JP4042901B2

JP4042901B2 - Wireless terminal and wireless access control method thereof

Info

Publication number: JP4042901B2
Application number: JP2002346010A
Authority: JP
Inventors: 聡小西; 洋司岸; 真一野本
Original assignee: KDDI Corp
Current assignee: KDDI Corp
Priority date: 2002-11-28
Filing date: 2002-11-28
Publication date: 2008-02-06
Anticipated expiration: 2022-11-28
Also published as: JP2004180131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無線端末およびその無線アクセス制御方法に係り、特に、送受信端末間でのデータ送信に先立ってRTS（Request-To-Send）およびCTS（Clear-To-Send）の各パケットを交換して回線の予約と予約状況の周知とを行う無線通信プロトコルを採用する無線端末およびその無線アクセス制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自律分散型の無線アクセス制御（Medium Access Control: MAC）プロトコルでは、基地局などの制御局は各端末の無線アクセスのタイミングを制御せず、各端末が独自に無線アクセスのタイミングを決定する。このような自律分散型MACプロトコルは、無線LANシステムのみならず、基地局を介さずに端末同士が直接通信するアドホックネットワークでも使用される。また、セルラーシステムのように、基地局やアクセスポイントが存在するシステムでも、基地局（もしくはアクセスポイント）の通信可能範囲が狭いためにマルチホップによって通信を行うマルチホップ型無線通信システムでは、自律分散型MACプロトコルの使用が検討されている。
【０００３】
現在、無線LAN におけるMAC プロトコルとして、端末がパケットを送信する前に送信する搬送波（キャリア）の検出(キャリアセンス)を行い、搬送波が検出されなければ自身のパケットを送信するCSMA（Carrier Sense Multiple Access）方式、およびこのCSMA 方式に、さらにパケットの衝突回避機能を付加したCSMA/CA （CSMA with Collision Avoidance）方式が用いられるようになってきている。
【０００４】
上記したCSMAやCSMA/CAなどの自律分散型MACプロトコルでは、データパケットの送受信前に送受信端末間で回線の予約が行われず、また回線予約の状況を周辺の無線局（端末）に周知することも行われない。このため、互いに通信できない複数の無線局（端末）が、これらの端末にとって共通に通信可能な端末と通信を行おうとする「隠れ端末問題」が存在し、スループットの劣化が生じる。このような隠れ端末問題に対応すべく、送受信端末間でRTS（Request-To-Send）パケットとCTS（Clear-To-Send）パケットを事前に交換し、回線の予約と予約状況の周知を行う、MACA（Multiple Access with Collision Avoidance）と呼ばれる自律分散型MACプロトコルが考案されている。
【０００５】
図１０は、前記MACAの概要を示した図であり、送信端末は、データフレームの送信に先立ってRTSパケットを送信する。これに応答して宛先端末からCTSパケットが返信されればデータパケットDATAを送信し、CTSパケットが返信され無ければ、無線リソースを他の資源に振り分け等する。データパケットDATAを正常に受信し終えた宛先端末はACKパケットを返信する。
【０００６】
このMACAを発展させた自律分散型プロトコルが、無線LANシステムでの自律分散型プロトコルとして標準化され、無線LANシステムで採用されているIEEE 802.11 DCF（Distributed Coordinated Function）である。
【０００７】
図１１はIEEE 802.11 DCFプロトコルのシーケンスの概要を示した図であり、送信すべきパケットが発生した送信端末は、キャリアセンスによってチャネルの状態を調べる。チャネルがアイドルであると、更にDIFSの時間だけアイドル状態が継続した後にデータを直ちに送信する。キャリアセンスした際、チャネルがビジー状態であれば、チャネルがアイドルになるまで待機する。そして、チャネルがアイドルになってからDIFS の時間だけアイドル状態が継続した後、送信すべきデータを有する他の複数の端末が同時にRTSパケットを送信して衝突が生じることを防止するために、Backoff Windowと呼ばれる待機モードへ移行する。Backoff Windowでの待機時間twは、Contention Windowと呼ばれる時間幅の中から一様乱数を用いて決定され、カウンタにセットされる。
【０００８】
バックオフに入った端末は単位時間Δtごとにキャリアセンスを実行し、チャネルがアイドルであればカウンタを減らし、チャネルがビジーであればチャネルがアイドルになるまでカウンタを止めておき、チャネルがアイドルになり次第、再びカウンタを減らしていく。
【０００９】
カウンタが０になると自身のRTSパケットを送信する。ここでは、複数の端末のカウンタが同時に０にならなければRTSパケットの衝突は起らずに送信が行われる。複数の端末のカウンタが同時に０になるとRTSパケットの衝突が発生する。このような場合には、BEB（Binary Exponential Backoff）と呼ばれる機能が作用してContention Windowの時間が２倍に増加する。
【００１０】
RTSパケットを受信した全ての端末は、そのduration field を読み取る。送信されたパケットが自分宛でないことを確認した端末は、NAV (Network Allocation Vector) をセットし、それにしたがって現在送信中のパケットとそれに対するACK が返ってくるまでの間、何もせずに待機する。宛先端末は、RTSパケットを受け取るとCTS パケットを返信する。宛先端末以外の他端末は、前記CTSパケットのduration field を読み取ってNAV を更新する。送信端末は、CTSパケットを正確に受け取るとデータパケットの送信が成功したことを確認できる。
【００１１】
上記した従来のIEEE 802.11 DCFでは、トラヒックの種別（AC: Access Category）ごとに異なる要求サービス品質（QoS: Quality of Service）が考慮されていないため、現在、IEEE 802.11 Task Group Eでは、QoSを考慮したDCFの標準化を進めている（EDCF: Enhanced DCFと呼ばれる）。このEDCFではQoSを考慮し、トラヒックの種別ACごとにContention Windowを設定できるようにするなどのACによる差別化を図っている。
【００１２】
RTSパケットとCTSパケットとを使用した自律分散型MACプロトコルに関しては、上記のIEEE 802.11 DCFやDCFの拡張版であるEDCFの他、さまざまなプロトコルが提案されている。たとえば、電子情報通信学会2002年総合大会B-5-270では、送信範囲が異なる端末が存在する場合の問題、さらに具体的に言えば、小電力端末から送信されるRTSパケットやCTSパケットが周辺の端末に届かないために、他の大電力端末は無線チャネルが空いていると判断し、パケットを送信することによって、小電力端末の送受信に干渉を与えるという問題に対し、小電力端末から送信されたRTSパケットやCTSパケットを大電力端末が転送することにより、周辺端末への周知を行う方式が提案されている。
【００１３】
また、電波伝搬距離やフェージングの影響によって、無線LANのアクセスポイント（セルラーシステムの基地局に相当）で受信する端末の信号強度が異なると、RTSパケットが衝突したとしても受信電力が強い端末では受信され、受信電力が低い端末では破棄される。また、受信電力値が大きな端末へのCTSパケット送信と受信電力値の小さな端末からのRTSパケット送信とが重なると、受信電力値の小さな端末は他端末へのCTSを認識することができず、RTSパケット送信を繰り返すという結果になる。
【００１４】
このような問題を解決するために、電子情報通信学会2000年ソサイエティ大会B-5-165では、RTSパケットの受信後、CTSパケットの送信までの時間を長く設定し、その間、アクセスポイントがキャリアセンスを行い、CTSパケット送信とRTSパケット受信とが重ならないようにする技術が開示されている。
【００１５】
さらに、電子情報通信学会2001年総合大会B-5-280では、１フレームを予約部とデータ部とに分け、予約部をさらに即時系専用予約スロットと待時系専用予約スロットとに分けている。即時系の呼（たとえば、音声呼）が一度スロットを予約すると、連続して同じスロットが予約され、待時系の呼（たとえば、データ呼）は即時系の呼に割り当てられたスロット以外が使用可能である。これによって、要求サービス品質を考慮したMACプロトコルが実現される（なお、このような考え方は、PRMA: Packet Reservation Multiple Accessと呼ばれる、基地局制御型のMACとして公知である）。
【００１６】
しかしながら、このプロトコルを適用するためには、すべての無線局（端末）がフレーム単位の時刻同期を確立する必要があるため、この論文では、GPSによる時刻同期が前提となっている。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
前記IEEE 802.11 DCFや、現在標準化活動が進められているEDCFでは、各端末が独自にBack-off Windowを決定し、決定した値に基づいてRTSパケットを送信しているためにRTSパケットの衝突が発生しやすい。そして、これを回避するためにContention Windowが広く設定されるが、Contention Windowが増加すると、相対的に無送信時間、すなわち無線資源を使用していない時間が増える。このため、無線資源を効率的に使用できないのみならず、データ送信までの待ち時間が増加し、スループットが向上しないという結果になる。
【００１８】
また、上記した従来の送信電力や受信電力の差を考慮したMACプロトコルでも、RTSパケットの衝突を避ける工夫がなされておらず、またQoSも考慮されていない。
【００１９】
さらに、VoIP（Voice Over IP）呼のように、符号化された音声パケットが周期的に回線に送出され、また、パケットの送出ジッタを最小限に抑えたい呼の場合でも、EDCFではRTSパケットの衝突が発生するために、送信ジッタの抑制に対する直接的な対処は考えられていない。
【００２０】
さらに、PRMAプロトコルの考え方を導入した、自律分散型MACプロトコルは、即時呼のQoSを考慮しているが、時刻同期を前提とするために、その適用が容易ではなく、汎用性も劣る。
【００２１】
本発明の目的は、上記した従来技術の課題を解決し、RTSパケットの衝突を可能な限り回避し、かつVoIP呼のように周期的にデータパケットが発生する呼のジッタを最小限に抑えられる無線端末およびその無線アクセス制御方法を提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、本発明は、データパケットを送信する際に予めRTSパケットを送信し、宛先端末から返信されるCTSパケットに応答してデータパケットを送信する一方、他の無線端末から送信されたRTSパケットを受信するとRTSパケット送信を延期する無線端末において、以下のような手段を講じた点に特徴がある。
【００２３】
(1)今回のRTSパケットに、次回のRTSパケットの送信タイミングを規定する送信タイミング情報を登録する送信タイミング情報登録手段と、RTSパケットを送信するRTSパケット送信手段と、他の無線端末から送信されたRTSパケットを受信する手段と、受信したRTSパケットから前記次回のRTSパケットの送信タイミング情報を抽出する送信タイミング情報抽出手段と、抽出された送信タイミングを避けて自身のパケットの送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段とを含むことを特徴とする。
【００２４】
(2)自端末宛のRTSパケットを受信すると、これに応答して返信するCTSパケットに、当該RTSパケットに登録されている送信タイミング情報を転記する送信タイミング情報転記手段を含むことを特徴とする。
【００２５】
(3)送信するRTSパケットに当該呼の優先度を代表する呼種別情報ACを登録する呼種別情報登録手段と、受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACを抽出する呼種別情報抽出手段とを含み、送信タイミング決定手段は、受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACと自端末が確立しようとする呼の呼種別情報AC’とに基づいて両者の優先度を比較し、この比較結果と送信タイミング情報とに基づいて、自端末からのパケットの送信タイミングを決定することを特徴とする。
【００２６】
上記した特徴(1)によれば、待機端末のRTSパケットは、送信端末のRTSパケットの送信タイミングを避けて送信されるので、送信端末からのRTSパケットの送信が待機端末のRTSパケットにより妨げられることがない。
【００２７】
上記した特徴(2)によれば、送信端末からRTSパケットを受信できない待機端末（隠れ端末）も、その宛先端末から送信される、次回のRTSパケットの送信タイミング情報が転記されたCTSパケットを受信できるので、いわゆる隠れ端末問題が解消される。その結果、CTSパケットを受信できた隠れ端末からのRTSパケットは、送信端末のRTSパケットの送信タイミングを避けて送信されるので、送信端末からのRTSパケットの送信が隠れ端末のRTSパケットにより妨げられることがない。
【００２８】
上記した特徴(3)によれば、待機端末のRTSパケット送信タイミングが、送信端末および待機端末の優先度を考慮して決定されるので、優先度の低い呼が優先されたり、優先度の高い呼の品質が低下したりするなどの問題が解消される。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明する。図１は、本発明に係る無線端末の第１実施形態の機能ブロック図であり、ここでは、無線端末の動作を以下の３つの状態(1)〜(3)に分類して説明する。
【００３０】
(1)送信すべきデータパケットを所有し、かつRTCパケットを送信できた「送信端末」として動作する場合。
(2)データパケットを受信する「宛先端末」として動作する場合。
(3)送信すべきデータパケットを所有するもののRTCパケットを送信できない「待機端末」として動作する場合。
【００３１】
図１では、主に「送信端末」としての動作に必要な機能ブロックに添字[S]を付し、主に「宛先端末」としての動作に必要な機能ブロックに添字[D]を付し、主に「待機端末」としての動作に必要な機能ブロックに添字[W]を付している。
【００３２】
送信タイミング情報登録部１１[S]は、データパケットの送信に先立って、自端末から送信する今回のRTSパケット▲１▼に、次回のRTCパケット▲２▼の送信タイミングを特定する送信タイミング情報を登録する。本実施形態では、送信タイミング情報として、例えば次回のRTSパケット▲２▼の送信時刻やBack-off Windowを登録する。RTSパケット送信部１０[S]は、前記送信タイミング情報の登録されたRTSパケットを送信する。
【００３３】
RTSパケット受信部２０[D][W]は、送信端末から上記のようにして送信されたRTSパケット▲１▼を受信する。送信タイミング情報抽出部２１[W]は、受信したRTSパケットに登録されている送信タイミング情報を抽出する。送信タイミング決定部２３[W]は、前記抽出された送信タイミング情報に基づいて送信端末による次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミングを判別し、このRTSパケット▲２▼と衝突しない送信タイミングを、自端末（待機端末）からのRTSパケットの送信タイミングとして決定する。
【００３４】
