説明する。ここでは、上位層部１３０（図２参照）から無線ＭＡＣ層部１４０に送信データを渡す際のデータフォーマットの構成例について説明する。
このデータフォーマットとしては、種別Ｄ１０１、サブ種別Ｄ１０２、ＬＥＮＧＴＨＤ１０３、ＲＥＳＥＲＶＥＤ１０４、ＱｏＳアクセスカテゴリＤ１０５、ランダムバックオフ範囲Ｄ１０６、ぺイロード長Ｄ１０７、ペイロードＤ１０８の各フィールドから構成することができる。
ここで種別Ｄ１０１のフィールドは、メッセージの種別（デー夕、制御等）を示す。
サブ種別Ｄ１０２のフィールドは、各メッセージ種別内における詳細な種別（データＡ、データＢ、制御Ａ、制御Ｂ等）を示す。
ＬＥＮＧＴＨＤ１０３のフィールドは、このＬＥＮＧＴＨＤ１０３のフィールド以降のメッセージ長を示す。
ＲＥＳＥＲＶＥＤ１０４のフィールドは、拡張用であり、又パディング用に使用する。
ＱｏＳアクセスカテゴリＤ１０５のフィールドは、ペイロードＤ１０８のフィールドに含まれる送信データの優先度を示す値が含まれる。これは、本実地形態に係る値であり、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのＡＣ（アクセスカテゴリ）のように用いることができる。無線ＭＡＣ層部１４０（図２）は、当該フィールドに含まれる優先度情報から、ＡＩＦＳ待ち時間を算出する。
ランダムバックオフ範囲Ｄ１０６のフィールドは、電波の周波数帯（チャネル）が未使用状態であるアイドル状態となってからランダムな時間だけ送信を待機する、送信待機時間の最小値、最大値を示す。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１のＣＷ（コンテンション・ウインドウ、衝突回避制御期間）の最小値ＣＷｍｉｎ、最大値ＣＷｍａｘのように用いられる値である。ランダムバックオフ範囲Ｄ１０６は、バックオフ待ち時間制御部１４５２（図３）にて、送信待機時間のランダム値を算出する際に、当該フィールドに含まれる情報を使用する。
ぺイロード長Ｄ１０７のフィールドは、ぺイロードＤ１０８フィールドのデータ長を示す。
ぺイロードＤ１０８のフィールドには、ユーザデータである送信データが格納される。
〔本発明の実施の形態に係る待ち時間制御方法の処理〕
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態に係る待ち時間制御方法の具体的な処理について説明する。
本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、待ち時間制御方法の処理として、予めデータに付与された優先度に関連する情報を解析し、その優先度情報に応じて、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格で決められた「ＩＦＳ」（ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）と呼ばれる定時間のパラメータ値を可変させることで待ち時間を制御する。また、バックオフ時間を含めた総待ち時間と、優先度毎に算出した総待ち時間とを比較することで、その優先度に応じた最適な待ち時間でデータを送信する。
以下で、この待ち時間制御方法について、具体的な処理について説明する。
次に、図５を参照して、本発明の実施の形態に係る待ち時間制御方法の具体的な処理について説明する。
本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、待ち時間制御方法の処理として、予めデータに付与された優先度に関連する情報を解析し、その優先度情報に応じて、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格で決められた「ＩＦＳ」（ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ｓｐａｃｅ）と呼ばれる定時間のパラメータ値を可変させることで待ち時間を制御する。また、バックオフ時間を含めた総待ち時間と、優先度毎に算出した総待ち時間とを比較することで、その優先度に応じた最適な待ち時間でデータを送信する。
以下で、この待ち時間制御方法について、具体的な処理について説明する。
まず、ステップＳ１００において、上位層部１３０は、送信データの優先度分け処理を行う。
この処理において、上位層部１３０は、送信キュー部１４１に対して、送信データと当該データの優先度を示す情報を格納する。
この優先度を示す情報としては、送信データのＩＰヘッダ内「ＴｏＳ」フィールドの３ビットの情報（ＩＰ Ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ）を使用し、８段階のプライオリティ付けが可能なＴｏＳ（Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）方式を用いることができる。
また、優先度に関連する情報として、ＩＰヘッダ内の「ＴｏＳ」フィールドを「ＤＳ（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）」フィールドとして再定義し、６ビットの情報を使用し、６４段階のプライオリティ付けが可能なＤＳＣＰ（ＤｉｆｆＳｅｒｖ Ｃｏｄｅ Ｐｏｉｎｔ）方式を用いることもできる。
このような優先度に関連する情報を使用する場合、送信データがＩＰＳｅｃ等セキュリティのかかったデータあった場合、ＩＰヘッダも含めて上位層で暗号化されてしまうため、下位層での解析が不能になってしまう。
このため、本発明の実施の形態に係る待ち時間制御方法においては、上位層部１３０は、送信データとは別に、新たな優先度に関連する情報を付与する。