CTSパケット送信部３０[D]は、自端末を宛先とするRTSパケットを受信すると、これに応答して、その送信元である送信端末に向けてCTSパケットを送信する。CTSパケット受信部４０[S]は、前記宛先端末から送信されたCTSパケットを受信する。
【００３５】
図２は、本実施形態の動作を示したタイミングチャートであり、ここでは、無線端末間で送受信されるパケットのみに着目し、Back-off Window、DIFS、SIFS等の各期間は図示を省略している。
【００３６】
送信端末は、送信しようとする今回のRTSパケット▲１▼に、前記送信タイミング情報登録部１１において次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミング情報を登録し、これをRTSパケット送信部１０から送信する。
【００３７】
宛先端末は、前記RTSパケット受信部２０において自端末を宛先とする今回のRTSパケット▲１▼を受信すると、これに応答して前記CTSパケット送信部３０から、送信端末を宛先としてCTSパケットを送信する。
【００３８】
待機端末は、前記RTSパケット受信部２０において、自端末以外を宛先とする今回のRTSパケット▲１▼を受信すると、このRTSパケット▲１▼に登録されている次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミング情報を前記送信タイミング情報抽出部２１で抽出する。送信タイミング決定部２３は、次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミングを自端末（待機端末）からのRTSパケットの送信禁止期間と認識し、それ以外の期間からRTSパケットの送信タイミングを決定する。
【００３９】
さらに具体的に言えば、全ての待機端末は、前記次回のRTSパケット▲２▼の送信開始時刻をTRTS(i)、このRTSパケットの送信に要する時間をDRTS(i)とすれば、時刻TRTS(i)から時刻[TRTS(i)＋DRTS(i)]の期間[TRTS(i), TRTS(i)+ DRTS(i)]が自端末のRTSパケットの送信期間と重ならないように、その送信タイミングを決定する。なお、RTSパケットの送信タイミングは、前記[TRTS(i), TRTS(i)+ DRTS(i)]の期間以外であれば、IEEE 802.11 DCFやEDCFのように、Contention Window内から乱数により決定してもよい。
【００４０】
本実施形態によれば、待機端末のRTSパケットは、送信端末のRTSパケットの送信タイミングを避けて送信されるので、送信端末からのRTSパケットの送信が待機端末のRTSパケットにより妨げられることがない。
【００４１】
なお、送信端末の送信を優先させたいのであれば、図３に示したように、待機端末は、自端末からのパケット送信に必要な時間（RTSパケットの送信からACKパケットの受信までの時間）をDFとしたとき、自端末のRTS送信タイミングを、TRTS(j)−DFより前の時刻か、TRTS(j)+ DRTS(j)より後の時刻に決定する。このようにすれば、送信端末／宛先端末間でのパケット交換が待機端末によって妨げられることがないので、特に、送信端末の呼がリアルタイム通信のようにジッタの発生を最小限に抑えたい場合に有効である。
【００４２】
図４は、本発明に係る無線端末の第２実施形態の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００４３】
送信タイミング情報転記部３１[D]は、当該無線端末が宛先端末として機能する際に、送信端末から受信したRTSパケットに応答して返信するCTSパケットに、当該RTSパケットから抽出した送信タイミング情報を転記する。CTSパケット送信部３０[D]は、前記送信タイミング情報の転記されたCTSパケットを前記と同様に送信する。
【００４４】
CTSパケット受信部４０[W]は、当該無線端末が主に待機端末として機能する際に、宛先端末から送信されたCTSパケットを受信する。送信タイミング情報抽出部４１[W]は、受信したCTSパケットに登録されている送信タイミング情報を抽出する。送信タイミング決定部４３[W]は、前記抽出された送信タイミング情報に基づいて次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミングを判別し、このRTSパケット▲２▼と衝突しない送信タイミングを、自端末（待機端末）によるRTSパケットの送信タイミングとして決定する。
【００４５】
前記RTSパケット送信部１０[W]は、前記送信タイミング決定部２３[W]で決定された送信タイミング、または前記送信タイミング決定部４３[W]で決定された送信タイミングでRTSパケットを送信する。
【００４６】
図５は、本実施形態における送信端末、宛先端末および２つの待機端末Ａ，Ｂの動作を示したタイミングチャートであり、ここでは、図６に示したように、待機端末Ｂと送信端末および待機端末Ａとの通信が遮蔽物５０により遮られている場合を例にして説明する。
【００４７】
宛先端末は、今回のRTSパケット▲１▼をRTSパケット受信部２０で受信すると、このRTSパケット▲１▼に登録されている次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミング情報を送信タイミング情報抽出部２１で抽出する。送信タイミング情報転記部３１は、前記抽出された送信タイミング情報をCTSパケット▲１▼に転記し、CTSパケット送信部３０から送信する。
【００４８】
一方の待機端末Ａは、前記今回のRTSパケット▲１▼を送信端末から受信できるので、このRTSパケット▲１▼に登録されている次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミング情報を抽出し、この期間をRTS送信禁止期間と認識し、それ以外の期間をRTS送信タイミングとして決定する。
【００４９】
他方の待機端末Ｂは、送信端末からは今回のRTSパケット▲１▼を受信できないものの、宛先端末から送信されたCTSパケット▲１▼を受信し、送信タイミング情報抽出部４１において、前記CTSパケット▲１▼から送信タイミング情報を抽出する。送信タイミング決定部４３は、送信タイミング情報に基づいてRTS送信禁止期間と認識し、それ以外の期間をRTS送信タイミングとして決定する。
【００５０】
本実施形態によれば、RTSパケットに登録されている送信タイミング情報が宛先端末においてCTSパケットに転記されて送信されるので、いわゆる隠れ端末問題も解消される。
【００５１】
図７は、本発明に係る無線端末の第３実施形態の機能ブロック図であり、前記と同一の符号は同一または同等部分を表している。
【００５２】
呼種別情報登録部１２[S]は、当該無線端末が送信端末として機能する際、送信しようとするRTCパケットに、当該呼の優先度を代表する呼種別情報ACを登録する。RTSパケット送信部１０[S]は、前記送信タイミング情報および呼種別情報ACの登録されたRTSパケットを送信する。
【００５３】
本実施形態では、VoIP呼のように周期的にパケットを送出することを特徴とするリアルタイム呼のACを「０１」、周期的にパケットを送出するわけではないがテレビ会議やライブビデオのように即時性が要求されるリアルタイム呼のACを「０２」、即時性は要求されないものの比較的高いスループットや応答性が要求されるWebページのダウンロードなどのノンリアルタイム呼のACを「１１」、さらには遅延やスループットの要求条件が比較的緩やかな電子メールのようなノンリアルタイム呼のACを「１２」とし、呼種別情報ACの優先度を、「０１」＞「０２」＞「１１」＞「１２」と定義する。
【００５４】
呼種別情報抽出部２２[D][W]は、当該無線端末が宛先端末または待機端末として機能する際に、送信端末から上記と同様にして送信されたRTSパケットに登録されている呼種別情報ACを抽出する。送信タイミング決定部２３[W]は、前記抽出された送信タイミング情報に基づいて前記他の無線端末から送信される次回のRTSパケットの送信タイミングを識別すると共に、前記抽出した呼種別情報ACに基づいて、当該呼の優先度を自端末が確立しようとしている呼の優先度と比較する。そして、優先度の比較結果と次回のRTSパケットの送信タイミングとに基づいて、自端末によるRTSパケットの送信タイミングを決定する。
【００５５】
呼種別情報転記部３２[D]は、当該無線端末が宛先端末として機能する際、受信したRTSパケットに応答して返信するCTSパケットに、当該RTSパケットから抽出した呼種別情報ACを転記する。CTSパケット送信部３０[D]は、前記送信タイミング情報および呼種別情報ACの転記されたCTSパケットを送信する。
【００５６】
呼種別情報抽出部４２[W]は、当該無線端末が待機端末として機能する際に、宛先端末から送信されたCTSパケットに登録されている呼種別情報ACを抽出する。送信タイミング決定部４３[W]は、前記抽出された送信タイミング情報に基づいて前記送信端末から送信される次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミングを識別すると共に、前記抽出した呼種別情報ACに基づいて当該呼の優先度を自端末が確立しようとしている呼の優先度と比較する。そして、優先度の比較結果と次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミングとに基づいて、自端末によるRTSパケットの送信タイミングとして決定する。
【００５７】
図８、９は、本実施形態における送信端末、宛先端末および待機端末の動作を示したタイミングチャートであり、図８は、送信端末の呼種別情報（AC）で代表される優先度が待機端末の優先度以下である場合の動作を示し、図９は、送信端末の優先度が待機端末の優先度よりも上位である場合の動作を示している。
【００５８】
送信端末優先度≦待機端末優先度であれば、図８に示したように、待機端末のRTSパケットの送信タイミングは、送信端末の次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミングと重ならないように、その前後に設定される。すなわち、早い時刻にRTSを送信した端末が優先される「Straight-forward」の処理となる。
【００５９】
これに対して、送信端末優先度＞待機端末優先度であれば、図９に示したように、待機端末のRTSパケット〜ACKパケットの送信期間が送信端末のRTSパケット▲２▼の送信タイミングと重ならないように、その前後に設定される。
【００６０】
本実施形態によれば、待機端末のRTSパケット送信タイミングが、送信端末および待機端末の優先度を考慮して決定されるので、優先度の低い呼が優先されたり、優先度の高い呼の品質が低下したりするなどの問題が解消される。
【００６１】
なお、上記した各実施形態では、今回のRTSパケット▲１▼に、次回のRTSパケット▲２▼の送信タイミング情報のみを登録し、あるいは送信タイミング情報と共に呼種別情報ACを登録するものとして説明したが、本発明はこれのみに限定されるものではなく、送信タイミング情報を登録することなく呼種別情報ACのみを登録するようにしても良い。
【００６２】
この場合には、呼種別情報AC毎に次回のRTSパケット送信タイミングをあらかじめ定義しておくか、あるいは、IEEE 802.11 DCFやEDCFのように、各呼種別情報ACで定められたContention Windowから選択されるであろう各Back-off Windowの確率を算出し（一様乱数を使用すると、同じ確率値となる）、衝突する確率がもっとも低いと思われる時刻を各端末がRTS送信タイミングとして決定すれば良い。
【００６３】
【発明の効果】
本発明によれば、RTSパケットの衝突を回避しやすくなるため、結果的にContention Windowの狭小化が図れ、無線資源の有効利用やデータパケット送出遅延の削減、スループットの向上が実現できる。また、周期的にデータパケットが発生する呼のパケット送信タイミングを阻害しないため、ジッタに対して敏感な呼のQoSを満足することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る無線端末の第１実施形態の機能ブロック図である。
【図２】第１実施形態のタイミングチャート（その１）である。
【図３】第１実施形態のタイミングチャート（その２）である
【図４】本発明に係る無線端末の第２実施形態の機能ブロック図である。
【図５】第２実施形態のタイミングチャートである
【図６】第２実施形態による隠れ端末問題の解消方法を示した図である。
【図７】本発明に係る無線端末の第３実施形態の機能ブロック図である。
【図８】第３実施形態のタイミングチャート（その１）である。
【図９】第３実施形態のタイミングチャート（その２）である
【図１０】従来のMACAの通信手順を示した図である。
【図１１】従来のIEEE 802.11 DCFプロトコルのシーケンス図である。
【符号の説明】
１０…RTSパケット送信部，１１…送信タイミング情報登録部，１２…呼種別情報登録部，２０…RTSパケット受信部，２１…送信タイミング情報抽出部，２２…呼種別情報抽出部，２３…送信タイミング決定部，３０…CTSパケット送信部，３１…送信タイミング情報転記部，３２…呼種別情報転記部，４０…CTSパケット受信部，４１…送信タイミング情報抽出部，４２…呼種別情報抽出部，４３…送信タイミング決定部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a radio terminal and its radio access control method, and in particular, exchanges RTS (Request-To-Send) and CTS (Clear-To-Send) packets prior to data transmission between transmitting and receiving terminals. The present invention relates to a wireless terminal adopting a wireless communication protocol for reserving a line and making a reservation state known and a wireless access control method thereof.
[0002]
[Prior art]
In the autonomous distributed radio access control (Medium Access Control: MAC) protocol, a control station such as a base station does not control the timing of radio access of each terminal, but each terminal independently determines the timing of radio access. Such an autonomous distributed MAC protocol is used not only in a wireless LAN system but also in an ad hoc network in which terminals directly communicate with each other without using a base station. In addition, even in a system in which a base station or an access point exists, such as a cellular system, the communication range of the base station (or access point) is narrow, so a multi-hop wireless communication system that performs multi-hop communication is autonomously distributed. The use of type MAC protocol is under consideration.
[0003]
Currently, as a MAC protocol in wireless LAN, CSMA (Carrier Sense Multiple Access) detects the carrier wave (carrier sense) transmitted before the terminal transmits a packet, and transmits its own packet if no carrier wave is detected. ) Method, and the CSMA / CA (CSMA with Collision Avoidance) method, in which a packet collision avoidance function is further added to the CSMA method.
[0004]
In autonomous distributed MAC protocols such as CSMA and CSMA / CA described above, line reservations are not made between sending and receiving terminals before sending and receiving data packets, and the status of line reservations should be communicated to surrounding wireless stations (terminals). Also not done. For this reason, there is a “hidden terminal problem” in which a plurality of wireless stations (terminals) that cannot communicate with each other attempt to communicate with terminals that can communicate with these terminals in common, resulting in throughput degradation. In order to deal with such a hidden terminal problem, RTS (Request-To-Send) packets and CTS (Clear-To-Send) packets are exchanged in advance between the transmitting and receiving terminals, and the line reservation and reservation status are made known. An autonomous distributed MAC protocol called MACA (Multiple Access with Collision Avoidance) has been devised.
[0005]
FIG. 10 is a diagram showing an outline of the MACA, and the transmitting terminal transmits an RTS packet prior to transmission of the data frame. In response to this, if the CTS packet is returned from the destination terminal, the data packet DATA is transmitted. If the CTS packet is not returned, the radio resource is distributed to other resources. The destination terminal that has successfully received the data packet DATA returns an ACK packet.
[0006]
This autonomous distributed protocol developed from MACA is an IEEE 802.11 DCF (Distributed Coordinated Function) standardized as an autonomous distributed protocol in wireless LAN systems and adopted in wireless LAN systems.
[0007]
FIG. 11 is a diagram showing an outline of the sequence of the IEEE 802.11 DCF protocol. A transmitting terminal in which a packet to be transmitted is generated checks the channel state by carrier sense. If the channel is idle, the data is transmitted immediately after the idle state continues for another DIFS time. If the channel is busy at the time of carrier sense, it waits until the channel becomes idle. Then, after the channel is idle, after the idle state continues for the time of DIFS, in order to prevent other terminals having data to be transmitted from transmitting RTS packets at the same time and causing collision, Backoff Transition to standby mode called Window. The waiting time tw in the Backoff Window is determined using a uniform random number from the time width called the Contention Window, and is set in the counter.
[0008]
The terminal that has entered the back-off performs carrier sense every unit time Δt. If the channel is idle, the counter is decreased. If the channel is busy, the counter is stopped until the channel becomes idle. As soon as it becomes, the counter is decreased again.
[0009]
When the counter reaches 0, it transmits its own RTS packet. Here, if the counters of a plurality of terminals do not simultaneously become zero, transmission is performed without causing an RTS packet collision. When the counters of a plurality of terminals simultaneously become 0, RTS packet collision occurs. In such a case, a function called BEB (Binary Exponential Backoff) acts to double the time of the Contention Window.
[0010]
All terminals that have received the RTS packet read the duration field. A terminal that confirms that a transmitted packet is not addressed to it sets NAV (Network Allocation Vector), and waits without doing anything until a packet currently being transmitted and an ACK for it are returned accordingly. . When the destination terminal receives the RTS packet, it returns a CTS packet. Terminals other than the destination terminal read the duration field of the CTS packet and update the NAV. When the transmitting terminal receives the CTS packet correctly, it can confirm that the data packet has been successfully transmitted.
[0011]
The above-mentioned conventional IEEE 802.11 DCF does not take into account different quality of service (QoS) depending on the type of traffic (AC: Access Category), so IEEE 802.11 Task Group E currently considers QoS. DCF is being standardized (EDCF: called Enhanced DCF). This EDCF takes into account QoS and differentiates by AC, such as allowing the Contention Window to be set for each traffic type AC.
[0012]
Regarding the autonomous distributed MAC protocol using RTS packets and CTS packets, various protocols have been proposed in addition to the above-mentioned EDCF, which is an extended version of IEEE 802.11 DCF and DCF. For example, in the IEICE General Conference B-5-270, there are problems when terminals with different transmission ranges exist, more specifically, RTS packets and CTS packets transmitted from low-power terminals The other high-power terminal determines that the radio channel is free and the packet is transmitted, which causes interference with transmission / reception of the low-power terminal. A method has been proposed in which a high-power terminal transfers a received RTS packet or CTS packet to make it known to peripheral terminals.
[0013]
Also, if the signal strength of a terminal received at a wireless LAN access point (equivalent to a base station of a cellular system) differs due to the influence of radio wave propagation distance or fading, even if the RTS packet collides, the terminal with strong received power will receive it. And discarded at terminals with low received power. Also, when CTS packet transmission to a terminal with a large received power value and RTS packet transmission from a terminal with a small received power value overlap, a terminal with a small received power value cannot recognize CTS to other terminals, This results in repeated RTS packet transmission.
[0014]
To solve this problem, the Society of Electronics, Information and Communication Engineers 2000 Society Conference B-5-165 sets a longer time to receive CTS packets after receiving RTS packets. A technique is disclosed in which CTS packet transmission and RTS packet reception do not overlap.
[0015]
Furthermore, at the 2001 B-5-280 of the IEICE General Conference B-5-280, one frame is divided into a reservation part and a data part, and the reservation part is further divided into an immediate reservation slot and a waiting reservation slot. . Once an immediate call (for example, a voice call) reserves a slot, the same slot is reserved continuously, and a waiting call (for example, a data call) is used by a slot other than the slot assigned to the immediate call. Is possible. As a result, a MAC protocol considering the required service quality is realized (this concept is known as a base station control type MAC called PRMA: Packet Reservation Multiple Access).
[0016]
However, in order to apply this protocol, it is necessary for all radio stations (terminals) to establish time synchronization in units of frames, so this paper assumes time synchronization by GPS.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