なお、暗号化を行わない場合は、ＴｏＳ方式やＤＳＣＰ方式をそのまま使用してもよい。
この処理において、上位層部１３０は、送信キュー部１４１に対して、送信データと当該データの優先度を示す情報を格納する。
この優先度を示す情報としては、送信データのＩＰヘッダ内「ＴｏＳ」フィールドの３ビットの情報（ＩＰ Ｐｒｅｃｅｄｅｎｃｅ）を使用し、８段階のプライオリティ付けが可能なＴｏＳ（Ｔｙｐｅ ｏｆ Ｓｅｒｖｉｃｅ）方式を用いることができる。
また、優先度に関連する情報として、ＩＰヘッダ内の「ＴｏＳ」フィールドを「ＤＳ（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）」フィールドとして再定義し、６ビットの情報を使用し、６４段階のプライオリティ付けが可能なＤＳＣＰ（ＤｉｆｆＳｅｒｖ Ｃｏｄｅ Ｐｏｉｎｔ）方式を用いることもできる。
このような優先度に関連する情報を使用する場合、送信データがＩＰＳｅｃ等セキュリティのかかったデータあった場合、ＩＰヘッダも含めて上位層で暗号化されてしまうため、下位層での解析が不能になってしまう。
このため、本発明の実施の形態に係る待ち時間制御方法においては、上位層部１３０は、送信データとは別に、新たな優先度に関連する情報を付与する。
なお、暗号化を行わない場合は、ＴｏＳ方式やＤＳＣＰ方式をそのまま使用してもよい。
ここで、従来技術においては、上述したように、優先度に応じた送信キューを用意する必要があるため、優先度の種別が多くなればなるほど、キューとしてデータを保存するための領域が多く必要になるという問題があった。
これに対して、本発明の実施の形態に係る待ち時間制御方法では、上位層部１３０にて予め送信データの優先度付けスケジューリングを済ませるため、無線ＭＡＣ層部１４０のような下位層では各優先度の種別毎に送信キューを用意する必要性がない。
このため、一組の送信キューとＣＳＭＡ／ＣＡのみを用いることができる。
これに対して、本発明の実施の形態に係る待ち時間制御方法では、上位層部１３０にて予め送信データの優先度付けスケジューリングを済ませるため、無線ＭＡＣ層部１４０のような下位層では各優先度の種別毎に送信キューを用意する必要性がない。
このため、一組の送信キューとＣＳＭＡ／ＣＡのみを用いることができる。
次に、ステップＳ１０１において、無線ＭＡＣ層部１４０のＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理を行う。
この処理において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、上位層部１３０からの優先度に関連する情報を解析する。
また、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ビジー状態からの待ち時間（ＩＦＳ）を優先度に応じたＡＩＦＳの時間に設定し、チャネルが利用されているか否かを確認するキャリアセンスを行う。
この処理において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、上位層部１３０からの優先度に関連する情報を解析する。
また、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ビジー状態からの待ち時間（ＩＦＳ）を優先度に応じたＡＩＦＳの時間に設定し、チャネルが利用されているか否かを確認するキャリアセンスを行う。
次に、ステップＳ１０２において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、バックオフ待ち時間制御処理を行う。
この処理では、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、ＡＩＦＳ時間を消化し、バックオフ状態中に送信キュー部１４１にデータが入ってきた場合は、優先度を示す情報を解析し、優先度に応じたＡＩＦＳ時間＋バックオフ時間である総待ち時間を算出する。この総待ち時間は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅにおけるＩＦＳの値にＣＷ×ｓｌｏｔ ｔｉｍｅを加えた値と同様の値を用いることができる。
バックオフ待ち時間制御部１４５２は、算出した総待ち時間と経過時間と比較し、既に総待ち時間を経過していた場合は、直ちに送信状態にする。
これに対して、まだ総待ち時間を経過していない場合、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、優先度に応じたバックオフ時間に変更し、バックオフ状態を継続する。
以上により、待ち時間制御方法の処理を終了する。
この処理では、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、ＡＩＦＳ時間を消化し、バックオフ状態中に送信キュー部１４１にデータが入ってきた場合は、優先度を示す情報を解析し、優先度に応じたＡＩＦＳ時間＋バックオフ時間である総待ち時間を算出する。この総待ち時間は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅにおけるＩＦＳの値にＣＷ×ｓｌｏｔ ｔｉｍｅを加えた値と同様の値を用いることができる。
バックオフ待ち時間制御部１４５２は、算出した総待ち時間と経過時間と比較し、既に総待ち時間を経過していた場合は、直ちに送信状態にする。
これに対して、まだ総待ち時間を経過していない場合、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、優先度に応じたバックオフ時間に変更し、バックオフ状態を継続する。
以上により、待ち時間制御方法の処理を終了する。
以上のように、本実施形態の通信システムＸは、優先度の種別に応じて送信キュー及びＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックを用意するのではなく、上位層部１３０からの優先度に関連する情報に応じて、ＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックでの待ち時間を制御することで、送信データのＱｏＳ（優先度）制御を行う。
これに伴って衝突回避メカニズムも不要となる。
これに伴って衝突回避メカニズムも不要となる。
〔ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理〕
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態に係るＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理の詳細を説明する。
このＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１がハードウェア資源を用いて実行する。
次に、図６を参照して、本発明の実施の形態に係るＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理の詳細を説明する。
このＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１がハードウェア資源を用いて実行する。
まず、ステップＳ１１０において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ステータス設定処理を行う。具体的には、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、待ち時間制御部１４５１に記憶している無線通信のステータス情報を初期化し、ビジー状態にする。
次に、ステップ１１１において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、無線ＰＨＹ層部１５０より取得したキャリア情報の解析を行い、取得したキャリア情報がビジー状態であるか否か判定することにより、キャリアセンスを行う。
Ｙｅｓ、すなわち、ビジー状態の場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ステップＳ１１１において、再びキャリア情報を取得してアイドル状態になるまで待つ。
Ｎｏ、すなわちビジー状態ではなくアイドル状態であった場合は、処理を次のステップＳ１１２に進める。
Ｙｅｓ、すなわち、ビジー状態の場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ステップＳ１１１において、再びキャリア情報を取得してアイドル状態になるまで待つ。
Ｎｏ、すなわちビジー状態ではなくアイドル状態であった場合は、処理を次のステップＳ１１２に進める。
ステップＳ１１２において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、優先度解析結果チェック処理を行う。
具体的には、上位層部１３０から送信キュー部１４１に格納された無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図４参照）の優先度をチェックする。
ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、この優先度については、優先度解析処理部１４２で解析された値を用いてチェックを行い、優先度情報（優先度に関する情報）として記憶する。
具体的には、上位層部１３０から送信キュー部１４１に格納された無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図４参照）の優先度をチェックする。
ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、この優先度については、優先度解析処理部１４２で解析された値を用いてチェックを行い、優先度情報（優先度に関する情報）として記憶する。
次に、ステップＳ１１３において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ＡＩＦＳ時間設定処理を行う。
具体的には、先のステップＳ１１２でチェックした優先度情報を基に、優先度に応じた待ち時間としてＡＩＦＳ待ち時間を算出する。
具体的には、先のステップＳ１１２でチェックした優先度情報を基に、優先度に応じた待ち時間としてＡＩＦＳ待ち時間を算出する。
次に、ステップＳ１１４において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ＡＩＦＳ待ち時間設定処理を行う。
具体的には、ステップＳ１１３で算出した待ち時間であるＡＩＦＳ待ち時間を図示しないタイマにタイマ時間として設定する。
具体的には、ステップＳ１１３で算出した待ち時間であるＡＩＦＳ待ち時間を図示しないタイマにタイマ時間として設定する。
次に、ステップＳ１１５において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、タイマを読み出し、タイマに設定したタイマ時間を経過したか否かを判定する。
Ｙｅｓ、すなわちタイマ時間であるＡＩＦＳ待ち時間を経過した場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、処理をステップＳ１１６に進める。