In the IEEE 802.11 DCF and the EDCF currently being standardized, each terminal independently decides the Back-off Window, and the RTS packet is transmitted based on the decided value. Likely to happen. In order to avoid this, the Contention Window is widely set. However, when the Contention Window increases, the non-transmission time, that is, the time during which radio resources are not used increases. For this reason, not only the radio resources cannot be used efficiently, but also the waiting time until data transmission increases, resulting in a decrease in throughput.
[0018]
Further, even in the conventional MAC protocol that takes into account the difference between the transmission power and the reception power described above, no contrivance is made to avoid collision of RTS packets, and QoS is not taken into consideration.
[0019]
In addition, even in the case of VoIP (Voice Over IP) calls, encoded voice packets are periodically sent to the line, and even for calls that want to minimize packet transmission jitter, EDCF uses RTS packet Since a collision occurs, a direct countermeasure for suppressing transmission jitter is not considered.
[0020]
Furthermore, the autonomous distributed MAC protocol, which introduces the concept of the PRMA protocol, considers QoS for immediate calls. However, since it assumes time synchronization, its application is not easy and versatility is poor.
[0021]
The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art, avoid collisions of RTS packets as much as possible, and minimize jitter of calls in which data packets are periodically generated like VoIP calls. A wireless terminal and a wireless access control method thereof are provided.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention transmits an RTS packet in advance when transmitting a data packet, and transmits a data packet in response to a CTS packet returned from the destination terminal, while other wireless terminals The wireless terminal that defers RTS packet transmission when it receives an RTS packet transmitted from the network is characterized by the following measures.
[0023]
(1) Transmission timing information registration means for registering transmission timing information for specifying the transmission timing of the next RTS packet in the current RTS packet, RTS packet transmission means for transmitting the RTS packet, and other wireless terminals. Means for receiving the RTS packet, transmission timing information extracting means for extracting the transmission timing information of the next RTS packet from the received RTS packet, and determining the transmission timing of the own packet avoiding the extracted transmission timing Transmission timing determining means.
[0024]
(2) When receiving an RTS packet addressed to the terminal itself, the CTS packet returned in response to the RTS packet includes transmission timing information transfer means for transferring the transmission timing information registered in the RTS packet. .
[0025]
(3) Call type information registration means for registering call type information AC representing the priority of the call in the RTS packet to be transmitted, and call type information extraction for extracting the call type information AC registered in the received RTS packet The transmission timing determination means compares the priorities of the two based on the call type information AC registered in the received RTS packet and the call type information AC ′ of the call that the terminal intends to establish. The transmission timing of the packet from the terminal is determined based on the comparison result and the transmission timing information.
[0026]
According to the above feature (1), since the RTS packet of the standby terminal is transmitted avoiding the transmission timing of the RTS packet of the transmitting terminal, the transmission of the RTS packet from the transmitting terminal is hindered by the RTS packet of the standby terminal There is nothing.
[0027]
According to the above feature (2), a standby terminal (hidden terminal) that cannot receive an RTS packet from a transmitting terminal also receives a CTS packet that is transmitted from the destination terminal and to which the transmission timing information of the next RTS packet is transcribed. So, the so-called hidden terminal problem is solved. As a result, the RTS packet from the hidden terminal that can receive the CTS packet is transmitted avoiding the transmission timing of the RTS packet of the transmitting terminal, so the transmission of the RTS packet from the transmitting terminal is hindered by the RTS packet of the hidden terminal There is nothing.
[0028]
According to the above feature (3), since the RTS packet transmission timing of the standby terminal is determined in consideration of the priority of the transmission terminal and the standby terminal, a call with a low priority is given priority or a high priority is given. Problems such as poor call quality are eliminated.
[0029]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a functional block diagram of a first embodiment of a wireless terminal according to the present invention. Here, the operation of the wireless terminal will be described by being classified into the following three states (1) to (3).
[0030]
(1) When operating as a “transmission terminal” that owns a data packet to be transmitted and can transmit an RTC packet.
(2) When operating as a “destination terminal” for receiving data packets.
(3) When operating as a “standby terminal” that owns a data packet to be transmitted but cannot transmit an RTC packet.
[0031]
In FIG. 1, a subscript [S] is added to a functional block mainly required for operation as a “sending terminal”, and a subscript [D] is mainly added to a functional block required for operation as a “destination terminal”. The subscript [W] is added to the functional blocks that are mainly required for operation as a “standby terminal”.
[0032]
Prior to the transmission of the data packet, the transmission timing information registering unit 11 [S] adds transmission timing information for specifying the transmission timing of the next RTC packet (2) to the current RTS packet (1) transmitted from the own terminal. sign up. In this embodiment, as the transmission timing information, for example, the next RTS packet (2) transmission time and Back-off Window are registered. The RTS packet transmitter 10 [S] transmits the RTS packet in which the transmission timing information is registered.
[0033]
The RTS packet receiving unit 20 [D] [W] receives the RTS packet (1) transmitted as described above from the transmitting terminal. The transmission timing information extraction unit 21 [W] extracts transmission timing information registered in the received RTS packet. The transmission timing determination unit 23 [W] determines the transmission timing of the next RTS packet (2) by the transmission terminal based on the extracted transmission timing information, and determines the transmission timing that does not collide with the RTS packet (2). It is determined as the transmission timing of the RTS packet from the own terminal (standby terminal).
[0034]
When receiving the RTS packet destined for the own terminal, the CTS packet transmitting unit 30 [D] transmits the CTS packet to the transmitting terminal that is the transmission source in response to the RTS packet. The CTS packet receiver 40 [S] receives the CTS packet transmitted from the destination terminal.