Ｎｏ、タイマ時間を経過していない場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、タイマ時聞が経過、すなわちタイムアウトするまで待機する。
Ｙｅｓ、すなわちタイマ時間であるＡＩＦＳ待ち時間を経過した場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、処理をステップＳ１１６に進める。
Ｎｏ、タイマ時間を経過していない場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、タイマ時聞が経過、すなわちタイムアウトするまで待機する。
ステップＳ１１６において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、アイドル状態設定処理を行う。
具体的には、ステップＳ１１０でビジー状態にしたステータス情報をアイドル状態に設定するとともに、バックオフ待ち時間制御部１４５２に対して、アイドル状態であることを通知する。
具体的には、ステップＳ１１０でビジー状態にしたステータス情報をアイドル状態に設定するとともに、バックオフ待ち時間制御部１４５２に対して、アイドル状態であることを通知する。
次に、ステップＳ１１７において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、再び無線ＰＨＹ層部１５０からキャリア情報を取得して解析し、キャリアセンスを行い、ビジー状態であるか判定する。
Ｙｅｓ、すなわちビジー状態であった場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、処理を次のステップＳ１１８に進める。
Ｎｏ、すなわちビジー状態ではなくアイドル状態であった場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、再びキャリア情報を取得してビジー状態になるまで待つ。
Ｙｅｓ、すなわちビジー状態であった場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、処理を次のステップＳ１１８に進める。
Ｎｏ、すなわちビジー状態ではなくアイドル状態であった場合は、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、再びキャリア情報を取得してビジー状態になるまで待つ。
ステップＳ１１８において、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、ステータス設定処理を行う。
具体的には、取得したキャリア情報がビジーであった場合、ステータス情報をビジーに設定する処理を行う。
その後、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、処理をステップＳ１１１に戻して処理を続ける。
以上により、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理を終了する。
具体的には、取得したキャリア情報がビジーであった場合、ステータス情報をビジーに設定する処理を行う。
その後、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部１４５１は、処理をステップＳ１１１に戻して処理を続ける。
以上により、ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御処理を終了する。
〔バックオフ待ち時間制御処理〕
次に、図７を参照して、バックオフ待ち時間制御処理の詳細を説明する。
このバックオフ待ち時間制御処理は、バックオフ待ち時間制御部１４５２がハードウェア資源を用いて実行する。
次に、図７を参照して、バックオフ待ち時間制御処理の詳細を説明する。
このバックオフ待ち時間制御処理は、バックオフ待ち時間制御部１４５２がハードウェア資源を用いて実行する。
まず、ステップＳ２００において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、ステータス設定処理を行う。
この処理では、ステータス情報をビジー状態に初期化する。このステータス情報は、バックオフ待ち時間制御部１４５２の記憶部に記憶する。
この処理では、ステータス情報をビジー状態に初期化する。このステータス情報は、バックオフ待ち時間制御部１４５２の記憶部に記憶する。
次に、ステップＳ２０１において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、送信準備が完了しているか判定する。具体的には、送信キュー部１４１に送信可能なデータが格納されているか否かをチェックする。
Ｙｅｓ、すなわち、送信準備が完了している場合は、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０２に進める。
Ｎｏ、すなわち、まだ送信キュー部１４１の送信可能なデータの量が所定値以下の場合は、送信準備が完了したか再びチェックする。
Ｙｅｓ、すなわち、送信準備が完了している場合は、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０２に進める。
Ｎｏ、すなわち、まだ送信キュー部１４１の送信可能なデータの量が所定値以下の場合は、送信準備が完了したか再びチェックする。
次に、ステップＳ２０２において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、バックオフ値の再計算が必要であるか否かを判定する。ここでは、送信待機時間である「バックオフ数」を再計算する必要があるのか確認する。
Ｙｅｓ、すなわち再計算の必要がある場合には、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０３に進める。
Ｎｏ、すなわち再計算の必要がない場合には、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０４に進める。
Ｙｅｓ、すなわち再計算の必要がある場合には、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０３に進める。
Ｎｏ、すなわち再計算の必要がない場合には、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０４に進める。
ステップＳ２０３において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、バックオフ時間算出処理を行う。
具体的には、上位層部１３０より送信キュー部１４１に格納された無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図４）を優先度解析処理部１４２で解析した値である優先度に応じた送信待機時間（バックオフ数）をバックオフ待ち時間（バックオフ時間）として算出する。
その後、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０４に進める。
具体的には、上位層部１３０より送信キュー部１４１に格納された無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図４）を優先度解析処理部１４２で解析した値である優先度に応じた送信待機時間（バックオフ数）をバックオフ待ち時間（バックオフ時間）として算出する。
その後、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理をステップＳ２０４に進める。
ステップＳ２０４において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、ステータス情報をチェックして、ビジー状態か否か判定する。
Ｙｅｓ、すなわちビジー状態の場合は、処理をステップＳ２０５に進める。
Ｎｏ、すなわちビジー状態でないアイドルの場合は、処理をステップＳ２０６に進める。
Ｙｅｓ、すなわちビジー状態の場合は、処理をステップＳ２０５に進める。
Ｎｏ、すなわちビジー状態でないアイドルの場合は、処理をステップＳ２０６に進める。
ステップＳ２０５において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、ＡＩＦＳ待ち時間が経過したか否かを判定する。
Ｙｅｓ、すなわちＡＩＦＳ待ち時間が経過している場合、処理をステップＳ２０６に進める。
Ｎｏ、すなわちまだ経過していない場合は、ＡＩＦＳ待ち時間を経過するまで待機する。
Ｙｅｓ、すなわちＡＩＦＳ待ち時間が経過している場合、処理をステップＳ２０６に進める。
Ｎｏ、すなわちまだ経過していない場合は、ＡＩＦＳ待ち時間を経過するまで待機する。
ステップＳ２０６において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、総待ち時間算出処理を行う。
具体的には、上位層部１３０から送信キュー部１４１に格納された無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図４）において、優先度解析処理部１４２で解析された優先度の値に応じた総待ち時間を算出する。
この優先度の値に応じた総待ち時間は、ＡＩＦＳ待ち時間とバックオフ待ち時間の合計の値を用いることができる。
具体的には、上位層部１３０から送信キュー部１４１に格納された無線用ＩＰパケット＋優先度情報４３（図４）において、優先度解析処理部１４２で解析された優先度の値に応じた総待ち時間を算出する。
この優先度の値に応じた総待ち時間は、ＡＩＦＳ待ち時間とバックオフ待ち時間の合計の値を用いることができる。
ステップＳ２０７において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、その時点までの待ち時間と、後述するステップＳ２０９で算出する優先度の値に応じた総待ち時間とを比較して、総待ち時間が経過したか判定する。
Ｙｅｓ、すなわち、既に優先度の値に応じた総待ち時間を経過していた場合は、処理をステップＳ２１１に進める。
Ｎｏ、すなわち、まだ優先度の値に応じた総待ち時間以下であった場合は、処理をステップＳ２０８に進める。
Ｙｅｓ、すなわち、既に優先度の値に応じた総待ち時間を経過していた場合は、処理をステップＳ２１１に進める。
Ｎｏ、すなわち、まだ優先度の値に応じた総待ち時間以下であった場合は、処理をステップＳ２０８に進める。
ステップＳ２０８において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、バックオフ時間設定処理を行う。
この処理においては、総待ち時聞からその時点までの待ち時間を引いた時間をバックオフ待ち時間としてタイマに設定する。
この処理においては、総待ち時聞からその時点までの待ち時間を引いた時間をバックオフ待ち時間としてタイマに設定する。
ステップＳ２０９において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、ステータスアイドル状態設定処理を行う。具体的には、ステップＳ２００で設定したステータス情報をアイドル状態に設定する。