[0035]
FIG. 2 is a timing chart showing the operation of the present embodiment. Here, attention is paid only to packets transmitted and received between wireless terminals, and illustration of each period such as Back-off Window, DIFS, and SIFS is omitted. ing.
[0036]
The transmission terminal registers the transmission timing information of the next RTS packet (2) in the transmission timing information registration unit 11 in the current RTS packet (1) to be transmitted, and transmits this from the RTS packet transmission unit 10. .
[0037]
When the RTS packet receiving unit 20 receives the current RTS packet (1) destined for its own terminal, the destination terminal transmits a CTS packet from the CTS packet transmitting unit 30 to the transmitting terminal as the destination in response to this. To do.
[0038]
When the RTS packet receiving unit 20 receives the current RTS packet (1) destined for a destination other than the own terminal, the standby terminal transmits the next RTS packet (2) registered in the RTS packet (1). Timing information is extracted by the transmission timing information extraction unit 21. The transmission timing determination unit 23 recognizes the transmission timing of the next RTS packet (2) as the RTS packet transmission prohibition period from its own terminal (standby terminal), and determines the transmission timing of the RTS packet from other periods.
[0039]
More specifically, if all the standby terminals have TRTS (i) as the transmission start time of the next RTS packet (2) and DRTS (i) as the time required for transmission of this RTS packet, the time TRTS (i) to [TRTS (i) + DRTS (i)] period [TRTS (i), TRTS (i) + DRTS (i)] transmission so that it does not overlap with the RTS packet transmission period of its own terminal Determine timing. Note that the RTS packet transmission timing is determined by a random number from within the Contention Window, such as IEEE 802.11 DCF or EDCF, except for the period of [TRTS (i), TRTS (i) + DRTS (i)]. May be.
[0040]
According to the present embodiment, since the RTS packet of the standby terminal is transmitted avoiding the transmission timing of the RTS packet of the transmission terminal, the transmission of the RTS packet from the transmission terminal is not hindered by the RTS packet of the standby terminal. .
[0041]
If priority is given to the transmission of the transmitting terminal, as shown in FIG. 3, the standby terminal requires the time required for packet transmission from the own terminal (time from the transmission of the RTS packet to the reception of the ACK packet). Is set to DF, the RTS transmission timing of the terminal is determined to be a time before TRTS (j) −DF or a time after TRTS (j) + DRTS (j). In this way, the packet exchange between the transmission terminal and the destination terminal is not hindered by the standby terminal, so that the call of the transmission terminal is particularly desired when the occurrence of jitter is to be minimized as in real-time communication. It is valid.
[0042]
FIG. 4 is a functional block diagram of a second embodiment of the wireless terminal according to the present invention, and the same reference numerals as those described above represent the same or equivalent parts.
[0043]
When the wireless terminal functions as a destination terminal, the transmission timing information transcription unit 31 [D] adds the transmission timing information extracted from the RTS packet to the CTS packet that is returned in response to the RTS packet received from the transmitting terminal. copy. The CTS packet transmitter 30 [D] transmits the CTS packet in which the transmission timing information is transcribed in the same manner as described above.
[0044]
The CTS packet receiver 40 [W] receives the CTS packet transmitted from the destination terminal when the wireless terminal mainly functions as a standby terminal. The transmission timing information extraction unit 41 [W] extracts transmission timing information registered in the received CTS packet. The transmission timing determination unit 43 [W] determines the transmission timing of the next RTS packet (2) based on the extracted transmission timing information, and determines the transmission timing that does not collide with the RTS packet (2) as its own terminal ( It is determined as the transmission timing of the RTS packet by the standby terminal.
[0045]
The RTS packet transmitter 10 [W] transmits the RTS packet at the transmission timing determined by the transmission timing determination unit 23 [W] or the transmission timing determined by the transmission timing determination unit 43 [W].
[0046]
FIG. 5 is a timing chart showing operations of the transmission terminal, the destination terminal, and the two standby terminals A and B in the present embodiment. Here, as shown in FIG. 6, the standby terminal B, the transmission terminal, and the standby terminal A case where communication with the terminal A is blocked by the shielding object 50 will be described as an example.
[0047]
When the destination terminal receives the current RTS packet (1) by the RTS packet receiving unit 20, the transmission timing information extracting unit 21 obtains the transmission timing information of the next RTS packet (2) registered in the RTS packet (1). Extract with The transmission timing information transfer unit 31 transfers the extracted transmission timing information to the CTS packet {circle around (1)} and transmits it from the CTS packet transmission unit 30.
[0048]
Since one standby terminal A can receive the current RTS packet (1) from the transmitting terminal, it extracts the transmission timing information of the next RTS packet (2) registered in the RTS packet (1), and this The period is recognized as the RTS transmission prohibition period, and the other period is determined as the RTS transmission timing.
[0049]
The other standby terminal B cannot receive the current RTS packet (1) from the transmitting terminal, but receives the CTS packet (1) transmitted from the destination terminal, and the transmission timing information extracting unit 41 receives the CTS packet (1). Transmission timing information is extracted from 1 ▼. The transmission timing determination unit 43 recognizes the RTS transmission prohibition period based on the transmission timing information, and determines the other period as the RTS transmission timing.
[0050]
According to this embodiment, the transmission timing information registered in the RTS packet is transferred to the CTS packet at the destination terminal and transmitted, so the so-called hidden terminal problem is also solved.
[0051]
FIG. 7 is a functional block diagram of a third embodiment of the wireless terminal according to the present invention, and the same reference numerals as those described above represent the same or equivalent parts.
[0052]
When the wireless terminal functions as a transmission terminal, the call classification information registration unit 12 [S] registers call classification information AC representing the priority of the call in the RTC packet to be transmitted. The RTS packet transmitter 10 [S] transmits the RTS packet in which the transmission timing information and the call type information AC are registered.