ステップＳ２１０において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、ステップＳ２０８でセットしたタイマのバックオフ待ち時間が経過したか判定する。
Ｙｅｓ、すなわち、タイマの時聞が経過してタイムアウトした後、処理をステップＳ２１１に進める。
Ｎｏ、すなわち、まだバックオフ待ち時間の場合は、経過するまで待機する。
Ｙｅｓ、すなわち、タイマの時聞が経過してタイムアウトした後、処理をステップＳ２１１に進める。
Ｎｏ、すなわち、まだバックオフ待ち時間の場合は、経過するまで待機する。
ステップＳ２１１において、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、送信許可処理を行う。
具体的には、送信許可状態に移行するとともに送信許可状態となり、データ送信を開始する。
その後、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理を再びステップＳ２０１に戻し、送信準備が整っているかどうかをチェックする。
以上により、バックオフ待ち時間制御処理を終了する。
具体的には、送信許可状態に移行するとともに送信許可状態となり、データ送信を開始する。
その後、バックオフ待ち時間制御部１４５２は、処理を再びステップＳ２０１に戻し、送信準備が整っているかどうかをチェックする。
以上により、バックオフ待ち時間制御処理を終了する。
以上のように構成することで、以下のような効果を得ることができる。
従来方式によるＱｏＳでは、優先度に応じた送信キューを用意する必要があった。このため、優先度の種別が多くなればなるほど、キューとしてデータを保存するための領域がより多く必要になっていた。また、先の優先度に応じた送信キュー毎にＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックを有する構成の場合、優先度の種別が多くなると送信キューも増えるため、それに伴ってＣＳＭＡ／ＣＡの回路も増えるという問題があった。
そして、優先度の種別毎に送信キュー＋ＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックの構成とした場合、それぞれがＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行うため、複数の送信キューの送信タイミングが重なった場合に制御する衝突回避メカニズムが必要となっていた。このため、優先度の種別が多くなれば衝突回避メカニズムもより複雑になってしまうという問題があった。
従来方式によるＱｏＳでは、優先度に応じた送信キューを用意する必要があった。このため、優先度の種別が多くなればなるほど、キューとしてデータを保存するための領域がより多く必要になっていた。また、先の優先度に応じた送信キュー毎にＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックを有する構成の場合、優先度の種別が多くなると送信キューも増えるため、それに伴ってＣＳＭＡ／ＣＡの回路も増えるという問題があった。
そして、優先度の種別毎に送信キュー＋ＣＳＭＡ／ＣＡの機能ブロックの構成とした場合、それぞれがＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行うため、複数の送信キューの送信タイミングが重なった場合に制御する衝突回避メカニズムが必要となっていた。このため、優先度の種別が多くなれば衝突回避メカニズムもより複雑になってしまうという問題があった。
これに対して、本発明の実施の形態に係る通信システムＸにおいては、予め上位層部１３０によりデータに付与された優先度に関連する情報を解析し、その優先度情報に応じて、ＩＦＳのパラメータ値を可変させることで待ち時間を制御し、また、バックオフ時間を含めた総待ち時間（ＩＦＳ＋ＣＷ×ｓｌｏｔ ｔｉｍｅ）と優先度毎に算出した総待ち時間を比較することで、その優先度に応じた最適な待ち時間でデータを送信することができる。
この結果、以下のような効果を得ることができる：
（１）ＭＡＣ層の送信キュー、ＣＳＭＡ／ＣＡ機能ブロックに必要な回路規模等のリソースを少なくし、コストを低下させることができる。
（２）パラメータ値（上位層で設定する優先度）に応じて、１つのＣＳＭＡ／ＣＡ機能ブロックをプログラマブルに動作させることができ、パラメータ値の設定、変更が容易である。
（３）衝突回避メカニズムが不要となる。
（４）さらに、パラメータ値に応じたＱｏＳ（優先度）制御が可能であり、柔軟な運用が可能となる。
この結果、以下のような効果を得ることができる：
（１）ＭＡＣ層の送信キュー、ＣＳＭＡ／ＣＡ機能ブロックに必要な回路規模等のリソースを少なくし、コストを低下させることができる。
（２）パラメータ値（上位層で設定する優先度）に応じて、１つのＣＳＭＡ／ＣＡ機能ブロックをプログラマブルに動作させることができ、パラメータ値の設定、変更が容易である。
（３）衝突回避メカニズムが不要となる。
（４）さらに、パラメータ値に応じたＱｏＳ（優先度）制御が可能であり、柔軟な運用が可能となる。
より具体的に説明すると、従来のＥＤＣＡの場合、上述した図９の構成のように、一般的に、無線ＭＡＣ層で複数のキューに優先度を付与をもち、なおかつ各キューに対してＣＳＭＡ／ＣＡブロックをセットにした構成を用いていた。
この場合は、各キュー＋ＣＳＭＡ／ＣＡが、それぞれ独立して、それぞれの優先度に応じた送信処理をしていた。
すなわち、各キューに割当てられた優先度に応じた固定の待ち時間でキャリアセンスするため、衝突回避メカニズムが必要になっていた。
この場合は、各キュー＋ＣＳＭＡ／ＣＡが、それぞれ独立して、それぞれの優先度に応じた送信処理をしていた。