[0053]
In the present embodiment, AC of a real-time call that is characterized by periodically sending packets as in a VoIP call is “01”, and packets are not periodically sent, but in a video conference or live video. AC for real-time calls that require immediacy is “02”, AC for non-real-time calls such as web page downloads that require relatively high throughput and responsiveness, although immediacy is not required, and “11”. The AC of a non-real-time call such as an e-mail with relatively mild delay and throughput requirements is set to “12”, and the priority of the call type information AC is “01”>“02”>“11”> “12 Is defined.
[0054]
The call type information extraction unit 22 [D] [W], when the wireless terminal functions as a destination terminal or a standby terminal, calls type information registered in the RTS packet transmitted in the same manner as described above from the transmission terminal. Extract AC. The transmission timing determination unit 23 [W] identifies the transmission timing of the next RTS packet transmitted from the other wireless terminal based on the extracted transmission timing information, and based on the extracted call type information AC. Then, the priority of the call is compared with the priority of the call that the terminal is trying to establish. Then, based on the priority comparison result and the transmission timing of the next RTS packet, the transmission timing of the RTS packet by the own terminal is determined.
[0055]
When the wireless terminal functions as a destination terminal, the call type information transfer unit 32 [D] transfers the call type information AC extracted from the RTS packet to the CTS packet returned in response to the received RTS packet. The CTS packet transmitter 30 [D] transmits the CTS packet in which the transmission timing information and the call type information AC are transferred.
[0056]
The call type information extraction unit 42 [W] extracts call type information AC registered in the CTS packet transmitted from the destination terminal when the wireless terminal functions as a standby terminal. The transmission timing determination unit 43 [W] identifies the transmission timing of the next RTS packet {circle around (2)} transmitted from the transmission terminal based on the extracted transmission timing information, and adds the extracted call type information AC to the call type information AC. Based on this, the priority of the call is compared with the priority of the call that the terminal is trying to establish. Then, based on the priority comparison result and the transmission timing of the next RTS packet (2), it is determined as the transmission timing of the RTS packet by the own terminal.
[0057]
8 and 9 are timing charts showing the operations of the transmission terminal, the destination terminal, and the standby terminal in this embodiment. FIG. 8 shows the priority represented by the call type information (AC) of the transmission terminal as a standby terminal. FIG. 9 shows the operation when the priority of the transmitting terminal is higher than the priority of the standby terminal.
[0058]
If the transmission terminal priority ≦ the standby terminal priority, as shown in FIG. 8, the transmission timing of the RTS packet of the standby terminal does not overlap with the transmission timing of the next RTS packet (2) of the transmission terminal. Set before and after. That is, the “Straight-forward” process is given to the terminal that has transmitted the RTS at an earlier time.
[0059]
On the other hand, if the transmission terminal priority> the standby terminal priority, as shown in FIG. 9, the transmission period of the RTS packet to the ACK packet of the standby terminal is the transmission timing of the RTS packet (2) of the transmission terminal. It is set before and after that so as not to overlap.
[0060]
According to the present embodiment, the RTS packet transmission timing of the standby terminal is determined in consideration of the priorities of the transmitting terminal and the standby terminal, so that a call with a low priority is given priority or a quality of a call with a high priority. The problem such as lowering is solved.
[0061]
In each of the above-described embodiments, only the transmission timing information of the next RTS packet (2) is registered in the current RTS packet (1), or the call type information AC is registered together with the transmission timing information. However, the present invention is not limited to this, and only the call type information AC may be registered without registering the transmission timing information.
[0062]
In this case, the next RTS packet transmission timing is defined in advance for each call type information AC, or selected from the Contention Window defined by each call type information AC, such as IEEE 802.11 DCF or EDCF. If each terminal determines the RTS transmission timing as the time at which the probability of collision is the lowest, the probability of each Back-off Window will be calculated (the same probability value will be obtained if uniform random numbers are used). good.
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is easy to avoid collision of RTS packets. As a result, the contention window can be narrowed, and effective use of radio resources, reduction of data packet transmission delay, and improvement of throughput can be realized. Further, since the packet transmission timing of a call in which data packets are periodically generated is not hindered, it is possible to satisfy the QoS of a call that is sensitive to jitter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of a first embodiment of a wireless terminal according to the present invention.
FIG. 2 is a first timing chart of the first embodiment;
FIG. 3 is a timing chart (2) according to the first embodiment.
FIG. 4 is a functional block diagram of a second embodiment of a wireless terminal according to the present invention.
FIG. 5 is a timing chart of the second embodiment.
FIG. 6 is a view illustrating a hidden terminal problem solving method according to a second embodiment.
FIG. 7 is a functional block diagram of a third embodiment of a wireless terminal according to the present invention.
FIG. 8 is a first timing chart of the third embodiment.
FIG. 9 is a second timing chart of the third embodiment.
FIG. 10 is a diagram illustrating a conventional MACA communication procedure.
FIG. 11 is a sequence diagram of a conventional IEEE 802.11 DCF protocol.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... RTS packet transmission part, 11 ... Transmission timing information registration part, 12 ... Call classification information registration part, 20 ... RTS packet reception part, 21 ... Transmission timing information extraction part, 22 ... Call classification information extraction part, 23 ... Transmission timing Determining unit, 30 ... CTS packet transmitting unit, 31 ... transmission timing information transfer unit, 32 ... call type information transfer unit, 40 ... CTS packet receiving unit, 41 ... transmission timing information extraction unit, 42 ... call type information extraction unit, 43 ... Transmission timing determination unit