すなわち、各キューに割当てられた優先度に応じた固定の待ち時間でキャリアセンスするため、衝突回避メカニズムが必要になっていた。
これに対して、図８の概念図を参照して説明すると、本発明の実施の形態に係る通信システムＸにおいては、例えば、上位層部１３０にて複数の優先度を付与したキューである優先度付き送信キュー４２１−１、４２１−２、４２１−３、４２１−４を用いる。
すなわち、本実施形態の通信システムＸの実装の場合、上位層部１３０から優先度情報付のキューを介したデータが、無線ＭＡＣ層部１４０の送信キュー部１４１に入力される。この際に、上述したように、優先度解析処理部１４２（図３）により、優先度を基に、送信キュー部１４１にデータを記憶する。
そして、上記のデータに付与されている優先度に応じて、１つのＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５にて、優先度に応じた待ち時間を計算し、該待ち時間にてキャリアセンスを行うことができる。つまり、このキャリアセンスの動作は「プログラマブル」で可変である。
このように、本実施形態の通信システムＸでは、従来のように、ＣＳＭＡ／ＣＡ部２４５−１〜２４５−４のＣＳＭＡ／ＣＡブロック自体を４つ備える必要がなくなり、さらに衝突回避部２６０（図９）を備える必要もなくなる。つまり、キャリアセンスをするＣＳＭＡ／ＣＡのブロックがひとつであるため、衝突回避メカニズムが不要となる。
これにより、回路の規模を削減し、信頼性を向上させ、コストを押さえ、より効率的にＱｏＳを行うことができる。
すなわち、本実施形態の通信システムＸの実装の場合、上位層部１３０から優先度情報付のキューを介したデータが、無線ＭＡＣ層部１４０の送信キュー部１４１に入力される。この際に、上述したように、優先度解析処理部１４２（図３）により、優先度を基に、送信キュー部１４１にデータを記憶する。
そして、上記のデータに付与されている優先度に応じて、１つのＣＳＭＡ／ＣＡ制御部１４５にて、優先度に応じた待ち時間を計算し、該待ち時間にてキャリアセンスを行うことができる。つまり、このキャリアセンスの動作は「プログラマブル」で可変である。
このように、本実施形態の通信システムＸでは、従来のように、ＣＳＭＡ／ＣＡ部２４５−１〜２４５−４のＣＳＭＡ／ＣＡブロック自体を４つ備える必要がなくなり、さらに衝突回避部２６０（図９）を備える必要もなくなる。つまり、キャリアセンスをするＣＳＭＡ／ＣＡのブロックがひとつであるため、衝突回避メカニズムが不要となる。
これにより、回路の規模を削減し、信頼性を向上させ、コストを押さえ、より効率的にＱｏＳを行うことができる。
さらに、本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、予めデータに付与された優先度に関する情報を解析する処理部と、優先度情報に応じて時間パラメータＩＦＳを制御する制御部と、バックオフ時間を制御する制御部と、バックオフ時間を含めた総待ち時間と優先度毎に算出した総待ち時間を比較する処理部を有する無線通信システムであることを特徴とする。
また、本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、予めデータに付与されている優先度に関する情報を解析し、ビジー状態からのＩＦＳ待ち時間を、優先度が高いほど待ち時間が短くなるように算出したＡＩＦＳ待ち時間に設定することで、優先度の制御をすることを特徴とする。
また、本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、予めデータに付与されている優先度に関する情報を解析し、バックオフ状態の場合、先の優先度からＡＩＦＳ＋ＣＷ×ｓｌｏｔ ｔｉｍｅである総待ち時間を算出し、現在の待ち時間と比較した結果、既に総待ち時間を経過していた場合は、直ちに送信処理を行うことを特徴とする。
また、本発明の実施の形態に係る通信システムＸは、予めデータに付与されている優先度に関する情報をＩＰヘッダ及び、ＭＡＣヘッダとは別に独自に指定することを特徴とする。
なお、上記実施の形態の構成及び動作は例であって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して実行することができることは言うまでもない。
２ 送受信装置
４ イーサネット（登録商標）
５ 同軸ケーブル
６ ＲＦ同軸ケーブル
７ 空中線
１０ ベースバンド部
２０ ＲＦ部
４０ ビットデータ
４１ 有線用ＭＡＣフレーム
４２ 有線用ＩＰパケット
４３ 無線用ＩＰパケット＋優先度情報
４４ 無線用ＭＡＣフレーム
４５ ベースバンド信号
１１０ 有線ＰＨＹ層部
１２０ 有線ＭＡＣ層部
１３０ 上位層部
１４０、２４０ 無線ＭＡＣ層部
１４１ 送信キュー部
１４２ 優先度解析処理部
１４５ ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部
１５０ 無線ＰＨＹ層部
２４１−１、２４１−２、２４１−３、２４１−４ 従来型送信キュー
２４５−１、２４５−２、２４５−３、２４５−４ ＣＳＭＡ／ＣＡ部
２６０ 衝突回避部
４２１−１、４２１−２、４２１−３、４２１−４ 優先度付き送信キュー
１４５１ ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部
１４５２ バックオフ待ち時間制御部
１４５３ 総待ち時間比較部
Ｘ 通信システム
４ イーサネット（登録商標）
５ 同軸ケーブル
６ ＲＦ同軸ケーブル
７ 空中線
１０ ベースバンド部
２０ ＲＦ部
４０ ビットデータ
４１ 有線用ＭＡＣフレーム
４２ 有線用ＩＰパケット
４３ 無線用ＩＰパケット＋優先度情報
４４ 無線用ＭＡＣフレーム