Claims

データパケットを送信しようとする無線端末の一つが送信端末として予めRTS（Request-To-Send）パケットを宛先端末へ送信し、データパケットを送信しようする他の無線端末は、前記RTSパケットを受信すると待機端末としてRTSパケットの送信を延期し、前記送信端末は、宛先端末から返信されるCTS（Clear-To-Send）パケットに応答してデータパケットを送信する無線アクセス制御方法において、
前記送信端末は、今回のRTSパケットに、次回のRTSパケットの送信タイミングを規定する送信タイミング情報を登録して送信し、
前記待機端末は、前記今回のRTSパケットを受信すると、当該RTSパケットに登録されている前記送信タイミング情報を抽出し、前記次回のRTSパケットの送信タイミングに基づいて自身のパケットの送信タイミングを決定することを特徴とする無線アクセス制御方法。When one of the wireless terminals that intends to transmit a data packet transmits an RTS (Request-To-Send) packet to the destination terminal in advance as a transmitting terminal, and the other wireless terminal that transmits the data packet receives the RTS packet In the radio access control method of delaying transmission of an RTS packet as a standby terminal, the transmission terminal transmits a data packet in response to a CTS (Clear-To-Send) packet returned from the destination terminal.
The transmitting terminal registers and transmits transmission timing information that defines the transmission timing of the next RTS packet in the current RTS packet,
When the standby terminal receives the current RTS packet, the standby terminal extracts the transmission timing information registered in the RTS packet, and determines the transmission timing of its own packet based on the transmission timing of the next RTS packet. A wireless access control method.

前記待機端末は、自端末のRTSパケットを、前記送信端末の次回のRTSパケットと重ならないように送信することを特徴とする請求項１に記載の無線アクセス制御方法。The radio access control method according to claim 1, wherein the standby terminal transmits an RTS packet of the terminal itself so as not to overlap with a next RTS packet of the transmission terminal.

前記待機端末は、自端末のRTSパケットを、当該RTSパケットを含む一連のCTSパケット、データパケットおよびACKパケットが前記送信端末の次回のRTSパケットと重ならないように送信することを特徴とする請求項１に記載の無線アクセス制御方法。The standby terminal transmits an RTS packet of the terminal itself so that a series of CTS packets, data packets, and ACK packets including the RTS packet do not overlap with a next RTS packet of the transmitting terminal. The radio access control method according to 1.

前記宛先端末が、受信したRTSパケットに登録されている前記送信タイミング情報を抽出し、これをCTSパケットに転記して返信することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の無線アクセス制御方法。The wireless access according to any one of claims 1 to 3, wherein the destination terminal extracts the transmission timing information registered in the received RTS packet, transcribes it to a CTS packet, and sends it back. Control method.

前記送信端末は、今回のRTSパケットに、当該呼の優先度を代表する呼種別情報ACを登録して送信し、
前記待機端末は、受信した今回のRTSパケットから前記送信タイミング情報および呼種別情報ACを抽出し、前記呼種別情報ACに応じて、少なくとも自端末のRTSパケットが前記次回のRTSパケットと重ならないように各パケットの送信タイミングを制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の無線アクセス制御方法。The transmitting terminal registers and transmits call type information AC representing the priority of the call in the current RTS packet,
The standby terminal extracts the transmission timing information and the call type information AC from the received current RTS packet, and at least the RTS packet of the own terminal does not overlap the next RTS packet according to the call type information AC. 5. The radio access control method according to claim 1, wherein transmission timing of each packet is controlled.