４５ ベースバンド信号
１１０ 有線ＰＨＹ層部
１２０ 有線ＭＡＣ層部
１３０ 上位層部
１４０、２４０ 無線ＭＡＣ層部
１４１ 送信キュー部
１４２ 優先度解析処理部
１４５ ＣＳＭＡ／ＣＡ制御部
１５０ 無線ＰＨＹ層部
２４１−１、２４１−２、２４１−３、２４１−４ 従来型送信キュー
２４５−１、２４５−２、２４５−３、２４５−４ ＣＳＭＡ／ＣＡ部
２６０ 衝突回避部
４２１−１、４２１−２、４２１−３、４２１−４ 優先度付き送信キュー
１４５１ ＩＦＳ（ＡＩＦＳ）待ち時間制御部
１４５２ バックオフ待ち時間制御部
１４５３ 総待ち時間比較部
Ｘ 通信システム
Claims (1)
- データに含まれる優先度に関する情報に従い、下位層に該データを渡す順序をスケジューリングするスケジューリング手段と、
前記スケジューリング手段から受け取った優先度の異なる前記データを一つの送信キューに記憶し、該送信キューに記憶された前記データに付与されている優先度に関する情報を基に前記データに送信待ち時間を設定し、設定した該送信待ち時間に従って前記データの送信制御を行う送信制御手段と
を備えることを特徴とする通信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010054691A JP2011188451A (ja) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | 通信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010054691A JP2011188451A (ja) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | 通信装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011188451A true JP2011188451A (ja) | 2011-09-22 |
Family
ID=44794154
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2010054691A Pending JP2011188451A (ja) | 2010-03-11 | 2010-03-11 | 通信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2011188451A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014017549A (ja) * | 2012-07-05 | 2014-01-30 | Ricoh Co Ltd | 無線通信装置及び優先制御方法 |
| WO2016111264A1 (ja) * | 2015-01-06 | 2016-07-14 | シャープ株式会社 | 端末装置および基地局装置 |
| JP2016524882A (ja) * | 2013-06-18 | 2016-08-18 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | Ｄｓｒｃ動作に従うためのインターフレームスペーシング適応 |
| JP2016536836A (ja) * | 2013-09-27 | 2016-11-24 | クゥアルコム・インコーポレイテッドＱｕａｌｃｏｍｍ Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ | 無認可無線周波数スペクトルを使用してワイヤレス通信のために適応フレーム構造を構成するための技法 |
| JP2019504559A (ja) * | 2015-12-28 | 2019-02-14 | シグフォックス | 端末に共有される通信チャネルに対するリスニングを行った後にメッセージを送信する方法 |
| WO2021187094A1 (ja) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | ソニーグループ株式会社 | 通信装置、及び通信方法 |
| WO2022014367A1 (ja) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | ソニーグループ株式会社 | 通信装置、及び通信方法 |
-
2010
- 2010-03-11 JP JP2010054691A patent/JP2011188451A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US11153869B2 (en) | 2013-09-27 | 2021-10-19 | Qualcomm Incorporated | Techniques for configuring an adaptive frame structure for wireless communications using unlicensed radio frequency spectrum |
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| WO2021187094A1 (ja) * | 2020-03-17 | 2021-09-23 | ソニーグループ株式会社 | 通信装置、及び通信方法 |
| WO2022014367A1 (ja) | 2020-07-17 | 2022-01-20 | ソニーグループ株式会社 | 通信装置、及び通信方法 |
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