前記待機端末は、受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACと自身が確立しようとする呼の呼種別情報AC’とを比較し、自身の優先度が送信端末の優先度よりも高ければ、自身のRTSパケットを、前記送信端末の次回のRTSパケットと重ならないように送信することを特徴とする請求項５に記載の無線アクセス制御方法。The standby terminal compares the call type information AC registered in the received RTS packet with the call type information AC ′ of the call that it intends to establish, and its priority is higher than the priority of the transmitting terminal. 6. The radio access control method according to claim 5, wherein the RTS packet is transmitted so as not to overlap with the next RTS packet of the transmitting terminal.

前記待機端末は、受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACと自身が確立しようとする呼の呼種別情報AC’とを比較し、自身の優先度が送信端末の優先度よりも低ければ、自身のRTSパケットを、当該RTSパケットを含む一連のCTSパケット、データパケットおよびACKパケットが前記送信端末の次回のRTSパケットと重ならないように送信することを特徴とする請求項５に記載の無線アクセス制御方法。The standby terminal compares the call type information AC registered in the received RTS packet with the call type information AC ′ of the call that it intends to establish, and its own priority is lower than the priority of the transmitting terminal. 6. The apparatus according to claim 5, wherein the RTS packet is transmitted such that a series of CTS packets, data packets, and ACK packets including the RTS packet do not overlap with a next RTS packet of the transmitting terminal. Wireless access control method.

前記宛先端末が、前記今回のRTSパケットを受信すると、当該RTSパケットに登録されている前記次回のRTSパケットの送信タイミングおよび呼種別情報ACを抽出し、これをCTSパケットに登録して返信することを特徴とする請求項５ないし７のいずれかに記載の無線アクセス制御方法。When the destination terminal receives the current RTS packet, it extracts the transmission timing and call type information AC of the next RTS packet registered in the RTS packet, registers this in the CTS packet, and returns it. The wireless access control method according to claim 5, wherein:

データパケットを送信する際に予めRTS（Request-To-Send）パケットを送信し、宛先端末から返信されるCTS（Clear-To-Send）パケットに応答してデータパケットを送信する一方、他の無線端末から送信されたRTSパケットを受信するとRTSパケット送信を延期する無線端末において、
今回のRTSパケットに、次回のRTSパケットの送信タイミングを規定する送信タイミング情報を登録する送信タイミング情報登録手段と、
前記RTSパケットを送信するRTSパケット送信手段と、
他の無線端末から送信されたRTSパケットを受信する手段と、
前記受信したRTSパケットから前記次回のRTSパケットの送信タイミング情報を抽出する送信タイミング情報抽出手段と、
前記抽出された送信タイミングに基づいて自身のパケットの送信タイミングを決定する送信タイミング決定手段とを含むことを特徴とする無線端末。When sending data packets, RTS (Request-To-Send) packets are sent in advance, and data packets are sent in response to CTS (Clear-To-Send) packets sent back from the destination terminal. In a wireless terminal that defers RTS packet transmission when it receives an RTS packet transmitted from the terminal,
Transmission timing information registration means for registering transmission timing information that defines the transmission timing of the next RTS packet in the current RTS packet;
RTS packet transmitting means for transmitting the RTS packet;
Means for receiving RTS packets transmitted from other wireless terminals;
Transmission timing information extracting means for extracting transmission timing information of the next RTS packet from the received RTS packet;
A wireless terminal comprising: transmission timing determining means for determining the transmission timing of its own packet based on the extracted transmission timing.

前記送信タイミング決定手段は、自端末のRTSパケットを、他の無線端末による次回のRTSパケットと重ならないように送信することを特徴とする請求項９に記載の無線端末。The wireless terminal according to claim 9, wherein the transmission timing determining means transmits the RTS packet of the terminal itself so as not to overlap with the next RTS packet of another wireless terminal.

前記送信タイミング決定手段は、自身のRTSパケットを、当該RTSパケットを含む一連のCTSパケット、データパケットおよびACKパケットが他の無線端末による次回のRTSパケットと重ならないように送信することを特徴とする請求項９に記載の無線端末。The transmission timing determining means transmits its own RTS packet so that a series of CTS packets, data packets and ACK packets including the RTS packet do not overlap with the next RTS packet by another wireless terminal. The wireless terminal according to claim 9.

自端末宛のRTSパケットを受信すると、これに応答して返信するCTSパケットに、当該RTSパケットに登録されている前記送信タイミング情報を転記する送信タイミング情報転記手段を含むことを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかに記載の無線端末。A transmission timing information transfer means for transferring the transmission timing information registered in the RTS packet to a CTS packet returned in response to the reception of the RTS packet addressed to the terminal itself. The wireless terminal according to any one of 9 to 11.

送信するRTSパケットに当該呼の優先度を代表する呼種別情報ACを登録する呼種別情報登録手段と、
受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACを抽出する呼種別情報抽出手段とを含み、
前記送信タイミング決定手段は、受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACと自端末が確立しようとする呼の呼種別情報AC’とに基づいて両者の優先度を比較し、自端末の優先度が相手端末の優先度よりも高ければ、自端末のRTSパケットを、前記次回のRTSパケットと重ならないように送信させることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載の無線端末。Call type information registration means for registering call type information AC representing the priority of the call in the RTS packet to be transmitted;
Call type information extracting means for extracting call type information AC registered in the received RTS packet,
The transmission timing determining means compares the priorities of the call type information AC registered in the received RTS packet and the call type information AC ′ of the call to be established by the own terminal, and 13. The wireless terminal according to claim 9, wherein if the priority is higher than the priority of the counterpart terminal, the RTS packet of the terminal is transmitted so as not to overlap with the next RTS packet. .

送信するRTSパケットに当該呼の優先度を代表する呼種別情報ACを登録する呼種別情報登録手段と、
受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACを抽出する呼種別情報抽出手段とを含み、
前記送信タイミング決定手段は、受信したRTSパケットに登録されている呼種別情報ACと自端末が確立しようとする呼の呼種別情報AC’とに基づいて両者の優先度を比較し、自端末の優先度が相手端末の優先度よりも低ければ、自端末のRTSパケットを含む一連のCTSパケット、データパケットおよびACKパケットを、前記次回のRTSパケットと重ならないように送信させることを特徴とする請求項９ないし１２のいずれかに記載の無線端末。Call type information registration means for registering call type information AC representing the priority of the call in the RTS packet to be transmitted;
Call type information extracting means for extracting call type information AC registered in the received RTS packet,
The transmission timing determining means compares the priorities of the call type information AC registered in the received RTS packet and the call type information AC ′ of the call to be established by the own terminal, and If the priority is lower than the priority of the counterpart terminal, a series of CTS packets, data packets, and ACK packets including the RTS packet of the own terminal are transmitted so as not to overlap with the next RTS packet. Item 13. A wireless terminal according to any one of Items 9 to 12.

前記RTSパケットを受信すると、当該RTSパケットに登録されている呼種別情報ACをCTSパケットに転記する呼種別情報転記手段を含むことを特徴とする請求項１３または１４に記載の無線端末。The wireless terminal according to claim 13 or 14, further comprising call type information transfer means for transferring the call type information AC registered in the RTS packet to the CTS packet when the RTS packet is received.